投影系统及其制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115903355A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202110914176.8(22)申请日2021.08.10(71)申请人宁波舜宇车载光学技术有限公司地址315400浙江省宁波市余姚市舜宇路66-68号(72)发明人柴诚哲谢前森吴尚亮陈俊逸(74)专利代理机构北京英思普睿知识产权代理有限公司16018专利代理师刘莹聂国斌(51)Int.Cl.G03B21/20(2006.01)G02B27/42(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称投影系统及其制造方法(57)摘要本申请提供了一种投影系统，包括：光源模块，包含至少一个光源，用于发射不同波长的光；以及衍射模块，包含至少一个衍射光学元件，用于接收光源模块发射的光并将光进行相位调制，以在目标面获得清晰彩色投影；其中，衍射光学元件包括透明基底以及位于透明基底一侧的微结构，微结构包括多个像素单元，像素单元在垂直透明基底方向上的长度被设计为使得不同波长的光通过像素单元的相位与目标相位差值最小，目标相位为光通过衍射光学元件后的相位。CN115903355ACN115903355A权利要求书1/2页1.一种投影系统，其特征在于，包括：光源模块，包含至少一个光源，用于发射不同波长的光；以及衍射模块，包含至少一个衍射光学元件，用于接收所述光源模块发射的光并将所述光进行相位调制，以在目标面获得清晰彩色投影；其中，所述衍射光学元件包括透明基底以及位于所述透明基底一侧的微结构，所述微结构包括多个像素单元，所述像素单元在垂直所述透明基底方向上的长度被设计为使得不同波长的光通过所述像素单元的相位与目标相位差值最小，所述目标相位为所述光通过所述衍射光学元件后的相位。2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述像素单元的最终长度H通过以下规则确定：H＝h+Δh，其中，h为优化前所述像素单元的长度，Δh为所述像素单元的优化长度；所述优化长度Δh与通过所述像素单元的相位满足：为不同波长的光通过所述像素单元的相位与目标相位差值，为目标相位，n(λ)为所述衍射光学元件在不同波长下的折射率，N为非负整数。3.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述光源模块包含红光光源、绿光光源以及蓝光光源。4.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述衍射光学元件包含多个区域，从所述中心开始由内至外的第一区域、由所述第一区域边界向外扩展的第二区域以及由所述第二区域外边界向外扩展的第三区域，其中，所述第一区域的像素单元的长度被设计成同时使得所述红光光源、所述绿光光源以及所述蓝光光源的相位差最小，所述第二区域的像素单元的长度被设计成同时使得所述绿光光源和所述蓝光光源的相位差最小。5.一种投影系统的制造方法，其特征在于，包括：设置用于生成不同波长的光的至少一个光源；以及在所述不同波长的光的光路上设置用于接收所述光源发射的光并将所述光进行相位调制的衍射模块，以在目标面获得清晰彩色投影；其中，所述衍射光学元件包括透明基底以及位于所述透明基底一侧的微结构，所述微结构包括多个像素单元，所述像素单元在垂直所述透明基底方向上的长度被设计为使得不同波长的光通过所述像素单元的相位与目标相位差值最小，所述目标相位为所述光通过所述衍射光学元件后的相位。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述像素单元的最终长度H通过以下规则确定：H＝h+Δh，其中，h为优化前所述像素单元的长度，Δh为所述像素单元的优化长度；所述优化长度Δh与通过所述像素单元的相位满足：2CN115903355A权利要求书2/2页为不同波长的光通过所述像素单元的相位与目标相位差值，为目标相位，n(λ)为所述衍射光学元件在不同波长下的折射率，N为非负整数。7.一种模拟形成像素单元的方法，其特征在于，所述方法包括：在透明基底的一侧模拟形成初始微结构，所述微结构包括多个像素单元；确定所述像素单元在垂直所述透明基底方向上的模拟初始长度；根据不同波长的光通过所述像素单元的相位与目标相位差值最小，以确认需要对所述像素单元的模拟优化长度，其中，所述目标相位为所述光通过所述初始微结构后的相位；以及根据所述模拟初始长度和所述模拟优化长度，确定所述像素单元在垂直所述透明基底方向上的最终长度。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述像素单元的最终长度H通过以下规则确定：H＝h+Δh，其中，h为所述像素单元的模拟初始长度，Δh为所述像素单元的模拟优化长度；所述模拟优化长度Δh与通过所述像素单元的相位满足：为不同波长的光通过所述像素单元的相位与目标相位差值，为目标相位，n(λ)为所述衍射光学元件在不同波长下的折射率，N为非负整数。9.一种投影系统，其特征在于，包括：存储器，用于存