[发明专利]投射星空效果的衍射光学元件及设计方法、光学投影装置以及包括其的车辆

权利要求书

1.一种投射星空效果的衍射光学元件的设计方法，包括：

S101：根据目标光场范围生成所述衍射光学元件的目标图，其中所述目标图包括覆盖至少部分目标光场范围的背景、处于第一灰度范围的第一组点和处于第二灰度范围的第二组点，其中所述第一灰度范围高于所述背景的灰度，所述第二灰度范围高于所述第一灰度范围；和

S102：根据所述目标图，设计所述衍射光学元件的微结构图案单元的相位分布。

2.如权利要求1所述的设计方法，其中所述步骤S101包括将所述第一组点和第二组点随机分布在所述目标光场范围内。

3.如权利要求1所述的设计方法，设定灰度值范围为0-255，其中所述背景的灰度在0-5之间，所述第一灰度范围为20-50，所述第二灰度范围为100-255。

4.如权利要求3所述的设计方法，还包括根据计算机仿真结果，调节所述背景、第一组点以及第二组点的灰度值以获得更好的星空效果。

5.如权利要求2所述的设计方法，其中所述步骤S101包括：生成随机数，根据所述随机数，将所述第一组点和第二组点随机分布在所述目标光场范围内。

6.一种投射星空效果的衍射光学元件，包括：

能够投射出预设光场图案的至少一个微结构图案单元；

其中所述预设光场图案具有：覆盖至少部分目标光场范围的背景；

处于第一灰度范围的第一组点；和

处于第二灰度范围的第二组点，

其中所述第一灰度范围高于所述背景的灰度，所述第二灰度范围高于所述第一灰度范围。

7.如权利要求6所述的衍射光学元件，其中所述第一组点和第二组点随机分布在所述目标光场范围内。

8.如权利要求6所述的衍射光学元件，设定灰度值范围为0-255，其中所述背景的灰度在0-5之间，所述第一灰度范围为20-50，所述第二灰度范围为100-255。

9.一种光学投影装置，包括：

光源，配置成可发射出光束；

如权利要求6-8中任一项所述的衍射光学元件，设置在所述光源的下游以接收所述光束，并在目标平面上投射出预设光场图案，所述预设光场图案包括背景、处于第一灰度范围的第一组点和处于第二灰度范围的第二组点。

10.如权利要求9所述的光学投影装置，还包括准直光学器件，所述准直光学器件设置于所述光源和所述衍射光学元件之间，用于对从所述光源发射出的光束进行准直，并投射到所述衍射光学元件之上。

11.一种车辆，包括：

如权利要求9或10所述的光学投影装置，安装在所述车辆内部；和

其中所述光学投影装置配置成在所述车辆的车顶上投射出预设光场图案，所述预设光场图案包括背景、处于第一灰度范围的第一组点和处于第二灰度范围的第二组点。