集成电路(ic)、**集成电路(asic)、片上系统(soc)、桌面型计算机、膝上型计算机、平板计算机、服务器、智能电话等。其他实施例可以被实现为由可编程控制设备执行的软件。如本文描述的，各种实施例可以使用硬件元件、软件元件、或它们的任意组合实现。硬件元件的示例可以包括处理器、微处理器、电路、电路元件(例如，晶体管、电阻器、电容器、电感器等)、集成电路、**集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、逻辑门、寄存器、半导体器件、芯片、微芯片、芯片集等。本文提出了很多具体细节，以提供对实施例的透彻理解。但是，将明白的是，可以在没有这些具...

并且每个第二vcsel结构单独地在衬底的表面上方延伸。本申请另一方面提供了一种激光源。该激光源包括：衬底；vcsel结构，vcsel结构在衬底的表面上并且在衬底的表面上方延伸，vcsel结构具有顶层；以及多个亚波长结构，多个亚波长结构在vcsel结构的顶层上，其中，多个亚波长结构中的一个或多个亚波长结构包括芯材和壳材，壳材在芯材的一个或多个表面。附图说明参考附图，随着下面的详细描述的继续，请求保护的主题的实施例的特征和优点将变得明显，在附图中：图1示出了根据本公开的实施例配置的光投影仪系统。图2提供了根据本公开的实施例配置的光投影仪系统的更详细的图示。图3示出了根据本公开的实施例的用在光投影仪...

壳材806可以具有小于10nm、小于5nm、小于1nm的厚度或单层原子。图9a至9c示出了根据一些实施例的图案化在vcsel结构的顶层802上的元原子的不同示例。图9a示出了***元结构902，其中，壳材806围绕用于每个元原子的芯材804，但是不覆盖顶层802在每个元原子之间的区域。在蚀刻工艺期间，使用例如光刻胶或硬掩模来保护壳材806的围绕芯材804的部分，以移除壳材806在顶层802的表面上的暴露部分。图9b示出了第二元结构904，其中，壳材906共形地覆盖包括芯材804的所有表面和顶层802的表面。图9c示出了第三元结构906，其中，壳材806*覆盖芯材804的一个或多个侧壁。在沉积壳...

可以确定在***多个vcsel结构和第二多个vcsel结构之间的孔径宽度的大小，使得从发射的辐射生成任意数目的不同横向激光模式和斑点模式。通过从具有不同孔径宽度的vcsel结构发射辐射，可以降低斑点噪声。在使用具有两个不同孔径宽度的两组vcsel结构的示例中，斑点噪声降低大约可以使用附加的vcsel结构阵列，其中每个阵列具有不同的孔径宽度，以将斑点噪声降低因数其中n是不同vcsel阵列的数目。接着，在操作1106，在由***和第二vscel结构发射的辐射被从物体反射出来之后，在检测器处接收该辐射。所接收的辐射可被用来定义物体的数字3d图像。当然，在一些实施例中，如先前结合系统所描述的，可以执行...

图10示出了根据本公开的实施例的使用亚波长结构的元分子的示例。图11是示出根据本文公开的某些实施例的从用在光投影仪系统中的光源发射辐射的方法的流程图。尽管将参考说明性实施例继续下面的详细描述，但是根据本公开，很多替代、修改、和变形将是明显的。具体实施方式用在结构化光投影仪中的激光源包括衬底、衬底上的一个或多个***vcsel、以及衬底上的一个或多个第二vcsel。一个或多个***vcsel各自具有***孔径宽度并且各自单独地在衬底的表面上延伸。一个或多个第二vcsel各自具有不同于***孔径宽度的第二孔径宽度并且各自单独地在衬底的表面上延伸。根据一些实施例，可以使用光刻技术对***vcsel和...

用于降低来自激光源的斑点噪声的方法1100开始于操作1102，在操作1102从***多个vcsel结构发射辐射。辐射可以包括可见光或红外辐射。辐射可以具有大约935nm到大约945nm之间的峰值波长。根据实施例，***多个vcsel结构中的每个vcsel结构具有相同的孔径宽度，使得从***多个vcsel结构发射的辐射在对物体进行照射时产生***斑点图案。从***多个vcsel结构发射的辐射包括部分地取决于孔径宽度的***数目的横向模式。接着，在操作1104，从第二多个vcsel结构发射辐射。第二多个vcsel结构可以被布置在与***多个vcsel结构相同的衬底上。辐射可以包括可见光或红外辐射。...

用于***元原子1002和第二元原子1004二者的芯材和壳材可以包括如上针对芯材804和壳材806所述的材料，并且可以使用如上针对芯材804和壳材806所述的相同技术来制造。可以使用任意数目的具有任意形状或大小的元原子来一起形成元分子。可以横跨顶层802的表面重复具体的元分子结构，或者可以横跨顶层802的表面布置不同的元分子结构。元分子允许不同的光学相互作用基于各个元原子的不同几何形状而组合在一起。方法图11是示出根据本公开的实施例的用于降低来自激光源的斑点噪声的示例方法1100的流程图。可以看出，示例方法1100包括多个阶段和子处理，这些阶段和子处理的顺序可以随实施例改变。但是，当综合考虑时...

图10示出了根据本公开的实施例的使用亚波长结构的元分子的示例。图11是示出根据本文公开的某些实施例的从用在光投影仪系统中的光源发射辐射的方法的流程图。尽管将参考说明性实施例继续下面的详细描述，但是根据本公开，很多替代、修改、和变形将是明显的。具体实施方式用在结构化光投影仪中的激光源包括衬底、衬底上的一个或多个***vcsel、以及衬底上的一个或多个第二vcsel。一个或多个***vcsel各自具有***孔径宽度并且各自单独地在衬底的表面上延伸。一个或多个第二vcsel各自具有不同于***孔径宽度的第二孔径宽度并且各自单独地在衬底的表面上延伸。根据一些实施例，可以使用光刻技术对***vcsel和...

由于激光斑点的出现从一开始(实际上在图像捕捉时，通过激光源设计)就被管理或以其他方式减少，所以也消除或以其他方式降低了对于捕捉图像上的基于斑点的后处理的需求。根据实施例，用在结构化光投影仪中的激光源包括衬底、布置在衬底上的一个或多个***vcsel、以及布置在衬底上的一个或多个第二vcsel。一个或多个***vcsel各自具有***孔径宽度，并且各自单独地在衬底的表面上延伸。一个或多个第二vcsel各自具有不同于***孔径宽度的第二孔径宽度，并且各自单独地在衬底的表面上延伸。使用具有不同孔径宽度的vcsel的阵列提供了具有不同波长的发射辐射，从而提供了不同的斑点图案。当在检测器上被接收时不同的...

菲涅尔透镜的特点是比普通透镜亮度高且表面平整，辐射面积也大。一般普通凹凸透镜它的直径很有限，而菲涅尔在放大镜这块领域上起了很好的作用，达到了一般普通透镜所不能达到的效果。而且现在做出来的菲涅尔放大镜厚度只有便携带，其实主要作用就是减轻传统放大镜制造出的普通有机玻璃、玻璃放大镜的重量和体积。通常，菲涅尔透镜是球型表面形状切割而成，为了比较大限度降低成像时图象光学象差。透镜能够较好地将理想的点光源校准成平行光源。在现实生活中，没有光源是真正的点光源，然而固体态发光器如LED就非常小，因此只要透镜和LED之间的距离适当，就可以当成点光源。因此菲涅尔透镜能够校准LED输出光线为平行光。而传统的白炽光源...

为高斯声波经过聚焦透镜的声压场测试结果，(c)为高斯声波经过发散透镜的声压场测试结果，(d)为高斯声波经过偏折透镜的声压场测试结果，(e)为高斯声波经过高透射透镜的声压场测试结果；图9是本实用新型实施例中旋转可调的多功能二维声学超材料透镜在4000hz下的实验结果，(a)为高斯声波在空气中的声压场测试结果，(b)为高斯声波经过聚焦透镜的声压场测试结果，(c)为高斯声波经过发散透镜的声压场测试结果，(d)为高斯声波经过偏折透镜的声压场测试结果，(e)为高斯声波经过高透射透镜的声压场测试结果；图10是本实用新型实施例中旋转可调的多功能二维声学超材料透镜在9000hz下的实验结果，(a)为高斯声波在...

因此使用词语“顶”并不将该层限制到任何具体的空间或几何关系。本文描述的任意vcsel结构可以包括用于操控光输出的一个或多个元原子800。应该理解的是，为了清楚起见*示出了单个元原子，但是任意数目的元原子可以被图案化在顶层802上。尽管在本实施例中示出了圆柱形状，但是任意形状可以用于元原子800。元原子800可以具有基于来自vcsel的发射光的峰值波长的直径。例如，元原子800可以具有范围在λ/10到λ/5之间的总直径。类似地，元原子800的总厚度取决于来自vcsel的发射光的峰值波长。例如，元原子800可以具有大约λ/2的厚度。芯材804可以是具有相对较低的折射率但是高沉积速率的材料，因此提高...

示例39包括示例33至38中任一项的主题，其中，芯材和壳材具有大约λ/2的厚度，其中，λ是光源的峰值输出波长。示例40包括示例33至39中任一项的主题，其中，壳材包括硅。示例41包括示例33至40中任一项的主题，其中，芯材具有基部和顶部，并且基部比顶部宽。示例42包括示例33至40中任一项的主题，其中，芯材具有基部和顶部，并且基部比顶部窄。本文采用的术语和表述被用作描述性术语而非限制性术语，并且使用这些术语和表述不意在排除所示出和描述的特征(或其部分)的任意等同，并且应认识到在权利要求范围内的各种修改是可能的。因此，权利要求用于覆盖所有这些等同。本文已经描述了各种特征、方面、和实施例。根据本公...

菲涅尔透镜的特点是比普通透镜亮度高且表面平整，辐射面积也大。一般普通凹凸透镜它的直径很有限，而菲涅尔在放大镜这块领域上起了很好的作用，达到了一般普通透镜所不能达到的效果。而且现在做出来的菲涅尔放大镜厚度只有便携带，其实主要作用就是减轻传统放大镜制造出的普通有机玻璃、玻璃放大镜的重量和体积。通常，菲涅尔透镜是球型表面形状切割而成，为了比较大限度降低成像时图象光学象差。透镜能够较好地将理想的点光源校准成平行光源。在现实生活中，没有光源是真正的点光源，然而固体态发光器如LED就非常小，因此只要透镜和LED之间的距离适当，就可以当成点光源。因此菲涅尔透镜能够校准LED输出光线为平行光。而传统的白炽光源...

并且每个第二vcsel结构单独地在衬底的表面上方延伸。本申请另一方面提供了一种激光源。该激光源包括：衬底；vcsel结构，vcsel结构在衬底的表面上并且在衬底的表面上方延伸，vcsel结构具有顶层；以及多个亚波长结构，多个亚波长结构在vcsel结构的顶层上，其中，多个亚波长结构中的一个或多个亚波长结构包括芯材和壳材，壳材在芯材的一个或多个表面。附图说明参考附图，随着下面的详细描述的继续，请求保护的主题的实施例的特征和优点将变得明显，在附图中：图1示出了根据本公开的实施例配置的光投影仪系统。图2提供了根据本公开的实施例配置的光投影仪系统的更详细的图示。图3示出了根据本公开的实施例的用在光投影仪...

焦点和光线在同一侧，通常在其表面进行涂层，作为**反射面使用。1)圆形菲涅尔透镜2)菲涅尔透镜阵列3)柱状菲涅尔透镜4)线性菲涅尔透镜5)衍射菲涅尔透镜6)菲涅尔反射透镜7)菲涅尔光束分离器和菲涅尔棱镜。菲涅尔透镜的作用，简单的说就是在透镜的一侧有等距的齿纹。通过这些齿纹，可以达到对指定光谱范围的光带通(反射或者折射)的作用。传统的打磨光学器材的带通光学滤镜造价昂贵，菲涅尔透镜可以极大的降低成本。典型的例子就是PIR（被动红外线探测器）。PIR普遍的用在警报器上，每个PIR上都有个塑料的小帽，此即菲涅尔透镜。小帽的内部都刻上了齿纹，这种菲涅尔透镜可以将入射光的频率峰值限制到10微米左右（人体红...

深度确定电路208被配置为从检测器206接收图像获取数据，并且基于参考平面确定横跨物体表面上的多个点的一个或多个空间测量结果。可以基于投射到物体上的光图案的扭曲计算得出这些测量结果。这种图像处理可以使用本行业的公知技术，例如，标准测距或三角测量方法。在一些实施例中，光驱动器电路210被包括在光投影仪系统102中并且被配置为控制光源202的操作。因此，光驱动器电路210可以被配置为向光源202提供功率，更具体地控制应用于光源202的功率的占空比。在一些实施例中，深度确定电路208可以向源驱动器电路210提供信号，以改变光源202的操作方式。例如，如果深度确定电路208发现接收图像太模糊而无法做出...

在PIR上菲涅尔透镜主要有以下两个作用：一是聚焦作用，即将热释红外信号折射（反射）在PIR上；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。其利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的"盲区"和"高灵敏区"，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从"盲区"进入"高灵敏区"。这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强其能量幅度。由于菲涅尔透镜的主要是将探测空间的红外线有效地集中到传感器上。通过分布在镜片上的同心圆的窄带（视窗）用来实现红外线的聚集，相当于凸透镜的作用，...

壳材806可以具有小于10nm、小于5nm、小于1nm的厚度或单层原子。图9a至9c示出了根据一些实施例的图案化在vcsel结构的顶层802上的元原子的不同示例。图9a示出了***元结构902，其中，壳材806围绕用于每个元原子的芯材804，但是不覆盖顶层802在每个元原子之间的区域。在蚀刻工艺期间，使用例如光刻胶或硬掩模来保护壳材806的围绕芯材804的部分，以移除壳材806在顶层802的表面上的暴露部分。图9b示出了第二元结构904，其中，壳材906共形地覆盖包括芯材804的所有表面和顶层802的表面。图9c示出了第三元结构906，其中，壳材806*覆盖芯材804的一个或多个侧壁。在沉积壳...

为高透射透镜的原理图，折射率公式为：n(y)＝(5)；图7(b)为高透射透镜的折射率分布，图7(c)为高透射透镜在工作频率7000hz的仿真结果，可以看出与入射的高斯波相比，出射波波形几乎无变化，可以类比于不加透镜的情况。为了验证本实用新型设计的多功能声学超材料透镜的特性，我们加工了一块旋转可调的多功能二维声学超材料透镜的实物。该透镜由3d打印制作而成，材料为光敏树脂。为了加工方便，该透镜的高度设为8mm，其高度不影响二维透镜的功能。在测试过程中，用一排喇叭模拟高斯声源。图8是本实用新型实施例中旋转可调的多功能二维声学超材料透镜在7000hz下的实验结果，图8(a)为高斯声波在空气中的声压场测...

该声学超材料未来在声学隐身、声学吸波、声波通信及其他各类声学器件中具有很多潜在应用。技术实现要素：实用新型目的：本实用新型提供一种可实时调控、多功能、结构简单、低成本、易于加工的旋转可调的二维声学超材料透镜。技术方案：为实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：一种旋转可调的多功能二维声学超材料透镜，包括基底材料层以及等间隔镶嵌在基底材料层上的若干c型单元超材料阵列，c型单元超材料阵列由若干个c型单元结构周期性排列而成。可选的，c型单元结构为亚波长单元结构，且c型单元结构为各向异性的超材料单元。可选的，每个c型单元结构由电机控制旋转角度，不同的旋转角度下c型单元结构获得不同的折射率值，...

示例39包括示例33至38中任一项的主题，其中，芯材和壳材具有大约λ/2的厚度，其中，λ是光源的峰值输出波长。示例40包括示例33至39中任一项的主题，其中，壳材包括硅。示例41包括示例33至40中任一项的主题，其中，芯材具有基部和顶部，并且基部比顶部宽。示例42包括示例33至40中任一项的主题，其中，芯材具有基部和顶部，并且基部比顶部窄。本文采用的术语和表述被用作描述性术语而非限制性术语，并且使用这些术语和表述不意在排除所示出和描述的特征(或其部分)的任意等同，并且应认识到在权利要求范围内的各种修改是可能的。因此，权利要求用于覆盖所有这些等同。本文已经描述了各种特征、方面、和实施例。根据本公...

可以确定在***多个vcsel结构和第二多个vcsel结构之间的孔径宽度的大小，使得从发射的辐射生成任意数目的不同横向激光模式和斑点模式。通过从具有不同孔径宽度的vcsel结构发射辐射，可以降低斑点噪声。在使用具有两个不同孔径宽度的两组vcsel结构的示例中，斑点噪声降低大约可以使用附加的vcsel结构阵列，其中每个阵列具有不同的孔径宽度，以将斑点噪声降低因数其中n是不同vcsel阵列的数目。接着，在操作1106，在由***和第二vscel结构发射的辐射被从物体反射出来之后，在检测器处接收该辐射。所接收的辐射可被用来定义物体的数字3d图像。当然，在一些实施例中，如先前结合系统所描述的，可以执行...

用等效参数表征c型单元结构的特性。选取c型单元结构时，要选取折射率范围符合设计要求，并且阻抗相对较小的结构。本发明设计的声学超材料透镜中心频率为7000hz，十分之一波长约为5mm，相邻两个c型单元结构间距为5mm。为了实现更多功能，每个c型单元结构的折射率变化范围需要尽可能的大，同时折射率的最小值要接近于1。考虑到3d打印的加工精度以及尺寸限制，经优化后我们取c型单元结构的外半径r＝，圆环宽度w＝，开口角度θ＝145°，旋转角度从158°变化到252°，中心频率7000hz，折射率变化范围为。图3给出了c型单元结构在不同频率下，相对折射率随旋转角度的变化曲线，这些曲线的偏差很小，说明该c型单...

用等效参数表征c型单元结构的特性。选取c型单元结构时，要选取折射率范围符合设计要求，并且阻抗相对较小的结构。本发明设计的声学超材料透镜中心频率为7000hz，十分之一波长约为5mm，相邻两个c型单元结构间距为5mm。为了实现更多功能，每个c型单元结构的折射率变化范围需要尽可能的大，同时折射率的最小值要接近于1。考虑到3d打印的加工精度以及尺寸限制，经优化后我们取c型单元结构的外半径r＝，圆环宽度w＝，开口角度θ＝145°，旋转角度从158°变化到252°，中心频率7000hz，折射率变化范围为。图3给出了c型单元结构在不同频率下，相对折射率随旋转角度的变化曲线，这些曲线的偏差很小，说明该c型单...

第二波长比***波长短，第二数目的横向模式比***数目的横向模式少。示例20包括示例19中任一项的主题，其中，第二数目的横向模式*包括单个横向模式。示例21包括示例17至20中任一项的主题，进一步包括将斑点噪声降低大约50％。示例22包括示例17至21中任一项的主题，进一步包括从布置在衬底上的一个或多个第三vcsel结构发射具有第三波长的辐射，第三波长不同于***波长和第二波长。示例23是一种激光源。该激光源包括衬底、vcsel结构、以及多个亚波长结构。vcsel结构在衬底的表面上并且在衬底的表面上延伸。多个亚波长结构在vcsel结构的顶层上。多个亚波长结构中的一个或多个亚波长结构包括芯材和在...

一个或多个vcsel结构具有顶层，并且激光源进一步包括在一个或多个vcsel结构中的至少一个vcsel结构的顶层上的多个亚波长结构。示例9包括示例8的主题，其中，一个或多个亚波长结构包括芯材和壳材，该壳材被放置在芯材的一个或多个表面上，该壳材具有比芯材高的折射率。示例10是一种光投影仪系统。该光投影仪系统包括：激光源，被配置为生成向物体发送的辐射；以及图像传感器，被配置为接收从物体反射的辐射。激光源包括衬底、一个或多个***vscel结构、以及一个或多个第二vcsel结构。一个或多个***vcsel结构在衬底的表面上，每个***vcsel结构具有***孔径宽度并且单独地在衬底的表面上方延伸。一...

人们初次使用菲涅尔透镜是在18世纪初，当时它被用在灯塔的探照灯上，聚焦射出来的光束。当人们需要一面又薄又轻的透镜时，塑料菲涅尔透镜便派上了用场。尽管成像质量不如玻璃透镜，但是在很多应用中我们并不需要完美的图像质量。菲涅尔透镜的原理基于菲涅尔波带片，菲涅尔波带片具有类似透镜的作用，它可以使入射光汇聚起来，产生极大的光强。菲涅尔透镜的分类：a)正菲涅尔透镜：光线从一侧进入，经过菲涅尔透镜在另一侧出来聚焦成一点或以平行光射出。焦点在光线的另一侧，并且是有限共轭。这类透镜通常设计为准直镜（如投影用菲涅尔透镜，放大镜）以及聚光镜（如太阳能用聚光聚热用菲涅尔透镜。b)负菲涅尔透镜：和正焦菲涅尔透镜刚好相反...

适当的结构化光投影仪通常包括激光设备，该激光设备采用衍射图案实现期望的结构化光图案。一个示例激光设备是结合激光条纹使用的垂直腔面发射激光器(vcsel)。但是，存在与这种配置相关联的局限。例如，使用激光条纹获取精确的剖面信息的局限主要归因于与激光相关联的噪声和采样误差，因为激光条纹的中心可能不是在相机的像素中心成像并且可能不是检测到的强度峰值。当在图像上定位激光条纹的中心时出现采样误差。存在尝试从激光条纹提取相关信息的诸如，比较大强度、强度中心、高斯拟合、以及过零点之类的图像处理技术。与这些技术中的若干技术相关联的问题在于，其给出了比较高峰值的位置，但是该位置不是条纹的真实中心。与激光相关联的...

可以实现多种功能，例如聚焦、发散、偏折、贝塞尔透镜、高透射率等；(2)本实用新型的可调二维声学超材料透镜使用了机械旋转的可调机制，这是一种实时的调控方式，二维声学超材料透镜的各种功能可以随着单元结构的旋转实时变化；(3)本实用新型的可调二维声学超材料透镜设计简单，所有单元都是几何结构、尺寸相同的c型单元结构，样品的加工由3d打印技术实现，加工方便，机械旋转的调节机制相比于温度、嵌入式电磁铁、压电材料、薄膜结构等调节机制相比结构简单，易于实现；(4)本实用新型的可调二维声学超材料透镜的原材料采用光敏树脂，制得的声学聚焦透镜具有轻质量和低成本的特点；(5)本实用新型的可调二维声学超材料透镜的具有宽...