[發明專利]一種工程擴散片及其設計方法

在審

• 申請號: 202110449652.3
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113281831A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 李瑞彬;羅明輝;喬文;徐越;成堂東;陳林森
• 申請（專利權）人: 蘇州蘇大維格科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02B5/02
• 分類號: G02B5/02;G02B3/00;G02B27/00
• 代理公司: 蘇州簡理知識產權代理有限公司 32371
• 代理人: 楊瑞玲

本發明公開了一種工程擴散片及其設計方法，所述工程擴散片包括光學襯底，以及于所述光學襯底上形成的微透鏡陣列，所述微透鏡陣列由一組或多組基礎透鏡隨機排布組成，一組所述基礎透鏡包括一個或多個微透鏡，每個所述微透鏡邊界隨機；一組所述基礎透鏡由多個曲率、圓錐系數和口徑均相同的微透鏡組成；一組所述基礎透鏡中的多個微透鏡于所述光學襯底表面隨機排布；一組或多組所述基礎透鏡中的每個微透鏡的隨機不同區域隨機排布形成所述微透鏡陣列。本發明提供的工程擴散片通過隨機邊界的微透鏡陣列打亂了透鏡周期性排布，減少因微透鏡多光束干涉帶來的影響而產生的干涉條紋，提升光斑的均勻性。

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種工程擴散片及其設計方法。

背景技術

近幾年興起的人臉識別、三維探測等領域對高質量光源的需求也日益增長。而激光作為一種高質量光源也被應用在各種應用場景中，從半導體激光器的特性可知，出射激光光束為高斯分布，發散角大，且快慢軸發散角不同，導致快慢軸方向的強度分布不對稱，降低了光束的質量，從而限制了半導體激光器的發展和應用，因此對半導體激光器光束進行勻化是非常重要的。微透鏡陣列是目前廣泛應用的一種工程擴散片，這種方法的優勢在于對入射光的光強分布要求不高，具有適應性強，能量利用率高的優點。但是，普通微透鏡陣列也同時存在干涉紋、填充因子不高等缺點，這些缺點也使得現階段具有微透鏡陣列的擴散片的光學性能還有待提高。

因而，亟需提出一種新的技術方案來解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中存在的問題，一方面是提供一種工程擴散片，用以解決現有技術中制得的具有微透鏡陣列的工程擴散片存在干涉紋、填充因子不高的問題，另一方面是提供一種工程擴散片的設計方法，以在解決了干涉條紋的前提下降低制作工藝難度，具體采用的技術方案如下：

一種工程擴散片，其包括光學襯底，以及于所述光學襯底上形成的微透鏡陣列，所述微透鏡陣列由一組或多組基礎透鏡隨機排布組成，一組所述基礎透鏡包括一個或多個微透鏡，每個所述微透鏡邊界隨機。

上述技術方案優選地，所述光學襯底為透明襯底，于所述光學襯底的一側表面上隨機形成所述微透鏡陣列，組成所述微透鏡陣列的多個微透鏡在所述光學襯底上緊密排布。

優選地，每組所述基礎透鏡由多個曲率、圓錐系數，以及口徑均相同的微透鏡組成。

優選地，每組所述基礎透鏡中的每個微透鏡于所述光學襯底表面隨機排布。

優選地，組成所述微透鏡陣列的多組基礎透鏡中的一組基礎透鏡中的任意一個微透鏡，與組成所述微透鏡陣列的多組基礎透鏡中的另一組基礎透鏡中的任意一個微透鏡，具有不同的曲率和/或圓錐系數和/或口徑。

優選地，每組所述基礎透鏡中的每個微透鏡的隨機不同區域隨機排布形成所述微透鏡陣列，每個微透鏡的隨機不同區域作為組成所述微透鏡陣列的子透鏡。

優選地，每組所述基礎透鏡中的每個微透鏡的隨機不同區域包括：左上區域、左下區域、右上區域和右下區域，自每個微透鏡的左上區域得到左上子透鏡，自每個微透鏡的左下區域得到左下子透鏡，自每個微透鏡的右上區域得到右上子透鏡，自每個微透鏡的右下區域得到右下子透鏡，組成所述微透鏡陣列的每組所述基礎透鏡中的所述左上子透鏡、左下子透鏡、右上子透鏡和右下子透鏡的比例相等；或，

每組所述基礎透鏡中的每個微透鏡的隨機不同區域包括：左上區域、左下區域、右上區域、右下區域和中心區域，自每個微透鏡的中心區域得到中心子透鏡，組成所述微透鏡陣列的每組所述基礎透鏡中的所述左上子透鏡、左下子透鏡、右上子透鏡和右下子透鏡的比例相等，組成所述微透鏡陣列的一組或多組所述基礎透鏡中的所述中心子透鏡的總個數不超過組成所述微透鏡陣列的子透鏡總數的50％。

優選地，于所述光學襯底上形成緊密排列的多邊形，所述多邊形邊界隨機，每個所述多邊形中填充一個所述子透鏡，所述子透鏡的邊界為所述多邊形邊界的最小外接矩形。