红外光扩散片和光学系统技术方案

本发明专利技术提供了一种红外光扩散片和光学系统。红外光扩散片包括：衬底；电介质层，电介质层位于衬底上，电介质层包括电介质单元，电介质单元为多个，多个电介质单元间隔设置在衬底上；其中，电介质层还包括多个微透镜，微透镜间隔设置，各微透镜的高度小于微透镜的长度，相邻两个微透镜之间的距离小于微透镜的长度。本发明专利技术解决了现有技术中扩散片存在小型化与均匀出光不能兼顾的问题。

Infrared diffusers and optical systems

【技术实现步骤摘要】
红外光扩散片和光学系统
本专利技术涉及光学成像设备
，具体而言，涉及一种红外光扩散片和光学系统。
技术介绍
在诸如AR、VR等需要进行3D光学感测的领域中，必须用到具有一定空间分布和时间分布的光源来照射场景，再根据场景反射光的空间分布和时间分布的变化来还原场景中的各个位置距离光源的距离也就是深度，由此得到的深度图是各类AR，VR应用得以实现的基础。由于环境中太阳光谱的特性，光源所发出的光线波长优选位于800-1000nm范围中的红外区域以降低可见光的干扰。光源一般会使用VSCEL激光器或者其阵列，所发出的相干光经过DOE形成具有一定空间分布的光斑图案，或者经过光扩散片形成具有均匀性的空间分布但在相位、时间等方面进行了调制的均匀光图案。随着电子器件越来越小型化，对扩散片的需要越来越高，以满足小型化的需求。也就是说，现有技术中扩散片存在小型化与均匀出光不能兼顾的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种红外光扩散片和光学系统，以解决现有技术中扩散片小型化与均匀出光不能兼顾的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种红外光扩散片，包括：衬底；电介质层，电介质层位于衬底上，且电介质层具有多个电介质单元，电介质层包括电介质单元，电介质单元为多个，多个电介质单元间隔设置在衬底上；其中，电介质层还包括多个微透镜，微透镜间隔设置，各微透镜的高度小于微透镜的长度，相邻两个微透镜之间的距离小于微透镜的长度。进一步地，电介质单元至少位于微透镜的表面。<br>进一步地，红外光扩散片还包括减反射膜，减反射膜位于衬底与电介质层相对一侧的表面上；和/或红外光扩散片还包括滤波片，滤波片位于衬底与电介质层相对一侧的表面上。进一步地，衬底和电介质层的材料的阿贝数大于40。进一步地，衬底的材料对波长在850nm至1010nm范围内的光的折射率大于1.5且小于1.751；电介质层的材料对波长在850nm至1010nm范围内的光的折射率大于1.4且小于1.6。进一步地，多个微透镜形成周期性阵列，且各微透镜等间隔设置。进一步地，相邻两个微透镜之间的距离大于等于1微米且小于等于20微米。进一步地，微透镜的高度大于等于1微米且小于等于50微米；微透镜的长度大于等于5微米且小于等于200微米。进一步地，衬底的厚度大于等于0.1毫米且小于等于0.6毫米；和/或红外光扩散片的长度大于等于2毫米且小于等于4毫米，红外光扩散片的宽度大于等于3毫米且小于等于6毫米。根据本专利技术的另一方面，提供了一种光学系统，包括：激光光源；上述的红外光扩散片，红外光扩散片位于激光光源的出射方向，以对激光光源发出的光进行扩散；投射镜头，投射镜头位于红外光扩散片的扩散光的出射方向，以形成图像。应用本专利技术的技术方案，红外光扩散片包括衬底和电介质层，电介质层位于衬底上，电介质层包括电介质单元，电介质单元为多个，多个电介质单元间隔设置在衬底上；其中，电介质层还包括多个微透镜，微透镜间隔设置，各微透镜的高度小于微透镜的长度，相邻两个微透镜之间的距离小于微透镜的长度。通过在红外光扩散片上设置电介质层，在激光照射红外光扩散片时，红外光扩散片的表面发生变化，增加对激光的衍射效率，同时还能增加红外光的投射率。通过设置电介质单元使得电介质单元与衬底具有不同的折射率，进而改变透过红外光扩散片的光的光程，以形成更均匀的出射光。而微透镜同样可以改变透过红外光扩散片的光的过程，以进一步增加出射光的均匀性。通过改变电介质单元与衬底的折射率可以进一步改变光程，进而可以降低微透镜对光程的影响，以降低微透镜的高度，实现红外光扩散片小型化与均匀出光兼顾的效果。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了本专利技术的一个可选实施例的红外光扩散片的整体结构示意图；以及图2示出了图1中红外光扩散片的一个角度的视图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、衬底；20、微透镜。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本专利技术。为了解决现有技术中扩散片存在小型化与均匀出光不能兼顾的问题，本专利技术提供了一种红外光扩散片和光学系统。如图1至图2所示，红外光扩散片包括衬底10和电介质层，电介质层位于衬底10上，电介质层包括电介质单元，电介质单元为多个，多个电介质单元间隔设置在衬底10上；其中，电介质层还包括多个微透镜20，微透镜20间隔设置，各微透镜20的高度小于微透镜20的长度，相邻两个微透镜20之间的距离小于微透镜20的长度。通过在红外光扩散片上设置电介质层，在激光照射红外光扩散片时，红外光扩散片的表面发生变化，增加对激光的衍射效率，同时还能增加红外光的投射率。通过设置电介质单元使得电介质单元与衬底具有不同的折射率，进而改变透过红外光扩散片的光的光程，以形成更均匀的出射光。而微透镜20同样可以改变透过红外光扩散片的光的过程，以进一步增加出射光的均匀性。通过改变电介质单元与衬底的折射率可以进一步改变光程，进而可以降低微透镜20对光程的影响，以降低微透镜20的高度，实现红外光扩散片小型化与均匀出光兼顾的效果。需要说明，在本申请中，微透镜20的长度是指微透镜20平行于衬底10的最大长度，而微透镜20的高度是指垂直于衬底10的方向的最大高度。在本申请中，红外光扩散片可以将红外光扩散为透过率高、衍射率高的均匀出射光，该红外光扩散片适用于TOF(飞行时间法3D成像)类的AR(增强现实)感测光源和模组。需要说明的是，电介质单元是电介质材料。在本实施例中，电介质单元至少位于微透镜20的表面。这样设置可以减少出射光的光程差，进而使得出射光的光强更加均匀，以获得更加均匀的图像。可选地，红外光扩散片还包括减反射膜，减反射膜位于衬底10与电介质层相对一侧的表面上；和/或红外光扩散片还包括滤波片，滤波片位于衬底10与电介质层相对一侧的表面上。通过在红外光扩散片上设置减反射膜可以减少光在红外光扩散片上的反射，增加红外光扩散片的透光量，进而增加红外光扩散片的透光率，同时减反射膜还可以减少杂散光。滤波片可以允许红外光通过，减少其他光对红外光的影响。而将减反射膜和滤波片设置在衬底10上与电介质层相对一侧的表面上，这样可以减少减反射膜和滤波片对电介质层的影响，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外光扩散片，其特征在于，包括：/n衬底(10)；/n电介质层，所述电介质层位于所述衬底(10)上，所述电介质层包括电介质单元，所述电介质单元为多个，多个所述电介质单元间隔设置在所述衬底(10)上；/n其中，所述电介质层还包括多个微透镜(20)，所述微透镜(20)间隔设置，各所述微透镜(20)的高度小于所述微透镜(20)的长度，相邻两个所述微透镜(20)之间的距离小于所述微透镜(20)的长度。/n

【技术特征摘要】
1.一种红外光扩散片，其特征在于，包括：
衬底(10)；
电介质层，所述电介质层位于所述衬底(10)上，所述电介质层包括电介质单元，所述电介质单元为多个，多个所述电介质单元间隔设置在所述衬底(10)上；
其中，所述电介质层还包括多个微透镜(20)，所述微透镜(20)间隔设置，各所述微透镜(20)的高度小于所述微透镜(20)的长度，相邻两个所述微透镜(20)之间的距离小于所述微透镜(20)的长度。


2.根据权利要求1所述的红外光扩散片，其特征在于，所述电介质单元至少位于所述微透镜(20)的表面。


3.根据权利要求1所述的红外光扩散片，其特征在于，
所述红外光扩散片还包括减反射膜，所述减反射膜位于所述衬底(10)与所述电介质层相对一侧的表面上；和/或
所述红外光扩散片还包括滤波片，所述滤波片位于所述衬底(10)与所述电介质层相对一侧的表面上。


4.根据权利要求1所述的红外光扩散片，其特征在于，所述衬底(10)和所述电介质层的材料的阿贝数大于40。


5.根据权利要求1所述的红外光扩散片，其特征在于，
所述衬底(10)的材料对波长在850nm至1010nm范围内的光的折射率大于1.5且小于1.751；
所述电介质层的材料对...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨萌，戴付建，赵烈烽，
申请(专利权)人：宁波舜宇奥来技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33