匀光器及其制作方法、光发射模组、电子设备技术

本发明专利技术公开了一种匀光器及其制作方法、光发射模组、电子设备。匀光器的制作方法包括：将多个基础多边形中每一个的顶点在基准面内随机偏移，以形成与所述多个基础多边形对应的多个随机多边形；根据所述多个随机多边形、多个微透镜中心和基础面型公式，生成匀光器模型；根据所述匀光器模型制作所述匀光器。由于匀光器中的多个微透镜的形状是随机分布的，随机性将打乱其干涉性，故能够有效消除干涉效应造成的光斑波纹不均问题。

Homogenizer and its manufacturing method, optical emission module, electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
匀光器及其制作方法、光发射模组、电子设备
本专利技术涉及电子设备领域，特别是涉及匀光器及其制作方法、光发射模组、电子设备。
技术介绍
匀光器是一类能将输入光束变换成特定输出光束的微光学元件，能生成特定需求的光斑形状和能量分布。如图1所示，目前市场上的匀光器大多为规则的微透镜阵列元件，以实现均匀光斑照明，这种规则阵列元件中每个子透镜单元都是一样的形状大小，其特点是排布结构简单，易于设计和加工检测，但周期重复的结构在相干光源通过时干涉效应明显，如图2所示，在实际应用中往往会产生波纹状的光斑不均效果，对实际应用产生不良影响。
技术实现思路
本专利技术提供一种匀光器的制作方法以及电子设备，旨在解决现有的匀光器在实际应用中往往会产生波纹状的光斑不均效果的问题。第一方面，本专利技术提供了一种匀光器的制作方法，所述匀光器包括基底和设置于所述基底的出光面上的多个微透镜，所述匀光器的制作方法包括步骤：将多个基础多边形中每一个的顶点在基准面内随机偏移，以形成与所述多个基础多边形对应的多个随机多边形，其中，所述基准面用于表征所述基底的出光面，所述基准面上阵列分布有多个基础多边形区域，每一个基础多边形区域具有相应的基础多边形以及对应基础多边形的顶点，所述随机偏移用于表征顶点偏移的方向、次数和距离中的至少一个为随机，随机偏移后的任意一个基础多边形的顶点用于限定出与所述任意一个基础多边形对应的随机多边形，任意一个随机多边形用于表征对应的所述微透镜于所述基底上投影的边界；根据所述多个随机多边形、多个微透镜中心和基础面型公式，生成匀光器模型，其中，任意一个微透镜中心用于表征对应的所述微透镜于所述基底上投影的中心；根据所述匀光器模型制作所述匀光器。本申请通过随机偏移的方式形成了微透镜在基底上的不规则边界，由于匀光器中的多个微透镜的形状是随机分布的，随机性将打乱其干涉性，故能够有效消除干涉效应造成的光斑波纹不均问题。并且，本申请是通过少量参数控制所有微透镜的随机效果，有利于匀光器的整体设计优化。在一个实施例中，所述根据所述匀光器模型制作所述匀光器的步骤，具体为：模拟检测所述匀光器模型的光学效果；若所述匀光器模型的光学效果满足预设条件，则根据所述匀光器模型制作所述匀光器；其中，在所述模拟检测所述匀光器模型的光学效果的步骤之后，所述匀光器的制作方法还包括步骤：若所述匀光器模型的光学效果不满足所述预设条件，则调整所述多个随机多边形、所述多个微透镜中心和所述基础面型公式中的至少一项，以生成调整后的匀光器模型；模拟检测所述调整后的匀光器模型的光学效果；若所述调整后的匀光器模型的光学效果满足所述预设条件，则根据所述调整后的匀光器模型制作所述匀光器。在一个实施例中，所述顶点随机偏移的距离为0.05a-0.2a，其中，a为所述基础多边形的边长的平均值。在一个实施例中，在所述根据所述多个随机多边形、多个微透镜中心和基础面型公式，生成匀光器模型的步骤之前，所述匀光器的制作方法还包括步骤：在每一个所述随机多边形内随机确定一个微透镜中心，以得到所述多个微透镜中心。在一个实施例中，任意一个所述随机多边形内的微透镜中心与所述任意一个所述随机多边形对应的基础多边形的中心之间的距离为b，且b＜0.1a，其中，a为所述基础多边形的边长的平均值。第二方面，本专利技术还提供一种匀光器，所述匀光器为采用第一方面各种实施例中任一项所述的匀光器的制作方法制成的匀光器。本申请的匀光器中的多个微透镜的形状是随机分布的，随机性将打乱其干涉性，故能够有效消除干涉效应造成的光斑波纹不均问题。在一个实施例中，所述匀光器中的每一个微透镜于所述匀光器的基底上投影的边界的平均边长为s，且s为10μm-50μm。在一个实施例中，s为30μm-40μm。在一个实施例中，所述匀光器中的微透镜均包括远离所述匀光器的基底的顶面，每一个所述微透镜的顶面的顶点处的曲率半径为R，且R为5μm-100μm。在一个实施例中，R为20μm-60μm。第三方面，本专利技术还提供一种光发射模组，包括第二方面各种实施例中任一项所述的匀光器。第四方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括第三方面各种实施例中任一项所述的光发射模组。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的匀光器的结构示意图；图2为图1中的匀光器的远场出射光场分布示例；图3为本专利技术的一实施例提供的匀光器的制作方法的流程示意图；图4为本专利技术的又一实施例提供的匀光器的制作方法中多个随机多边形的分布示意图；图5为本专利技术的又一实施例提供的匀光器的制作方法中多个随机多边形的分布示意图；图6为本专利技术的一实施例提供的匀光器的结构示意图；图7为图6中的匀光器的远场出射光场分布示例。具体实施方式下面将结合本专利技术的具体实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。匀光器是一类能将输入光束变换成特定输出光束的微光学元件，能生成特定需求的光斑形状和能量分布。如图1所示，目前市场上的匀光器大多为规则的微透镜阵列元件，以实现均匀光斑照明，这种规则阵列元件中每个子透镜单元都是一样的形状大小，其特点是排布结构简单，易于设计和加工检测，但周期重复的结构在相干光源通过时干涉效应明显，如图2所示，在实际应用中往往会产生波纹状的光斑不均效果，对实际应用产生不良影响。针对上述问题，如图3所示，本申请提供了一种匀光器的制作方法，所述匀光器的制作方法包括但不限于如下步骤：步骤S310：将多个基础多边形中每一个的顶点在基准面内随机偏移，以形成与所述多个基础多边形对应的多个随机多边形。具体的说，匀光器包括基底和设置于基底上的多个微透镜，基底包括相对的入光面和出光面，多个微透镜设置于基底的出光面上。在通过软件对匀光器进行仿真设计时，会预先设置用于表征基底的出光面的基准面，即该基准面相当于是基底的出光面。如图4和图5，基准面上阵列分布有多个基础多边形区域，每一个基础多边形区域具有相应的基础多边形以及对应基础多边形的顶点。其中，基础多边形区域一般为三角形、四变形、五边形等规则的多边形区域，例如，基础多边形区域为矩形区域，该矩形区域具有矩形边界以及四个顶点。将每一个基础多边形的顶点在基准面内做一定的随机偏移，随机偏移是指顶点在基准面内偏移的方向、次数和距离中的至少一个为随机。可选的，在一具体的实施例中，任意一个基础多边形的任意一个顶点随机偏移的距离为0.05a-0.2a，其中，a为基础多边形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种匀光器的制作方法，所述匀光器包括基底和设置于所述基底的出光面上的多个微透镜，其特征在于，所述匀光器的制作方法包括步骤：/n将多个基础多边形中每一个的顶点在基准面内随机偏移，以形成与所述多个基础多边形对应的多个随机多边形，其中，所述基准面用于表征所述基底的出光面，所述基准面上阵列分布有多个基础多边形区域，每一个基础多边形区域具有相应的基础多边形以及对应基础多边形的顶点，所述随机偏移用于表征顶点偏移的方向、次数和距离中的至少一个为随机，随机偏移后的任意一个基础多边形的顶点用于限定出与所述任意一个基础多边形对应的随机多边形，任意一个随机多边形用于表征对应的所述微透镜于所述基底上投影的边界；/n根据所述多个随机多边形、多个微透镜中心和基础面型公式，生成匀光器模型，其中，任意一个微透镜中心用于表征对应的所述微透镜于所述基底上投影的中心；/n根据所述匀光器模型制作所述匀光器。/n

【技术特征摘要】
1.一种匀光器的制作方法，所述匀光器包括基底和设置于所述基底的出光面上的多个微透镜，其特征在于，所述匀光器的制作方法包括步骤：
将多个基础多边形中每一个的顶点在基准面内随机偏移，以形成与所述多个基础多边形对应的多个随机多边形，其中，所述基准面用于表征所述基底的出光面，所述基准面上阵列分布有多个基础多边形区域，每一个基础多边形区域具有相应的基础多边形以及对应基础多边形的顶点，所述随机偏移用于表征顶点偏移的方向、次数和距离中的至少一个为随机，随机偏移后的任意一个基础多边形的顶点用于限定出与所述任意一个基础多边形对应的随机多边形，任意一个随机多边形用于表征对应的所述微透镜于所述基底上投影的边界；
根据所述多个随机多边形、多个微透镜中心和基础面型公式，生成匀光器模型，其中，任意一个微透镜中心用于表征对应的所述微透镜于所述基底上投影的中心；
根据所述匀光器模型制作所述匀光器。


2.如权利要求1所述的匀光器的制作方法，其特征在于，所述根据所述匀光器模型制作所述匀光器的步骤，具体为：
模拟检测所述匀光器模型的光学效果；
若所述匀光器模型的光学效果满足预设条件，则根据所述匀光器模型制作所述匀光器；
其中，在所述模拟检测所述匀光器模型的光学效果的步骤之后，所述匀光器的制作方法还包括步骤：
若所述匀光器模型的光学效果不满足所述预设条件，则调整所述多个随机多边形、所述多个微透镜中心和所述基础面型公式中的至少一项，以生成调整后的匀光器模型；
模拟检测所述调整后的匀光器模型的光学效果；
若所述调整后的匀光器模型的光学效果满足所述预设条件，则根据所述调整后的匀光器模型制作所述匀光器。


3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯坤亮，李宗政，陈冠宏，
申请(专利权)人：南昌欧菲生物识别技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36