微透镜阵列元件以及扩散片和电子设备制造技术

本发明专利技术公开了一种微透镜阵列元件以及扩散片和电子设备，微透镜阵列元件包括：基板，所述基板的一侧表面设置有由多个微透镜组成的微透镜阵列，所述微透镜为非球面微透镜，所述非球面微透镜背离所述基板的曲面为圆对称曲面。由此，通过合理地设置微透镜的曲面的参数，可以使微透镜的照度分布更均匀，从而可以保证设有微透镜阵列元件的电子元件的成像质量。

【技术实现步骤摘要】
微透镜阵列元件以及扩散片和电子设备
本专利技术涉及生物识别领域，尤其是涉及一种微透镜阵列元件以及扩散片和电子设备。
技术介绍
目前飞行时间(TOF)中的Diffuser(扩散片)一般采用DOE(衍射光学元件)技术和MLA(微透镜阵列)技术两种方式来投射出光线。DOE技术利用衍射光学原理，将激光衍射到目标区内，但因为角度较大，设计与制造上较为困难，并且其能量效率较低，整体在有效区外围的杂光较多。MLA技术可以利用紧密排列的透镜阵列，将光源发出的光线折射到对应的有效区内。相关技术中，微透镜阵列不仅具有传统透镜的聚焦、成像等基本功能，而且具有单元尺寸小、集成度高的特点，使得它能够完成传统光学元件无法完成的功能，并能构成许多新型的光学系统。微透镜阵列的参数在设计时须满足视场角的范围，保证视场角内照度的均匀度并且可以使视场角边缘维持一定的亮度。但是，部分微透镜的曲面外型的设计不够优良，做出的照度则会呈现高低起伏不均的现象。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种微透镜阵列元件，该微透镜阵列元件用于解决部分微透镜的曲面外型的设计不够优良，做出的照度则会呈现高低起伏不均的现象。本专利技术还提出了一种扩散片。本专利技术还进一步地提出一种电子设备。根据本专利技术实施例的微透镜阵列元件，包括：基板，所述基板的一侧表面设置有由多个微透镜组成的微透镜阵列，所述微透镜为非球面微透镜，所述非球面微透镜背离所述基板的曲面为圆对称曲面。由此，如此设置的微透镜阵列能够满足视场角的范围，以及可以保证视场角内照度的均匀度并且可以使视场角边缘维持一定的亮度，从而可以保证设有微透镜阵列元件的电子元件的成像质量。在本专利技术的一些实施例中，所述微透镜在所述基板上的投影为矩形，所述微透镜在所述基板上的投影具有第一侧边和第二侧边，所述第一侧边的尺寸为a，第二侧边的尺寸为b，其中，a和b满足关系式：a＞b。这样设置的矩形的微透镜可以具有多种排列方式，并且可以保证通过有效参数范围下的微透镜阵列射出的光斑为矩形光斑。在本专利技术的一些实施例中，所述第二侧边的尺寸与所述第一侧边的尺寸比例为s，其中，s满足关系式：0.65≤s≤0.85。这样设置的微透镜阵列元件100可以达到在有效区内精准配光的效果。在本专利技术的一些实施例中，所述的微透镜阵列元件，其特征在于，0.74≤s≤0.76。当0.74≤s≤0.76时，可以得到与第二侧边和第一侧边的尺寸比最贴近的矩形光斑，即照度分布更加均匀。在本专利技术的一些实施例中，所述的微透镜阵列元件，其特征在于，a和b满足关系式：10μm≤b＜a≤100μm。这样设置可以使照度分布均匀。在本专利技术的一些实施例中，所述微透镜具有中心轴线，所述中心轴线的高度为d，所述中心轴线与所述微透镜相交线段的高度为d，d满足关系式：10μm≤d≤50μm。这样设置可以有效地保证照度分布的均匀。在本专利技术的一些实施例中，在所述微透镜阵列中，所有的所述微透镜的第一侧边的延伸方向相同且第二侧边延伸方向相同。这样设置的微透镜阵列可以达到在有效区内精准配光的效果。在本专利技术的一些实施例中，在所述微透镜阵列中，相邻的所述微透镜沿第一方向依次排列设置，沿第二方向相错设置，其中，第一方向为第一侧边的延伸方向或第二侧边的延伸方向，第二方向为与第一方向对应的第二侧边的延伸方向或第一侧边的延伸方向。这样设置的微透镜阵列同样可以达到在有效区内精准配光的效果。在本专利技术的一些实施例中，所述曲面的曲线公式为：其中，z为光学面的矢高，c为非球面顶点处曲率，k为非球面系数,α1,α2,α3,α4,α5,α6,α7,α8为各阶系数，r为曲面上点到微透镜光轴的距离坐标；参数满足关系式：α1＝0，α2＞0，α3＜0，α4＞0，α5＜0，α6＞0，α7＜0，α8＞0，k＜0，r＞0。这样设置的微透镜阵列可以保证视场角内照度分布均匀。在本专利技术的一些实施例中，3x104＜α2＜5x104，-9x107＜α3＜-4x107，5x1010＜α4＜1x1011，-7x1013＜α5＜-3x1013，1x1016＜α6＜4x1016，-8x1018＜α7＜-2x1018，2x1020＜α8＜8x102，，-12＜k＜-5，0.005＜r＜0.03。这样设置的满足曲面的曲线公式的微透镜阵列光照度分布均匀，并且精度较高。根据本专利技术实施例的扩散片包括微透镜阵列元件。扩散片的有益效果与微透镜阵列元件相同，在此不再重复描述。根据本专利技术的电子产品，包括所述的扩散片。这样设置的电子产品成像质量较高。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例的微透镜阵列元件的结构示意图一；图2是根据本专利技术实施例的微透镜的结构示意图；图3是根据本专利技术实施例的微透镜阵的剖面图；图4是根据本专利技术实施例的微透镜阵列元件的结构示意图二；图5是图4的A区域的局部放大图。附图标记：微透镜阵列元件100；基板10；微透镜阵列20；微透镜30；第一侧边31；第二侧边32；线段33。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本专利技术的实施例。下面参考图1-图5描述根据本专利技术实施例的微透镜阵列元件100。如图1-图5所示，根据本专利技术一些实施的微透镜阵列元件100包括基板10，基板10的一侧表面设置有由多个微透镜30组成的微透镜阵列20。基板10具有一定的厚度。基板10的一侧表面设置有由多个微透镜30组成的微透镜阵列20。微透镜阵列20不仅具有传统透镜的聚焦、成像等基本功能，而且具有单元尺寸小、集成度高的特点。微透镜阵列20通过利用紧密排列的透镜阵列，将光源发出的光线折射到对应的有效区内。微透镜30为非球面微透镜30，非球面微透镜30可以维持良好的像差修正，并且更有效地实现产品的小型化，在光学仪器、光电子工业等领域得到了广泛的应用。并且，非球面微透镜30背离基板10的曲面为圆对称曲面。通过将微透镜30的曲面设置成圆对称曲面，可以达到对微透镜30外形精确控制的目的，从而可以达到在有效区内精准配光的目的。如此设置的微透镜阵列20的参数在设计时可以满足视场角的范围，可以保证视场角内照度的均匀度，并且可以使视场角边缘维持一定的亮度，可以保证视场角内照度分布均匀，从而可以保证设有微透镜阵列元件100的电子设备的成像质量。具体地，结合图1-图4所示，微透镜30在基板10上的投影可以为矩形。微透镜30在基板10上的投影具有第一侧边31和第二侧边32，第一侧边31的尺寸为a，第二侧边32的尺寸为b，其中，a和b满足关系式：a＞b。通过合理设置微透镜30的形状，可以使得微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微透镜阵列元件，其特征在于，包括：基板，所述基板的一侧表面设置有由多个微透镜组成的微透镜阵列，所述微透镜为非球面微透镜，所述非球面微透镜背离所述基板的曲面为圆对称曲面。/n

【技术特征摘要】
1.一种微透镜阵列元件，其特征在于，包括：基板，所述基板的一侧表面设置有由多个微透镜组成的微透镜阵列，所述微透镜为非球面微透镜，所述非球面微透镜背离所述基板的曲面为圆对称曲面。


2.根据权利要求1所述的微透镜阵列元件，其特征在于，所述微透镜在所述基板上的投影为矩形，所述微透镜在所述基板上的投影具有相连的第一侧边和第二侧边，所述第一侧边的尺寸为a，第二侧边的尺寸为b，其中，a和b满足关系式：a＞b。


3.根据权利要求2所述的微透镜阵列元件，其特征在于，所述第二侧边的尺寸与所述第一侧边的尺寸比例为s，其中，s满足关系式：0.65≤s≤0.85。


4.根据权利要求3所述的微透镜阵列元件，其特征在于，0.74≤s≤0.76。


5.根据权利要求2所述的微透镜阵列元件，其特征在于，a和b满足关系式：10μm≤b＜a≤100μm。


6.根据权利要求2所述的微透镜阵列元件，其特征在于，所述微透镜具有中心轴线，所述中心轴线与所述微透镜相交线段的高度为d，d满足关系式：10μm≤d≤50μm。


7.根据权利要求2所述的微透镜阵列元件，其特征在于，在所述微透镜阵列中，所有的所述微透镜的第一侧边的延伸方向相同且第二侧边延伸方向相同。


8.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冠宏，李宗政，
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