光扩散器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种光扩散器。光扩散器包括微透镜阵列层，微透镜阵列层包括基底层和设置在基底层上的多个微透镜，多个微透镜被分为多组，至少一组微透镜按照斐波那契数列曲线进行排布。本实用新型专利技术解决了现有技术中的光扩散器存在光斑条纹难以消除的问题。散器存在光斑条纹难以消除的问题。散器存在光斑条纹难以消除的问题。

【技术实现步骤摘要】
光扩散器


[0001]本技术涉及三维成像设备
，具体而言，涉及一种光扩散器。

技术介绍

[0002]目前，人工智能行业内实现3D成像的方式主要包括双目、结构光和TOF，其中双目精度较低，结构光结构复杂成本高，而TOF有足够的精度且成本稍低，已有流行推广的趋势。现有的TOF包括光源和光扩散器，常规光扩散器一般由微透镜阵列层组成，在实际使用时发现传统的微透镜相同且其位置按周期排列的光扩散器存在一些问题，例如最终生成的光斑有条纹，这样容易增加后续成像算法的复杂程度，不利于三维成像的精度。
[0003]也就是说，现有技术中的光扩散器存在光斑条纹难以消除的问题。

技术实现思路

[0004]本技术的主要目的在于提供一种光扩散器，以解决现有技术中的光扩散器存在光斑条纹难以消除的问题。
[0005]为了实现上述目的，本技术提供了一种光扩散器，包括微透镜阵列层，微透镜阵列层包括基底层和设置在基底层上的多个微透镜，多个微透镜被分为多组，至少一组微透镜按照斐波那契数列曲线进行排布。
[0006]进一步地，至少一组微透镜由基底层的中心向基底层的边缘按照斐波那契数列曲线顺次排布。
[0007]进一步地，多组微透镜均由基底层的中心向基底层的边缘按照斐波那契数列曲线顺次排布，且多组中相邻两组的微透镜无缝连接。
[0008]进一步地，微透镜在基底层上的投影呈多边形。
[0009]进一步地，同一组中的至少两个微透镜的形状不相同。
[0010]进一步地，微透镜远离基底层的一侧表面为曲面，同一组微透镜的曲面的旋转角度沿斐波那契数列曲线进行分布。
[0011]进一步地，微透镜的旋转角度在
‑
30
°
到30
°
的范围内。
[0012]进一步地，微透镜阵列层被分为多个阵列区，各阵列区形成的光斑形状不同。
[0013]进一步地，微透镜的折射率N满足：1<N<5；和/或微透镜的尺寸大于等于1微米且小于等于1000微米。
[0014]进一步地，微透镜阵列层在基底层上的投影呈圆形或方形，当为圆形时，圆形的半径大于等于0毫米且小于等于50毫米。
[0015]应用本技术的技术方案，光扩散器包括微透镜阵列层，微透镜阵列层包括基底层和设置在基底层上的多个微透镜，多个微透镜被分为多组，至少一组微透镜按照斐波那契数列曲线进行排布。
[0016]至少一组微透镜按照斐波那契数列曲线进行排布，通过这种排布方式使得微透镜阵列层能够起到消除光斑条纹的作用，进一步使得光扩散器最终输出的光斑亮度均匀且不
存在光斑条纹，这样在后续对光斑图像进行处理时，能够有效减少图像处理步骤，避免了复杂的算法，避免了繁琐的处理步骤，同时有利于提高3D成像的精度。另外，本申请的微透镜阵列层可以实现不同区域输出不同的成像光斑的效果，能够满足光斑形状不同的需求。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1示出了本技术的一个可选实施例的光扩散器的微透镜阵列层的示意图；
[0019]图2示出了本技术的光扩散器的微透镜阵列层的坐标图。
[0020]图3示出了本技术的另一个可选实施例的微透镜阵列层的坐标分区示意图；
[0021]图4示出了图3中的微透镜阵列层的分区示意图；
[0022]图5示出了图4中的微透镜阵列层的光斑图；
[0023]图6示出了本技术的一个另可选实施例的光扩散器的微透镜阵列层的示意图。
[0024]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0025]10、微透镜阵列层；11、阵列区。
具体实施方式
[0026]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技术。
[0027]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。
[0028]在本技术中，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技术。
[0029]为了解决现有技术中的光扩散器存在光斑条纹难以消除的问题，本技术提供了一种光扩散器。
[0030]如图1至图6所示，光扩散器包括微透镜阵列层10，微透镜阵列层10包括基底层和设置在基底层上的多个微透镜，多个微透镜被分为多组，至少一组微透镜按照斐波那契数列曲线进行排布。
[0031]至少一组微透镜按照斐波那契数列曲线进行排布，通过这种排布方式使得微透镜阵列层10能够起到消除光斑条纹的作用，进一步使得光扩散器最终输出的光斑亮度均匀且不存在光斑条纹，这样在后续对光斑图像进行处理时，能够有效减少图像处理步骤，避免了复杂的算法，避免了繁琐的处理步骤，同时有利于提高3D成像的精度。另外，本申请的微透镜阵列层10可以实现不同区域输出不同的成像光斑的效果，能够满足光斑形状不同的需求。
[0032]具体的，至少一组微透镜由基底层的中心向基底层的边缘按照斐波那契数列曲线
顺次排布。由于斐波那契数列曲线呈螺旋线的形式，也就是说，至少一组微透镜由基底层的中心向基底层的边缘按照螺旋线顺次排布。
[0033]在本申请中，多组微透镜均由基底层的中心向基底层的边缘按照斐波那契数列曲线顺次排布，且多组中相邻两组的微透镜无缝连接。也就是说，同组中相邻两个微透镜之间是没有间隔且紧挨着的，多组中任意相邻两组的微透镜之间也是没有间隔且紧挨着的。微透镜阵列层10的每组微透镜的位置均满足斐波那契数列曲线走向由基底层的中心向边缘进行排布，这样有利于保证微透镜阵列层10消除光斑条纹的作用，有利于保证光斑的呈现效果。
[0034]如图1所示，微透镜阵列层10包括多组按照斐波那契数列曲线呈螺旋分布的微透镜，所有单个微透镜可拼接成一个完整的阵列，最终形成的微透镜阵列成层的整个曲面边界可以是三边形至六边形。
[0035]如图2所示，同一组微透镜的位置是按照斐波那契数列曲线分布，微透镜阵列层10满足斐波那契数列曲线在xy坐标内的分布，斐波那契数列曲线半径归一化为1；斐波那契数列，是指这样一个数列：1、1、2、3、8、13、21
……
其通项公式为：
[0036][0037]微透镜中心位置坐标(x,y)服从斐波那契数列分布，满足如下公式：
[0038]x2+y2＝r2[0039][0040][0041]其中，c，c1，c2表示任意常数，n∈N*。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光扩散器，其特征在于，包括：微透镜阵列层(10)，所述微透镜阵列层(10)包括基底层和设置在所述基底层上的多个微透镜，多个所述微透镜被分为多组，至少一组所述微透镜按照斐波那契数列曲线进行排布。2.根据权利要求1所述的光扩散器，其特征在于，至少一组所述微透镜由所述基底层的中心向所述基底层的边缘按照所述斐波那契数列曲线顺次排布。3.根据权利要求1所述的光扩散器，其特征在于，多组所述微透镜均由所述基底层的中心向所述基底层的边缘按照所述斐波那契数列曲线顺次排布，且多组中相邻两组的所述微透镜无缝连接。4.根据权利要求3所述的光扩散器，其特征在于，所述微透镜在所述基底层上的投影呈多边形。5.根据权利要求3所述的光扩散器，其特征在于，同一组中的至少两个所述微透镜的形状不相同。6.根据权利要求3所述的光扩散器，其特征在于，所述微透镜远离所述基底层的一侧表...

【专利技术属性】
技术研发人员：明玉生，储星宇，汪杰，陈远，
申请(专利权)人：宁波舜宇奥来技术有限公司，
类型：新型
国别省市：