[发明专利]匀光元件及其制造方法和系统以及电子设备

说明书

一种匀光元件及其制造方法和系统以及电子设备。该匀光元件的制造方法，包括步骤：初始化处理微透镜阵列中的微透镜，以确定每该微透镜的初始参数；和对该微透镜阵列中的该微透镜进行随机规则化处理，以形成具有随机规则化表面面型的匀光元件。

技术领域

本发明涉及光学设计技术领域，特别是涉及一匀光元件及其制造方法和系统以及电子设备。

背景技术

Diffuser，又称匀光元件，主要用于将光源发出的光束进行调制，以在所需的视场角范围内形成连续的特定光场分布，进而对目标场景进行照明。另外，Diffuser的应用场景十分广泛，可应用于诸如3D成像、人脸识别、智能家居、机器人、无人机、AR/VR以及自动驾驶等场景中。目前市面上出现的Diffuser有两种类型：第一类Diffuser是基于光衍射原理进行光束调制，但这种类型的Diffuser具有零级明显导致能量均匀性低和衍射效率低导致透过率的两个明显缺点；第二类Diffuser则是基于光折射原理进行光束调制，常见的是采用微透镜阵列的Diffuser。

然而，现有的采用微透镜阵列的Diffuser大多为规则微透镜阵列，即微透镜在行和列方向上都是周期性规则有序地排列，使得相干光源发出的相干光束经过这种规则微透镜阵列后，在空间传播的过程中会产生干涉，进而在远场形成明暗相间的条纹图样，严重弱化了Diffuser的匀光效果，影响使用，难以适应各种各样的应用场景，不利于Diffuser技术的推广和普及。

发明内容

本发明的一优势在于提供一匀光元件及其制造方法和系统以及电子设备，其能够提高匀光元件的匀光效果。

本发明的另一优势在于提供一匀光元件及其制造方法和系统以及电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述匀光元件的制造方法打破了微透镜阵列在空间上排布的周期性，有效地解决了现有的规则微透镜阵列产生明暗条纹的问题。

本发明的另一优势在于提供一匀光元件及其制造方法和系统以及电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述匀光元件的制造方法能够根据要求对远场光斑的形状和光强分布情况进行调控，以达到目标效果，便于适应各种各样的应用场景。

本发明的另一优势在于提供一匀光元件及其制造方法和系统以及电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述匀光元件的制造方法能够以在基底上随机排布微透镜阵列为基础，通过改变微透镜阵列的一些随机变量来实现所要求的远场照明光斑和光强分布。

本发明的另一优势在于提供一匀光元件及其制造方法和系统以及电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述匀光元件的制造方法能够随机地调制微透镜的有效通光孔的形状和尺寸，以实现所述微透镜阵列在空间上的随机规则排布。

本发明的另一优势在于提供一匀光元件及其制造方法和系统以及电子设备，其中，在本发明的一实施例中，通过所述匀光元件的制造方法制造出的匀光元件能够防止相干光束在经过所述匀光元件后，在空间传播的过程中产生干涉。

本发明的另一优势在于提供一匀光元件及其制造方法和系统以及电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述匀光元件的制造方法采用初始微透镜的参数作为后续随机规则化处理的基础参数，有助于简化后续的处理过程，降低后续设计难度。

本发明的另一优势在于提供一匀光元件及其制造方法和系统以及电子设备，其中，为了达到上述目的，在本发明中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此，本发明成功和有效地提供一解决方案，不只提供一简单的匀光元件的制造方法及其系统和匀光元件、电子设备，同时还增加了所述匀光元件的制造方法及其系统和匀光元件、电子设备的实用性和可靠性。

为了实现上述至少一发明目的或其他目的和优点，本发明提供了一匀光元件的制造方法，包括步骤：

初始化处理微透镜阵列中的微透镜，以确定每该微透镜的初始参数；和