CN111239869B - 扩散板 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种扩散板，包括，基底；以及多个微透镜，多个微透镜设置在基底的上表面的上方，并且每一个微透镜均包括：朝向上表面的底面和与底面相对的镜面，多个微透镜包括：在基底上沿第一方向排列的第一微透镜阵列；以及在基底上沿第一方向或第二方向排列的第二微透镜阵列，其中，第一方向垂直于第二方向；其中，第二微透镜阵列中的各个微透镜的镜面的面型和第一微透镜阵列中各个微透镜的镜面的面型不同；第一微透镜阵列的扩散光场的强度与第二微透镜阵列的扩散光场的强度的差异不大于1％；以及第一微透镜阵列的扩散光场的扩散角与第二微透镜阵列的扩散光场的扩散角的差异不大于0.6°。

Description

扩散板

技术领域

本申请涉及光学元件领域，更具体的，涉及一种扩散板。

背景技术

抬头显示系统(Head Up Display，HUD)、投影仪等设备使用越来越广泛，这些设备的屏幕通常包括扩散板。传统的扩散板可以是毛玻璃等种类的扩散板，而微透镜阵列型扩散板是新的发展方向。在微透镜阵列型扩散板的设计、制造过程中，微透镜的形态相比毛玻璃可控，可较准确的实现设计的扩散效果。

随着HUD市场的发展，使用者对HUD产品的分辨率以及清晰度提出了越来越高的要求，从而对配套的部件的要求也越来越高。例如图像生成单元(PGU)的分辨率以及清晰度不断提高。高分辨率PGU解决方案不断被提出、改进，例如数字光处理(Digital LightProcessing，DLP)型的PGU方案，微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)型的PGU方案等。这些方案愈来愈成熟和完善，且应用越来越广。而对HUD产品配套的其他部件(例如扩散板)的要求也越来越高。

期望一种较容易制备的扩散板。

发明内容

本申请的实施例提供了一种扩散板，包括：基底；以及多个微透镜，多个微透镜设置在基底的上表面的上方，并且每一个微透镜均包括：朝向上表面的底面和与底面相对的镜面，多个微透镜包括：在基底上沿第一方向排列的第一微透镜阵列；以及在基底上沿第一方向或第二方向排列的第二微透镜阵列，其中，第一方向垂直于第二方向；其中，第二微透镜阵列中的各个微透镜的镜面的面型和第一微透镜阵列中各个微透镜的镜面的面型不同；第一微透镜阵列的扩散光场的强度与第二微透镜阵列的扩散光场的强度的差异不大于1％；以及第一微透镜阵列的扩散光场的扩散角与第二微透镜阵列的扩散光场的扩散角的差异不大于0.6°。

在一个实施方式中，多个微透镜还包括：在基底上形成的多个第三微透镜阵列和第四微透镜阵列；其中，第一微透镜阵列、第二微透镜阵列、第三微透镜阵列和第四微透镜阵列中的微透镜的镜面的面型相互不同；以及其中，第一微透镜阵列、第二微透镜阵列、第三微透镜阵列和第四微透镜阵列中任意两个的扩散光场的强度的差异不大于1％，且任意两个的扩散光场的扩散角的差异不大于0.6°。

在一个实施方式中，多个微透镜中的每个具有垂直于上表面的中心轴，并且具有经过中心轴沿第一方向获取的横截面、以及经过中心轴沿与第一方向垂直的第二方向获取的纵截面；多个微透镜中的每个的扩散光场在横截面内的发散角的值可在36.4°～37.0°以内，以及多个微透镜中的每个的扩散光场在纵截面内的发散角的值可在20.3°～20.9°以内。

在一个实施方式中，微透镜在横截面内垂直于中心轴的方向上的尺寸在40μm～80μm以内；微透镜在纵截面内垂直于中心轴的方向上的尺寸在20μm～50μm以内。

在一个实施方式中，在平行于上表面的方向上，多个微透镜中的每个在纵截面内的尺寸是其在横截面内的尺寸的50％至60％。

在一个实施方式中，多个微透镜中的每个的底面与基底的上表面的距离是预设范围内的随机值，以及在多个微透镜中的每个的底面和基底的上表面之间还设置有间隔柱。

在一个实施方式中，随机值是基于Rand函数在预设范围内得到的。在一个实施方式中，预设范围是0μm～10μm。

在一个实施方式中，多个微透镜中的至少一个的镜面的面型在中心轴处的曲率系数是0.033μm^-1，圆锥系数是-1.68，并且在横截面内沿第一方向上的尺寸是40μm，在纵截面内沿第二方向上的尺寸是22μm。

在一个实施方式中，多个微透镜中的至少一个的镜面的面型在中心轴处的曲率系数是0.026μm^-1，圆锥系数是-1.68；并且在横截面内沿第一方向上的尺寸是50μm，镜面在纵截面内沿第二方向上的尺寸是28μm。

在一个实施方式中，多个微透镜中的至少一个的镜面的面型在中心轴处的曲率系数是0.019μm^-1，圆锥系数是-1.68；并且在横截面内沿第一方向上的尺寸是70μm，镜面在纵截面内沿第二方向上的尺寸是40μm。

在一个实施方式中，多个微透镜中的至少一个的镜面的面型在中心轴处的曲率系数是0.016μm^-1，圆锥系数是-1.68；并且在横截面内沿第一方向上的尺寸是80μm，镜面在纵截面内沿第二方向上的尺寸是46μm。

本申请的实施例提供的扩散板，其任意一个微透镜的镜面具有在横截面内和纵截面内相同的曲线，即两个曲线具有相同的线型，并且两个曲线的在中心轴的近轴区域内的线段完全相同。

另外，由于每个镜面在横截面内的曲线与其在纵截面内的曲线相同，因此加工制造难度较低。

此外，可以通过调整微透镜在平行于上表面的方向上的长度，来改变扩散光场的性能，使得易于制备不同性能的扩散板。

而且，制造出的扩散板可具有较好的消散斑效果，且整个扩散板的扩散光场可在具有消散斑作用的同时，其也具有极好的均匀性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了根据本申请实施例的扩散板在纵截面内的示意性剖面图；

图2示出了根据本申请实施例的扩散板在横截面内的示意性剖面图；

图3示出了根据本申请对比例1的散斑效果图；

图4示出了根据本申请实施例1的第一微透镜阵列的扩散光场图；

图5示出了根据本申请实施例1的第二微透镜阵列的扩散光场图；

图6示出了根据本申请实施例1的第三微透镜阵列的扩散光场图；

图7示出了根据本申请实施例1的第四微透镜阵列的扩散光场图；

图8示出了根据本申请实施例1的散斑效果图；

图9示出了根据本申请实施例2的散斑效果图；

图10示出了根据本申请实施例2的扩散光场图；

图11示出了根据本申请实施例3的散斑效果图；

图12示出了根据本申请实施例4的散斑效果图；

图13示出了根据本申请实施例4的扩散光场图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应注意，在本说明书中，第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一镜面也可被称作第二镜面。反之亦然。

在附图中，为了便于说明，已稍微调整了部件的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。例如，第一镜面的宽度和第一镜面的高度并非按照实际生产中的比例。如在本文中使用的，用语“大致”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。

还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

除非另外限定，否则本文中使用的所有措辞(包括工程术语和科技术语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，除非本申请中有明确的说明，否则在常用词典中定义的词语应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，而不应以理想化或过于形式化的意义解释。

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。另外，除非明确限定或与上下文相矛盾，否则本申请所记载的方法中包含的具体步骤不必限于所记载的顺序，而可以任意顺序执行或并行地执行。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参考图1和图2，根据本申请实施例提供的扩散板可包括：基底和设置在基底的上表面S1的上方的多个微透镜。例如多个第一微透镜110A，还可包括多个第二微透镜110B。这些微透镜按预设的位置形成阵列。

基底的材质可以是透明材质。基底可以包括与上表面S1相互背对的入射面，光线由入射面入射到基底再从上表面S1出射。示例性地，光源(未示出)可以设置在基底的内部或下部，光源发出的光线从基底的上表面出射。本申请提供的扩散板所依附的基底并不限于此。基底的上表面S1通常是平面，多个微透镜在上表面S1的延展方向上形成阵列布置。具体地，上表面S1上具有相互垂直的X方向和Y方向，X方向即第一方向，Y方向即第二方向。

多个微透镜中的每个微透镜都包括底面和镜面。例如，第一微透镜110A包括第一底面112A和第一镜面111A。微透镜的底面朝向上表面S1，微透镜的镜面背向上表面S1，即与底面相对。通常的，镜面的最低点位于底面的边缘处。

每个微透镜具有垂直于上表面S1的中心轴，即该中心轴与上表面S1的法线Z平行。

在示例性实施方式中，一个镜面的面型相对这个镜面的中心轴旋转对称，则该镜面的面型可满足面型公式：

公式(1)中，c是一个镜面的面型在该镜面的中心轴处的曲率系数(单位μm^-1)，k是该镜面的面型的圆锥系数，r是镜面上一点距中心轴的距离，z是平行于中心轴的方向上、以该镜面的焦点为基准的垂度，示例性地，

x是镜面上一点在第一方向上距中心轴的距离，y是该点在第二方向上距中心轴的距离。针对不同种类的扩散板，x的取值范围和y的取值范围可以调整。

示例性地，多个第一微透镜110A在X方向上排成一队，多个第二微透镜110B也在X方向上排成一队。示例性地，多个第一微透镜110A在X方向上排成一队，多个第二微透镜110B在Y方向上排成一队。扩散板上的多个微透镜可以比较整齐的排成一个大的阵列，这些微透镜也可以是边界交错、拼凑地布置的。

示例性地，多个第一微透镜110A在X方向上排成至少两排，且这些排第一微透镜110A在Y方向上至少部分对齐地形成具有至少两列的第一微透镜阵列。多个第二微透镜110B在X方向上排成至少两排，且这些排第二微透镜110B在Y方向上至少部分对齐地形成具有至少两列的第二微透镜阵列。扩散板上可具有多个第一微透镜阵列和多个第二微透镜阵列。

多个透镜的镜面形成的镜面阵列。在镜面阵列中，不同的镜面可具有同一种面型，或者也可具有不同的面型。示例性地，如图1所示，本申请实施例提供的扩散板的多个微透镜可至少包括多个第一微透镜110A和多个第二透镜110B。第一微透镜110A的第一镜面111A的面型与第二透镜110B的第二镜面111B的面型不同。

虽然第一镜面111A的面型与第二镜面111B的面型不同，但是第一镜面111A的扩散光场的性能与第二镜面111B的扩散光场的性能基本相同。同时第一微透镜阵列的扩散光场的性能与第二微透镜阵列的扩散光场的性能基本相同。因此本申请实施例提供的扩散板将待扩散光线扩散后形成的整个扩散光场的均匀性极好。

本申请实施例提供的扩散板，可以通过调整第一镜面111A的面型与第二镜面111B的面型，来调整扩散板的扩散光场性能。由此制造出不同种类的扩散板，以适应不同的使用场景和使用需求。基底的材质可以与扩散板相同，二者也可以一体成型。由于每个阵列中的微透镜110的镜面111的面型相同，因此加工制造难度较低。而且易于制备不同种类的扩散板。

使用本申请提供的扩散板时，光源发出的光从基底的上表面S1照射到扩散板。光束经过微透镜后形成一个小的扩散光场。阵列中的多个微透镜所具有的多个小的扩散光场组合成了扩散板的扩散光场。由于第一镜面111A的扩散性能与第二镜面111B的扩散性能基本相同，因此扩散板的扩散光场的均匀性较好。

扩散光场的性能可以由扩散光场图体现，具体地可以由扩散光场的强度和扩散光场的扩散角两个参数体现。扩散光场的性能基本相同通常可以指不同的扩散光场间具有肉眼不易察觉的区别或者低于一个数量级的偏差。

在示例性实施方式中，第一镜面111A的扩散光场的强度与第二镜面111B的扩散光场的强度的差异不大于1％。示例性地，第一微透镜阵列的扩散光场的强度与第二微透镜阵列的扩散光场的强度的差异不大于1％。在示例性实施方式中，第一镜面111A的扩散光场的扩散角与第二镜面111B的扩散光场的扩散角的差异不大于0.6°。具有这样要求的第一镜面111A的第一微透镜110A阵列后，且具有这样第二镜面111B的微透镜110B阵列后，形成扩散板的扩散光场的均匀性好。

在示例性实施方式中，扩散板还包括多个间隔柱，每个间隔柱设置于一个微透镜的底面和基底的上表面S1之间。例如第一微透镜110A和基底之间设置第一间隔柱210A。当然，微透镜的底面和基底的上表面S1之间也可以不设置间隔柱，此时也可视为间隔柱的厚度为零。间隔柱的材质可以是透明材质。示例性地，在制造时，间隔柱的材质与微透镜的材质相同且一体成型。间隔柱的厚度即对应的微透镜的底面与基底的上表面S1的距离，间隔柱的厚度是预设范围内的随机值。示例性地，间隔柱为矩形柱。

在示例性实施方式中，间隔柱的厚度是基于Rand函数在预设范围内得到的。可以借助Matlab等软件，实现利用Rand函数随机出一个随机值。然后依据该随机值设置间隔柱的厚度。

在示例性实施方式中，利用Rand函数大约在0μm～10μm这个预设范围内随机出所需的随机值。阵列的多个微透镜需要多个随机值，因此可利用Rand函数在预设范围内随机出多个随机值。阵列的多个微透镜中，微透镜的底面与基底的上表面S1的距离随机设置，可以有效地起到消散斑作用。

利用多种面型的微透镜分别组合的多个微透镜阵列，并且利用随机添加的微透镜与上表面S1之间的高度，可以形成具有消散斑作用的扩散板。该扩散板形成的整体扩散光场的散斑效应较弱，且扩散光场的性能保持地较好。

在示例性实施方式中，微透镜的扩散光场在其横截面内的发散角的值例如约在36.4°～37.0°之间，微透镜的扩散光场在其纵截面内的发散角的值例如约在20.3°～20.9°之间。对于整个扩散板的扩散光场而言，扩散板的扩散光场在X方向上的发散角可以的值例如约在36.4°～37.0°之间，扩散板的扩散光场在Y方向上的发散角可以的值例如约在20.3°～20.9°之间。在扩散板中具有由多个不同的微透镜分别形成的不同的阵列，但各阵列具有偏差较小的发散角，保证了相同的扩散性能。该扩散板的扩散光场的均匀性较好。

在示例性实施方式中，微透镜在横截面内第一方向上的尺寸例如约在40μm～80μm以内，微透镜在纵截面内第二方向上的尺寸例如约在22μm～46μm以内。示例性地，微透镜在纵截面内第二方向上的尺寸是在第一方向上的尺寸的大约50％至60％。示例性地，在一个阵列中，在第一方向上相邻的微透镜的中心轴的距离例如约在40μm～80μm以内，在第二方向上相邻的微透镜的中心轴的距离例如约在40μm～80μm以内。

参考图1和图2，每个微透镜的经过其中心轴的截面中包括：与第一方向平行的横截面，和与第二方向平行的纵截面。其中图1是一种扩散板的纵截面剖视图，图2是一种扩散板的横截面的剖视图。图1和图2中分别示例性地标出了标尺，该标尺是比例尺，以示例性地标出扩散板的尺寸。

图1中的横向为Y方向，竖向为Z方向，垂直于纸面的方向为X方向。示例性地，可以认为X方向是第一方向，Y方向是第二方向。实际使用扩散板时并不限制X方向和Y方向的放置方式。多个第一微透镜110A在X方向上排成一排；多个第二微透镜110B在第一方向上排成一排。而各排微透镜在Y方向上列成一列，

示例性地，左边七排微透镜可形成一个微透镜阵列。示例性地，一个微透镜阵列可以只具有在X方向上的一排微透镜或只具有在Y方向上的一列微透镜。例如右边的在X方向上的一排第一微透镜110A形成一个第一微透镜阵列。

图1中，Y方向上的标尺中，每格的长度可以是100μm。Z方向(与上表面S1的法线平行)上的标尺中，每格的长度可以是2μm，该标尺的下端起点的标度可为2μm，表示该处距离基底的上表面S1(图中未示出)的距离为2μm。

图1中，第一透镜110A的上界面是第一镜面111A，第一透镜110A的下界面是第一底面112A。第二透镜110B的上界面是第二镜面111B，第二透镜110B的下界面是第二底面112B。图1中第三透镜110C的上界面是第三镜面111C，其下界面是第三底面112C。

第一镜面111A具有第一种面型，对应的第一底面112A在纵截面内在Y方向上的尺寸较大，例如80μm。第二镜面111B具有第二种面型，对应的第二底面112B在纵截面内在Y方向上的尺寸较小，例如50μm。第三镜面111C可以具有与第二镜面111B相同的第二种面型。

在第一透镜110A的下侧设置第一间隔柱210A，第二透镜110B的下侧设置第二间隔柱210B，第三透镜110C的下侧设置第三间隔柱210C。图1中各个透镜下侧设置的间隔柱的高度是随机的。

图2中，X方向上的标尺中，每格的长度可以是100μm，Z方向上的标尺中，每格的长度可以是5μm，该标尺的下端起点的标度可为0，表示该处位于基底的上表面S1处。示例性地，多个微透镜在Y方向上列成一列。而各列微透镜在X方向上排成一排，示例性地，右边七列微透镜可形成一个微透镜阵列。图2中，第四透镜110D的上界面是第四镜面111D，第四透镜110D的下界面是第四底面112D。第五透镜110E的上界面是第五镜面111E，第五透镜110E的下界面是第五底面112E。

第四镜面111D可以具有与第一镜面111A相同的第一种面型，对应的第四底面112D在横截面内在X方向上的尺寸较大，例如80μm。第五镜面111E具有第二种面型，对应的第五底面112E在横截面内在X方向上的尺寸较小，例如50μm。

第四镜面111D的下侧设置第四间隔柱210D，第五透镜110E的下侧设置第五间隔柱210E。图2中各个透镜下侧设置的间隔柱的高度是随机的。

在示例性实施方式中，扩散板的多个镜面中包括至少一队第一镜面111A、至少一队第二镜面111B、至少一队第三镜面111C和至少一队第四镜面111D。第一镜面111A的面型、第二镜面111B的面型、第三镜面111C的面型以及第四镜面111D的面型中的每一种面型都和其余三种面型不同。示例性地，若干第三镜面111C在第一方向和第二方向上排成第三微透镜阵列，若干第四镜面111D在第一方向和第二方向上排成第四微透镜阵列。

扩散板的多个微透镜阵列中包括至少一个第一微透镜阵列、至少一个第二微透镜阵列、至少一个第三微透镜阵列及至少一个第四微透镜阵列，且各微透镜阵列在扩散板上的次序是随机的。示例性地，多个第一微透镜阵列在Y方向上贴合地设置，多个第二微透镜阵列在Y方向上贴合地设置，多个第三微透镜阵列在Y方向上贴合地设置，多个第四微透镜阵列在Y方向上贴合地设置。示例性地，扩散板的基底的上表面紧密地排列有微透镜，没有空隙。

在示例性实施方式中，镜面的一种面型可满足公式(1)，具体地具有如下参数：该面型在中心轴处的曲率系数c可以是0.033μm^-1，该面型的圆锥系数k可以是-1.68；并且在横截面内在X方向上的尺寸可以是40μm，在纵截面内在Y方向上的尺寸可以是22μm。

在示例性实施方式中，镜面的一种面型可满足公式(1)，具体地具有如下参数：该面型在中心轴处的曲率系数c可以是0.026μm^-1，该面型的圆锥系数k可以是-1.68；并且在横截面内在X方向上的尺寸可以是50μm，在纵截面内在Y方向上的尺寸可以是28μm。

在示例性实施方式中，镜面的一种面型可满足公式(1)，具体地具有如下参数：该面型在中心轴处的曲率系数c可以是0.019μm^-1，该面型的圆锥系数k可以是-1.68；并且在横截面内在X方向上的尺寸可以是70μm，在纵截面内在Y方向上的尺寸可以是40μm。

在示例性实施方式中，镜面的一种面型可满足公式(1)，具体地具有如下参数：该面型在中心轴处的曲率系数c可以是0.016μm^-1，该面型的圆锥系数k可以是-1.68；并且在横截面内在X方向上的尺寸可以是80μm，在纵截面内在Y方向上的尺寸可以是46μm。

以下结合附图1至附图13示例性描述本申请提供的对比例和实施例。

对比例一

对比例的扩散板具有在基底的上表面S1一侧阵列地设置的多个微透镜。这些微透镜的镜面具有相同的面型。这些微透镜沿第一方向和第二方向排列形成微透镜阵列。

参考图3，图3是本对比例提供的扩散板在角谱传播理论下计算出的散斑效果图。图示横向可为第一方向，图示纵向为第二方向。可见该扩散板的均匀性尚可。

实施例一

本实施例的扩散板具有在基底的上表面S1一侧阵列地设置的多个微透镜。这些微透镜包括如表1所示的第一镜面、第二镜面、第三镜面和第四镜面。

表1

示例性地，具有第一镜面的微透镜组成的第一微透镜阵列中，在X方向上相邻的两个微透镜的中心轴的间距是40μm。

每种镜面对应的微透镜沿第一方向和第二方向排列形成至少一个微透镜阵列。每个透镜阵列中的微透镜具有相同的镜面。

参考图4至7，图4是具有第一镜面的第一微透镜阵列的扩散光场图，图5是具有第二镜面的第二微透镜阵列的扩散光场图，图6是具有第三镜面的第三微透镜阵列的扩散光场图，图7是具有第四镜面的第四微透镜阵列的扩散光场图。其中，实线体现对应微透镜阵列的扩散光场在X方向的性能，虚线体现对应微透镜阵列的扩散光场在Y方向的性能。可见任意两个微透镜阵列的扩散光场的扩散性能基本相同。

参考图8，图8是本实施例提供的扩散板在角谱传播理论下计算出的散斑效果图。图示横向可为第一方向，图示纵向为第二方向。可见该扩散板的均匀性极好。

实施例二

本实施例的扩散板具有在基底的上表面S1一侧的多个微透镜形成的阵列。这些微透镜具有如表1所示的第一镜面、第二镜面、第三镜面和第四镜面。每一种微透镜沿第一方向和第二方向排列布置形成至少一个微透镜阵列。每个微透镜阵列中的微透镜具有相同的镜面。

本实施例的扩散板还包括设置在基底的上表面S1和微透镜的底面之间的间隔柱，以调节上表面S1和底面之间的距离。该距离是利用Rand函数例如约在0μm～10μm这个预设范围内随机出的随机值。

参考图9，图9是本实施例提供的扩散板在角谱传播理论下计算出的散斑效果图。参考图10，实线体现扩散板的扩散光场在X方向的性能，虚线体现扩散板的扩散光场在Y方向的性能。

可见本实施例提供的扩散板具有更好的消散斑效果。且整个扩散板的扩散光场在具有消散斑作用的前提下，由于每一种镜面单独组成阵列后形成的扩散光场的扩散均匀性的一致性是非常好的，因此本实施例的扩散板的扩散光场的扩散均匀性极好。

实施例三

本实施例的扩散板具有在基底的上表面S1一侧阵列地设置的多个微透镜。这些微透镜包括如表2所示的第一镜面和第二镜面。

表2

每种微透镜沿第一方向和第二方向排列形成至少一个微透镜阵列。每个微透镜阵列中的微透镜具有相同的镜面。

参考图11，图11是本实施例提供的扩散板在角谱传播理论下计算出的散斑效果图。可见该扩散板的扩散光场的均匀性较好。

实施例四

本实施例的扩散板具有在基底的上表面S1一侧阵列地设置的多个微透镜。这些微透镜具有如表2所示的第一镜面和第二镜面。每一种微透镜沿第一方向和第二方向排列形成至少一个微透镜阵列。每个微透镜阵列中的微透镜具有相同的镜面。

本实施例的扩散板还包括设置在基底的上表面S1和微透镜的底面之间的间隔柱，以调节上表面S1和底面之间的距离。每个微透镜对应的距离是利用Rand函数例如约在0μm～10μm这个预设范围内随机出的随机值。

参考图12，图12是本实施例提供的扩散板在角谱传播理论下计算出的散斑效果图。参考图13，实线体现扩散板的扩散光场在X方向的性能，虚线体现扩散板的扩散光场在Y方向的性能。

可见本实施例提供的扩散板具有较好的消散斑效果。且整个扩散板的扩散光场在具有消散斑作用的前提下，其均匀性极好。

以上描述仅为本申请的较佳实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的保护范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述技术构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种扩散板，包括：

基底；以及

多个微透镜，所述多个微透镜设置在所述基底的上表面的上方，并且每一个所述微透镜均包括：朝向所述上表面的底面和与所述底面相对的镜面，所述多个微透镜包括：

在所述基底上沿第一方向排列的第一微透镜阵列；以及

在所述基底上沿所述第一方向或第二方向排列的第二微透镜阵列，其中，所述第一方向垂直于所述第二方向；

其中，任一所述镜面在所述第一方向的曲线的线型与在所述第二方向的曲线的线型相同；

所述多个微透镜中的每个的底面与所述基底的上表面的距离是预设范围内的随机值，以及在所述多个微透镜中的每个的底面和所述基底的上表面之间还设置有间隔柱；

所述第二微透镜阵列中的各个微透镜的镜面的面型和所述第一微透镜阵列中各个微透镜的镜面的面型不同；

所述第一微透镜阵列的扩散光场的强度与所述第二微透镜阵列的扩散光场的强度的差异不大于1％；以及

所述第一微透镜阵列的扩散光场的扩散角与所述第二微透镜阵列的扩散光场的扩散角的差异不大于0.6°。

2.根据权利要求1所述的扩散板，其中，所述多个微透镜还包括：

在所述基底上形成的多个第三微透镜阵列和第四微透镜阵列；

其中，所述第一微透镜阵列、所述第二微透镜阵列、所述第三微透镜阵列和所述第四微透镜阵列中的微透镜的镜面的面型相互不同；以及

其中，所述第一微透镜阵列、所述第二微透镜阵列、所述第三微透镜阵列和所述第四微透镜阵列中任意两个的扩散光场的强度的差异不大于1％，且任意两个的扩散光场的扩散角的差异不大于0.6°。

3.根据权利要求1所述的扩散板，其中，所述多个微透镜中的每个具有垂直于所述上表面的中心轴，并且具有经过所述中心轴沿所述第一方向获取的横截面、以及经过所述中心轴沿与所述第一方向垂直的第二方向获取的纵截面；

所述多个微透镜中的每个的扩散光场在所述横截面内的发散角的值在36.4°～37.0°以内，以及所述多个微透镜中的每个的扩散光场在所述纵截面内的发散角的值在20.3°～20.9°以内。

4.根据权利要求3所述的扩散板，其中，所述微透镜在所述横截面内垂直于所述中心轴的方向上的尺寸在40μm～80μm以内；所述微透镜在所述纵截面内垂直于所述中心轴的方向上的尺寸在20μm～50μm以内。

5.根据权利要求1所述的扩散板，其中，所述随机值是基于Rand函数在所述预设范围内得到的。

6.根据权利要求1所述的扩散板，其中，所述预设范围是0μm～10μm。

7.根据权利要求1至6中任一所述的扩散板，其中，所述多个微透镜中的至少一个的镜面的面型在其所具有的垂直于所述上表面的中心轴处的曲率系数是0.033μm^-1，圆锥系数是-1.68，并且在经过所述中心轴沿所述第一方向获取的横截面内沿所述第一方向上的尺寸是40μm，在经过所述中心轴沿所述第二方向获取的纵截面内沿所述第二方向上的尺寸是22μm。

8.根据权利要求1至6中任一所述的扩散板，其中，所述多个微透镜中的至少一个的镜面的面型在其所具有的垂直于所述上表面的中心轴处的曲率系数是0.026μm^-1，圆锥系数是-1.68；并且在经过所述中心轴沿所述第一方向获取的横截面内沿所述第一方向上的尺寸是50μm，所述镜面在经过所述中心轴沿所述第二方向获取的纵截面内沿所述第二方向上的尺寸是28μm。

9.根据权利要求1至6中任一所述的扩散板，其中，所述多个微透镜中的至少一个的镜面的面型在其所具有的垂直于所述上表面的中心轴处的曲率系数是0.019μm^-1，圆锥系数是-1.68；并且在经过所述中心轴沿所述第一方向获取的横截面内沿所述第一方向上的尺寸是70μm，所述镜面在经过所述中心轴沿所述第二方向获取的纵截面内沿所述第二方向上的尺寸是40μm。

10.根据权利要求1至6中任一所述的扩散板，其中，所述多个微透镜中的至少一个的镜面的面型在其所具有的垂直于所述上表面的中心轴处的曲率系数是0.016μm^-1，圆锥系数是-1.68；并且在经过所述中心轴沿所述第一方向获取的横截面内沿所述第一方向上的尺寸是80μm，所述镜面在经过所述中心轴沿所述第二方向获取的纵截面内沿所述第二方向上的尺寸是46μm。

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