CN111290061A - 光学扩散片、光源装置及距离测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光学扩散片、光源装置及距离测量装置，光学扩散片包括：匀光片以及一个或多个棱镜；一个或多个棱镜中的每一个棱镜存在与匀光片的参考面倾斜相交且斜面倾角不等于90度的至少一个斜面，参考面为匀光片的入光面或出光面；一个或多个棱镜贴合于匀光片的入光面和/或出光面，且匀光片中心区域的棱镜比匀光片边缘区域的棱镜分布密度大。由于光学扩散片上每一个棱镜都存在至少一个斜面，可以将光源发出的光束向偏离光束中心的方向折射，使得中心区域光束减少，边缘区域光束增多，在图像传感器接收待测物体反射回的光束时，在边缘区域光信号削弱的情况下使得图像传感器接收的光束分布均匀。

Description

光学扩散片、光源装置及距离测量装置

技术领域

本申请实施例涉及光学技术领域，尤其涉及光学扩散片、光源装置及距离测量装置。

背景技术

图像传感器在图像采集、图像识别等领域有着广泛应用。以图像采集为例，光源发出的光线照射到待测物体之上，由待测物体反射回来，被图像传感器接收到，并形成图像。但是，图像传感器边缘相比于中心位置接收的光束会弱一些，例如，图像传感器边缘位置相对于中心位置接收到的光束存在一个偏转角，而前照式图像传感器存在金属层挡光的问题，这就导致边缘区域比中心区域的光束弱；又如，因为偏转角的原因，余弦四次方定律也会使边缘区域接收到的光信号弱于中心区域接收到的光信号，这导致图像传感器生成的图像亮度分布不均匀，成像质量较差。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例所解决的技术问题之一在于提供一种光学扩散片、光源装置及距离测量装置，用以克服现有技术中的上述缺陷。

第一方面，本申请实施例提供一种光学扩散片，包括：匀光片以及一个或多个棱镜；

一个或多个棱镜中的每一个棱镜存在与匀光片的参考面倾斜相交且斜面倾角不等于90度的至少一个斜面，参考面平行于与匀光片的出光面或入光面上的点距离之和最小的平面；一个或多个棱镜贴合于匀光片的入光面和/或出光面，且匀光片中心区域的棱镜比匀光片边缘区域的棱镜分布密度大。

可选地，在本申请的一个实施例中，多个棱镜的每一个棱镜斜面倾角的角度相同。

可选地，在本申请的一个实施例中，多个棱镜中，匀光片中心区域的棱镜的斜面倾角大于匀光片边缘区域的棱镜的斜面倾角。

可选地，在本申请的一个实施例中，多个棱镜分别为内径大小不同的环形棱镜，并在匀光片的出光面或入光面依次嵌套分布形成多环结构，环形结构的形状为圆形或者多边形。

可选地，在本申请的一个实施例中，多个棱镜按照多个棱镜组的方式分布，每个棱镜组所包含的多个棱镜在匀光片的入光面/出光面分布形成环形结构，多个棱镜组形成内径大小不同，依次嵌套分布的多环结构，环形结构的形状为圆形或者多边形。

可选地，在本申请的一个实施例中，每个棱镜包含两个与参考面相交的斜面，两个斜面的斜面倾角的角度相同。

可选地，在本申请的一个实施例中，每个棱镜包含两个与参考面相交的斜面，两个斜面的斜面倾角的角度不相同。

可选地，在本申请的一个实施例中，棱镜为三棱锥或者四棱锥。

可选地，在本申请的一个实施例中，棱镜是以侧面为底面与匀光片的出光面和/或入光面贴合的三棱柱。

可选地，在本申请的一个实施例中，匀光片的出光面为平整面，多个棱镜分布于出光面；或者匀光片的入光面为平整面，多个棱镜分布于入光面。

可选地，在本申请的一个实施例中，棱镜的底部的横截面大于棱镜顶部的横截面，棱镜的底部与匀光片的出光面或入光面贴合。

可选地，在本申请的一个实施例中，匀光片包含基材和至少一个微粒；

至少一个微粒设置于基材内部，至少一个微粒的折射率小于基材的折射率。

可选地，在本申请的一个实施例中，多个棱镜通过光学粘胶贴合到匀光片的出光面或入光面。

第二方面，本申请实施例提供一种光学扩散片，包括：匀光片以及一个或多个棱镜；

一个或多个棱镜中的每一个棱镜存在与匀光片的参考面倾斜相交且斜面倾角不等于90度的至少一个斜面，参考面平行于与匀光片的出光面或入光面上的点距离之和最小的平面；一个或多个棱镜贴合于匀光片的入光面和/或出光面，且匀光片中心区域的棱镜的斜面倾角大于匀光片边缘区域的棱镜的斜面倾角。

可选地，在本申请的一个实施例中，多个棱镜均匀分布于匀光片的出光面或入光面。

可选地，在本申请的一个实施例中，多个棱镜中，匀光片中心区域的棱镜比匀光片边缘区域的棱镜分布密度大。

第三方面，本申请实施例提供一种光源装置，包括：光源、基座及光学扩散片；

光学扩散片为本申请第一方面或第一方面的任一实施例中所描述的光学扩散片，或者，光学扩散片为本申请第二方面或第二方面的任一实施例中所描述的光学扩散片。

基座形成用于容纳光源和光学扩散片的凹槽；光源设置于基座的凹槽底部；光学扩散片正对光源，设置于基座的凹槽开口处。

可选地，在本申请的一个实施例中，光源装置还包括驱动电路和驱动芯片；驱动电路与光源电连接，驱动芯片与驱动电路电连接。

可选地，在本申请的一个实施例中，光源装置还包括光电传感器；光电传感器设置于基座的凹槽之内，且光电传感器与驱动芯片电连接。

可选地，在本申请的一个实施例中，光源装置还包括玻璃盖板；玻璃盖板设置于光学扩散片远离光源的一侧。

第四方面，本申请实施例提供一种距离测量装置，包括图像传感器和本申请第三方面所描述的光源装置，其中光源装置用于发射检测光到测量目标，图像传感器用于根据从测量目标反射的检测光确定测量目标的距离信息。

本申请实施例提供的光学扩散片、光源装置及距离测量装置，由于光学扩散片上设置了多个棱镜，棱镜存在与匀光片的参考面倾斜相交且斜面倾角不等于90度的至少一个斜面，可以将光源发出的光束向偏离光束中心的方向折射，而且，匀光片中心区域的棱镜比匀光片边缘区域的棱镜分布密度大，使得中心区域光束偏转较多，边缘区域光束偏转较少，减少了中心区域的光束，增加了边缘区域光束，在图像传感器接收待测物体反射回的光束时，在边缘区域光信号削弱的情况下使得图像传感器接收的光束分布均匀。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比值绘制的。附图中：

图1为本申请实施例一提供的一种光学扩散片的结构示意图；

图1a为本申请各实施例提供的参考面示意图；

图2为本申请实施例一提供的一种匀光片的光路示意图；

图3a为本申请实施例一提供的一种光学扩散片表面的棱镜结构的光路示意图；

图3b为本申请实施例一提供的另一种光学扩散片表面的棱镜结构的光路示意图；

图4为本申请实施例一提供的第一种光学扩散片的截面示意图；

图5为本申请实施例一提供的第二种光学扩散片的截面示意图；

图6为本申请实施例一提供的第三种光学扩散片的截面示意图；

图7a为本申请实施例一提供的第一种光学扩散片的俯视图；

图7b为本申请实施例一提供的第二种光学扩散片的俯视图；

图8a为本申请实施例一提供的第三种光学扩散片的俯视图；

图8b为本申请实施例一提供的第四种光学扩散片的俯视图；

图9a为本申请实施例一提供的第五种光学扩散片的俯视图；

图9b为图9a所示光学扩散片上其中一圈棱镜的立体放大示意图；

图9c为本申请实施例一提供的第六种光学扩散片的俯视图；

图9d为图9c所示光学扩散片上其中一圈棱镜的立体放大示意图；

图10a为本申请实施例一提供的第四种光学扩散片的截面示意图；

图10b为本申请实施例一提供的第五种光学扩散片的截面示意图；

图10c为本申请实施例一提供的第六种光学扩散片的截面示意图；

图10d为本申请实施例一提供的第七种光学扩散片的截面示意图；

图11为本申请实施例二提供的一种光学扩散片的截面示意图；

图12为本申请实施例二提供的另一种光学扩散片的截面示意图；

图13为本申请实施例三提供的一种光源装置的截面图；

图14为本申请实施例三提供的另一种光源装置的截面图；

图15为本申请实施例四提供的一种距离测量装置的结构框图。

具体实施方式

实施本申请实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。

实施例一、

本申请实施例提供一种光学扩散片，图1为本申请实施例一提供的一种光学扩散片的结构示意图；如图1所示，该光学扩散片10包括：匀光片101以及一个或多个棱镜102；

一个或多个棱镜102中的每一个棱镜102存在与匀光片101的参考面倾斜相交且斜面倾角不等于90度的至少一个斜面，参考面平行于与匀光片101的出光面或入光面上的点距离之和最小的平面；一个或多个棱镜102贴合于匀光片101的入光面和/或出光面，且匀光片101中心区域的棱镜102比匀光片边缘区域的棱镜102分布密度大。

基于图1所示的光学扩散片，对参考面进行示例性说明，将与匀光片101的出光面或入光面上的点距离之和最小的平面定义为基准面，平行于基准面的平面即为参考面，或者参考面即为基准面。如果匀光片101的出光面为平面，则出光面可以作为基准面/参考面；如果匀光片101的入光面为平面，则入光面可以作为基准面/参考面。如果匀光片101的出光面不平整，如图1a所示，图1a为本申请各实施例提供的参考面示意图。图1a中，出光面不平整，如果出光面上的点与一个平面的距离之和最小，则将该平面作为基准面，可以计算出光面上至少一个点与该平面的距离之和，该至少一个点在出光面上越均匀，数量越多，确定的基准面就越准确。同理，也可以通过在入光面上选择至少一个点，将与该至少一个点距离之和最小的平面确定为基准面；也可以在出光面和入光面上选择至少一个点，将与该至少一个点距离之和最小的平面确定为基准面，当然，此处只是示例性说明，本申请对此不做限制。

可选地，越靠近匀光片101中心的区域，棱镜102的分布密度越大。棱镜的分布密度呈现渐变式，例如，以匀光片101的出光面为例，将匀光片101的出光面划分为内径不同，中心相同的至少一个环形区域，越靠近匀光片101中心的环形区域，棱镜102的分布密度越大。当然，此处只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。

需要说明的是，如图2所示，图2为本申请实施例一提供的一种匀光片的光路示意图，匀光片101用于将射入其内部的光束经过散射、反射、折射等，使得射出匀光片101的光束分布均匀，例如，光源射入匀光片101的光束，经匀光片101后射出均匀光束。图2中，为了更好的体现匀光效果，以平行光束为例进行示意，并不代表本申请局限于此，点光源同样适用于本申请。能够实现使射出的光束分布均匀的结构都属于本申请所说的匀光片101。此处，列举两种类型的匀光片101对其效果进行说明。

可选地，在本申请的一个实施例中，对于第一种类型的匀光片101，匀光片101的出光面和入光面中，一个面平整，另一个面不平整，例如，匀光片101的出光面为平整面，多个棱镜102分布于出光面；或者匀光片101的入光面为平整面，多个棱镜102分布于入光面。不平整的一面可以设置有图案或者为磨砂面，多个棱镜102分布于匀光片101平整的一面。需要说明的是，参考面可以是匀光片101的出光面和入光面中平整的表面。当然，匀光片101的出光面和入光面都可以是平整的表面；或者，匀光片101的出光面和入光面都可以是不平整的表面。

光束在经过匀光片101不平整的一面时，因为散射、反射和/或折射，使得进入匀光片101的光束分布均匀。

可选地，在本申请的另一个实施例中，匀光片101包含基材1011和至少一个微粒1012；至少一个微粒1012设置于基材1011内部。进一步可选地，至少一个微粒1012的折射率可以小于基材1011的折射率。基材1011的出光面和入光面中，一个面平整，另一个面不平整，例如，基材1011的出光面为平整面，多个棱镜102分布于基材1011的出光面；或者基材1011的入光面为平整面，多个棱镜102分布于基材1011的入光面，不平整的一面可以设置有图案或者为磨砂面，多个棱镜102分布于基材1011平整的一面。需要说明的是，参考面可以是基材1011的出光面和入光面中平整的表面。当然，基材1011的出光面和入光面都可以是平整的表面；或者，基材1011的出光面和入光面都可以是不平整的表面。

图2即以第二种类型的匀光片101为例进行示例，但并不代表本申请局限于此。以图2所示为例，点光源发射出的光束，在匀光片101中经过至少一个微粒1012进行反射和/或折射，使得射出的光束分布均匀。示例性的，至少一个微粒1012的折射率可以是1.2，基材1011的折射率可以是1.5，当然，此处只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。

多个棱镜102可以使得射入其中的光束，经过棱镜102的斜面折射后，向外扩散。在本申请中，将垂直于参考面，且经过匀光片101中心的轴线作为中心轴，本申请，向外扩散指的是光束朝向远离中心轴的方向扩散。

需要说明的是，棱镜102的折射率大于空气的折射率，例如，棱镜102的折射率可以是1.2，空气的折射率为1。

可选地，在本申请的一个实施例中，棱镜102的底部的横截面大于棱镜102顶部的横截面，棱镜102的底部与匀光片101的出光面或入光面贴合。可选地，多个棱镜102可以固定在匀光片101上，也可以是棱镜102与匀光片101一体成型，匀光片101与棱镜102的材质可以相同或者不同，本申请对此不作限制。

棱镜102的斜面可以朝向中心轴或者背对中心轴，在本申请中朝向中心轴指的是该斜面的垂线向空气一侧延长接近中心轴，背对中心轴指的是该斜面的垂线向空气一侧延长远离中心轴。例如，当棱镜102位于匀光片101出光面时，向空气一侧延长即为向上延长，出光面可以作为匀光片101的上表面，当棱镜102位于匀光片101入光面时，向空气一侧延长即为向下延长，入光面可以作为匀光片101的下表面。此处以棱镜102的两种朝向为例，对棱镜102的光路进行说明。

如图3a和图3b所示，图3a和图3b均为本申请实施例一提供的一种光学扩散片表面的棱镜结构的光路示意图。图3a中，棱镜102的斜面朝向中心轴，因为棱镜102的折射率大于空气，因此，光束向远离斜面法线的方向偏转；图3b中，棱镜102的斜面背对中心轴，光束远离斜面法线的方向偏转，但也会靠近中心轴，当越过与中心轴的汇聚点后，光束朝远中心轴。因此，无论棱镜102的斜面是否朝向中心轴，棱镜102都可以使得光束远离中心区域，朝边缘区域扩散，使得中心区域的光束减少，边缘区域的光束增加，而因为越靠近匀光片中心区域，棱镜的分布密度越大，使得中心区域光束偏转较多，边缘区域光束偏转较少，使得中心区域光束比边缘区域光束少，在图像传感器接收待测物体反射回的光束时，反射回的光束本来具有中心区域光信号弱，边缘区域光信号强，在余弦四次方定律和其他原因的影响下，会使得光束边缘区域的光信号减少，这样两相叠加，使得图像传感器最终接收到分布均匀的光束，提高了图像传感器的成像质量。

需要说明的是，因为棱镜102的折射率大于空气的折射率，在特定角度下会形成全反射，为了避免全反射，对棱镜102的斜面倾角可以进行设定，可选地，在本申请的一个实施例中，棱镜102的斜面倾角大于0°且小于预设角度，棱镜102的斜面倾角为棱镜102的斜面与参考面形成的夹角，预设角度小于90°。例如，棱镜102的折射率为1.2，空气的折射率为1，则棱镜102的斜面倾角为56.4°时发生全反射，可以将棱镜102的斜面倾角的角度大小设置为(0 , 56.4)，当然，此处只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。

基于图3a和图3b中对于棱镜102斜面的朝向以及光路的说明，此处，列举两种具体的实现方式，说明多个棱镜102的分布情况。当然，棱镜102可以包含一个斜面或多个斜面，可选地，在本申请的一个实施例中，每个棱镜102包含两个与参考面相交的斜面，两个斜面的斜面倾角的角度相同；在另一个实施例中，每个棱镜102包含两个与参考面相交的斜面，两个斜面的斜面倾角的角度不同。本申请对此不作限制。

可选地，在本申请的一个实施例中，在棱镜102包含至少两个斜面时，至少两个斜面的斜面倾角的角度相同。可选地，在本申请的另一个实施例中，在棱镜102包含至少两个斜面时，至少两个斜面的斜面倾角的角度不同。同一个棱镜102中，各斜面的斜面倾角相同或者不同，都能够减少中心区域的光束，增加边缘区域的光束，如果各斜面的斜面倾角相同，使得光束偏转的方向一致，使得光束分布符合棱镜102分布的规律，如果各斜面的斜面倾角不同，可以更进一步减少中心区域的光束，增加边缘区域的光束。当然，此处只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。

可选地，在本申请的一个实施例中，多个棱镜102的每一个棱镜102的斜面倾角的角度相同，棱镜102的斜面倾角为棱镜102的斜面与参考面形成的夹角。

示例性的，图1中，以棱镜102包含一个斜面，各棱镜102斜面的斜面倾角相同为例进行示意。对应的，在一种可选地实现方式中，如图4所示，图4以各棱镜102包含两个斜面为例，各棱镜102包含的两个斜面的斜面倾角相同；匀光片101中心区域的棱镜102比匀光片101边缘区域的棱镜102分布密度更大。

中心区域的棱镜102分布比边缘区域的棱镜102分布更加紧密，使得更多光束向边缘方向偏转，因此，可以减少中心区域的光束。

可选地，在本申请的一个实施例中，多个棱镜102中，匀光片101中心区域的棱镜的斜面倾角大于匀光片101中边缘区域的棱镜的斜面倾角。进一步的，越靠近匀光片中心的区域，棱镜102的斜面倾角越大，越靠近匀光片边缘的区域，棱镜102的斜面倾角越小，棱镜102的斜面倾角为棱镜102的斜面与参考面形成的夹角。例如，如图5所示，图5在图1所示的光学扩散片的基础上，不仅保持了棱镜102越靠近匀光片中心区域，分布密度越大的特点，还进一步增加了越靠近匀光片中心区域的棱镜102，斜面倾角越大的特点，在图5所示的示例中，匀光片101中心区域的棱镜102比匀光片101边缘区域的棱镜102分布密度更大，且越靠近中心的区域，棱镜102的斜面倾角越大。因为中心区域棱镜102分布密度大，使得中心区域发生偏转的光束数量很大，又因为中心区域棱镜102斜面的斜面倾角大，中心区域的光束发生偏转的角度就更大，进一步减少了中心区域的光束。基于图5所示的光学扩散片，图6进一步示出了棱镜102包含两个斜面的情况，在图6中，各棱镜102包含两个斜面，越靠近中心的区域，棱镜102的斜面倾角越大，越靠近中心区域，棱镜102的分布密度越大。当然，此处只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。

基于图3a和图3b中对于棱镜102斜面的朝向以及光路的说明，此处，从俯视的视角对棱镜102在匀光片101表面的分布情况进行说明，需要说明的是，在俯视的视角下，重点说明棱镜分布的形状，这可以和截面图中棱镜的斜面倾角及分布密度进行结合，本申请对此不作限制。

可选地，在本申请的一个实施例中，多个棱镜102按照多个棱镜102组的方式分布，每个棱镜102组所包含的多个棱镜102在匀光片101的入光面/出光面分布形成环形结构，多个棱镜102组形成内径大小不同，依次嵌套分布的多环结构，环形结构的形状为圆形或者多边形。

例如，如图7a所示，匀光片101的出光面和入光面是圆形，多个棱镜102形成的环形结构可以是以匀光片101出光面圆心为中心的环形（当然，此处以出光面为例，如果棱镜102分布于匀光片101入光面，则环形结构是以匀光片101入光面圆心为中心的环形）；又如，如图7b所示，匀光片101的出光面和入光面是正方形，多个棱镜102形成的环形结构可以是以匀光片101出光面的中心为中心的正方形。当然，此处只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。图7a和图7b中，都只示出了一个圆环结构，棱镜102可以分布形成多个嵌套在一起的圆环，如图8a和8b所示，示出了两个圆环嵌套在一起的分布状况，当然，此处只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。

结合图7a和图7b所示的棱镜102分布情况，在每个棱镜102包含多个斜面时，会呈线不同的分布效果。

可选地，在本申请的一个实施例中，棱镜102的形状为三棱锥或者四棱锥；或者，棱镜102的形状是以侧面为底面与匀光片101的出光面和/或入光面贴合的三棱柱；或者，棱镜102的形状为是侧面与匀光片101贴合的环形棱柱。

例如，图8a中每个棱镜102的形状为三棱锥；又如，图8b中，每个棱镜102的形状为四棱锥。

又如，如图9a和图9b所示，每个棱镜102的形状是三棱柱，每个棱柱的侧面与匀光片101贴合，图9b为图9a所示光学扩散片上其中一圈棱镜的立体放大示意图。

可选地，在本申请的另一个实施例中，多个棱镜102分别为内径大小不同的环形棱镜102，并在匀光片的出光面或入光面依次嵌套分布形成多环结构，环形结构的形状为圆形或者多边形。如图9c和图9d所示，图9d为图9c所示光学扩散片上其中一圈棱镜的立体放大示意图，也可以说是一个环形结构内的棱镜102连接在一起，形成一个环形棱镜。

当然，以上只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。

多个棱镜102可以分布于匀光片101的上方（出光面之上）；或者，多个棱镜102可以分布于匀光片101的下方（入光面之下）；或者，多个棱镜102可以分布于匀光片101的上方以及下方。多个棱镜102可以固定在匀光片101的出光面和/或入光面，也可以是多个棱镜102与匀光片101中间留有预设距离的间隙。

如图10a-图10d所示，图10a中，匀光片101出光面平整，入光面不平整，多个棱镜102分布于匀光片101的出光面；图10b中，匀光片101出光面和入光面平整，多个棱镜102分布于匀光片101的出光面以及入光面；图10c中，匀光片101的出光面平整，入光面不平整，多个棱镜102分布于匀光片101的出光面之上，棱镜102与匀光片101的出光面之间留有预设距离的间隙；图10d中，匀光片101的出光面和入光面平整，多个棱镜102分布于匀光片101的出光面上方以及入光面下方。可选地，多个棱镜102通过光学粘胶贴合到匀光片101的出光面或入光面。

当然，图10a-图10d只是示例性说明匀光片101与棱镜102之间的距离关系，并不代表本申请局限于此。

本申请实施例提供的光学扩散片，由于光学扩散片上设置了多个棱镜，棱镜存在与匀光片的参考面倾斜相交且斜面倾角不等于90度的至少一个斜面，可以将光源发出的光束向偏离光束中心的方向折射，而且，匀光片中心区域的棱镜比匀光片边缘区域的棱镜分布密度大，使得中心区域光束偏转较多，边缘区域光束偏转较少，减少了中心区域的光束，增加了边缘区域光束，在图像传感器接收待测物体反射回的光束时，在边缘区域光信号削弱的情况下使得图像传感器接收的光束分布均匀。

实施例二、

结合上述实施例一所描述的光学扩散片，本申请实施例二提供一种光源装置，如图11所示，图11为本申请实施例二提供的一种光学扩散片的截面图，该光学扩散片与实施例一中描述的光学扩散片10组成结构相同，不同点在于棱镜102分布不同，因此，对于相同的部件采用相同的附图标记进行示意，实施例一中所描述的各种实现方式和解释说明同样适用于实施例二，结合图11所示，该光学扩散片10包括：匀光片101以及一个或多个棱镜102；

一个或多个棱镜102中的每一个棱镜102存在与匀光片101的参考面倾斜相交且斜面倾角不等于90度的至少一个斜面，参考面平行于与匀光片101的出光面或入光面上的点距离之和最小的平面；一个或多个棱镜102贴合于匀光片101的入光面和/或出光面，且匀光片101中心区域的棱镜102的斜面倾角大于匀光片101边缘区域的棱镜102的斜面倾角。

可选地，在本申请的一个实施例中，多个棱镜102均匀分布于匀光片101的出光面或入光面。如图11所示，为了更好的表现倾斜角的变化，棱镜的分布是均匀分布的，当然，图11只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。如图12所示，图12在图11的基础上，示出了棱镜102包含两个斜面的情况，图12中各棱镜102的两个斜面的斜面倾角相同，棱镜102分布均匀。当然，此处只是示例性说明。实施例一种棱镜102的分布同样适用于实施例二中，此处不再赘述。

可选地，在本申请的另一个实施例中，多个棱镜102中，匀光片101中心区域的棱镜102比匀光片101边缘区域的棱镜102分布密度大。进一步可选地，多个棱镜102中，越靠近匀光片101中心的区域，棱镜102的斜面倾角越大，越靠近匀光片101边缘的区域，棱镜102的斜面倾角越小。截面图可以参照图5所示，此处不再赘述。

本申请实施例提供的光学扩散片，由于光学扩散片上设置了多个棱镜，棱镜存在至少一个斜面，可以将光源发出的光束向偏离光束中心的方向折射，而且，越靠近匀光片中心区域，棱镜的斜面倾角越大，使得中心区域光束偏转的角度很大减少了中心区域的光束，增加了边缘区域光束，在图像传感器接收待测物体反射回的光束时，在边缘区域光信号削弱的情况下使得图像传感器接收的光束分布均匀。

实施例三、

基于上述实施例一所描述的光学扩散片，本申请实施例提供一种光源装置，如图13所示，图13为本申请实施例提供的一种光源装置的截面图，该光源装置20包括：光源201、基座202及光学扩散片10；

光学扩散片10为本申请任一实施例中所描述的光学扩散片；基座202形成用于容纳光源201和光学扩散片的凹槽；光源201设置于基座202的凹槽底部；光学扩散片正对光源201，设置于基座202的凹槽开口处。

需要说明的是，本申请中的光源201可以是可见光源201，也可以是不可见光源201，例如，光源201可以是红外光源201，又如，光源201可以是垂直腔面发射激光器（Vertical Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL）。当然，此处只是示例性说明。基座202可以是不透光材料，光学扩散片可以固定在基座202侧壁上。需要说明的是，基座只是一个简化的说法，具体可以是陶瓷基座，金属支架，金属基板与塑料或其他材料组合形成的复合式封装框架等各种形式用于安装或封装光源的结构。

可选地，在本申请的一个实施例中，如图14所示，光源装置20还包括驱动电路203和驱动芯片204；驱动电路203与光源201电连接，驱动芯片204与驱动电路203电连接。

需要说明的是，驱动芯片204用于，通过驱动电路203传输信号，控制电源。例如，驱动芯片204向控制电路输出控制信号，控制电路将控制信号传输至光源201，以实现对光源201的光强度控制，当然，此处只是示例性说明。

可选地，在本申请的一个实施例中，如图14所示，光源装置20还包括光电传感器205；光电传感器205设置于基座202的凹槽之内，且光电传感器205与驱动芯片204电连接。

光电传感器205用于将检测到的光信号转换为电信号并输出该电信号，例如，光电传感器205可以是光电二极管（Photo Diode，PD）。光电传感器205可以检测到光源发出的光信号，并将该光信号转换为电信号传输至驱动芯片204，驱动芯片204根据光电传感器205传输的电信号判断光源201的光信号强度是否符合系统需求或者是否需要控制调整，当然，此处只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。

可选地，在本申请的一个实施例中，如图14所示，光源装置20还包括玻璃盖板206；玻璃盖板206设置于光学扩散片远离光源201的一侧。

本申请实施例提供的光源装置，由于内部的光学扩散片上设置了多个棱镜，棱镜存在与匀光片的参考面倾斜相交且斜面倾角不等于90度的至少一个斜面，可以将光源发出的光束向偏离光束中心的方向折射，而且，匀光片中心区域的棱镜比匀光片边缘区域的棱镜分布密度大，使得中心区域光束偏转较多，边缘区域光束偏转较少，减少了中心区域的光束，增加了边缘区域光束，在图像传感器接收待测物体反射回的光束时，在边缘区域光信号削弱的情况下使得图像传感器接收的光束分布均匀。

实施例四、

基于上述实施例三所描述的光源装置，本申请实施例提供一种距离测量装置，如图15所示，该距离测量装置30包括图像传感器301和本申请任一实施例所描述的光源装置20，其中光源装置20用于发射检测光到测量目标，图像传感器301用于根据从测量目标反射的检测光确定测量目标的距离信息。

本申请实施例提供的距离测量装置，由于内部的光学扩散片上设置了多个棱镜，棱镜存在与匀光片的参考面倾斜相交且斜面倾角不等于90度的至少一个斜面，可以将光源发出的光束向偏离光束中心的方向折射，而且，匀光片中心区域的棱镜比匀光片边缘区域的棱镜分布密度大，使得中心区域光束偏转较多，边缘区域光束偏转较少，减少了中心区域的光束，增加了边缘区域光束，在图像传感器接收待测物体反射回的光束时，在边缘区域光信号削弱的情况下使得图像传感器接收的光束分布均匀。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (18)

1.一种光学扩散片，其特征在于，包括：匀光片以及一个或多个棱镜；

所述一个或多个棱镜中的每一个棱镜存在与所述匀光片的参考面倾斜相交且斜面倾角不等于90度的至少一个斜面，所述参考面平行于与所述匀光片的出光面或入光面上的点距离之和最小的平面；

所述一个棱镜或所述多个棱镜贴合于所述匀光片的入光面和/或出光面，且所述匀光片中心区域的棱镜比所述匀光片边缘区域的棱镜分布密度大。

2.根据权利要求1所述的光学扩散片，其特征在于，

所述多个棱镜的每一个棱镜的斜面倾角的角度相同。

3.根据权利要求1所述的光学扩散片，其特征在于，

所述多个棱镜中，所述匀光片中心区域的棱镜的斜面倾角大于所述匀光片边缘区域的棱镜的斜面倾角。

4.根据权利要求1-3任一项所述的光学扩散片，其特征在于，

所述多个棱镜分别为内径大小不同的环形棱镜，并在所述匀光片的出光面或入光面依次嵌套分布形成多环结构，所述环形结构的形状为圆形或者多边形。

5.根据权利要求1-3任一项所述的光学扩散片，其特征在于，所述多个棱镜按照多个棱镜组的方式分布，每个棱镜组所包含的多个棱镜在所述匀光片的入光面/出光面分布形成环形结构，所述多个棱镜组形成内径大小不同，依次嵌套分布的多环结构，所述环形结构的形状为圆形或者多边形。

6.根据权利要求1所述的光学扩散片，其特征在于，

每个所述棱镜包含两个与所述参考面相交的斜面，两个所述斜面的斜面倾角的角度相同。

7.根据权利要求1所述的光学扩散片，其特征在于，

每个所述棱镜包含两个与所述参考面相交的斜面，两个所述斜面的斜面倾角的角度不相同。

8.根据权利要求1所述的光学扩散片，其特征在于，所述棱镜的形状为三棱锥或者四棱锥。

9.根据权利要求1所述的光学扩散片，其特征在于，所述棱镜是侧面与所述匀光片的出光面和/或入光面贴合的三棱柱。

10.根据权利要求1所述的光学扩散片，其特征在于，所述匀光片的出光面为平整面，所述多个棱镜分布于所述出光面；或者所述匀光片的入光面为平整面，所述多个棱镜分布于所述入光面。

11.根据权利要求1所述的光学扩散片，其特征在于，

所述棱镜的底部的横截面大于所述棱镜顶部的横截面，所述棱镜的底部与所述匀光片的出光面或入光面贴合。

12.根据权利要求1所述的光学扩散片，其特征在于，所述匀光片包含基材和至少一个微粒；

所述至少一个微粒设置于所述基材内部，所述至少一个微粒的折射率小于所述基材的折射率。

13.根据权利要求1所述的光学扩散片，其特征在于，

所述棱镜通过光学粘胶贴合到所述匀光片的出光面或入光面。

14.一种光源装置，其特征在于，包括：光源、基座及光学扩散片；

所述光学扩散片为权利要求1-13任一项所述的光学扩散片；

所述基座形成用于容纳所述光源和所述光学扩散片的凹槽；所述光源设置于所述基座的凹槽底部；所述光学扩散片正对所述光源，设置于所述基座的凹槽开口处。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述光源装置还包括驱动电路和驱动芯片；

所述驱动电路与所述光源电连接，所述驱动芯片与所述驱动电路电连接。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述光源装置还包括光电传感器；

所述光电传感器设置于所述基座的凹槽之内，且所述光电传感器与所述驱动芯片电连接。

17.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述光源装置还包括玻璃盖板；

所述玻璃盖板设置于所述光学扩散片远离光源的一侧。

18.一种距离测量装置，其特征在于，包括图像传感器和如权利要求14-17任意一项所述的光源装置，其中所述光源装置用于发射检测光到测量目标，所述图像传感器用于根据从所述测量目标反射的所述检测光确定所述测量目标的距离信息。

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