CN212989792U

CN212989792U - 匀光组件

Info

Publication number: CN212989792U
Application number: CN202020926843.5U
Authority: CN
Inventors: 楼歆晔; 孟玉凰; 林涛
Original assignee: Shanghai North Ocean Photonics Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai North Ocean Photonics Technology Co Ltd
Priority date: 2020-05-27
Filing date: 2020-05-27
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2030-05-27

Abstract

本实用新型主要提供一种匀光组件，用于对一发光装置发出的光源进行调制，所述匀光组件被设置于所述发光装置发出的光源路径上，所述匀光组件包括一第一匀光结构和一第二匀光结构，所述第一匀光结构和所述第二匀光结构被设置于至少一匀光片，从而对所述发光装置发出的光源进行两次调制。

Description

匀光组件

技术领域

本实用新型属于光学元件领域，具体而言，本实用新型涉及一种能够对光源进行高效均匀的结构。

背景技术

匀光片Diffuser主要用于将光源发出的光束进行调制，在所需的视场角范围内形成均匀的光场，对目标场景进行照明。有一类匀光片基于光衍射原理而制成，另一种是基于光折射原理而制成的匀光片，这两种类型的匀光片在实际制造和使用过程中为最常用的匀光片类型。

而基于光折射原理制成的匀光片最常见的是采用微透镜阵列，在现有技术中基于微透镜阵列的匀光片大多为规则微透镜阵列，但是由于微透镜在行和列方向都是周期性规则有序的排列方式，使得相干光源发出的相干光束经过这种规则的微透镜阵列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，因此会严重弱化匀光片的匀光效果，因此会影响匀光片的使用。

随着体感交互与控制、3D物体识别与感知、智能环境感知以及动态地图构建等技术与市场的发展，各大应用场景都开始对3D视觉与识别技术产生日益浓厚的兴趣和日益旺盛的需求。以现阶段体量最大的两个应用领域为例：一方面，随着智能手机进入存量时代，微创新对深度摄像技术的强烈需求，加之智能手机交互方式的不断变化正促进全球ToF市场快速扩张；另一方面，在汽车电子领域，以ADAS渗透率不断提高为代表的汽车智能化趋势也正加速演进，而作为激光雷达、智能摄像头等深度测距传感器领域最主流的方案，ToF市场也正持续受益。

目前3D深度视觉的方案主要包括ToF、RGB双目以及结构光等几种主流方案，但RGB双目由于基线的限制，一般只能测量较近的距离，距离越远，测距越不准确。采用RGB双目方式测量的话，基线10mm以内的测距范围为2m以内，并且由于RGB双目测量方式受光照变化和物体纹理影响很大，因此在夜晚无法工作。而结构光的方式的测量距离一般只有10m以内，距离限制比较大，应用范围相应受到了很大的限制，并且采用结构光进行测量的效果会受反光影响较大。

因此相对于上面两种测量方案而言，ToF技术在画面拍摄后计算景深时无需进行后续处理，即可避免延迟又可以节省采用强大的后处理系统带来的成本提升；同时，由于ToF技术测距规模弹性大，在工作过程中只需要改变光源强度、光学视野以及发射脉冲频率即可完成。此外，由于ToF技术具有不易受外界光干扰、体积小巧、响应速度快以及识别精度高等多重优势，因此使得ToF技术无论是在移动端还是在车载等其他应用领域都具有突出的优势。

而如上所述，由于现有技术中的匀光片的匀光效果并不理想，因此，本领域技术人员需要设计出一种能够对光源进行高效均匀的匀光片结构以应用于TOF技术。

实用新型内容

本实用新型的一个优势在于提供一种匀光组件，其中所述匀光组件用于一照明组件，其中所述匀光组件能够使所述照明组件中的一发光装置发出的光能够被均匀扩散而达到目标效果。

本实用新型的一个优势在于提供一种匀光组件，其中所述匀光组件采用随机微透镜阵列，相对于现有技术中的规则微透镜阵列而言，本实用新型所述的匀光组件能够打破微透镜排布方式的周期性，而对照明组件中的光源发出的光进行更好的均匀化。

本实用新型的一个优势在于提供一种匀光组件，其中所述匀光组件能够解决现有技术中的规则微透镜阵列产生的明暗条纹的问题，因此能够极大地提高对所述发光装置发出的光的匀光效果。

本实用新型的一个优势在于提供一种匀光组件，其中所述匀光组件能够根据要求对远场光斑的形状和光强分布进行调控，从而使所述匀光组件能够适用各种不同的应用场合，以此提高所述匀光组件的适用面。

本实用新型的一个优势在于提供一种匀光组件，其中所述匀光组件包括两片匀光片，所述发光装置发出的光经过两片所述匀光片即可对光场的调制作用产生叠加的效果，从而进一步提高所述匀光组件对所述光源发出的光的调制效果。

本实用新型的一个优势在于提供一种匀光组件，其中所述匀光组件包括一片匀光片，所述匀光片为双面匀光片，所述发光装置发出的光经过双面的所述匀光片能够对光场的调制作用产生叠加的效果，从而进一步提高所述匀光组件对所述光源发出的光的调制效果。

本实用新型的一个优势在于提供一种匀光组件，其中所述匀光组件能够扩大所述发光装置发出的光的角度，从而实现现有技术中的匀光片无法达到的大角度，从而进一步提高所述匀光组件对所述光源发出的光的调制功能。

本实用新型的一个优势在于提供一种匀光组件，其中所述匀光组件能够通过分别调控不同的一维方向，而实现二维方向的特定光场分布，从而打破不同方向之间的光的相互制约。

本实用新型的一个优势在于提供一种匀光组件，其中所述匀光组件能够根据最终的光场要求，通过将不同的所述匀光片或单个所述匀光片的不同面进行简单的排布，从而使所述匀光组件实现新的分布。

为达上述至少一实用新型优势，本实用新型主要提供一种匀光组件，用于对一发光装置发出的光源进行调制，所述匀光组件包括一第一匀光结构和一第二匀光结构，所述第一匀光结构和所述第二匀光结构被设置于至少一匀光片，从而对所述发光装置发出的光源进行两次调制。

在其中一些实施例中，所述第一匀光结构和所述第二匀光结构分别被设置于所述匀光片的相反两侧而形成一双面匀光片，从而通过所述第一匀光结构和所述第二匀光结构对所述发光装置发出的光源进行两次调制。

在其中一些实施例中，所述第一匀光结构和所述第二匀光结构均通过随机规则化微透镜阵列设计而成。

在其中一些实施例中，所述第一匀光结构为折射型，所述第二匀光结构为衍射型。

在其中一些实施例中，所述匀光组件包括一第一匀光片和一第二匀光片，所述第一匀光结构被设置于所述第一匀光片的一侧，所述第二匀光结构被设置于所述第二匀光片的一侧，从而通过所述第一匀光结构和所述第二匀光结构对所述发光装置发出的光源进行两次调制。

在其中一些实施例中，所述第一匀光结构和所述第二匀光结构分别被设置于所述第一匀光片和所述第二匀光片的同一侧，且均为朝向所述发光装置的一侧，其中所述第一匀光片位于所述发光装置和所述第二匀光片之间。

在其中一些实施例中，所述第一匀光片中的所述第一匀光结构和所述第二匀光片中的所述第二匀光结构为相向设置，从而通过所述第一匀光结构和所述第二匀光结构对所述发光装置发出的光源进行两次调制。

在其中一些实施例中，所述第一匀光片中的所述第一匀光结构和所述第二匀光片中的所述第二匀光结构为相背设置，所述第一匀光结构和所述第二匀光结构对所述发光装置发出的光源进行两次调制。

在其中一些实施例中，所述第一匀光结构和所述第二匀光结构被设置用于实现扩大视场角的光场输出。

在其中一些实施例中，所述第一匀光结构被设置用于调控所述发光装置发出的水平方向的光，所述第二匀光结构被设置用于调控所述发光装置发出的竖直方向的光，从而形成并扩大二维角度光场。

在其中一些实施例中，所述第一匀光结构是沿X方向排布的随机微柱透镜阵列，所述第二匀光结构是沿Y方向排布的随机微柱透镜阵列。

在其中一些实施例中，所述第一匀光结构和所述第二匀光结构中每个微透镜沿Z轴方向的偏移量范围为-0.1～0.1mm。

在其中一些实施例中，其中所述第一匀光结构中的每个微透镜沿Z轴方向的偏移量范围为-0.001～0.001mm。

在其中一些实施例中，其中所述第二匀光结构中的每个微透镜沿Z轴方向的偏移量范围为-0.004～0.004mm。

在其中一些实施例中，所述第一匀光结构中每个微透镜沿Z轴方向的偏移量范围为-0.002～0.002mm。

在其中一些实施例中，所述第二匀光结构中每个微透镜沿Z轴方向的偏移量范围为-0.002～0.002mm。

附图说明

图1为本实用新型所述的匀光组件中的匀光结构的随机规则化微透镜阵列设计方法一的参考坐标图。

图2为本实用新型所述的匀光组件中的匀光结构的随机规则化微透镜阵列设计方法二的参考坐标图。

图3为本实用新型所述的匀光组件的第一实施例的结构示意图。

图4为本实用新型所述的匀光组件的第一实施例的光路示意图。

图5a和5b为本实用新型所述的匀光组件的第一实施例在应用过程中的光斑结构示意图。

图6为本实用新型所述的匀光组件的第一实施例在应用过程中水平和竖直方向的光强分布曲线图。

图7为本实用新型所述的匀光组件的第一实施例的一变形实施方式的结构示意图。

图8为本实用新型所述的匀光组件的第一实施例的另一变形实施方式的结构示意图。

图9为本实用新型所述的匀光组件的第二实施例的结构示意图。

图10为本实用新型所述的匀光组件的第二实施例的光路示意图。

图11a和11b为本实用新型所述的匀光组件的第二实施例在应用过程中的光斑结构示意图。

图12为本实用新型所述的匀光组件的第二实施例在应用过程中水平和竖直方向的光强分布曲线图。

图13为本实用新型所述的匀光组件的第三实施例的结构示意图

图14为本实用新型所述匀光组件的变形实施方式形成的一种光斑示意图。

图15为本实用新型所述的匀光组件的变形实施方式形成的另一种光斑示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

本实用新型主要提供一种匀光组件10，用于一照明组件A，所述照明组件A包括一发光装置20，所述匀光组件10被设置于所述发光装置20发出的光源201的路径上，从而对所述发光装置20发出的光源201进行调制。

本实用新型所述的匀光组件10，包括至少两个匀光结构，两个所述匀光结构被设置于至少一匀光片，从而对所述发光装置20发出的光源201进行两次调制。

所述匀光结构的参数包括远场光斑形状、光强分布情况，照明角度范围以及照明均匀性等，因此需要先设计出所述匀光结构。

首先，根据所述发光装置20的规格性能参数，结合设计目标，先确定一初始微透镜的参数。其中，初始微透镜具有非球面面型，可以用公式表示为：

其中，R为微透镜的曲率半径；K为圆锥常数；Aj为非球面系数通过。而初始微透镜可以选用凹面型透镜，也可以选用凸面型透镜，本领域技术人员可以根据实际情况进行选用，只要能达到与本实用新型相同或近似的技术效果，都属于本实用新型的保护范围之内。

确定了初始微透镜的上述光学参数后，即可使所述发光装置20发出的光通过所述初始微透镜光学作用，便可以初步满足设计目标。而所述初始微透镜作为后续随机规则化微透镜阵列的基础结构，其各项参数即作为后续随机规则化微透镜阵列的基础参数。在此基础参数上对该初始微透镜进行随机规则化处理。在本实用新型所述的匀光组件10的技术方案中，随机规则化该初始微透镜的方法包括以下几种。

第一种是以在基底上排布的随机规则化的微透镜阵列为基础，通过改变该微透镜阵列的一些随机变量来实现所要求的远场散射图样和光强分布。如图1所示，为整个微透镜阵列的坐标示意图。

其中，灰色部分表示基底，每一个方块区域代表一个单独的微透镜所在的区域，而(X,Y,Z)是针对整个微透镜阵列的全局坐标系，(xi，yi，zi)是每个单独的微透镜的本地坐标系，微透镜在本地坐标系的中心坐标为(x0，y0，z0)。

此时，可以用来调制的随机变量包括微透镜的有效通光孔径的形状和尺寸，即微透镜在X-Y平面上的截面轮廓，微透镜的空间排布，还有微透镜阵列沿Z轴方向的表面面型。

其中，微透镜有效通光孔径的形状和尺寸有多种选择，可以被设置为包括矩形、圆形、三角形、多边形甚至不规则形状，本领域技术人员可以根据实际情况或客户需求选择一种或多种形状的微透镜组成微透镜阵列。此外，每个微透镜的大小可以在一定范围内随机选择。

为了避免光束直接透过基底向前传播，匀光结构的整个表面最好都有具有光焦度作用的光学结构覆盖。这就要求微透镜尽可能紧密排布，表面结构覆盖率尽可能提高。

对于每个微透镜而言，沿Z轴方向的表面面型可以用一个面型函数来表示：

其中，ρ²＝(x_i-x₀)²+(y_i-y₀)²；R为微透镜的曲率半径；k为圆锥常数；Aj为非球面系数，Z_Offset是每个微透镜沿z轴方向的偏移量。

这几个参数都可以在一定的范围内随机变化，而Z_Offset独立于其他几个随机变量进行随机规则化。通过这几个参数的随机规则化，从而使每个微透镜沿Z轴方向具有随机的表面面型。微透镜可以是凹面型透镜，也可以是凸面型透镜，在此不做具体限制。然后根据微透镜随机的形状尺寸和随机的空间排布方式，将其坐标从本地坐标系(xi，yi，zi)转换到全局坐标系(X，Y，Z)，这样在整个基底范围内，微透镜阵列在Z轴方向的表面面型都是随机规则化的，从而达到匀光效果。

针对不同的需求，各随机变量的取值范围也不相同。在本实用新型所述的匀光组件10中，各随机变量的取值范围如下：

此外，本实用新型还包括通过第二种方法随机规则化该初始微透镜。相对于上述微透镜的来说，在本实用新型的第二种随机规则化初始微透镜的方法中，可以调控的随机变量有一些是相同的，比如，微透镜的曲率半径R，圆锥常数K，是非球面系数Aj，每个微透镜沿Z方向的偏移量Z_Offset。

微透镜的形状也可以有多种选择，可以是可以为矩形、圆形、三角形、多边形等。

相较于方法一，明显不同的是，微透镜的排布方式有区别。排布方式如图2所示，将整个区域划分为若干个大小一致的小网格，每个网格的中心(x0，y0，z0)代表微透镜初始的中心位置。实际上，每个微透镜的真实中心位置是初始中心位置在X、Y方向分别添加一个随机偏移量X_Offset、Y_Offset。X_Offset、Y_Offset和Z_Offset一样，在一定的范围内随机变化。通过这种方式，实现微透镜阵列空间排布上的随机规则化。

对于每个微透镜而言，沿Z方向的表面面型同样可以用一个面型函数来表示：

其中，ρ²＝(x_i-x₀-X_Offset)²+(y_i-y₀-Y_Offset)²。

通过上述这几个参数的随机规则化，使每个微透镜沿Z方向具有随机的表面面型。微透镜可以是凹面型透镜，也可以是凸面型透镜，不做具体限制。转换到全局坐标系(X，Y，Z)中，在整个基底范围内，微透镜阵列在Z方向的表面面型都是随机规则化的，以达到匀光效果。

在本实用新型所述的匀光组件10的第一实施例中，所述匀光组件10包括两个所述匀光片，两个所述匀光结构被分别设置于两个所述匀光片的一侧，其中任一所述匀光片中的所述匀光结构通过上述任一随机规则化微透镜阵列的方法获得。

需要注意的是，在本实用新型所述的匀光组件10的第一实施例中，两个所述匀光片分别为一第一匀光片11和一第二匀光片12，两个所述匀光结构分别为第一匀光结构111和第二匀光结构121，其中所述第一匀光片11上的所述匀光结构为第一匀光结构111，所述第二匀光片12上的所述匀光结构为第二匀光结构121，其中所述第一匀光片11被设置于所述发光装置20和所述第二匀光片12之间。两个所述匀光片中的两个所述匀光结构被设置为朝向同一侧，并且均朝向所述发光装置20的方向设置。

换句话说，在本实用新型所述的匀光组件10的第一实施例中，所述匀光组件10中的所述第一匀光片11和所述第二匀光片12中各自包括的所述第一匀光结构111和所述第二匀光结构121可以被设置为相同或不同，从而使从所述发光装置20出来的光源201经过所述匀光组件10后输出的光场是所述第一匀光片11和所述第二匀光片12中的所述第一匀光结构111和所述第二匀光结构121对光场的调制作用的叠加，即所述第一匀光片11和所述第二匀光片12对光场的调制响应函数是所述第一匀光片11和所述第二匀光片12对光场的调制响应函数的卷积，有

其中，h是系统的调制响应函数，h1是所述第一匀光片11的调制响应函数，h2是所述第二匀光片12的调制响应函数，

是卷积符号。

因此，本实用新型所述的匀光组件10可以扩大角度范围，实现单片的匀光片难以达到的大的镜头视角。此外，还可以通过分别调控本实用新型所述的匀光组件10中的所述第一匀光片11或所述第二匀光片12的一维方向，而实现二维方向的特定光场分布，从而打破不同方向之间的相互制约，以此提供更多样化的光场形式。

除此以外，还可以根据不同设备的最终要形成的光场要求，通过将所述第一匀光片11或/和所述第二匀光片12进行不同的简单分布，从而对不同的设备实现新的光场分布。

如图3所示，为本实用新型所述的匀光组件10的第一实施例的结构示意图。

如图4所示，为本实用新型所述的匀光组件10的第一实施例的光路示意图。

如图5a和5b所示，为本实用新型所述的匀光组件10的第一实施例在应用过程中的光斑结构示意图。

如图所示，经过所述第一匀光片11之后，在1m处形成的光斑如图5a，再经过所述第二匀光片12之后，从所述匀光组件10出来的光源201角度进一步扩大，在1m出形成的光斑如图5b所示，而水平和竖直方向的光强分布曲线分布如6所示。由此可知，通过本实用新型所述的匀光组件10的第一实施例，可以实现大视场角的光场输出。

其中，如下表一和表二所示，分别为所述第一匀光片11和所述第二匀光片12的部分参数。

表一

表二

需要强调的是，在本实用新型所述的匀光组件10的第一实施例中，所述第一匀光结构111的类型为折射型，所述第二匀光结构121的类型为衍射型。除此以外，本领域技术人员可以根据实际情况确定所述第一匀光结构111和所述第二匀光结构121的类型和工作原理，比如将所述第一匀光结构111设置为衍射型，所述第二匀光结构121设置为折射型等，或者是将所述第一匀光结构111和所述第二匀光结构121分别设置为散射型和/或漫射型等。换句话说，只要在本实用新型上述揭露的基础上，采用了与本实用新型相同或近似的技术方案，解决了与本实用新型相同或近似的技术问题，并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果，都属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式并不以此为限。

如图7所示，为本实用新型所述的匀光组件10’的第一实施例的一变形的结构示意图。与上述第一实施例不同的是，所述匀光组件10’中的所述第一匀光片11’和所述第二匀光片12’中的所述第一匀光结构111’和所述第二匀光结构121’被相向设置并位于所述发光装置20发出的光源201路径上。

换句话说，在该变形实施方式中，所述发光装置20发出的光源201先到达其中所述第一匀光片11’中没有所述匀光结构的一侧，再到达设置有所述匀光结构的一侧，然后再到达所述第二匀光片12’中设置有所述匀光结构的一侧。也就是说，所述发光装置20发出的光源201会连续通过所述第一匀光片11’和所述第二匀光片12’上的所述第一匀光结构111’和所述第二匀光结构121’，经过所述第一匀光结构111’和所述第二匀光结构121’对光源201的调制作用而实现预设的光场要求。

如图8所示，为本实用新型所述的匀光组件10”的第一实施例的另一变形实施方式结构示意图。与上述第一实施例不同的是，在该另一变形实施方式中，所述匀光组件10”中的所述第一匀光片11”中的所述第一匀光结构111”和所述第二匀光片12”中的所述第二匀光结构121”被相背设置并位于所述发光装置20发出的光源201路径上。

也就是说，在该另一变形实施方式中，所述发光装置20发出的光源201首先到达所述第一匀光片11”中设有所述第一匀光结构111”的一侧，再到达所述第一匀光片11”中没有设置所述匀光结构的一侧，然后到达所述第二匀光片12”中没有设置所述第二匀光结构121”的一侧，最后光源201再通过所述第二匀光片12”中设置有所述第二匀光结构121”的一侧，从而对所述发光装置20发出的光源201进行调制。

除此以外，本领域技术人员可以根据实际情况对所述第一匀光片11和所述第二匀光片12中的所述第一匀光结构111和所述第二匀光结构121的方向和位置进行任意改变，只要在本实用新型上述揭露的基础上，采用了与本实用新型相同或近似的技术方案，解决了与本实用新型相同或近似的技术问题，并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果，都属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式并不以此为限。

如图9所示，为本实用新型所述的匀光组件10A的第二实施例的结构示意图。

如图10所示，为本实用新型所述的匀光组件10A的第二实施例的光路示意图。

如图11a和11b所示，为本实用新型所述的匀光组件10A的第二实施例在应用过程中的光斑结构示意图。

如图12所示，为本实用新型所述的匀光组件10A的第二实施例在应用过程中水平和竖直方向的光强分布曲线图。

与上述第一实施例不同的是，在本实用新型所述的匀光组件10A的第二实施例中，所述第一匀光片11A和所述第二匀光片12A被用于分别从水平方向和垂直方向调控所述发光装置20A发出的光源201A，最终形成二维大角度光场，从而打破水平方向和垂直方向之间的相互制约，以形成不同角度的二维光场。

在所述匀光组件10A的第二实施例中，所述第一匀光片11A中的所述第一匀光结构111A和所述第二匀光片12A中的所述第二匀光结构121A朝向同一侧并均被设置为朝向所述发光装置20A的一侧，从而分别对所述发光装置20A发出的光源201A进行水平方向和垂直方向的调制。

如图所示，为本实用新型所述的匀光组件10A中的所述第一匀光片11A用于调控所述发光装置20A发出的光源201A在水平方向的角度，经过所述第一匀光片11A中的所述第一匀光结构111A的调控，所述发光装置20A发出的光源201A在1m处形成的光斑如图11a所示，其在水平方向的光强分布曲线如图12所示。

所述第二匀光片12A用于调控所述发光装置20A发出的光源201A在垂直方向的角度，经过所述第二匀光片12A中的第二匀光结构121A的调控，所述发光装置20A发出的光源201A在1m处形成的光斑如图11b所示，其在竖直方向的光强分布曲线如图12所示。

需要注意的是，在本实用新型所述的匀光组件10A的第二实施例中，所述第一匀光片11A中的所述第一匀光结构111A是沿X方向排布的随机微柱透镜阵列，所述第二匀光片12A中的所述第二匀光结构121A是沿Y方向排布的随机微柱透镜阵列，所述第一匀光结构111A和所述第二匀光结构121A的具体参数如表三和表四所示。

表三

变量	取值
		单透镜X方向尺寸	4mm
单透镜Y方向尺寸	35um
		Ry	0.004～0.013mm
ky	-0.98～-0.9
		Y<sub>Offset</sub>	-18～18um
Z<sub>Offset</sub>	-0.002～0.002mm

表四

如图13所示，为本实用新型所述的匀光组件10B的第三实施例的结构示意图。与上述第一实施例不同的是，在所述匀光组件10B的第三实施例中，所述第一匀光结构111B和所述第二匀光结构121B被设置于同一所述匀光片的相反两侧而形成一双面匀光片。

也就是说，在本实用新型所述的匀光组件1B0的第三实施例中，所述第一匀光结构111B和所述第二匀光结构121B被同时设置于所述第一匀光片11B的相反两侧，由于所述第一匀光结构111B和所述第二匀光结构121B均通过上述随机规则化微透镜阵列的方法随机获得，因此所述第一匀光片11B相反两侧的所述第一匀光结构111B和所述第二匀光结构121B包括相同或并不相同。

此外，在本实用新型所述的匀光组件10B的第三实施例中，由于所述发光装置20发出的光源201需要经过所述第一匀光结构111B和所述第二匀光结构121B的调制，因此也可以实现使从所述发光装置20出来的光源201经过所述匀光组件10B后输出的光场是所述第一匀光结构111B和所述第二匀光结构121B对光场的调制作用的叠加，即所述双面匀光片对光场的调制响应函数是所述第一匀光结构111B和所述第二匀光结构121B对光场的调制响应函数的卷积。

如图14和图15所示，为根据本实用新型所述的匀光组件10进行随机变化而产生的不同的光场图形。

除此以外，本领域技术人员可以根据实际情况对本实用新型所述的匀光组件10中的所述第一匀光片11和所述第二匀光片12中的所述第一匀光结构111和所述第二匀光结构121的随机变量参数和设计方法进行修改，只要采用了与本实用新型相同或近似的技术方案，解决了与本实用新型相同或近似的技术问题，并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果，都属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式并不以此为限。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims

1.一种匀光组件，用于对一发光装置发出的光源进行调制，其特征在于，所述匀光组件被设置于所述发光装置发出的光源路径上，所述匀光组件包括一第一匀光结构和一第二匀光结构，所述第一匀光结构和所述第二匀光结构被设置于至少一匀光片，从而对所述发光装置发出的光源进行两次调制。

2.根据权利要求1所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构和所述第二匀光结构分别被设置于所述匀光片的相反两侧而形成一双面匀光片，从而通过所述第一匀光结构和所述第二匀光结构对所述发光装置发出的光源进行两次调制。

3.根据权利要求2所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构和所述第二匀光结构均通过随机规则化微透镜阵列设计而成。

4.根据权利要求3所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构和所述第二匀光结构中每个微透镜沿Z轴方向的偏移量范围为-0.1～0.1mm。

5.根据权利要求4所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构为折射型，所述第二匀光结构为衍射型。

6.根据权利要求1所述的匀光组件，其中所述匀光组件包括一第一匀光片和一第二匀光片，所述第一匀光结构被设置于所述第一匀光片的一侧，所述第二匀光结构被设置于所述第二匀光片的一侧，从而通过所述第一匀光结构和所述第二匀光结构对所述发光装置发出的光源进行两次调制。

7.根据权利要求6所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构和所述第二匀光结构分别被设置于所述第一匀光片和所述第二匀光片的同一侧，且均为朝向所述发光装置的一侧，其中所述第一匀光片位于所述发光装置和所述第二匀光片之间。

8.根据权利要求7所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构中的每个微透镜沿Z轴方向的偏移量范围为-0.1～0.1mm。

9.根据权利要求8所述的匀光组件，其中所述第二匀光结构中的每个微透镜沿Z轴方向的偏移量范围为-0.1～0.1mm。

10.根据权利要求6所述的匀光组件，其中所述第一匀光片中的所述第一匀光结构和所述第二匀光片中的所述第二匀光结构为相向设置，从而通过所述第一匀光结构和所述第二匀光结构对所述发光装置发出的光源进行两次调制。

11.根据权利要求6所述的匀光组件，其中所述第一匀光片中的所述第一匀光结构和所述第二匀光片中的所述第二匀光结构为相背设置，所述第一匀光结构和所述第二匀光结构对所述发光装置发出的光源进行两次调制。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构和所述第二匀光结构被设置用于实现扩大视场角的光场输出。

13.根据权利要求12所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构为折射型，所述第二匀光结构为衍射型。

14.根据权利要求13所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构和所述第二匀光结构均通过随机规则化微透镜阵列设计而成。

15.根据权利要求6至11中任一项所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构被设置用于调控所述发光装置发出的水平方向的光，所述第二匀光结构被设置用于调控所述发光装置发出的竖直方向的光，从而形成并扩大二维角度光场。

16.根据权利要求15所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构中每个微透镜沿Z轴方向的偏移量范围为-0.002～0.002mm。

17.根据权利要求16所述的匀光组件，其中所述第二匀光结构中每个微透镜沿Z轴方向的偏移量范围为-0.002～0.002mm。

18.根据权利要求15所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构是沿X方向排布的随机微柱透镜阵列，所述第二匀光结构是沿Y方向排布的随机微柱透镜阵列。

19.根据权利要求18所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构为折射型，所述第二匀光结构为衍射型。

20.根据权利要求19所述的匀光组件，其中所述第一匀光结构和所述第二匀光结构均通过随机规则化微透镜阵列设计而成。