[发明专利]光场调制器及其调制方法

说明书

一种光场调制器及其调制方法。该光场调制器包括：至少一匀光元件和一曲面透光基板。该曲面透光基板具有至少一曲面，并且该匀光元件被对应地设置于该曲面透光基板的该曲面，以使该匀光元件的微结构沿着该曲面透光基板的该曲面排布，用于对光源发出的光进行匀化，使得该光能够均匀高效地照亮对应的该目标区域，提高了光能的利用率。

技术领域

本发明涉及光学领域，特别涉及一光场调制器及其调制方法。

背景技术

在诸如激光雷达、TOF相机等应用场景中，往往需要区域化照明感兴趣的目标。而一旦感兴趣的目标区域位于探测光源的光轴之外，就经常会出现探测区畸变、能量利用率降低、均匀性变差的问题。具体来说，畸变是一种轴外像差，是垂轴（即横向）放大率随视场的增大而变化所引起的一种失去物像相似的像差。特别地，离轴量不同，探测光的中心方向将偏折不同角度；换言之，离轴量越大，探测光的中心方向偏离光轴的角度就越大，产生的照明光区的畸变也就越大，需要对畸变进行精准校正。

然而，由于不同离轴量的探测光所形成的照明光区的畸变量不同，因此为了解决这个问题，现有技术中往往需要复杂的光学系统，一般需要多个独立的光学元件，这不仅会给模组装调带来极大的不便，而且还会导致模组体积变大，成本变高，不利于模组的应用推广和普及。

发明内容

本发明的一个优势在于提供一光场调制器及其调制方法，其能够对光源发出的光进行匀化，使得所述光能够均匀地照亮对应的所述目标区域，提高了光能的利用率。

本发明的另一个优势在于提供一光场调制器及其调制方法，其中，在本发明的一实施例中，所述光场调制器能够减小经由光源发出的光形成的照明光区出现畸变的程度，有效减小边缘区域的光所产生的畸变，进而提高了配置有所述光场调制器的模组的探测效果。

本发明的另一个优势在于提供一光场调制器及其调制方法，其中，在本发明的一实施例中，所述光场调制器的一个匀光元件能够被设置于曲面透光基板的曲面，以便在实现匀光的同时，减小照明光区出现的畸变程度。

本发明的另一个优势在于提供一光场调制器及其调制方法，其中，在本发明的一实施例中，所述光场调制器的两个匀光元件能够分别被设置于所述曲面透光基板的相对侧表面，以便将复杂度高且制造难度大的匀光元件的微结构进行功能分解，进而等效成两种相对简单的微结构。

本发明的另一个优势在于提供一光场调制器及其调制方法，其中，在本发明的一实施例中，所述光场调制器能够在匀光的同时偏折所述光源产生的不同区域光的中心方向，使得不同区域光被均匀地投射至对应的区域，有利于提高窗口效率。

本发明的另一个优势在于提供一光场调制器及其调制方法，其中，在本发明的一实施例中，所述光场调制器能够针对不同位置的区域光源产生的光形成畸变量较小的照明光区的，无需根据光源的位置或角度进行单独校正。

本发明的另一个优势在于提供一光场调制器及其调制方法，其中，在本发明的一实施例中，所述光场调制器的光调制区域能够被划分为多个光调制分部，并且至少一个所述光调制分部对应至少一个所述区域光源，使得不同区域光源产生的光经过对应的所述光调制分部后被匀化。

本发明的另一个优势在于提供一光场调制器及其调制方法，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。

依本发明的一个方面，本发明提供一种光场调制器，包括：

至少一匀光元件；和

一曲面透光基板，其中所述曲面透光基板具有至少一曲面，并且所述匀光元件被对应地设置于所述曲面透光基板的所述曲面，以使所述匀光元件的微结构沿着所述曲面透光基板的所述曲面排布。