[发明专利]匀光片和TOF模组

说明书

本发明提供了一种匀光片和TOF模组。匀光片包括：基底层；微结构层，微结构层连接在基底层一侧的表面上，微结构层远离基底层一侧的表面具有微结构区，微结构区具有多个微透镜；准直镜层，准直镜层连接在微结构层远离基底层一侧的表面上，准直镜层远离微结构层一侧的表面具有隆起的准直镜，准直镜向微结构层的投影与微结构区的至少一部分重合。本发明解决了现有技术中的匀光片存在匀光效果差的问题。

技术领域

本发明涉及光学成像设备技术领域，具体而言，涉及一种匀光片和TOF模组。

背景技术

随着光学产业的快速发展，3D感测系统的功能越来越强大，已成为未来几年的产业大趋势。TOF镜头模组在当前的人脸识别和三维探测技术中有着越来越大的应用，其投射端一般由VCSEL光源芯片和匀光片构成。传统的匀光片一般包括基底层和微结构层两层，能够实现VCSEL光源的扩散作用。VCSEL光源芯片发出的光一般具有28°左右的发散角，经过无准直层匀光片后，其出射光场中心强度较高区域为实际有效区域，光场边缘强度需要缓慢下降到0，且强度较小的区域无法利用，导致实际效率偏低，往往在80％左右。

也就是说，现有技术中的匀光片存在匀光效果差的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种匀光片和TOF模组，以解决现有技术中的匀光片存在匀光效果差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种匀光片，包括基底层；微结构层，微结构层连接在基底层一侧的表面上，微结构层远离基底层一侧的表面具有微结构区，微结构区具有多个微透镜；准直镜层，准直镜层连接在微结构层远离基底层一侧的表面上，准直镜层远离微结构层一侧的表面具有隆起的准直镜，准直镜向微结构层的投影与微结构区的至少一部分重合。

进一步地，准直镜向微结构层的投影位于微结构区内。

进一步地，微结构层是高折射率胶层，且微结构层的折射率大于等于1.5且小于等于1.9；和/或准直镜层是低折射率胶层，且准直镜层的折射率大于等于1.4且小于等于1.6。

进一步地，微透镜远离基底层一侧的表面为凹面，且准直镜层靠近微结构层一侧的表面具有与凹面相适配的凸起结构，凸起结构伸入到凹面内。

进一步地，基底层的厚度大于等于0.1毫米且小于等于1毫米；和/或微结构层的厚度大于等于10微米且小于等于100微米；和/或准直镜层的厚度小于等于2毫米；和/或匀光片的厚度小于3毫米。

进一步地，准直镜远离基底层一侧的表面为曲面，准直镜的曲率半径大于等于0.5毫米且小于等于5毫米；和/或准直镜的高度小于等于2毫米。

进一步地，相邻两个微透镜的中心的距离大于等于1微米且小于等于100微米。

进一步地，微透镜的表面是连续曲面；和/或微透镜的口径的形状为多边形、圆形、直线与曲线组合成的封闭形状、多段曲率半径不同的曲线组合成的封闭形状中的至少一种。

根据本发明的另一方面，提供了一种TOF模组，包括：上述的匀光片；固定基板，固定基板设置在匀光片远离匀光片的基底层的一侧，且固定基板与匀光片间隔设置形成空气层；VCSEL光源，VCSEL光源设置在固定基板上。

进一步地，空气层的厚度小于0.4毫米。

应用本发明的技术方案，匀光片包括基底层、微结构层和准直镜层，微结构层连接在基底层一侧的表面上，微结构层远离基底层一侧的表面具有微结构区，微结构区具有多个微透镜；准直镜层连接在微结构层远离基底层一侧的表面上，准直镜层远离微结构层一侧的表面具有隆起的准直镜，准直镜向微结构层的投影与微结构区的至少一部分重合。