[发明专利]一种工程扩散片及随机微透镜阵列边界处理方法

说明书

本发明公开了一种工程扩散片及随机微透镜阵列边界处理方法，所述扩散片包括光学衬底，于所述光学衬底上形成的微透镜阵列，所述微透镜阵列包括若干排布的微透镜，相邻两个微透镜的交界处通过邻接过渡曲面过渡连接，多个所述邻接过渡曲面的交叉区域形成顶部曲面凸起。所述随机微透镜阵列边界处理方法包括对随机微透镜阵列的初始设计灰度图像进行卷积处理得到优化设计灰度图像；基于优化设计灰度图像制造得到所述工程扩散片。利用本发明提出的工程扩散片及随机微透镜阵列边界处理方法可以消除扩散片上透镜之间的高度突变，降低加工难度，提高光利用率。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种工程扩散片及随机微透镜阵列边界处理方法。

背景技术

近几年兴起的人脸识别、三维探测等领域对高质量光源的需求也日益增长。而激光作为一种高质量光源也被应用在各种应用场景中，从半导体激光器的特性可知，出射激光光束为高斯分布，发散角大，且快慢轴发散角不同，导致快慢轴方向的强度分布不对称，降低了光束的质量，从而限制了半导体激光器的发展和应用，因此对半导体激光器光束进行匀化是非常重要的。微透镜阵列是目前广泛应用的一种工程扩散片，这种方法的优势在于对入射光的光强分布要求不高，具有适应性强，能量利用率高的优点。但是，目前的微透镜阵列通常采用折射非球面透镜阵列，但其光束经过非球面透镜阵列后会产生干涉条纹，光斑不均匀，且由于随机量的存在，在微透镜设计图中相邻微透镜边界处会产生灰度值的突变(在微透镜结构中则表现为高度的突变)，理论上会使得光能利用率降低。

因而，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，一方面是提供一种工程扩散片，用以解决现有技术中制得的具有微透镜阵列的工程扩散片在微透镜结构中具有高度的突变，导致光能利用率低的问题，采用的技术方案如下：

本发明提供一种随机微透镜阵列边界处理方法，其包括：

提供随机微透镜阵列的初始设计灰度图像；

根据光刻设备的精度对随机微透镜阵列的所述初始设计灰度图像进行卷积处理得到优化设计灰度图像；

基于所述优化设计灰度图像制造得到所述随机微透镜阵列；

其中，卷积处理具体包括：

选定一个卷积核，所述卷积核为根据微透镜口径选定的N*N矩阵，矩阵元素值均为1/(N*N)，其中，N为大于等于3的奇数；

通过所述卷积核对随机微透镜阵列的所述初始设计灰度图像进行卷积处理，得到优化设计灰度图像。

进一步的，若根据所述优化设计灰度图像制作出的所述随机微透镜阵列的光学效果与目标光学效果相比未达标，则将所述卷积核的尺寸缩小或放大后对所述初始设计灰度图像重新进行卷积处理，直至制作出的所述随机微透镜阵列的光学效果达标。

进一步的，若根据所述优化设计灰度图像制作出的所述随机微透镜阵列的光学效果与目标光学效果相比未达标，则对所述初始设计灰度图像减少或增加卷积次数处理，直至制作出的所述随机微透镜阵列的光学效果达标。

进一步的，所述卷积核尺寸的最大值为所述随机微透镜阵列中的最大微透镜尺寸的1/10，所述卷积核尺寸的最小值为所述随机微透镜阵列中的最小微透镜尺寸的1/20。

本发明还提供一种工程扩散片，其包括：光学衬底，于所述光学衬底上形成的微透镜阵列，所述微透镜阵列包括若干排布的微透镜，相邻两个微透镜的交界处通过邻接过渡曲面过渡连接，多个所述邻接过渡曲面的交叉区域形成顶部曲面凸起。

上述技术方案优选的，任意一个微透镜与绕设在其周围的微透镜通过所述邻接过渡曲面和所述顶部曲面凸起相连。

优选的，任意按照环状相邻排布的多个微透镜的交界处的中心通过顶部曲面凸起过渡连接。