[实用新型]光扩散器

权利要求书

1.一种光扩散器，其特征在于，包括：

主体层；

微透镜阵列区(20)，所述微透镜阵列区(20)设置在所述主体层的一侧表面上，所述微透镜阵列区(20)包括多个微透镜，所述微透镜阵列区(20)远离所述主体层的一侧表面为光线出射面；

功能结构区(10)，所述功能结构区(10)设置在所述主体层的另一侧表面上，所述功能结构区(10)至少包括平面区域(11)和自由曲面微结构区域(12)，所述功能结构区(10)远离所述主体层的一侧表面为光线入射面，所述光线入射面的面积小于所述光线出射面的面积。

2.根据权利要求1所述的光扩散器，其特征在于，所述主体层的周侧壁面为全反射面(30)，以用于连接所述光线出射面和所述光线入射面。

3.根据权利要求2所述的光扩散器，其特征在于，所述全反射面(30)到所述光扩散器的中心线(40)的距离沿靠近所述光线出射面方向逐渐增大。

4.根据权利要求1所述的光扩散器，其特征在于，所述平面区域(11)位于所述功能结构区(10)的中心位置，所述自由曲面微结构区域(12)绕所述平面区域(11)的周向连续设置。

5.根据权利要求1所述的光扩散器，其特征在于，

所述自由曲面微结构区域(12)包括多个旋转对称的环形结构(123)，多个所述环形结构(123)沿远离所述功能结构区(10)的中心位置同心设置，各所述环形结构(123)的折射光束之间存在重叠区域；或者

所述自由曲面微结构区域(12)被分为多个独立设置的区，各区上均具有阵列设置的多个自由曲面。

6.根据权利要求2所述的光扩散器，其特征在于，所述全反射面(30)由母线沿所述光扩散器的中心线(40)旋转而成，所述母线为直线或曲线，所述母线上一个点的切线与水平线的夹角在40°-70°的范围。

7.根据权利要求1所述的光扩散器，其特征在于，所述微透镜阵列区(20)和/或所述功能结构区(10)的最大矢高hmax在大于等于5um且小于等于200um的范围内。

8.根据权利要求1所述的光扩散器，其特征在于，所述光扩散器的折射率n大于等于1.3且小于等于2.2。

9.根据权利要求1所述的光扩散器，其特征在于，外部光源与所述平面区域(11)之间的距离在0mm到0.5mm的范围内。

10.根据权利要求2所述的光扩散器，其特征在于，所述功能结构区(10)还包括菲涅尔区域(13)，所述菲涅尔区域(13)位于所述平面区域(11)与所述自由曲面微结构区域(12)之间，所述菲涅尔区域(13)收缩后的光束的发散角θ₂、入射光束入射至所述平面区域(11)经所述平面区域(11)折射后的边缘光线与所述光扩散器的中心线(40)之间的夹角θ₁、所述全反射面(30)用于反射所述自由曲面微结构区域(12)折射后的光束，反射后的所述光束的边缘光线与垂线(50)的最大夹角θ₃，所述θ₂、所述θ₁、所述θ₃的最大值均在27°至50°的范围内。