[发明专利]一种匀光器

说明书

本发明提供的匀光器由多个不规则的四边形口径的微阵列构成，任意一个不规则的四边形口径的微阵列所在的四边形的中心和四个顶点满足随机分布，相邻不规则四边形口径的微阵列紧密排列，且每一个不规则四边形口径的微阵列由连续面型的曲面构成，当入射光照射到所述匀光器上时，每一个不规则四边形口径的微阵列将入射光束分割成若干份，然后出射至远场叠加，形成具有固定形状的匀光光斑，由于本发明提供的匀光器，任意一个不规则的四边形口径的微阵列的形状均是随机分布的，随机性将打乱其干涉性，因此提供的匀光器克服了传统周期性微透镜阵列匀光中的干涉问题。

技术领域

本发明涉及光学器件技术领域，特别涉及一种匀光器。

背景技术

光学匀光器在激光照明、背光显示、工业加工、3D成像等方面具有非常广泛的应用。目前的光学匀光主要采用周期性排布的微透镜阵列的几何匀光系统、二元台阶式的衍射匀光结构以及随机毛玻璃等方式来实现。微透镜阵列由于其结构的周期性强，在光源是激光的情况下容易因其周期性产生强烈的干涉效应，在远场形成干涉增强或减弱的区域，影响匀光效果；二元台阶式衍射结构由于其零级能量对台阶深度异常敏感，导致零级很难消除；随机毛玻璃虽然可以消除激光的相干性，但远场光斑的均匀性、光斑形状均无法控制，因此应用受限。

发明内容

有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种克服传统几何匀光器和衍射匀光器的限制的匀光器。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种匀光器，包括：所述匀光器由多个不规则的四边形口径的微阵列构成，任意一个不规则的四边形口径的微阵列所在的四边形的中心和四个顶点满足随机分布，相邻不规则四边形口径的微阵列紧密排列，且每一个不规则四边形口径的微阵列由连续面型的曲面构成，当入射光照射到所述匀光器上时，每一个不规则四边形口径的微阵列将入射光束分割成若干份，然后出射至远场叠加，形成具有固定形状的匀光光斑。

在一些较佳的实施例中，所述匀光器的构成材料为光学塑料或光学玻璃。

在一些较佳的实施例中，所述不规则四边形口径的微阵列的每个四边形的形状各不相同。

在一些较佳的实施例中，所述相邻不规则四边形口径的微阵列所在的四边形共用一条边。

在一些较佳的实施例中，所述连续面型包括凸型连续曲面、凹型连续曲面和波浪型连续曲面。

本发明采用上述技术方案的优点是：

本发明提供的匀光器由多个不规则的四边形口径的微阵列构成，任意一个不规则的四边形口径的微阵列所在的四边形的中心和四个顶点满足随机分布，相邻不规则四边形口径的微阵列紧密排列，且每一个不规则四边形口径的微阵列由连续面型的曲面构成，当入射光照射到所述匀光器上时，每一个不规则四边形口径的微阵列将入射光束分割成若干份，然后出射至远场叠加，形成具有固定形状的匀光光斑，由于本发明提供的匀光器，任意一个不规则的四边形口径的微阵列的形状均是随机分布的，随机性将打乱其干涉性，因此提供的匀光器克服了传统周期性微透镜阵列匀光中的干涉问题。

此外，本发明提供的匀光器，由于每一个不规则四边形口径的微阵列由连续面型的曲面构成，匀光方式满足几何光学匀光规律，因此不存在传统二元衍射匀光器中的零级衍射现象，且匀光光场的大小与其矢高和口径的比例相关，相对于衍射匀光器而言，更易实现大角度匀光。

另外，本发明提供的匀光器，其光斑形状和光分布均可调整，可获得毛玻璃匀光结构无法实现的光斑形状和分布控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。