[发明专利]一种光扩散器

说明书

本发明涉及一种光扩散器，包括多个位置随机的微透镜拼接成微透镜阵列，每个所述微透镜的曲面随机，所述微透镜的曲面随机包括曲面中心位置随机、曲面Z轴高度随机、曲面大小随机、曲面自身旋转角度随机。本发明的光扩散器光斑无条纹，可提高3D成像精度。

技术领域

本发明属于人工智能三维成像技术领域，尤其涉及一种光扩散器。

背景技术

目前，在3D传感、人脸识别、机器视觉、自动驾驶等三维成像领域实现3D成像的方式主要有双目、结构光和TOF技术，其中双目精度低，结构光结构复杂成像成本高，TOF由于具有足够高的精度并且成本较低，已经逐渐成为3D成像方式的主流。现有TOF用光扩散器的微透镜单元相同并且其位置按周期或随机排列设置，存在照明光斑有条纹，成像算法复杂的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种光扩散器，解决了光斑有条纹的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种光扩散器，包括多个位置随机的微透镜拼接成微透镜阵列，每个所述微透镜的曲面随机，所述微透镜的曲面随机包括曲面中心位置随机、曲面Z轴高度随机、曲面大小随机、曲面自身旋转角度随机。

根据本发明的一个方面，所述曲面中心位置坐标为(x，y)，曲面中心位置坐标(x，y)随机落在面积为L*W范围内，并且，-L/2≤x≤L/2，-W/2≤y≤W/2，其中，L的取值范围为1μm-1mm，W的取值范围为1μm-1mm。

根据本发明的一个方面，所述曲面Z轴高度为H，Z轴高度H为从曲面Z轴最高点到最低点的距离，满足，0＜H＜1mm。

根据本发明的一个方面，曲面自身旋转角度随机包括曲面自身旋转角度alpha随机、曲面自身旋转角度beta随机和曲面自身旋转角度gamma随机；

Alpha为曲面中心轴绕x轴的旋转角度，beta为曲面中心轴绕y轴的旋转角度,gamma为曲面中心轴绕z轴的旋转角度。

根据本发明的一个方面，所述Alpha、所述beta和所述gamma的取值范围均为-90°-90°。

根据本发明的一个方面，所述微透镜曲面大小随机满足：所述微透镜的最小外接圆直径为R，0＜R＜1mm。

根据本发明的一个方面，所述微透镜的折射率为N，满足1＜N＜5。

根据本发明的一个方面，所述微透镜的表面均为自由表面，满足：

本发明的光扩散器，可以通过每个微透镜曲面中心位置的随机设置，实现每个微透镜的位置随机，并结合每个微透镜Z轴高度随机设置、曲面大小随机设置、曲面自身旋转角度随机设置，进而拼接成微透镜阵列，使得通过几何折射光学实现光的重新分布，消除光斑干涉条纹，是照射效果更均匀，满足探测光照需求，提升3D成像精度。

附图说明

图1示意性表示根据本发明一种实施方式的光扩散器的结构图；

图2示意性表示根据本发明的光扩散器的微透镜曲面中心位置随机示图；

图3示意性表示根据本发明的光扩散器的微透镜曲面Z轴高度随机示图；

图4示意性表示根据本发明的光扩散器的微透镜曲面自身旋转角度alpha随机示图；

图5示意性表示根据本发明的光扩散器的微透镜曲面自身旋转角度beta随机示图；

图6示意性表示根据本发明的光扩散器的微透镜曲面自身旋转角度gamma随机示图；

图7示意性表示根据本发明的光扩散器的微透镜曲面大小的随机示图；