扩散板及其制备方法技术

本申请提供了一种扩散板以及制备方法，扩散板包括：基板和多个相同的微透镜阵列。多个相同的微透镜阵列连续地设置于基板上，微透镜阵列包括多个具有相对的底面和曲面的微透镜。微透镜的曲面上任意点到底面的垂直距离为微透镜的高度值。分属于相邻的两个微透镜阵列的、相邻的微透镜的相邻边缘的高度值的差值小于预定阈值ΔH。本申请提供的扩散板可有效地避免在制备过程中多个微透镜阵列周期性设置于基板时产生的拼接条纹，使扩散板表面无明显拼接条纹，同时可保证通过扩散板后的扩散光场的亮度均匀，扩散光场无明显的拼接条纹。扩散光场无明显的拼接条纹。扩散光场无明显的拼接条纹。

【技术实现步骤摘要】
扩散板及其制备方法


[0001]本申请涉及光学设备
，更具体地，涉及一种扩散板及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着车载抬头显示系统、投影仪等设备的广泛使用，对设置于其中的扩散板的要求越来越高。具有微透镜阵列的扩散板作为新的发展方向，具有比传统毛玻璃型扩散板更为可控的单体微结构形态，可更精准调整扩散效果。因此，市场中对微透镜阵列扩散板的需求与日俱增。
[0003]常规的微透镜阵列扩散板的制备过程通常需要很多制作数据。例如，在采用光刻工艺处理扩散板的基板的过程中，需要将基板上预设置的微透镜阵列中全部的微透镜的高度数据转化成灰度图。进一步地，当制作尺寸比较大的扩散板时，则需要获取大量的基板上不同区域对应的制作数据。为了减少对较大尺寸的扩散板的制作数据的数量需求，通常通过预先在基板的一个单位区域上设置微透镜阵列，并重复设置多个该单位区域，进而对上述多个相同单位区域进行拼接，来获得较大面积的扩散板。同时，为了达到消除射入扩散板的例如激光等光线在扩散后出现散斑的问题，还需要在上述单位区域的微透镜阵列的全部微透镜的初始高度上增加连续的随机高度。然而，如图3A和4A所示，上述方法制备的大尺寸扩散板，其扩散板表面上具有明显的单位区域与单位区域的拼接条纹，最终可能导致通过该扩散板的扩散光场出现明显的拼接条纹。
[0004]因此，如何使得较大尺寸的扩散板上单位区域的拼接区域能够均匀过渡，以期获得扩散板表面无明显拼接条纹的大尺寸扩散板，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供可至少部分解决上述现有技术中至少一个缺点的扩散板以及制备方法。
[0006]本申请一方面提供了一种制备扩散板，该扩散板包括：基板；以及多个相同的微透镜阵列，多个所述微透镜阵列连续地设置于所述基板上，所述微透镜阵列包括多个具有相对的底面和曲面的微透镜，其中，所述微透镜的所述曲面上任意点到所述底面的垂直距离为所述微透镜的高度值；以及分属于相邻的两个所述微透镜阵列的、相邻的微透镜的相邻边缘的所述高度值的差值小于预定阈值ΔH。
[0007]根据本申请实施方式，分属于相邻的两个所述微透镜阵列的、相邻的微透镜的相邻边缘的所述高度值的所述差值等于零。
[0008]根据本申请实施方式，所述微透镜的所述高值度包括：初始高度值h1；以及叠加高度值h2，所述叠加高度值h2是在所述初始高度值 h1上增加的随机值，其中，所述随机值是在所述微透镜阵列中全部的微透镜的所述初始高度值上增加连续的随机数值的步骤中生成的。
[0009]根据本申请实施方式，所述预定阈值ΔH与所述微透镜阵列中全部的微透镜的所
述高度值的最大值H1满足：ΔH＝H1
×
5％。
[0010]根据本申请实施方式，在所述微透镜阵列的边缘部分的微透镜的所述相邻边缘的所述初始高度值上增加的多个随机数值彼此相等或者所述多个随机数值之间的差值小于所述连续的随机数值中最大数值的 5％。
[0011]根据本申请实施方式，所述连续的随机数值形成数字元素阵列，其中，所述数字元素阵列与所述微透镜阵列中全部的像素点一一对应。
[0012]根据本申请实施方式
[0013]根据本申请实施方式，所述叠加高度值h2与所述初始高度值h1 满足：h2≤h1
×
20％。
[0014]根据本申请实施方式，所述微透镜阵列的各个微透镜的曲面的顶点对应的高度值中的最大值与最小值的差值
△
T满足：((n
‑
1)
×△
T))/ λ≥0.2，其中，n为所述微透镜的折射率，以及λ为入射光线的波长。
[0015]根据本申请实施方式，所述微透镜阵列的各个微透镜的曲面的顶点对应的高度值中的最大值与最小值的差值
△
T满足：((n
‑
1)
×△
T))/ λ≥0.5，其中，n为所述微透镜的折射率，以及λ为入射光线的波长。
[0016]根据本申请实施方式，所述微透镜阵列包括多个相同的微透镜或者多个不同的微透镜。
[0017]根据本申请实施方式，所述微透镜阵列包括多个不同的微透镜，其中，所述微透镜具有多个曲率值，多个所述微透镜的所述多个曲率值的至少之一不同。
[0018]根据本申请实施方式，所述基板包括相对的第一面和第二面；以及在所述基板的所述第一面和所述第二面的至少一个上连续地设置有多个所述微透镜阵列。
[0019]本申请另一方面提供了一种制备扩散板的方法，该方法包括：排列多个具有相对的底面和曲面的微透镜以形成初始微透镜阵列；确定所述初始微透镜阵列中全部的所述微透镜的所述曲面上任意点到所述底面的垂直距离，并将其设置为所述微透镜的初始高度值，在所述初始高度值上增加连续的随机数值，以改变所述初始微透镜阵列中多个微透镜的所述初始高度值，形成终极微透镜阵列；以及将多个所述终极微透镜阵列周期性设置于所述基板上，其中，所述终极微透镜阵列的微透镜的曲面上任意点到所述底面的垂直距离为所述终极微透镜的高度值；以及分属于相邻的两个所述终极微透镜阵列的、相邻的微透镜的相邻边缘在增加所述连续的随机数值后的所述终极微透镜的高度值的差值小于预定阈值ΔH。
[0020]根据本申请实施方式，分属于相邻的两个所述终极微透镜阵列的、相邻的微透镜的相邻边缘在增加连续的随机数值后的所述终极微透镜的高度值的所述差值等于零。
[0021]根据本申请实施方式，所述方法还包括：将所述预定阈值ΔH设置成所述终极微透镜阵列中全部的微透镜的所述终极微透镜的高度值的最大值的5％。
[0022]根据本申请实施方式，在所述初始高度值上增加连续的随机数值包括：将在所述初始微透镜阵列的边缘部分的微透镜的相邻边缘的初始高度值上增加的多个随机值设置成彼此相等或者将所述多个随机值之间的差值设置成小于所述连续的随机数值中最大数值的5％。
[0023]根据本申请实施方式，排列多个具有相对的底面和曲面的微透镜以形成初始微透
镜阵列包括：由多个相同的微透镜或者多个不同的微透镜形成所述初始微透镜阵列。
[0024]根据本申请实施方式，所述微透镜具有多个曲率值，其中，由多个不同的微透镜形成所述初始微透镜阵列包括：选择所述曲率值中至少之一不同的多个微透镜；以及排列所选择出的多个微透镜以形成所述初始微透镜阵列。
[0025]根据本申请实施方式，在所述初始高度值上增加连续的随机数值包括：将所述连续的随机数值设置成数字元素阵列，其中，所述数字元素阵列与所述初始微透镜阵列中全部的像素点一一对应。
[0026]根据本申请实施方式，所述基板包括相对的第一面和第二面，其中，将多个所述终极微透镜阵列周期性设置于所述基板上包括：将多个所述终极微透镜阵列周期性设置于所述基板的所述第一面和所述第二面的至少一个上。
[0027]根据本申请实施方式，所述随机数值h0与所述微透镜的初始高度值h1满足：h0≤h1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扩散板，其特征在于，包括：基板；以及多个相同的微透镜阵列，多个所述微透镜阵列连续地设置于所述基板上，所述微透镜阵列包括多个具有相对的底面和曲面的微透镜，其中，所述微透镜的所述曲面上任意点到所述底面的垂直距离为所述微透镜的高度值；以及分属于相邻的两个所述微透镜阵列的、相邻的微透镜的相邻边缘的所述高度值的差值小于预定阈值ΔH。2.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，分属于相邻的两个所述微透镜阵列的、相邻的微透镜的相邻边缘的所述高度值的所述差值等于零。3.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述微透镜的所述高值度包括：初始高度值h1；以及叠加高度值h2，所述叠加高度值h2是在所述初始高度值h1上增加的随机值，其中，所述随机值是在所述微透镜阵列中全部的微透镜的所述初始高度值上增加连续的随机数值的步骤中生成的。4.根据权利要求3所述的扩散板，其特征在于，所述预定阈值ΔH与所述微透镜阵列中全部的微透镜的所述高度值的最大值H1满足：ΔH＝H1
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5％。5.根据权利要求3所述的扩散板，其特征在于，在所述微透镜阵列的边缘部分的微透镜的所述相邻边缘的所述初始高度值上增加的多个随机数值彼此相等或者所述多个随机数值之间的差值小于所述连续的随机数值中最大数值的5％。6.根据权利要求3所述的扩散板，其特征在于，所述连续的随机数值形成数字元素阵列，其中，所述数字元素阵列与所述微透...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊逸，吴尚亮，柴诚哲，谢前森，
申请(专利权)人：宁波舜宇车载光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：