[发明专利]屏下光学系统、衍射光学元件的设计方法及电子设备

权利要求书

1.一种屏下光学系统，其特征在于，包括：

透明显示屏，包括多个用于显示的周期性排列的像素单元；

光发射模组，包括光源以及衍射光学元件，用于透过所述透明显示屏向外发射图案化光束；

所述衍射光学元件被配置成以接收来自所述光源的入射光束后投射出第一衍射光束，所述第一衍射光束入射到所述透明显示屏后被所述像素单元再次衍射，并向外投射出所述图案化光束。

2.如权利要求1所述的屏下光学系统，其特征在于，所述光发射模组还包括设于所述光源与所述衍射光学元件之间的透镜，所述透镜用于准直或聚焦所述光源发出的光束。

3.如权利要求1所述的屏下光学系统，其特征在于，所述衍射光学元件集成到所述透明显示屏内。

4.如权利要求1所述的屏下光学系统，其特征在于，所述衍射光学元件包括至少两个子衍射光学元件。

5.如权利要求4所述的屏下光学系统，其特征在于，所述至少两个子衍射光学元件中的至少一个集成到所述透明显示屏内。

6.如权利要求1所述的屏下光学系统，其特征在于，所述光源包括边发射激光发射器、垂直腔面激光发射器、激光二极管中的一种，所述光源包括单个光源或者由多个子光源组成的阵列光源。

7.如权利要求1所述的屏下光学系统，其特征在于，所述图案化光束包括结构光图案化光束、泛光光束、脉冲光束、调制光束中的一种。

8.如权利要求1-7任一项所述的屏下光学系统，其特征在于，所述衍射光学元件通过以下步骤设计而成：

获取所述透明显示屏的衍射性能；

基于所述衍射性能，由所述图案化光束经逆衍射计算获取所述第一衍射光束的复振幅空间分布；

由所述复振幅空间分布以及所述入射光束，计算所述衍射光学元件的衍射图样。

9.一种屏下光学系统中的衍射光学元件的设计方法，其特征在于：

所述屏下光学系统包括透明显示屏、光源以及衍射光学元件，所述衍射光学元件被配置成以接收来自所述光源的入射光束后投射出第一衍射光束，所述第一衍射光束入射到所述透明显示屏后被所述透明显示屏的像素单元再次衍射，并向外投射出图案化光束；

所述设计方法包括以下步骤：

获取所述透明显示屏的衍射性能；

基于所述衍射性能，由所述图案化光束经逆衍射计算获取所述第一衍射光束的复振幅空间分布；

由所述复振幅空间分布以及所述入射光束，计算所述衍射光学元件的衍射图样。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的屏下光学系统。