[发明专利]用于实现屏下摄像头的光学系统及其制造方法

说明书

本发明主要提供一种用于屏下摄像头的光学系统的设计方法，用于设计一用于屏下摄像头的光学系统，通过校正所述用于屏下摄像头的光学系统中的成像系统产生的点扩散函数而使所述用于屏下摄像头的光学系统实现清晰的成像效果。

技术领域

本发明属于光学元件领域，具体而言，本发明涉及一种应用于屏下摄像头，能有效提升手机屏占比的摄像头光学系统及其制造方法。

背景技术

随着智能电子设备的不断发展，用户对显示终端的要求越来越高。基于这样的要求，为了同时兼顾成像和显示，市场上出现了刘海屏、水滴屏、珍珠屏等各种各样的异形屏以及升降摄像头的设计。然而以上设计均无法解决前置摄像头区域被遮挡而无法显示的问题。因为站在用户的角度，是希望能在保证前置摄像头清晰成像的同时，还能将屏占比尽量做大，甚至能达到真正的全面屏。

现有技术中，手机的前置摄像头的模组尺寸普遍在1cm*1cm*0.5cm左右，如果采用前置双摄，那么模组尺寸还要进一步增加，因此如果采用现有的制作工艺，前置摄像头模组的尺寸很难进一步压缩，因此前置摄像头的设置成为提升手机屏占比的主要制约因素。

基于此，本领域技术人员提出了一种解决方法，那就是将摄像头模组设置于显示屏的下方，从而提高屏占比。但此举会带来透光率低、成像模糊等问题。因此，如何将前置摄像头做到屏幕下方，同时还能不影响手机的拍摄成像质量，成为各终端厂商力争攻克的技术难点。

同时，手机屏幕根据光源的种类，主要分为液晶显示(liquid crystal display，即LCD)屏和有机发光二极管(organic light-emitting diode，即OLED)屏。其中，OLED屏由于具备透光特性以及自发光特性，而成为实现屏下摄像头的最佳载体。

而OLED屏幕中存在周期排布的透光的像素结构和不透光的电路结构，在成像透镜系统中可等效为二维光栅，因此会给成像带来极为恶劣的光栅衍射现象，导致成像调制传递函数(Modulation Transfer Function，即MTF)下降，并且会产生对比度降低、图像模糊等一系列问题，因此无法被用户接受。

为解决此问题，可以降低摄像头上方屏幕像素密度，或优化该区域像素排布和电路设计，以改善屏幕光栅带来的衍射现象。但随之带来的另一个问题是该区域显示效果与其他区域的显示效果相差过大，从而导致像素过低而无法达到用户能够接受的水平，且对成像质量的改善程度非常有限。

因此，本领域技术人员需要提出一种新的技术方案，以从根本上解决上述提及的屏幕衍射问题。

发明内容

本发明的一个优势在于提供一种用于实现屏下摄像头的光学系统及其制造方法，适用于为电子设备提供一种屏下摄像头光学系统，从而使屏下摄像头不占用屏幕尺寸，继而提高电子设备的屏占比。

本发明的一个优势在于提供一种用于实现屏下摄像头的光学系统及其制造方法，所述用于实现屏下摄像头的光学系统及其制造方法能够适用于不同排列方式的OLED显示屏，从而提高所述用于实现屏下摄像头的光学系统的适用范围。

本发明的一个优势在于提供一种用于实现屏下摄像头的光学系统及其制造方法，所述用于实现屏下摄像头的光学系统及其制造方法适用于拍照的RGB摄像头，对应380-780nm的可见光波，从而提高用于拍照的RGB摄像头在电子设备中的应用范围。

本发明的一个优势在于提供一种用于实现屏下摄像头的光学系统及其制造方法，所述用于实现屏下摄像头的光学系统及其制造方法能够适用3D传感的镜头模组，能够对应800-1100nm的近红外波段，从而进一步提高不同波段的覆盖范围。

本发明的一个优势在于提供一种用于实现屏下摄像头的光学系统及其制造方法，其中所述用于实现屏下摄像头的光学系统通过使用补偿元件，从而改善衍射效应，进而提高屏下摄像头光学系统所拍摄的照片清晰度。