[发明专利]衍射抑制光学部件设计方法、显示屏和屏下摄像装置

说明书

本发明公开了一种用于透明显示屏的相位型衍射抑制光学部件的设计方法，其包括：获取一平面波透过透明显示屏之后在与屏相距距离d的平面上的光场复振幅分布和设计衍射抑制光学部件，使得其具有透过率函数且满足C为常数。本发明还公开了衍射抑制光学部件和具有其的屏下摄像装置。根据本发明，相位型衍射抑制光学部件通过提供相位调制，抑制屏下装置中的衍射效应，提高了屏下成像的质量。

本申请是申请号为202010124247.X、申请日为2020年2月27日、申请人为嘉兴驭光光电科技有限公司、发明名称为“衍射抑制光学部件设计方法、显示屏和屏下摄像装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及屏下摄像技术，特别是涉及可用于改善屏下摄像成像质量的衍射抑制光学部件的设计方法、衍射抑制显示屏和屏下摄像装置。

背景技术

拍照与显示当前已经成为智能手机的必备功能，而智能手机的前置摄像头更是十分重要。因为前置摄像头不仅能满足自拍需求，而且在人脸识别、内容交互方面也有较大的用途。因此，前置摄像头在手机中已经变得不可或缺。

与此同时，随着智能手机的功能性的提升，大屏幕手机更符合市场趋势。由于屏幕不能无限扩大，使得对高屏占比手机需求也较为旺盛，全面屏则顺势而生，但是由于前置摄像头的原因，完全的全面屏一直无法很好地实现。

为了解决前置摄像头影响全面屏实现的问题，目前已有技术提出将前置摄像头放置于屏幕下面来实现对前置摄像头的完全隐藏，从而完全实现全面屏。但是由于显示屏的存在，对屏下摄像头的拍摄效果有较大的影响。特别是，周期性排列的单元像素会在强光照射下形成由于衍射效应造成的星芒效应，从而影响成像质量。

因此，需要新的屏下摄像技术来抑制衍射造成的星芒效应，从而提高屏下摄像的成像质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种衍射抑制光学部件、衍射抑制显示屏和屏下摄像装置，其可用于抑制屏下摄像装置中的衍射，从而改善成像质量。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于透明显示屏的衍射抑制光学部件的设计方法，其包括：

(a)获取透明显示屏的透过率函数t₁(x₁,y₁)；

(b)基于所述透过率函数t₁(x₁,y₁)，计算一平面波入射所述透明显示屏并透射之后在与所述透明显示屏相距距离d的平面上的光场复振幅分布和

(c)设计所述衍射抑制光学部件，使得其具有透过率函数且满足C为常数。

在一些有利的实施例中，所述设计方法还可以包括：

(d)改变所述距离d的值，重复上述步骤(b)和(c)；和

(e)对应于不同的距离d，基于所述透明显示屏的透过率函数t₁(x₁,y₁)和所述衍射抑制光学部件的透过率函数t₂(x₂,y₂)，仿真计算包含所述透明显示屏和衍射抑制光学部件的光学系统的衍射抑制效果或调制传递函数，并且比较所述衍射抑制效果或调制传递函数，选定所述距离d的值以及对应的所述衍射抑制光学部件的透过率函数t₂(x₂,y₂)。

优选，在0.1～5mm的范围内改变所述距离d的值，更优选在0.3～2mm的范围内改变所述距离d的值。