[发明专利]补偿显示屏、屏下光学系统及电子设备

说明书

本发明适用于电子技术领域，提供了一种补偿显示屏、屏下光学系统和电子设备，补偿显示屏包括由多个用于显示的周期性排列的像素单元组成的透明显示屏和补偿元件，其中透明显示屏，包括多个用于显示的周期性排列的像素单元，补偿元件配置为与所述透明显示屏的衍射效应互补，以使得当预设光束入射到所述补偿显示屏后以同样的所述预设光束出射。本发明通过设置一与透明显示屏的衍射效应互补的补偿元件，抵消光束因穿过透明显示屏的周期性像元衍射结构所引起的衍射效应，使得当预设光束入射到所述补偿显示屏后以同样的所述预设光束出射，避免透明显示屏对入射光束的衍射影响，提高了成像或投影的质量和效果。

技术领域

本发明属于电子技术领域，特别涉及一种补偿显示屏、屏下光学系统及电子设备。

背景技术

拍照与显示是目前许多电子设备的必备功能，在电子设备的正面同时设置前置相机以及显示器以满足多种需求，比如自拍、内容显示、触控交互等。

随着人们对手机美感越来越高的要求，全面屏电子设备，比如全面屏手机逐渐成为手机创新的新方向，因为全面屏手机具有极高的屏占比，便于操控，同时具有极富美感的视觉冲击力。当前全面屏电子设备所面临的挑战是前置相机与显示屏之间的冲突，前置相机的存在使得显示屏难以真正意义上充满整个手机正面，以达到较高的屏占比。

将光学模组设置于显示屏背面可以实现全面屏，显示屏位于前方用于显示画面，光学模组接收或发射的光线会经过显示屏，但由于显示屏由多个沿横向和纵向周期性排列的像素单元组成，多个像素单元构成了周期性的像元衍射结构，因此显示屏会对入射的光束产生衍射效应，最终导致设置在显示屏背面的光学模组的投影或者成像质量下降。

发明内容

本发明为了解决目前光线经过显示屏会产生衍射效应并影响投影或成像质量的技术问题，提供一种补偿显示屏，包括透明显示屏和补偿元件，其中透明显示屏包括多个用于显示的周期性排列的像素单元，补偿元件配置为与所述透明显示屏的衍射效应互补，以使得当预设光束入射到所述补偿显示屏后以同样的所述预设光束出射。

在一些实施例中，所述补偿元件包括衍射光学元件和空间光调制器中的一种。在一个实施例中，所述衍射光学元件包括至少两个子衍射光学元件。

在一些实施例中，所述补偿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，由所述预设光束经逆衍射计算获取入射到所述透明显示屏上的入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预设光束，计算所述补偿元件的衍射图样。

本发明还提供一种屏下光学系统，包括具有多个用于显示的周期性排列的像素单元的透明显示屏、光学模组以及补偿元件，所述光学模组用于接收来自所述透明显示屏的光束或者透过所述透明显示屏向外发射光束，所述设置在所述透明显示屏与所述光学模组之间，配置为与所述透明显示屏的衍射效应互补，以使得当预设光束穿过所述透明显示屏以及所述补偿元件后以同样的所述预设光束出射。

在一些实施例中，所述补偿元件包括衍射光学元件。在一个实施例中，所述衍射光学元件包括至少两个子衍射光学元件。

在一些实施例中，所述衍射光学元件集成到所述透明显示屏内。

在一些实施例中，所述补偿元件包括空间光调制器。

本发明还提供一种电子设备，包括以上各实施例中所述的屏下光学系统。

本发明提供的补偿显示屏相对于现有技术的进步在于，通过设置一与透明显示屏的衍射效应互补的补偿元件，抵消光束因穿过透明显示屏的周期性像元衍射结构所引起的衍射效应，使得当预设光束入射到所述补偿显示屏后以同样的所述预设光束出射，避免透明显示屏对入射光束的衍射影响，提高了成像或投影的质量和效果。

附图说明