[发明专利]一种屏下散斑投射模组、设计方法、显示设备及终端设备

权利要求书

1.一种屏下散斑投射模组的设计方法，其特征在于，包括：

根据散斑发射器发射并一次衍射的至少一个第一光束的波长、投射距离及光斑直径，获取使得所述光斑直径小于光斑距离的像素周期；其中，所述投射距离为所述散斑发射器到被投射物体的距离，所述像素周期为显示屏中任意两个相邻的像素之间的间隙宽度与单个像素的宽度之和，所述光斑距离为任一个所述第一光束经由所述显示屏二次衍射后投射在所述被投射物体上的零级光斑与一个次级光斑之间的距离；

根据所述波长、所述显示屏的宽度、所述光斑距离及所述像素周期，获取投射在所述被投射物体上的所有光斑的均匀度；

当所述均匀度不在预设均匀度范围内时，调整所述像素周期，直到所述均匀度在预设均匀度范围内时为止，所述预设均匀度范围为0.8～1.2；

当所述均匀度在预设均匀度范围内时，输出所述像素周期。

2.如权利要求1所述的屏下散斑投射模组的设计方法，其特征在于，所述根据散斑发射器发射并一次衍射的至少一个第一光束的波长、投射距离及光斑直径，获取使得所述光斑直径小于光斑距离的像素周期，包括：

根据投射距离和光斑直径，获取使得所述光斑直径小于光斑距离的衍射角；其中，所述衍射角为与任一个所述第一光束对应的零级光斑与一个次级光斑之间的夹角；

根据散斑发射器发射的至少一个第一光束的波长和所述衍射角，获取使得所述光斑直径小于光斑距离的像素周期。

3.如权利要求2所述的屏下散斑投射模组的设计方法，其特征在于，所述根据投射距离和光斑直径，获取使得所述光斑直径小于光斑距离的衍射角的计算公式为：

D＜tan(Theta)*H

其中，D为所述光斑直径，H表示所述投射距离，Theta为所述衍射角；

所述根据散斑发射器发射并一次衍射的至少一个第一光束的波长和所述衍射角，获取使得所述光斑直径小于光斑距离的像素周期的计算公式为：

Theta＝arcsin(λ/T)

其中，λ为所述波长，T为所述像素周期。

4.如权利要求1所述的屏下散斑投射模组的设计方法，其特征在于，所述根据所述波长、所述显示屏的宽度、所述光斑距离及所述像素周期，获取投射在所述被投射物体上的所有光斑的均匀度，包括：

根据所述显示屏的宽度和所述像素周期，获取所述显示屏的振幅透射率；

根据所述波长、所述光斑距离及所述显示屏的振幅透射率，获取所述至少一个第一光束经由所述显示屏二次衍射后投射在所述被投射物体上的所有光斑的复振幅；

根据投射在所述被投射物体上的所有光斑的复振幅，获取投射在所述被投射物体上的所有光斑的光强度；

根据投射在所述被投射物体上的所有光斑的光强度，获取投射在所述被投射物体上的所有光斑的均匀度。

5.如权利要求4所述的屏下散斑投射模组的设计方法，其特征在于，所述根据所述显示屏的宽度和所述像素周期，获取所述显示屏的振幅透射率的计算公式为：

f₁＝1/T

其中，t(x,y)为所述显示屏中坐标为(x,y)的像素的振幅透射率，m为小于1的正数，l为所述显示屏的宽度，f₁为振幅变化的频率，T为所述像素周期；

所述根据所述波长、所述光斑距离及所述显示屏的振幅透射率，获取所述至少一个第一光束经由所述显示屏二次衍射后投射在所述被投射物体上的所有光斑的复振幅的计算公式为：

其中，U(x,y)为投射在所述被投射物体上的所有光斑中与所述显示屏中坐标为(x,y)的像素对应的光斑的复振幅，F()为傅里叶变换函数，L为所述光斑距离，λ为所述波长；

所述根据投射在所述被投射物体上的所有光斑的复振幅，获取投射在所述被投射物体上的所有光斑的光强度的计算公式为：

其中，I(x,y)为投射在所述被投射物体上的所有光斑中与所述显示屏中坐标为(x,y)的像素对应的光斑的中的光强度，U^*(x,y)为U(x,y)的卷积，f₀为所述散斑发射器的截止频率，H为所述投射距离。