[發明專利]屏下光學系統、相位補償元件及其方法和電子設備

有效

• 申請號: 202011119151.0
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN113053253B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 張雅琴;樓歆曄;林濤
• 申請（專利權）人: 上海鯤游科技有限公司
• 主分類號: G09F9/33
• 分類號: G09F9/33;G02B3/00;G02B5/30
• 代理公司: 廣東法仁律師事務所 44870
• 代理人: 杜瑋

1.一屏下光學系統，用于在顯示屏下方實現屏下攝像頭，其特征在于，其中所述屏下光學系統包括：

一感光組件，其中所述感光組件具有一感光面，并且所述感光組件的所述感光面適于面向該顯示屏；

一成像鏡頭，其中所述成像鏡頭被設置于所述感光組件的感光側，并且所述成像鏡頭適于位于所述感光組件的所述感光面和該顯示屏之間；以及

一相位補償元件，其中所述相位補償元件被設置于所述成像鏡頭和所述感光組件之間，并且所述相位補償元件具有至少一超表面，所述超表面是基于亞波長結構的二維器件，用于對光束的相位進行補償；

憑此，透過該顯示屏的光束將先經由所述成像鏡頭的會聚，再經由所述相位補償元件的所述超表面的相位補償，最后被所述感光組件的所述感光面接收以成像。

2.如權利要求1所述的屏下光學系統，其中，所述超表面包括多個電磁調制的單元結構，并且相鄰的所述單元結構之間的距離為亞波長。

3.如權利要求1或2所述的屏下光學系統，其中，所述相位補償元件為一超透鏡，其中所述超透鏡包括一透明襯底和二亞波長微結構，并且兩個所述亞波長微結構分別被支持地設置于所述透明襯底的相對兩側，以提供兩個所述超表面。

4.如權利要求1或2所述的屏下光學系統，其中，所述相位補償元件為一超透鏡，其中所述超透鏡包括一透明襯底和一亞波長微結構，并且所述亞波長微結構被支持地設置于所述透明襯底的一側，以提供一個所述超表面。

5.如權利要求4所述的屏下光學系統，其中，所述超透鏡的所述亞波長微結構鄰近所述感光組件的所述感光面，用于對透過所述透明襯底的光束進行相位和振幅調制。

6.如權利要求5所述的屏下光學系統，其中，所述超透鏡的所述亞波長微結構由多個納米介質柱構成，以通過調整所述納米介質柱的形狀參數和排布來調整所述超表面的相位分布。

7.如權利要求6所述的屏下光學系統，其中，所述超透鏡的所述亞波長微結構中的所述納米介質柱被成對地設置，以形成成對納米柱單元，用于控制不同波長的光束穿過所述超透鏡的速度，并調整該不同波長的光束穿過不同的所述成對納米柱單元的時間延遲。

8.如權利要求1或2所述的屏下光學系統，其中，所述相位補償元件的所述超表面根據空間錯位進行視場劃分，以在所述超表面上形成與各個視場相對應的分區域。

9.如權利要求8所述的屏下光學系統，其中，所述超表面被等距劃分，以形成具有等距同心環形狀的所述分區域。

10.如權利要求8所述的屏下光學系統，其中，所述超表面被不等距劃分，以形成內疏外密或內密外疏的所述分區域。

11.如權利要求1或2所述的屏下光學系統，其中，所述相位補償元件的所述超表面用于將經由所述成像鏡頭出射的光束的波前校正為會聚球面波。

12.如權利要求1或2所述的屏下光學系統，其中，所述相位補償元件的所述超表面用于將經由所述成像鏡頭出射的光束的波前校正為介于該出射的光束波前和會聚球面波之間的波前，以得到空不變的PSF。