[發明專利]光學模組、近眼顯示裝置和光投射方法

在審

• 申請號: 202011209547.4
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112630965A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 梁乾億;吳皓;王天寅;楊興朋
• 申請（專利權）人: 上海悠睿光學有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/28
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 郝文博

1.一種光學模組，依次包括第一相位延遲單元、半透半反層、第二相位延遲單元和偏振分光片，

其中所述第一相位延遲單元和第二相位延遲單元同為正相位延遲單元或同為負相位延遲單元，并且滿足以下關系：α₁＝α₂＝45°或135°；或者所述第一相位延遲單元和第二相位延遲單元為類型相反的正相位延遲單元或負相位延遲單元，并且滿足以下關系：α₁＝-α₂＝45°或135°，

其中α₁為逆著光路方向觀察、入射到所述第一相位延遲單元上的線偏光正入射時的偏振方向逆時針旋轉到第一相位延遲單元的光軸所轉過的角度，α₂為逆著光路方向觀察、所述偏振分光片的透光軸逆時針旋轉到第二相位延遲單元的光軸所轉過的角度。

2.如權利要求1所述的光學模組，其中所述光學模組沿著光路方向依次包括所述第一相位延遲單元、半透半反層、第二相位延遲單元和偏振分光片，

其中所述第一相位延遲單元配置成可將入射到其上的光束調制為圓偏光或橢圓偏光；

所述半透半反層位于所述第一相位延遲單元的光路下游，并接收所述圓偏光或橢圓偏光；

所述第二相位延遲單元位于所述半透半反層的光路下游；

所述偏振分光片設置在所述第二相位延遲單元的光路下游，所述偏振分光片具有透光軸。

3.如權利要求2所述的光學模組，還包括位于所述第一相位延遲單元的光路上游的偏光片，所述偏光片接收入射光束，并將其調制成線偏光，所述第一相位延遲單元從所述偏光片接收線偏光。

4.如權利要求1-3中任一項所述的光學模組，其中所述第一相位延遲單元配置成可令入射到其上的線偏光沿光軸方向的偏振分量產生n*pi+3/4pi的相位延遲、或n*pi+1/4pi的相位延遲；第二相位延遲單元配置成可令入射到其上的線偏光沿光軸方向的偏振分量產生n*pi+3/4pi的相位延遲、或n*pi+1/4pi的相位延遲，其中n為整數。

5.如權利要求1-3中任一項所述的光學模組，其中被所述偏振分光片反射的光束透射通過所述第二相位延遲單元，被所述半透半反層部分反射，再次透射通過所述第二相位延遲單元，到達所述偏振分光片的折返光束的偏振方向與所述偏振分光片的透光軸平行。

6.如權利要求3或4所述的光學模組，還包括位于所述第一相位延遲單元和所述偏光片之間的第一相位補償單元，其中所述第一相位補償單元的光軸位于與所述偏光片的透光軸正交的平面內、或與所述偏光片的吸光軸正交的平面內。

7.如權利要求6所述的光學模組，其中所述第一相位補償單元配置成使得：根據從所述偏光片沿各個方向入射到其上的線偏光的偏振態分布對其進行調制，使得初次入射到所述偏振分光片上的各入射角的光束的偏振態符合被所述偏振分光片反射的條件。

8.如權利要求1-3中任一項所述的光學模組，還包括位于所述第二相位延遲單元和所述偏振分光片之間的第二相位補償單元，其中所述第二相位補償單元的光軸位于與所述偏振分光片的透光軸正交的平面內、或與所述偏振分光片的反光軸正交的平面內。

9.如權利要求8所述的光學模組，其中所述第二相位補償單元配置成使得：根據入射到第二相位補償單元上的各入射角的光束的偏振態分布，對其進行調制，使得初次入射到第二相位補償單元上的各入射角的光束透過所述第二相位補償單元后的偏振態符合被所述偏振分光片反射的條件。

10.如權利要求3或4所述的光學模組，還包括位于所述第一相位延遲單元和所述偏光片之間的第一相位補償單元、以及位于所述第二相位延遲單元和所述偏振分光片之間的第二相位補償單元，其中所述第一相位補償單元的光軸位于與所述偏光片的透光軸正交的平面內或與所述偏光片的吸光軸正交的平面內，所述第二相位補償單元的光軸位于與所述偏振分光片的透光軸正交的平面內或與所述偏振分光片的反光軸正交的平面內。