[發明專利]具有折疊光路的光學模組、近眼顯示裝置和光投射方法

在審

• 申請號: 202210835364.6
• 申請日: 2022-07-15
• 公開（公告）號: CN115113405A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 王天寅;劉國棟;曾吉勇
• 申請（專利權）人: 聯創電子科技股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02F1/13
• 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

本發明提供一種具有折疊光路的光學模組，包括：半透半反層，配置成將入射到其上的光束部分反射，部分透射；反射式偏振器，位于所述半透半反層的光路下游，具有透光軸，配置成允許偏振方向平行于所述透光軸的偏振光通過，并將偏振方向與所述透光軸垂直的偏振光反射；和相位調制液晶透鏡，所述相位調制液晶透鏡設置在所述半透半反層的光路上游、或所述半透半反層與所述反射式偏振器之間，所述相位調制液晶透鏡配置成對通過其中的光束進行相位延遲和/或相位補償，其中所述半透半反層和所述反射式偏振器之間形成用作所述折疊光路的腔。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，尤其涉及一種具有折疊光路的光學模組、包括其的近眼顯示裝置和光投射方法。

背景技術

在現有技術中，通常是利用四分之一波片的性質，將其與其他偏振光學元件搭配使用，以實現線偏振光與圓偏振光的轉換；大多數AR光學系統即是借此實現對光線的控制。在與其它光學元件搭配使用時，四分之一波片通常是結合或涂覆在其它光學元件表面的涂層，以實現光線的控制。通過研究發現，偏振分光棱鏡(PBS)加工難度大且固定不可旋轉，當四分之一波片在貼合或者涂層在偏振分光棱鏡表面時光軸與偏振軸存在有夾角的可能，這樣會使偏振轉換效果不佳，影響對光線的控制效果。尤其是當四分之一波片貼合在PBS膜片上光軸與偏振軸存在夾角的可能，導致偏振轉換效果不佳，使系統產生漏光而影響產品性能和視覺體驗。

背景技術部分的內容僅僅是公開發明人所知曉的技術，并不當然代表本領域的現有技術。

發明內容

有鑒于現有技術的至少一個缺陷，本發明提供一種具有折疊光路的光學模組，包括：

半透半反層，配置成將入射到其上的光束部分反射，部分透射；

反射式偏振器，位于所述半透半反層的光路下游，具有透光軸，配置成允許偏振方向平行于所述透光軸的偏振光通過，并將偏振方向與所述透光軸垂直的偏振光反射；和

相位調制液晶透鏡，所述相位調制液晶透鏡設置在所述半透半反層的光路上游、或所述半透半反層與所述反射式偏振器之間，所述相位調制液晶透鏡配置成對通過其中的光束進行相位延遲和/或相位補償，

其中所述半透半反層和所述反射式偏振器之間形成用作所述折疊光路的腔。

根據本發明的一個方面，其中所述相位調制液晶透鏡配置為四分之一波片或者具有相位補償的相位延遲器件。

根據本發明的一個方面，所述光學模組還包括第一透鏡，所述半透半反層貼附在所述第一透鏡的表面上。

根據本發明的一個方面，所述光學模組還包括第二透鏡，所述反射式偏振器靠近所述第二透鏡的表面設置。

根據本發明的一個方面，所述光學模組還包括調焦液晶透鏡，所述調焦液晶透鏡設置在所述腔的外側。

根據本發明的一個方面，所述相位調制液晶透鏡與調焦液晶透鏡設置在所述腔的外部的同一側或者相反側。

根據本發明的一個方面，所述相位調制液晶透鏡設置在所述腔的內部。

根據本發明的一個方面，所述相位調制液晶透鏡配置成使得：入射到所述光學模組上的偏振光經調制后首次入射到所述反射式偏振器時，偏振方向垂直于所述反射式偏振器的透光軸；二次入射到所述反射式偏振器時，偏振方向平行于所述反射式偏振器的透光軸。

本發明還提供一種近眼顯示裝置，包括：

顯示屏；和

如上所述的光學模組，設置在所述顯示屏的光路下游。

本發明還提供一種光學模組的光投射方法，包括：

S101：將光束照射到在半透半反層和反射式偏振器之間形成的腔中并進行光路折疊，其中所述反射式偏振器位于所述半透半反層的光路下游，并具有透光軸；和