[发明专利]微型化短距离光学系统

权利要求书

1.一种微型化短距离光学系统，其特征在于，包括：

一显示屏，输出影像并发出偏振或非偏振的光线；

一反射式偏振元件，对应该显示屏设置，使该光线部分穿透、部分反射；

一第一相位延迟片，对应该反射式偏振元件设置，接收部分穿透该反射式偏振元件的该光线，并进行第一次相位延迟；

一部分穿透部分反射元件，对应该第一相位延迟片设置，使经该第一次相位延迟的该光线部分穿透该部分穿透部分反射元件，部分则反射回该第一相位延迟片进行第二次及第三次相位延迟；

至少一光学元件，对应该部分穿透部分反射元件设置，接收部分穿透该部分穿透部分反射元件且经过该第二、第三次相位延迟的该光线，并进行第四次相位延迟，再让经过第四次相位延迟的光线通过而只经过两次相位延迟的光线无法通过；以及

一透镜，设于该反射式偏振元件、该第一相位延迟片、该部分穿透部分反射元件及该光学元件中任一者的任一侧，将该显示屏所输出的该影像导入至少一人眼中。

2.如权利要求1所述的微型化短距离光学系统，其特征在于，该人眼至该透镜之间包括一至多片平板玻璃，且该透镜至该显示屏之间更包括一至多片平板玻璃，并于该平板玻璃上设置对应的一至多个光学元件，其材质为薄膜材料或为光学镀膜等以涂布、镀膜或黏合等的形式设置于该平板玻璃上。

3.如权利要求1所述的微型化短距离光学系统，其特征在于，该光学元件包括：

一第二相位延迟片，对应该部分穿透部分反射元件设置，接收部分穿透该部分穿透部分反射元件且经过该第二、第三次相位延迟的该光线，并进行第四次相位延迟；以及

一线偏振片，对应该第二相位延迟片设置，该线偏振片用以让只经过两次相位延迟的光线不要通过，并让经过第四次相位延迟的光线通过。

4.如权利要求1所述的微型化短距离光学系统，其特征在于，该光学元件为一圆偏振片。

5.如权利要求3所述的微型化短距离光学系统，其特征在于，该部分穿透部分反射元件所反射回该第一相位延迟片的光线经过该第一相位延迟片的第二次相位延迟后，通过该第一相位延迟片到达该反射式偏振元件，并在该反射式偏振元件上完成反射，让该光线再反射回该第一相位延迟片并进行第三次相位延迟，接着该光线再穿过该第一相位延迟片及该部分穿透部分反射元件到达该第二相位延迟片，且该透镜设于该第二相位延迟片及该线偏振片中任一者的任一侧。

6.如权利要求3所述的微型化短距离光学系统，其特征在于，该第一、第二、第三、第四次相位延迟皆增加1/4波长的奇数倍的相位延迟，使到达该人眼的该光线共延迟一个波长的整数倍。

7.如权利要求1所述的微型化短距离光学系统，其特征在于，该显示屏送出并进入该反射式偏振元件的该光线为偏振光时，其为线偏振光、圆偏振光或其他偏振态，且该显示屏及该反射式偏振元件之间更依据该显示屏的偏振情况增加一个或多个线偏振片、圆偏振片或相位延迟片以调整该显示屏的偏振态，其为薄膜材料或为光学镀膜等以涂布、镀膜或黏合等的形式设置于该显示屏或该反射式偏振元件上。

8.如权利要求7所述的微型化短距离光学系统，其特征在于，该线偏振光经过该第一相位延迟片后转换成左圆偏振光或右圆偏振光。

9.如权利要求1所述的微型化短距离光学系统，其特征在于，该显示屏的可视范围半径为H，该光学系统的总长为TTL，

10.如权利要求1或9所述的微型化短距离光学系统，其特征在于，该该显示屏的可视范围半径为H，该光学系统的总长为TTL，该眼睛到该光学系统的最近元件表面中心距离为E，

11.如权利要求1所述的微型化短距离光学系统，其特征在于，该光学系统的有效焦距为F，该透镜靠近该眼睛的一侧的曲率半径为R₁，靠近该显示屏的一侧的曲率半径为R₂，