[发明专利]光学模组、近眼显示装置和光投射方法

说明书

本发明提供一种光学模组，依次包括第一相位延迟单元、半透半反层、第二相位延迟单元和偏振分光片，其中所述第一相位延迟单元和第二相位延迟单元同为正相位延迟单元或同为负相位延迟单元，并且满足以下关系：α₁＝α₂＝45°或135°；或者所述第一相位延迟单元和第二相位延迟单元为类型相反的正相位延迟单元或负相位延迟单元，并且满足以下关系：α₁＝‑α₂＝45°或135°，其中α₁为逆着所述光路方向观察、入射到所述第一相位延迟单元上的线偏光正入射时的偏振方向逆时针旋转到第一相位延迟单元的光轴所转过的角度，α₂为逆着所述光路方向观察、所述偏振分光片的透光轴逆时针旋转到第二相位延迟单元的光轴所转过的角度。通过本发明实施例的光学模组，能够减少折叠光路中漏光的发生，尤其是一些优选实施例能够在大角度范围内减少或者消除折叠光路中的漏光，有助于提高用户的感受效果。

技术领域

本发明大致涉及光学领域，尤其涉及一种光学模组、近眼显示装置以及光投射方法。

背景技术

在虚拟显示(VR)、增强显示(AR)、其他混合显示技术中，需要采用光学模组来向用户呈现图像。现有的光学模组一般体积较大，厚度往往在30mm 以上，随着科技的进步，用户越来越重视产品的体积以及重量，因此，需要研发一种体积小、重量轻的产品以满足市场的需求。其中，受限最大的因素为其中的光学模组。为了解决上述的体积和重量问题，许多公司推出基于 pancake技术方案的VR或者AR方案，即基于折叠光路的光学模组。

在这种折叠光路的光学模组中，主要包括依序设置的具有半反半透功能的镜片、1/4相位延迟片以及反射式偏振片。图像源进入半反半透功能的镜片之后，光线在镜片、相位延迟片以及反射式偏振片之间多次折返的方式，最终从反射式偏振片射出。通过此种光学方案，极大的缩小了产品体积。

但在目前的pancake方案中，入射到用户眼中的光线，除了用户期望的光线之外，还有一些非期望的光线，影响用户体验。尤其是当光线的入射角较大时，入射光第一次经过反射式偏振片时，不一定会被完全反射，而是会产生较大比例的漏光现象，一部分光仍然会通过反射式偏振片进入用户的眼中，漏光的强度可能会达到沿着光轴的信号光强度的38％，从而影响用户的观看体验。

背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

有鉴于现有技术的至少一个问题，本发明提供一种光学模组，依次包括第一相位延迟单元、半透半反层、第二相位延迟单元和偏振分光片，

其中所述第一相位延迟单元和第二相位延迟单元同为正相位延迟单元或同为负相位延迟单元，并且满足以下关系：α₁＝α₂＝45°或135°；或者所述第一相位延迟单元和第二相位延迟单元为类型相反的正相位延迟单元或负相位延迟单元，并且满足以下关系：α₁＝-α₂＝45°或135°，

其中α₁为逆着光路方向观察、入射到所述第一相位延迟单元上的线偏光正入射时的偏振方向逆时针旋转到第一相位延迟单元的光轴所转过的角度，α₂为逆着光路方向观察、所述偏振分光片的透光轴逆时针旋转到第二相位延迟单元的光轴所转过的角度。

根据本发明的一个方面，所述光学模组沿着光路方向依次包括所述第一相位延迟单元、半透半反层、第二相位延迟单元和偏振分光片，

其中所述第一相位延迟单元配置成可将入射到其上的光束调制为圆偏光或椭圆偏光；

所述半透半反层位于所述第一相位延迟单元的光路下游，并接收所述圆偏光或椭圆偏光；

所述第二相位延迟单元位于所述半透半反层的光路下游；