光学模组、近眼显示装置和光投射方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光学模组，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：α

【技术实现步骤摘要】
光学模组、近眼显示装置和光投射方法
本专利技术大致涉及光学领域，尤其涉及一种光学模组、近眼显示装置以及光投射方法。
技术介绍
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，入射光第一次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学模组，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，/n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：α

【技术特征摘要】
20200930 CN 2020110614946;20200930 CN 2020222057921.一种光学模组，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。


2.如权利要求1所述的光学模组，其中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；
所述偏振分光片设置在所述第二相位延迟单元的光路下游，所述偏振分光片具有透光轴。


3.如权利要求2所述的光学模组，还包括位于所述第一相位延迟单元的光路上游的偏光片，所述偏光片接收入射光束，并将其调制成线偏光，所述第一相位延迟单元从所述偏光片接收线偏光。


4.如权利要求1-3中任一项所述的光学模组，其中所述第一相位延迟单元配置成可令入射到其上的线偏光沿光轴方向的偏振分量产生n*pi+3/4pi的相位延迟、或n*pi+1/4pi的相位延迟；第二相位延迟单元配置成可令入射到其上的线偏光沿光轴方向的偏振分量产生n*pi+3/4pi的相位延迟、或n*pi+1/4pi的相位延迟，其中n为整数。


5.如权利要求1-3中任一项所述的光学模组，其中被所述偏振分光片反射的光束透射通过所述第二相位延迟单元，被所述半透半反层部分反射，再次透射通过所述第二相位延迟单元，到达所述偏振分光片的折返光束的偏振方向与所述偏振分光片的透光轴平行。


6.如权利要求3或4所述的光学模组，还包括位于所述第一相位延迟单元和所述偏光片之间的第一相位补偿单元，其中所述第一相位补偿单元的光轴位于与所述偏光片的透光轴正交的平面内、或与所述偏光片的吸光轴正交的平面内。


7.如权利要求6所述的光学模组，其中所述第一相位补偿单元配置成使得：根据从所述偏光片沿各个方向入射到其上的线偏光的偏振态分布对其进行调制，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态符合被所述偏振分光片反射的条件。


8.如权利要求1-3中任一项所述的光学模组，还包括位于所述第二相位延迟单元和所述偏振分光片之间的第二相位补偿单元，其中所述第二相位补偿单元的光轴位于与所述偏振分光片的透光轴正交的平面内、或与所述偏振分光片的反光轴正交的平面内。


9.如权利要求8所述的光学模组，其中所述第二相位补偿单元配置成使得：根据入射到第二相位补偿单元上的各入射角的光束的偏振态分布，对其进行调制，使得初次入射到第二相位补偿单元上的各入射角的光束透过所述第二相位补偿单元后的偏振态符合被所述偏振分光片反射的条件。


10.如权利要求3或4所述的光学模组，还包括位于所述第一相位延迟单元和所述偏光片之间的第一相位补偿单元、以及位于所述第二相位延迟单元和所述偏振分光片之间的第二相位补偿单元，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁乾亿，吴皓，王天寅，杨兴朋，
申请(专利权)人：上海悠睿光学有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31