[发明专利]用于近眼显示设备的微型投影光引擎

权利要求书

1.一用于近眼显示设备的微型投影光引擎，其特征在于，包括：

一光源系统，用于沿一预定方向发射具有同一偏振态的偏振光；

一显示单元，用于将偏振光调制成携带图像信息的偏振光；

一成像系统，用于投射携带图像信息的偏振光；以及

一中继系统，其中所述中继系统被设置于所述光源系统、所述显示单元以及所述成像系统之间，并且所述光源系统和所述成像系统分别位于所述中继系统的相对侧，其中所述中继系统用于改变来自所述光源系统的偏振光的传播方向，以使该偏振光传播至所述显示单元；其中所述中继系统还用于改变来自所述显示单元的携带图像信息的偏振光的传播方向，以使该携带图像信息的偏振光能够沿着所述预定方向传播至所述成像系统；

其中所述成像系统包括一成像偏振分束系统和一成像折反系统，其中所述成像偏振分束系统位于所述成像折反系统和所述中继系统之间，其中所述成像折反系统用于将自所述成像偏振分束系统射出的携带图像信息的偏振光折反回所述成像偏振分束系统，以通过所述中继系统和所述成像系统定义形成所述成像系统的一折反式成像光路，使得所述微型投影光引擎能够沿着所述折反式成像光路投射该携带图像信息的偏振光；

其中所述成像系统还包括一成像透镜组件，其中所述成像透镜组件包括一第一成像透镜组和一第二成像透镜组，其中所述第一成像透镜组被设置于所述中继系统和所述成像偏振分束系统之间，并且所述第二成像透镜组被设置于所述成像偏振分束系统的成像出射面。

2.如权利要求1所述的微型投影光引擎，其中，所述中继系统包括一中继偏振分束系统和一中继折反系统，其中所述中继偏振分束系统被设置于所述光源系统和所述成像系统之间，并且所述显示单元和所述中继折反系统分别位于所述中继偏振分束系统的相对两侧，其中所述显示单元还用于将该携带图像信息的偏振光反射回所述中继偏振分束系统，并且所述中继折反系统用于将自所述中继偏振分束系统射出的偏振光折反回所述中继偏振分束系统，以在所述光源系统和所述显示单元之间定义形成所述中继系统的一折反式中继光路，使得该偏振光能够沿着所述折反式中继光路传播至所述显示单元。

3.如权利要求2所述的微型投影光引擎，其中，所述中继折反系统包括一中继光转换元件和一中继光反射元件，其中所述中继光转换元件位于所述中继偏振分束系统和所述中继光反射元件之间，其中所述中继光反射元件用于将自所述中继偏振分束系统射出的偏振光反射回所述中继偏振分束系统，以使该偏振光二次穿过所述中继光转换元件，其中所述中继光转换元件用于将二次穿过的偏振光转换成具有另一偏振态的偏振光。

4.如权利要求3所述的微型投影光引擎，其中，所述中继光转换元件为一1/4波片，所述中继光反射元件为一凹面反射镜。

5.如权利要求4所述的微型投影光引擎，其中，所述中继偏振分束系统包括一第一中继直角棱镜、一第二中继直角棱镜以及一中继偏光分束膜，其中所述中继偏光分束膜被设置于所述第一中继直角棱镜的斜面和所述第二中继直角棱镜的斜面之间，以形成具有矩形横截面的所述中继偏振分束系统，其中所述中继偏光分束膜用于允许P偏振光透过，并反射S偏振光以改变该S偏振光的传播方向。

6.如权利要求5所述的微型投影光引擎，其中，所述中继偏光分束膜为PBS膜。

7.如权利要求5所述的微型投影光引擎，其中，所述中继偏振分束系统具有一中继入射面、一平行于所述中继入射面的中继出射面、一垂直于所述中继入射面的中继折反面以及一垂直于所述中继入射面的中继显示面，其中所述光源系统对应于所述中继入射面；其中所述中继折反系统对应于所述中继折反面；其中所述显示单元对应于所述中继显示面；其中所述成像系统对应于所述中继出射面。