[发明专利]一种近眼显示光机及其方法和近眼显示设备

权利要求书

1.一种近眼显示光机，其特征在于，包括：

一图像源单元，用于沿着发射路径发射图像光线；

一透镜组单元，其中所述透镜组单元被设置于所述图像源单元的所述发射路径，用于对经由所述图像源发射的该图像光线进行调制；

一偏振分光单元，其中所述偏振分光单元被设置于所述图像源单元的所述发射路径，并且所述透镜组单元位于所述图像源单元和所述偏振分光单元之间，其中所述偏振分光单元与所述近眼显示光机的光学观看轴之间的夹角大于45°，用于反射经由所述透镜组单元调制的该图像光线中的第一偏振图像光线，并透射经由所述透镜组单元调制的该图像光线中的第二偏振图像光线；

一透视反射单元，其中所述透视反射单元被设置于所述偏振分光单元的反射侧，并且所述透视反射单元对应于所述近眼显示光机的该光学观看轴，用于将经由所述偏振分光单元反射的该第一偏振图像光线中的一部分或全部反射回所述偏振分光单元，并允许环境光线的一部分透过；以及

一偏振转换单元，其中所述偏振转换单元被设置于所述偏振分光单元和所述透视反射单元之间，用于使该第一偏振图像光线在两次穿过后转换成该第二偏振图像光线，进而透过所述偏振分光单元以入射至人眼中。

2.如权利要求1所述的近眼显示光机，其中，所述偏振分光单元与所述近眼显示光机的该光学观看轴之间的夹角在50°至70°之间。

3.如权利要求2所述的近眼显示光机，其中，所述偏振分光单元包括一透光基片和一偏振分光膜，其中所述偏振分光膜被设置于所述透光基片的第一光学面，并且所述偏振分光膜位于所述透光基片和所述图像源单元之间。

4.如权利要求3所述的近眼显示光机，其中，所述透光基片的所述第一光学面的面型为自由曲面。

5.如权利要求1至4中任一所述的近眼显示光机，其中，所述透视反射单元包括一曲面基片和一部分反射膜，其中所述部分反射膜被设置于所述曲面基片的第二光学面，并且所述部分反射膜位于所述曲面基片和所述偏振分光单元之间。

6.如权利要求5所述的近眼显示光机，其中，所述曲面基片的第二光学面的面型为自由曲面。

7.如权利要求1至4中任一所述的近眼显示光机，还包括一防干扰单元，其中所述防干扰单元位于所述偏振分光单元12上远离所述图像源单元的一侧，用于防止来自下方的干扰光线产生视觉干扰。

8.如权利要求7所述的近眼显示光机，其中，所述防干扰单元包括一偏光过滤元件，其中所述偏光过滤元件被设置于所述偏振分光单元上远离所述图像源单元的一侧，用于吸收第一偏振光，并透射第二偏振光，其中该第一偏振光的偏振态和该第一偏振图像光线的偏振态保持一致，并且该第二偏振光的偏振态和该第二偏振图像光线的偏振态保持一致。

9.如权利要求8所述的近眼显示光机，其中，所述偏光过滤元件为一线偏振片。

10.如权利要求9所述的近眼显示光机，其中，所述防干扰单元还包括一保护基板和一增透膜，其中所述保护基板位于所述偏光过滤元件的外侧，以使所述偏光过滤元件处于所述保护基板和所述偏振分光单元之间，其中所述增透膜被设置于所述保护基板的外表面。

11.如权利要求1至4中任一所述的近眼显示光机，其中，所述偏振转换单元为一1/4波片。

12.如权利要求1至4中任一所述的近眼显示光机，其中，所述透镜组单元包括至少一片透镜，其中每片所述透镜的面型为标准球面、非球面、自由曲面和衍射面中的一种。

13.如权利要求1至4中任一所述的近眼显示光机，其中，所述图像源单元为LCD型、OLED型、DLP型和LCOS型微型显示器件中的一种。