本申請實施例涉及投影顯示，更具體地，本申請實施例涉及一種投影光機及ar光學(xué)顯示設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在xr及微型投影領(lǐng)域，lcos技術(shù)因其成熟的工藝、較高的亮度以及相對較小的體積，成為了目前主流投影光機的技術(shù)方向之一。然而，lcos投影光機在工作過程中需要將自然光轉(zhuǎn)換為偏振光，這一轉(zhuǎn)換過程往往伴隨著光能的大量損失，導(dǎo)致投影光機的整體光能量利用效率低下，進(jìn)而增加了投影光機的功耗，不利于設(shè)備的輕量化與能效提升。

2、傳統(tǒng)的lcos投影光機在光路設(shè)計上，多采用單一的偏振轉(zhuǎn)換元件，如偏振分光棱鏡(pbs)或偏振轉(zhuǎn)換膜，這些元件在轉(zhuǎn)換光偏振態(tài)的同時，不可避免地會有一部分光能被反射或吸收，從而降低了光能的整體利用率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供一種投影光機及ar光學(xué)顯示設(shè)備的新技術(shù)方案。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N投影光機。所述投影光機包括pbs棱鏡，以及分設(shè)在所述pbs棱鏡相對兩側(cè)的第一棱鏡和第四棱鏡、分設(shè)在所述pbs棱鏡相對兩側(cè)的第二反射元件和第三反射元件；

3、所述第一棱鏡的入光側(cè)設(shè)有第一pbs膜，且在所述第一pbs膜的反射光路上設(shè)有第一反射元件，所述第一棱鏡與所述pbs棱鏡之間設(shè)有第一相位延遲器；

4、所述pbs棱鏡包括第二棱鏡及第三棱鏡，所述第二棱鏡與所述第三棱鏡之間設(shè)有第二pbs膜，所述第二反射元件位于所述第二棱鏡的一側(cè)且二者之間設(shè)有第二相位延遲器，所述第二反射元件用于反射經(jīng)所述第二pbs膜反射的第一偏振光，所述第三反射元件位于所述第三棱鏡的一側(cè)且二者之間設(shè)有第三相位延遲器，所述第三反射元件用于反射經(jīng)所述第二pbs膜投射的第二偏振光。

5、可選地，所述投影光機包括成像芯片，所述成像芯片設(shè)置在所述第四棱鏡背離所述pbs棱鏡的一側(cè)，所述成像芯片用于將經(jīng)所述第二pbs膜反射的第一偏振光調(diào)制成第二偏振光并反射至所述第四棱鏡中。

6、可選地，所述第四棱鏡為直角棱鏡，所述第四棱鏡的一個直角面靠近所述成像芯片，所述第四棱鏡的斜面靠近所述pbs棱鏡，且所述第四棱鏡的斜面形成全反射面，用于將經(jīng)所述成像芯片調(diào)制后的所述第二偏振光反射至經(jīng)所述第四棱鏡的另一個直角面出射。

7、可選地，所述第一棱鏡為直角棱鏡，所述第一棱鏡的入光面為斜面，所述第一pbs膜設(shè)置于所述入光面上，所述第一相位延遲器設(shè)置于所述第一棱鏡靠近所述pbs棱鏡一側(cè)的表面上。

8、可選地，所述第一相位延遲器為半波片。

9、可選地，所述第一反射元件為平面反射鏡，所述平面反射鏡平行設(shè)置于所述第一棱鏡的入光面一側(cè)，所述第一反射元件用于將經(jīng)所述第一pbs膜反射的第一偏振光反射至所述第二pbs膜。

10、可選地，所述第二棱鏡及所述第三棱鏡為直角棱鏡，所述第二棱鏡和所述第三棱鏡的斜面膠合，且所述第二棱鏡的斜面和所述第三棱鏡的斜面之間設(shè)置有透射第二偏振光和反射第一偏振光的所述第二pbs膜。

11、可選地，所述第二棱鏡包括第一直角面及第二直角面，所述第一直角面靠近所述第一棱鏡，所述第二相位延遲器設(shè)置于所述第二直角面上，所述第二反射元件設(shè)置于所述第二相位延遲器上；

12、所述第三棱鏡包括第三直角面及第四直角面，所述第三直角面靠近所述第四棱鏡，所述第三相位延遲器設(shè)置于所述第四直角面上，所述第三反射元件設(shè)置于所述第三相位延遲器上。

13、可選地，所述第二相位延遲器及所述第三相位延遲器為四分之一波片。

14、可選地，所述第二反射元件及所述第三反射元件為曲面反射鏡，所述第二反射元件及所述第三反射元件背離所述pbs棱鏡的表面為曲面。

15、可選地，所述第一偏振光為s偏振光，所述第二偏振光為p偏振光。

16、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环Nar光學(xué)顯示設(shè)備，所述ar光學(xué)顯示設(shè)備包括：

17、外殼；及

18、如第一方面所述的投影光機。

19、本申請的有益效果為：

20、本申請實施例提供了一種新型的基于lcos顯示的投影光機的結(jié)構(gòu)，通過引入相位延遲器和反射鏡的組合，再結(jié)合pbs膜，實現(xiàn)了對自然光的高效偏振轉(zhuǎn)換，能夠最大限度地降低了光能在轉(zhuǎn)換過程中的損失，提高了光機的整體光能利用率；由于光能利用率的提升，投影光機在工作過程中消耗的電能就會相應(yīng)減少，從而有利于降低投影光機的整體功耗；此外，特殊的光學(xué)架構(gòu)設(shè)計使得投影光機具有較為緊湊的結(jié)構(gòu)。

21、通過以下參照附圖對本說明書的示例性實施例的詳細(xì)描述，本說明書的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

技術(shù)特征：

1.一種投影光機，其特征在于，包括pbs棱鏡，以及分設(shè)在所述pbs棱鏡相對兩側(cè)的第一棱鏡(2)和第四棱鏡(12)、分設(shè)在所述pbs棱鏡相對兩側(cè)的第二反射元件(6)和第三反射元件(11)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影光機，其特征在于，所述投影光機包括成像芯片(13)，所述成像芯片(13)設(shè)置在所述第四棱鏡(12)背離所述pbs棱鏡的一側(cè)，所述成像芯片(13)用于將經(jīng)所述第二pbs膜(8)反射的第一偏振光調(diào)制成第二偏振光并反射至所述第四棱鏡(12)中。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的投影光機，其特征在于，所述第四棱鏡(12)為直角棱鏡，所述第四棱鏡(12)的一個直角面靠近所述成像芯片(13)，所述第四棱鏡(12)的斜面靠近所述pbs棱鏡，且所述第四棱鏡(12)的斜面形成全反射面，用于將經(jīng)所述成像芯片(13)調(diào)制后的所述第二偏振光反射至經(jīng)所述第四棱鏡(12)的另一個直角面出射。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影光機，其特征在于，所述第一棱鏡(2)為直角棱鏡，所述第一棱鏡(2)的入光面為斜面，所述第一pbs膜(1)設(shè)置于所述入光面上，所述第一相位延遲器(3)設(shè)置于所述第一棱鏡(2)靠近所述pbs棱鏡一側(cè)的表面上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影光機，其特征在于，所述第一相位延遲器(3)為半波片。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影光機，其特征在于，所述第一反射元件(4)為平面反射鏡，所述平面反射鏡平行設(shè)置于所述第一棱鏡(2)的入光面一側(cè)，所述第一反射元件(4)用于將經(jīng)所述第一pbs膜(1)反射的第一偏振光反射至所述第二pbs膜(8)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影光機，其特征在于，所述第二棱鏡(5)及所述第三棱鏡(9)為直角棱鏡，所述第二棱鏡(5)和所述第三棱鏡(9)的斜面膠合，且所述第二棱鏡(5)的斜面和所述第三棱鏡(9)的斜面之間設(shè)置有透射第二偏振光和反射第一偏振光的所述第二pbs膜(8)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的投影光機，其特征在于，所述第二棱鏡(5)包括第一直角面及第二直角面，所述第一直角面靠近所述第一棱鏡(2)，所述第二相位延遲器(7)設(shè)置于所述第二直角面上，所述第二反射元件(6)設(shè)置于所述第二相位延遲器(7)上；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的投影光機，其特征在于，所述第二相位延遲器(7)及所述第三相位延遲器(10)為四分之一波片。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影光機，其特征在于，所述第二反射元件(6)及所述第三反射元件(11)為曲面反射鏡，所述第二反射元件(6)及所述第三反射元件(11)背離所述pbs棱鏡的表面為曲面。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的投影光機，其特征在于，所述第一偏振光為s偏振光，所述第二偏振光為p偏振光。

12.一種ar光學(xué)顯示設(shè)備，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請實施例提供了一種投影光機及AR光學(xué)顯示設(shè)備；投影光機包括PBS棱鏡，及分設(shè)在PBS棱鏡相對兩側(cè)的第一棱鏡和第四棱鏡、分設(shè)在PBS棱鏡相對兩側(cè)的第二反射元件和第三反射元件；第一棱鏡的入光側(cè)設(shè)有第一PBS膜，且在第一PBS膜的反射光路上設(shè)有第一反射元件，第一棱鏡與PBS棱鏡之間設(shè)有第一相位延遲器；PBS棱鏡包括第二棱鏡及第三棱鏡，第二棱鏡與第三棱鏡之間設(shè)有第二PBS膜，第二反射元件位于第二棱鏡的一側(cè)且二者之間設(shè)有第二相位延遲器，第二反射元件用于反射經(jīng)第二PBS膜反射的第一偏振光，第三反射元件位于第三棱鏡的一側(cè)且二者之間設(shè)有第三相位延遲器，第三反射元件用于反射經(jīng)第二PBS膜投射的第二偏振光。

技術(shù)研發(fā)人員：闞立峰,陶淑林
受保護的技術(shù)使用者：歌爾光學(xué)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10