CN117270226A - 光机、投影设备以及可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光机、投影设备及可穿戴设备；其中，所述光机包括：发光芯片、透镜组、线偏振器及1/4波长相位延迟器，在光路中设于所述发光芯片与所述透镜组之间，其中，所述线偏振器靠近所述发光芯片设置，所述1/4波长相位延迟器靠近所述透镜组设置，且所述线偏振器及所述1/4波长相位延迟器的中部均形成镂空区，所述发光芯片的发光区与所述镂空区相对。

Description

光机、投影设备以及可穿戴设备

技术领域

本申请实施例涉及光学成像技术领域，更具体地，本申请实施例涉及一种光机、投影设备以及可穿戴设备。

背景技术

现有基于光波导方案的投影（Augmented Reality）产品，大多存在最终形成的投影画面中有“鬼像”现象。现有的针对消除“鬼像”现象的改善措施，对“鬼像”的改善或消除效果并不理想，而且还由可能导致人眼所看到的画面的周围偏暗，从而降低了用户的观感体验。

发明内容

本申请的目的在于提供一种光机、投影设备以及可穿戴设备的新技术方案。

第一方面，本申请实施例提供了一种光机。所述光机包括：

发光芯片；

透镜组；

线偏振器及1/4波长相位延迟器，在光路中设于所述发光芯片与所述透镜组之间，其中，所述线偏振器靠近所述发光芯片设置，所述1/4波长相位延迟器靠近所述透镜组设置，且所述线偏振器及所述1/4波长相位延迟器的中部均形成镂空区，所述发光芯片的发光区与所述镂空区相对。

可选地，所述线偏振器及所述1/4波长相位延迟器为层叠设置。

可选地，所述光机还包括棱镜组，所述棱镜组设置于所述发光芯片与所述透镜组之间，且所述线偏振器及所述1/4波长相位延迟器设于所述发光芯片与所述棱镜组之间。

可选地，所述线偏振器及所述1/4波长相位延迟器为层叠设置，并设置于所述棱镜组的入光面。

可选地，所述发光芯片设置为一个或多个；

所述发光芯片的发光区形成单色LED阵列；

在所述发光芯片为一个的情况下，所述发光芯片用于发出单一颜色的光线；

在所述发光芯片为多个的情况下，其中至少两个所述发光芯片发出的光线颜色互不相同。

可选地，所述发光区位于所述发光芯片的中部区域，且所述发光区在所述线偏振器及所述1/4波长相位延迟器的正投影位于所述镂空区内。

可选地，所述棱镜组包括四个棱镜，每个所述棱镜包括第一镜面及相互垂直相交的第二镜面和第三镜面，其中，三个棱镜的第一镜面形成三个入光面，一个棱镜的第一镜面形成出光面；

所述发光芯片包括第一芯片、第二芯片及第三芯片，且所述第一芯片、所述第二芯片及所述第三芯片的发光区分别对应所述三个入光面设置；所述第一芯片、所述第二芯片及所述第三芯片发出的光线颜色互不相同；

所述透镜组对应所述出光面设置。

可选地，每个所述入光面上均设置有所述线偏振器及所述1/4波长相位延迟器，所述1/4波长相位延迟器用于延迟对应发光芯片所发出的入射光1/4波长相位。

可选地，所述线偏振器具有大于40%的光学透过率。

第二方面，本申请实施例提供了一种投影设备。所述投影设备包括如第一方面所述的光机。

第三方面，本申请实施例提供了一种可穿戴设备。所述可穿戴设备包括如第一方面所述的光机。

本申请的有益效果为：

根据本申请实施例提供的光机，通过在照明光路的出光传播路径上引入线偏振器及1/4波长相位延迟器，二者搭配使用能够用以对发光芯片的边缘光线进行偏振态的转换，以使这部分光线在光线传输的过程中不会被反射到发光芯片的金属边缘，从而能避免形成“鬼像”，能提升成像质量。

通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。

图1为投影类设备的一种结构示意图；

图2为一种存在“鬼像”的光机结构侧切示意图；

图3为本申请实施例提供的光机的第一种结构侧切示意图；

图4为本申请实施例提供的光机中的发光芯片的俯视图；

图5为本申请实施例提供的光机的第二种结构侧切示意图；

图6为本申请实施例提供的光机的光线传播路径示意图。

附图标记说明：

1、光机；101、发光芯片；1011、发光区；1012、金属边框；1013、第一芯片；1014、第二芯片；1015、第三芯片；

102、透镜组；

103、线偏振器；

104、1/4波长相位延迟器；

105、棱镜组；1051、第一棱镜；1052、第二棱镜；1053、第三棱镜；1054、第四棱镜；1055、入光面；1056、出光面；

2、光波导元件；201、波导耦入区；202、波导耦出区；

001、第一照明光线；002、第二照明光线；003、第三照明光线；

01、水平偏振光；02、右圆偏振光；03、左圆偏振光；01、垂直偏振光。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面结合附图，对本申请实施例提供的光机、投影设备以及可穿戴设备进行详细地描述。

光机是投影仪、AR眼镜、VR眼镜等投影类设备中的常用光源，可以与光波导元件配合实现成像。示例性的，如图1所示的投影类设备可以包括光机1和光波导元件2。其中，光机1内设置有发光芯片101，发光芯片101可以出射用于成像的光线，并借助光波导元件2将光线传输至人眼中，这样用户便可以看到显示画面。

其中，光波导元件2例如包括波导耦入区201和波导耦出区202，波导耦入区201在位置上与光机1相对，光机1所出射的光线可以经波导耦入区201进入光波导元件2内，经全反射传播后，再从波导耦出区202出射至人眼中，人眼就可以看到显示画面也即虚拟图像。也就是说，需要使用光波导元件2传播光机1出射的光线，光波导元件2的波导耦入区201与光机1相对，光波导元件2的波导耦出区202则与人眼相对，这样经波导耦出区202耦出的光线可以直接进入人眼中实现成像。

对于光机1与光波导元件2，二者搭配进行投影成像的过程中容易出现“鬼像”，“鬼像”与光机1中发光芯片101的边缘光线有关。“鬼像”的亮度较暗，且与原像错开，会降低用户的视觉体验感。

具体而言，参见图2，为一种存在鬼像的光机结构侧切示意图。由图2可见，发光芯片101包括发光区1011和金属边框1012。经发光芯片101的发光区1011的边缘区域发出的第一照明光线001在遇到光波导元件2的波导耦入区201后，该第一照明光线001会被光波导元件2的波导耦入区201反射，该反射光线为图2中示出的第二照明光线002，该第二照明光线002在传播过程中会遇到发光芯片101的金属边框1012，会被金属边框1012再次反射形成第三照明光线003，该第三照明光线003会经波导耦入区201进入光波导元件2中，之后经波导耦出区202出射至人眼，就会形成“鬼像”或称为“鬼影”。

“鬼像”的存在会严重影响光机1的成像效果。有鉴于此，本申请实施例提供一种光机，通过阻挡上述的第二照明光线002在成像的光路中的传播以抑制“鬼像”的产生。该光机可用于形成虚拟图像，可应用于投影类设备中。

参见图3所示，图3为本申请实施例提供的光机的第一种结构侧切示意图，所述光机包括发光芯片101、透镜组102，以及线偏振器103及1/4波长相位延迟器104。所述线偏振器103及所述1/4波长相位延迟器104在光路中设于所述发光芯片101与所述透镜组102之间，其中，所述线偏振器103靠近所述发光芯片101设置，所述1/4波长相位延迟器104靠近所述透镜组102设置，且所述线偏振器103及所述1/4波长相位延迟器104的中部均形成镂空区，所述发光芯片101的发光区1011与所述镂空区相对。

其中，发光芯片101为光机1的光源，用于发出可以成像的光线。

参见图3，发光芯片101例如包括发光区1011及围设在该发光区1011周侧的金属边框1012，为了区分发光区1011及金属边框1012，在图3中黑色表示金属边框1012。金属边框1012是连接在发光区1011四周的。

参见图4，图4中为图3中发光芯片101的俯视图，从图4中看，位于中部的是发光芯片101的发光区1011，围设在发光区1011四周的是金属边框1012。

在发光芯片101的发光区1011可以设置多个LED，且多个LED例如排列形成LED阵列。其中，发光区1011的中部及边缘区域均可以发出光线。

例如，参见图3，当本申请的光机为单色光机时，该光机中的发光芯片101可以设置为一个，其发光区1011内形成由多个LED组成的单色LED阵列。

例如，参见图5，当本申请的光机为彩色光机时，该光机中的发光芯片101可以设置多个，每个发光芯片101可以发出一种颜色的光，也即每个发光芯片101的发光区1011均形成单色LED阵列。

具体地，发请继续参见图5，发光芯片101设置为三个，分别为红光芯片R、绿光芯片G及蓝光芯片B，红光芯片R的发光区1011上形成红色LED阵列，绿光芯片G的发光区1011上形成绿色LED阵列，蓝光芯片B的发光区1011形成蓝色LED阵列。

光机投影生成的虚拟图像的像素数与发光芯片101中LED的数量相对应。

透镜组102可以由一系列的透镜组成，可以对发光芯片101出射且经过该透镜组102的光线起到色差校正的作用，这能够保证最终的成像像质。

线偏振器103及1/4波长相位延迟器104在光路中设于发光芯片101与透镜组102之间，其中，线偏振器103靠近发光芯片101设置，1/4波长相位延迟器104靠近透镜组102设置。

在本申请中，线偏振器103例如为线偏振片。线偏振器103可以过滤所经过的光线，可以使经过的光线变为线偏振光，其透过轴方向可以沿水平方向、竖直方向或其他任一方向。

在本申请中，1/4波长相位延迟器104可以对经过的光线的相位延迟四分之一波长。

线偏振器103及1/4波长相位延迟器104在光路中设于发光芯片101与透镜组102之间，也就是说，发光芯片101发出光线，光线会向透镜组102的方向进行传播，线偏振器103及1/4波长相位延迟器104二者位于该光线的传播径上。

本申请中，线偏振器103及1/4波长相位延迟器104的中部分别形成有镂空区，参见图3，所述发光芯片101的发光区1011与镂空区是相对的。镂空区在发光芯片101上的投影可以与发光芯片101完全重叠，或略小于或略大于发光芯片101均可，可以根据具体需要进行设计。发光区1011发出的大部分光线不经过线偏振器103及1/4波长相位延迟器104而投射至透镜组102，只有发光区1011的边缘光线才会入射至线偏振器103及1/4波长相位延迟器104中，这使得发光区1011的边缘光线可以接受线偏振器103及1/4波长相位延迟器104的调制，避免边缘光线经光波导元件2的波导耦入区201反射至发光芯片101的金属边框1012后形成“鬼像”。

具体地，边缘光线经线偏振器103变为线偏振光，再通过1/4波长相位延迟器104后变成圆偏振光如右圆偏振光，经过波导耦入区201反射回来的光线改变旋向形成左圆偏振光，再次通过1/4波长相位延迟器104，此时，光线变为了线偏振光且偏振方向与线偏振器103的偏正垂直。因此，线偏振器103能够阻挡经波导耦入区201反射回来的光线，这部分光线就不会投射至发光芯片101的金属边框1012，也就不会被金属边框1012反射，从而抑制了鬼像的产生。

为了进一步说明本申请实施例所提供的光机，接下来分别以单色光机和多色光机为例说明。

示例性的，参见图3，该光机例如为单色光机，其包括一个发光芯片101及一透镜组102，其中，透镜组102被设置在该发光芯片101的出光传播路径上，并且，在光路中设置有位于发光芯片101与透镜组102之间的线偏振器103和1/4波长相位延迟器104。发光芯片101的发光区1011形成有单色LED阵列，使其可以发出设定波长的单色光线，单色光线例如为R光、G光及B光的任一种，其中可用于形成虚拟图像的光线为有效光线。其中，透镜组102可以由多个透镜组成，用以校正像差，提高成像质量。

其中，有效光线为，发光区1011的中部区域所发出的光线，这部分光线将直接透过线偏振器103及1/4波长相位延迟器104的镂空区而不会经过线偏振器103及1/4波长相位延迟器104。

参见图2，发光区1011的边缘区域所发出的第一照明光线001会经过线偏振器103及1/4波长相位延迟器104，这就不是有效光线。

有效光线透过线偏振器103及1/4波长相位延迟器104的镂空区，之后透过透镜组102，可用于对虚拟图像进行矫正，以减小成像的像差、色差等，从而可以保证虚拟图像的像质。

在上述实施例提供的光机中，在发光芯片101与透镜组102之间的光路中设置了线偏振器103及1/4波长相位延迟器104，线偏振器103与1/4波长相位延迟器104的中部均形成有镂空区，镂空区用于使发光芯片101的发光区1011发出的大部分光线通过。而发光芯片101的发光区1011的边缘区域发出的边缘光线会经过线偏振器103及1/4波长相位延迟器104的调制，参见图6，以改变光线的偏振态。

具体地，参见图6，图6示出了发光芯片101的发光区1011的边缘处所发出的边缘光线的传播路径，边缘光线先透过线偏振器103变成线偏振光如水平偏振光01，再通过1/4波长相位延迟器104后变成圆偏振光如右圆偏振光02，经过波导耦入区201反射回来的光线改变旋向形成左圆偏振光03，再次通过1/4波长相位延迟器104，光线变为了线偏振光且相对于前述的水平偏振光01，其角度发生90°变化，由之前的水平偏振光01转变为垂直偏振光04，而垂直偏振光04的传输被线偏振器103所阻隔。其中，线偏振器103例如为透射水平偏振光而反射垂直线偏振光。

也就是说，线偏振器103及1/4波长相位延迟器104组合对发光芯片101边缘区域所发出的边缘光线进行调制，以使边缘光线不会被波导耦入区201反射至发光芯片101的金属边框1012处。本申请实施例提供的光学方案，发光区1011的边缘区域所发出的边缘光线在被线偏振器103及1/4波长相位延迟器104调制后，最终会被线偏振器103所阻隔而不会射入发光芯片101的金属边框1012，因此不会因金属边框1012反射光线而产生“鬼像”。

需要说明的是，上述提到的光波导元件2为用于将光机1出射的光线传输至人眼的器件，参见图1。本申请实施例提供的光机也可以搭配图1中示出的光波导元件2使用，能够用以将光线传输至人眼中形成图像。

例如，参见图1，光波导元件2包括波导基底及设置于波导基底上的波导耦入区201及波导耦出区202。

根据本申请实施例提供的光机，通过在发光芯片101与透镜组102之间的光路中引入线偏振器103及1/4波长相位延迟器104，二者搭配使用能够用以对发光芯片101的发光区1011的边缘光线进行偏振态的转换，以使边缘光线在光线传输的过程中不会被反射到发光芯片101的金属边框1012，从而能避免形成“鬼像”现象，可以提升成像质量。

本申请实施例提供的光学方案同样适用于多色光机，并不限于上述的单色光机。

当本申请实施例的光机为多色光机时，在整个光学架构中要引入一合色棱镜，参见图5。

示例性的，参见图5，光机为多色光机，基于此，光机还包括一棱镜组105，该棱镜组105在光路中设于发光芯片101与透镜组102之间，且线偏振器103及1/4波长相位延迟器104在光路中设于发光芯片101与棱镜组105之间。

对于多色光机而言，其中的发光芯片101可以设置多个，如图5中示出的红色芯片R、绿色芯片G及蓝色芯片B。

具体地，所述红色芯片R的发光区1011内形成有红色LED阵列，所述蓝色芯片B的发光区1011内形成有蓝色LED阵列，所述绿色芯片G发光区1011形成有绿色LED阵列。

其中，棱镜组105例如为一合色元件，主要用于将入射的多种不同颜色的单色光线合成白光后，再从该棱镜组105的出光面出射至透镜组102。

具体地，棱镜组105根据发光芯片101的数量和位置，可以设置与发光芯片101数量和位置对应的入光面1055。参见图5中示出的，光机中设置有三个发光芯片101，基于此，棱镜组105对应三个发光芯片101需要形成三个入光面1055，经合色后的光线（白光）可以从棱镜组105的一个出光面1056出射至外部的光波导元件2的波导耦入区201。

其中，透镜组102例如位于棱镜组105的出光面的一侧，发光芯片101则位于该棱镜组105的入光面1055一侧，这使得棱镜组105介于发光芯片101与透镜组102的光路之间。

请继续参见图5示出的多色光机，棱镜组105在光路中位于多个发光芯片101与透镜组102之间，且在光路中，在任一发光芯片101与棱镜组105之间均设置有线偏振器103及1/4波长相位延迟器104，该设计可以避免任一发光芯片101发出的光线在人眼中形成“鬼像”，对于多色光机来说，也可以很好消除“鬼像”现象。

在本申请的一些示例中，参见图1，所述线偏振器103及所述1/4波长相位延迟器104为层叠设置。

根据上述示例，线偏振器103例如为线偏振片，1/4波长相位延迟器104例如为1/4波片，二者均为光学膜，二者可以采用层叠胶合设置的方式，这样便于在光路中装配该两个光学元件，一次装配可实现同时放入两个光学元件。

可选的是，光机为单色光机，可以将线偏振器103的一个表面与1/4波长相位延迟器104的一个表面胶合形成一个胶合件，再通过一透光的平板支撑件设置于光路中。

可选的是，光机为单色光机，可以将线偏振器103的一个表面与1/4波长相位延迟器104的一个表面胶合形成一个胶合件，将该胶合件直接设置于透镜组102的一个表面上，参见图3。该设计无需在光路中引入平板支撑件，可以简化光路设计及装配。

在本申请的一些示例中，所述线偏振器103及所述1/4波长相位延迟器104为层叠设置，并设置于所述棱镜组105的任一入光面1055，参见图5。

在光机为多色光机的情况下，线偏振器103例如为线偏振片，1/4波长相位延迟器104例如为1/4波片，二者均为光学薄膜，二者可以层叠胶合设置并直接设置在所述棱镜组105的任一入光面1055上，参见图5，这样便于在光路中装配该两个光学元件，且无需在光路中引入额外的支撑件去支撑线偏振器103及1/4波长相位延迟器104。

在本申请的一些示例中，参见图3及图5，所述发光芯片101设置为一个或多个；所述发光芯片101的发光区1011形成单色LED阵列。

参见图3，,在所述发光芯片101为一个的情况下，所述发光芯片101用于发出单一颜色的光线。

例如，单个发光芯片101可以发出设定波长的单色可见光如红光R、绿光G及蓝光B中的任一种。当然，发光芯片101还可以发出其他波长（颜色）的单色光线，本申请实施例中对此不做限制。

参见图5，在所述发光芯片101为多个的情况下，其中至少两个所述发光芯片101发出的光线颜色互不相同。

例如，请继续参见图5，发光芯片101可以设置三个，三个发光芯片101发出的光线颜色互不相同，这样可以形成如RGB光源，此时，三个发光芯片101放置在不同的位置。

在本申请的一些示例中，所述发光区1011位于发光芯片101的中部区域，且发光区1011在所述线偏振器103及所述1/4波长相位延迟器104的正投影可以设计位于线偏振器103及1/4波长相位延迟器104的镂空区内。

根据本申请实施例提供的光学架构，发光芯片101的发光区1011的边缘与线偏振器103和1/4波长相位延迟器104的镂空区的边缘可以是完全对齐的，以使得发光区1011在线偏振器103及1/4波长相位延迟器104的正投影完全位于镂空区内。这样，线偏振器103及1/4波长相位延迟器104可以更好、更全面的对发光区1011的边缘光线进行调制，以消除“鬼像”现象。

当然，发光芯片101的发光区1011的边缘也可以超出线偏振器103及1/4波长相位延迟器104的镂空区的边缘，本申请中对此不做限制。

在本申请的一些示例中，参见图5，所述棱镜组105包括四个棱镜，每个所述棱镜包括第一镜面及相互垂直相交的第二镜面和第三镜面；其中，三个棱镜的第一镜面形成三个入光面1055，一个棱镜的第一镜面形成出光面1056。所述发光芯片101包括第一芯片1013、第二芯片1014及第三芯片1015，所述第一芯片1013、所述第二芯片1014及所述第三芯片1015各自的发光区1011分别对应所述三个入光面1055设置；所述第一芯片1013、所述第二芯片1014及所述第三芯片1015能够发出不同波段的单色光线。所述透镜组102对应所述出光面1056设置。

参见图5，棱镜组105为一合色元件，其可以由四个直角棱镜胶合组成，棱镜组105例如具有三个入光面1055，并分别与上述的三个发光芯片101呈一一对应设置，棱镜组105具有一个出光面1056，该出光面1056与透镜组102相对应，以使出射合色光线经透镜组102校正色差后形成良好的图像。

组成棱镜组105的四个棱镜分别定义为第一棱镜1051、第二棱镜1052、第三棱镜1053及第四棱镜1054，其中，第一棱镜1051、第三棱镜1053及第四棱镜1054的第一镜面均形成入光面1055，第二棱镜1052的第一镜面形成出光面1056。在三个入光面1055上分别镀有不同的功能膜，参见图5。

具体地，参见图5，第一芯片1013为绿光芯片G，靠近第一芯片1013的棱镜为第一棱镜1051，在第一棱镜1051的入光面1055上镀有第一镀膜，且第一镀膜可以透射绿光，同时可以反射红光和蓝光。第二芯片1014为蓝色芯片B，靠近第二芯片1014的棱镜为第四棱镜1054，在第四棱镜1054的入光面1055上镀有第二镀膜，且第二镀膜可以透射蓝光和绿光，同时可以反射红光。第三芯片1015为红光芯片R，靠近第三芯片1015的棱镜为第三棱镜1053，在第三棱镜1053的入光面1055上镀有第三镀膜，且第三镀膜可以透射红光和绿光，同时可以反射蓝光。经上述的三个入光面1055进入的三种不同颜色的单色光如R光、G光及B光在棱镜组105中经合色之后，最终由第二棱镜1052的出光面1056出射至透镜组102。

在本申请的一些示例中，每个所述入光面1055上均设置有所述线偏振器103及所述1/4波长相位延迟器104，所述1/4波长相位延迟器104用于延迟对应发光芯片101所发出的入射光1/4波长相位。

也就是说，在棱镜组105的每个入光面1055上均设置有线偏振器103及1/4波长相位延迟器104。

例如，绿光芯片G发出的绿光经过对应的线偏振器103变成线偏振光，之后经过1/4波长相位延迟器104，该1/4波长相位延迟器104的延迟相位差为绿光波长的四分之一。例如，绿光的波长可以是540nm，对应的1/4波长相位延迟器104的延迟相位差可以是135nm±5nm。

例如，红光芯片R发出的红光经过对应的线偏振器103变成线偏振光，之后经过1/4波长相位延迟器104，该1/4波长相位延迟器104的延迟相位差为红光波长的四分之一。例如，红光的波长可以是700nm，对应的1/4波长相位延迟器1044的延迟相位差可以是175nm±5nm。

例如，绿光芯片B发出的蓝光经过对应的线偏振器103变成线偏振光，之后经过1/4波长相位延迟器104，该1/4波长相位延迟器104的延迟相位差为蓝光波长的四分之一。例如，蓝光的波长可以是450nm，对应的1/4波长相位延迟器104的延迟相位差可以是112.5nm±5nm。

也就是说，三个不同的发光芯片101各自对应设置一个1/4波长相位延迟器104，每个1/4波长相位延迟器104用于延迟其所对应的发光芯片101所发出的光线1/4波长相位，不同发光芯片101发出不同波长的光线，而不同波长的光线对应的1/4波长相位是不同的。

在本申请的一些示例中，所述线偏振器103具有大于40%的光学透过率。

由于线偏振器103的透过率大于40%，因此，发光芯片101的发光区1011的边缘光线仍然可以透过并传送到外部的光波导元件2，这样，发光区1011四周能够保证一定的亮度。也即，本申请实施例提供的光学方案不仅可以消除“鬼像”，还可以保证成像的四周具有较佳的亮度，避免最终入眼的画面四周围显示偏暗。

根据本申请的另一个方面，提供了一种投影设备。所述投影设备包括如上所述的光机。

其中，所述投影设备例如为小型投影仪等。

根据本申请的又一个方面，还提供了一种可穿戴设备。所述可穿戴设备包括如上所述的光机。

其中，所述可穿戴设备例如为AR眼镜或AR头盔等，本申请实施例对可穿戴设备的具体形式不做限制。

本申请实施例的投影设备及可穿戴设备的具体实施方式可以参照上述光机的各实施例，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过示例对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种光机，其特征在于，包括：

发光芯片（101）；

透镜组（102）；

线偏振器（103）及1/4波长相位延迟器（104），在光路中设于所述发光芯片（101）与所述透镜组（102）之间，其中，所述线偏振器（103）靠近所述发光芯片（101）设置，所述1/4波长相位延迟器（104）靠近所述透镜组（102）设置，且所述线偏振器（103）及所述1/4波长相位延迟器（104）的中部均形成镂空区，所述发光芯片（101）的发光区（1011）与所述镂空区相对。

2.根据权利要求1所述的光机，其特征在于，所述线偏振器（103）及所述1/4波长相位延迟器（104）为层叠设置。

3.根据权利要求1所述的光机，其特征在于，所述光机还包括棱镜组（105），所述棱镜组（105）设置于所述发光芯片（101）与所述透镜组（102）之间，且所述线偏振器（103）及所述1/4波长相位延迟器（104）设于所述发光芯片（101）与所述棱镜组（105）之间。

4.根据权利要求3所述的光机，其特征在于，所述线偏振器（103）及所述1/4波长相位延迟器（104）为层叠设置，并设置于所述棱镜组（105）的入光面（1055）。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的光机，其特征在于，所述发光芯片（101）设置为一个或多个；

所述发光芯片（101）的发光区（1011）形成单色LED阵列；

在所述发光芯片（101）为一个的情况下，所述发光芯片（101）用于发出单一颜色的光线；

在所述发光芯片（101）为多个的情况下，其中至少两个所述发光芯片（101）发出的光线颜色互不相同。

6.根据权利要求1所述的光机，其特征在于，所述发光区（1011）位于所述发光芯片（101）的中部区域，且所述发光区（1011）在所述线偏振器（103）及所述1/4波长相位延迟器（104）的正投影位于所述镂空区内。

7.根据权利要求3或4所述的光机，其特征在于，所述棱镜组（105）包括四个棱镜，每个所述棱镜包括第一镜面及相互垂直相交的第二镜面和第三镜面，其中，三个棱镜的第一镜面形成三个入光面（1055），一个棱镜的第一镜面形成出光面（1056）；

所述发光芯片（101）包括第一芯片（1013）、第二芯片（1014）及第三芯片（1015），且所述第一芯片（1013）、所述第二芯片（1014）及所述第三芯片（1015）的发光区分别对应所述三个入光面（1055）设置；所述第一芯片（1013）、所述第二芯片（1014）及所述第三芯片（1015）发出的光线颜色互不相同；

所述透镜组（102）对应所述出光面（1056）设置。

8.根据权利要求7所述的光机，其特征在于，每个所述入光面（1055）上均设置有所述线偏振器（103）及所述1/4波长相位延迟器（104），所述1/4波长相位延迟器（104）用于延迟对应发光芯片所发出的入射光1/4波长相位。

9.根据权利要求1所述的光机，其特征在于，所述线偏振器（103）具有大于40%的光学透过率。

10.一种投影设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一所述的光机。

11.一种可穿戴设备，其特征在于，包括如权利权利要求1-9中任一项所述的光机。