本实用新型提供一种微型化短距离光学系统，其依序包括一显示屏、一反射式偏振元件、一第一相位延迟片、一部分穿透部分反射元件、至少一光学元件及设于上述元件任一侧的一透镜。光学元件可为一圆偏振片或是一第二相位延迟片及一线偏振片的组合。显示屏输出影像并发出光线后，光线在反射式偏振元件及部分穿透部分反射元件之间反射两次，使光线通过第一相位延迟片三次，当光线经过三次相位延迟后，经过第三次相位延迟的光线穿透该部分穿透部分反射元件，并通过光学元件进行第四次相位延迟，最后经过四次相位延迟的光线经由一透镜导入至少一人眼中，而仅设置单一透镜可让本实用新型的光学系统整体厚度更小，达到微型化的目的。