本实用新型涉及一种投影光学引擎以及AR显示装置，该投影光学引擎的中继棱镜布置在照明棱镜和成像棱镜之间，照明棱镜的第一功能面与中继棱镜的第一折射面相互贴合设置，经第一功能面反射的光束到达第一全反射面，在第一全反射面发生反射后通过第一折射面进入中继棱镜；成像棱镜的第二功能面与中继棱镜的第二折射面相互贴合设置，经第二折射面折射的光束到达数字微显示芯片形成图像光，图像光通过第二功能面反射至成像系统；中继棱镜的折射率小于照明棱镜的折射率。解决了相关技术中微型投影所使用的光学引擎仍存在体积和重量过大的问题，从而满足诸如AR眼镜、VR眼镜等小体积可移动智能穿戴设备对光学引擎小体积和轻重量的要求。