英伟达、斯坦福大学展示2.55毫米厚+23°FOV超薄全息VR眼镜
22.8度对角线视场，2.3 mm的静态和8 mm的动态视窗
（映维网Nweon 2022年05月06日）VR头显走向主流的一个重要挑战是形状参数。当前的设备相当笨重，而且难称时尚酷潮。所以，行业社区一直在致力于解决这个问题。在一份名为《Ultra-thin (2.5 mm) glasses-form factor VR display supporting 3D holographic images》的论文中，英伟达与斯坦福大学展示了一种用于虚拟现实的超薄全息眼镜构思。
由于VR头显一般是基于放大镜原理，由透镜放大由微型显示器提供的图像，所以这要求设备提供一定的距离空间以实现图像放大。行业目前正在积极探索的一个方向是Pancake折叠光学元件，通过光路折叠来减少设备尺寸。不过，它们同样自己的挑战，难以提供理想的分辨率和重要的视觉聚焦线索。
传统头显需要在显示面板和目镜之间提供一定的距离空间以实现图像放大
所以，英伟达与斯坦福大学团队把目光投向了全息术，并构建了一个厚度只有2.5mm的超薄VR显示器原型。这个名为Holographic Glasses的全息眼镜由一个光瞳复制波导、一个空间光调制器和一个几何相位透镜组成，可以以轻薄的形状参数产生全息图像。
英伟达和斯坦福大学团队构建的原型
所以，原理是什么呢？我们可以再次回顾上述的放大镜原理。为了放大图像，透镜和微型显示器之间需要一定的距离，所以常见的VR头显一般都是相当宽厚。英伟达和斯坦福大学团队没有采用这种方法，而是选择利用2.5mm厚的光学叠层来传送全彩3D全息图像。
在所述全息眼镜中，耦合到光瞳复制波导的相干光源可以为纯相位SLM提供照明。然后，SLM在设备后面创建一个小尺寸图像，并由细薄几何相位（GP）透镜放大。Holographic Glasses的主要核心组件包括：
- 光瞳复制波导
- 全息近眼显示器：纯相位SLM在物理设备后面创建2D或3D图像。SLM直接安装在波导之上，没有气隙，从而最小化显示屏的厚度。
- 几何相位（GP）透镜和偏振控制。GP透镜又称为Pancharatnam Berry相位透镜。这是一种偏振相关液晶（LC）透镜，往往薄而轻，可在特定的输入光束偏振情况下用作正透镜。
对于GP透镜。有头显采用菲涅耳透镜作为目镜，但团队发现，当与相干光源一起使用时，这种光学元件的锯齿结构会产生干涉伪影。另外，由于大多数SLM基于LCs，并使用线偏振，所以在整个光路中应仔细考虑偏振。所以，研究人员在SLM和GP透镜之间安装四分之一波片（QWP），将线偏振输入光转换为GP透镜所需的RCP光。然后，透镜依次将RCP光转换为LCP光。
图2是Holographic Glasses的示意图。具有波长? 的相干和准直光耦合到一个厚度为?w和折射率?w的波导。 然后，光以会聚角?c耦出波导。光在线性偏振器进行偏振 ，然后SLM对光进行调制。SLM具有间距?s、 像素数?x×?y、 宽?s、 高ℎs的像素。调制后的光以衍射角?s返回给用户。
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