微软AR专利分享可提供虚拟图像对焦功能的光学组合器
光学组合器
（映维网Nweon 2022年05月13日）混合现实设备包含一系列的光学元件。为了实现既要看到真实世界，又要看到虚拟数字信息，混合现实设备需要利用名为光学组合器(optical combiner)的元件，通过“层叠”的形式将虚拟内容和真实场景融为一体。在名为“Waveguide assembly with virtual image focus”的专利申请中，微软就介绍了一种相关的光学元件。总的来说，所述光学组合器可用于提供虚拟图像对焦功能，从而允许系统在不使用外部透镜的情况下呈现预定焦深范围内的全息图像。
专利描述的光学组合器配置用于组合全息和真实世界图像的混合现实显示系统中。光学组合器包括一组透明波导，其布置在堆叠中并根据从全息图像源接收的颜色分量提供全彩全息图像。每个波导包括一个耦入DOE（衍射光学元件）、一个中间DOE和一个耦出DOE，而它们都布置在光学组合器中堆叠波导的内表面。每个耦出DOE都包含衍射透镜功能，从而以设定的深度渲染耦出全息图像。
光学组合器可以提供出射光瞳扩展器（EPE）功能，并可使用至少一个波导来实现。图3是EPE 305的视图。EPE 305使用单独的左右显示器，每个显示器都有自己的成像仪和成像光学器件。EPE中的每个显示器接收来自成像器105的一个或多个输入光束，并将其作为全息图像光的入射光瞳，以产生一个或多个输出光束。
DOE可以以各种配置布置在波导之上，例如在相同侧或不同侧，并且可以是单面或双面。如图3所示，来自EPE 305的示例性输出光束350与从成像器105输出到DOE 340的示例性输入光束355平行。在一个实施例中，输入光束被准直，所以输出光束同样被准直。通常，在基于波导的组合器中，需要在准直场上形成输入光瞳，否则每个波导出射光瞳将在稍微不同的距离产生图像。
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