微软AR专利探索紧凑、轻便、节能的SLM方案( 四 ) （映维网Nweon2023年01月11日）近

无论采用何种特定的光瞳扩展技术，光瞳扩展光学器件都必须增加发射源和用户光瞳之间的光路长度的数量，从而增加光路长度和相干激光发射的纵向模式间隔之间的重叠可能性。
尽管相干照明可能在各种类型的显示系统中造成显示伪影，但具有光瞳扩展光学器件的近眼显示设备特别容易出现这种伪影，因为光孔扩展器的主要功能是将从显示投影仪到用户瞳孔的光路的数量相乘。

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下面介绍了可用于近眼显示设备中的各种光谱展宽方法，以消除由纵向模式和光路长度差之间的重合引起的干涉条纹。
在一个实施例中，整体条纹减少策略的一部分可以包括，避免对于给定的近眼显示器配置产生最强干涉条纹的纵向模式。因此，在允许来自激光器并通过光瞳扩展光学器件的多个光路长度的近眼显示设备中，其可以选择腔长度以避免纵向模式间隔与多个光路长度中的任何差异之间的重合。
所述方法可能仅适用于避免最突出和/或可预测的干涉条纹。因此，在第一激光器的纵向模式和光路长度差之间的重合导致干涉条纹的情况下，可以选择相同原色的第二激光器的腔长度以洗掉干涉条纹，从而将其降低到用户无法感知的颜色变化。
专利描述的一种方法是通过在每个基色带内包括来自具有偏移发射波长带的多个激光器的发射来提供光谱分集。
简要返回图5 ，激光器外壳52A包括两个每种基色的激光器：红色发射激光器26R1和26R2、绿色发射激光器26G1和26G2以及蓝色发射激光器26B1和26B2 。

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如图10A所示，二极管激光器的峰值发射波长可以随着腔长度的增加而增加。因此，期望的波长分集可以由腔长度基本不同的第一激光器26G1和第二激光器26G2的组合发射产生。换言之，空腔长度可能根据工程规范而不同，而不仅仅是制造公差的结果。在一个示例中，第一激光器的腔长度可以超过第二激光器的腔长百分之五或更多。
尽管图5示出了每种原色的两个激光器，但给定的原色通道可以包括多于两个激光器或仅一个激光器。在任何配置中，如果两个红色发射激光器不能提供足以洗掉红色干涉条纹的光谱分集，则可以添加第三个红色发射激光。
如果来自一个适当配置的蓝色发射激光器的干涉条纹是可接受的细微，则不必要使用第二个蓝色发射激光器。上述配置使得能够同时操作选定的激光器组合。微软指出，这一方法可以提供最大显示亮度和简化的控制策略。
然而，另一种可接受的方法是以时间复用的方式操作所指示的激光器组合，并依赖于人眼系统的延迟来将连续的条纹倾向图像子帧融合到条纹平均结果中。
激光器26可以包括包括电光材料的反射器结构32 。通过改变施加到反射器结构的控制电压，可以移动激光器的增益谱，使得激光器的发射波长带基于控制电压可控。图10B提供了示出峰值发射波长对控制电压的示例依赖性的图示。
在示例中，驱动电路48可以进一步配置为基于来自计算机的控制信号来改变控制电压，以便促使发射波长带朝向预定波长分布。这一功能可用于模拟可变空腔长度。增益谱的受控变化可用于例如抑制在近眼显示设备的特定操作条件下出现的条纹，例如当用户的视线指向视场极值处的角度时。
实现光谱多样性的另一种方法是利用驱动电流瞬变对半导体激光器增益光谱的影响。这种策略可能需要更少的激光器来实现与上述多激光器配置类似的效果。