（映维网Nweon 2025年03月18日）对于MR头显，从波导合成器中泄漏的光会朝现实世界侧向前传播（而不是朝眼睛侧向后传播），亦即所谓的“眼睛发光”。这种现象会限制设备用户之间的眼神交流，影响社交等用例。

针对这个问题，微软提出了一种相关的解决方案，通过光谱敏感光学滤光片将前向传播的虚像光反射回用户的眼睛。或者，光谱敏感光学滤光片配置为吸收或阻挡前向传播的虚拟图像光

在一个实施例中，通过将显示引擎生成的虚拟图像的颜色选择与光学滤波器的特性相匹配，在搭载选择性颜色透明罩的头显中，通过交替反射或阻挡/吸收前向传播的虚拟图像光，这可以减少了非期望漏光。

图4示出的头显设备包括实现颜色选择逻辑420的控制器415，以支持发明所述的前向传播虚拟图像光减少。

图5示，控制器响应地将控制信号510作为输出提供给显示引擎125和光学滤波器345。应当注意，如虚线502所示，当光学滤波器配置为静态滤波器时，通常不使用控制信号。这时候，仅控制显示引擎来实现引擎与滤光片之间的颜色选择匹配。

如图所示，输入信号包括应用活动和/或应用使用历史515、用户输入520、以及其他数据源或情景530。根据所述输入信号，控制器415应用颜色选择逻辑来生成所述控制信号510，使得显示引擎125对虚拟图像的颜色选择与所述光学滤波器345的滤波参数相匹配。

图14示出波导合成器130中光学耦合元件布置中的虚像光的说明性传播路径。图例提供了波导组合器130的前视图，波导组合器130包括设置在透明波导205的输入耦合器1405、中间耦合器1410和输出耦合器1415。

图15是波导组合器130的侧视图，显示了虚拟像光通过RGB颜色模型的每种颜色的单独波导板的传播。

如图所示，波导组合器的真实世界侧由参考数字1502表示，而眼睛侧由参考数字1504表示。对于视场内给定的角度范围，显示引擎125提供的每个颜色分量1505、1510和1515的光使用各自的单独输入耦合器耦合到各自的波导1522、1524和1526中。

每种颜色的虚像光通过各自的中间耦合器和TIR中的波导传播，并由各自的输出耦合器耦出到用户眼睛115。波导板由光学透明材料制成，所以与现实世界中的物体相关的光可以通过它们看到，如参考编号1508所示。

图16示出了虚像光如何从输出耦合器1625正向和反向传播。在特定视场角和波长内来自显示引擎125的虚拟图像光1605由输入耦合器1615耦合。所述虚象光通过中间耦合器1620传播。当虚拟像光传播到输出耦合器1625时，它向前衍射（即朝着波导的真实世界侧1502）和向后衍射（即朝着波导的眼睛侧1504和用户的眼睛115）。前向和后向传播之间的分布通常取决于视场角，但平均而言，在两个方向之间平分。

与后向传播的光1610不同，前向传播的虚拟图像光1617通常不可取，会造成光浪费，暴露用户位置，以及影响社交等用例。

图17是波导组合器130的侧视图，其配置有静态光谱敏感光学滤光片1700以将前向传播的虚像光反射回用户115的眼睛。

在备选实施例中，光谱敏感光学滤光片配置为吸收或阻挡前向传播的虚拟图像光。光谱敏感光学滤光片包括设置在光学基板1710的薄膜涂层1705。所述薄膜包括光谱敏感涂层，所述光谱敏感涂层配置为在显示引擎125输出的波长范围内反射或吸收虚拟图像光。

光谱敏感滤光片的过滤特性可以定制为在与显示器视场相关的一系列角度上相当一致，以确保与反射的虚拟光相关的亮度在整个显示器中都是可接受的均匀。

如图所示，光谱敏感光学滤波器1700位于波导205的现实世界侧1502。光谱敏感光学滤波器的尺寸和形状与输出耦合器1625和相关视窗的占地面积相匹配。利用光谱敏感滤光片，可将前向传播的虚拟图像光1617的一部分反射回用户的眼睛115，以增加所显示的虚拟图像的亮度。

前向传播的虚拟图像光的恢复量取决于为静态光谱敏感滤波器1700指定的反射率。增加的反射率将增加虚拟图像的亮度。应该认识到，虚拟图像亮度、安全性和透明传输质量之间的特定平衡可以根据需要实现，以满足特定的应用要求。

如上所述，由于光谱敏感滤光片1700配置为静态滤光片（即其滤光参数固定不变），所以将控制器415配置为与滤光片的颜色选择匹配时仅向显示引擎提供控制信号1702。

在一个说明性实施例中，薄膜涂层1705包括单层或多层介电材料，其中涂层组合物和厚度被选择以在感兴趣的视场和带通提供所需的反射特性。薄膜涂层通常均匀地布置在衬底1710之上，以便真实世界一致地显示与为波导组合器选择的给定视场相关的所有角度。

薄膜光谱敏感反射涂层包括布置在衬底1710表面上的两种不同材料的交替层。每种材料具有不同的折射率，可以包括二氧化硅（SiO2）、二氧化钛（TiO2）和氧化铝（Al2O3）。需要注意的是，所使用的层的数量及其配置可以根据需要变化，以满足特定实现的要求。

图18示出配置有动态可变光谱选择滤光片1800以阻挡或吸收前向传播的虚像光的波导组合器130。

在可选实施例中，动态可变光谱选择光学滤光片配置为向用户的眼睛反射前向传播的虚拟图像光115。

所述动态可变光谱选择滤光片包括设置在光学衬底1810之上的薄膜涂层1805。所述薄膜包括光谱敏感涂层，所述光谱敏感涂层配置为在显示引擎125输出的波长范围内吸收虚拟图像光。薄膜可以包含一类多孔配位聚合物，称为共价有机框架（COFs），其排列在高度有序的晶格中，形成具有可调谐电子和光活性特性的晶体有机聚合物纳米结构。

在一个说明性实施例中，薄膜的光吸收随波长变化，具体响应于由控制器415提供的控制电压信号1802的应用。光谱选择性光滤波器1800具有可控和可变的光谱选择性。如图所示，控制器415向显示引擎125提供控制信号1804。控制器产生控制信号1802和1804，以方便根据发明原理在显示引擎和光谱选择滤光片1800之间进行颜色选择匹配。

图19A和19B是可控显示引擎125和动态可变光谱选择滤光片1800的设备视场。图19A显示了在用户（骑自行车）静止时显示虚拟控制1910的视场1905。

在本例中，菜单由显示引擎以全彩呈现，例如，使用RGB颜色模型。一旦开始并移动，如图19B所示，用户使用导航应用程序，在视场1915中显示朝向期望目的地的方向1920。使用简化的调色板（例如单色红色）来呈现方向，从而确保透明显示的质量最大化，以便用户在骑自行车时能够保持适当的态势感知。

图20是用于减少漏光的流程图2000。

在2005，提供一种透明波导组合器，包括至少一个透明波导，透明波导具有朝向真实世界环境的第一表面，以及与第一表面相对的第二表面，其中输入耦合器和输出耦合器设置在波导之上。

在2010，操作具有可选操作模式的显示引擎，操作模式包括选择全彩虚拟图像或选择相对于全彩虚拟图像以较少颜色呈现的减色虚拟图像。

在2015，配置波导组合器，其动态可变光谱选择滤光片靠近波导第二表面，动态可变光谱选择滤光片自动配置以匹配显示引擎的工作模式，以吸收从波导组合器泄漏到现实环境的前向传播的虚拟图像光。

在020，为光学显示系统提供用户界面，光学显示系统支持用于控制显示引擎的操作以在可选操作模式之间切换的用户可操作控件。

相关专利：Microsoft Patent | Head-mounted display device with selective color see-through visor

名为“Head-mounted display device with selective color see-through visor”的微软专利申请最初在2023年9月提交，并在日前由美国专利商标局公布。