背景技術：

1、現代計算和顯示技術已經有助于用于所謂的“虛擬現實”或“增強現實”體驗的系統的開發，其中，數字再現的圖像或其部分以其看起來是真實的或可以被感知為真實的方式呈現給用戶。虛擬現實或者“vr”場景典型地包含在無需對于其他實際現實世界視覺輸入的透明的情況下數字或者虛擬圖像信息的呈現；增強現實或者“ar”場景典型地包含作為用戶周圍的實際世界的可視化的增強的數字或者虛擬圖像信息的呈現。

2、盡管在這些顯示技術中取得的進步，在本領域中需要涉及增強現實系統，特別地顯示系統，的改進的方法、系統、和設備。

技術實現思路

1、本公開大體涉及用于改進光學系統的性能和用戶體驗的技術。更特別地，本公開的實施例提供用于操作增強現實(ar)設備的系統和方法，包括用于在各種深度處顯示虛擬內容的自適應透鏡組件和/或快門元件。盡管本發明參考ar設備進行描述，但是本公開適用于計算機視覺和圖像顯示系統中的各種應用。下文參考一系列示例提供本公開的綜述。

2、示例1是一種操作光學系統的方法，方法包括：在光學系統處接收與世界對象相關聯的光；通過光學系統的世界側偏振器，使與世界對象相關聯的光沿著第一軸線性偏振；在光學系統在根據第一狀態操作時：通過光學系統的世界側可切換波片，將與世界對象相關聯的光的偏振旋轉90度；通過光學系統的用戶側偏振器，使與世界對象相關聯的光沿著與第一軸垂直的第二軸線性偏振；通過光學系統的透鏡組件將零凈屈光力施加到與世界對象相關聯的光；在光學系統在根據第二狀態操作時：通過光學系統的投影儀將與虛擬圖像相關聯的光投射到光學系統的目鏡上；通過目鏡朝著用戶側偏振器耦出與虛擬圖像相關聯的光；通過用戶側偏振器使與世界對象相關聯的光和與虛擬圖像相關聯的光沿著第二軸線性偏振；通過用戶側可切換波片將與虛擬圖像相關聯的光的偏振旋轉90度；以及通過透鏡組件將非零凈屈光力施加到與虛擬圖像相關聯的光；其中，在世界側可切換波片被電激活并且用戶側可切換波片未被電激活時，光學系統根據第一狀態操作；其中，在用戶側可切換波片被電激活并且世界側可切換波片未被電激活時，光學系統根據第二狀態操作；其中，世界側偏振器被耦合到世界側可切換波片；其中，世界側可切換波片在目鏡的世界側被耦合到目鏡；其中，用戶側偏振器波片在目鏡的用戶側被耦合到目鏡；其中，透鏡組件被耦合到用戶側偏振器；其中，用戶側可切換波片被定位在透鏡組件的兩個層之間。

3、示例2是一種光學系統，包括：世界側偏振器，其被配置為使與世界對象相關聯的光沿著第一軸線性偏振；世界側可切換波片，其被耦合到世界側偏振器并且被配置為在光學系統在根據第一狀態操作時，將與世界對象相關聯的光的偏振旋轉90度；目鏡，其被耦合到世界側可切換波片；投影儀，其被配置為在光學系統在根據第二狀態操作時，將與虛擬圖像相關聯的光投射到目鏡上；用戶側偏振器，其被耦合到目鏡并且被配置為：在光學系統在根據第一狀態操作時，使與世界對象相關聯的光沿著與第一軸垂直的第二軸線性偏振；以及在光學系統在根據第二狀態操作時，使與世界對象相關聯的光和與虛擬圖像相關聯的光沿著第二軸線性偏振；透鏡組件，其被耦合到用戶側偏振器并且被配置為：在光學系統在根據第一狀態操作時，將零凈屈光力施加到與世界對象相關聯的光；以及在光學系統在根據第二狀態操作時，將非零凈屈光力施加到與虛擬圖像相關聯的光；以及用戶側可切換波片，其被定位在透鏡組件的兩個層之間并且被配置為在光學系統在根據第二狀態操作時，將與虛擬圖像相關聯的光的偏振旋轉90度。

4、示例3是一種操作光學系統的方法，方法包括：在光學系統處接收與世界對象相關聯的光；通過光學系統的一個或多個世界側快門元件，使與世界對象相關聯的光沿著第一軸線性偏振；在光學系統在根據第一狀態操作時：通過一個或多個世界側快門元件，將與世界對象相關聯的光的偏振旋轉90度；通過光學系統的一個或多個用戶側快門元件，使與世界對象相關聯的光沿著與第一軸垂直的第二軸線性偏振；在光學系統在根據第二狀態操作時：通過光學系統的投影儀將與虛擬圖像相關聯的光投射到光學系統的目鏡上；通過一個或多個用戶側快門元件，使與世界對象相關聯的光和與虛擬圖像相關聯的光沿著第二軸線性偏振；以及通過一個或多個用戶側快門元件，將與虛擬圖像相關聯的光的偏振旋轉90度。

5、示例4是根據一個或多個示例3所述的方法，還包括：在光學系統在根據第一狀態操作時，通過光學系統的透鏡組件將零凈屈光力施加到與世界對象相關聯的光。

6、示例5是根據一個或多個示例3所述的方法，還包括：在光學系統在根據第二狀態操作時，通過光學系統的透鏡組件將非零凈屈光力施加到與虛擬圖像相關聯的光。

7、示例6是根據一個或多個示例3所述的方法，還包括：在光學系統在根據第二狀態操作時，通過目鏡朝著一個或多個用戶側快門元件耦出與虛擬圖像相關聯的光。

8、示例7是根據一個或多個示例3所述的方法，其中，一個或多個世界側快門元件包括：世界側偏振器；以及世界側可切換波片。

9、示例8是根據一個或多個示例7所述的方法，其中，一個或多個用戶側快門元件包括：用戶側偏振器；以及用戶側可切換波片。

10、示例9是根據一個或多個示例8所述的方法，其中，光學系統包括透鏡組件。

11、示例10是根據一個或多個示例9所述的方法，其中，在世界側可切換波片被電激活并且用戶側可切換波片未被電激活時，光學系統根據第一狀態操作。

12、示例11是根據一個或多個示例9所述的方法，其中，在用戶側可切換波片被電激活并且世界側可切換波片未被電激活時，光學系統根據第二狀態操作。

13、示例12是根據一個或多個示例9所述的方法，其中，世界側偏振器被耦合到世界側可切換波片。

14、示例13是根據一個或多個示例9所述的方法，其中，世界側可切換波片在目鏡的世界側被耦合到目鏡。

15、示例14是根據一個或多個示例9所述的方法，其中，用戶側偏振器波片在目鏡的用戶側被耦合到目鏡。

16、示例15是根據一個或多個示例9所述的方法，其中，透鏡組件被耦合到用戶側偏振器。

17、示例16是根據一個或多個示例9所述的方法，其中，用戶側可切換波片被定位在透鏡組件的兩個層之間。

18、示例17是一種光學系統，包括：一個或多個世界側快門元件，其被配置為：使與世界對象相關聯的光沿著第一軸線性偏振；以及在光學系統在根據第一狀態操作時，將與世界對象相關聯的光的偏振旋轉90度；目鏡，其被耦合到一個或多個世界側快門元件；投影儀，其被配置為在光學系統在根據第二狀態操作時，將與虛擬圖像相關聯的光投射到目鏡上；以及一個或多個用戶側快門元件，其被耦合到目鏡并且被配置為：在光學系統在根據第一狀態操作時，使與世界對象相關聯的光沿著與第一軸垂直的第二軸線性偏振；在光學系統在根據第二狀態操作時，使與世界對象相關聯的光和與虛擬圖像相關聯的光沿著第二軸線性偏振；以及在光學系統在根據第二狀態操作時，將與虛擬圖像相關聯的光的偏振旋轉90度。

19、示例18是根據一個或多個示例17所述的光學系統，還包括：透鏡組件，其被耦合到一個或多個用戶側快門元件。

20、示例19是根據一個或多個示例18所述的光學系統，其中，透鏡組件被配置為在光學系統在根據第一狀態操作時，將零凈屈光力施加到與世界對象相關聯的光。

21、示例20是根據一個或多個示例18所述的光學系統，其中，透鏡組件被配置為在光學系統在根據第二狀態操作時，將非零凈屈光力施加到與虛擬圖像相關聯的光。

22、示例21是根據一個或多個示例17所述的光學系統，其中，目鏡被配置為在光學系統在根據第二狀態操作時，朝著一個或多個用戶側快門元件耦出與虛擬圖像相關聯的光。

23、示例22是根據一個或多個示例17所述的光學系統，其中，一個或多個世界側快門元件包括：世界側偏振器；以及世界側可切換波片。

24、示例23是根據一個或多個示例22所述的光學系統，其中，一個或多個用戶側快門元件包括：用戶側偏振器；以及用戶側可切換波片。

25、示例24是根據一個或多個示例23所述的光學系統，其中，在世界側可切換波片被電激活并且用戶側可切換波片未被電激活時，光學系統根據第一狀態操作。

26、示例25是根據一個或多個示例23所述的光學系統，其中，在用戶側可切換波片被電激活并且世界側可切換波片未被電激活時，光學系統根據第二狀態操作。

27、示例26是根據一個或多個示例23所述的光學系統，其中，世界側偏振器被耦合到世界側可切換波片。

28、示例27是根據一個或多個示例23所述的光學系統，其中，世界側可切換波片在目鏡的世界側被耦合到目鏡。

29、示例28是根據一個或多個示例23所述的光學系統，其中，用戶側偏振器波片在目鏡的用戶側被耦合到目鏡。

30、示例29是根據一個或多個示例23所述的光學系統，其中，透鏡組件被耦合到用戶側偏振器。

31、示例30是根據一個或多個示例23所述的光學系統，其中，用戶側可切換波片被定位在透鏡組件的兩個層之間。

32、示例31是一種顯示設備，包括：波導組件，其被配置為在與波導組件的輸出表面平行的橫向方向上引導光，波導組件還被配置為通過輸出表面耦出所引導的光；以及自適應透鏡，其被設置在波導組件的第一側，自適應透鏡組件被設置為從波導組件接收耦出光并且在具有不同屈光力的多個狀態之間選擇性地切換，其中，自適應透鏡組件包括透鏡堆疊，其被配置為將偏振相關屈光力施加到線偏振光，透鏡堆疊包括彼此接觸的雙折射透鏡和各向同性透鏡，其中，雙折射透鏡和各向同性透鏡的接觸表面形成共形界面。

33、示例32是根據一個或多個示例31所述的顯示設備，還包括：第二自適應透鏡組件，其被設置在與第一側相對的波導組件的第二側，第二自適應透鏡組件被配置為在具有不同屈光力的多個狀態之間選擇性地切換，并且包括：第二透鏡堆疊，其被配置為將偏振相關屈光力施加到線偏振光，其中，第二透鏡堆疊包括彼此接觸的第二雙折射透鏡和第二各向同性透鏡以在其之間形成共形界面。

34、示例33是根據一個或多個示例32所述的顯示設備，其中，第一自適應透鏡組件和第二自適應透鏡組件中的每一者還包括可切換半波片，可切換半波片包括光學耦合到透鏡堆疊或第二透鏡堆疊中的相應一者的扭曲向列(tn)液晶(lc)，其中，可切換半波片被配置為在去激活時保持穿過它的線偏振光的偏振，并且在激活時改變穿過它的線偏振光的偏振。

35、示例34是根據一個或多個示例33所述的顯示設備，還包括：在與波導組件的第一側相反的第二側上：快門，其被配置為在時間上交替阻擋和通過入射在其上的光；以及線性偏振器。

36、示例35是根據一個或多個示例34所述的顯示設備，其中，波導組件包括膽甾型液晶并且被配置為耦出圓偏振光。

37、示例36是根據一個或多個示例35所述的顯示設備，其中，波導組件被一對四分之一波片插入。

38、示例37是一種光學系統，包括：投影儀，其被配置為發射光；至少一個波導，其被光學耦合到投影儀并被配置為從該投影儀接收光，并將該光朝著用戶重引導；快門組件，其包括與至少一個波導相鄰定位的至少一個部件，其中，快門組件可控制以允許來自用戶的環境的可變的環境光量朝向用戶穿過它；自適應透鏡組件，其被定位在至少一個波導與用戶之間，其中，自適應透鏡組件可控制以向朝著用戶穿過它的光給予可變的屈光力量；以及控制電路，其被通信地耦合到投影儀、快門組件、和自適應透鏡組件，其中，控制電路被配置為使快門組件和自適應透鏡組件在兩個或更多個狀態之間同步切換，該兩個或更多個狀態包括：第一狀態，在該第一狀態中，快門組件被配置為允許來自用戶的環境的第一環境光量朝著用戶穿過它，并且自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予第一屈光力量；以及第二狀態，在該第二狀態中，快門組件被配置為允許來自用戶的環境的第二環境光量朝著用戶穿過它，并且自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予第二屈光力量，其中，第二環境光量小于第一環境光量，并且第二屈光力量大于第一屈光力量。

39、示例38是根據一個或多個示例37所述的光學系統，其中，第一環境光量包括快門組件被配置為允許朝著用戶穿過它的來自用戶的環境的最大環境光量，并且第一屈光力量包括自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予的最小屈光力量。

40、示例39是根據一個或多個示例37或38中的任一項所述的光學系統，其中，在第二狀態中，控制電路被配置為使得投影儀發射表示虛擬內容的光，該虛擬內容將由用戶感知為位于用戶前方的第一深度處。

41、示例40是根據一個或多個示例39所述的光學系統，其中，控制電路被配置為基于虛擬內容將由用戶感知的該用戶前方的第一深度，確定第二環境光量和第二屈光力量。

42、示例41是根據一個或多個示例39所述的光學系統，其中，在第一狀態中，控制電路被配置為使投影儀發射表示虛擬內容的光，該虛擬內容將由用戶感知為位于用戶前方的第二深度處，該第二深度大于第一深度。

43、示例42是根據一個或多個示例41所述的光學系統，其中，第二深度基本上等于光學無限遠。

44、示例43是根據一個或多個示例39所述的光學系統，其中，在第一狀態中，控制電路被配置為使投影儀不發射光。

45、示例44是根據一個或多個示例37或38中的任一項所述的光學系統，其中，控制電路被配置為使快門組件和自適應透鏡組件以大于或等于最小切換頻率的速率在兩個或更多個狀態之間同步切換。

46、示例45是根據一個或多個示例44所述的光學系統，其中，最小切換頻率是120hz。

47、示例46是根據一個或多個示例44所述的光學系統，還包括：環境光傳感器，其被配置為測量來自用戶的環境的環境光的強度；其中，控制電路被通信地耦合到環境光傳感器并且還被配置為基于從環境光傳感器接收的數據來確定使快門組件和自適應透鏡組件在兩個或更多個狀態之間同步切換的速率。

48、示例47是根據一個或多個示例38所述的光學系統，其中，自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予的最小屈光力量約為零。

49、示例48是上述示例中的任一項所述的光學系統，其中，第二環境光量包括快門組件被配置為允許朝著用戶穿過它的來自用戶的環境的最小環境光量，并且第二屈光力量包括自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予的最大屈光力量。

50、示例49是一種光學系統，包括：投影儀，其被配置為發射光；至少一個波導，其被光學耦合到投影儀并且被配置為從該投影儀接收光并將該光朝著用戶重引導；快門組件，其包括與至少一個波導相鄰定位的至少一個部件，其中，快門組件可控制以允許來自用戶的環境的可變的環境光量朝著用戶穿過它；自適應透鏡組件，其被定位在至少一個波導與用戶之間，其中，自適應透鏡組件可控制以向朝著用戶穿過它的光給予可變的屈光力量；以及控制電路，其被通信地耦合到投影儀、快門組件、和自適應透鏡組件，其中，控制電路被配置為同步地：使自適應透鏡組件改變向朝著用戶穿過它的光給予的屈光力量；以及使快門組件與由自適應透鏡組件向穿過它的光給予的屈光力量相反地改變被允許朝著用戶穿過它的來自用戶的環境的環境光量。

51、示例50是上述示例中的任一項所述的光學系統，其中，至少一個波導還被配置為允許來自用戶的環境的環境光朝著用戶穿過它。

52、示例51是上述示例中的任一項所述的光學系統，其中，快門組件的至少一個部件包括位于至少一個波導與用戶的環境之間的至少一個部件。

53、示例52是上述示例中的任一項所述的光學系統，其中，快門組件的至少一個部件包括位于至少一個波導與用戶之間的至少一個部件。

54、示例53是上述示例中的任一項所述的光學系統，其中，快門組件的至少一個部件包括位于至少一個波導與自適應透鏡組件之間的至少一個部件。

55、示例54是上述示例中的任一項所述的光學系統，其中，至少一個波導包括多個波導。

56、示例55是一種非暫態計算機可讀介質，其存儲指令，該指令在由一個或多個處理器執行時，使一個或多個處理器至少部分地執行上述示例中的任一項的方法。

57、示例56是一種光學系統，包括：投影儀，其被配置為發射光；至少一個波導，其被光學耦合到投影儀并且被配置為從投影儀接收光，并將該光朝著用戶重引導；快門組件，其包括與至少一個波導相鄰定位的至少一個部件，其中，快門組件可在不同狀態之間選擇性地切換，在不同的狀態中，快門組件被配置為分別允許來自用戶的環境的不同的環境光量朝著用戶穿過它；自適應透鏡組件，其被定位在至少一個波導與用戶之間，其中，自適應透鏡組件可在不同狀態之間選擇性地切換，在不同的狀態中，自適應透鏡被配置為分別向朝著用戶穿過它的光給予不同的波前發散量；以及控制電路，其被通信地耦合到投影儀、快門組件、和自適應透鏡組件。

58、示例57是根據示例56所述的光學系統，其中，控制電路被配置為使快門組件和自適應透鏡組件以特定速率在兩個或更多個狀態之間同步切換，該兩個或更多個狀態包括：第一狀態，在該第一狀態中，快門組件被配置為允許來自用戶的環境的第一環境光量朝著用戶穿過它，并且自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予第一波前發散量；以及第二狀態，在第二狀態中，快門組件被配置為允許來自用戶的環境的第二環境光量朝著用戶穿過它，并且自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予第二波前發散量，其中，第二環境光量與第一環境光量不同，并且第二波前發散量與第一波前發散量不同。

59、示例58是根據示例57所述的光學系統，其中，使快門組件和自適應透鏡組件在兩個或更多個狀態之間同步切換的特定速率包括大于或等于最小切換頻率的速率。

60、示例59是根據示例57或58所述的光學系統，還包括：環境光傳感器，其被配置為測量來自用戶的環境的環境光的強度，其中，控制電路被通信地耦合到環境光傳感器并且還被配置為基于從環境光傳感器接收的數據來確定使快門組件和自適應透鏡組件在兩個或更多個狀態之間同步切換的特定速率。

61、示例60是根據示例58或59所述的光學系統，其中，最小切換頻率是120hz。

62、示例61是根據示例57所述的光學系統，其中，第一環境光量包括快門組件被配置為允許朝著用戶穿過它的來自用戶的環境的最大環境光量，并且第一波前發散量包括自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予的最小波前發散量。

63、示例62是根據示例57或61中的任一項所述的光學系統，其中，在第二狀態中，控制電路被配置為使投影儀發射表示虛擬內容的光，該虛擬內容將由用戶感知為位于用戶前方的第一深度處。

64、示例63是根據示例62所述的光學系統，其中，控制電路被配置為基于虛擬內容將由用戶感知的用戶前方的第一深度，確定第二環境光量和第二波前發散量中的至少一個。

65、示例64是根據示例62所述的光學系統，其中，在第一狀態中，控制電路被配置為使投影儀發射表示虛擬內容的光，該虛擬內容將由用戶感知為位于用戶前方的第二深度處，第二深度大于第一深度。

66、示例65是根據示例64所述的光學系統，其中，第二深度基本上等于光學無限遠。

67、示例66是根據示例62所述的光學系統，其中，在第一狀態中，控制電路被配置為使投影儀不發射光。

68、示例67是根據示例61所述的光學系統，其中，自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予的最小波前發散量約為零。

69、示例68是根據示例57所述的光學系統，其中，第二環境光量小于第一環境光量，并且第二波前發散量大于第一波前發散量。

70、示例69是上述示例中的任一項所述的光學系統，其中，第二環境光量包括快門組件被配置為允許朝著用戶穿過它的來自用戶的環境的最小環境光量，并且第二波前發散量包括自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予的最大波前發散量。

71、示例70是根據示例56所述的光學系統，其中，控制電路被配置為使快門組件和自適應透鏡組件以產生由快門組件允許朝著用戶穿過它的來自用戶的環境的環境光量與由自適應透鏡組件向朝著用戶穿過它的光給予的波前發散量之間的反向(inverse)關系的方式，在不同狀態之間同步切換。

72、示例71是根據示例56所述的光學系統，其中，控制電路被配置為在至少兩個不同操作模式之間交替，包括：第一操作模式，在第一操作模式中，控制電路被配置為以異步方式控制快門組件的狀態和自適應透鏡組件的狀態；以及第二操作模式，在第二操作模式，控制電路被配置為以同步方式控制快門組件的狀態和自適應透鏡組件的狀態。

73、示例72是根據示例71所述的光學系統，其中，在第二操作模式中，控制電路被配置為使快門組件和自適應透鏡組件在兩個或更多個狀態之間同步切換，包括：第一狀態，在第一狀態中，快門組件被配置為允許來自用戶的環境的第一環境光量朝著用戶穿過它，并且自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予第一波前發散量；以及第二狀態，在第二狀態中，快門組件被配置為允許來自用戶的環境的第二環境光量朝著用戶穿過它，并且自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予第二波前發散量，其中，第二環境光量與第一環境光量不同，并且第二波前發散量與第一波前發散量不同。

74、示例73是根據示例71所述的光學系統，還包括：一個或多個相機，其被配置為捕獲用戶的眼睛中的一者或兩者的圖像，其中，控制電路被通信地耦合到一個或多個相機并且還被配置為至少部分地基于從一個或多個相機接收的數據，在至少兩個不同操作模式之間交替。

75、示例74是根據示例73所述的光學系統，其中，控制電路還被配置為：基于從一個或多個相機接收的數據，確定用戶的眼睛注視的深度；以及至少部分地基于用戶的眼睛被確定注視的深度，在至少兩個不同操作模式之間交替。

76、示例75是根據示例71所述的光學系統，其中，控制電路還被配置為使投影儀發射表示虛擬內容的光。

77、示例76是根據示例75所述的光學系統，其中，控制電路還被配置為：確定針對虛擬內容的調節-輻輳失配是否超過閾值；以及響應于確定針對虛擬內容的調節-輻輳失配超過閾值，在至少兩個不同操作模式之間交替。

78、示例77是根據示例75所述的光學系統，其中，控制電路還被配置為至少部分地基于將由用戶感知虛擬內容的用戶前方的深度，在至少兩個不同操作模式之間交替。

79、示例78是根據示例71所述的光學系統，其中，在第一操作模式中，控制電路被配置為使快門組件和自適應透鏡組件中的至少一者的狀態基本上保持固定。

80、示例79是上述示例中的任一項所述的光學系統，其中，至少一個波導還被配置為允許來自用戶的環境的環境光朝著用戶穿過它。

81、示例80是上述示例中的任一項所述的光學系統，其中，快門組件的至少一個部件包括位于至少一個波導與用戶的環境之間的至少一個部件。

82、示例81是上述示例中的任一項所述的光學系統，其中，快門組件的至少一個部件包括位于至少一個波導與用戶之間的至少一個部件。

83、示例82是上述示例中的任一項所述的光學系統，其中，快門組件的至少一個部件包括位于至少一個波導與自適應透鏡組件之間的至少一個部件。

84、示例83是上述示例中的任一項所述的光學系統，其中，至少一個波導包括多個波導。

85、示例84是一種光學系統，包括：投影儀，其被配置為發射光；至少一個波導，其被光學耦合到投影儀并且被配置為從該投影儀接收光，并將該光朝著用戶重引導；快門組件，其包括與至少一個波導相鄰定位的至少一個部件，其中，快門組件可在不同狀態之間選擇性地切換，在不同的狀態中，快門組件被配置為分別允許來自用戶的環境的不同的環境光量朝著用戶穿過它；自適應透鏡組件，其被定位在至少一個波導與用戶之間，其中，自適應透鏡組件可在不同狀態之間選擇性地切換，在不同的狀態中，自適應透鏡被配置為分別向朝著用戶穿過它的光給予不同的波前發散量；以及控制電路，其被通信地耦合到投影儀、快門組件、和自適應透鏡組件，其中，控制電路被配置為使快門組件和自適應透鏡組件以特定速率在兩個或更多個狀態之間同步切換，該兩個或更多個狀態包括：第一狀態，在第一狀態中，快門組件被配置為允許來自用戶的環境的第一環境光量朝著用戶穿過它，并且自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予第一波前發散量；以及第二狀態，在第二狀態中，快門組件被配置為允許來自用戶的環境的第二環境光量朝著用戶穿過它，并且自適應透鏡組件被配置為向穿過它的光給予第二波前發散量，其中，第二環境光量與第一環境光量不同，并且第二波前發散量與第一波前發散量不同。

86、示例85是根據示例84所述的光學系統，其中，第二環境光量小于第一環境光的，并且第二波前發散量大于第一波前發散量。

87、示例86是根據示例84所述的光學系統，其中，使快門組件和自適應透鏡組件在兩個或更多個狀態之間同步切換的特定速率包括大于或等于最小切換頻率的速率。

88、示例87是根據示例84所述的光學系統，其中，在第二狀態中，控制電路被配置為使投影儀發射表示虛擬內容的光，該虛擬內容將由用戶感知為位于用戶前方的第一深度處，以及其中，控制電路被配置為基于將由用戶感知虛擬內容的用戶前方的第一深度，確定第二環境光量和第二波前發散量中的至少一者。

89、示例88是根據示例84所述的光學系統，其中，快門組件的至少一個部件包括位于至少一個波導與用戶之間的至少一個部件。

90、示例89是一種光學系統，包括：投影儀，其被配置為發射光；至少一個波導，其被光學耦合到投影儀并且被配置為從該投影儀接收光，并將該光朝著用戶重引導；快門組件，其包括與至少一個波導相鄰定位的至少一個部件，其中，快門組件可控制以允許來自用戶的環境的可變的環境光量朝著用戶穿過它；自適應透鏡組件，其被定位在至少一個波導與用戶之間，其中，自適應透鏡組件可控制以向朝著用戶穿過它的光給予可變的波前發散量；以及控制電路，其被通信地耦合到投影儀、快門組件、和自適應透鏡組件，其中，控制電路被配置為同步地：使自適應透鏡組件改變向朝著用戶穿過它的光給予的波前發散量；以及使快門組件與由自適應透鏡組件向穿過它的光給予的波前發散量相反地改變被允許朝著用戶穿過它的來自用戶的環境的環境光量。

91、示例90是一種光學系統，包括：投影儀，其被配置為發射光；至少一個波導，其被光學耦合到投影儀并且被配置為從該投影儀接收光，并將該光朝著用戶重引導；快門組件，其包括與至少一個波導相鄰定位的至少一個部件，其中，快門組件可在不同狀態之間選擇性地切換，在不同狀態中，快門組件被配置為分別允許來自用戶的環境的不同的環境光量朝著用戶穿過它；自適應透鏡組件，其被定位在至少一個波導與用戶之間，其中，自適應透鏡組件可在不同狀態之間選擇性地切換，其中，自適應透鏡被配置為分別向朝著用戶穿過它的光給予不同的波前發散量；以及控制電路，其被通信地耦合到投影儀、快門組件、和自適應透鏡組件，其中，控制電路被配置為使快門組件和自適應透鏡組件以產生由快門組件允許朝著用戶穿過它的來自用戶的環境的環境光量與由自適應透鏡組件向朝著用戶穿過它的光給予的波前發散量之間的反向關系的方式，在不同狀態之間同步切換。

92、示例91是一種光學系統，包括：投影儀，其被配置為發射光；至少一個波導，其光學耦合到投影儀并且被配置為從該投影儀接收光，并將該光朝著用戶重引導；快門組件，其包括與至少一個波導相鄰定位的至少一個部件，其中，快門組件可在不同狀態之間選擇性地切換，其中，快門組件被配置為分別允許來自用戶的環境的不同的環境光量朝著用戶穿過它；自適應透鏡組件，其被定位在至少一個波導與用戶之間，在不同狀態中，自適應透鏡組件可在不同狀態之間選擇性地切換，其中，自適應透鏡被配置為分別向朝著用戶穿過它的光給予不同的波前發散量；以及控制電路，其被通信地耦合到投影儀、快門組件、和自適應透鏡組件，其中，控制電路被配置為在至少兩個不同操作模式之間交替，該至少兩個不同操作模式包括：第一操作模式，在第一操作模式中，控制電路被配置為以異步方式控制快門組件的狀態和自適應透鏡組件的狀態；以及第二操作模式，在第二操作模式中，控制電路被配置為以同步方式控制快門組件的狀態和自適應透鏡組件的狀態。

93、示例92是一種非暫態計算機可讀介質，其存儲指令，該指令在由一個或多個處理器執行時，使一個或多個處理器執行由上述示例中的任一個的控制電路執行的操作中的一個或多個。

94、通過本公開實現了優于常規技術的許多益處。本文所描述的各種實施例提供了一種緊湊的時間復用的顯示器，其可以向虛擬圖像光施加屈光力以便在各種深度處提供虛擬內容而同時使世界光不失真。本文所描述的各種實施例還提供了包括偏振選擇透鏡堆疊的自適應透鏡組件。在某些實施方式中，偏振選擇透鏡堆疊包括彼此接觸的雙折射透鏡，例如，菲涅耳雙折射透鏡，以及各向同性透鏡。此類組件可以是緊湊(例如，可以具有降低的厚度)和/或輕量的。這些組件還可以潛在地提供各種有利的光學功能，諸如高帶寬、增加的切換速度、降低的色差、增加的對準容易性、和/或可變屈光力。本公開的一些實施例提供用快門組件替換常規前自適應透鏡組件，產生更小/更輕的形狀因子和增加的功率節省。另外，本文所描述的各種實施例可以提供具有相對少量的泄露光的自適應透鏡組件，否則其可能導致“重影”圖像。本公開的其他益處對于本領域技術人員來說將是顯而易見的。