CN109564347B - 光学系统中的扫描 - Google Patents

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Abstract

公开了涉及扫描光学系统的示例。一个示例提供了一种光学系统，其包括：照明源，其被配置为发射光；第一扫描级，其被配置为接收光并扫描光；以及第二扫描级，其被配置为接收来自第一扫描级的光并将来自第一扫描级的光朝向投射的出射光瞳引导。

Description

光学系统中的扫描
背景技术
光学系统可以扫描来自一维或者多维中的照明源的光以产生可视图像。各种扫描系统可以被使用，包括但不限于可移动镜、棱镜、透镜以及衍射元件。
发明内容
本文中公开了涉及扫描光学系统的示例。一个示例提供了一种光学系统，其包括：照明源，其被配置为发射光；第一扫描级，其被配置为接收光并扫描光；以及第二扫描级，其被配置为接收来自第一扫描级的光并将来自第一扫描级的光朝向投射的出射光瞳引导。
另一示例提供了一种光学系统，其包括：照明源，其被配置为发射光；扫描光电元件，其被配置为接收光并扫描光；以及波导，其被配置为接收来自扫描光电元件的光并该光朝向眼动范围(eyebox)引导，波导包括光瞳复制级。
提供本发明内容从而以简化的形式介绍下面在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本发明内容不旨在确定要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制要求保护的主题的范围。另外，要求保护的主题不限于解决在本公开内容的任何部分中提到的任何或所有优点的实现方式。
附图说明
图1示出了示例光学系统。
图2示意性地示出了利用第一扫描级和第二扫描级的示例基于波导的光学系统。
图3示意性地示出了利用第一扫描级和第二扫描级的示例非基于波导的光学系统。
图4示意性地示出了另一示例基于波导的光学系统。
图5是图示了扫描光学系统中的光的示例方法的流程图。
图6示出了示例计算系统的框图。
具体实施方式
光学系统中的扫描机构可以利用镜、棱镜和气体光学部件来扫描来自光源的光以生成图像。然而，这样的扫描系统可能遭受小出射光瞳(成像的光通过其离开光学系统的区域)、小眼动范围(在其中可观察到图像的空间区域)、以及有限的视场。另外，在这样的系统中，出射光瞳可以驻存在扫描系统中使用的光学器件内部或者非常靠近扫描系统中使用的光学器件。因为通过出射光瞳的光在其从出射光瞳行进时继续扩张，用户的眼睛可能需要不方便地靠近扫描光学器件或者针对扫描光学器件直立地定位以便看见成像的光的完整视场并且避免晕光像或剪裁的图像。
类似地，基于波导的光学系统可以利用扫描系统来扫描输入到波导的光。由于出射光瞳在扫描光学器件内的位置，波导可以被定位为非常靠近或抵靠扫描光学器件以用于将光高效耦合到波导中。尽管这可以提供紧凑配置，但是当前扫描技术可能不能提供扫描的光的期望角度范围或者不能以用于图像产生的充分的速率来扫描光。例如，波导的入射光瞳可以在直径上大约为3mm，而微机电系统(MEMS)镜扫描系统可以产生大约1mm的光束直径，因此得到相对于波导的入射光瞳相对小的光束直径。
因此，本文中公开了涉及可以提供比由MEMS或其他扫描系统提供的更大光束直径的扫描系统的示例。另外，所公开的示例还提供对出射光瞳的投射，由此允许在眼睛与扫描光学元件之间实现更舒适的间隔。所公开的示例可以被利用于基于波导的光学系统以及非基于波导的光学系统中。在利用波导的示例中，波导可以具有光瞳复制级以复制并扩张出射光瞳。
图1示出了以头戴式显示设备100的形式的示例光学系统，其可以利用对来自光源的光的扫描以用于图像生成。头戴式显示设备100包括以可围绕用户的头部佩戴的带的形式的框架102，其支撑被定位在用户的眼睛附近的透视显示元件部分。头戴式显示设备100可以利用增强现实技术来使能对虚拟现实影像和现实世界背景的同时观察。因此，头戴式显示设备100被配置为经由透视显示器104生成虚拟图像。如所描绘的透视显示器100包括右眼显示器104R和左眼显示器104L，其可以是整体或部分透明的。在其他示例中，透视显示器可以具有可利用两只眼睛都可观察到的单个显示器。透视显示器104可以采取任何合适的形式，诸如被配置为接收生成的图像并将该图像引导朝向穿戴者的眼睛的波导或棱镜。透视显示设备104可以包括用于生成图像的诸如一个或多个激光二极管的任何合适的光源。这样的光源可以被布置为(多个)点源或者阵列。
头戴式显示设备100还包括额外的透视光学部件106，在图1中以被定位在透视显示器104与如由穿戴者观察到的背景环境之间的透视面罩的形式示出。控制器108可操作地耦合到透视光学部件104并且可操作地耦合到其他显示元件部分。控制器108包括一个或多个逻辑设备和存储可由(多个)逻辑设备执行以执行显示设备的功能的指令的一个或多个计算机存储器设备。头戴式显示设备100还可以包括各种其他部件，例如二维图像相机110(例如，可见光相机和/或红外相机)和深度相机112，以及未示出的其他部件，包括但不限于眼睛注视检测系统(例如，一个或多个光源和面向眼睛的相机)、扬声器、麦克风、加速度计、陀螺仪、磁力计、温度传感器、触摸传感器、生物识别传感器、其他图像传感器、能量存储部件(例如电池)、通信设施、GPS接收器、等等。
图2示意性地示出了适合于在头戴式显示设备100中使用的示例扫描光学系统200。光学系统200被配置为利用第一扫描级206以用于形成用于观察的图像，并且利用第二扫描级208来投射光学系统的出射光瞳。光学系统200包括诸如一个或多个激光器的照明源202，其被配置为发射任何一个或多个合适波长的光。来自照明源202的光被引导朝向准直器204，其准直从照明源202接收的光。在其他示例中，这样的准直器可以被省略。在第一扫描级206处接收通过准直器204的光。第一扫描级206被配置为沿着x轴线和y轴线在逐个像素或逐个区域的基础上扫描光以形成图像，这取决于光源是点源还是二维阵列光源(例如光调制或光发射面板)。
在第二扫描级208处接收由第一扫描级206扫描的光。第二扫描级208可以扫描从第一扫描级206接收的朝向投射的出射光瞳210的光，由此允许下游光学元件(例如波导或人眼)被定位为距第一扫描级和第二扫描级的舒适距离。对比之下，在利用单个扫描级的系统中，出射光瞳可以被定位在该扫描级内。因此，眼睛、波导或其他光学元件可能需要被放置为更靠近扫描级以避免光损失或晕光。光学系统210还包括用于控制照明源202、第一扫描级206和第二扫描级208的操作以形成图像并将该图像引导朝向投射的出射光瞳210的控制器211。
扫描级206、208可以利用被配置为扫描一个或多个维度中的光的任何合适的扫描机构。作为一个示例，扫描级206、208中的任一或两者都可以采取旋转棱镜对的形式，诸如里斯莱(Risley)棱镜对，其中两个楔形棱镜相对于彼此旋转以在两个维度上扫描光束。对比MEMS镜扫描器，里斯莱棱镜对可以产生足够大以馈送到波导的入射光瞳中的光束直径。
作为另一示例，扫描级206、208中的任一或两者都可以利用光电器件，诸如电润湿技术，以执行非机械扫描。作为更具体的示例，电润湿微棱镜(EMP)的阵列可以被制造在氧化硅衬底中，并且可以可经由电压源控制从而以一定角度操纵传入光束。EMP阵列可以被配置为扫描两个维度中的光。扫描级206、208还可以利用电润湿透镜元件。作为这样的配置的示例，扫描级可以利用电润湿透镜元件的二维微阵列，其中每个透镜元件包括一定体积的油和水，其具有被配置为以可控制的方式在形状上变化并且因此基于施加的电压来操纵光的界面。因此，阵列中的每个电润湿透镜元件可以单独地使光偏离，类似于菲涅耳棱镜一样起作用。另外，彼此正交的两个电极对可以用于控制每个电润湿透镜元件，由此允许微阵列中的任何给定的透镜元件可控制为操纵两个维度中的光。
作为又一示例，扫描级206、208中的任一或两者都可以利用液晶元件。液晶元件的折射指数可以通过将电压施加到元件来改变，其允许控制通过元件对光的折射。将理解，可以利用任何其他合适的扫描技术，包括但不限于可变形的聚合物。
关于图2继续，波导212在被定位在投射的出射光瞳210处或附近的输入耦合处接收来自第二扫描级208的光。沿着波导212经由内部反射将光传导到输出耦合，其继而将光输出朝向眼动范围214。当光传播通过波导212时，成像的光的视场可以在两个维度上被扩张。在一些示例中，波导212可以包括光瞳复制级216。光瞳复制级216可以包括被配置为复制并扩张出射光瞳的任何合适的(多个)光学元件，包括但不限于一个或多个表面浮雕光栅、布拉格光栅、和/或部分反射表面。每次来自光源的光与光瞳复制级216中的元件交互时，元件做出光束的复制本。以这种方式，光瞳复制级216可以创建出射光瞳的多个复制本并将其叠加在彼此上，由此创建矩形的或任何其他合适形状的经扩张的出射光瞳。输出光栅还可以帮助扩张光。该配置可以将跨所有视场的所有光的角度保持在波导内同时仍然增大出射光瞳的大小，其可以确保出射光瞳的均匀照射以及跨所有视场的均匀能量。另外，经扩张的矩形出射光瞳可以帮助适应用户的瞳孔间距的差异。
图3示意性地示出了用于扫描来自照明源302的光以形成图像的另一示例光学系统300。光学系统300同样地投射出射光瞳，但是不利用波导。代替地，光学系统300将出射光瞳投射到远离针对用户的眼睛的扫描光学器件的舒适距离的位置。光学系统300包括准直器304、用于跨期望区域扫描来自光源的光的第一扫描级306、以及用于投射出射光瞳的第二扫描级308，如以上参考光学系统200所描述的。然而，不是波导，光学300包括合适的反射元件，诸如部分反射镜312，以将光的至少一部分引导朝向眼睛314。光学系统300还包括用于控制照明源302、第一扫描级306和第二扫描级308的操作以形成图像并将该图像引导朝向投射的出射光瞳310的控制器316。投射的出射光瞳310的位置允许扫描级306、308被定位在眼睛314的上面并且远离眼睛314的前方，其可以便于通过光学器件观察现实世界背景，例如用于增强现实设置。
图4示意性地示出了另一示例光学系统400，其包括照明源402、准直器404、以及被配置为接收并扫描从照明源402和准直器404接收的光的扫描光电元件406。光学系统400还包括具有(多个)光源410和相机412的眼睛跟踪系统408。来自(多个)光源410的光由准直器413准直并且还由扫描光电元件406扫描。光学系统400还包括第一波导414和第二波导416。第一波导414被配置为从照明源402和可变光学元件406接收成像的光并将该光传播通过第一波导408以将该光递送到用户的眼睛412。同样地，第二波导416被配置为从眼睛跟踪系统408的一个或多个光源410和可变光学元件406接收光并将该光传播通过第二波导416并将该光递送到眼睛412。
(多个)光源410可以被配置为利用与由照明源402利用的光的波长不同波长的光，诸如对用户不可见的红外光。来自(多个)光源410的光从眼睛412反射并经由第二波导416在相反方向上返回以返回通过扫描光电元件406和成像透镜417到达眼睛跟踪相机418。眼睛跟踪相机418可以捕获可以被分析以检测从光源410产生的闪光或从角膜(或其他合适的解剖结构)的反射的图像。在一些示例中，来自(多个)光源410的光可以经由扫描光电元件406被扫描以产生来自多个方向的闪光。例如，单个激光器可以用于在若干不同的预定方向上引导IR光，而不是使用每个被配置为引起单个闪光的多个光源。在其他示例中，眼睛跟踪系统408可以利用除了可变光学元件406之外的任何其他合适的扫描器，包括但不限于棱镜对。
光学系统400还包括用于控制照明源402、(多个)光源410和眼睛跟踪系统408的眼睛跟踪相机418的操作并扫描光电元件406的控制器420。在一些示例中，控制器420可以被配置为提供中心凹显示功能。更具体地，眼睛跟踪可以用于估计用户的中心凹的位置。那么，较高分辨率的中心凹图像可以被显示在估计的中心凹的位置中，并且较低分辨率的图像可以被显示在外围。中心凹图像被显示在其处的位置同样可以随着用户的眼睛的位置移动而被更新。
图5示出了用于扫描光学系统中的光的示例方法500。方法500包括在502处经由照明源发射光，照明源诸如一个或多个激光器。方法500还包括在504处在第一扫描级处接收光并在扫描一个或多个维度中的光，并且在506处，在第二扫描级处接收光并通过利用第二扫描级进行扫描来将该光引导朝向投射的出射光瞳。投射的出射光瞳可以被定位在波导处或邻近波导使得光被引导到波导中，如在507处所指示的，或者可以经由反射元件被引导到用户的眼睛的预期位置处，如在508处所指示的。在利用波导的示例中，波导可以在发射光用于观察之前将光传播通过波导的光瞳复制级。在不利用波导的示例中，反射元件可以被配置为直接接收来自(多个)扫描级的光并将该光引导朝向眼睛，诸如部分反射镜，如以上参考图3所描述的。
如以上所提到的，眼睛跟踪可以结合扫描使用以显示中心凹图像。因此，方法500可以包括在510处，从眼睛跟踪设备接收眼睛跟踪数据，其可以使得能够在512处基于眼睛跟踪数据来提供较高分辨率的中心凹图像和较低分辨率的外围图像。
尽管本文中在近眼显示系统的背景下进行描述，但是本文中公开的示例光学系统和方法可以被使用在任何合适的光学系统(诸如步枪瞄准镜、望远镜、观测镜、双筒望远镜以及平视显示器)中。
在一些实施例中，本文中描述的方法和过程可以与一个或多个计算设备的计算系统相关联。具体地，这种方法和过程可以被实现为计算机应用程序或服务、应用编程接口(API)、库、和/或其他计算机程序产品。
图6示意性示出了能够展现上述方法和过程中的一个或多个的计算系统600的非限制性示例。计算系统600以简化形式示出。计算系统600可以采取一个或多个个人计算机、服务器计算机、平板计算机、家庭娱乐计算机、网络计算设备、游戏设备、移动计算设备、移动通信设备(例如，智能手机)、和/或其他计算设备的形式。
计算系统600包括逻辑子系统602和存储子系统604。计算系统600可以可选地包括显示子系统606、输入子系统608、通信子系统610和/或图6中未示出的其他部件。
逻辑子系统602包括被配置为运行指令的一个或多个物理设备。例如，逻辑机器可以被配置为运行为一个或多个应用、服务、程序、例程、库、对象、部件、数据结构、或其他逻辑结构的部分的指令。这种指令可以被实现以执行任务、实现数据类型、转变一个或多个部件的状态、达到技术效果、或以其他方式达到期望结果。
逻辑子系统602可以包括被配置为运行软件指令的一个或多个处理器。额外地或备选地，逻辑子系统602可以包括被配置为运行硬件或固件指令的一个或多个硬件或固件逻辑机器。逻辑子系统602的处理器可以是单核的或多核的，并且其上运行的指令可以被配置用于顺序的、并行的和/或分布式的处理。逻辑子系统602的个体部件可选地可以被分布在两个或更多个单独的设备之中，两个或更多个单独的设备可以被远程定位和/或被配置用于协同处理。逻辑子系统602的各方面可以通过以云计算配置来配置的可远程访问的网络化计算设备来虚拟化和运行。
存储子系统604包括被配置为保持可由逻辑子系统602运行的指令以实现本文中描述的方法和过程的一个或多个物理设备。当这种方法和过程被实现时，存储子系统604的状态可以被转变，例如以保持不同数据。
存储子系统604可以包括可移除和/或内置设备。存储子系统604可以包括光学存储器(例如，CD、DVD、HD-DVD、蓝光盘、等等)、半导体存储器(例如，RAM、EPROM、EEPROM、等等)、和/或磁性存储器(例如，硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、MRAM、等等)、以及其他。存储子系统604可以包括易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机存取、顺序存取、可位置寻址、可文件寻址、和/或可内容寻址设备。
将认识到，存储子系统604包括一个或多个物理设备。然而，本文中描述的指令的各方面可以备选地通过通信介质(例如，电磁信号、光学信号、等等)来传播，如与被存储在存储介质上相反。
逻辑子系统602和存储子系统604的各方面可以被一起集成到一个或多个硬件逻辑部件中。这种硬件逻辑部件可以包括例如现场可编程门阵列(FPGA)、程序和应用特定集成电路(PASIC/ASIC)、程序和应用特定标准产品(PSSP/ASSP)、片上系统(SOC)以及复杂可编程逻辑器件(CPLD)。
当被包括时，显示子系统606可以用于呈现由存储子系统604保持的数据的视觉表示。该视觉表示可以采取图形用户接口(GUI)的形式。因为本文中所描述的方法和过程改变由存储机器保持的数据，并且因此转变存储机器的状态，所以显示子系统606的状态可以类似地被转变以视觉表示底层数据的变化。显示子系统606可以包括虚拟地利用任何类型的技术的一个或多个显示设备。这种显示设备可以与逻辑子系统602和/存储子系统604组合在共享外壳中，或者这种显示设备可以是外围显示设备。
当被包括时，输入子系统608可以包括或以接口连接诸如键盘、鼠标、触摸屏、或游戏控制器的一个或多个用户输入设备。在一些实施例中，输入子系统可以包括或以接口连接选定自然用户输入(NUI)元件部分。这样的元件部分可以是集成的或外围的，并且输入动作的换换和/或处理可以在板上或板外被处理。示例NUI元件部分可以包括用于语音和/或声音识别的麦克风；用于机器视觉和/或姿势识别的红外、颜色、立体和/或深度相机；用于运动检测和/或意图识别的头部跟踪器、眼部跟踪器、加速度计和/或陀螺仪；以及用于评估大脑活动的电场感测元件部分。
当被包括时，通信子系统610可以被配置为将计算系统600与一个或多个其他计算设备通信地耦合。通信子系统610可以包括可与一个或多个不同的通信协议兼容的有线或无线通信设备。作为非限制性示例，通信子系统可以被配置用于经由无线电话网络或有线或无线局域网或广域网进行通信。在一些实施例中，通信子系统可以允许计算系统600经由诸如互联网的网络将消息发送到其他设备和/或从其他设备接收消息。
另一示例提供了一种光学系统，其包括：照明源，其被配置为发射光；第一扫描级，其被配置为接收光并扫描光；以及第二扫描级，其被配置为接收来自第一扫描级的光并将来自第一扫描级的光引导朝向投射的出射光瞳。第一扫描级和第二扫描级中的一个或多个可以额外地或备选地包括里斯莱棱镜对。第一扫描级和第二扫描级中的一个或多个可以额外地或备选地包括扫描光电元件。第一扫描级和第二扫描级中的一个或多个可以额外地或备选地包括液晶元件。另外，第一扫描元件和第二扫描元件中的一个或多个可以额外地或备选地包括多个电润湿透镜。照明源可以额外地或备选地包括点源。照明源可以额外地或备选地包括二维阵列源。光学系统可以额外地或备选地包括被定位为在投射的出射光瞳处接收光的波导。波导可以额外地或备选地包括光瞳复制级。光学系统可以额外地或备选地包括被定位为从第二扫描元件接收光并将光的至少一部分重新引导朝向眼动范围的部分反射镜。光学系统可以额外地或备选地包括计算设备和眼睛跟踪设备，并且计算设备可以额外地或备选地被配置为基于来自眼睛跟踪设备的眼睛跟踪数据来产生较高分辨率的中心凹图像和较低分辨率的外围图像。眼睛跟踪设备可以额外地或备选地包括一个或多个光源、相机，并且波导可以额外地或备选地被配置为将来自光源的光递送朝向眼动范围，并且将来自眼动范围的图像数据递送到相机。
另一示例提供了一种操作显示设备的方法，该方法包括经由照明源发射光，在第一扫描级接收光并且沿着至少一个维度扫描光，并且在第二扫描级接收光并经由第二扫描级将光引导朝向投射的出射光瞳。在该示例中，在第一扫描级接收光和在第二扫描级接收光中的一个或多个可以额外地或备选地包括在里斯莱棱镜对处接收光。另外，在第一扫描级接收光和在第二扫描级接收光中的一个或多个可以额外地或备选地包括在扫描光电元件处接收光。该方法可以额外地或备选地包括在波导处接收光并将光传播通过波导的出射光瞳复制级。该方法可以额外地或备选地包括从眼睛跟踪设备接收眼睛跟踪数据，并且基于眼睛跟踪数据来提供较高分辨率的中心凹图像和较低分辨率的外围图像。
另一示例提供了一种光学系统，其包括：照明源，其被配置为发射光；扫描光电元件，其被配置为接收光并扫描光；以及波导，其被配置为接收来自扫描光电元件的光并该光引导朝向眼动范围，波导包括光瞳复制级。额外地或备选地，其中，扫描光电元件是第一扫描级，光学系统可以包括第二扫描级，第二扫描级被配置为接收来自扫描光电元件的光并将该光引导朝向投射的出射光瞳。扫描光电元件可以额外地或备选地包括以下中的一个或多个：电润湿元件、液晶元件以及可变形聚合物元件。
将理解，本文中描述的配置和/或方法在本质上是示例性的，并且这些具体实施例或示例不应在限制性意义上来考虑，因为许多变型是可能的。本文中描述的特定路线或方法可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个。因此，所图示和/或描述的各种动作可以以所图示和/或描述的顺序、以其他顺序、并行地来执行，或者被省略。类似地，上述过程的次序可以被改变。
本公开内容的主题包括各种过程、系统和配置、以及本文中公开的其他特征、功能、动作和/或属性以及其所有等同物的所有新颖的且非显而易见的组合和子组合。

Claims (20)

1.一种光学系统，包括：
照明源，被配置为发射光；
第一扫描级，被配置为接收所述光并且扫描所述光以形成二维图像，所述第一扫描级包括所述第一扫描级内的出射光瞳；以及
第二扫描级，被配置为接收来自所述第一扫描级的所述二维图像并且将来自所述第一扫描级的所述二维图像朝向投射的出射光瞳引导，所述投射的出射光瞳与所述第一扫描级和所述第二扫描级间隔开。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述第一扫描级和所述第二扫描级中的一个或多个包括里斯莱棱镜对。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述第一扫描级和所述第二扫描级中的一个或多个包括扫描电光元件。
4.根据权利要求3所述的光学系统，其中所述第一扫描级和所述第二扫描级中的一个或多个包括液晶元件。
5.根据权利要求3所述的光学系统，其中所述第一扫描级和所述第二扫描级中的一个或多个包括多个电润湿透镜。
6.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述照明源包括点源。
7.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述照明源包括二维阵列源。
8.根据权利要求1所述的光学系统，还包括波导，所述波导被定位以在所述投射的出射光瞳处接收光。
9.根据权利要求8所述的光学系统，其中所述波导包括光瞳复制级。
10.根据权利要求1所述的光学系统，还包括部分反射镜，所述部分反射镜被定位为从所述第二扫描级接收光并且将所述光的至少一部分从所述第二扫描级重新引导朝向眼动范围。
11.根据权利要求1所述的光学系统，还包括计算设备和眼睛跟踪设备，并且其中所述计算设备被配置为基于来自所述眼睛跟踪设备的眼睛跟踪数据来产生较高分辨率的中心凹图像和较低分辨率的外围图像。
12.根据权利要求11所述的光学系统，其中所述眼睛跟踪设备包括一个或多个光源、一个相机和一个波导，所述波导被配置为将来自所述光源的光朝向眼动范围递送，以及将来自所述眼动范围的图像数据向所述相机递送。
13.一种操作显示设备的方法，所述方法包括：
经由照明源发射光；
在第一扫描级处接收所述光并且扫描所述光以形成二维图像；
在所述第一扫描级内形成出射光瞳；以及
在第二扫描级处接收所述二维图像并且经由所述第二扫描级将所述二维图像朝向投射的出射光瞳引导，所述投射的出射光瞳与所述第一扫描级和所述第二扫描级间隔开。
14.根据权利要求13所述的方法，其中在所述第一扫描级处接收所述光以及在所述第二扫描级处接收所述二维图像中的一项或多项包括：在里斯莱棱镜对处接收所述光和所述二维图像中的至少一项。
15.根据权利要求13所述的方法，其中在所述第一扫描级处接收所述光以及在所述第二扫描级处接收所述二维图像中的一项或多项包括：在扫描电光元件处接收所述光和所述二维图像中的至少一项。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括在波导处接收所述光，并将所述光传播通过所述波导的出射光瞳复制级。
17.根据权利要求13所述的方法，还包括从眼睛跟踪设备接收眼睛跟踪数据，并且基于所述眼睛跟踪数据来提供较高分辨率的中心凹图像和较低分辨率的外围图像。
18.一种光学系统，包括：
照明源，被配置为发射光；
扫描光电元件，被配置为接收所述光并扫描所述光以形成二维图像；以及
波导，被配置为接收来自所述扫描光电元件的所述二维图像并将所述二维图像朝向投射的眼动范围引导，在投射的所述眼动范围中全二维图像是可视的，所述波导包括光瞳复制级。
19.根据权利要求18所述的光学系统，其中所述扫描光电元件是第一扫描级，所述光学系统还包括第二扫描级，所述第二扫描级被配置为接收来自所述扫描光电元件的所述二维图像并将所述二维图像朝向投射的出射光瞳引导。
20.根据权利要求18所述的光学系统，其中所述扫描光电元件可以包括以下中的一项或多项：电润湿元件、液晶元件、以及可变形聚合物元件。
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