显示装置的制作方法

1.根据本公开的技术(以下也称为“本技术”)涉及显示装置。


背景技术：

2.传统上，已知一种通过引导图像光以使图像光入射到眼球上而使得图像在视觉上得到确认的显示装置(例如，参考专利文献1)。
3.引文列表
4.专利文献
5.专利文献1：日本专利申请公开号2015-194550


技术实现要素：

6.技术问题
7.然而，在现有技术中，在以宽视角显示图像、同时防止装置尺寸变大方面存在改进空间。
8.因此，本技术的主要目的是提供一种能够以宽视角显示图像、同时防止装置尺寸变大的显示装置。
9.问题的解决方案
10.本技术提供了一种显示装置，包括：
11.光发射系统，所述光发射系统发射包括不同波长的多个光的图像光；
12.导光系统，所述导光系统引导从所述光发射系统发射的所述图像光；以及
13.光偏转系统，所述光偏转系统对由所述导光系统引导的所述图像光中包括的所述多个光进行偏转，并使经偏转的多个光从不同方向入射到眼球上。
14.所述导光系统可以包括导光板以及使从所述光发射系统发射的所述图像光入射到所述导光板内的入射光学系统，并且经由所述入射光学系统入射到所述导光板内的所述图像光在所述导光板内部进行全反射的同时，传播通过所述导光板。
15.光偏转系统可以包括衍射部分群组，所述衍射部分群组包括多个衍射部分，并且依次选择性地对在所述导光板内部进行全反射的同时传播通过所述导光板的所述图像光中包括的所述多个光进行衍射。
16.所述多个衍射部分中的衍射部分可以被设置在所述导光板中的所述图像光的传播路径上的不同位置处，以及所述多个衍射部分中的至少两个衍射部分可以具有对于所述图像光中包括的所述多个光的波长中的不同波长的波长选择性。
17.所述多个衍射部分中的衍射部分可以被设置在所述导光板中的所述图像光的传播路径上的不同位置处，以及所述多个衍射部分中的至少两个衍射部分具可以有对于所述图像光中包括的所述多个光的波长中的相同波长的波长选择性。
18.衍射部分群组可以对所述图像光中包括的所述多个光中的至少两个光进行衍射，使得所述图像光中包括的所述多个光中的所述至少两个光指向所述眼球的同一位置。
19.衍射部分群组可以对所述图像光中包括的所述多个光中的至少两个光进行衍射，使得所述图像光中包括的所述多个光中的所述至少两个光指向所述眼球的不同位置。
20.多个衍射部分可以包括其中包括在所述导光板的厚度方向上层叠的多个衍射结构的衍射部分，并且，所述多个衍射结构中的衍射结构具有对于所述图像光中包括的所述多个光的波长中的不同波长的波长选择性。
21.多个衍射部分可以包括其中形成多个衍射图案的衍射部分，并且，所述多个衍射图案中的衍射图案具有对于所述图像光中包括的所述多个光的波长中的不同波长的波长选择性。
22.多个衍射部分的一部分可以被设置在所述导光板的相对靠近所述眼球侧的表面上，并且，所述多个衍射部分的其他部分可被设置在所述导光板的相对远离所述眼球侧的表面上。
23.入射光学系统可包括光学部件，所述光学部件使从所述光发射系统发射的所述图像光以所述图像光在所述导光板内部全反射的入射角入射到所述导光板内。
24.所述光学部件可以是反射镜。
25.从所述光发射系统发射的所述图像光就可以透射通过所述导光板，以入射到所述反射镜上。
26.所述光发射系统可以包括生成所述图像光的图像光生成器，以及光学系统，所述光学系统将由所述图像光生成器生成的所述图像光引导到所述入射光学系统。
27.光学系统可以包括扩散部件，所述扩散部件布置在所述图像光生成器与所述入射光学系统之间的所述图像光的光路上，并且对所述图像光进行扩散。
28.光学系统可以包括扫描光学元件，所述扫描光学元件布置在所述图像光生成器与所述入射光学系统之间的所述图像光的光路上，并且对所述图像光进行扫描。
29.光学系统可以包括色差校正衍射部分，所述色差校正衍射部分布置在所述图像光生成器与所述入射光学系统之间的所述图像光的光路上，并且对色差进行校正。
30.光学系统可以包括色差校正衍射部分，所述色差校正衍射部分布置在所述图像光生成器与所述扫描光学元件之间的所述图像光的光路上，并且对色差进行校正。
31.光学系统可以包括布置在所述图像光生成器与所述入射光学系统之间的光路上的光学元件，以及能够改变所述光学元件的位置、所述光学元件的位姿、或者所述光学元件的位置和位姿两者的驱动部分。
32.显示装置还可以包括视线检测系统，所述视线检测系统检测与所述眼球的方向对应的视线；以及控制系统，所述控制系统基于所述视线检测系统的检测结果，控制所述驱动部分。
附图说明
33.[图1]是示出根据本技术第一实施方式的实施例1的显示装置的配置的图。
[0034]
[图2]是示出根据本技术第一实施方式的实施例1的显示装置的图像光生成器的配置的图。
[0035]
[图3]图3是用于描述根据本技术的引导图像光的方法的图。
[0036]
[图4]图4a和图4b分别是用于描述根据比较例1和2的引导图像光的方法的图。
[0037]
[图5]是示出根据本技术第一实施方式的实施例2的显示装置的配置的图。
[0038]
[图6]是示出根据本技术第一实施方式的实施例3的显示装置的配置的图。
[0039]
[图7]是示出根据本技术第一实施方式的实施例4的显示装置的配置的图。
[0040]
[图8]是示出根据本技术第一实施方式的实施例4的显示装置的功能的框图。
[0041]
[图9]是示出根据本技术第一实施方式的实施例4的显示装置的操作(第一操作)的图。
[0042]
[图10]是示出根据本技术第一实施方式的实施例4的显示装置的操作(第二操作)的图。
[0043]
[图11]是示出根据本技术第二实施方式的实施例1的显示装置的配置的图。
[0044]
[图12]是示出根据本技术第二实施方式的实施例1的显示装置的图像光生成器的配置的图。
[0045]
[图13]是示出根据本技术第二实施方式的实施例2的显示装置的配置的图。
[0046]
[图14]是示出根据本技术第二实施方式的实施例3的显示装置的配置的图。
[0047]
[图15]是示出根据本技术第二实施方式的实施例4的显示装置的配置的图。
[0048]
[图16]是示出根据本技术第二实施方式的实施例4的显示装置的操作(第一操作)的图。
[0049]
[图17]是示出根据本技术第二实施方式的实施例4的显示装置的操作(第二操作)的图。
[0050]
[图18]是示出根据本技术第三实施方式的实施例1的显示装置的配置的图。
[0051]
[图19]是示出根据本技术第三实施方式的实施例2的显示装置的配置的图。
[0052]
[图20]是示出根据本技术第三实施方式的实施例3的显示装置的配置的图。
[0053]
[图21]是示出根据本技术第四实施方式的实施例1的显示装置的配置的图。
[0054]
[图22]是示出根据本技术第四实施方式的实施例1的显示装置的功能的框图。
[0055]
[图23]是示出根据本技术第四实施方式的实施例1的显示装置的操作(第一操作)的图。
[0056]
[图24]是示出根据本技术第四实施方式的实施例1的显示装置的操作(第二操作)的图。
[0057]
[图25]是示出根据本技术第四实施方式的实施例2的显示装置的配置的图。
[0058]
[图26]是示出根据本技术第四实施方式的实施例2的显示装置的操作(第一操作)的图。
[0059]
[图27]是示出根据本技术第四实施方式的实施例2的显示装置的操作(第二操作)的图。
具体实施方式
[0060]
下面将参考附图详细描述本技术的有利实施方式。注意，在本说明书和附图中，具有基本相同功能配置的组件由相同的标号表示，以省略重复描述。下面描述的实施方式是示出本技术的代表性实施方式的示例，并且本技术的范围不被解释为限于这些实施方式。即使在本说明书中描述了根据本技术的显示装置提供多个效果的示例时，根据本技术的显示装置提供多个效果中的至少一个就足够了。本说明书中描述的效果不是限制性的，而仅
仅是例示性的，并且可以提供其他效果。
[0061]
注意，按以下顺序进行描述。
[0062]
1.根据本技术第一实施方式的显示装置
[0063]
2.根据本技术第二实施方式的显示装置
[0064]
3.根据本技术第三实施方式的显示装置
[0065]
4.根据本技术第四实施方式的显示装置
[0066]
5.本技术的修改示例
[0067]
1.《根据本技术第一实施方式的显示装置》
[0068]
参考附图描述根据本技术第一实施方式的显示装置10。
[0069]
显示装置10用于例如向用户提供增强现实(ar)或虚拟现实(vr)等的用途。
[0070]
在下文中，为了便于描述，在每个图中，朝向纸面的左侧被定义为“左”，朝向纸面的的右侧被定义为“右”，纸面的近前侧被定义为“上”，并且纸面的里侧被定义为“下”。
[0071]
[根据第一实施方式的实施例1的显示装置的配置]
[0072]
图1是示出实施例1的显示装置10-1的配置的图，实施例1是根据第一实施方式的显示装置的实施例。
[0073]
显示装置10-1用作头戴式显示器(hmd)，hmd例如通过佩戴在用户的头部上来使用。例如，hmd也称为智能眼镜(eyewear)。
[0074]
显示装置10-1包括光发射系统100-1-1、导光系统200和光偏转系统300-1。
[0075]
显示装置10-1还可以包括控制系统400。
[0076]
光发射系统100-1-1、导光系统200和光偏转系统300-1一体地设置在同一个支撑结构(例如眼镜架)上。
[0077]
控制系统400可以一体地设置在该支撑结构上，或者可以与该支撑结构分开设置。
[0078]
在以下描述中，假设将作为该支撑结构的示例的眼镜架佩戴在用户的头部上。
[0079]
(光发射系统)
[0080]
光发射系统100-1-1发射包括不同波长的多个光的图像光il。
[0081]
光发射系统100-1-1包括图像光生成器110-1和光学系统120。
[0082]
图像光生成器110-1生成图像光il。图像光il是用于在用户的视野范围中显示图像信息的光。
[0083]
光学系统120将由图像光生成器110-1生成的图像光il引导到稍后将描述的导光系统200的入射光学系统220。
[0084]
如图2所示，图像光生成器110-1包括多个(例如，两个)光源110a、驱动多个光源110a的光源驱动电路110b(光源驱动器)、以及对来自多个光源110a的光进行合成的光合成元件110c，所述多个光源110a包括发射波长不同的第一光源110a-1和第二光源110a-2。
[0085]
每个光源110a的示例包括边缘发射激光器(ld)、表面发射激光器(vcsel)、发光二极管(led)和有机el元件等。
[0086]
第一光源110a-1发射例如红色光rl。第二光源110a-2发射例如蓝色光bl。
[0087]
第一光源110a-1和第二光源110a-2被布置为使得各发射光的光路相互交叉。
[0088]
光源驱动电路110b基于从控制系统400发送的、且稍后将描述的调制数据，来驱动各个光源110a。
[0089]
光路合成元件110c设置在来自第一光源110a-1的红色光rl的光路基于来自第二光源110a-2的蓝色光bl的光路的交叉点处。
[0090]
光路合成元件110c是二向色镜，该二向色镜使入射的红色光rl和蓝色光bl中的一个(例如，蓝色光bl)透射通过，而使入射的红色光rl和蓝色光bl中的另一个(例如，红色光rl)反射。
[0091]
由光合成元件110c合成红色光rl和蓝色光bl而获得的光(合成光)是由图像光生成器110-1生成的图像光il。
[0092]
注意，可以将透镜布置在每个光源110a与光合成元件110c之间的光路上。
[0093]
回到图1，光学系统120包括扩散部件120a，其扩散由图像光生成器110-1生成的图像光il(来自光合成元件110c的合成光)。例如，可以使用透射图像光il的扩散板或微透镜阵列等作为扩散部件120a。注意，例如，可以使用反射图像光il的扩散板、微反射镜阵列或自由曲面反射镜作为扩散部件120a。
[0094]
由图像光生成器110-1生成并由扩散部件120a扩散的图像光il是从光发射系统100-1-1发射的图像光il。该图像光il入射到导光系统200。扩散的图像光il可以被视为多个光束的集合体，每个光束也被称为图像光il。
[0095]
例如，图1中所示的三个图像光il也分别称为第一图像光il1、第二图像光il2和第三图像光il3。为了便于描述，图1仅示出三个图像光il，但实际上可生成更多的图像光il。
[0096]
(导光系统)
[0097]
导光系统200引导从光发射系统100-1-1发射的图像光。
[0098]
导光系统200包括导光板210，以及使从光发射系统100-1-1发射的图像光il入射到导光板210内的入射光学系统220。
[0099]
导光板210例如是透明、半透明或不透明的玻璃板。导光板210可以安装在用作上述支撑结构的眼镜架中(眼镜镜片型)，或者可以外部附装到该眼镜架(组合器型)。
[0100]
例如，当向用户提供增强现实(ar)时，使用透明或半透明的玻璃板作为导光板210。
[0101]
例如，当向用户提供虚拟现实(vr)时，使用不透明的玻璃板作为导光板210。
[0102]
经由入射光学系统220入射到导光板210内的图像光il在导光板210内部进行全反射的同时，传播通过导光板210。换句话说，图像光il曲折传播通过导光板410内部。
[0103]
具体地说，入射光学系统220包括光学部件220a，其使从光发射系统100发射的图像光il以该图像光il在导光板210内部全反射的入射角入射到导光板210内。
[0104]
作为示例，设置光学部件220a相对于导光板210的位置和位姿，使得图像光il入射到导光板210上的入射角满足在导光板210的基本上彼此平行的一侧表面(稍后将描述的近前侧表面210a)与另一侧表面(稍后将描述的里侧表面210b处的全反射条件。
[0105]
例如，光学部件220a与导光板210一体地设置。
[0106]
例如，光学部件220a是反射镜(也称为“反射镜220a”)。
[0107]
作为示例，作为光发射系统100-1-1的发射端的扩散部件120a和光学部件220a被布置为使得导光板210的左端部(端部之一)位于扩散部件120a与光学部件220a之间。
[0108]
在这种情况下，从光发射系统100-1-1发射的图像光il透射通过导光板210的左端部发射，以入射到光学部件220a上。
[0109]
(光偏转系统)
[0110]
光偏转系统300-1对由导光系统200引导的图像光il中包括的多个光进行偏转，并使经偏转的多个光从不同方向入射到用户的眼球eb上。
[0111]
作为示例，光偏转系统300-1包括衍射部分群组，所述衍射部分群组包括多个(例如，两个)衍射部分310，所述衍射部分310包括第一衍射部分310-1和第二衍射部分310-2。
[0112]
作为示例，该衍射部分群组依次选择性地对在导光板210内部进行全反射的同时传播通过导光板210的图像光il中包括的多个(例如，两个)光(例如，蓝色光bl和红色光rl)进行衍射。
[0113]
作为示例，该衍射部分群组中的至少一个衍射部分310(例如，第一衍射部分310-1和第二衍射部分310-2)被布置在衍射部分310的与眼球eb面对的位置(例如，导光板210的右端部(另一端部))。
[0114]
多个衍射部分310的衍射部分310被设置在导光板210中的图像光il的传播路径上的不同位置。注意，“图像光il的传播路径”是指包括在图像光il中的具有不同波长的多个光中的至少一个光传播的路径。
[0115]
多个衍射部分310中的至少两个衍射部分310(例如，第一衍射部分310-1和第二衍射部分310-2)具有对于图像光il中包括的多个光的波长中的不同波长的波长选择性。
[0116]
换句话说，多个衍射部分310中的至少两个衍射部分310(例如，第一衍射部分310-1和第二衍射部分310-2)各自具有选择性地对图像光il中包括的多个光中的特定波长的光进行衍射的波长选择性，并且经选择性衍射的光的波长相互不同。
[0117]
例如，第一衍射部分310-1具有选择性地对入射光中的蓝色光bl进行衍射的波长选择性。
[0118]
例如，第二衍射部分310-2具有选择性地对入射光中的红色光rl进行衍射的波长选择性。
[0119]
使对应光进行衍射的衍射功率在每个衍射部分310的面内方向上分布。由每个衍射部分310衍射对应光的衍射方向(由该衍射部分衍射的对应光入射到导光板210的一侧或另一侧表面上的方向)是不满足光在导光板210内部全反射的全反射条件的方向。
[0120]
因此，由每个衍射部分310衍射的对应光不在导光板210内部全反射，而是射出到导光板210外部。
[0121]
例如，由第一衍射部分310的左端部衍射的光射出到导光板210外部以形成视角的左端。
[0122]
由第一衍射部分310-1的右端部衍射的光射出到导光板210外部以形成视角的中心。
[0123]
例如，由第二衍射部分310-2的左端部衍射的光射出到导光板210外部以形成视角的中心。
[0124]
例如，由第二衍射部分310-2的右端部衍射的光射出到导光板210外部以形成视角的右端。
[0125]
如上所述，形成视角的一部分的每个光从不同方向入射到眼球eb上。
[0126]
在上述衍射部分群组中，设置每个衍射部分310的衍射功率分布，以使得图像光il中包括的多个光中的至少两个光(例如，所有光)被朝向眼球eb的同一位置p衍射。
[0127]
换句话说，上述衍射部分群组将图像光il中包括的多个光中的至少两个光(例如，所有光)聚光在眼球eb上的同一位置p。
[0128]
例如，每个衍射部分310可以通过处理导光板210的表面来形成，或者可以附装到导光板110的表面。例如，每个衍射部分310也称为衍射光学元件(doe)或全息光学元件(hoe)。
[0129]
作为示例，多个衍射部分310的一部分(例如，第一衍射部分310-1)被设置在导光板210的相对靠近眼球eb的表面(从眼球eb来看的近前侧表面)210a。多个衍射部分310的其他部分(例如，第二衍射部分310-2)被设置在导光板210的相对远离眼球eb的表面(从眼球eb来看的里侧表面)210b。
[0130]
例如，第一衍射部分310-1布置在第一位置，该第一位置是在导光板210的近前侧表面210a上的位于图像光il的传播路径上的位置。在这种情况下，第一衍射部分310-1对入射光中的蓝色光bl进行透射衍射。
[0131]
例如，第二衍射部分310-2布置在第二位置，该第二位置是在导光板210的里侧表面210a上的位于图像光il的传播路径上的位置。在这种情况下，第二衍射部分310-2对入射光中的红色光rl进行反射衍射。
[0132]
与上述第二位置相比，上述第一位置位于图像光il的传播路径的上游侧。换句话说，第一衍射部分310-1和第二衍射部分310-2的至少一部分彼此不面对。
[0133]
例如，上述第一和第二位置是彼此前后位于图像光il的传播路径上的全反射位置。
[0134]
(控制系统)
[0135]
控制系统400全面控制显示装置10-1的整体。控制系统400例如由诸如cpu和芯片组等硬件实现。
[0136]
控制系统400基于从外部设备输入或经由网络输入的图像数据生成调制数据，并将生成的数据发送到光源驱动电路110b(参考图2)。
[0137]
[由根据第一实施方式的实施例1的显示装置执行的操作]
[0138]
下面描述由实施例1的显示装置10-1执行的操作。
[0139]
首先，描述对于各图像光il共同的操作。
[0140]
从光发射系统100-1-1发射的各图像光il(图1中图示了三个图像光il1至il3)透射通过导光板210的一个端部(左端部)，以入射到反射镜220a上。由反射镜220a反射的图像光il以图像光il在导光板210的近前侧表面210a和里侧表面210b处全反射的入射角，入射到导光板210的一个端部内。入射到导光板210的一个端部内的图像光il在朝向导光板410的另一端部在导光板210内部进行全反射的同时，传播通过导光板210，并且入射到第一衍射部分310-1上。入射到第一衍射部分3101上的图像光il中的蓝色光bl由第一衍射部分310-1朝向眼球eb的位置p进行透射衍射，并且入射到该位置p上。入射到第一衍射部分310-1上的红色光rl由导光板210中的近前侧表面210a进行全反射，并且入射到第二衍射部分310-2中。入射到第二衍射部分310-2中的红色光rl在由第二衍射部分310-2进行反射衍射之后，由导光板210中的近前侧表面210a折射，以入射到眼球eb的位置p上。
[0141]
如上所述，每个图像光il中包括的蓝色光bl和红色光rl从不同方向入射到眼球eb上的同一位置p上。结果，能够使用户在视觉上确认由蓝色光bl和红色光rl的合成光构成的
彩色图像。
[0142]
接下来，描述分别针对第一至第三图像光il1到il3执行的操作。
[0143]
从光发射系统100-1-1向最靠近导光板210的左端面的位置发射的第一图像光il1经由反射镜220a入射到导光板210。之后，第一图像光il1在导光板210内部进行全反射的同时，传播通过导光板210，以入射到第一衍射部分310-1的左端部上。入射到第一衍射部分310-1的左端部上的第一图像光il1中的蓝色光bl1被第一衍射部分310-1的左端部朝向眼球eb的位置p进行透射绕射，以形成左侧的视角范围avr-l的左端(全部视角范围的左侧的最大视角)，并且蓝色光bl1入射到该位置p上。入射到第一衍射部分310-1的左端部上的第一图像光il1中的红色光rl1由导光板210中的近前侧表面210a全反射，并且入射到第二衍射部分310-2的左端部上。入射到第二衍射部分310-2的左端部上的红色光rl1被第二衍射部分310-2的左端部朝向眼球eb的位置p反射衍射，以形成左侧的视角范围avr-l的右端(全部视角范围中的中心视角)，并且红色光rl1入射到眼球eb的位置p。
[0144]
从光发射系统100向最远离导光板210的左端面的位置发射的第二图像光il2经由反射镜220a入射到导光板210。之后，第二图像光il2在导光板210内部进行全反射的同时，传播通过导光板210，以入射到第一衍射部分310-1的右端部。入射到第一衍射部分310-1的右端部上的第二图像光il2中的蓝色光bl2被第一衍射部分310-1的右端部朝向眼球eb的位置p进行透射衍射，以形成右侧的视角范围avr-r的左端(全部视角范围中的中心视角)，并且蓝色光bl2入射到该位置p上。入射到第一衍射部分310-1的右端部上的第二图像光il2中的红色光rl2由导光板210中的近前侧表面210a全反射，并且入射到第二衍射部分310-2的右端部上。入射到第二衍射部分310-2的右端部上的红色光rl2被第二衍射部分310-2的右端部衍射，以形成右侧的视角范围avr-r的右端(全部视角范围的右侧的最大视角)。之后，红色光rl2由导光板210中的近前侧表面210a折射，并且入射到眼球eb的位置p上。
[0145]
从光发射系统100-1-1向第一图像光il1和第二图像光il2之间的位置发射的第三图像光il3经由反射镜220a入射到导光板210上。之后，第三图像光il3在导光板210内部进行全反射的同时，传播通过导光板210，以入射到第一衍射部分310-1的左端部与右端部之间的中间部上。入射到第一衍射部分310-1的中间部上的第三图像光il3中的蓝色光bl3被朝向眼球eb的位置p进行透射衍射，以形成左侧的视角范围avr-l的中心(在全部视角范围中的左侧的最大视角与中心视角之间的中间视角)，并且蓝色光bl3入射到该位置p上。入射到第一衍射部分310-1的中间部上的第三图像光il3中的红色光rl3由导光板210中的近前侧表面210a全反射，并且入射到第二衍射部分310-2的左端部与右端部之间的中间部上。入射到第二衍射部分310-2的中间部上的红色光rl3由该中间部衍射，以形成右侧的视角范围avr-r的中心(在全部视角范围中的右侧的最大视角与中心视角之间的中间视角)。之后，红色光rl3由导光板210中的近前侧表面210a折射，并且入射到眼球eb的位置p上。
[0146]
[由根据第一实施方式的实施例1的显示装置提供的效果]
[0147]
下面描述由实施例1的显示装置10-1提供的效果。
[0148]
根据第一实施方式的实施例1的显示装置10-1包括发射包括不同波长的多个光的图像光il的光发射系统100-1-1，引导从光发射系统100-1-1发射的图像光il的导光系统200，以及光偏转系统300-1，所述光偏转系统300-1对由导光系统200引导的图像光il中包括的多个光进行偏转，并使经偏转的多个光从不同方向入射到眼球eb上。
[0149]
在这种情况下，可以使用不同波长的多个光来形成视角。
[0150]
因此，显示装置10-1使得能够提供一种能够以宽视角显示图像、同时防止装置尺寸变大的显示装置。
[0151]
补充来讲，例如，如图3所示，显示装置10-1使得能够使用不同波长的多个光来形成视角，因此即使由导光系统200导光时的光的来回移动幅度很小(例如，即使导光板很薄)也可以形成宽视角。
[0152]
另一方面，当例如在图4a中所示的比较例1的情况下，单个光被衍射部分衍射以形成与图3中所示视角相同的视角时，如果由导光系统200导光时的光的来回移动幅度很小(例如，当导光板很薄时)，则包括相同信息的图像光以不同角度入射到眼球上，这导致串扰的发生。因此，为了抑制该串扰的发生，如图4b中所示的比较例2的情况，需要使光的来回移动的幅度更大(例如，使导光板更厚)。在这种情况下，会导致装置尺寸更大。
[0153]
光发射系统100-2-1发射包括第一至第三图像光il1至il3的多个图像光il。这使得能够以宽视角显示高分辨率图像。
[0154]
导光系统200包括导光板210和入射光学系统220，入射光学系统220使得从光发射系统100-1-1发射的图像光il入射到导光板210内。经由入射光学系统220入射到导光板210内的图像光il在导光板210内部进行全反射的同时，传播通过导光板210。这使得能够使图像光il在被限制在导光板210内的状态下传播，从而抑制图像光il的光束质量的降低。
[0155]
光偏转系统300-1包括衍射部分群组，所述衍射部分群组包括多个衍射部分310，并且依次选择性地对在导光板210内部进行全反射的同时传播通过导光板210的图像光il中包括的多个光进行衍射。这使得能够形成有效利用图像光il的传播的宽视角。
[0156]
多个衍射部分310的衍射部分设置在导光板210中的图像光il的传播路径上的不同位置。多个衍射部分310中的至少两个衍射部分310具有对于图像光il中包括的多个光的波长中的不同波长的波长选择性。由此，在导光板210内部进行全反射的同时传播通过导光板210的图像光il中包括的多个光中的每个光可以由对应的衍射部分310依次衍射。
[0157]
上述衍射部分群组对图像光il中包括的多个光中的至少两个光进行衍射，使得图像光il中包括的多个光中的至少两个光指向眼球的同一位置p。这使得能够显示由通过合成不同波长的多个光而获得的合成光构成的彩色图像。
[0158]
多个衍射部分310的一部分被设置在导光板210的相对靠近眼球eb侧的表面。多个衍射部分310的其他部分被设置在导光板210的相对远离眼球eb侧的表面。这使得能够连续地对在导光板210内部进行全反射的同时传播通过导光板210的图像光il中包括的多个光进行衍射以形成视角。
[0159]
入射光学系统220包括光学部件220a(例如反射镜)，所述光学部件220a使从光发射系统100-1-1发射的图像光il以图像光il在导光板210内部全反射的入射角入射到导光板210内。这使得图像光il能够稳定地在导光板210内部进行全反射。
[0160]
从光发射系统100-1-1发射的图像光il透射通过导光板210，以入射到所述反射镜上。这使得能够使装置尺寸更小。
[0161]
光发射系统100-1-1包括生成图像光il的图像光生成器110-1，以及将由图像光生成器110-1生成的图像光il引导到入射光学系统220的光学系统120。
[0162]
光学系统120包括扩散部件120a，所述扩散部件120a布置在图像光生成器110-1与
入射光学系统220之间的图像光il的光路上，并且对图像光il进行扩散。这使得能够使用简单的配置来生成能够以高分辨率显示的图像光il。
[0163]
[根据第一实施方式的实施例2的显示装置]
[0164]
参考图5描述根据本技术第一实施方式的实施例2的显示装置10-2。
[0165]
如图5所示，除了光发射系统的配置之外，实施例2的显示装置10-2具有与上述实施例1的显示装置10-1的配置相似的配置。
[0166]
显示装置10-2的光发射系统100-1-2包括光学系统120-2，所述光学系统120-2包括扫描光学元件120c和聚光光学元件120b，扫描光学元件120c布置在图像光生成器110-1与反射镜220a之间的图像光il的光路上，聚光光学元件120b布置在图像光生成器110-1与扫描光学元件120c之间的图像光il的光路上。
[0167]
扫描光学元件120c是光偏转器，该光偏转器包括诸如mems反射镜、检流计反射镜或多边形反射镜等围绕彼此正交的两个轴(例如，垂直于图5的纸面的一轴，以及与该轴正交的另一轴)可移动的可移动反射镜。注意，扫描光学元件120c可以包括围绕一轴可移动的第一可移动反射镜和围绕与该轴正交的另一轴可移动的第二可移动反射镜。
[0168]
聚光光学元件120b例如是聚光透镜或聚光反射镜等。聚光光学元件120b将来自图像光生成器110-1的图像光il聚光到扫描光学元件120c上。
[0169]
在显示装置10-2中，由图像光生成器110-1生成的图像光il经由聚光光学元件120b入射到扫描光学元件120c上。入射到扫描光学元件120c上的图像光il由扫描光学元件120c偏转，以入射到反射镜220a上。这导致在反射镜220a上对图像光il进行扫描。
[0170]
显示装置10-2可以提供与实施例1的显示装置10-1提供的效果基本相似的效果，并且使得可以单独控制各个扫描光(各个图像光il)。
[0171]
[根据第一实施方式的实施例3的显示装置]
[0172]
参考图6描述根据本技术第一实施方式的实施例3的显示装置10-3。
[0173]
如图6所示，除了光发射系统的配置之外，实施例3的显示装置10-3具有与上述实施例2的显示装置10-2的配置相似的配置。
[0174]
除了上述实施例2的光发射系统100-1-2的配置之外，显示装置10-3中的光发射系统10-1-3进一步包括在图像光生成器110-1与反射镜220a之间的图像光il的光路上的色差校正衍射部分120d。
[0175]
优选的是，色差校正衍射部分120d布置在图像光生成器110-1与扫描光学元件120c之间的图像光il的光路上。
[0176]
更优选的是，色差校正衍射部分120d布置在图像光生成器110-1与聚光光学元件120b之间的图像光il的光路上。
[0177]
在显示装置10-3中，由色差校正衍射部分120d对由图像光生成器110-1生成的图像光il进行色差校正，并且进行衍射(例如，反射衍射)。然后，图像光il经由聚光光学元件120b和扫描光学元件120c而入射到反射镜220a上。
[0178]
显示装置10-3可以提供与实施例2的显示装置10-2提供的效果相似的效果，并且使得能够将经色差校正的图像光il入射到眼球eb上。这使得能够显示高质量的彩色图像。
[0179]
[根据第一实施方式的实施例4的显示装置]
[0180]
参考图7和图8描述根据本技术第一实施方式的实施例4的显示装置10-4。
[0181]
如图7所示，除了上述实施例3的显示装置10-3的配置之外，实施例4的显示装置10-4中的光发射系统100-1-4的光学系统120-4进一步包括在光轴方向上驱动聚光光学元件120b的第一驱动部分120e。
[0182]
第一驱动部分120e的示例包括线性电机，齿轮齿条机构与驱动源(例如电机)的组合，以及滚珠丝杠机构与驱动电源(例如马达)的组合，等等。
[0183]
如图8所示，显示装置10-4包括视线检测系统500。
[0184]
视线检测系统500检测与眼球eb的方向对应的视线，并将该检测结果输出到控制系统400。
[0185]
视线检测系统500包括光接收/发射部分500a(参考图7和图8)和信号处理部分500b(参考图8)。
[0186]
光接收/发射部分500a包括将不可见光(例如红外光)照射到眼球eb上的发光元件，以及以二维方式布置多个(例如，四个)光接收区域(例如pd：光电二极管)的光接收元件(例如，4象限pd)。
[0187]
信号处理部分500b对来自上述光接收元件的多个光接收区域的输出信号执行处理，并计算视线的方向。
[0188]
控制系统400基于由视线检测系统500执行的检测结果来控制第一驱动部分120e。
[0189]
具体来说，控制系统400根据与眼球eb的方向对应的视线方向gd(也称为注视方向gd)控制第一驱动部分120e，以调整聚光光学元件120b在光轴方向上的位置。
[0190]
例如，如图7所示，首先，将聚光光学元件120b的如下位置设置为基准位置：在该位置，当注视方向gd朝向中央(正面)时，从第一衍射部分310-1或第二衍射部分310-2沿着注视方向gd(例如垂直于导光板210的方向)衍射且入射到眼球eb上的光(例如，蓝色光bl2和红色光rl1)的发散角和横截面形状成为适当的(优选为最佳的)。
[0191]
例如，如图9所示，当注视方向gd朝向左侧方向时，控制系统400控制第一驱动部分120e，使得聚光光学元件120b从基准位置向扫描光学元件120c侧移动，并且改变沿着注视方向gd入射的蓝色光bl被聚光光学元件120b聚光的位置(例如，使该蓝色光bl的聚光位置向光路上的近前侧移动)，以使得该蓝色光bl的发散角和横截面形状是适当的(优选为最佳的)。
[0192]
例如，如图10所示，当注视方向gd朝向右侧方向时，控制系统400控制第一驱动部分120e，使得聚光光学元件120b从基准位置向色差校正衍射部分120d侧移动，并且改变沿着注视方向gd入射的红色光rl被聚光光学元件120b聚光的位置(例如，使该红色光rl的聚光位置向光路上的里侧移动)，以使得该红色光rl的发散角和横截面形状是适当的(优选为最佳的)。
[0193]
显示装置10-4可以提供与上述实施例1-3的显示装置10-1至10-3提供的效果相似的效果，并且可以使从任意视线方向入射到眼球eb的光的发散角和横截面形状适当。这使得无论视线方向如何，都能够在视觉上确认高质量的图像。
[0194]
2.《根据本技术第二实施方式的显示装置》
[0195]
下面参考附图描述根据本技术第二实施方式的显示装置20。
[0196]
[根据第二实施方式的实施例1的显示装置的配置]
[0197]
参考图11和12描述根据本技术第二实施方式的实施例1的显示装置20-1的配置。
[0198]
如图11和12所示，除了光发射系统的图像光生成器的配置和光偏转系统的配置之外，根据第二实施方式的实施例1的显示装置20-1具有与根据第一实施方式的实施例1的显示装置10-1的配置相似的配置。
[0199]
如图12所示，实施例1的显示装置20-1中包括的光发射系统100-2-1的图像光生成器110-2包括第一光源110a-1、第二光源110a-2、第三光源110a-3、以及第一光合成元件110c-1和第二光合成元件110c-2。
[0200]
第三光源110a-3发射绿色光gl。
[0201]
第一光合成元件110c-1例如是设置在来自第一光源110a-1的红色光rl的光路与来自第二光源110a-2的蓝色光bl的光路的交叉点处的二向色镜。第一光合成元件110c-1反射来自第一光源110a-1的红色光rl，并且透射来自第二光源110a-2的蓝色光bl。然后，第一光合成元件110c-1发射通过合成红色光rl和蓝色光bl获得的合成光。
[0202]
第二光合成元件110c-2例如是设置在来自第三光源110a-3的绿色光gl的光路与来自第一光合成元件110c-1的合成光的光路的交叉点处的二向色镜。第二光合成元件110c-2反射来自第三光源110a-3的绿色光gl，并且透射来自第二光合成元件110c-2的通过合成红色光rl和蓝色光bl获得的合成光。
[0203]
换言之，第二光合成元件110c-2发射通过合成红色光rl、绿色光gl和蓝色光bl获得的合成光。从第二光合成元件110c-2发射的合成光是在图像光生成器110c-2中生成的图像光il。
[0204]
如图11所示，实施例1的显示装置20-1中包括的光偏转系统300-2包括第一衍射部分310-1、第二衍射部分310-2和第三衍射部分310-3。
[0205]
第一衍射部分310-1、第二衍射部分310-2和第三衍射部分310-3按此顺序从图像光il的传播路径的上游侧至下游侧布置。
[0206]
具体地说，在导光板210的左端面与右端面之间，在导光板210中的里侧表面210b和近前侧表面210a上交替设置第一衍射部分310-1、第二衍射部分310-2和第三衍射部分310-3，以使得各衍射部分的至少一部分不是相互面对的。
[0207]
例如，第一衍射部分310-1被设置在导光板210中的里侧表面210b上，并且选择性地反射衍射入射光中的蓝色光bl。
[0208]
例如，第二衍射部分310-2被设置在导光板210中的近前侧表面210a上，并且选择性地透射衍射入射光中的绿色光gl。
[0209]
例如，第三衍射部分310-3被设置在导光板210中的里侧表面210b上，并且选择性地反射衍射入射光中的红色光rl。
[0210]
[由根据第二实施方式的实施例1的显示装置执行的操作]
[0211]
下面描述由实施例1的显示装置20-1执行的操作。
[0212]
首先，描述对于各图像光il共同的操作。
[0213]
在显示装置20-1中，从光发射系统100-2-1发射的各图像光il由反射镜220a反射，以入射到导光板210内。入射到导光板210内的图像光il在导光板210内部进行全反射的同时，传播通过导光板210，并且入射到第一衍射部分310-1上。入射到第一衍射部分310-1上的图像光il中的蓝色光bl被第一衍射部分310-1反射衍射，然后被导光板210中的近前侧表面210a折射，以入射到眼球eb的位置p上。入射到第一衍射部分310-1上的图像光il中的绿
色光gl和红色光rl被导光板210中的里侧表面210b全反射，以入射到第二衍射部分310-2上。入射到第二衍射部分310-2上的绿色光gl被第二衍射部分310-2朝向眼球eb的位置p透射衍射。入射到第二衍射部分310-2上的红色光rl被导光板210中的近前侧表面210a全反射，以入射到第三衍射部分310-3上。入射到第三衍射部分310-3上的红色光rl被第三衍射部分310-3反射衍射，然后被导光板210中的近前侧表面210a折射，以入射到眼球eb的位置p上。
[0214]
如上所述，包括在各图像光il中的蓝色光bl、绿色光gl和红色光rl从不同方向入射到眼球eb上的同一位置p上。这使得能够使用户在视觉上确认由蓝色光bl、绿色光gl和红色光rl的合成光构成的彩色图像(例如全色图像)。
[0215]
接下来，描述分别针对第一至第三图像光il1到il3执行的操作。
[0216]
入射到第一衍射部分310-1的左端部上的第一图像光il1中的蓝色光bl1被第一衍射部分310-1的左端部反射衍射，以形成左侧的视角范围avr-l的左端(全部视角范围的左侧的最大视角)。之后，蓝色光bl1被导光板210中的近前侧表面210a折射，并且入射到眼球eb的位置p上。
[0217]
入射到第一衍射部分310-1的中间部上的第三图像光il3中的蓝色光bl3被第一衍射部分310-1的中间部反射衍射，以形成左侧的视角范围avr-l的中心。之后，蓝色光bl3被导光板210中的近前侧表面210a折射，并且入射到眼球eb的位置p上。
[0218]
入射到第一衍射部分310-1的右端部上的第二图像光il2中的蓝色光bl2被第一衍射部分310-1的右端部反射衍射，以形成左侧的视角范围avr-l的右端。之后，蓝色光bl2被导光板210中的近前侧表面210a折射，并且入射到眼球eb的位置p上。
[0219]
入射到第二衍射部分310-2的左端部上的绿色光gl1被第二衍射部分310-2的左端部透射衍射，以形成中央的视角范围avr-c的左端，并且绿色光gl1入射到眼球eb的位置p上。
[0220]
入射到第二衍射部分310-2的中间部上的绿色光gl3被第二衍射部分310-2的中间部透射衍射，以形成中央的视角范围avr-c的中心(全部视角范围中的中心视角)，绿色光gl3入射到眼球eb的位置p上。
[0221]
入射到第二衍射部分310-2的右端部上的绿色光gl2被第二衍射部分310-2的右端部透射衍射，以形成中央的视角范围avr-c的右端，并且绿色光gl3入射到眼球eb的位置p上。
[0222]
入射到第三衍射部分310-3的左端部上的红色光rl1被第三衍射部分310-3的左端部反射衍射，以形成右侧的视角范围avr-r的左端。之后，红色光rl1被导光板210中的近前侧表面210a折射，并且入射到眼球eb的位置p上。
[0223]
入射到第三衍射部分310-3的中间部上的红色光rl3被第三衍射部分310-3的中间部反射衍射，以形成右侧的视角范围avr-r的中心。之后，红色光rl3被导光板210中的近前侧表面210a折射，并且入射到眼球eb的位置p上。
[0224]
入射到第三衍射部分310-3的右端部上的红色光rl2被第三衍射部分310-3的右端部反射衍射，以形成右侧的视角范围avr-r的右端(全部视角范围的右侧的最大视角)。之后，红色光rl2被导光板210中的近前侧表面210a折射，并且入射到眼球eb的位置p上。
[0225]
[由根据第二实施方式的实施例1的显示装置提供的效果]
[0226]
在实施例1的显示装置20-1中，光发射系统100-2-1发射由三个光(例如蓝色光bl、绿色光gl和红色光rl)的合成光构成的图像光il，并且光偏转系统300-2包括衍射部分群组，该衍射部分群组包括三个衍射部分310-1至310-3，并且依次选择性地对图像光il中包括的三个光(例如蓝色光bl、绿色光gl和红色光rl)进行衍射。此外，光发射系统100-2-1发射包括第一至第三图像光il1至il3的多个图像光il。
[0227]
显示装置20-1可以提供与根据上述第一实施方式的实施例1的显示装置10-1提供的效果相似的效果，并且可以以更宽的视角并且以高分辨率显示，由三个光(例如蓝色光bl、绿色光gl和红色光rl)的合成光构成的彩色图像(例如全色图像)。
[0228]
[根据第二实施方式的实施例2的显示装置]
[0229]
参考图13描述根据本技术第二实施方式的实施例2的显示装置20-2。
[0230]
如图13所示，除了光发射系统的配置之外，实施例2的显示装置20-2具有与上述实施例1的显示装置20-1的配置相似的配置。
[0231]
除了图像光生成器的配置之外，显示装置20-2的光发射系统100-2-2具有与根据上述第一实施方式的实施例2的显示装置10-2的光发射系统100-1-2的配置相似的配置。
[0232]
换言之，光发射系统100-2-2具有其中光发射系统100-1-2的图像光生成器110-1被图像光生成器110-2替换的的配置。
[0233]
显示装置20-2可以提供与上述实施例1的显示装置20-1提供的效果相似的效果，并且使得可以单独控制各个扫描光(各个图像光il)。
[0234]
[根据第二实施方式的实施例3的显示装置]
[0235]
参考图14描述根据本技术的第二实施方式的实施例3的显示装置20-3。
[0236]
如图14所示，除了光发射系统的配置之外，实施例3的显示装置20-3具有与上述实施例2的显示装置20-2的配置相似的配置。
[0237]
除了图像光生成器的配置之外，显示装置20-3的光发射系统100-2-3具有与根据上述第一实施方式的实施例3的显示装置10-3的光发射系统100-1-3的配置相似的配置。
[0238]
换言之，光发射系统100-2-3具有其中光发射系统100-1-3的图像光生成器110-1被图像光生成器110-2替换的配置。
[0239]
显示装置20-3可以提供与上述实施例2的显示装置20-2提供的效果相似的效果，并且可以显示其中已经校正了色差的高质量彩色图像。
[0240]
[根据第二实施方式的实施例4的显示装置]
[0241]
参考图15至图17描述根据本技术第二实施方式的实施例4的显示装置20-4。
[0242]
如图15所示，实施例4的显示装置20-4包括光发射系统，该光发射系统具有与实施例1的显示装置20-1的光发射系统的配置不同的配置。
[0243]
此外，显示装置20-4包括视线检测系统500(参考图8)和第一驱动部分120e。
[0244]
显示装置20-4的光发射系统100-2-4具有与根据上述第一实施方式的实施例4的显示装置10-4的光发射系统100-1-4的配置相似的配置。
[0245]
换言之，光发射系统100-2-4具有其中光发射系统100-1-4的图像光生成器110-1被图像光生成器110-2替换的配置。
[0246]
控制系统400基于由视线检测系统500执行的检测结果来控制第一驱动部分120e。
[0247]
具体来说，控制系统400根据与眼球eb的方向对应的视线方向gd(也称为注视方向
gd)控制第一驱动部分120e，以调整聚光光学元件120b在光轴方向上的位置。
[0248]
例如，如图15所示，首先，将聚光光学元件120b的如下位置设置为基准位置：在该位置，当注视方向gd朝向中央(正面)时，从第一衍射部分310-1或第二衍射部分310-2沿着注视方向gd(例如垂直于导光板210的方向)入射到眼球eb上的光(例如，绿色光gl3)的发散角和横截面形状成为适当的(优选为最佳的)。
[0249]
例如，如图16所示，当注视方向gd朝向左侧方向时，控制系统400控制第一驱动部分120e，使得聚光光学元件120b从基准位置向扫描光学元件120c侧移动，并且改变从第一衍射部分310-1沿着注视方向gd入射的蓝色光bl被聚光光学元件120b聚光的位置(例如，使该蓝色光bl的聚光位置向光路上的近前侧移动)，以使得该蓝色光bl的发散角和横截面形状是适当的(优选为最佳的)。
[0250]
例如，如图17所示，当注视方向gd朝向右侧方向时，控制系统400控制第一驱动部分120e，使得聚光光学元件120b从基准位置向色差校正衍射部分120d侧移动，并且改变沿着注视方向gd入射到眼球eb上的红色光rl被聚光光学元件120b聚光的位置(例如，使该红色光rl的聚光位置向光路上的里侧移动)，以使得该红色光rl的发散角和横截面形状是适当的(优选为最佳的)。
[0251]
显示装置20-4可以提供与上述实施例3的显示装置20-3提供的效果相似的效果，并且可以使从任意视线方向入射到眼球eb上的光的发散角和横截面形状适当。这使得无论视线的方向如何，都能够在视觉上确认高质量的图像。
[0252]
3.《根据本技术第三实施方式的显示装置》
[0253]
下面参考附图描述根据本技术第三实施方式的显示装置30。
[0254]
[根据本技术第三实施方式的实施例1的显示装置]
[0255]
参考图18描述根据第三实施方式实施例1的显示装置30-1。
[0256]
如图18所示，除了光偏转系统的配置外，根据第三实施方式的实施例1的显示装置30-1具有与根据上述第一实施方式的实施例1的显示装置10-1的配置相似的配置。
[0257]
实施例1的显示装置30-1中包括的衍射部分群组对图像光il中包括的多个光中的至少两个光进行衍射，使得图像光il中包括的多个光中的至少两个光指向眼球eb上的不同位置。
[0258]
实施例1的显示装置30-1中包括的衍射部分群组对图像光il中包括的多个光中的至少两个光进行衍射，使得图像光il中包括的多个光中的至少两个光指向眼球eb上的同一位置。
[0259]
具体而言，显示装置30-1的光偏转系统300-3包括衍射部分群组，该衍射部分群组包括第一至第三衍射部分320-1至320-3，这些衍射部分按此顺序设置在导光板210内的图像光il的传播路径上。
[0260]
第一衍射部分320-1和第三衍射部分320-3被设置在例如导光板210中的里侧表面210b，第二衍射部分320-2被设置在例如导光板210中的近前侧表面210a。
[0261]
第一衍射部分320-1选择性地对入射的图像光il中包括的蓝色光bl的一部分进行衍射。蓝色光bl的该衍射的一部分被导光板210中的近前侧表面210a折射，以入射到眼球eb的左侧的位置p1上。图像光il中的蓝色光bl的其他部分以及红色光rl被导光板210中的里侧表面210b全反射，以入射到第二衍射部分320-2上。
[0262]
第二衍射部分320-2包括在导光板210的厚度方向上层叠的多个(例如，两个)衍射结构。该多个衍射结构中的衍射结构具有对于图像光il中包括的多个光的波长中的不同波长(例如，蓝色光bl和红色光rl的波长)的波长选择性。
[0263]
第二衍射部分320-2的多个(例如，两个)衍射结构之中的一个衍射结构朝向位于眼球eb左侧的位置p1对入射的红色光rl的一部分进行衍射，第二衍射部分320-2的多个衍射结构之中的另一个衍射结构朝向位于眼球eb右侧的位置p2对入射的蓝色光bl的其他部分进行衍射。入射到第二衍射部分320-2上的红色光rl的其他部分被导光板210中的近前侧表面210a全反射，并且入射到第三衍射部分320-3上。
[0264]
第三衍射部分320-3选择性地对入射的红色光rl的其他部分进行衍射。红色光rl的该衍射的其他部分被导光板210中的近前侧表面210a折射，并且入射到位于眼球eb右侧的位置p2上。
[0265]
第一衍射部分320-1和第二衍射部分320-2具有对于图像光il中包括的多个光的波长中的不同波长(例如，蓝色光bl和红色光rl的波长)的波长选择性。
[0266]
第一衍射部分320-1和第二衍射部分320-2具有对于图像光il中包括的多个光的波长中的相同波长(例如，蓝色光bl的波长)的波长选择性。
[0267]
第二衍射部分320-2和第三衍射部分320-3具有对于图像光il中包括的多个光的波长中的不同波长(例如，蓝色光bl和红色光rl的波长)的波长选择性。
[0268]
第二衍射部分320-2和第三衍射部分320-3具有对于图像光il中包括的多个光的波长中的相同波长(例如，红色光rl的波长)的波长选择性。
[0269]
如上所述，在显示装置30-1中，入射到光偏转系统300-3的衍射部分群组上的图像光il中的蓝色光bl的一部分和图像光il中的红色光rl的一部分入射到眼球eb的位置p1上，并且，蓝色光bl的其他部分和红色光rl的其他部分入射到眼球eb的位置p2上。
[0270]
换句话说，通过来自第一衍射部分320-1和第二衍射部分320-2的多个衍射光，形成以左侧的位置p1为聚光点(顶点)的第一视角av1，并且通过来自第二衍射部分320-2和第三衍射部分320-3的多个衍射光，形成以右侧的位置p2为聚光点(顶点)的第二视角av2。
[0271]
这也使得，例如，如果显示装置30-1与眼球eb之间存在一定量的位置偏差，则使得能够在视觉上确认由蓝色光bl和红色光rl的合成光构成的彩色图像。换句话说，可以抑制彩色图像的消失。
[0272]
补充来讲，入射到第一衍射部分320-1的左端部上的图像光il1中的蓝色光bl1的一部分bl1-1被第一衍射部分320-1的左端部反射衍射，以形成第一视角av1的左侧的最大视角。之后，该部分bl1-1被导光板210中的近前侧表面210a折射，并且入射到位于眼球eb左侧的位置p1上。
[0273]
入射到第一衍射部分320-1的左端部上的图像光il1中的蓝色光bl的其他部分bl1-2以及红色光rl1被导光板210中的里侧表面210b全反射，以入射到第二衍射部分320-2的左端部上。
[0274]
入射到第一衍射部分320-1的右端部的图像光il2中的蓝色光bl2的一部分bl2-1被第一衍射部分320-1的右端部反射衍射，以形成第一视角av1的中心视角，并且该部分bl2-1入射到位于眼球eb的左侧的位置p1上。
[0275]
入射到第一衍射部分320-1的右端部上的图像光il2中的蓝色光bl的其他部分
bl2-2以及红色光rl2被导光板210中的里侧表面210b全反射，并且入射到第二衍射部分320-2的右端部上。
[0276]
入射到第一衍射部分320-1的左端部与右端部之间的中间部上的图像光il3中的蓝色光bl3的一部分bl3-1被第一衍射部分320-1的中间部反射衍射，以形成在第一视角av1的左侧的最大视角与中心视角之间的中间视角。之后，该部分bl3-1被导光板210中的近前侧表面210a折射，并且入射到位于眼球eb左侧的位置p1上。
[0277]
入射到第一衍射部分320-1的左端部与右端部之间的中间部上的图像光il3中的蓝色光bl3的其他部分bl3-2以及红色光rl3被导光板210中的里侧表面210b全反射，并且入射到第二衍射部分320-2的左端部与右端部之间的中间部上。
[0278]
入射到第二衍射部分320-2的左端部上的红色光rl1的一部分rl1-1被第二衍射部分320-2的左端部透射衍射，以形成第一视角av1的中心视角，并且该部分rl1-1入射到位于眼球eb左侧的位置p1上。
[0279]
入射到第二衍射部分320-2的左端部上的红色光rl1的其他部分rl1-2被导光板210中的近前侧表面210a全反射，并且入射到第三衍射部分320-3上。
[0280]
入射到第二衍射部分320-2的左端部上的蓝色光bl1的其他部分bl1-2被第二衍射部分320-2的左端部透射衍射，以形成第二视角av2的左端，并且该其他部分bl1-2入射到位于眼球eb右侧的位置p2上。
[0281]
入射到第二衍射部分320-2的右端部上的红色光rl2的一部分rl2-1被第二衍射部分320-2的右端部透射衍射，以形成第一视角av1的右端，并且该部分rl2-1入射到位于眼球eb左侧的位置p1。
[0282]
入射到第二衍射部分320-2的右端部上的红色光rl2的其他部分rl2-2被导光板210中的近前侧表面210a全反射，并且该其他部分rl2-2入射到第三衍射部分320-3。
[0283]
入射到第二衍射部分320-2的右端部上的蓝色光bl2的其他部分bl2-2被第二衍射部分320-2的右端部透射衍射，以形成第二视角av2的中心视角，并且该其他部分bl2-2入射到位于眼球eb右侧的位置p2上。
[0284]
入射到第二衍射部分320-2的左端部与右端部之间的中间部上的红色光rl3的一部分rl3-1被第二衍射部分320-2的中间部透射衍射，以形成在第一视角av1的中心视角与右侧的最大视角之间的中间视角，并且该部分rl3-1入射到位于眼球eb左侧的位置p1。
[0285]
入射到第二衍射部分320-2的左端部与右端部之间的中间部上的红色光rl3的其他部分rl3-2被导光板210中的近前侧表面210a全反射，并且该其他部分rl3-2入射到第三衍射部分320-3上。
[0286]
入射到第二衍射部分320-2的左端部与右端部之间的中间部上的蓝色光bl3的其他部分bl3-2被第二衍射部分320-2的中间部透射衍射，以形成在第二视角av2的中心视角与左侧的最大视角之间的中间视角，并且该其他部分bl3-2入射到位于眼球eb右侧的位置p2上。
[0287]
入射到第三衍射部分320-3的左端部上的红色光rl1的其他部分rl1-2被第三衍射部分320-3的左端部反射衍射，以形成第二视角av2的中心视角，并且该其他部分rl1-2入射到位于眼球eb右侧的位置p2上。
[0288]
入射到第三衍射部分320-3的右端部上的红色光rl2的其他部分rl2-2被第三衍射
部分320-3的右端部反射衍射，以形成第二视角av2的右侧的最大视角。之后，该其他部分rl2-2被导光板210中的近前侧表面210a折射，并且入射到位于眼球eb右侧的位置p2上。
[0289]
入射到第三衍射部分320-3的左端部与右端部之间的中间部上的红色光rl3的其他部分rl3-2被第三衍射部分320-3的中间部反射衍射，以形成第二视角av2的中心视角与右侧的最大视角之间的中间视角。之后，该其他部分rl3-2被导光板210中的近前侧表面210a折射，并且入射到位于眼球eb右侧的位置p2上。
[0290]
注意，尽管第二衍射部分320-2具有由多个(例如，两个)衍射结构层叠而成的叠层结构，但是第二衍射部分320-2也可以具有由多个(例如，两个)衍射图案形成的单层结构。在这种情况下，优选的是，多个衍射图案中的衍射图案具有对于图像光il中包括的多个光段的波长中的不同波长的波长选择性。
[0291]
[根据本技术第三实施方式的实施例2的显示装置]
[0292]
参考图19描述根据第三实施方式的实施例2的显示装置30-2。
[0293]
如图19所示，除了光发射系统的配置之外，第三实施方式的实施例2的显示装置30-2具有与根据上述实施例1的显示装置30-1的配置相似的配置。
[0294]
实施例2的显示装置30-2的光发射系统具有与根据上述第一实施方式的实施例2的显示装置10-2的光发射系统100-1-2的配置相似的配置。
[0295]
显示装置30-2可以提供与上述实施例1的显示装置30-1提供的效果相似的效果，并且使得可以单独控制各个扫描光(各个图像光il)。
[0296]
[根据本技术第三实施方式的实施例3的显示装置]
[0297]
参考图20描述根据第三实施方式的实施例3的显示装置30-3。
[0298]
如图20所示，除了光发射系统的配置之外，第三实施方式的实施例3的显示装置30-3具有与根据上述实施例2的显示装置30-2的配置相似的配置。
[0299]
实施例3的显示装置30-3的光发射系统具有与根据上述第一实施方式的实施例3的显示装置10-3的光发射系统100-1-3的配置相似的配置。
[0300]
显示装置30-3可以提供与上述实施例2的显示装置30-2提供的效果相似的效果，并且可以显示其中已经校正了色差的高质量彩色图像。
[0301]
4.《根据本技术第四实施方式的显示装置》
[0302]
参考附图描述根据本技术的第四实施方式的显示装置40。
[0303]
[根据本技术第四实施方式的实施例1的显示装置]
[0304]
参考图21至图24描述根据第四实施方式的实施例1的显示装置40-1。
[0305]
如图21和图22所示，除了光发射系统的配置之外，实施例1的显示装置40-1具有与上述第一实施方式的实施例4的显示装置10-4的配置相似的配置。
[0306]
显示装置40-1的光发射系统100-4-1包括第二驱动部分120g，所述第二驱动部分120g在用户的垂直视野方向(例如，垂直于图21的纸面的方向)上驱动扫描光学元件120c。注意，为了便于描述，在图21、图23和图24中以透视图示出扫描光学元件120c和反射镜220a。在图21、图23和图24中，箭头指示的上下方向、眼球eb的移动方向和位置p的移动方向实际上对应于垂直于纸面的方向(上面定义的上下方向)。
[0307]
控制系统400基于由视线检测系统500执行的检测结果来控制第二驱动部分120g。
[0308]
具体地说，首先，例如，如图21所示，在眼球eb位于中央位置的状态下，当位置p(聚
光位置)与眼球eb的位置一致时的扫描光学元件120c的位置被设置为基准位置。
[0309]
接下来，例如，如图23所示，当由视线检测系统500执行的检测结果显示眼球eb已经向下移动时，控制系统400使扫描光学元件120c比基准位置更向下移动，以向下移动位置p(聚光位置)。
[0310]
例如，如图24所示，当由视线检测系统500执行的检测结果显示眼球eb已经向上移动时，控制系统400使扫描光学元件120c比基准位置更向上移动，以向上移动位置p(聚光位置)。
[0311]
如上所述，通过根据眼球eb的位置的变化移动扫描光学元件120c，可以使位置p(聚光位置)跟随眼球eb的位置。
[0312]
无论眼球eb的位置如何，显示装置40-1都可以在视觉确认性良好的状态下显示彩色图像。
[0313]
[根据本技术第四实施方式的实施例2的显示装置]
[0314]
参考图25至图27描述根据第四实施方式的实施例2的显示装置40-2。
[0315]
如图25所示，除了光发射系统的配置之外，实施例1的显示装置40-2具有与上述第二实施方式的实施例4的显示装置20-4的配置相似的配置。
[0316]
显示装置40-2的光发射系统100-4-1包括第二驱动部分120g，所述第二驱动部分120g在用户的垂直视野方向(例如，垂直于图25的纸面的方向)上驱动扫描光学元件120c。注意，为了便于描述，图25至图27以透视图示出扫描光学元件120c和反射镜220a。在图25至图27中，箭头指示的上下方向、眼球eb的移动方向和位置p的移动方向实际上对应于垂直于纸面的方向(上面定义的上下方向)。
[0317]
控制系统400基于由视线检测系统500执行的检测结果来控制第二驱动部分120g。
[0318]
具体地说，首先，例如，如图25所示，在眼球eb位于中央位置的状态下，当位置p(聚光位置)与眼球eb的位置一致时的扫描光学元件120c的位置被设置为基准位置。
[0319]
接下来，例如，如图26所示，当由视线检测系统500执行的检测结果显示眼球eb已经向下移动时，控制系统400使扫描光学元件120c比基准位置更向下移动，以向下移动位置p(聚光位置)。
[0320]
例如，如图27所示，当由视线检测系统500执行的检测结果显示眼球eb已经向上移动时，控制系统400使扫描光学元件120c比基准位置更向上移动，以向上移动位置p(聚光位置)。
[0321]
如上所述，通过根据眼球eb的位置的变化移动扫描光学元件120c，可以使位置p跟随眼球eb的位置。
[0322]
无论眼球eb的位置如何，显示装置40-2都可以在视觉确认性良好的状态下显示彩色图像(例如全色图像)。
[0323]
5.《本技术的修改示例》
[0324]
可以适当地修改以上描述的本技术的各实施方式的显示装置的配置。
[0325]
例如，在上述的每个实施方式中，导光系统不一定必须包括导光板。例如，导光系统可以包括至少一个反射镜。
[0326]
例如，衍射部分群组中包括的衍射部分的数量可以是四个或更多。在这种情况下，多个衍射部分可以包括至少一个由多个衍射结构层叠而成的衍射部分和/或至少一个其中
形成有多个衍射图案的衍射部分。
[0327]
衍射部分群组中包括的多个衍射部分的波长选择性和布置不限于上述各实施方式中描述的那些波长选择性和布置，并且可以对其进行适当的修改。
[0328]
例如，在上述第一实施方式中，两个衍射部分中的一个衍射部分可以是选择性地对入射光中的红色光rl进行衍射的衍射部分，而另一个衍射部分可以是选择性地对绿色光gl进行衍射的衍射部分。
[0329]
例如，在上述第一实施方式中，两个衍射部分中的一个衍射部分可以是选择性地对入射光中的蓝色光bl进行衍射的衍射部分，而另一个衍射部分可以是选择性地对绿色光gl进行衍射的衍射部分。
[0330]
例如，在上述各实施方式中，还可以适当地修改设置在导光板210中的近前侧表面210a和里侧表面210b上的衍射部分的数量。
[0331]
在上述第一实施方式的实施例1、第二实施方式的实施例1和第三实施方式的实施例1中，扩散部件布置在图像光生成器的输出侧。然而，除了扩散部件之外的光学元件(例如透镜或反射镜等)也可以布置在图像光生成器的输出侧。
[0332]
入射光学系统220包括反射镜220a。然而，入射光学系统220可以包括多个反射镜，或者可以包括至少一个透镜，或者可以包含至少一个反射镜和至少一个镜头的组合。
[0333]
例如，在上述第四实施方式中，改变扫描光学元件120c的位置。然而，可以代替改变扫描光学元件120c的位置、或者除了改变扫描光学元件12c的位置之外额外地，改变扫描光学元件120c的位姿。可以通过改变扫描光学元件120c的位姿，来改变入射光(图像光il)在扫描光学元件120c上的入射角。
[0334]
例如，在上述的第四实施方式中，代替扫描光学元件120c，可以设置对入射光(图像光il)进行扩散和反射的诸如扩散板、自由曲面反射镜或者微反射镜阵列等光学元件。在这种情况下，该光学元件可以由控制系统400经由第二驱动部分120g来驱动。
[0335]
例如，在上述各实施方式中，光发射系统可以仅包括图像光生成器。换句话说，由图像光生成器生成的图像光il可以直接入射到导光系统。在这种情况下，图像光il的数量可以是一个(例如，图像光il1至il3中的任一个)。
[0336]
例如，在上述各实施方式中，图像光il包括不同颜色带域的多个光(例如，红色光、蓝色光和绿色光中的至少两个光)作为不同波长的多个光。然而，图像光il不限于此。
[0337]
例如，在上述各实施方式中，图像光il可以包括相同颜色带域的多个光作为不同波长的多个光。在这种情况下，多个衍射部分中的衍射部分可以分别选择性地对相同颜色带域的多个光进行衍射。在这种情况下，可以以宽视角显示由不同色调的相同颜色的多个光构成的图像。
[0338]
具体而言，图像光il可以包括不同波长的多个红色光。在这种情况下，多个衍射部分中的衍射部分可以分别选择性地对不同波长的多个红色光中的红色光进行衍射。
[0339]
图像光il可以包括不同波长的多个绿色光。在这种情况下，多个衍射部分中的衍射部分可以分别选择性地对不同波长的多个绿色光中的绿色光进行衍射。
[0340]
图像光il可以包括多个不同波长的蓝色光。在这种情况下，多个衍射部分中的衍射部分可以分别选择性地对不同波长的多个蓝色光中的蓝色光进行衍射。
[0341]
例如，当图像光il包括红色光、绿色光和蓝色光时，可以通过使用由分别选择性对
红色光、绿色光和蓝色光进行衍射的三个衍射结构层叠而成的衍射部分，以宽视角显示由白色光构成的图像。
[0342]
例如，当图像光il包括红色光、绿色光和蓝色光时，可以通过使用其中分别选择性对红色光、绿色光和蓝色光进行衍射的三个衍射图案被多重形成的衍射部分，以宽视角显示由白色光构成的图像。
[0343]
上述各实施方式的各实施例的配置可以在不矛盾的范围内相互组合。
[0344]
此外，本技术还可以采取以下配置。
[0345]
(1)一种显示装置，包括：
[0346]
光发射系统，所述光发射系统发射包括不同波长的多个光的图像光；
[0347]
导光系统，所述导光系统引导从所述光发射系统发射的所述图像光；以及
[0348]
光偏转系统，所述光偏转系统对由所述导光系统引导的所述图像光中包括的所述多个光进行偏转，并使经偏转的多个光从不同方向入射到眼球上。
[0349]
(2)根据(1)所述的显示装置，其中
[0350]
所述导光系统包括
[0351]
导光板；以及
[0352]
入射光学系统，所述入射光学系统使从所述光发射系统发射的所述图像光入射到所述导光板内，以及
[0353]
经由所述入射光学系统入射到所述导光板内的所述图像光在所述导光板内部进行全反射的同时，传播通过所述导光板。
[0354]
(3)根据(1)或(2)所述的显示装置，其中
[0355]
所述光偏转系统包括衍射部分群组，所述衍射部分群组包括多个衍射部分，并且依次选择性地对在所述导光板内部进行全反射的同时传播通过所述导光板的所述图像光中包括的所述多个光进行衍射。
[0356]
(4)根据(3)的显示装置，其中
[0357]
所述多个衍射部分中的衍射部分被设置在所述导光板中的所述图像光的传播路径上的不同位置处，以及
[0358]
所述多个衍射部分中的至少两个衍射部分具有对于所述图像光中包括的所述多个光的波长中的不同波长的波长选择性。
[0359]
(5)根据(3)或(4)的显示装置，其中
[0360]
所述多个衍射部分中的衍射部分被设置在所述导光板中的所述图像光的传播路径上的不同位置处，以及
[0361]
所述多个衍射部分中的至少两个衍射部分具有对于所述图像光中包括的所述多个光的波长中的相同波长的波长选择性。
[0362]
(6)根据(3)至(5)中任一项的显示装置，其中
[0363]
所述衍射部分群组对所述图像光中包括的所述多个光中的至少两个光进行衍射，使得所述图像光中包括的所述多个光中的所述至少两个光指向所述眼球的同一位置。
[0364]
(7)根据(3)至(6)中任一项的显示装置，其中
[0365]
所述衍射部分群组对所述图像光中包括的所述多个光中的至少两个光进行衍射，使得所述图像光中包括的所述多个光中的所述至少两个光指向所述眼球的不同位置。
[0366]
(8)根据(3)至(7)中任一项的显示装置，其中
[0367]
所述多个衍射部分的一部分被设置在所述导光板的相对靠近所述眼球侧的表面上，以及
[0368]
所述多个衍射部分的其他部分被设置在所述导光板的相对远离所述眼球侧的表面上。
[0369]
(9)根据(3)至(8)中任一项的显示装置，其中
[0370]
所述多个衍射部分包括其中包括在所述导光板的厚度方向上层叠的多个衍射结构的衍射部分，以及
[0371]
所述多个衍射结构中的衍射结构具有对于所述图像光中包括的所述多个光的波长中的不同波长的波长选择性。
[0372]
(10)根据(3)至(9)中任一项的显示装置，其中
[0373]
所述多个衍射部分包括其中形成多个衍射图案的衍射部分，以及
[0374]
所述多个衍射图案中的衍射图案具有对于所述图像光中包括的所述多个光的波长中的不同波长的波长选择性。
[0375]
(11)根据(2)所述的显示装置，其中
[0376]
所述入射光学系统包括光学部件，所述光学部件使从所述光发射系统发射的所述图像光以所述图像光在所述导光板内部全反射的入射角入射到所述导光板内。
[0377]
(12)根据(11)的显示装置，其中
[0378]
所述光学部件是反射镜。
[0379]
(13)根据(12)所述的显示装置，其中
[0380]
从所述光发射系统发射的所述图像光透射通过所述导光板，以入射到所述反射镜上。
[0381]
(14)根据(2)和(11)至(13)中任一项所述的显示装置，其中
[0382]
所述光发射系统包括
[0383]
图像光生成器，所述图像光生成器生成所述图像光，以及
[0384]
光学系统，所述光学系统将由所述图像光生成器生成的所述图像光引导到所述入射光学系统。
[0385]
(15)根据(14)所述的显示装置，其中
[0386]
所述光学系统包括扩散部件，所述扩散部件布置在所述图像光生成器与所述入射光学系统之间的所述图像光的光路上，并且对所述图像光进行扩散。
[0387]
(16)根据(14)所述的显示装置，其中
[0388]
所述光学系统包括扫描光学元件，所述扫描光学元件布置在所述图像光生成器与所述入射光学系统之间的所述图像光的光路上，并且对所述图像光进行扫描。
[0389]
(17)根据(14)所述的显示装置，其中
[0390]
所述光学系统包括色差校正衍射部分，所述色差校正衍射部分布置在所述图像光生成器与所述入射光学系统之间的所述图像光的光路上，并且对色差进行校正。
[0391]
(18)根据(16)所述的显示装置，其中
[0392]
所述光学系统包括色差校正衍射部分，所述色差校正衍射部分布置在所述图像光生成器与所述扫描光学元件之间的所述图像光的光路上，并且对色差进行校正。
[0393]
(19)根据(14)所述的显示装置，其中
[0394]
所述光学系统包括
[0395]
光学元件，所述光学元件布置在所述图像光生成器与所述入射光学系统之间的光路上，以及
[0396]
驱动部分，所述驱动部分能够改变所述光学元件的位置、所述光学元件的位姿、或者所述光学元件的位置和位姿两者。
[0397]
(20)根据(19)所述的显示装置，还包括：
[0398]
视线检测系统，所述视线检测系统检测与所述眼球的方向对应的视线；以及
[0399]
控制系统，所述控制系统基于所述视线检测系统的检测结果，控制所述驱动部分。
[0400]
参考标志列表
[0401]
10(10-1至10-4)、20(20-1至20-4)、30(30-1至30-3)、40(40-1和40-2)
[0402]
显示装置
[0403]
100(100-1-1至100-4-1)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
光发射系统
[0404]
110(110-1和110-2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
图像光生成器
[0405]
120(120-1至120-5)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
光学系统
[0406]
120b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
聚光光学元件(光学元件)
[0407]
120c
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
扫描光学元件(光学元件)
[0408]
120d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
色差校正衍射部分
[0409]
120e
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一驱动部分(驱动部分)
[0410]
120g
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第二驱动部分(驱动部分)
[0411]
200
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
导光系统
[0412]
210
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
导光板
[0413]
210a
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导光板的相对靠近眼球的表面
[0414]
210b
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导光板的相对远离眼球的表面
[0415]
220
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入射光学系统
[0416]
220a
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反射镜
[0417]
300(300-1至300-3)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
光偏转系统
[0418]
310(310-1至310-3)、320(320-1至320-3)
ꢀꢀ
衍射部分
[0419]
400
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制系统
[0420]
500
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视线检测系统
[0421]
eb
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眼球