(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を放射する発光素子のアレイと、
前記発光素子のアレイから光を受ける複数の光学素子とを具備し、
前記各光学素子は、ホログラム光学素子、反射膜、及び、回折格子のうち一つとして設計されたものである表示装置であって、
前記複数の光学素子は、第１の光学素子及び第２の光学素子を含み、
前記第１の光学素子は、前記発光素子のアレイの少なくとも一つの発光素子から光を受け、該受けられた光から、前記表示装置の射出瞳の第１の部分を通過する第１のコリメート光ビームを形成するように配置され、
前記第２の光学素子は、前記発光素子のアレイの少なくとも一つの発光素子から光を受け、該受けられた光から、前記表示装置の射出瞳の第２の部分を通過する第２のコリメート光ビームを形成するように配置され、
前記射出瞳の前記第２の部分は、前記射出瞳の前記第１の部分と異なり、
前記表示装置が適切に使用される位置に使用者の眼球が置かれるように、前記使用者の眼球に対して前記表示装置を配置する位置決め装置を更に具備し、
前記表示装置が適切に使用される間、前記第１のコリメート光ビームが中心窩を含む前記使用者の眼球の網膜の中心部に結像され、前記第２のコリメート光ビームが前記中心窩の外の前記網膜の周辺部に結像されるものであることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記射出瞳の前記第２の部分は、前記第１の部分と空間的に分断されたものであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１の及び第２の光学素子は、前記第１の及び第２のコリメート光ビームが互いに対して実質的に平行に前記表示装置から出るように、構成及び配置されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の光学素子の焦点距離は、前記第２の光学素子の焦点距離より大きいものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１の光学素子は第１の層に配置され、前記第２の光学素子は第２の層に配置され、前記関連付けられた発光素子は第３の層に配置され、前記第２の層は、前記第１の層と前記第３の層の間に配置されたものであることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１の光学素子の焦点面及び前記第２の光学素子の焦点面は、共通の焦点面に配置され、前記関連付けられた発光素子は、前記共通の焦点面に配置されたものであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１の及び第２の光学素子の両方と関連付けられた発光素子により放射される光を遮断するフィルターを更に具備し、前記フィルターは、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子の間に配置されたものであることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記発光素子のアレイは、少なくとも一つの第１の色の光を放射する少なくとも一つの第１の発光素子と、少なくとも一つの第２の色の光を放射する少なくとも一つの第２の発光素子とを含み、前記第２の色は、前記第１の色と異なり、前記第１の光学素子は、前記少なくとも一つの第１の発光素子とのみ関連付けられ、前記第２の光学素子は、前記少なくとも一つの第２の発光素子とのみ関連付けられ、前記第１の光学素子は、前記第１の発光素子から光を受け、該受けられた光から前記第１のコリメート光ビームを形成するように配置され、前記第２の光学素子は、前記第２の発光素子から光を受け、該受けられた光から前記第２のコリメート光ビームを形成するように配置されたものであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１の及び第２の光学素子は、少なくとも一つの共通の発光素子と関連付けられ、前記第１の光学素子は、前記共通の発光素子から光を受け、該受けられた光から前記第１のコリメート光ビームを形成するように配置され、前記第２の光学素子は、前記共通の発光素子から光を受け、該受けられた光から前記第２のコリメート光ビームを形成するように配置されたものであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１の及び第２の光学素子のうち少なくとも一つは、前記光学素子の光軸及び前記光学素子の参照軸が互いに対して傾くように構成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第１の及び第２の光学素子は、前記第１の光学素子の参照軸及び前記第２の光学素子の参照軸が互いに対して傾くように構成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１の及び第２の光学素子は、前記第１の光学素子の参照軸及び前記第２の光学素子の参照軸が互いに対して平行であるように構成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第１の及び第２の光学素子は、前記第１の光学素子の参照軸及び前記第２の光学素子の参照軸が互いに対して一致するように構成されたものであることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第１の及び第２の光学素子は、前記第１の光学素子の参照軸及び前記第２の光学素子の参照軸が互いに対して空間的に分離されるように構成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第１の光学素子は、前記表示装置の第１の感光乳剤領域に記録された第１のホログラム光学素子であり、
前記第２の光学素子は、前記表示装置の第２の感光乳剤領域に記録された第２のホログラム光学素子であり、前記第２感光乳剤領域は、前記第１の感光乳剤領域と異なるものであることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記第１の光学素子は、前記表示装置の第１の感光乳剤領域に記録された第１のホログラム光学素子であり、
前記第２の光学素子も、前記第１の感光乳剤領域に記録された第２のホログラム光学素子であることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記第２の光学素子は、前記第１の光学素子の光軸に対してオフセットして配置された少なくとも二つの第２の光学素子として設けられたものであることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第１の及び第２の光学素子は、少なくとも一つの共通の発光素子と関連付けられ、前記第１の発光素子は、一次偏向、一次回折、及び／又は一次反射によって、前記共通の発光素子により放射された光から前記第１のコリメート光ビームを形成するように、前記共通の発光素子に対して構成及び配置され、前記第２の発光素子は、二次偏向、二次回折、及び／又は二次反射によって、前記共通の発光素子により放射された光から前記第２のコリメート光ビームを形成するように、前記共通の発光素子に対して構成及び配置されたものであることを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１９】
光学素子は、少なくとも一つの第１の発光素子及び少なくとも一つの第２の発光素子と関連付けられ、前記第１の及び第２の発光素子のそれぞれは、前記発光素子が光を放射するオン状態と前記発光素子が光を放射しないオフ状態の間で切り替え可能であり、
前記光学素子は、前記少なくとも一つの第１の発光素子により放射された光から少なくとも一つの第１のコリメート光ビームを形成し、前記少なくとも一つの第２の発光素子により放射された光から少なくとも一つの第２のコリメート光ビームを形成するように構成され、
前記光学素子並びに前記第１の及び第２の発光素子は、
前記第１のコリメート光ビームが前記表示装置の射出瞳の第１の部分を通過し、
前記第２のコリメート光ビームが前記表示装置の射出瞳の第２の部分を通過するように構成及び配置され、前記第２の部分は、前記第１の部分と異なることを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項２０】
使用者の眼球の瞳の像を取得し、前記使用者の眼球の瞳の位置を表す位置信号を生成する像取得装置と、
前記位置信号に基づき、前記第１の及び第２の発光素子を切り替える制御ユニットとを更に具備し、
前記制御ユニットは、
前記使用者の眼球の瞳が前記表示装置の射出瞳の第１の部分に位置する時に、前記第１の発光素子をオン状態に設定し、及び／又は、前記第２の発光素子をオフ状態に設定し、及び／又は、
前記使用者の眼球の瞳が前記表示装置の射出瞳の第２の部分に位置する時に、前記第１の発光素子をオフ状態に設定し、及び／又は、前記第２の発光素子をオン状態に設定するように構成されたものであることを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
各コリメート光ビームの伝播方向を少なくとも一つの第１の方向と少なくとも一つの第２の方向の間で変更するように構成された切り替え可能な偏向装置を更に具備し、前記偏向装置は、複数の異なる群のコリメート光ビームのそれぞれに関して、前記伝播方向を独立して変更するように構成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項２２】
少なくとも一つのコリメート光ビームとそれぞれ関連付けられた複数の切り替え可能な偏向素子を更に具備し、
各偏向素子は、前記コリメート光ビームが前記表示装置の射出瞳の第１の部分を通過するように、前記偏向素子が前記コリメート光ビームの伝播方向を固定するオン状態と、前記コリメート光ビームが前記表示装置の射出瞳の第２の部分を通過するように、前記偏向素子が前記コリメート光ビームの伝播方向を変更するオフ状態の間で切り替え可能であり、前記第２の部分は、前記第１の部分と異なることを特徴とする請求項１から請求項２１のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項２３】
使用者の眼球の瞳の像を取得し、前記使用者の眼球の瞳の位置を表す位置信号を生成する像取得装置と、
前記位置信号に基づき、前記偏向素子を切り替える制御ユニットとを更に具備し、前記制御ユニットは、
前記使用者の眼球の瞳が前記表示装置の射出瞳の第１の部分に位置する時に、オン状態で前記コリメート光ビームを前記表示装置の射出瞳の第２の部分に通過させる偏向素子を、前記コリメート光ビームが前記表示装置の射出瞳の第１の部分を通過するように、オフ状態に設定し、及び／又は、
前記使用者の眼球の瞳が前記表示装置の射出瞳の第２の部分に位置する時に、オン状態で前記コリメート光ビームを前記表示装置の射出瞳の第１の部分に通過させる偏向素子を、前記コリメート光ビームが前記表示装置の射出瞳の第２の部分を通過するように、オフ状態に設定するように構成されたものであることを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記複数の光学素子の少なくとも一部、及び、前記関連付けられた発光素子の少なくとも一部は、前記表示装置の少なくとも一つの作動状態において、コリメート光ビームが交差点又は交差領域に方向づけられるような方法で、前記コリメート光ビームが互いに収束するように構成及び配置され、前記交差点又は交差領域は、第１の観察方向から第２の観察方向に変更される時に、使用者の眼球が周りを回転する回転点の近傍に位置するものであることを特徴とする請求項１から請求項２３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項２５】
シースルー部分を有するシースルー部材を更に具備し、前記シースルー部材は、前記複数の発光素子を含み、前記発光素子は、前記シースルー部分内に相互に間隔をあけて設けられ、前記シースルー部材は、前記シースルー部分内に設けられた前記光学素子を更に含むものであることを特徴とする請求項１から請求項２４のいずれか一項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置は、シースルーディスプレイ装置、ヘッドマウントディスプレイ装置、シースルーヘッドマウントディスプレイ装置、ヘルメットマウントディスプレイ装置、シースルーヘルメットマウントディスプレイ装置、ヘッドアップディスプレイ装置、及び／又は、シースルーヘッドアップディスプレイ装置であり得る。表示装置、特に、ヘッドアップディスプレイ装置は、自動車や航空機等の乗り物のフロントガラス内に提供されることができる。
【０００３】
このような表示装置は、拡張現実映像を作り出すために、すなわち、実体世界の像と使用者の視野内のディスプレイの像とを重ね合わせるために使用されることができる。従って、表示装置が適切に使用される間、表示装置越しの実体世界の像に加えて、オーバーレイ情報を表す追加的に重ね合わされたディスプレイの像を使用者の眼球に到達させることが可能である。
【０００４】
これに代わって、このような表示装置は、仮想（又は人工）現実の映像を作り出すために、すなわち、実体世界をシミュレートできる環境を（特に完全に）シミュレートするためにも使用されることができる。従って、このような表示装置が適切に使用される間、実体世界の像を表示装置によりシミュレートし、シミュレートされた実体世界に加えて、追加のオーバーレイ情報を表示装置により生成し、使用者の眼球に到達させることが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の少なくとも一つの実施態様の一つの目的は、改善された設計の（特に、拡張現実又は仮想現実の映像を作り出すための）表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は請求項１に記載の表示装置によって達成される。
【０００７】
表示装置は、発光素子のアレイと、発光素子のアレイから光を受ける複数の光学素子とを具備する。各発光素子は、（特に可視）光を放射するように構成される。各光学素子は、少なくとも一つの発光素子と関連付けられ、受けられた光から少なくとも一つのコリメート光ビームを形成するように構成される。
【０００８】
言い換えると、この表示装置は、複数の発光素子を具備することができ、この発光素子のアレイは、表示装置のディスプレイを形成することができる。特に、各発光素子は、表示装置のディスプレイの単一のピクセル（すなわち最小のアドレス可能素子）を形成することができる。これらの発光素子は、互いに対して空間的に分離されて及び／又は重ならない方法で配置されることができる。
【０００９】
技術的効果及び利点として、この表示装置は、表示装置から出るコリメート光ビームにより、使用者が彼／彼女の視界を（ほぼ）無限遠に調節することを可能にする。特に、光学素子は、表示装置の光学系を表すとみなすことができ、ディスプレイの像を拡大、及び／又は、（仮想的に）無限遠に投影するように構成されることができる。例えば、表示装置の像は、使用者の眼球の方向に表示装置から出るコリメート光ビームによって表すことができ、無限遠に調節された人間の水晶体によって網膜上に焦点が合わせられる。この点で、表示装置によって放射されるコリメート光ビームは、無限遠の（又は少なくとも、ほぼ無限遠の）距離に像を作り出すことができる。これに代わって、表示装置の光学素子は、虚像を作り出すために、所定の面上に表示装置の像を（仮想的に）結像するように構成されてもよい。これは、人間の目が無限遠ではなく、例えば、虚像の面に相当する平面内に位置する現実世界の物体へ焦点が合わされる時に有効である。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００１０】
明確性及び簡潔性のために、「関連付けられた」という用語が用いられる。「関連付けられた」とは、光学素子が、関連付けられた発光素子により放射される光のみを反射、偏向、及び／又は屈折し、特に、関連付けられていない発光素子により放射される光に対して実質的に透明であることと理解又は定義される。より具体的には、光学素子は、偏向スペクトル内でのみ光を反射、偏向、及び／又は屈折することができる。ここで、光学素子の偏向スペクトルとは、関連付けられた発光素子の放射スペクトルを完全に又は部分的に包含するものであり、特に、光学素子の偏向スペクトルとは、光学素子と関連付けられていない発光素子の放射スペクトルを包含しないものである。後者の場合、光学素子は、関連付けられていない光学素子により、又は実体世界により放射される光に対して透明であることができる。
【００１１】
光学素子を実現するための様々な選択肢が存在する。例えば、光学素子は、ホログラム光学素子であってもよく、又は含んでもよい。ホログラム光学素子は、透過型ホログラム光学素子又は反射型ホログラム光学素子であってもよい。特に、光学素子は、収束レンズを表す光学特性を有するホログラム収束レンズ（例えば、収束レンズの透過型ホログラム）又は凹面鏡を表す光学特性を有するホログラム凹面鏡（例えば、凹面鏡の反射型ホログラム）であってもよく、又は含んでもよい。ホログラム光学素子は、表示装置の（特に、出現性のホログラフィック）感光乳剤領域に記録されることができる。これに加えて、又はこれに代わって、光学素子は、回折格子、特に、透過型振幅格子、透過型位相格子、反射型位相格子、及び／又は反射型振幅格子であってもよく、又は含んでもよい。これに加えて、又はこれに代わって、光学素子は、偏向膜、回折膜、及び／又は反射膜であってもよく、又は含んでもよい。本開示において、偏向、回折、屈折、及び／又は反射は、明確性及び簡潔性のために、単に「反射」と呼ばれ得る。反射膜は、特には二色性（又はダイクロイック）である、反射部分を有することができる。二色性とは、光学素子が偏向スペクトル内でのみ光を反射、偏向、及び／又は屈折することと理解又は定義することができる。ここで、光学素子の偏向スペクトルとは、関連付けられた発光素子の放射スペクトルを完全に又は部分的に包含するものであるが、光学素子の偏向スペクトルは、具体的には関連付けられていない発光素子により、又は実体世界により放射される光に対して透明であることで、光学素子と関連付けられていない発光素子の放射スペクトルを包含しない。上記の反射部分は、球状又は放物面状とすることができる。これに加えて、又はこれに代わって、光学素子は、液晶偏光格子及び／又は液体レンズであってもよく、又は含んでもよい。
【００１２】
光学素子を実現するための上記の選択肢により、焦点面、焦点距離、及び／又は光軸を有する光学素子も実現可能になる。
【００１３】
また、光学素子は、関連付けられた少なくとも一つの発光素子の（虚）像が無限遠（すなわち、無限距離）に提供されるような拡大光学特性を有することができる。関連付けられた発光素子から受けられた光を平行化するため、光学素子は、焦点面及び焦点距離を有することができ、この関連付けられた発光素子は、関連付けられた光学素子の焦点面内に配置されることができる。光学素子は、幾何学部分、及び／又は、偏向、反射、及び／又は屈折部分を有することができる。上述したように、本開示において、偏向、回折、屈折、及び／又は反射は、明確性及び簡潔性のために、単に「反射」と呼ばれ得る。幾何学部分及び／又は反射部分は、円状、長方形状、又は正方形状とすることができる。
【００１４】
より具体的には、光学素子は、「最小収差位置」により特徴付けることができる。最小収差位置とは、点状の発光素子がこの最小収差位置に位置し、光学素子がこの点状の発光素子から光を受け、該受けられた光からコリメート光ビームを形成する時に、光学収差が最小となる位置である。例えば、光学素子の最小収差位置は、意図された光学素子の位置及び／又は方位に対して（より具体的には、光学素子が感光乳剤領域内に該領域によって形成される際の該領域の位置及び／又は方位に対して）光学素子をホログラム光学素子として記録する間、記録される物体が存在する、物体の（任意に中心の）位置である。これに関して、最小収差位置は、光学素子の焦点面の中心として定義又は理解することができる。
【００１５】
光学素子の焦点距離は、光学素子の最小収差位置と、光学素子の幾何学部分及び／又は反射部分が配置される面の間の最短距離と定義又は理解することができる。
【００１６】
光学素子の参照軸は、光学素子の（例えば、幾何学部分及び／又は反射部分の）中心を通り、かつ、光学素子の最小収差位置に位置する点状の発光素子から受けられた光から光学素子により形成されたコリメート光ビームと平行な直線として定義又は理解することができる。参照軸の方位は、例えば、光学素子をホログラム光学素子として記録する間、ホログラム光学素子が記録される感光乳剤領域に対して参照ビームを配置する及び／又は傾けることによって、また別の例としては、反射膜を生成する塗布プロセスの間、反射部分が塗布される（任意に透明な）基材に対して、反射膜の反射部分を配置する及び／又は傾けることによって、調整及び固定されることができる。参照ビームは、ホログラム記録プロセス中、記録される物体から散乱される波と共に、感光乳剤領域にホログラムの干渉パターンを形成する光参照波の光線の束の中心光線によって表すことができる。
【００１７】
光学素子の物体軸は、最小収差位置を通り、光学素子（例えば、その幾何学部分及び／又は反射部分）が配置される面と垂直な直線として定義又は理解することができる。
【００１８】
光学素子の光軸は、光学素子の（例えば、幾何学部分及び／又は反射部分の）中心を通り、かつ、光学素子の最小収差位置を通る直線として定義又は理解することができる。これに関して、光学素子の光軸は、上記中心を位置決めし、上記最小収差位置を位置決めすることによって、調整及び固定されることができる。光軸の方位は、例えば、光学素子をホログラム光学素子として記録する間、ホログラム光学素子が記録される感光乳剤領域に対して、ホログラムとして結像される物体（すなわち、レンズ又は鏡等）を配置することによって、また別の例としては、反射膜を生成する塗布プロセスの間、反射部分が塗布される（任意に透明な）基材に対して反射膜の反射部分を配置する及び／又は傾けることによって、調整及び固定されることができる。特に、光軸は、物体軸と平行でもよく、又は一致すらしてもよい。しかしながら一般に、光軸は、必ずしも物体軸と一致する必要はなく、及び／又は、必ずしも平行である必要はなく、物体軸に対して傾いていてもよい。参照軸についても同様のことが言える。光軸は、参照軸と平行でもよく、又は一致すらしてもよい。しかしながら一般に、光軸は、必ずしも参照軸と一致する必要はなく、及び／又は、必ずしも平行である必要はなく、参照軸に対して傾いていてもよい。発光素子が焦点面内かつ関連付けられた光学素子の光軸上に位置する場合、光学素子は、関連付けられた発光素子により放射される光からコリメート光ビームを形成し、このコリメート光ビームは、参照軸と平行に、参照軸に沿って、光学素子から出る。しかしながら、発光素子が焦点面内に位置するが、関連付けられた光学素子の光軸から逸れている場合、光学素子は、関連付けられた発光素子により放射される光からなおもコリメート光ビームを形成するが、このコリメート光ビームは、参照軸に対して偏向された（すなわち、傾いた、角度を有する）方法で、光学素子から出る。
【００１９】
上記を考慮すれば、それぞれ所望の方位を伴う参照軸、物体軸、及び／又は光軸を有する光学素子を実現することも可能である。また、光学素子及び関連付けられた発光素子は、関連付けられた発光素子から受けられた光から光学素子により形成されたコリメート光ビームが表示装置の射出瞳の所望の部分を通過するように、（互いに対して）構成及び配置されることもできる。
【００２０】
表示装置の射出瞳は、（特に全ての）コリメート光ビームの束（特にコーン）の断面、より一般には、表示装置が適切に使用される間、表示装置の全発光素子が光を放射する時に、表示装置から使用者の眼球の（特に網膜の）位置に出る（特に全ての）光線の束の断面として定義又は理解することができる。特に、表示装置の射出瞳内で、表示装置の光学素子により生成された各コリメート光ビームは、光点に投影されると考えることができ、このため、複数のコリメート光ビームは、表示装置の射出瞳内に光点パターンを形成することができる。
【００２１】
表示装置の射出瞳の第１の部分は、例えば、表示装置が適切に使用される間、使用者の眼球が少なくとも一つの第１の観察方向に沿って注視する時に、この眼球の瞳が置かれる第１の空間部分を表すことができる。表示装置の射出瞳の第２の部分は、例えば、表示装置が適切に使用される間、使用者の眼球が第１の観察方向とは異なる少なくとも一つの第２の観察方向に沿って注視する時に、この眼球の瞳が置かれる、第１の空間部分と異なる第２の空間部分を表すことができる。
【００２２】
発光素子は、発光素子が（特に可視）光を放射するオン状態と、発光素子が（特に可視）光を放射しないオフ状態との間で切り替え可能であることができる。例えば、光学素子は、少なくとも一つの第１の発光素子及び少なくとも一つの第２の発光素子と関連付けることができ、第１の及び第２の発光素子のそれぞれは、発光素子が光を放射するオン状態と発光素子が光を放射しないオフ状態の間で切り替え可能とすることができる。この光学素子は、上記少なくとも一つの第１の発光素子により放射された光から少なくとも一つの第１のコリメート光ビームを形成し、上記少なくとも一つの第２の発光素子により放射された光から少なくとも一つの第２のコリメート光ビームを形成するように構成されることができる。この光学素子並びに第１の及び第２の発光素子は、上記少なくとも一つの第１のコリメート光ビームが表示装置の射出瞳の第１の部分を通過し、上記少なくとも一つの第２のコリメート光ビームが表示装置の射出瞳の第２の部分を通過するように構成及び配置されることができる。ここで、上記第２の部分は、上記第１の部分と異なり、特に、上記第１の部分と空間的に分断されたものである。第１の発光素子は、光学素子の光軸上に配置することができ、一方、第２の発光素子は、光学素子の光軸から逸れて配置されることができる。
【００２３】
技術的効果及び利点として、使用者の眼球の瞳が表示装置の射出瞳の第１の部分（を表す第１の空間部分）に置かれた際の第１の観察方向に沿って、使用者の眼球が注視する時に、第１の発光素子のみをオン状態に設定し、第２の発光素子をオフ状態に設定することができる。一方で、使用者の眼球の瞳が表示装置の射出瞳の第２の部分（を表す第２の空間部分）に置かれた際の第２の観察方向に沿って、使用者の眼球が注視する時に、第２の発光素子のみをオン状態に設定し、第１の発光素子をオフ状態に設定することができる。言い換えると、特定の発光素子から放射される光が、例えば、この光が使用者の眼球の現行の観察方向では使用者の眼球に到達できないために不要である時に、この発光素子をオフ状態に設定することができる。これに関して、第１の及び第２の発光素子は、それぞれの発光素子をオン又はオフにすることでコリメート光ビームの出力先変更を可能にする複数のチャネルとして理解することができる。すなわち、光学素子と関連付けられた各発光素子により放射された光は、使用者の眼球の異なる観察方向で、使用者の眼球に到達することができる。従って、これらの発光素子により放射される光をより効果的に用いることができる。これにより、必要なパワーが低いエネルギー効率のよい表示装置が実現可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。更に、表示装置から出るコリメート光ビームの出力先変更スキームが、一つの各光学素子と関連付けられた少数の（例えば２つ又は３つの）発光素子でも実現可能であるため、簡素な設計のまま、この出力先変更スキームを機能させることができる。例えば、光が使用者の眼球に直接入ることを防ぐために、発光素子から放射される光を遮断する付加的なマスクを各発光素子に設ける場合、これらのマスクの数及び／又はこれらのマスクの大きさを小さく維持することもでき、これにより、表示装置の設計を更に簡素化することができる。
【００２４】
表示装置は、使用者の眼球の瞳の像を取得する像取得装置を具備することができる。この像取得装置は、特には表示装置の射出瞳の位置に対する、使用者の眼球の瞳の位置を表す位置信号を生成するように構成されることができる。従って、この像取得装置により、使用者の眼球の瞳の位置を追跡することが可能になる。この点で、像取得装置はアイトラッカーとみなすことができる。像取得装置は、スタンドアロンの（例えばマイクロ）カメラであってもよく、例えば、表示装置の側に位置してもよく、又はそれ自身が表示装置に埋め込まれていてもよい。また、表示装置は、制御ユニットを具備することができる。この制御ユニットは、像取得装置により生成された位置信号に基づき、発光素子を切り替えるように構成されることができる。例えば、制御ユニットは、使用者の眼球の瞳が表示装置の射出瞳の第１の部分（を表す第１の空間部分）に位置する時に、第１の発光素子をオン状態に設定し、及び／又は、第２の発光素子をオフ状態に設定し、及び／又は、使用者の眼球の瞳が表示装置の射出瞳の第２の部分（を表す第２の空間部分）に位置する時に、第１の発光素子をオフ状態に設定し、及び／又は、第２の発光素子をオン状態に設定するように構成されることができる。
【００２５】
技術的効果及び利点として、第１の及び第２の発光素子のうち一方の発光素子のみをオン状態に設定して、関連付けられた光学素子により、放射された光を現行の観察方向で使用者の眼球の瞳へ実際に向けることができ、一方で、第１の及び第２の発光素子のうちもう一方の発光素子をオフ状態に設定して、関連付けられた光学素子により、放射された光が現行の観察方向で使用者の眼球の瞳に向けられないようにすることができる。言い換えると、特定の発光素子から放射される光が、例えば、この光が使用者の眼球の現行の観察方向では使用者の眼球に到達できないために不要である時に、この発光素子をオフ状態に設定することができる。従って、使用者の眼球に到達できない光が全く生成されなくなる。そのため、発光素子により放射される光をより効果的に用いることができる。これにより、必要なパワーが低いエネルギー効率のよい表示装置が実現可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００２６】
表示装置は、表示装置が適切に使用される位置に使用者の眼球が置かれるように、使用者の眼球に対して表示装置を配置するように構成された、ガラスフレームや眼鏡フレーム等の位置決め装置を具備することができる。より具体的には、位置決め装置を用いることで、表示装置の位置及び方位に対する使用者の顔又は頭の位置及び方位を定めることができる。位置決め装置は、表示装置の射出瞳（を表す空間部分）内に使用者の眼球の瞳を配置するように構成されることができる。
【００２７】
複数の光学素子及び発光素子のアレイは、コリメート光ビームの少なくとも一つの第１の一部分が表示装置の射出瞳の少なくとも一つの第１の部分を通過し、上記コリメート光ビームの第１の一部分と異なる、コリメート光ビームの少なくとも一つの第２の一部分が、上記表示装置の射出瞳の第１の部分と異なる表示装置の射出瞳の少なくとも一つの第２の部分を通過するように、構成及び配置されることができる。一般に、複数の光学素子は、少なくとも一つの第１の光学素子及び少なくとも一つの第２の光学素子を含むことができる。第１の及び第２の光学素子は、少なくとも一つの発光素子と関連付けることができ、第１の光学素子は、関連付けられた発光素子から光を受け、該受けられた光から第１のコリメート光ビームを形成するように構成され、第２の光学素子は、関連付けられた発光素子から光を受け、該受けられた光から第２のコリメート光ビームを形成するように構成されることができる。第１の及び第２の光学素子並びに関連付けられた発光素子は、第１のコリメート光ビームが表示装置の射出瞳の第１の部分を通過し、第２のコリメート光ビームが表示装置の射出瞳の第２の部分を通過するように構成及び配置されることができ、上記第２の部分は、上記第１の部分と異なり、特に、上記第１の部分と空間的に分断される。
【００２８】
技術的効果及び利点として、第１の及び第２の光学素子と関連付けられた発光素子により放射される光は、眼球が表示装置の射出瞳の第１の部分（を表す第１の空間部分）に置かれた時に、使用者の眼球の瞳に向けられるだけでなく、眼球が表示装置の射出瞳の第２の部分（を表す第２の空間部分）に置かれた時にも、使用者の眼球の瞳に向けられる。従って、第１の及び第２の光学素子と関連付けられた発光素子により放射される光は、使用者の眼球の異なる観察方向で、使用者の眼球に到達することができる。言い換えると、表示装置から出たコリメート光ビームの全体の一部は、常に、使用者の眼球の瞳を通過することができる。更に、表示装置の射出瞳内で、少なくとも一つの第１のコリメート光ビームは、（特に、眼球の角膜等の眼球表面上の）少なくとも一つの第１の光点に投影されると考えることができ、少なくとも一つの第２のコリメート光ビームは、（特に、眼球の角膜等の上記と同じ眼球表面上の）少なくとも一つの第２の光点に投影されると考えることができ、この第１の及び第２の光点は、表示装置の射出瞳内で、特には重なる又は重ならない方法で、互いに対して空間的に分離されており、これにより、光点パターンが形成される。従って、表示装置の射出瞳内で、少なくとも二つの光点は、使用者の眼球の少なくとも二つの異なる観察方向に対応する、使用者の眼球の瞳の少なくとも二つの異なる位置を包含することができる。そのため、使用者は、使用者の眼球の異なる観察方向について、表示装置により作り出された像を見ることが可能になる。これにより、大きな視野を有する表示装置の実現が可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００２９】
これに代わって、又はこれに加えて、第１の及び第２の光学素子並びに関連付けられた少なくとも一つの発光素子は、表示装置が適切に使用される間、第１のコリメート光ビームが中心窩を含む眼球の網膜の「中心」部に結像され、第２のコリメート光ビームが中心窩から逸れた網膜の「周辺」部に結像されるように構成及び配置されることができる。これに関して、少なくとも一つの第１の光学素子は「中心」光学素子と呼ばれ、少なくとも一つの第２の光学素子は「周辺」光学素子と呼ばれ、少なくとも一つの第１のコリメート光ビームは「中心」コリメート光ビームと呼ばれ、及び／又は少なくとも一つの第２のコリメート光ビームは「周辺」コリメート光ビームと呼ばれ得る。
【００３０】
技術的効果及び利点として、第１の（中心）コリメート光ビームは、表示装置の射出瞳内で比較的高い分解能を有する中心窩を含む網膜の中心部により目視することができる、（特に、眼球の角膜等の眼球表面上の）少なくとも一つの（中心）光点に投影されると考えることができる。一方で、第２の（周辺）コリメート光ビームは、表示装置の射出瞳内で比較的低い分解能を有する、中心窩から逸れた網膜の周辺部により目視することができる、少なくとも一つの（周辺）光点に投影されると考えることができる。これにより、中心窩の分解能に適合された光点パターンを生成する表示装置が実現可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００３１】
これに代わって、又はこれに加えて、複数の光学素子は、少なくとも一つの発光素子と関連付けられた少なくとも一つの第１の光学素子及び少なくとも一つの第２の光学素子を含むことができる。この第１の及び第２の光学素子は、関連付けられた少なくとも一つの発光素子から光を受け、該受けられた光から少なくとも一つの第１のコリメート光ビーム及び少なくとも一つの第２のコリメート光ビームを形成するように構成されることができ、この第１の及び第２の光学素子並びに関連付けられた少なくとも一つの発光素子は、特には第１の及び第２のコリメート光ビームが互いに対して少なくとも部分的に重なるような方法で、第１の及び第２のコリメート光ビームが互いに対して実質的に平行に表示装置から出るように、構成及び配置されることができる。
【００３２】
技術的効果及び利点として、第１の及び第２のコリメート光ビームの両方が、表示装置の射出瞳内で使用者の眼球により目視することができる、（特に、眼球の角膜等の眼球表面上の）少なくとも一つの共通の光点に投影されると考えることができる。結果として、この共通の光点（すなわち、同一の空間部分）は、二つ以上の異なる色を含むことができる。これは、例えば、発光素子のアレイが、少なくとも一つの第１の色の光を放射する少なくとも一つの第１の発光素子と、上記少なくとも一つの第１の色と異なる少なくとも一つの第２の色の光を放射する少なくとも一つの第２の発光素子とを含み、上記第１の光学素子が少なくとも一つの第１の発光素子とのみ関連付けられ、上記第２の光学素子が少なくとも一つの第２の発光素子とのみ関連付けられ、上記第１の光学素子が、第１の発光素子から光を受け、該受けられた光から第１のコリメート光ビームを形成するように構成され、上記第２の光学素子が、第２の発光素子から光を受け、該受けられた光から第２のコリメート光ビームを形成するように構成された場合である。これにより、使用者は、表示装置により生成された色付き像を知覚することができ、また、この色付き像は、第１の及び第２の発光素子により放射される少なくとも二つの異なる色の全てが同一の共通の光点に同時に存在するため、高い解像度を有する。従って、表示装置は高品質の像を提供することが可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００３３】
第１の光学素子の焦点距離は、第２の光学素子の焦点距離より大きくすることができる。
【００３４】
技術的効果及び利点として、第１の光学素子が表示装置の第１の層に配置され、第２の光学素子が表示装置の第２の層に配置され、関連付けられた少なくとも一つの発光素子が表示装置の第３の層に配置された３層構成を実現することができる。上記第３の層は、第１の及び第２の光学素子の焦点面に一致させることができる。また、第１の光学素子が第２の光学素子よりも発光素子から離れて配置されていても、第１の光学素子が、そのより長い焦点距離により、なおも発光素子からの光を平行化することができるため、上記第２の層は上記第１の層と上記第３の層の間に配置されることができる。更に、このような３層構成では、第２の光学素子の焦点距離がより短いため、一方では、使用者の眼球で、発光素子の（特に、横断面）像の倍率を増大することが可能であり、他方では、発光素子からの光を受ける集光角（開口数）を増大することが可能であり、これにより偏向角も増大するため、より大きな射出瞳及び／又は視野が可能になる。これにより、大きな視野を有する表示装置が実現可能になる。また、第１の光学素子が中心光学素子であり、第２の光学素子が周辺光学素子である場合、第２の光学素子の倍率がより大きいことで、眼球の角膜等の眼球表面上の光点パターンの解像度が低くなり得るが、第２の光点は、そもそも低い分解能を有する、中心窩から逸れた網膜の周辺部により目視されるため、この低解像度は問題にはならず、むしろ理にかなったものとなる。これにより、中心窩の分解能に適合された光点パターンを生成する表示装置が実現可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００３５】
第１の光学素子は、第１の層に配置されることができ、第２の光学素子は第２の層に配置されることができ、関連付けられた少なくとも一つの発光素子は第３の層に配置されることができ、上記第２の層は、上記第１の層と上記第３の層の間に配置されることができる。これに関して、少なくとも一つの第１の光学素子は「第１の層の」光学素子、少なくとも一つの第２の光学素子は「第２の層の」光学素子と呼ばれ得る。
【００３６】
技術的効果及び利点として、既に上述した利点及び効果に加えて、第１の及び第２の（層の）光学素子は、表示装置の同一の層に配置されない。このため、各層の光学素子の密度を減少させることでき、光学素子の高密度の配置を避けることができる。また、これにより、光学素子を分離して配置することが可能となり、そのため、光学素子の配置の自由度が増す。従って、光学素子のより簡素な配置、曳いては表示装置のより容易な製造が可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００３７】
第１の光学素子の焦点面及び第２の光学素子の焦点面は、共通の焦点面に配置されることができ、関連付けられた少なくとも一つの発光素子は、上記共通の焦点面に配置されることができる。
【００３８】
更なる技術的効果及び利点として、既に上述した利点及び効果に加えて、第１の光学素子が第２の光学素子よりも発光素子から離れて配置されていても、第１の及び第２の光学素子の両方は、なおも少なくとも一つの発光素子からの光を平行化することができる。
【００３９】
表示装置は、第１の及び第２の光学素子の両方と関連付けられた発光素子により放射される光を遮断するフィルターを具備することができ、このフィルターは、上記第１の光学素子と上記第２の光学素子の間に配置されることができる。より具体的には、このフィルターは、第１の光学素子が配置された第１の層と、第２の光学素子が配置された第２の層との間に配置された層に配置されることができる。特に、このようなフィルターは、第１の及び／又は第２の光学素子に設けることができる。
【００４０】
技術的効果及び利点として、例えば第１の光学素子により既に形成され、第２の光学素子に向かって伝播する光線又はコリメート光ビームが、第１の光学素子と第２の光学素子の間に配置されたフィルターにより遮断されることで、この光線又はコリメート光ビームが第２の光学素子に到達し、それにより第２の光学素子により攪乱される（例えば、広げられたり方向を変えられる）ことが防止される。従って、遮断された光は、制御できない方法で及び／又は望まない方向に散乱されない。そのため、攪乱されたコリメート光ビームにより望まない迷光が生成されることなく、表示装置の明確に定められた光放射が可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００４１】
第１の及び第２の光学素子が少なくとも一つの発光素子と関連付けられ、上記第１の光学素子が、関連付けられた少なくとも一つの発光素子から光を受け、該受けられた光から少なくとも一つの第１のコリメート光ビームを形成するように構成され、上記第２の光学素子が、関連付けられた少なくとも一つの発光素子から光を受け、該受けられた光から少なくとも一つの第２のコリメート光ビームを形成するように構成されることを実現する二つの実施可能な選択肢が存在する。
【００４２】
発光素子のアレイは、少なくとも一つの第１の色の光を放射する少なくとも一つの第１の発光素子と、上記少なくとも一つの第１の色と異なる少なくとも一つの第２の色の光を放射する少なくとも一つの第２の発光素子とを含むことができる。第１の光学素子は、上記少なくとも一つの第１の発光素子とのみ関連付けることができ、第２の光学素子は、上記少なくとも一つの第２の発光素子とのみ関連付けることができ、上記第１の光学素子は、上記第１の発光素子から光を受け、該受けられた光から第１のコリメート光ビームを形成するように構成され、上記第２の光学素子は、上記第２の発光素子から光を受け、該受けられた光から第２のコリメート光ビームを形成するように構成されることができる。
【００４３】
技術的効果及び利点として、第１の光学素子は、少なくとも一つの第２の発光素子とは全く関連付けられず、例えば、第２の発光素子により放射される光に対して透明となる。逆もまた同様に、第２の光学素子は、少なくとも一つの第１の発光素子とは全く関連付けられず、例えば、第１の発光素子により放射される光に対して透明となる。この場合、第１の光学素子は、第２の光学素子により形成される第２のコリメート光ビームを攪乱できず、逆もまた同様に、第２の光学素子は、第１の光学素子により形成される第１のコリメート光ビームをやはり攪乱できない。従って、上述したようなフィルターがなくてもよく、あるいは不要である。これにより、表示装置の軽量化及び小型化設計が実現可能になる。また、第１の光学素子の光軸と第２の光学素子の光軸が互いに対して傾いており、及び／又は、第１の光学素子の参照軸と第２の光学素子の参照軸が互いに対して平行であり、これにより（以下で更に説明するように）表示装置の構成の自由度が増していても、第１の及び第２のコリメート光ビームを、射出瞳の異なる第１の及び第２の部分に通過させることがなおも可能である。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００４４】
これに代わって、第１の及び第２の光学素子は、少なくとも一つの共通の発光素子と関連付けられてもよく、上記第１の光学素子は、上記共通の発光素子から光を受け、該受けられた光から第１のコリメート光ビームを形成するように構成され、上記第２の光学素子は、共通の発光素子から光を受け、該受けられた光から第２のコリメート光ビームを形成するように構成されてもよい。
【００４５】
技術的効果及び利点として、第１の及び第２の光学素子の両方が、同一の共通の発光素子から、それぞれのコリメート光ビームを形成することができる。このように、第１の及び第２の光学素子は、同一の共通の発光素子を共有する。これにより、発光素子の数を減らすことができる。従って、表示装置の軽量化、小型化、及びエネルギー効率のよい設計が可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００４６】
第１の及び第２の光学素子のうち少なくとも一つは、その光学素子の光軸及びその光学素子の参照軸が互いに対して傾くように構成されることができる。
【００４７】
技術的効果及び利点として、関連付けられた発光素子が光軸上に配置された場合、コリメート光ビームがこの関連付けられた発光素子を通過せずに参照軸に沿って光学素子から出るような方法で、光軸が参照軸に対して傾くように、光学素子を構成することができる。これにより、コリメート光ビームは、発光素子により少なくとも部分的に再吸収されずに、及び／又は、制御できない方法で及び／又は望まない方向に散乱されずに、表示装置から出ることができる。従って、コリメート光ビームを攪乱することで望まない迷光が生成されることなく、表示装置は、エネルギー効率がよく、明確に定められた光放射特性を有することが可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００４８】
第１の及び第２の光学素子は、第１の光学素子の参照軸及び第２の光学素子の参照軸が互いに対して傾くように構成されることができる。
【００４９】
技術的効果及び利点として、第１のコリメート光ビームを表示装置の射出瞳の第１の部分に通過させ、第２のコリメート光ビームを、上記第１の部分と異なり、特には上記第１の部分と空間的に分断された、表示装置の射出瞳の第２の部分に通過させること、及び／又は、第１のコリメート光ビームを、中心窩を含む眼球の網膜の中心部に結像し、第２のコリメート光ビームを、中心窩から逸れた網膜の周辺部に結像することを容易に達成することができる。より一般には、第１の光学素子の参照軸と第２の光学素子の参照軸の間の角度を設定することによって、第１の及び第２のコリメート光ビームが、特にはコリメート光ビームが交差さえせずに（すなわち、コリメート光ビームが、まず収束し、次に交差し、最終的に分かれていくのではなく、第１の及び第２の光学素子から出た直後に分かれ始めて）、互いに分かれていくように、第１の及び第２の光学素子を構成することができる。これにより、大きな視野を有する表示装置が実現可能になる。また、第１の光学素子が表示装置の第１の感光乳剤領域に記録された第１のホログラム光学素子であり、第２の光学素子も省重量及び省スペースな第１の感光乳剤領域に記録された第２のホログラム光学素子であったとしても、これらの参照軸を互いに対して傾けることで、第１の及び第２のコリメート光ビームを射出瞳の異なる第１の及び第２の部分に通過させることがなおも可能である。これにより、大きな視野を有する表示装置の軽量化及び小型化設計が実現可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００５０】
これに代わって、第１の及び第２の光学素子は、第１の光学素子の参照軸及び第２の光学素子の参照軸が互いに対して平行となるように、又は一致さえするように構成されてもよい。
【００５１】
技術的効果及び利点として、第１の及び第２のコリメート光ビームが互いに対して実質的に平行に表示装置から出ることを容易に達成することができる。またこれは、第１の及び第２の光学素子のうち少なくとも一つが、その光軸と参照軸とが互いに対して傾くようにも構成された場合でも、また、具体的には第１の光学素子の光軸上に二つの発光素子のうち一方を配置し、第２の光学素子の光軸上に二つの発光素子のうち他方を配置することで、第１の及び第２の光学素子が二つの異なる、空間的に分離された（またそれにより低密度で配置された）発光素子から光を受ける場合でも可能である。言い換えると、第１の及び第２の光学素子の光軸は互いに対して傾いているが、第１の及び第２の光学素子の参照軸は平行又は一致している場合、関連付けられた第１の及び第２の発光素子は、例えば参照軸に垂直な方向に空間的に分離された方法で容易に配置されることができ、また、第１の及び第２の発光素子により放射された二色の光は、参照軸が平行又は一致しているため、なおも同一の共通の光点に同時に到達することができる。従って、発光素子は、例えば参照軸に沿った方向に積層される必要がない。これにより、発光素子の簡素な配置や、表示装置のより自由度の高い構成が可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００５２】
第１の光学素子は、表示装置の第１の感光乳剤領域に記録された第１のホログラム光学素子とすることができ、第２の光学素子も、上記第１の感光乳剤領域に記録された第２のホログラム光学素子とすることができる。
【００５３】
技術的効果及び利点として、二つの光学素子を表すために、同一の感光乳剤領域を用いることができる。これにより、表示装置の小型化及び省スペースな構成が可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００５４】
これに代わって、第１の光学素子は、表示装置の第１の感光乳剤領域に記録された第１のホログラム光学素子であってもよく、第２の光学素子は、上記第１の感光乳剤領域と異なる、表示装置の第２の感光乳剤領域に記録された第２のホログラム光学素子であってもよい。第１の及び第２の感光乳剤領域は、これらの第１の及び第２の感光乳剤領域が互いに空間的に分離されるように、及び／又は、重なる又は重ならない方法で配置されることができる。例えば、第１の及び第２の感光乳剤領域は、第１の及び第２の感光乳剤領域が、第１の及び／又は第２の光学素子の光軸及び／又は参照軸に平行及び／又は垂直な方向に沿って、互いに対して動かされる又はずらされるように、配置されることができる。
【００５５】
技術的効果及び利点として、二つの光学素子を表すために、二つの異なる感光乳剤領域を用いることができる。特に、第１の及び第２の感光乳剤領域は互いに、特には対応する発光素子に対しても、独立して配置されることができる。従って、第１の及び第２の感光は必ずしも同じ空間を共有する必要がない。二つの感光乳剤領域が互いに独立しているため、これらの二つの感光乳剤領域、曳いては二つの光学素子の配置の自由度が増す。例えば、二つの光学素子は、互いに空間的に分離されることができる。また、第１の光学素子は、第１の色を放射する第１の発光素子とのみ関連付けられるが、第２の色を放射する第２の発光素子とは関連付けられないため、第１の感光乳剤領域の特性（光学特性と関連する材料、厚さ、波長等）は第１の光学素子の仕様のみに適合させることができ、第２の光学素子の光学的仕様は満たさなくてよい。逆もまた同様に、第２の光学素子は、第２の色を放射する第２の発光素子とのみ関連付けられるが、第１の色を放射する第１の発光素子とは関連付けられないため、第２の感光乳剤領域の特性（光学特性と関連する材料、厚さ、波長等）は第２の光学素子の仕様のみに適合させることができ、第１の光学素子の光学的仕様は満たさなくてよい。これにより、第１の及び第２の光学素子の光学的仕様を改善することができる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００５６】
少なくとも一つの第２の光学素子は、少なくとも二つの第２の光学素子を含むことができる。これらの第２の光学素子は、第１の光学素子の光軸から逸れて配置され、特に、第１の光学素子の光軸と各第２の光学素子の光軸との間の距離は等しく、又は、第１の光学素子の（特に、幾何学部分及び／又は反射部分の）中心と、各第２の光学素子の（特に、幾何学部分及び／又は反射部分の）中心との間の距離は等しい。これらの第２の光学素子（特に、その幾何学部分及び／又は反射部分）は、同一面内に配置されることができ、これらの第２の光学素子の（特に、幾何学部分及び／又は反射部分の）中心は、これにより、例えば、正三角形又は正方形等を形成することができる。
【００５７】
技術的効果及び利点として、第２の光学素子は、第１の光学素子の周りに（特に、回転対称に）配置されることができる。従って、表示装置の射出瞳内で、少なくとも二つの第２の光学素子により形成された少なくとも二つの第２のコリメート光ビームを表す少なくとも二つの第２の光点は、第１の光学素子により形成された第１のコリメート光ビームを表す第１の光点からなる光点パターンの周りに配置される光点パターンを形成することができる。特に、第２の光点は、第２の光点が例えば正三角形又は正方形等を形成するように、中心に置かれた第１の光点の周りに配置されることができる。従って、表示装置の射出瞳内で、少なくも二つの第２の光点は、第１の光点が配置される中心位置の周りに並んだ、使用者の眼球の瞳の少なくとも二つの異なる位置を包含することができる。この少なくとも二つの異なる位置は、使用者の眼球の少なくとも二つの異なる観察方向に対応する。これにより、第２の光学素子の数に相当する数の、使用者の眼球の多くの異なる観察方向について、複数の類似した光点パターンの部分を実現することができる。従って、使用者は、使用者の眼球の異なる観察方向について、表示装置により作り出された像を見ることが可能になる。これにより、大きな視野を有する表示装置が実現可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００５８】
第１の及び第２の光学素子は、共通の（すなわち同一の）発光素子と関連付けることができる。第１の光学素子は、一次偏向、一次回折、及び／又は一次反射によって、関連付けられた共通の発光素子により放射された光から第１のコリメート光ビームを形成するように、関連付けられた共通の発光素子に対して構成及び配置されることができる。上記第１の光学素子の隣りに配置され得る第２の発光素子は、二次偏向、二次回折、及び／又は二次反射によって、関連付けられた共通の発光素子により放射された光から第２のコリメート光ビームを形成するように、関連付けられた共通の発光素子に対して構成及び配置されることができる。言い換えると、第１の光学素子は、表示装置が適切に使用される間、射出瞳の第１の部分（を表す第１の空間部分）に使用者の眼球の瞳が置かれた際の第１の観察方向に沿って眼球が注視する時に、関連付けられた共通の発光素子により放射される光から、使用者の眼球に像を作り出すように構成されることができる。一方で、第２の光学素子は、表示装置が適切に使用される間、射出瞳の第２の部分（を表す第２の空間部分）に使用者の眼球の瞳が置かれた際の第２の観察方向に沿って眼球が注視する時に、関連付けられた共通の発光素子により放射される光から、使用者の眼球に（いわゆる「ゴースト」）像を（「意図的に」）作り出すように構成されることができる。特に、第１の光学素子は、関連付けられた共通の発光素子の近くに配置され、第２の光学素子は、関連付けられた共通の発光素子の遠くに配置されることができる。
【００５９】
技術的効果及び利点として、例えば、第１のコリメート光ビームが表示装置の射出瞳の第１の部分を通過し、第２のコリメート光ビームが表示装置の射出瞳の第２の部分を通過するように、第１の及び第２の光学素子並びに共通の発光素子が構成及び配置された場合に、上記共通の発光素子により放射される光を、眼球が表示装置の射出瞳の第１の部分（を表す第１の空間部分）に置かれた時に使用者の眼球の瞳に向けるだけでなく、眼球が表示装置の射出瞳の第２の部分（を表す第２の空間部分）に置かれた時にも使用者の眼球の瞳に向けることができる。従って、第１の光学素子と関連付けられた発光素子により放射される光は、使用者の眼球の異なる観察方向で、使用者の眼球に到達することができる。そのため、この発光素子により放射される光をより効果的に用いることができる。これにより、明るい像を表示する明るい表示装置が実現可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００６０】
複数の光学素子の少なくとも一部（特に、第１の及び／又は「中心」光学素子）、及び、関連付けられた発光素子（の全体の少なくとも一部）は、表示装置の少なくとも一つの作動状態において、コリメート光ビームが交差点又は交差領域に方向づけられるような方法で、コリメート光ビームが互いに収束するように構成及び配置されることができる。この交差点又は交差領域は、第１の観察方向から第２の観察方向に変更される時に、使用者の眼球が周りを回転する回転点の近傍に位置するものである。
【００６１】
技術的効果及び利点として、表示装置から出たコリメート光ビームの全体の一部は、常に、使用者の眼球の瞳を通過することができる。従って、使用者の眼球の異なる観察方向について、使用者は、表示装置により作り出された像を見ることが可能となる。これにより、大きな視野を有する表示装置が実現可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００６２】
表示装置は、切り替え可能な偏向装置を具備することができる。この偏向装置は、（特に、偏向装置の切り替えに基づいて）各コリメート光ビームの伝播方向を少なくとも一つの第１の方向と少なくとも一つの第２の方向の間で変更するように構成されることができる。特に、この偏向装置は、複数の異なる群のコリメート光ビームのそれぞれに関して、伝播方向を独立して（すなわち個別に）変更（又は、反射、偏向、若しくは回折）するように構成されることができる。コリメート光ビームの一群は、一つのみのコリメート光ビーム又は二つ以上のコリメート光ビームを含むことができる。
【００６３】
技術的効果及び利点として、表示装置から出た任意のコリメート光ビームの伝播方向を、所望の伝播方向に偏向及び／又は反射することができる。例えば、偏向装置は、表示装置から出る全てのコリメート光ビームが使用者の眼球の瞳に入るように構成されることができる。これにより、表示装置の光パワーの全て又はほとんどを、使用者の眼球内に平行化することができる。そのため、発光素子により放射される光をより効果的に用いることができる。このように、使用可能な光の量を増やすことができる。これにより、低パワーで明るい像を表示する、明るくエネルギー効率のよい表示装置が実現可能になる。また、偏向装置は、上述した交差点又は交差領域を再校正するために用いることができる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００６４】
表示装置、特に、表示装置の偏向装置は、複数の切り替え可能な偏向素子を具備することができる。各偏向素子は、少なくとも一つのコリメート光ビーム、又は複数の異なる群のコリメート光ビームのうちの一つと関連付けることができる。特に、各偏向素子は、一つの各光学素子及び／又は一つの各発光素子と関連付けることができる。偏向素子は、コリメート光ビームが偏向素子を通過した後に表示装置の射出瞳の第１の部分を通過するように、偏向素子がこのコリメート光ビームの伝播方向を固定するオン状態と、コリメート光ビームが偏向素子を通過した後に、上記表示装置の射出瞳の第１の部分と異なる表示装置の射出瞳の第２の部分を通過するように、偏向素子がこのコリメート光ビームの伝播方向を変更（及び／又は回折及び／又は偏向及び／又は反射）するオフ状態の間で切り替え可能とすることができる。これに代わって、偏向素子は、コリメート光ビームが偏向素子を通過した後に表示装置の射出瞳の第１の部分を通過するように、偏向素子がこのコリメート光ビームの伝播方向を固定するオフ状態と、コリメート光ビームが偏向素子を通過した後に、上記表示装置の射出瞳の第１の部分と異なる表示装置の射出瞳の第２の部分を通過するように、偏向素子がこのコリメート光ビームの伝播方向を変更（及び／又は回折及び／又は偏向及び／又は反射）するオン状態の間で切り替え可能であってもよい。
【００６５】
技術的効果及び利点として、使用者の眼球が、表示装置の射出瞳の第１の部分（を表す第１の空間部分）に使用者の眼球の瞳が置かれた際の第１の観察方向から、表示装置の射出瞳の第２の部分（を表す第２の空間部分）に使用者の眼球の瞳が置かれた際の第２の観察方向に変更される時に、偏向装置の対応する切り替えにより、コリメート光ビームを使用者の眼球の異なる観察方向で使用者の眼球の瞳に通過させることができる。従って、表示装置の光パワーの全て又はほとんどを、使用者の眼球内に平行化することができる。そのため、発光素子により放射される光をより効果的に用いることができる。これにより、低パワーで明るい像を表示する、明るくエネルギー効率のよい表示装置が実現可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００６６】
偏向装置、一つの偏向素子、及び／又は複数の偏向素子（のいくつか又は全て）は、液晶ディスプレイ又は液体レンズ等であってもよく、又は含んでもよい。特に、偏向装置、一つの偏向素子、及び／又は複数の偏向素子（のいくつか又は全て）は、特にはコリメート光ビームの光の偏光（又は偏光状態）に基づき、各コリメート光ビームの伝播方向を少なくとも一つの第１の方向と少なくとも一つの第２の方向の間で変更するように構成されることができる。
【００６７】
例えば、偏向装置、一つの偏向素子、及び／又は複数の偏向素子（のいくつか又は全て）は、液晶偏光格子（略：ＬＣＰＧ）であってもよく、又は含んでもよい。このようなＬＣＰＧは、例えば、Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＳＰＩＥ  Ｖｏｌ．７０９３，７０９３０２，（２００８），ｄｏｉ：１０．１１１７／１２．７９５７５２、Ｊｏｈｎ  Ｄ．  Ｇｏｎｇｌｅｗｓｋｉ，Ｒｉｃｈａｒｄ  Ａ．  Ｃａｒｒｅｒａｓ，Ｔｒｏｙ  Ａ．  Ｒｈｏａｄａｒｍｅｒ編集、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｗａｖｅｆｒｏｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：  Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｄｅｖｉｃｅｓ，ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ＶＩ、Ｊｉｈｗａｎ  Ｋｉｍ，  Ｃｈｕｌｗｏｏ  Ｏｈ，  Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｊ．  Ｅｓｃｕｔｉ，  Ｌａｎｃｅ  Ｈｏｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｔｅｖｅ  Ｓｅｒａｔｉ著、「Ｗｉｄｅ−ａｎｇｌｅ，ｎｏｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｂｅａｍ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  ｔｈｉｎ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｇｒａｔｉｎｇｓ」（以下、Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．と略す）の２．２章「Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｂａｓｉｃｓ」及び図２に記載されている。
【００６８】
ここで、Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の開示は引用文献として組み込まれる。本願によって参照されるＫｉｍ  ｅｔ  ａｌ．に開示される全ての特徴に関して、保護が請求される。本願によって参照されるＫｉｍ  ｅｔ  ａｌ．に開示される全ての特徴は、本発明の技術目的を達成することを助け、またそのため、本願請求項に係る本発明の技術課題の一つ又は全てを解決する方法の一部を成し得る。更に、本願によって参照されるＫｉｍ  ｅｔ  ａｌ．に開示される全ての特徴は、本願に含まれる本発明の説明、曳いては出願時の書類の内容に属する。また、本願によって参照されるＫｉｍ  ｅｔ  ａｌ．に開示される全ての特徴は、Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の用語を用いることで正確に定義され、Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の特定の章を参照して、参照文献Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．に含まれる全ての技術的情報内に認められる。
【００６９】
偏向装置、一つの偏向素子、及び／又は複数の偏向素子（のいくつか又は全て）は、Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の３章「ＳＩＮＧＬＥ  ＬＣＰＧ  ＳＴＥＥＲＩＮＧ  ＳＴＡＧＥ」、特にＫｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の図５（ａ）に定義されるような、アクティブな（切り替え可能な）偏光格子（略：ＡＰＧ）及び／又は液晶（ＬＣ）半波長板であってもよく、又は含んでもよい。
【００７０】
このようなＡＰＧ、より一般には、ＡＰＧを含むＬＣＰＧは、Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の２．３章「Ｆｉｎｅ  Ａｎｇｌｅ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ  Ｍｏｄｕｌｅ」に定義されるようなファインアングルステアリングモジュール及び／又はＫｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の３章「ＳＩＮＧＬＥ  ＬＣＰＧ  ＳＴＥＥＲＩＮＧ  ＳＴＡＧＥ」に定義されるようなビームステアリングモジュールとして機能するように構成されることができる。言い換えると、ＡＰＧは、ＡＰＧのオフ状態（偏向素子のオフ又はオン状態に相当）において、光を偏向又は回折し（すなわち、Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の図２（ｄ）及び２（ｅ）のように、ＡＰＧに入ったコリメート光ビームの伝播方向を変更（又は偏向又は反射し））、ＡＰＧのオン状態（偏向素子のオン又はオフ状態に相当）において、光を偏向又は回折しない（すなわち、Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の図２（ｆ）のように、ＡＰＧに入ったコリメート光ビームの伝播方向を固定する）ように、構成されることができる。また、ＡＰＧは、ＡＰＧのオフ状態において、第１の円偏光を有するコリメート光ビームの光を第１の方向に偏向又は回折し、及び／又は、第２の円偏光を有するコリメート光ビームの光を第２の方向に偏向又は回折するように構成されることができる（Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の図２（ｄ）、２（ｅ）、及び５（ａ）参照）。第１の及び第２の方向は異なってもよい。ＡＰＧに入ったコリメート光ビームの光が（まだ）偏光されていない場合、ＡＰＧは、オフ状態において、第１の円偏光を有するコリメート光ビームの光と第２の円偏光を有するコリメート光ビームの光の両方を偏向又は回折するように構成されることができる（Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の図５（ａ）参照）。第１の偏光は、Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の図５に定義されるような、右回りの円偏光であってもよく、第２の偏光は、Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の図５に定義されるような、左回りの円偏光であってもよく、逆もまた同様である。
【００７１】
特に、ＡＰＧは、例えば±０°、±５°、±１０°、又は±１１°等の離散的な偏向角で、ＡＰＧに入ったコリメート光ビームの光を偏向するように構成されることができる（Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の表３参照。「±」は第１の及び第２の円偏光にそれぞれ関する）。離散的な偏向角は、Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の２．２章「Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｂａｓｉｃｓ」及びＫｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の式（３）に定義されるように、任意に設定することができる。
【００７２】
例えば、偏向装置は、複数のＡＰＧを含むことができる。各ＡＰＧは、層として、又はＫｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の４．１章「Ｓｉｍｐｌｅ  Ｃｏａｒｓｅ  Ｓｔｅｅｒｅｒ  Ｄｅｓｉｇｎ」、図６、４．２章「Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｃｏａｒｓｅ  Ｓｔｅｅｒｅｒ  Ｄｅｓｉｇｎ」、及び図７に定義されるような「ステージ」として配置されることができる。特に、偏向装置は、Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の４章「ＣＯＡＲＳＥ  ＳＴＥＥＲＥＲ  ＤＥＳＩＧＮ  ＯＰＴＩＯＮＳ」、図６、及び図７に定義されるような、増大した動作範囲を伴うワイドアングルビームステアリングシステムを実行するために、積層又は段積みされた一組のＡＰＧ層又はＡＰＧステージの配列であってもよい。複数のＡＰＧは、それら特有の偏向角が互いに異なっていてもよい。また、複数のＡＰＧは、偏向装置の総偏向角が、Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の４．１章「Ｓｉｍｐｌｅ  Ｃｏａｒｓｅ  Ｓｔｅｅｒｅｒ  Ｄｅｓｉｇｎ」及び４．２章「Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｃｏａｒｓｅ  Ｓｔｅｅｒｅｒ  Ｄｅｓｉｇｎ」に定義されるように、異なる離散的な総偏向角の間で切り替え可能であるように配置されることができる。
【００７３】
技術的効果及び利点として、偏向装置から出たコリメート光ビームの任意の方向を設定することができる。これにより、選択可能な偏向角の範囲が実現可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。また、偏向装置及び／又は偏向素子の偏向機能を実現するために、ホログラム及び／又はホログラム光学素子が使用されない。これに関して、本開示の偏向装置は、ホログラム及び／又はホログラム光学素子（特に、これのみ）に頼る偏向装置の代替手段を表すことができる。
【００７４】
例えば、偏向装置は、コリメート光ビームの伝播方向に沿って以下に記載される順に配置された、例えば１°の偏向角を有する第１のＡＰＧ層１と、例えば５°の偏向角を有する第２のＡＰＧ層２と、例えば１１°の偏向角を有する第３のＡＰＧ層３とを含むことができる。単一のＡＰＧ層１、２、及び３のオン／オフ状態に応じて、単一の円偏光に関して、以下の総偏向角を実現することができる（表１）。
0006479954.tif 000002
【００７５】
偏向装置は、コリメート光ビームの光の偏光を、例えば（特に純粋な）左回りの円偏光又は（特に純粋な）右回りの円偏光に設定する偏光設定装置を含むことができる。このために、偏光設定装置は、半波長板及び／又は四分の一波長板を含んでもよい。偏光設定装置は、偏光設定装置を通過するコリメート光ビームの光の偏光を、（特に純粋な）左回りの円偏光と（特に純粋な）右回りの円偏光との間で、切り替えることができる。このために、偏光設定装置は、一つ以上のポッケルスセルを含んでもよい。制御ユニットは、偏光設定装置を切り替えるように構成されることができる。偏向装置は、複数の偏光設定装置を含むことができる。偏光設定装置は、一つの各光学素子及び／又は一つの各偏向素子と関連付けることができる。特に、偏光設定装置は、コリメート光ビームの伝播方向に沿って、光学素子の（例えばすぐ）下流に、及び／又は、関連付けられた光学素子と関連付けられた偏向素子との間に、配置されることができる。
【００７６】
技術的効果及び利点として、コリメート光ビームの光の円偏光に応じて、偏向装置から出たコリメート光ビームの偏向方向、すなわち、偏向角の符号（「＋」又は「−」のいずれか）を設定することができる。これによって、選択可能な偏向角の範囲を増大することができる。これに加えて、光が使用者の眼球の瞳に入らない方向への偏向によって、光パワー又は光強度が浪費されることがない。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００７７】
例えば、偏向装置は、コリメート光ビームの伝播方向に沿って以下に記載される順に配置された、偏光設定装置と、例えば１°の偏向角を有する第１のＡＰＧ層１と、例えば５°の偏向角を有する第２のＡＰＧ層２と、例えば１１°の偏向角を有する第３のＡＰＧ層３とを含むことができる。偏光設定装置によって設定されたコリメート光ビームの光の偏光に応じて、また、単一のＡＰＧ層１、２、及び３のオン／オフ状態に応じて、以下の総偏向角を実現することができる（表２）。
0006479954.tif 000003
【００７８】
言い換えると、発光素子により放射された光をそのまま（すなわち、それまで純粋に偏光させないで）用いることができる。この場合、オフ状態の第１のＡＰＧ層１を通過した後、二つの偏向方向が生じる。次いで、光ビームは、オフ状態の第１のＡＰＧ層１を通過した後、純粋に左回りに円偏光された部分と純粋に右回りに円偏光された部分に分割されることが可能であり、そのため、第２の及び／又は第３のＡＰＧ層２、３を通過した際は、ビームの更なる分割は起こらない。
【００７９】
一方で、発光素子により放射された光は、偏向素子に入る前に、偏光設定装置により純粋に（左又は右周りに）円偏光されるように、偏光させることができる。この場合、（表１に示されるように）一つの偏向方向のみが生じ、光ビームは、第１、第２、及び／又は第３のＡＰＧ層１、２、３を通過した際は、分割されない。
【００８０】
更に、表示装置は、（上述の）表示装置の像取得装置により生成された位置信号に基づき、偏向装置及び／又は偏向素子を切り替える制御ユニットを具備することができる。特に、制御ユニットは、使用者の眼球の瞳が現行で置かれている表示装置の射出瞳の部分を表示装置から出た（特に全ての）コリメート光ビームが通過するような方法で、コリメート光ビームの伝播方向が偏向装置により変更されるように、像取得装置により生成された位置信号に基づき、偏向装置を切り替えるように構成されることができる。より具体的には、制御ユニットは、使用者の眼球の瞳が表示装置の射出瞳の第１の部分（を表す第１の空間部分）に位置する時に、オン状態又はオフ状態でコリメート光ビームを表示装置の射出瞳の第２の部分に通過させる（であろう）偏向素子のみを、これらの偏向素子から出たコリメート光ビームが表示装置の射出瞳の第１の部分を通過するように、オフ状態あるいはオン状態にそれぞれ設定するように構成されることができる。同様に、制御ユニットは、使用者の眼球の瞳が表示装置の射出瞳の第２の部分（を表す第２の空間部分）に位置する時に、オン状態又はオフ状態でコリメート光ビームを表示装置の射出瞳の第１の部分に通過させる（であろう）偏向素子のみを、これらの偏向素子から出たコリメート光ビームが表示装置の射出瞳の第２の部分を通過するように、オフ状態あるいはオン状態にそれぞれ設定するように構成されることができる。
【００８１】
技術的効果及び利点として、眼球が例えば第１の観察方向から第２の観察方向に変更されることで移動したとしても、偏向素子の対応する切り替えにより、表示装置から出たコリメート光ビームの全て又は少なくともほとんどが使用者の眼球の瞳を通過する。従って、発光素子により放射される光をより効果的に用いることができる。これにより、低パワーで明るい像を表示する、明るくエネルギー効率のよい表示装置が実現可能になる。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００８２】
表示装置は、シースルー部分を有するシースルー部材を具備することができる。シースルー部材は、複数の発光素子を含むことができる。この発光素子は、シースルー部分が、隣接する各対の発光素子の間に光（特に可視光）透過性シースルー領域を有するように、シースルー部分内に相互に間隔をあけて設けることができる。発光素子は、例えば、透明な有機発光素子（ＯＬＥＤ）及び／又は透明なトランジスタを用いて発光素子を形成することで、光に対して透明又は実質的に透明であることができる。シースルー部材は、シースルー部分内に設けられた複数の光学素子を更に含むことができる。各発光素子は、関連付けられた光学素子の焦点面に位置することができる。複数の光学素子は、表示装置の平行化光学系を表すことができる。発光素子は、（特に純粋に）左回りの円偏光の光、（特に純粋に）右回りの円偏光の光、及び／又は（任意の方位の）直線偏光の光を放射するように構成されることができる。例えば、発光素子は、レーザー装置として実現されてもよく、又はレーザー装置を含んでもよい。この場合、発光素子から放射される光は既に偏光されている。
【００８３】
技術的効果及び利点として、隣接する各対の発光素子の間にあるシースルー領域により、光がシースルー部材及び／又は（実質的に）透明な発光素子を通過することが可能になる。従って、光が、シースルー領域及び／又は発光素子自体を通って、隣接する各対の発光素子の間を通過することができる。複数の発光素子は表示装置のディスプレイを形成するため、ディスプレイ自体により放射される光と、実体世界からの光の両方が、表示装置を通過することができる。そのため、ディスプレイ、より一般には表示装置は、透明又は少なくとも半透明である。従って、拡張現実映像のために、表示装置を用いる使用者の視界又は視野の線上に表示装置を直接提供することが可能である。結果として、この表示装置は改善された設計となる。
【００８４】
本明細書を通して、複数の構成要素（例えば、光学素子及び／又は発光素子等）のうちのある構成要素の特質を明らかにする特徴を参照するときに、その複数の要素の一つ、少なくとも一つ、又は各々は、対応する特徴によって明らかにされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
本発明の更なる特徴、利点、及び技術効果が、添付の図を参照して、以下の例示的な実施態様の説明から明らかになる。
【００８６】
【図１】表示装置の第１の例の側面概略図である。
【図２ａ】光学素子及び関連付けられた発光素子の第１の例の側面概略図である。
【図２ｂ】図２ａの光学素子及び関連付けられた発光素子の正面概略図である。
【図３ａ】光学素子及び関連付けられた発光素子の第２の例の側面概略図である。
【図３ｂ】図３ａの光学素子及び関連付けられた発光素子の正面概略図である。
【図４】光学素子及び関連付けられた発光素子の第３の例の正面概略図である。
【図５】表示装置の第２の例の側面概略図である。
【図６】図５の表示装置の正面概略図である。
【図７】表示装置の第３の例の側面概略図である。
【図８ａ】表示装置の第４の例の側面概略図である。
【図８ｂ】表示装置の第４の例の側面概略図である。
【図８ｃ】表示装置の第４の例の側面概略図である。
【図８ｄ】表示装置の第４の例の側面概略図である。
【図９】表示装置の第５の例の側面概略図である。
【図１０】表示装置の第６の例の側面概略図である。
【図１１】表示装置の第７の例の側面概略図である。
【図１２】表示装置の第８の例の側面概略図である。
【図１３ａ】表示装置の第９の例の側面概略図である。
【図１３ｂ】光学素子及び関連付けられた発光素子の第４の例の側面概略図である。
【図１３ｃ】図１３ｂの光学素子及び関連付けられた発光素子の正面概略図である。
【図１３ｄ】光学素子及び関連付けられた発光素子の第５の例の側面概略図である。
【図１３ｅ】図１３ｄの光学素子及び関連付けられた発光素子の正面概略図である。
【図１３ｆ】図１３ｄの光学素子及び関連付けられた発光素子の正面概略図である。
【図１３ｇ】図１３ｄの光学素子及び関連付けられた発光素子の正面概略図である。
【図１３ｈ】図１３ｄの光学素子及び関連付けられた発光素子の正面概略図である。
【図１４ａ】光学素子及び関連付けられた発光素子の第６の例の側面概略図である。
【図１４ｂ】図１４ａの光学素子及び関連付けられた発光素子の正面概略図である。
【図１５ａ】光学素子及び関連付けられた発光素子の第７の例の側面概略図である。
【図１５ｂ】光学素子及び関連付けられた発光素子の第７の例の側面概略図である。
【図１５ｃ】光学素子及び関連付けられた発光素子の第７の例の側面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００８７】
図１、５、７〜１３ａ、及び１４ａに表示装置１０が示される。表示装置１０は、シースルー部分１４を有するシースルー部材１２を具備する。シースルー部材１２は、例えば、ビューイングポート、乗り物のフロントガラス又は窓、ヘルメットのバイザー、ガラス、眼鏡の接眼レンズ、矯正レンズ、眼鏡レンズ等を表す。
【００８８】
シースルー部材１２は、発光素子１６のアレイを含む。例示的に、発光素子１６のいくつかのみが示され、小さな長方形及び／又は小さな円／楕円として概略的に表される。更なる発光素子１６は、点で表される（図１、５、７〜１３ａ、及び１４ａ参照）。発光素子１６のアレイは、シースルー部分１４が、隣接する（いくつか又は全ての）対の発光素子１６の間に可視光透過性シースルー領域１５を有するように、シースルー部分１４内に相互に間隔をあけて、重ならない方法で、設けることができる（例として図１参照）。各発光素子１６は、可視光１７を放射する。
【００８９】
表示装置１０は、細長い長方形（例えば、図１参照）や曲線（図１１参照）として概略的に示される複数の光学素子１８も具備する。光学素子１８は、発光素子１６のアレイから光１７を受ける。特に、各光学素子１８は、少なくとも一つの各発光素子１６と関連付けられ、関連付けられた発光素子１６により放射された光１７から少なくとも一つのコリメート光ビーム２０を形成する（特に図１参照）。図において、単一のコリメート光ビーム２０は、単一の長い矢印（図１、５、７〜１３ａ、及び１４ａ参照）及び／又は二つ以上の平行な長い矢印１７’、１７”（図２ａ、３ａ、及び１２）により概略的に表される。各発光素子１６は、関連付けられた光学素子１８の焦点面１９に位置する（特に図２ａ、３ａ、１２、１３ｂ、１３ｄ、１４ａ、及び１５ａ〜１５ｃ比較参照）。これに関して、複数の光学素子１８は、表示装置１０の平行化光学系を表す。更なる光学素子１８も点で表される（図１、５、７〜１３ａ、及び１４ａ参照）。
【００９０】
表示装置１０は、表示装置１０から出たコリメート光ビーム２０により、使用者が彼／彼女の視界を（ほぼ）無限遠に調節することを可能にする。例えば、表示装置１０の像は、使用者の眼球３０の瞳２８の方向に表示装置１０から出るコリメート光ビーム２０によって表すことが可能であり（図５、７〜１１、及び１３ａ参照）、無限遠に調節された人間の水晶体によって網膜上に焦点が合わせられる。この点で、表示装置１０によって放射されるコリメート光ビーム２０は、無限遠の（又は少なくとも、ほぼ無限遠の）距離に像を作り出すことができる。
【００９１】
更に、対の発光素子１６の間にあるシースルー領域１５によって、光が、シースルー領域１５を通って、隣接する対の発光素子１６の間を通過することができる。そのため、表示装置１０自体により放射される光１７と、実体世界からの光９の両方（例として図１１参照）が、表示装置１０を通過することができる。それゆえ、ディスプレイ、より一般には表示装置１０は、透明又は少なくとも半透明である。従って、拡張現実映像のために、表示装置１０を用いる使用者の視界又は視野の線上に表示装置１０を直接提供することが可能である。
【００９２】
一般に、光学素子１８は、可視光スペクトルの、あるスペクトル部分のみを包含する偏向スペクトル内でだけ可視光を反射／偏向／屈折／回折し、偏向スペクトルと透過スペクトルは重複せず（すなわち、これらのスペクトルは分離されている）、可視光スペクトルの別のスペクトル部分のみを包含する透過スペクトル内の可視光に対しては透明である。従って、（図１１に例示されるように）実体世界から来た光９等の透過スペクトル内の可視光は、反射、偏向、屈折、及び／又は回折されずに光学素子１８を通過し、一方で、関連付けられた発光素子１６により放射された光１７は、関連付けられた光学素子１８により反射、偏向、屈折、及び／又は回折され、コリメート光ビーム２０を形成する。
【００９３】
更に、光学素子１８の偏向スペクトルは、その関連付けられた少なくとも一つの発光素子１６の放射スペクトルを完全に包含する。しかしながら、光学素子１８の偏向スペクトルは、光学素子１８と関連付けられていない発光素子１６の放射スペクトルを包含しない。言い換えると、光学素子１８は、関連付けられていない発光素子１６により放射される光に対して透明である。
【００９４】
従って、光学素子１８の偏向スペクトルと発光素子１６の放射スペクトルを構成することで、光学素子１８と発光素子を互いに「関連付ける」ことができる。
【００９５】
例えば、図１２に示されるように、各光学素子１８は、表示装置１０の出現性のホログラフィック感光乳剤領域（同様に符号１８で表される）に記録された各々のホログラム光学素子（ＨＯＥ）であってもよい。出現性のホログラフィック感光乳剤領域１８は、特定の幾何学部分２５を有する。各光学素子１８は、ホログラム凹面鏡（すなわち、凹面鏡の反射型ホログラム）を表すことができる。これに代わって、図１１に示されるように、各光学素子１８は、二色性であり、球状又は放射状の反射部分２５を有する反射膜（同様に符号１８で表される）であってもよい。反射膜１８は、透明な基材等の透明又は少なくとも半透明の物体４６の表面に（例えば、蒸着、スパッタリング等で）塗布された被膜である。各光学素子１８は、回折格子、透過型振幅格子、透過型位相格子、反射型位相格子、及び／又は反射型振幅格子、及び／又は液晶偏光格子及び／又は液体レンズ（不図示）であってもよい。
【００９６】
光学素子１８の上記の実現例のいずれの場合も、光学素子１８は、焦点距離ｆＬ、焦点面１９、幾何学部分又は偏向／反射／屈折部分２５、「最小収差位置」６０、光軸５０、参照軸６２、及び物体軸６４によって特徴付けられる。これらの用語は、図１５ａ〜１５ｃで説明及び定義される。
【００９７】
特に図１５ｂに示されるように、最小収差位置６０は、点状の発光素子１６がこの最小収差位置６０に位置し、光学素子１８がこの点状の発光素子１６から光１７を受け、該受けられた光１７からコリメート光ビーム１７’、１７”、２０を形成する時に、光学収差が最小となる位置である。例えば、図１５ａに示されるように、光学素子１８の最小収差位置６０は、意図された光学素子１８の位置及び／又は方位に対して（より具体的には、光学素子１８が形成される感光乳剤領域１８の位置及び／又は方位に対して）光学素子１８をホログラム光学素子１８として記録する間、記録される物体６６が存在する、物体６６の中心の位置６０である。これに関して、最小収差位置は、光学素子１８の焦点面１９の中心として定義又は理解することができる。
【００９８】
光学素子１８の焦点距離ｆＬは、光学素子１８の最小収差位置６０と、光学素子１８の幾何学部分２５及び／又は反射部分２５が配置される面６８の間の最短距離と定義又は理解することができる（図１５ａ〜１５ｃ参照）。
【００９９】
光学素子１８の参照軸６２は、光学素子１８の幾何学部分２５及び／又は反射部分２５の中心７０を通り、かつ、光学素子１８の最小収差位置６０に位置する点状の発光素子１６から受けられた光１７から光学素子１８により形成されたコリメート光ビーム２０と平行な直線として定義又は理解することができる（図１５ｂ参照）。参照軸６２の方位は、例えば、光学素子１８をホログラム光学素子として記録する間、ホログラム光学素子１８が記録される感光乳剤領域１８に対して参照ビーム７２を配置する及び／又は傾けることによって、調整及び固定されることができる（図１５ａ参照）。参照ビーム７２は、ホログラム記録プロセス中、記録された物体６６から散乱される波７４（いわゆる物体ビーム７４）と共に、感光乳剤領域１８にホログラムの干渉パターンを形成する光参照波（図１５ａでは８つの平行な直線として示される）の光線の束の中心光線（同様に符号６２で示される）によって表すことができる（再び図１５ａ参照）。
【０１００】
光学素子１８の物体軸６４は、最小収差位置６０を通り、光学素子１８の幾何学部分２５及び／又は反射部分２５が配置される面６８と垂直な直線として定義又は理解することができる（図１５ａ〜１５ｃ参照）。
【０１０１】
光学素子１８の光軸５０は、光学素子１８の幾何学部分２５及び／又は反射部分２５の中心７０を通り、かつ、光学素子１８の最小収差位置６０を通る直線として定義又は理解することができる（図１５ａ〜１５ｃ参照）。これに関して、光学素子１８の光軸５０は、上記中心７０を位置決めし、上記最小収差位置６０を位置決めすることによって、調整及び固定されることができる。光軸５０の方位は、例えば、光学素子１８をホログラム光学素子１８として記録する間、ホログラム光学素子１８が記録される感光乳剤領域１８に対して、ホログラムとして結像される物体６６（すなわちレンズ又は鏡等）を配置することによって、調整及び固定されることができる（図１５ｂ参照）。特に、光軸５０は、物体軸６４と平行でもよく、又は一致すらしてもよい（例えば、図２ａ参照）。しかしながら一般に、光軸５０は、必ずしも物体軸６４と一致する必要はなく、及び／又は、必ずしも平行である必要はなく、物体軸６４に対して傾いていてもよい（例えば、図１５ａ〜１５ｃ参照）。参照軸６２についても同様のことが言える。光軸５０は、参照軸６２と平行でもよく、又は一致すらしてもよい（例えば、図２ａ参照）。しかしながら一般に、必ずしも光軸５０は、参照軸６２と一致する必要はなく、及び／又は、必ずしも平行である必要はなく、参照軸６２に対して傾いていてもよい（例えば、図１５ａ〜１５ｃ参照）。発光素子１６が焦点面１９内かつ関連付けられた光学素子１８の光軸５０上に位置する場合、光学素子１８は、関連付けられた発光素子１６により放射される光１７からコリメート光ビーム１７’、１７”、２０を形成し、このコリメート光ビーム１７’、１７”、２０は、参照軸６２と平行に、参照軸６２に沿って、発光素子１８から出る（例えば、図１５ｂ参照）。しかしながら、発光素子１６が焦点面１９内に位置するが、関連付けられた光学素子１８の光軸５０から逸れている場合、光学素子１８は、関連付けられた発光素子１６により放射される光１７からなおもコリメート光ビーム１７’、１７”、２０を形成するが、このコリメート光ビーム１７’、１７”、２０は、参照軸６２に対して偏向した（すなわち、傾いた、角度を有する）方法で、光学素子１８から出る（例えば、図１５ｃ参照）。
【０１０２】
上記を考慮すれば、それぞれ所望の方位を伴う参照軸６２、物体軸６４、及び／又は光軸５０を有する光学素子１８を実現することも可能である。また、光学素子１８及び関連付けられた発光素子１６は、（以下でより詳細に説明されるように）関連付けられた発光素子１６から受けられた光１７から光学素子１８により形成されたコリメート光ビーム２０が表示装置１０の射出瞳２４の所望の部分２２、２６、５４を通過するように、（互いに対して）構成及び配置されることもできる。言い換えると、関連付けられた発光素子１６を光学素子１８、特には光学素子１８の焦点面１９内の光軸５０に対して配置することにより、コリメート光ビーム２０の任意の方向を設定することができる。これらの可能性は、光学素子１８及び発光素子１６の特定の構成及び配置から生じる特定の機能的特徴を得るために用いられる。詳細には以下の通りである。
【０１０３】
図２ａは、３つの例示的な光線１７がどのように一つの発光素子１６により放射され、この一つの発光素子１６と関連付けられた一つの光学素子１８により受けられるかを示している。光学素子１８が、関連付けられた発光素子１６により放射された光線１７から一つのコリメート光ビーム２０をどのように形成するかが詳細に示される。これは、光線１７が、光学素子１８により偏向／反射／回折された後、（実質的に）平行な光線１７’、１７”として光学素子１８から出るためである。関連付けられた発光素子１６から受けられた光１７を平行化するため、光学素子は、焦点面１９と所定の焦点距離ｆＬを有し、関連付けられた発光素子１６は、関連付けられた光学素子１８の焦点面１９内に配置される。より具体的には、発光素子１６は、光軸５０上かつ焦点面１９内に（またそのため、最小収差位置６０に）位置する。従って、コリメート光ビーム２０は、参照軸６２に沿って光学素子１８から出る。
【０１０４】
関連付けられた発光素子１６から受けられた光１７から光学素子１８により形成されたコリメート光ビーム２０は、とりわけ、平行な光線１７’、１７”を含むため、コリメート光ビーム２０を表すには、全ての平行な光線１７’、１７”の束の中心光線１７”のみを用いれば十分である（図２ａ参照）。従って、光学素子１８は、関連付けられた発光素子１６の（虚）像が無限遠（すなわち無限距離）に提供されるような、拡大光学特性を有していると言える。
【０１０５】
図２ａは、コリメート光ビームが例えばスクリーンや角膜等の使用者の眼球の表面に当たった時に、コリメート光ビーム２０により生成される光点２１も示している。このように、関連付けられた発光素子１６により放射される光１７は、光学素子１８とその関連付けられた発光素子１６により生成される光点２１を含む光点パターン２３に「投影」されると言える。
【０１０６】
図２ｂは、光学素子１８及び関連付けられた発光素子１６をより抽象的な略図、いわゆる「投影図」で示している。特に、図２ｂは、関連付けられた発光素子１６と共に、光学素子１８の幾何学及び偏向／反射／屈折部分２５も正面図で示している。この例において、この部分２５は長方形及びほぼ正方形状である。そのため、発光素子１６が点状であると考えた場合、光点２１もまた長方形及びほぼ正方形状になり得る。図２ｂ（また、図３ｂ、４、６、１３ｃ、１３ｅ〜１３ｈ、及び１４ｂ）の大きな矢印は、関連付けられた発光素子１６により放射された光１７が対応する光点パターン２３に投影されたことを示す。
【０１０７】
図３ａの例では、一つの光学素子１８が３つの発光素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃに関連付けられており、そのため、光学素子１８は３つのコリメート光ビーム２０ａ、２０ｃ（図３ａでは明確性のため、３つのうち２つのコリメート光ビーム２０ａ、２０ｃのみが示されている）を提供する。また明確性のために、発光素子１６ａ由来であり、光学素子１８により偏向／反射／回折された後、平行に光学素子１８から出た光線１７ａ’、１７ａ”（実線）、及び、発光素子１６ｃ由来であり、光学素子１８により偏向／反射／回折された後、同様に平行に光学素子１８から出た光線１７ｃ’、１７ｃ”（破線）のみが示される。図２ａと同様に、中心光線１７ａ”はコリメート光ビーム２０ａを表し、中心光線１７ｃ”はコリメート光ビーム２０ｃを表す。図３ａに見られるように、関連付けられた発光素子１６により放射された光は、十分に遠い距離で、３つの重ならない光点２１ａ、２１ｂ、２１ｃを含む光点パターン２３に投影される。各光点２１ａ〜ｃは、３つのコリメート光ビーム２０ａ、２０ｃのうちの一つにより生成される。
【０１０８】
図３ｂは、図３ａの光学素子１８及び関連付けられた３つの発光素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃをより抽象的な略図で示している。特に、図３ｂは、関連付けられた３つの発光素子１６ａ〜ｃと共に、光学素子１８の幾何学及び偏向／反射／屈折部分２５を正面図で示している。この例において、この部分２５は長方形及びほぼ正方形状である。そのため、発光素子１６ａ〜ｃの各々が点状であると考えた場合、各光点２１ａ〜ｃもまた長方形及びほぼ正方形状になり得る。図３ｂの大きな矢印は、関連付けられた一つの各発光素子１６ａ〜ｃにより放射された光１７から光学素子１８により形成された各コリメート光ビームが、対応する光点２１ａ〜ｃに投影されたことを示す。複数の光点２１ａ〜ｃは、光点パターン２３を形成する。
【０１０９】
図４は、９つの発光素子１６ａ〜ｉに関連付けられた一つの光学素子１８を示す。特に、図４は、関連付けられた９つの発光素子１６ａ〜ｉと共に、光学素子１８の幾何学及び偏向／反射／屈折部分２５を正面図で示している。この例において、この部分２５は長方形及びほぼ正方形状である。そのため、発光素子１６の各々が点状であると考えた場合、各光点２１ａ〜ｉもまた長方形及びほぼ正方形状になり得る。図４の大きな矢印は、関連付けられた一つの各発光素子１６ａ〜ｉにより放射された光から光学素子１８により形成された各コリメート光ビームが、対応する光点２１ａ〜ｉに投影されたことを示す。この光点は、光点パターン２３を形成する。
【０１１０】
各発光素子１６は、発光素子１６が可視光１７を放射するオン状態（図において灰色の色調で示される）と、発光素子１６が可視光１７を放射しないオフ状態（図において白の色調で示される）の間で切り替え可能である。
【０１１１】
各発光素子１６は、単一のＯＬＥＤであってもよく、表示装置１０のディスプレイの一つのピクセル、又は（特に多色ピクセル２７を表す）表示セグメント２７の一つの（特に単色の）ピクセルを形成する。これは、複数の発光素子１６（すなわちピクセル）が、単一の表示セグメント２７に組み合わされることを意味する（特に、図３ａ〜７比較参照）。これにより、いくつかの発光素子をオフに切り替え、いくつかの発光素子をオンに切り替えることで、単一の表示セグメント２７上に（図４の「Ｘ」等の）情報を表示することが可能になる。
【０１１２】
発光素子１６及び光学素子１８の上述の特性は、とりわけ、表示装置１０の視野を増大するために用いられる。詳細には以下の通りである。
【０１１３】
図５は、（少なくとも）６つの光学素子１８−１〜１８−６を有する表示装置１０を側面図で示している。各光学素子１８−１〜１８−６は、９つの発光素子１６ａ〜１６ｉ（図４参照）を有する一つの各表示セグメント２７（同様に図４参照）に関連付けられているが、明確性のために各表示セグメント２７の中心発光素子１６ｅのみが符号１６−１〜１６−６で与えられている。
【０１１４】
図５に例示されるように、複数の光学素子１８−１〜１８−６及び発光素子１６−１〜１６−６のアレイは、コリメート光ビーム２０−１〜２０−６の少なくとも一つの第１の一部分２０−３〜２０−５が表示装置１０の射出瞳２４の少なくとも一つの第１の部分２２を通過し、上記コリメート光ビーム２０−１〜２０−６の第１の一部分２０−３〜２０−５と異なる、コリメート光ビーム２０−１〜２０−６の少なくとも一つの第２の一部分２０−１が、表示装置１０の射出瞳２４の少なくとも一つの第２の部分２６を通過するように、構成及び配置される。ここで、第２の部分２６は、第１の部分２２とは異なる（またこの例では、空間的に分断さえされた）ものである。
【０１１５】
これは、対応する「投影図」において（図６参照）、複数の光学素子１８−１〜１８−６及び発光素子１６−１〜１６−６のアレイが、コリメート光ビーム２０−１〜２０−６が光点２１−１〜２１−６に投影されるように、構成及び配置されることを意味する。各光点２１−１〜２１−６は、一つの各コリメート光ビーム２０−１〜２０−６により表される。光点２１−１〜２１−６は、光点パターン２３−１〜２３−６に属し、各光点２１−１〜２１−６は、一つの光学素子１８−１〜１８−６及びその関連付けられた発光素子１６−１〜１６−６により生成される。例えば、光点２１−１は、光点パターン２３−１に属し、光点パターン２３−１は、光学素子１８−１及びその関連付けられた発光素子１６−１によって生成される。言い換えると、光点パターン２３−１は、光学素子１８−１及びその関連付けられた表示セグメント２７によって生成される。
【０１１６】
図５及び６に更に例示されるように、射出瞳２４の第１の部分２２は、表示装置１０が適切に使用される間、使用者の眼球３０が少なくとも一つの第１の観察方向３２に沿って表示装置１０の中心を注視する時に、この眼球３０の瞳２８が置かれる第１の空間部分（同様に符号２２で示される）を表す。射出瞳２４の第２の部分２６は、表示装置１０が適切に使用される間、使用者の眼球３０が第１の観察方向３２とは異なる方位の少なくとも一つの第２の観察方向３４に沿って表示装置１０の周辺を注視する時に、この眼球３０の瞳２８が置かれる、第１の空間部分２２と空間的に異なる第２の空間部分（同様に符号２６で示される）を表す（例として、図５の一点鎖線３２、３４比較参照）。
【０１１７】
図６に示されるように、光点２１−１〜２１−６は、表示装置１０の射出瞳２４内で、重ならない方法で、互いに対して空間的に分離されている。従って、表示装置１０の射出瞳２４内で、光点２１−１〜２１−６は、使用者の眼球３０の異なる観察方向３２、３４に対応する、使用者の眼球３０の瞳２８の異なる位置を包含することができる（図６に、使用者の眼球３０の瞳の２つの例示的な位置が示される）。そのため、使用者は、使用者の眼球３０の異なる観察方向３２、３４について、表示装置１０により作り出された像を見ることが可能になる。これにより、大きな視野を有する表示装置１０が実現可能になる。
【０１１８】
図７に示される例において、光学素子１８−１〜１８−６及び発光素子１６−１〜１６−６は、コリメート光ビーム２０−１〜２０−６が交差領域３６に方向づけられるような方法で、表示装置１０から出たコリメート光ビーム２０−１〜２０−６が収束するように構成及び配置される。この交差領域は、表示装置１０が適切に使用される間、第１の観察方向３２から第２の観察方向３４に変更される時に、使用者の眼球３０が周りを回転する回転点３８の近傍に位置する。より一般的に言うと、複数の光学素子１８−１〜１８−６の少なくとも一部、及び、関連付けられた発光素子１６−１〜１６−６の少なくとも一部は、表示装置１０の少なくとも一つの作動状態において、コリメート光ビーム２０−１〜２０−６が交差領域３６に方向づけられるような方法で、コリメート光ビーム２０−１〜２０−６が互いに収束するように構成及び配置される。
【０１１９】
これにより、コリメート光ビーム２０−１〜２０−６のうち一つ以上（２０−３〜２０−５）が、第１の観察方向３２で、使用者の眼球３０の瞳２８を通過し、コリメート光ビーム２０−１〜２０−６のうち一つ以上（２０−１）が、第２の観察方向３４で、使用者の眼球３０の瞳２８を通過する（図７参照）。そのため、使用者は、使用者の眼球３０の異なる観察方向３２、３４について、より具体的には使用者の眼球３０の異なる回転状態について、表示装置１０により作り出された像を見ることが可能になる。
【０１２０】
表示装置１０の適切な使用を確実にするために、表示装置１０は、使用者の眼球３０に対して表示装置１０を配置する及び／又はしっかり保持するガラスフレームや眼鏡フレーム等の位置決め装置（不図示）を具備することができる。より具体的には、位置決め装置を用いることで、予め決められた方法で、表示装置１０の位置及び方位に対する使用者の顔又は頭の位置及び方位を定めることができる。位置決め装置は、表示装置１０の射出瞳２４（を表す空間部分２４）内に使用者の眼球３０の瞳２８を配置するように構成されることができる。
【０１２１】
図８ａ〜８ｄの例に示されるように、表示装置１０は、切り替え可能な偏向装置４０を具備する。偏向装置４０は、切り替えられると、各コリメート光ビーム２０の伝播方向を少なくとも一つの第１の方向と少なくとも一つの第２の方向の間で変更できる。特に、偏向装置４０は、複数の異なる群のコリメート光ビーム２０のそれぞれに関して、伝播方向を独立して（すなわち個別に）変更することができる。コリメート光ビーム２０の一群は、一つのコリメート光ビーム２０又は二つ以上のコリメート光ビーム２０を含むことができる。
【０１２２】
より具体的には、偏向装置４０は、図８ａ〜８ｄで灰色及び／又は黒色の細長い長方形として示される、複数の切り替え可能な偏向素子４２を含む。各偏向素子４２は、一つのコリメート光ビーム２０（例えば２０ａ及び４２ａ参照）と関連付けられ、偏向素子４２から出たコリメート光ビーム２０が、射出瞳２４の、ある部分（例えば、図８ｂの第１の部分２２等）を通過するように、偏向素子４２がその偏向素子４２に入ったコリメート光ビーム２０の伝播方向を固定するオン状態（図８ａ〜８ｄにおいて灰色の細長い長方形として示される）と、偏向素子４２から出たコリメート光ビーム２０が、射出瞳２４の別の部分（例えば、図８ｃの第２の部分２６等）を通過するように、偏向素子４２がその偏向素子４２に入ったコリメート光ビーム２０の伝播方向を変更するオフ状態（図８ａ〜８ｄにおいて黒色の細長い長方形として示される）の間で切り替え可能である。
【０１２３】
更に、表示装置１０は、使用者の眼球３０の瞳２８の像を取得し、使用者の眼球３０の瞳２８の位置を表す位置信号を生成する像取得装置（又はアイトラッカー）４４を具備する。これにより、使用者の眼球３０の瞳２８の位置を追跡することが可能になる（特に図８ａ〜８ｄ参照）。
【０１２４】
表示装置１０は、位置信号に基づき、偏向装置４０及び偏向素子４２を切り替える制御ユニット（不図示）も具備する。このために、制御ユニットは、使用者の眼球３０の瞳２８が現行で置かれている射出瞳２４の部分２２又は２６を、表示装置１０から出た全てのコリメート光ビーム２０が通過するような方法で、コリメート光ビーム２０の伝播方向が偏向装置４０により変更されるように、像取得装置４４により生成された位置信号に基づき、偏向装置４０を制御する（図８ｂ及び８ｃ参照）。より具体的には、制御ユニットは、（図８ａ及び８ｂに示されるように）使用者の眼球３０の瞳２８が射出瞳２４の第１の部分２２に位置する時に、（「灰色の」）オン状態でコリメート光ビーム２０ａを射出瞳２４の第２の部分２６に通過させる偏向素子４２ａ（図８ａ参照）のみを、これらの偏向素子４２ａから出たコリメート光ビーム２０ａが射出瞳２４の第１の部分２２を通過するように、（「黒色の」）オフ状態に設定する（図８ｂ参照）。同様に、制御ユニットは、（図８ｃに示されるように）使用者の眼球３０の瞳２８が射出瞳の第２の部分２６に位置する時に、（「灰色の」）オン状態でコリメート光ビーム２０ｂを射出瞳２４の第１の部分２２に通過させる偏向素子４２ｂ（図８ｂ参照）のみを、これらの偏向素子４２ｂから出たコリメート光ビーム２０ｂが射出瞳２４の第２の部分２６を通過するように、（「黒色の」）オフ状態に設定する（図８ｃ参照）。
【０１２５】
これにより、使用者の眼球３０が、射出瞳２４の第１の部分２２に使用者の眼球３０の瞳２８が置かれた際の第１の観察方向３２（図８ａ及び８ｂ参照）から、射出瞳２４の第２の部分２６に使用者の眼球３０の瞳２８が置かれた際の第２の観察方向３４（８ｃ参照）に変更された時に、偏向装置４０及び偏向素子４２の対応する切り替えにより、コリメート光ビーム２０、２０ａ、２０ｂを、使用者の眼球３０の異なる観察方向３２、３４で使用者の眼球３０の瞳２８に通過させることができる（図８ｂ及び８ｃ参照）。従って、表示装置１０の全光パワーを、使用者の眼球３０内に平行化することができる。
【０１２６】
特に、偏向装置４０又は各偏向素子４２は、コリメート光ビーム２０の光の偏光状態にも基づいて、コリメート光ビーム２０の伝播方向を変更することができる。このために、偏向装置４０は、液晶偏光格子（略：ＬＣＰＧ）を含む。より具体的には、各偏向素子４２は、アクティブな切り替え可能な偏光格子（略：ＡＰＧ）及び液晶（ＬＣ）半波長板（不図示）を含む。ＡＰＧのオフ状態（すなわち、偏向素子４２のオフ状態）では、ＡＰＧは光を偏向又は回折する（すなわち、ＡＰＧに入ったコリメート光ビーム２０の伝播方向を変更又は偏向する）。ＡＰＧのオン状態（すなわち、偏向素子４２のオン状態）では、ＡＰＧは光を偏向又は回折しない（すなわち、ＡＰＧに入ったコリメート光ビーム２０の伝播方向を固定する）。偏向装置４０は、コリメート光ビーム２０の光の偏光を、純粋な左回りの円偏光又は純粋な右回りの円偏光のいずれかに設定する偏光設定装置４５を含むことができる。より具体的には、（図８ａ〜８ｄで薄灰色及び／又は黒色の細長い長方形として示される）一つの偏光設定装置４５は、一つの各光学素子１８及び一つの各偏向素子４２と関連付けられる。この偏光設定装置４５は、コリメート光ビーム２０の伝播方向に沿って、関連付けられた光学素子１８のすぐ下流に、関連付けられた光学素子１８と関連付けられた偏向素子４２との間に配置される。
【０１２７】
偏光設定装置４５は、コリメート光ビーム２０の光の偏光を（図８ａ〜８ｄで薄灰色の細長い長方形として示される）純粋な左回りの円偏光と、（図８ｃで黒色の細長い長方形として示される）純粋な右回りの円偏光との間で切り替える制御ユニットにより、切り替え可能である。このために、偏光設定装置は、一つ以上のポッケルスセル、半波長板、及び／又は四分の一波長板（不図示）の組み合わせを含む。
【０１２８】
これにより、コリメート光ビーム２０の光の円偏光に応じて、偏向装置４０から出たコリメート光ビーム２０の偏向方向、すなわち、偏向角の符号（「＋」又は「−」のいずれか）を設定することができる。例えば、コリメート光ビーム２０が（図８ａ〜８ｄで薄灰色の細長い長方形として示される）純粋な左回りの円偏光に設定されるように偏光設定装置４５が切り替えられた場合、偏向装置４０、特に偏向素子４２から出たコリメート光ビーム２０の偏向方向は、例えば下方に偏向され（図８ｂ及び図８ｄ参照）、コリメート光ビーム２０が（図８ｃで黒色の細長い長方形として示される）純粋な右回りの円偏光に設定されるように偏光設定装置４５が切り替えられた場合、偏向装置４０、特に偏向素子４２から出たコリメート光ビーム２０の偏向方向は、例えば上方に偏向される（図８ｃ参照）。言い換えると、発光素子１６により放射された光を、この光が偏向素子４２に入る前に、偏光設定装置４５により純粋な（左又は右回りの）円偏光に偏向させることができる。その場合、二つではなく、一つの偏向方向のみが生じる（図８ａ〜８ｄ参照）。
【０１２９】
図９の例に示されるように、第１の光学素子１８ａ及び第２の光学素子１８ｂは、少なくとも一つの共通の発光素子１６と関連付けられ、第１の光学素子１８ａは、一次偏向、一次回折、及び／又は一次反射によって、共通の発光素子１６により放射された光１７から、射出瞳２４の第２の部分２６を通過する第１のコリメート光ビーム２０ａを形成するように、共通の発光素子１６に対して構成及び配置され、一方で、第１の光学素子１８ａのすぐ隣りに（すなわち隣接して）配置された第２の発光素子１８ｂは、二次偏向、二次回折、及び／又は二次反射によって、共通の発光素子１６により放射された光１７から、射出瞳２４の第１の部分２２を通過する第２のコリメート光ビーム２０ｂを形成するように、共通の発光素子１６に対して構成及び配置される。すなわち、第１の光学素子１８ａは、表示装置１０が適切に使用される間、射出瞳２４の第１の部分２２に使用者の眼球３０の瞳２８が置かれた際の第１の観察方向３２に沿って眼球３０が注視する時に、発光素子１６により放射される光１７から、使用者の眼球３０に像を作り出し（図９参照）、一方で、第２の光学素子１８ｂは、表示装置１０が適切に使用される間、射出瞳２４の第２の部分２６に使用者の眼球３０の瞳２８が置かれた際の第２の観察方向３４に沿って眼球３０が注視する時に、発光素子１６により放射される光１７から、使用者の眼球３０に（いわゆる「ゴースト」）像を（「意図的に」）作り出す（図７及び９比較参照）。第１の光学素子１８ａは、関連付けられた共通の発光素子１６の近くに配置され、第２の光学素子１８ｂは、関連付けられた共通の発光素子１６の遠くに配置される。特に、関連付けられた共通の発光素子１６は、第１の光学素子１８ａの光軸５０ａ上、特に、第１の光学素子１８ａの最小収差位置６０ａに配置されることができ、一方で、関連付けられた共通の発光素子１６は、第２の光学素子１８ｂの光軸５０ｂから逸れて、またそのため第２の光学素子１８ｂの最小収差位置６０ｂから逸れて配置されることができ、これにより、一次偏向／回折／反射によって生じた光学収差と比べて深刻な光学収差を伴う二次偏向／回折／反射を起こすことができる。第１の及び第２の光学素子１８ａ、１８ｂの光軸５０ａ、５０ｂは、互いに対して平行にずらされる（すなわち一致しない）。
【０１３０】
これにより、共通の発光素子１６により放射される光１７は、眼球３０が射出瞳２４の第１の部分２２に置かれた時に、使用者の眼球３０の瞳２８に向けられるだけでなく、眼球３０が射出瞳２４の第２の部分２６に置かれた時にも、使用者の眼球３０の瞳２８に向けられる。従って、第１の及び第２の光学素子１８ａ、１８ｂの両方と関連付けられた共通の発光素子１６により放射される光１７は、使用者の眼球３０の異なる観察方向３２、３４で、使用者の眼球３０に到達することができる。
【０１３１】
図１０の例に示されるように、光学素子１８は、重ならない方法で互いに対して空間的に分離されて配置された、（小さい円として概略的に示される）少なくとも一つの第１の発光素子１６ａ及び（小さい長方形として概略的に示される）少なくとも一つの第１の発光素子１６ｂと関連付けられている。図１０の例において、光学素子１８は、発光素子１６ａ、１６ｂの各々により放射された光１７ａ、１７ｂから、それぞれのコリメート光ビーム２０ａ、２０ｂを形成して、二つの発光素子１６ａ、１６ｂのうち第１の発光素子１６ａから来たコリメート光ビーム２０ａが射出瞳２４の第１の部分２２を通過し、二つの発光素子１６ａ、１６ｂのうち第２の発光素子１６ｂから来たコリメート光ビーム２０ｂが射出瞳２４の第２の部分２６を通過するよう、コリメート光ビーム２０ａ、２０ｂを方向付けるように、発光素子１６ａ、１６ｂに対して構成及び配置される。言い換えると、光学素子１８は、少なくとも一つの第１の発光素子１６ａにより放射された光１７ａから少なくとも一つの第１のコリメート光ビーム２０ａを形成し、少なくとも一つの第２の発光素子１６ｂにより放射された光１７ｂから少なくとも一つの第２のコリメート光ビーム２０ｂを形成するように構成され、光学素子１８並びに第１の及び第２の発光素子１６ａ、１６ｂは、第１のコリメート光ビーム２０ａが表示装置１０の射出瞳２４の第１の部分２２を通過し、第２のコリメート光ビーム２０ｂが表示装置１０の射出瞳２４の第２の部分２６を通過するように構成及び配置される。
【０１３２】
更に、図１０の例において、表示装置１０は、像取得装置４４により生成された位置信号に基づき、発光素子１６ａ、１６ｂを切り替える制御ユニット（不図示）を具備する。図１０の場合、制御ユニットは、使用者の眼球３０の瞳２８が射出瞳２４の第１の部分２２に位置する時に、第１の発光素子１６ａを（「灰色の」）オン状態に設定し、第２の発光素子１６ｂを（「白色の」）オフ状態に設定する（コリメート光ビーム２０ｂが実際には存在せず、そのため、図１０では破線として示される）。しかしながら、使用者の眼球３０の瞳２８が射出瞳２４の第２の部分２６に位置する場合は、制御ユニットは、第１の発光素子１６ａをオフ状態に設定し、第２の発光素子１６ｂをオン状態に設定する。
【０１３３】
これにより、図１０に示されるように、発光素子１６ａのみを（「灰色の」）オン状態に設定して、関連付けられた光学素子１８により、放射された光１７ａを現行の観察方向３２で使用者の眼球３０の瞳２８へ実際に向けることができ、一方で、発光素子１６ｂを（「白色の」）オフ状態に設定して、関連付けられた光学素子１８により、放射された光１７ｂが現行の観察方向３２で使用者の眼球３０の瞳２８に向けられないようにすることができる。従って、この場合、使用者の眼球３０に到達できない光１７ｂが全く生成されない。これにより、エネルギーを削減し、エネルギー効率のよい表示装置１０の供給が可能になる。
【０１３４】
図１２の例に示されるように、第１の光学素子１８ａは少なくとも一つの第１の発光素子１６ａとのみ関連付けられ、第２の光学素子１８ｂ１は少なくとも一つの第２の発光素子１６ｂ１とのみ関連付けられ、第３の光学素子１８ｂ２は少なくとも一つの第２の発光素子１６ｂ２とのみ関連付けられている。第１の発光素子１６ａは青色光１７ａを放射し、第２の発光素子１６ｂ１は赤色光を放射し、第３の発光素子１６ｂ２は緑色光１７ｂ２を放射する。第１、第２、及び第３の発光素子１６ａ、１６ｂ１、１６ｂ２は、重ならない方法で互いに対して空間的に分離されて配置される。第１の光学素子１８ａは表示装置１０の第１の感光乳剤領域（同様に符号１８ａで示される）に記録された第１のホログラム光学素子１８ａである。第２の光学素子１８ｂ１はホログラム光学素子１８ｂ１であり、第３の光学素子１８ｂ２はホログラム光学素子１８ｂ２である。第２の及び第３のホログラム光学素子１８ｂ１、１８ｂ２の両方は、表示装置１０の同一の第２の感光乳剤領域１８ｂに記録される。第１の及び第２の感光乳剤領域１８ａ、１８ｂは、互いに異なる。
【０１３５】
また、図１２に示されるように、第１のホログラム光学素子１８ａは、青色コリメート光ビーム２０ａを形成するために第１の発光素子１６ａにより放射された光を平行化し、第２のホログラム光学素子１８ｂ１は、赤色コリメート光ビーム２０ｂ１を形成するために第２の発光素子１６ｂ１により放射された光を平行化し、第３のホログラム光学素子１８ｂ２は、緑色コリメート光ビーム２０ｂ２を形成するために第３の発光素子１６ｂ２により放射された光を平行化する。
【０１３６】
第１の感光乳剤領域１８ａは、第１のホログラム光学素子１８ａが、青色光１７ａを平行化する所望の光学特性を有するように記録されることができるように、選択可能である。一方で、第２の感光乳剤領域１８ｂは、第２の及び第３のホログラム光学素子１８ｂ１、１８ｂ２が、赤色及び緑色光１７ｂ１、１７ｂ２を平行化する所望の光学特性を有するように記録されることができるように、選択可能である。同時に、第２の及び第３のホログラム光学素子１８ｂ１、１８ｂ２の両方は、単一の第２の感光乳剤領域１８ｂに記録されているため、スペースを削減し、表示装置１０を小型化することができる。
【０１３７】
更に、二つの独立した感光乳剤領域１８ａ、１８ｂを有するとき、第１の及び第２の感光乳剤領域１８ａ、１８ｂは、正面図から見た際に重ならない方法で、互いに対して空間的に分離されて配置されることができる（例えば、図１２、１３ａ、１３ｄ〜１４ｄ比較参照）。より具体的には、第１の及び第２の感光乳剤領域１８ａ、１８ｂは、第１の及び第２の感光乳剤領域１８ａ、１８ｂが第１の及び／又は第２の光学素子１８ａ、１８ｂから出たコリメート光ビーム２０ａ、２０ｂ１、２０ｂ２の伝播方向に平行な方向及び垂直な方向に沿って、互いに対してずらされるように、配置されることができる。
【０１３８】
これにより、第１の及び第２の感光乳剤領域１８ａ、１８ｂは、互いに、また対応する発光素子１６ａ、１６ｂ１、１６ｂ２に対しても、独立して配置されることができる。例えば、第１の感光乳剤領域１８ａは、第１の発光素子１６ａから第１の光学素子１８ａへの最短距離が、第１の発光素子１６ａの中心から第１の光学素子１８ａの中心への距離となるように、第１の発光素子１６ａに対して配置され、第２の感光乳剤領域１８ｂは、第３の発光素子１６ｂ２から第２の光学素子１８ｂへの最短距離が、第３の発光素子１６ｂ２の中心から第２の光学素子１８ｂの中心への距離となるように、第２の及び第３の発光素子１６ｂ１、１６ｂ２に対して配置されるが、一方で、第２の発光素子１６ｂ１から第２の光学素子１８ｂ１への最短距離は、必ずしも第２の発光素子１６ｂ１の中心から第２の光学素子１８ｂ１の中心への距離である必要はない（図１２比較参照）。
【０１３９】
更に図１２を参照すると、第１のホログラム光学素子１８ａは、光軸５０ａ、参照軸６２ａ、及び物体軸６４ａを含み、第２のホログラム光学素子１８ｂ１は、光軸５０ｂ１、参照軸６２ｂ１、及び物体軸６４ｂ１を含み、第３のホログラム光学素子１８ｂ２は、光軸５０ｂ２、参照軸６２ｂ２、及び物体軸６４ｂ２を含む。第１の発光素子１６ａは、第１の光学素子１８ａの最小収差位置６０ａに位置し、第２の発光素子１６ｂ１は、第２の光学素子１８ｂ１の最小収差位置６０ｂ１に位置し、第３の発光素子１６ｂ２は、第３の光学素子１８ｂ２の最小収差位置６０ｂ２に位置する。特に、光学素子１８ａ、１８ｂ１、１８ｂ２及び発光素子１６ａ、１６ｂ１、１６ｂ２は、コリメート光ビーム２０ａ、２０ｂ１、２０ｂ２が、少なくとも部分的に重なるような方法で、互いに対して実質的に平行に表示装置１０から出るように、構成及び配置される（図１２、特に、符号１７ａ’、１７ｂ１’、１７ｂ２’参照）。これは、とりわけ、最小収差位置６０ｂ１、６０ｂ２が参照軸６２ｂ１、６２ｂ２に垂直な方向に互いに対してずらされるように、第２の及び第３の光学素子１８ｂ１、１８ｂ２を第２の感光乳剤領域１８ｂに記録することによって実現される。そのため、第２の光学素子１８ｂ１の光軸５０ｂ１は、第３の光学素子１８ｂ２の光軸５０ｂ２に対して傾いている。
【０１４０】
このように、光軸５０ｂ２に対して光軸５０ｂ１が傾くことで、同一の感光乳剤領域１８ｂは、二つのホログラム光学素子１８ｂ１、１８ｂ２を形成し、第２の及び第３の発光素子１６ｂ１、１６ｂ２は、空間的に分離された方法で、容易に配置されることができる。従って、第２の及び第３の発光素子１６ｂ１、１６ｂ２は、参照軸６２ｂ１、６２ｂ２に沿った方向に積層される必要がない。これにより、発光素子１６ｂ１、１６ｂ２の簡素な配置が可能になる。
【０１４１】
これに加えて、全てのコリメート光ビーム２０ａ、２０ｂ１、２０ｂ２は、少なくとも部分的に重なるような方法で、実質的に平行に表示装置１０から出るため、共通の光点２１で使用者の眼球３０に到達できる。従って、発光素子１６ａ、１６ｂ１、１６ｂ２が互いに対して空間的に分離されていても、使用者は、表示装置１０の高解像度の色付き像を知覚することができる。尚、再度述べるが、これは、二つの異なる方法、具体的には、一方で、二つの異なる感光乳剤領域１８ａ、１８ｂを用いることで、及び／又は、もう一方で、光軸５０ｂ１、５０ｂ２の位置を定めることで、達成することができる。
【０１４２】
例えば、図５及び６に見られるように、９つの光点２１−１を含む光点パターン２３−１は、関連付けられた９つの発光素子１６−１により放射された光からなる９つのコリメート光ビーム２０−１を提供する光学素子１８−１によって、生成される。これらのコリメート光ビーム２０−１は、表示装置１０の射出瞳２４の第２の部分２６のみを通過し、表示装置１０の射出瞳２４の第１の部分２２は通過しない。すなわち、射出瞳２４の第１の部分２２は、光点パターン２３−１によって照らされない（図６参照）。従って、使用者の眼球３０の瞳２８が、射出瞳２４の第１の部分２２を表す第１の空間部分２２に置かれて（図５及び６参照）、第１の観察方向３２に沿って眼球３０が表示装置１０の中心を注視する場合（図５比較参照）、上記の関連付けられた９つの発光素子１６−１により放射された光は、眼球３０の瞳２８を通過できない。これに関して、（とりわけ）射出瞳２４の第１の部分２２（又は第１の空間部分２２）、より一般には、第２の部分２６を除く全体の表示装置１０は、関連付けられた９つの発光素子１６−１に照射された光が光学素子１８−１によって方向付けられない、光学素子１８−１の「周辺領域」を表す。
【０１４３】
この周辺領域にも到達するために、表示装置１０は、図１３ａの例に示されるような（短い長方形として表される）、少なくとも一つのいわゆる「周辺」光学素子１８’を具備する。周辺光学素子１８’の異なる実現例が実施可能であり、これらのうち二つが図１３ｄ及び１４ａに示される。この実現例において、第１の光学素子１８及び第２の光学素子１８’並びに関連付けられた発光素子１６、１６’は、表示装置１０が適切に使用される間、関連付けられた発光素子１６、１６’から受けられた光から第１の光学素子１８により形成された第１のコリメート光ビーム２０が、中心窩を含む眼球の網膜の「中心」部に結像され、関連付けられた発光素子１６、１６’から受けられた光から第２の光学素子１８’により形成された第２のコリメート光ビーム２０’が、中心窩から逸れた網膜の「周辺」部に結像されるように構成及び配置される。これに関して、第１の光学素子１８は「中心」光学素子と呼ばれ、第２の光学素子１８’は「周辺」光学素子と呼ばれ、第１のコリメート光ビーム２０は「中心」コリメート光ビームと呼ばれ、第２のコリメート光ビーム２０’は「周辺」コリメート光ビームと呼ばれ得る（図１３ｂ〜１４ｂ参照）。
【０１４４】
これにより、第１の（中心）コリメート光ビーム２０は、表示装置１０の射出瞳内２４で、比較的高い分解能を有する中心窩を含む網膜の中心部により目視することができる、（特に、眼球３０の角膜等の眼球表面上の）（中心）光点２１に投影されると考えることができる。一方で、第２の（周辺）コリメート光ビーム２０’は、表示装置１０の射出瞳内２４で、比較的低い分解能を有する、中心窩から逸れた網膜の周辺部により目視することができる、（周辺）光点２１’に投影されると考えることができる（図１３ｂ〜１４ｂ参照）。これにより、中心窩の分解能に適合された光点パターン２３、２３’を生成する表示装置が実現可能になる。更に、光点２１、２１’は、表示装置１０の射出瞳内２４で、使用者の眼球３０の異なる観察方向に対応する、使用者の眼球３０の瞳２８の異なる位置を包含することができる（例えば、図１３ａ参照）。
【０１４５】
周辺光学素子１８’は、様々な異なる方法で実現することができる。
【０１４６】
例えば、図１３ｂに示されるように、各周辺光学素子１８’の光軸５０’及び参照軸６２’は、互いに対して傾いていてもよい。これらの周辺光学素子１８’は、光軸５０’上かつ焦点面１９’内に位置する少なくとも一つのいわゆる「周辺」発光素子１６’と関連付けられている。このため、コリメート光ビーム２０’−１、２０’−２は、全く交差せずに互いに分かれていくような方法で、光学素子１８’から出る（図１３ｂ参照）。これにより、表示装置１０の射出瞳２４の異なる部分２２、２６を通過する二つのコリメート光ビーム２０’−１、２０’−２が実現可能になる。
【０１４７】
これに代わって、図１４ａに示されるように、各周辺光学素子１８’の光軸５０’及び参照軸６２’は、互いに対して平行であってもよい（又は一致さえしてもよい）。これらの周辺光学素子１８’は、中心光学素子１８とも関連付けられた、焦点面１９’内に光軸５０’から逸れて配置された少なくとも一つの共通の発光素子１６と関連付けられる。このため、コリメート光ビーム２０’は、全く交差せずに互いに分かれていくような方法で、光学素子１８’から出る（図１４ａ参照）。これにより、表示装置１０の射出瞳２４の異なる部分２２、２６を通過する二つのコリメート光ビーム２０’も実現可能になる。
【０１４８】
中心及び周辺光学素子１８、１８’の互いに対する配置もまた、様々な異なる方法で実現することができる。
【０１４９】
例えば、第１の光学素子１８の焦点距離ｆＬは、第２の光学素子１８’の焦点距離ｆＬ’より大きくすることができる（図１３ｄ及び１４ａ参照）。
【０１５０】
これにより、第１の光学素子１８が表示装置１０の第１の層５２に配置され、第２の光学素子１８’が表示装置１０の第２の層５２’に配置され、全ての発光素子１６、１６’が表示装置１０の第３の層１９、１９’に配置された３層構成を実現することができる。ここで、第３の層１９、１９’は、第１の及び第２の光学素子１８、１８’の焦点面１９、１９’に一致している。また、第１の光学素子１８が第２の光学素子１８’よりも発光素子１６、１６’から離れて配置されていても、第１の光学素子１８が、そのより長い焦点距離ｆＬ（例えば、図１３ｄ及び１４ａ参照）により、なおも発光素子１６、１６’からの光を平行化することができるため、第２の層５２’は第１の層５２と第３の層１９、１９’の間に配置される。更に、このような３層構成では、第２の光学素子１８’の焦点距離ｆＬ’がより短いため、一方では、使用者の眼球３０で、発光素子１６、１６’の横断面像の倍率を増大することが可能であり、他方では、発光素子１６、１６’からの光を受ける集光角（開口数）を増大することが可能であり（特に、図１４ａ参照）、これによりコリメート光ビーム２０’の偏向角も増大するため、より大きな射出瞳及び／又は視野が可能になる。
【０１５１】
また、第２の光学素子１８’の倍率がより大きいことで、眼球の角膜等の眼球表面上の光点パターン２３’の解像度が低くなり得るが、第２の光点２１’は、そもそも低い分解能を有する、中心窩から逸れた網膜の周辺部により目視されるため、この低解像度は問題にはならず、むしろ理にかなったものとなる。これにより、中心窩の分解能に適合された光点パターン２３、２３’を生成する表示装置１０が実現可能になる。
【０１５２】
更に、第１の光学素子１８が第１の層５２に配置され、第２の光学素子１８’が第２の層５２’に配置され、関連付けられた発光素子１６、１６’が第３の層１９、１９’に配置された場合、第１の及び第２の光学素子１８、１８’は、表示装置１０の同一の層に配置されない。このため、各層５２、５２’の光学素子１８、１８’の密度を減少させることができ、光学素子１８、１８’の高密度の配置を避けることができる。また、これにより、光学素子１８、１８’を分離して配置することが可能となり、そのため、光学素子の配置の自由度が増す。従って、光学素子のより簡素な配置、曳いては表示装置１０のより容易な製造が可能になる。
【０１５３】
第１の光学素子１８の焦点面１９及び第２の光学素子１８’の焦点面１９’が、共通の焦点面１９、１９’に配置され、関連付けられた発光素子１６、１６’が、共通の焦点面１９、１９’に配置された場合（図１３ｄ及び１４ａ参照）、第１の光学素子１８が第２の光学素子１８’よりも発光素子１６、１６’から離れて配置されていても、第１の及び第２の光学素子１８、１８’の両方は、なおも発光素子１６、１６’からの光をコリメート光ビーム２０、２０’に平行化することができる（図１３ｄ及び１４ａ参照）。
【０１５４】
表示装置は、第１の及び第２の光学素子１８、１８’の両方と関連付けられた発光素子１６、１６’により放射される光を遮断するフィルター５６を具備することができ、このフィルター５６は、第１の光学素子１８と第２の光学素子１８’の間に配置されることができる（図１４ａ参照）。より具体的には、フィルター５６は、第１の光学素子１８が配置された第１の層５２と、第２の光学素子１８’が配置された第２の層５２’との間に配置された層（不図示）に配置されることができる（図１４ａ参照）。
【０１５５】
これにより、第１の光学素子１８により既に形成され、第２の光学素子１８’に向かって伝播する光線５８又はコリメート光ビーム２０が、第１の光学素子１８と第２の光学素子１８’の間に配置されたフィルター５６により遮断されることで、この光線５８又はコリメート光ビーム２０が第２の光学素子１８’に到達し、それにより第２の光学素子１８’により攪乱される（例えば、広げられたり方向を変えられる）ことが防止される。従って、遮断された光は、制御できない方法で及び／又は望まない方向に散乱されない。そのため、攪乱されたコリメート光ビーム２０により望まない迷光が生成されることなく、表示装置１０の明確に定められた光放射が可能になる。
【０１５６】
第１の及び第２の光学素子１８、１８’が少なくとも一つの発光素子１６、１６’と関連付けられ、第１の光学素子１８が、関連付けられた少なくとも一つの発光素子１６、１６’から光を受け、該受けられた光から少なくとも一つの第１のコリメート光ビーム２０を形成するように構成され、第２の光学素子１８’が、関連付けられた少なくとも一つの発光素子１６、１６’から光を受け、該受けられた光から少なくとも一つの第２のコリメート光ビーム２０’を形成するように構成されることを実現する二つの実施可能な選択肢が存在する。
【０１５７】
図１２、１３ａ、及び１３ｃ〜１３ｈに示されるように、発光素子１６、１６’、１６ａ、１６ｂ１、１６ｂ２のアレイは、少なくとも一つの第１の色の光を放射する少なくとも一つの第１の発光素子１６、１６ａと、少なくとも一つの第１の色と異なる少なくとも一つの第２の色の光を放射する少なくとも一つの第２の発光素子１６’、１６ｂ１、１６ｂ２とを含むことができる。第１の光学素子１８、１８ａは、少なくとも一つの第１の発光素子１６、１６ａとのみ関連付けることができ、第２の光学素子１８’、１８ｂ１、１８ｂ２は、少なくとも一つの第２の発光素子１６’、１６ｂ１、１６ｂ２とのみ関連付けることができ、第１の光学素子１８、１８ａは、第１の発光素子１６、１６ａから光を受け、該受けられた光から第１のコリメート光ビーム２０、２０ａを形成するように構成され、第２の光学素子１８’、１８ｂ１、１８ｂ２は、第２の発光素子１６’、１６ｂ１、１６ｂ２から光を受け、該受けられた光から第２のコリメート光ビーム２０’、２０ｂ１、２０ｂ２を形成するように構成されることができる。
【０１５８】
これにより、第１の光学素子１８、１８ａは、少なくとも一つの第２の発光素子１６’、１６ｂ１、１６ｂ２とは全く関連付けられず、例えば、第２の発光素子１６’、１６ｂ１、１６ｂ２により放射される光に対して透明となる。逆もまた同様に、第２の光学素子１８’、１８ｂ１、１８ｂ２は、少なくとも一つの第１の発光素子１６、１６ａとは全く関連付けられず、例えば、第１の発光素子１６、１６ａにより放射される光に対して透明となる（例えば、図１２及び１３ｄ参照）。この場合、第１の光学素子１８、１８ａは、第２の光学素子１８’、１８ｂ１、１８ｂ２により形成される第２のコリメート光ビーム２０’、２０ｂ１、２０ｂ２を攪乱できず、逆もまた同様に、第２の光学素子１８’、１８ｂ１、１８ｂ２は、第１の光学素子１８、１８ａにより形成される第１のコリメート光ビーム２０、２０ａをやはり攪乱できない（再び図１２及び１３ｄ参照）。従って、フィルター５６がなくてもよく、あるいは不要となる。これにより、表示装置１０の軽量化及び小型化設計が実現可能になる。また、第１の光学素子１８、１８ａの光軸５０、５０ａと第２の光学素子１８’、１８ｂ１の光軸５０’、５０ｂ１が互いに対して傾いており（図１２及び１３ｄ参照）、及び／又は、第１の光学素子１８、１８ａの参照軸６２、６２ａと第２の光学素子１８’、１８ｂ１、１８ｂ２の参照軸６２’、６２ｂ１、６２ｂ２が互いに対して平行であり（図１２及び１４ａ参照）、これにより表示装置１０の構成の自由度が増していても、第１の及び第２のコリメート光ビーム２０、２０’、２０ａ、２０ｂ１、２０ｂ２を、射出瞳２４の異なる第１の及び第２の部分２２、２６（重複していてもよい）に通過させることがなおも可能である。
【０１５９】
これに代わって、図１４ａ及び１４ｂに示されるように、第１の及び第２の光学素子１８、１８’は、少なくとも一つの共通の発光素子１６、１６’と関連付けられてもよく、第１の光学素子１８は、共通の発光素子１６、１６’から光を受け、該受けられた光から第１のコリメート光ビーム２０を形成するように構成され、第２の光学素子１８’は、共通の発光素子１６、１６’から光を受け、該受けられた光から第２のコリメート光ビーム２０’を形成するように構成されてもよい。
【０１６０】
これにより、第１の及び第２の光学素子１８、１８’の両方が、同一の共通の発光素子１６、１６’から、それぞれのコリメート光ビーム２０、２０’を形成することができる。このように、第１の及び第２の光学素子１８、１８’は、同一の共通の発光素子１６、１６’を共有する。これにより、発光素子１６、１６’の数を減らすことができる。従って、表示装置１０の軽量化、小型化、及びエネルギー効率のよい設計が可能になる。
【０１６１】
第１の及び第２の光学素子１８、１８’、１８ａ、１８ｂ１、１８ｂ２のうち少なくとも一つ１８’、１８ｂ１は、光学素子１８’、１８ｂ１の光軸５０’、５０ｂ１及び光学素子１８’、１８ｂ１の参照軸６２’、６２ｂ１が互いに対して傾くように構成されることができる（図１２及び１３ｂ参照）。
【０１６２】
これにより、関連付けられた発光素子１６’が光軸５０’上に配置された場合（図１３ｂ、１３ｄ参照）、コリメート光ビーム２０’が関連付けられた発光素子１６’を通過せずに参照軸６２’に沿って光学素子１８から出るような方法で、光軸５０’が参照軸６２’に対して傾くように、光学素子１８を構成することができる。これにより、コリメート光ビーム２０’は、発光素子１６’により少なくとも部分的に再吸収されずに、及び／又は、制御できない方法で及び／又は望まない方向に散乱されずに、表示装置１０から出ることができる。従って、コリメート光ビーム２０’を攪乱することで望まない迷光が生成されることなく、表示装置１０は、エネルギー効率がよく、明確に定められた光放射特性を有することが可能になる。
【０１６３】
第１の及び第２の光学素子１８、１８’は、第１の光学素子１８の参照軸６２及び第２の光学素子１８’の参照軸６２’が互いに対して傾くように構成されることができる（図１３ｄ参照）。
【０１６４】
これにより、第１のコリメート光ビーム２０を表示装置１０の射出瞳２４の第１の部分５４に通過させ、第２のコリメート光ビーム２０’を、第１の部分５４と異なり、特にはこの第１の部分と空間的に分断された、表示装置１０の射出瞳２４の第２の部分２２、２６に通過させること（図１３ｅ〜１３ｈ参照）、及び／又は、第１のコリメート光ビーム２０を、中心窩を含む眼球の網膜の中心部に結像し、第２のコリメート光ビーム２０’を、中心窩から逸れた網膜の周辺部に結像すること（同様に図１３ｅ〜１３ｈ、及び１４参照）を容易に達成することができる。より一般には、第１の光学素子１８の参照軸６２と第２の光学素子１８’の参照軸６２’の間の角度を設定することによって、第１の及び第２のコリメート光ビーム２０、２０’が、特にはコリメート光ビーム２０、２０’が交差さえせずに（すなわち、コリメート光ビーム２０、２０’が、まず収束し、次に交差し、最終的に分かれていくのではなく、第１の及び第２の光学素子から出た直後に分かれ始めて（図１３ｄ参照））、互いに分かれていくように、第１の及び第２の光学素子１８、１８’を構成することができる。これにより、大きな視野を有する表示装置１０が実現可能になる。また、第１の光学素子１８が、表示装置１０の第１の感光乳剤領域に記録された第１のホログラム光学素子であり、第２の光学素子１８’も、省重量及び省スペース（不図示）な第１の感光乳剤領域に記録された第２のホログラム光学素子であったとしても、これらの参照軸６２、６２’を互いに対して傾けることで、第１の及び第２のコリメート光ビーム２０、２０’を射出瞳の２４異なる第１の及び第２の部分２２、２６、５４に通過させることがなおも可能である。これにより、大きな視野を有する表示装置の軽量化及び小型化設計が実現可能になる。
【０１６５】
これに代わって、第１の及び第２の光学素子１８、１８’、１８ａ、１８ｂ１、１８ｂ２は、第１の光学素子１８、１８ａの参照軸６２、６２ａ及び第２の光学素子１８’、１８ｂ１、１８ｂ２の参照軸６２’、６２ｂ１、６２ｂ２が互いに対して平行となるように、又は一致さえするように構成されてもよい（図１２及び１４ａ参照）。
【０１６６】
少なくとも一つの第２の光学素子１８’は、少なくとも二つの第２の光学素子１８’を含むことができる（図１３ｂ、１３ｄ〜１４ｂ参照）。これらの第２の光学素子１８’は、第１の光学素子１８の光軸５０から逸れて配置され、特に、第１の光学素子１８の光軸５０と各第２の光学素子１８’の光軸５０’との間の距離は等しく、これらの第２の光学素子１８’の中心は、これにより、例えば正三角形を形成することができる（図１４ａ及び１４ｂ参照）。
【０１６７】
少なくとも一つの第２の光学素子１８’は、少なくとも二つの第２の光学素子１８’を含むことができる（図１３ｂ、１３ｄ〜１４ｂ参照）。これらの第２の光学素子１８’は、第１の光学素子１８の光軸５０から逸れて配置され、特に、第１の光学素子１８の光軸５０と各第２の光学素子１８’の光軸５０’との間の距離は等しく（図１４ａ及び１４ｂ参照）、又は、第１の光学素子１８の（特に、幾何学部分２５及び／又は反射部分２５の）中心と、各第２の光学素子１８’の（特に、幾何学部分２５’及び／又は反射部分２５’の）中心との間の距離は等しい（図１３ａ参照）。これらの第２の光学素子１８’（特に、その幾何学部分２５’及び／又は反射部分２５’）は、同一面内５２’に配置されることができ（図１３ｄ及び１４ａ参照）、これらの第２の光学素子１８’の（特に、幾何学部分２５’及び／又は反射部分２５’の）中心は、これにより、例えば、正三角形（図１４ａ及び１４ｂ参照）又は正方形（図１３ａ参照）等を形成することができる。
【０１６８】
これにより、第２の光学素子１８’は、第１の光学素子１８の周りに（また、回転対称に）配置されることができる（例えば、図１４ｂ参照）。従って、表示装置１０の射出瞳２４内で、少なくとも二つの第２の光学素子１８’により形成された少なくとも二つの第２のコリメート光ビーム２０’を表す（図１４ｂでは実線で囲われた楕円及び／又は破線で囲われた大きな長方形として示される）少なくとも二つの第２の光点は、第１の光学素子１８により形成された第１のコリメート光ビーム２０を表す（図１４ｂでは実線で囲われた小さな長方形として示される）第１の光点からなる光点パターン２３の周りに配置される光点パターン２３’を形成することができる。特に、（図１４ｂでは実線で囲われた楕円及び／又は破線で囲われた大きな長方形として示される）第２の光点は、第２の光点が例えば正三角形を形成するように、中心に置かれた（図１４ｂでは実線で囲われた小さな長方形として示される）第１の光点の周りに配置されることもできる。従って、表示装置１０の射出瞳２４内で、少なくも二つの第２の光点は、第１の光点が配置される中心位置の周りに並んだ、使用者の眼球の瞳２８の少なくとも二つの異なる位置を包含することができる。この少なくとも二つの異なる位置は、使用者の眼球の少なくとも二つの異なる観察方向に対応する。これにより、第２の光学素子１８’の数に相当する数の、使用者の眼球の多くの異なる観察方向について、複数の類似した光点パターン２３、２３’の部分を実現することができる。従って、使用者の眼球の異なる観察方向について、使用者は、表示装置１０により作り出された像を見ることが可能になる。これにより、大きな視野を有する表示装置が実現可能になる。
【０１６９】
以下で、いくつかの図を更に詳細に説明する。
【０１７０】
図１３ｂ及び１３ｄの側面図及び図１３ｃ、１３ｅ〜１３ｈの正面図に見られるように、例示的な４つの第２の、すなわち「周辺」光学素子１８’は、９つの周辺発光素子１６’と関連付けられている。９つの周辺発光素子１６’のうち１つのみが現行で光を放射している図１３ｂの例に見られるように、周辺光学素子１８’は、関連付けられた周辺発光素子１６’から光を受け、４つの周辺光学素子１８’から分かれて出る４つのコリメート光ビーム２０’（図１３ａ、１３ｂ、及び１３ｄの側面図では、これらのうち２つのコリメート光ビーム２０’−１、２０’−２のみを見ることができる）を該受けられた光から同時に形成する。すなわち、４つのコリメート光ビーム２０’は、４つのコリメート光ビーム２０’が４つの周辺光学素子１８’から出た後、互いに交差せずに分かれていくような方法で、４つの周辺光学素子１８’から異なる方向に出ていく（特に、図１３ｂ及び１３ｃ参照）。これは、４つのコリメート光ビーム２０’は全く重ならいこと、また、４つのコリメート光ビーム２０’は、それらが伝播する間、４つの周辺光学素子１８’から出た直後に、互いにますます離れ始めることを意味する。このような伝播の挙動は、２つのコリメート光ビーム２０ａ、２０ｃが光学素子１８から出た直後に互いに交差する、図３ａに例示される伝播の挙動とは異なる。
【０１７１】
特に、４つの周辺光学素子１８’及び関連付けられた周辺発光素子１６’は、４つのコリメート光ビーム２０’−１、２０’−２のうち少なくとも一つの第１のコリメート光ビーム２０’−１が表示装置１０の射出瞳２４の第１の部分２２ａを通過し、４つのコリメート光ビーム２０’−１、２０’−２のうち、第１のコリメート光ビーム２０’−１と異なる少なくとも一つの第２のコリメート光ビーム２０’−２が、第１の部分２２ａと異なる表示装置１０の射出瞳２４の少なくとも一つの第２の部分２２ｂ、２６ａ、２６ｂを通過するように構成及び配置される。これに関して、４つのコリメート光ビーム２０’は、（楕円として示される）４つの光点２１’−１〜２１’−４に投影されると考えることができ、各光点２１’−１〜２１’−４は、一つの各コリメート光ビーム２０’によって表され、４つの光点２１’−１〜２１’−４は、表示装置１０の射出瞳２４内で、特に重ならない方法で、互いに対して空間的に分離される（図１３ｃ）。
【０１７２】
従って、表示装置１０の射出瞳２４内で、４つの光点２１’−１〜２１’−４は、使用者の眼球３０の４つの異なる観察方向３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂに対応する、使用者の眼球３０の瞳２８の異なる位置を包含することができる（図１３ａ及び１３ｃ比較参照）。そのため、使用者は、使用者の眼球３０の４つの異なる観察方向３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂについて、表示装置１０により作り出された像を見ることが可能になる。これにより、大きな視野を有する表示装置１０が実現可能になる。
【０１７３】
もちろん、４つの周辺光学素子１８’と関連付けられた９つの周辺発光素子１６’のうち一つより多い周辺発光素子１６’が光を放射した場合は、４つより多い光点２１’が生じる。これは、図１３ｆ及び１３ｈで見ることができる。４つの周辺光学素子１８’の各々は、現行で光を放射している各関連付けられた周辺発光素子１６’に関する４つのコリメート光ビーム２０’を、またそれに応じて４つの光点２１’を生成する。従って、関連付けられた９つの発光素子１６’の全てが現行で光を放射した場合、４つの周辺光学素子１８’によって、合計で４の９倍、すなわち３６個のコリメート光ビーム２０’が、またそれに応じて（再び楕円として示される）３６個の光点２１’が生成される（図１３ｆ参照）。一方、９つの発光素子１６’のうち４つのみが現行で光を放射した場合、４つの周辺光学素子１８’によって、合計で４の４倍、すなわち１６個のコリメート光ビーム２０’が、またそれに応じて（塗りつぶされた楕円として示される）１６個の光点２１’が生成される（図１３ｈ参照）。
【０１７４】
図１３ａ〜１３ｈの例において、周辺光学素子１８’は以下のように実現される。各周辺光学素子１８’は、ホログラム凹面鏡を表す反射型ホログラム光学素子１８’（すなわち、凹面鏡の反射型ホログラム）である。ホログラム光学素子１８’は、ホログラム光学素子１８’を記録するための異なる二つの方位の光ビームを用いることによって、表示装置１０の一つの、すなわち同じ（特に、出現性のホログラフィック）感光乳剤領域１８’に記録されることができる。この場合、図１３ｂに示されるような２つの短い長方形は、これらの長方形が４つのホログラム光学素子１８’によって共有される感光乳剤領域だと考えると、代わりに一つの長い長方形として図示される。これに代わって、図１３ａ〜１３ｈに示されるように、各ホログラム光学素子１８’は、表示装置１０の一つの各（特に、出現性のホログラフィック）感光乳剤領域１８’に記録されてもよい。
【０１７５】
図１３ｄの側面図及び図１３ｅ〜１３ｈの正面図に見られるように、一つの中心発光素子１６は、９つの中心発光素子１６と関連付けられている。９つの中心発光素子１６’のうち２つのみが現行で光を放射している図１３ｄの例に見られるように、中心光学素子１８は、これらの関連付けられた２つの中心発光素子１６から光を受け、中心光学素子１８から出る２つのコリメート光ビーム２０を該受けられた光から同時に形成する。
【０１７６】
特に、中心光学素子１８及び関連付けられた中心発光素子１６、並びに、周辺光学素子１８’及び関連付けられた周辺発光素子１６’は、コリメート光ビーム２０が、表示装置１０の射出瞳２４の第１の及び第２の部分２２ａ、２２ｂ、２６ａ、２６ｂと異なり、第１の及び第２の部分２２ａ、２２ｂ、２６ａ、２６ｂの間に空間的に配置された、表示装置１０の射出瞳２４の中心部分５４を通過するように構成及び配置される（図１３ｅ参照）。これに関して、２つのコリメート光ビーム２０は、（四角として示される）２つの光点２１に投影されると考えることができる。各光点２１は、一つの各コリメート光ビーム２０によって表され、２つの光点２１は、表示装置１０の射出瞳２４内で、周辺光学素子１８’の（楕円として示される）光点２１’−１〜２１’−４の間に空間的に配置される（図１３ｅ参照）。
【０１７７】
これにより、中心光学素子１８及びその関連付けられた中心発光素子１６を、使用者の眼球３０の中心視野のために用いることができ（このため、「中心」光学素子１８及び「中心」発光素子１６と呼ばれる）、一方で、周辺光学素子１８’及びその関連付けられた周辺発光素子１６’を、使用者の眼球３０の「周辺」視野のために用いることができる（このため、「周辺」光学素子１８’及び「周辺」発光素子１６’と呼ばれる）。
【０１７８】
図１３ｆに示されるように、全ての中心及び周辺発光素子１６、１６’が光を放射した場合、中心及び周辺光学素子１８、１８’は、光点パターン２３、２３’を生成する。
【０１７９】
更に、図１３ａ、１３ｇ、及び１３ｈの例において、表示装置１０は、像取得装置４４により生成された位置信号に基づき、中心及び周辺発光素子１６、１６’を切り替える制御ユニット（不図示）を具備する。図１３ｇの場合、制御ユニットは、使用者の眼球３０の瞳２８が表示装置１０の射出瞳２４の中心部分５４に置かれた時に、中心光学素子１８と関連付けられた中心発光素子１６のみを（「暗色の」）オン状態に設定し、周辺光学素子１８’と関連付けられた周辺発光素子１６’を（「白色の」）オフ状態に設定する（そのため、光点２１’はその時点では存在せず、図１３ｇでは単に破線で囲われた白い楕円として示される）。しかしながら、図１３ｈの場合、使用者の眼球３０の瞳２８が表示装置１０の射出瞳２４の第１の及び／又は第２の部分２２ａ、２２ｂ、２６ａ、２６ｂに置かれた時に、制御ユニットは、中心光学素子１８と関連付けられた中心発光素子１６を（「白色の」）オフ状態に設定し（そのため、光点２１はその時点では存在せず、図１３ｈでは単に破線で囲われた白い四角として示される）、周辺光学素子１８’と関連付けられた周辺発光素子１６’を（「暗色の」）オン状態に設定する。特に、制御ユニットは、光学素子１８、１８’と関連付けられた中心及び周辺発光素子１６、１６’のみを（「暗色の」）オン状態に設定し、使用者の眼球３０の瞳の現行の位置を包含する光点パターン２３、２３’を生成する（図１３ｈ参照）。この設定は、図１０に示されるような表示装置１０の例に基づく。
【０１８０】
図１４ａ及び１４ｂの例では、中心光学素子１８は、中心発光素子１６だけでなく、周辺発光素子１６’とも関連付けられている。また、図１４ａ及び１４ｂの例では、周辺光学素子１８’は、周辺発光素子１６’だけでなく、中心発光素子１６とも関連付けられている。言い換えると、図１４ａ及び１４ｂの例では、中心発光素子１６は、中心光学素子１８及び周辺光学素子１８’の両方と関連付けられ、周辺発光素子１６’も、中心光学素子１８及び周辺光学素子１８’の両方と関連付けられている。このため、中心光学素子１８、（オン状態の）中心発光素子１６、周辺光学素子１８’、及び（オン状態の）周辺発光素子１６’は、図１４ａ及び１４ｂでは、全て同じ灰色の色調で示されている。
【０１８１】
図１４ａの側面図及び図１４ｂの正面図に見られるように、３つの周辺光学素子１８’の各々は、９つの中心発光素子１６及び９つの周辺発光素子１６’と関連付けられている。図１４ａの例に見られるように、明確性のため、発光素子１６（実線）のうち一つのみと、発光素子１６’（破線）のうち一つのみが、光を放射している。周辺光学素子１８’は、関連付けられた周辺発光素子１６’から光を受け、該受けられた光から（破線の）コリメート光ビーム２０’を生成する（明確性のため、図示された２つの周辺光学素子１８’のうち一つからの光の偏向のみが示されている）。更に、同じ周辺光学素子１８’が、関連付けられた中心発光素子１６から光を受け、該受けられた光から（実線の）別のコリメート光ビーム２０’を生成する。これに加えて、中心光学素子１８は、関連付けられた周辺発光素子１６’から光を受け、該受けられた光から（破線の）コリメート光ビーム２０を生成する。また、同じ中心光学素子１８が、関連付けられた中心発光素子１６から光を受け、該受けられた光から（実線の）別のコリメート光ビーム２０を生成する。
【０１８２】
周辺光学素子１８’は、互いに直交して、中心光学素子１８の光軸から逸れて配置され、中心光学素子１８の光軸５０と各第２の周辺光学素子１８’の光軸５０’との間の距離は等しく、これにより、三角形が形成される（図１４ａ及び１４ｂ参照）。
【０１８３】
図１４ａ及び１４ｂに示される構成により、中心光学素子１８は、関連付けられた９つの中心発光素子１６により放射された光から９つのコリメート光ビーム２０を生成することができる。これらの９つのコリメート光ビーム２０の各々は、表示装置１０の射出瞳２４内の光点パターン２３中の（図１４ｂでは実線で囲われた小さい長方形として示される）一つの各光点を表す。更に、中心光学素子１８は、３の９倍、すなわち２７個の関連付けられた周辺発光素子１６’により放射された光から２７個のコリメート光ビーム２０を生成することができる。これらの２７個のコリメート光ビーム２０の各々は、表示装置１０の射出瞳２４内の光点パターン２３中の（図１４ｂでは破線で囲われた楕円として示される）一つの各光点を表す。３つの周辺光学素子１８の各々は、関連付けられた９つの中心発光素子１６により放射された光から９つのコリメート光ビーム２０’を生成することができ、従って、３つの周辺光学素子１８は、関連付けられた９つの中心発光素子１６により放射された光から、合計で３の９倍、すなわち２７個のコリメート光ビーム２０’を生成することができる。これらの２７個のコリメート光ビーム２０’の各々は、表示装置１０の射出瞳２４内の光点パターン２３’中の（図１４ｂでは破線で囲われた大きな長方形として示される）一つの各光点を表す。また、３つの周辺光学素子１８の各々は、最も近い関連付けられた９つの周辺発光素子１６’により放射された光から９つのコリメート光ビーム２０’を生成することができ、従って、３つの周辺光学素子１８は、最も近い関連付けられた９つの周辺発光素子１６’により放射された光から、合計で３の９倍、すなわち２７個のコリメート光ビーム２０’を生成することができる。これらの２７個のコリメート光ビーム２０’の各々は、表示装置１０の射出瞳２４内の光点パターン２３’中の（図１４ｂでは実線で囲われた楕円として示される）一つの各光点を表す。
【０１８４】
このように、中心発光素子１６からコリメート光ビーム２０、２０’を形成するために、中心及び周辺光学素子１８、１８’の両方を用いることができ、周辺発光素子１６’からコリメート光ビーム２０、２０’を形成するために、中心及び周辺光学素子１８、１８’の両方を用いることができる。これにより、使用者の眼球３０の瞳の更に多くの異なる位置を包含する、より精巧な光点パターン２３、２３’を生成することが可能になる（図１４ｂ参照）。
【０１８５】
そうでないと明白に述べられていない限り、図中の同一の符号は同一、又は同様に作用する構成要素を表す。また、個々の実施態様と関連する、図を参照して説明された複数の特徴及び／又は複数の変更例を任意に組み合わせることも考えられる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１３ｄ】
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【図１３ｅ】
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【図１３ｆ】
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【図１３ｇ】
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【図１３ｈ】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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