(57)【要約】  画像を生成するための光束（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）が放射される幾つかの画素を備えた画像生成装置（８）と、画像生成装置（８）を制御するための制御ユニット（７）と、前側（５、５’）及び後側（６、６’）を有する導光素子（３、４）を含む結像光学系（１４）であって、前側又は後側（６、６’；５、５’）に形成された入力格子（１０）及び前側又は後側（５、５’；６、６’）に形成された出力格子（１１）を導光素子が有する結像光学系（１４）と、を備え、光束（Ｌ１−Ｌ３）が、入力格子（１０）における回折によって導光素子（３、４）に入力され、導光素子（３、４）内で全内部反射によって出力格子（１１）まで案内され、且つユーザが生成画像を知覚できるように出力格子（１１）における回折によって出力され、前側（５、５’）及び／又は後側（６、６’）が湾曲して形成され、関連画素の位置に依存して多くてｎ（ｎは３以上の整数）回、光束（Ｌ１−Ｌ３）が出力格子（１１）に当たるように結像光学系（１４）が設計され、出力格子（１１）に対する１〜ｍ（ｍはｎより小さい１以上の整数）の連続的衝突において、関連画素の位置に依存して光束（Ｌ１−Ｌ３）が出力され、遅くとも（ｎ−ｍ＋１）番目衝突で出力が始まる表示装置が提供される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を生成するための光束（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）が放射される幾つかの画素を有する画像生成装置（８）と、
前記画像生成装置（８）を制御するための制御ユニット（７）と、
前側（５、５’）及び後側（６、６’）を有する導光素子（３、４）を含む結像光学系（１４）であって、前記前側又は後側（６、６’；５、５’）に形成される入力格子（１０）及び前記前側又は後側（５、５’；６、６’）に形成される出力格子（１１）を前記導光素子が有する結像光学系（１４）と、
を備え、
前記光束（Ｌ１−Ｌ３）が、前記入力格子（１０）における回折によって前記導光素子（３、４）に入力され、前記導光素子（３、４）内で全内部反射によって前記出力格子（１１）まで案内され、且つユーザが前記生成画像を知覚できるように前記出力格子（１１）における回折によって出力され、
前記前側（５、５’）及び／又は前記後側（６、６’）が湾曲して形成され、且つ前記関連画素の位置に依存して多くてｎ（ｎは３以上の整数）回、前記光束（Ｌ１−Ｌ３）が前記出力格子（１１）に当たるように、前記結像光学系（１４）が設計され、
前記出力格子（１１）に対する１〜ｍ（ｍはｎより小さい１以上の整数）の連続的衝突において、前記関連画素の位置に依存して前記光束（Ｌ１−Ｌ３）が出力され、遅くとも（ｎ−ｍ＋１）番目の衝突で前記出力が始まる
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記入力格子及び／又は出力格子（１０、１１）が、結像格子として形成されることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記入力格子及び／又は出力格子（１０、１１）が、反射格子として、特に反射体積格子として形成され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】
前記入力格子及び／又は出力格子（１０、１１）が、前記導光素子（３、４）の前記前側（５、５’）に形成されることを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
光束（Ｌ１−Ｌ３）に関する前記出力格子（１１）の回折効率が前記第１の出力から前記ｍ番目の出力へと増加するように、前記出力格子（１１）が設計されることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
観察者によって知覚できる画像において均一な強度を達成するように、前記眼鏡レンズ（３、４）と前記画像生成装置（８）との間に段階的フィルタが配置されることを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
ユーザによって知覚できる画像において均一な強度を達成するように、前記画像生成装置（８）が、前記放射された光強度の位置依存変動を有することを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記結像光学系（１４）のアイボックスにおける光束（Ｌ１−Ｌ３）の幾つかの出力が、互いに部分的に重なり合うことを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記入力格子及び出力格子（１０、１１）は、各場合に、異なる中心周波数用に設計された幾つかの個別の格子の重ね合わせであり、前記入力格子及び出力格子用の前記個別の格子の前記中心周波数は、各場合に、ペアで一致することを特徴とする、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記表示装置が、前記ユーザの頭に装着でき、且つ前記画像生成装置（８）及び前記導光素子（３、４）が装着されたホルダ（１２）を有することを特徴とする、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記ユーザが、周囲の状況と重ね合わされた前記生成画像を知覚できるように、前記導光素子（３、４）及び前記出力格子（１１）が形成されることを特徴とする、請求項１から請求項１０まで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、請求項１のプリアンブルの特徴を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる表示装置は、例えば特許文献１から周知である。導光素子が平行平面板として形成され、その結果、前側及び後側の両方が各場合に平面である。この場合に、大きなアイボックス（ユーザの眼が移動できる結像光学系の領域であって、更にユーザが常に出力画像を知覚できる領域）を生成することが比較的簡単である。これは、結像していない出力格子を介して、連続的な多重出力を実行することによって達成される。
【０００３】
しかしながら、湾曲した前側及び／又は湾曲した後側を導光素子が有する場合、
全反射で２つの格子間を案内される光束が、湾曲した前側及び／又は湾曲した後側によって影響され、
その結果、各反射の後に、光束に基づいて伝搬する波の異なる状態が存在する
という困難が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０２２０２９５  Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、ここから出発して、本発明の目的は、湾曲した前側及び／又は湾曲した後側を備えた導光素子において、十分に大きな視野を同時に備えた結像光学系の大きなアイボックスを実現できるように、最初に挙げられたタイプの表示装置を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、その目的は、
導光素子の前側及び／又は後側が湾曲して形成され、且つ
関連画素の位置に依存して多くてｎ（ｎは３以上の整数）回、光束が出力格子に当たり、出力格子に対する１〜ｍ（ｍはｎより小さい１以上の整数）の連続的な衝突において、関連画素の位置に依存して光束が出力され、遅くとも（ｎ−ｍ＋１）番目の衝突で出力が始まるように結像光学系が設計された
最初に挙げられたタイプの表示装置において達成される。
【０００７】
関連画素の位置に依存する光束のこの出力により、所望のアイボックスが所定の視野を備えて同時に実現できるように、衝突する光束に出力格子が適合され得る。各場合に、出力格子に対する光束の連続的衝突中に光束が異なる位置に当たるので、このために必要な出力格子の対応する適合は、容易に可能である。
【０００８】
前側だけ又は後側だけが湾曲して形成される場合、２つの側におけるもう一方の側は平面である。好ましくは、前側及び後側の両方が湾曲して形成される。
【０００９】
特に、入力格子及び／又は出力格子は、結像格子として形成することができる。従って、更に、結像誤差を補償することが可能である。結像誤差は、特に（導光素子での全反射による案内のため）光束が非常に浅い角度で出力格子に当たるために発生する。これらの結像誤差は、特に非点収差及びコマ収差である。
【００１０】
入力格子及び／又は出力格子は、反射格子として、特に反射体積格子又は反射型ホログラムとして形成することができる。
【００１１】
特に、入力格子及び／又は出力格子は、導光素子の前側に形成することができる。前側は、通常の使用中にユーザの眼から離れる方向に向かわせる側である。
【００１２】
更に、出力格子は、その光束に関する回折効率が第１の出力からｍ番目の出力へと増加するように、設計されることができる。従って、観察者によって知覚され得る画像において、できる限り均一な強度(intensity)を達成することが可能である。
【００１３】
更に、導光素子と画像生成装置との間に段階的フィルタ(graduated filter)を配置することができる。追加又は代替として、画像生成装置は、放射される光強度の位置依存変動を有することができる。従って、再び、ユーザによって知覚され得る画像において、できる限り均一な強度を達成することが可能である。
【００１４】
特に、結像光学系のアイボックスにおける光束の幾つかの出力は、部分的に互いに重複することができる。
【００１５】
更に、入力格子及び出力格子は、各場合に、異なる中心周波数用に設計された幾つかの個別の格子の重ね合わせ(superimposition)とすることができ、入力格子及び出力格子用の個別の格子の中心周波数は、各場合に、ペアで一致する。従って、白色光の優れた結像がまた可能である。
【００１６】
更に、表示装置は、ユーザの頭に装着でき、且つ画像生成装置及び導光素子が装着されるホルダを有することができる。ホルダは、特に、眼鏡のように形成することができる。
【００１７】
導光素子は、ガラス若しくはプラスチックで作製することができ、且つ／又は眼鏡レンズとして形成することができる。
【００１８】
特に、導光素子及び出力格子は、周囲の状況と重ね合わされた生成画像をユーザが知覚できるように、形成することができる。
【００１９】
本発明による表示装置はまた、湾曲した導光素子上のビーム拡大器と呼ぶことができる。
【００２０】
上記で言及された特徴及びこれから下記で説明される特徴が、本発明の範囲から逸脱せずに、提示された組み合わせだけでなく、他の組み合わせ又は単独で使用され得ることが理解される。
【００２１】
本発明は、添付の図面に関連して例として以下で更に詳細に説明され、添付の図面はまた、本発明に本質的な特徴を開示する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による表示装置の実施形態の概略斜視図である。
【図２】図１による表示装置の一部の拡大上面図である。
【図３ａ−３ｅ】第１の光束Ｌ１の様々な出力用の、図２による詳細図である。
【図４】眼の瞳孔の平面における、図３ａ〜３ｅによる出力された部分的な光束の上面図である。
【図５ａ−５ｅ】第２の光束Ｌ２の様々な出力用の、図２による詳細図である。
【図６】眼の瞳孔の平面における、図５ａ〜５ｅによる出力された部分的な光束の上面図である。
【図７ａ−７ｅ】第３の光束Ｌ３の様々な出力用の、図３ａ〜３ｅによる詳細図である。
【図８】眼の瞳孔の平面における、図７ａ〜７ｅによる出力された部分的な光束の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１に示されている実施形態において、本発明による表示装置１は、
ユーザの頭に装着でき、且つ例えば従来の眼鏡フレームのように形成できるホルダ２と、
同様にホルダ２に装着される、第１及び第２の眼鏡レンズの形をした第１及び第２の導光素子３、４と、
を含む。
【００２４】
各場合に、２つの眼鏡レンズ３、４は、湾曲した前側５、５’及び湾曲した後側６、６’を有する。
【００２５】
図２において、第１の眼鏡レンズ３は、本発明による表示装置１の更なる部分と共に概略上面図に示されている。
眼鏡レンズは、１．５ｍｍの厚さを有している。前側及び後側５、６の曲率半径は、各場合に１００ｍｍである。ＰＭＭＡ（Ｚｅｏｍｅｘ）が、眼鏡レンズ３の材料として用いられる。
表示装置１は、
制御ユニット７と、
画像生成装置８（ここでは、例えばＯＬＥＤモジュールとして形成される）と、
画像生成装置８と第１の眼鏡レンズ３との間に配置される追加の光学系９と、
を更に含む。
追加の光学系９は、任意選択的に設けられる。
【００２６】
第１の眼鏡レンズ３の前側５において、互いに離間配置された入力格子１０及び出力格子１１が、各場合に、反射型ホログラムとして形成される。その機能は、以下で詳細に説明される。
更に、図２において、本発明による表示装置１を着用しているユーザの眼の瞳孔１２及び網膜１３が、概略的に描かれている。
更に、画像生成装置１から網膜１３までの３つの光束Ｌ１、Ｌ２及びＬ３のビーム経路が、概略的に描かれている。
【００２７】
画像生成装置８によって放射された光束Ｌ１〜Ｌ３（各光束Ｌ１〜Ｌ３は、画像生成装置８の幾つかの画素の１つから始まる）は、追加の光学系９から第１の眼鏡レンズ３の後側６上に導かれ、後側６を介して眼鏡レンズ３に入り、入力格子１０に当たる。
入力格子１０において、全内部反射が発生するような角度で後側６にビームが当たるように、ビームが反射されて回折される。
従って、光束Ｌ１〜Ｌ３は、後側及び前側６、５における全内部反射によって出力格子１１まで案内される。これは、次に、虚像として画像生成装置８によって生成された画像をユーザが知覚できるように、後側６を介しての光束Ｌ１〜Ｌ３の出力を達成する。
従って、追加の光学系９は、画像生成装置８によって生成される画像をユーザ用の虚像として結像する結像光学系１４を、第１の眼鏡レンズ３並びに入力格子及び出力格子１０、１１と共に形成する。
ユーザがこの虚像を知覚できるためには、ユーザの眼の瞳孔１２が結像光学系１４の射出瞳に位置しなければならない。それは、例えば、観察者から観察者へと眼距離が変わるとき、ｙ方向における結像光学系１４の射出瞳が眼の瞳孔１２より大きい場合に有利である。この場合に、本発明による表示装置１は、異なる眼距離を備えた異なるユーザによって使用することができる。
【００２８】
ｙ方向における結像光学系１４の射出瞳、又はｙ方向における結像光学系１４のアイボックス（ユーザの眼が移動できる領域であって、ユーザが常に出力画像を知覚できる領域）が、眼の瞳孔より大きく、且つ同時に
ｙ方向に大きな視野が存在する
ために、
出力格子１１への最初の衝突において、画像生成装置８の対応する画素の位置に依存して光束Ｌ１〜Ｌ３の一部だけを出力格子１１出力するように、出力格子１１が形成される。
出力は、出力格子１１の第１の回折次数にわたって行われる。
残りの部分は、
対応する光束Ｌ１〜Ｌ３及び／又は対応する光束Ｌ１〜Ｌ３の一部が、後側６における全内部反射後に、第１の衝突の領域からｙ方向に離間された領域において出力格子１１に再び当たるように、出力格子１１によって第１の眼鏡レンズ３の後側６へと反射される（ゼロ回折次数）。
再び、これらの光束Ｌ１〜Ｌ３の一部又は光束の部分だけが、出力される（第１の回折次数）。
残りの部分は、後側６における全内部反射後に、光束Ｌ１〜Ｌ３の光ビーム又は光束の部分が出力格子１１に再び当たるように、後側６に向けて再び反射される（ゼロ回折次数）。
ここで、出力格子１１は、その出力格子１１が多くて５回の出力を実行するように設計される。従って、各出力に対して部分的な光束が生成され、これらの部分的な光束は、ｙ方向において互いに対してオフセットされる。
ここで出力格子１１は、光束Ｌ１〜Ｌ３の隣接する部分的な光束が、各場合に、射出瞳の平面において互いに部分的に重なり合うように設計される。
【００２９】
本明細書で説明される実施形態において、ユーザに提供される視野は、７ｍｍのアイボックス直径を備えた１２°×４°のサイズを有し、３ｍｍの直径が、眼の瞳孔に対して仮定される。
【００３０】
提供される視野の＋６°の上部視野角用の個別の出力が、図３ａ〜３ｅに概略的に表されている。上部視野角は、画像生成装置８において、画像生成装置８の中心に対して２ｍｍのｙ値に対応する。
出力格子１１に対する光束Ｌ１の第１の衝突で達成される第１の出力、従って第１の部分的な光束Ｌ１１が、図３ａに示されている。
次に、第２〜第５の衝突において達成される第２〜第５の出力、従って第２〜第５の部分的な光束Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４及びＬ１５が、図３ｂ〜３ｅに示されている。
【００３１】
図３ａ〜３ｅにおける表現から分かるように、ユーザが知覚可能な光の主要部分は、第１の出力（部分的な光束Ｌ１１）から生じる。
小さな部分は、第２の出力（部分的な光束Ｌ１２）から生じる。
ユーザは、もはや第３〜第５の出力の光を知覚しないであろう。
従って、出力格子１１は、第１及び第２の出力を介して光束が可能な限り完全に出力されるように設計される。第３〜第５の出力が眼の瞳孔１２に当たらないであろうから、出力格子はこのためには設計されない。対応する部分的な光束Ｌ１３〜Ｌ１５は、例えば、必要な格子パラメータを決定するための通常の最適化計算中に考慮されない。
【００３２】
図４において、５つの出力用の部分的な光束Ｌ１１〜Ｌ１５は、眼の瞳孔１２の平面において表現されている。実際には生成されず且つ本発明を図示するためにのみ説明される部分的な光束Ｌ１３〜Ｌ１５は、点線で描かれている。
【００３３】
図５ａ〜５ｅにおいて、５つの出力は、図３ａ〜３ｅと同じ方法で中央視野角用に表されている。中央視野角では、眼の瞳孔１２上への入射角は垂直であり、それは、画像生成装置上の０ｍｍのｙ値、従って画像生成装置８の中心に対応する。
図６において、図４と同じ方法で、５つの部分的な光束Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４、Ｌ２５に対する眼の瞳孔１２の位置が表されている。
図５ａ〜５ｅ及び図６による表現から、第３の出力Ｌ２３が、最も多くの光を観察者に供給することが分かる。
第２及び第４の出力Ｌ２２及びＬ２４は、単に小さな部分で寄与するだけである。従って、出力格子１１は、第２の光束Ｌ２の出力が、出力格子１１に対する第２〜第４の衝突で行われるように設計される。
【００３４】
図７ａ〜７ｅにおいて、図３ａ〜３ｅと同じ方法で、眼の瞳孔１２に対する−６°のより低い視野角用の出力が示されている。−６°のより低い視野角は、画像生成装置８上の中心から−２ｍｍのｙ値に対応する。
図８において、今度は、図４による上面図に、出力された部分的な光束Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４、Ｌ３５に対する眼の瞳孔１２の位置が示されている。
図７ａ〜７ｅ及び８から、光の主要部分が、第５の出力Ｌ３５から生じることが分かる。第４の出力Ｌ３４は、やはり小さな部分で寄与する。従って、出力格子１１は、第３の光束Ｌ３の出力が、第４及び第５の衝突で行われるように設計される。
【００３５】
出力格子１１は、各出力用に最適な格子構造を有するのが好ましく、格子構造は、幾つかの隣接する出力によって用いられる視野角に対して合同(congruence)が達成されるように設計されるのが好ましい。これによって、眼の解像度限界内（＜１ｍｉｎ）において、網膜１３上の同じ位置が衝突されることを意味する。
また、同じ主要なビーム角が、１つの視野角用のこれらの隣接する出力用に存在すると言うことができる。
これは、一方において変調伝達関数の要求が満たされ、他方において説明された合同が達成されるように、例えば、入力格子１０及び出力格子１１の両方が結像するように設計され、且つ第１の眼鏡レンズ３の特定の形状と共に同時に最適化される点で、達成され得る。
一般に、多くて３つの隣接する出力が、１つの視野角用に提供される。従って、その結果、合同が、多くて３つの隣接する出力用に達成されるべきであり、それは、実際にうまく実現することができる。
【００３６】
入力格子及び出力格子１０及び１１が、結像するように設計される場合、出力格子１１に対する光束Ｌ１〜Ｌ３の斜め入射によって引き起こされる例えば非点収差及びコマ収差等の結像誤差は、補償することができる。出力格子１１に対する斜め入射は、必然的に存在する。何故なら、光束Ｌ１〜Ｌ３が、第１の眼鏡レンズの前側及び後側５、６における全内部反射によって出力格子１１に案内されるからである。
【００３７】
追加の光学系９は、コリメートされた光束として画像生成装置の光束Ｌ１〜Ｌ３が眼鏡レンズ３に当たるように、設計される。しかしながら、追加の光学系９はまた、省略することができる。この場合に、例えば、入力格子１０は、このコリメート機能を実行することができる。
【００３８】
結像光学系１４の入射瞳は、入力格子１０に対して、画像生成装置８の全ての画素の光束又は光ビーム束Ｌ１〜Ｌ３における光スポットの範囲をできるだけ小さく達成するために、入力格子１０上又はその近くに配置するのが好ましい。
【００３９】
更に、２つの格子１０、１１は、スペクトル依存性を最小化するために、ほぼ同じ中心周波数を有するのが好ましい。
更に、２つの格子１０、１１は、ほぼ同じサイズの基本分散を有することができ、それによって、一方において、光が回折されて再び眼の方向に眼鏡レンズ３から出ることが達成される。
他方において、色依存の回折角が、互いにほぼ補償されることが達成される。それによって、全ての色は、各場合に、眼鏡レンズ３を出た後で可能な限り同じ方向に伝搬し、その結果、色は、目立つほど広がるのを防ぐことができる。
合同を達成するために、要求された目標画像位置までの各光束Ｌ１〜Ｌ３の個別の隣接する出力の距離は、評価パラメータとして、通常の最適化のメリット関数に挿入することができる。即ち、目標画像位置毎に、光が目標画像位置に到達できる異なる可能な出力ブランチが、画質（変調伝達関数、スポットサイズ等）に関して重ね合わせの精度と同様に最適化される。
ここで自由度は、２つの格子１０、１１を生成するためにホログラムの照明において用いられるレーザ光源の位置である。
眼鏡レンズ厚さが比較的薄い故に、湾曲した眼鏡レンズ３、４において全反射によって引き起こされる波の干渉状態の差は、隣接する出力に対して比較的小さく、従って非常に良く最適化することができる。
【００４０】
更に、追加の補正光学系（例えばレンズ、ミラー、コンピュータ生成ホログラム等）もまた、性能における追加的改善を達成するために、ホログラムの照明構造に導入することができる。
【００４１】
強度の点でできるだけ均一なフィールドプロファイルを達成するため、出力格子１１の回折効率は、例えば出力が増加すると共に増加させることができる。これは、出力格子１１のプロファイル深さの適切なコースによって達成することができる。従って、第１の出力において、可能な回折効率の比較的小さな部分だけが用いられ、回折効率は、第１の出力から最後の出力へと増加する。
【００４２】
更に、段階的フィルタ（例えば可変グレーフィルタ）を画像生成装置８の近くに配置することが可能である。強度の点で、画像生成装置の適合された位置依存性の放射特性を提供することがまた可能である。
【００４３】
白色光用のできるだけ良好な結果を達成するために、入力格子１０及び出力格子１１は、各場合に、例えば３つの対応する格子のオーバーレイとして形成することができ、それらの中心周波数は、対応する中間周波数用の束が重畳されるように、設計される。ここで、各場合に、格子ペアが、例えば、赤色光、緑色光及び青色光に適合され得る。
【００４４】
効率特性の更なる改善が、入力格子及び出力格子１０、１１を反射体積格子として設計することによって達成され得る。
【００４５】
出力格子１１は、ユーザが、周囲の状況と重畳された出力虚像を知覚できるように設計される。更に、入力及び出力格子１０、１１は、各場合に、反射格子として前側５上に形成される。
【００４６】
従って、本発明による表示装置において、画像生成装置の関連画素の位置に依存して多くてｎ（ｎは３以上の整数）回、光束Ｌ１〜Ｌ３が出力格子に当たる。本明細書で説明される実施形態では、ｎは５に等しい。
更に、各光束Ｌ１〜Ｌ３は、出力格子１１に対する１〜ｍ（ｍはｎより小さく且つ１以上の整数）の連続的衝突において、関連画素の位置に依存して出力される。本明細書で説明される実施形態では、ｍは、第１の光束Ｌ１に対して２であり、第２の光束Ｌ２に対して３であり、第３の光束Ｌ３に対して２である。
それぞれの光束Ｌ１〜Ｌ３の出力は、遅くとも出力格子に対する（ｎ−ｍ＋１）番目の衝突で始まる。第１の光束Ｌ１の場合、出力格子１１に対する第１の衝突で出力が始まる。第２の光束Ｌ２の場合、出力格子１１に対する第２の衝突で出力が始まる。第３の光束Ｌ３の場合、出力格子１１に対する第４の衝突で出力が始まる。
【００４７】
更に、説明される実施形態において、２〜３の出力又は回折出力が、対応する光束の所望の出力のために必要とされる場合が存在する。しかしながら、１つの回折出力だけが、光束Ｌ１〜Ｌ３の少なくとも１つのために必要とされることがまた可能である。
【００４８】
眼鏡レンズ３において光束が全内部反射によって案内されるように、入力格子１０が光束Ｌ１〜Ｌ３を強く回折しなければならないので、約１７００〜２３００ライン／ｍｍの格子周波数が必要とされる。
例えば緑色光の場合、約２０００ライン／ｍｍの格子周波数が必要とされ、
例えば赤色光の場合約１７００／ｍｍの格子周波数が必要とされ、
例えば青色光の場合、約２３００／ｍｍの格子周波数が必要とされる。
同じことが出力格子１１に当てはまり、出力格子１１は、全反射によって出力格子１１に導かれた光束Ｌ１〜Ｌ３をユーザの眼の方へ出力しなければならない。
従って、平面波及び／又は球面波を用いたホログラフィック照明によって、入力格子及び出力格子１０、１１を生成することが好ましい。
照明波長の位置は、変調伝達関数及び合同を補正するための決定的な補正パラメータである。
また、改善のために、特に変形された波面を用いることができる。
格子の照明中に、特別な光学系又は同様にコンピュータ生成ホログラムが、全体的な性能を更に改善するために、照明ビーム経路に導入され得る。
【００４９】
説明された５つの出力は、単に例として理解されるべきである。当然、より少数（しかし少なくとも３つ）又はより多数の出力もまた提供することができる。より多数の出力を用いれば、より大きな視野を提供することができる。
【００５０】
これまでに説明された実施形態において、幾つかの出力が、一方向（ｙ方向）でのみ実行されると仮定された。当然、水平視野（ｙ方向）だけでなく、例えば垂直視野（ｘ方向）を拡大するために、同じ方法で第２の方向（例えば、ここではｘ方向）において幾つかの出力を実行することがまた可能である。
【００５１】
更に、これまで、本発明による表示装置は、１つの眼鏡レンズ（左眼鏡レンズ３）に対してのみ説明された。本発明による表示装置は、追加情報（画像生成装置８の画像）が、１つの眼鏡レンズ（例えば左眼鏡レンズ）を介してのみ生成され、ユーザの視野においてユーザへ反射されるように形成することができる。当然、追加情報が、両方の眼のためにユーザへ反射され得るように、両方の眼鏡レンズを形成することがまた可能である。この場合に、情報はまた、反射された情報の三次元画像印象がユーザ用に形成されるように、反射させることができる。
【００５２】
眼鏡レンズ３、４は、弱い視力を矯正するための眼鏡レンズとすることができる。しかしながら、それらは、かかる眼鏡レンズである必要がない。それらはまた、視力障害の点で光学的矯正効果を有しないことが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
2015531081.tif 000009
【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図７ｅ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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