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特表2024-533318画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための方法、方法を実施するための画像処理デバイス、および仮想網膜ディスプレイ用の光学システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-12
(54)【発明の名称】画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための方法、方法を実施するための画像処理デバイス、および仮想網膜ディスプレイ用の光学システム
(51)【国際特許分類】
G02B 27/02 20060101AFI20240905BHJP
H04N 5/64 20060101ALI20240905BHJP
【ＦＩ】
G02B27/02 Z
H04N5/64 511A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024515074
(86)(22)【出願日】2022-07-08
(85)【翻訳文提出日】2024-03-07
(86)【国際出願番号】 EP2022069125
(87)【国際公開番号】W WO2023036496
(87)【国際公開日】2023-03-16
(31)【優先権主張番号】102021209877.0
(32)【優先日】2021-09-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】591245473
【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(72)【発明者】
【氏名】シュペヒト，ヘンドリク
(72)【発明者】
【氏名】ペーターセン，アンドレアス
(72)【発明者】
【氏名】ニッシュケ，クリスティアン
(72)【発明者】
【氏名】サバー，マジャール
(72)【発明者】
【氏名】スチコフ，ニコライ
(72)【発明者】
【氏名】アレマイエフ，タディヨス
【テーマコード（参考）】
2H199
【Ｆターム（参考）】
2H199CA02
2H199CA06
2H199CA29
2H199CA34
2H199CA42
2H199CA45
2H199CA47
2H199CA67
2H199CA68
2H199CA75
2H199CA96
(57)【要約】
本発明は、光学システム（６８ａ）を用いて画像コンテンツをユーザの網膜（２２ａ）に投影するための方法に関する。ここで、まず、画像データ（１２ａ）が、画像処理デバイス（１０ａ）を用いて捕捉される。次いで、画像データ（１２ａ）の少なくとも第１のサブセット（１７ａ）がブランキングされ、それにより、画像データのアクティブな第２のサブセット（１９ａ）が生成される。ここで、第１のサブセット（１７ａ）と第２のサブセット（１９ａ）とが、画像データの全体量となる。次に、プロジェクタユニット（１６ａ）は、共通の結像経路（２８ａ、３０ａ）で生成された、同一のアクティブな画像データを有するアイボックス（Ａ、Ａ１、またはＢ、Ｂ１）の常にただ１つのみが前記ユーザの第１の瞳孔領域の範囲内に配置されているように、画像データ（１２ａ）を用いて制御される。第１の瞳孔領域は、瞳孔中点を取り囲む。アイボックス（Ａ、Ａ１、Ｂ、Ｂ１）の少なくとも一部は、ユーザの第２の瞳孔領域内にアクティブな画像データの少なくとも一部を備えて配置されている。第２の瞳孔領域は、瞳孔中点を取り囲む。第２の瞳孔領域は、第１の瞳孔領域内に配置されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学システム（６８ａ）を用いて画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための方法であって、画像コンテンツを画像データ（１２ａ、３３０、４００）の形で送達する画像源と、
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のための画像処理デバイス（１０ａ）と、
少なくとも１つの光ビーム（１８ａ）を生成するための時間変調可能な光源（１３２ａ）、および前記画像コンテンツの走査投影のための前記少なくとも１つの光ビーム（１８ａ）用の制御可能な偏向デバイス（９２ａ）を備えたプロジェクタユニット（１６ａ）と、
前記画像コンテンツを投影可能であり、前記投影された画像コンテンツをユーザの目（２４ａ）に向けて偏向するように設計されている偏向ユニット（２０ａ）と、
プロジェクタユニット（１６ａ）と偏向ユニット（２０ａ）との間に配置された光学セグメンテーション素子（３２ａ）であって、少なくとも２つの異なる結像経路（２８ａ、３０ａ）を介して前記偏向ユニット（２０ａ）の少なくとも１つの投影領域（３４ａ）に前記画像コンテンツを投影するように構成されており、少なくとも個々の結像経路（２８ａ、３０ａ）が個別に制御可能である、光学セグメンテーション素子（３２ａ）と、
前記偏向ユニット（２０ａ）の前記少なくとも１つの投影領域（３４ａ）に配置されており、前記投影された画像コンテンツを複製し、空間的にずらして前記ユーザの目（２４ａ）に向けて偏向するように設計されている光学複製コンポーネント（１５０ａ）であって、空間的に互いにずらして配置された、前記画像コンテンツを備えた複数のアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）が生成される、光学複製コンポーネント（１５０ａ）と
を少なくとも有し、
前記画像処理デバイス（１０ａ）を用いて前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）を捕捉（２００）する方法ステップと、
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の少なくとも第１のサブセット（１７ａ、２８１、２９１、３００、３８１、３８７）をブランキング（２０５）する方法ステップであって、それにより、前記画像データ（１２ａ、３００、４０００）のアクティブな第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）が生成され、前記第１のサブセット（１７ａ、２８１、２９１、３００、３８１、３８７）と前記第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）とが、前記画像データ（１２ａ、３３０）の全体量となる、方法ステップと、
共通の結像経路（２８ａ、３０ａ）で生成された、同一のアクティブな画像データを備えたアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’またはＢ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’またはＣ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’またはＤ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）の常にただ１つのみが前記ユーザの第１の瞳孔領域（２６１）の範囲内に配置されているように、特に前記ブランキングされた画像データおよび前記アクティブな画像データを用いて前記プロジェクタユニット（１６ａ）を制御（２４５）する方法ステップであって、前記第１の瞳孔領域（２６１）が、前記瞳孔中点（３９９）を取り囲み、前記アイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）の少なくとも一部が、前記ユーザの第２の瞳孔領域（２６２）内に前記アクティブな画像データの少なくとも一部を備えて配置されており、前記第２の瞳孔領域（２６２）が、前記瞳孔中点（３９９）を取り囲み、前記第２の瞳孔領域（２６２）が、前記第１の瞳孔領域（２６１）内に配置されている、方法ステップと、
を有する、方法。
【請求項2】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の少なくとも第３のサブセット（２８５、２９４、３０２、３８５、３９０、３９４）をブランキング（２１０）する方法ステップであって、それにより、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のアクティブな第４のサブセット（２８４、３８６、３８９）が生成され、前記第３のサブセット（２８５、２９４、３０２、３８５、３９０、３９４）と前記第４のサブセット（２８４、３８６、３８９）とが、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の全体量となり、前記第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）と前記第４のサブセット（２８４、３８６、３８９）とが、少なくとも部分的に互いに異なる、方法ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）、特に前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の異なるサブセット（２８０、２８１、２８２、２８３、２８４、２８５、２８６、２８７、２９０、２９１、２９３、２９４、２９５、３００、３０１、３０２、３０３、３８０、３８１、３８２、３８３、３８４、３８５、３８６、３８７、３８８、３８９、３９０、３９１、３９２、３９３、３９４、３９５、３９６）が、前記光学セグメンテーション素子（３２ａ）を用いて、前記画像コンテンツの特にそれぞれ少なくとも一部を、少なくとも４つの異なる結像経路（２８ａ、３０ａ）を介して前記偏向ユニット（２０ａ）の少なくとも１つの投影領域（３４ａ）に投影することを可能にすることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の少なくとも第５のサブセット（２８２、２９２、３８２、３８８、３９５）をブランキング（２１５）する方法ステップであって、それにより、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のアクティブな第６のサブセット（２８３、２９３、３０１）が生成され、前記第５のサブセット（２８２、２９２、３８２、３８８、３９５）と前記第６のサブセット（２８３、２９３、３０１）とが、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の全体量となる、方法ステップと、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の少なくとも第７のサブセット（２８７、２９５、３０３、３８３、３９１、３９６）をブランキング（２２０）する方法ステップであって、それにより、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のアクティブな第８のサブセット（２８６、３８４、３９２）が生成され、前記第７のサブセット（２８７、２９５、３０３、３８３、３９１、３９６）と前記第８のサブセット（２８６、３８４、３９２）とが、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の全体量となり、前記第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）、前記第４のサブセット（２８４、３８６、３８９）、前記第６のサブセット（２８３、２９３、３０１）、および前記第８のサブセット（２８６、３８４、３９２）とが、少なくとも部分的に互いに異なる、方法ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のすべてのアクティブなサブセット（２８０、２９０、３８０、３９３、２８４、３８６、３８９、２８３、２９３、３０１、２８６、３８４、３９２）が合わさって、少なくとも完全な画像コンテンツとなることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のすべてのアクティブなサブセット（２８０、２９０、３８０、３９３、２８４、３８６、３８９、２８３、２９３、３０１、２８６、３８４、３９２）が合わさって、完全な画像コンテンツを越えるものとなることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の前記アクティブなサブセット（２８０、２９０、３８０、３９３、２８４、３８６、３８９、２８３、２９３、３０１、２８６、３８４、３９２）が、少なくとも部分的に重複することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記投影された画像コンテンツの輝度の分布が本質的に一様になるように、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の前記アクティブなサブセット（２８０、２９０、３８０、３９３、２８４、３８６、３８９、２８３、２９３、３０１、２８６、３８４、３９２）の重複領域で、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の前記アクティブなサブセット（２８０、２９０、３８０、３９３、２８４、３８６、３８９、２８３、２９３、３０１、２８６、３８４、３９２）の輝度を適合（２２５）する方法ステップをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記第１の瞳孔領域（２６１）が、前記ユーザの想定可能な最大の瞳孔径を有することを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記第２の瞳孔領域（２６２）が、前記ユーザの想定可能な最小の瞳孔径を有することを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
互いに空間的にずらして配置された前記複数のアイボックス（Ａ、Ａ、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）内の画像コンテンツが特に瞳孔面（２５２、２５６）で前記瞳孔中点（３９９）の最も近くにある、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の前記少なくとも１つの生成されたアクティブなサブセット（２８０、２９０、３８０、３９３、２８４、３８６、３８９、２８３、２９３、３０１、２８６、３８４、３９２）が、画像データ（１２ａ、３００、４００）を少なくとも含むように、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の前記少なくとも１つのブランキングされたサブセット（２８１、２８２、２８５、２８７、２９１、２９２、２９４、２９５、３００、３０２、３０３、３８１、３８２、３８３、３８５、３８７、３８８、３９０、３９１、３９４、３９５、３９６）が選択されることを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
前記生成されたアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）に対する前記ユーザの前記瞳孔位置、特に前記瞳孔中点（３９９）の位置に応じて、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の前記ブランキングされたサブセット（２８１、２８２、２８５、２８７、２９１、２９２、２９４、２９５、３００、３０２、３０３、３８１、３８２、３８３、３８５、３８７、３８８、３９０、３９１、３９４、３９５、３９６）のうちの少なくとも２つが、本質的に同じ大きさであることを特徴とする請求項２～１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記ユーザの前記瞳孔位置に応じて、前記第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）、前記第４のサブセット（２８４、３８６、３８９）、前記第６のサブセット（２８３、２９３、３０１）、および前記第８のサブセット（２８６、３８４、３９２）がそれぞれ前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の全体量の４分の１に相当することを特徴とする請求項４～１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
前記光学セグメンテーション素子（３２ａ）および前記光学複製コンポーネント（１５０ａ）を用いて、前記複数のアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）が、本質的にラスタ状に配置されているように生成されることを特徴とする請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
前記アイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）が、本質的に長方形、特に正方形に配置されており、または本質的に平行四辺形、特に菱形に配置されており、特に２つの内角が本質的に６０°の角度を有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記画像コンテンツの歪みが前記少なくとも２つの結像経路（２８ａ、３０ａ）を介して少なくとも部分的に補償されるように、前記画像処理デバイス（１０ａ）を用いて前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のプリディストーション（２３５）を行う方法ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１～１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のプリディストーション（２３５）とブランキング（２０５、２１０、２１５、２２０）とが同時に行われることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
アイトラッカ（６２ａ）を用いて、さらに前記生成されたアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）に対する前記ユーザの前記瞳孔位置、特に前記瞳孔中点（３９９）の位置が捕捉（２３５）されることを特徴とする請求項１～１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
請求項１～１８のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成された画像処理デバイス（１０ａ）であって、画像データ（１２ａ、３３０、４００）を捕捉し、
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の少なくとも第１のサブセット（１７ａ、２８１、２９１、３００、３８１、３８７）をブランキングし、それにより、前記画像データのアクティブな第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）が生成され、前記第１のサブセット（１７ａ、２８１、２９１、３００、３８１、３８７）と前記第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）とが、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の全体量となり、
共通の結像経路（２８ａ、３０ａ）で生成された、同一のアクティブな画像データを備えたアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’またはＢ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’またはＣ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’またはＤ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）の常にただ１つのみが前記ユーザの第１の瞳孔領域（２６１）の範囲内に配置されているように、特に前記ブランキングされた画像データおよび前記アクティブな画像データ（１２ａ、３００、４００）を用いてプロジェクタユニット（１６ａ）を制御し、前記第１の瞳孔領域（２６１）が、前記瞳孔中点（３９９）を取り囲み、前記アイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）の少なくとも一部が、前記ユーザの第２の瞳孔領域（２６２）内に前記アクティブな画像データの少なくとも一部を備えて配置されており、前記第２の瞳孔領域（２６２）が、前記瞳孔中点（３９９）を取り囲み、前記第２の瞳孔領域（２６２）が、前記第１の瞳孔領域（２６１）内に配置されている、
ように構成されている画像処理デバイス（１０ａ）。
【請求項20】
仮想網膜ディスプレイ（網膜走査ディスプレイ）用の光学システム（６８ａ）であって、画像コンテンツを画像データの形で送達する画像源と、
請求項１９に記載の画像データ（１２ａ、３３０、４００）用の画像処理デバイス（１０ａ）と、
少なくとも１つの光ビーム（１８ａ）を生成するための時間変調可能な光源（１３２ａ）、および前記画像コンテンツの走査投影のための前記少なくとも１つの光ビーム（１８ａ）用の制御可能な偏向デバイス（９２）を備えたプロジェクタユニット（１６ａ）と、
前記画像コンテンツを投影可能であり、前記投影された画像コンテンツをユーザの目（２４ａ）に向けて偏向するように設計されている偏向ユニット（２０ａ）と、
プロジェクタユニット（１６ａ）と偏向ユニット（２０ａ）との間に配置された光学セグメンテーション素子（３２ａ）であって、少なくとも２つの異なる結像経路（２８ａ、３０ａ）を介して前記偏向ユニット（２０ａ）の少なくとも１つの投影領域（３４ａ）に前記画像コンテンツを投影するように構成されており、少なくとも個々の結像経路（２８ａ、３０ａ）が個別に制御可能である、光学セグメンテーション素子（３２ａ）と、
前記偏向ユニット（２０ａ）の前記少なくとも１つの投影領域（３４ａ）に配置されており、前記投影された画像コンテンツを複製し、空間的にずらして前記ユーザの目（２４ａ）に向けて偏向するように設計されている光学複製コンポーネント（１５０ａ）であって、空間的に互いにずらして配置された、前記画像コンテンツを備えた複数のアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）が生成される、光学複製コンポーネント（１５０ａ）と、
を少なくとも有する光学システム（６８ａ）。
【請求項21】
眼鏡フレーム（１４４ａ）および眼鏡レンズ（７０ａ、７２ａ）を備えたスマートグラス（６６ａ）を含む光学システム（６８ａ）において、前記少なくとも１つのプロジェクタユニット（１６ａ）および前記少なくとも１つの光学セグメンテーション素子（３２ａ）が、前記眼鏡フレーム（１４４ａ）に配置されており、前記少なくとも１つの光学複製コンポーネント（１５０ａ）を備えた前記少なくとも１つの偏向ユニット（２０ａ）が、少なくとも１つの眼鏡レンズ（７０ａ、７２ａ）の領域内に配置されており、特に少なくとも１つの眼鏡レンズ（７０ａ、７２ａ）に組み込まれていることを特徴とする請求項２０に記載の光学システム（６８ａ）。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学システムを用いて画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための方法に関する。さらに、本発明は、その方法を実施するための画像処理デバイス、およびその画像処理デバイスを備えた仮想網膜ディスプレイ（網膜走査ディスプレイ）用の光学システムに関する。
【背景技術】
【0002】
米国特許出願公開第２０１６／３７７８６５号明細書から、既に光学システムを用いて画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための方法が知られている。
眼鏡レンズに組み込まれた偏向ユニットに対する瞳孔の距離は、例えば鼻にかけた眼鏡のずれによって変わることがあり、それにより、瞳孔が光学システムの射出瞳面内に位置しなくなる。射出瞳面の外では、偏向ユニットを用いた目への光ビームの偏向により生じるビーム束が明らかに発散されているので、ユーザに対して二重像が生じる可能性がある。
眼鏡レンズに組み込まれた偏向ユニットに対する瞳孔の距離は、例えば鼻にかけた眼鏡のずれによって変わることがあり、それにより、瞳孔が光学システムの射出瞳面内に位置しなくなる。射出瞳面の外では、偏向ユニットを用いた目への光ビームの偏向により生じるビーム束が明らかに発散されているので、ユーザに対して二重像が生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１６／３７７８６５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この問題に基づいて、本発明の目的は、偏向ユニットに対する瞳孔の距離にほぼ関係なく二重像を回避することができる、画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための方法を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この課題を解決するために、請求項１に記載の光学システムを用いて画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための方法が提案される。さらに、請求項１９に記載の画像処理デバイス、および請求項２０に記載の仮想網膜ディスプレイ（網膜走査ディスプレイ）用の光学システムが提案される。
【0006】
画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための方法を実施する光学システムは、画像コンテンツを画像データの形で送達する少なくとも１つの画像源を有する。画像データは、特に、カラー画像データ、例えばＲＧＢ画像データとして構成されている。特に、画像データは、静止画像または動画像、例えばビデオとして構成されていてもよい。さらに、光学システムは、少なくとも１つの光ビームを生成するための時間変調可能な光源と、画像コンテンツの走査投影のための少なくとも１つの光ビーム用の制御可能な偏向デバイスとを備えたプロジェクタユニットを有する。プロジェクタユニットは、特に、画像データからの画像コンテンツを、走査および／またはラスタ化された光ビームの形で放射するように設計されている。偏向デバイスは、特にＭＥＭＳミラー（マイクロミラーアクチュエータ）として構成されており、少なくとも、プロジェクタユニットの光源からの少なくとも１つの光ビームを制御下で偏向する。さらに、光学システムは、画像コンテンツを投影可能であり、投影された画像コンテンツをユーザの目に向けて偏向するように設計されている偏向ユニットを有する。偏向ユニットは、ここでは特に、光学素子、例えば回折、反射、屈折、および／またはホログラフィック光学素子の配置を含む。しかしここで、好ましくは、偏向ユニットは、常に少なくとも１つのホログラフィック光学素子を含む。偏向ユニットは、特に、投影された画像コンテンツの強度の一部のみをユーザの目に向けて偏向するために提供される。投影された画像コンテンツの強度の少なくともさらなる部分が、偏向ユニットを通過する。偏向ユニットは、少なくとも垂直な視線方向からは、ユーザには本質的に透明に見える。特に、偏向ユニットは、投影領域を構成する。さらに、光学システムは、プロジェクタユニットと偏向ユニットとの間に配置された光学セグメンテーション素子を含み、光学セグメンテーション素子は、少なくとも２つの異なる結像経路を介して偏向ユニットの少なくとも１つの投影領域に画像コンテンツを投影するように構成されている。ここで、少なくとも個々の結像経路は、個別に制御可能である。特に、第１の時点で、完全な画像コンテンツが、選択的に少なくとも２つの異なる結像経路のうちの１つを介して偏向ユニットの少なくとも１つの投影領域に投影される。特に、第１の時点で、画像データの第１の部分が少なくとも２つの異なる結像経路のうちの第１の経路を介して偏向ユニットの少なくとも１つの投影領域に投影され、第１の時点の後の第２の時点で、画像データの第２の部分が少なくとも２つの異なる結像経路のうちの第２の経路を介して偏向ユニットの少なくとも１つの投影領域に投影される。特に、第１の時点で同時に、画像データの第１の部分が少なくとも２つの異なる結像経路のうちの第１の経路を介して偏向ユニットの少なくとも１つの投影領域に投影され、画像データの第２の部分が少なくとも２つの異なる結像経路のうちの第２の経路を介して偏向ユニットの少なくとも１つの投影領域に投影される。光学セグメンテーション素子は、特に空間的にセグメント化された光学素子として構成することができ、これは特に、画像データの空間的セグメンテーションを行うために提供される。光学セグメンテーション素子は、特に時間的にセグメント化された光学素子として構成されていてもよい。これにより、有利には、結像の良好な空間解像度を達成することができる。さらに、光学システムは光学複製コンポーネントを含み、光学複製コンポーネントは、偏向ユニットの少なくとも１つの投影領域に配置され、投影された画像コンテンツを複製し、空間的にずらしてユーザの目に向けて偏向するように設計されており、それにより、空間的に互いにずらして配置された、画像コンテンツを備えた複数のアイボックスが生成される。そのようなアイボックスは、特にユーザの瞳孔面に配置されており、特に偏向ユニットによって偏向された光ビーム束によって瞳孔面に交点として構成されている。一般的な瞳孔面は、例えば眼球の回転運動などにより、完全な平面からのずれを有することがある。特に、瞳孔面は、スマートグラスの眼鏡レンズの表面、特にスマートグラスの眼鏡レンズの光ビームを反射する部分の表面に対してほぼ平行に延びる。特に、光ビームがアイボックスを通過し、光ビームは、全体として完全な画像コンテンツを運ぶことができる。瞳孔面の位置は、瞳孔の位置に依存する。したがって、瞳孔面は、特に偏向ユニットと射出瞳面との間に位置する。射出瞳面は、特に、瞳孔面と本質的に平行な光学システム、好ましくはスマートグラスの面として構成されており、光学システムの使用時に光学システムのユーザの瞳孔がほぼ理想的にそこに位置する。この平面内で、光ビーム束は最適に合焦される。瞳孔面が射出瞳面の位置にある場合、射出瞳面上の射出瞳もアイボックスである。アイボックスとしての射出瞳は、最適に合焦された光ビーム束を表す。代替として、瞳孔面は偏向ユニットに対して射出瞳面の後ろに位置することもできる。光学複製コンポーネントとは、特に、投影された画像コンテンツの空間的にずらされた光学複製を生成する、光学素子を含む光学システムのコンポーネントとして理解すべきである。特に、光学複製コンポーネントは、偏向ユニットの少なくとも一部を構成する。特に、光学複製コンポーネントは、光学セグメンテーション素子の個々の結像経路を介して投影されるすべての画像コンテンツを複製するために提供される。特に、光学複製コンポーネントは、光学セグメンテーション素子によって行われるセグメンテーションの数の倍数（例えば２倍や３倍など）に対応する数のアイボックスを生成するために提供される。
【0007】
上記の光学システムを用いて画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための方法では、まず、画像データが画像処理デバイスを用いて捕捉される。続いて、画像データの少なくとも第１のサブセットがブランキングされ、したがって画像データの第２のアクティブなサブセットが生成される。ここで、第１のサブセットと第２のサブセットとが、画像データの全体量となる。画像データのブランキングとは、特に、画像データのサブセットを非アクティブ化することを意味する。特に、画像データのブランキングとは、画像データのサブセットのマスキングを意味する。ここでは、画像データとしてのピクセルが特に非アクティブ化またはブランキングされる。特に、サブセットは、画像データの全体量の０～１００％の範囲内の量を有する。次いで、プロジェクタユニットは、画像データの特にブランキングされたサブセットおよびアクティブなサブセットを用いて、共通の結像経路で生成された、同一のアクティブな画像データを備えたアイボックスの常にただ１つのみがユーザの第１の瞳孔領域の範囲内に配置されているように制御される。ここで、第１の瞳孔領域は、瞳孔中点を取り囲む。アイボックスの少なくとも一部は、ユーザの第２の瞳孔領域内にアクティブな画像データの少なくとも一部を備えて配置されている。第２の瞳孔領域は、瞳孔中点を取り囲む。第２の瞳孔領域は、第１の瞳孔領域内に配置されている。これにより、２つの瞳孔領域内での偏向ユニットに対する瞳孔の距離に関係なく、ユーザに対して二重像が現れないという利点が得られる。そのような二重像は、共通の結像経路のアイボックスでの同じ画像データを第１の瞳孔領域内に同時に表示することによって生じる。さらに、画像データの少なくとも一部が、より小さい第２の瞳孔領域内に常に配置されていることも同時に保証される。
【0008】
好ましくは、さらなる方法ステップで、画像データの少なくとも第３のサブセットがブランキングされ、したがって画像データのアクティブな第４のサブセットが生成される。ここで、第３のサブセットと第４のサブセットとが、画像データの全体量となる。第２のサブセットと第４のサブセットとは、少なくとも部分的に互いに異なる。サブセットの区別は、特にサブセット内の画像データの数を意味するものではない。そうではなく、個々の画像データは、特に画像コンテンツによって割り当てられた位置、特にピクセル位置を像面に有する。サブセットは、特に画像データのこれらの位置が異なる。ここでも、サブセットは、画像データの全体量の０～１００％の範囲内の量を有する。特に、このさらなる方法ステップに関して、特に第１のサブステップで、画像データの少なくとも１つのコピー、特に完全なコピーが画像処理デバイスを用いて生成され、画像データの少なくとも２つの完全なインスタンスが存在する。第２のサブステップで、画像データの少なくとも２つの完全なインスタンスにおいて部分的なブランキングが行われ、画像データのブランキングされた第１のサブセットが画像データの第１のインスタンスで生じ、画像データのブランキングされた第３のサブセットが画像データの第２のインスタンスで生じる。それに対応して、画像データのアクティブな第２のサブセットが画像データの第１のインスタンスで生じ、画像データのアクティブな第４のサブセットが画像データの第２のインスタンスで生じる。代替として、２つのサブステップを組み合わせることもできる。代替として、両方のサブステップを、画像データのさらなる一時記憶を行わずに、例えば１つのパイプライン構造またはいくつかの並列パイプライン構造で、例えば画像処理デバイス内での画像データの電子的伝送、好ましくはデジタル伝送中に論理演算によって行うこともできる。
【0009】
好ましくは、画像データは、光学セグメンテーション素子を用いて、画像コンテンツを、少なくとも４つの異なる結像経路を介して偏向ユニットの少なくとも１つの投影領域に投影することを可能にする。特に、画像データの異なるサブセットは、光学セグメンテーション素子を用いて、画像コンテンツのそれぞれ少なくとも一部を少なくとも４つの異なる結像経路を介して偏向ユニットの少なくとも１つの投影領域に投影することを可能にする。異なる結像経路を介するこの投影は、同時に、または代替として順次に行うことができる。したがって、少なくとも４つの異なる結像経路は４つの異なるアイボックスも可能にし、光学複製コンポーネントを用いてアイボックスを任意に増やすことができる。このために、好ましくは、さらなる方法ステップで、画像データの少なくとも第５のサブセットがブランキングされ、したがって画像データのアクティブな第６のサブセットが生成される。ここで、第５のサブセットと第６のサブセットとが、画像データの全体量となる。さらに、画像データの少なくとも第７のサブセットがブランキングされ、したがって画像データのアクティブな第８のサブセットが生成される。ここで、第７のサブセットと第８のサブセットとが、画像データの全体量となる。第２、第４、第６、および第８のサブセットは、少なくとも部分的に互いに異なる。特に、これらのさらなる方法ステップに関して、画像データの２つのさらなる、特に完全なコピーが画像処理デバイスを用いて生成される。画像データの第５～第８のサブセットを生成するために、２つのサブステップでの手順が考えられ、第１のサブステップで、例えば画像メモリで画像データの少なくとも２つのさらなる完全なコピーが生成され、画像データの合計４つのインスタンスが存在する。第２のサブステップで、画像データのインスタンスにおいて部分的なブランキングが行われ、画像データのブランキングされた第１、第３、第５、および第７のサブセットが画像データの第１、第２、第３、および第４のインスタンスに生じる。したがって、画像データの第１、第２、第３、および第４のインスタンスに、画像データのアクティブな第２、第４、第６、および第８のサブセットが生じる。代替として、２つのサブステップを組み合わせることもできる。代替として、両方のサブステップを、画像データのさらなる一時記憶を行わずに、例えば１つのパイプライン構造またはいくつかの並列パイプライン構造で、例えば画像処理デバイス内での画像データの電子的伝送、好ましくはデジタル伝送中に論理演算によって行うこともできる。
【0010】
好ましくは、画像データのすべてのアクティブなサブセットが合わさって、少なくとも完全な画像コンテンツとなる。したがって、ユーザに完全な画像コンテンツが示されることが保証される。好ましくは、画像データのすべてのアクティブなサブセットが合わさって、完全な画像コンテンツを越えるものとなる。それにより、方法全体をよりロバストにすることができ、瞳孔位置が正確にはわかっていない場合でも、完全な画像コンテンツの視認性が保証される。画像データのアクティブなサブセットは好ましくは部分的に重複し、それにより、画像コンテンツの一部は、異なるアイボックスでユーザに多重に表示される。好ましくは、投影された画像コンテンツの輝度の分布が本質的に一様になるように、画像データのアクティブなサブセットの重複領域内での画像データのアクティブなサブセットの輝度が適合される。これに関して、特に、重複領域内の画像データ、特にピクセルのすべてのアクティブなサブセットの輝度が、同じ大きさの第１の調光係数で調光される。代替として、特に、重複領域内の画像データのアクティブなサブセットのうちの１つのみが、第２の調光係数で調光される。特に、調光係数は、輝度勾配を用いて生成される。特に、輝度勾配は、重複領域内で、画像データのブランキングされたサブセットまでの距離が減少するにつれて画像データのアクティブなサブセットの輝度が減少するように設定される。特に、ピクセルが画像データのアクティブなサブセットに属しているか、またはブランキングされたサブセットに属しているかに関する情報は、重複領域での調光係数に関するピクセルごとの情報と共に、共通の輝度マスク、特に画像情報の赤、緑、青チャンネルに追加されるアルファチャンネルで表すことができる。
【0011】
好ましくは、第１の瞳孔領域は、ユーザの想定可能な最大の瞳孔径を有する。ここで、想定可能な最大の瞳孔径は、特に、用途の基礎となる周囲輝度範囲の下端での目の適応によって調整される、取り得る最大のユーザ瞳孔径を表す。
【0012】
好ましくは、第２の瞳孔領域は、ユーザの想定可能な最小の瞳孔径を有する。ここで、想定可能な最小の瞳孔径は、特に、用途の基礎となる周囲輝度範囲の上端での目の適応によって調整される、取り得る最小のユーザ瞳孔径を表す。
【0013】
好ましくは、互いに空間的にずらして配置された複数のアイボックス内の画像コンテンツが特に瞳孔面で瞳孔中点の最も近くにある、画像データの少なくとも１つの生成されたアクティブなサブセットが、画像データを少なくとも含むように、特に画像処理デバイスを用いて画像データの少なくとも１つのブランキングされたサブセットが選択される。言い換えると、画像データの少なくとも１つの生成されたアクティブなサブセットは、互いに空間的にずらして配置された複数のアイボックスにおいて、特に瞳孔面で瞳孔中点までの最短距離を有する画像コンテンツを有する画像データを少なくとも含む。したがって、画像データの生成されたアクティブなサブセットが、第１の瞳孔領域内にあり、本質的に第２の瞳孔領域内にもあることが保証される。
【0014】
好ましくは、生成されたアイボックスに対するユーザの瞳孔位置、特に瞳孔中点の位置に応じて、ブランキングされたサブセットのうちの少なくとも２つが本質的に同じ大きさである。これは、ブランキングされたサブセットのうちの少なくとも２つが本質的に同じ大きさである少なくとも１つの瞳孔位置が存在することを意味する。これに関連して、好ましくは少なくとも４つの異なる結像経路に関連して、瞳孔位置に応じて、第２のサブセット、第４のサブセット、第６のサブセット、および第８のサブセットがそれぞれ画像データの全体量の４分の１に相当することが企図される。言い換えると、画像コンテンツは、像面で４等分に分割される。２つの異なる結像経路では、画像データのアクティブなサブセットがそれぞれ画像データの全体量の半分に相当する。等しい大きさのサブセットのこの配置構成は、特に、異なる結像経路で生成された各アイボックスの少なくとも同じ大きさの部分が第２の瞳孔領域内に位置するときに生じる。これに対する代替として、画像データのブランキングされたサブセットは、好ましくは、異なる大きさになるように構成される。この配置構成は、特に、異なる結像経路で生成された各アイボックスの異なる大きさの部分が第２の瞳孔領域内に位置するときに生じる。
【0015】
好ましくは、光学セグメンテーション素子および光学複製コンポーネントを用いて、複数のアイボックスは、本質的にラスタ状に配置されているように生成される。「ラスタ」とは、特に、面に分布された規則的なパターンを意味する。特に、アイボックスは互いに重なり合わないように配置されている。特に、光学システムの瞳孔面内でのアイボックスの配置（アイボックスパターン）に関する様々な幾何学的な配置パターンが考えられる。好ましくは、アイボックスは本質的に長方形に配置されている。特にこれに関連して、アイボックスは本質的に正方形に配置されている。特に、これに対する代替として、アイボックスは本質的に平行四辺形に配置されている。特にこれに関連して、アイボックスは本質的に菱形または斜方形に配置されている。特に、アイボックスは本質的に菱形に配置されており、２つの内角が本質的に６０°の角度を有する。
【0016】
好ましくは、さらなる方法ステップで、画像コンテンツの歪みが少なくとも２つの結像経路を介して少なくとも部分的に補償されるように、画像処理デバイスを用いて画像データがプリディストーションされる。それにより、有利には、特に大きく有効な全体的なアイボックスを達成することができ、これは、特に同時に、できるだけ大きい視野を有し、さらに有利には二重像を生じない。好ましくは、画像データのプリディストーションとブランキングとが同時に行われる。特に、これに対する代替として、画像データのプリディストーションとブランキングとが時間的に順次に行われる。これに関連して、特に画像データのブランキングが、時間的に画像データのプリディストーションの前に行われる。特に、画像処理デバイスは、画像源からの画像データの回転、オフセット、スケーリングなどを行うようにさらに構成される。特に、画像処理デバイスは、数学的規則、例えばルックアップテーブルまたは方程式、特に多項式に対応して、画像データの個々のピクセルそれぞれに位置補正、特に赤、緑、および青チャンネルに関する個別の位置補正を割り当てるように構成され、これは、特に較正データを考慮に入れることができる。
【0017】
好ましくは、アイトラッカを用いて、さらに生成されたアイボックスに対するユーザの瞳孔位置が捕捉される。特に、アイトラッカを用いて、生成されたアイボックスに対する瞳孔中点の位置が捕捉される。したがって、ユーザの変化する瞳孔位置と、その結果必要な、画像データのブランキングされたサブセットおよびアクティブなサブセットの変化とを、この方法で自動的に考慮に入れることができる。
【0018】
本発明のさらなる主題は、画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための前述の方法を実施するように構成された画像処理デバイスである。これに関連して、画像処理デバイスは、画像データを捕捉し、画像データの少なくとも第１のサブセットをブランキングするように構成される。したがって画像データのアクティブな第２のサブセットが生成され、第１のサブセットと第２のサブセットとが、画像データの全体量となる。さらに、画像処理デバイスは、共通の結像経路で生成された、同一のアクティブな画像データを備えたアイボックスの常にただ１つのみがユーザの第１の瞳孔領域の範囲内に配置されるように、画像データの特にブランキングされたサブセットおよびアクティブなサブセットを用いてプロジェクタユニットを制御するように構成されている。ここで、第１の瞳孔領域は、瞳孔中点を取り囲む。さらに、アイボックスの少なくとも一部は、ユーザの第２の瞳孔領域内にアクティブな画像データの少なくとも一部を備えて配置されている。ここで、第２の瞳孔領域は、瞳孔中点を取り囲む。第２の瞳孔領域は、第１の瞳孔領域内に配置されている。
【0019】
本発明のさらなる主題は、画像コンテンツを画像データの形で送達する前述の画像源を有する仮想網膜ディスプレイ（網膜走査ディスプレイ）用の光学システムである。さらに、光学システムは、画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための前述の方法を同様に実施するように構成されている前述の画像処理デバイスを有する。さらに、光学システムは、少なくとも１つの光ビームを生成するための時間変調可能な光源と、画像コンテンツの走査投影のための少なくとも１つの光ビーム用の制御可能な偏向デバイスとを有する前述のプロジェクタユニットを有する。さらに、光学システムは、画像コンテンツを投影可能であり、投影された画像コンテンツをユーザの目に向けて偏向するように設計されている前述の偏向ユニットを含む。さらに、光学システムは、プロジェクタユニットと偏向ユニットとの間に配置された前述の光学セグメンテーション素子を備え、光学セグメンテーション素子は、少なくとも２つの異なる結像経路を介して偏向ユニットの少なくとも１つの投影領域に画像コンテンツを投影するように構成され、少なくとも個々の結像経路が個別に制御可能である。さらに、光学システムは、同様に前述した光学複製コンポーネントを備え、光学複製コンポーネントは、偏向ユニットの少なくとも１つの投影領域に配置され、投影された画像コンテンツを複製し、空間的にずらしてユーザの目に向けて偏向するように設計されており、それにより、空間的に互いにずらして配置された、画像コンテンツを有する複数のアイボックスが生成される。
【0020】
好ましくは、光学システムは、眼鏡フレームおよび眼鏡レンズを備えたスマートグラスを含む。ここで、少なくとも１つのプロジェクタユニットおよび少なくとも１つの光学セグメンテーション素子は、眼鏡フレームに配置されている。少なくとも１つの偏向ユニットは、少なくとも１つの光学複製コンポーネントと共に、眼鏡レンズの少なくとも一方の領域内に配置されている。特に、少なくとも１つの光学複製コンポーネントを備えた偏向ユニットは、少なくとも一方の眼鏡レンズに組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】仮想網膜ディスプレイ（網膜走査ディスプレイ）用の光学システムを示す図である。
【図2】スマートグラスを含む光学システムを示す図である。
【図3】光学システムを用いて画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための方法を示す図である。
【図4a】瞳孔から偏向ユニットまでの様々な距離を示す図である。
【図4b】目が光学システムの射出瞳面にあるときの瞳孔面でのアイボックスを示す図である。
【図4c】目が光学システムの射出瞳面の前または後ろにあるときの瞳孔面でのアイボックスを示す図である。
【図11】画像データのプリディストーションを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
図１は、光学システム６８ａの概略図を示す。光学システム６８ａは、画像源（ここには図示せず）を備える。画像源は、画像コンテンツを画像データ１２ａの形で送達する。画像源は、特に、図２に示されるスマートグラス６６ａの一体部分である。代替として、画像源は、外部機器１４６ａとして、または外部機器１４６ａの一部として構成することもできる。光学システム６８ａは、画像処理デバイス１０ａを備える。画像データ１２ａは、例えば静止画像またはビデオフィードを形成することができる。さらに、光学システム６８ａは、画像データ１２ａを捕捉し、画像データの少なくとも第１のサブセット１７ａをブランキングするように構成された画像処理デバイス１０ａを備え、それにより、画像データ１４ａのアクティブな第２のサブセット１９ａが生成される。第１のサブセットと第２のサブセットとが、画像データの全体量となる。さらに、画像処理デバイスは、共通の結像経路２８ａまたは３０ａで生成された、画像データ１４ａの同一のアクティブなサブセット１９ａを有するアイボックスＡ、Ａ’またはＢ、Ｂ’の常にただ１つのみがユーザの第１の瞳孔領域（ここには図示せず）の範囲内に配置されるように、画像データの特にブランキングされたサブセットおよびアクティブなサブセットを用いて光学システム６８ａのプロジェクタユニット１６ａを制御するように構成される。第１の瞳孔領域は、瞳孔中点（ここには図示せず）を取り囲み、アイボックスＡ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’の少なくとも一部は、ユーザの第２の瞳孔領域（ここには図示せず）内にアクティブな画像データの少なくとも一部を備えて配置されている。ここで、第２の瞳孔領域は、瞳孔中点を取り囲み、第２の瞳孔領域は、第１の瞳孔領域内に配置されている。画像処理デバイス１０ａは、演算ユニット７８ａと部分的に一体に構成することができる。図１に示される例示的実施形態では、画像処理デバイス１０ａは、画像データの４つのコピー１４ａを生成し、コピー１４ａはそれぞれ完全な画像コンテンツを含む。次いで、コピーされた画像データは、画像処理デバイスによって部分的にブランキングされる。この場合、画像処理デバイス１０ａは、画像データのコピーされてブランキングされたサブセットのマトリックス状の配置を生成し、光学システム６８ａのプロジェクタユニット１６ａに出力するように設計されている。
【0023】
光学システム６８ａは、プロジェクタユニット１６ａを備える。プロジェクタユニット１６ａは、コピーされた画像データ１４ａを画像処理デバイス１０ａから受信する。プロジェクタユニット１６ａは、レーザプロジェクタユニットとして構成される。プロジェクタユニット１６ａは、画像データ１４ａを光ビーム１８ａの形で発出するように設計されている。光ビーム１８ａは、走査レーザビームとして構成される。走査レーザビームは、プロジェクタユニット１６ａの走査領域を通過するたびに、コピーされた画像データ１４ａのすべての画像９８ａ、１００ａの結像を生成する。プロジェクタユニット１６ａは、プロジェクタ制御ユニット８０ａを含む。プロジェクタユニット１６ａは、時間変調可能な光源１３２ａを含む。時間変調可能な光源１３２ａは、光ビーム１８ａを生成するように設計されている。プロジェクタ制御ユニット８０ａは、光源１３２ａによる光ビーム１８ａの生成および／または変調を制御または調整するために提供される。図示される例示的実施形態では、光源１３２ａは、３つの（振幅変調可能な）レーザダイオード８２ａ、８４ａ、８６ａを含む。第１のレーザダイオード８２ａは、赤色レーザビームを生成する。第２のレーザダイオード８４ａは、緑色レーザビームを生成する。第３のレーザダイオード８６ａは、青色レーザビームを生成する。プロジェクタユニット１６ａは、ビーム結合および／またはビーム整形ユニット８８ａを備える。ビーム結合および／またはビーム整形ユニット８８ａは、レーザダイオード８２ａ、８４ａ、８６ａからの異なる色のレーザビームを結合、特に混合してカラー画像を生成するように設計されている。ビーム結合および／またはビーム整形ユニット８８ａは、プロジェクタユニット１６ａから出る光ビーム１８ａ、特にレーザビームを整形するように設計されている。ビーム結合および／またはビーム整形ユニット８８ａの構成に関する詳細は、従来技術から知られているものと仮定される。プロジェクタユニット１６ａは、ビーム発散適合ユニット９０ａを含む。ビーム発散適合ユニット９０ａは、プロジェクタユニット１６ａから出る光ビーム１８ａ、特にレーザビームのビーム発散を、好ましくは、特に光学システム６８ａの光学素子の配置に依存するそれぞれの現在発出されている光ビーム１８ａの経路長に適合させるために提供される。プロジェクタユニット１６ａから出る光ビーム１８ａ、特にレーザビームのビーム発散は、好ましくは、光学システム６８ａの光学素子を通過した後、ビームが仮想網膜ディスプレイのユーザの目２４ａの網膜２２ａに当たる位置で十分に小さく鮮明なレーザスポットが生じるように適合され、さらに、光ビーム１８ａ、特にレーザビームによって生成される画像データ１２ａの結像全体にわたって、ユーザの目２４ａの前の光学システム６８ａの瞳孔面５４ａの位置でビーム発散が少なくとも本質的に一定であるように適合される。例えば固定および／または可変焦点距離を有するレンズを用いたビーム発散適合ユニット９０ａの構成に関する詳細は、従来技術から知られているものと仮定される。プロジェクタユニット１６ａは、少なくとも１つの制御可能な偏向デバイス９２ａを含む。制御可能な偏向デバイス９２ａは、ＭＥＭＳミラーとして構成される。ＭＥＭＳミラーは、マイクロミラーアクチュエータ（図示せず）の一部である。制御可能な偏向デバイス９２ａは、制御下でレーザビームの偏向を行ってラスタ画像を生成するように設計されている。マイクロミラーアクチュエータの構成に関する詳細は、従来技術から知られているものと仮定される。プロジェクタ制御ユニット８０ａは、制御可能な偏向デバイス９２ａの動きを制御または調整するように設計されている（矢印９４ａを参照）。制御可能な偏向デバイス９２ａは、その現在位置信号をプロジェクタ制御ユニット８０ａに定期的に送り返す（矢印９６ａを参照）。
【0024】
光学システム６８ａは、偏向ユニット２０ａを備える。偏向ユニット２０ａに画像コンテンツを投影可能である。偏向ユニット２０ａは、投影された画像コンテンツをユーザの目２４ａに向けて偏向するように設計されている。偏向ユニット２０ａは、投影領域３４ａを形成する。投影領域３４ａ内で偏向ユニット２０ａに当たる光ビーム１８ａは、少なくとも部分的にユーザの目２４ａの方向に偏向／投影される。偏向ユニット２０ａは、光ビーム１８ａの少なくとも一部、好ましくは画像データ１２ａから生成された少なくとも１つの画像９８ａ、１００ａが光学システム６８ａの瞳孔面５４ａ上、特にユーザの目２４ａの網膜２２ａ上に結像されるように、光ビーム１８ａに影響を与える（屈折、散乱、および／または反射する）ように設計されている。光学システム６８ａは、様々な光学素子を用いて複数のアイボックスＡ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’を形成するように設計されている。光学システム６８ａは、生成されたアイボックスＡ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’が互いに離間配置されて生成されるように、様々な光学素子を用いて光ビーム１８ａに影響を与えるように設計されている。光学システム６８ａは、瞳孔面５４ａを形成する。アイボックスＡ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’はすべて、瞳孔面５４ａ内で互いに左右におよび／または上下に位置する。図示される場合では、瞳孔面５４ａは、射出瞳面の位置に配置され、射出瞳面は、（スマートグラス６６ａ内の）ユーザの目２４ａの最適な位置に関して提供された、特に（スマートグラス６６ａ内の）ユーザの目２４ａの入射瞳の位置に関して提供された空間内の面として形成される。瞳孔面５４ａは、平らであることが好ましいが、小さい曲率によって完全な平面からは逸脱している。瞳孔面５４ａは、近似的に瞳孔面とみなす／呼ぶことができる。瞳孔面５４ａは、ユーザの視線方向でスマートグラス６６ａの眼鏡レンズ７０ａ、７２ａの前に位置し、眼鏡レンズ７０ａ、７２ａのレンズ面と少なくとも本質的に平行に延びる。この場合、「本質的に平行」という用語は、完全な平面からの最大２０°の偏差も含まれることを特に理解すべきである（キーワード：眼鏡レンズ７０ａ、７２ａのそり角および前傾角）。
【0025】
図１に例として示される光学システム６８ａは、コピーされてブランキングされた画像データ１４ａの空間画像セグメンテーションを生成するように設計されている。空間画像セグメンテーションにおいて、画像データ１４ａは、画像コンテンツ／画像データ１２ａのそれぞれ空間的に互いに分離された（場合によっては変調された）結像に分割される。ここで、各セグメントは、画像コンテンツ／画像データ１２ａの正確に１つの（この場合には部分的な）結像を含む。光学システム６８ａは、画像データ１４ａのコピーされてブランキングされたサブセットの空間セグメンテーションを生成するために、少なくとも１つの光学セグメンテーション素子３２ａを含む。光学セグメンテーション素子３２ａは、プロジェクタユニット１６ａ、特にプロジェクタユニット１６ａの偏向デバイス９２ａと、偏向ユニット２０ａとの間に配置される。光学セグメンテーション素子３２ａを用いて、画像コンテンツは、異なる結像経路２８ａ、３０ａを介して偏向ユニット２０ａの少なくとも１つの投影領域３４ａに投影可能である。光学セグメンテーション素子３２ａは、図１の例示的実施形態では、セグメント化されたレンズ、特にセグメンテーションレンズとして構成される。代替として、光学セグメンテーション素子３２ａは、セグメンテーションミラー（図示せず）、セグメンテーション光学格子（図示せず）、体積ホログラム（図示せず）、またはビームスプリッタ（図示せず）として構成することもできる。光学セグメンテーション素子３２ａは、いくつかの個別セグメント３６ａ、３８ａ、特に個別レンズを含む。個別セグメント３６ａ、３８ａそれぞれによって画像９８ａ、１００ａのそれぞれ１つが投影される。これにより、各画像９８ａ、１００ａごとに独自の仮想偏向デバイス（仮想ＭＥＭＳミラー）１０２ａ、１０４ａが生じ、仮想偏向デバイス１０２ａ、１０４ａは、さらなる仮想偏向デバイス（仮想ＭＥＭＳミラー）１０２ａ、１０４ａおよび現実の偏向デバイス９２ａとは別個に配置される。特に、仮想偏向デバイス（仮想ＭＥＭＳミラー）１０２ａ、１０４ａは、（理論上は）点光源として構成することができる。しかし、一般に、仮想偏向デバイス（仮想ＭＥＭＳミラー）１０２ａ、１０４ａは点光源を構成せず、非点光源を構成する。それにより、各画像９８ａ、１００ａは、異なる結像経路２８ａ、３０ａを介して、特に異なる角度および異なる距離から、偏向ユニット２０ａの投影領域３４ａに照射される。
【0026】
図１に例として示される光学システム６８ａは、光学システム６８ａの光学素子のみによって画像複製を生成するように設計されている。光学システム６８ａは、光学複製コンポーネント１５０ａを備える。光学複製コンポーネント１５０ａは、偏向ユニット２０ａの投影領域３４ａに配置される。光学複製コンポーネント１５０ａは、投影された画像コンテンツを複製し、空間的にずらしてユーザの目２４ａに向けて偏向するように設計されており、画像コンテンツを有する互いに空間的にずらして配置された複数のアイボックスＡ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’が生成される。光学複製コンポーネント１５０ａは、画像複製を生成するために、少なくとも部分反射性であり、少なくとも部分透過性である。光学複製コンポーネント１５０ａは、部分反射性および部分透過性の層１０６ａ、１０８ａを含む。光学複製コンポーネント１５０ａの層１０６ａ、１０８ａは、異なる光学機能、特に異なる偏向角を有する。光学複製コンポーネント１５０ａの層１０６ａ、１０８ａは、偏向および／または集束ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）として構成される。アイボックスＡ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’の全体は、光学セグメンテーション素子３２ａによる画像セグメンテーションと光学複製コンポーネント１５０ａの画像複製との組合せによって生成される。光学複製コンポーネント１５０ａは、スマートグラス６６ａの眼鏡レンズ７２ａの一方に組み込まれる。光学複製コンポーネント１５０ａは、スマートグラス６６ａの視野内に配置される。
【0027】
図１に示される例示的実施形態では、光学複製コンポーネント１５０ａは、２つのホログラフィック機能化層１０６ａ、１０８ａを有する層構造で実現される。光学複製コンポーネント１５０ａは、横方向では完全に重なり合う２つのホログラフィック機能化層１０６ａ、１０８ａを含み、これらの層は、層状に順に配置される。ここで、層１０６ａ、１０８ａは、面状に途切れなく構成される。光学複製コンポーネント１５０ａは、異なるホログラフィック機能を有する少なくとも２つの上下に配置された層１０６ａ、１０８ａを有する層構造で実現され、それにより、互いに空間的にずらして配置された複数のアイボックスＡ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’が生成される。ここで、各光ビーム１８ａの一部は、第１の層１０６ａで偏向され、光ビーム１８ａの残りは、第１の層１０６ａを通過する。第１の層１０６ａを通過した光ビーム１８ａの成分のさらなる一部が、第２の層１０８ａで偏向され、光ビーム１８ａの残りは、第２の層１０８ａと、光学複製コンポーネント１５０ａが組み込まれた眼鏡レンズ７２ａとを通過する。
【0028】
光学システム６８ａは、アイトラッカ６２ａを備える。アイトラッカ６２ａは、眼鏡テンプル７４ａ、７６ａの一方に組み込まれる（図２を参照）。アイトラッカ６２ａの代替構成も考えられる。アイトラッカ６２ａは、生成されたアイボックスＡ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’に対するユーザの瞳孔位置、特に瞳孔中点の位置を決定するように構成される。
【0029】
画像処理デバイス１０ａは、アイトラッカ６２ａを用いて捕捉された瞳孔位置に応じて、画像データ１４ａの少なくとも第１のブランキングされたサブセット１７ａを適応させるように構成され、共通の結像経路２８ａまたは３０ａで生成された、同一のアクティブな画像データ１９ａを備えたアイボックスＡ、Ａ’またはＢ、Ｂ’の常にただ１つのみがユーザの第１の瞳孔領域の範囲内に配置され、アイボックスＡ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’の少なくとも一部が、ユーザの第２の瞳孔領域内にアクティブな画像データ１９ａの少なくとも一部を有して配置される。
【0030】
光学システム６８ａは、電子制御または調整ユニット２６ａを備える。制御または調整ユニット２６ａは、演算ユニット７８ａと部分的に一体に構成することができる。図１に例として示される制御または調整ユニット２６ａは、画像処理デバイス１０ａを制御するために提供される。制御または調整ユニット２６ａは、アイトラッカ６２ａの測定データに基づいて画像処理デバイス１０ａを制御するように設計されている。制御または調整ユニット２６ａは、瞳孔位置に関する測定データをアイトラッカ６２ａから受信する（矢印１１０ａを参照）。制御または調整ユニット２６ａは、アイトラッカ６２ａのデータに基づいて、画像処理デバイス１０ａを制御するための制御または調整コマンドを生成する。例えば、これらのコマンドは、画像データ１４ａのブランキングされたサブセット１７ａを増加または減少させるために提供することができる。
【0031】
図２は、スマートグラス６６ａを備えた光学システム６８ａの概略図を示す。スマートグラス６６ａは、眼鏡レンズ７０ａ、７２ａを備える。眼鏡レンズ７０ａ、７２ａは、主として透明である。スマートグラス６６ａは、眼鏡テンプル７４ａ、７６ａを有する眼鏡フレーム１４４ａを備える。スマートグラス６６ａは、光学システム６８ａの一部を構成する。光学システム６８ａは、図２に示される場合では、外部機器１４６ａを含む。外部機器１４６ａは、例えばスマートフォンとして構成される。外部機器１４６ａは、スマートグラス６６ａとのデータ通信接続１４８ａを確立する。代替として、スマートグラス６６ａが、光学システム６８ａを完全に構成することもできる。光学システム６８ａは、仮想網膜ディスプレイを構成するために提供される。スマートグラス６６ａは、図２に示される例では、演算ユニット７８ａを備える。演算ユニット７８ａは、眼鏡テンプル７４ａ、７６ａの一方に組み込まれる。スマートグラス６６ａでの、例えば眼鏡レンズ縁部での演算ユニット７８ａの代替的な配置も考えられる。「演算ユニット７８ａ」とは、特に、プロセッサ、メモリユニット、ならびに／またはメモリユニットに記憶された動作、制御、および／もしくは計算プログラムを備えたコントローラを意味する。演算ユニット７８ａは、スマートグラス６６ａ、特にスマートグラス６６ａの個々のコンポーネントを操作するために提供される。
【0032】
図２の図示では、例えば、プロジェクタユニット１６ａおよび光学セグメンテーション素子３２ａが眼鏡フレーム１４４ａに配置され、複製コンポーネント１５０ａを備える偏向ユニット２０ａが眼鏡レンズ７２ａの範囲内に配置される、特に少なくとも眼鏡レンズ７２ａに組み込まれるが、代替として、少なくとも画像源が、画像処理デバイス１０ａと共に外部機器１４６ａに配置され、画像データ１４ａが外部機器１４６ａからスマートグラス６６ａのプロジェクタユニット１６ａに伝送されることも考えられる。
【0033】
図３は、光学システムを用いて画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための方法をフローチャートの形で示す。光学システムは、ここでは特に、前述の図１に従って構成される。この方法では、方法ステップ２００で、画像処理デバイスを用いて画像データが捕捉される。後続の方法ステップ２０５で、画像データの少なくとも第１のサブセットがブランキングされ、それにより、画像データのアクティブな第２のサブセットが生成される。ここで、第１のサブセットと第２のサブセットとが、画像データの全体量となる。後続の方法ステップ２４５で、プロジェクタユニットは、画像データの特にブランキングされたサブセットおよびアクティブなサブセットを用いて、共通の結像経路で生成された、同一のアクティブな画像データを備えたアイボックスの常にただ１つのみがユーザの第１の瞳孔領域の範囲内に配置されるように制御される。ここで、第１の瞳孔領域は、瞳孔中点を取り囲む。特に、第１の瞳孔領域は、ユーザの想定可能な最大の瞳孔径を有する。アイボックスの少なくとも一部は、ユーザの第２の瞳孔領域内にアクティブな画像データの少なくとも一部を備えて配置されている。ここで、第２の瞳孔領域は、瞳孔中点を取り囲む。特に、第２の瞳孔領域は、ユーザの想定可能な最小の瞳孔径を有する。第２の瞳孔領域は、第１の瞳孔領域内に配置される。次いで、方法が終了される。
【0034】
方法ステップ２０５に続く任意選択の方法ステップ２１０で、画像データの少なくとも第３のサブセットがブランキングされ、したがって画像データのアクティブな第４のサブセットが生成される。ここで、第３のサブセットと第４のサブセットとが、画像データの全体量となる。第２のサブセットと第４のサブセットとは、少なくとも部分的に互いに異なる。
【0035】
さらに任意選択で、画像データ、特に画像データの異なるサブセットは、光学セグメンテーション素子を用いて、画像コンテンツの特にそれぞれ少なくとも一部を、少なくとも４つの異なる結像経路を介して偏向ユニットの少なくとも１つの投影領域に投影することを可能にする。方法ステップ２１０に続く任意選択の方法ステップ２１５で、画像データの少なくとも第５のサブセットがブランキングされ、したがって画像データのアクティブな第６のサブセットが生成される。第５のサブセットと第６のサブセットとが、画像データの全体量となる。さらに、これに関連して、次の方法ステップ２２０で、画像データの少なくとも第７のサブセットがブランキングされ、したがって画像データのアクティブな第８のサブセットが生成される。第７のサブセットと第８のサブセットとが、画像データの全体量となる。第２、第４、第６、および第８のサブセットは、少なくとも部分的に互いに異なる。任意選択で、第２、第４、第６、および第８のサブセットはそれぞれ、特に元の画像データの全体量の４分の１に相当する。
【0036】
さらに任意選択で、画像データのすべてのアクティブなサブセットが、少なくとも完全な画像コンテンツとなる。さらに、任意選択で、アクティブな画像データのサブセットは、少なくとも部分的に重複する。これに関連して、方法ステップ２２０に続く任意選択の方法ステップ２２５で、投影された画像コンテンツの輝度の分布が本質的に一様になるように、画像データのアクティブなサブセットの重複領域内でのアクティブな画像データの輝度が適合される。
【0037】
さらに任意選択で、生成された画像データの少なくとも１つのアクティブなサブセットが、互いに空間的にずらして配置された複数のアイボックスにおいて特に瞳孔面で瞳孔中点の最も近くにある画像コンテンツを有する画像データを少なくとも含むように、画像データの少なくとも１つのブランキングされたサブセットが選択される。
【0038】
さらに任意選択で、画像データのブランキングされたサブセットは、本質的に同じ大きさである。これに対する代替として、画像データのブランキングされたサブセットは、大きさが異なる。
【0039】
任意選択で、光学セグメンテーション素子および光学複製コンポーネントを用いて、複数のアイボックスは、本質的にラスタ状に配置されているように生成される。アイボックス、特にそれぞれ４つのアイボックスは、本質的に長方形、特に正方形に配置されている。代替として、アイボックス、特にそれぞれ４つのアイボックスは、本質的に平行四辺形、特に菱形に配置されている。特に、アイボックスは、本質的に菱形に配置されており、２つの内角が本質的に６０°の角度を有する。
【0040】
方法ステップ２２５に続くさらなる任意選択の方法ステップ２３０で、画像コンテンツの歪みが少なくとも２つの結像経路を介して少なくとも部分的に補償されるように、画像処理デバイスを用いて画像データがプリディストーションされる。特に、画像データのプリディストーションとブランキングとが同時に行われる。代替として、画像データのプリディストーションとブランキングとは、時間的に順次に行われる。
【0041】
方法ステップ２３０に続くさらなる任意選択の方法ステップ２３５で、アイトラッカを用いて、さらに生成されたアイボックスに対するユーザの瞳孔位置、特に瞳孔中点の位置がアイトラッカを用いて捕捉される。後続の任意選択の方法ステップ２４０で、捕捉された瞳孔中点に応じて、画像データの少なくとも第１のサブセットのブランキングが行われる。
【0042】
図４ａは、偏向ユニット（ここには図示せず）に対する瞳孔面２５２および２５６の距離が、アイボックスＤ’に属する光束の直径２５３および２５５に及ぼす影響を概略的に示す。ここで、瞳孔面２５６としての射出瞳面が最適な距離である。なぜなら、この距離では、偏向ユニットによって偏向された光ビームが、射出瞳の取り得る最小の直径２５５にアイボックスＤ’として合焦されるからである。４つの異なる結像経路および３回の複製の場合に瞳孔面２５６としての射出瞳面に生じるアイボックスＡおよびＤ’としての射出瞳を図４ｂに概略的に示す。この実施形態では、アイボックスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ａ’’、Ｂ’’、Ｃ’’、Ｄ’’、Ａ’’’、Ｂ’’’、Ｃ’’’、およびＤ’’’は、それぞれ長方形ラスタに配置される。偏向ユニットに対する瞳孔面２５６のこの距離では、共通の結像経路で生成された、同一のアクティブな画像データを備えたアイボックスＡ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、またはＢ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、またはＣ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、またはＤ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’のただ１つのみがユーザの第１の瞳孔領域２６１の範囲内に配置される。ここで、第１の瞳孔領域２６１は、瞳孔中点２６４を取り囲む。さらに、アイボックスＡ’’’、Ｂ’’、Ｃ’、およびＤの少なくとも一部は、ユーザの第２の瞳孔領域内にアクティブな画像データの少なくとも一部を備えて配置されている。第２の瞳孔領域２６２は、瞳孔中点３９９を取り囲む。第２の瞳孔領域２６２は、第１の瞳孔領域２６１内に配置される。ここで、第１の瞳孔領域２６１は、ユーザの想定可能な最大の瞳孔径を表す。第２の瞳孔領域２６２は、ユーザの想定可能な最小の瞳孔径を表す。この場合、ユーザに対して二重像は生じず、さらに、取り得る最小の瞳孔径でも画像がユーザに表示されるようになる。
【0043】
それに対し、図４ｃでは、瞳孔面２５２での光束の直径が増加されている。この実施形態でも、アイボックスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ａ’’、Ｂ’’、Ｃ’’、Ｄ’’、Ａ’’’、Ｂ’’’、Ｃ’’’、およびＤ’’’は、それぞれ長方形ラスタに配置される。この場合、共通の結像経路に属するアイボックスＡ’’とＡ’’’、ＢとＢ’’、ＣとＣ’、およびＤとＤ’’の一部が第１の瞳孔領域２６１内にあることがわかる。したがって、この時点で、ユーザに二重像が表示され、これは望ましくない。
【0044】
図５～１０は、問題の解決策を例として示す。図５ａは、図４ｃのアイボックスの配置と同様の、アイボックスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ａ’’、Ｂ’’、Ｃ’’、Ｄ’’、Ａ’’’、Ｂ’’’、Ｃ’’’、およびＤ’’’の長方形の配置を示す。瞳孔中点は、図５ａでは、アイボックスＡ’’’、Ｂ’’、Ｃ’、およびＤの中央、特に中心に配置される。図４ｃでの投影された画像データとは対照的に、この場合には、ユーザに対する二重像を防ぐために、アイボックスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ａ’’、Ｂ’’、Ｃ’’、Ｄ’’、Ａ’’’、Ｂ’’’、Ｃ’’’、およびＤ’’’の一部が非アクティブ化される。このために、この例示的実施形態では、画像データ３３０の第１のサブセット２８１がブランキングされ、それにより、アクティブな画像データの第２のサブセット２８０が生成される。第１のサブセット２８１と第２のサブセット２８０とが、画像データ３３０の全体量となる。さらに、画像データの第３のサブセット２８５がブランキングされ、したがって画像データのアクティブな第４のサブセット２８５が生成される。第３のサブセット２８５と第４のサブセット２８４とが、画像データ３３０の全体量となる。さらに、画像データ３３０の第５のサブセット２８２がブランキングされ、したがって画像データのアクティブな第６のサブセット２８３が生成される。第５のサブセット２８２と第６のサブセット２８３とが、画像データの全体量となる。さらに、画像データの第７のサブセット２８７がブランキングされ、したがって画像データのアクティブな第８のサブセット２８６が生成される。第７のサブセット２８７と第８のサブセット２８６とが、画像データ３３０の全体量となる。第２のサブセット２８０、第４のサブセット２８４、第６のサブセット２８３、および第８のサブセット２８６は互いに異なる。この区別は、それぞれのサブセット内の画像データの数を意味するものではなく、画像コンテンツによって割り当てられる、像面でのそれぞれの画像データの位置、特にピクセル位置を意味する。この例示的実施形態では、異なるサブセットを生成するために、画像データ３３０の合計３つの、特に完全なコピーが生成される。この例示的実施形態では、画像データのブランキングされたサブセット２８１、２８２、２８５、および２８７は本質的に同じ大きさであり、それぞれが画像データ３３０の全体量の４分の１に相当する。すべてのアクティブな画像データまたはアクティブなサブセット２８０、２８３、２８４、および２８５が、完全な画像コンテンツとなる。画像データ３３０の異なるサブセット２８０、２８１、２８２、２８３、２８４、２８５、２８６、および２８７は、光学セグメンテーション素子を用いて、画像コンテンツのそれぞれ一部分を、４つの異なる結像経路を介して偏向ユニットの少なくとも１つの投影領域に投影することを可能にする。したがって、アイボックスＡ、Ａ’、Ａ’’、およびＡ’’’のサブセット２８０および２８１、アイボックスＢ、Ｂ’、Ｂ’’、およびＢ’’’のサブセット２８４および２８５、アイボックスＣ、Ｃ’、Ｃ’’、およびＣ’’’のサブセット２８２および２８２、ならびにアイボックスＤ、Ｄ’、Ｄ’’、およびＤ’’’のサブセット２８６および２８６が割り当てられる。それに対応して、アイボックスＡ、Ａ’、Ａ’’、およびＡ’’’は、画像データのアクティブな部分領域２７０を有し、画像データのブランキングされた部分領域２７１を有する。それに対応して、アイボックスＢ、Ｂ’、Ｂ’’、およびＢ’’’は、画像データのアクティブな部分領域２７２を有し、画像データのブランキングされた部分領域２７３を有する。それに対応して、アイボックスＣ、Ｃ’、Ｃ’’およびＣ’’’は、画像データのアクティブな部分領域２７４を有し、画像データのブランキングされた部分領域２７５を有する。それに対応して、アイボックスＤ、Ｄ’、Ｄ’’、およびＤ’’’は、画像データのアクティブな部分領域２７７を有し、画像データのブランキングされた部分領域２７６を有する。サブセット２８０、２８１、２８２、２８３、２８４、２８５、２８６、および２８７の選択によって、共通の結像経路で生成された、同一のアクティブな画像データを備えたアイボックスＡ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、またはＢ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、またはＣ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、またはＤ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’の常にただ１つのみが第１の瞳孔領域２６１の範囲内に配置されることが可能にされる。したがって、ユーザに対する二重像が妨げられる。さらに、部分領域２７０、２７２、２７４、および２７７を有するアイボックスＡ’’’、Ｂ’’、Ｃ’、およびＤは、第２の瞳孔領域２６２内に配置される。サブセット２８０、２８３、２８４、および２８６が、互いに空間的にずらして配置された複数のアイボックスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ａ’’、Ｂ’’、Ｃ’’、Ｄ’’、Ａ’’’、Ｂ’’’、Ｃ’’’、およびＤ’’’において瞳孔中点３９９の最も近くにある画像コンテンツを有する画像データを含むように、ブランキングされたサブセット２８１、２８２、２８５、および２８７が選択される。
【0045】
図６ａおよび６ｂは、図５ａおよび５ｂと比較して、生成されたアイボックスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ａ’’、Ｂ’’、Ｃ’’、Ｄ’’、Ａ’’’、Ｂ’’’、Ｃ’’’、およびＤ’’’に対する瞳孔中点３９９の異なる位置を示す。この場合、画像データ３３０の第１のサブセット２９１は、画像データの第２のアクティブなサブセット２９０が画像データ３３０の半分、特に上半分を有するようにブランキングされる。さらに、画像データ３３０の第３のブランキングされたサブセット２９４および画像データ３３０の第７のブランキングされたサブセット２９５はそれぞれ、画像データ３３０の全体量に相当する。さらに、画像データ３３０の第５のサブセット２９２は、画像データのアクティブな第６のサブセット２９１が画像データ３３０の半分、特に下半分を有するようにブランキングされる。したがって、アイボックスＡ、Ａ’、Ａ’’、およびＡ’’’、ならびにＣ、Ｃ’、Ｃ’’、およびＣ’’’の部分領域３０５および３０９のみがアクティブな画像データを有する。アイボックスＡ、Ａ’、Ａ’’、およびＡ’’’、ならびにＣ、Ｃ’、Ｃ’’、およびＣ’’’の部分領域３０６および３０８は非アクティブ化される。さらに、アイボックスＢ、Ｂ’、Ｂ’’、およびＢ’’’、ならびにＤ、Ｄ’、Ｄ’’、およびＤ’’’は、完全に非アクティブ化される。
【0046】
図７ａおよび７ｂは、前の図面とは異なる、生成されたアイボックスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ａ’’、Ｂ’’、Ｃ’’、Ｄ’’、Ａ’’’、Ｂ’’’、Ｃ’’’、およびＤ’’’に対する瞳孔中点３９９の異なる位置を示す。この場合、瞳孔中点３９９は、アイボックスＣ’内の中央、特に中心に配置される。この場合、第６のサブセット３０１は、画像データの全体量に相当する。第１のサブセット３００、第３のサブセット３０２、および第７のサブセット３０３も、画像データの全体量に相当する。したがって、アイボックスＣ、Ｃ’、Ｃ’’、およびＣ’’’のみが完全にアクティブ化される。それに対し、アイボックスＡ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、およびＤ’’’は、完全に非アクティブ化される。
【0047】
図８～１０は、図５～７とは異なる、アイボックスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ａ’’、Ｂ’’、Ｃ’’、Ｄ’’、Ａ’’’、Ｂ’’’、Ｃ’’’、およびＤ’’の平行四辺形、特に菱形の配置を示す。図８ａのアイボックスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ａ’’、Ｂ’’、Ｃ’’、Ｄ’’、Ａ’’’、Ｂ’’’、Ｃ’’’、およびＤ’’に対する瞳孔中点３９９の配置に従って、図８ｂで、画像データ３３０の第１のサブセット３８１は、画像データの生成されたアクティブな第２のサブセット２８１が画像データの全体量の半分、特に左半分を有するようにブランキングされる。さらに、画像データ３３０の第３のサブセット３８５は、それにより生成される画像データのアクティブな第４のサブセット３８６が画像データ３３０の全体量の４分の１、特に右上を有するようにブランキングされる。同様に、画像データ３３０の第７のサブセット３８３は、それにより生成される画像データのアクティブな第８のサブセット３８４が画像データ３３０の全体量の４分の１、特に右下を有するようにブランキングされる。画像データの第５のサブセット３８２は、画像データ３３０の全体量を有する。したがって、アイボックスＡ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、およびＤ’’’の部分領域３５０、３５３、および３５６のみがアクティブ化される。逆に、アイボックスＡ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、およびＤ’’’のさらなる部分領域３５１、３５２、および３５５、ならびに完全なアイボックスＣ、Ｃ’、Ｃ’’、およびＣ’’’は、非アクティブ化される。
【0048】
図９ａおよび９ｂは、前の図面とは異なる、生成された射出瞳Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ａ’’、Ｂ’’、Ｃ’’、Ｄ’’、Ａ’’’、Ｂ’’’、Ｃ’’’、およびＤ’’’に対する瞳孔中点３９９の異なる位置を示す。この場合、瞳孔中点３９９は、アイボックスＢ’’およびＤへの同じ最短距離を有する。この場合、第１のサブセット３８７も第５のサブセット３８８も、画像データ３３０の全体量に相当する。画像データ３３０の第３のサブセット３８９は、画像データのアクティブな第４のサブセット３９０が画像データ３３０の半分、特に上半分に対応するように選択される。画像データ３３０の第７のサブセット３９１は、画像データのアクティブな第８のサブセット３９２が画像データ３３０の半分、特に下半分に対応するように選択される。したがって、アイボックスＢ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、およびＤ’’’の部分領域３６１および３６４のみがアクティブ化される。逆に、アイボックスＢ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、およびＤ’’’のさらなる部分領域３６０および３６２、ならびに完全なアイボックスＡ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、およびＣ’’’は、非アクティブ化される。
【0049】
図１０ａおよび１０ｂは、前の図面とは異なる、生成された射出瞳Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ａ’’、Ｂ’’、Ｃ’’、Ｄ’’、Ａ’’’、Ｂ’’’、Ｃ’’’、およびＤ’’’に対する瞳孔中点３９９の異なる位置を示す。この場合、瞳孔中点３９９は、アイボックスＡ’’’内の中央、特に中心に配置される。この場合、第２のサブセット３９３は、画像データの全体量に相当する。第３のサブセット３９４、第５のサブセット３９５、および第７のサブセット３９６も、画像データの全体量に相当する。したがって、アイボックスＡ、Ａ’、Ａ’’、およびＡ’’’のみが完全にアクティブ化される。一方、アイボックスＢ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、およびＤ’’’は、完全に非アクティブ化される。
【0050】
図１１は、画像処理デバイスを用いて画像データをプリディストーションする任意選択の方法ステップを概略的に示し、画像コンテンツの歪みは、この場合には４つの異なる結像経路を介して少なくとも部分的に補償される。画像処理デバイス（ここには図示せず）を用いて捕捉された画像データ４００は、その後、３回完全にコピーされてプリディストーションされる。次に、プリディストーションされた画像データ４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄは、プロジェクタユニット（ここには図示せず）を制御するために使用され、次いで瞳孔面に結像される。歪みのない画像４０２がユーザに示される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4a】
【図4b】
【図4c】
【図5a】
【図5b】
【図6a】
【図6b】
【図7a】
【図7b】
【図8a】
【図8b】
【図9a】
【図9b】
【図10a】
【図10b】
【図11】
【手続補正書】
【提出日】2024-03-07
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学システム（６８ａ）を用いて画像コンテンツをユーザの網膜に投影するための方法であって、画像コンテンツを画像データ（１２ａ、３３０、４００）の形で送達する画像源と、
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のための画像処理デバイス（１０ａ）と、
少なくとも１つの光ビーム（１８ａ）を生成するための時間変調可能な光源（１３２ａ）、および前記画像コンテンツの走査投影のための前記少なくとも１つの光ビーム（１８ａ）用の制御可能な偏向デバイス（９２ａ）を備えたプロジェクタユニット（１６ａ）と、
前記画像コンテンツを投影可能であり、前記投影された画像コンテンツをユーザの目（２４ａ）に向けて偏向するように設計されている偏向ユニット（２０ａ）と、
プロジェクタユニット（１６ａ）と偏向ユニット（２０ａ）との間に配置された光学セグメンテーション素子（３２ａ）であって、少なくとも２つの異なる結像経路（２８ａ、３０ａ）を介して前記偏向ユニット（２０ａ）の少なくとも１つの投影領域（３４ａ）に前記画像コンテンツを投影するように構成されており、少なくとも個々の結像経路（２８ａ、３０ａ）が個別に制御可能である、光学セグメンテーション素子（３２ａ）と、
前記偏向ユニット（２０ａ）の前記少なくとも１つの投影領域（３４ａ）に配置されており、前記投影された画像コンテンツを複製し、空間的にずらして前記ユーザの目（２４ａ）に向けて偏向するように設計されている光学複製コンポーネント（１５０ａ）であって、空間的に互いにずらして配置された、前記画像コンテンツを備えた複数のアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）が生成される、光学複製コンポーネント（１５０ａ）と
を少なくとも有し、
前記画像処理デバイス（１０ａ）を用いて前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）を捕捉（２００）する方法ステップと、
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の少なくとも第１のサブセット（１７ａ、２８１、２９１、３００、３８１、３８７）をブランキング（２０５）する方法ステップであって、それにより、前記画像データ（１２ａ、３００、４０００）のアクティブな第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）が生成され、前記第１のサブセット（１７ａ、２８１、２９１、３００、３８１、３８７）と前記第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）とが、前記画像データ（１２ａ、３３０）の全体量となる、方法ステップと、
共通の結像経路（２８ａ、３０ａ）で生成された、同一のアクティブな画像データを備えたアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’またはＢ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’またはＣ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’またはＤ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）の常にただ１つのみが前記ユーザの第１の瞳孔領域（２６１）の範囲内に配置されているように、特に前記ブランキングされた画像データおよび前記アクティブな画像データを用いて前記プロジェクタユニット（１６ａ）を制御（２４５）する方法ステップであって、前記第１の瞳孔領域（２６１）が、前記瞳孔中点（３９９）を取り囲み、前記アイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）の少なくとも一部が、前記ユーザの第２の瞳孔領域（２６２）内に前記アクティブな画像データの少なくとも一部を備えて配置されており、前記第２の瞳孔領域（２６２）が、前記瞳孔中点（３９９）を取り囲み、前記第２の瞳孔領域（２６２）が、前記第１の瞳孔領域（２６１）内に配置されている、方法ステップと、
を有する、方法。
【請求項2】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の少なくとも第３のサブセット（２８５、２９４、３０２、３８５、３９０、３９４）をブランキング（２１０）する方法ステップであって、それにより、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のアクティブな第４のサブセット（２８４、３８６、３８９）が生成され、前記第３のサブセット（２８５、２９４、３０２、３８５、３９０、３９４）と前記第４のサブセット（２８４、３８６、３８９）とが、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の全体量となり、前記第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）と前記第４のサブセット（２８４、３８６、３８９）とが、少なくとも部分的に互いに異なる、方法ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）、特に前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の異なるサブセット（２８０、２８１、２８２、２８３、２８４、２８５、２８６、２８７、２９０、２９１、２９３、２９４、２９５、３００、３０１、３０２、３０３、３８０、３８１、３８２、３８３、３８４、３８５、３８６、３８７、３８８、３８９、３９０、３９１、３９２、３９３、３９４、３９５、３９６）が、前記光学セグメンテーション素子（３２ａ）を用いて、前記画像コンテンツの特にそれぞれ少なくとも一部を、少なくとも４つの異なる結像経路（２８ａ、３０ａ）を介して前記偏向ユニット（２０ａ）の少なくとも１つの投影領域（３４ａ）に投影することを可能にすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の少なくとも第５のサブセット（２８２、２９２、３８２、３８８、３９５）をブランキング（２１５）する方法ステップであって、それにより、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のアクティブな第６のサブセット（２８３、２９３、３０１）が生成され、前記第５のサブセット（２８２、２９２、３８２、３８８、３９５）と前記第６のサブセット（２８３、２９３、３０１）とが、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の全体量となる、方法ステップと、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の少なくとも第７のサブセット（２８７、２９５、３０３、３８３、３９１、３９６）をブランキング（２２０）する方法ステップであって、それにより、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のアクティブな第８のサブセット（２８６、３８４、３９２）が生成され、前記第７のサブセット（２８７、２９５、３０３、３８３、３９１、３９６）と前記第８のサブセット（２８６、３８４、３９２）とが、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の全体量となり、前記第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）、前記第４のサブセット（２８４、３８６、３８９）、前記第６のサブセット（２８３、２９３、３０１）、および前記第８のサブセット（２８６、３８４、３９２）とが、少なくとも部分的に互いに異なる、方法ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のすべてのアクティブなサブセット（２８０、２９０、３８０、３９３、２８４、３８６、３８９、２８３、２９３、３０１、２８６、３８４、３９２）が合わさって、少なくとも完全な画像コンテンツとなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のすべてのアクティブなサブセット（２８０、２９０、３８０、３９３、２８４、３８６、３８９、２８３、２９３、３０１、２８６、３８４、３９２）が合わさって、完全な画像コンテンツを越えるものとなることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の前記アクティブなサブセット（２８０、２９０、３８０、３９３、２８４、３８６、３８９、２８３、２９３、３０１、２８６、３８４、３９２）が、少なくとも部分的に重複することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記投影された画像コンテンツの輝度の分布が本質的に一様になるように、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の前記アクティブなサブセット（２８０、２９０、３８０、３９３、２８４、３８６、３８９、２８３、２９３、３０１、２８６、３８４、３９２）の重複領域で、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の前記アクティブなサブセット（２８０、２９０、３８０、３９３、２８４、３８６、３８９、２８３、２９３、３０１、２８６、３８４、３９２）の輝度を適合（２２５）する方法ステップをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記第１の瞳孔領域（２６１）が、前記ユーザの想定可能な最大の瞳孔径を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記第２の瞳孔領域（２６２）が、前記ユーザの想定可能な最小の瞳孔径を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項11】
互いに空間的にずらして配置された前記複数のアイボックス（Ａ、Ａ、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）内の画像コンテンツが特に瞳孔面（２５２、２５６）で前記瞳孔中点（３９９）の最も近くにある、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の前記少なくとも１つの生成されたアクティブなサブセット（２８０、２９０、３８０、３９３、２８４、３８６、３８９、２８３、２９３、３０１、２８６、３８４、３９２）が、画像データ（１２ａ、３００、４００）を少なくとも含むように、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の前記少なくとも１つのブランキングされたサブセット（２８１、２８２、２８５、２８７、２９１、２９２、２９４、２９５、３００、３０２、３０３、３８１、３８２、３８３、３８５、３８７、３８８、３９０、３９１、３９４、３９５、３９６）が選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記生成されたアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）に対する前記ユーザの前記瞳孔位置、特に前記瞳孔中点（３９９）の位置に応じて、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の前記ブランキングされたサブセット（２８１、２８２、２８５、２８７、２９１、２９２、２９４、２９５、３００、３０２、３０３、３８１、３８２、３８３、３８５、３８７、３８８、３９０、３９１、３９４、３９５、３９６）のうちの少なくとも２つが、本質的に同じ大きさであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項13】
前記ユーザの前記瞳孔位置に応じて、前記第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）、前記第４のサブセット（２８４、３８６、３８９）、前記第６のサブセット（２８３、２９３、３０１）、および前記第８のサブセット（２８６、３８４、３９２）がそれぞれ前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の全体量の４分の１に相当することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項14】
前記光学セグメンテーション素子（３２ａ）および前記光学複製コンポーネント（１５０ａ）を用いて、前記複数のアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）が、本質的にラスタ状に配置されているように生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項15】
前記アイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）が、本質的に長方形、特に正方形に配置されており、または本質的に平行四辺形、特に菱形に配置されており、特に２つの内角が本質的に６０°の角度を有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記画像コンテンツの歪みが前記少なくとも２つの結像経路（２８ａ、３０ａ）を介して少なくとも部分的に補償されるように、前記画像処理デバイス（１０ａ）を用いて前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のプリディストーション（２３５）を行う方法ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項17】
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）のプリディストーション（２３５）とブランキング（２０５、２１０、２１５、２２０）とが同時に行われることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
アイトラッカ（６２ａ）を用いて、さらに前記生成されたアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）に対する前記ユーザの前記瞳孔位置、特に前記瞳孔中点（３９９）の位置が捕捉（２３５）されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項19】
請求項１に記載の方法を実施するように構成された画像処理デバイス（１０ａ）であって、画像データ（１２ａ、３３０、４００）を捕捉し、
前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の少なくとも第１のサブセット（１７ａ、２８１、２９１、３００、３８１、３８７）をブランキングし、それにより、前記画像データのアクティブな第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）が生成され、前記第１のサブセット（１７ａ、２８１、２９１、３００、３８１、３８７）と前記第２のサブセット（１９ａ、２８０、２９０、３８０、３９３）とが、前記画像データ（１２ａ、３３０、４００）の全体量となり、
共通の結像経路（２８ａ、３０ａ）で生成された、同一のアクティブな画像データを備えたアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’またはＢ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’またはＣ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’またはＤ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）の常にただ１つのみが前記ユーザの第１の瞳孔領域（２６１）の範囲内に配置されているように、特に前記ブランキングされた画像データおよび前記アクティブな画像データ（１２ａ、３００、４００）を用いてプロジェクタユニット（１６ａ）を制御し、前記第１の瞳孔領域（２６１）が、前記瞳孔中点（３９９）を取り囲み、前記アイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）の少なくとも一部が、前記ユーザの第２の瞳孔領域（２６２）内に前記アクティブな画像データの少なくとも一部を備えて配置されており、前記第２の瞳孔領域（２６２）が、前記瞳孔中点（３９９）を取り囲み、前記第２の瞳孔領域（２６２）が、前記第１の瞳孔領域（２６１）内に配置されている、
ように構成されている画像処理デバイス（１０ａ）。
【請求項20】
仮想網膜ディスプレイ（網膜走査ディスプレイ）用の光学システム（６８ａ）であって、画像コンテンツを画像データの形で送達する画像源と、
請求項１９に記載の画像データ（１２ａ、３３０、４００）用の画像処理デバイス（１０ａ）と、
少なくとも１つの光ビーム（１８ａ）を生成するための時間変調可能な光源（１３２ａ）、および前記画像コンテンツの走査投影のための前記少なくとも１つの光ビーム（１８ａ）用の制御可能な偏向デバイス（９２）を備えたプロジェクタユニット（１６ａ）と、
前記画像コンテンツを投影可能であり、前記投影された画像コンテンツをユーザの目（２４ａ）に向けて偏向するように設計されている偏向ユニット（２０ａ）と、
プロジェクタユニット（１６ａ）と偏向ユニット（２０ａ）との間に配置された光学セグメンテーション素子（３２ａ）であって、少なくとも２つの異なる結像経路（２８ａ、３０ａ）を介して前記偏向ユニット（２０ａ）の少なくとも１つの投影領域（３４ａ）に前記画像コンテンツを投影するように構成されており、少なくとも個々の結像経路（２８ａ、３０ａ）が個別に制御可能である、光学セグメンテーション素子（３２ａ）と、
前記偏向ユニット（２０ａ）の前記少なくとも１つの投影領域（３４ａ）に配置されており、前記投影された画像コンテンツを複製し、空間的にずらして前記ユーザの目（２４ａ）に向けて偏向するように設計されている光学複製コンポーネント（１５０ａ）であって、空間的に互いにずらして配置された、前記画像コンテンツを備えた複数のアイボックス（Ａ、Ａ’、Ａ’’、Ａ’’’、Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’、Ｂ’’’、Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’、Ｃ’’’、Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）が生成される、光学複製コンポーネント（１５０ａ）と、
を少なくとも有する光学システム（６８ａ）。
【請求項21】
眼鏡フレーム（１４４ａ）および眼鏡レンズ（７０ａ、７２ａ）を備えたスマートグラス（６６ａ）を含む光学システム（６８ａ）において、前記少なくとも１つのプロジェクタユニット（１６ａ）および前記少なくとも１つの光学セグメンテーション素子（３２ａ）が、前記眼鏡フレーム（１４４ａ）に配置されており、前記少なくとも１つの光学複製コンポーネント（１５０ａ）を備えた前記少なくとも１つの偏向ユニット（２０ａ）が、少なくとも１つの眼鏡レンズ（７０ａ、７２ａ）の領域内に配置されており、特に少なくとも１つの眼鏡レンズ（７０ａ、７２ａ）に組み込まれていることを特徴とする請求項２０に記載の光学システム（６８ａ）。【国際調査報告】