[0002] 本发明涉及一种显示设备。

[0003] 显示设备可以是透视显示设备、头戴式显示设备、透视头戴式显示设备、头盔安装式显示设备、透视头盔安装式显示设备、平视显示设备和/或透视平视显示设备。显示设备，特别是平视显示设备，可以实现在诸如汽车或飞机之类的交通工具的挡风玻璃中。

[0004] 这样的显示设备可以用于创建增强现实视觉，即用于将物理世界和显示器二者的图像叠加在用户的视野中。因此可能的是，在适当使用显示设备期间，除了物理世界的图像穿过显示设备之外，表示重叠信息的显示器的附加叠加图像到达用户的眼睛。

[0005] 备选地，这样的显示设备还可以用于创建虚拟(或人工)现实视觉，即用于(特别是完全地)模拟可以模拟物理世界的环境。因此，在适当使用这种显示设备期间，可以通过显示设备来模拟物理世界的图像，其中除了模拟的物理世界之外，附加重叠信息还可以由显示设备生成并到达用户的眼睛。

[0114] 在图1、图5、图7至图13a和图14a中示出了显示设备10。显示设备10包括具有透视区域14的透视构件12。透视构件12表示例如观察口、车辆的挡风玻璃或窗户、头盔的遮阳板、玻璃、眼镜的目镜、校正透镜、眼镜片等。

[0115] 透视构件12包括发光元件16的阵列。示例性地，仅示出了发光元件16中的一些，并且示意性地将其表示为小矩形和/或小圆/椭圆。另外的发光元件16由点表示(参见图1、图5、图7至图13a和图14a)。发光元件16的阵列可以以相互间隔且不重叠的方式设置在透视区域14内，使得透视区域14包括位于(一些或全部)各对相邻的发光元件16之间的可见光透明透视区域15(例如参见图1)。每个发光元件16发射可见光17。

[0116] 显示设备10还包括多个光学元件18，其被示意性地示为细长矩形(例如，参见图1)或曲线(参见图11)。光学元件18从发光元件16的阵列接收光17。具体地，每个光学元件18与至少一个相应的发光元件16相关联并且根据由相关联的发光元件16发射的光17形成至少一个准直光束20(具体参见图1)。在附图中，单个准直光束20由单个长箭头(参见图1、图5、图7至图13a和图14a)和/或由两个或更多个平行长箭头17’、17“(参见图2a、图3a和图12)示意性地表示。每个发光元件16位于相关联的光学元件18的焦平面19中(尤其比较图2a、图3a、图12、图13b、图13d、图14a和图15a至图15c)。在这方面，多个光学元件18表示显示设备
10的准直光学系统。另外的光学元件18也由点表示(参见图1、图5、图7至图13a和图14a)。

[0117] 由于离开显示设备10的准直光束20，显示设备10允许用户能够使他/她的视觉适应(几乎)无穷远。例如：显示设备10的图像可以在到用户眼睛30的瞳孔28的方向上由离开显示设备10的准直光束20来表示(参见图5、图7至图11和图13a)，其中它由适应无穷远的人眼晶体聚焦在视网膜上。在这个意义上，由显示设备10发出的准直光束20可以在(或至少几乎在)无穷远距离处创建图像。

[0118] 此外，作为各对发光元件16之间的透视区域15的结果，光可以经由透视区域15在这些相邻的发光元件16对之间通过。因此，由显示设备10本身发出的光17和来自物理世界的光9(例如参见图11)都可以穿过显示设备10。因此，显示器，或更一般地显示设备10，是透明的或至少半透明的。因此，可以直接在使用显示设备10的用户的视线或视野中提供显示设备10，以用于增强现实视觉。

[0119] 通常，光学元件18仅在仅覆盖可见光光谱的光谱部分的偏转光谱内反射/偏转/折射/衍射可见光，并且对于仅覆盖可见光光谱的光谱部分的透射光谱内的可见光是透明的，其中偏转光谱和透射光谱不重叠(即，它们在光谱上不相交)。因此，在透射光谱内的可见光(例如来自物理世界的光9)穿过光学元件18而不被反射、偏转、折射和/或衍射，而由相关联的发光元件16发射的光17被相关联的光学元件18反射、偏转、折射和/或衍射并形成为准直光束20(如图11中示例性地所示)。

[0120] 此外，光学元件18的偏转光谱完全覆盖其至少一个相关联的发光元件16的发射光谱。然而，光学元件18的偏转光谱不覆盖不与光学元件18相关联的发光元件16的发射光谱。换言之：光学元件18对于由非关联的发光元件16发射的光是透明的。

[0121] 因此，通过配置光学元件18的偏转光谱和发光元件16的发射光谱，可以使光学元件18和发光元件彼此“相关联”。

[0122] 例如，如图12所示，每个光学元件18可以是相应的全息光学元件(HOE)，其被记录在显示设备10的浮现全息乳剂区域(也由附图标记18表示)中。浮现全息乳剂区域18具有特定的几何区域25。每个光学元件18可以表示全息凹面镜(即，凹面镜的反射全息图)。备选地，如图11的示例中所示，每个光学元件18可以是具有反射区域25的反射涂层(也由附图标记18表示)，反射区域25是二色性的并且具有球形或抛物线形状。反射涂层18是涂覆(例如，通过蒸发、溅射等)到透明或至少半透明的对象46(例如，玻璃基片)的表面的覆盖物。每个光学元件18还可以是衍射光栅、透射振幅光栅、透射相位光栅、反射相位光栅和/或反射振幅光栅和/或液晶偏振光栅和/或液体透镜(未示出)。

[0123] 在光学元件18的上述实现的任一种情况下，光学元件18由焦距fL、焦平面19、几何或偏转/反射/折射区域25、“最小像差位置”60、光轴50、基准轴62和物轴64来表征。在图15a至图15c中解释和定义这些术语。

[0124] 具体地，如图15b所示，最小像差位置60是当点状发光元件16位于该最小像差位置60并且光学元件18从该点状发光元件16接收光17并根据所接收的光17形成准直光束17’、
17”、20时光学像差被最小化的位置。例如，如图15a所示，光学元件18的最小像差位置60可以是相对于预期光学元件18的位置和/或取向(更具体地，相对于形成光学元件18的乳剂区域18的位置和/或取向)在记录作为全息光学元件18的光学元件18期间被记录对象66所在的对象66的中心的位置60。在这方面，最小像差位置可以被定义或理解为光学元件18的焦平面19的中心。

[0125] 光学元件18的焦距fL可以被定义或理解为光学元件18的最小像差位置60与其中布置有光学元件18的几何区域25和/或反射区域25的平面68之间的最短距离(参见图15a至图15c)。

[0126] 光学元件18的基准轴62可以被定义或理解为穿过光学元件18的几何区域25和/或反射区域25的中心70并且平行于准直光束20的直线，其中准直光束20由光学元件18根据从位于光学元件18的最小像差位置60处的点状发光元件16接收的光17而形成(参见图15b)。可以例如在作为全息光学元件的光学元件18的记录期间通过相对于记录全息光学元件18的乳剂区域18布置和/或倾斜基准光束72来调整和固定基准轴62的取向(参见图15a)。基准光束72可以由光基准波中的光线束的中心光线(也由附图标记62表示)来表示，其中，光基准波与从被记录对象66散射的波74(所谓的对象光束74)一起在全息图记录处理期间在乳剂区域18中形成全息干涉图案(再次参见图15a)。

[0127] 光学元件18的物轴64可以被定义或理解为穿过最小像差位置60并垂直于其中布置有光学元件18的几何区域25和/或反射区域25的平面68的直线(参见图15a至图15c)。

[0128] 光学元件18的光轴50可以被定义或理解为穿过光学元件18的几何区域25和/或反射区域25的中心70并穿过光学元件18的最小像差位置60的直线(参见图15a至图15c)。在这方面，可以通过定位所述中心70并且通过定位所述最小像差位置60来调整和固定光学元件18的光轴50。可以例如在作为全息光学元件18的光学元件18的记录期间通过相对于记录全息光学元件18的乳剂区域18布置被成像为全息图的对象66(即，透镜或反光镜等)来调整和固定光轴50的取向(参见图15a)。具体地，光轴50可以平行于物轴64或者甚至可以与物轴64重合(例如参见图2a)。然而，通常，光轴50不必与物轴64重合和/或不必平行于物轴64，而是可以相对于物轴64倾斜(例如参见图15a至图15c)。这同样适用于基准轴62：光轴50可以平行于基准轴62或者甚至与基准轴62重合(例如参见图2a)。然而，通常，光轴50不必与基准轴
62重合和/或不必平行于基准轴62，而是可以相对于基准轴62倾斜(例如参见图15a至图
15c)。如果发光元件16位于焦平面19中并且位于相关联的光学元件18的光轴50上，则光学元件18根据相关联的发光元件16所发射的光17形成准直光束17’、17”、20，并且该准直光束
17’、17”、20平行于并沿着基准轴62离开光学元件18(例如参见图15b)。然而，如果发光元件
16位于焦平面19中但是偏离位于相关联的光学元件18的光轴50，则光学元件18仍然根据相关联的发光元件16所发射的光17形成准直光束17’、17”、20，并且该准直光束17’、17”、20相对于基准轴62以偏转(即，倾斜、成角度)的方式离开光学元件18(例如参见图15c)。

[0129] 鉴于上述描述，可以实现具有基准轴62、物轴64和/或光轴50的光学元件18，其中每个轴具有期望的取向。还可以实现的是，光学元件18和相关联的发光元件16(相对于彼此)被配置和布置为使得由光学元件18根据从相关联的发光元件16接收的光17所形成的准直光束20穿过显示设备10的出射光瞳24的期望部分22、26、54(如下面进一步详细解释的)。换言之：通过相对于光学元件18(尤其是相对于光轴50)将相关联的发光元件16布置在光学元件18的焦平面19内，可以设置准直光束20的任意方向。在下文中使用这些可能性来获得由光学元件18和发光元件16的特定构造和布置产生的特定功能特征。具体地：

[0130] 图2a示出了三个示例性光线17如何由一个发光元件16发射并且由与一个发光元件16相关联的一个光学元件18接收。详细地示出了光学元件18如何根据由相关联的发光元件16发射的光线17形成一个准直光束20，因为光线17在被光学元件18偏转/反射/衍射之后作为(基本上)平行光线17’、17”离开光学元件18。为了使从相关联的发光元件16接收的光17准直，光学元件具有焦平面19和预定焦距fL，其中相关联的发光元件16布置在相关联的光学元件18的焦平面19内。更具体地，发光元件16位于光轴50上并且在焦平面19内(并且因此位于最小像差位置60处)。因此，准直光束20沿着基准轴62离开光学元件18。

[0131] 由于由光学元件18根据从相关联的发光元件16接收的光17所形成的准直光束20尤其包括平行光线17’、17”，因此仅所有平行光线17’、17”束的中心光线17”足以用于表示准直光束20(参见图2a)。因此，可以说，光学元件18具有放大光学性质，使得相关联的发光元件16的(虚拟)图像被设置在无穷远(即，无穷远距离处)。

[0132] 图2a还示出了当准直光束20撞击在例如屏幕上或用户眼睛(例如，角膜)的表面上时由准直光束20产生的光斑21。因此，可以说，由相关联的发光元件16发射的光17被“投射”到包括由光学元件18及其相关联的发光元件16产生的光斑21的光斑图案23。

[0133] 图2b以更抽象的草图，即所谓的“投影画面”，示出了光学元件18和相关联的发光元件16。具体地，图2b还示出了光学元件18的几何和偏转/反射/折射区域25以及相关联的发光元件16的正视图。在该示例中，区域25具有矩形和几乎正方形的形状。因此，例如，如果发光元件16被认为是点状的，则光斑21也可以具有矩形和几乎正方形的形状。图2b(以及图3b、图4、图6、图13c、图13e至图13h和图14b)中的大箭头表示由相关联的发光元件16发射的光17投射到对应的光斑图案23。

[0134] 在图3a的示例中，一个光学元件18与三个发光元件16a、16b、16c相关联，因此光学元件18提供三个准直光束20a、20c(为了清楚起见，在图3a中仅示出了三个准直光束中的两个20a、20c)。此外，为了清楚起见，仅示出了最初来自发光元件16a并在被光学元件18偏转/反射/衍射之后以平行方式离开光学元件18的光线17a’、17a”(实线)以及最初来自发光元件16c并在被光学元件18偏转/反射/衍射之后也以平行方式离开光学元件18的光线17c’、17c”(虚线)。类似于图2a，中心光线17a”表示准直光束20a，中心光线17c”表示准直光束
20c。从图3a中可以看出，由相关联的发光元件16发射的光被投射到光斑图案23，该光斑图案23包括在足够远的距离处的三个非重叠光斑21a、21b、21c。每个光斑21a-21c由三个准直光束20a、20c中的一个产生。

[0135] 图3b以更抽象的草图示出了图3a的光学元件18和三个相关联的发光元件16a、16b、16c。具体地，图3b示出了光学元件18的几何和偏转/反射/折射区域25以及三个相关联的发光元件16a至16c的正视图。在该示例中，区域25具有矩形和几乎正方形的形状。因此，例如，如果每个发光元件16被认为是点状的，则每个光斑21a至21c也可以具有矩形和几乎正方形的形状。图4中的大箭头指示由光学元件18根据由一个相应的相关联的发光元件
16a-16c发射的光17所形成的每个准直光束被投射到对应的光斑21a-21c。多个光斑21a至
21c形成光斑图案23。

[0136] 图4示出了与九个发光元件16a至16i相关联的一个光学元件18。具体地，图4还示出了光学元件18的几何和偏转/反射/折射区域25以及九个相关联的发光元件16a至16i的正视图。在该示例中，区域25具有矩形和几乎正方形的形状。因此，例如，如果每个发光元件16被认为是点状的，则每个光斑21a至21i也可以具有矩形和几乎正方形的形状。图4中的大箭头指示由光学元件18根据由一个相应的相关联的发光元件16a-16i发射的光所形成的每个准直光束被投射到对应的光斑21a-21i，其中后者形成光斑图案23。

[0137] 每个发光元件16可在发光元件16发射可见光17的接通状态(如在图中表示为灰色调)和发光元件16不发光的断开状态(如在图中表示为白色)之间切换。

[0138] 每个发光元件16可以是单个OLED，并形成显示设备10的显示器的一个像素、或者显示设备10的显示段27(尤其地，表示多色像素27)的一个(尤其是单色)像素。这意味着：多个发光元件16(即，像素)可以组合为单个显示段27(尤其比较图3a至图7)。这允许通过断开一些发光元件并接通一些发光元件来在单个显示段27上显示信息(例如，图4中的“X”)。

[0139] 发光元件16和光学元件18的上述特性尤其用于扩大显示设备10的视场。具体地：

[0140] 图5以侧视图示出了具有(至少)六个光学元件18-1至18-6的显示设备10。每个光学元件18-1至18-6与包括九个发光元件16a至16i(参见图4)的一个相应的显示段27(也参见图4)相关联，其中为了清楚起见，只对每个显示段27的中心发光元件16e设置附图标记16-1至16-6。

[0141] 如图5示例性地所示，多个光学元件18-1至18-6以及发光元件16-1至16-6的阵列可以被配置和布置为使得准直光束20-1至20-6中的至少一个第一部分数量20-3至20-5穿过显示设备10的出射光瞳24的至少一个第一部分22，并且与准直光束20-1至20-6中的第一部分数量20-3至20-5不同的准直光束20-1至20-6中的至少一个第二部分数量20-1穿过显示设备10的出射光瞳24的至少一个第二部分26，其中第二部分26不同于第一部分22(并且在该示例中，甚至与第一部分22在空间上不相交)。

[0142] 在相应的“投影画面”中，参见图6，这意味着多个光学元件18-1至18-6以及发光元件16-1至16-6的阵列被配置和布置为使得准直光束20-1至20-6投影到光斑21-1到21-6。光斑21-1至21-6中的每一个由一个相应的准直光束20-1至20-6来表示。光斑21-1至21-6属于光斑图案23-1至23-6，其中每个光斑图案23-1至23-6由一个光学元件18-1至18-6及其相关联的发光元件16-1至16-6产生。例如，光斑21-1属于光斑图案23-1，其中光斑图案23-1由光学元件18-1及其相关联的发光元件16-1产生。换言之：光斑图案23-1由光学元件18-1及其相关联的显示段27产生。

[0143] 如图5和6中进一步示例性地所示，出射光瞳24的第一部分22表示当眼睛30沿着至少一个第一观察方向32看向显示设备10的中心时在适当使用显示设备10期间用户眼睛30的瞳孔28所在的第一空间区域(也由附图标记22指示)，其中出射光瞳24的第二部分26表示当眼睛30沿着至少一个第二观察方向34看向显示设备10的外围时在适当使用显示设备10期间用户眼睛30的瞳孔28所在的第二空间区域(电由附图标记26表示)，其中所述第二空间区域在空间上不同于第一空间区域22，并且其中第二观察方向34相对于第一观察方向32不同地定向(例如，比较图5中的点划线32、34)。

[0144] 如图6中所示，在显示设备10的出射光瞳24内，光斑21-1至21-6以非重叠方式相对于彼此在空间上分离。因此，在显示设备10的出射光瞳24内，光斑21-1至21-6可以覆盖与用户眼睛30的不同观察方向32、34相对应的用户眼睛30的瞳孔28的不同位置(图6中示出了用户眼睛30的瞳孔28的两个示例性位置)。因此，对于用户眼睛30的不同观察方向32、34，用户能够看到由显示设备10创建的图像。这也允许实现具有大视场的显示设备10。

[0145] 在图7所示的示例中，光学元件18-1至18-6和发光元件16-1至16-6被配置和布置为使得离开显示设备10的准直光束20-1至20-6以这样的方式会聚：使得准直光束20-1至20-6被引导到位于旋转点38处的交叉区域36，其中在适当使用显示设备10期间当从第一观察方向32改变到第二观察方向34时用户的眼睛30围绕该旋转点38旋转。更一般地：多个光学元件18-1至18-6的至少一部分以及相关联的发光元件16-1至16-6的至少一部分被配置和布置为使得至少在显示设备10的一个操作状态下，准直光束20-1至20-6相对于彼此会聚，使得准直光束20-1至20-6被引导到交叉区域36。

[0146] 因此，准直光束20-1至20-6中的一个或多个(20-3至20-5)可以沿第一观察方向32穿过用户眼睛30的瞳孔28，并且准直光束20-1至20-6中的一个或多个(20-1)可以沿第二观察方向34穿过用户眼睛30的瞳孔28(参见图7)。因此，对于用户眼睛30的不同观察方向32、34，或者更具体地，对于用户眼睛30的不同旋转状态，用户能够看到由显示设备10创建的图像。

[0147] 为了确保显示设备10的适当使用，显示设备10可以包括定位设备(未示出)(例如，眼镜框或眼镜架)，其相对于用户的眼睛30布置和/或牢固地保持显示设备10。更具体地，通过使用定位设备，以预定方式相对于显示设备10的位置和取向来定位用户的面部或头部的位置和取向。定位设备可以被配置为将用户眼睛30的瞳孔28布置在显示设备10的出射光瞳24(表示出射光瞳的空间区域24)内。

[0148] 如图8a至图8d的示例中所示，显示设备10包括可切换偏转设备40。当切换时，偏转设备40可以在至少一个第一方向和至少一个第二方向之间改变每个准直光束20的传播方向。具体地，偏转设备40能够针对多个不同的准直光束20组中的每一个独立地(即单独地)改变传播方向，其中准直光束20的组可以包括一个准直光束20或两个或更多个准直光束20。

[0149] 更具体地，偏转设备40包括多个可切换偏转元件42，其在图8a至图8d中被示出为灰色和/或黑色细长矩形。每个偏转元件42与一个准直光束20(例如参见20a和42a)相关联，并且可在接通状态(如在图8a至图8d中表示为灰色细长矩形)和断开状态(如在图8b至图8d中表示为黑色细长矩形)之间切换，其中在接通状态下，偏转元件42使进入偏转元件42的准直光束20的传播方向不变，使得随后离开偏转元件42的该准直光束20穿过出射光瞳24的一部分(例如，图8b中的第一部分22)，并且其中在断开状态下，偏转元件42改变进入偏转元件42的准直光束20的传播方向，使得离开偏转元件42的该准直光束20穿过出射光瞳24的另一部分(例如，图8c中的第二部分26)。

[0150] 此外，显示设备10包括用于捕获用户眼睛30的瞳孔28的图像并且用于生成表示用户眼睛30的瞳孔28的位置的位置信号的图像捕获设备(或眼睛跟踪器)44，其允许跟踪用户眼睛30的瞳孔28的位置(尤其参见图8a至图8d)。

[0151] 显示设备10还包括用于基于位置信号切换偏转设备40和偏转元件42的控制单元(未示出)。为此，控制单元基于由图像捕获设备44产生的位置信号来控制偏转设备40，使得准直光束20的传播方向被偏转设备40改变，以使得离开显示设备10的所有准直光束20穿过出射光瞳24的部分22或26，其中用户眼睛30的瞳孔28当前位于所述部分22或26中(参见图8b和图8c)。更具体地，当用户眼睛30的瞳孔28位于出射光瞳24的第一部分22中(如图8a和图8b所示)时，控制单元仅将在其(“灰色”)接通状态下准直光束20a通过其穿过出射光瞳24的第二部分26(参见图8a)的这些偏转元件42a设置在(“黑色”)断开状态下，使得离开这些偏转元件42a的准直光束20a穿过出射光瞳24的第一部分22(参见图8b)。类似地，当用户眼睛30的瞳孔28位于出射光瞳24的第二部分26中(如图8c所示)时，控制单元仅将在其(“灰色”)接通状态下准直光束20b通过其穿过出射光瞳24的第一部分22(参见图8b)的这些偏转元件42b设置在(“黑色”)断开状态下，使得离开这些偏转元件42b的准直光束20b穿过出射光瞳24的第二部分26(参见图8c)。

[0152] 因此，当用户的眼睛30从其中用户眼睛30的瞳孔28位于出射光瞳24的第一部分22中的第一观察方向32(参见图8a和图8b)改变到其中用户眼睛30的瞳孔28位于出射光瞳24的第二部分26中的第二观察方向34(参见图8c)时，由于偏转设备40和偏转元件42的相应切换，准直光束20、20a、20b可以甚至针对用户眼睛30的改变的观察方向32、34穿过用户眼睛30的瞳孔28(参见图8b和图8c)。因此，显示设备10的所有光功率可以被准直到用户的眼睛
30中。

[0153] 具体地，偏转设备40或每个偏转元件42还可以基于准直光束20的光的偏振状态改变准直光束20的传播方向。为此，偏转设备40包括液晶偏振光栅(缩写为：LCPG)。更具体地，每个偏转元件42包括有源可切换偏振光栅(缩写为：APG)和液晶(LC)半波片(未示出)。在APG的断开状态下(即，在偏转元件42的断开状态下)，APG偏转或衍射光(即，改变或偏转进入APG的准直光束20的传播方向)。在APG的接通状态下(即，在偏转元件42的接通状态下)，APG不偏转或衍射光(即，保持进入APG的准直光束20的传播方向不变)。偏转设备40还可以包括：偏振设置设备45，用于将准直光束20的光的偏振设置为纯左旋圆偏振或纯右旋圆偏振。更具体地，一个偏振设置设备45(如图8a至图8d中的浅灰色和/或黑色细长矩形所示)与一个相应的光学元件18和一个相应的偏转元件16相关联，其中沿着准直光束20的传播方向，直接在相关联的光学元件18的下游以及在相关联的光学元件18和相关联的偏转元件42之间布置偏振设置设备45。

[0154] 偏振设置设备45可由控制单元切换，以将准直光束20的光的偏振在纯左旋圆偏振(如图8a至图8d中的浅灰色细长矩形所示)和纯右旋圆偏振(如图8c中的黑色细长矩形所示)之间切换。为此，偏振设置设备包括一个或多个泡克耳斯盒、半波片和/或四分之一波片(未示出)的组合。

[0155] 因此，取决于准直光束20的光的圆偏振，可以设置离开偏转设备40的准直光束20的偏转方向，即偏转角的符号(“+”或“-”)。例如，当偏振设置设备45被切换使得准直光束20被设置为纯左旋圆偏振(如图8a至图8d中的浅灰色细长矩形所示)时，离开偏转设备40(具体地，偏转元件42)的准直光束20的偏转方向例如向下偏转(参见图8b和图8d)，而当偏振设置设备45被切换使得准直光束20被设置为纯右旋圆偏振(如图8c中的黑色细长矩形所示)时，离开偏转设备40(具体地，偏转元件42)的准直光束20的偏转方向向上偏转(参见图8c)。换言之：在发光元件42发射的光进入偏转元件42之前，该光可以被偏振设置设备45偏振为纯(左旋或右旋)圆偏振，并且在这种情况下，只出现一个偏转方向，而不是两个偏转方向(参见图8a至图8d)。

[0156] 如图9的示例中所示，第一光学元件18a和第二光学元件18b与至少一个公共发光元件16相关联，其中，第一光学元件16a相对于公共发光元件16被配置和布置为根据由公共发光元件16发射的光17通过一阶偏转、衍射和/或反射形成穿过出射光瞳24的第二部分26的第一准直光束20a，而邻近(即，相邻)于第一光学元件18a直接布置的第二光学元件18b相对于公共发光元件16被配置和布置为根据由公共发光元件16发射的光17通过二阶偏转、衍射和/或反射形成穿过出射光瞳24的第一部分22的第二准直光束20b。也就是说：当眼睛30沿着其中在适当使用显示设备10期间用户眼睛30的瞳孔28位于出射光瞳24的第一部分22中的第一观察方向32观看时，第一光学元件18a根据由发光元件16发射的光17创建用户眼睛30中的图像，而当眼睛30沿着其中在适当使用显示设备10期间用户眼睛30的瞳孔28位于出射光瞳24的第二部分26中的第二观察方向34观看时，第二光学元件18b(有目的地)根据由发光元件16发射的光17创建用户眼睛30中的(所谓的“重影”)图像(比较图7和图9)。第一光学元件18a被布置为更接近相关联的公共发光元件16，而第二光学元件18b被布置为更远离相关联的公共发光元件16。具体地，相关联的公共发光元件16可以被布置在第一光学元件18a的光轴50a上，特别是在第一光学元件18a的最小像差位置60a处，而相关联的公共发光元件16可以被布置为偏离第二光学元件18b的光轴50b，并且因此偏离第二光学元件18b的最小像差位置60b，并且因此，可以创建与由一阶偏转/衍射/反射引起的光学像差相比具有更严重的光学像差的二阶偏转/衍射/反射。第一和第二光学元件18a、18b的光轴50a、50b相对于彼此平行和偏移(即，不重合)。

[0157] 因此，由公共发光元件16发射的光17不仅在眼睛30位于出射光瞳24的第一部分22中时被引导到用户眼睛30的瞳孔28中，而且在眼睛30位于出射光瞳24的第二部分26中时被引导到用户眼睛30的瞳孔28中。因此，与第一和第二光学元件18a、18b二者相关联的公共发光元件16所发射的光17可以在用户眼睛30的不同观察方向32、34上到达用户的眼睛30。

[0158] 如图10的示例中所示，光学元件18与以非重叠方式相对于彼此在空间上分离布置的至少一个第一发光元件16a(被示意性地示出为小圆形)和至少一个第二发光元件16b(被示意性示出为小矩形)相关联。在图10的示例中，光学元件18相对于发光元件16a、16b被配置和布置为根据由每个发光元件16a、16b发射的光17a、17b形成各自的准直光束20a、20b，并且将准直光束20a、20b引导为使得来自两个发光元件16a、16b中的第一发光元件16a的准直光束20a穿过出射光瞳24的第一部分22，并且使得来自两个发光元件16a、16b中的第二发光元件16b的准直光束20b穿过出射光瞳24的第二部分26。换言之：光学元件18被配置为根据由至少一个第一发光元件16a发射的光17a形成至少一个第一准直光束20a并且根据由至少一个第二发光元件16b发射的光17b形成至少一个第二准直光束20b，其中，光学元件18以及第一和第二发光元件16a、16b被配置和布置为使得第一准直光束20a穿过显示设备10的出射光瞳24的第一部分22，并且第二准直光束20b穿过显示设备10的出射光瞳24的第二部分26。

[0159] 此外，在图10的示例中，显示设备10包括用于基于由图像捕获设备44产生的位置信号来切换发光元件16a、16b的控制单元(未示出)。在图10的情况下，当用户眼睛30的瞳孔28位于出射光瞳24的第一部分22中时，控制单元将第一发光元件16a设置在其(“灰色”)接通状态，并将第二发光元件16b设置在其(“白色”)断开状态(使得准直光束20b实际上不存在，并且因此在图10中用虚线表示)。然而，在用户眼睛30的瞳孔28位于出射光瞳24的第二部分26中的情况下，控制单元将第一发光元件16a设置在其断开状态，并将第二发光元件
16b设置在其接通状态。

[0160] 因此，如图10所示，仅该发光元件16a处于其(“灰色”)接通状态，对于该接通状态，相关联的光学元件18实际上可以沿当前观察方向32将所发射的光17a引导到用户眼睛30的瞳孔28中，而发光元件16b处于其(“白色”)断开状态，对于该断开状态，相关联的光学元件18不能沿当前观察方向32将所发射的光17b引导到用户眼睛30的瞳孔28中。因此，在这种情况下根本不产生不能到达用户眼睛30的光17b。这节省了能量并且允许提供节能显示设备
10。

[0161] 如图12的示例中所示，第一光学元件18a仅与至少一个第一发光元件16a相关联，第二光学元件18b1仅与至少一个第二发光元件16b1相关联，并且第三光学元件18b2仅与至少一个第三发光元件16b2相关联。第一发光元件16a发射蓝色光17a，第二发光元件16b1发射红色光，第三发光元件16b2发射绿色光17b2。第一发光元件16a、第二发光元件16b1和第三发光元件16b2以非重叠的方式相对于彼此在空间上分离地布置。第一光学元件18a是第一全息光学元件18a，其被记录在显示设备10的第一乳剂区域(也由附图标记18a表示)中。第二光学元件18b1是全息光学元件18b1，第三光学元件18b2是全息光学元件18b2。第二全息光学元件18b1和第三全息光学元件18b2二者被记录在显示设备10的同一个第二乳剂区域18b中。第一乳剂区域18a和第二乳剂区域18b彼此不同。

[0162] 还如图12所示，第一全息光学元件18a准直由第一发光元件16a发射的光17a以形成蓝色的准直光束20a，第二全息光学元件18b1准直由第二发光元件16b1发射的光17b1以形成红色的准直光束20b1，并且第三全息光学元件18b2准直由第三发光元件16b2发射的光17b2以形成绿色的准直光束20b2。

[0163] 第一乳剂区域18a可以被选择为使得第一全息光学元件18a可以被记录以具有用于准直蓝色光17a的期望光学性质，而第二乳剂区域18b可以被选择为使得第二全息光学元件18b1和第三全息光学元件18b2可以被记录以具有用于准直红色光17b1和绿色光17b2的期望光学性质。同时，由于在单个第二乳剂区域18b中记录第二全息光学元件18b1和第三全息光学元件18b2二者，可以节省空间，从而使显示设备10紧凑。

[0164] 此外，由于具有两个独立的乳剂区域18a、18b，当从前侧观察时，第一乳剂区域18a和第二乳剂区域18b可以以重叠方式在空间上彼此分离地布置(例如，比较图12、图13a、图13d至图14b)。更具体地，第一乳剂区域18a和第二乳剂区域18b可以被布置为使得第一乳剂区域18a和第二乳剂区域18b沿着与离开第一光学元件18a和/或第二光学元件18b的准直光束20a、20b1、20b2的传播方向平行的方向并沿着与该传播方向垂直的方向相对于彼此偏移。

[0165] 因此，第一乳剂区域18a和第二乳剂区域18b可以彼此独立地并且相对于它们对应的相关联的发光元件16a、16b1、16b2布置。例如，第一乳剂区域18a相对于第一发光元件16a被布置为使得从第一发光元件16a到第一光学元件18a的最小距离是从第一发光元件16a的中心到第一光学元件18a的中心的距离，并且第二乳剂区域18b相对于第二发光元件16b1和第三发光元件16b2被布置为使得从第三发光元件16b2到第二光学元件18b的最小距离是从第三发光元件16b2的中心到第二光学元件18b的中心的距离，而从第二发光元件16b1到第二光学元件18b1的最小距离不必是从第二发光元件16b1的中心到第二光学元件18b1的中心的距离(比较图12)。

[0166] 仍然参考图12，第一全息光学元件18a包括光轴50a、基准轴62a和物轴64a，第二全息光学元件18b1包括光轴50b1、基准轴62b1和物轴64b1，并且第三全息光学元件18b2包括光轴50b2、基准轴62b2和物轴64b2。第一发光元件16a位于第一光学元件18a的最小像差位置60a处，第二发光元件16b1位于第二光学元件18b1的最小像差位置60b1处，并且第三发光元件16b2位于第三光学元件18b2的最小像差位置60b2处。具体地，光学元件18a、18b1、18b2和发光元件16a、16b1、16b2被配置和布置为使得准直光束20a、20b1、20b2以至少部分重叠的方式基本上平行地离开显示设备10(参见图12，尤其是附图标记17a’、17b1’、17b2’)。这尤其通过在第二乳剂区域18b中记录第二光学元件18b1和第三光学元件18b2使得最小像差位置60b1、60b2在垂直于基准轴62b1、62b2的方向上相对于彼此偏移来实现。因此，第二光学元件18b1的光轴50b1相对于第三光学元件18b2的光轴50b2倾斜。

[0167] 因此，同一个乳剂区域18b形成两个全息光学元件18b1、18b2，并且由于光轴50b1相对于光轴50b2倾斜，第二发光元件16b1和第三发光元件16b2可以以空间分离的方式容易地布置。因此，第二发光元件16b1和第三发光元件16b2不必在沿着基准轴62b1、62b2的方向上堆叠。这允许发光元件16b1、16b2的简单布置。

[0168] 此外，所有准直光束20a、20b1、20b2以至少部分重叠的方式基本上平行地离开显示设备10，并且因此可以在公共光斑21中到达用户的眼睛。因此，虽然发光元件16a、16b1、16b2在空间上相对于彼此分离，但是用户可以感知显示设备10的高分辨率彩色图像。还要注意，这可以通过两种不同的方式来获得，即一方面通过采用两个不同的乳剂区域18a、
18b，和/或另一方面通过定向光轴50b1、50b2。

[0169] 例如，在图5和图6中可以看出，包括九个光斑21-1的光斑图案23-1由光学元件18-1产生，从而提供由九个相关联的发光元件16-1所发射的光形成的九个准直光束20-1。这些准直光束20-1仅穿过显示设备10的出射光瞳24的第二部分26，但是不穿过显示设备10的出射光瞳24的第一部分22。也就是说，出射光瞳24的第一部分22不被光斑图案23-1照射(参见图6)。因此，如果眼睛30沿着第一观察方向32看向显示设备10的中心(比较图5)，使得用户眼睛30的瞳孔28位于表示出射光瞳24的第一部分22的第一空间区域22中(参见图5和图6)，则由所述九个相关联的发光元件16-1发射的光不能穿过眼睛30的瞳孔28。在这方面，(尤其是)出射光瞳24的第一部分22(或第一空间区域22)，或更一般地，显示设备10的除第二部分
26以外的整个出射光瞳24，表示光学元件18-1的“外围区域”，其中由九个相关联的发光元件16-1发射的光不能被光学元件18-1引导到所述外围区域。

[0170] 为了也到达该外围区域，显示设备10可以包括至少一个所谓的“外围”光学元件18’，如图13a的示例中所示(表示为短矩形)。外围光学元件18’的不同实现是可能的，其中它们中的两个在图13d和图14a中示出。在该实现中，第一光学元件18和第二光学元件18’以及相关联的发光元件16、16’被配置和布置为使得在适当使用显示设备10期间，由第一光学元件18根据从相关联的发光元件16、16’接收的光所形成的第一准直光束20被成像到眼睛视网膜的包括中央凹的“中心”部分上，并且由第二光学元件18’根据从相关联的发光元件
16、16’接收的光所形成的第二准直光束20’被成像到视网膜的偏离中央凹的“外围”部分上。在这方面，第一光学元件18可以被称为“中心”光学元件，第二光学元件18’可以被称为“外围”光学元件，第一准直光束20可以被称为“中心”准直光束，并且第二准直光束20’可以被称为“外围”准直光束(参见图13b至图14b)。

[0171] 因此，第一(中心)准直光束20可以被认为是投射到(中心)光斑21(尤其是，在眼睛表面上，例如眼睛30的角膜)，其中可以通过视网膜的包括中央凹的中心部分在显示设备10的出射光瞳24内观察所述(中心)光斑21，其中该部分具有相对高的分辨能力，而第二(外围)准直光束20’可以被认为是投射到(外围)光斑21’，其中可以通过视网膜的偏离中央凹的外围部分在显示设备10的出射光瞳24内观察所述(外围)光斑21’，其中该部分具有相对低的分辨能力(参见图13b至图14b)。这允许实现产生适合于中央凹的分辨能力的光斑图案23、23’的显示设备。此外，在显示设备10的出射光瞳24内，光斑21、21’可以覆盖与用户眼睛
30的不同观察方向相对应的用户眼睛30的瞳孔28的不同位置(例如参见图13a)。

[0172] 外围光学元件18’可以以各种不同的方式来实现：

[0173] 例如，如图13b所示，每个外围光学元件18’的光轴50’和基准轴62’可以相对于彼此倾斜。外围光学元件18’与至少一个所谓的“外围”发光元件16’相关联，该至少一个所谓的“外围”发光元件16’位于光轴50’上并且在光学元件18’的焦平面19’内。因此，准直光束20’-1、20’-2相对于彼此以发散方式离开光学元件18’，而没有任何交叉(参见图13b)。这允许实现穿过显示设备10的出射光瞳24的不同部分22、26的两个准直光束20’-1、20’-2。

[0174] 备选地，如图14a所示，每个外围光学元件18’的光轴50’和基准轴62’可以相对于彼此平行(或者甚至重合)。外围光学元件18’与至少一个公共发光元件16相关联，该至少一个公共发光元件16还与中心光学元件18相关联并且偏离光轴50’布置且在光学元件18’的焦平面19’内。因此，准直光束20’相对于彼此以发散方式离开光学元件18’，而没有任何交叉(参见图14a)。这还允许实现穿过显示设备10的出射光瞳24的不同部分22、26的两个准直光束20’。

[0175] 此外，中央光学元件18和外围光学元件18’相对于彼此的布置可以以各种不同的方式来实现：

[0176] 例如，第一光学元件18的焦距fL可以大于第二光学元件18’的焦距fL’(参见图13d和图14a)。

[0177] 因此，可以实现三层配置，其中第一光学元件18被布置在显示设备10的第一层52中，第二光学元件18’被布置在显示设备10的第二层52’中，并且所有发光元件16、16’被布置在显示设备10的第三层19、19’中，其中第三层19、19’与第一光学元件18和第二光学元件18’的焦平面19、19’重合，并且其中第二层52’被布置在第一层52和第三层19、19’之间，因为即使第一光学元件18比第二光学元件18’更远离发光元件16、16’，第一光学元件18仍可以由于其较长的焦距fL而使来自发光元件16、16’的光准直(例如参见图13d和图14a)。此外，在这种三层配置中，第二光学元件18’的较短焦距fL’一方面允许在用户的眼睛30中发光元件16、16’的更大的横向图像放大倍率，并且另一方面允许用于接收来自发光元件16、
16’的光的更大的收集角(数值孔径)(尤其是参见图14a)，这还导致准直光束20’的更大的偏转角，并且因此导致更大的出射光瞳和/或视场。

[0178] 此外，尽管第二光学元件18’的较大放大倍率可在眼睛表面(例如眼睛的角膜)上导致较低分辨率的光斑图案23’，但是这种较低的分辨率不是问题，而是合理的，因为第二光斑23’被视网膜的偏离中央凹的外围部分所观察，其中该部分总是具有低分辨能力。这允许实现产生适合于中央凹的分辨能力的光斑图案23、23’的显示设备10。

[0179] 此外，当第一光学元件被布置在第一层52中时，第二光学元件被布置在第二层52’中，并且相关联的发光元件16、16’被布置在第三层19、19’中，第一光学元件18和第二光学元件18’不必布置在显示设备10的同一层中。这允许减小每个层52、52’中的光学元件18、18’的密度，并且可以避免光学元件18、18’的高密度布置。此外，这允许以分离的方式(参见图13a、图13d至图14b)布置光学元件18、18’，因此提高了布置光学元件18、18’的自由度。因此，实现光学元件18、18’的更简单的布置，并且因此能够更容易制造显示设备10。

[0180] 当第一光学元件18的焦平面19和第二光学元件18’的焦平面19’被布置在公共焦平面19、19’中并且相关联的发光元件16、16’被布置在公共焦平面19、19’中(参见图13d和图14a)时，即使第一光学元件18比第二光学元件18’更远离发光元件16、16’，第一光学元件18和第二光学元件18’仍然可以将来自发光元件16、16’的光准直为准直光束20、20’(参见图13d和图14a)。

[0181] 显示设备10可以包括用于阻挡由与第一光学元件18和第二光学元件18’相关联的发光元件16、16’发射的光的过滤器56，其中，过滤器56可以布置在第一光学元件18和第二光学元件18’之间(参见图14a)。更具体地，过滤器可以布置在如下层(未示出)中，该层布置在布置有第一光学元件18的第一层52和布置有第二光学元件18’的第二层52’之间(参见图14a)。

[0182] 因此，已由第一光学元件18形成并朝向第二光学元件18’传播的光线58或准直光束20被布置在第一光学元件18和第二光学元件18’之间的过滤器56阻挡，从而防止该光线58或准直光束20到达第二光学元件18’，并因此防止该光线58或准直光束20被第二光学元件18’扰动(例如，扩散或重定向)。因此，被阻挡的光不以非受控的方式和/或不在不期望的方向上散射。因此，能够实现显示设备10的界限清楚的发光，而没有由扰动准直光束20产生的任何不期望的杂散光。

[0183] 存在两种可能的替代方案来实现：第一光学元件18和第二光学元件18’与至少一个发光元件16、16’相关联，其中第一光学元件18被配置为从相关联的至少一个发光元件16、16’接收光并根据所接收的光形成至少一个第一准直光束20，并且第二光学元件18’被配置为从相关联的至少一个发光元件16、16’接收光并根据所接收的光形成至少一个第二准直光束20’：

[0184] 如图12、图13a和图13c至图13h所示，发光元件16、16’、16a、16b1、16b2的阵列可以包括用于发射至少一种第一颜色的光的至少一个第一发光元件16、16a和用于发射至少一种第二颜色的光的至少一个第二发光元件16’、16b1、16b2，其中所述至少一种第二颜色不同于所述至少一种第一颜色，其中，第一光学元件18、18a可以仅与至少一个第一发光元件16、16a相关联，并且第二光学元件18’、18b1、18b2可以仅与至少一个第二发光元件16’、
16b1、16b2相关联，并且其中，第一光学元件18、18a可以被配置为从第一发光元件16、16a接收光并且根据接收的光形成第一准直光束20、20a，并且第二光学元件18’、18b1、18b2可以被配置为从第二发光元件16’、16b1、16b2接收光并且根据接收的光形成第二准直光束20’、
20b1、20b2。

[0185] 因此，第一光学元件18、18a根本不与至少一个第二发光元件16’、16b1、16b2相关联，而是例如对于由第二发光元件16’、16b1、16b2发射的光是透明的，反之亦然，第二光学元件18’、18b1、18b2根本不与至少一个第一发光元件16、16a相关联，而是例如对于由第一发光元件16、16a发射的光是透明的(例如参见图12和图13d)。在这种情况下，第一光学元件18、18a不能干扰由第二光学元件18’、18b1、18b2形成的第二准直光束20’、20b1、20b2，反之亦然，第二光学元件18’、18b1、18b2不能干扰由第一光学元件18、18a形成的第一准直光束
20、20a(再次参见图12和图13d)。因此，如图14a所示的过滤器56是非必需的或不被需要。这允许实现显示设备10的轻重量和紧凑设计。此外，即使当第一光学元件18、18a的光轴50、
50a和第二光学元件18’、18b1的光轴50’、50b1相对于彼此倾斜(参见图12和图13d)和/或第一光学元件18、18a的基准轴62、62a和第二光学元件18’、18b1、18b2的基准轴62’、62b1、
62b2相对于彼此平行(参见图12和图14a)(这提高了构造显示设备10的自由度)时，仍然可以实现的是，第一和第二准直光束20、20’、20a、20b1、20b2穿过出射光瞳24的不同的第一部分22和第二部分26(不一定不重叠)。

[0186] 备选地，如图14a和图14b所示，第一光学元件18和第二光学元件18’可以与至少一个公共发光元件16、16’相关联，其中第一光学元件18可以被配置为从公共发光元件16、16’接收光并根据接收的光形成第一准直光束20，并且第二光学元件18’可以被配置为从公共发光元件16、16’接收光并根据接收的光形成第二准直光束20’。

[0187] 因此，第一光学元件18和第二光学元件18’二者可以通过同一个公共发光元件16、16’形成各自的准直光束20、20’。因此，第一光学元件18和第二光学元件18’共享同一个公共发光元件16、16’。这允许减少发光元件16、16’的数量。因此，能够实现显示设备10的轻重量、紧凑和节能设计。

[0188] 第一光学元件18、18a和第二光学元件18’、18b1、18b2中的至少一个18’、18b1可以被配置为使得光学元件18’、18b1的光轴50’、50b1和光学元件18’、18b1的基准轴62’、62b1相对于彼此倾斜(参见图12和图13b)。

[0189] 因此，如果相关联的发光元件16’被布置在光轴50’上(参见图13b、图13d)，则光学元件18’可以被配置为使得光轴50’相对于基准轴62’倾斜，以使得准直光束20’沿着基准轴62’离开光学元件18’而不通过相关联的发光元件16’。因此，准直光束20’可以离开显示设备10，而不被至少部分地再吸收和/或不被发光元件16’以不受控的方式和/或在不期望的方向上散射。因此，能够实现显示设备10的节能和界限清楚的发光特性，而没有由扰动准直光束20’产生的任何不期望的杂散光。

[0190] 第一光学元件18和第二光学元件18’可以被配置为使得第一光学元件18的基准轴62和第二光学元件18’的基准轴62’相对于彼此倾斜(参见图13d)。

[0191] 因此，可以容易地实现的是，第一准直光束20穿过显示设备10的出射光瞳24的第一部分54，并且第二准直光束20’穿过显示设备10的出射光瞳24的第二部分22、26，其中第二部分不同于第一部分54并且尤其是与第一部分在空间上不相交(参见图13e至图13h)，和/或第一准直光束20被成像到眼睛的视网膜的包括中央凹的中心部分上，并且第二准直光束20’被成像到视网膜的偏离中央凹的外围部分上(还参见图13e至图13h和图14a和图14b)。更一般地，通过设置第一光学元件18的基准轴62和第二光学元件18’的基准轴62’之间的角度，第一光学元件18和第二光学元件18’可以被配置为使得第一准直光束20和第二准直光束20’相对于彼此发散，尤其是甚至没有准直光束20、20’的任何交叉(即，准直光束
20、20’在离开第一和第二光学元件之后开始直接发散(参见图13d)，这不同于首先会聚，然后相交并且最终发散)。这允许实现具有大视场的显示设备10。此外，即使当第一光学元件
18是记录在显示设备10的第一乳剂区域中的第一全息光学元件，并且第二光学元件18’是也记录在第一乳剂区域中的第二全息光学元件(这是节省重量和空间的)(未示出)时，通过使基准轴62、62’相对于彼此倾斜，仍然可以实现的是，第一准直光束20和第二准直光束20’穿过出射光瞳24的不同的第一和第二部分22、26、54。这允许实现具有大视场的显示设备的轻重量和紧凑设计。

[0192] 备选地，第一光学元件18、18a和第二光学元件18’、18b1、18b2可以被配置为使得第一光学元件18、18a的基准轴62、62a与第二光学元件的18’、18b1、18b2的基准轴62’、62b1、62b2相对于彼此平行或者甚至重合(参见图12和图14a)。

[0193] 所述至少一个第二光学元件18’可以包括至少两个第二光学元件18’(参见图13b、图13d至图14b)。第二光学元件18’可以被布置为偏离第一光学元件18的光轴50，尤其是，在第一光学元件18的光轴50和每个第二光学元件18’的光轴50’之间具有相等的距离，其中第二光学元件18’的中心可以由此形成例如等边三角形(参见图14a和图14b)。

[0194] 所述至少一个第二光学元件18’可以包括至少两个第二光学元件18’(参见图13b、图13d至图14b)。第二光学元件18’可以被布置为偏离第一光学元件18的光轴50，尤其是，在第一光学元件18的光轴50和每个第二光学元件18’的光轴50’之间具有相等的距离(参见图14a和图14b)，或者在第一光学元件18的中心(尤其是，其几何区域25和/或反射区域25的中心)和每个第二光学元件18’的中心(尤其是，其几何区域25’和/或反射区域25’的中心)之间具有相等的距离(参见图13a)。第二光学元件18’(尤其是，其几何区域25’和/或反射区域
25’)可以布置在同一个平面52’内(参见图13d和图14a)，其中第二光学元件18’的中心(尤其是，其几何区域25’和/或反射区域25’的中心)可以由此形成例如等边三角形(参见图14a和图14b)或正方形(参见图13a)等。

[0195] 因此，第二光学元件18’可以布置在第一光学元件18周围(并且甚至相对于第一光学元件18旋转对称)(例如参见图14b)。因此，在显示设备10的出射光瞳24内，表示由至少两个第二光学元件18’形成的至少两个第二准直光束20’的至少两个第二光斑(如图14b示为具有实线框的椭圆和/或具有虚线框的大矩形)形成光斑图案23’，其被布置在由表示第一光学元件18形成的第一准直光束20的第一光斑(如图14b示为具有实线框的小矩形)形成的光斑图案23周围。具体地，第二光斑(如图14b中示为具有实线框的椭圆和/或具有虚线框的大矩形)围绕居中的第一光斑(如图14b中示为具有实线框的小矩形)布置，使得第二光斑因此也形成例如等边三角形。因此，在显示设备10的出射光瞳24内，至少两个第二光斑可以覆盖布置在中心位置周围的用户眼睛的瞳孔28的至少两个不同位置，其中在所述中心位置处布置有第一光斑，其中，所述至少两个不同位置对应于用户眼睛的至少两个不同的观察方向。这允许针对用户眼睛的多个不同观察方向实现光斑图案23、23’的多个相似部分，其中不同观察方向的数量对应于第二光学元件18’的数量。因此，对于用户眼睛的不同观察方向，用户能够看到由显示设备10创建的图像。这允许实现具有大视场的显示设备。

[0196] 在下文中，进一步详细地描述一些附图：

[0197] 在侧视图图13b和图13d中以及在前视图图13c、图13e至图13h中可以看出，示例性地，四个第二(即“外围”)光学元件18’与九个外围发光元件16’相关联。从其中九个外围发光元件16’中只有一个目前发光的图13b的示例中可以看出，外围光学元件18’从相关联的外围发光元件16’接收光并且根据所接收的光同时形成以发散方式离开四个外围光学元件18’的四个准直光束20’(其中在图13a、图13b和图13d的侧视图中仅能看到两个准直光束
20’-1、20’-2)，即这四个准直光束20’从四个外围光学元件18’以不同的方向移出，以使得这四个准直光束20’在离开四个外围光学元件18’之后相对于彼此发散而不相交(尤其是参见图13b和图13c)。这意味着这四个准直光束20’根本不重叠，并且这四个准直光束20’在离开四个外围光学元件18’之后直接在它们的传播过程中开始相对于彼此越来越分离。这样的传播行为不同于如图3a中示例性示出的传播行为，其中在图3a中两个准直光束20a、20c在离开光学元件18之后直接彼此相交。

[0198] 具体地，四个外围光学元件18’以及相关联的外围发光元件16’被配置和布置为使得四个准直光束20’-1、20’-2中的至少一个第一准直光束20’-1穿过显示设备10的出射光瞳24的第一部分22a，并且四个准直光束20’-1、20’-2中与第一准直光束20’-1不同的至少一个第二准直光束20’-2穿过显示设备10的出射光瞳24的至少一个第二部分22b、26a、26b，其中所述第二部分不同于第一部分22a。在这方面，四个准直光束20’可以被认为是投射到四个光斑21’-1至21’-4(表示为椭圆)，其中光斑21’-1至21’-4中的每一个由一个相应的准直光束20’表示，并且其中在显示设备10的出射光瞳24内，四个光斑21’-1至21’-4在空间上相对于彼此分离，尤其是以不重叠的方式(参见图13c)。

[0199] 因此，在显示设备10的出射光瞳24内，四个光斑21’-1至21’-4可以覆盖与用户眼睛30的四个不同观察方向32a、32b、34a、34b相对应的用户眼睛30的瞳孔28的四个不同位置(比较图13a和图13c)。因此，对于用户眼睛30的不同观察方向32a、32b、34a、34b，用户能够看到由显示设备10创建的图像。这也允许实现具有大视场的显示设备。

[0200] 当然，如果与四个外围光学元件18’相关联的九个外围发光元件16’中多于一个的外围发光元件16’发光，则出现多于四个的光斑21’。这可以在图13f和图13h中看出：四个外围光学元件18’中的每一个为当前发光的每个相关联的外围发光元件16’产生四个准直光束20’和相应的四个光斑21’。因此，如果所有九个相关联的发光元件16’当前发光，则由四个外围光学元件18’产生总共四乘九即三十六个准直光束20’和相应地三十六个光斑21’(再次表示为椭圆)(参见图13f)。相应地，如果九个相关联的发光元件16’中只有四个当前发光，则由四个外围光学元件18’产生总共四乘四即十六个准直光束20’和相应地十六个光斑21’(表示为填充椭圆)(参见图13h)。

[0201] 在图13a至图13h的示例中，外围光学元件18’如下实现：每个外围光学元件18’是表示全息凹面镜的反射全息光学元件18’(即，凹面镜的反射全息图)。全息光学元件18’可以通过采用用于记录全息光学元件18’的两个不同取向的光束而被记录在显示设备10的一个乳剂区域中，即相同的(尤其是浮现全息)乳剂区域18’中。在这种情况下，如果将矩形看作乳剂区域，则如图13b所示的两个短矩形可以被示为一个长矩形，然后该乳剂区域由四个全息光学元件18’共享。备选地，如图13a至图13h明确地所示，每个全息光学元件18’可以被记录在显示设备10的一个相应的(尤其是浮现全息)乳剂区域18’中。

[0202] 在侧视图图13d中以及在前视图图13e至图13h中可以看出，一个中心光学元件18与九个中心发光元件16相关联。从其中九个中心发光元件16中只有两个目前发光的图13d的示例中可以看出，中心光学元件18从这两个相关联的中心发光元件16接收光，并且根据所接收的光同时形成离开中心光学元件18的两个准直光束20。

[0203] 具体地，中心光学元件18和相关联的中心发光元件16以及外围光学元件18’和相关联的外围发光元件16’被配置和布置为使得准直光束20穿过显示设备10的出射光瞳24的中心部分54，所述中心部分54不同于显示设备10的出射光瞳24的第一和第二部分22a、22b、26a、26b，并且在空间上布置在第一和第二部分22a、22b、26a、26b之间(参见图13e)。在这方面，这两个准直光束20可以被认为是投射到两个光斑21(表示为正方形)，其中光斑21中的每一个由一个相应的准直光束20表示，并且其中在显示设备10的出射光瞳24内，两个光斑
21在空间上布置在外围光学元件18’的光斑21’-1至21’-4(表示为椭圆)之间(参见图13e)。

[0204] 因此，中心光学元件18及其相关联的中心发光元件16可用于用户眼睛30的中心视图(因此称为“中心”光学元件18和“中心”发光元件16)，而外围光学元件18’及其相关联的外围发光元件16’可用于用户眼睛30的“外围”视图(因此称为“外围”光学元件18’和“外围”发光元件16’)。

[0205] 如果所有的中心发光元件16和外围发光元件16’发光，则中心光学元件18和外围光学元件18’产生如图13f所示的光斑图案23、23’。

[0206] 此外，在图13a、图13g和图13h的示例中，显示设备10包括用于基于由图像捕获设备44产生的位置信号来切换中心发光元件16和外围发光元件16’的控制单元(未示出)。在图13g的情况下，当用户眼睛30的瞳孔28位于显示设备10的出射光瞳24的中心部分54中时，控制单元仅将与中心光学元件18相关联的中心发光元件16设置在其(“昏暗”)接通状态，并将与外围光学元件18’相关联的外围发光元件16’设置在其(“白色”)断开状态(由此光斑21’不存在，并且因此仅被指示为图13g中具有虚线框的白色椭圆)。然而，在图13h的情况下，当用户眼睛30的瞳孔28位于显示设备10的出射光瞳24的第一和/或第二部分22a、22b、
26a、26b中时，控制单元将与中心光学元件18相关联的中心发光元件16设置在其(“白色”)断开状态(由此光斑21不存在，并且因此仅被指示为图13h中具有虚线框的白色正方形)，并将与外围光学元件18’相关联的外围发光元件16’设置在其(“昏暗”)接通状态。更具体地，控制单元仅将与光学元件18、18’相关联的这些中心发光元件16和外围发光元件16’设置在其(“昏暗”)接通状态，这产生了覆盖用户眼睛30的瞳孔28的当前位置的光斑图案23、23’(参见图13h)。该设置基于如图10所示的显示设备10的示例。

[0207] 在图14a和图14b的示例中，中心光学元件18不仅与中心发光元件16相关联，而且还与外围发光元件16’相关联。此外，在图14a和图14b的示例中，外围光学元件18’不仅与外围发光元件16’相关联，而且还与中心发光元件16相关联。换言之：在图14a和图14b的示例中，中心发光元件16与中心光学元件18和外围光学元件18’都相关联，并且外围发光元件16’也与中心光学元件18和外围光学元件18’都相关联。为此，中心光学元件18、中心发光元件16(在其接通状态)、外围光学元件18’和外围发光元件16’(在其接通状态)在图14a和图
14b中都被指示为相同的灰色调。

[0208] 从侧视图图14a和前视图图14b中可以看出，三个外围光学元件18’中的每一个与九个中心发光元件16和九个外围发光元件16’相关联。从图14a的示例中可以看出，为了清楚起见，仅一个发光元件16(实线)和仅一个发光元件16’(虚线)发光。外围光学元件18’从相关联的外围发光元件16’接收光，并根据所接收的光形成(虚线的)准直光束20’(为了清楚起见，仅示出来自两个指示的外围光学元件18’之一的光偏转)。此外，相同的外围光学元件18’从相关联的中心发光元件16接收光，并根据所接收的光形成另一(实线的)准直光束20’。此外，中心光学元件18从相关联的外围发光元件16’接收光，并根据所接收的光形成(虚线的)准直光束20。此外，相同的中心光学元件18从相关联的中心发光元件16接收光，并根据所接收的光形成另一(实线的)准直光束20。

[0209] 外围光学元件18’相对于彼此正交地并相对于中心光学元件18的光轴50偏离地布置，其中在中心光学元件18的光轴50和每个外围光学元件18’的光轴50’之间具有相等的距离，从而形成三角形(参见图14a和图14b)。

[0210] 作为图14a和图14b所示的设置的结果，中心光学元件18可以根据由九个相关联的中心发光元件16发射的光产生九个准直光束20，其中这九个准直光束20中的每一个表示在显示设备10的出射光瞳24内光斑图案23中的一个相应的光斑(如图14b中示为具有实线框的小矩形)。此外，中心光学元件18可以根据由三乘九即二十七个相关联的外围发光元件16’发射的光产生九个准直光束20，其中这二十七个准直光束20中的每一个表示在显示设备10的出射光瞳24内光斑图案23中的一个相应的光斑(如图14b中示为具有虚线框的椭圆)。三个外围光学元件18中的每一个可以根据由九个相关联的中心发光元件16发射的光产生九个准直光束20’，并且因此，总共三个外围光学元件18可以根据由九个相关联的中心发光元件16发射的光产生三乘九即二十七个准直光束20’，其中这二十七个准直光束20’中的每一个表示在显示设备10的出射光瞳24内光斑图案23’中的一个相应的光斑(如图14b中示为具有虚线框的大矩形)。此外，三个外围光学元件18中的每一个可以根据由最近的九个相关联的外围发光元件16’发射的光产生九个准直光束20’，并且因此，总共三个外围光学元件18可以根据由其最近的九个相关联的外围发光元件16’发射的光产生三乘九即二十七个准直光束20’，其中这二十七个准直光束20’中的每一个表示在显示设备10的出射光瞳24内光斑图案23’中的一个相应的光斑(如图14b中示为具有实线框的椭圆)。

[0211] 因此，中心光学元件18和外围光学元件18’都可以用于通过中心发光元件18形成准直光束20、20’，并且中心光学元件18和外围光学元件18’都可以用于通过外围发光元件18’形成准直光束20、20’。这允许产生更复杂的光斑图案23、23’(参见图14b)，其覆盖用户眼睛瞳孔30的瞳孔28的甚至更多不同的位置。

[0212] 除非另有明确说明，否则附图中相同的附图标记代表相同的元件或相同作用的元件。此外，可以想到结合各个实施例在附图中阐述的特征和/或修改的任意组合。