JPWO2018122859A5 - - Google Patents

Description

ニアアイディスプレイあるいはヘッドアップ・ディスプレイのための光学配置は観測者の目が位置する領域（アイモーションボックス（ｅｙｅ ｍｏｔｉｏｎ ｂｏｘ））をカバーする大きな隙間を必要とする。コンパクトな装置を提供（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ）するために、画像は、大きな隙間を生成するために増加する小開口を有する小さな光学画像ジェネレーター（プロジェクタ）によって伝搬する。

１次元での隙間増加のアプローチは、透明材料を平行に対向させたスラブに基づいて開発され、該スラブ内で画像が内部反射によって進む。画像・ウェーブフロントの一部は、傾斜して角度を付けられた部分的な反射器の使用、あるいはスラブの１つの表面上での回折光学素子の使用のいずれかによって、スラブの外側に結合される。そのようなスラブは、本明細書において「導光光学素子」、「光伝導（ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ）基板」あるいは「導光路」と言う。そのような隙間増加の原理は、図１－４に概略的に例証される。

図１は、内部反射によって光をガイドするために１対の平行な表面（２６）、（２６Ａ）を有する導光光学素子（２０）を示す。本明細書において概略的に表わされるように、ビームを広げるサンプル光線（１８Ａ）、（１８Ｂ）および（１８Ｃ）を含む照射（１８）ビームによって、投影画像（１８）は導光光学素子に結合されるのであるが、本明細書において概略的に例証されるように、反射光線（２８）を生成するように第１の反射面（１６）によって、反射光線は、また基板内で内部反射によって閉じ込められる光線（３０）を生成する。画像は、繰り返される内部反射によって基板に沿って伝搬し、平行な面（２６）、（２６Ａ）に対して傾斜した角度で一連の部分反射面（２２）に衝突して、そこで、画像強度の一部が反射され、光線（４８Ａ）、（４８Ｂ）として基に外結合される。ゴースト像を生じさせる望まれない反射を最小にするために、部分反射面（２２）は、好ましくは、入射角の第１の範囲で低反射率を有するようにコーティングされ、同時に図２Ａおよび２Ｂで例証されるように、例えば入射角の第２の範囲で所要の部分反射を有し、同時に、部分反射面（３４）に対して直角方向に僅かな傾斜をもつ光線（３２）が、外結合する反射光線を生成するために分割され（図２Ａ）、同時に（直角方向に対して）高い傾きの光線（３６）（図２Ｂ）が、無視できる反射で伝達される。

図３は、画像の外結合のために回折光学素子（２３）を使用して提供される、対応する構成を例証し、本明細書に示された例において、画像（１８）の内結合のための別の回折光学素子（１７）を例証する。当該技術で知られているように、回折光学素子は、基板の上部又は下部表面のいずれかの上で展開され得る。

本発明の実施形態の教示によれば、ヒトの目の熟視方向を得るための装置が提供され、当該装置は、
（ａ）透明材料から形成され、内部反射によって光をガイドするために対の平行な面を有する導光光学素子（ＬＯＥ）であって、前記平行な面の１つが目に対して対向して展開された導光光学素子（ＬＯＥ）、
（ｂ）前記ＬＯＥに関連づけられた内結合構成であって、前記ＬＯＥの内部で伝搬するように内結合領域内の平行な面の１つで入射光の伝搬を内結合するように構成された内結合構成；
（ｃ）前記ＬＯＥに関連づけられ、前記ＬＯＥの内で伝搬する平行光線のセットを捕らえられた光の集束ビームに変換するために構成された集光部、
（ｄ）捕捉光を感知するために展開された光学センサ、および
（ｅ）少なくとも１つのプロセッサーを含む処理システムであって、前記処理システムは光学センサに電気的に関連づけられ、目の現在の熟視方向を得るために、前記光学センサからの信号を処理するように構成され、前記内結合構成は前記ＬＯＥ内で伝搬する光線を生成するように構成され、各光線は対応する入射光線の入射方向を示す方向を有し、複数の離間した平行な入射光線が、前記ＬＯＥ内で伝搬する単一光線に組み合わせられてなる処理システム
を含んでいる。

本発明の実施形態のさらなる特徴によれば、照射協定は照射がペアの平行面で反射によってＬＯＥの内に伝搬し、内結合構成によって目の方へ連結されるように、ＬＯＥへ照射を導入するように構成される。

本発明の実施形態のさらなる特徴によれば、照射導光素子がさらに提供され、該照射導光素子は透明材料および内部反射によって光をガイドするために対の平行面を有し、前記照射導光素子は前記ＬＯＥとの関係を重複させる際に展開され、前記照射配列は照射光導光素子へ照射を導入するように構成され、その結果、照射が対の平行面で反射によって照射導光素子内で伝搬し、外結合構成によって目の方に結合され、当該外結合構成は照射導光素子に関連づけられる。

本発明の実施形態のさらなる特徴によれば、ユーザーであるヒトの頭に対して装置を支持するための支持構成がさらに提供され、その結果ＬＯＥがユーザーの第１の目に対向させて展開される。前記装置は、
（ａ）透明材料から形成された第２の目の導光素子（ＬＯＥ）であって、当該第２の目の導光素子（ＬＯＥ）は、内部反射によって光をガイドするために対の平行面を有し、前記平行面の１つがユーザーの第２の目と対向して展開されてなる第２の目の導光素子（ＬＯＥ）、
（ｂ）前記第２の目のＬＯＥに関連づけられた内結合構成であって、前記ＬＯＥ内で伝搬するように内結合領域内の前記平行面の一つで入射光の伝搬を内結合させるように構成された内結合構成、
（ｃ）前記第２の目のＬＯＥに関連づけられた集光部であって、前記ＬＯＥの内で伝搬する平行光線のセットを捕捉光の集束ビームに変換するように形成されてなる集光部、及び
（ｄ）捕捉光を感知するために展開された第２の目の光学センサ
を更に備え、
前記処理システムは第２の目の光学センサに電気的に関連づけられ、ユーザーの目の現在の熟視方向を得るために、光学センサの両方からの信号を処理するように構成されてい
る。

本発明の典型的な実施形態は、添附図面に関して、あくまでも一例として本明細書に記載される。
ニアアイディスプレイで使用するための、部分的に反射面を使用する上述の先行技術の導光光学素子の概略側面図である。 図１の先行技術のディスプレイで使用される部分反射面の選択的角度の反射特性の概略図である。 図１の先行技術のディスプレイで使用される部分反射面の選択的角度の反射特性の概略図である。 ニアアイディスプレイで使用するために、回折光学素子を使用する上述した先行技術の導光光学素子の概略側面図である。 図１のものに類似した２つの導光光学素子の組み合わせに基づいた上述の先行技術の光学隙間拡張配列の概略等角図である。 ニアアイディスプレイに組み付けられたヒトの目の熟視方向を追跡するための本発明の実施形態に従って構築され動作する装置の部分概略等角図である。 第１の好ましい実施形態による図５の装置の光学構造の概略側面図である。 第１の好ましい実施形態による図５の装置の光学構造の概略正面図である。 第２の好ましい実施形態による図５の装置の光学構造の概略側面図である。 第２の好ましい実施形態による図５の装置の光学構造の概略正面図である。 光学信号および光学バックグランドノイズの様々なソースを例証する本発明の装置の概略図である。 カメラへの光学通路に沿った光学信号の連続する強度損失を例証する概略フロー図である。 カメラへの光学通路に沿った光学バックグランドノイズの連続強度損失を例証する概略フロー図である。 通常の画像チャネルと追跡照射チャネルの間の画像データの細別を空間的に例証する概略図である。 通常の画像チャネルと追跡照射チャネルの間の画像データの一時的な細別を例証する概略図である。 本発明の一態様による目の追跡のために選択的な照射を提供する過程を例証するフロー・チャートである。 追跡アルゴリズムで使用される様々な候補の特徴を示すヒトの目の眼底の画像である。 視神経円板を通過する面において窩からの角度の関数としてヒトの目の中の桿体光受容体と錐体光受容体の数の変化を例証するグラフである。 スペクトルの可視光領域及び赤外領域の波長の関数としてヒトの網膜の反射率の変化を例証するグラフである。 ヒトの目の異なる種類の錐体光受容体および桿体光受容体の波長応答を例証するグラフである。 更に好ましい実施形態による図５の装置の光学構造の概略側面図である。 更に好ましい実施形態による図５の装置の光学構造の概略正面図である。 また更に好ましい実施形態による図５の装置の光学構造の概略側面図である。 またさらに好ましい実施形態による図５の装置の光学構造の概略正面図である。 さらなる変形実施形態を例証する図１８Ｂに類似した図である。 図５の装置で使用するために組み合わされた可視画像プロジェクタ、赤外線照射及び画像システムの光学構造の概略正面図である。 図５の装置で使用するための更なる変形例によって組み合わされた可視画像プロジェクタ、赤外線照射及び画像システムの光学構造のさらなる概略正面図である。 異なる入射角に対する鏡のような反射および拡散する反射の幾何学的特徴を例証するヒトの目の概略側面図である。 角度の関数として網膜からの照射の反射における変化（瞳孔のオフセットを変化させて変更される）を例証する理論計算に基づいたグラフである。 実験データに基づいた図２１Ｂに類似したグラフである。 照射波長の関数として網膜の反射率の変化を例証するグラフである。 角度選択的な追跡照射の場合に図５の装置の目の追跡サブシステムによって得られた追跡画像の概略図である。 さらに好ましい実施形態による図５の装置の光学構造の側面図であり、専用導光光学素子が網膜像のサンプリング用に設けられる。

目の追跡のために画像をサンプリングする図１又は３のものに類似した原理で動作する導光光学素子を採用することは特に有利だろう。しかしながら入力画像から出力画像までの１対多数の関係は、図１および３を参照して記載されているが、逆方向のサンプリング光における多数対１の逆関係を引き起こす。特に、画像のサンプリングのために逆方向で図１又は３の隙間増加配列を使用することは、システムの視野の異なる部分から基板上への複数の平行光線の入射の重ね合わせを行なうだろう。参照符号（４８Ａ）が付された多数の光路の逆に対応する光路に沿って到達する光は、すべて光線（１８Ａ）の反転路に沿った出力光線に組み合わせられ、また、光線（４８Ｂ）の反転路に沿った類似の多数の入射光線は、光線（１８Ｂ）の反転路に組み合わせられる。更に集光光学部が画像センサ上で導光光学素子によって捕捉光を集光させるために使用される場合、全視界から平行光線光路に沿って基板に投影したすべての捕捉光は、組み合わされて、単一の画素センサに落ちる。角膜、鞏膜、まぶたおよび顔面の組織の表面からの光が、典型的には全方向に散乱する（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）ので、視野の表面はすべて典型的には画像のすべての画素に対する放射に寄与する。これらの理由で、導光光学素子に投射する光からの画像を分解しようとするのは実現可能であると一般に考えられなかった。

本発明は、上記の難題にもかかわらず、本明細書に記載するように、導光光学素子によって捕捉光からの目の熟視方向の決定に有効であることが分かった装置および方法を提供する。具体的には、本発明の特に好ましい実施形態は、ヒトの目（１５０）の熟視方向を得るための装置（１００）を提供し、この装置（１００）は透明材料から形成され、内部反射によって光をガイドするために、対の平行面（１０４ａ）、（１０４ｂ）を有する導光光学素子（ＬＯＥ）（１２０）を含んでいる。ＬＯＥ（１２０）は目（１５０）に対向する平行面（１０４ａ）のうちの１つで展開される。１組の部分的な反射面（１４５）などの内結合構成は、ＬＯＥ（１２０）に関連付けられ、ＬＯＥの内部で伝搬するように内結合領域内の面（１０４ａ）で入射する光の一部を内結合するように構成される。集光光学部（１０６）はＬＯＥ（１２０）に直接的に又は間接的に関連づけられ、ＬＯＥ（１２０）内で伝搬する、捕捉光を受け入れ、ＬＯＥ内で伝搬する平行光線の組を捕捉光の集束ビームに変換する。集光光学部（１０６）は好ましくは光学センサあるいは「カメラ」（１２５）に統合され、光学センサあるいは「カメラ」（１２５）は捕捉光を感知するために展開される。少なくとも１つのプロセッサーを含む処理システム（１０８）は電気的に光学センサ（１２５）に関連付けられ、目の現在の熟視方向を得るために光学センサ（１２５）からの信号を処理するように構成される。

内結合構成は如何なる内結合配列であり得る。該内結合配列は、ＬＯＥ内の内部反射を介して伝搬する角度に対する入射放射の一部をそらし、各光線は、入射光線に対応する入射方向を示す方向を有する。適切な内結合構成は図示されるような１組の部分反射面（１４５）および回折光学素子を含んでいる。

上述されるように、動作の逆（センサー）モードでは複数の離間した平行入射光線がＬＯＥ内で伝搬する単一光線に組み合わせられることはＬＯＥの隙間増加構成の固有の特徴である。しかしながら、網膜のイメージングについては、平行光線の結合は、画像の導出を排除しない。特に離れたシーン（あるいは離れたシーンと等価な平行投影画像）に焦点を置いた目のために、接眼レンズは、もし存在するなら如何なる矯正眼鏡レンズと共に、網膜に焦点を置いた画像を生成する。遠距離場の画像を形成するために、接眼レンズ（及び存在するなら、矯正眼鏡レンズ）によって網膜の表面から反射された如何なる光も有効に平行にされることになり、網膜像の各特徴は光の平行光線のビームに対応する。したがって、網膜像は保存されている。なぜなら平行光線はＬＯＥによって集光され、縮小された隙間に向けられ、光学センサ（１２５）に向けて集光光学部（１０６）によって集光されるからである。感知された画像データは、目の近距離場外表面からの多くの散乱光および周囲の組織を含むが、近距離場照射は、角度空間内で大雑把には一様に分布される、それによって、サンプリングされた画像中のフラットなバックグランドノイズを生成する。網膜の反射画像による、変調および（または）特徴だけが、画像内でコントラストを生成し、それによって、観測者の現在の熟視方向の測定を促進する。これらおよび他の本発明の特徴は次の詳細な説明からより明確になるだろう。

ここで特に図６Ａおよび６Ｂを参照すると、これは、本発明の装置（１００）の限定しない１つの典型的な実施形態を示し、光学的な隙間増加を採用するニアアイディスプレイ配列を通じて追跡が実行される。図示されるような構成はつぎの２つの導光光学素子の組み合わせに基づく。即ち、第１の次元（図６Ｂで示されるような左から右）でプロジェクタの画像隙間を拡張する第１のＬＯＥ（１１０）、および第２の次元（本明細書で例証されるように頂部から底部）で画像隙間を拡張する第２のＬＯＥ（１２０）である。画像プロジェクタ（１０２）は、ＬＯＥ（１１０）への偏光選択的なビーム分割器（ＰＢＳ）１０５を通って光を投影する（実線の矢で示される）。本明細書で例証されるような実施形
態の限定されない１つの特に好ましい組み合わせにおいて、ＬＯＥ（１１０）は「２Ｄ導光路」であり、それは相互に直角の２対の表面を有することを意味し、該２対の表面は、ＬＯＥ（１１０）に沿って画像が伝搬するように二次元で画像をガイドするように機能する。ＬＯＥ（１２０）は「ＩＤ導光路」であり、「スラブ型導光路」を定義する１対の平行な主表面を有することを意味し、該「スラブ型導光路」は１次元で画像をガイドする。図７Ａおよび７Ｂの中で例証されるような他の実施形態で、装置（１００）はたった１つの導光路（ＬＯＥ１２０）を使用して実装され得る。本明細書で例証されるような後者の場合は、傾けられたプロジェクタ内結合構成を採用する。ニアアイディスプレイのコンテキストでのそのような導光構成及び内結合（目の追跡なし）は、様々な文献で見つけることができ、国際公開第ＷＯ２０１５／１６２６１１号公報および国際特許出願第ＰＣＴ／ＩＬ２０１７／０５１０２８号（この出願は本出願の出願日の時点で公開されておらず、先行技術を構成しない）を含み、前記文献は本明細書においてあたかも完全に言及されるかのように全体が組込まれている。本明細書に例証された典型的な実施形態は、主として図６Ａおよび６Ｂの２つの導光路の実施形態に言及し、この実施形態はより複雑な実施形態であり、一方、単一の導光路実施のより単純な構造を実装するために要求される変形は、当業者には自明であろう。

光のうちのいくつかは、レンズ（１１５）によって網膜の後ろに反射され（鎖線の矢として表された）、該レンズ（１１５）は、光を平行ビームに有効に平行にし、プロジェクタからの光が辿るのと同じ光路に沿って後ろに伝搬する。光の有効部分は失われる（さらに以下に記載される）、しかし説明の明確性のために、追跡に役立つ部分だけが示される。反射光の一部は導光路（１２０）に内結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ－ｉｎ）ようにファセット（１４５）によってそらされ、導光路（１１０）に外結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ－ｏｕｔ）ようにファセット（１４０）でそらされ、カメラ（１２５）へのＰＢＳ（１０５）によって反射される。いくつかの実施形態では、偏光スクランブラー（図示せず）がＰＢＳ（１０５）の前に置かれる。カメラ（１２５）は、プロジェクタ（１０２）に無限に相似して集光され、それによって、網膜の画像はカメラで生成される。

この計算では、他のバックグラウンド光がシステムに入り込まないと仮定された。したがって、本発明によれば、導光路端（図１の（１２６））は、好ましくは吸収するか、あるいは吸収筐体内に存在する。これは、光導波路中で伝搬すると、背景放射がエネルギーを失うことを保証する、これは網膜からの信号と同じ方法で、エネルギーを獲得しない。

まず図１７Ａおよび１７Ｂを参照すると、これらの図は一実施形態に関するものであり、近赤外線ソースのエキストラ「カラー」のような可視画像投影配列への統合によって、近赤外線照射が送達される。プロジェクタの詳細は示されないが、当業者には自明であろう。目の検出カメラは、この場合上部の導光路（１１０）に隣接して設置され、その結果、図６ＢのＰＢＳ（１０５）は必要とされない。この構成は、ＬＯＥ（１１０）の内部ファセット（１４０）が光を上方へ結合するという事実に基づいており、この光は左から右に伝搬する。この構成では、散乱の伝達を最小限にするために偏光子（１２６）を導入することが可能である。

図１８Ａおよび１８Ｂは、導光路（１１０）へとビーム分割器（３０４）（それは例えば５０／５０ビーム分割器あるいはＰＢＳであり得る）を通して画像プロジェクタ（１０２）（以下、ＩＲと言うＩＲまたはＶＩＳであり得る）の出力と異なる波長がある発光源（３０２）が、光を送信する更なる構成を例証する。（ＩＲまたはＶＩＳでありえ、以下ＩＲという）画像プロジェクタ（１０２）の出力と異なる波長を有する発光源（３０２）を経て光を導光路（１１０）へ伝達する（ビーム分割器（３０４）は、例えば５０／５０ビーム分割器あるいはＰＢＳであり得る）。第１のファセット（３０６）は、画像プロジェクタ（１０２）から可視光線のすべてあるいは大部分を伝達するように設計されている。しかし、目の追跡具のためにＩＲ光に対して反射する。図６Ａおよび６Ｂに記載されているように、ＩＲ照射光は目の後ろに伝搬する。その後、ＩＲ照射光は参照符号（３０６）によってビーム分割器（３０４）に反射され、撮像カメラ１２５に伝送される。

Claims (18)

1. ヒトの目（１５０）の熟視方向を得るための装置（１００）であって、
   前記装置（１００）は、
   （ａ）透明材料から形成され、内部反射によって光をガイドするために対の平行面（１０４ａ、１０４ｂ）を有する導光光学素子（ＬＯＥ）（１２０）であって、前記平行面の１つが目に対して対向して展開された導光光学素子（ＬＯＥ）（１２０）、
   （ｂ）前記ＬＯＥに関連した内結合構成（１４５）であって、前記内結合構成は複数の相互に平行な平面状の部分的反射面を含み、前記複数の相互に平行な平面状の部分的反射面は前記平行面に対して前記ＬＯＥ内で傾斜して展開されてなり、前記ＬＯＥの内部で伝搬するように内結合領域内の前記平行面の１つで入射光の伝搬を内結合する内結合構成（１４５）、
   （ｃ）前記ＬＯＥに関連づけられ、前記ＬＯＥの内で伝搬する平行光線のセットを、焦点面に対して集束する、捕捉光の集束ビームに変換するために構成された集光部（１０６）、
   （ｄ）前記焦点面で、前記捕捉光によって形成された画像を感知するために展開された光学センサ（１２５）であって、当該光学センサは、前記平行面の一つが、目が遠景を見ているあいだ目に対して向かい合って展開されるとき、目の網膜から反射され、目のレンズによって平行にされた光が、前記部分反射面の少なくとも２つによって前記ＬＯＥに内結合され、前記ＬＯＥ内で前記集光部に向かって伝搬し、前記光学センサによる検知のために前記集光部によって集光されるように構成されてなる、光学センサ（１２５）、及び
   （ｅ）少なくとも１つのプロセッサーを含む処理システム（１０８）であって、当該処理システムは前記光学センサに電気的に関連付けられ、目の現在の熟視方向を得るために前記光学センサからの信号を処理するように構成された処理システム（１０８）を含んでなることを特徴とするヒトの目の熟視方向を得るための装置（１００）。
2. 前記光学センサは４つのコドラント・センサーを含む請求項１に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
3. 前記光学センサは複数の画素検出部を含み、前記処理システムは約１０^４もの画素検出部からの出力を処理する請求項１に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
4. 前記内結合領域の方向から目を照射するために展開された照射配列を更に含む請求項１に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
5. 前記照射配列は前記ＬＯＥへ照射を導入するように構成され、その結果、前記照射が前記対の平行面で反射によって前記ＬＯＥ内で伝搬し、前記内結合構成によって目の方へ結合される請求項４に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
6. 透明材料から形成された照射導光素子をさらに含み、内部反射によって光をガイドするために対の平行面を持っており、前記照射導光素子は前記ＬＯＥと重複する関係をとる際に展開され、前記照射配列は前記照射導光素子へ照射を導入するように構成され、その結果、前記照射が対の平行面で反射によって前記照射導光素子内で伝搬し、外結合構成によって目の方に結合され、前記外結合構成は前記照射導光素子に関連づけられる請求項４に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
7. 前記照射配列は前記処理システムに関連付けられ、前記処理システムは、パルス持続時
   間をもつ照射パルスを生成するために前記照射配列を作動し、前記処理システムは前記光学センサから得られた信号を処理し、前記光学センサから得られた信号は、前記パルス持続時間中に捕らえられた入射光に対応する請求項４に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
8. 通過帯域スペクトルフィルターをさらに含み、与えられた範囲外の波長の光が前記光学センサに到達するのを妨害するように展開され、前記照射配列は、主として与えられた範囲の波長内の照射を生成する請求項４に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
9. 前記与えられた範囲の波長は、電磁放射スペクトルの非可視域内にある請求項８に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
10. 前記照射配列は複数の別々に制御された照射画素を含み、前記処理システムは目の網膜の選択された領域に対応する方向に沿って選択的に照射するように前記照射画素を選択的に作動させる請求項４に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
11. 目の熟視方向の進行中の追跡の間、網膜の前記選択された領域は目の視神経円板を含む領域である請求項１０に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
12. 前記処理システムは、目の網膜からの反射に対応する強度分布のセンターを得るために前記光学センサからの信号を処理するように構成され、それによって、目の現在の熟視方向を決定する請求項１に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
13. 前記処理システムは目の網膜の少なくとも１つの顕著な特徴の位置を検知するために、前記光学センサからの信号を処理するように構成され、それによって、目の現在の熟視方向を決定する請求項１に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
14. 前記処理システムは目の網膜中の血管のパターンを追跡するために、前記光学センサからの信号を処理するように構成され、それによって、目の現在の熟視方向を決定する請求項１に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
15. 平行にされた画像を前記ＬＯＥに導入するように前記ＬＯＥに結合された画像プロジェクタをさらに含み、その結果、前記平行にされた画像が前記ＬＯＥ内の内部反射によって伝搬し、前記内結合構成によって目に向かって前記ＬＯＥの外に結合される請求項１に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
16. 前記画像プロジェクタは前記処理システムに関連付けられ、前記処理システムは、パルス持続時間をもつ照射パルスを生成するために前記画像プロジェクタを作動させ、前記処理システムは、前記パルス持続時間中に捕らえられた入射光に対応する光学センサから得られた信号を処理する請求項１５に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
17. 前記処理システムは投影された画像の選択されたサブセクションに一致するように前記パルスを生成し、その結果、前記パルスが投影された画像の認知に寄与する請求項１６に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。
18. ユーザーであるヒトの頭に対して装置を支持するための支持構成をさらに含み、その結果、ユーザーの第１の目に対向して前記ＬＯＥが展開され、
    前記装置は、
    （ａ）透明材料から形成され、内部反射によって光をガイドするために対の平行面を持っている第２の目の導光光学素子（ＬＯＥ）であって、前記平行面の一つが、ユーザーの第２の目に対向して展開された第２の目の導光光学素子（ＬＯＥ）、
    （ｂ）前記第２の目のＬＯＥに関連づけられた内結合構成であって、前記ＬＯＥの内部で伝搬するように内結合領域内の前記平行面の１つで入射光の伝搬を内結合するように構成された内結合構成、
    （ｃ）前記第２の目のＬＯＥに関連づけられた集光部であって、
    前記ＬＯＥ内で伝搬する平行光線のセットを焦点面に対して集束する、前記捕捉光の集束ビームに変換するために構成された集光部、および
    （ｄ）前記焦点面で、前記捕捉光によって形成されたイメージを感知するために展開された第２の目の光学センサをさらに含み、
    前記処理システムは第２の目の光学センサに電気的にさらに関連づけられ、ユーザーの目の現在の熟視方向を得るために、前記光学センサの両方からの信号を処理するように構成されてなる請求項１に記載のヒトの目の熟視方向を得るための装置。