] [图像形成单元E]
[0139] 还是用于场序制系统的彩色显示器的图像形成单元的图像形成单元D，包括：
[0140] (a )第一图像形成单元，包括第一发光面板，在该第一发光面板上，发射蓝光的第 一发光元件被布置在二维矩阵中；
[0141] (0)第二图像形成单元，包括第二发光面板，在该第二发光面板上，发射绿光的第 二发光元件被布置在二维矩阵中；
[0142] ( Y )第三图像形成单元，包括第三发光面板，在该第三发光面板上，发射红光的第 三发光元件被布置在二维矩阵中；
[0143] (S)单元，用于将从相应的第一图像形成单元、第二图像形成单元和第三图像形 成单元输出的光束收集至一个光学路径；以及
[0144] (e)光通路控制设备（光阀），用于控制从用于将光束收集至一个光学路径的单 元输出的光的通过/不通过，
[0145] 其中，通过光通路控制设备控制从那些发光面板输出的输出光束的通过/不通 过，并且因此显示图像。
[0146] [图像形成单元F]
[0147] 图像形成单元F是用于无源矩阵类型或有源矩阵类型的彩色显示器的图像形成 单元，其中，通过控制第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件的发光/未发光状态来 显不图像。
[0148] [图像形成单元G]
[0149] 用于场序制系统的彩色显示器的图像形成单元的图像形成单元G，包括：
[0150] 光通路控制设备（光阀），用于控制来自被布置在二维矩阵中的发光元件单元的 输出光束的通过/不通过，
[0151] 其中，基于时间分割（time division)来控制在发光元件单元中的第一发光元件、 第二发光元件和第三发光元件的发光/未发光状态，并且此外，通过光通路控制设备控制 从第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件输出的输出光束的通过/不通过，并且因 此显示图像。
[0152] 可替换地，在根据本公开的实施方式的显示设备属于双目型的情况下，显示设备 能够具有以下配置：导光板相对于图像形成单元作为一个整体被布置在观察者脸部的中 心；进一步提供连接两个图像显示设备的连接构件；在位于观察者的两个瞳孔之间的中心 部分，连接构件附接至面向观察者的框架的一侧；以及连接构件的投影图像被包括在框架 的投影图像中。
[0153] 以这种方式，具有连接构件附接至位于观察者的两个瞳孔之间的中心部分（即， 没有图像显示设备直接附接至框架）的结构，当安装在观察者的头部时，向外扩大镜腿 部。因此，即使框架变形，框架的这种变形不会引起图像形成单元或导光板的位移（位置 变化）、或如果有的话引起较小的位移。出于这个原因，能够某在种程度上防止改变左图像 和右图像的福湊角（angle of convergence)。另外，因为无需增强框架的正面部（front portion)的硬度，故可以避免使框架重量增加、设计质量下降以及成本上升。同时，因为图 像显示设备不直接附接至眼镜类型的框架，所以能够根据观察者的喜好自由地选择框架的 设计、颜色等，并且因此在施用在框架的设计方面存在很少的限制，并且在设计基准方面的 自由度高。另外，连接构件被布置在观察者与框架之间，并且此外，连接构件的投影图像被 包括在框架的投影图像中。换言之，当从观察者的正面观察头戴式显示器时，连接构件被隐 藏在框架后面。所以能够赋予头戴式显示器高的设计质量。
[0154] 期望的是，在位于观察者两个瞳孔之间的正面部的中心部分，连接构件附接至面 向观察者的框架一侧。中心部分对应于在通常的眼镜中的鼻梁架部（bridge portion)。
[0155] 两个图像显示设备利用连接构件彼此连接。具体地，可以提供以下形式：图像形成 单元附接至连接构件的两端，使得能够调整安装状态。在这种情况下，期望的是，图像形成 单元相对于观察者的瞳孔位于外部。此外，在这种配置中，期望满足：
[0156] 0? 01*L 彡 a 彡 〇? 30*L，理想地是 0? 05*L 彡 a 彡 〇? 25*L ;
[0157] 0? 35*L 彡 0 彡 0? 65*L，理想地是 0? 45*L 彡 0 彡 0? 55*L ;以及
[0158] 0? 70礼彡y彡0? 99*L，理想地是0? 75礼彡y彡0? 95*L,
[0159] 在此，由a表示从一个图像形成单元的安装部的中心至框架一端（在一侧的端 片）的距离，由0表示从连接构件的中心至框架一端（在一侧的端片）的距离，由Y表示 从另一图像形成单元的安装部的中心至框架一端（在一侧的端片）的距离，并且由L表示 框架的长度。例如，如下具体地执行图像形成单元至连接构件两端的安装：三个通孔被设置 在连接构件每一个端部的三个位置；与通孔相对应的螺旋啮合部被设置在图像形成单元； 并且螺丝被插入相应的通孔并且拧入设置至图像形成单元的螺旋啮合部分。弹簧被预先插 入在各个螺丝与对应的螺旋啮合部分之间。以这种方式，能够基于螺丝的紧固状态来调整 图像形成单元的安装状态（图像形成单元相对于连接构件倾斜）。
[0160] 本文中，在图像形成单元附接至连接构件的状态下，沿着框架的轴方向，图像形成 单元的安装部的中心指示图像形成单元的投影图像叠加在框架的投影图像上的部分的二 等分点（bisection point)，该投影图像通过将图像形成单元和框架投射至虚拟平面而获 得。此外，在连接构件附接至框架的状态下，沿着框架的轴方向，连接构件的中心指示连接 构件接触框架的部分的二等分点。在框架弯曲的情况下，框架的长度指示框架投影图像的 长度。应注意，投影方向是垂直于观察者的脸的方向。
[0161] 可替换地，利用连接构件将两个图像显示设备彼此连接，并且具体地，能够采用以 下形式：利用连接构件将两个导光板彼此连接。存在一体地制造两个导光板的情况，并且 在这种情况下，连接构件附接至这种一体地制造的导光板。这种形式还包括在两个导光板 利用连接构件彼此连接的形式。如果从图像形成单元中的一个的中心至框架一端的距离是 a '并且从图像形成单元另一中心至框架一端的距离是Y'，则a '和Y'的值期望地被设 定为与上述a和y相同。应注意，在图像形成单元附接至导光板的状态下，沿着框架的轴 方向，图像形成单元的中心指示图像形成单元的投影图像叠加在框架的投影图像上的部分 的二等分点，该投影图像通过将图像形成单元和框架投射至虚拟平面获得。
[0162] 尽管连接构件的投影图像被包括在框架的投影图像中，但是连接构件的形状基本 上是任意的。连接构件形状的实例包括棒状形状和条状形状。形成连接构件的材料的实例 包括金属、合金、塑料及其组合物。
[0163] 从图像形成单元的中心输出并且穿过光学系统的图像形成单元侧上的结点 (nodal point)的光束被称为"中心光束"，并且垂直地输入到导光单元的中心光束中的光 束被称为"中心入射光束"。假设中心入射光束输入到导光单元的点是导光单元中心点，穿 过导光单元中心点并且平行于导光单元轴方向的轴是X轴，并且穿过导光单元中心点并且 与导光单元的法线一致的轴是Z轴。在根据本公开的实施方式的显示装置中的水平方向是 平行于X轴的方向，并且下文中在一些情况下简称为"X轴方向"。在此，光学系统被布置在 图像形成单元与导光单元之间并且将从图像形成单元输出的光改变为平行光。随后，在光 学系统中被变成平行光的光通量被输入到导光单元、被引导到导光单元并且从导光单元输 出。此外，第一偏振单元的中心点被称为"导光单元中心点"。
[0164] 导光板具有平行于导光板的轴延伸的两个平行表面（第一表面和第二表面）（轴 对应于纵向方向或水平方向并且对应于X轴）。应注意，与高度方向或垂直方向相对应的导 光板的宽度方向对应于Y轴。假设输入光的导光板的表面是导光板的输入表面，并且输出 光的导光板的表面是导光板的输出表面，贝U导光板的输入表面与导光板的输出表面均可以 由第一表面形成。可替换地，导光板的输入表面可以由第一表面形成，并且导光板的输出表 面可以由第二表面形成。衍射光栅构件的干涉条纹基本上平行于Y轴延伸。
[0165] 形成导光板的材料的实例可以包括：玻璃，包括诸如石英玻璃或BK7的光学玻璃； 以及塑料材料（例如，PMMA(多聚甲基丙烯酸甲酯）、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、无定形聚 丙烯树脂和包括AS树脂（丙烯腈苯乙烯共聚物）的聚苯乙烯树脂）。导光板的形状不限于 平坦的形状并且可以是弯曲的形状。
[0166] 在根据本公开的实施方式的显示设备中，框架可以包括布置在观察者正面的正面 部，以及通过铰链可旋转地附接至正面部两端的两个镜腿部。应注意，听筒部附接至相应 镜腿部的末端。图像显示设备被附接至框架。具体地，例如，图像形成单元仅需要附接至镜 腿部。此外，能够采用正面部和两个镜腿部相结合的配置。换言之，当观看根据本公开的实 施方式的整个显示设备时，通常，框架具有与通常的眼镜的结构基本上相同的结构。形成框 架的材料可以是与形成通常的眼镜的材料相同的材料，诸如金属、合金、塑料及其组合。此 外，能够采用鼻垫附接至正面部的配置。换言之，当观看根据本公开的实施方式的整个显示 设备时，除没有边缘之外，框架和鼻垫的装配体具有与通常的眼镜的结构基本上相同的结 构。鼻垫能够具有众所周知的配置和结构。
[0167] 同时，在根据本公开的实施方式的显示设备中，从设计的视角或安装的简便性方 面来看，期望采用以下形式：从一个或两个图像形成单元延伸的配线（信号线、电源线等） 通过镜腿部的内部从听筒部的末端延伸至外部，并且听筒部被连接到控制设备（控制电路 或控制单元）。此外，还可以采用以下形式：各个图像形成单元包括耳机部和从每个图像形 成单元延伸的耳机部配线，该耳机部配线通过镜腿部的内部和听筒部从听筒部的末端延伸 到耳机部。耳机部的实例可以包括内耳式耳机部和通路式耳机部。更具体地，期望采用耳 机部配线延伸至耳机部从而从听筒部的末端绕过耳廓（外耳）的后侧的形式。
[0168] 同样在根据本公开的第一实施方式和第二实施方式中的每一个的光学装置中，框 架可以包括布置在观察者正面的正面部，以及通过铰链可旋转地附接至正面部两端的两个 镜腿部。应注意，听筒部附接至相应镜腿部的末端。调光设备被附接至框架。具体地，例 如，调光设备仅需要附接至正面部。此外，能够采用正面部和两个镜腿部相结合的配置。换 言之，当观看根据本公开的第一实施方式和第二实施方式中的每一个的整个光学装置时， 通常，框架具有与通常的眼镜的结构基本上相同的结构。可替换地，当观看根据本公开的第 一实施方式和第二实施方式每一个的整个光学装置时，布置调光设备而不是通常的眼镜的 透镜。形成框架的材料可以是与形成通常的眼镜的材料相同的材料，诸如金属、合金、塑料 及其组合。此外，能够采用鼻垫附接至正面部的配置。换言之，当观看根据本公开的第一 实施方式和第二实施方式中的每一个的整个光学装置时，除了没有边缘之外，框架和鼻垫 的装配体具有与通常的眼镜的结构基本上相同的结构。鼻垫能够具有众所周知的配置和结 构。在根据本公开的第一实施方式的光学装置中，摄像设备可以附接至框架的中心部分或 一端，或附接至镜腿部。在根据本公开的第一实施方式和第二实施方式中的每一个的光学 装置中，调光设备可以附接至通常的眼镜的透镜，或可以并置透镜和调光设备。
[0169] 根据本公开的实施方式的显示装置能够形成头戴式显示器（HMD)。当显示设备安 装在用户的头部时，这允许使显示设备轻型化和小型化并且允许大幅度地减轻用户的不适 感。此外，这允许降低制造成本。
[0170] 在根据本公开的第一实施方式的光学装置中，摄像设备可以是具有众所周知配置 和结构的摄像设备。具体地，例如，摄像设备可以包括透镜和固态摄像设备，该固态摄像设 备具有CCD (电荷耦合器件）或CMOS (互补金属氧化物半导体）传感器。
[0171] 同样在根据本公开的实施方式的显示装置中，例如，摄像设备可以附接至正面部 的中心部分或一端，或附接至镜腿部。例如，来自摄像设备的配线可以经由正面部连接到一 个图像显示设备（或图像形成单元），或可以被包括在从图像显示设备（或图像形成单元） 延伸的配线中。以这种形式，如在根据本公开的第一实施方式的光学装置中，可以在调光设 备上显示通过摄像设备拍摄的空间区域。
[0172] 可获得的包括上述各种变形例的根据本公开的实施方式的显示装置可以：用于显 示所接收到的电子邮件；用于显示因特网上各种站点中的各种类型的信息；用于显示关于 如何驱动、运行、维持或分解诸如各种设备的观察目标和符号、代码、标记、标志、图案等各 种类型的描述；用于显示关于诸如人和产品的观察目标和符号、代码、标记、标志、图案等各 种类型的描述；用于显示移动和静止的图像；用于显示在电影中的字幕等；用于显示关于 与视频显示器同步的视频或隐藏式字幕的描述；用于显示关于表演效果的观察目标、歌舞 伎、能剧、狂言、歌剧、音乐演奏、芭蕾、各类戏剧表演、游乐园、美术馆、游览胜地、旅游景点 和观光标志以及故事的细节、故事的发展、故事的背景等的描述；以及用于隐藏式字幕。对 于表演效果、歌舞伎、能剧、狂言、歌剧、音乐演奏、芭蕾、各类戏剧表演、游乐园、美术馆、游 览胜地、旅游景点和观光标志等，显示装置可在合适的时候将特征显示为与观察目标相关 的图像。具体地，例如，图像控制信号被发送到显示装置，并且基于电影或戏剧表演中故事 的发展、基于在计算机等的控制下响应于操作者的操作的预定计划表和时间分配而显示图 像。对于显示关于诸如各种类型的设备、人和产品的观察目标的各种类型的描述，可以使用 摄像设备拍摄诸如各种类型的设备、人和产品的观察目标，并且可以在显示装置中分析所 拍摄的细节。以这种方式，显示装置能够显示关于诸如各种类型的设备、人和产品的观察目 标预先创建的各种类型的描述。可替换地，根据本公开的实施方式的显示装置可以用作立 体显示装置。在这种情况下，偏光器板或偏光器薄膜可以可拆卸地设置至导光单元或视情 况而定地粘合至导光单元。
[0173] 例如，提供给图像形成单元的图像信号不仅包括图像信号（例如，字符数据）而且 包括关于将被显示的图像的亮度数据（亮度信息）、色度数据（色度信息）或亮度数据和 色度数据这两者。亮度数据可以是与包括通过导光单元观察到的观察目标的预定区域处的 亮度相对应的亮度数据，并且色度数据可以是与在包括通过导光单元观察的观察目标的预 定区域处的色度相对应的色度数据。利用包括关于图像的这种亮度数据的图像信号，将被 显示的图像在亮度（明亮度）方面变得是可控的，并且利用包括关于图像的这种色度数据 的图像信号，将被显示的图像在色度（颜色）方面变得是可控的。而且，利用包括关于图像 的这种亮度和色度数据的图像信号，将被显示的图像在亮度（明亮度）和色度（颜色）方 面变得是可控的。当使用中的亮度数据与在包括通过图像显示设备观察到的观察目标的预 定区域处的亮度相对应时，如果在包括通过图像显示设备观察的观察目标的预定区域处的 亮度增加，则可以调整亮度数据的数值以增加将被显示的图像的亮度，即，以使图像在被显 示时更亮。在使用中的色度数据与在包括通过图像显示设备观察到的观察目标的预定区域 处的色度相对应时，可以调整色度数据的数值，以大致获得在包括通过图像显示设备观察 到的观察目标的预定区域处的色度与将被显示的图像的色度之间的补色（complementary color)关系。补色意指在色相环（color circle)上彼此相对的一对颜色，例如，红色与绿 色、黄色与紫色以及蓝色与橙色。补色还意指当以适当的比例进行混合时产生具有减少了 色度的颜色，例如，针对光的白色和针对物体的黑色的一对颜色。然而，就视觉效果而言，当 颜色被紧挨着彼此放置时并且当颜色混合在一起时，互补特性不相同。补色还被称为反对 色、对比色或对立色。应注意，"对立色"的表述直接识别彼此相对的颜色，然而，"补色"的 表述识别相当宽的范围内的颜色。一对补色产生提高它们相应颜色的增效效应，并且这被 称为补色调和（complementary color harmony)。
[0174] [实施方式1]
[0175] 实施方式1涉及根据本公开的实施方式的显示装置并且涉及根据本公开的第二 实施方式的光学装置。图1是实施方式1的图像显示设备的概念图。图2是从上方观察的 实施方式1等的显示装置（具体地，头戴式显示器（HMD))的示意图。图3A是当从侧向观 察时的实施方式1的显示装置的示意图。图3B是当从正面进行观察时的包括在实施方式 1的显示装置中的导光单元和调光设备的一部分的示意图。图4A和图4B分别是调光设备 的示意性截面图、示意性示出了在实施方式1的显示装置中的调光设备的行为。图5是示 出了在形成图像显示设备的导光板中的光传播的示意图。
[0176] 更具体地，实施方式1或随后将描述的实施方式2至14的显示装置是头戴式显示 器（HMD)，包括：
[0177] ⑴框架（例如，眼镜型的框架10)，佩戴至观察者20的头部上；
[0178] (ii)图像显示设备100、200、300、400或500,附接至框架10 ;以及
[0179] (iii)调光设备700,被配置为调整来自外部的外部光的光量。具体地，根据实施 方式1或随后将描述的实施方式2至14的显示装置是包括两个图像显示设备的双眼式的， 但可以是包括一个图像显示设备的单眼式的。此外，图像形成单元111或211允许是单色 (例如，绿色）图像显示器。可以基于用于在图像显示设备100、200、300、400或500上显示 图像的信号来改变调光设备700的部分区域708 (参见图3B或随后将描述的图16B的阴影 区域）的透光率。
[0180] 可替换地，实施方式1或随后将描述的实施方式2至14的光学装置包括
[0181] (i)框架10,安装在观察者20的头部；
[0182] (ii)接收设备；以及
[0183] (iii)调光设备700,附接至框架10并且被配置为调整来自外部的外部光的光量。 基于通过接收设备接收到的信号，改变调光设备700的透光率。应注意，在实施方式2至14 中，将使用术语"显示装置"替代术语"光学装置"进行描述。
[0184] 具体地，例如，随后将描述的显示装置的控制设备（控制电路或控制单元）18与通 信单元（接收设备）组合，或显示装置包括诸如移动电话或智能电话的通信单元。此外，在 显示装置中，例如在所谓的云计算机或服务器中记录、存储并且保存关于在图像显示设备 上显示的图像的信息或数据或通过将由接收设备进行接收的信号。以这种方式，能够在显 示装置和云计算机或服务器之间发射和接收或交换各种类型的信息或数据和信号，并且能 够接收基于各种类型的信息或数据的信号，即，用于在图像显示设备上显示图像的信号。此 外，接收设备能够接收信号。当显示装置接收用于在图像显示设备100、200、300、400或500 上显示图像的信号时，例如，电子邮件和因特网上各种站点中的各种类型的信息，在电子邮 件和因特网上各种站点中的各种类型的信息显示在图像显示设备100、200、300、400或500 之前，在控制设备18的控制下改变调光设备700的部分区域708的透光率。可替换地，用 于在图像显示设备100、200、300、400或500上显示图像的信号可以被存储在图像显示设备 中，例如，具体地在控制设备18中的图像信息存储单元18A中，并且在图像显示在图像显示 设备100、200、300、400或500之前，在控制设备18的控制下改变调光设备700的部分区域 708的透光率。可替换地，基于通过接收设备接收到的信号来改变调光设备700的透光率。
[0185] 应注意，在那些状态下，无需在图像显示设备100、200、300、400或500上显示存储 在图像显示设备中（例如，具体地在控制设备18中）的电子邮件和因特网上各种站点上的 各种类型的信息。调光设备700的部分区域708的透光率的变化状态可以包括从高透光 率至低透光率的变化、从低透光率至高透光率的变化以及在短周期中高/低透光率的变化 (在眨眼状态中透光率的变化）。例如，在调光设备700已经运行的情况下，可以增加调光 设备700的透光率。例如，在调光设备700未运行的情况下，可以运行调光设备700以降低 透光率。
[0186] 当调光设备700未运行时穿过调光设备700的外部光的光量被假设为"1"时，期 望的是，当调光设备700运行时穿过调光设备的外部光的光量处于从0. 3至0. 8的范围内、 理想的是从0. 5至0. 8的范围内。