显示设备组装体的制作方法

专利名称：显示设备组装体的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示设备组装体，更具体地，涉及使用头部安装型显示器 (head-mounted display, HMD)的显示设备组装体。
背景技术：
例如，如在JP-A-2006-162767中，用来允许观看者通过使用虚像光学系统观看由图像形成装置作为放大的虚像形成的二维图像的虚像显示设备(图像显示装置)是众所周知的。如图1中作为概图而示出的图像显示装置100包括图像形成装置111，包括以二维矩阵图案设置的多个像素；准直光学系统112，使从图像形成装置111的多个像素所发射的光变为平行光；以及光学装置(导光单元)120，通过准直光学系统112作为平行光而形成的光入射至该光学装置，通过所述光学装置引导该入射光，并且从所述光学装置输出该引导光。光学装置120由以下部分构成导光板121，允许入射光通过全反射在其内部传播并从其输出；第一偏转单元130 (例如，由单层光反射膜构成)，反射入射至导光板121的光，使得入射至导光板121的光在导光板121内部被全反射；以及第二偏转单元140 (例如， 由具有多层堆叠结构的多层光反射膜构成)，允许已经通过全反射在导光板121内部传播的光从导光板121输出。例如，通过使用上述图像显示装置100构成HMD，能够实现小型化、 重量轻的设备。另外，为了允许观看者通过虚像光学系统观看由图像形成装置作为放大的虚像形成的二维图像，例如，如在JP-A-2007-94175中，使用全息衍射光栅的虚像显示设备(图像显示装置)是已知的。如图20A和图20B中作为其概图示出的，图像显示装置300主要包括显示图像的图像形成装置111 ；准直光学系统112;以及光学装置(导光单元)320，在图像形成装置111 中所显示的光入射至该光学装置，并且该光学装置将所述光引导至观看者的瞳孔21。这里， 光学装置320包括导光板321以及设置在导光板321上均由反射型体积全息衍射光栅构成的第一衍射光栅组件330和第二衍射光栅组件340。从图像形成装置111的每个像素所发射的光入射至准直光学系统112，并且通过准直光学系统112生成平行光，并入射至导光板 321。平行光从导光板321的第一面322入射并输出。同时，第一衍射光栅组件330和第二衍射光栅组件340附装至与导光板321的第一面322平行的导光板321的第二面323。通过具有透视功能的头部安装型显示器，在看到位于眼睛前方的实空间中的实像的同时，可以观看到通过图像显示装置显示的图像的虚像。因此，这种类型的显示器期望被用于作为包括直升机等的飞机导航的应用，并且有一部分已经投入实际应用。通常，在期望以相对高的速度行驶的运输装置(诸如飞机)中，操作者频繁地注视实空间中位于无穷远处的位置。因此，当通过用于飞机等的导航应用的具有透视功能的头部安装型显示器所显示的图像的虚像距离被设定为无穷时，换句话说，当会聚角被设定为零时，或当从用于左右眼的两个图像显示装置传输的主光束被设定为彼此平行时，可以基本上解决由于实像与虚像之间的距离差而导致的可视性降低的问题。

发明内容
然而，在需要考虑以较低速度行驶的诸如汽车、摩托车、自行车或轮船的运输装置中，操作者(驾驶者)将他的或她的视点从几米距离的位置处改变至几十米距离的位置处。 换句话说，视点距离改变。因此，在这样的情况下，当通过将由头部安装型显示器所显示的图像的虚像距离设定为无穷而将会聚角固定为0°时，需要频繁调节实像与虚像之间眼点 (eyes point)的位置，从而可视性降低。因此，在这样的情况下，存在容易疲劳的问题。为了解决这样的问题，例如，在JP-A-9-218376中，提出了一种方式，其中，通过检测左右眼视线的方向获取双眼的会聚角，基于会聚角计算用户至视点的距离，并且将虚像距离调节至该距离。可选地，在第3771964号专利中，提出了一种方式，其中，根据用户眼睛的焦点匹配状态来计算至主视点的距离，并基于该距离来控制会聚角。然而，在这些方式中，为了精确地检测左右眼视线，在许多情况下，需要用于照亮眼睛的红外光源、用于拍摄眼睛的相机以及光检测器，并且存在头部安装型显示器的重量或体积增大的问题。另外，在需要考虑低速移动的上述运输装置中，由于在行驶方向上频繁出现障碍物，所以需要操作者(驾驶者)肉眼检查障碍物，并执行适当的操作。因此，控制在头部安装型显示器中所显示的虚像不干扰眼睛等前方的地形的实图是很重要的。此外，通常，在运输装置的加速度的绝对值很大的情况下，可以理解的是，极其需要通过肉眼来检查实际情况。因此，期望提供一种使用头部安装型显示器的显示设备组装体，即使在当在运输装置(运输工具)上搭乘佩戴头部安装型显示器的观看者(操作者、驾驶者、乘客或其它任何人)时运输单元的速度改变的情况下，该显示设备组装体也能自动改变通过头部安装型显示器所显示的图像的会聚角或虚像距离。另外，期望提供使一种用头部安装型显示器的显示设备组装体，该显示设备组装体在当在运输装置(运输工具)上搭乘佩戴头部安装型显示器的观看者(操作者、驾驶者、乘客或其它任何人)时运输装置的速度或加速度改变的情况下，能够自动改变通过头部安装型显示器所显示的图像的各种参数。根据本发明第一实施方式的显示设备组装体包括显示设备；以及速度测量装置，测量显示设备的移动速度。显示设备包括安装在观看者头部的眼镜型框架及安装在框架上用于左右眼的两个图像显示装置。另外，每个图像显示装置包括图像形成装置；光学系统，使从图像形成装置输出的光形成为平行光；以及光学装置，从光学系统输出的光入射至光学装置中，并且在光学装置中被导向从而输出。基于由速度测量装置所测量的显示设备的移动速度改变会聚角。根据本发明第二或第三实施方式的显示设备组装体包括显示设备；以及速度测量装置，测量显示设备的移动速度。显示设备包括安装在观看者头部的眼镜型框架及安装在框架上的图像显示装置，并且图像显示装置包括图像形成装置；光学系统，使从图像形成装置输出的光形成为平行光；以及光学装置，从光学系统输出的光入射至光学装置中，并且在光学装置中被导向从而输出。在根据本发明第二实施方式的显示设备组装体中，通过基于由速度测量装置测量的显示设备的移动速度改变光学系统的焦距来改变由图像显示装置所显示的图像的虚像距离。在根据本发明第三实施方式的显示设备组装体中，基于由速度测量装置测量的显示设备的移动速度来改变光学装置中所显示的图像的尺寸、图像的亮度、图像的分辨率及图像的内容中的至少一个(15种组合)。根据本发明第四实施方式的显示设备组装体包括显示设备；以及加速度测量装置，测量显示设备移动期间的加速度。显示设备包括安装在观看者头部的眼镜型框架及安装在框架上的图像显示装置。图像显示装置包括图像形成装置；光学系统，使从图像形成装置输出的光形成为平行光；以及光学装置，从光学系统输出的光入射至光学装置中，并且在光学装置中被导向从而输出。当通过加速度测量装置测量的显示设备移动期间的加速度的绝对值等于或大于预定值时，停止图像显示装置的操作。根据本发明第一或第二实施方式的显示设备组装体，通过根据显示设备的移动速度自动改变会聚角或虚像距离，能够使与主视点的距离(视点距离)和通过图像显示装置所显示的图像的虚像距离尽可能彼此一致，从而能够提供视觉识别改善的特别适用于导航的显示设备组装体。另外，根据本发明第三实施方式的显示设备组装体，由于基于显示设备的移动速度改变光学装置中所显示的图像的尺寸、图像的亮度、图像的分辨率及图像的内容中的至少一个，所以能够适当选择适合于显示设备的移动速度的图像的尺寸、图像的亮度、图像的分辨率或图像的内容，从而能够提供特别适用于导航的显示设备组装体。此外， 根据第四实施方式的显示设备组装体，由于当显示设备移动期间的加速度的绝对值等于或大于预定值时停止图像显示装置的操作，所以在光学装置中不显示图像，能够以肉眼立即检查实际情况，从而能够提供特别适用于导航的显示设备组装体。此外，能够实现观看者视觉识别的改进及疲劳的降低，而几乎不会增加显示设备组装体的重量、体积、功耗及制造成本。


图1示出了根据实施方式1的显示设备组装体的图像显示装置的概图。图2示意性地示出了根据实施方式1或2的构成显示设备组装体的图像显示装置的导光板中的光传播的示图。图3为从上侧看去的根据实施方式1的显示设备组装体的显示设备的示意图。图4为从侧面看去的根据实施方式1的显示设备组装体的显示设备的示意图。图5为从正面看去的根据实施方式1的显示设备组装体的显示设备的示意图。图6是示出了根据实施方式1的显示设备组装体的显示设备被安装在观看者头部上而从上侧看去的状态的示图(这里，仅示出图像显示装置，而没有示出框架)。图7A是示出了根据实施方式1的图像信号的实例的示图，而图7B是示出了会聚角的调节的示意图。图8A和图8B是示出了根据实施方式2的显示设备组装体的显示设备的概图。图9A和图9B是示出了根据实施方式3的显示设备组装体的显示设备的概图。图IOA是沿着图IOB中所示的线A-A的原理性液体透镜的示意性截面图，图IOB是沿着图IOA中所示的线B-B的原理性液体透镜的示意性截面图，而图IOC是沿着图IOA中所示的线C-C的原理性液体透镜的示意性截面图。
7
图IlA 图IlC是沿着图IOA中所示的线C-C的原理性液体透镜的示意性截面图且为示意性示出液体透镜特性的示图。图12为根据实施方式4的与沿着图IOB中所示的线A-A的液体透镜类似的液体透镜的示意性截面图。图13A 图13C为根据实施方式4的沿着图12中所示的线C-C的液体透镜的示意性截面图并且为示意性示出液体透镜特性的示图。图14A和图14B为根据实施方式4的沿着图12中所示的线C-C的液体透镜的示意性截面图并且为示意性示出液体透镜特性的示图。图15是根据实施方式5的液体棱镜的概图。图16A、图16B以及图16C是示出通过用于左眼的图像显示装置所显示的图像与通过用于右眼的图像显示装置所显示的图像之间存在偏差的状态的示意图。图17示出了用于允许根据实施方式8的显示设备组装体的光学系统的焦距能够改变的菲涅尔屏幕型液体透镜(Fresnel-screen type liquid lens)的示意性截面图。图18是用于允许根据实施方式8的显示设备组装体的光学系统的焦距能够改变的菲涅尔屏幕型液体透镜的示意性平面图。图19是根据实施方式11的显示设备组装体的图像显示装置的概图。图20A和图20B是根据实施方式12的显示设备组装体的图像显示装置的概图。图21是根据实施方式13的显示设备组装体的图像显示装置的概图。图22A和图22B为示意性示出构成根据实施方式14的显示设备组装体的图像显示装置的导光板中的光传播的示图以及示出导光板等的设置状态的概图。图23是从侧面看去的根据实施方式14的显示设备组装体的示意图。图24A和图24B为示意性示出了构成根据实施方式15的显示设备组装体的图像显示装置的导光板中的光传播的示图以及示出了导光板等的配置状态的概图。图25为从正面看去的根据实施方式16的显示设备组装体的显示设备的示意图。图沈为从上面看去的根据实施方式16的显示设备组装体的显示设备的示意图。图27为从侧面看去的根据实施方式1的头部安装型显示器的一种类型的示意图。
具体实施例方式下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。但是，本发明并不限于所述实施方式，并且实施方式中的各种数值和材料为示例性的。将以下面顺序进行描述。1.根据本发明第一至第四实施方式的显示设备组装体的总体描述2.实施方式1 (根据本发明实施方式IA的显示设备组装体)3.实施方式2 (根据本发明实施方式IB的显示设备组装体)4.实施方式3 (根据本发明实施方式IC的显示设备组装体)5.实施方式4 (根据本发明实施方式ID的显示设备组装体)6.实施方式5 (根据本发明实施方式IE的显示设备组装体)7.实施方式6 (实施方式1 5的变形)8.实施方式7 (实施方式1 5的另一变形)9.实施方式8 (根据本发明实施方式2A的显示设备组装体)
10.实施方式9 (根据本发明第三实施方式的显示设备)11.实施方式10 (根据本发明第四实施方式的显示设备)12.实施方式11 (实施方式1 10的变形)13.实施方式12 (实施方式1 10的另一变形)14.实施方式13 (实施方式12的变形)15.实施方式14 (实施方式1 13的变形)
16.实施方式15 (实施方式14的变形)17.实施方式16 (实施方式1 10的再一变形)18.实施方式17 (根据实施方式1 9和实施方式11 16的显示设备组装体的变形)19.实施方式18 (根据实施方式1 9和实施方式11 16的显示设备组装体的变形)及其他[根据本发明第一至第四实施方式的显示设备组装体的总体描述]在根据本发明第一实施方式的显示设备组装体中，可以采用这样一种结构，其中， 通过控制输入至构成至少一个图像显示装置的图像形成装置的图像信号来改变会聚角。另外，为便于描述，相关结构被称作“根据本发明实施方式IA的显示设备组装体”。另外，可以采用这样一种结构，其中，能够通过控制输入至构成至少一个图像显示装置的图像形成装置的图像信号来实现在构成至少一个图像显示装置的光学系统中所显示的图像的水平移动、垂直移动以及旋转移动的任意组合。在图像这样的移动中，例如，可以在光学装置中确保非显示区域，从而将其分配用于图像的移动。如上，在控制显示在构成至少一个图像显示装置的光学装置中的图像的位置的同时调节两个图像显示装置的彼此的光学位置的情况下，具体地，可以控制在构成至少一个图像显示装置的光学装置中所显示的图像的位置，使得通过用于左眼的图像显示装置和用于右眼的图像显示装置所显示的图像在期望的虚像距离或期望的虚像位置处彼此一致。具体地，可以将显示位置校正信号添加至原始图像信号，使得当观看者配备有显示设备时，通过用于左眼的图像显示装置和用于右眼的图像显示装置所显示的图像在期望的虚像距离或期望的虚像位置处彼此一致。 另外，相关的显示位置校正信号可以存储在显示设备(具体地，显示设备中所包括的控制装置)中。通过采用这样的结构，可以调节在光学装置中所显示的图像的位置。因此，当观看者观看与外部图像重叠的图像时，待被近距离观看的外部实像的显示位置和所述图像的显示位置没有被彼此分开，从而所述图像能够被进一步轻松地视觉识别。可选地，在根据本发明第一实施方式的显示设备组装体中，至少一个图像显示装置(换句话说，用于右眼的图像显示装置、用于左眼的图像显示装置或用于左右眼的两个图像显示装置；下文中相同)进一步包括在水平方向上相对移动图像形成装置的光学轴和光学系统的光学轴的移动装置，并且通过使用移动装置在水平方向上相对移动图像形成装置的光学轴和光学系统的光学轴来改变会聚角(水平面中的主光束的交叉角；下文中相同)。为便于描述，相关结构被称作“根据本发明实施方式IB的显示设备组装体”。另外，在根据本发明第一实施方式的显示设备组装体中，可以采用这样一种结构， 其中，至少一个图像显示装置进一步包括旋转图像形成装置和光学系统的旋转移动装置， 并且通过使用旋转移动装置旋转图像形成装置和光学系统来改变会聚角，从而相对于光学装置改变从光学系统输出并入射至光学装置的平行光的入射角。为便于描述，相关结构被称作“根据本发明实施方式IC的显示设备组装体”。可选地，在根据本发明第一实施方式的显示设备组装体中，可以采用这样一种结构，其中，构成至少一个图像显示装置的光学系统包括液体透镜，并且通过操作液体透镜来调节会聚角。为便于描述，相关结构被称作“根据本发明实施方式ID的显示设备组装体”。可选地，在根据本发明第一实施方式的显示设备组装体中，可以采用这样一种结构，其中，构成至少一个图像显示装置的光学系统包括液体棱镜，并且通过操作液体棱镜来调节会聚角。为便于描述，相关结构被称作“根据本发明实施方式IE的显示设备组装体”。可选地，在根据本发明第二实施方式的显示设备组装体中，可以采用这样一种结构，其中，构成图像显示装置的光学系统包括液体透镜，并且通过操作液体透镜来调节光学系统的焦距。为便于描述，相关结构被称作“根据本发明实施方式2A的显示设备组装体”。在根据包括上述各种优选实施方式的本发明第一至第三实施方式的显示设备组装体中，可以通过全球定位系统(包括车载导航系统)及基于从全球定位系统所提供的数据获取移动速度的计算设备构成速度测量装置。在这样的情况下，全球定位系统和计算设备可以为已知的全球定位系统和已知的计算设备。可选地，在根据包括上述各种优选实施方式的本发明第一至第三实施方式的显示设备组装体中，可以通过速度/加速度传感器及基于从速度/加速度传感器所提供的数据获取移动速度的计算设备构成速度测量装置。在这样的情况下，速度/加速度传感器和计算设备可以为已知的速度/加速度传感器和已知的计算设备。可选地，在根据包括上述各种优选实施方式的本发明第一至第三实施方式的显示设备组装体中，通过轮子(车轮)旋转数检测设备及基于从轮子旋转数检测装置所提供的数据获取移动速度的计算设备来构成速度测量装置。在这样的情况下，轮子旋转数检测装置和计算设备可以为已知的轮子旋转数检测装置和已知的计算设备。在根据包括上述各种优选实施方式的本发明第四实施方式的显示设备组装体中， 可以通过全球定位系统(包括车载导航系统)及基于从全球定位系统所提供的数据获取加速度的计算设备构成加速度测量装置。在这样的情况下，全球定位系统和计算设备可以为已知的全球定位系统和已知的计算设备。可选地，可以通过加速度传感器和基于从加速度传感器所提供的数据获取加速度的计算设备构成加速度测量装置。在这样的情况下，加速度传感器和计算设备可以为已知的速度/加速度传感器和已知的计算设备。可选地，通过轮子旋转数检测装置及基于从轮子旋转数检测装置所提供的数据获取加速度的计算设备来构成加速度测量装置。在这样的情况下，轮子旋转数检测装置和计算设备可以为已知的轮子旋转数检测装置和已知的计算设备。在根据包括上述各种优选实施方式的本发明的第一至第四实施方式的显示设备组装体中，光学装置可以被构造为半透射型(透视型)。具体地，优选地至少将面向观看者双眼的光学装置的部分形成为半透射型(透视)，从而能够通过光学装置的这样的部分看到外部地形。可以适当地组合根据包括上述优选实施方式的本发明的第一实施方式的显示设备组装体、根据包括上述优选实施方式的本发明的第二实施方式的显示设备组装体、根据包括上述优选实施方式的本发明的第三实施方式的显示设备组装体以及根据包括上述优选实施方式的本发明的第四实施方式的显示设备组装体。这里，存在15种组合。
在根据包括上述各种优选实施方式的本发明的第一至第四实施方式及多种组合的显示设备组装体(下文中，将简单统称“根据本发明实施方式的显示设备组装体”)中，速度测量装置和加速度测量装置可以为已知的速度测量装置和已知的加速度测量装置或已知的速度/加速度测量装置。另外，在根据包括上述各种优选实施方式的本发明的第二至第四实施方式的显示设备组装体中，图像显示装置可以为用于右眼的图像显示装置、用于左眼的图像显示装置或用于左右眼的两个图像显示装置。速度测量装置或加速度测量装置可以与显示设备分开设置，或可以与显示设备集成设置。在根据本发明第一实施方式的显示设备组装体中，基于由速度测量装置测量的显示设备的移动速度来改变会聚角。具体地，可以使得会聚角随着显示设备移动速度的增大而减小，会聚角随着显示设备的移动速度的减小而增大。另外，在根据本发明第二实施方式的显示设备组装体中，基于由速度测量装置测量的显示设备的移动速度来改变光学系统的焦距，从而改变通过图像显示装置所显示的图像的虚像距离。具体地，可以使得虚像距离随着显示设备移动速度的增大而增大，虚像距离随着显示设备速度的减小而减小。另外，在根据本发明第四实施方式的显示设备组装体中，当由加速度测量装置测量的显示设备在其移动期间的加速度的绝对值等于或大于预定值时停止图像显示装置的操作。具体地，例如，预定值可以在2m/s2 lOm/s2的范围内。在根据本发明实施方式的显示设备组装体，作为图像内容，存在文本、符号、编码、 印章、标记、图案、图形、地图、水路图、显示设备(运输装置)的移动速度或加速度的信息或关于运输装置的各种类型的信息，具体地，存在适用于导航的图像内容。根据本发明实施方式的显示设备组装体用在观看者(操作者、驾驶者、乘客或任意其他人)乘坐在包括诸如直升机、飞机、轻型飞机或滑翔机的飞机，诸如汽车、电车、火车、摩托车、双轮车或自行车的各种车辆及轮船的各种类型的运输装置或运输工具的状态。可以采用这样一种结构，其中，用于在图像形成装置中生成图像的图像信号存储在显示设备组装体所包括的控制装置中。根据这些情况，可以通过适当的单元以包括蓝牙和Wi-Fi的无线方式或有线方式将图像从运输装置传输至显示设备组装体。随后，通过控制装置对图像信号执行用于显示图像的处理。从计算设备所输出的包括移动速度或加速度的各种类型的信息数据以有线方式或无线方式被传输至控制装置，控制装置对包括移动速度或加速度的各种类型信息执行处理。控制装置(控制单元或控制电路)可以由已知的电路构成。另外，如下实例所表示的各种类型的数据可以被存储在控制装置所包括的存储单元中。另外，如下实例所表示的各种类型的数据可以依赖于移动装置的类型或模式而改变， 并且依赖于移动单元的类型、模式等的各种类型数据的每一种可以存储在存储单元中。存储单元可以是已知的存储单元，例如，存储卡。图像的显示位置可以为不干扰观看实空间中的实像的位置。显示设备的移动速度与会聚角之间的关系输入至图像形成装置的用于改变会聚角图像信号的控制显示设备的移动速度与移动装置的移动量之间的关系显示设备的移动速度与旋转移动装置的旋转移动量之间的关系显示设备的移动速度与液体透镜的操作状态之间的关系
显示设备的移动速度与液体棱镜的操作状态之间的关系显示设备的移动速度与虚像距离之间的关系显示设备的移动速度与图像的尺寸之间的关系显示设备的移动速度与图像的亮度之间的关系显示设备的移动速度与图像的分辨率之间的关系显示设备的移动速度与图像的内容之间的关系加速度的预定值可选地，在根据包括上述各种优选形式和结构的本发明实施方式的显示设备组装体中，可以采用这样一种结构，其中，包括在显示设备中的控制装置包括存储单元，由用于显示图像的多个图像信号所构成的数据组存储在存储单元中，每个图像信号由多组具有不同显示尺寸的不同尺寸显示数据构成，基于显示设备的移动速度与图像尺寸之间的关系通过控制装置从存储单元中多组不同尺寸显示数据中读出一组不同尺寸显示数据，并且在显示设备中显示基于这一组不同尺寸显示数据的图像。在具有这种结构的显示设备组装体中，由于从存储单元中多个不同尺寸显示数据中读出一组不同尺寸显示数据，并且在图像形成装置中显示基于这一组不同尺寸显示数据的图像，所以很难在由眼睛观看的实像(视点集中在其上)的尺寸和所述图像的尺寸之间出现不平衡。可选地，在根据包括上述各种优选形式和结构的本发明实施方式的显示设备组装体中，可以采用这样一种结构，其中，包括在显示设备中的控制装置包括存储单元，由用于显示图像的多个图像信号(例如，文本数据)所构成的数据组存储在存储单元中，每个图像信号由多组具有不同显示语言的不同语言显示数据构成，通过控制装置从存储单元中多组不同语言显示数据中读出一组不同语言显示数据，并且在显示设备中显示基于这一组不同语言显示数据的图像。作为选择或指定一种语言作为显示语言的方法的实例，存在这样一种方法，例如，其中，在控制装置中设置按钮或开关，并且手动设计或选择一种语言作为显示语言。在具有这样的结构的显示设备组装体中，由于通过控制单元从存储单元中图像信号的多组不同语言显示数据中读出一组不同语言显示数据，并且在图像形成装置中显示基于这一组不同语言显示数据的图像，所以能够以简单的方式通过观看者所使用的语言来执行图像显示。这里，可以根据所使用的显示设备或系统来适当选择构成图像信号的图像数据的格式，例如，图像数据可以为通过文本串所形成的文本数据或被形成为图像的数据。数据组数目基本上是任意的，并且，构成数据组的数据的组数和显示数据的组数基本上是任意的。 例如，显示数据的数据结构可以为通过文本串所形成的文本数据或通过将文本串形成为图像所获取的图像数据。具有不同尺寸的显示数据可以为通过具有不同字体大小的文本串所形成的文本数据，或可以为通过将具有不同字体大小的文本串形成为图像所获取的图像数据。显示数据的显示语言基本上是任意的。通过对显示数据执行预定的信号处理，能够获取图像信号。另外，可以适当地组合上述各种显示设备组装体。在根据本发明实施方式的显示设备组装体中，可以采用这样一种结构，其中，进一步包括光接收传感器，并且基于由光接收传感器获取的环境(显示设备组装体所处的环境)的亮度信息来控制光学装置中将被显示的图像的亮度。具体地，作为光接收传感器的实例，存在光电二极管或上述相机或成像设备中所包括的用于测量曝光的光接收设备。在构成根据包括上述各种优选形式和结构的本发明实施方式的显示设备组装体的图像显示装置(下文中，简称为“根据本发明实施方式的图像显示装置)中，光学装置可以被构成为包括(a)导光板，入射至其中的光通过全反射在内部传播，此后，所述光从中输出；(b)第一偏转单元，偏转入射至导光板的光，使得入射至导光板的光在导光板内部被全反射；以及(c)第二偏转单元，多次偏转通过全反射在导光板内部传播的光，从而将通过全反射在导光板内部传播的光从导光板输出。这里，术语“全反射”表示内部全反射或在导光板内部的全反射。下文中，“全反射”表示同样的意思。将从图像形成装置中心输出并穿过位于图像形成装置侧面的光学系统的节点的光束称作“中心光束”，并且将中心光束中垂直入射至光学装置的光束称作“中心入射光束”。将中心入射光束入射至光学装置的点设定为光学装置中心点，将通过光学装置中心点并平行于光学装置轴线的轴线称作X轴，并且将通过光学装置中心点并与光学装置法线一致的轴线称作Y轴。根据本发明实施方式的显示设备组装体中的水平方向为平行于X轴的方向，并且可以被称作“X轴方向”。这里，光学系统设置在图像形成装置与光学装置之间，并且使从图像形成装置出射的光成为平行光。随后，通过光学系统被形成为平行的光束入射至光学装置、被引导并被输出。另外，将第一偏转单元的中心点设定为“光学装置中心点”。在根据本发明实施方式的图像显示装置中，中心光束可以被构成为以角度(θ) 而不是0°与XY平面相交。然而，图像显示装置的结构并不限于此。因此，在将图像显示装置安装至眼镜型框架的连接部时对图像显示装置的连接角的限制降低，从而能够获取很高的设计自由度。当假设XY平面与水平面一致时，中心光束与XY平面相交的角度θ可以被构造作为仰角(elevation angle)。换句话说，中心光束可以被构造成从XY平面的下侧向 XY平面与XY平面相交。在这样的情况下，优选地，XY平面以除0°之外的角度与垂直面相交，并且更优选地，XY平面以角度θ，与垂直面相交。此外，尽管角度θ，的最大值并不受到限制，但是其可以为5°。这里，水平面在观看者观看位于水平方向上的目标(例如，位于无穷远处的目标，例如，地平线)时包括视线(观看者的水平视线)，并且水平面为包括观看者的水平定位的两个瞳孔的平面。另外，垂直面为垂直于水平面的平面。可选地，可以采用这样一种结构，其中，当观看者观看位于水平方向上的目标(例如，位于无穷远处的目标，例如，地平线)时，从光学装置输出并且入射至观看者瞳孔的中心光束形成俯角。例如， 相对于水平面的俯角可以处于5° 45°范围内。这里，可以构造为使得第一偏转单元反射入射至导光板的光，并且第二偏转单元多次透射并反射通过全反射在导光板内部传播的光。在这种情况下，可以构造为使得第一偏转单元用作反射镜，而第二偏转单元用作半透射镜。在这样的结构中，例如，第一偏转单元由包含合金的金属构成，并且能够通过反射入射至导光板的光的光反射膜(一种镜面)或衍射入射至导光板的光的衍射光栅(例如， 全息衍射光栅膜)而构成。另外，第二偏转单元能够由层压了多层介电层压膜的多层层压结构体、半透明反射镜、偏振光束分离器或全息衍射光栅膜构成。第一偏转单元或第二偏转单元设置在导光板内部(置于导光板内部)。在第一偏转单元中，入射至导光板的平行光被反射或衍射，使得入射至导光板的平行光在导光板内部被全反射。另一方面，在第二偏转单元中，通过全反射在导光板内部传播的平行光被多次反射或衍射，从而以平行光的状态从导光板中输出。可选地，可以构造为使得第一偏转单元衍射入射至导光板的光，并且第二偏转单元多次衍射通过全反射在导光板内部传播的光。在这样的情况下，第一偏转单元和第二偏转单元可以为由衍射光栅设备构成的结构，此外，衍射光栅设备可以由反射型衍射光栅设备或透射型衍射光栅设备形成，或者可以构造为使得一个衍射光栅设备由反射型衍射光栅设备形成，而另一个衍射光栅设备由透射型衍射光栅设备形成。作为反射型衍射光栅设备的实例，存在反射型体积全息衍射光栅。为便于描述，可以将由反射型体积全息衍射光栅形成的第一偏转单元称作“第一衍射光栅组件”，并且可以将由反射型体积全息衍射光栅形成的第二偏转单元称作“第二衍射光栅组件”。根据本发明实施方式的图像显示设备组装体，可以执行单色(例如，绿色)的图像显示。然而，在执行彩色图像显示的情况下，为了使第一衍射光栅组件或第二衍射光栅组件符合具有P种不同波带(或波长)的光的P种类型(例如，P = 3，并且为红色、绿色及蓝色三种类型)的衍射和反射，可以通过层压由反射型体积全息衍射光栅所形成的P层衍射光栅层来构成第一衍射光栅组件或第二衍射光栅组件。在每个衍射光栅层中，形成了对应于一种波带(或波长)的干涉条纹。可选地，为了符合具有P种不同类型波带(或波长) 的P种类型光的衍射和反射，可以在由一层衍射光栅层形成的第一衍射光栅组件或第二衍射光栅组件中形成P种类型的干涉条纹。可选地，例如，可以构造为使得视角被划分为三等分，并且通过层压对应于每个视角的衍射光栅层来形成第一衍射光栅组件或第二衍射光栅组件。通过采用这样的结构，衍射效率增加，衍射允许角(diffraction acceptance angle) 增大，并且能够实现通过使用第一衍射光栅组件或第二衍射光栅组件在衍射和反射具有每个波带(或波长)的光时的衍射角的最优化。作为形成第一衍射光栅组件或第二衍射光栅组件的材料，存在光敏聚合物材料。 由反射型体积全息衍射光栅形成的第一衍射光栅组件和第二衍射光栅组件的组成材料和基本结构可以与普通的反射型体积全息衍射光栅相同。反射型体积全息衍射光栅表示仅衍射和反射第一级衍射光的全息衍射光栅。在衍射光栅组件中，从内部在其表面上形成干涉条纹，并且形成相关干涉条纹的方法可以与其通常的形成方法相同。具体地，例如，可以通过在一侧的第一预定方向上以目标光照射构成衍射光栅组件的组件(例如，光聚合材料) 并且同时在另一侧的第二预定方向上以参考光照射构成衍射光栅组件的组件将通过目标光和参考光形成的干涉条纹记录在构成衍射光栅组件的组件中。通过适当地选择第一预定方向、第二预定方向以及目标光和参考光的波长，能够获取衍射光栅组件的表面上的干涉条纹的期望节距和干涉条纹的期望的倾度(倾角)。干涉条纹的倾角表示由衍射光栅组件的表面(或衍射光栅层)与干涉条纹所形成的角。在通过作为由反射型体积全息衍射光栅形成的P层的衍射光栅层的层压结构构成第一衍射光栅组件或第二衍射光栅组件的情况下，可以通过使用这样一种方法来执行衍射光栅层的层压，其中，在分别制造作为P层的衍射光栅层之后，例如，通过使用紫外可固化粘合剂层压(粘结)作为P层的衍射光栅层。可选地，可以通过使用这样一种方法制造作为P层的衍射光栅层，其中，在使用具有粘合性的光敏聚合物材料来制造作为一层的衍射光栅层之后，通过在其上顺序粘附具有粘合性的光敏聚合物材料来制造衍射光栅层。可选地，在根据本发明实施方式的图像显示装置中，可以采用这样一种结构，其中，光学装置由半透射镜构成，从图像形成装置输出的光入射至该半透射镜从而朝向观看者的瞳孔被输出。另外，可以采用从图像形成装置输出的光通过空气传播并入射至半透射镜的结构，或者可以采用所述光通过诸如玻璃板或塑料板的透明组件(具体地，由与构成随后描述的导光板的材料相同的材料构成的组件)内部传播并入射至半透射镜的结构。另外，半透射镜可以通过透明组件附接至图像形成装置，或者半透射镜可以通过透明组件之外的组件附接至图像形成装置。在根据包括上述各种优选形式和结构的本发明实施方式的图像显示装置中，可以采用这样一种结构，其中，图像形成装置具有以二维矩阵图案设置的多个像素。为便于描述，将这样的图像形成装置的结构称作“根据第一结构的图像形成装置”。作为根据第一结构的图像形成装置的实例，例如，存在由反射型空间光调制装置和光源构成的图像形成装置；由透射型空间光调制装置和光源构成的图像形成装置；以及由诸如有机EL(电发光)、无机EL或发光二极管(LED)的发光装置构成的图像形成装置。对于上述图像形成装置，优选使用由反射型空间光调制装置和光源构成的图像形成装置。作为空间光调制装置的实例，存在光阀，例如，诸如LCOS(硅上液晶)的透射型或反射型液晶显示装置和数字微镜设备(DMD)，而作为光源的实例，存在发光装置。此外，反射型空间光调制装置可以具有由液晶显示装置及偏振光束分离器形成的结构，所述偏振光束分离器反射一部分从光源发射的光并将该部分光引导至液晶显示装置并允许被液晶显示装置反射的一部分光通过其中从而被引导至光学系统。作为构成光源的发光装置的实例，存在红色发光装置、绿色发光装置、蓝色发光装置及白色发光装置。可选地，可以通过使用光导管执行从红色发光装置、绿色发光装置及蓝色发光装置所发射的红色光、绿色光及蓝色光的色彩混合和亮度均一化来获取白色光。作为发光装置的实例，存在半导体激光设备、固态激光器及LED。可以基于图像显示装置所需的规格来确定像素的数量。作为像素数量的具体值的实例，存在 320X 240,432X 240,640X480,1024X 768、1920X 1080 等。可选地，在根据包括上述优选形式和结构的本发明实施方式的图像显示装置中， 图像形成装置可以具有这样一种结构，其中，包括光源及扫描从光源所发射的平行光的扫描单元。为便于描述，将这样的图像形成装置的结构称作“根据第二结构的图像形成装置”。作为根据第二结构的图像形成装置的光源的实例，存在发光装置。具体地，存在红色发光装置、绿色发光装置、蓝色发光装置及白色发光装置。可选地，可以通过使用光导管执行从红色发光装置、绿色发光装置及蓝色发光装置所发射的红色光、绿色光及蓝色光的色彩混合和亮度均一化来获取白色光。作为发光装置的实例，存在半导体激光设备、固态激光器及LED。可以基于图像显示装置所需的规格来确定根据第二结构的图像形成装置的像素(虚像素)的数量。作为像素数量的具体值的实例，存在320XM0、432XM0、640X480、 10MX768、1920X1080等。另外，在执行彩色图像显示并且光源由红色发光装置、绿色发光装置及蓝色发光装置构成的情况下，例如，优选地通过使用正交棱镜执行色彩合成。作为扫描单元的实例，可以给出具有能够在二维方向上旋转的微镜和对从光源所发射的光执行水平扫描和垂直扫描的藉由电流镜(galvano-mirror)的MEMS (微机电系统)。在根据第一结构的图像形成装置或根据第二结构的图像形成装置中，通过光学系统(作为平行光束形成输出光的光学系统，并且可以被称作“平行光输出光学系统”;更具体地，例如，准直光学系统或中继光学系统)作为多束平行光束而形成的光入射至导光板。然而，对于平行光束的这种需求基于光入射至导光板时的光波前信息有必要在光通过第一偏转单元和第二偏转单元从导光板输出之后被保存。另外，为了生成多束平行光束，具体地， 例如，图像形成装置的光输出部可以位于平行光输出光学系统的焦距处的地方(位置)。平行光输出光学系统具有在光学装置的光学系统中将像素的位置信息转换成角度信息的功能。在根据本发明实施方式的显示设备组装体中，作为平行光输出光学系统的实例，存在由凸透镜、凹透镜、自由曲面棱镜及全息透镜的其中之一或其组合构成的整体上具有正的屈光力的光学系统。在平行光输出光学系统与导光板之间，可以设置具有开口部的遮光组件， 从而不允许不期望的光从平行光输出光学系统中发射并入射至导光板。导光板具有与导光板的轴线(X轴)平行延伸的两个平行面(第一和第二面)。当将光入射在其上的导光板的面表示为导光板入射面，而将光从其输出的导光板的面表示为导光板输出面时，可以通过第一面构成导光板入射面和导光板输出面，或者可以构造为使得导光板入射面由第一面构成，而导光板输出面由第二面构成。作为构成导光板的材料的实例，存在石英晶体玻璃、包含诸如BK7的光学玻璃的玻璃及塑料材料(例如，PMMA、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、非晶态聚丙烯基树脂或包含AS树脂的苯乙烯基树脂)。导光板的形状并不限定于平行板，而是可以具有曲面形状。基于通过速度测量装置测量的显示设备的移动速度，在根据本发明第一实施方式的显示设备组装体中改变会聚角，在根据本发明第二实施方式的显示设备组装体中改变光学系统的焦距，在根据本发明第三实施方式的显示设备组装体中改变在光学装置中所显示的图像的尺寸、图像的亮度、图像的分辨率及图像的内容中的至少一个，并且在根据本发明第四实施方式的显示设备组装体中基于由加速度测量装置所测量的加速度停止图像显示装置的操作。可以根据从控制装置所提供的控制信号来控制这样的操作。在根据本发明实施方式IA的显示设备组装体中，能够通过控制输入至构成至少一个图像显示装置的图像形成装置的图像信号控制图像形成装置中的图像形成位置，更具体地，通过在图像形成装置中在水平方向(X轴方向)上移动图像形成位置来改变会聚角。在根据本发明实施方式IB的显示设备组装体中，通过移动装置在水平方向(X轴方向)上相对移动图像形成装置的光轴和光学系统的光轴。具体地，作为实例，可以采用这样一种结构，其中，当固定一个图像显示装置的图像形成装置的光轴与光学系统的光轴之间的位置关系的同时，在水平方向(X轴方向)上相对移动另一个图像显示装置的图像形成装置的光轴与光学系统的光轴的位置。可选地，作为实例，存在这样一种结构，其中，在水平方向(X轴方向)上相对移动两个图像显示装置的图像形成装置的光轴与光学系统的光轴的位置。在这样的结构中，从光学系统输出并入射至光学装置的平行光相对于光学装置的入射角(由中心光束与XY平面形成的角度，下文中，称作“XY面入射角”)发生改变。另外， 在这样的结构中，可以采用这样一种方式，其中，将图像形成装置和光学系统中的一个放置在例如由齿条传动单元构成的移动引导单元中，并且通过电机和小齿轮在移动引导单元上移动图像形成装置和光学系统中的一个。可选地，可以采用这样一种方式，其中，将图像形成装置和光学系统中的一个放置在移动引导单元中，并且通过使用压电装置或超声电机在移动引导单元上移动图像形成装置和光学系统中的一个。
在根据本发明实施方式IC的显示设备组装体中，通过旋转移动装置旋转图像形成装置和光学系统。具体地，当固定两个图像显示装置的图像形成装置的光轴与光学系统的光轴之间的位置关系的同时，可以通过操作压电装置、电机或超声电机使得至少一个图像显示装置围绕作为旋转轴的Z轴旋转。甚至在这种情况下，从光学系统输出并入射至光学装置的平行光相对于光学装置的η面入射角发生改变。在根据本发明实施方式ID的显示设备组装体中，操作液体透镜，并且可以通过利用电润现象的已知的液体透镜来构成组成光学系统的相关的液体透镜。通过液体透镜的操作，在将光学系统的光轴与Y轴之间的关系保持为恒定的同时，光学系统的光轴可以在水平方向(X轴方向)上移动，或者可以改变光学系统的光轴相对于H面的角度。甚至在这样的结构中，从光学系统输出并入射至光学装置的平行光相对于光学装置的^面入射角发生改变。在根据本发明实施方式IE的显示设备组装体中，操作液体棱镜，并且可以通过利用电润现象的已知的液体棱镜构成组成光学系统的一部分的相关的液体棱镜。通过液体棱镜的操作，可以改变光学系统相对于H面的光轴。甚至在这样的结构中，从光学系统输出并入射至光学装置的平行光相对于光学装置的TL面入射角发生改变。在根据本发明实施方式的显示设备组装体中，可以通过设置在观看者正面侧的正面部和通过铰链安装至正面部两端从而可以自由旋转的两个镜腿部构成框架。另外，在每个镜腿部的端部安装了耳带部(ear band portion)。图像显示装置安装至框架，具体地，例如，图像形成装置可以安装至镜腿部。此外，根据本发明实施方式的显示设备组装体可以采用安装了鼻托的结构。换句话说，当看根据本发明实施方式的显示设备组装体的整个显示设备时，框架和鼻托的组装体具有基本上与普通眼镜相同的结构。另外，可以包括或不包括眼镜型框架部。构成框架的材料可以为金属、合金或塑料或其组合，并且可以为与构成普通眼镜相同的材料。鼻托的结构和构造可以是已知的。另外，可以根据需要采用这样一种结构，其中，成像设备被安装至正面部的中心部。具体地，例如，通过由CCD或CMOS传感器和透镜形成的固态成像设备构成成像设备。例如，从成像设备延伸的配线可以通过正面部连接至一个图像显示装置(或图像形成装置)， 此外，其可以被包括在从图像显示装置(或图像形成装置)延伸的配线中。在根据本发明实施方式的显示设备组装体的显示设备中，鉴于设计或佩戴的方便，优选采用这样一种结构，其中，从两个图像形成装置延伸的配线(信号线、电源线等)通过镜腿部和耳带部的内部从耳带部的尖端部向外部延伸以连接至控制装置(控制单元或控制电路)。此外，可以采用这样的一种结构，其中，每个图像形成装置包括耳机部，来自每个图像形成装置的用于耳机部的配线通过镜腿部和耳带部的内部从耳带部的尖端部向耳机部延伸。作为耳机部的实例，存在内耳型耳机部和管道式耳机部。具体地，优选这样一种结构，其中，来自耳带部的尖端部用于耳机部的配线卷绕在耳廓(耳被囊)的后侧，并延伸至耳机部。实施方式1实施方式1涉及本发明第一实施方式，更具体地，涉及根据本发明实施方式IA的显示设备组装体。图1是根据实施方式1的显示设备的图像显示装置的概图，并且根据实施方式1的显示设备由头部安装型显示器(HMD)构成。另外，图2示意性表示在构成根据实施方式1的显示设备的图像显示装置的导光板中的光的传播，图3为从上侧看去的显示设备的示意图，而图4为其从侧面看去的示意图。此外，图5为从正面看去的根据实施方式 1的显示设备的示意图，图6是示出了根据实施方式1的显示设备组装体的显示设备被安装在观看者头部而从上侧看去的状态的示图(这里，仅示出图像显示装置，而没有示出框架)，并且图7A示出了根据实施方式1的图像信号的实例。在图2中，图像形成装置的光轴和光学系统的光轴在水平方向(X轴方向)上移动之前的中心光束由实线表示，而移动之后的中心光束由虚线表示。仅在图3中示出了速度测量装置31和加速度测量装置32。根据实施方式1或实施方式2 16的任意一个的显示设备组装体包括显示设备；以及速度测量装置31，测量显示设备的移动速度(下文中，可以简称为“移动速度”)。显示设备包括(A)安装至观看者(操作者、驾驶者、乘客或任意其他人)20的头部的眼镜型框架10;以及(B)安装至框架10用于左右眼的两个图像显示装置100、200、 300、400及500。换句话说，显示设备为包括两个图像显示装置的双眼型。图像显示装置 100、200、300、400及500的每个包括(A)图像形成装置111或211 ； (B)光学系统(平行光输出光学系统)112或254，将从图像形成装置111或211输出的光形成平行光；以及(C)光学装置(导光单元)120、320或520，从光学系统112或2M输出的光入射至光学装置并被引导从而输出。图像显示装置100、200、300、400及500可以固定地安装至框架，或可以可拆卸地安装至框架。这里，光学系统112和2M设置在图像形成装置111和211与光学装置120、320及520之间。通过光学系统112和2M作为平行光而形成的光束入射至光学装置120、320及520，并被引导从而输出。图像形成装置111或211显示单色(例如，绿色) 图像。另外，光学装置120、320及520为半透射型(透视型)。具体地，至少面向观看者20 双眼的光学装置的一部分(具体地，随后描述的导光板121和321及第二偏转单元140和 340)为半透射的(透视)。另外，在实施方式1或随后描述的实施方式2 16的任意一个中，将从图像形成装置111或211中心输出并通过位于图像形成装置侧的光学系统112和254的节点的光束 (中心光束CL)中的垂直入射至光学装置120或320的中心入射光束入射至光学装置120、 320或520的点设定为光学装置的中心点0，将通过光学装置中心点0并平行于光学装置 120,320或520的轴线方向的轴线设定为X轴，并且将通过光学装置中心点0并与光学装置 120,320或520的法线一致的轴线设定为Y轴。另外，接下来所描述的第一偏转单元130或 330的中心点为光学装置中心点0。根据实施方式1或随后描述的实施方式2 15的任意一个的光学装置120或320 包括(a)导光板121或321，其中，入射至导光板的光通过全反射而传播至内部，随后所述光从中输出；(b)第一偏转单元130或330，偏转入射至导光板121或131的光，使得入射至导光板121或321的光在导光板121或321内部被全反射；以及(c)第二偏转单元140或340，多次偏转通过全反射在导光板121或321内部传播的光，以用来从导光板121或321输出通过全反射在导光板121或321内部传播的光。这里，在实施方式1中，第一偏转单元130和第二偏转单元140设置在导光板121
18内部。第一偏转单元130反射入射至导光板121的光，而第二偏转单元140多次透射并反射通过全反射在导光板121内部传播的光。换句话说，第一偏转单元130用作反射镜，而第二偏转单元140用作半透射镜。具体地，设置在导光板121内部的第一偏转单元130由铝 (Al)形成，并且通过反射入射至导光板121的光的光反射膜(一种反射镜)构成。另一方面，设置在导光板121内部的第二偏转单元140通过其中层压了多层介电层压膜的多层层压结构体构成。例如，介电层压膜由作为高介电常数材料的T^2膜和作为低介电常数材料的SiO2膜构成。在JP-T-2005-521099中披露了其中层压了多层介电层压膜的多层结构体。 在图中，尽管示出了 6层介电层压膜，但是介电层压膜并不限于此。通过与构成导光板121 相同的材料构成的薄片插入在介电层压膜与介电层压膜之间。在第一偏转单元130中，入射至导光板121的平行光被反射(或被衍射)，使得入射至导光板121的平行光在导光板 121内部被全反射。另一方面，在第二偏转单元140中，通过全反射在导光板121内部传播的平行光被多次反射(或被衍射)，并且以平行光状态从导光板121输出向观看者20的瞳孔21。关于第一偏转单元130，可以构造为通过切割导光板121的设置第一偏转单元130 的部分124，使得其上将形成第一偏转单元130的倾斜面设置在导光板121中，在所述倾斜面上真空沉积光反射膜，并且然后将通过导光板121切割的部分IM粘结至第一偏转单元 130。另外，关于第二偏转单元140，可以构造为通过使用与构成导光板121相同的材料(例如，玻璃)制造其中层压了多层介电层压膜(例如，可以通过使用真空沉积法进行沉积)的多层层压结构体，通过切割导光板121的设置第二偏转单元140的部分125来形成斜面，将多层层压结构体粘结至斜面，并且通过执行研磨等修饰外部形状。从而，能够获得第一偏转单元130和第二偏转单元140设置在导光板121内部的光学装置120。这里，在实施方式1或随后描述的实施方式2 15的任意一个中，由光学玻璃材料或塑料材料形成的导光板121或321具有平行于根据导光板121或321的内部全反射的光传播方向(X轴)延伸的两个平行面(第一面122或322和第二面123或32 。第一面 122或322和第二面123或323彼此面对。因此，平行光从对应于光入射面的第一面122或 322入射，入射的平行光通过全反射在内部传播，随后，从对应于光输出面的第一面122或 322输出。然而，本发明的实施方式并不限于此，因此，可以构造为使得光入射面由第二面 123或323构成，而光输出面由第一面122或322构成。在实施方式1或随后描述的实施方式11中，图像形成装置111为根据第一结构的图像形成装置，并且具有以二维矩阵图案设置的多个像素。具体地，通过反射型空间光调制装置150和由发射白光的发光二极管形成的光源153来构成图像形成装置111。每个图像形成装置111整体被安装至壳体113(由图1或图20中的点划线表示)内部，并且在壳体113 中设置开口部(图中没有示出)，从光学系统(平行光输出光学系统或准直光学系统)112 输出的光通过开口部。反射型空间光调制装置150由液晶显示装置(LCD) 151和偏振光束分离器152构成，其中，液晶显示装置(LCD) 151由作为光阀的LCOS形成，偏振光束分离器 152反射从光源153发射的部分光以使得该部分光被引导至液晶显示装置151并允许由液晶显示装置151反射的部分光穿过并将该部分光引导至光学系统。液晶显示装置151包括以二维矩阵图案设置的多个(例如，640X480)像素(液晶单元)。偏振光束分离器152具有已知的结构和构造。从光源153发射的无偏振的光与偏振光束分离器152碰撞。偏振光束分离器152允许P偏振分量穿过，从而输出至系统外部。另一方面，S偏振分量由偏振光束分离器152反射，从而入射至液晶显示装置151，并在液晶显示装置151内部被反射，从而从液晶显示装置151中输出。这里，当从液晶显示装置151输出的光中的从用于显示“白色”的像素发射的光包括大量的P偏振分量时，在上述光中的从用于显示“黑色”的像素发射的光包括大量的S偏振分量。因此，从液晶显示装置151输出并与偏振光束分离器152 碰撞的光的P偏振分量穿过偏振光束分离器152，并被引导至光学系统112。另一方面，S 偏振分量被偏振光束分离器152反射，并返回至光源153。例如，光学系统112由凸透镜构成，并生成平行光。因此，图像形成装置111(具体地，液晶显示装置151)被设置在光学系统112的焦距的地方(位置)处。框架10由以下形成正面部11，设置在观看者20的正面侧；两个镜腿部13，通过铰链12被安装至正面部11的两端，从而可自由旋转；以及耳带部(也被称作镜腿端部或耳垫)14，被安装至每个镜腿部13的尖端部。另外，安装了鼻托10’。换句话说，框架10与鼻托10’的组装体具有基本上与普通眼镜相同的结构。此外，通过使用安装组件19将每个壳体113安装至镜腿部13。通过使用金属或塑料制造框架10。这里，可以通过使用安装组件 19将每个壳体113可拆卸地安装至镜腿部13。此外，在观看者拥有并佩戴眼镜的情况下， 可以通过使用安装组件19将每个壳体113可拆卸地安装至观看者所拥有的眼镜型框架的镜腿部。另外，从图像形成装置11IA和11IB延伸的配线(信号线、电源线等)15通过镜腿部13和耳带部14内部从耳带部14的尖端部向外延伸，从而连接至控制装置(控制电路或控制单元)18。此外，图像形成装置IllA和IllB的每一个具有耳机部16以及从每个图像形成装置IllA和IllB延伸的用于耳机部的配线16’，该配线16’通过镜腿部13和耳带部 14的内部从耳带部14的尖端部延伸至耳机部16。具体地，用于耳机部的配线16’从耳带部14的尖端部延伸，从而卷绕在耳廓(耳被囊)的后侧，并延伸至耳机部16。通过采用这样的结构，能够形成简单的显示设备，而不会给出耳机部16和用于耳机部的配线16’以混乱方式设置的印象。另外，根据需要，通过使用适当的安装组件(图中未示出)将由通过CCD传感器或 CMOS传感器及透镜(图中未示出)所形成的固态成像设备构成的成像设备17安装至正面部11的中心部11’。从成像设备17输出的信号通过从成像设备17延伸的配线(图中未示出)传输至图像形成装置111A。如图7A所示，例如，通过作为命令开始标志的“SYNC”、作为用于每个命令类型的特定ID的“MSG_ID”、表示整个命令长度的数据“LENG”、表示水平方向上图像显示开始位置的数据“P0S_X”、表示垂直方向上图像开始位置的数据“P0S_Y”、待被显示的图像的数据 “DATA”以及命令错误核查“FCS”构成图像信号。如上所述，配线(信号线、电源线等)15连接至控制装置(控制电路)18。从控制装置18中包括的存储单元中读出图像信号。然后，控制装置18对图像信号执行用于显示图像的处理，并且图像形成装置111和211基于数据“DATA”生成图像。这些图像通过光学系统112和2M及光学装置120、320及520最终到达佩戴显示设备的观看者20的双眼。可以通过已知的电路构成控制装置18。作为图像内容，存在文本、符号、代码、印章、标记、图案、图形、地图、水路图、显示设备(运输装置)的移动速度或加速度的信息或关于运输装置的各种信息，具体地，存在适用于导航的图像内容。在实施方式1中，假设佩戴了显示设备组装体的观看者(操作者、驾驶者、乘客或任意其他人)乘坐作为汽车的运输装置(运输工具)。在根据实施方式1的显示设备组装体中，会聚角基于通过速度测量装置31测量的显示设备的移动速度来改变。这里，通过全球定位系统(GPS)和基于从全球定位系统(GPS)所提供的数据获取移动速度的计算设备来形成速度测量装置31。这里，全球定位系统(GPS)和计算设备可以由已知的全球定位系统和已知的计算设备构成。具体地，通过GPS以恒定时间间隔At重复测量运输装置(或显示设备)的位置。 通过将该位置数据传输至计算设备，计算设备获取恒定时间间隔At之间的移动距离AD。 因此，计算设备能够获取每个恒定时间间隔At之间的移动速度ν = AD/At。随后，以有线或无线方式将诸如移动速度ν或平均移动速度Vare的移动速度信息传输至控制装置18，在控制装置18的控制下基于诸如移动速度ν或平均移动速度ν·的移动速度信息来改变会聚角9a。v。换句话说，根据实施方式1，通过控制输入至构成图像显示装置100、200、300、400及500的至少一个(具体地，用于左右眼的两个)图像形成装置 111和211的图像信号来改变会聚角θ a。v。具体地，可以基于诸如移动速度ν或平均移动速度Vare的移动速度信息通过控制装置18从存储单元中读取用于根据图像信号在水平方向上将图像的位置移动+k像素或-k像素的信号(会聚角控制信号)。可以构造为使得预先检查对应于在水平方向上将图像移动一个像素的会聚角θ aoV的改变量或虚像距离的改变量，并且将这样的关系存储在控制装置18的存储单元中。如上，通过基于移动速度信息移动由用于左右眼的两个图像显示装置100、200、300、400及500所获取的两个图像，可以将虚像设置在期望的位置处。换句话说，通过在水平方向上改变由构成图像显示装置100、 200,300,400及500的光学装置120、320及520所显示的两个图像的距离(间隙)，能够根据移动速度ν或平均移动速度Vare的值改变会聚角θ a。v。在控制装置18中所包括的存储单元中，预先存储了显示设备的移动速度与会聚角之间的关系、用于改变会聚角的输入至图像形成装置的图像信号的控制等。具体地，例如，在存储单元中预先存储了上述移动速度ν或平均移动速度Vare的值、会聚角θ a。v、虚像距离Lvi及k和-k的值的关系。在移动速度ν或平均移动速度Vare的值很大的情况下，虚像距离Lvi增大，而会聚角ea。v的值减小(换句话说，焦点调节和观看者双眼会聚的调节对应于观看位于相对远处位置处的目标的情况)。此时，为了不使观看者双眼由于调节与会聚之间的矛盾而引起疲劳，优选地，虚像距离Lvi和会聚角(水平面中的主光束交叉角)ea。v 满足下面等式。Lvi X tan ( θ a。v/2) = PD/2这里，例如，左右瞳孔之间的距离PD (单位mm)满足关系“56 ^ PD ^ 74”。然而， 在会聚角θ a。v的值为0的情况下，虚像距离Lvi的值为无穷大。另一方面，虚像距离Lvi和会聚角θ aoV并不是根据显示设备的移动速度而独立计算，因此，通过限定其中任意一个的对应关系，则另一个会被自动确定。将参照图7B描述相应于移动速度执行会聚角的改变。这里，将在虚像距离Lvi处基于由图像显示装置显示的图像信号的图像的会聚角表示为“α ”。另外，将图像位于远离虚像距离Lvi为“C”的情况下的图像的会聚角表示为“ Y ”，并且将图像位于接近虚像距离为“b”的情况下的图像会聚角表示为“ β ”。这里，当PD = 61. 5謹且Lvi = 4000mm时，α =53 分(53，)。将图像形成装置111或211的一个像素定义为3分(3’)。这里，在图像形成装置 111和211及光学系统112和2Μ在水平方向(X轴方向)上被向内侧移动一个像素的情况下，β = 56分(56’)，并且b = 225_。另一方面，在图像形成装置111和211及光学系统112和2M在水平方向上被向外侧移动一个像素的情况下，Y = 50分(50’)，并且c = 228mm。另外，在Lvi = 8000mm的情况下，通过将图像移动一个像素，能够将虚像距离移动约 Im0具体地，例如，可以设定会聚角，使得例如在车辆移动速度等于或高于30km/小时的情况下，虚像距离等于或长于5m。另外，可以设定会聚角，使得例如在车辆移动速度低于 30km/小时的情况下，虚像距离为細。如上，通过将图像的显示位置从预定位置在水平方向上移动期望的像素，能够改变会聚角。换句话说，通过根据基于移动速度(移动速度信息)的会聚角控制信号来控制被输入至构成用于左右眼的两个图像显示装置100、200、300、400及500的图像形成装置 IllA和IllB的图像信号，能够相应于移动速度来改变会聚角。结果，对主视点的距离(视点距离)和由图像显示装置所显示的图像的虚像距离能够被构造成为相同，或者尽可能大致相同。因此，观看实空间的观看者20能够观看到与处于眼前的实际地形结合的由图像显示装置自然显示的图像而无需过多修正或改变焦点，从而提供了视觉识别改善的特别适合于导航使用的显示设备组装体。另外，可以采用这样一种结构，其中，进一步包括光接收传感器，并且基于光接收传感器所处的环境(显示设备放置的环境)的亮度信息来控制待显示在光学装置中的图像的亮度。具体地，作为光接收传感器的实例，存在光电二极管或成像设备17中包括的用于测量曝光的光接收设备。此外，可以采用这样一种结构，其中，速度测量装置31由已知的速度/加速度传感器和基于从速度/加速度传感器所提供的数据获取移动速度的已知的计算设备形成，或者可以采用这样一种结构，其中，速度测量装置31由已知的轮子旋转数检测装置和基于从轮子旋转数检测装置所提供的数据获取移动速度的已知的计算设备形成。在根据实施方式1的显示设备组装体中，在作为图像信号包括待被显示的图像的亮度数据或色度数据(chromaticity data)的情况下，能够可靠地防止依赖于背景很难视觉识别图像的情况。另外，作为亮度数据的实例，存在对应于通过图像显示装置看到的实空间区域亮度的亮度数据。作为色度数据的实例，存在对应于通过图像显示装置看到的实空间区域色度的色度数据。具体地，存在多种情况，其中，当在眼前所形成的实像的色彩亮度及通过半透射型(透视型)光学装置看到的光学装置中所显示的图像的色彩的亮度或平衡不在恒定范围内时，很难很好地同时观看在眼前所形成的实像和图像(虚像)。然而，待被显示的图像的亮度和色彩能够被调节至眼前所形成的实像，因此，能够很好地视觉识别图像。换句话说，能够可靠地防止观看者很难依赖于眼前所形成的实像视觉识别图像的情况。实施方式2实施方式2为实施方式1的变形，并涉及根据本发明实施方式IB的显示设备组装体。在根据实施方式2的显示设备组装体，至少一个图像显示装置(具体地，在实施方式2中，依赖于移动速度的用于左右眼的两个图像显示装置100、200、300、400及500)进一步包括在水平方向(X轴方向)上相对移动图像形成装置IliailA和111B)或211的光轴和光学系统112或邪4的光轴，通过使用移动装置40在水平方向(X轴方向)上相对移动图像形成装置IliailA和111B)或211的光轴和光学系统112或254的光轴来改变会聚角(水平面中的主光束交叉角)。另外，显示设备的移动速度与移动装置的移动量之间的关系等被预先存储在包括在控制装置18中的存储单元中。具体地，如作为概图的图8A、图8B及图2中所示，两个图像显示装置100、200、 300、400及500的每个的图像形成装置111或211的光轴及其光学系统112或2M的光轴的位置可以在水平方向(X轴方向)上相对移动。换句话说，图像形成装置111或211和光学系统112或254中的任意一个(例如，光学系统112或254)置于由齿条传动单元构成的移动引导单元42中，并且通过电机和小齿轮41在移动引导单元42上移动图像形成装置111 或211和光学系统112或254中的任意一个(例如，光学系统112或254)。可选地，可以构造为使得图像形成装置和光学系统中的任意一个置于移动引导单元中，并且通过压电装置或超声电机在移动引导单元上移动图像形成装置和光学系统中的任意一个。更具体地，控制装置18基于显示设备的移动速度信息通过操作电机、小齿轮41等以在水平方向(X轴方向)上相对移动图像形成装置111或211和/或光学系统112或邪4来改变会聚角。移动速度越高，会聚角变得越小。在这样的结构中，从光学系统112或2M输出并入射至光学装置120、130或520 的平行光相对于光学装置120、130和520的TL面入射角发生改变。换句话说，光学系统 112或254的光轴相对于TL面的角度发生改变。这里，通过将图像形成装置111或211和光学系统112或2M从图8A所示的状态移动至图8B所示的状态，会聚角的值增大，并且虚像距离减小。换句话说，虚像接近观看者。换句话说，例如，在水平方向(X轴方向)上相对移动图像形成装置111或211或光学系统112或254，使得图6中所示的点“A”位于期望的位置。另外，在图像形成装置111或211的移动过程中，可以移动整个图像形成装置111 或211，或者可以移动图像形成装置111或211的组成元件的一部分(例如，液晶显示装置 151、扫描单元253等)。如上，通过基于移动速度(移动速度信息)移动由用于右眼和左眼的两个图像显示装置100、200、300、400或500所获取的两个图像，可以将虚像设置在期望的位置处。换句话说，通过在水平方向上或H面入射角上改变在构成图像显示装置100、200、300、400或 500的光学装置120、320或520中所显示的两个图像的距离(间隙)，能够相应于移动速度改变会聚角。由于能够通过在水平方向(X轴方向)上相对移动图像形成装置111或211 和/或光学系统112或2M来改变会聚角，所以可以将由图像显示装置显示的图像的视点距离和虚像距离构造为相同或尽可能大致相同。因此，观看者20能够观看由图像显示装置自然显示的图像，而不用过多地修正或改变焦点。实施方式3实施方式3为实施方式1的变形，具体地，涉及根据本发明实施方式IC的显示设备组装体。图9A和图9B示出了根据实施方式3的显示设备的概图。在根据实施方式3的显示设备，至少一个图像显示装置(在实施方式3中，用于左右眼的两个图像显示装置的每一个)进一步包括使图像形成装置111或211和光学系统112或2M旋转的旋转移动装置43。因此，通过在控制装置18的控制下根据移动速度使用旋转移动装置43旋转图像形成装置111或211和光学系统112或254，改变从光学系统112或邪4输出并入射至光学装置 120或320的平行光相对于光学装置120或320的入射角机面入射角)，换句话说，改变光学系统112或2M的光轴相对于TL面的角度，从而改变会聚角(水平面内的主光束交叉角)。这里，通过将图像形成装置111或211和光学系统112或2M从图9A所示的状态移动至图9B所示的状态，会聚角的值增大，并且虚像距离减小。换句话说，虚像接近观看者。 另外，显示设备移动速度与旋转移动装置的旋转移动量之间的关系预先存储在控制装置18 中包括的存储单元中。这里，通过旋转移动装置43旋转图像形成装置111或211和光学系统112或254。 具体地，当两个图像显示装置的每一个的图像形成装置111或211的光轴与光学系统112 或254的光轴之间的位置关系固定时，可以通过操作压电装置，电机或超声电机相对于作为旋转轴而设置在适当位置处的Z轴来旋转图像显示装置中的至少一个。在这样的结构中，从光学系统112或2M输出并入射至光学装置120或320的平行光相对于光学装置120 或320的TL面入射角发生改变。换句话说，光学系统112或254的光轴相对于H面的角度发生改变。在一些情况下，光学装置120或320可以一起旋转。实施方式4实施方式4也为实施方式1的变形，并涉及根据本发明实施方式ID的显示设备组装体。在根据实施方式4的显示设备组装体中，构成至少一个图像显示装置(在实施方式 4中，用于左右眼的两个图像显示装置的每一个)的光学系统112或2M包括液体透镜44。 因此，在控制装置18的控制下根据显示设备的移动速度通过操作液晶透镜44来改变会聚角(水平面上的主光束交叉角)。另外，显示设备的移动速度与液体透镜的操作状态之间的关系预先存储在控制装置18中包括的存储单元中。构成光学系统112或254的液体透镜44由利用电润现象的已知的液体透镜44构成。通过操作液体透镜44，能够在水平方向(X轴方向)上移动光学系统112或254的光轴，或者能够改变光学系统112或254的光轴相对于TL面的角度，而同时将光学系统112 或254的光轴与Y轴之间的关系保持为恒定。因此，从光学系统112或254中输出并入射至光学装置120或320的平行光相对于光学装置120或320的TL面入射角发生改变。换句话说，光学系统112或254的光轴相对于TL面的角度发生改变。将参照图IOA 图IOC和图IlA 图IlC描述液体透镜44的原理。图IOA是沿着图IOB中所示的线A-A的示意性截面图，图IOB是沿着图IOA中所示的线B-B的示意性截面图(这里，图中未示出第一液体)，图IOC和图IlA 图IlC是沿着图IOA中所示的线 C-C的示意性截面图。这里，在沿着xy面切割时的液体透镜的形状为与实际形状不同的示意性形状。表示图IOA 图IOC和图IlA 图IlC中所示的原理图的液体透镜(为便于描述， 被称作“原理性液体透镜”)包括外壳。这个外壳由以下组件形成第一侧面组件51 ；第二侧面组件52，面对第一侧面组件51 ；第三侧面组件53，连接第一侧面组件51的一个端部与第二侧面组件52的一个端部；第四侧面组件M，连接第一侧面组件51的另一个端部与第二侧面组件52的另一个端部；顶部面板55，安装在第一侧面组件51、第二侧面组件52、第三侧面组件53及第四侧面组件M的顶面；以及底部面板56，安装在第一侧面组件51、第二
24侧面组件52、第三侧面组件53及第四侧面组件M的底面。由这个外壳构成一个透镜室。 该透镜室由构成作为轴线在第一侧面组件51和第二侧面组件52延伸的方向(ζ方向)上延伸的柱面透镜的液体透镜的第一液体65和第二液体66占据。另外，第一电极61安装在顶部面板55的内表面上，第二电极62安装在第一侧面组件51的内表面上，并且第三电极63安装在第二侧面组件52的内表面上。这里，在图 IOA 图IOC中所示的状态中，没有电压施加至第一电极61、第二电极62及第三电极63。当从这个状态开始向第一电极61、第二电极62及第三电极63施加适当的电压时， 第一液体65与第二液体66之间的界面状态改变至图11A、图IlB或图IlC中所示的状态。 这里，图IlA中所示的状态示出了当向第二电极62和第三电极63施加相同电压时的状态， 在透镜室内部形成的沿着xy面被切割时的液体透镜的形状关于光轴OA对称。另外，图IlB 和图IlC中所示的状态示出了当将不同电压施加至第二电极62和第三电极63时的状态， 在透镜室内部形成的沿着xy面被切割时的液体透镜的形状关于光轴OA不对称。这里，图 1IC中所示的第二电极62和第三电极63之间的电位差大于图1IB中所示的状态。如图1IB 和图IlC所示，根据第二电极62和第三电极63之间的电位差，可以改变液体透镜的光焦度 (optical power)，并且液体透镜的光轴OA (由虚线表示)能够在与ζ方向正交的y方向上移动。可选地，通过设置多个均在原理图中示出的液体透镜并适当地控制施加至每个液体透镜的第二电极62和第三电极63的电压，能够整体移动液体透镜的光轴，从而能够整体上改变液体透镜光轴的倾斜，从而能够作为整体在液体透镜中构成菲涅尔透镜。图12、图13A 图13C及图14A和图14B示出了根据实施方式4的实际液体透镜 44的示意性截面图。图12是沿着图IOB中所示的线A-A的示意性截面图，而图13A 图 13C及图14A和图14B是沿着图12中所示的线C-C的示意性截面图。另外，沿着图12中所示的线B-B的示意性截面图类似于图IOB中所示。液体透镜44包括㈧外壳，其包括第一侧面组件51 ；第二侧面组件52，面对第一侧面组件51 ；第三侧面组件53，连接第一侧面组件51的一个端部与第二侧面组件52的一个端部；第四侧面组件M，连接第一侧面组件51的另一个端部与第二侧面组件52的另一个端部；顶部面板阳，安装在第一侧面组件51、第二侧面组件52、第三侧面组件53及第四侧面组件讨的顶面；以及底部面板56，安装在第一侧面组件51、第二侧面组件52、第三侧面组件53及第四侧面组件M的底面；以及(B) (M-I)个分割壁组件57，平行设置在第一侧面组件51与第二侧面组件52之间。在根据实施方式4的液体透镜44中，排列了 M个(5个)透镜室58 (58^ ^ , 584及585)。这里，透镜室58(581、5&、5 、584及585)的每一个被构成作为轴线在平行于分割壁组件57的延伸方向(ζ方向)上延伸的柱面透镜的液体透镜的第一液体65和第二液体66占据。第一透镜室SS1由以下组件构成第一侧面组件51 ；第三侧面组件53 ；第一分割壁组件57 ；第四侧面组件M ；顶部面板55以及底部面板56。另外，第一电极61安装在顶部面板阳的构成第一透镜室SS1的部分的内表面上，第二电极62安装在第一侧面组件51的构成第一透镜室SS1的部分的内表面上，并且第三电极63安装在第一分割壁组件57的构成第一透镜室SS1的部分的内表面上。另外，第(m+1)个透镜室58(m+1)由以下组件构成第m个(这里，m= 1，2，…，M-2)分割壁组件57 ；第三侧面组件53 ；第(m+1)个分割壁组件57 ；第四侧面组件M ；顶部面板阳以及底部面板56。另外，第一电极61安装在顶部面板55的构成第(m+1)个透镜室58(m+1)的部分的内表面上，第二电极62安装在第m个分割壁组件57的构成第(m+1)个透镜室58(m+1)的部分的内表面上，并且第三电极63安装在第(m+1)个分割壁组件57的构成第(m+1)个透镜室58(m+1)的部分的内表面上。此外，第M个透镜室58m( = 585)由以下组件构成第(M_l)个分割壁组件57 ；第三侧面组件53 ；第二侧面组件52 ；第四侧面组件M ；顶部面板55以及底部面板56。另外， 第一电极61安装在顶部面板55的构成第M个透镜室58m( = 585)的部分的内表面上，第二电极62安装在第(M-I)个分割壁组件57的构成第M个透镜室58m( = 585)的部分的内表面上，并且第三电极63安装在第二侧面组件52的构成第M个透镜室58m( = 585)的部分的内表面上。另外，在图中所示的实例中，尽管对每个透镜室安装第一电极61，但可以将作为第一电极61的一个电极安装在顶部面板55的内表面上。在根据实施方式4的液体透镜44中，对至少第一液体65与第二液体66之间的界面位于其中的第一侧面组件51、第二侧面组件52以及分割壁组件57的每一个的表面执行防水处理。另外，分割壁组件57的底面延伸至底部面板56，并且分割壁组件57的顶面延伸至顶部面板阳。外壳50的外部形状为具有ζ方向的长边和y方向的短边的矩形。光从底部面板56入射，并且光从顶部面板55输出。第一液体65和第二液体66是不相溶的且是不相混合的，第一液体65和第二液体 66之间的界面构成透镜表面。这里，第一液体65具有导电性，而第二液体66具有绝缘性。 第一电极61与第一液体65接触，第二电极62通过绝缘膜64与第一液体65和第二液体66 接触，并且第三电极63通过绝缘膜64与第一液体65和第二液体66接触。另外，由对于入射至液体透镜44的光透明的材料构成顶部面板55、底部面板56及第一电极61。具体地，顶部面板55、底部面板56、第一侧面组件51、第二侧面组件52、第三侧面组件53、第四侧面组件M及分割壁组件57由玻璃或诸如丙烯酸树脂的树脂制造。另外，具有导电性的第一液体65由氯化锂水溶液构成，并且具有1. 06克/cm3的密度和1. 34的反射率。另一方面，具有绝缘性能的第二液体66由硅油(由Momentive Performance Materials Japan LLC制造的TSF437)构成，并且具有1. 02克/cm3的密度和1. 49的反射率。另外，第一电极61由ITO形成，并且例如，第二电极62和第三电极63形成为由金、铝、铜、银等所构成的金属电极。此外，绝缘膜64由聚对二甲苯(poly-para-xylene)或诸如氧化钽或二氧化钛的金属氧化物形成。另外，在绝缘膜64上形成防水处理层(图中未示出)。防水处理层由聚对二甲苯或氟化聚合物形成。优选地，对第一电极61的表面执行亲水处理，并且对第三侧面组件53或第四侧面组件M的内面执行防水处理。在实施方式4中，为了构成光学系统112或254，图12中所示的两个液体透镜44 彼此重叠。具体地，液体透镜44彼此重叠，使得设置在下侧的液体透镜44的y方向与设置在上侧的液体透镜44的y方向彼此垂直，并且设置在下侧的液体透镜44的ζ方向与设置在上侧的液体透镜44的ζ方向彼此垂直。随后，例如，彼此重叠的液体透镜44设置在图1 中所示的光学系统112的位置处，使得设置在下侧的液体透镜44的y方向平行于X轴方向， 而χ方向平行于Y轴方向。
第一电极61、第二电极62及第三电极63具有通过图中未示出的连接单元连接至外部控制电路并施加有期望的电压的结构和构造。当将电压施加至第一电极61、第二电极 62及第三电极63时，由第一液体65和第二液体66之间的界面构成的透镜表面从图13A 所示的向下凸出状态改变至图13B所示的向上凸出状态。透镜表面的状态根据施加至电极 61、62及63的电压基于Lippman-Young方程而改变。在图1 所示的实例中，将相同的电压施加至第二电极62和第三电极63。因此，形成在透镜室内部的沿着xy面被切割时的液体透镜的形状关于液体透镜的光轴对称。可以对彼此重叠的两个液体透镜44中的设置在上侧的液体透镜44执行这种控制。另外，图13C及图14A和图14B中所示的状态为当将不同电压施加至第二电极62 和第三电极63时的状态。在这样的状态下，在透镜室内部形成的沿着xy面被切割时的液体透镜的形状关于液体透镜的光轴不对称。此处，在图13C所示的状态下，作为液体透镜44 构成菲涅尔透镜。可以对彼此重叠的两个液体透镜44内中设置在上侧的液体透镜44执行这种控制。在图14A和图14B中所示的状态下，液体透镜的光轴在垂直于ζ方向的y方向(X 轴方向)上移动。通过形成图14A或图14B所示的状态，可以改变从液体透镜44输出的光的前进方向，或者可以控制作为整体的液体透镜44的光轴相对于χ方向的倾斜。换句话说， 通过对彼此重叠的两个液体透镜44中设置在下侧的液体透镜44执行这种控制，液体透镜的光轴可以在X轴方向上移动，或者液体透镜的光轴能够相对于Y轴方向倾斜。另外，可以根据第二电极62与第三电极63之间的电位差来改变液体透镜的光焦度。这里，在图14A 所示的状态下，相同的电压施加至每个第二电极62，并且相同的电压施加至每个第三电极 63。另一方面，在图14B所示的状态下，不同的电压施加至第二电极62和第三电极63，并且作为整个液体透镜44构成了一种类型的菲涅尔透镜。在控制装置18的控制下根据移动速度对第二电极62和第三电极63执行电压的施加。当柱面透镜通过向第一电极61、第二电极62及第三电极63施加电压实现光焦度时，在XZ面(或平行于XZ面的平面)中的柱面透镜的光焦度基本上为零，而在Xy面中的柱面透镜的光焦度具有有限值。这里，“作为整体的液体透镜的光轴”为当沿着xy面切割液体透镜44时连接作为液体透镜整体获取的虚拟透镜(作为液体透镜44的整体的一个透镜)的两个虚像光学表面的曲率中心的线。可以构造为使得第二电极62连接至共用配线，第三电极63连接至共用配线，将相同的电压施加至第二电极62，并且将相同电压施加至第三电极63。可选地，可以构造为使得第二电极62连接至共用配线，第三电极63连接至单独配线，从而分别施加不同的电压， 可以构造为使得第三电极63连接至共用配线，第二电极62连接至单独配线，从而分别施加不同的电压，或者可以构造为使得第二电极62和第三电极63均连接至单独配线，从而分别施加不同的电压。实施方式5实施方式5为实施方式1的变形，并且涉及根据本发明实施方式IE的显示设备。 在根据实施方式5的显示设备，构成至少一个图像显示装置(在实施方式5，用于左右眼的两个图像显示装置的每一个)的光学系统112或邪4包括液体棱镜45。因此，通过根据移动速度操作液体棱镜45，改变会聚角(水平面中的主光束交叉角)。
构成光学系统112或2M —部分的液体棱镜45由利用电润现象的已知的液体棱镜45构成。通过操作液体棱镜45，可以改变光学系统112或254的光轴相对于H面的角度。在这样的结构中，从光学系统112或254中输出并入射至光学装置120或320的平行光相对于光学装置120或320的TL面入射角发生改变。换句话说，光学系统112或254的光轴相对于H面的角度发生改变。如作为概图的图15中所示，液体棱镜45的结构和构造可以与图IOA 图IOC中所示的原理性液体透镜相同，因此省略其详细描述。与原理性液体透镜的不同在于，透镜表面不是由第一液体65和第二液体55之间的界面构成，而是构成了棱镜的平坦斜面，可以通过适当选择第一液体65和第二液体66来获取这样的结构。随后，例如，可以在图1中所示的显示设备的光学系统112与导光板121之间设置液体棱镜45，使得y方向平行于X轴方向，而χ方向平行于Y轴方向。在控制装置18的控制下根据移动速度对第二电极62和第三电极63执行电压的施加。显示设备的移动速度与液体棱镜的操作状态之间的关系可以预先存储在控制装置18中所包括的存储单元中。实施方式6实施方式6为根据实施方式1 5的显示设备组装体的变形。在根据实施方式6 的显示设备中，通过控制输入至构成至少一个图像显示装置(在实施方式6，用于左右眼的两个图像显示装置100、200、300、400及500的每一个)的图像形成装置IllA和IllB的图像信号，除了根据实施方式1 5的会聚角的调节之外，根据观看者的图像显示装置的安装状态执行会聚角的更精确的调节，或者调节构成至少一个图像显示装置的光学装置中所显示的图像的位置。另外，在实施方式6中，尽管根据观看者的观看位置执行了会聚角的调节和图像位置的调节，但是也可仅执行其中一个。具体地，基于观看者的指令通过控制装置18读取存储在存储单元中的测试图像信号。随后，控制装置18对图像信号执行用于显示图像的处理，并且基于测试图像信号通过图像形成装置IllA和IllB生成图像。这些图像通过光学系统112或2M及光学装置 120,320或520最终到达佩戴了显示设备的观看者20的双眼。随后，水平和垂直移动并通过控制装置18旋转光学装置120、320或520中所显示的图像，更具体地，通过使用设置在控制装置18中的开关(图中未示出)，使得用于左右眼的图像显示装置100、200、300、400及500中所显示的图像在期望的位置处重合(彼此重叠)。换句话说，例如，水平和垂直移动并旋转光学装置120、320或520中所显示的图像，使得图6中所示的点“A”位于期望的位置处。如上，通过操作设置在控制装置18中的开关， 控制(校正)了图像信号。换句话说，在控制装置18内生成了显示位置校正信号，并且将显示位置校正信号添加至图像信号。图16A中示意性地示出了由用于左右眼的图像显示装置100、200、300、400及500 所显示的图像水平偏离期望位置的状态，图16B中示意性地示出了上述图像垂直偏离的状态，图16C中示意性地示出了上述图像以旋转状态偏离的状态。这里，设置在图16A、16B及 16C右侧的图像表示由用于右眼的图像显示装置100、200、300、400及500所显示的图像， 而设置在图16A、16B及16C左侧的图像表示由用于左眼的图像显示装置100、200、300、400 及500所显示的图像。另外，图16A、16B及16C右侧示出的虚线表示由用于左眼的图像显示装置100、200、300、400及500所显示的图像的重叠。
这里，对于水平方向上的图像移动，可以通过控制装置18生成用来基于图像信号在水平方向上将图像的位置移动+i个像素或_i个像素的信号，以作为显示位置校正信号。 可选地，可以通过控制装置18生成用于将水平同步信号定时移动+i个像素或_i个像素的信号。另外，对于垂直方向上的图像移动，可以通过控制装置18生成用来基于图像信号在垂直方向上将图像的位置移动+j个像素或_j个像素的信号，以作为显示位置校正信号，或者可以通过控制装置18生成用于将垂直同步信号定时移动+j个像素或_j个像素的信号。 换句话说，能够通过延迟或提前图像定时的存储读取位置或通过移动垂直同步信号或水平同步信号的定时来实现。此外，对于图像的旋转移动，可以使用已知的方法通过控制装置18 生成用于旋转图像的信号作为显示位置校正信号。随后，将在通过用于左右眼的图像显示装置100、200、300、400及500所显示的图像彼此重合(彼此重叠)时的显示位置校正信号存储在控制装置18中。例如，这样的操作可以通过使用设置在控制装置18中的按钮(图中没有示出)来执行。这种操作例如可以在观看者佩戴图像显示装置时执行一次。另外，在这样的操作中，可以使用如图16A 图16C 所示的通过组合在水平方向上延伸的线、在垂直方向上延伸的线及在倾斜方向上延伸的线所获取的一种测试图案。如上，通过控制在构成至少一个图像显示装置100、200、300、400 及500的光学装置120、320或520中所显示的图像的位置，可以调节在两个图像显示装置 100、200、300、400及500中所显示的两个图像的相互位置。换句话说，能够执行更精确的会聚角的调节和图像位置的调节。如上所述，显示位置校正信号存储在控制装置(控制电路或控制单元)18中。随后，通过控制装置18对图像信号执行用于显示图像的处理。换句话说，通过控制装置18将显示位置校正信号添加至图像信号(具体地，数据“P0S_X”和“P0S_Y”)。因此，通过控制输入至构成至少一个图像显示装置(在实施方式6中，用于左右眼的两个图像显示装置100、 200、300、400及500)的图像形成装置IllA和IllB的图像信号，换句话说，通过调节由用于左右眼的两个图像显示装置100、200、300、400及500所获取的两个图像之间的距离(间隙)，能够执行会聚角的更精确的调节。实施方式7实施方式7也为实施方式1的变形。在实施方式7中，假设佩戴了显示设备组装体的观看者(操作者、驾驶者、乘客或任意其他人)乘坐在作为自行车的运输装置(运输工具)上。通过已知的轮子旋转数检测装置及基于从轮子旋转数检测装置所提供的数据获取移动速度的已知的计算设备来形成速度测量装置。具体地，自行车中包括步调(自行车曲柄的旋转数)检测单元。由步调检测单元获取的自行车曲柄的旋转数以有线或无线方式被传输至计算设备。在计算设备中，根据由步调检测单元基于以恒定时间间隔At设定的齿轮数据而获取的曲柄旋转数数据来计算自行车的当前移动速度。随后，以有线或无线方式将该移动速度(移动速度信息)传输至控制装置18，从而，与实施方式1 6类似，改变了会聚角。通常，由于在骑行期间骑自行车的人的视线位于与自行车隔开5m以上的位置，所以通过设定会聚角使得虚像距离等于或大于5m，比所述位置更远的位置基本上在骑车人眼睛的焦点景深内。因此，可以设定会聚角，使得在自行车的移动速度例如等于或高于IOkm/ 小时的情况下，虚像距离等于或大于5m。另一方面，可以设定会聚角，使得当自行车的移动速度例如低于IOkm/小时时，虚像距离为細。实施方式8实施方式8为根据本发明第二实施方式的显示设备组装体，更具体地，为根据本发明实施方式2A的显示设备组装体。根据实施方式8或随后描述的实施方式9的显示设备组装体为包括显示设备和测量显示设备的移动速度的速度测量装置31的显示设备组装体。显示设备包括(A)眼镜型框架10，戴在观看者(操作者、驾驶者、乘客等)20的头部； 以及(B)图像显示装置，安装至眼镜型框架10。这里，在实施方式8或随后描述的实施方式9中，假设包括用于左右眼的两个图像显示装置100、200、300、400及500。换句话说，显示设备为包括两个图像显示装置的双目镜型(binocular type)。图像显示装置100、200、 300、400及500的每一个包括(A)图像形成装置111和211 ；(B)光学系统(平行光输出光学系统)112和254，将从图像形成装置111和211 中输出的光形成为平行光；以及(C)光学装置(导光单元)120、320及520，从光学系统112和254出射的光入射至光学装置，并且光在其中被引导，从而输出。根据实施方式8或随后描述的实施方式9的显示设备组装体的结构和构造可以基本上类似于实施方式1中所描述的显示设备组装体的结构和构造，因此，省略对其的详细描述。在根据实施方式8的显示设备组装体中，基于由速度测量装置31测量的显示设备的移动速度，改变光学系统112或254的焦距，并且改变通过图像显示装置100、200、300、 400及500显示的图像的虚像距离Lvi。具体地，移动速度越高，光学系统112或2M的焦距越长，从而由图像显示装置100、200、300、400及500所显示的图像的虚像距离Lvi增大。这里，构成图像显示装置100、200、300、400及500的光学系统112或邪4包括液体透镜，并且通过操作液体透镜来改变光学系统112或254的焦距。图17中示出了这种液体透镜的示意性截面图，图18示出了其平面图。液体透镜由菲涅尔透镜构成，并且环形透镜室同心设置。换句话说，液体透镜包括(A)外壳，其包括不具有端部的所谓环形外壁组件79 ； 顶部面板75，安装在外壁组件79的顶面上；以及底部面板，安装在外壁组件79的底面上； 以及(B) (N-I)个分割壁组件77，不具有端部，并且同心设置在外壁组件79中。这里，外壳的外部形状为圆形。另外，包括由(N-I)个环形透镜室和第(N-I)个分割壁组件77环绕的中心透镜室。在图中示出的实例中，N= 3。每个透镜室78 (78^7 或783)由构成液体透镜的第一液体65和第二液体66占据。第一透镜室(环形透镜室)78i由外壁组件79、第一分割壁组件77、顶部面板75及底部面板76构成。另外，第一电极81设置在顶部面板75的构成第一透镜室78i的部分的内表面上，第二电极82设置在外壁组件79的构成第一透镜室78i的部分的内表面上，而第三电极83设置在第一分割壁组件77的构成第一透镜室78i的部分的内表面上。第(n+1)个透镜室(环形透镜室)78(n+1)由第n(这里，η = 1,2,…，Ν_2)个分割壁组件77、第(n+1)个分割壁组件77、顶部面板75及底部面板76构成。另外，第一电极设置在顶部面板75的构成第(n+1)个透镜室78(n+1)的部分的内表面上，第二电极82设置在第η个分割壁组件77的构成第(n+1)个透镜室78(n+1)的部分的内表面上，而第三电极83设置在第(n+1)个分割壁组件77的构成第(n+1)个透镜室78(n+1)的部分的内表面上。第一电极81设置在顶部面板75的构成对应于第N个透镜室7 的中心透镜室783 的部分的内表面上，而第三电极83设置在第(N-I)个分割壁组件77的构成中心透镜室783 的部分的内表面上。在图中所示的实例中，为每个透镜室设置第一电极81。然而，可以在顶部面板75 的内表面上设置一个电极作为第一电极81。在该液体透镜中，类似于实施方式4，对至少第一液体65和第二液体66之间的界面位于其中的外壁组件79和分割壁组件77的每一个的表面执行防水处理。光从底部面板 76入射，并且光从顶部面板75输出。在每个透镜室78^7 或7 中，通过使得施加至第二电极82和第三电极83的电压彼此不同，改变液体透镜的光焦度。可选地，在每个透镜室 78^ 782或7 中，通过使得施加至第二电极82和第三电极83电压的不同，通过液体透镜作为整体构成菲涅尔透镜。基于由速度测量装置31测量的显示设备的移动速度，通过使用控制装置18控制施加至第二电极82和第三电极83的电压，改变液体透镜的焦距，并且改变由图像显示装置 100、200、300、400及500所显示的图像的虚像距离。另外，显示设备的移动速度与虚像距离之间的关系可以预先存储在控制装置18所包括的存储单元中。另外，可以将根据实施方式8的显示设备组装体的由液体透镜构成的光学系统 112和2M应用于实施方式1 7中所描述的显示设备组装体的光学系统112和254。根据实施方式8的显示设备组装体，通过根据显示设备的移动速度自动改变虚像距离，视点距离与由图像显示装置所显示的图像的虚像距离能够尽可能地彼此一致，从而能够提供视觉识别被改进的特别适用于导航的显示设备组装体。实施方式9实施方式9涉及根据本发明第三实施方式的显示设备组装体。根据实施方式9的显示设备组装体，基于由速度测量装置31测量的显示设备的移动速度，改变显示在光学装置(导光单元)120、320或520中的图像的尺寸、图像亮度、图像分辨率和图像内容的中的至少一个(15种组合)。具体地，基于由速度测量装置31测量的显示设备的移动速度，在控制装置18的控制下，通过使用已知的方法，随着显示设备的移动速度增大，图像的亮度值降低(换句话说，图像变暗)，并且随着显示设备的移动速度减小，图像的亮度值增大(换句话说，图像变亮)。另外，在改变图像分辨率的情况下，具体地，通过使用已知的方法，随着显示设备移动速度的增大，图像分辨率值降低(换句话说，粗糙地形成图像)，并且随着显示设备移动速度的减小，图像分辨率值升高(换句话说，完美地形成图像)。此外，在改变图像内容的情况下，具体地，通过使用已知的方法，随着显示设备移动速度的增大，图像内容(信息量)减小或简化，光学装置中图像的显示区会变窄，从而减小光学装置中图像的显示尺寸或粗糙地显示光学装置中的图像，并且随着显示设备移动速度的降低，图像内容(信息量)会增大， 光学装置中图像的显示区会加宽，光学装置中图像的显示尺寸会增大，或者图像会在光学装置中完美地显示。这里，显示设备的移动速度与图像尺寸之间的关系、显示设备的移动速度与图像亮度之间的关系、显示设备的移动速度与图像分辨率之间的关系以及显示设备的移动速度与图像内容之间的关系可以预先存储在控制装置18中包括的存储单元中。可以通过控制装置18根据移动速度来处理在控制装置18的存储单元中所存储的图像数据，或者可以构造为使得多组图像数据存储在控制装置18的存储单元中，控制装置18根据移动速度从多组图像数据中读取适当的图像数据。另外，根据实施方式9的显示设备可以应用于实施方式1 8中所描述的显示设备组装体。根据实施方式9的显示设备组装体，由于根据显示设备的移动速度改变了光学装置中所显示的图像的尺寸、图像的亮度、图像的分辨率及图像内容中的至少一个，所以能够适当地选择适合于显示设备的移动速度的图像的尺寸、图像的亮度、图像的分辨率或图像的内容，从而，能够提供特别适用于导航的显示设备组装体。实施方式10实施方式10为根据本发明第四实施方式的显示设备组装体。根据实施方式10的显示设备组装体为包括显示设备和测量在显示设备移动期间的加速度的加速度测量装置 32的显示设备组装体。显示设备包括(A)眼镜型框架10，戴在观看者(操作者、驾驶者、 乘客等)20的头部；以及(B)图像显示装置，安装至眼镜型框架10。这里，在实施方式10 中，假设包括用于左右眼的两个图像显示装置100、200、300、400及500。换句话说，显示设备为具有两个图像显示装置的双目镜型。图像显示装置100、200、300、400及500的每一个包括(A)图像形成装置111和211 ；(B)光学系统(平行光输出光学系统)112和254，将从图像形成装置111和211 中输出的光形成为平行光；以及(C)光学装置(导光单元)120、320及520，从光学系统112和邪4输出的光入射至光学装置，并且光在其中被引导从而输出。根据实施方式10的显示设备组装体的结构和构造可以被构造为基本上类似于实施方式1中所描述的那些显示设备组装体的结构和构造， 因此，省略其详细描述。在根据实施方式10的显示设备组装体中，当在显示设备移动期间通过加速度测量装置32测量的加速度的绝对值等于或大于预定值时，图像显示装置100、200、300、400及 500的操作停止。加速度的预定值可以预先存储在控制装置18中所包括的存储单元中。这里，在实施方式10中，例如，预定值α ^可以为5m/秒2。当加速度的绝对值等于或大于预定值时，图像显示装置100、200、300、400及500的操作停止，从而图像从光学装置消失。因此， 观看者仅能视觉识别眼前形成的实像，因此，能够通过肉眼可靠轻松地检查实际情况。为了启动图像显示装置100、200、300、400及500的操作，例如，观看者可以按下启动按钮。加速度测量装置可以由已知的全球定位系统和基于从全球定位系统所提供的数据获取加速度的已知的计算设备形成。可选地，加速度测量装置可以由已知的加速度传感器及基于从加速度传感器所提供的数据获取加速度的已知的计算设备形成。此外，加速度测量装置可以由已知的轮子旋转数检测装置及基于从轮子旋转数检测装置所提供的数据获取加速度的已知的计算设备来形成。根据实施方式10的显示设备组装体，由于当在显示设备移动期间加速度的绝对值等于或大于预定值时，图像显示装置的操作停止，所以在光学装置中不显示图像，能够通过肉眼立即检查实际情况，从而能够提供特别适用于导航的显示设备组装体。
另外，根据实施方式10的显示设备组装体可以应用于实施方式1 9中所描述的显示设备组装体。例如，在根据实施方式10的显示设备组装体与实施方式9中所描述的显示设备组装体组合的情况下，在当前加速度的绝对值大于预定值α ^时，图像显示装置100、 200、300、400及500的操作停止。另一方面，在当前加速度的绝对值小于时，连续测量当前的移动速度。随后，当移动速度等于或大于预定移动速度时，光学装置120、320或520 的显示画面的范围变窄，其分辨率或亮度降低，或者仅显示表示前进方向的箭头和当前移动速度。另外，当移动速度低于预定移动速度但是不为零时，光学装置120、320或520中的显示图像的范围加宽，分辨率或亮度升高，或者显示被切换至至终点的剩余距离的信息或邻近建筑物信息(公园、警察局、便利店等)的量很大的显示。此外，当移动速度为零(换句话说，观看者停止)时，以具有最大亮度的全分辨率在整个画面上显示邻近地图。实施方式11实施方式11为根据实施方式1 10的图像显示装置的变形。如在图19和图21中所示的根据实施方式11或随后描述的实施方式13的显示设备的图像显示装置200和400 的概图，图像形成装置211由根据第二结构的图像形成装置构成。换句话说，图像形成装置 211包括光源251和扫描从光源251所发射的平行光的扫描单元253。具体地，图像形成装置211包括光源251 ；准直光学系统252，将从光源251所发射的光形成为平行光；扫描单元253，扫描从准直光学系统252中输出的平行光；以及光学系统(中继光学系统)254， 中继并出射由扫描单元所扫描的平行光。另外，整个图像形成装置211可以被安装至壳体 213(由图19和图21中的点划线表示)的内部，在壳体213中设置开口部(图中未示出)， 并且光通过开口部从中继光学系统邪4输出。另外，每个壳体213通过使用安装组件19以可拆卸状态或固定状态被安装至镜腿部13。光源251由发射白光的发光装置构成。从光源251所发射的光入射至作为整体具有正光焦度的准直光学系统252，并作为平行光输出。随后，平行光被全反射镜256反射，微反射镜被构造为在二维方向上是可旋转的，并且通过由能够二维扫描入射的平行光的MEMS 形成的扫描单元253执行水平扫描和垂直扫描，以形成一种二维图像，并且生成虚拟像素 (例如，像素数目可以与实施方式1中的相同)。随后，从虚拟像素发射的光通过由已知的中继光学系统构成的中继光学系统(平行光输出光学系统)254，并且形成为平行光的光束入射至光学装置120。通过中继光学系统2M而形成为平行光的光束入射至其中并且入射光束在其中被引导从而从中输出的光学装置120具有与实施方式1中所描述的结构和构造相同的结构和构造，因此，省略其详细描述。另外，由于除了上述不同之外，根据实施方式11的显示设备具有与根据实施方式1 10的显示设备相同的结构和构造，所以省略对其的详细描述。实施方式12实施方式12为根据实施方式1 10的图像显示装置的变形。图20A中示出了根据实施方式12的显示设备的图像显示装置300的概图。另外，图20B中示出了其中反射型体积全息衍射光栅的一部分被放大的示意性截面图。根据实施方式12，类似于实施方式1， 图像形成装置111由根据第一结构的图像形成装置构成。除了第一和第二偏转单元的结构和构造之外，光学装置320的基本结构和构造与根据实施方式1的光学装置120相同。根据实施方式12，第一偏转单元和第二偏转单元设置在导光板321的表面(具体地，导光板321的第二面32 上。第一偏转单元衍射入射至导光板321的光，而第二偏转单元多次衍射通过全反射在导光板321内部传播的光。这里，通过衍射光栅设备，具体地， 反射型衍射光栅设备，更具体地，反射型体积全息衍射光栅来形成第一偏转单元和第二偏转单元。在下面的描述中，为便于描述，将通过反射型体积全息衍射光栅所形成的第一偏转单元称作“第一衍射光栅组件330”，并且为便于描述，将通过反射型体积全息衍射光栅所形成的第二偏转单元称作“第二衍射光栅组件340”。在实施方式12或随后描述的实施方式13中，第一衍射光栅组件330和第二衍射光栅组件340被构造为通过层压衍射光栅层(每层被形成作为一层)而形成。另外，在通过光敏聚合物材料形成的每层衍射光栅层中，形成了根据一种类型的波带(或波长)的干涉条纹，通过使用普通的方法来制造衍射光栅层。在衍射光栅层(衍射光学装置)中所形成的干涉条纹的节距恒定，干涉条纹具有线性形状并与Z轴平行。另外，第一衍射光栅组件 330和第二衍射光栅组件340的轴线与X轴平行，并且其法线与Y轴平行。图20B中示出了其中反射型体积全息衍射光栅被放大的示意性局部截面图。在反射型体积全息衍射光栅中，形成了具有倾角Φ的干涉条纹。这里，倾角Φ表示由反射型体积全息衍射光栅的表面与干涉条纹所形成的角。干涉条纹从反射型体积全息衍射光栅的内侧向其表面形成。干涉条纹满足布拉格条件。这里，布拉格条件为满足下面等式(A)的条件。在等式(A)中，m表示正整数，λ表示波长，d表示光栅面的节距(包括在法线方向上的干涉条纹的虚拟平面的间隙)，以及Θ表示光入射至干涉条纹的角的补角。另外，在光以
入射角Ψ穿过衍射光栅组件的情况下补角 、倾角Φ及入射角Ψ之间的关系如方程式 ⑶。m · λ = 2 · d · sin(@)(A)Θ = 90° -(Φ + ψ)(B)如上所述，第一衍射光栅组件330设置在(粘结至)导光板321的第二面323上， 衍射并反射入射至导光板321的平行光，使得从第一面323入射至导光板321的平行光在导光板321内部全反射。另外，如上所述，第二衍射光栅组件340设置在(粘结至)导光板 321的第二面323上，并且多次衍射并反射通过全反射在导光板321内部传播的平行光，从而使其作为平行光从导光板321的第一面322中输出。随后，平行光通过全反射在导光板321内部传播，随后从中输出。此时，由于导光板321很薄，且用于在导光板321内部传播的光程很长，所以直至平行光到达第二衍射光栅组件340的全反射次数根据视角而不同。更详细地，对于入射至导光板321的平行光，以接近第二衍射光栅组件340的方向的角度入射至导光板321的平行光的反射次数小于以远离第二衍射光栅组件340的方向的角度入射至导光板321的平行光的反射次数。原因在于， 当通过导光板321内部传播的光与导光板321的内面碰撞时，被第一衍射光栅组件330衍射并反射并以接近第二衍射光栅组件340的方向上的角度入射至导光板321的平行光与导光板321的法线所形成的角度小于由以相反方向上的角度入射至导光板321的平行光和法线所形成的角度。另外，在第二衍射光栅组件340内部所形成的干涉条纹的形状和在第一衍射光栅组件330内部所形成的干涉条纹的形状关于与导光板321的轴线垂直的虚拟面对称。根据随后描述的实施方式13的导光板321基本上具有与上述导光板321相同的结构和构造。除了上述不同之外，根据实施方式12的显示设备具有与根据实施方式1 11 的显示设备相同的结构和构造，因此，省略其详细描述。实施方式13实施方式13为根据实施方式12的图像显示装置的变形。图21中示出了根据实施方式13的显示设备的图像显示装置的概图。根据实施方式13的图像显示装置400的光源251、准直光学系统252、扫描单元253、平行光输出光学系统(光学系统或中继光学系统 254)等具有与实施方式11相同的结构和构造(根据第二结构的图像形成装置)。另外，根据实施方式13的光学装置320具有与根据实施方式12的光学装置320相同的结构和构造。 除了上述不同之外，根据实施方式13的显示设备基本上具有与根据实施方式1或11的显示设备相同的结构和构造，因此，省略其详细描述。实施方式14实施方式14为根据实施方式1 13的图像显示装置的变形。图22A和图22B中示出了构成根据实施方式14的显示设备的图像显示装置的导光板等的设置状态的概图。 另外，图23示出了从侧面看去根据实施方式14的显示设备的示意图。在实施方式1 13中，如图2所示，在图像显示装置100或300中，将从图像形成装置111或211的中心输出并通过位于图像形成装置侧的光学系统112或254的节点的中心光束CL设计为在XY面内与导光板121或321碰撞。换句话说，将中心光束CL设计为在 XY面内以0°入射角(XY面入射角)入射至导光板121或321。在这样的情况下，显示图像的中心与导光板121或321的第一面122或322的垂线方向一致。换句话说，在由图像显示装置100表示的这种图像显示装置中，如图2中所示出， 从位于准直光学系统112的光轴上的图像形成装置111的中心输出的中心光束CL通过准直光学系统112被转换成基本上平行的光，随后，在XY面内入射至导光板121的第一面(入射面)122。随后，所转换的平行光在第一偏转单元130在第一面122与第二面123之间被全反射的同时在传播方向A上传播。随后，中心光束CL被第二偏转单元140反射并衍射， 并在XY面内从导光板121的第一面122输出，从而到达观看者20的瞳孔21。在透视型显示设备中，为了使光学装置120、320或520不干扰观看者20观看位于水平方向上的观看目标，优选地将光学装置120、320或520设置为偏移至水平方向(观看者的水平方向视线)上观看者的视线的下侧。在这样的情况下，整个图像显示装置100或 300被设置在观看者水平方向视线的下侧。在这样的结构中，如图27所示，需要将整个图像显示装置100倾斜角Θ”。因此，存在限定图像显示装置100能够倾斜的角度θ ”的情况， 或者设计自由度根据与用于安装在观看者头部的眼镜型框架的安装部(镜腿部)的关系而降低。因此，更优选地，形成不干扰观看者水平方向视线、能够以高自由度设置并且具有很高的设计自由度的图像显示装置。在实施方式14中，采用这样一种结构，其中，中心光束CL以除0°之外的角度 (Θ)与XY面相交。另外，中心光束CL被构造为包括在H面内。此外，在实施方式14或随后所描述的实施方式15中，光学系统112或254的光轴包括在^面内，并以除0°之外的角度(更具体地，以角度Θ)与XY面相交(见图22Α和图22Β)。另外，在实施方式14和随后所描述的实施方式15中，假设XY面与水平面一致，中心光束CL与XY面相交的角度θ 为仰角。换句话说，中心光束CL从XY面的下侧朝向XY面与XY面相交。XY面以除0°之外的角度(具体地，以角度Θ)与垂直面相交。在实施方式14中，角度θ =5°。具体地，在这样的结构中，中心光束CL (图23中以虚线表示)包括在水平面中。光学装置120、320或520相对于垂直面倾斜角度θ。换句话说，光学装置120、320或520相对于水平面倾斜角度(90- θ ) °。另外，从光学装置120、 320或520输出的中心光束CL’ (图23中以点划线表示)相对于水平面倾斜角度2 θ。换句话说，当观看者20观看位于水平方向上无穷远处的目标时，从光学装置120、320或520 输出并入射至观看者20的瞳孔的中心光束CL’形成俯角θ ’( = 2 θ )(见图23)。由中心光束CL’与光学装置120、320或520的法线所形成的角为θ。在图22Α或随后描述的图 24Α中，将中心光束CL’从其出射的光学装置120、320或520的点表示为“0’ ”，并且将通过点0’并平行于X轴、Y轴及Z轴的轴线由X’轴、Y’轴及Ζ’轴表示。在根据实施方式14的图像显示装置中，中心光束CL以除0°之外的角度(θ )与 XY平面交叉。这里，从光学系统中输出并入射至观看者20的瞳孔的中心光束CL’形成俯角 Θ’，并且Θ’=2Θ。另一方面，在图27中所示出的实例中，为了获取相同的俯角，需要将整个图像显示装置倾斜角度Θ”。这里，Θ”与θ之间的关系为θ ”= 2Θ，因此，在图27 中所示出的实例中，需要将光学装置相对于垂直面倾斜2 θ。另一方面，根据实施方式14， 可以将光学装置相对于垂直面倾斜θ，而可以将图像形成装置维持为水平设置。因此，在将图像显示装置安装至眼镜型框架的安装部时，对图像显示装置的安装角几乎没有限制，从而能够获取很高的设计自由度。另外，由于光学装置相对于垂直面的倾斜小于图27中所示出的实例的倾斜，所以很难出现外部光被光学装置反射并且入射至观看者20的瞳孔的现象。因此，能够显示具有更高质量的图像。除上述不同之外，根据实施方式14的显示设备具有与根据实施方式1 13的显示设备相同的结构和构造，因此，省略对其的描述。实施方式15实施方式15为根据实施方式14的图像显示装置的变形。图24Α和图MB中示出了构成根据实施方式15的图像显示装置的导光板等的设置状态的概图。这里，根据实施方式15，光学系统(平行光输出光学系统或准直光学系统)112的光轴平行于TL面，平行于 XY面，并且穿过偏离图像形成装置111中心的位置。通过采用这样的结构，中心光束CL包括在H面内，以仰角θ与XY面相交。除上述不同之外，根据实施方式15的显示设备具有与根据实施方式1 14的显示设备相同的结构和构造，因此，省略对其的详细描述。实施方式16实施方式16为根据实施方式1 10的图像显示装置的变形。图25中示出了从正面侧看去的根据实施方式16的显示设备的示意图，并且图沈中示出了从上面侧看去的其示意图。在实施方式16中，光学装置520由半透射镜构成，从图像形成装置IllA和IllB 入射的光入射至该半透射镜并且所述光从该半透射镜输出向观看者20的瞳孔21。另外，在实施方式16中，尽管采用了其中从图像形成装置IllA和IllB输出的光通过诸如玻璃板或塑料板的透明组件521内部传播并入射至光学装置520(半透射镜)的结构，但是可以采用其中光通过空气传播并入射至光学装置520的结构。另外，可以将图像形成装置构造为实施方式11中所描述的图像形成装置211。
例如，通过使用螺钉将图像形成装置IllA和IllB的每一个安装至正面部11。另外，组件521安装至图像形成装置IllA和IllB的每一个，并且光学装置520 (半透射镜) 安装在组件521中。除上述不同之外，根据实施方式16的显示设备基本上具有与根据实施方式1 15的显示设备相同的结构和构造，因此，省略对其的详细描述。实施方式17实施方式17为根据实施方式1 9和实施方式11 16的显示设备组装体的变形。在根据实施方式17的显示设备组装体中，多个数据组存储在控制装置18包括的存储单元中。这里，数据组由具有不同尺寸的多组不同尺寸的显示数据构成。具体地，例如，由其中具有不同字体大小的文本串被形成为图像的图像数据构成具有不同显示尺寸的显示数据。 在实施方式17中，在控制装置18的控制下基于移动速度从存储单元中读取多组不同尺寸显示数据中的一组不同尺寸显示数据，并且在图像形成装置中显示基于该一组不同尺寸显示数据的图像。如上，在实施方式17的显示设备组装体中，由于基于移动速度从存储单元中读取多组不同尺寸显示数据中的一组不同尺寸显示数据，并且在图像形成装置中显示基于该一组不同尺寸显示数据的图像，所以很难发生通过肉眼观看的实像(观看目标)的尺寸与图像尺寸之间的不平衡。实施方式18实施方式18为根据实施方式1 16的显示设备组装体的变形。在根据实施方式 18的显示设备中，由多组文本数据所构成的数据组存储在控制装置18所包括的存储单元中。此处，文本数据由不同语言的多组不同语言显示数据构成。作为语言的实例，有中文、 韩文、英文等。具体地，在实施方式18中，作为不同语言的不同显示数据，存在不同语言的文本串被形成为图像的图像数据。这里，可以在控制装置18中设置切换按钮或从而手动选择显示语言。控制装置18从存储单元中读取文本数据的多组不同语言显示数据中的一组不同语言显示数据，并且在图像形成装置中显示基于该一组不同语言显示数据的图像。如上，在实施方式18的显示设备组装体中，能够以观看者使用的语言轻松显示图像。另外，根据实施方式18的显示设备和根据实施方式17的显示设备可以组合在一起。换句话说，可以构造为使得每组不同尺寸显示数据由不同显示语言的多组不同语言显示数据构成，并且控制部18基于移动速度从多组不同尺寸显示数据中选择一组不同尺寸显示数据，并从存储单元中读取多组不同语言显示数据中的一组不同语言显示数据，并且在图像形成装置中显示基于一组不同语言显示数据的图像。如上，尽管已经描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于此。在实施方式中所描述的显示设备组装体、显示设备和图像显示装置的结构和构造为示例性的，并且可以适当地进行改变。另外，移动装置、旋转移动装置、液体透镜及液体棱镜的结构和构造为示例性的，并且可以适当地进行改变。在一些情况下，根据第二至第四实施方式的显示设备组装体可以为包括一个图像显示装置的单眼型。另外，例如，可以将表面浮雕型全息图 (见美国专利第20040062505A1号)设置在导光板上。在根据实施方式12或13的光学装置320中，衍射光栅设备可以由透射型衍射光栅设备构成，或者可以构造为使得第一衍射单元和第二衍射单元中的一个由反射型衍射光栅设备构成，而另一个由透射型衍射光栅设备构成。可选地，衍射光栅设备可以由反射型闪耀衍射光栅设备构成。根据发明实施方式的显示设备组装体可以被用作立体显示设备。
本发明包含于2010年8月9日向日本专利局提交的日本专利申请第JP 2010-178627号的主题，其全部内容结合于此作为参考。应该理解的是，对于本领域的技术人员来说，根据设计需要和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和变形，只要它们在所附权利要求或其等同替换的范围内。
权利要求
1.一种显示设备组装体，包括 显示设备；以及速度测量装置，测量所述显示设备的移动速度，其中，所述显示设备包括安装在观看者头部的眼镜型框架及安装在所述框架中的用于左右眼的两个图像显示装置，每个所述图像显示装置包括图像形成装置；光学系统，将从所述图像形成装置中输出的光形成为平行光；以及光学装置，从所述光学系统输出的光入射至所述光学装置，并且光在所述光学装置中被引导，从而输出，并且基于由所述速度测量装置测量的所述显示设备的所述移动速度来改变会聚角。
2.根据权利要求1所述的显示设备组装体，其中，通过控制输入至构成至少一个所述图像显示装置的所述图像形成装置的图像信号来改变所述会聚角。
3.根据权利要求1所述的显示设备组装体，其中，至少一个所述图像显示装置进一步包括移动装置，所述移动装置在水平方向上相对移动所述图像形成装置的光轴和所述光学系统的光轴，并且通过使用所述移动装置在所述水平方向上相对移动所述图像形成装置的光轴和所述光学系统的光轴来改变所述会聚角。
4.根据权利要求1所述的显示设备组装体，其中，至少一个所述图像显示装置进一步包括旋转所述图像形成装置和所述光学系统的旋转移动装置，并且通过使用所述旋转移动装置旋转所述图像形成装置和所述光学系统，从而改变从所述光学系统输出并入射至所述光学装置的平行光相对于所述光学装置的入射角，以改变所述会聚角。
5.根据权利要求1所述的显示设备组装体，其中，构成至少一个所述图像显示装置的所述光学系统包括液体透镜，并且通过操作所述液体透镜来改变所述会聚角。
6.根据权利要求1所述的显示设备组装体，其中，构成至少一个所述图像显示装置的所述光学系统包括液体棱镜，并且通过操作所述液体棱镜来改变所述会聚角。
7.一种显示设备组装体，包括 显示设备；以及速度测量装置，测量所述显示设备的移动速度，其中，所述显示设备包括安装在观看者头部的眼镜型框架和安装在所述框架中的图像显示装置，所述图像显示装置包括图像形成装置；光学系统，将从所述图像形成装置输出的光形成为平行光；以及光学装置，从所述光学系统输出的光入射至所述光学装置，并且光在所述光学装置中被引导，从而输出，并且通过基于由所述速度测量装置测量的所述显示设备的所述移动速度改变所述光学系统的焦距来改变由所述图像显示装置所显示的图像的虚像距离。
8.根据权利要求7所述的显示设备组装体，其中，构成所述图像显示装置的所述光学系统包括液体透镜，并且通过操作所述液体透镜来改变所述光学系统的所述焦距。
9.一种显示设备组装体，包括显示设备；以及速度测量装置，测量所述显示设备的移动速度，其中，所述显示设备包括安装在观看者头部的眼镜型框架和安装在所述框架中的图像显示装置，所述图像显示装置包括图像形成装置；光学系统，将从所述图像形成装置输出的光形成为平行光；以及光学装置，从所述光学系统输出的光入射至所述光学装置，并且光在所述光学装置中被引导，从而输出，并且基于由所述速度测量装置测量的所述显示设备的所述移动速度来改变所述光学装置所显示的图像的尺寸、所述图像的亮度、所述图像的分辨率及所述图像的内容中的至少一个。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的显示设备组装体，其中，所述速度测量装置由全球定位系统和基于从所述全球定位系统所提供的数据获取所述移动速度的计算设备构成。
11.根据权利要求1至9任意一项所述的显示设备组装体，其中，所述速度测量装置由速度/加速度传感器和基于从所述速度/加速度传感器所提供的数据获取所述移动速度的计算设备构成。
12.根据权利要求1至9任意一项所述的显示设备组装体，其中，所述速度测量装置由轮子旋转数检测装置和基于从所述轮子旋转数检测装置所提供的数据获取所述移动速度的计算设备构成。
13.一种显示设备组装体，包括显示设备；以及加速度测量装置，测量所述显示设备移动期间的加速度，其中，所述显示设备包括安装在观看者头部的眼镜型框架和安装在所述框架中的图像显示装置，所述图像显示装置包括图像形成装置；光学系统，将从所述图像形成装置输出的光形成为平行光；以及光学装置，从所述光学系统输出的光入射至所述光学装置，并且光在所述光学装置中被引导，从而输出，并且当由所述加速度测量装置测量的所述显示设备移动期间的所述加速度的绝对值等于或大于预定值时，停止所述图像显示装置的操作。
14.根据权利要求13所述的显示设备组装体，其中，所述加速度测量装置由全球定位系统和基于从所述全球定位系统所提供的数据获取所述加速度的计算设备构成。
15.根据权利要求13所述的显示设备组装体，其中，所述加速度测量装置由加速度传感器和基于从所述加速度传感器所提供的数据获取所述加速度的计算设备构成。
16.根据权利要求13所述的显示设备组装体，其中，所述加速度测量装置由轮子旋转数检测装置和基于从所述轮子旋转数检测装置所提供的数据获取所述加速度的计算设备构成。
17.根据权利要求1至9以及权利要求13至16任意一项所述的显示设备组装体，其中，所述光学装置为半透射型。
18.一种头部安装型显示器，包括 显示设备；以及速度测量装置，测量所述显示设备的移动速度，其中，基于由所述速度测量装置测量的所述显示设备的所述移动速度来改变会聚角。
19.一种头部安装型显示器，包括 显示设备；以及速度测量装置，测量所述显示设备的移动速度，其中，基于由所述速度测量装置测量的所述显示设备的所述移动速度来改变焦距。
20.一种头部安装型显示器，包括 显示设备；以及速度测量装置，测量所述显示设备的移动速度，其中，基于由所述速度测量装置测量的所述显示设备的所述移动速度来改变光学装置中所显示的图像的尺寸、所述图像的亮度、所述图像的分辨率及所述图像的内容中的至少
全文摘要
一种显示设备组装体，包括显示设备；以及速度测量装置，测量显示设备的移动速度，其中，显示设备包括安装在观看者头部的眼镜型框架及安装在框架上用于左右眼的两个图像显示装置，每个图像显示装置包括图像形成装置；光学系统，将从图像形成装置中输出的光形成为平行光；以及光学装置，从光学系统输出的光入射至该光学装置中，并且所述光在该光学装置中被引导，从而输出，并且基于由速度测量装置测量的显示设备的移动速度来改变会聚角。
文档编号G02B27/01GK102375234SQ20111022031
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月2日 优先权日2010年8月9日
发明者武川洋 申请人:索尼公司