显示设备的制作方法

专利名称：显示设备的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种显示设备，更具体地，涉及一种使用头戴式显示器(HMD headmounted display)的显示设备。
背景技术：
近些年,增强现实(AR :augmented reality)技术已备受关注,该技术将作为附加信息的虚拟物体或多种信息组合为关于真实环境(或其一部分)的电子信息，并呈现该组合信息。为实现这种增强现实技术，例如已在研究头戴式显示器作为呈现可视信息的设备。另外，头戴式显示器被期待用于在真实环境中进行作业支援。例如，头戴式显示器可被用于向例如执行维护的工程师提供道路引导信息并提供技术信息。具体地，由于手并不被占用，所 以头戴式显示器非常方便。另外，即使当在户外运动的同时欣赏视频或图像时，用户也能够同时看到视频或图像以及外部环境。因此，用户可以平稳移动。例如，JP2006-162767A公开了一种虚像显示设备(图像显示装置)，其中，虚像光学系统将由图像形成装置形成的二维图像改变为放大虚像，使得观察者能够观看虚像。如图45的概念图所示，该图像显示装置100’包括图像形成装置111，其包括以二维矩阵形式排列的多个像素，准直光学系统112，其将由图像形成装置111的像素输出的光准直为平行光，以及光学装置(导光部)120，被准直光学系统112准直为平行光的光入射其上，被导入其内并且随后从其输出。光学装置120包括导光板121，入射光通过全反射被传播至其内，并从其输出，第一偏转单元130 (例如，包括一层光反射膜)，其反射入射到导光板121上的光,使得入射到导光板121上的光在导光板121内部全反射，以及第二偏转单元140 (例如，包括多层结构的多层光反射膜)，其允许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，若HMD由这种图像显示装置100’来构造，则可以实现重量轻且体积小的设备。关于表示图45中的其他部件的附图标记，参考根据将参照图I进行描述的第一实施例的图像显示装置。此外，例如JP2007-94175A公开了一种使用全息衍射光栅的虚像显示设备(图像显示装置)，其中，虚像光学系统将由图像形成装置形成的二维图像改变为放大虚像，使得观察者可观看虚像。如图46的概念图所示，该图像显示设备300’基本上包括图像形成装置111，其显示图像，准直光学系统112以及光学装置(导光部)320，由图像形成装置111显示的光入射其上，并被导向观察者的瞳孔21。光学装置320包括导光板321,以及第一衍射光栅件330和第二衍射光栅件340，它们是设置在导光板321中的反射型体全息衍射光栅。由图像形成装置111的各像素输出的光入射到准直光学系统112上，准直光学系统112产生在导光板321上具有不同入射角的多条平行光分量，并随后入射到导光板321上。该平行光分量通过导光板321的第一表面322入射并从其输出。第一衍射光栅件330和第二衍射光栅件340被安装在平行于导光板321的第一表面322的导光板321的第二表面323上。关于表示图46中的其他组件的附图标记，参考根据将参照图6进行描述的第三实施例的图像显示装置。当在图像显示装置100’或300’上显示图像时，观察者能观察到重叠了显示图像的外部图像。然而，在图像显示装置100’或300’所处的周围环境非常明亮的情况下，或根据显示图像的内容，可能出现观察者所观看的图像未被给予充分高的对比度的问题。例如，JP2004-101197A公开了一种用于解决该问题的解决方案。根据JP2004-101197A所公开的技术，液晶快门控制从外界入射的光量。

发明内容
然而，在JP2004-101197A所公开的技术中，由于用液晶快门来控制从外部入射的光量，所以增大了功耗，入射到图像显示装置100’或300’上的外部光量的一半被采用偏振片的液晶快门阻挡。而且，其未公开期望根据图像显示装置100’或300’所处的周围环境 的照度来控制从外部入射的光量的问题解决方案。因此，期望提供一种能够使观察者观察到的图像具有高对比度、降低功耗并充分地增加入射在图像显示装置上的外部光的量的显示设备。另外，期望提供一种能够使观察者观察到的图像具有高对比度并根据显示设备所处的周围环境的照度来优化图像的观察状态的显示设备。根据本公开的第一至第五实施方式中的任一个的显示设备(更具体地，头戴式显示器，HMD)，包括(i)眼镜型框架，其被佩戴在观察者的头部；以及(ii)图像显示装置，其安装在框架上，其中，图像显示装置包括(A)图像形成装置，以及(B)光学装置，其允许从图像形成装置输出的光入射其上、被导入其内以及从其输出。调节从外部入射的外部光量的控光装置被置于光学装置的输出光的区域中。在根据本公开的第一实施方式的显示设备中，控光装置包括两个相对的透明基板；设置于基板上的电极；以及密封在两个基板之间的电泳分散液。根据本公开的第二实施方式的显示设备进一步包括测量显示设备所处的环境的照度的照度传感器(为了方便，在一些情况中，其叫做“环境照度测量传感器”)。基于照度传感器(环境照度测量传感器)的测量结果控制控光装置的透射率。根据本公开的第三实施方式的显示设备进一步包括测量显示设备所处的环境的照度的照度传感器(环境照度测量传感器)。基于照度传感器(环境照度测量传感器)的测量结果控制图像形成装置所形成的图像的亮度。根据本公开的第四实施方式的显示设备进一步包括基于从外部环境穿过控光装置的光来测量照度的照度传感器(为了方便，在一些情况中，其叫做“透射光照度测量传感器”)。基于照度传感器(透射光照度测量传感器)的测量结果控制控光装置的透射率。根据本公开的第五实施方式的显示设备进一步包括基于从外部环境穿过控光装置的光来测量照度的照度传感器(透射光照度测量传感器)。基于照度传感器(透射光照度测量传感器)的测量结果控制图像形成装置所形成的图像的亮度。在根据本公开的第一实施方式的显示设备中，由于控光装置包括两个相对的透明基板、设置于基板上的电极以及密封在两个基板之间的电泳分散液，所以可提供一种能够使观察者观察到的图像具有高对比度、降低功耗并充分地增加入射在图像显示装置上的外部光的量的显示设备。在根据本公开的第二至第五实施方式的显示设备中，基于照度传感器(环境照度测量传感器)的测量结果控制控光装置的透射率。基于照度传感器(环境照度测量传感器)的测量结果控制图像形成装置所形成的图像的亮度。基于照度传感器(透射光照度测量传感器)的测量结果控制控光装置的透射率。基于照度传感器(透射光照度测量传感器)的测量结果控制图像形成装置所形成的图像的亮度。因此，可提供一种能够使观察者观察到的图像具有高对比度并根据显示设备所处的周围环境的照度来优化图像的观察状态的显示设备。


图I是示出根据第一实施例的显示设备中的图像显示装置的概念图；图2是示出当从顶部看时根据第一实施例的显示设备的示意图；图3A是示出当从侧面看时根据第一实施例的显示设备的示意图；
图3B是示出当从前侧看时根据第一实施例的显示设备中的光学装置和控光装置的不意图；图4A和图4B是示出根据第一实施例的显示设备中的控光装置动作的示意性截面图；图5是示出根据第二实施例的显示设备中的图像显示装置的概念图；图6是示出根据第三实施例的显示设备中的图像显示装置的概念图；图7是示出根据第三实施例的显示设备中的反射型体全息衍射光栅的一部分的示意性放大截面图；图8是示出根据第四实施例的显示设备中的图像显示装置的概念图；图9是示出当从前侧看时根据第五实施例的显示设备的示意图；图10是示出当从顶部看时根据第五实施例的显示设备的示意图；图IlA是示出当从顶部看时根据第七实施例的显示设备的示意图；图IlB是示出根据第七实施例的显示设备中的控制照度传感器的电路的示意图；图12A是示出当从顶部看时根据第八实施例的显示设备的示意图；图12B是示出根据第八实施例的显示设备中的控制照度传感器的电路的示意图；图13是示出在根据第九实施例的显示设备中构成图像显示装置的导光板内的光传播的示意图；图14是示出当从顶部看时根据第九实施例的显示设备戴在观察者头部的状态的示意图(仅示出图像显示装置，并未示出框架);图15是示出使用根据第九实施例的显示设备的状态的概念图；图16是示出根据第九实施例的显示设备的使用状态的概念图；图17是示出根据第九实施例的显示设备的控制器的概念图；图18A和图18B是示出第九实施例和第十实施例中的图像信号的一个实例的图表;图19A、图19B和图19C是示出由图像显示装置针对左眼和右眼显示的图像的移动的不意图；图20A是输入至图像形成装置的图像信号和添加了从观察者(显示设备)到观察目标的观看位置信息的信号的格式的概念图；图20B是示出根据从显示设备到观察目标的距离的会聚角的调节的示意图；图21A是示出在根据第十一实施例的显示设备中构成图像显示装置的导光板内的光传播的示意图；图21B是示出根据第十一实施例的显示设备中的导光板等的配置状态的示意图；图22是示出当从侧面看时根据第i^一实施例的显示设备的示意图；图23A是示出在根据第十二实施例的显示设备中构成图像显示装置的导光板内的光传播的示意图；图23B是示出根据第十二实施例的显示设备中的导光板等的配置状态的示意图；
图24是示出当从侧面看时与第九实施例相比的现有技术中的头戴式显示器的示意图；图25是示出第十三实施例的构成数据组的数据的文件结构的概念图；图26A是第十三实施例的发送装置的系统结构框图；图26B是第十三实施例的显示设备的系统结构框图；图27是示出在第十三实施例中的发送装置内的发送处理的流程的示意图；图28是示出在第十三实施例中的显示设备内的接收处理的流程的示意图；图29A和图29B分别是示出第十三实施例中的构成发送装置的显示设备中显示的指定识别码、数据组、构成数据组的多个数据项以及总显示时间的表和示意图；图30A和图30B是根据第十七实施例的显示设备的概念图；图31是示出在根据第十七实施例的显示设备中构成图像显示装置的导光板内的光传播的不意图；图32A和图32B是根据第十八实施例的显示设备的概念图；图33A是示出当沿图33B中的线A-A截取时的原理性液体透镜的示意性截面图；图33B是示出当沿图33A中的线B-B截取时的原理性液体透镜的示意性截面图；图33C是示出当沿图33A中的线C-C截取时的原理性液体透镜的示意性截面图；图34A至图34C是示出当沿图33A中的线C-C截取时的原理性液体透镜的动作的示意性截面图；图35是沿图33B中的线A-A截取的根据第十九实施例的液体透镜的示意性截面图；图36A至图36C是沿图35中的线C-C截取的根据第十九实施例的液体透镜的动作的示意性截面图；图37A和图37B是沿图35中的线C-C截取的根据第十九实施例的液体透镜的动作的示意性截面图；图38是示出根据第二十实施例的液体棱镜的概念图；图39是示出用于改变光学系统的焦距的菲涅耳透镜型液体透镜的示意性截面图；图40是示出用于改变光学系统的焦距的菲涅耳透镜型液体透镜的示意性平面图；图41是示出根据第三实施例的显示设备的变形例中的图像显示装置的概念图42是示出根据第三实施例的显示设备的另一变形例中的图像显示装置的概念图；图43是示出根据第三实施例的显示设备的又一变形例的图像显示装置的概念图；图44是示出当从前侧看时在根据第一实施例或第三实施例的显示设备的再一变形例中的光学装置和控光装置的示意图；图45是示出根据现有技术的显示设备中的图像显示装置的概念图；以及图46是示出根据现有技术的显示设备的变形例中的图像显示装置的概念图。
具体实施例方式下文中，将参照附图基于实施例对本公开进行描述。然而，本公开不限于这些实施 例。各种数值或材料均是示例性的。描述将按照以下顺序进行。I.根据本公开的第一至第五实施方式的显示设备的总体描述2.第一实施例(根据本公开的第一实施方式的显示设备)3.第二实施例(第一实施例的变形)4.第三实施例(第一实施例的另一变形)5.第四实施例(第一实施例的另一变形)6.第五实施例(第一实施例的另一变形)7.第六实施例(第一至第5实施例的变形)8.第七实施例(根据本公开的第一至第三实施方式的显示设备)9.第八实施例(根据本公开的第一、第四和第五实施方式的显示设备)10.第九实施例(根据本公开的实施方式的显示设备IA和1B)11.第十实施例(根据本公开的实施方式的显示设备1C)12.第H^一实施例(第九和第十实施例的变形)13.第十二实施例(第i^一实施例的变形)14.第十三实施例(根据本公开的实施方式的显示设备3A)15.第十四实施例(根据本公开的实施方式的显示设备3B)16.第十五实施例(根据本公开的实施方式的显示设备3C)17.第十六实施例(根据本公开的实施方式的显示设备3D)18.第十七实施例(根据本公开的实施方式的显示设备2A)19.第十八实施例(根据本公开的实施方式的显示设备2B)20.第十九实施例(根据本公开的实施方式的显示设备2C)21.第二十实施例(根据本公开的实施方式的显示设备2D)22.第二H^一实施例(第十七至第二十实施例的变形)23.第二十二实施例(第十七至第二i^一实施例的变形)及其他[根据本公开的第一至第五实施方式的显示设备的总体描述]可将根据本公开的第二实施方式的显示设备的结构，根据本公开的第三实施方式的显示设备的结构，根据本公开的第四实施方式的显示设备的结构，以及根据本公开的第五实施方式的显示设备的结构彼此任意组合。也就是说，例如，可将根据本公开的第二至第五实施方式的显示设备的结构如下所述地彼此组合根据本公开的第二实施方式的显示设备的结构与根据本公开的第三实施方式的显示设备的结构的组合；根据本公开的第二实施方式的显示设备的结构与根据本公开的第四实施方式的显示设备的结构的组合；根据本公开的第二实施方式的显示设备的结构与根据本公开的第五实施方式的显示设备的结构的组合；根据本公开的第三实施方式的显示设备的结构与根据本公开的第四实施方式的显示设备的结构的组合；根据本公开的第三实施方式的显示设备的结构与根据本公开的第五实施方式的显示设备的结构的组合；根据本公开的第四实施方式的显示设备的结构与根据本公开的第五实施方式的显示设备的结构的组合；根据本公开的第二实施方式的显示设备的结构、根据本公开的第三实施方式的显示设备的结构与根据本公开的第四实施方式的显示设备的结构的组合；根据本公开的第二实施方式的显示设备的结构、根据本公开的第三实施方式的显示设备的结构与根据本公开的第五实施方式的显示设备的结构的组合；根据本公开的第二实施方式的显示设备的结构、根据本公开的第四实施方式的显示设备的结构与根据本公开的第五实施方式的显示设备的结构的组合；根据本公开的第三实施方式的显示设备的结构、根据本公开的第四实施方式的显不设备的结构与根据本公开的第五实施方式的显示设备的结构的组合；以及根据本公开的第二实施方式的显示设备的结构、根据本公开的第三实施方式的显示设备的结构、根据本公开的第四实施方式的显示设备的结构与根据本公开的第五实施方式的显示设备的结构的组合。 根据本公开的第一实施方式的显示设备可进一步包括测量显示设备所处的环境中的照度的照度传感器(环境照度测量传感器)，并基于照度传感器(环境照度测量传感器)的测量结果控制控光装置的透射率。根据包括上述优选实施方式的本公开的第一实施方式的显示设备可进一步包括测量显示设备所处的环境中的照度的照度传感器(环境照度测量传感器)，并基于照度传感器(环境照度测量传感器)的测量结果控制图像形成装置所形成的图像的亮度。根据包括上述优选实施方式的本公开的第一实施方式的显示设备可进一步包括基于从外部环境穿过控光装置的光来测量照度的第二照度传感器(在一些情况中，为了方便，其叫做“透射光照度测量传感器”)，并基于第二照度传感器(透射光照度测量传感器)的测量结果控制控光装置的透射率。根据包括上述优选实施方式的本公开的第一实施方式的显示设备可进一步包括基于从外部环境穿过控光装置的光来测量照度的第二照度传感器(在一些情况中，为了方便，其叫做“透射光照度测量传感器”)，并基于第二照度传感器(透射光照度测量传感器)的测量结果控制图像形成装置所形成的图像的亮度。在根据本公开的第一实施方式的包括第二照度传感器(透射光照度测量传感器)的显示设备或根据本公开的第四或第五实施方式的包括照度传感器(透射光照度测量传感器)的显示设备中，可将照度传感器或第二照度传感器(透射光照度测量传感器)布置为比光学装置更靠近观察者。在根据本公开的第一实施方式的显示设备或包括上述各种优选实施方式的根据本公开的第二至第五实施方式的显示设备中，控光装置的最大透射率可大于等于50%，控光装置的最小透射率可小于等于30%。例如，控光装置的最大透射率的上限可以是99%，控光装置的最小透射率的下限可以是1%。
在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的第一至第五实施方式的显示设备中，当照度传感器(环境照度测量传感器)的测量结果大于等于预定值(为了方便，在一些情况中，其叫做“第一测量照度值”)时，控光装置的透射率可以小于等于预先确定的值(为了方便，在一些情况中，其叫做“第一透射率”)。或者，当照度传感器(环境照度测量传感器)的测量结果小于等于预定值(为了方便，在一些情况中，其叫做“第二测量照度值”)时，控光装置的透射率可以大于等于预先确定的值(为了方便，在一些情况中，其叫做“第二透射率”)。另外，根据环境照度测量传感器的照度，当透射光照度测量传感器的测量结果不是所需照度时，或当必须微调照度时，可在监测第二照度传感器(透射光照度测量传感器)的值的同时调节控光装置的透射率。例如，第一测量照度值可以是lOlux，第一透射率可以在1%至30%的范围内，第二测量照度值可以是O. Ollux,第二透射率可以在51%至99%的范围内。当环境照度测量传感器的测量照度值小于等于IX 10_3luX时，例如，优选地增加控光装置的驱动电压以缩短驱动时间，从而尽可能快地增加控光装置的透射率。
在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的第一至第五实施方式的显示设备中，控光装置可使通过控光装置的光具有所需颜色。在此情况中，控光装置所赋予的颜色可以是可变的，或者，控光装置所赋予的颜色可以是固定的。然而，在前一种情况中，例如，可将着红色的控光装置、着绿色的控光装置和着蓝色的控光装置层叠。在后一种情况中，控光装置所赋予的颜色并使特定限制的，而是可以是，例如棕色。在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的第一至第五实施方式的显示设备中，可在从其中发出光的光学装置的区域中可移除地(可移除地)设置控光装置，或可将控光装置固定至该区域。为了将控光装置设置为可分离的，例如，可用由透明塑料制成的螺钉将控光装置附接至光学装置，并可通过连接器和配线与控制电路(例如，其包括在用于控制图像形成装置的控制装置中)连接，以控制控光装置的透射率。为了将控光装置设置为可分离的，例如，可用由透明塑料制成的螺钉将控光装置附接至框架；可在框架中形成凹槽并可将控光装置装配至凹槽；或可将磁铁附接至框架，可将控光装置附接至具有磁铁的框架，可在框架中设置滑动部分，并可将控光装置装配至滑动部分。另外，可将连接器附接至控光装置并可将控光装置通过连接器和配线控制与控制电路(例如，其包括在用于控制图像形成装置的控制装置中)电连接，以控光装置的透射率。在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的第一至第五实施方式的显示设备中，光学装置可包括(a)导光板，入射光在全反射的同时在其中传播，并从其出射光；(b)第一偏转单兀,使入射在导光板上的光偏转以在导光板中全反射；以及(C)第二偏转单元，使在全反射的同时在导光板中传播的光偏转多次以从导光板发出。这里，术语“全反射”表示全内反射或导光板内的全反射，其适用于以下描述。在此情况中，可将第二偏转单元设置在控光装置的投影像中，或可将控光装置设置在第二偏转单元的投影像中。另外，可用构成控光装置的基板之一覆盖第二偏转单元。在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的第一实施方式的显示设备中，如上所述，控光装置包括两个相对的透明基板(第一基板和第二基板)；设置于两个基板上的电极(第一电极和第二电极)；以及密封在两个基板之间的电泳分散液。电泳分散液包括大量带电电泳微粒和具有与电泳微粒的颜色不同的颜色的分散介质。例如，在第一电极被图案化且第二电极未被图案化(所谓的整面电极结构)的情况中，当电泳微粒带负电时，对第一电极施加负电压，并对第二电极施加正电压，带负电的电泳微粒移动以覆盖第二电极。因此，控光装置的透射率减小。相反，当对第一电极施加正电压并对第二电极施加负电压时，电泳微粒移动以覆盖第一电极。因此，控光装置的透射率增加。当这样对电极施加电压时，可以控制控光装置的透射率。电压可以是直流电压或交流电压。可用各种实验确定图案化的第一电极的形状，只要图案化的第一电极具有以下形状即可，当电泳微粒移动以覆盖第一电极从而增加控光装置的透射率时，该形状能够使控光装置的透射率值一致(均匀)。为了方便，在一些情况中，两个相对基板中的一个叫做“第一基板”，与第一基板相对的另一基板叫做“第二基板”。另外，为了方便，必要时，设置于第一基板上的图案化或非图案化电极叫做“第一电极”，设置于第二基板上的非图案化电极叫做“第二电极”。例如，第一基板和第二基板可以是绝缘件，例如透明玻璃基板或塑料基板。可将由以下材料制成的透明塑料基板作为塑料基板的一个实例聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚偏二氟乙烯、醋酸三纤维素、溴基苯氧化物、芳族聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯乙烯、多芳基化合物、聚砜和聚烯烃。当第一基板和第二基板是透明塑料基板时，可在基板的内表面上形成由无机材料或有机材料制成的阻 挡层。例如，可用所谓的透明电极作为第一电极和第二电极。具体地，第一电极和第二电极可由铟锡复合氧化物(包括，例如，ITO (铟锡氧化物)掺有锡的In2O3、晶体ITO和非晶ΙΤ0)、掺有氟的 SnO2 (FT0), IFO (掺有氟的 In2O3) X 掺有锑的 SnO2 (ΑΤ0)、SnO2、ZnO (包括掺有铝的ZnO或掺有硼的ΖηΟ)、铟锌复合氧化物(ΙΖ0 (铟锌氧化物))、尖晶石类氧化物、具有YbFe2O4结构的氧化物，以及导电聚合物(例如聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩)制成。然而，形成第一电极和第二电极的材料不限于此。其中，可将两种以上类型的材料彼此组合。除了形成透明电极的材料以外，第一电极可由金属材料制成，例如金、银、铜和招，或合金。可用物理气相沉积方法(PVD方法)(例如真空沉积方法或溅射方法)、各种化学气相沉积方法(CVD方法)和各种涂敷方法形成第一电极和第二电极。可用任意方法使电极图案化，例如蚀刻方法、剥离方法，或使用各种掩模的方法。必要时，可在电极上形成绝缘层。绝缘层可由例如无色透明绝缘树脂制成。具体地，例如，绝缘层可由丙烯酸树脂、环氧树脂、氟树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂或聚苯乙烯树脂制成。对于电泳微粒相对于电泳分散液中的分散液(分散介质)的比例，电泳微粒相对于100重量份的分散液(分散介质)的比例可以是，例如，从O. I重量份到15重量份，优选地从I重量份到10重量份。电泳微粒分散于其中的分散液(分散介质)的实例包括具有绝缘特性的无色透明液体，具体地，无极性分散介质，更具体地，是脂族烃、芳族烃、齒代烃和硅油。这里，脂族烃的实例包括戊烷、己烷、环己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷、轻石油、溶剂石脑油、煤油、正链烷和异链烷烃。此外，芳族烃的实例包括苯、甲苯、二甲苯和烷基苯。硅油的实例包括各种包括改良(modified，改性)硅油的二甲基聚硅氧烷。其更具体的实例包括均由埃克森美孚公司制造的ISOPAR G、H、L和M,以及EXXOL D30、D40、D80、DllO和D130,均由出光石油化学株式会社制造的IP S0LVENT1620.2028和2835，均由日本壳牌化学公司制造的SHELLSOL 70、71、72、A和AB，以及均由日本石化公司制造的NAPHTHESOL L、M和H。另外，这些可单独使用或可作为其两种以上类型的混合物使用。可采用将电泳分散液装入微胶囊的结构。可用众所周知的方法获得微胶囊，例如界面聚合方法、原位聚合方法和凝聚方法。需要组成微胶囊的材料具有发射足够的光的特性，其具体实例包括脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树酯、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、明胶，或其共聚物。并不具体地限定将微胶囊放在基板上的方法，其实例包括喷墨方法。另外，为了防止放在基板上的微胶囊的位置偏移的目的，可用透光树脂粘合剂将微胶囊固定在基板上。透光树脂粘合剂的实例包括水溶性聚合物，具体地，聚乙烯醇、聚氨酯、聚酯、丙烯酸树脂和硅树脂。在电泳微粒中并非特别必须使用电荷控制剂，但是，在使用正电荷控制剂以使电泳微粒带正电的情况中，正电荷控制剂的实例包括诸如油溶苯胺黑EX(由东方化学工业株式会社制造)的苯胺黑类染料、诸如P-51 (由东方化学工业株式会社制造)和Copy ChargePX VP435 (由赫斯特日本公司制造)的季铵盐、烷氧基化胺、烷基酰胺、钥酸螯合色素、诸如 PLZ1001 (由四国化学公司制造)的咪唑化合物，以及透明或白色的鎗类化合物。此外，可从伯鎗至季鎗化合物中自由选择鎗化合物，并且其选自铵基化合物、有机四价硫化合物和磷化合物。例如，与氮、硫或磷原子结合的取代基是烷基或芳基，对于盐，含卤素的元素(典型地，例如氯、轻基、羧基等)适于作为抗衡离子(counter ion),但不限于此。其中，伯胺盐至叔胺盐以及季铵盐是特别优选的。在使用负电荷控制剂以使电泳微粒带负电的情况中，负电荷控制剂的实例包括诸如B0NTR0N S-22,B0NTR0N S-34,B0NTR0N E-81 和B0NTR0N E-84(均由东方化学工业株式会社制造)以及Spiron Black TRH (由保土谷化学工业公司制造)的金属络合物、含硫靛的色素、诸如Copy Charge NX VP434 (由赫斯特日本公司制造)的季铵盐、诸如B0NTR0N E-89 (由东方化学工业株式会社制造)的杯芳烃化合物、诸如LR147 (由日本佳里多公司制造)的硼化合物、诸如氟化镁和氟化碳的氟化合物、诸如硬脂酸铝、硬脂酸钙、月桂酸铝、月桂酸钡、油酸钠、四丁氧基锆和环烷酸钴的已知金属皂、连氮类化合物的含水杨酸的金属络合物，以及含苯酚的浓缩产物。相对于100重量份的电泳微粒，电荷控制剂的添加量可以是，例如，100重量份至300重量份。可用以下物质作为组成电泳分散液的分散液(分散介质)山梨糖醇酐脂肪酸酯(例如，山梨糖醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨糖醇酐倍半异硬脂酸酯，和山梨糖醇酐三油酸酯)；聚氧乙烯山梨糖醇酐羧酸酯(例如，聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯)；脂肪酸聚乙二醇酯(例如，聚氧乙烯单硬脂酸酯和聚乙二醇二异硬脂酸酯)；聚氧乙烯烷基苯基醚(例如，壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚);或诸如脂肪族二乙醇酰胺的非离子表面活性剂。此外，含聚合物的分散剂的实例包括苯乙烯-顺丁烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸树脂、松香、含尿烷的聚合物化合物BYK-160、162、164和182 (均由比格化学公司制造)、含尿烷的分散剂EFKA-47和LP-4050 (均由EFKA公司制造)、含聚酯的聚合物化合物Solsperse 24000 (由捷利康(Zeneca)公司制造)。另夕卜，含聚合物的分散剂的其他实例包括诸如甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷醇酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯和甲基丙烯酸十六烷酯的单体(其能够形成在分散介质中溶剂化的半族)，诸如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、苯乙烯和甲苯乙烯的单体的随机共聚物，以及具有极性官能团的单体(其能够形成在分散介质中不容易溶剂化的半族)，以及在JP3-188469A中公开的接枝共聚物。具有官能团的极性单体的实例包括具有酸性官能团的单体，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、马来酸和苯乙烯磺酸；具有碱性官能团的单体，例如甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、乙烯基吡啶、乙烯基四氯化吡咯、乙烯基哌啶和乙烯基乳胺；其盐；苯乙烯-丁二烯共聚物，以及在JP60-10263A中公开的苯乙烯和长链甲基丙烯酸烷基酯的嵌段共聚物。此外，可以添加JP3-188469A中公开的诸如接枝共聚物的分散剂。分散剂的添加量例如可以是，相对于100重量份的电泳微粒为O. 01重量份至5重量份。为了更有效地产生电泳微粒的电泳,可增加离子表面活性剂。阴离子表面活性剂的特定实例包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基萘磺酸钠和琥珀辛酯磺酸钠。此外，阳离子表面活性剂的特定实例包括烷基苯二甲基氯化铵、烷基三甲基氯化铵和二硬脂基氯化铵。另外，可增加可溶于非极性分散介质的离子添加剂，例如三氟乙酸磺酰亚氨盐、三氟醋酸盐和三氟硫酸盐。离子添加剂的添加量例如可以是，相对于100重量份的电泳微粒为I重量份至10重量份。电泳微粒的实例包括炭黑(黑色)、各种金属氧化物、酞花青染料(青色)、直接兰199 (ProJet Cyan I颜色)、品红377 (品红色)、活性红29 (品红色)、活性红180 (品红色)，以及偶氮染料(其是黄色的，并包括，例如，黄色104，伊尔福特公司，工业街，CH-1700弗里 堡，瑞士 )。在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的第二至第五实施方式的显示设备中，控光装置可用作根据本公开的第一实施方式的显示设备的控光装置，但是本公开不限于此。可用以下装置作为控光装置液晶快门；使用由金属(例如银微粒)的可逆氧化还原反应产生的电沉积和分离现象的电沉积型(电沉积和电场沉积)光学快门；使用由电致变色材料的氧化还原反应产生的材料的颜色变化的光学快门；以及使用电润湿现象控制透射率的光学快门。在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的第一至第五实施方式的显示设备中，可从观察者顺次布置光学装置和控光装置，或可从观察者顺次布置控光装置和光学装置。在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的第一至第五实施方式的显示设备中，照度传感器(环境照度测量传感器或透射光照度测量传感器)可以是已知的照度传感器，并可用已知的控制电路控制照度传感器。在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的第一至第五实施方式的显示设备中(在下文中，在一些情况中，其简单地叫做“根据本公开的实施方式的显示设备”)，光学装置可以是半透射(透视)型。具体地，面向观察者的两只眼睛的光学装置的至少一部分可以是半透射的(透视的)，并可通过光学装置的一部分看到外面的风景。显示设备可包括一个图像显示装置或两个图像显示装置。第一偏转单元可反射入射到导光板上的光，并且第二偏转单元可多次透射和反射在导光板内部通过全反射来传播的光。在该情况下，第一偏转单元可充当反射镜，并且第二偏转单元可充当半透射镜。在这种结构中，例如第一偏转单元可由包括合金的金属材料构成，或者可由反射入射到导光板上的光的反光膜(一种镜子)或衍射入射到导光板上的光的衍射光栅(例如，全息衍射光栅膜)构成。另外，第二偏转单元可由层叠多个电介质膜的多层结构、半反射镜、偏振分束器或全息衍射光栅膜构成。此外，第一偏转单元或第二偏转单元可被配置在导光板内部(插入导光板内部)，但在第一偏转单兀中，入射到导光板上的平行光被反射或衍射，使得入射到导光板上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，在导光板内部通过全反射传播的平行光经历多次反射或衍射，并且被反射或衍射的光以平行光的状态从导光板输出。可替代地，第一偏转单元可衍射入射到导光板上的光，并且第二偏转单元可多次衍射在导光板内部通过全反射来传播的光。而且，在该情况下，第一偏转单元和第二偏转单元可为衍射光栅元件。这里，衍射光栅元件可为反射型衍射光栅元件或透射型衍射光栅。可替代地，一个衍射光栅元件可为反射型衍射光栅元件，并且另一衍射光栅元件可为透射型衍射光栅元件。反射型衍射光栅元件的实例可以是反射型体全息衍射光栅。为方便描述，包括反射型体全息衍射光栅的第一偏转单元可称为“第一衍射光栅件”，并且包括反射型体全息衍射光栅的第二偏转单元可称为“第二衍射光栅件”。可通过根据本公开的图像显示装置进行单色(例如，绿色)图像显示，但在进行彩色图像显示的情况下，第一衍射光栅件或第二衍射光栅件可由层叠P层作为反射型体全息衍射光栅的衍射光栅层的层叠结构构造，以使得第一衍射光栅件或第二衍射光栅件响应于具有P种不同波长带(或波长)的P种光(例如p=3，以及红、绿和蓝三种)的衍射和反射。在 各衍射光栅层中形成对应一种波长带(或波长)的干涉条纹。可替代地，P种干涉条纹可形成在作为单层衍射光栅层的第一衍射光栅件或第二衍射光栅件中，以响应于具有P种不同波长带(或波长)的P种光的衍射和反射。可替代地，例如视角可被等分为三部分，并且第一衍射光栅件或第二衍射光栅件可通过层叠对应于所划分的视角的衍射光栅层来形成。利用这些结构，当具有各种波长带(或各波长)的光在第一衍射光栅件或第二衍射光栅件中被衍射和反射时，可以增大衍射效率和衍射接收角，并优化衍射角。第一衍射光栅件和第二衍射光栅件可由例如光敏聚合物材料制成。形成第一衍射光栅件和第二衍射光栅件(其是反射型体全息衍射光栅)及其基本结构的材料可以与根据相关技术的反射型体全息衍射光栅的材料相同。反射型体全息衍射光栅表示仅衍射和反射+1级的衍射光的全息衍射光栅。在衍射光栅件中从内部向其表面形成干涉条纹。然而，形成干涉条纹的方法可以与根据相关技术的形成方法相同。具体地，例如，可用第一预定方向上的对象光辐射形成衍射光栅件的构件(例如光敏聚合物材料)，并可同时用第二预定方向上的参考光辐射该构件，可在形成衍射光栅件的构件中记录对象光和参考光所形成的干涉条纹。可适当地选择第一预定方向、第二预定方向、以及对象光和参考光的波长，以获得干涉条纹之间的所需节距，以及干涉条纹在衍射光栅件的表面上的所需倾角(倾斜角)。干涉条纹的倾斜角表示在衍射光栅件的表面(或衍射光栅层)和干涉条纹之间形成的角度。当第一衍射光栅件和第二衍射光栅件均具有P个衍射光栅层(其是反射型体全息衍射光栅)的层叠结构时，可分别形成和层叠(粘合)P个衍射光栅层，例如用可紫外固化的树脂粘合剂层叠(粘合)，从而获得P个衍射光栅层的层叠结构。或者，可用粘合光敏聚合物材料形成一层衍射光栅层，并可在其上连续地附接粘合光敏聚合物材料以制造衍射光栅层，从而形成P个衍射光栅层。或者，在根据本公开的实施方式的图像显示装置中，光学装置可以是半透视镜，从图像形成装置发出的光入射在半透视镜上，并从半透视镜向观察者的瞳孔发出光。另外，从图像形成装置发出的光可通过空气传播，并可入射在半透视镜上。例如，光可在透明件(特别是由与形成导光板的材料相同的材料制成的构件，其将在下面描述)中传播，例如玻璃板或塑料板，并可入射在半透视镜上。可通过透明件将半透视镜附接至图像形成装置，或可通过与透明件不同的构件将半透视镜附接至图像形成装置。在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的实施方式的图像显示装置中，图像形成装置可包括多个布置在二维矩阵中的像素。为了说明方便，图像形成装置的结构叫做“根据第一构造的图像形成装置”。根据第一构造的图像形成装置的实例可包括包括反射型空间光调制装置和光源的图像形成装置；包括透射型空间光调制装置和光源的图像形成装置；以及包括发光装置的图像形成装置，发光装置例如为有机EL (电致发光)装置、无机EL装置，或发光二极管(LED)。在上述图像形成装置中，包括反射型空间光调制装置和光源的图像形成装置是优选的。空间光调制装置的实例可包括光阀，例如透射或反射液晶显示装置，例如LCOS (硅基液晶)和数字微镜装置(DMD)。可将发光装置用作光源的一个实例。此外，反射型空间光调制装置可包括液晶显示装置和偏振光束分离器，其反射从光源发出的光的一部分并将光引导至液晶显示装置，并透射液晶显示装置所反射的光的一部分，以将其引导至光学系统。形成光源的发光装置的实例可包括红光发送装置、绿光发送装置、蓝光发送装置和白光发送装置。或者，可用光管将从红光发送装置、绿光发送装置和蓝光发送装置发出的红光、绿光和 蓝光彼此混合，并可使混合光的亮度均匀，从而获得白光。发光装置的实例可包括半导体激光装置、固态激光器和LED。可基于图像显示装置所需的规格确定像素的数量。具体地，像素的数量的实例可包括 320X 240,432X 240,640X480，1024X 768 和 1920X 1080。或者，在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的实施方式的图像显示装置中，图像形成装置可包括光源和用从光源发出的平行光执行扫描的扫描单元。为了说明方便，图像形成装置的结构叫做“根据第二构造的图像形成装置”。可将发光装置作为根据第二构造的图像形成装置的光源的一个实例。具体地，可将红光发送装置、绿光发送装置、蓝光发送装置和白光发送装置作为光源的实例。或者，可用光管将从红光发送装置、绿光发送装置和蓝光发送装置发出的红光、绿光和蓝光彼此混合，并可使混合光的亮度均匀，从而获得白光。可将半导体激光装置、固态激光器和LED作为发光装置的实例。可基于图像显示装置所需的规格确定根据第二构造的图像形成装置中的像素(虚拟像素)的数量。例如，具体地，像素(虚拟像素)的数量可以是320X240，432X240,640X480,1024X768和1920X1080。另外，在彩色图像的显示中，当光源包括红光发送装置、绿光发送装置和蓝光发送装置时，优选地用正交棱镜来实现彩色合成。扫描单元的实例可包括MEM S (微机电系统)，其包括可在二维方向上旋转的微镜和电流镜(galvano-mirror),电流镜用从光源发出的光执行水平扫描和垂直扫描。在根据第一构造的图像形成装置或根据第二构造的图像形成装置中，由光学系统(发出平行光并且在一些情况中叫做“平行光发射光学系统”的光学系统；具体地，例如，准直光学系统或中继光学系统)改变成多个平行光束的光入射在导光板上。然而，对平行光束的需求以以下需要为基础在从导光板通过第一偏转单元和第二偏转单元发出光后，保持当光在导光板上入射时的光波前信息。为了产生多个平行光束，具体地，例如，可在与平行光发射光学系统的焦距相应的地方(位置)设置图像形成装置的发光单元。平行光发射光学系统具有将像素的位置信息转换成光学装置的光学系统中的角度信息的功能。平行光发射光学系统的一个实例可以是这样的光学系统，其整体上具有正光焦度(optical power)并包括凸透镜、凹透镜、自由形态表面棱镜，以及全息透镜或其组合。可在平行光发射光学系统和导光板之间设置具有开口部分的光屏蔽件，以防止从平行光发射光学系统发出的不需要的光入射在导光板上。导光板具有两个平行表面(第一和第二表面)，其与导光板的轴线(X轴)平行地延伸。当光入射于其上的导光板的表面叫做导光板入射面且从其中发出光的导光板的表面叫做导光板出射面时，导光板入射面和导光板出射面可由第一表面形成，导光板入射面可由第一表面形成，导光板出射面可由第二表面形成。导光板可由以下材料制成包括石英玻璃或光学玻璃的玻璃，例如BK7，以及塑料材料(例如PMMA、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、无定形聚丙烯类树脂，或包括AS树脂的苯乙烯类树脂)。导光板的形状不限于平板，而是，导光板可具有弯曲形状。在根据本公开的实施方式的显示设备中，框架可包括布置于观察者前面的前部和两个通过铰链枢转地附接至前部的两端的镜腿部。将镜腿端盖部附接至每个镜腿部的顶端。将图像显示装置附接至框架。具体地，可将图像形成装置附接至例如镜腿部。可整体地形成前部和两个镜腿部。即，在根据本公开的实施方式的显示设备的整个结构中，框架具有和一般眼镜基本上相同的结构。包括衬垫的框架可由与形成一般眼镜的材料相同的材料 制成。例如，框架由金属、合金、塑料及其组合物制成。可将前部附接至鼻托。即，在根据本公开的实施方式的显示设备的整个结构中，框架和鼻托的组件具有与一般眼镜基本上相同的结构，除了没有镜框以外。鼻托可具有已知的构造和结构。在根据本公开的实施方式的显示设备中，在设计或安装简易性方面，希望来自一个或两个图像形成装置的配线(例如信号线和电源线)从镜腿端盖部的顶端通过镜腿部和镜腿端盖部延伸至外部，并与控制装置(控制电路或控制单元)连接。此外，每个图像形成装置可包括耳机部，并且，来自每个图像形成装置的用于耳机部的配线可通过镜腿部和镜腿端盖部从镜腿端盖部的顶端延伸至耳机部。耳机部的实例可包括内耳式(inner ear type)或耳塞式(canal type)耳机部。具体地，用于耳机部的配线优选地从镜腿端盖部的顶端延伸至耳机部，以在外耳(外耳)的后部附近走线。另外，可将成像装置附接至前部的中心。具体地，成像装置包括固态成像装置(其是CXD或CMOS传感器)和透镜。可通过例如前部将来自成像装置的配线与一个图像显示装置(或图像形成装置)连接。此外，该配线可包括在从图像显示装置(或图像形成装置)延伸的配线中。下面将描述根据包括上述各种实施方式和结构的本公开的实施方式的显示设备的变形。然而，在显示设备包括附接至框架的用于右眼的图像显示装置和用于左眼的图像显示装置且观察者观察外部图像和图像(例如显示在图像显示装置上的字幕)的重叠图像的情况中，当外部图像(实像)的会聚角(水平面和光束之间的交叉角，其适用于以下描述)和图像(显示在图像显示装置上的虚像)的会聚角之间存在较大的差异时，会使观察者疲劳。即，必须根据观察者相对于观察目标(例如剧场或屏幕)的观察位置来调节会聚角。人眼的视觉细胞包括两种类型的细胞，即，视锥细胞和视杆细胞。能够获得具有高分辨率的信息的视锥细胞以高密度分布在中央凹处，并且视力在该位置处很好。另一方面，已知分布视杆细胞的视网膜附近的视力比视网膜中心的视力差。因此，视力在观察者凝视的部分处很好，但是在该部分附近较差。当诸如字幕的图像与外部图像重叠且观察者凝视的外部图像的显示位置和所显示的图像之间的距离较长时，难以观察图像。相反，当观察者凝视所显示的图像时，难以观察外部图像。例如，当在舞台上朗诵台词的演员的位置远离台词的字幕的显示位置且该位置彼此重叠时，会出现上述问题。当外部图像的颜色接近所显示的图像(例如字幕)的颜色时，或当外部图像复杂或精细时(换句话说，当外部图像的空间频率较高时)，难以观察图像。例如，日本专利第3744984号公开了一种用于解决该问题的装置。在演出和电影中，演员不会总是朗诵台词。当将在日本专利第3744984号中公开的 装置应用于字幕显示时，字幕总是显示在信息显示装置上，这导致增加信息显示装置的功耗。因此，为了根据观察者相对于观察目标的观察位置优化会聚角，在包括两个附接至框架的用于左眼和右眼的图像显示装置的显示设备中，可控制对构成至少一个图像显示装置的图像形成装置的图像信号，以根据观察者的观察位置调节会聚角。为了方便，这种显示设备叫做“根据本公开的实施方式的显示设备1A”。在根据本公开的实施方式的显示设备IA或将在下面描述的根据本公开的实施方式的显示设备2A至2D中，根据观察者的观察位置调节会聚角。即，根据从显示设备到观察目标的距离调节会聚角。这样，观察目标和观察者(观众)之间的距离可等于图像显示装置显示的图像的虚像距离，或者该距离可尽可能地等于虚像距离。因此，观看观察目标的观察者(观众)可自然地观看(观察)图像显示装置显示的图像，焦点不改变或更改。结果，观察者不太容易疲劳。换句话说，只要达到此状态，观察目标和观察者(观众)之间的距离等于图像显示装置显示的图像的虚像距离。为了根据观察者相对于观察目标的观察位置优化显示设备中的显示位置，在包括两个附接至框架的用于左眼和右眼的图像显示装置的显示设备中，控制对构成至少一个图像显示装置的图像形成装置的图像信号的输入，以根据观察者的观察位置调节显示在构成此至少一个图像显示装置的光学装置上的图像的位置。为了方便，这种显示设备叫做“根据本公开的实施方式的显示设备1B”。在根据本公开的实施方式的显示设备IB中，根据观察者的观察位置调节显示在光学装置上的图像的位置。因此，当观察者观察到与外部图像重叠的图像时，观察者所凝视的外部图像离图像的显示位置不远，并可以轻松地观察图像。为了实现能够降低能耗的显示设备，在从对图像形成装置输入图像信号开始已过去预定时段后，使图像形成装置停止形成图像。为了方便，这种显示设备叫做“根据本公开的实施方式的显示设备1C”。在根据本公开的实施方式的显示设备IC中，在从对图像形成装置输入图像信号开始已过去预定时段后，使图像形成装置停止形成图像。即，在已过去预定时段后，将显示设备的操作模式改变成节能模式，或备用和空闲模式。因此，可以防止显示设备的不必要的能耗。或者，为了根据观察者相对于观察目标的观察位置来优化会聚角，在包括两个附接至框架的用于左眼和右眼的图像显示装置的显示设备中，每个图像显示装置进一步包括将从图像形成装置发出的光转换成平行光的光学系统(平行光发射光学系统)。至少一个图像显示装置(即，用于右眼的图像显示装置，用于左眼的图像显示装置，或用于右眼和左眼的两个图像显示装置，其适用于以下描述)进一步包括将图像形成装置的光轴和光学系统的光轴在水平方向上相对于彼此移动的移动装置。根据观察者的观察位置，移动装置将图像形成装置的光轴和光学系统的光轴在水平方向上相对于彼此移动，从而调节会聚角。为了方便，这种显示设备叫做“根据本公开的实施方式的显示设备2k”。或者，为了根据观察者相对于观察目标的观察位置优化会聚角，在包括两个附接至框架的用于左眼和右眼的图像显示装置的显示设备中，每个图像显示装置进一步包括将从图像形成装置发出的光转换成平行光的光学系统(平行光发射光学系统)。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装置。旋转装置根据观察者的观察位置而旋转图像形成装置和光学系统，以改变从光学系统发出然后入射在光学装置上的平行光相对于光学装置的入射角，从而调节会聚角。为了方便，这种显示设备叫做“根据本公开的实施方式的显示设备2B”。或者，为了根据观察者相对于观察目标的观察位置优化会聚角，在包括两个附接至框架的用于左眼和右眼的图像显示装置的显示设备中，构成至少一个图像显示装置的光学系统包括液体透镜，并根据观察者的观察位置操作液体透镜，从而调节会聚角。为了方便，这种显示设备叫做“根据本公开的实施方式的显示设备2C”。

或者，为了根据观察者相对于观察目标的观察位置优化会聚角，在包括两个附接至框架的用于左眼和右眼的图像显示装置的显示设备中，构成至少一个图像显示装置的光学系统包括液体棱镜，并根据观察者的观察位置操作液体棱镜，从而调节会聚角。为了方便，这种显示设备叫做“根据本公开的实施方式的显示设备2D”。在根据本公开的实施方式的显示设备IA或显示设备IB中，可控制对构成至少一个图像显示装置的图像形成装置的图像信号的输入，以实现显示于构成至少一个图像显示装置的光学装置上的图像在水平方向上的运动、其在垂直方向上的运动以及其旋转的任意组合。在图像的运动中，例如，可在光学装置中设置用于移动图像的非显示区域。在根据本公开的实施方式的显示设备2A至2D中，可控制对构成至少一个图像显示装置的图像形成装置的图像信号的输入，以调节会聚角。可控制对构成至少一个图像显示装置的图像形成装置的图像信号的输入，以实现显示于构成至少一个图像显示装置的光学装置上的图像在水平方向上的运动、其在垂直方向上的运动以及其旋转的任意组合。在图像的运动中，例如，可在光学装置中设置用于移动图像的非显示区域。因此，当控制显示于构成至少一个图像显示装置的光学装置上的图像的位置以调节两个图像显示装置的光学位置时，具体地，可控制显示于构成至少一个图像显示装置的光学装置上的图像的位置，使得图像显示装置对左眼显示的图像和图像显示装置对右眼显示的图像在所需虚像距离或所需虚像位置彼此重合。具体地，观察者可佩戴显示设备，并可对原始图像信号增加显示位置校正信号，使得图像显示装置对左眼显示的图像和图像显示装置对右眼显示的图像在所需虚像距离或所需虚像位置彼此重合。另外，可将显示位置校正信号储存在显示设备(具体地，包括在显示设备中的控制装置)中。此结构的使用使得可以根据观察者的观察位置来调节显示于光学装置上的图像的位置。当观察者观察与外部图像重叠的图像时，观察者所凝视的外部图像离图像的显示位置不远。因此，可以轻松地观察图像。在根据包括上述优选实施方式的本公开的实施方式的显示设备IA或显示设备IB中，除了输入至图像形成装置的图像信号以外，可从外部向显示设备发射与观察者的观察位置相关的信息(在下文中，叫做“观察者观察位置信息”)，或者显示设备可进一步包括测量观察者的观察位置的位置测量单元。
在根据包括上述优选实施方式的本公开的实施方式的显示设备2A至2D中，除了输入至图像形成装置的图像信号以外，可预先对显示设备提供观察者观察位置信息。或者，可从外部向显示设备发射观察者观察位置信息，或者显示设备可进一步包括测量观察者的观察位置的位置测量单元。在从外部向显示设备发射观察者观察位置信息的结构中，可将观察者观察位置信息无线地发射至显示设备(具体地，包括在显示设备中的控制装置)。在显示设备可进一步包括测量观察者的观察位置的位置测量单元的结构中，位置测量单元的实例包括，具体地，具有自动聚焦功能的照相机或成像设备(例如，包括有源距离测量装置或无源距离测量装置的照相机或成像设备，有源距离测量装置对观察目标辐射红外线或超声波，并基于直到反射波返回为止的时间或辐射角来检测距离)，以及用于具有自动聚焦功能的照相机的距离测量装置(有源距离测量装置)。或者，可在显示设备中设置按钮或开关，以手动地设置从显示设备到观察目标的距离。或者，可预先在显示设备中设置观察者观察位置信息。或者，个人计算机可对显示设备提供观察者观察位置信息。例如，可用适当的装置和方法来读取作为条形码打印在票据上的座位信息或剧场信息(例如，礼堂信息或剧场信息，其适用于以 下描述)，或包括在显示于手机上的票据信息中的座位信息或剧场信息，并可用适当的装置基于该座位信息或剧场信息对显示设备提供观察者观察位置信息。在根据本公开的实施方式的显示设备IC中，为了使图像形成装置停止形成图像，即，为了将显示设备的操作模式改变成节能模式或备用和空闲模式(在下文中，在一些情况中，这些模式一般叫做，例如，“节能模式等”)，例如，可对图像信号添加表示图像显示装置的图像显示时间的信号或用于指示图像形成装置停止形成图像的信号。预定时段的实例包括正常人阅读显示于图像形成装置上的字幕所需的时间以及由字行长度预先确定的字幕显示时间。在根据包括上述优选实施方式的本公开的实施方式的显示设备2A至2D中，在从对图像形成装置输入图像信号开始已过去预定时段后，图像形成装置可停止形成图像。这样，在已过去预定时段后，将显示设备的操作模式改变成节能模式，或备用和空闲模式。因此，可以防止显示设备的不必要的功耗和能耗。在根据包括上述各种优选实施方式的本公开的实施方式的显示设备IA至IC和显示设备2A至2D中，除了输入至图像形成装置的图像信号以外，可从外部向显示设备发射将显示于光学装置上的图像的亮度信号。在此结构中，可从外部向显示设备无线地发射亮度信号。在根据包括上述各种优选实施方式的本公开的实施方式的显示设备IA至IC和显示设备2A至2D中，在光学装置上显示的基于图像信号的图像包括字符。用于将字符显示为图像的图像信号(在一些情况中，叫做“字符数据”)可以是数字数据，并可例如通过操作员或在计算机处理的基础上预先产生。可根据所使用的显示设备或系统，适当地选择字符数据的格式。例如，字符数据可以是包括字符串的文本数据或包括作为图像的字符串的图像数据。在根据本公开的实施方式的显示设备IA至IC和显示设备2A至2D中，为了降低由连续观察在预定位置显示的图像(例如字幕或虚像)所导致的观察者的瞳孔疲劳，由两个光学装置形成的图像的位置(图像位置)或由两个光学装置形成的图像(例如字幕或虚像)离两个光学装置的距离(图像距离)可以随着时间而变化。该位置或距离随着时间的变化意味着，每隔5分钟至10分钟，改变图像在水平方向上的位置。例如，该位置或距离随着时间的变化意味着，将图像的位置在图像形成装置中改变相当于+2像素或-I像素的距离持续I至3分钟，然后返回至原始位置。在根据本公开的实施方式的显示设备IA或显示设备IB中，观察者可佩戴显示设备，并可对原始图像信号增加显示位置校正信号，使得图像显示装置对左眼显示的图像和图像显示装置对右眼显示的图像在所需虚像距离或所需虚像位置彼此重合。可将显示位置校正信号储存在显示设备(具体地，包括在显示设备中的控制装置)中，并可将对原始图像信号增加显示位置校正信号的图像信号发射至显示设备。在根据包括上述各种优选实施方式的本公开的实施方式的显示设备IA至IC和显示设备2A至2D中，可将图像信号无线地发射至显示设备。在此结构中，例如，控制装置接收图像信号并执行图像显示过程。或者，可将图像信号储存在显示设备(控制装置)中。在此情况中，可将显示位置校正信号发射至显示设备。控制构成至少一个图像显示装置的光学装置所显示的图像的位置，以调节两个图像显示装置的光学位置。具体地，可控制显示于构成至少一个图像显示装置的光学装置上的图像的位置，使得图像显示装置对左眼显示的图像和图像显示装置对右眼显示的图像 在所需虚像距离或所需虚像位置彼此重合。控制装置(控制电路或控制单元)可以是已知电路。在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的实施方式的显示设备IA至IC和显示设备2A至2D中，包括在显示设备中的控制装置可包括存储单元。存储单元可储存包括多个用于图像显示的图像信号(例如字符数据)的数据组。可对每个构成数据组的图像信号提供数据识别码。可以预定时间间隔从外部向控制装置发射名称识别码和显示时间信息。控制装置可读取具有与从存储单元发射的名称识别码相同的数据识别码的图像信号，并在与所发射的显示时间信息相应的时间内在显示设备上显示基于图像信号的图像。“与显示时间信息相应的时间”可以是根据本公开的实施方式的显示设备IC中的“预定时段”。在一些情况中，为了方便，此结构叫做“根据本公开的实施方式的显示设备3A”。在根据本公开的实施方式的显示设备3A中，以预定时间间隔从外部向控制装置发射名称识别码和显示时间信息。控制装置从存储单元读取具有与所发射的名称识别码相同的数据识别码的图像信号，并在与所发射的显示时间信息相应的时间内在显示设备上显示基于图像信号的图像。因此，甚至当控制装置由于任何原因而无法接收从外部发射的名称识别码和/或显示时间信息时，可尝试重复或再次接收名称识别码和显示时间信息。因此，可以可靠地接收名称识别码和显示时间信息。结果，例如，甚至当多个显示设备接收名称识别码和显示时间信息时，其可同时可靠地显示相同的图像，并可以可靠地防止显示设备难以显示图像的问题。或者，在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的实施方式的显示设备IA至IC和显示设备2A至2D中，包括在显示设备中的控制装置可包括存储单元。存储单元可储存包括多个用于图像显示的图像信号(例如字符数据)的数据组。对每个构成数据组的图像信号提供数据识别码。每个图像信号可包括不同大小的具有不同显示尺寸的多个显示数据项。可从外部向控制装置发射名称识别码。控制装置可根据观察目标和显示设备之间的距离，从存储单元读取具有与所发射的名称识别码相同的数据识别码的图像信号中的多个不同大小的显示数据项中的一个，并在显示设备上显示基于这一个不同大小的显示数据项的图像。为了方便，在一些情况中，此结构叫做“根据本公开的实施方式的显示设备3B”。在根据本公开的实施方式的显示设备3B中，控制装置根据观察目标和显示设备之间的距离，从存储单元读取具有与所发射的名称识别码相同的数据识别码的图像信号中的多个不同大小的显示数据项中的一个，并在图像显示装置上显示基于这一个不同大小的显示数据项的图像。因此，在观察目标的视觉大小和图像的大小之间不太可能出现不匹配。或者，在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的实施方式的显示设备IA至IC和显示设备2A至2D中，包括在显示设备中的控制装置可包括存储单元。存储单元可储存包括用于图像显示的图像信号(例如字符数据)的多个数据组。对每个构成数据组的图像信号提供数据识别码。每个图像信号可包括以不同语言显示的不同语言的多个显示数据项。可从外部向控制装置发射名称识别码。控制装置可从存储单元读取具有与所发射的名称识别码相同的数据识别码的图像信号中的多个不同语言的显示数据项中的一个，并在显示设备上显示基于该不同语言的显示数据项的图像。为了方便，在一些情况中，此结构叫做“根据本公开的实施方式的显示设备3C”。例如，可用以下方法作为选择显示语言的方 法，在该方法中，在控制装置中设置按钮或开关并手动地用其选择显示语言。在根据本公开的实施方式的显示设备3C中，控制装置从存储单元读取具有与所发射的名称识别码相同的数据识别码的图像信号中的多个不同语言的显示数据项中的一个，并在显示设备上显示基于这一个不同语言的显示数据项的图像。因此，可以轻松地以观察者(观众)使用的语言显示图像。或者，在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的实施方式的显示设备IA至IC和显示设备2A至2D中，包括在显示设备中的控制装置可包括存储单元。存储单元可储存包括用于图像显示的图像信号(例如字符数据)的多个数据组。对每个构成数据组的图像信号提供数据识别码。可从外部向控制装置发射名称识别码。控制装置可从存储单元读取具有与所发射的名称识别码相同的数据识别码的图像信号，并根据观察目标和显示设备之间的距离执行数据处理，从而，在控制会聚角的同时，在显示设备上显示基于图像信号(经受了数据处理的图像信号)的图像。为了方便，在一些情况中，此结构叫做“根据本公开的实施方式的显示设备3D”。可在从显示设备到观察目标的距离的基础上，在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上执行图像处理。在根据本公开的实施方式的显示设备3D中，根据从显示设备到观察目标的距离调节会聚角。这样，观察目标和观察者(观众)之间的距离可等于图像显示装置所显示的图像的虚像距离，或者该距离可尽可能地等于虚像距离。因此，观看观察目标的观察者(观众)可自然地观看(观察)图像显示装置所显示的图像，基本上不改变或更改焦点。在根据包括上述各种优选实施方式和结构的本公开的实施方式的显示设备2A至2D中，可根据观察者的观察位置或观察目标与显示设备之间的距离，改变显示于光学装置上的显示画面(图像显示区域)的大小、显示画面(图像显示区域)的视角以及显示画面的分辨率。为了方便，在一些情况中，此结构叫做“根据本公开的实施方式的显示设备2E”。可将根据本公开的实施方式的显示设备2A至2E适当地彼此组合。另外，可将根据本公开的实施方式的显示设备3A至3D适当地彼此组合。在根据本公开的实施方式的显示设备2A至2E和显示设备3A至3D中，控制装置可以是已知的电路，存储单元可以是已知的存储单元，例如存储卡。可从发送装置无线地发射名称识别码和显示时间信息。发送装置可包括显示设备，显示设备可显示名称识别码、数据组，以及每个图像信号或每个显示数据项的总显示时间。然而，本公开不限于此。可用电线发射信息。用于对控制装置发射名称识别码的发送装置可以是已知的发送装置，并且，设置于发送装置中的显示设备可以是已知的显示设备。根据本公开的实施方式的显示设备2A根据观察者的观察位置操作移动装置。根据本公开的实施方式的显示设备2B根据观察者的观察位置操作旋转装置。根据本公开的实施方式的显示设备2C根据观察者的观察位置操作液体透镜。根据本公开的实施方式的显示设备2D根据观察者的观察位置操作液体棱镜。基于观察者观察位置信息，用来自控制装置的控制信号控制这些操作。在根据本公开的实施方式的显示设备2A中，移动装置将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)上相对于彼此移动。具体地，例如，可固定一个图像显示装置中的图像形成装置的光轴和光学系统的光轴之间的位置关系，并且，可使另一图像显示装置中的图像形成装置的光轴和光学系统的光轴的位置在水平方向(X轴方向)上相 对于彼此移动。或者，可使两个图像显示装置中的图像形成装置的光轴和光学系统的光轴的位置在水平方向(X轴方向)上都相对于彼此移动。在此结构中，使从光学系统发出然后入射在光学装置上的平行光相对于光学装置的入射角(形成于将在下面描述的中心入射光束和YZ平面之间的角度，叫做“YZ平面入射角”)改变。在此结构中，可将图像形成装置和光学系统中的一个放在引导部分上以进行移动，例如其是齿条部分，并且，可使图像形成装置和光学系统中的一个在引导部分上移动，以由电机和小齿轮移动。或者，可将图像形成装置和光学系统中的一个放在引导部分上以进行移动，并且，可使图像形成装置和光学系统中的一个在引导部分上移动，以由压电装置或超声波电机移动。在根据本公开的实施方式的显示设备2B中，旋转装置旋转图像形成装置和光学系统。具体地，可固定两个图像显示装置的每个中的图像形成装置的光轴和光学系统的光轴之间的位置关系，并可用压电装置、电机或超声波电机将至少一个图像显示装置围绕作为旋转轴线的Z轴旋转。在此结构中，使从光学系统发出然后入射在光学装置上的平行光相对于光学装置的YZ平面入射角改变。在根据本公开的实施方式的显示设备2C中，操作液体透镜。然而，构成光学系统的液体透镜可以是使用电润湿现象的已知的液体透镜。可操作液体透镜以在保持光学系统的光轴和Y轴之间的关系的同时在水平方向(X轴方向)上移动光学系统的光轴，或者，可操作液体透镜以改变光学系统的光轴相对于YZ平面的角度。在此结构中，使从光学系统发出然后入射在光学装置上的平行光相对于光学装置的YZ平面入射角改变。在根据本公开的实施方式的显示设备2D中，操作液体棱镜。然而，构成光学系统的一部分的液体棱镜可以是使用电润湿现象的已知的液体棱镜。可操作液体棱镜以改变光学系统的光轴相对于YZ平面的角度。在此结构中，使从光学系统发出然后入射在光学装置上的平行光相对于光学装置的YZ平面入射角改变。数据组的数量基本上是任意的，构成数据组的图像信号(例如字符数据)的数量和构成图像信号(字符数据)的显示数据项的数量基本上是任意的。图像信号或显示数据的数据结构可以是，例如，包括字符串的文本数据或包括作为图像的字符串的图像数据。具有不同显示大小的显示数据可以是包括具有不同字体大小的字符串的文本数据或具有作为图像的具有不同字体大小的字符串的图像数据。用于显示数据的显示语言基本上可以是任意的。可在图像信号或显示数据上执行预定信号处理，以获得图像信号。名称识别码和数据识别码可以是任何代码，只要其可识别图像信号。例如，可用数字、字母，以及数字和字母的组合作为名称识别码和数据识别码。以预定时间间隔从外部向控制装置发射名称识别码和显示时间信息。当总显示时间是Ttrtal,显不时间/[目息是Tlnf且预定时间间隔是Tint时,可建立Tlnf (m) =Ttotal-(m-1) XTint(其中，“m”是正整数，并表示从外部向控制装置发射名称识别码和显示时间信息的次数)。例如，当Ttrtal是10. O秒且Tint=O. I秒时，当从外部向控制部分第一次(m=l)发射名称识别码和显示时间信息时的显示时间信息TInf(m)如下所示Tint⑴=10.0秒。另外，当从外部向控制部分第二次(m=2)和第i^一次(m=ll)发射名称识别码和显示时间信息时的显示时间信息TInf(m)如下所示。Tint ⑵=9. 9 秒 Tint (I I) =9. O 秒图像形成装置在与显示时间信息Tlnf(Hi)相应的时间内，显示基于图像信号或一个显示数据项的图像。当图像形成装置开始显示图像后从外部向控制装置发射相同的名称识别码和不同的显示时间信息时，控制装置可以忽略所发射的名称识别码和不同的显示时间信息，并连续显示图像。在此操作中，控制装置可产生一种标记(接收完成标记)。当控制装置由于任何原因而无法在第一次至第(m’ -I)次从外部接收名称识别码和/或显示时间信息并且在第m’次首次成功从外部接收名称识别码和显示时间信息时，图像形成装置可在与Tlnf(Hi^ ) =Ttotal-(m^ -I) XTint相应的时间内，显示基于图像信号或一个显示数据项的图像。例如，在计算机的控制下，或基于观察目标的移动、演员(其是观察目标)的声音变化以及观察目标的环境变化(例如照明和声音的变化)，可由操作员指示名称识别码和显示时间信息的第一次(m=l)发射。从图像形成装置的中心发出并通过光学系统的图像形成装置侧的节点的光束叫做“中心光束”，中心光束中的垂直入射在光学装置上的光束叫做“中心入射光束”。中心入射光束入射于其上的光学装置的点叫做光学装置中心点。通过光学装置中心点且平行于光学装置的轴线方向的轴线叫做X轴，通过光学装置中心点且与光学装置的法线对准的轴线叫做Y轴。在根据本公开的实施方式的显示设备中，水平方向与X轴平行，并且，在一些情况中，在下文中叫做“X轴方向”。将光学系统布置在图像形成装置和光学装置之间，并且，其将从图像形成装置发出的光转换成平行光。光束(其是光学系统转换的平行光)入射在光学装置上，引导该光束，然后将其发出。另外，第一偏转单元的中心叫做“光学装置中心”。在根据本公开的实施方式的显示设备IA至IC和显示设备2A至2D中，在图像显示装置中，中心入射光束和XY平面之间的交叉角(Θ )可以是除了 O度以外的角度。然而，本公开不限于此。这样，减小当图像显示装置附接至眼镜型框架的连接部分时对图像显示装置的连接角的限制。因此，可以改进设计的灵活性。在此情况中，优选地，在便于图像显示装置的处理、设置和连接方面，中心入射光束包括在YZ平面中。另外，光学系统的光轴可包括在YZ平面中，光学系统的光轴和XY平面之间的交叉角可以是除了 O度以外的角度。或者，光学系统的光轴可与YZ平面和XY平面平行，并通过与图像形成装置的中心偏离的位置。如果XY平面与水平面相同，那么中心入射光束和XY平面之间的交叉角Θ可以是仰角。即，中心入射光束可到达XY平面并与XY平面的下部相遇。在此情况中，优选地，XY平面和垂直面之间的交叉角是除了 O度以外的角度。另外，优选地，XY平面和垂直面之间的交叉角是Θ ’。并不特别限制Θ ’的最大值，但是其可以是，例如5度。水平面包括当观察者观察位于水平方向上的物体(例如水平方向、位于无限远距离处的物体，或地平线)时的视线(观察者的水平视线)，还包括水平定位的观察者的两个瞳孔。另外，垂直面与水平面垂直。或者，当观察者观察位于水平方向上的物体(例如水平方向、位于无限远距离处的物体，或地平线)时，从光学装置发出然后入射在观察者的瞳孔上的中心光束的角度可以是俯角。相对于水平面的俯角可以在，例如，5度至45度的范围内。例如，可用根据包括上述各种变形的本公开的实施方式的显示设备来显示移动图像或静止图像；电影的字幕；和视频同步的与视频相关的注解或隐藏解释字幕的显示；对歌舞伎表演、能乐表演、狂言表演、歌剧、音乐会、芭蕾舞剧、各种戏剧表演、游乐园、美术馆、游览地、度假胜地、旅行指南等中的观察目标的各种注解，以及对内容、发展状态、背景等的注解。另外，显示设备还可用作字符显示设备，并可用来显示例如各种作为观察目标 的设备的驱动、操作、维修和拆卸中的各种注解、符号、标记、记号、标志、图案等；与观察目标(例如人和物品)相关的各种注解、符号、标记、记号、标志、图案等；以及隐藏解释字幕。在歌舞伎表演、能乐表演、狂言表演、歌剧、音乐会、芭蕾舞剧、各种戏剧表演、游乐园、美术馆、游览地、度假胜地、旅行指南等中，显示设备可在适当的定时显示作为与观察目标相关的图像的字符。具体地，例如，根据电影的发展状态或戏剧的发展状态，由显示设备显示图像，在预定时间表或时间分配的基础上，通过操作员的操作或在计算机的控制下，将图像信号发射至显示设备，或将名称识别码发射至控制装置。另外，当显示各种与观察目标(例如各种装置、人或物品)相关的注解时，可在显示设备中设置成像装置，成像装置可捕获观察目标的图像，例如各种装置、人或物品，并且，显示设备可分析所捕获的图像的内容。这样，显示设备可显示预先创建的各种与观察目标(例如各种装置、人或物品)相关的注解。或者，还可用根据本公开的实施方式的显示设备作为立体显示设备。在此情况中，可将偏振片或偏振膜可移除地附接至光学装置，或者，必要时，可将偏振片或偏振膜粘接至光学装置。如上所述，输入至图像形成装置的图像信号不仅包括图像信号(例如字符数据)，而且例如包括将要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。亮度数据可相当于包括通过光学装置观察的观察目标的预定区域的亮度，色度数据可相当于包括通过光学装置观察的观察目标的预定区域的色度。因此，由于图像信号包括图像的亮度数据，所以可以控制所显示的图像的亮度(明亮程度)。由于图像信号包括图像的色度数据，所以可以控制所显示的图像的色度(颜色)。由于图像信号包括图像的亮度数据和色度数据，所以可以控制所显示的图像的亮度(明亮程度)和色度(颜色)。当亮度数据相当于包括通过图像显示装置观察的观察目标的预定区域的亮度时，可这样设置亮度数据的值，使得，当包括通过图像显示装置观察的观察目标的预定区域的亮度的值增加时，图像的亮度的值增加(换句话说，所显示的图像的亮度增加)。另外，当色度数据相当于包括通过图像显示装置观察的观察目标的预定区域的色度时，可这样设置色度数据的值，使得，包括通过图像显示装置观察的观察目标的预定区域的色度与将显示的图像的色度之间具有基本上互补的关系。互补色表示在色环中彼此直接相反的颜色的组合。互补色与某一颜色互补。例如，红色的互补色是绿色，黄色的互补色是紫色，蓝色的互补色是橙色。关于当以适当比例混合颜色时，在光的情况下导致饱和度变白并在物体的情况下导致饱和度变黑的不同颜色，也使用(也为)互补色。然而，当使颜色彼此并置时的视觉效果的互补性和当使颜色混合时的互补性彼此不同。互补色也叫做对抗色、对比色或反色。然而，虽然反色直接表示与颜色相反的互补色，但是互补色表示比反色的范围稍宽的范围。互补色的组合具有允许颜色在视觉上不同的协同效果，这叫做互补色的协调。[第一实施例]第一实施例涉及根据本公开的第一实施方式的显示设备。图I是示出了根据第一实施例的图像显示装置的概念图。图2是示出了从上侧观察的根据第一实施例的显示设备(具体是头戴式显示器(HMD))的示意图。图3A是示出了从侧面观察的显示设备的示意图，图3B是示出了从前侧观察的显示设备的光学装置和控光装置的示意图。图4A和图4B是示出了根据第一实施例的显示设备的控光装置的动作的示意性截面图。
将在下面描述的根据第一实施例或第二至第八实施例的图像显示装置100、200、300,400和500包括(A)图像形成装置111和211以及(B)光学装置120,320和520，从图像形成装置111和211发出的光入射于其上，将光导入其中并从其中发出光。图像显示装置100、200、300、400和500进一步包括(C)将从图像形成装置111和211发出的光转换成平行光的光学系统(平行光发射光学系统)112和254。光束(其是光学系统112和254转换的平行光)入射在光学装置120、320和520上，然后引导并发出该光束。根据将在下面描述的第一实施例或第二至第八实施例中的每个的显示设备包括
(i)安装在观察者(例如观众)的头上的眼镜型框架10 ;以及(ii)附接至框架10的图像显示装置100、200、300、400或500。根据实例的显示设备具体是包括两个图像显示装置的双眼型。然而，显示设备可以是包括一个图像显示装置的单眼型。另外，图像形成装置111或211显示单色图像。在将在下面描述的第一实施例或第二至第八实施例中，在从其发出光的光学装置120、320或520的区域中设置调节从外部入射的外部光的量的控光装置700。具体地，用粘合剂(未示出)将控光装置700 (其是一种光学快门)固定至光学装置120、320或520 (具体地，导光板121或321或半透射镜520)。另外，将控光装置700布置在光学装置120、320或520的观察者相对侧的区域中。在将在下面描述的第一实施例，或第二至第四实施例以及第六至第八实施例中，光学装置120或320包括(a)入射光在全反射的同时在其中传播并从其中发出光的导光板121或321 ； (b)使入射在导光板121或321上的光偏转以在导光板121或321中全反射的第一偏转单元130或330 ；以及(c)使在全反射的同时在导光板121或321中传播的光偏转多次以从导光板121或321发出的第二偏转单元140或340。将第二偏转单元140或340设置在控光装置700的投影像中。用构成控光装置700的基板之一覆盖第二偏转单元140或340。光学装置120或320是透视型的(半透射型)。在第一实施例中，在导光板121中设置第一偏转单元130和第二偏转单元140。第一偏转单兀130反射入射在导光板121上的光,第二偏转单兀140多次传输并反射在全反射的同时在导光板121中传播的光。即，第一偏转单元130用作反射镜，第二偏转单元140用作半透视镜。具体地，设置于导光板121中的第一偏转单元130由铝(Al)制成，并且是反射入射在导光板121上的光的反光膜(一种镜子)。设置于导光板121中的第二偏转单元140是多个多层介电薄膜在其中层叠的多层结构。多层介电薄膜包括，例如，由高介电常数材料制成的TiO2薄膜和由低介电常数材料制成的SiO2薄膜。例如，在JP2005-521099T中公开了多个多层介电薄膜在其中层叠的多层结构。在图中，示出了六个多层介电薄膜，但是本公开不限于此。在多层介电薄膜和多层介电薄膜之间插入由与形成导光板121的材料相同的材料制成的薄片。第一偏转单元130反射(或衍射)入射在导光板121上的平行光，以在导光板121中全反射。第二偏转单元140多次反射(或衍射)在全反射的同时在导光板121中传播的平行光，使得将平行光从导光板121发射至观察者的瞳孔21。对于第一偏转单兀130,可切掉第一偏转单兀130将设置于其中的导光板121的部分124，以形成斜面，在该斜面中，将在导光板121中形成第一偏转单元130，可通过真空沉积在斜面上形成反光膜，并可将导光板121的切掉的部分124粘接至第一偏转单元130。另夕卜，对于第二偏转单元140，可制造这样的多层结构，在该结构中，使与形成导光板121的材料相同的材料(例如玻璃)和多层介电薄膜(例如其可通过真空沉积方法形成)层叠，可切掉 将在其中设置第二偏转单元140的导光板121的部分125，以形成斜面，可将多层结构粘接至斜面，并可通过例如抛光来修整外形。因此，可获得光学装置120，在该光学装置120中，在导光板121中设置第一偏转单元130和第二偏转单元140。在将在下面描述的第一实施例、或第二至第四实施例以及第六至第八实施例中，由光学玻璃或塑料材料制成的导光板121或321包括两个平行表面(第一表面122或322以及第二表面123或323)，其与光在全反射的同时在导光板121或321中传播的方向(X轴)平行地延伸。第一表面122或322与第二表面123或323相对。平行光入射在与光入射面相应的第一表面122或322上，在全反射的同时在导光板中传播，然后从与光出射面相应的第一表面122或322发出。然而,本公开不限于此。第二表面123或323可以是光入射面，第一表面122或322可以是光出射面。在将在下面描述的第一实施例或第三实施例中，图像形成装置111是根据第一构造的图像形成装置，并包括多个二维布置在矩阵中的像素。具体地，图像形成装置111包括反射型空间光调制装置150和光源153，光源153是发出白光的发光二极管。在壳体113(在图I中由单点点划线代表)中设置整个图像形成装置111。在壳体113中设置开口(未示出)，从光学系统(平行光发射光学系统或准直光学系统)112通过开口发出光。反射型空间光调制装置150包括液晶显示装置(IXD) 151和偏振光束分离器152，用LCOS将液晶显示装置形成为光阀，偏振光束分离器152反射从光源153发出的光的一部分，以将其引导至液晶显示装置151并发射由液晶显示装置151反射的光的一部分，以将其引导至光学系统112。液晶显示装置151包括多个(例如640X480个)布置在二维矩阵中的像素(液晶单元)。偏振光束分离器152具有已知的构造和结构。从光源153发出的非偏振光与偏振光束分离器152相遇。偏振光束分离器152发射P偏振分量，以发射至系统的外部。另一方面，S偏振分量由偏振光束分离器152反射以入射在液晶显示装置151上，在液晶显示装置151中反射，然后从液晶显示装置151发出。在从液晶显示装置151发出的光分量中，在从显示“白色”的像素发出的光分量中包括大量P偏振分量，在从显示“黑色”的像素发出的光分量中包括大量S偏振分量。因此，从液晶显示装置151发出然后与偏振光束分离器152相遇的光中的P偏振分量通过偏振光束分离器152,并将其引导至光学系统112。另一方面，S偏振分量由偏振光束分离器152反射并返回至光源153。光学系统112例如是凸透镜，并产生平行光。因此，将图像形成装置111 (具体是液晶显示装置151)布置在与光学系统112的焦距相应的地方(位置)。框架10包括布置在观察者的前面的前部11，两个通过铰链12可旋转地附接至前部11的两端的镜腿部13，以及附接至每个镜腿部13的顶端的镜腿端盖部(也叫做顶端单元、耳套或耳垫)14。另外，附接鼻托(未示出)。换句话说，基本上，框架10和鼻托的组件具有与标准眼镜基本上相同的结构。此外，用连接件19将每个壳体113可移除地附接至镜腿部13。框架I由金属或塑料制成。可用连接件19将每个壳体113附接至镜腿部13，以不能从那里去除。当观察者持有并佩戴眼镜时，可用连接件19将每个壳体113可移除地附接至观察者的眼镜的框架的镜腿部。另外，可将每个壳体113附接在镜腿部13的外部或内部。从图像形成装置IllA延伸的配线(例如信号线或电源线)15通过镜腿部13和镜腿端盖部14，从镜腿端盖部14的顶端延伸至外部，并与控制装置(控制电路或控制单元)18连接。每个图像形成装置IllA和IllB包括耳机部16。从每个图像形成装置IllA和IllB 延伸的用于耳机部的配线17通过镜腿部13和镜腿端盖部14，并从镜腿端盖部14的前端延伸至耳机部16。具体地，用于耳机部的配线17从镜腿端盖部14的前端延伸至耳机部16，以在外耳(听泡)的后部附近走线。根据此结构，可以实现简单的显示设备，不会产生杂乱布置耳机部16或用于耳机部的配线17的印象。检查将给予控光装置的优选颜色。具体地，代替控光装置，准备总共16种类型的滤光片，即，具有10%、30%、50%和70%的可见光透射率的三种用于太阳镜的滤色片(棕色、灰色和紫色)以及ND滤光片。实际上，在光学装置120、320和520上显示预先准备的图像，并检查对象对这些图像有什么感觉。具体地，显示移动图像和文本屏幕，将上述16种类型的滤光片放在光学装置120、320和520的前表面上，并且，对象被指示当感到可见度被改进时选择可见光透射率。在七个对象观察白墙(其是背景)上的图像的情况中，执行第一次检查。结果，当观察移动图像时，没有对象感觉到用70%的可见光透射率的滤光片可改进对比度，两个对象感觉到用50%的可见光透射率的滤光片可改进对比度，并且，所有对象(即七个对象)感觉到用30%和10%的可见光透射率的滤光片可改进对比度。当观察文本屏幕时，没有对象感觉到用70%和50%的可见光透射率的滤光片可改进对比度，并且，所有对象(即七个对象)感觉至IJ用30%和10%的可见光透射率的滤光片可改进对比度。接下来，检查优选的滤光片颜色。在检查中，准备三种用于太阳镜的滤色片(棕色、灰色和紫色)以及ND滤光片。基于上述检查结果，可见光透射率是30%。准备用于高尔夫球场中的高尔夫练习的图像(在该图像中包括大量绿色和蓝色)和动画图像(在该图像中包括大量白色)以进行评估，考虑由于图像而带来的影响。用评估方法(例如配对比较方法)作为表示优选性的指数。具体地，对象比较四种滤光片中的两种滤光片的对比度改进率，并将具有更高的对比度改进率的两种滤光片中的一个确定为胜者。用以下表达式使表示用于每个滤光片的胜利率(X)的优选性的指数Z(X)标准化，并将指数彼此比较。Z(X) = (X-Xave)/ σ
其中，Xave是胜利率(X)的平均值，σ是标准偏差。结果，如以下表I和2中所示，棕色滤色片对改进对比度是最有效的。同时，确定对于滤色片的颜色的喜好在个体之间存在差异。在表I中，上部示出了当使用用于高尔夫球场中的高尔夫练习的图像时的结果，下部示出了当使用动画图像时的结果。表I当使用用于高尔夫球场中的高尔夫练习的图像时
权利要求
1.一种显示设备，包括 (i)眼镜型框架，佩戴在观察者的头上；以及 (ii)图像显示装置，附接至所述框架， 其中，所述图像显示装置包括 (A)图像形成装置；以及 (B)光学装置，从所述图像形成装置发出的光入射其上， 所述光在其中被引导，并且所述光从其出射， 调节从外部入射的外界光的量的控光装置被设置在所述 光学装置的出射光的区域中，并且 所述控光装置包括 两个相对的透明基板， 设置在基板上的电极，以及 密封在两个基板之间的电泳分散液。
2.根据权利要求I所述的显示设备，进一步包括 照度传感器，测量所述显示设备所处的环境的照度， 其中，基于所述照度传感器的测量结果控制所述控光装置的透射率。
3.根据权利要求I所述的显示设备，进一步包括 照度传感器，测量所述显示设备所处的环境的照度， 其中，基于所述照度传感器的测量结果控制所述图像形成装置所形成的图像的亮度。
4.根据权利要求I所述的显示设备，进一步包括 第二照度传感器，基于从外界环境穿过所述控光装置的光来测量照度， 其中，基于所述第二照度传感器的测量结果控制所述控光装置的透射率。
5.根据权利要求I所述的显示设备，进一步包括 第二照度传感器，基于从外界环境穿过所述控光装置的光来测量照度， 其中，基于所述第二照度传感器的测量结果控制所述图像形成装置所形成的图像的亮度。
6.根据权利要求4或5所述的显示设备，其中，所述第二照度传感器被布置为比所述光学装置更靠近所述观察者。
7.根据权利要求I所述的显示设备，其中，所述控光装置的电极中的一个被图案化，另一个未被图案化。
8.一种显示设备，包括 (i)眼镜型框架，佩戴在观察者的头上； (ii)图像显示装置，附接至所述框架；以及 照度传感器，测量所述显示设备所处的环境的照度， 其中，所述图像显示装置包括 (A)图像形成装置；以及 (B)光学装置，从所述图像形成装置发出的光入射其上， 所述光在其中被引导，并且所述光从其出射， 调节从外部入射的外界光的量的控光装置被设置在所述光学装置的出射光的区域中，并且 基于所述照度传感器的测量结果控制所述控光装置的透射率。
9.一种显示设备，包括 (i)眼镜型框架，佩戴在观察者的头上； (ii)图像显示装置，附接至所述框架；以及 照度传感器，测量所述显示设备所处的环境的照度， 其中，所述图像显示装置包括 (A)图像形成装置；以及 (B)光学装置，从所述图像形成装置发出的光入射其上， 所述光在其中被引导，并且所述光从其出射， 调节从外部入射的外界光的量的控光装置被设置在所述光学装置的出射光的区域中，并且 基于所述照度传感器的测量结果控制所述图像形成装置所形成的图像的亮度。
10.一种显不设备,包括 (i)眼镜型框架，佩戴在观察者的头上； (ii)图像显示装置，附接至所述框架；以及 照度传感器， 其中，所述图像显示装置包括 (A)图像形成装置；以及 (B)光学装置，从所述图像形成装置发出的光入射其上， 所述光在其中被引导，并且所述光从其出射， 调节从外部入射的外界光的量的控光装置被设置在所述光学装置的出射光的区域中， 所述照度传感器基于从外界环境穿过所述控光装置的光测量照度，并且 基于所述照度传感器的测量结果控制所述控光装置的透射率。
11.一种显示设备，包括 (i)眼镜型框架，佩戴在观察者的头上； (ii)图像显示装置，附接至所述框架；以及 照度传感器， 其中，所述图像显示装置包括 (A)图像形成装置；以及 (B)光学装置，从所述图像形成装置发出的光入射其上， 所述光在其中被引导，并且所述光从其出射， 调节从外部入射的外界光的量的控光装置被设置在所述光学装置的出射光的区域中， 所述照度传感器基于从外界环境穿过所述控光装置的光测量照度，并且 基于所述照度传感器的测量结果控制所述图像形成装置所形成的图像的亮度。
12.根据权利要求I和8至11中任一项所述的显示设备， 其中，所述控光装置的最大透射率大于等于50%，所述控光装置的最小透射率小于等于30%。
13.根据权利要求2和8至11中任一项所述的显示设备，其中，当所述照度传感器的测量结果大于等于预定值时，所述控光装置的透射率小于等于预先确定的值。
14.根据权利要求2和8至11中任一项所述的显示设备， 其中，当所述照度传感器的测量结果小于等于预定值时，所述控光装置的透射率大于等于预先确定的值。
15.根据权利要求I和8至11中任一项所述的显示设备， 其中，所述控光装置向穿过所述控光装置的光赋予期望的颜色。
16.根据权利要求15所述的显示设备， 其中，所述控光装置所赋予的颜色是可变的。
17.根据权利要求15所述的显示设备， 其中，所述控光装置所赋予的颜色是固定的。
18.根据权利要求I和8至11中任一项所述的显示设备， 其中，所述控光装置可移除地设置在所述光学装置的出射光的区域中。
19.根据权利要求I和8至11中任一项所述的显示设备， 其中，所述光学装置包括 Ca)导光板，入射光在被全反射的同时在其中传播，并且光从其出射； (b)第一偏转单元，偏转入射在所述导光板上的光，以使其在所述导光板中被全反射；以及 (C)第二偏转单元，多次偏转在被全反射的同时在所述导光板中传播的光，以使其从所述导光板出射。
20.根据权利要求19所述的显示设备， 其中，所述第二偏转单元被布置在所述控光装置的投影像中。
21.根据权利要求20所述的显示设备， 其中，所述第二偏转单元被构成所述控光装置的两个基板中的一个覆盖。
全文摘要
一种显示设备，包括(i)眼镜型框架，佩戴在观察者的头上；以及(ii)图像显示装置，附接至框架，其中，图像显示装置包括(A)图像形成装置；以及(B)光学装置，从图像形成装置发出的光入射其上，光在其中被引导，并且光从其出射，调节从外部入射的外界光的量的控光装置被设置在光学装置的出射光的区域中，并且，控光装置包括两个相对的透明基板；设置在基板上的电极；以及密封在两个基板之间的电泳分散液。
文档编号G02F1/167GK102809821SQ201210165810
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月24日 优先权日2011年6月1日
发明者町田晓夫, 高桥贤一, 高梨英彦, 铃木谦治 申请人:索尼公司