显示装置

摘要

显示装置1A设置有：框架10，其设置有设置在观察者50前方的前部11、从该前部的两端延伸的镜腿部12、以及衬垫部17，框架10被安装在观察者50的头部上；以及附接到框架10的图像显示装置。该图像显示装置设置有：图像形成装置30，以及光学装置40，从图像形成装置30射出的光入射到该光学装置40上，并且该光从该光学装置40朝向观察者发射，该光学装置40的一端40A固定到前部11的镜腿部侧，该光学装置40的另一端40B设置在前部11的衬垫部侧，并且用于防止外部光从光学装置的另一端40B的上方入射到光学装置的另一端40B的遮光构件60被附接到前部11的衬垫部侧。

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种用于头戴式显示器(HMD)的显示装置。

背景技术

近年来，将虚拟物体和各种信息以电子信息的形式作为附加信息合成并呈现给真实环境(或其一部分)的增强现实(AR)技术已经引起了注意。为了实现增强现实技术，例如，头戴式显示器已经被研究作为用于呈现视觉信息的装置。另外，作为应用领域，期望在真实环境中的工作支持，并且其示例包括例如向执行维护等的工程师提供道路引导信息和提供技术信息。尤其是，由于不占用手，头戴式显示器非常方便。此外，即使在人在户外移动的同时获得各种信息等的情况下，该人也能够在视场中同时捕获由视频或图像以及外部环境构成的各种信息等。因此，人可以平滑地移动。

例如，从日本专利申请公开号2014-219468中已知一种虚拟图像显示装置(显示装置)，该虚拟图像显示装置(显示装置)通过虚拟图像光学系统使观察者观察由图像形成装置形成的二维图像作为放大的虚拟图像。

在日本专利申请公开号2014-219468中公开的虚拟图像显示装置中，在导光装置(光学构件)20的周边部分中，在更靠近框架107的上侧，形成装配在设置于框架107的下面的限制部107n中的肋部10n。肋部10n的存在限制了导光装置20在深度方向(Z方向)上的位移(参见日本专利申请公开号2014-219468的第0046段)。另外，导光装置20通过使用形成在框架107的颈部上的突出附接部10g直接固定到设置在框架107的横向端部65a处的第二固定部61e。通过将螺钉61v穿过螺钉孔61u拧入螺钉孔10u中，将导光装置20可拆卸地固定到框架107(参见日本专利申请公开号2014-219468的第0047段)。此外，框架107和保护件108与导光装置20的不包括连接到第一和第二图像形成主体部105a和105b的根部侧的椭圆形周边部分分离或松散地接触。即使在导光装置20与包括框架107和保护件108的框架部分102之间存在热膨胀系数的差异，也允许导光装置20在框架部分102内膨胀，并且可以防止导光装置20的扭曲、变形和破损(参见日本专利申请公开号2014-219468的第0028段)。

如上所述，在日本专利申请公开号2014-219468中公开的虚拟图像显示装置中，在导光装置(光学构件)20的周边部分中，在更靠近框架107的上侧，形成有装配到设置于框架107的下面的限制部107n中的肋部10n。导光装置20的耳侧部通过螺钉61v固定到框架107上。此外，框架107和保护件108与导光装置20的鼻侧部离或松散地接触。即使在导光装置20和包括框架107和保护件108的框架部分102之间存在热膨胀系数的差异，也允许导光装置20在框架部分102内膨胀。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开号2014-219468

发明内容

本发明要解决的问题

顺便提及，在上述常规显示装置(虚拟图像显示装置)中，当显示装置依赖于观察者而被安装在观察者的头部上时，镜腿部104可能向外伸展。结果，在这种情况下，应力施加到框架107的前部107a，并且框架107的前部107a的位于镜腿部104与鼻托部40之间的区域发生变形。当框架107的前部107a的这种区域扭曲时，导光装置(光学构件)20的周边部装配到设置在框架107的下面上的限制部107n中。因此，导光装置20也发生扭曲。此外，与框架107和保护件108分离或松散接触的导光装置20的鼻侧部与框架107和保护件108形成牢固接触，并且导光装置20进一步扭曲。然后，当导光装置20发生扭曲时，观察者观察到的图像也发生失真。此外，导光装置20的鼻侧端部仅与保护件108接触。因此，在太阳位于观察者头部上方并且阳光直接入射到导光装置20的鼻侧部的端面上的情况下，在导光装置20内部产生杂散光，从而不利地劣化图像质量。

因此，本公开的第一目的是提供一种显示装置，其具有即使在用阳光直接照射光学装置(导光装置)的情况下也不可能使图像质量劣化的配置和结构。此外，本公开的第二目的是提供一种具有即使在当显示装置依赖于观察者而被安装在观察者的头部上时镜腿部向外伸展的情况下也对观察者观察到的图像的质量具有很小影响的配置和结构的显示装置。

问题的解决方案

为了实现上述第一和第二目的，根据本公开的第一和第二方面的显示装置是一种显示装置，包括：

框架，包括设置在观察者正面的前部、从所述前部的两端延伸的镜腿部、以及衬垫部，并且所述框架将被安装在所述观察者的头部上；以及

图像显示装置，附接到所述框架，其中

所述图像显示装置包括：

图像形成装置；以及

光学装置，从所述图像形成装置发射的光入射在所述光学装置上，并且所述光从所述光学装置朝向所述观察者发射，以及

所述光学装置的一个端部被固定到所述前部的镜腿部侧。

另外，在根据本公开的第一方面的显示装置中，所述光学装置的另一端部被设置在所述前部的衬垫部侧，并且防止外部光从所述光学装置的所述另一端部的上方入射到所述光学装置的所述另一端部的遮光构件被附接到所述前部的所述衬垫部侧。

此外，在根据本公开的第二方面的显示装置中，所述光学装置的所述另一端部设置在所述前部的衬垫部侧上并且在所述前部上自由滑动。

附图说明

图1A是从正面观察的示例1的显示装置的示意图。图1B是从侧面观察的示例1的显示装置的示意图。

图2是从上方观察的示例1的显示装置的示意图。

图3A是用于说明示例1的显示装置中包括的遮光构件的作用的示意图。图3B是用于说明常规显示装置的缺点的示意图。图3C是从上方观察的示例1的显示装置中包括的导光板和遮光构件的示意性截面图，用于说明导光板和遮光构件之间的位置关系。

图4是从正面观察的示例1的显示装置的变形例的示意图。

图5是从正面观察的示例2的显示装置的示意图。

图6A和图6C是当将示例2的显示装置安装在观察者的头部上时从上方观察的示例2的显示装置的视图。图6B和图6D是从上方观察的示例2的显示装置中包括的导光板和光学装置容纳构件的示意性截面图，用于说明导光板和光学装置容纳构件之间的位置关系。

图7A和图7B是从上方观察的包括在常规显示装置中的导光板和边缘的示意性截面图，用于说明导光板和边缘之间的位置关系。

图8是示意性地示出构成示例3的显示装置的图像形成装置和光学装置的布置的视图。

图9A是反射型体积全息衍射光栅膜的放大示意性部分截面图。图9B是示意性示出构成示例3的显示装置的变形例的图像形成装置的视图。

图10是示意性地示出构成示例4的显示装置的图像形成装置和光学装置的布置的视图。

图11是示意性地示出构成示例5的显示装置的图像形成装置和光学装置的布置的视图。

图12是示意性地示出构成示例5的显示装置的变形例的图像形成装置和光学装置的布置的视图。

图13A是调光器的示意性截面图。图13B是调光器的变形例的示意性正视图。

图14A是调光器的另一变形例的示意性截面图。图14B是调光器的另一变形例的示意性正视图。

图15是示意性地示出构成示例3或4的显示装置的光学装置的变形例的示图。

图16是示意性地示出构成示例3或4的显示装置的光学装置的另一变形例的视图。

图17是示例3或4的显示装置的又一变形例的光学装置的概念图。

图18A、图18B、图18C、图18D、图18E和图18F是示例3或4的显示装置的又一变形例中的光学装置的概念图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图基于示例描述本公开。然而，本公开不限于示例，并且示例中的各种数值和材料是说明性的。注意，将按以下顺序进行描述。

1.根据本公开的第一和第二方面的显示装置的一般描述

2.示例1(根据本公开的第一方面的显示装置)

3.示例2(根据本公开的第二方面的显示装置)

4.示例3(构成示例1和2的显示装置的图像显示装置和光学装置)

5.示例4(示例3的变形例)

6.示例5(示例3和4的变形例)

7.示例6(示例1至4和调光器的另一变形例)

8.其他

<根据本公开的第一和第二方面的显示装置的一般描述>

在根据本公开的第一方面的显示装置中，光学装置的另一端部可以在遮光构件的面对观察者的对向面上自由地滑动。或者，光学装置的另一端部可以不与遮光构件的面对观察者的对向面接触。

在根据本公开的第二方面的显示装置中，光学装置容纳构件可以附接到前部的衬垫部侧，并且光学装置的另一端部可以在光学装置容纳构件上自由地滑动。另外，在这种情况下，

光学装置容纳构件可以由以虚拟水平面切断时具有L形截面的构件构成，

光学装置容纳构件的与L形垂直条对应的第一部分面对观察者而在垂直方向上延伸，

光学装置容纳构件的与从所述光学装置容纳构件的第一部分的距离观察者较远的端部延伸的L形水平条对应的第二部分向着前部的镜腿部侧延伸，以及

光学装置的另一端部可以在光学装置容纳构件的第二部分的面对观察者的对向面上自由滑动。或者，光学装置容纳构件可以由面对观察者在垂直方向上延伸的杆状或平面构件构成，并且光学装置的另一端部可以在由杆状或平面构件构成的光学装置容纳构件的面对观察者的对向面上自由滑动。注意，“在垂直方向上延伸”的状态不仅包括在严格垂直方向上延伸的状态，而且包括在稍微偏离垂直方向的方向上延伸的状态。

在包括上述优选形式的根据本公开的第一和第二方面的显示装置中，光学装置的一个端部可以附接到设置在前部的镜腿部侧的图像形成装置，但是不限于此。具体地，例如，仅需要使用粘合剂或螺钉将光学装置的一个端部附接至图像形成装置。

此外，在包括上述优选形式的根据本公开的第一和第二方面的显示装置中，所述光学装置可以包括：

导光板，其中从图像形成装置入射的光通过全反射在导光板内部传播，然后光朝向观察者发射；

第一偏转单元，其使入射到导光板上的光偏转，以使得入射到导光板上的光在导光板内部被全反射；以及

第二偏转单元，其使在所述导光板内部通过全反射传播的光偏转，以使得在所述导光板内部通过全反射传播的光从所述导光板发射。注意，术语“全反射”是指全内反射或在导光板内部的全反射。从图像形成装置入射的光通过全反射在导光板内部传播，然后朝向观察者发射，并且第二偏转单元构成光学装置的虚拟图像形成区域。

此外，在包括上述优选形式的根据本公开的第一和第二方面的显示装置中，图像形成装置可以附接到前部的镜腿部侧。具体地，仅需要将其中包括图像形成装置的壳体附接到镜腿部侧的前部、附接到各镜腿部、或者从镜腿部侧的前部附接到各镜腿部。图像形成装置的附接(壳体的附接)例如可以通过诸如使用螺钉的方法的适当的方法执行。

此外，在包括上述优选形式的根据本公开的第一和第二方面的显示装置中，所述光学装置还可以包括调光器，所述调光器调节从外部入射的外部光的量。在示例6中将详细描述调光器。

遮光构件仅需要由各种不透明的塑料材料、金属材料和合金材料制造，并且仅需要通过诸如使用粘合剂的方法或使用螺钉的方法的适当方法被附接到前部的衬垫部侧。具体地，遮光构件可以被附接到前部的衬垫部侧，可以被附接到衬垫部，可以与前部一体化，或者可以与衬垫部一体化。其中遮光构件与前部一体的结构和其中遮光构件与衬垫部一体化的结构也包括在“遮光构件被附接到前部的衬垫侧”的结构中。位于导光板上方的遮光构件的长度优选为导光板的轴线(纵向或水平方向，对应于X轴方向)的长度的10％至100％，但不限于此。

光学装置容纳构件仅需要由各种不透明塑料材料、金属材料和合金材料制造，并且仅需要通过诸如使用粘合剂的方法或使用螺钉的方法的适当方法附接到前部的衬垫部侧。具体地，光学装置容纳构件可以附接到前部的衬垫部侧，可以附接到衬垫部，可以与前部一体化，或者可以与衬垫部一体化。光学装置容纳构件的面对导光板的长度优选地为导光板在宽度方向(高度方向或垂直方向，对应于Y轴方向)上的长度的20％至100％，但不限于此。

在包括上述优选形式和配置的根据本公开的第一和第二方面的显示装置(以下，这些可以统称为“本公开的显示装置等”)中，两个镜腿部可以分别通过铰链可旋转地附接到前部的两端，或者前部可以与两个镜腿部一体化。根据需要，在各镜腿部的远端部附接有突起部(modern portion)(前端单元部)。衬垫部可以被附接到前部。当观察本公开的整个显示装置等时，框架具有与普通眼镜或太阳镜基本相同的外观。构成包括衬垫部的框架的材料可以与构成普通眼镜或太阳镜的材料相同，诸如金属、合金、塑料或其组合。扬声器或耳机可以附接到各镜腿部，或者成像装置可以被附接到前部。

在包括上述各种优选形式和配置的本公开的显示装置等中，第一偏转单元和第二偏转单元可以由全息衍射光栅膜构成。

在第一偏转单元和第二偏转单元由全息衍射光栅膜构成的情况下，第一偏转单元衍射并反射入射到导光板上的光，并且第二偏转单元衍射并反射通过全反射在导光板内部传播的光。全息衍射光栅膜可以由反射型全息衍射光栅膜或透射型全息衍射光栅膜构成。或者，全息衍射光栅膜中的一个全息衍射光栅膜可以由反射型全息衍射光栅膜构成，并且另一个全息衍射光栅膜可以由透射型全息衍射光栅膜构成。注意，反射型全息衍射光栅膜的示例包括反射型体积全息衍射光栅膜。为了方便，由反射型体积全息衍射光栅膜构成的第一偏转单元可以被称为“第一衍射光栅构件”，并且为了方便，由反射型体积全息衍射光栅膜构成的第二偏转单元可以被称为“第二衍射光栅构件”。

或者，在第一偏转单元反射入射到导光板上的所有光的情况下，第一偏转单元可以由例如光反射膜(一种反射镜)构成，该光反射膜由包括合金的金属构成并且反射入射到导光板上的光。此外，在第一偏转单元反射入射在导光板上的光的一部分的情况下，第一偏转单元可以由例如其中许多介电层叠膜层叠的多层层叠结构、半反射镜、偏振分束器或衍射光栅(例如，全息衍射光栅膜)构成。同时，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反射或衍射，并且以平行光的状态从导光板发射。第二偏转单元可以由其中许多介电层叠膜层叠的多层层叠结构、半反射镜、偏振分束器或全息衍射光栅膜构成。在一些情况下，第一偏转单元和第二偏转单元中的一个可以设置在导光板内部。

此外，在包括上述各种优选配置和形式的本公开的显示装置等中，导光板可以由透明基板构成。导光板具有两个平行于导光板的轴线(纵向方向或水平方向，对应于X轴方向)延伸的平行面(第一面和第二面)。导光板的宽度方向(高度方向或垂直方向)对应于Y轴方向。如果光入射在其上的导光板的面被称为入射表面，并且光从其发射的导光板的面被称为发射面，则第二面可以构成光入射面和光出射面，或者第一面可以构成光入射面，并且第二面可以构成光出射面。全息衍射光栅薄膜的干涉条纹基本上平行于Y轴方向延伸。构成导光板的材料的示例包括由诸如石英玻璃或BK7的光学玻璃、钠钙玻璃和白板玻璃等构成的玻璃以及塑料材料(例如聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂和丙烯酸类树脂的层叠结构、环烯烃聚合物、非晶性聚丙烯基树脂、以及含有AS树脂的苯乙烯基树脂)。导光板的形状不限于平板，并且可以是弯曲形状。导光板作为整体被设置成比图像形成装置更靠近观察者的面部的中心侧。

光学装置是半透射型(透视型)器件。具体地，使光学装置的面对观察者的眼球(瞳孔)的至少一部分为半透射的(透视)，并且可以通过光学装置的该部分(并且进一步通过在设置调光器的情况下的调光器)来观察外部场景。本公开的显示装置等可以包括一个图像显示装置(单眼型)或两个图像显示装置(双眼型)。在双眼型中设置调光器的情况下，基于用于显示图像的信号，调光器的部分区域的透光率可以在两个图像显示装置中改变，或者调光器的部分区域的透光率可以在图像显示装置之一中改变。

这里，可以使用术语“半透射”，并且术语“半透射”并不意味着一半(50％)的入射光被透射或反射，而是意味着一部分入射光被透射而剩余的光被反射。

本公开的显示装置等中的图像显示装置可以显示单色(例如，绿色)的图像。另外，在这种情况下，例如，通过将视角分成两部分(更具体地，例如，通过将视角分成两个相等部分)，第一偏转单元可以通过分别层叠与被分成两部分的视角的组对应的两个全息衍射光栅膜形成。或者，第一偏转单元可以设置在导光板的第一面和第二面中的每个上。此外，在显示彩色图像的情况下，第一衍射光栅构件或第二衍射光栅构件可以通过层叠P层反射型体积全息衍射光栅膜来形成，以便对应于具有不同P型(例如，P＝3，以及红、绿和蓝三种类型)波段(或波长)的P型光束的衍射反射。在每个全息衍射光栅膜中，形成与一种类型的波段(或波长)对应的干涉条纹。或者，在一个全息衍射光栅膜中，可以形成P型干涉条纹，以便对应于具有不同P型波段(或波长)的P型光束的衍射反射。或者，例如，衍射和反射具有红色波段(或波长)的光的反射型体积全息衍射光栅膜可以设置在第一导光板上，衍射和反射具有绿色波段(或波长)的光的反射型体积全息衍射光栅膜可以设置在第二导光板上，衍射和反射具有蓝色波段(或波长)的光的反射型体积全息衍射光栅膜可以设置在第三导光板上，并且第一导光板、第二导光板和第三导光板可以在其间具有间隙的情况下层叠。第一导光板或第三导光板与导光板对应。或者，第一衍射光栅构件或第二衍射光栅构件可以通过将视角例如分成三个相等的部分并分别层叠与所划分的视角对应的全息衍射光栅膜来形成。另外，通过采用这些配置，当具有每个波段(或波长)的光被第一衍射光栅构件或第二衍射光栅构件衍射和反射时，可以提高衍射效率、增大衍射接收角并且优化衍射角。

构成衍射光栅构件的材料的示例包括光聚合物材料。包括反射型体积全息衍射光栅膜的第一衍射光栅构件和第二衍射光栅构件中的每个的构成材料和基本结构仅需与常规反射型体积全息衍射光栅膜的构成材料和基本结构相同。反射型体积全息衍射光栅膜是指仅衍射和反射+1级衍射光的全息衍射光栅膜。从衍射光栅构件的内部到表面形成干涉条纹。形成这种干涉条纹的方法本身只需与常规形成方法相同。具体地，例如，通过用来自一侧的第一预定方向的物体光照射构成衍射光栅构件的构件(例如，光聚合物构件)，并且同时，通过用来自另一侧的第二预定方向的参照光照射构成衍射光栅构件的构件，仅需要记录在构成衍射光栅构件的构件内由物体光和参照光形成的干涉条纹。通过适当地选择第一预定方向、第二预定方向以及物体光和参照光的波长，可以获得衍射光栅构件的表面上的干涉条纹的期望间距和干涉条纹的期望倾斜角(倾角)。这里，干涉条纹的倾斜角是指由衍射光栅构件的表面和干涉条纹形成的角度。在第一衍射光栅构件和第二衍射光栅构件均由P层反射型体积全息衍射光栅膜的层叠结构构成的情况下，仅需要通过分别制造P层全息衍射光栅膜中的每个，然后使用例如紫外线固化粘合剂层叠(接合)P层全息衍射光栅膜来执行这种全息衍射光栅膜的层叠。此外，通过使用粘性光聚合物材料制造单层全息衍射光栅膜，然后将粘性光聚合物材料顺序地粘附到全息衍射光栅膜上以制造全息衍射光栅膜，可以制造P层全息衍射光栅膜。通过用能量射线照射所制造的全息衍射光栅膜，如果必要，当用物体光和参照光照射全息衍射光栅膜时残留在光聚合物材料中没有被聚合的单体被聚合和固定。此外，如果需要，为了稳定化进行热处理。

在包括上述各种优选形式和配置的本公开的显示装置等中的图像显示装置中，图像形成装置可以具有以二维矩阵布置的多个像素。注意，为了方便，图像形成装置的这种配置被称为“具有第一配置的图像形成装置”。

具有第一配置的图像形成装置的示例包括：包括反射型空间光调制器和光源的图像形成装置；包括透射型空间光调制器和光源的图像形成装置；以及包括诸如有机电致发光(EL)、无机EL、发光二极管(LED)或半导体激光元件的发光元件的图像形成装置。在这些装置中，优选包括反射型空间光调制器和光源的图像形成装置以及包括发光元件的图像形成装置。空间光调制器的示例包括光阀、诸如硅上液晶(LCOS)的透射型或反射型液晶显示装置和数字微镜装置(DMD)。光源的示例包括发光元件。此外，反射型空间光调制器可以包括液晶显示装置和偏振分束器，其反射从光源发射的光的一部分并将光引导到液晶显示装置，并且透射由液晶显示装置反射的光的一部分并将光引导到光学系统。构成光源的发光元件的示例包括红色发光元件、绿色发光元件、蓝色发光元件、白色发光元件等。或者，通过使用光管混合从红光发光元件、绿光发光元件和蓝光发光元件发射的红光、绿光和蓝光的颜色并使亮度均匀，可以获得白光。发光元件的示例包括半导体激光元件、固体激光器和LED。像素数仅需要基于图像显示装置所需的规格来确定，并且像素数的特定值的示例包括320×240、432×240、640×480、854×480、1024×768、1920×1080等。

或者，在包括上述优选形式和配置的本公开的显示装置等中的图像显示装置中，图像形成装置可以包括光源和扫描从光源发射的平行光的扫描单元。注意，为了方便，图像形成装置的这种配置被称为“具有第二配置的图像形成装置”。

具有第二配置的图像形成装置中的光源的示例包括发光元件，并且其具体示例包括红色发光元件、绿色发光元件、蓝色发光元件和白色发光元件。或者，通过使用光管混合从红光发光元件、绿光发光元件和蓝光发光元件发射的红光、绿光和蓝光的颜色并使亮度均匀，可以获得白光。发光元件的示例包括半导体激光元件、固体激光器和LED。具有第二配置的图像形成装置中的像素(虚拟像素)的数量仅需要基于图像显示装置所需的规格来确定，并且像素(虚拟像素)的数量的特定值的示例包括320×240、432×240、640×480、854×480、1024×768、1920×1080等。此外，在要显示彩色图像的情况下以及在光源包括红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件的情况下，优选地使用例如正交棱镜来执行颜色合成。扫描单元的示例包括具有在二维方向上可旋转的微镜和检流计镜的微机电系统(MEMS)，其水平和垂直地扫描从光源发射的光。

在具有第一配置的图像形成装置或具有第二配置的图像形成装置中，由光学系统(光学系统将发射的光转换为平行光，并且该光学系统可以被称为“平行光发射光学系统”，并且其具体示例包括准直光学系统和中继光学系统)转换为多个平行光束的光入射到导光板上。这种获得平行光的要求基于即使在光经由第一偏转单元和第二偏转单元从导光板发射之后，当光入射到导光板上时也保存光学波前信息的必要性。为了产生多个平行光束，具体地，例如，仅需要将例如图像形成装置的发光部定位在平行光发射光学系统中的焦距的位置(部位)。平行光发射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为角度信息的功能。平行光发射光学系统的示例包括整体上具有正光学焦度的光学系统，诸如凸透镜、凹透镜、自由固化表面棱镜、全息透镜或其组合。具有开口的遮光部可以设置在平行光发射光学系统和导光板之间，以便防止从平行光发射光学系统发射的不期望的光入射到导光板上。

本公开的显示装置等可以从外部接收用于在图像显示装置中显示图像的信号(用于在光学装置中形成虚拟图像的信号)。在这种形式中，关于要在图像显示装置上显示的图像的信息和数据被记录、存储和保存在例如所谓的云计算机或服务器中。通过在显示装置中包括诸如移动电话或智能电话的通信单元或者通过显示装置和通信单元的组合，可以在云计算机或服务器与显示装置之间发送和交换各种信息和数据，并且可以接收基于各种信息和数据的信号，即，用于在图像显示装置中显示图像的信号(用于在光学装置中形成虚拟图像的信号)。或者，用于在图像显示装置中显示图像的信号(用于在光学装置中形成虚拟图像的信号)可以存储在显示装置中。在图像显示装置上显示的图像包括各种信息和各种数据。或者，显示装置可以包括成像装置。由成像装置成像的图像可以经由通信单元被发送到云计算机或服务器。云计算机或服务器可以检索与由成像装置成像的图像对应的各种信息和数据。各种检索到的信息和数据可以经由通信单元被发送到显示装置，并且可以被显示在图像显示装置上。

当通过通信单元将由成像装置成像的图像发送到云计算机或服务器时，由成像装置成像的图像可以显示在图像显示装置上以由光学装置确认。具体地，由成像装置成像的空间区域的外边缘可以在调光器中以框形状显示。或者，的调光器的与由成像装置成像的空间区域对应区域的遮光率可以高于调光器的与由成像装置成像的空间区域的外部对应的区域的遮光率。以这种形式，观察者看到的由成像装置成像的空间区域比由成像装置成像的空间区域的外部暗。或者，调光器的与由成像装置成像的空间区域对应的区域的遮光率可以低于调光器的与由成像装置成像的空间区域的外部对应的区域的遮光率。以这种形式，观察者看到由成像装置成像的空间区域比由成像装置成像的空间区域的外部更亮。另外，这使得观察者可以容易地和可靠地识别要由成像装置成像的外部位置。

优选地，校准调光器的与由成像装置成像的空间区域对应的区域中的位置。具体地，例如，通过在显示装置中包括移动电话或智能电话，或者通过将显示装置与移动电话、智能电话或个人计算机组合，移动电话、智能电话或个人计算机可以显示由成像装置成像的空间区域。另外，在移动电话、智能电话或个人计算机上显示的空间区域与调光器的与由成像装置成像的空间区域对应的区域之间存在差异的情况下，通过使用用于控制调光器的遮光率(透光率)的控制电路(可以用移动电话、智能电话或个人计算机代替)来移动/旋转或放大/缩小调光器的与由成像装置成像的空间区域对应的区域，仅需要消除移动电话、智能电话或个人计算机上显示的空间区域与调光器的与由成像装置成像的空间区域对应的区域之间的差异。

包括上述各种修改的本公开的显示装置等可以用于例如接收/显示电子邮件；在因特网上的各个站点中显示各种信息等；显示例如用于驱动、操作、维护或拆卸诸如各种装置的观察对象的各种说明、符号、标记、标志、徽章、图案等；显示与诸如人或物品的观察对象相关的各种说明、符号、标记、标志、徽章、图案等；显示运动图像和静止图像；显示电影等的字幕；显示与视频同步的视频相关的描述性文本和隐藏字幕；以及显示与游戏、歌舞伎、能剧、狂言、歌剧、音乐会、芭蕾舞、各种戏剧、游乐园、博物馆、旅游景点、假日目的地、旅游信息等中的观察对象相关的各种说明以及用于说明其内容、其进度状态、其背景等的描述性文本等，并且可以用于显示隐藏字幕。在游戏、歌舞伎、能剧、狂言、歌剧、音乐会、芭蕾舞、各种戏剧、游乐园、博物馆、旅游景点、假日目的地、旅游信息等中，只需要在适当的时刻在显示装置上显示字符作为与观察对象相关的图像。具体地，例如，根据电影等的进度状态，或者根据播放等的进度状态，将图像控制信号发送到显示装置，并且基于通过操作者的操作或者在计算机等的控制下的预定调度或时间分配，在显示装置上显示图像。此外，显示与诸如各种装置、人或物品的观察对象相关的各种说明。在成像装置对诸如各种装置、人或物品的观察对象进行成像，并且显示装置对该成像内容进行分析的情况下，显示装置可以显示预先制作的与诸如各种装置、人或物品的观察对象相关的各种说明。

到图像形成装置的图像信号不仅可以包括图像信号(例如，字符数据)，而且可以包括例如与要显示的图像有关的亮度数据(亮度信息)、色度数据(色度信息)、或者亮度数据和色度数据。亮度数据可以对应于包括通过光学装置观看的观察对象的预定区域的亮度。色度数据可以对应于包括通过光学装置观看的观察对象的预定区域的色度。以这种方式，通过包括与图像相关的亮度数据，可以控制所显示的图像的亮度(明度)。通过包括与图像相关的色度数据，可以控制所显示的图像的色度(颜色)。通过包括与图像相关的亮度数据和色度数据，可以控制所显示的图像的亮度(明度)和色度(颜色)。在亮度数据与包括通过图像显示装置观看的观察对象的预定区域的亮度对应的情况下，仅需要设置亮度数据的值，使得包括通过图像显示装置观看的观察对象的预定区域的亮度值越高，图像的亮度值越高(即，图像显示得越亮)。此外，在色度数据与包括通过图像显示装置观看的观察对象的预定区域的色度相对应的情况下，仅需要设置色度数据的值，使得包括通过图像显示装置观看的观察对象的预定区域的色度与要显示的图像的色度具有大致互补色关系。互补色是指色环中彼此完全相对的颜色的组合。互补色也意味着补色，例如绿色对于红色、紫色对于黄色、橙色对于蓝色。互补色也意味着通过以适当的比率将特定颜色与另一颜色混合而导致颜色饱和度降低的颜色，例如，在亮的情况下为白色，而在物体的情况下为黑色。然而，平行配置的视觉效果的互补特性不同于混合的互补特性。互补色也被称为剩余色、对照色或相反色。然而，相反色直接表示与互补色相反的颜色，而由互补色表示的范围稍宽。互补色的颜色组合具有使相互颜色突出的协同效应，并且这被称为互补色调和。

本公开的显示装置等可以构成例如头戴式显示器(HMD)。另外，这使得可以减小显示装置的重量和尺寸，以大大减小安装显示装置时的不适，并且进一步减小制造成本。或者，本公开的显示装置等可以应用于设置在交通工具或飞机等的驾驶舱等中的平视显示器(HUD)。具体地，在车辆或飞机的驾驶舱等的挡风玻璃上设置基于从图像形成装置发射的光而形成虚拟图像的虚拟图像形成区域的HUD、或者在车辆或飞机的驾驶舱等的挡风玻璃上设置具有基于从图像形成装置发射的光而形成虚拟图像的虚拟图像形成区域的组合器的HUD中，在HUD包括调光器的情况下，虚拟图像形成区域和组合器仅需要与调光器的至少一部分重叠即可。或者，本公开的显示装置等也可以用作立体显示装置。在这种情况下，如果需要，只需要将偏振片或偏振膜可拆卸地附着到光学装置上，或者将偏振片或偏振膜粘附到光学装置上。

[示例1]

示例1涉及根据本公开的第一方面的显示装置。图1A示出了从正面观察的示例1的显示装置的示意图。图1B示出了从侧面观察的示例1的显示装置的示意图(其中未示出遮光构件、衬垫部等)。图2示出了从上方观察的示例1的显示装置的示意图。此外，图3A示出了用于说明包括在示例1的显示装置中的遮光构件的效果的示意图。图3B示出了用于说明常规显示装置中的缺点的示意图。图3C示出了从上方观察的包括在示例1的显示装置中的导光板和遮光构件的示意性截面图，用于说明导光板和遮光构件之间的位置关系。

示例1的显示装置1A或稍后描述的示例2的显示装置1B具体是用于头戴式显示器(HMD)的显示装置，该显示装置包括：

镜架(10)，其包括配置在观察者(50)正面的前部(11)、从前部(11)的两端延伸的镜腿部(12)以及衬垫部(17)，并安装在观察者(50)的头部；以及

图像显示装置20，其附接到框架10，其中

图像显示装置20包括：

图像形成装置30；以及

光学装置40，从成像装置30发射的光入射到所述光学装置40，并且光从光学装置40朝向观察者50发射，以及

光学装置40的一个端部40A固定到前部11的镜腿部侧。

另外，在示例1的显示装置1A中，光学装置40的另一端部40B设置在前部11的衬垫部侧，并且在前部11的衬垫部侧附接有防止外部光从光学装置40的另一端部40B的上方入射到光学装置40的另一端部40B的遮光构件60。此外，如图3C所示，光学装置40(具体地，导光板41)的另一端部40B在遮光构件60的面对观察者50的对向面60A上自由滑动。在某些情况下，光学装置40(具体地，导光板41)的另一端部40B与遮光构件60的对向面60A分离，即，以便不与对向面60A接触的方式定位。

另外，在示例1和2的显示装置1A和1B中，光学装置40(具体地，导光板41)的一个端部40A附接到设置在前部11的镜腿部侧的图像形成装置30。具体地，光学装置40的一个端部40A例如使用粘合剂附接到图像形成装置30。

光学装置40是半透射型(透视型)装置。具体地，使光学装置40的面对观察者50的眼球(瞳孔)51的至少一部分为半透射型(透视型)，并且通过光学装置40的该部分(进而，在设置调光器的情况下，通过后述的调光器)能够观察外部的场景。显示装置1A和1B可以如图示那样各包括两个图像显示装置20(双眼型)，或者可以各包括一个图像显示装置20(单眼型)。图像形成装置30显示单色(例如，蓝色)的图像(虚拟图像)。

这里，将参考示意性地示出图像形成装置和光学装置的布置的图8进行描述。在示例1和2的显示装置1A和1B中，光学装置40包括：

导光板41，其中从图像形成装置30入射的光通过全反射在导光板内部传播，然后光朝向观察者50发射；

第一偏转单元42，其偏转入射到导光板41上的光，使得入射到导光板41上的光在导光板41内部被全反射；以及

第二偏转单元43，其偏转在导光板41内部通过全反射传播的光，以将通过全反射在导光板41内部传播的光从导光板41发射。也就是说，从图像形成装置30入射的光在导光板41内部通过全反射传播，然后朝向观察者50发射。导光板41作为整体被设置为比图像形成装置30更靠近观察者50的面部的中心侧。

包括光学玻璃或塑料材料的导光板41具有由于在导光板41内的全反射而与光传播方向(X方向)平行地延伸的两个平行面(第一面41A和第二面41B)。第一面41A与第二面41B相对。另外，平行光入射到对应于光入射面的第二面41B上，通过全反射在导光板内传播，然后从与光出射面对应的第二面41B发射。然而，本公开不限于此。光入射面可以由第一面41A构成，光出射面可以由第二面41B构成。

此外，在示例1和2的显示装置1A和1B中，图像形成装置30被附接到前部11的镜腿部侧。具体地，其中包括图像形成装置30的壳体30'被附接到前部11。注意，壳体30'可以被附接到每个镜腿部12，或者可以从前部11附接到每个镜腿部12。图像形成装置30的附接(壳体30'的附接)可以通过诸如使用螺钉的方法的适当的方法来执行。

遮光构件60仅需要由各种不透明的塑料材料、金属材料和合金材料制造，并且仅需要通过诸如使用粘合剂的方法或使用螺钉的方法的适当方法被附接到前部11的衬垫部侧。具体地，遮光构件60可以被附接到前部11的衬垫部侧或者可以被附接到衬垫部17。可替代地，遮光构件60可以与前部11一体化，或者可以与衬垫部17一体化，在所示的示例中，遮光构件60具有与衬垫部17一体化的结构，并且与遮光构件60一体化的衬垫部17被附接到前部11。遮光构件60的位于导光板41上方的部分的长度优选地是导光板41的轴线的长度的10％到100％，更优选地是其45％到65％，并且具体地是其57％。

在示例1和2的显示装置1A和1B中，两个镜腿部12中的每个与前部11一体化。注意，镜腿部12可分别通过铰链可旋转地附接到前部11的端部。也就是说，框架10包括设置于观察者50正面的前部11、从前部11的两端延伸的两个镜腿部12、以及附接到镜腿部12中的每个的远端部的突起部(也称为引导单元、耳罩或耳垫)13。当观察示例1和2的显示装置1A和1B中的每个的整体时，框架10具有与普通眼镜或太阳镜基本相同的外观。构成衬垫部17、遮光构件60或框架10的材料可以与构成普通眼镜或太阳镜的材料相同，诸如金属、合金、塑料或其组合。

此外，从图像形成装置30延伸的布线(信号线、电源线等)14从突起部13的远端部经由各镜腿部12的内部和突起部13的内部延伸到外部，并且连接到控制装置(控制电路或控制单元)16。此外，图像形成装置30包括耳机部15。从图像形成装置30延伸的耳机部布线15'从突起部13的远端部经由各镜腿部12的内部和突起部13的内部延伸到耳机部15。更具体地，耳机部布线15'从突起部13的远端部延伸到耳机部15，以便围绕耳廓(听囊)的背侧。利用这种配置，不会给出耳机部15或耳机部布线15'杂乱布置的印象，并且可以获得简单的显示装置。

如上所述，布线(信号线、电源线等)14连接到控制装置(控制电路)16。控制装置16包括例如图像信息存储装置(未示出)。另外，控制装置16进行图像显示的处理。控制装置16和图像信息存储装置中的每个可以包括公知的电路。

在示例1和2的显示装置1A和1B中，第一偏转单元(第一衍射光栅构件)42和第二偏转单元(第二衍射光栅构件)43由全息衍射光栅膜构成。另外，第一偏转单元42衍射和反射入射到导光板41上的光，并且第二偏转单元43衍射和反射通过全反射在导光板41内传播的光。全息衍射光栅膜由例如反射型全息衍射光栅膜构成，具体地，由反射型体积全息衍射光栅膜构成。导光板41由包含玻璃或树脂的透明基板构成。导光板41的第二面41B构成入射面。第一偏转单元(第一衍射光栅构件)42和第二偏转单元(第二衍射光栅构件)43设置在导光板41的面对第二面41B的第一面41A上。

将在示例3至6中详细描述图像显示装置20。

在示例1的显示装置中，遮光构件被附接到前部的衬垫部侧，使得阳光不从光学装置的另一端部上方入射到光学装置的另一端部上。因此，即使在太阳位于观察者头部上方并且光学装置被阳光直接照射的情况下，阳光也不入射在光学装置的另一端部的端面上。这种状态示意性地示于图3A中。因此，可以防止发生在光学装置内部产生杂散光而使图像质量劣化的缺点。注意，在光学装置不包括遮光构件的常规显示装置中，在太阳位于观察者头部上方并且光学装置被阳光直接照射的情况下，阳光从光学装置的另一端部上方入射到光学装置的另一端部的端面上，从而产生杂散光。这种状态示意性地示于图3B中。此外，由于光学装置的质量没有增加到衬垫部，或者即使施加了质量也稍微增加到衬垫部，因此不会伤害观察者的鼻子，并且观察者具有极好的显示装置安装感觉。

如图4中从正面观察的示例1的显示装置的变形例的示意图所示，遮光构件60可以被附接到前部11的衬垫部侧，并且衬垫部17也可以被附接到前部11。

[示例2]

示例2涉及根据本公开的第二方面的显示装置。图5示出了从正面观察的示例2的显示装置的示意图。图6A和6C示出了当将示例2的显示装置安装在观察者的头部时从上方观察示例2的显示装置的视图。图6B和6D示出了从上方观察的包括在示例2的显示装置中的导光板和光学装置容纳构件的示意性截面图，用于说明导光板和光学装置容纳构件之间的位置关系。此外，图7A和7B示出了从上方观察的包括在常规显示装置中的导光板和边框的示意性截面图，用于说明导光板和边框之间的位置关系。

在示例2的显示装置1B中，光学装置40的另一端部40B被设置在前部11的衬垫部侧，并且在前部11上自由滑动。具体地，光学装置容纳构件70被附接到前部11的衬垫部侧，并且光学装置40的另一端部40B在光学装置容纳构件70上自由滑动。在此，

光学装置容纳构件70由当以虚拟水平面切断时具有L形截面的构件构成(参见图6B和6D)，

光学装置容纳构件70的与L形垂直条对应的第一部分72面对观察者而在垂直方向上延伸，

光学装置容纳构件70的与从所述光学装置容纳构件70的第一部分72的距离观察者50较远的端部72'延伸的L形水平条对应的第二部分73向着前部11的镜腿部侧延伸，以及

光学装置40的另一端部40B在光学装置容纳构件70的第二部分的面对观察者50的对向面71上自由滑动。

光学装置容纳构件70仅需要由各种不透明塑料材料、金属材料和合金材料制造，并且仅需要通过诸如使用粘合剂的方法或使用螺钉的方法的适当方法附接到前部11的衬垫部分侧。具体地，光学装置容纳构件70可以被附接到前部11的衬垫部侧，可以被附接到衬垫部17，可以与前部11一体化，或者可以与衬垫部一体化。在图示的示例中，光学装置容纳构件70被附接到前部11的衬垫部侧。衬垫部17被附接到前部11上。光学装置容纳构件70的与导光板41相对的长度优选为导光板41的宽度方向的长度的20％～100％，并且具体可以是70％。

如上所述，图6A示出了在与显示装置1B的设计条件相同或接近的条件下，将显示装置1B安装在观察者50的头部上的状态，作为从上方观察显示装置1B的视图。注意，在图6A和6C中未示出光学装置容纳构件70和衬垫部17。同时，图6C示出了在大于显示装置1B的设计条件的条件下将显示装置1B安装在观察者50的头部上的状态，作为从上方观察显示装置1B的视图。此外，在这种情况下，如图6C所示，各镜腿部12向外扩张。注意，图6C通过虚线示出了在与显示装置1B的设计条件相同或接近的条件下将显示装置1B安装在观察者50的头部上的状态。结果，在这种情况下，应力被施加到框架10的前部，并且镜架10的前部在各镜腿部12与衬垫部17之间的区域发生扭曲。

在常规显示装置中，如图7A和7B所示，导光板41的端部被容纳在边框170的凹部中。当各镜腿部12向外扩展时，导光板41的位置从图7B中的虚线所示的状态变为实线所示的状态。结果，导光板41的端部与边框170的凹部紧密接触。应力也被施加到导光板41上。导光板41会变形，并且观察者所观察到的图像也会失真。

另一方面，如上所述，在示例2的显示装置1B中，光学装置40的另一端部40B被设置在前部11的衬垫部侧，并且在前部11上自由滑动。因此，当各镜腿部12向外扩展时，导光板41的位置从图6B中的实线(图6D中的虚线)所示的状态变化为图6D中的实线所示的状态。但是，导光板41的端部在光学装置容纳构件70上自由滑动，因此，没有应力施加到导光板41上，并且导光板41不会变形。因此，观察者观察到的图像不会失真。注意，光学装置40(具体地，导光板41)的另一端部40B可以与光学装置容纳构件70的对向面71远离，即，可以根据另一端部40B的位置而不与对向面71接触。

如上所述，在示例2的显示装置中，光学装置的另一端部设置在前部的衬垫部侧上，并且在前部上自由滑动。因此，当显示装置被安装在观察者的头部上时，即使各镜腿部向外扩展，光学装置也不太可能变形，并且观察者观察到的图像的质量不会受到显著影响。此外，由于光学装置的质量没有增加到衬垫部，或者即使施加了质量也只稍微增加到衬垫部，因此不会伤害观察者的鼻子，并且观察者具有极好的显示装置安装感觉。

除了上述要点之外，示例2的显示装置的配置和结构可以与示例1中描述的显示装置的配置和结构类似，因此将省略其详细描述。

[示例3]

在示例3至5中，将描述成像装置和光学装置。在示例3中，将描述构成示例1中描述的显示装置的图像形成装置和光学装置。图8示意性地示出了图像形成装置和光学装置的布置。

在示例3的显示装置中，具体地，第一偏转单元42和第二偏转单元43设置在(具体地，粘附到)导光板41的表面(具体地，导光板41的第一面41A)。另外，第一偏转单元42衍射并反射入射到导光板41上的光，并且第二偏转单元43衍射并反射通过全反射在导光板41内部传播的光。如上所述，第一偏转单元42和第二偏转单元43中的每个由衍射光栅构件构成，具体地，由反射型衍射光栅构件构成，更具体地，由反射型体积全息衍射光栅构件构成。在以下描述中，为了方便，由全息衍射光栅构件构成的第一偏转单元被称为“第一衍射光栅构件42”，并且为了方便，由全息衍射光栅构件构成的第二偏转单元被称为“第二衍射光栅构件43”。

另外，在稍后描述的示例3或示例4中，第一衍射光栅构件42和第二衍射光栅构件43中的每个由单个衍射光栅层构成。在包含光聚合物材料的各衍射光栅层中，形成与一种类型的波段(或波长)对应的干涉条纹，并且通过常规方法进行制造。形成在衍射光栅层(光衍射元件)中的干涉条纹的间距是恒定的，并且干涉条纹是线性的且平行于Y方向。第一衍射光栅构件42和第二衍射光栅构件43的轴平行于X方向，并且其法线平行于Z方向。

图9A示出反射型体积全息衍射光栅构件的放大示意性部分截面图。在反射型体积全息衍射光栅构件中，形成具有倾斜角(倾角)

m·λ＝2·d·sin(Θ) (A)

如上所述，第一衍射光栅构件42设置在(结合到)导光板41的第一面41A，并且衍射和反射入射到导光板41上的平行光，使得通过第二面41B入射到导光板41上的平行光在导光板41内部被全反射。此外，如上所述，第二衍射光栅构件43设置在(结合到)导光板41的第一面41A，衍射和反射通过全反射在导光板41内部传播的平行光，并且以平行光的形式通过第二面41B从导光板41发射平行光。

另外，平行光通过全反射在导光板41内传播，然后发射。此时，导光板41较薄，并且光在导光板41内部行进所通过的光路较长。因此，在光到达第二衍射光栅构件43之前全反射的次数根据视角而不同。更具体地，在入射到导光板41上的平行光中，以接近第二衍射光栅构件43的方向上的角度入射的平行光的反射次数小于以远离第二衍射光栅构件43的方向上的角度入射在导光板41上的平行光的反射次数。这是因为，与以相反方向上的角度入射在导光板41上的平行光相比，由第一衍射光栅构件42衍射和反射并以接近第二衍射光栅构件43的方向上的角度入射在导光板41上的平行光当在导光板41内部传播的光与导光板41的内表面碰撞时，具有与导光板41的法线形成的更小的角度。此外，形成在第二衍射光栅构件43内部的干涉条纹的形状和形成在第一衍射光栅构件42内部的干涉条纹的形状相对于垂直于导光板41的轴线的虚拟平面具有对称关系。第一衍射光栅构件42和第二衍射光栅构件43中的每个的不面对导光板41的面可以覆盖有透明树脂板或透明树脂膜，并且可以防止第一衍射光栅构件42和第二衍射光栅构件43被损坏。此外，透明保护膜可以粘附到第二面41B以保护导光板41。

基本上，稍后描述的示例4中的导光板41具有与上述导光板41相同的配置和结构。

在稍后描述的示例3或示例5中，图像形成装置30是具有第一配置的图像形成装置，并且具有以二维矩阵布置的多个像素。具体地，图像形成装置30包括有机EL显示装置31B。从有机EL显示装置31B发出的图像通过构成透镜系统的第一凸透镜31C，进一步通过构成透镜系统的第二凸透镜31E，并且被转换成平行光以向着导光板41行进。第二凸透镜31E的前侧焦点f

或者，如图9B所示，图像形成装置30是具有第一配置的图像形成装置，并且具有以二维矩阵布置的多个像素。具体地，图像形成装置30包括反射型空间光调制器和包括发射白光的发光二极管的光源32B。整个图像形成装置30容纳在壳体32A(在图9B中由点划线表示)中，并且壳体32A(壳体30')具有开口(未示出)。从光学系统(平行光发射光学系统或准直光学系统32E)通过开口发射光。壳体32A通过适当的方式附接到框架10。反射型空间光调制器包括由LCOS作为光阀构成的液晶显示装置(LCD)32D。此外，反射型空间光调制器包括偏振分束器32C，其反射从光源32B发射的光的一部分并将光引导到液晶显示装置32D，并且透射由液晶显示装置32D反射的光的一部分并将光引导到光学系统32E。液晶显示装置32D包括以二维矩阵布置的多个(例如640×480)像素(液晶单元或液晶显示装置)。偏振分束器32C具有公知的配置和结构。从光源32B发射的非偏振光与偏振分束器32C碰撞。在偏振分束器32C中，P偏振光分量通过并被发射到系统外部。另一方面，S偏振光分量被偏振光分束器32C反射，入射到液晶显示装置32D，在液晶显示装置32D内被反射，并且从液晶显示装置32D发射。这里，在从液晶显示装置32D发射的光中，从显示“白色”的像素发射的光包含大量的P偏振光分量，并且从显示“黑色”的像素发射的光包含大量的S偏振光分量。因此，在从液晶显示装置32D发射并与偏振分束器32C碰撞的光中，P偏振光分量通过偏振分束器32C并被引导到光学系统32E。另一方面，S偏振光分量被偏振分束器32C反射并返回到光源32B。光学系统32E包括例如凸透镜。为了产生平行光，图像形成装置30(更具体地，液晶显示装置32D)设置在光学系统32E中的焦距的位置(部位)处。从图像形成装置30发射的图像经由光学装置40到达观察者50的瞳孔51。

关于在图像显示装置20上显示的图像或要由接收装置接收的信号的信息和数据被记录、保持和存储在例如所谓的云计算机或服务器中。通过在显示装置1A、1B中包括诸如移动电话或智能电话的通信单元(发送/接收装置)，或者通过将通信单元(接收装置)并入到包括在显示装置1A、1B中的控制装置(控制电路或控制单元)16中，可以经由通信单元在云计算机或服务器与显示装置1A、1B之间发送和交换各种信息、数据和信号，可以接收基于各种信息和数据的信号，即，用于在图像显示装置20中显示图像的信号，并且接收装置可以接收该信号。

具体地，如果观察者向移动电话或智能电话输入要获得“信息”的请求，则移动电话或智能电话访问云计算机或服务器以从云计算机或服务器获得“信息”。以这种方式，控制装置16接收用于在图像显示装置20中显示图像的信号。控制装置16基于该信号执行公知的图像处理，并在图像形成装置30中将“信息”显示为图像。“信息”的图像在导光板41中基于从图像形成装置30发射的光在由控制装置16控制的预定位置处显示为虚拟图像。也就是说，虚拟图像形成在虚拟图像形成区域(第二偏转单元43)的一部分中。

在一些情况下，用于在图像显示装置20中显示图像的信号可以存储在显示装置1A、1B(具体地，控制装置16)中。

或者，由包括在显示装置1A、1B中的相机(未示出)成像的图像可以经由通信单元发送到云计算机或服务器。云计算机或服务器可以检索与由相机成像的图像相对应的各种信息和数据。检索到的各种信息和数据可以经由通信单元发送到显示装置1A、1B。检索到的各种信息和数据的图像可以显示在图像显示装置20上。另外，如果“信息”的输入与这种形式一起执行，则例如可以对诸如观察者所处的地方或观察者所面对的方向的信息进行加权。因此，可以以更高的精度在图像形成装置30上显示“信息”。

[示例4]

如图10中的示例4的显示装置(头戴式显示器)中的图像显示装置20的概念图所示，图像形成装置30由示例4中的具有第二配置的图像形成装置构成。也就是说，图像形成装置30包括光源33B、二维地扫描从光源33B发射的平行光的扫描单元33C、以及将从光源33B发射的光转换为平行光的透镜系统33D。整个图像形成装置30容纳在壳体33A(壳体30')中，并且壳体33A具有开口(未示出)。光通过开口从透镜系统33D发射。另外，壳体33A通过适当的方式附接到框架10。

光源33B例如由半导体激光元件构成。另外，从光源33B发出的光通过透镜(未示出)转换成平行光。平行光由包括MEMS镜的扫描单元33C水平和垂直扫描，并形成一种二维图像以产生虚拟像素(像素的数量可以与例如示例3的相同)，其中MEMS镜可以使微镜在二维方向上旋转，并可以二维地扫描入射的平行光。然后，来自虚拟像素(对应于图像发射部的扫描单元33C)的光通过具有正光焦度的透镜系统33D，并且已经被转换成平行光的光束入射到导光板41上。

[示例5]

如图11中的示例5的显示装置(头戴式显示器)中的图像显示装置20的概念图所示，在示例5中，第一偏转单元42'和第二偏转单元43'设置在导光板41'内。另外，第一偏转单元42'反射入射到导光板41'上的光，并且第二偏转单元43'多次透射和反射通过全反射在导光板41'内传播的光。也就是说，第一偏转单元42'起反射镜的作用，并且第二偏转单元43'起半透射镜的作用。更具体地，设置在导光板41'内部的第一偏转单元42'由光反射膜(一种反射镜)构成，该光反射膜由铝(Al)构成并且反射入射到导光板41'上的光。另一方面，设置在导光板41'内部的第二偏转单元43'由其中层叠了许多介电层叠膜的多层层叠结构构成。介电层叠膜例如包括作为高介电常数材料的TiO

至于第一偏转单元42'，仅需要执行以下操作。也就是说，通过切出导光板41'中的其中将设置第一偏转单元42'的部分44，在导光板41'中形成用于形成第一偏转单元42'的斜面，通过真空气相沉积在斜面上形成光反射膜，然后将导光板41'的切出部分44接合到第一偏转单元42'。此外，对于第二偏转单元43'，仅需要执行以下操作。也就是说，制造通过层叠与构成导光板41'的材料相同的材料(例如，玻璃)和介电层叠膜(例如，介电层叠膜可以通过真空气相沉积法形成)的多层而获得的多层层叠结构，切出导光板41'中的要设置第二偏转单元43'的部分45以形成斜面，将多层层叠结构接合到斜面，并且进行抛光等以调整外形。以这种方式，可以获得其中第一偏转单元42'和第二偏转单元43'设置在导光板41'内部的光学装置40。

或者，图12示出了示例5的显示装置(头戴式显示器)的变形例中的图像显示装置20的概念图。在图12所示的示例中，图像形成装置30以与示例4类似的方式由具有第二配置的图像形成装置构成。

[示例6]

示例6是示例1至5的变形例，并且光学装置40还包括调节从外部入射的外部光的量的调光器。

虽然下面将详细描述调光器，但是调光器可以包括：

第一基板；

面对第一基板的第二基板；

第一透明电极，设置在第一基板的面对第二基板的对向面上；

第二透明电极，设置在第二基板的面对第一基板的对向面上；以及

调光层，夹在所述第一透明电极和所述第二透明电极之间。另外，在这种情况下，例如，

第一透明电极可以包括在第一方向上延伸的多个带状第一透明电极段，

第二透明电极可以包括在不同于第一方向的第二方向上延伸的多个带状第二透明电极段，以及

可以基于对施加到第一透明电极段和第二透明电极段的电压的控制来控制调光器的与第一透明电极段和第二透明电极段之间的重叠区域(调光器的遮光率改变的最小单位区域)相对应的部分的遮光率。也就是说，可以基于简单的矩阵方法来控制遮光率。例如，第一方向和第二方向可以彼此正交。在调光器的操作期间，例如，在调光器的操作期间，将比施加到第二透明电极的电压高的电压施加到第一透明电极。

或者，为了控制调光器的遮光率发生变化的最小单位区域的遮光率，可以在每个最小单位区域中设置薄膜晶体管(TFT)。也就是说，可以基于有源矩阵方法来控制遮光率。或者，第一透明电极或第二透明电极中的至少一个可以是所谓的固体电极(未图案化的电极)。

第一基板和第二基板中的任一个也可用作导光板。通过这种配置，可以减小整个显示装置的重量，并且不用担心使显示装置的用户感觉不舒服。第一基板和第二基板中的任一个可以比另一个基板薄。在包括调光器的显示装置中，仅需要基于用于在图像形成装置中显示图像的信号来确定调光器的用于实际控制光的区域的大小和位置。调光器的大小可以与光学装置的尺寸相同、大于或小于光学装置的大小。简而言之，第二偏转单元(虚拟图像形成区域)仅需要位于调光器的正交投影图像中。

调光层可由光学快门构成，通过无机或有机电致变色材料的氧化还原反应产生的物质的颜色变化被施加到所述光学快门。具体地，调光层可包含无机或有机电致变色材料。此外，从第一透明电极一侧开始，调光层可具有诸如WO

或者，调光层可以包括电泳分散液，并且调光器可以由使用电沉积方法(电沉积/电场沉积)的光学快门构成，其中对该光学快门施加由金属(例如，银粒子)的可逆氧化还原反应产生的电沉积/离解现象。也就是说，调光层可以包括含有金属离子的电解质。

这里，电泳分散液包括大量带电的电泳粒子和具有与电泳粒子不同颜色的分散介质。例如，在第一透明电极被图案化而第二透明电极未被图案化(所谓的固体电极配置)并且电泳粒子带负电的情况下，通过向第一透明电极施加相对负电压并且向第二透明电极施加相对正电压，带负电的电泳粒子迁移以覆盖第二透明电极。因此，调光器中的遮光率具有高值。另一方面，通过对第一透明电极施加相对正电压并对第二透明电极施加相对负电压，电泳粒子迁移以覆盖第一透明电极。因此，调光器中的遮光率具有低值。这种向透明电极适当施加电压使得可以控制调光器中的遮光率。电压可以是直流或交流。图案化的第一透明电极的形状只要为在电泳粒子以覆盖第一透明电极的方式迁移时能够使调光器中的遮光率的值最佳化、且调光器中的遮光率成为低的值的形状即可，并且只需要通过进行各种试验来决定即可。如果需要，可以在透明电极上形成绝缘层。构成这种绝缘层的材料的示例包括无色透明的绝缘树脂，并且其具体示例包括丙烯酸类树脂、环氧基树脂、氟碳基树脂、硅基树脂、聚酰亚胺基树脂、聚苯乙烯基树脂等。

构成调光器的透明第一和第二基板的材料的具体示例包括诸如钠钙玻璃或白板玻璃的透明玻璃基板、塑料基板、塑料片和塑料膜。这里，塑料的示例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、诸如乙酸纤维素的纤维素酯、诸如聚偏二氟乙烯的氟碳基聚合物或聚四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、诸如聚甲醛的聚醚、聚缩醛、聚苯乙烯、诸如聚乙烯的聚烯烃、聚丙烯或甲基戊烯聚合物、诸如聚酰胺酰亚胺或聚醚酰亚胺的聚酰亚胺、聚酰胺、聚醚砜、聚苯硫醚、聚偏二氟乙烯、四乙酰基纤维素、溴化苯氧基、多芳基化合物、聚砜等。塑料片和塑料膜可以具有不容易弯曲的刚性或者可以具有柔性。在第一基板和第二基板中的每一个包括透明塑料基板的情况下，包括无机材料或有机材料的阻挡层可以形成在基板的内表面上。

第一基板和第二基板用密封构件密封以在外边缘部分处彼此接合。也称为密封剂的密封构件的示例包括诸如环氧基树脂、氨基甲酸酯基树脂、丙烯酸树脂、乙酸乙烯酯基树脂、烯硫醇基树脂、硅基树脂或改性聚合物树脂的热固性树脂、光固化性树脂、湿气固化性树脂和厌氧性固化性树脂的各种树脂。

如上所述，第一透明电极可以被图案化或者不必被图案化。第二透明电极可以被图案化或者不必被图案化。构成第一透明电极和第二透明电极的材料的具体示例包括铟-锡复合氧化物(ITO，包括Sn掺杂的In

在一些情况下，调光器可以可拆卸地设置。为了可拆卸地设置调光器，例如，可以使用由透明塑料制成的螺钉将调光器附接到例如框架。或者，可以通过在框架中形成凹槽并且将调光器与凹槽接合或者通过将磁体附接到框架来将调光器附接到框架。或者，可以通过在框架中形成滑动部分，将调光器装配在滑动部分中。或者，例如，第一基板或第二基板中的至少一个可以被附接到框架。或者，调光器可以附接到光学装置。也就是说，调光器可以在与光学装置紧密接触的同时附接到光学装置，或者可以在其间具有间隙的情况下附接到光学装置。另外，在这种情况下，可以用密封构件密封导光板和构成调光器的基板中的一个，以在外边缘部分处彼此接合。也称为密封剂的密封构件的示例包括诸如环氧树脂、氨基甲酸酯基树脂、丙烯酸树脂、乙酸乙烯酯基树脂、烯硫醇基树脂、硅基树脂或改性聚合物树脂的热固性树脂、光固化性树脂、湿气固化性树脂和厌氧性固化性树脂的各种树脂。然而，本公开不限于此。从观察者侧起，可以以光学装置和调光器的这种顺序布置，或者可以以调光器和光学装置的这种顺序布置。此外，仅需要将连接器附接到调光器(具体地，将连接器附接到第一透明电极或第二透明电极)，并且将调光器经由连接器或布线电连接到用于控制调光器的遮光率(透光率)的控制电路(其是调光器/控制电路，并且例如包括在用于控制图像形成装置的控制装置16中)。调光器可以是弯曲的。

包括调光器的本公开的显示装置等还可以包括照度传感器(环境照度测量传感器)，该照度传感器测量显示装置所放置的环境的照度，并且可以基于照度传感器(环境照度测量传感器)的测量结果来控制调光器的遮光率。或者，本公开的显示装置等还可以包括照度传感器(环境照度测量传感器)，其测量显示装置所放置的环境的照度，并且可以基于照度传感器(环境照度测量传感器)的测量结果来控制图像形成装置所形成的图像的亮度。这些形式可以彼此组合。

或者，包括调光器的本公开的显示装置等还可以包括第二照度传感器(也称为“透射光照度测量传感器”)，其基于从外部环境通过调光器的光来测量照度，并且可以基于第二照度传感器(透射光照度测量传感器)的测量结果来控制调光器的遮光率。或者，本公开的显示装置等还可以包括第二照度传感器(透射光照度测量传感器)，其基于从外部环境通过调光器的光来测量照度，并且可以基于第二照度传感器(透射光照度测量传感器)的测量结果来控制由图像形成装置形成的图像的亮度。第二照度传感器(透过光照度测量传感器)优选设置在比光学装置更靠近观察者的位置。可以设置至少两个第二照度传感器(透射光照度测量传感器)，并且可以测量基于已经通过具有高遮光率的部分的光的照度和基于已经通过具有低遮光率的部分的光的照度。这些形式可以彼此组合。此外，这些形式可以与基于照度传感器(环境照度测量传感器)的测量结果执行控制的上述形式组合。

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)仅需由已知的照度传感器构成，并且仅需基于已知的控制电路来控制。

调光器的最大透光率可以是50％或更大，并且调光器的最小透光率可以是30％或更小。调光器的最大透光率的上限值可以是99％，并且调光器的最小透光率的下限值可以是1％。在此，

存在(透光率)＝100(％)-(遮光率)的关系。

在一些情况下，如上所述，通过调光器的光可以由调光器着色为期望的颜色。另外，在这种情况下，光被调光器着色的颜色可以是可变的或固定的。在前一种情况下，例如，仅需要层叠将光着色为红色的调光器、将光着色为绿色的调光器和将光着色为蓝色的调光器。此外，在后一种情况下，光被调光器着色的颜色不受限制，而可以是例如棕色。

通过观察者观察通过调光器和光学装置的光的亮度以及观察者操作开关、按钮、刻度盘、滑块、旋钮等，可以手动地控制和调节遮光率。或者，可以基于上述基于从外部环境通过调光器的光来测量照度的第二照度传感器(透射光照度测量传感器)的测量结果来控制和调节遮光率。注意，具体地，仅需要通过控制施加到第一透明电极和第二透明电极的电压来执行遮光率的控制和调节。可以设置至少两个第二照度传感器(透射光照度测量传感器)，并且可以测量基于已经通过具有高遮光率的部分的光的照度和基于已经通过具有低遮光率的部分的光的照度。显示装置可以包括一个图像显示装置或两个图像显示装置。在显示装置包括两个图像显示装置的情况下，通过分别调节一个调光器和另一个调光器中施加到第一透明电极和第二透明电极的电压，能够使一个调光器和另一个调光器的遮光率相等。例如，可以基于上述基于从外部环境通过调光器的光来测量照度的第二照度传感器(透射光照度测量传感器)的测量结果来控制一个调光器和另一个调光器中的遮光率，或者可以通过由观察者观察通过一个调光器和光学装置的光的亮度以及通过另一个调光器和光学装置的光的亮度并由观察者操作开关、按钮、刻度盘、滑块、旋钮等来手动地控制和调节一个调光器和另一个调光器中的遮光率。在调节折光率的情况下，可以在光学装置上显示测试图案。

如图13A中的示意性截面图所示，调光器80包括：

第一基板81；

第二基板82，其被设置为面对第一基板81并接收外部光；以及

发光层叠体，设置在第一基板81与第二基板82之间，其中

发光层叠体通过从第一基板侧起层叠第一透明电极83、调光层90和第二透明电极84而形成，以及

调光层90具有还原着色层91、电解质层92和氧化着色层93的层叠结构。

在示例6中，调光器80由光学快门构成，对该光学快门施加由电致变色材料的氧化还原反应产生的物质的颜色变化。具体地，调光层90包括电致变色材料。也就是说，构成调光器80的调光层90包括电致变色材料层。具体地，调光层(电致变色材料层)90具有还原着色层91、电解质层92和氧化着色层93的层叠结构。更具体地，第一透明电极83和第二透明电极84各自包含透明导电材料，诸如ITO或IZO。还原着色层91含有氧化钨(WO

在Ir

Ir(OH)

另一方面，Ta

WO

相反，如果正电位施加到第一透明电极83，而负电位施加到第二透明电极84，则在Ir

第一基板81和第二基板82各自包括塑料材料。具体地，第一基板81和第二基板82各自包括例如厚度为0.3mm的聚碳酸酯树脂。在第二基板82的外表面上，形成有包含丙烯酰基改性的胶态二氧化硅颗粒、苯基酮基和丙烯酸酯基有机物质以及甲乙酮的硬涂层(未示出)。

在示例6中，光学装置40与作为一种光学快门的调光器80的至少一部分重叠。具体地，光学装置40与调光器80重叠。也就是说，导光板41、41'具有与第一基板81和第二基板82相同(或基本相同)的外形。调光器80与导光板41、41'的大部分重叠。然而，本公开不限于此。光学装置40可以与调光器80的一部分重叠，或者调光器80可以与光学装置40的一部分重叠。此外，从观察者侧起，虽然以光学装置40和调光器80这种顺序布置，但是也可以以调光器80和光学装置40这种顺序布置。

此外，至少在第二透明电极84和第二基板82之间设置水分保持构件85。此外，水分保持构件85的端面暴露于外部。调光器80的端部(侧面)的至少一部分从第一基板侧起由密封构件87和水分保持构件85构成。也就是说，调光器80的端部的至少一部分具有从第一基板侧起的密封构件87和从水分保持构件85延伸的水分保持构件延伸部86的层叠结构。密封构件87例如设置在第一基板81的边缘部分处。

另外，第二透明电极84从调光层90的顶面到第一基板81的顶面形成，以与第一透明电极83分开，并且水分保持构件85至少覆盖第二透明电极84和调光层90。也就是说，第一透明电极83形成在第一基板81上。调光层90形成在第一透明电极83上。第二透明电极84至少形成在调光层90上。水分保持构件85至少覆盖第二透明电极84并面对第二基板82。从水分保持构件85延伸的水分保持构件延伸部86设置在密封构件87和第二基板之间。此外，密封构件87的一部分由包含铜(Cu)的辅助电极(未示出)构成。此外，密封构件87的其余部分由树脂构成，具体地，由丙烯酸粘合剂构成。辅助电极包括形成在第一透明电极83上的第一辅助电极和形成在第二透明电极84上以与第一辅助电极分开的第二辅助电极。密封构件87和水分保持构件延伸部86构成调光器80的侧壁。此外，密封构件87被没有任何间隙地设置。

构成也可以称为质子供给构件、可以保持水分的透明粘合构件或可以保持水分的透明密封构件的水分保持构件85以及水分保持构件延伸部86的树脂只需要适当地选自丙烯酸树脂、硅基树脂和氨基甲酸乙酯基树脂。在示例6中，具体地，树脂由丙烯酸树脂构成。

通过用杨氏模量为1×10

由ITO构成的第一透明电极83和第二透明电极84不是图案化的，而是所谓的固体电极。在调光器80的辅助电极的一部分上附接有连接器(未图示)。第一透明电极83和第二透明电极84与用于控制调光器80的遮光率的控制电路(具体而言为控制装置16)电连接。

当水分在电致变色元件内部消失时，在电致变色元件中不发生颜色变化。但是，在示例6的调光器中，由于水分从水分保持构件延伸部的端面(调光器的侧壁)出入，因此能够避免诸如调光器、图像显示装置或显示装置的可靠性降低的缺点的发生。此外，由于设置了辅助电极，因此可以容易地将适当的电压施加到第一透明电极和第二透明电极，并且可以抑制第一透明电极或第二透明电极中的电压降。结果，可以减少当调光器执行着色时产生的不均匀。

调光器80可以始终处于操作状态，可以根据观察者的指示(操作)而判断为处于操作/非操作(ON/OFF)状态，或者可以基于在图像显示装置20中显示图像的信号，在正常情况下，在开始操作时处于非操作状态。为了根据观察者的指示(操作)而判断操作/非操作状态，例如，显示装置只要还包括用于输入声音的麦克风，从而控制调光器80即可。具体地，调光器80的操作/非操作的切换仅需要根据基于观察者的真实语音的指令来控制。或者，可以通过语音输入来输入要获得的信息。或者，显示装置只需要还包括控制调光器80的操作的红外线输入输出装置即可。具体地，调光器80的操作/非操作的切换只需要通过红外线输入输出装置检测观察者的闪烁来控制即可。

示例6的显示装置包括调光器，因此可以对观察者观察到的虚拟图像赋予高对比度。此外，使用显示装置的观察者能够通过光学装置确定地识别外部环境。

在一些情况下，通过将第一透明电极和/或第二透明电极划分为多个块并控制每个块中的遮光率，可以控制调光器的每个区域的遮光率。或者，通过将第一透明电极或第二透明电极形成为带状电极或网状电极，或者在第一透明电极或第二透明电极上形成带状辅助电极或网状辅助电极，可以独立地控制调光器的多个区域中的遮光率。在一些情况下，调光器可以由基于例如有源矩阵系统或简单矩阵系统驱动的液晶显示装置构成，并且调光器的遮光率可以被控制。

例如，可以基于简单的矩阵方法来控制调光器80中的遮光率。也就是说，如图13B中的调光器80的变形例的示意性平面图所示，第一透明电极83包括在第一方向延伸的多个带状第一透明电极段83A。

第二透明电极84包括在不同于第一方向的第二方向上延伸的多个带状第二透明电极段84A。

基于对施加到第一透明电极段83A和第二透明电极段84A的电压的控制，控制调光器的与第一透明电极段83A和第二透明电极段84A之间的重叠区域(调光器的遮光率改变的最小单位区域)相对应的部分的遮光率。第一方向垂直于第二方向。具体地，第一方向在横向方向(X方向)上延伸，并且第二方向在纵向方向(Y方向)上延伸。在这种配置中，辅助电极是不必要的。

或者，调光器80'的另一变形例的示意性截面图在图14A中示出，并且其示意性正视图在图14B中示出。在该调光器80'中，第一基板81、第二基板82、发光层叠体(第一透明电极83、调光层90和第二透明电极84)、调光层90(还原着色层91、电解质层92和氧化着色层93)以及密封构件87具有与上述示例6的调光器80类似的配置和结构。在图14A所示的调光器80'的示意性截面图中，图13A中未示出的第一辅助电极和第二辅助电极分别由附图标记88和89表示。此外，在图14A所示的调光器80'的示意性截面图中，图13A中未示出的阻挡层(例如，包含无机材料，具体为氧化铝)由附图标记81'和82'表示。此外，在第二透明电极84和阻挡层82'之间形成包括SiN层、SiO

光学装置40与调光器80'重叠。也就是说，导光板41、41'具有与第一基板81和第二基板82相同(或基本相同)的外形。由ITO构成的第一透明电极83和第二透明电极84不是图案化的，而是所谓的固体电极。连接器(未示出)附接到调光器80'的辅助电极88、89的一部分。第一透明电极83和第二透明电极84电连接到用于控制调光器80'的遮光率的控制电路(具体地，控制装置16)。

迄今为止，已经基于优选实施例描述了本公开。然而，本公开不限于这些示例。在示例中描述的显示装置(头戴式显示器)、图像显示装置和光学装置的配置和结构是说明性的，并且可以适当地改变。在示例中，构成导光板的基板包含树脂材料。然而，作为选择，也可以使用通过与精密质量相比简化基板的表面抛光步骤而获得的玻璃基板，具体地，还可以使用具有标准质量Rq为约5nm的玻璃基板(光学玻璃基板)。通过简化如上所述的表面抛光步骤，可以廉价地提供对比度和分辨率与常规光学装置的对比度和分辨率一样高的光学装置以及包括这种光学装置的显示装置。

此外，例如，表面浮雕型全息图(参见US2004/0062505A1)可以被设置在导光板上，或者作为衍射光栅构件，也可以使用US 9,513,480B2(US2016/0231568A1)中公开的表面浮雕型衍射光栅构件。第一偏转单元和第二偏转单元中的一个可以由反射型衍射光栅构件构成，另一个可以由透射型衍射光栅构件构成。或者，衍射光栅构件可以是反射型闪耀衍射光栅构件，并且全息衍射光栅构件可以由日本专利申请公开号2014-132328中开的聚合物分散液晶(PDLC)混合物构成。

此外，本发明的显示装置也可以用作立体显示装置。在这种情况下，如果需要，只需要将偏振片或偏振膜可拆卸地附接到光学装置上，或者将偏振片或偏振膜粘附到光学装置上。

在示例中，已经描述了图像形成装置显示单色(例如，绿色)的图像，但是图像形成装置可以显示彩色图像。在这种情况下，光源仅需要包括分别发射例如红色、绿色和蓝色的光源。更具体地，例如，只需要通过使用光管混合分别从红光发光元件、绿光发光元件和蓝光发光元件发射的红光、绿光和蓝光的颜色并使亮度均匀，来获得白光。

图15和16中示出了示例3或4中描述的光学装置的变形例，但是光学构件46可以设置在面对第二偏转单元43的光学装置40中。从图像形成装置30发射的光由第一偏转单元42偏转(或反射)，通过全反射在导光板41内部传播，由第二偏转单元43偏转，并且入射到光学构件46上。光学构件46朝向观察者50的瞳孔51发射入射光。穿过第二偏转单元43的大部分光不满足第二偏转单元43中的衍射条件，因此不被第二偏转单元43衍射或反射，并入射到观察者50的瞳孔51上。光学构件46例如由全息透镜构成，并且例如设置在导光板41的第一面侧上。第二偏转单元43设置在导光板41的第一面侧上(参考图15)或第二面侧上(参考图16)。

示例3或4中描述的光学装置可以如下所述进行修改。也就是说，如图17的光学装置的概念图所示，光学装置可以包括第一反射型体积全息衍射光栅构件47、第二反射型体积全息衍射光栅构件48和第三反射型体积全息衍射光栅构件49。在第一反射型体积全息衍射光栅构件47中，衍射光栅构件的干涉条纹基本上平行于Y轴(Y轴)延伸。在第二反射型体积全息衍射光栅构件48中，衍射光栅构件的干涉条纹基本上平行于X轴(X轴)延伸。在第三反射型体积全息衍射光栅构件49中，衍射光栅构件的干涉条纹在倾斜方向(Y'方向)上延伸。从图像形成装置30射出的光束由第一反射型体积全息衍射光栅构件47在X轴方向衍射，传播通过导光板41，并入射到第三反射型体积全息衍射光栅构件49上。然后，光束由第三反射型体积全息衍射光栅构件49向下倾斜地衍射，并入射到第二反射型体积全息衍射光栅构件48上。然后，光束由第二反射型体积全息衍射光栅构件48在Z轴方向衍射，并入射到观察者50的瞳孔51上。连接入射点和发射点的线段包括两个线段L

[A]导光板41的面对由图17中的第一反射型体积全息衍射光栅构件47的右端和图17中的第三反射型体积全息衍射光栅构件49的左端所夹的区域的区域，

以及

[B]导光板41的面对由图17中的第三反射型体积全息衍射光栅构件49的下端和图17中的第二反射型体积全息衍射光栅构件48的上端所夹的区域的区域。此外，整个导光区域包括导光板41的上述两个区域，以及

[C]导光板41的面对第一反射型体积全息衍射光栅构件47的区域，

[D]导光板41的面对第三反射型体积全息衍射光栅构件49的区域，

以及

[E]导光板41的面对第二反射型体积全息衍射光栅构件48的区域。

或者，可以如下所述修改示例3或4中描述的光学装置。也就是说，如图18A中的概念图所示，光入射侧的全息衍射光栅构件可由反射型衍射光栅构件42A和透射型衍射光栅构件42B构成，并且光出射侧的全息衍射光栅构件可由反射型衍射光栅构件43A构成。或者，如图18B中的概念图中所示，光入射侧的全息衍射光栅构件可由反射型衍射光栅构件42A及透射型衍射光栅构件42B构成，且光出射侧的全息衍射光栅构件可由透射型衍射光栅构件43B构成。或者，如图18C中的概念图中所示，光入射侧的全息衍射光栅构件可由反射型衍射光栅构件42A构成，且光出射侧的全息衍射光栅构件可由反射型衍射光栅构件43A和透射型衍射光栅构件43B构成。或者，如图18D中的概念图中所示，光入射侧的全息衍射光栅构件可由透射型衍射光栅构件42B构成，且光出射侧的全息衍射光栅构件可由反射型衍射光栅构件43A和透射型衍射光栅构件43B构成。或者，如图18E中的概念图中所示，光入射侧的全息衍射光栅构件可由反射型衍射光栅构件42A及透射型衍射光栅构件42B构成，且光出射侧的全息衍射光栅构件可由反射型衍射光栅构件43A及透射型衍射光栅构件43B构成。或者，如图18F中的概念图中所示，光入射侧的全息衍射光栅构件可由透射型衍射光栅构件42B构成，且光出射侧的全息衍射光栅构件可由透射型衍射光栅构件43B构成。

注意，本公开可以具有以下配置。

[A01]《显示装置：第一方面》

一种显示装置，包括

框架，包括设置在观察者正面的前部、从所述前部的两端延伸的镜腿部、以及衬垫部，并且所述框架将被安装在所述观察者的头部上；以及

图像显示装置，附接到所述框架，其中

所述图像显示装置包括：

图像形成装置；以及

光学装置，从所述图像形成装置发射的光入射在所述光学装置上，并且所述光从所述光学装置朝向所述观察者发射，

所述光学装置的一个端部被固定到所述前部的镜腿部侧，

所述光学装置的另一端部被设置在所述前部的衬垫部侧，以及

遮光构件被附接到所述前部的所述衬垫部侧，所述遮光构件防止外部光从所述光学装置的所述另一端部的上方入射到所述光学装置的所述另一端部。

[A02]根据[A01]所述的显示装置，其中所述光学装置的所述另一端部在所述遮光构件的面对所述观察者的对向面上自由地滑动。

[A03]根据[A01]或[A02]所述的显示装置，其中所述光学装置的一个端部被附接到设置在所述前部的镜腿部侧的所述图像形成装置。

[A04]根据[A01]至[A03]中任一项所述的显示装置，其中所述光学装置包括：

导光板，其中从图像形成装置入射的光通过全反射在导光板内部传播，然后光朝向观察者发射；

第一偏转单元，其使入射到导光板上的光偏转，以使得入射到导光板上的光在导光板内部被全反射；以及

第二偏转单元，其使在所述导光板内部通过全反射传播的光偏转，以使得在所述导光板内部通过全反射传播的光从所述导光板发射。

[A05]根据[A01]至[A04]中任一项所述的显示装置，其中所述图像形成装置被附接到所述前部的镜腿部侧。

[A06]根据[A01]至[A05]中任一项所述的显示装置，其中所述光学装置还包括调光器，所述调光器调节从外部入射的外部光的量。

[B01]《显示装置：第二方面》

一种显示装置，包括：

框架，包括设置在观察者正面的前部、从所述前部的两端延伸的镜腿部、以及衬垫部，并且所述框架将被安装在所述观察者的头部上；以及

图像显示装置，附接到所述框架，其中

所述图像显示装置包括：

图像形成装置；以及

光学装置，从所述图像形成装置发射的光入射在所述光学装置上，并且所述光从所述光学装置朝向所述观察者发射，

光学装置的一个端部被固定到所述前部的镜腿部侧，以及

光学装置的另一端部被设置在所述前部的衬垫部侧上，并且在所述前部上自由滑动。

[B02]根据[B01]所述的显示装置，其中

光学装置容纳构件被附接到所述前部的衬垫部侧，并且

光学装置的所述另一端部在所述光学装置容纳构件上自由滑动。

[B03]根据[B02]所述的显示装置，其中

所述光学装置容纳构件由以虚拟水平面切断时具有L形截面的构件构成，

光学装置容纳构件的与L形垂直条对应的第一部分面对观察者而在垂直方向上延伸，

光学装置容纳构件的与从所述光学装置容纳构件的第一部分的距离观察者较远的端部延伸的L形水平条对应的第二部分向着前部的镜腿部侧延伸，以及

光学装置的另一端部在光学装置容纳构件的第二部分的面对观察者的对向面上自由滑动。

[B04]根据[B01]至[B03]中任一项所述的显示装置，其中所述光学装置的一个端部被附接到设置在所述前部的镜腿部侧的所述图像形成装置。

[B05]根据[B01]至[B04]中任一项所述的显示装置，其中所述光学装置包括：

导光板，其中从图像形成装置入射的光通过全反射在导光板内部传播，然后光朝向观察者发射；

第一偏转单元，其使入射到导光板上的光偏转，使得入射到导光板上的光在导光板内部被全反射；以及

第二偏转单元，其使在所述导光板内部通过全反射传播的光偏转，以使得在所述导光板内部通过全反射传播的光从所述导光板发射。

[B06]根据[B01]至[B05]中任一项所述的显示装置，其中所述图像形成装置被附接到所述前部的镜腿部侧。

[B07]根据[B01]至[B06]中任一项所述的显示装置，其中所述光学装置还包括调光器，所述调光器调节从外部入射的外部光的量。

附图标记列表

1A、1B 显示装置

10 框架

11 前部

12 镜腿部

13 突起部(引导单元、耳罩或耳垫)

14 布线(信号线、电源线等)

15 耳机部

15' 耳机部布线

16 控制装置(控制电路或控制单元)

17 衬垫部(鼻垫部)

20 图像显示装置

30 图像形成装置

30 图像形成装置

30' 壳体

31A 壳体

31B 有机EL显示装置

31C 第一凸透镜

31D 光圈

31E 第二凸透镜

32A 壳体

32B 光源

32C 偏振分束器

32D 液晶显示装置(LCD)

32E 光学系统(平行光发射光学系统或准直光学系统)

33A 壳体

33B 光源

33C 扫描单元

33D 透镜系统

40 光学装置

40A 光学装置的一个端部

40B 光学装置的另一端部

41、41' 导光板

41A 导光板的第一面

41B 导光板的第二面

42、42'、42A、42B、42C 第一偏转单元(第一衍射光栅构件)

43、43'、43A、43B、43C 第二偏转单元(第二衍射光栅构件)

44 导光板的设置第一偏转单元的部分

45 导光板的设置第二偏转单元的部分

46 光学构件

50 观察者

51 眼球(瞳孔)

60 遮光构件

60A 遮光构件的面对观察者的对向面

70 光学装置容纳构件

71 光学装置容纳构件的第二部分的面对观察者的对向面

72 光学装置容纳构件的第一部分

72' 光学装置容纳构件的第一部分的端部

73 光学装置容纳构件的第二部分

80、80' 调光器

81 第一基板

82 第二基板

81'、82' 阻挡层

83 第一透明电极

84 第二透明电极

85 水分保持构件

85' 保护层

86 水分保持构件延伸部

87 密封构件

88 第一辅助电极

89 第二辅助电极

90 调光层

91 还原着色层

92 电解质层

93 氧化着色层