CN107924061B - 光学装置及其制造方法和显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种显示装置，设置有(A)佩戴在观看者的头部上的框架、和(B)安装至所述框架的图像显示装置100。所述图像显示装置设置有(B‑1)图像形成装置111、和(B‑2)基于从所述图像形成装置111发射的光形成虚拟图像的光学装置120。来自所述图像形成装置111的光经由所述光学装置120进入观看者20的瞳孔21。所述光学装置120至少设置有第一玻璃板121、面对所述第一玻璃板121的第二玻璃板122、和夹在所述第一玻璃板121与所述第二玻璃板122之间的震动吸收层123。
Description
技术领域
本公开内容涉及一种光学装置及其制造方法和显示装置。具体地，本公开内容涉及一种例如用作头戴式显示器(HMD)的显示装置、用于该显示装置的光学装置以及制造这种光学装置的方法。
背景技术
为了通过虚拟图像光学系统使观看者将由图像形成装置形成的二维图像观看为放大的虚拟图像，使用全息衍射光栅的虚拟图像显示装置(图像显示装置)例如从JP2007-011057A是已知的。
例如图34中所示，该图像显示装置900包括：形成并显示图像的图像形成装置911、准直光学系统912、和虚拟图像光学系统(光学装置920)，来自图像形成装置911的光进入光学装置920并且光学装置920将光引导至观看者20的瞳孔21。在此，光学装置920包括导光板921、以及设置在导光板921上的第一衍射光栅部件930和第二衍射光栅部件940。从图像形成装置911的每个像素916发射的光通过凸透镜916进入准直光学系统912，被准直光学系统912转换为平行光并进入导光板921。平行光进入导光板921一侧上的光学表面(第一表面)921A并从第一表面921A发射。此外，第一衍射光栅部件930和第二衍射光栅部件940贴附至导光板921另一侧上的光学表面(第二表面)921B，该表面与导光板921的第一表面921A平行。
从导光板921的第一表面921A进入导光板921的光进入第一衍射光栅部件930，各个平行光被衍射或反射为平行光。如此衍射或反射的平行光在导光板921的第一表面921A与第二表面921B之间传播的同时经历全反射并进入第二衍射光栅部件940。进入第二衍射光栅部件940的平行光通过被衍射或反射而失去全反射条件并从导光板921发射，以被引导至观看者20的瞳孔21。
在导光板921所需的光学特性和/或规格比较严格的情况下，难以由塑料材料制造导光板921。因此，导光板921通常包括玻璃板。
引用列表
专利文献
PTL1：JP2007-011057A
发明内容
技术问题
同时，在导光板921包括玻璃板的情况下，例如当观看者(用户)不小心掉落头戴式显示器时，导光板921可被损坏。
因此，本公开内容的目的是提供一种具有即使在掉落或类似情况时仍不易被损坏的结构的光学装置及其制造方法以及结合有该光学装置的显示装置。
解决问题的方案
一种用于实现上述效果的本公开内容的显示装置，包括：
(A)佩戴在观看者的头部上的框架；和
(B)安装至所述框架的图像显示装置，
其中所述图像显示装置包括：
(B-1)图像形成装置，和
(B-2)光学装置，其基于从所述图像形成装置发射的光形成虚拟图像，来自所述图像形成装置的光经由所述光学装置进入观看者的瞳孔，并且
所述光学装置至少包括：
第一玻璃板，
面对所述第一玻璃板的第二玻璃板，和
夹在所述第一玻璃板与所述第二玻璃板之间的震动吸收层。
一种用于实现上述目的的根据本公开内容第一模式的光学装置是将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔的光学装置，
所述光学装置包括：
第一玻璃板；
第二玻璃板；
第一A偏转部件；
第一B偏转部件；和
第二偏转部件，
其中所述第一A偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，
所述第一B偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第二玻璃板的区域中，
所述第二偏转部件设置在所述第一玻璃板或所述第二玻璃板中或上，
所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件彼此对准，并且
所述第一玻璃板和所述第二玻璃板通过震动吸收层彼此层压。
一种用于实现上述目的的根据本公开内容第二模式的光学装置是将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔的光学装置，
所述光学装置包括：
第一玻璃板；
第二玻璃板；
第一偏转部件；
第二A偏转部件；和
第二B偏转部件，
其中所述第一偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域或所述第二玻璃板的区域中，
所述第二A偏转部件设置在所述第一玻璃板中或上，
所述第二B偏转部件设置在所述第二玻璃板中或上，
所述第二A偏转部件和所述第二B偏转部件彼此对准，并且
所述第一玻璃板和所述第二玻璃板通过震动吸收层彼此层压。
一种用于实现上述目的的根据本公开内容第三模式的光学装置是将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔的光学装置，
所述光学装置包括：
第一玻璃板；
第二玻璃板；
第一A偏转部件；
第一B偏转部件；
第二A偏转部件；和
第二B偏转部件，
其中所述第一A偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，
所述第一B偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第二玻璃板的区域中，
所述第二A偏转部件设置在所述第一玻璃板中或上，
所述第二B偏转部件设置在所述第二玻璃板中或上，
所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件彼此对准，所述第二A偏转部件和所述第二B偏转部件彼此对准，并且
所述第一玻璃板和所述第二玻璃板通过震动吸收层彼此层压。
一种用于实现上述目的的根据本公开内容第一模式的光学装置的制造方法是制造将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔的光学装置的方法，所述方法包括下述步骤：
制备第一玻璃板和第二玻璃板，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板具有下述构造，即其中第一A偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，第一B偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第二玻璃板的区域中，并且第二偏转部件设置在所述第一玻璃板或所述第二玻璃板中或上；以及
将所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件彼此对准，并通过震动吸收层将所述第一玻璃板和所述第二玻璃板彼此层压。
一种用于实现上述目的的根据本公开内容第二模式的光学装置的制造方法是制造将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔的光学装置的方法，所述方法包括下述步骤：
制备第一玻璃板和第二玻璃板，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板具有下述构造，即其中第一偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，第二A偏转部件设置在所述第一玻璃板中或上，并且第二B偏转部件设置在所述第二玻璃板中或上；以及
将所述第二A偏转部件和所述第二B偏转部件彼此对准，并通过震动吸收层将所述第一玻璃板和所述第二玻璃板彼此层压。
一种用于实现上述目的的根据本公开内容第三模式的光学装置的制造方法是制造将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔的光学装置的方法，所述方法包括下述步骤：
制备第一玻璃板和第二玻璃板，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板具有下述构造，即其中第一A偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，第一B偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第二玻璃板的区域中，第二A偏转部件设置在所述第一玻璃板中或上，并且所述第二B偏转部件设置在所述第二玻璃板中或上；以及
将所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件彼此对准并将所述第二A偏转部件和所述第二B偏转部件彼此对准，并且通过震动吸收层将所述第一玻璃板和所述第二玻璃板彼此层压。
发明的有益效果
在本公开内容的显示装置、根据本公开内容第一到第三模式的光学装置、以及通过根据本公开内容第一到第三模式的光学装置的制造方法获得的光学装置中，第一玻璃板和第二玻璃板通过震动吸收层层压在彼此上，因此能够确保提高光学装置的抗震性。注意，在此描述的效果仅仅是示例性的而不是限制性的，可存在另外的效果。
附图说明
图1是实施例1的显示装置中的图像显示装置的概念图。
图2是实施例1的显示装置从上面看时的示意图。
图3是实施例1的显示装置从前侧看时的示意图。
图4A、4B和4C分别是实施例1的显示装置从侧面看时的示意图、示意性地描述在构成图像显示装置的层压结构中光传播状态的示图、以及以放大形式描述反射型体积全息衍射光栅的一部分的示意性剖面图。
图5是实施例2的显示装置中的图像显示装置的概念图。
图6A、6B、6C、6D和6E分别是实施例1、实施例3、实施例4、实施例5和实施例6的显示装置中的图像显示装置的概念图。
图7是实施例7的显示装置中的图像显示装置的概念图。
图8是实施例8的显示装置从前侧看时的示意图。
图9是实施例8的显示装置从上面看时的示意图。
图10是实施例9的显示装置从上面看时的示意图。
图11是实施例10的显示装置中的图像显示装置的概念图。
图12是实施例10的显示装置从上面看时的示意图。
图13是实施例10的显示装置从侧面看时的示意图。
图14是实施例10的显示装置中的图像显示装置的变形例的概念图。
图15是实施例11的显示装置中的图像显示装置的概念图。
图16是实施例11的显示装置从上面看时的示意图。
图17A和17B分别是实施例11的显示装置从侧面看时的示意图、以及实施例11的显示装置中的光学装置和光控制器的一部分从前侧看时的示意图。
图18A和18B是实施例11的显示装置中的光控制器的示意性剖面图和光控制器的示意性前视图。
图19A、19B和19C是示意性地描述光控制器的虚拟图像投影区域等的变形的示图。
图20是示意性地描述用于限定形成在光学装置中的虚拟图像的虚拟矩形、和光控制器的虚拟图像投影区域的矩形形状的示图。
图21A和21B分别是实施例12的显示装置从上面看时的示意图、以及用于控制环境照度测量传感器的电路的示意图。
图22A和22B分别是实施例13的显示装置从上面看时的示意图、以及用于控制透射光照度测量传感器的电路的示意图。
图23A和23B是实施例9的显示装置的变形例中的光学装置从上面看时的示意图。
图24A和24B分别是实施例9的显示装置的另一变形例中的光学装置从上面看时的示意图和从侧面看时的示意图。
图25A是描述其中当光敏材料层利用能量束进行照射然后被加热时，再现中心波长(衍射中心波长)从“A”状态转变为“B”状态的图表，图25B是描述能量束照射剂量与加热之后倾斜角的变化之间的关系的图表。
图26是示意性地描述通过层压两个光敏聚合物层获得的衍射光栅部件的波长与效率之间的关系的图表。
图27A、27B和27C是用于解释入射到实施例1的显示装置中的光学装置上的光与观看者看到的图像的亮度之间的关系的示意图。
图28是描述在实施例1的显示装置和常规显示装置中，视角与质心波长之间的关系的确定结果的图表。
图29A、29B和29C是用于解释入射到常规显示装置中的光学装置上的光与观看者看到的图像的亮度之间的关系的示意图。
图30A和30B是实施例6的显示装置中的层压结构从背对观看者的一侧看时的示意图和从与观看者相同的一侧看时的示意图。
图31A和31B是用于解释第一A偏转部件和第一B偏转部件的对准的层压结构等的示意性部分平面图。
图32A和32B是用于解释图31A和31B中描述的实施例的变形例中的第一A偏转部件和第一B偏转部件的对准的层压结构等的示意性部分平面图。
图33A和33B是用于解释第一A偏转部件和第一B偏转部件的对准的层压结构等的示意性部分剖面图。
图34是常规图像显示装置的概念图。
具体实施方式
下面将参照附图基于实施例描述本公开内容。然而，本公开内容不限于这些实施例，实施例中的各种数值和材料仅仅是示例性的。注意，将以下面的顺序进行描述。
1.本公开内容的显示装置、根据本公开内容第一到第三模式的光学装置、以及根据本公开内容第一到第三模式的光学装置的制造方法的一般描述
2.实施例1(本公开内容的显示装置、本公开内容的第一构造的显示装置、以及第一模式的图像形成装置)
3.实施例2(实施例1的变形例、第二模式的图像形成装置)
4.实施例3(实施例1和2的变形例、本公开内容的第二构造的显示装置)
5.实施例4(实施例1和2的变形例、本公开内容的第三A构造的显示装置、根据本公开内容第一模式的光学装置及其制造方法)
6.实施例5(实施例1和2的变形例、本公开内容的第三B构造的显示装置、根据本公开内容第二模式的光学装置及其制造方法)
7.实施例6(实施例1和2的变形例、本公开内容的第四构造的显示装置、根据本公开内容第三模式的光学装置及其制造方法)
8.实施例7(实施例1和2的变形例)
9.实施例8(实施例1和2的变形例)
10.实施例9(实施例1和2的变形例)
11.实施例10(实施例1到9的变形例)
12.实施例11(实施例1到10的变形例)
13.实施例12(实施例11的变形例)
14.实施例13(实施例11的另一变形例)
15.实施例14(实施例3到6的变形例)
16.实施例15(实施例3到6的变形例)
17.其他
<本公开内容的显示装置、根据本公开内容第一到第三模式的光学装置、以及根据本公开内容第一到第三模式的光学装置的制造方法的一般描述>
在本公开内容的显示装置或者根据本公开内容第一到第三模式的光学装置或者通过根据本公开内容第一到第三模式的光学装置的制造方法获得的光学装置中，震动吸收层可以是夹在第一玻璃板与第二玻璃板的整个表面之间的形式。或者，震动吸收层可以是夹在第一玻璃板的有效区域(第一玻璃板的除外围部分以外的区域、或第一玻璃板引导光的区域)与第二玻璃板的有效区域(第二玻璃板的除外围部分以外的区域、或第二玻璃板引导光的区域)之间的形式。
在包括上述优选模式的本公开内容的显示装置或者根据本公开内容第一到第三模式的光学装置或者通过根据本公开内容第一到第三模式的光学装置的制造方法获得的光学装置中，震动吸收层可包括紫外线(UV)固化树脂或热固性树脂，或者可包括通过混合试剂A和试剂B而固化的树脂。震动吸收层需要具有透明、具有足够将两个玻璃板层压的粘结强度、能够保持薄层形式等的特性。构成震动吸收层的材料的具体示例包括丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯醚树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚醋酸乙烯树脂、苯乙烯树脂、丁二烯树脂、天然橡胶树脂、以及包括聚乙烯咔唑、聚乙二醇和酚醛树脂的具有粘结特性的树脂(粘合剂或透明粘合剂)。震动吸收层的厚度优选为1到50μm，由此可获得第一玻璃板和第二玻璃板的高度平行，降低震动吸收层导致的光的散射，并且可防止引起图像质量的下降。用于空间形成(调节)的珠粒可混合地存在于位于第一玻璃板和第二玻璃板不引导光的区域中的一部分震动吸收层中，由此可促进震动吸收层的厚度的进一步均匀化。
为了获得对掉落耐受的光学装置，理想的是震动吸收层的弹性模量的值低于玻璃板的弹性模量的值。具体地，当如JIS K7244-1:1998、K7244-2:1998、K7244-3:1999中指定的，在1Hz和25度通过DMS测量方法测量时，UV固化树脂具有1×107到1×1010Pa的弹性模量，光弹性树脂具有1×105到1×106Pa的弹性模量。或者，理想的是震动吸收层的邵氏硬度低于玻璃板的邵氏硬度。
在包括上述各种优选模式的本公开内容的显示装置或者根据本公开内容第一到第三模式的光学装置或者通过根据本公开内容第一到第三模式的光学装置的制造方法获得的光学装置中，构成震动吸收层的材料的折射率可以是1.45到1.65。注意，构成第一玻璃板和第二玻璃板的材料的折射率与构成震动吸收层的材料的折射率之间的差优选不超过0.1。如果与玻璃板的折射率差较大，则通过包括第一玻璃板、震动吸收层和第二玻璃板的层压结构传播的光可被反射，产生重影。
此外，在包括上述各种优选模式的本公开内容的显示装置中，可采用其中光学装置进一步包括偏转部件的构造，来自图像形成装置的光在偏转部件处偏转，在包括第一玻璃板、震动吸收层和第二玻璃板的层压结构的内部通过全反射传播，在偏转部件处偏转并进入观看者的瞳孔。此外，在这种情况下，偏转部件可包括多个全息衍射光栅。注意，术语“全反射”是指全内反射或层压结构的内部中的全反射。
在本公开内容的显示装置的上述优选构造中，自观看者一侧依序设置有第一玻璃板和第二玻璃板，偏转部件包括第一偏转部件和第二偏转部件，第一偏转部件设置在来自图像形成装置的光所要进入的第一玻璃板的区域或第二玻璃板的区域中，第二偏转部件设置在第一玻璃板或第二玻璃板中或上，来自图像形成装置的光在第一偏转部件处偏转，在包括第一玻璃板、震动吸收层和第二玻璃板的层压结构的内部通过全反射传播，在第二偏转部件处偏转并进入观看者的瞳孔。注意，为了方便，这种构造称为“本公开内容的第一构造的显示装置”。
或者，在本公开内容的显示装置的上述优选构造中，可采用下述构造，即自观看者一侧依序设置有第一玻璃板和第二玻璃板，偏转部件包括第一A偏转部件、第一B偏转部件和第二偏转部件，第一A偏转部件和第一B偏转部件设置在来自图像形成装置的光所要进入的第一玻璃板的区域或第二玻璃板的区域中，第二偏转部件设置在第一玻璃板或第二玻璃板中或上，来自图像形成装置的光在第一A偏转部件和第一B偏转部件处偏转，在包括第一玻璃板、震动吸收层和第二玻璃板的层压结构的内部通过全反射传播，在第二偏转部件处偏转并进入观看者的瞳孔。注意，为了方便，这种构造称为“本公开内容的第二构造的显示装置”。
或者，在本公开内容的显示装置的上述优选构造中，可采用下述构造，即其中自观看者一侧依序设置有第一玻璃板和第二玻璃板，偏转部件包括第一A偏转部件、第一B偏转部件和第二偏转部件，第一A偏转部件设置在来自图像形成装置的光所要进入的第一玻璃板的区域中，第一B偏转部件设置在来自图像形成装置的光所要进入的第二玻璃板的区域中，第二偏转部件设置在第一玻璃板或第二玻璃板中或上，来自图像形成装置的光在第一A偏转部件和第一B偏转部件处偏转，包括第一玻璃板、震动吸收层和第二玻璃板的层压结构的内部通过全反射传播，在第二偏转部件处偏转并进入观看者的瞳孔。注意，为了方便，这种构造称为“本公开内容的第三A构造的显示装置”。
或者，在本公开内容的显示装置的上述优选构造中，可采用下述构造，即其中自观看者一侧依序设置有第一玻璃板和第二玻璃板，偏转部件包括第一偏转部件、第二A偏转部件和第二B偏转部件，第一偏转部件设置在来自图像形成装置的光所要进入的第一玻璃板的区域或第二玻璃板的区域中，第二A偏转部件设置在第一玻璃板中或上，第二B偏转部件设置在第二玻璃板中或上，来自图像形成装置的光在第一偏转部件处偏转，在包括第一玻璃板、震动吸收层和第二玻璃板的层压结构的内部通过全反射传播，在第二A偏转部件和第二B偏转部件处偏转并进入观看者的瞳孔。注意，为了方便，这种构造称为“本公开内容的第三B构造的显示装置”。
或者，在本公开内容的显示装置的上述优选构造中，可采用下述构造，即其中自观看者一侧依序设置有第一玻璃板和第二玻璃板，偏转部件包括第一A偏转部件、第一B偏转部件、第二A偏转部件和第二B偏转部件，第一A偏转部件设置在来自图像形成装置的光所要进入的第一玻璃板的区域中，第一B偏转部件设置在来自图像形成装置的光所要进入的第二玻璃板的区域中，第二A偏转部件设置在第一玻璃板中或上，第二B偏转部件设置在第二玻璃板中或上，来自图像形成装置的光在第一A偏转部件和第一B偏转部件处偏转，在包括第一玻璃板、震动吸收层和第二玻璃板的层压结构的内部通过全反射传播，在第二A偏转部件和第二B偏转部件处偏转并进入观看者的瞳孔。注意，为了方便，这种构造称为“本公开内容的第四构造的显示装置”。
在包括上述各种优选模式或构造的本公开内容的显示装置(下文中，为了方便，这些显示装置可称为“本公开内容的显示装置等”)或者包括上述各种优选模式或构造的根据本公开内容第一到第三模式的光学装置或者通过其制造方法获得的光学装置(下文中，为了方便，这些光学装置可称为“本公开内容的光学装置等”)中，全息衍射光栅可包括反射型全息衍射光栅，或者可包括透射型全息衍射光栅，或者可选择地，可采用下述构造，即其中一些全息衍射光栅包括反射型全息衍射光栅，而其他全息衍射光栅包括透射型全息衍射光栅。在全息衍射光栅中，入射光被衍射或反射。注意，作为反射型全息衍射光栅，可提到反射型体积全息衍射光栅。反射型体积全息衍射光栅是指仅衍射或反射+1阶衍射光的全息衍射光栅。在下面的描述中，为了方便，第一偏转部件、第一A偏转部件和第一B偏转部件可通称为“第一偏转部件等”，而为了方便，第二偏转部件、第二A偏转部件和第二B偏转部件可通称为“第二偏转部件等”。虚拟图像形成区域包括第二偏转部件等。此外，在下面的描述中，为了方便，包括反射型体积全息衍射光栅的第一偏转部件等可称为“第一衍射光栅部件”，并且为了方便，包括反射型体积全息衍射光栅的第二偏转部件等可称为“第二衍射光栅部件”。
通过本公开内容的图像显示装置，可进行单色(例如，绿色)图像显示。除此之外，在这种情况下，例如，视角可一分为二(更具体地，例如二等分)，并且第一衍射光栅部件和第二衍射光栅部件可包括与一分为二的视角分别对应的两个衍射光栅部件的叠层。或者，在进行彩色图像显示的情况下，第一衍射光栅部件和第二衍射光栅部件可包括P个衍射光栅层的叠层，每个衍射光栅层都包括反射型体积全息衍射光栅，用来与具有P种不同波段(或波长)的P种光的衍射和反射对应(例如，P＝3，且三种光，即红色光、绿色光和蓝色光)。每个衍射光栅层都形成有与一种波段(或波长)对应的干涉条纹。或者，包括一个衍射光栅层的第一衍射光栅部件和第二衍射光栅部件可形成有P种干涉条纹，用来与具有P种不同波段(或波长)的P种光的衍射和反射对应。或者，可采用下述结构，即其中，例如，包括衍射光栅层(该衍射光栅层包括用于具有红色波段(或波长)的光的衍射或反射的反射型体积全息衍射光栅)的衍射光栅部件设置成第一层压结构，包括衍射光栅层(该衍射光栅层包括用于具有绿色波段(或波长)的光的衍射或反射的反射型体积全息衍射光栅)的衍射光栅部件设置成第二层压结构，包括衍射光栅层(该衍射光栅层包括用于具有蓝色波段(或波长)的光的衍射或反射的反射型体积全息衍射光栅)的衍射光栅部件设置成第三层压结构，并且第一层压结构、第二层压结构和第三层压结构在之间具有间隙的情况下层压在彼此上。或者，可采用下述结构，即其中包括衍射光栅层(该衍射光栅层包括用于具有一颜色的波段(或波长)的光的衍射或反射的反射型体积全息衍射光栅)的衍射光栅部件设置成第一层压结构，而包括衍射光栅层(该衍射光栅层包括用于具有另一颜色的波段(或波长)的光的衍射或反射的反射型体积全息衍射光栅)的衍射光栅部件设置成第二层压结构，并且第一层压结构和第二层压结构在之间具有间隙的情况下层压在彼此上。或者，可采用下述构造，即其中视角例如一分为二，并且通过层压分别与各视角对应的衍射光栅层形成第一衍射光栅部件和第二衍射光栅部件。通过采用这些构造，在具有各个波段(或波长)的光在第一衍射光栅部件和第二衍射光栅部件处衍射或反射时可增大衍射效率，可增加衍射接收角，并且可促进衍射角的优化。
制造衍射光栅部件的方法的示例包括：形成由光敏聚合物层形成的干式膜的方法、以及其中基于涂布方法在包括玻璃或塑料或类似物的支撑体上以理想的顺序依次形成光敏聚合物层的方法。利用光敏聚合物涂布的方法的示例包括已知的涂布方法，诸如压模涂布方法、凹版涂布方法、滚涂方法、刮涂方法、帘式涂布方法、浸涂方法、旋转涂布方法和印刷方法。注意，不仅可采用单层涂布方法，而且还可采用同时涂布多个层的方法，诸如多层滑动涂布方法。如果需要的话，可通过已知的涂布部件或已知的层压方法在光敏聚合物层之间设置保护层(间隔体层)。
在制造衍射光栅部件时，利用基准激光束和目标激光束照射光敏聚合物层，由此基于折射率调制将干涉条纹记录在全息材料(光敏聚合物)中。具体地，形成具有理想表面节距Λ和倾斜角
的干涉条纹。更具体地，例如，可在一侧上利用来自第一预定方向的目标激光束照射光敏聚合物层，并且同时在另一侧上利用来自第二预定方向的基准激光束照射光敏聚合物层，由此将由目标激光束和基准激光束形成的干涉条纹记录在光敏聚合物层的内部。通过适当选择第一预定方向、第二预定方向、以及目标激光束和基准激光束的波长，可在光敏聚合物层中获得干涉条纹的理想表面节距Λ和干涉条纹的理想倾斜角(倾角)
在此，干涉条纹的倾斜角是指衍射光栅部件的表面与干涉条纹之间形成的角度。在形成多个光敏聚合物层的情况下，可分配设置在两片玻璃板上的光敏聚合物层。例如，在四个光敏聚合物层应当形成为第一衍射光栅部件的情况下，两个光敏聚合物层可设置在一片玻璃板上，由此可确保衍射光栅部件的光学特性的产生稳定性。然后，将如此制造的震动吸收层夹在两片玻璃板之间，由此可获得光学装置。
作为光敏聚合物材料，可使用任何光敏聚合物材料，只要其至少包括光聚合化合物、粘合剂树脂和光聚合引发剂即可。作为光聚合化合物，可使用已知的光聚合化合物，诸如丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体、苯乙烯基单体、丁二烯基单体、乙烯基单体和环氧基单体。这些可以是共聚物，并且可以是单官能团化合物或多官能团化合物。除此之外，可单个地或多个地使用这些单体。作为粘合剂树脂，可使用任何已知的粘合剂树脂。可使用的粘合剂树脂的具体示例包括：纤维素醋酸酯树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯醚树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚乙酸乙烯酯、氯乙烯树脂、尿素树脂、苯乙烯树脂、丁二烯树脂、天然橡胶树脂、聚乙烯咔唑、聚乙二醇、酚醛树脂或它们的共聚物、以及凝胶。作为光聚合引发剂，可使用任何已知的光聚合引发剂。可使用单一或多种光聚合引发剂，或者可与多种或单一光敏着色物质组合使用光聚合引发剂。需要的话，可给光敏聚合物层添加增塑剂、链转移剂和其他添加剂。作为构成保护层的材料，可使用任何透明材料，并且可通过在光敏聚合物层上涂布来形成或者通过层压初级膜形成材料来形成保护层。构成保护层的材料的示例包括聚乙烯醇(PVA)树脂、丙烯酸树脂、聚亚安酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、三醋酸纤维素(TAC)树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂、聚丙烯树脂、聚碳酸酯树脂和聚氯乙烯树脂。
或者，在制造衍射光栅部件的方法中，利用基准激光束和目标激光束照射光敏聚合物层，由此基于折射率调制将干涉条纹记录在全息材料(光敏聚合物)中。接着，利用能量束从光敏聚合物层的一个表面一侧照射光敏聚合物层，由此在激光照射时未被聚合而剩余的光敏聚合物材料中的单体被聚合和固定。之后，进行加热，由此折射率调制的程度被放大。在加热时，与折射率调制的程度的增加同时，随之产生由于热应力而导致的干涉条纹的倾斜角(倾角)的变化。在该变化中，光敏聚合物层的表面处的表面节距值Λ保持原状，仅倾斜角
发生变化，使得再现中心波长(衍射中心波长)从“a”状态转变为“b”状态，如图25A中所示。因而，通过从光敏聚合物层的一个表面一侧利用能量束照射光敏聚合物层并且之后将其加热，可在保持光敏聚合物层的表面处的表面节距值Λ的同时使层压的光敏聚合物层的倾斜角不同，可防止导致步骤数量的增加，确保较高的生产率，并且防止发生在衍射光栅部件中形成不希望的干涉条纹的问题。此外，不易发生在衍射光栅部件的制造工艺过程中混入气泡或类似物的问题。此外，由于易于制造多层形式的光敏聚合物层，所以可进一步加宽衍射光栅部件的衍射波段，并且可容易实现图像显示装置上的图像亮度的增加。注意，在最初记录允许光敏聚合物层的再现中心波长的移动量的干涉条纹的情况下，理想的再现中心波长(衍射中心波长)及其带宽可任意设计，如图26中所示。此外，在通过这种方法制造光学装置时，伴随着第一偏转部件和第二偏转部件中层压的层的数量增加，易于产生特性的变化。鉴于此，偏转部件分开形成在两片玻璃板中，由此层压的层的数量减少至最初的1/2倍，可促使特性变化的减小。使用构成震动吸收层的透明树脂将如此完成的偏转部件层压在彼此上，以制造出光学装置，由此可获得具有稳定特性的光学装置，并且提高了成品率。此外，在制造波段不同的偏转部件，例如蓝色偏转部件和红色偏转部件时，可制造用于各个波段的光学装置，之后可使用构成震动吸收层的透明树脂将这些光学装置层压在彼此上，由此设计的范围变宽。
根据要使用的能量束照射装置(例如，UV灯)，可基于适当的方法进行利用能量束的照射。此外，对于加热方法，可利用适当的方法，诸如使用加热灯、使用加热板或使用加热炉。此外，根据构成光敏材料层的材料，可适当确定加热温度和加热时间。注意，一般来说，随着通过能量束的照射而施加至光敏材料层的能量的量越大，加热时倾斜角的变化越小，如图25B中所示。可根据光敏材料的特性适当确定要使用的UV射线的波长、照射能量、照射时间等。
或者，第一偏转部件可配置成反射入射到层压结构上的光，第二偏转部件将通过全反射而将被传播穿过层压结构内部的光透射或反射多次。在这种情况下，可采用下述构造，即其中第一偏转部件充当反射镜，而第二偏转部件充当半透射镜。具体地，第一偏转部件例如可包括包含合金在内的金属，可包括反射入射到光学装置上的光的光反射膜(一种反射镜)，并且可包括其中层压有多种介电叠层膜的多层膜、半反射镜或偏振分束器。此外，第二偏转部件可包括其中层压有多种介电叠层膜的多层膜、半反射镜、偏振分束器或全息衍射光栅膜。当第一偏转部件和第二偏转部件设置在第一玻璃板和第二玻璃板内部(结合在这些玻璃板内部)时，入射到层压结构上的光在第一偏转部件处反射或衍射，从而入射到层压结构上的光在层压结构内部经历全反射。另一方面，通过全反射而传播穿过层压结构内部的光在第二偏转部件处反射或衍射多次，并从层压结构发射。
或者，光学装置可以是包括半透射镜的形式，从图像形成装置发射的光入射到半透射镜上并且光从半透射镜向着观看者的瞳孔发射；或者光学装置可以是包括偏振分束器(PBS)的形式。在前者的构造中，光在观看者的视网膜上直接形成图像。半透射镜或偏振分束器构成光学装置的虚拟图像形成区域。可采用其中从图像形成装置发射的光通过空气传播并入射到半透射镜或偏振分束器上的结构，或者可采用其中例如光通过玻璃板内部传输并入射到半透射镜或偏振分束器上的结构。半透射镜或偏振分束器可通过透明部件贴附至图像形成装置，或者半透射镜或偏振分束器可通过与透明部件不同的部件贴附至图像形成装置。或者，光学装置可以是包括棱镜的形式，从图像形成装置发射的光入射到棱镜上并且光从棱镜向着观看者的瞳孔发射。
可设置透明保护部件来保护衍射光栅部件。具体地，层压结构的外边缘部分和透明保护部件的外边缘部分可通过密封部件密封或粘附。作为称作密封剂的密封部件，可使用热固化型、光固化型、湿固化型、厌氧固化型或类似型的各种树脂，诸如环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、烯-硫醇(ene-thiol)树脂、硅酮树脂和改性的聚合物树脂。
第一玻璃板和第二玻璃板各自具有与玻璃板的轴(其是纵向方向和水平方向并且其对应于X轴方向)平行延伸的两个平行表面(第一表面和第二表面)。注意，这些玻璃板的宽度方向(高度方向、垂直方向)对应于Z轴方向。全息衍射光栅的干涉条纹一般平行于Z轴方向延伸。构成第一玻璃板和第二玻璃板的玻璃的示例包括各种玻璃，包括诸如石英玻璃、BK7、SK5等之类的光学玻璃；钙钠玻璃(蓝色玻璃片)；白色玻璃片、硼硅酸盐玻璃；各种强化玻璃和化学处理的玻璃(例如，由康宁公司制造的Gorilla(注册商标)和EAGLE XG(注册商标))。通过表面处理，可增加玻璃表面上的特定离子的密度，并且可强化玻璃板。第一玻璃板和第二玻璃板不限于平板形状，而是可具有曲面形状。
在包括上述各种优选模式和构造的本公开内容的显示装置或类似物中，图像形成装置可以是具有以二维矩阵图案布置的多个像素的形式。注意，为了方便，图像形成装置的这种构造称为“第一模式的图像形成装置”。
第一模式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；包括有机EL(电致发光)的图像形成装置；包括无机EL的图像形成装置；和包括半导体激光元件的图像形成装置。其中，优选的是包括有机EL的图像形成装置或包括反射型空间光调制器和光源的图像形成装置。空间光调制器的示例包括光阀，例如，诸如LCOS(Liquid Crystal On Silicon)之类的透射型或反射型液晶显示装置、以及数字微镜装置(DMD)。光源的示例包括发光元件。此外，反射型空间光调制器可包括液晶显示装置和偏振分束器，偏振分束器反射来自光源的一部分光以将其引导至液晶显示装置并且透射被液晶显示装置反射的一部分光以将其引导至(之后要描述的)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、蓝色发光元件和白色发光元件。或者，从红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件发射的红色光、绿色光和蓝色光可通过使用光阀混合且亮度被均匀化，由此获得白色光。发光元件的示例包括半导体激光元件、固态激光器和LED。可基于图像形状装置所需的规格确定像素的数量，像素数量的具体值的示例包括320×240、432×240、640×480、854×480、1024×768和1920×1080。
或者，在包括上述各种优选模式和构造的本公开内容的显示装置或类似物中，图像形状装置可以是设置有光源和用于扫描从光源发射的光以形成图像的扫描部件的形式。注意，为了方便，图像形成装置的这种构造称为“第二模式的图像形成装置”。
第二模式的图像形成装置中的光源的示例包括发光元件，具体地包括红色发光元件、绿色发光元件、蓝色发光元件和白色发光元件。或者，从红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件发射的红色光、绿色光和蓝色光可通过使用光阀混合且亮度被均匀化，由此获得白色光。发光元件的示例包括半导体激光元件、固态激光器和LED。可基于图像显示装置所需的规格确定第二模式的图像形成装置中的像素(虚拟像素)的数量，像素(虚拟像素)数量的具体值的示例包括320×240、432×240、640×480、854×480、1024×768和1920×1080。此外，在进行彩色图像显示并且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，优选例如通过使用交叉棱镜进行色彩合成。扫描部件的示例包括MEMS(微机电系统)镜、或者例如具有水平地和垂直地扫描从光源发射的光的二维可旋转微镜的Galvano镜。
在第一模式的图像形成装置或第二模式的图像形成装置中，由光学系统(用于将发射的光转换为平行光的光学系统，其可称为“平行光发射光学系统”，具体地例如为准直光学系统或中继光学系统)转换为平行光的光入射到层压结构上。在该情况下，平行光的这种必要性是根据即使在通过第一偏转部件和第二偏转部件从层压结构发射之后仍应当保持与光入射到层压结构上时的光学波阵面有关的信息的必要性。注意，为了产生平行光，具体地，例如，图像形成装置的发光部可例如位于平行光发射光学系统的前焦点的地方(位置)。平行光发射光学系统具有将与像素有关的位置信息转换为光学装置的光学系统中的角度信息的作用。平行光发射光学系统的示例包括整体上具有正光功率的光学系统，其包括凸透镜、凹透镜、自由曲面棱镜和全息透镜之一或组合。在平行光发射光学系统与层压结构之间，可设置具有开口的遮光部分，以防止不希望的光从平行光发射光学系统发射而入射到层压结构上。
层压结构的面对图像形成装置的表面称为第一表面(具体地，第一玻璃板的第二表面与之对应)，层压结构的与层压结构的第一表面相对的那个表面称为第二表面(具体地，第二玻璃板的第二表面与之对应)。图像形成装置和观看者位于层压结构的第一表面一侧上。可采用下述构造，即其中图像形成装置位于层压结构的第二表面一侧上，而观看者位于层压结构的第一表面一侧上。
在本公开内容的显示装置或类似物或者本公开内容的光学装置或类似物中，可采用下述构造，即其中遮光部件以覆盖第一偏转部件或类似物的方式设置在层压结构的第二表面的外侧上。在这种情况下，可采用下述构造，即其中第一偏转部件在层压结构上的正交投影图像包含在遮光部件在层压结构上的正交投影图像中。
或者，在本公开内容的显示装置或类似物或者本公开内容的光学装置或类似物中，可采用下述构造，即其中用于阻挡外部光入射到光学装置上的遮光部件设置在其中从图像形成装置发射的光所要入射的光学装置的区域中。在用于阻挡外部光入射到光学装置上的遮光部件设置在从图像形成装置发射的光所要入射的光学装置的区域中的情况下，防止了外部光进入从图像形成装置发射的光所要入射的光学装置的区域中。因此，防止发生其中产生不希望的杂散光或类似物并由此降低显示装置的图像显示质量的情况。注意，优选采用下述模式，即其中从图像形成装置发射的光所要入射的光学装置的区域包含在遮光部件在光学装置上的正交投影图像中。
具体地，遮光部件可设置在层压结构的第二表面一侧上并与光学装置分隔开。在具有这种构造的显示装置中，遮光部件例如可由透明塑料材料制造。此外，这种遮光部件可自图像显示装置的外壳起一体延伸或可附接至图像显示装置的外壳，或者可自框架起一体延伸或可附接至框架。或者，遮光部件可在与设置图像形成装置的一侧相对的一侧上附接至光学装置或者可附接至或设置在光学装置的一部分上；或者，遮光部件可设置在下面将要描述的光控制器上。在该情况下，优选的是光控制器的端部在光学装置上的正交投影图像包含在遮光部件在光学装置上的正交投影图像中。包括不透明材料的遮光部件例如可通过物理气相沉积方法(PVD方法)或化学气相沉积方法(CVD方法)形成在光学装置的表面上，或者可通过印刷方法或类似方法形成。或者，可贴附包括不透明材料(塑料材料、金属材料、合金材料或类似物)的膜、片或箔。优选的是光控制器的端部在光学装置上的正交投影图像包含在遮光部件在光学装置上的正交投影图像中。
光控制器可设置在层压结构的第二表面一侧上。光控制器例如可包括：
第一基板，
面对第一基板的第二基板，
设置在第一基板的面对第二基板的表面上的第一透明电极，
设置在第二基板的面对第一基板的表面上的第二透明电极，和
夹在第一透明电极与第二透明电极之间的光控制层。除此之外，在该情况下，例如可采用下述模式：
第一透明电极包括在第一方向上延伸的多个带状第一透明电极段；
第二透明电极包括在与第一方向不同的第二方向上延伸的多个带状第二透明电极段；并且
基于施加在第一透明电极段和第二透明电极段上的电压的控制，来执行对与其中第一透明电极段和第二透明电极彼此重叠的区域(其中光控制器的遮光率进行变化的最小单位区域)对应的那一部分光控制器的遮光率的控制。换句话说，可基于简单的矩阵系统执行遮光率的控制。作为一个示例，可提及其中第一方向和第二方向彼此正交的模式。
或者，为了控制其中光控制器的遮光率进行变化的最小单位区域的遮光率，可在最小单位区域中分别设置薄膜晶体管(TFT)。换句话说，可基于有源矩阵系统执行遮光率的控制。或者，第一透明电极和第二透明电极至少之一可以是所谓的实心电极(非图案化电极)。
层压结构还可充当第一基板。利用这种构造，可促使显示装置的整体重量的降低，并且防止发生显示装置的使用者感到不舒服的情况。第二基板可比第一基板薄。在设置有光控制器的显示装置中，基于用于在图像形成装置中显示图像的信号来确定其中光控制器的光控制实际起作用的区域的尺寸和位置。光控制器的尺寸可与层压结构的尺寸相同，可大于或小于层压结构的尺寸。必要的是第二偏转部件(或虚拟图像形成区域)位于光控制器的正交投影图像内。
可采用下述构造，即其中光控制器的最大光透射率不小于50％，光控制器的最小光透射率不超过30％。注意，作为光控制器的最大光透射率的上限，可提及99％，作为光控制器的最小光透射率的下限，可提及1％。在此，存在关系：(光透射率)＝1-(遮光率)。
在一些情况下，可采用下述构造，即其中穿过光控制器的光通过光控制器着色上所需的颜色。在该情况下，通过光控制器将光着色的颜色是可变的，或者通过光控制器将光着色的颜色可固定。注意，在前者情况下，可层压用于着色红色的光控制器、用于着色绿色的光控制器和用于着色蓝色的光控制器。在后者情况下，通过光控制器将光着色的颜色没有限制，例如可以是褐色的。
此外，在一些情况下，光控制器可设置成是可拆装的。为了以可拆装的方式设置光控制器，例如，光控制器例如可通过使用小螺钉或由透明塑料制成的螺丝附接至框架，或者框架可形成有凹槽并且光控制器可与凹槽结合，或者磁铁可附接至框架并且光控制器可附接至框架，或者框架可设置有滑动部并且光控制器可装配到滑动部。此外，连接器可附接至光控制器，并且光控制器可通过连接器或配线电连接至用于控制光控制器的遮光率(光透射率)的控制电路(例如，控制电路包括在用于控制图像形成装置和移动装置的控制装置中)。光控制器可弯曲。
在设置有光控制器的本公开内容的显示装置或类似物中，可采用下述模式，即其中显示装置或类似物进一步设置有用于测量显示装置设置的环境中的环境照度的环境照度测量传感器，并基于环境照度测量传感器的测量结果控制光控制器的遮光率。或者，可采用下述模式，即其中显示装置或类似物进一步设置有用于测量显示装置设置的环境中的环境照度的环境照度测量传感器，并基于环境照度测量传感器的测量结果控制由图像形成装置形成的图像的亮度。这些模式可彼此组合。
或者，在设置有光控制器的本公开内容的显示装置或类似物中，可采用下述模式，即其中显示装置或类似物进一步设置有用于基于从外部环境透过光控制器传输的光来测量照度的透射光照度测量传感器，并基于透射光照度测量传感器的测量结果控制光控制器的遮光率。或者，可采用下述模式，即其中显示装置或类似物进一步设置有用于基于从外部环境透过光控制器传输的光来测量照度的透射光照度测量传感器，并基于透射光照度测量传感器的测量结果控制由图像形成装置形成的图像的亮度。注意，理想的是与光学装置相比，透射光照度测量传感器设置在观看者一侧上。可设置至少两个透射光照度测量传感器，以基于透过高遮光率部分传输的光来测量照度并基于透过低遮光率部分传输的光来测量照度。此外，这些模式可与其中基于上述环境照度测量传感器的测量结果进行控制的模式组合。
环境照度测量传感器和透射光照度测量传感器可包括已知的照度传感器，并且可基于已知的控制电路进行环境照度测量传感器和透射光照度测量传感器的控制。
如上所述，光学装置是半透射型(看穿型)的。具体地，面对观看者的眼球(瞳孔)的至少那部分光学装置被制成为半透射(看穿)的，经由该部分光学装置(在布置有光控制器的情况下进一步经由光控制器)可看到外部。本公开内容的显示装置或类似物可设置有一个图像显示装置(单目型)或可设置有两个图像显示装置(双目型)。在布置有光控制器的情况下，在双目型中，基于用于显示图像的信号，两个图像显示装置中的光控制器的部分区域中的光透射率可变化，或者一个图像显示装置中的光控制器的部分区域中的光透射率可变化。注意，尽管在此可使用术语“半透射”，但该术语并不是指入射光的一半(50％)被透射或反射，而是指入射光的一部分被透射并且其余部分被反射。
框架设置有设置在观看者前方的前框部分、以及通过铰链可旋转地附接至前框部分的两端的两个镜脚部分。注意，脚套部分附接至每个镜脚部分的末端部。前框部分可具有轮缘。图像显示装置安装至框架，具体地，图像形成装置可安装至镜脚部分。此外，可采用下述构造，即其中前框部分和两个镜脚部分是一体的。换句话说，当整体上看本公开内容的显示装置或类似物时，框架一般具有大致与普通眼镜相同的结构。包括衬垫部分在内构成框架的材料可与构成普通眼镜的材料相同，诸如是金属、合金、塑料及它们的组合。此外，可采用其中鼻托附接至前框部分的构造。换句话说，当整体上看本公开内容的显示装置或类似物时，框架(其可包括轮缘)和鼻托的组装具有大致与普通眼镜相同的结构。鼻托可具有已知的构造或结构。
在设置有光控制器的情况下，光控制器可设置在前框部分处。此外，光学装置可安装至光控制器。注意，光学装置可以以紧密接触的状态安装至光控制器，或者可在之间具有间隙的情况下安装至光控制器。除此之外，光控制器可装配至所述轮缘。或者，第一基板和第二基板至少之一例如可附接至框架。要注意的是，这些不是限制性的。可自观看者一侧起依序设置光学装置和光控制器，或者可自观看者一侧起依序设置光控制器和光学装置。
从显示装置的设计或易于佩戴其的角度看，理想的是采用下述模式，即其中来自一个或两个图像形成装置的配线(信号线、电源线等)从脚套部分的末端部经由镜脚部分和脚套部分延伸至外部，并连接至控制装置(控制电路或控制部件)。此外，理想的是采用下述模式，即其中每个图像形成装置设置有耳机部分，从每个图像形成装置延伸的耳机部分配线经由镜脚部分和脚套部分的内部延伸并从脚套部分的末端部延伸至耳机部分。耳机部分的示例包括入耳型耳机部分和耳道型耳机部分。优选采用下述模式，即其中更具体地，耳机部分配线在绕过外耳(耳廓)后侧的同时从脚套部分的末端部延伸至耳机部分。此外，可采用下述构造，即其中成像装置安装至前框部分的中部。具体地，成像装置包括固态成像元件和透镜，固态成像元件包括CCD或CMOS传感器。来自成像装置的配线例如可经过前框部分在一侧上连接至图像显示装置(或图像形成装置)，并且可进一步结合在从图像显示装置(或图像形成装置)延伸的配线中。成像装置可安装至框架的中部或端部，或者可安装至镜脚部分。
或者，在本公开内容的显示装置或类似物是双目型的情况下，可采用下述构造，其中：
与图像形成装置相比，层压结构整体上设置在观看者面部的中心的一侧上；
进一步设置有用于将两个图像显示装置耦接的耦接部件；
耦接部件附接至框架的中部的面对观看者的一侧上，框架的中部位于观看者的两个瞳孔之间；并且
耦接部件的投影图像包含在框架的投影图像中。
由于其中耦接部件如此附接至位于观看者的两个瞳孔之间的框架的中部，就是说，其中图像显示装置不直接安装至框架的结构，可获得优点。即使在将框架佩戴到观看者的头部时镜脚部分向外展开，导致框架的变形，这种框架变形也不会产生或产生极小的图像形成装置或层压结构的位移(位置的变化)。因此，可确保防止左右图像的会聚的角度发生变化。此外，由于不必增强框架的前框部分的刚度，所以不存在导致框架的重量增加、设计特性的降低或成本升高的可能性。此外，由于图像显示装置不直接安装至框架，所以可根据观看者的品味自由选择框架的设计、颜色等，对于框架的设计存在很少限制，使得设计的自由度较高。此外，耦接部件设置在观看者与框架之间，耦接部件的投影图像包含在框架的投影图像中。换句话说，当从观看者的前侧看头戴式显示器时，耦接部件隐藏在框架后方。因此，可给头戴式显示器赋予较高设计特性。
注意，优选下述构造，即其中耦接部件附接至位于观看者的两个瞳孔之间的前框部分的中部(对应于普通眼镜的中梁部)的面对观看者的一侧。
当通过耦接部件耦接两个图像显示装置时，具体地，可采用下述模式，即其中图像形成装置以安装状态可调整的方式安装至耦接部件的每个端部。在该情况下，优选下述构造，即其中每个图像形成装置比观看者的瞳孔位于更靠外的一侧上。此外，在这种构造中，一侧上的图像形成装置的安装部的中心与框架的一个端部(一侧上的轮缘锁部或端片)之间的距离为α，耦接部件的中心到框架的该端部(一侧上的轮缘锁部)的距离为β，另一侧上的图像形成装置的安装部的中心与框架的该一个端部(一侧上的轮缘锁部)之间的距离为γ，并且框架的长度为L，那么理想的是α满足0.01×L≤α≤0.30×L，优选0.05×L≤α≤0.25×L，β满足0.35×L≤β≤0.65×L，优选0.45×L≤β≤0.55×L，γ满足0.70×L≤γ≤0.99×L，优选0.75×L≤γ≤0.95×L。例如具体通过三个位置处给耦接部件的每个端部设置通孔，给图像形成装置设置与通孔对应的螺丝结合部，使小螺钉穿过每个通孔并且与设置在图像形成装置中的螺丝部进行螺丝结合来执行图像形成装置到耦接部件的每个端部的安装。在小螺钉与螺丝结合部之间插入弹簧。如此，可通过调整小螺钉的紧固状态来调节图像形成装置的安装状态(图像形成装置相对于耦接部件的倾角)。
在此，图像形成装置的安装部的中心是指，在图像形成装置安装至耦接部件的状态下，沿其中当图像形成装置和框架投影到虚拟平面上时获得的图像形成装置的投影图像和框架的投影图像彼此重叠的那部分框架的轴方向的中点。此外，耦接部件的中心是指在耦接部件安装至框架的状态下，沿其中耦接部件与框架接触的那部分框架的轴方向的中点。在框架是弯曲的情况下，框架的长度是框架的投影图像的长度。注意，投影的方向是垂直于观看者面部的方向。
或者，当通过耦接部件耦接两个图像显示装置时，具体地，可采用下述模式，即其中耦接部件耦接两个层压结构。注意，两个层压结构可一体制造，在这种情况下，耦接部件附接至一体制造的层压结构，其中耦接部件耦接两个图像显示装置的模式中也包括该模式。一侧上的图像形成装置的中心与框架的一个端部之间的距离为α’，另一侧上的图像形成装置的中心与框架的该一个端部之间的距离为γ’，那么α’和γ’的值理想的是与α和γ的前述值相同。注意，图像形成装置的中心是指，在图像形成装置安装至层压结构的状态下，沿其中通过将图像形成装置和框架投影到虚拟平面上而获得的图像形成装置的投影图像和框架的投影图像彼此重叠的那部分框架的轴方向的中点。
耦接部件的形状实质上是任意的，只要耦接部件的投影图像包含在框架的投影图像中即可，形状的示例包括棒状形状和长板状形状。构成耦接部件的材料的示例包括金属、合金、塑料和它们的组合。
在本公开内容的显示装置或类似物中，可从外部接收用于在图像显示装置上显示图像的信号(用于在光学装置中形成虚拟图像的信号)。在这种模式中，与要在图像显示装置上显示的图像有关的信息或数据可记录，存储或保持在例如所谓的云计算机或服务器中。在显示装置设置有通讯部件，例如移动电话或智能电话的情况下，或者在显示装置和通讯部件彼此组合的情况下，可在云计算机或服务器与显示装置之间传输或交换各种信息或数据，并且可接收用于在图像显示装置上显示图像的信号(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上显示图像的信号(用于在光学装置中形成虚拟图像的信号)可存储在显示装置中。注意，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，可采用下述构造，即其中显示装置设置有成像装置，由成像装置拾取的图像通过通讯部件输出至云计算机或服务器，在云计算机或服务器处搜索与由成像装置拾取的图像对应的各种信息或数据，并且被搜索的各种信息或数据作为图像显示在图像显示装置上。
在由成像装置拾取的图像通过通讯部件输出至云计算机或服务器时，由成像装置拾取的图像可显示在图像显示装置上并在光学装置中确认。具体地，可采用下述模式，即其中由成像装置成像的空间区域的外边缘以框架形式显示在光控制器中。或者，可采用下述模式，即其中光控制器的与要被成像装置成像的空间区域对应的区域的遮光率设为高于光控制器的与要被成像装置成像的空间区域的外部对应的区域的遮光率。在这种模式中，观看者看到要被成像装置成像的空间区域比要被成像装置成像的空间区域的外部更暗。或者，可采用下述模式，即其中光控制器的与要被成像装置成像的空间区域对应的区域的遮光率设为低于光控制器的与要被成像装置成像的空间区域的外部对应的区域的遮光率。在这种模式中，观看者看到要被成像装置成像的空间区域比要被成像装置成像的空间区域的外部更亮。结果，观看者可容易且可靠地识别到成像装置将要成像外部的哪个部分。
优选的是修正光控制器的与要被成像装置成像的空间区域对应的区域的位置。具体地，在显示装置例如设置有移动电话或智能电话的情况下，或者在显示装置与移动电话、智能电话或个人计算机彼此组合的情况下，可在移动电话、智能电话或个人计算机上显示被成像装置成像的空间区域。在其中移动电话、智能电话或个人计算机上显示的空间区域和光控制器的与要被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，可通过使用用于控制光控制器的遮光率(光透射率)的控制电路(控制电路可被移动电话、智能电话或个人计算机代替)移动、旋转或放大/缩小光控制器的与要被成像装置成像的空间区域对应的区域，由此消除移动电话、智能电话或个人计算机上显示的空间区域和光控制器的与要被成像装置成像的空间区域对应的区域之间的差异。
包括上述各种变形例的本公开内容的显示装置或类似物例如可用于：接收和显示电子邮件，显示Internet上各种网站中的各种信息，显示与诸如各种设备之类的观察目标的操作、维护、拆卸等相关的各种说明、图标、符号、标记、图案符号和设计等；显示与诸如人或物品之类的观察目标相关的各种说明、图标、符号、标记、图案符号和设计等；显示视频或静止图像；显示电影的字幕等；显示与图像同步的涉及图像的说明文本和影藏字幕；以及显示用于解释观察目标的内容、进程、背景等的各种说明、解释文本等，观察目标诸如是表演、歌舞伎表演、能剧表演、狂言表演、歌剧、音乐会、芭蕾舞剧、各种戏剧表演、游乐园、博物馆、观光景点、度假区、景区导游等，并且可用于隐藏字幕的显示。在表演、歌舞伎表演、能剧表演、狂言表演、歌剧、音乐会、芭蕾舞剧、各种戏剧表演、游乐园、博物馆、观光景点、度假区、景区导游等中，与观察目标有关的图像形式的文本仅需要在适当时机显示在图像显示装置上。具体地，例如，通过工作人员的操控或在计算机或类似物的控制下，基于预定的时间表或时间分配，根据电影或类似物的进程，或者根据表演或类似物的进程，将图像控制信号输出至显示装置，由此在显示装置上显示图像。当显示与诸如各种设备、人或物品之类的观察目标相关的各种说明时，通过成像装置成像诸如各种设备、人或物品之类的观察目标并且在显示装置中分析拾取图像的内容，可在图像显示装置上提前显示与诸如各种设备、人或物品之类的观察目标相关的这些各种说明。
到达图像形成装置的图像信号不仅可包括图像信号(例如，字符数据)，而且还可包括与要显示的图像相关的亮度数据(亮度信息)和/或色度数据(色度信息)。亮度数据可以是通过光学装置观看时与包括观察目标的预定区域的亮度对应的亮度数据，色度数据可以是通过光学装置观看时与包括观察目标的预定区域的色度对应的色度数据。利用包括的与图像相关的亮度数据，可控制要显示的图像的亮度(光亮度)。利用包括的与图像相关的色度数据，可控制要显示的图像的色度(颜色)。利用包括的与图像相关的亮度数据和色度数据，可控制要显示的图像的亮度(光亮度)和色度(颜色)。在通过图像显示装置观看时与包括观察目标的预定区域的亮度对应的亮度数据的情况下，亮度数据仅需要设定成使得随着通过图像显示装置观看时包括观察目标的预定区域的亮度的值越高，图像的亮度的值越高(换句话说，使得图像显示为更亮)。此外，在通过图像显示装置观看时与包括观察目标的预定区域的色度对应的色度数据的情况下，色度数据的值仅需要设定成使得通过图像显示装置观看时包括观察目标的预定区域的色度与要显示的图像的色度大致为互补色关系。互补色是指在色环中以恰好彼此相对的关系设置的颜色的组合。互补色还指与另一颜色互补的颜色，诸如绿色对红色，紫色对黄色，橙色对蓝色。互补色还指当以适当比率混合时导致饱和度降低，诸如在光的情况下产生白色并且在物体的情况下产生黑色的一颜色和另一颜色。然而，并排设置颜色的情形中的视觉效果的互补特性与混合颜色的情形中的互补特性彼此不同。互补色也称为对比色或相反色。要注意的是，相反色就是指与互补色相对的颜色，而互补色是指颜色的更宽范围。互补色的组合具有互相加强颜色的协同效果，其称为互补色协调。
通过本公开内容的显示装置或类似物，例如可构成头戴式显示器(HMD)。由此，可促使显示装置的重量和尺寸减小，可大大减少穿戴显示装置时的不适感，并可进一步促使生产成本的降低。本公开内容的显示装置或类似物还可用作立体视觉显示装置。在该情况下，仅需要给光学装置可拆卸地贴附偏振板或偏振膜，或者需要的话，仅需要给光学装置粘附偏振板或偏振膜。
实施例1
实施例1涉及一种本公开内容的显示装置(具体地，头戴式显示器，HMD)，具体地，涉及本公开内容的第一构造的显示装置和第一模式的图像形成装置。图1和6A中描述了实施例1的图像显示装置的概念图；图2中描述了实施例1的显示装置从上面看时的示意图，图3中描述了实施例1的显示装置从前侧看时的示意图；图4A中描述了实施例1的显示装置从侧面看时的示意图；图4B中示意性地描述了构成图像显示装置的层压结构中的光传播状态；图4C中描述了示意性剖面图，其以放大的形式描述了反射型体积全息衍射光栅的一部分。注意，在一些情况下，在图像显示装置的概念图中省略了对层压结构的影线。
实施例1中或稍后描述的实施例2到15中的显示装置具体为头戴式显示器(HMD)，其设置有：
(A)框架10(例如，佩戴在观看者20的头部上的眼镜型框架10)；和
(B)安装至框架10的图像显示装置100、200或300。注意，尽管实施例1中或稍后描述的实施例2到15中的显示装置具体是设置有两个图像显示装置的双目型的，但显示装置可以是设置有一个图像显示装置的单目型的。图像形成装置111A和111B(下文中，图像形成装置111A和111B可通称为“图像形成装置111”)例如显示单色(例如，绿色)图像(虚拟图像)。实施例1中或稍后描述的实施例2到15中的图像显示装置100、200或300设置有：
(B-1)图像形成装置111；和
(B-2)基于从图像形成装置111发射的光形成虚拟图像的光学装置120、220、320或330，
其中来自图像形成装置111的光经由光学装置120、220、320或330进入观看者20的瞳孔21。
光学装置120、220、320或330至少设置有：
第一玻璃板121；
面对第一玻璃板121的第二玻璃板122；和
夹在第一玻璃板121与第二玻璃板122之间的震动吸收层(震动缓和层、粘合剂层)123。此外，在实施例1中或稍后描述的实施例2到15中的显示装置中，
(B-3)需要的话，设置有光学系统(平行光发射光学系统)112，通过光学系统112将从图像形成装置111发射的光转换为平行光，并且通过光学系统112转换为平行光的光通量入射到光学装置120、220、320或330上并被引导和发射。
注意，图像显示装置100、200或300可固定地安装或者可拆卸地安装至框架10。在此，光学系统112设置在图像形成装置111与光学装置120、220、320或330之间。通过光学系统112转换为平行光的光通量入射到光学装置120、220、320或330上并被引导和发射。此外，光学装置120、220、320或330是半透射型(看穿型)的。具体地，面对观看者20的双眼的至少那部分光学装置(更具体地，稍后将要描述的层压结构124和第二偏转部件140或240)是半透射(看穿)的。
在实施例1中或稍后描述的实施例2到15中的显示装置中，包括由Dexerials公司制造的UV固化树脂(丙烯酸树脂，商标名：SVR1150，弹性模量：0.25到0.69MPa)或由Denka公司制造的“HARDLOC OP/UV”的震动吸收层123夹在第一玻璃板121与第二玻璃板122的整个表面之间。第一玻璃板121和第二玻璃板122各自包括具有0.5mm厚度的被强化处理的蓝色玻璃板。注意，震动吸收层123可以是夹在第一玻璃板121的有效区域(第一玻璃板121的除外围部分以外的区域、或第一玻璃板121引导光的区域)与第二玻璃板122的有效区域(第二玻璃板122的除外围部分以外的区域、或第二玻璃板122引导光的区域)之间的形式。构成震动吸收层123的折射率为1.45到1.65(具体地，1.48)，而构成第一玻璃板121和第二玻璃板122的材料的折射率具体为1.51，这些折射率之间的差不超过0.1。
在实施例1中或稍后描述的实施例2到7或实施例10到15中的显示装置中，光学装置120或220进一步设置有偏转部件，来自图像形成装置111的光在偏转部件处偏转，通过全反射传播穿过包括第一玻璃板121、震动吸收层123和第二玻璃板122的层压结构124内部，在偏转部件处偏转并进入观看者20的瞳孔21。偏转部件包括多个全息衍射光栅。
自观看者一侧依序设置有第一玻璃板121和第二玻璃板122。此外，全息衍射光栅具体包括反射型全息衍射光栅，更优选地，其包括反射型体积全息衍射光栅。反射型体积全息衍射光栅具有单个衍射光栅层(单个光敏聚合物层)，除非另有说明。包括光敏聚合物材料的衍射光栅层形成有与一种波段(或波长)对应的干涉条纹，并且是通过常规方法制造的。衍射光栅层(衍射光学元件)中形成的干涉条纹的节距是恒定的，干涉条纹是直线的并且其平行于Z轴方向。注意，衍射光栅部件的轴平行于X轴，且其法线平行于Y轴。
图4C中描述了反射型体积全息衍射光栅的放大示意性部分剖面图，反射型体积全息衍射光栅形成有具有倾角(倾斜角)
的干涉条纹。在此，倾角
是指由反射型体积全息衍射光栅的表面和干涉条纹形成的角度。干涉条纹形成为范围从反射型体积全息衍射光栅的内部到表面。干涉条纹满足布拉格条件。在此，布拉格条件是指满足下面等式(A)的条件。在等式(A)中，m是正整数，λ是波长，d是晶面的节距(包括干涉条纹的虚拟平面之间的法线方向上的间距)，Θ是针对干涉条纹的入射角的余角。注意，干涉条纹的倾斜角(倾角)
是指由衍射光栅部件的表面和干涉条纹形成的角度。干涉条纹形成为范围从衍射光栅部件的内部到表面。除此之外，在光以入射角ψ进入衍射光栅部件的情况下，Θ、倾角
和入射角ψ之间的关系由等式(B)表示。此外，干涉条纹在衍射光栅部件的表面上的节距Λ由等式(C)表示。
m·λ＝2·d·sin(Θ) (A)
在实施例1中和稍后描述的实施例2中，偏转部件包括第一偏转部件130和第二偏转部件140，第一偏转部件130设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的区域或其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的区域中，第二偏转部件140设置在第一玻璃板121或第二玻璃板122中或上，来自图像形成装置111的光在第一偏转部件130处偏转，通过全反射传播穿过包括第一玻璃板121、震动吸收层123和第二玻璃板122的层压结构124内部，在第二偏转部件140处偏转并进入观看者20的瞳孔21。第一偏转部件130包括第一衍射光栅部件131，第二偏转部件140包括第二衍射光栅部件141。
在此，面对第二玻璃板122的第一玻璃板121的那个表面称为第一表面121A，与第一玻璃板121的第一表面121A相对的第一玻璃板121的那个表面称为第二表面121B。类似地，面对第一玻璃板121的第二玻璃板122的那个表面称为第一表面122A，与第二玻璃板122的第一表面122A相对的第二玻璃板122的那个表面称为第二表面122B。
如图6A中所述，例如，第一偏转部件130设置在(具体地，粘附至)其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第二表面122B上，第二偏转部件140设置在(具体地，粘附至)第二玻璃板122的第二表面122B上。
然而，要注意的是，这种布局不是限制性的。第一偏转部件130和第二偏转部件140的布局位置概括如下。
<第一偏转部件130的布局位置>
[A-1-1]
来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第二表面122B
[A-1-2]
来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第一表面122A
[A-1-3]
来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的第一表面121A
[A-1-4]
来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的第二表面121B
<第二偏转部件140的布局位置>
[C-1-1]
第二玻璃板122的第二表面122B
[C-1-2]
第二玻璃板122的第一表面122A
[C-1-3]
第一玻璃板121的第一表面121A
[C-1-4]
第一玻璃板121的第二表面121B
因此，第一偏转部件130和第二偏转部件140的布局位置具有4×4＝16个组合。
在实施例1中和稍后描述的实施例7中，其中从图像形成装置111的中心发射并穿过光学系统112的图像形成装置一侧节点的光束(中心光束CL)之中的、垂直入射到光学装置120或220上的中心入射光束入射到光学装置120或220上的点假设为光学装置中心点O，穿过光学装置中心点O并平行于光学装置120或220的轴方向的轴假设为X轴，穿过光学装置中心点O并与光学装置120或220的法线一致的轴假设为Y轴。注意，接下来要描述的第一偏转部件130或230的中心点是光学装置中心点O。具体地，如图4B中所述，在图像显示装置100或200中，从图像形成装置111的中心发射并穿过光学系统112的图像形成装置一侧节点的中心入射光束CL垂直撞击在层压结构124上。换句话说，中心入射光束CL以0度的入射角入射到层压结构124上。在该情况下，显示的图像(虚拟图像)的中心与层压结构124的第一表面124A的垂直方向一致。
在层压结构124中，平行光在被发射之前通过全反射传播穿过内部。在该情况下，由于层压结构124较薄且平行光经由层压结构124内部行进的光程较长，所以根据观看的角度，直到平行光到达第二偏转部件140为止所经历的全反射的次数不同。更具体地，在入射到层压结构124上的平行光之中，以远离第二偏转部件140传播的这种角度入射的平行光比以更靠近第二偏转部件140传播的这种角度入射到层压结构124上的平行光反射更少的次数。其原因在于，在第一偏转部件130处衍射或反射的平行光之中，在当传播穿过层压结构124内部的光撞击到层压结构124的内表面上时与层压结构124的法线形成的角度方面，以远离第二偏转部件140传播的这种角度入射到层压结构124上的平行光大于以相反方向上的角度入射到层压结构124上的平行光。此外，形成在第二偏转部件140内部的干涉条纹的形状和形成在第一偏转部件130内部的干涉条纹的形状相对于与层压结构124的轴垂直的虚拟平面(YZ平面)来说是对称关系。从防止第一偏转部件130和第二偏转部件140损坏的角度看，优选的是层压结构124的第一表面124A或第二表面124B被透明保护部件(透明保护板)(未描述)覆盖。注意，层压结构124和透明保护部件仅需要在它们的外围部分处通过粘合部件彼此粘附。此外，透明保护膜可粘附至第二表面124B，由此保护层压结构124。
在实施例1中，图像形成装置111A是第一模式的图像形成装置，其具有以二维矩阵图案布置的多个像素。具体地，图像形成装置111A包括：包括有机EL的图像形成装置(有机EL图像形成装置115)、以及凸透镜116。有机EL图像形成装置115设置有以二维矩阵图案布置的多个(例如，640×480)像素(有机EL元件)。每个图像形成装置111A整体上容纳在外壳113中(在图1中，外壳113由长短交替的虚线表示)，外壳113设置有开口114。开口114位于凸透镜116的后焦点的地方(位置)处。光学系统112例如包括凸透镜，为了产生平行光，开口114位于光学系统112中的前焦点的地方(位置)中。从有机EL图像形成装置115发射的光穿过凸透镜116，穿过开口114，入射到光学系统(平行光发射光学系统、准直光学系统)112上，并作为平行光从光学系统112发射。
框架10包括设置在观看者20前方的前框部分11、通过铰链12可旋转地附接至前框部分11的两端的两个镜脚部分13、以及附接至镜脚部分13的末端部的脚套部分14(也称为脚套组件或耳垫)。此外，附接有鼻托10’。具体地，框架10和鼻托10’的组合装置具有大致与普通眼镜相同的结构。此外，外壳113通过附接部件19可拆卸地附接至镜脚部分13。框架10由金属或塑料制成。注意，每个外壳113可通过附接部件19不可拆卸地附接至镜脚部分13。此外，对于拥有并佩戴一对眼镜的观看者来说，每个外壳113可通过附接部件19可拆卸地附接至观看者拥有的眼镜的框架10的镜脚部分13。每个外壳113可附接至镜脚部分13的外侧，或者可附接至镜脚部分13的内侧。或者，层压结构124可装配到设置在前框部分11中的轮缘中。
此外，在一侧上从图像形成装置111延伸的配线(信号线、电源线等)15经由镜脚部分13和脚套部分14延伸并从脚套部分14的末端部延伸到外部，以连接至控制装置(控制电路、控制部件)18。此外，每个图像形成装置111设置有耳机部分16，从每个图像形成装置111延伸的耳机部分配线16’经由镜脚部分13和脚套部分14的内部延伸并从脚套部分14的末端部至耳机部分16。更具体地，耳机部分配线16’以绕过外耳(耳廓)后侧的方式从脚套部分14的末端部延伸至耳机部分16。这种构造不会给人以耳机部分16和耳机部分配线16’无序布置的印象，并且该构造确保了整齐的显示装置。
如前面所述，配线(信号线、电源线等)15连接至控制装置(控制电路)18。控制装置18例如设置有图像信息存储装置18A。除此之外，在控制装置18中执行图像显示的处理。控制装置18和图像信息存储装置18A可包括已知的电路。
需要的话，包括固态成像元件(包括CCD或CMOS传感器)和透镜(这些未示出)的成像装置17通过适当的附接部件(未描述)附接至前框部分11的中心部11’。来自成像装置17的信号通过从成像装置17延伸的配线(未描述)输出至控制装置(控制电路)18。
例如可通过将用于构成第一偏转部件130和第二偏转部件140的光敏聚合物膜粘附至第二玻璃板122的第二表面122B，使用具有理想波长的激光以固定角度使光敏聚合物膜经历两束干涉激光曝光，利用UV射线照射光敏聚合物膜并使其经历热处理来制造实施例1的光学装置。
进行使实施例1中的光学装置从1.2m高度掉落到地面的掉落测试。注意，地面具有其中塑料瓦(所谓的P瓦)直接粘附到混凝土面板的结构。结果，进行掉落测试的十片光学装置没有破碎。另一方面，作为比较例，使用具有1.0mm厚度的(与实施例1的玻璃板相同材料的)单个玻璃板，进行与实施例1类似的光学装置测试。具体地，与实施例1的光学装置不同，比较例的光学装置包括单个玻璃板，缺少震动吸收层。在进行掉落测试的比较例的十片光学装置中，四片光学装置破碎。
同时，用于将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔的导光部件的平行度要求不超过一分，并且导光部件的翘曲变形要求不超过几微米。此外，由于在制造第一偏转部件或类似物以及第二偏转部件或类似物时进行热处理，所以构成导光部件的材料要求不易受热变形影响。此外，由于光通量通过经由作为光学装置的导光部件内部的全反射进行传播，所以构成导光部件的材料要求表现出很小的光散射。满足这三个要求的材料是玻璃板。然而，玻璃板通常是易碎材料；例如，当观看者(使用者)不小心掉落头戴式显示器时，玻璃板可被损坏。然而，在实施例1的显示装置和示例的光学装置中，第一玻璃板和第二玻璃板通过前述的震动吸收层层压在彼此上，因此可确保增强光学装置的抗震性。
实施例2
实施例2是实施例1的变形例。图5中描述了实施例2的显示装置(头戴式显示器)中的图像显示装置200的概念图，在实施例2中，图像形成装置111B是第二模式的图像形成装置。具体地，其设置有光源117以及用于扫描从光源117发射的平行光的扫描部件119。更具体地，图像形成装置111B包括：
光源117；
用于将从光源117发射的光转换为平行光的凸透镜118A；和
用于扫描从凸透镜118A发射的平行光的扫描部件119。注意，图像形成装置111B整体上容纳在外壳113(在图5中，外壳113由长短交替的虚线表示)中，并且光发射至光学系统(平行光发射光学系统、准直光学系统)112。每个外壳113通过附接部件19可拆卸地附接至镜脚部分13。
光源117包括发射白色光的发光元件。从光源117发射的光全部入射到凸透镜118A上并作为平行光发射。然后，该平行光被全反射镜118B反射，通过包括MEMS镜的扫描部件119进行水平扫描和垂直扫描，MEMS镜具有在二维方向上可旋转的微镜，通过MEMS镜可对入射的平行光进行二维扫描，由此执行一种到二次图像的转换，并且产生虚拟像素(像素的数量例如可与实施例1中的相同)。然后，来自虚拟像素的光穿过光学系统(平行光发射光学系统、准直光学系统)112，并且成为平行光的光通量入射到光学装置120上。包括MEMS镜的扫描部件119位于光学系统112的前焦点处。
光学装置120具有与实施例1中描述的光学装置相同的构造或结构，因此省略其详细描述。此外，除图像形成装置111B不同之外，实施例2中的显示装置也具有与实施例1的显示装置相同的构造或结构，因此省略其详细描述。
实施例3
实施例3是实施例1和2的变形例，其涉及本公开内容第二构造的显示装置。图6B中描述了实施例3的图像显示装置的概念图。
在实施例3的显示装置中：
偏转部件包括第一A偏转部件130A、第一B偏转部件130B和第二偏转部件140，
第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的区域或第二玻璃板122的区域中，
第二偏转部件140设置在第一玻璃板121或第二玻璃板122中或上，
来自图像形成装置111的光在第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B处偏转，在包括第一玻璃板121、震动吸收层123和第二玻璃板122的层压结构124的内部通过全反射传播，在第二偏转部件140处偏转并进入观看者20的瞳孔21。
如图6B中所述，例如，第一A偏转部件130A设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第一表面122A的区域中，第第一B偏转部件130B设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第二表面122B的区域中，并且第二偏转部件140设置在第二玻璃板122的第二表面122B中或上。
然而，要注意的是，这种布局不是限制性的。第一A偏转部件130A、第一B偏转部件130B和第二偏转部件140的布局位置概括如下。
<第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的布局位置>
[A-2-1]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第一表面122A和第二表面122B
[A-2-2]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的第一表面121A和第二表面121B
<第二偏转部件140的布局位置>
[C-2-1]
第二玻璃板122的第二表面122B
[C-2-2]
第二玻璃板122的第一表面122A
[C-2-3]
第一玻璃板121的第一表面121A
[C-2-4]
第一玻璃板121的第二表面121B
因此，第一A偏转部件130A、第一B偏转部件130B和第二偏转部件140的布局位置具有2×4＝8个组合。
例如，可基于下面的制造方法制造实施例3的光学装置。具体地，将用于构成第一A偏转部件130A的光敏聚合物膜粘附至第二玻璃板122的第一表面122A，利用具有理想波长的激光基于固定角度使光敏聚合物膜经历两束干涉激光曝光，利用UV射线照射光敏聚合物膜，并且之后使光敏聚合物膜经历热处理。接着，将用于构成第一B偏转部件130B和第二偏转部件140的光敏聚合物膜粘附至第二玻璃板122的第二表面122B，利用具有理想波长的激光基于固定角度使光敏聚合物膜经历两束干涉激光曝光，利用UV射线照射光敏聚合物膜，并且之后使光敏聚合物膜经历热处理。稍后描述的实施例4到6中的光学装置也可通过基本相同的方法制造。
除偏转部件不同之外，实施例3的显示装置具有与实施例1和2中描述的显示装置相同的构造或结构，因此省略其详细描述。
实施例4
实施例4也是实施例1和2的变形例，其涉及本公开内容第三A构造的显示装置，并且涉及根据本公开内容第一模式的光学装置及其制造方法。图6C中描述了实施例4的图像显示装置的概念图。
在实施例4的显示装置中：
偏转部件包括第一A偏转部件130A、第一B偏转部件130B和第二偏转部件140，
第一A偏转部件130A设置在其中来自图像形成装置111的光所要入射的第一玻璃板121的区域中，
第一B偏转部件130B设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的区域中，
第二偏转部件140设置在第一玻璃板121或第二玻璃板122中或上，来自图像形成装置111的光在第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B处偏转，在包括第一玻璃板121、震动吸收层123和第二玻璃板122的层压结构124的内部通过全反射传播，在第二偏转部件140处偏转并进入观看者20的瞳孔21。
此外，实施例4的光学装置是根据本公开内容第一模式的光学装置，其是将来自图像形成装置111的光引导至观看者20的瞳孔21的光学装置。此外：
光学装置设置有第一玻璃板121、第二玻璃板122、第一A偏转部件130A、第一B偏转部件130B和第二偏转部件140，
第一A偏转部件130A设置在其中来自图像形成装置111的光所要入射的第一玻璃板121的区域中，
第一B偏转部件130B设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的区域中，
第二偏转部件140设置在第一玻璃板121或第二玻璃板122中或上，
第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B彼此对准，并且第一玻璃板121和第二玻璃板122通过震动吸收层123层压在彼此上。
如图6C中所述，例如，第一A偏转部件130A设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的第二表面121B的区域中，第一B偏转部件130B设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第二表面122B的区域中，并且第二偏转部件140设置在第二玻璃板122的第二表面122B中或上。
然而，要注意的是，这种布局不是限制性的。第一A偏转部件130A、第一B偏转部件130B和第二偏转部件140的布局位置概括如下。
<第一A偏转部件130A的布局位置>
[A-3-1]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的第二表面121B
[A-3-2]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的第一表面121A
<第一B偏转部件130B的布局位置>
[B-3-1]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第二表面122B
[B-3-2]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第一表面122A
<第二偏转部件140的布局位置>
[C-1]
第二玻璃板122的第二表面122B
[C-2]
第二玻璃板122的第一表面122A
[C-3]
第一玻璃板121的第一表面121A
[C-4]
第一玻璃板121的第二表面121B
因此，第一A偏转部件130A、第一B偏转部件130B和第二偏转部件140的布局位置具有2×2×4＝16个组合。
实施例4的光学装置的制造方法是根据本公开内容第一模式的光学装置的制造方法，该光学装置将来自图像形成装置111的光引导至观看者20的瞳孔21，该方法包括下述步骤：制备第一玻璃板121和第二玻璃板122，第一玻璃板121和第二玻璃板122具有下述构造，即其中第一A偏转部件130A设置在来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的区域中，第一B偏转部件130B设置在来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的区域中，并且第二偏转部件140设置在第一玻璃板121或第二玻璃板122中或上；以及将第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B彼此对准，并通过震动吸收层123将第一玻璃板121和第二玻璃板122彼此粘附。
在将第一玻璃板121和第二玻璃板122层压在彼此上时，必须使第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的衍射方向彼此精确一致。为此，在第一A偏转部件130A的一部分上烧灼出对准标记，在第一B偏转部件130B的一部分上也烧灼出对准标记，并且以这些对准标记彼此重叠的方式将第一玻璃板121和第二玻璃板122层压在彼此上。大致相同的内容也可适用于稍后描述的实施例5和6。
除偏转部件不同之外，实施例4的显示装置具有与实施例1和2中描述的显示装置相同的构造或结构，因此省略其详细描述。在实施例4中，不仅可确保增强光学装置的抗震性，而且由于第一A偏转部件130A设置在第一玻璃板121中或上，并且与之独立，第一B偏转部件130B设置在第二玻璃板122中或上，所以还可促使光学装置的成品率的提高。这也适用于稍后描述的实施例5和6。
实施例5
实施例5也是实施例1和2的变形例，其涉及本公开内容第三B构造的显示装置，并且涉及根据本公开内容第二模式的光学装置及其制造方法。图6D中描述了实施例5的图像形成装置的概念图。
在实施例5的显示装置中：
偏转部件包括第一偏转部件、第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B，
第一偏转部件设置在其中来自图像形成装置111的光所要入射的第一玻璃板121的区域或第二玻璃板122的区域中，
第二A偏转部件140A设置在第一玻璃板121中或上，
第二B偏转部件140B设置在第二玻璃板122中或上，
来自图像形成装置111的光在第一偏转部件处偏转，在包括第一玻璃板121、震动吸收层123和第二玻璃板122的层压结构124内部通过全反射传播，在第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B处偏转并进入观看者20的瞳孔21。
此外，实施例5的光学装置是根据本公开内容第二模式的光学装置，其是将来自图像形成装置111的光引导至观看者20的瞳孔21的光学装置。此外：
光学装置设置有第一玻璃板121、第二玻璃板122、第一偏转部件、第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B，
第一偏转部件设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121或第二玻璃板122的区域中，
第二A偏转部件140A设置在第一玻璃板121中或上，
第二B偏转部件140B设置在第二玻璃板122中或上，
第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B彼此对准，并且第一玻璃板121和第二玻璃板122通过震动吸收层123层压在彼此上。
如图6D中所述，例如，第一偏转部件130设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第二表面122B的区域中，第二A偏转部件140A设置在第一玻璃板121的第二表面121B的区域中，第二B偏转部件140B设置在第二玻璃板122的第二表面122B的区域中。
然而，要注意的是，这种布局不是限制性的。第一偏转部件130、第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B的布局位置概括如下。
<第一偏转部件130的布局位置>
[A-4-1]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第二表面122B
[A-4-2]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第一表面122A
[A-4-3]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的第一表面121A
[A-4-4]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的第二表面121B
<第二A偏转部件140A的布局位置>
[C-4-1]
第一玻璃板121的第二表面121B
[C-4-2]
第一玻璃板121的第一表面121A
<第二B偏转部件140B的布局位置>
[D-4-1]
第二玻璃板122的第二表面122B
[D-4-2]
第二玻璃板122的第一表面122A
因此，第一偏转部件130、第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B的布局位置具有4×2×2＝16个组合。
实施例5的光学装置的制造方法是根据本公开内容第二模式的光学装置的制造方法，该光学装置将来自图像形成装置111的光引导至观看者20的瞳孔21，该方法包括下述步骤：
制备第一玻璃板121和第二玻璃板122，第一玻璃板121和第二玻璃板122具有下述构造，即其中第一偏转部件130设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的区域中，第二A偏转部件140A设置在第一玻璃板121中或上，并且第二B偏转部件140B设置在第二玻璃板122中或上；
将第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B彼此对准，并通过震动吸收层123将第一玻璃板121和第二玻璃板122彼此粘附。
除偏转部件不同之外，实施例5的显示装置具有与实施例1和2中描述的显示装置相同的构造或结构，因此省略其详细描述。
实施例6
实施例6也是实施例1和2的变形例，其涉及本公开内容第四构造的显示装置，并且涉及根据本公开内容第三模式的光学装置及其制造方法。图6E中描述了实施例6的图像显示装置的概念图。
在实施例6的显示装置中：
偏转部件包括第一A偏转部件130A、第一B偏转部件130B、第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B，
第一A偏转部件130A设置在其中来自图像形成装置111的光所要入射的第一玻璃板121的区域中，
第一B偏转部件130B设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的区域中，
第二A偏转部件140A设置在第一玻璃板121中或上，
第二B偏转部件140B设置在第二玻璃板122中或上，
来自图像形成装置111的光在第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B处偏转，通过全反射传播穿过包括第一玻璃板121、震动吸收层123和第二玻璃板122的层压结构124内部，在第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B处偏转并进入观看者20的瞳孔21。
此外，实施例6的光学装置是根据本公开内容第三模式的光学装置，其是将来自图像形成装置111的光引导至观看者20的瞳孔21的光学装置。此外：
光学装置设置有第一玻璃板121、第二玻璃板122、第一A偏转部件130A、第一B偏转部件130B、第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B，
第一A偏转部件130A设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的区域中，
第一B偏转部件130B设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的区域中，
第二A偏转部件140A设置在第一玻璃板121中或上，
第二B偏转部件140B设置在第二玻璃板122中或上，
第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B彼此对准，第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B彼此对准，并且第一玻璃板121和第二玻璃板122通过震动吸收层123层压在彼此上。
如图6E中所述，例如，第一A偏转部件130A设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的第二表面121B的区域中，第一B偏转部件130B设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第二表面122B的区域中，第二A偏转部件140A设置在第一玻璃板121的第二表面121B的区域中，第二B偏转部件140B设置在第二玻璃板122的第二表面122B的区域中。
然而，要注意的是，这种布局不是限制性的。第一A偏转部件130A、第一B偏转部件130B、第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B的布局位置概括如下。
<第一A偏转部件130A的布局位置>
[A-5-1]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的第二表面121B
[A-5-2]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的第一表面121A
<第一B偏转部件130B的布局位置>
[B-5-1]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第二表面122B
[B-5-2]
其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的第一表面122A
<第二A偏转部件140A的布局位置>
[C-5-1]
第一玻璃板121的第二表面121B
[C-5-2]
第一玻璃板121的第一表面121A
<第二B偏转部件140B的布局位置>
[D-5-1]
第二玻璃板122的第二表面122B
[D-5-2]
第二玻璃板122的第一表面122A
因此，第一A偏转部件130A、第一B偏转部件130B、第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B的布局位置具有2×2×2×2＝16个组合。
实施例6的光学装置的制造方法是根据本公开内容第三模式的光学装置的制造方法，该光学装置将来自图像形成装置111的光引导至观看者20的瞳孔21，该方法包括下述步骤：
制备第一玻璃板121和第二玻璃板122，第一玻璃板121和第二玻璃板122具有下述构造，即其中第一A偏转部件130A设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第一玻璃板121的区域中，第一B偏转部件130B设置在其中来自图像形成装置111的光所要进入的第二玻璃板122的区域中，第二A偏转部件140A设置在第一玻璃板121中或上，并且第二B偏转部件140B设置在第二玻璃板122中或上；以及
将第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B彼此对准，将第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B彼此对准，并通过震动吸收层123将第一玻璃板121和第二玻璃板122层压在彼此上。
除偏转部件不同之外，实施例6的显示装置具有与实施例1和2中描述的显示装置相同的构造或结构，因此省略其详细描述。
实施例7
实施例7也是实施例1和2的变形例，第一偏转部件反射入射到层压结构124上的光，第二偏转部件将通过全反射而传播穿过层压结构124内部的光透射或反射多次。因而，图7中描述了实施例7的显示装置中的图像显示装置的概念图，第一偏转部件230充当反射镜，而第二偏转部件240充当半透射镜。具体地，第一偏转部件230和第二偏转部件240设置在层压结构124内部(在实施例7中，设置在第二玻璃板122内部)。更具体地，设置在构成层压结构124的第二玻璃板122内部中的第一偏转部件230包括光反射膜(一种反射镜)，该光反射膜包括铝(Al)并且反射入射到层压结构124上的光。另一方面，设置在层压结构124内部中的第二偏转部件240包括其中层压有多种介电叠层膜的多层膜。介电叠层膜例如包括作为高介电常数材料的TiO2膜和作为低介电常数材料的SiO2膜。其中层压有多种介电叠层膜的多层膜公开于JP2005-521099A中。尽管图中示出了六层介电叠层膜，但这不是限制性的。在介电叠层膜与介电叠层膜之间夹有薄片，薄片包括与构成第二玻璃板122的材料相同的材料。注意，在第一偏转部件230处，入射到层压结构124上的平行光以其中入射到层压结构124上的平行光在层压结构124内部中经历全反射的方式被反射(或衍射)。另一方面，在第二偏转部件240处，通过全反射传播穿过层压结构124内部的平行光被反射(或衍射)多次，并以平行光的状态从层压结构124朝向观看者20的瞳孔21发射。
为了制造第一偏转部件230，切除第二玻璃板的要设置第一偏转部件230的部分122’，由此提供具有斜面(在斜面处要形成第一偏转部件230)的第二玻璃板122，通过真空沉积在斜面上形成光反射膜，之后将第二玻璃板122的切除部分122’粘附至第一偏转部件230。此外，为了制造第二偏转部件240，制造其中层压有与第二玻璃板122相同材料的层和介电叠层膜的多层膜(例如可通过真空沉积方法制造)，切除第二玻璃板122的要设置第二偏转部件240的部分，由此形成斜面，将多层膜粘附至斜面，并执行抛光或类似工艺，由此调整外形。这样，可获得其中第一偏转部件230和第二偏转部件240设置在层压结构124内部中的光学装置220。
除上述点之外，实施例7的显示装置具有大致与实施例1和2的显示装置相同的构造或结构，因此省略其详细描述。注意，第一偏转部件230和第二偏转部件240可设置在第一玻璃板121内部中。
实施例8
实施例8也是实施例1和2的变形例。图8中描述了实施例8的显示装置从前侧看时的示意图，图9中描述了实施例8的显示装置从上面看时的示意图。
在实施例8中，构成图像显示装置300的光学装置320包括半透射镜，从图像形成装置111发射的光入射到半透射镜上并且半透射镜将光向着观看者20的瞳孔221发射。具体地，光学装置320设置有第一玻璃板121、面对第一玻璃板121的第二玻璃板122、以及夹在第一玻璃板121与第二玻璃板122之间的震动吸收层123。第一玻璃板121形成有半透射镜(未描述)。注意，尽管实施例8中采用了其中从图像形成装置111发射的光传播穿过诸如玻璃板或塑料板之类的透明部件321内部并且入射到光学装置320的第一玻璃板121(半透射镜)上的结构，但可采用其中光经由空气传播并入射到光学装置320的第一玻璃板121(半透射镜)上的结构。此外，图像形成装置例如可以是实施例2中描述的第二模式的图像形成装置(图像形成装置111B)。
每个图像形成装置111例如通过使用小螺丝安装至前框部分11。除此之外，部件321附接至每个图像形成装置111，并且光学装置320附接至部件321。除这点之外，实施例8的显示装置具有大致与实施例1和2的显示装置相同的构造或结构，因此省略其详细描述。注意，第二玻璃板122可形成有半透射镜(未描述)。
实施例9
实施例9也是实施例1和2的图像显示装置的变形例。图10中描述了实施例9的显示装置从上面看时的示意图。注意，图示省略了成像装置17。
在实施例9中，构成图像显示装置300的光学装置330也包括半透射镜331，从图像形成装置发射的光入射到半透射镜331上并且半透射镜331将光向着观看者20的瞳孔221发射。具体地，光学装置330设置有第一玻璃板121、面对第一玻璃板121的第二玻璃板122、以及夹在第一玻璃板121与第二玻璃板122之间的震动吸收层123。半透射镜331形成在第一玻璃板121上。图像形成装置可大致是实施例2中描述的第二模式的图像形成装置(图像形成装置111B)。具体地，在实施例9中，与实施例8中不同，从设置在外壳113中的光源117发射的光在光纤(未描述)内部中传播并且入射到扫描部件119上，扫描部件119例如附接至鼻托附近的框架10的部分11’，通过扫描部件119扫描的光入射到半透射镜331上。或者，从设置在外壳113中的光源117发射的光传播穿过光纤(未描述)内部并且入射到扫描部件119上，扫描部件119例如附接至框架10的分别与双眼对应的部分的上侧，通过扫描部件119扫描的光入射到半透射镜331上。或者，从设置在外壳113中的光源117发射的光入射到设置在外壳113中的扫描部件119上，通过扫描部件119扫描的光直接入射到半透射镜331上。然后，被半透射镜331反射的光进入观看者20的瞳孔21。除上述不同之外，实施例9的显示装置具有大致与实施例1和2的显示装置相同的构造或结构，因此省略其详细描述。注意，第二玻璃板122可形成有半透射镜331。
实施例10
实施例10是实施例1到9的变形例。图11中描述了图像显示装置的概念图，图12中描述了显示装置从上面看时的示意图，图13中描述了显示装置从侧面看时的示意图。如图中所述，在实施例10的显示装置中，遮光部件401以覆盖第一偏转部件130、第一A偏转部件130A或第一B偏转部件130B(下文中，这些将通称为“第一偏转部件130或类似物”)的方式设置或提供在层压结构124的第二表面124B的外侧上。在此，第一偏转部件130或类似物在层压结构124上的正交投影图像包含在遮光部件401在层压结构124上的正交投影图像中。
具体地，例如，阻挡外部光入射到光学装置120或220上的遮光部件401设置在其中从图像形成装置111发射的光所要入射的在光学装置120或220的区域中，具体地，设置在其中设置第一偏转部件130或类似物的区域中。在此，其中从图像形成装置111发射的光所要入射的光学装置120或220的区域包含在遮光部件401在光学装置120或220上的投影图像中。在与光学装置120或220分隔开的状态下，遮光部件401设置在与其上设置有光学装置120或220的图像形成装置111的一侧相对的一侧中或上。遮光部件401例如由透明塑料材料制成。遮光部件401自图像形成装置111的外壳113起一体延伸或附接至图像形成装置111的外壳113，或者自框架10起一体延伸或附接至框架10，或者附接至光学装置120或220。注意，在图中描述的示例中，遮光部件401自图像形成装置111的外壳113起一体延伸。因而，阻挡外部光入射到光学装置120或220上的遮光部件401设置在其中从图像形成装置111发射的光所要入射的光学装置120或220的区域中。因此，外部光不会进入其中从图像形成装置111发射的光所要入射的光学装置120或220的区域，具体地，不会进入第一偏转部件130或类似物上，使得防止产生不希望的杂散光或类似物，并且防止显示装置的图像显示质量降低。
或者，如图14中所述，遮光部件402设置在光学装置120或220的一部分处，光学装置120或220的该部分位于与其上设置有图像形成装置111的一侧相对的一侧上。具体地，可通过在光学装置120或220(具体地，覆盖层压结构124的第二表面124B的透明保护部件125)上印刷不透明油墨形成遮光部件402。层压结构124的外边缘部分和透明保护部件125的外边缘部分通过密封部件126密封或粘附。注意，遮光部件401和遮光部件402可彼此组合。
实施例11
实施例11是实施例1到10的变形例。图15中描述了实施例11的图像形成装置的概念图，图16中描述了实施例11的显示装置从上面看时的示意图，图17A中描述了实施例11的显示装置从侧面看时的示意图。此外，图17B中描述了光学装置和光控制器的示意性前视图，图18A中描述了光控制器的示意性剖面图，图18B中描述了光控制器的示意性平面图。
在实施例11中，光控制器500设置在层压结构124的第二表面一侧中或上。光控制器500控制外部入射的外部光的量。光学装置120或220的虚拟图像形成区域与光控制器500重叠。控制光控制器500，使得当基于从图像形成装置111发射的光在虚拟图像形成区域的一部分中形成虚拟图像时，光控制器500的虚拟图像投影区域511中的遮光率高于光控制器500的其他区域512中的遮光率，控制器500的虚拟图像投影区域511中包括虚拟图像在光控制器500上的投影图像。注意，光控制器500中的虚拟图像投影区域511的位置不是固定的，而是根据形成虚拟图像的位置而变化；此外，虚拟图像投影区域511的数量也根据虚拟图像的数量(或一系列虚拟图像组的数量、被分成块的虚拟图像组的数量等)而变化。
当光控制器500操作时，假设其中包括虚拟图像在光控制器500上的投影图像的、光控制器500的虚拟图像投影区域中的遮光率为“1”，则光控制器500的其他区域512中的遮光率例如不超过0.95。或者，光控制器500的其他区域中的遮光率例如不超过30％。另一方面，当光控制器500操作时，光控制器500的虚拟图像投影区域511中的遮光率为35％到99％，例如为80％。虚拟图像投影区域511中的遮光率因而可以是恒定的，或者可根据显示装置所处的环境中的照度而变化，稍后将描述。
在实施例11或稍后将描述的实施例12和13中，作为用于控制外部入射的外部光的量的一种光学快门的光控制器500设置在光学装置120或220的一侧中或上，该一侧与其上设置有图像形成装置111的一侧相对。换句话说，光控制器500设置在光学装置120或220的与观看者20的一侧相对的一侧上的区域中。因而，自观看者一侧起依序设置有光学装置120或220和光控制器500；然而，可自观看者一侧起依序设置有光控制器500和光学装置120或220。透明保护部件125还充当光控制器500的第一基板501，由此可促使显示装置的整体重量降低，不会给显示装置的使用者不愉快的感觉。此外，第二基板503可制得比透明保护部件125薄。同样内容也可用在实施例12和13中。然而，要注意的是，这不是限制性的，光控制器500的透明保护部件125和第一基板501可包括不同的部件。光控制器500的尺寸可与层压结构124的尺寸相同、大于或小于层压结构124的尺寸。仅需要的是，虚拟图像形成区域(其是第二偏转部件140、第二A偏转部件140A或第二B偏转部件140B，下文中这些将通称为“第二偏转部件140或类似物”)应当位于光控制器500的投影图像内。连接器(未描述)附接至光控制器500，光控制器500通过连接器和配线电连接至用于控制光控制器500的遮光率的控制电路(具体地，控制装置18)。
在实施例11或稍后将描述的实施例12和13中，图18A中描述了示意性剖面图，图18B中描述了示意性平面图，光控制器500包括：
第一基板501；
面对第一基板501的第二基板503；
设置在第一基板501的与第二基板503相对(面对)的相对表面上的第一透明电极502；
设置在第二基板503的与第一基板501相对(面对)的相对表面上的第二透明电极504；和
夹在第一透明电极502与第二透明电极504之间的光控制层505。此外：
第一透明电极502包括在第一方向上延伸的多个带状第一透明电极段502A；
第二透明电极504包括在与第一方向不同的第二方向上延伸的多个带状第二透明电极段504A；并且
基于施加在第一透明电极段502A和第二透明电极段504A上的电压的控制，来执行对与第一透明电极段502A和第二透明电极段504A的重叠区域(其中光控制器的遮光率进行变化的最小单位区域508)对应的那一部分光控制器处的遮光率的控制。第一方向和第二方向彼此正交；具体地，第一方向在横向(或行)方向(X轴方向)上延伸，第二方向在纵向(或列)方向(Z轴方向)上延伸。
第二基板503包括塑料材料。此外，第一透明电极502和第二透明电极504包括包含氧化铟锡合成物(ITO)的透明电极并且是基于诸如溅射方法之类的PVD方法与剥离(lift-off)方法的组合形成的。包括SiN层、SiO2层、Al2O3层、TiO2层或其叠层膜的保护层506形成在第二透明电极504与第二基板503之间。利用形成的保护层506，可给光控制器500赋予用于抑制离子迁移的离子屏蔽特性、防水特性、防湿特性和抗划性。此外，利用包括诸如UV固化环氧树脂或UV和热固性环氧树脂之类的UV固化树脂或热固性树脂的密封材料507在外边缘部分处密封透明保护部件125(第一基板501)和第二基板503。第一透明电极502和第二透明电极504通过未描述的连接器和配线连接至控制装置18。
可通过施加在第一透明电极502和第二透明电极504上的电压控制光控制器150的遮光率(光透射率)。具体地，例如，当在第一透明电极502接地的情况下在第二透明电极504上施加电压时，可改变光控制层505的遮光率。可控制第一透明电极502与第二透明电极504之间的电位差，或者可独立控制施加在第一透明电极502上的电压和施加在第二透明电极504上的电压。
注意，光控制器500中的在虚拟图像形成区域(第二偏转部件140或类似物)中的横向(或行)方向上的像素数量为M0，在纵向(或列)方向上的像素数量为N0，其中光控制器500的遮光率进行变化的最小单位区域508的数量为M1×N1，例如M0＝M1(就是说，k＝1)且N0＝N1(就是说，k’＝1)，其中M1/M0＝k，N1/N0＝k’。然而，要注意的是，这不是限制性的，可采用其中1.1≤k，优选1.1≤k≤1.5，更优选1.15≤k≤1.3并且1.1≤k’，优选1.1≤k’≤1.5，更优选1.15≤k’≤1.3的模式。k和k’的值可相等或可不同，在该示例中，k＝k’＝1。
在实施例11或稍后将描述的实施例12和13中，光控制器500包括光学快门，光学快门是基于应用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，光控制层包括电致变色材料。更具体地，光控制层自第二透明电极一侧起具有WO3层505A/Ta2O5层505B/IrXSn1-XO层505C的叠层结构。WO3层505A表现出还原显色。除此之外，Ta2O5层505B构成固体电解质，IrXSn1-XO层505C表现出氧化显色。
在IrXSn1-XO层中，Ir和H2O彼此反应，以存在为铱氢氧化物Ir(OH)n。当给第二透明电极504施加负电位并给第一透明电极502施加正电位时，产生质子H+从IrXSn1-XO层到Ta2O5层中的迁移以及电子到第一透明电极502的释放，进行下面的氧化反应，从而导致IrXSn1-XO层的着色。
Ir(OH)n→IrOX(OH)n-X(着色)+X·H++X·e-
另一方面，Ta2O5层中的质子H+迁移到WO3层中，电子从第二透明电极504注入到WO3层中，并且在WO3层中，进行下面的还原反应，从而导致WO3层的着色。
WO3+X·H++X·e-→HXWO3(着色)
相反，当给第二透明电极504施加正电位并给第一透明电极502施加负电位时，在IrXSn1-XO层中以与上述相反的方向进行还原反应，从而导致脱色，并且在WO3层中以与上述相反的方向进行氧化反应，从而导致脱色。注意，Ta2O5层中含有H2O，在给第一透明电极和第二透明电极施加电压时H2O被电离，从而以质子H+和OH-离子的状态包含，由此有助于着色反应和脱色反应。
与要在图像显示装置100、200或300上显示的图像有关的信息或数据或者要被接收器接收的信号可记录，存储或保持在例如所谓的云计算机或服务器中。在显示装置设置有通讯部件(传输-接收装置)，例如移动电话或智能电话的情况下，或者在通讯部件(接收装置)结合在控制装置(控制电路、控制部件)18中的情况下，可执行通过通讯部件在云计算机或服务器与显示装置之间的各种信息、数据或信号的传输或交换，可接收基于各种信息或数据的信号，即用于在图像显示装置100、200或300上显示图像的信号，并且接收装置可接收信号。
具体地，当观看者给移动电话或智能电话发出表示要获取“信息”指令的输入时，移动电话或智能电话访问云计算机或服务器并从云计算机或服务器获取“信息”。这样，控制装置18接收用于在图像显示装置100、200或300上显示图像的信号。在控制装置18中，基于该信号进行已知的图像处理，并且“信息”作为图像显示在图像形成装置111上。基于从图像形成装置111发射的光，“信息”的图像作为虚拟图像在通过控制装置18控制的预定位置处显示在光学装置120、220或320中。具体地，虚拟图像形成在虚拟图像形成区域的一部分(第二偏转部件140或类似物)处。
在设置有光控制器500的情况下，控制光控制器500，使得光控制器500的虚拟图像投影区域511中的遮光率高于光控制器500的其他区域512中的遮光率，光控制器500的虚拟图像投影区域511中包括虚拟图像在光控制器500上的投影图像。具体地，通过控制装置18控制要施加在第一透明电极502和第二透明电极504上的电压。在此，基于用于在图像形成装置111上显示图像的信号确定光控制器500的虚拟图像投影区域511的尺寸和位置。
在一些情况下，用于在图像显示装置100、200或300上显示图像的信号可存储在显示装置中(具体地，存储在控制装置18或图像信息存储装置18A中)。
或者，可采用下述模式，即其中由设置在显示装置中的成像装置17拾取的图像通过通讯部件输出至云计算机或服务器，在云计算机或服务器处搜索与由成像装置17拾取的图像对应的各种信息或数据，如此被搜索的各种信息或数据通过通讯部件输出至显示装置，并且搜索的各种信息或数据作为图像显示在图像显示装置100、200或300上。此外，当联合地使用“信息”的这种模式和输入时，例如，与观看者所处的地点、观看者面对的方向等有关的信息可被权衡，使得“信息”可以以更高的精度显示在图像形成装置111上。
可采用下述模式，即其中在基于从图像形成装置111发射的光在光学装置120或220上形成虚拟图像之前，光控制器500的虚拟图像投影区域511中的遮光率增加。自光控制器500的虚拟图像投影区域511中的遮光率的增加到虚拟图像的形成为止的时间例如可以是0.5到30秒，该值不是限制性的。这样，观看者可从最初就捕捉到光学装置的要形成虚拟图像的那个位置，可促使虚拟图像对观看者的可视性的增强。可采用下述模式，即其中光控制器500的虚拟图像投影区域511中的遮光率随时间流逝依次增加。换句话说，可实现所谓的淡入状态。
在未形成虚拟图像的情况下，光控制器500的遮光率整体上仅需要设为等于光控制器500的的其他区域中的遮光率。当完成了虚拟图像的形成且虚拟图像消失时，其中包括虚拟图像在光控制器500上的投影图像的、光控制器500的虚拟图像投影区域511中的遮光率可立即设为等于光控制器500的其他区域中的遮光率。然而，可在流逝一些时间(例如，三秒内)的情况下，虚拟图像投影区域511中的遮光率设为等于光控制器500的其他区域中的遮光率。换句话说，可实现所谓的淡出状态。
假设下述情况，即其中基于从图像形成装置111发射的光在光学装置120或220上形成一个虚拟图像，且接下来形成与所述一个虚拟图像不同的另一个虚拟图像。在该情况下，与所述一个虚拟图像对应的光控制器500的虚拟图像投影区域511的面积为S1，与所述另一个虚拟图像对应的光控制器500的虚拟图像投影区域511的面积为S2，则可采用下述模式，即其中：在S2/S1<0.8或1<S2/S1的情况下，其中形成所述另一个虚拟图像的光控制器500的虚拟图像投影区域511是，其中包括所述另一个虚拟图像在光控制器500上的投影图像的、光控制器500的区域(见图19A、19B和19C)；在0.8≤S2/S1≤1的情况下，其中形成所述另一个虚拟图像的光控制器500的虚拟图像投影区域511是，其中包括所述一个虚拟图像在光控制器500上的投影图像的、光控制器500的区域。换句话说，可采用下述模式，即其中在从所述一个虚拟图像的形成到所述另一个虚拟图像的形成，虚拟图像投影区域的面积减小率为0％到20％的情况下，与所述一个虚拟图像对应的虚拟图像投影区域可保持不变(就是说，可保持图19A中所述的状态)。
此外，可采用下述模式，即其中当假设用于限定形成在光学装置120或220上的虚拟图像的虚拟矩形513时，光控制器500的虚拟图像投影区域511大于虚拟矩形513，如图20中所述。在该情况下，用于限定形成在光学装置120或220上的虚拟图像的虚拟矩形513的横向方向和纵向方向上的长度为L1-T和L1-L，光控制器500的虚拟图像投影区域511的形状为矩形形状，该矩形形状具有L2-T和L2-L的横向和纵向方向上的长度，则优选满足下述条件：
1.0≤L2-T/L1-T≤1.5，且
1.0≤L2-L/L1-L≤1.5
注意，在图20中，作为虚拟图像显示了形成“ABCD”的状态。
光控制器500正常可处于操作状态，或者可通过观看者的指令(操作)指定操作/非操作(开/关)状态；
或者，光控制器500正常可处于非操作状态，并且可基于用于在图像显示装置100、200或300上显示图像的信号开始其操作。为了通过观看者的指令(操作)指定操作/非操作状态，例如，显示装置进一步设置有麦克风，通过经由麦克风输入的语音控制光控制器500的操作。具体地，可通过基于观看者的自然语音的指令控制光控制器500的操作/非操作的切换。或者，可通过语音输入来输入要获取的信息。或者，显示装置进一步设置有IR发射/接收装置，通过IR发射/接收装置控制光控制器500的操作。具体地，通过IR发射/接收装置检测观看者的眨眼，并由此控制光控制器500的操作/非操作的切换。
如上所述，在实施例11的显示装置中，当基于从图像形成装置发射的光在虚拟图像形成区域的一部分处形成虚拟图像时，控制光控制器，使得其中包括光控制器的虚拟图像投影区域中的遮光率高于光控制器的其他区域中的遮光率，光控制器的虚拟图像投影区域中包括虚拟图像在光控制器上的投影图像。因此，可给观看者所观看的虚拟图像赋予较高的对比度。此外，由于具有高遮光率的区域不是光控制器的整个区域，而是其中包括虚拟图像在光控制器上的投影图像的、光控制器的虚拟图像投影区域中的较窄区域，所以使用显示装置的观看者可确保安全地识别到外部环境。
可采用下述模式，即其中框架设置有设置在观看者前方的前框部分、通过铰链可旋转地附接至前框部分的两端的两个镜脚部分、以及鼻托。光控制器500设置在前框部分中或上。此外，光学装置可安装至光控制器500。注意，光学装置可以以紧密接触的状态安装至光控制器500，或者可在之间具有间隙的情况下安装至光控制器500。此外，在这些情况下，如前面所述，可采用下述模式，即其中前框部分具有轮缘，光控制器500装配在轮缘中。或者，可采用下述模式，即其中层压结构124(第一基板501)和第二基板503中至少之一装配在轮缘中，可采用下述模式，即其中光控制器500和层压结构124装配在轮缘中，并可采用下述模式，即其中层压结构124装配在轮缘中。
光控制层505可包括包含液晶显示器的光学快门。在该情况下，具体地，光控制层505包括液晶材料层，液晶材料层例如包括TN(扭曲向列)液晶材料或STN(超扭曲向列)液晶材料。第一透明电极502和第二透明电极504被图案化，并且光控制器500的部分区域512中的遮光率(光透射率)可变为与其他区域中的遮光率不同。或者，第一透明电极502和第二透明电极504中的一个电极是未被图案化的所谓实心电极，而另一个电极被图案化并且该另一个电极连接至TFT。然后，通过TFT执行对其中光控制器500的遮光率进行变化的最小单位区域508中的遮光率的控制。换句话说，可基于有源矩阵系统进行遮光率的控制。基于有源矩阵系统的遮光率的控制自然可适用于实施例11中或稍后将描述的实施例12和13中描述的光控制器500。
此外，还可使用通过电润湿现象控制遮光率(光透射率)的光学快门。具体地，采用下述结构，即其中设置第一透明电极和第二透明电极，并且利用绝缘第一液体和导电第二液体填充第一透明电极与第二透明电极之间的空间。然后在第一透明电极与第二透明电极之间施加电压，由此由第一液体和第二液体形成的界面的形状发生变化，例如，从平面形状变为曲面形状，并由此可控制遮光率(光透射率)。或者，还可采用通过应用电沉积系统(电解沉积)而形成的光学快门，电沉积系统(电解沉积)是基于由金属(例如，银颗粒)的可逆氧化还原反应产生的电沉积-分离现象。具体地，最初将Ag+和I-溶解在有机溶剂中，并在电极上施加适当电压，由此Ag+被还原，以沉积为Ag，从而降低光控制器的遮光率(光透射率)；另一方面，Ag被氧化，以溶解为Ag+，从而提高光控制器的遮光率(光透射率)。
在一些情况下，可采用下述构造，即其中穿过光控制器的光通过光控制器着色上理想的颜色；在该情况下，通过光控制器将光着色的颜色是可变的。具体地，例如，可彼此层压使光着色红色的光控制器、使光着色绿色的光控制器和使光着色蓝色的光控制器层压。
光控制器可拆卸地设置在其中光学装置的光进行发射的区域中。为了如此可拆卸地设置光控制器，例如，光控制器通过使用包括透明塑料的小螺丝安装至光学装置，并且通过连接器和配线连接至用于控制光控制器的遮光率的控制电路(例如，用于控制图像形成装置的控制装置18中包括的控制电路)。
实施例12
实施例12是实施例11的变形例。图21A中描述了实施例12的显示装置从上面看时的示意图。此外，图21B中描述了用于控制环境照度测量传感器的电路的示意图。
实施例12的显示装置进一步设置有用于测量显示装置所处的环境的照度的环境照度测量传感器521，并基于环境照度测量传感器521的测量结果控制光控制器500的遮光率。与此一起或独立地，基于环境照度测量传感器521的测量结果控制图像形成装置111上形成的图像的亮度。具有已知构造或结构的环境照度测量传感器521仅需要设置在光学装置120或220的端部外侧处或光控制器500的端部外侧处。环境照度测量传感器521通过未示出的连接器和配线连接至控制装置18。控制装置18包括用于控制环境照度测量传感器521的电路。用于控制环境照度测量传感器521的电路包括：照度运算电路，照度运算电路接收来自环境照度测量传感器521的测量结果并确定照度；比较运算电路，比较运算电路将照度运算电路获得的照度值与基准值进行比较；和环境照度测量传感器控制电路，环境照度测量传感器控制电路基于比较运算电路获得的值控制光控制器500和/或图像形成装置111，这些电路能够包括已知的电路。在控制光控制器500时，执行光控制器500的遮光率的控制。另一方面，在控制图像形成装置111时，执行由图像形成装置111形成的图像的亮度的控制。注意，光控制器500中的遮光率的控制和图像形成装置111中形成的图像的亮度的控制可独立地执行或者可相关地执行。
例如，当环境照度测量传感器521的测量结果变为不小于预定值时(第一照度测量结果)，光控制器500的遮光率设为不小于预定值(第一遮光率)。另一方面，当环境照度测量传感器521的测量结果变为不超过预定值时(第二照度测量结果)，光控制器500的遮光率设为不超过预定值(第二遮光率)。在此，第一照度测量结果例如可以是10lux，第一遮光率例如可以是在99％到70％范围内的值，第二照度测量结果例如可以是0.01lux，第二遮光率例如可以是在49％到1％范围内的值。
注意，实施例12中的环境照度测量传感器521可适用于实施例1到10中描述的显示装置。此外，在显示装置设置有成像装置17的情况下，环境照度测量传感器521还可包括设置在成像装置17中的用于曝光测量的光接收元件。
在实施例12或稍后将描述的实施例13的显示装置中，基于环境照度测量传感器的测量结果控制光控制器的遮光率，基于环境照度测量传感器的测量结果控制图像形成装置上形成的图像的亮度，基于透射光照度测量传感器的测量结果控制光控制器的遮光率，并基于透射光照度测量传感器的测量结果控制图像形成装置上形成的图像的亮度。因此，可给观看者所观看的虚拟图像赋予较高对比度，并且可促使根据显示装置所处的周围环境的照度优化虚拟图像的观看状态。
实施例13
实施例13也是实施例11的变形例。图22A中描述了实施例13的显示装置从上面看时的示意图。此外，图22B中描述了用于控制透射光照度测量传感器的电路的示意图。
实施例13的显示装置进一步设置有透射光照度测量传感器522，透射光照度测量传感器522基于从外部环境进入并透过光控制器的光来测量照度，即，测量环境光透过光控制器入射是否被控制为理想的照度。基于透射光照度测量传感器522的测量结果，控制光控制器500的遮光率。与此一起或独立地，基于透射光照度测量传感器522的测量结果控制由图像形成装置111形成的图像的亮度。具有已知构造或结构的透射光照度测量传感器522比光学装置120或220更设置在观看者一侧上。具体地，透射光照度测量传感器522例如仅需要设置在外壳113的内侧表面上，或层压结构124的观看者一侧表面上。透射光照度测量传感器522通过未示出的连接器和配线连接至控制装置18。控制装置18包括用于控制透射光照度测量传感器522的电路。用于控制透射光照度测量传感器522的电路包括：照度运算电路，照度运算电路接收来自透射光照度测量传感器522的测量结果并确定照度；比较运算电路，比较运算电路将照度运算电路获得的照度值与基准值进行比较；和透射光照度测量传感器控制电路，透射光照度测量传感器控制电路基于比较运算电路获得的值控制光控制器500和/或图像形成装置111，这些电路能够包括已知的电路。在控制光控制器500时，执行光控制器500的遮光率的控制。另一方面，在控制图像形成装置111时，执行由图像形成装置111形成的图像的亮度的控制。注意，光控制器500中的遮光率的控制和图像形成装置111中的图像的亮度的控制可独立地执行或者可相关地执行。此外，在考虑了环境照度测量传感器521检测的照度时透射光照度测量传感器522的测量结果仍未控制为理想照度的情况下，即，在透射光照度测量传感器522的测量结果仍未控制为理想照度的情况下，或在希望更进一步灵敏的照度控制的情况下，在监控透射光照度测量传感器522测量的值的同时控制光控制器的遮光率即可。可采用下述构造，即其中设置至少两个透射光照度测量传感器，并执行基于透过高遮光率部分的光的照度测量以及透过低遮光率部分的光的照度测量。
注意，实施例13中的透射光照度测量传感器522可适用于实施例1到10中描述的显示装置。或者，实施例13中的透射光照度测量传感器522和实施例12中的环境照度测量传感器521可彼此组合。在该情况下，通过进行各种测试，可独立地或相关地执行光控制器500中的遮光率的控制和图像形成装置111中的图像的亮度的控制。在用于右眼的光控制器和用于左眼的光控制器的每一个中，可控制要施加在第一透明电极和第二透明电极上的电压，由此可促使用于右眼的光控制器中的遮光率和用于左眼的光控制器中的遮光率的均等化。可控制第一透明电极与第二透明电极之间的电位差，或可独立地控制施加在第一透明电极上的电压和施加在第二透明电极上的电压。例如，可基于透射光照度测量传感器522的测量结果控制用于右眼的光控制器中的遮光率和用于左眼的光控制器中的遮光率。或者，可采用下述构造，即其中观看者观察穿过用于右眼的光控制器和光学装置的光的亮度和穿过用于左眼的光控制器和光学装置的光的亮度，并且观看者通过操作开关、按钮、刻度盘、滑块、旋钮或类似物执行手动控制或调整。
实施例14
实施例14是实施例3到6的变形例。
图29A、29B和29C中描述了入射到常规显示装置中的光学装置上的光与观看者看到的图像的亮度之间的关系的示意图。在图29A、29B和29C中，入射到光学装置920上的光的光谱由曲线“A”表示，针对入射到第一衍射光栅部件930上的光的波长来说的衍射效率的变化由曲线“E”表示，其称为“衍射效率变化曲线”E。同时，在想要增加观看者看到的图像的亮度的情况下，通常来说，增加包括全息衍射光栅的第一衍射光栅部件930的厚度，由此提高第一衍射光栅部件930的衍射效率。然而，在采取这种措施的情况下，衍射效率变化曲线E会具有尖锐的峰值。在包括全息衍射光栅的第一衍射光栅部件930的厚度较小且第一衍射光栅部件930的衍射效率较低的情况下的衍射效率变化曲线在图29A中由曲线“F”表示。入射到第一衍射光栅部件930上的光的峰值波长为λLS-0，则光学装置920设计成使得在图34的光束LBC中衍射效率变化曲线E的峰值和波长为λLS-0彼此一致。光束LBC代表来自图像的中心的光束(视角：0度，即，位于中心视角处的光束)，其是与观看者20的瞳孔21的光轴一致的光束。然而，在这种光学装置920中，就图34中的光束LBL或光束LBR而言，衍射效率变化曲线E的峰值会偏离波长为λLS-0(见图29B和29C)。在此，在图29A、29B和29C中，阴影区域是入射到光学装置920上的光中的对观看者看到的图像的亮度有贡献的部分。因此，作为结果，可产生其中观看者看到的图像的亮度根据图像的右侧、图像的中心和图像的左侧发生较大变化的情况，从而不可能满足图像的亮度应当尽可能均匀的要求。
在能够满足观看者看到的图像的亮度应当较高且图像的亮度应当尽可能均匀的要求的本公开内容第五构造的显示装置中：
第一A偏转部件的内部中形成有第一干涉条纹，
第一B偏转部件的内部中形成有第二干涉条纹，
第二偏转部件的内部中形成有第三干涉条纹，并且
满足关系：
且d1＝d3＝d2
或者，在包括本公开内容第五构造的显示装置的本公开内容第六构造的显示装置中：
满足关系：λ1<λ3<λ2
其中：
d1：第一干涉条纹的节距
d2：第二干涉条纹的节距
d3：第三干涉条纹的节距
λ1：入射到层压结构上并被第一A偏转部件偏转的光的峰值波长
λ2：入射到层压结构上并被第一B偏转部件偏转的光的峰值波长
λ3：被第一A偏转部件和第一B偏转部件偏转，通过全反射传播穿过层压结构内部并被第二偏转部件偏转的光的峰值波长。
通过这样指定三个全息衍射光栅所拥有的干涉条纹的倾斜角和节距之间的关系，并且通过指定被三个全息衍射光栅偏转的光的峰值波长之间的关系，可使观看者看到的图像的亮度较高并且可尽可能使图像亮度均匀。
注意，尽管不是限制性的，但优选在本公开内容第五构造的显示装置中，满足关系：
或者，优选在本公开内容第六构造的显示装置中，满足关系：
0nm<|λ3–λ1|≤40nm，且
0nm<|λ2–λ3|≤40nm。
在本公开内容第六构造的显示装置中，第一A偏转部件的衍射效率为η1，第一B偏转部件的衍射效率为η2，且第二偏转部件的衍射效率为η3，则优选满足关系：
η1/η3≥1.0，且η2/η3≥1.0，
理想为η1/η3>1.0，且η2/η3>1.0。
通过将第二偏转部件的衍射效率设为不高于第一A偏转部件和第一B偏转部件的衍射效率，理想的是设为低于第一A偏转部件和第一B偏转部件的衍射效率，可进一步促使沿层压结构的轴方向由观看者看到的图像的均匀化。更理想的是η3的值满足下面的条件：
η3≤0.25
η1的值和η2的值可相等或不同。注意，衍射效率由I1/I0表示，其中I0是入射到全息衍射光栅上的光的光强度，I1是被全息衍射光栅延伸的+1阶衍射光的光强度。此外，在本公开内容第六构造的显示装置中，第一A偏转部件的厚度为T1，第一B偏转部件的厚度为T2，第二偏转部件的厚度为T3，则优选满足关系：
1.0μm≤T1,T2≤10μm，且T1≥T3,T2≥T3
理想为T1>T3，T2>T3
通过将第二偏转部件的厚度设为不大于第一A偏转部件和第一B偏转部件的厚度，优选设为小于第一A偏转部件和第一B偏转部件的厚度，可促使沿层压结构的轴方向由观看者看到的图像的均匀化。理想的是T3的值满足下面的条件：
T3≤2.0μm
T1的值和T2的值可相等或不同。此外，在本公开内容第五构造的显示装置中或在本公开内容第六构造的显示装置中，可采用下述构造，即其中就与中心视角对应的入射光束而言，具有波长λ1的入射光(主要)被第一A偏转部件而不是被第一B偏转部件偏转，并且就与中心视角对应的入射光束而言，具有波长λ2的入射光(主要)被第一B偏转部件而不是被第一A偏转部件偏转。
具体地，入射到层压结构124上的一部分平行光满足在第一A偏转部件130A处产生衍射或反射的布拉格条件(波长、入射角、晶面节距)，但另一方面不满足在第一B偏转部件130B处产生衍射或反射的布拉格条件。此外，入射到层压结构124上的另一部分平行光满足在第一B偏转部件130B处产生衍射或反射的布拉格条件(波长、入射角、晶面节距)，但另一方面不满足在第一A偏转部件130A处产生衍射或反射的布拉格条件。因此，入射到层压结构124上的一部分平行光首先在第一A偏转部件130A处衍射或反射，但不在第一B偏转部件130B处衍射或反射，而是穿过第一B偏转部件130B。类似地，入射到层压结构124上的另一部分平行光满足在第一B偏转部件130B处最初产生衍射或反射的布拉格条件，但另一方面不满足在第一A偏转部件130A处产生衍射或反射的布拉格条件。因此，入射到层压结构124上的另一部分平行光在第一B偏转部件130B处衍射或反射，但不在第一A偏转部件130A处衍射或反射，而是穿过第一A偏转部件130A。
图27A、27B和27C中描述了用于解释入射到实施例14的显示装置中的光学装置上的光与观看者看到的图像的亮度之间的关系的示意图。在图27A、27B和27C中，入射到光学装置120上的光的光谱由曲线“A”表示，基于第一A偏转部件130A的衍射效率变化曲线由“B”表示，基于第一B偏转部件130B的衍射效率变化曲线由“C”表示，基于第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的合成衍射效率变化曲线由“D”表示。如上所述，在想要使观看者看到的图像的亮度更高的情况下，增加全息衍射光栅的厚度，由此整体上提高第一偏转部件的衍射效率。在第一偏转部件包括一个全息衍射光栅的情况下，针对入射到第一偏转部件上的光的波长来说的衍射效率变化曲线E(见图29A、29B和29C)会具有尖锐的峰值。然而，如前面所述，实施例14的光学装置设置有包括衍射特性不同的两个全息衍射光栅的第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B。结果，在入射到光学装置120上的光的峰值波长为λLS-0(＝λ3)的情况下，在基于第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的衍射效率变化曲线D的高效率部分处，图34中描述的所有光束LBC、光束LBL和光束LBR彼此重叠(见图27A、27B和27C)。具体地，入射到光学装置120上的光的光谱(见曲线“A”)的峰值(或其附近)位于基于第一A偏转部件130A的衍射效率变化曲线B中的峰值(或其附近)与基于第一B偏转部件130B的衍射效率变化曲线C中的峰值(或其附近)之间。注意，在图27A、27B和27C中，阴影区域是入射到光学装置120上的光中的对观看者看到的图像的亮度有贡献的部分。结果，防止了观看者看到的图像的亮度根据图像的右侧、图像的中心和图像的左侧发生较大变化，并且可使图像亮度尽可能均匀。
此外，图28中的图表描述了设置有第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的实施例14的光学装置中的视角与质心波长之间的关系、以及其中第一偏转部件包括一个全息衍射光栅的常规光学装置(见图34)中的视角与质心波长之间的关系。注意，在图28中，实线描述了实施例14中的结果，虚线(大致与实线重叠)描述了常规示例的结果。图28中的横坐标轴表示视角，纵坐标轴表示质心波长。注意，如图34中所述的，视角是指光束LBC(中心视角处的光束)与进入观看者的瞳孔21的光束之间形成的水平面中的角度。从图28看出，不管是包括两个全息衍射光栅的第一偏转部件还是包括一个全息衍射光栅的第一偏转部件，没有观察到质心波长的不同。换句话说，理解到，不管是包括两个全息衍射光栅的第一偏转部件还是包括一个全息衍射光栅的第一偏转部件，在获得的图像的颜色方面差别很小。
下面的表1中举例说明了
d1＝d3＝d2、λ1、λ3、λ2、η1、η2、η3、T1、T2和T3的各个值，但这些值不是限制性的。
<表1>
d1＝d3＝d2＝0.330μm
λ1＝510nm
λ3＝520nm
λ2＝540nm
η1＝0.60
η2＝0.60
η3＝0.15
T1＝3.0μm
T2＝3.0μm
T3＝1.0μm
注意，上述实施例14的显示装置和光学装置可适用于实施例3到6中描述的显示装置和光学装置。
实施例15
实施例15是实施例3到6的变形例，其涉及光学装置的组装。
第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B应当精确对准。特别是，对第一A偏转部件130A中形成的第一干涉条纹的延伸方向与第一B偏转部件130B中形成的第二干涉条纹的延伸方向之间的平行的控制或管控是重要的。对于第二A偏转部件和第二B偏转部件来说也是同样的。在实施例4中，已描述了在第一A偏转部件130A的一部分上烧灼出对准标记，在第一B偏转部件130B的一部分上也烧灼出对准标记，并且将这些偏转部件彼此粘附，使得这些对准标记彼此重叠。在实施例15中，下面将更详细地描述第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的对准。注意，尽管在下面的描述中将专门描述第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的对准，但通过用第二A偏转部件140A代替第一A偏转部件130A，用第二B偏转部件140B代替第一B偏转部件130B，也可以相同的方式描述第二A偏转部件140A和第二B偏转部件140B的对准。
图30A和30B中描述了实施例15的显示装置的层压结构从与观看者一侧相对的一侧看时的示意图和从观看者一侧看时的示意图。注意，在图30A和30B中，为了清楚描述第一干涉条纹形成区域和第二干涉条纹形成区域，第一干涉条纹形成区域和第二干涉条纹形成区域被画上阴影。
具体地，在实施例15的显示装置中，第一A偏转部件130A具有其中形成有第一干涉条纹的第一干涉条纹形成区域132，对准标记134A和134B设置在第一干涉条纹形成区域132的外部，第一B偏转部件130B具有其中形成有第二干涉条纹的第二干涉条纹形成区域136，对准标记138A和138B设置在第二干涉条纹形成区域136的外部。
具体地：
第一A偏转部件130A具有其中形成有第一干涉条纹的第一干涉条纹形成区域132，第一B偏转部件130B具有其中形成有第二干涉条纹的第二干涉条纹形成区域136，
第一A偏转部件130A在第一干涉条纹的延伸方向上在第一干涉条纹形成区域132的外部133上设置有第1A对准标记134A和第1B对准标记134B，第1A对准标记134A和第1B对准标记134B彼此相对且第一干涉条纹形成区域132位于它们之间，
第一B偏转部件130B在第二干涉条纹的延伸方向上在第二干涉条纹形成区域136的外部137上设置有第2A对准标记138A和第2B对准标记138B，第2A对准标记138A和第2B对准标记138B彼此相对且第二干涉条纹形成区域136位于它们之间，
第1A对准标记134A和第1B对准标记134B形成有与设置在第一干涉条纹形成区域132中的干涉条纹相同的干涉条纹，并且
第2A对准标记138A和第2B对准标记138B形成有与设置在第二干涉条纹形成区域136中的干涉条纹相同的干涉条纹。
此外，在实施例15的光学装置和显示装置中，第1A对准标记134A和第2A对准标记138A具有其中在完成了第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)的情况下，使第1A对准标记134A和第2A对准标记138A彼此不重叠的形状；此外，第1B对准标记134B和第2B对准标记138B具有其中在完成了第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)的情况下，使第1B对准标记134B和第2B对准标记138B彼此不重叠的形状。可选择地或者同时，第1A对准标记134A和第2A对准标记138A设置在其中在完成了第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)的情况下，使第1A对准标记134A和第2A对准标记138A彼此不重叠的位置处；此外，第1B对准标记134B和第2B对准标记138B设置在其中在完成了第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)的情况下，使第1B对准标记134B和第2B对准标记138B彼此不重叠的位置处。除此之外，第1A对准标记134A、第1B对准标记134B、第2A对准标记138A和第2B对准标记138B设置在层压结构124的端侧上。具体地，对准标记134A、134B、138A和138B的每一个的平面图形状是环形形状(指环形形状)。此外，对准标记134A、134B、138A和138B的每一个设置在干涉条纹形成区域132或136的外部上，所述外部位于与干涉条纹形成区域132或136中发射光的那一部分相对的一侧上。
更具体地，如图31A和31B中所述，第1A对准标记134A和第1B对准标记134B包含在第一A偏转部件(第一全息衍射光栅)130A的一部分(第一A偏转部件130A的端部区域133’)在XZ平面上的投影图形中，第一A偏转部件130A的所述一部分比第一干涉条纹形成区域132更位于层压结构的端侧上，并且第2A对准标记138A和第2B对准标记138B包含在第一B偏转部件(第二全息衍射光栅)130B的一部分(第一B偏转部件130B的端部区域137’)在XZ平面上的投影图形中，第一B偏转部件130B的所述一部分比第二干涉条纹形成区域136更位于层压结构的端侧上。或者，如图32A和32B中所述，第1A对准标记134A和第1B对准标记134B包含在第一干涉条纹形成区域132在XZ平面上的投影图形中，并且第2A对准标记138A和第2B对准标记138B包含在第二干涉条纹形成区域136在XZ平面上的投影图形中。
下面将参照图31A、31B、32A、32B、33A和33B描述实施例15的光学装置的组装方法，图31A、31B、32A、32B、33A和33B是用于解释第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的对准的层压结构124或类似物的示意性部分平面图。
在此，如图33A和33B中所述，实施例15的对准装置设置有：
工作台160，工作台160可在X方向、Y方向和Z方向上移动并且可在XZ平面上旋转；
第一光源(第一对准光源)161，第一光源161设置在工作台160上，并且通过第一光源161使光从设置有第一A偏转部件130A的层压结构124的端面入射到层压结构124上；
第二光源(第二对准光源)162，通过第二光源162使光从支撑体171的端面入射到支撑体171上，支撑体171用于将第一B偏转部件130B支撑在第一A偏转部件130A的上侧上；
第一成像装置(第一对准成像装置)163，第一成像装置163基于从第一光源161入射并被第1A对准标记134A衍射或反射的光，检测设置在第一A偏转部件130A上的第1A对准标记134A的光学图像，并且基于从第二光源162入射并被第2A对准标记138A衍射或反射的光，检测设置在第一B偏转部件130B中的第2A对准标记138A的光学图像；和
第二成像装置(第二对准成像装置)164，第二成像装置164基于从第一光源161入射并被第1B对准标记134B衍射或反射的光，检测设置在第一A偏转部件130A上的第1B对准标记134B的光学图像，并且基于从第二光源162入射并被第2B对准标记138B衍射或反射的光，检测设置在第一B偏转部件130B中的第2B对准标记138B的光学图像。
光从第一光源161发射，使得入射到第1A对准标记134A和第1B对准标记134B上的光被1A对准标记134A和第1B对准标记134B衍射或反射并且以出射角iout从层压结构124发射(见图33A和33B)。此外，光从第二光源162发射，使得入射到第2A对准标记138A和第2B对准标记138B上的光被2A对准标记138A和第2B对准标记138B衍射或反射并且以出射角iout从层压结构124发射(见图33A和33B)。在此，作为出射角iout的示例，可提及0度。注意，以满足获得这种状态的布拉格条件1的方式选择从第一光源161发射的光的波长和在层压结构124上的入射角即可，并且以满足获得这种状态的布拉格条件2的方式选择从第二光源162发射的光的波长和在支撑体171上的入射角即可。此外，从第一光源161发射平行光，并从第二光源162发射平行光。注意，通过选择用于发射具有同时满足布拉格条件1和布拉格条件2的光波长的光的光源和入射角，第一光源161和第二光源162可被制成为相同的平行光源。
在实施例15的光学装置的组装方法中，光学检测第1A对准标记134A和第2A对准标记138A(见图31A、32A和33A)。同时，光学检测第1B对准标记134B和第2B对准标记138B(见图31A、32A和33B)。然后，确定出连接第1A对准标记134A与第1B对准标记134B的第一直线L1，并且确定出连接第2A对准标记138A与第2B对准标记138B的第二直线L2(见图31A和32A)。接着，执行第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)，使得当第一直线L1和第二直线L2投影到虚拟平面上时第一直线L1与第二直线L2之间形成的角度θ0在预定值θPD内(见图31B和32B)。
或者，在实施例15的光学装置的组装方法中，在第一B偏转部件130B被支撑体171支撑的状态中，使光从层压结构124的端面入射到层压结构124上，光学检测被第1A对准标记134A和第1B对准标记134B衍射或反射的光，使光从支撑体171的端面入射到支撑体171上，光学检测被第2A对准标记138A和第2B对准标记138B衍射或反射的光，并且执行第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)。
在此，在实施例15的光学装置120的组装方法中，在将第一A偏转部件130A设置在层压结构124中或上的状态中，执行第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)，并将第一B偏转部件130B设置在层压结构124中或上。在该情况下，在将第一A偏转部件130A设置在层压结构124中或上的状态中，相对于第一B偏转部件130B来说，执行层压结构124的相对移动。具体地，将第一A偏转部件130A层压在层压结构124上，之后执行第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)并将第一B偏转部件130B层压在层压结构124上。此外，在实施例15的光学装置120的组装方法中，在第一B偏转部件130B被支撑体171支撑的状态中，执行第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)。
注意，如前面所述，第1A对准标记134A和第1B对准标记134B形成有与设置在第一干涉条纹形成区域132中的干涉条纹相同的干涉条纹，第2A对准标记138A和第2B对准标记138B形成有与设置在第二干涉条纹形成区域136中的干涉条纹相同的干涉条纹，使光从层压结构124的端面入射到层压结构124上，光学检测被第1A对准标记134A和第1B对准标记134B衍射或反射的光，使光从支撑体171的端面入射到支撑体171上，并且光学检测被第2A对准标记138A和第2B对准标记138B衍射或反射的光。在此，第1A对准标记134A和第2A对准标记138A具有其中在完成了第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)的情况下，使第1A对准标记134A和第2A对准标记138A彼此不重叠的形状，第1B对准标记134B和第2B对准标记138B具有其中在完成了第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)的情况下，使第1B对准标记134B和第2B对准标记138B彼此不重叠的形状。或者，第1A对准标记134A和第2A对准标记138A设置在其中在完成了第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)的情况下，使第1A对准标记134A和第2A对准标记138A彼此不重叠的位置处，第1B对准标记134B和第2B对准标记138B设置在其中在完成了第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)的情况下，使第1B对准标记134B和第2B对准标记138B彼此不重叠的位置处。
具体地，例如，构成第一偏转部件130的第一A偏转部件130A基于已知方法形成在生产基板(未描述)的第一表面上。此外，构成第一偏转部件130的第一B偏转部件130B和第二偏转部件140基于已知方法形成在生产基板的第二表面上。
然后，将形成在生产基板的第一表面上的第一A偏转部件130A转移到第一切割胶带上，从生产基板的第一表面剥离第一A偏转部件130A。接着，将转移到第一切割胶带的第一A偏转部件130A转移到层压结构124的第一表面124A上，第一A偏转部件130A粘附到层压结构124的第一表面124A，之后从第一切割胶带剥离第一A偏转部件130A。这样，可将第一A偏转部件130A设置在层压结构124的第一表面124A上。
随后，将形成在生产基板的第二表面上的第一B偏转部件130B和第二偏转部件140转移到第二切割胶带上，从生产基板的第二表面剥离第一B偏转部件130B和第二偏转部件140。第二切割胶带对应于支撑体171。此外，最初将层压结构124放置在工作台160上，第二表面124B位于上侧上。然后，其下表面上被转移有第一B偏转部件130B和第二偏转部件140的支撑体171放置在层压结构124的上侧上，从而获得其中第一B偏转部件130B面对第一A偏转部件130A的状态。图33A和33B中描述了该状态。
然后，如前面所述，光学检测第1A对准标记134A和第2A对准标记138A，并且同时光学检测第1B对准标记134B和第2B对准标记138B(见图31A、32A、33A和33B)。具体地，通过第一成像装置163成像第1A对准标记134A和第2A对准标记138A，并且，通过第二成像装置164成像第1B对准标记134B和第2B对准标记138B。然后，确定出连接第1A对准标记134A与第1B对准标记134B的第一直线L1，确定出连接第2A对准标记138A与第2B对准标记138B的第二直线L2，并且在X轴方向和Z轴方向上移动工作台160，使得当第一直线L1和第二直线L2投影到虚拟平面上时第一直线L1与第二直线L2之间形成的角度θ0在预定值θPD内，并且在XZ平面中转动工作台160，由此执行第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)(见图31B和32B)。接着，升高(在Y轴方向上移动)工作台160，将构成第一偏转部件130的第一B偏转部件130B转移到层压结构124的第二表面124B上，第一B偏转部件130B粘附到层压结构124的第二表面124B，并从第二切割胶带(支撑体171)剥离第一B偏转部件130B。
作为最大预定值θPD的示例，可提及100秒。具体地，假设其中在1度视角中以规则间隔布置有五条纵向(或垂直)线(在Z轴方向上延伸的黑线)的图像。此外，第一干涉条纹形成区域132和第二干涉条纹形成区域136的Z轴方向上的长度假设为20mm。在这种条件下，设置在第一A偏转部件130A中的第一干涉条纹的延伸方向和设置在第一B偏转部件130B中的第二干涉条纹的延伸方向设为平行于Z轴，该情形中图像的对比度假设为“1.00”。然后，相对于第一A偏转部件130A转动第一B偏转部件130B，当图像的对比度变为“0.95”时的角度θ0被确定为±50秒。通过这些结果，最大预定值θPD为100秒。
注意，即使第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B在X轴方向上和/或在Z轴方向上彼此偏离，在第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的衍射或反射中也不产生具体的变化，具体地，在被第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B衍射或反射的光的衍射或反射角度中不产生变化，因此不产生观看者所观看的图像的图像质量的劣化。另一方面，在第一A偏转部件130A与第一B偏转部件130B之间的相对位置中产生角度θ0的旋转偏差的情况下，在被第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B衍射或反射的光的衍射或反射角度中产生变化，结果导致在观看者所观看的图像中产生图像质量的劣化(图像的对比度的降低或图像的畸变)。
如上所述，在实施例15的光学装置的组装方法中，确定出连接第1A对准标记与第1B对准标记的第一直线，确定出连接第2A对准标记与第2B对准标记的第二直线，并且执行第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)，使得当第一直线和第二直线投影到虚拟平面上时第一直线与第二直线之间形成的角度在预定值内。因此，可基于简化的方法执行执行第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)。或者，在实施例15的光学装置的组装方法中，在第一B偏转部件130B被支撑体支撑的状态中，使光从层压结构的端面入射到层压结构上，光学检测被第1A对准标记和第1B对准标记衍射或反射的光，使光从支撑体的端面入射到支撑体上，光学检测被第2A对准标记和第2B对准标记衍射或反射的光，并且执行第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)。因此，可基于简化的方法执行执行第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)。此外，在实施例15的全息衍射光栅中，对准标记形成有与设置在干涉条纹形成区域中的干涉条纹相同的干涉条纹，对准标记的平面形状为环形形状，并且在实施例15的光学装置或显示装置中，在完成第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)的状态中，指定第1A对准标记、第2A对准标记、第1B对准标记和第2B对准标记的形状，或者指定这些对准标记的布局。因此，可基于简化的方法保险地且容易地执行第一A偏转部件130A和第一B偏转部件130B的相对定位(对准)。此外，实施例15的对准装置设置有：第一光源(第一对准光源)，第一光源放置在工作台上并且使光从层压结构的端面入射到设置有第一A偏转部件130A的层压结构上；第二光源(第二对准光源)，第二光源用于使光从支撑体的端面入射到支撑体上，支撑体将第一B偏转部件130B支撑在第一A偏转部件130A的上侧上，因此可安全地、精确地且容易地检测对准标记。
尽管专门基于具有实施例3中描述的构造或结构的光学装置和显示装置给出了上面的描述，但通过用第一玻璃板代替层压结构并用第二玻璃板代替支撑体，相同的描述实质上可应用于具有实施例4中描述的构造或结构的光学装置和显示装置。
尽管基于上面的实施例描述了本公开内容，但本公开内容不限于这些实施例。实施例中描述的显示装置(头戴式显示器)、图像显示装置和图像形成装置的构造或结构仅仅是示例性的，其可根据需要进行修改。例如，可在层压结构上设置表面浮雕型全息图(见美国专利No.20040062505A1)。在光学装置120中，衍射光栅部件可包括透射型衍射光栅部件，或者第一偏转部件和第二偏转部件之一可包括反射型衍射光栅部件，其余可包括透射型衍射光栅部件。或者，衍射光栅部件可以是反射型闪耀衍射光栅部件。本公开内容的显示装置还可用作立体视觉显示装置。在该情况下，将偏振板或偏振膜可拆卸地附接至光学装置，或者需要的话将偏振板或偏振膜粘附至光学装置即可。
在制造偏转部件时，两层光敏聚合物放置在彼此上，利用UV射线以不同的照射剂量照射构成下层的光敏聚合物膜和构成上层的光敏聚合物膜，由此可形成其中在热处理之后衍射光栅部件的倾斜角不同且表面处的干涉条纹的表面节距Λ彼此相等的两个衍射光栅层。结果，可控制衍射波长的宽度和效率，并且通过根据光源的波长设定衍射波长，可制造具有高亮度的光学装置。具体地，通过在365nm波长时提供大约5J的UV照射剂量的差异，可获得大约30nm的波长差。在100℃到120℃时在普通烤炉中执行热处理。
在设置第一A偏转部件和第一B偏转部件的情况下，如在实施例中已经描述的，可通过第一A偏转部件和第一B偏转部件衍射或反射相同波长的光，或者可通过第一A偏转部件和第一B偏转部件衍射或反射不同波长的光。类似地，在设置第二A偏转部件和第二B偏转部件的情况下，如在实施例中已经描述的，可通过第二A偏转部件和第二B偏转部件衍射或反射相同波长的光，或者可通过第二A偏转部件和第二B偏转部件衍射或反射不同波长的光。
如前面所述，第一偏转部件、第一A偏转部件、第一B偏转部件、第二偏转部件、第二A偏转部件和第二B偏转部件可包括一个衍射光栅层(一个光敏聚合物层)，并且可衍射或反射一个波长的光，或者可衍射或反射多个不同波长的光。此外，如前面所述，第一偏转部件、第一A偏转部件、第一B偏转部件、第二偏转部件、第二A偏转部件和第二B偏转部件可包括多个衍射光栅层(多个光敏聚合物层)，并且可衍射或反射一个波长的光，或者可衍射或反射多个不同波长的光。
具体地，可采用下述构造，即其中，例如第一A偏转部件、第一B偏转部件和第二偏转部件(或第二A偏转部件和第二B偏转部件)包括两个衍射光栅层(多个光敏聚合物层)，通过第一衍射光栅层(多个光敏聚合物层)衍射或反射红色，并且通过第二衍射光栅层(多个光敏聚合物层)衍射或反射蓝色。或者，具体地，可采用下述构造，即其中，例如第一A偏转部件和第一B偏转部件包括两个衍射光栅层(多个光敏聚合物层)，而第二A偏转部件和第二B偏转部件包括一个衍射光栅层(一个光敏聚合物层)，通过第一A偏转部件和第一B偏转部件的第一衍射光栅层(多个光敏聚合物层)衍射或反射红色，通过第二衍射光栅层(多个光敏聚合物层)衍射或反射蓝色，通过第二A偏转部件衍射或反射红色，并且通过第二B偏转部件衍射或反射蓝色。
此外，光学装置可具有其中多个层压结构层压在彼此上的结构。具体地，可采用其中第一层压结构和第二层压结构层压在彼此上的结构，第一层压结构具有下述构造，即其中，例如第一A偏转部件、第一B偏转部件和第二偏转部件包括一个衍射光栅层(一个光敏聚合物层)，并且通过该衍射光栅层(光敏聚合物层)衍射或反射绿色光，第二层压结构具有下述构造，即其中第一A偏转部件、第一B偏转部件和第二偏转部件包括两个衍射光栅层(两个光敏聚合物层)，通过第一衍射光栅层(多个光敏聚合物层)衍射或反射红色光，并且通过第二衍射光栅层(多个光敏聚合物层)衍射或反射蓝色光。
尽管实施例中描述了图像形成装置11显示单色(例如，绿色)图像，但图像形成装置11可显示彩色图像；在该情况下，例如，光源包括分别发射红色光、绿色光和蓝色光的光源。具体地，例如，分别从红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件发射的红色光、绿色光和蓝色光可通过使用光导管经历色混合和亮度均匀化，以获得白色光。
图23A和23B中描述了构成实施例9中描述的光学装置的光学装置变形例从上面看时的示意图。注意，在图23A、23B和24A中，从图示省略了光控制器。
在图23A描述的实施例中，来自光源601的光进入导光部件602(第一玻璃板121)并且施加在设置于导光部件602中的偏振分束器603上。在从光源601出射并施加在偏振分束器603上的光之中，P偏振光分量穿过偏振分束器603，而S偏振光分量被偏振分束器603反射并朝着包括LCOS作为光阀的液晶显示器(LCD)604传播。通过液晶显示器(LCD)604形成图像。由于被液晶显示器(LCD)604反射的光的偏振光分量主要包括P偏振光分量，所以被液晶显示器(LCD)604反射的光穿过偏振分束器603和605，穿过四分之一波片606，施加在反射器607上并被反射器607反射，穿过四分之一波片606，并朝着偏振分束器605传播。由于在该情形中光的偏振光分量主要包括S偏振光分量，所以光被偏振分束器605反射并朝着观看者20的瞳孔21传播。如上所述，图像形成装置包括光源601和液晶显示器(LCD)604，光学装置包括导光部件602、偏振分束器603和605、四分之一波片606和反射器607，并且偏振分束器605对应于光学装置的虚拟图像形成区域。
在图23B描述的实施例中，来自图像形成装置611的光通过导光部件612(第一玻璃板121)传播并施加在半透射镜613上，其中一部分光穿过半透射镜613，施加在反射器614上并被反射器614反射，并且再次施加在半透射镜613上，其中一部分光被半透射镜613反射并朝着观看者20的瞳孔21传播。如上所述，光学装置包括导光部件612、半透射镜613和反射器614，半透射镜613对应于光学装置的虚拟图像形成区域。
第二玻璃板122通过震动吸收层(震动缓和层、粘合剂层)123层压在导光部件612(第一玻璃板121)上。
或者，图24A和24B中描述了实施例9的显示装置的另一变形例中的光学装置从上面看时的示意图和从侧面看时的示意图。该光学装置包括六面体棱镜622(对应于第一玻璃板121)和凸透镜625。从图像形成装置621发射的光入射到棱镜622上，施加在棱镜表面623上并被棱镜表面623反射，通过棱镜622传播，施加在棱镜表面624上并被棱镜表面624反射，并且通过凸透镜625到达观看者20的瞳孔21。棱镜表面623和棱镜表面624在相反的方向上倾斜，棱镜622的平面形状是梯形，具体地是等腰梯形。棱镜表面623和624涂覆了反射镜涂层。在面对瞳孔21的那部分棱镜622的厚度(高度)设为小于4mm的人平均瞳孔直径的情况下，观看者20可以以叠加的状态观看外部环境图像和来自透镜622的虚拟图像。
注意，本公开内容可采取下面的构造。
[A01]《显示装置》
一种显示装置，包括：
(A)佩戴在观看者的头部上的框架；和
(B)安装至所述框架的图像显示装置，
其中所述图像显示装置包括：
(B-1)图像形成装置，和
(B-2)基于从所述图像形成装置发射的光形成虚拟图像的光学装置，
来自所述图像形成装置的光经由所述光学装置进入观看者的瞳孔，并且所述光学装置至少包括：
第一玻璃板，
面对所述第一玻璃板的第二玻璃板，和
夹在所述第一玻璃板与所述第二玻璃板之间的震动吸收层。
[A02]如[A01]中所述的显示装置，其中所述震动吸收层夹在所述第一玻璃板与所述第二玻璃板的整个表面之间。
[A03]如[A01]或[A02]中所述的显示装置，其中所述震动吸收层包括紫外线固化树脂或热固性树脂。
[A04]如[A01]到[A03]任一项中所述的显示装置，其中构成所述震动吸收层的材料的折射率为1.45到1.65。
[A05]如[A01]到[A04]任一项中所述的显示装置，其中所述光学装置进一步设置有偏转部件，并且
来自所述图像形成装置的光在所述偏转部件处偏转，通过全反射传播穿过包括所述第一玻璃板、所述震动吸收层和所述第二玻璃板的层压结构内部，在所述偏转部件处偏转并进入观看者的瞳孔。
[A06]如[A05]中所述的显示装置，其中所述偏转部件包括全息衍射光栅。
[A07]《第一构造》
如[A05]或[A06]中所述的显示装置，其中自观看者一侧依序设置有所述第一玻璃板和所述第二玻璃板，
所述偏转部件包括第一偏转部件和第二偏转部件，
所述第一偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域或所述第二玻璃板的区域中，
所述第二偏转部件设置在所述第一玻璃板或所述第二玻璃板中或上，并且
来自所述图像形成装置的光在所述第一偏转部件处偏转，通过全反射传播穿过包括所述第一玻璃板、所述震动吸收层和所述第二玻璃板的层压结构内部，在所述第二偏转部件处偏转并进入观看者的瞳孔。
[A08]《第二构造》
如[A05]或[A06]中所述的显示装置，其中自观看者一侧依序设置有所述第一玻璃板和所述第二玻璃板，
所述偏转部件包括第一A偏转部件、第一B偏转部件和第二偏转部件，
所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域或所述第二玻璃板的区域中，
所述第二偏转部件设置在所述第一玻璃板或所述第二玻璃板中或上，并且
来自所述图像形成装置的光在所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件处偏转，通过全反射传播穿过包括所述第一玻璃板、所述震动吸收层和所述第二玻璃板的层压结构内部，在所述第二偏转部件处偏转并进入观看者的瞳孔。
[A09]《第三A构造》
如[A05]或[A06]中所述的显示装置，其中自观看者一侧依序设置有所述第一玻璃板和所述第二玻璃板，
所述偏转部件包括第一A偏转部件、第一B偏转部件和第二偏转部件，
所述第一A偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，
所述第一B偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第二玻璃板的区域中，
所述第二偏转部件设置在所述第一玻璃板或所述第二玻璃板中或上，并且
来自所述图像形成装置的光在所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件处偏转，通过全反射传播穿过包括所述第一玻璃板、所述震动吸收层和所述第二玻璃板的层压结构内部，在所述第二偏转部件处偏转并进入观看者的瞳孔。
[A10]《第三B构造》
如[A05]或[A06]中所述的显示装置，其中自观看者一侧依序设置有所述第一玻璃板和所述第二玻璃板，
所述偏转部件包括第一偏转部件、第二A偏转部件和第二B偏转部件，
所述第一偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域或所述第二玻璃板的区域中，
所述第二A偏转部件设置在所述第一玻璃板中或上，
所述第二B偏转部件设置在所述第二玻璃板中或上，并且
来自所述图像形成装置的光在所述第一偏转部件处偏转，通过全反射传播穿过包括所述第一玻璃板、所述震动吸收层和所述第二玻璃板的层压结构内部，在所述第二A偏转部件和所述第二B偏转部件处偏转并进入观看者的瞳孔。
[A11]《第四构造》
如[A05]或[A06]中所述的显示装置，其中自观看者一侧依序设置有所述第一玻璃板和所述第二玻璃板，
所述偏转部件包括第一A偏转部件、第一B偏转部件、第二A偏转部件和第二B偏转部件，
所述第一A偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，
所述第一B偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第二玻璃板的区域中，
所述第二A偏转部件设置在所述第一玻璃板中或上，
所述第二B偏转部件设置在所述第二玻璃板中或上，并且
来自所述图像形成装置的光在所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件处偏转，通过全反射传播穿过包括所述第一玻璃板、所述震动吸收层和所述第二玻璃板的层压结构内部，在所述第二A偏转部件和所述第二B偏转部件处偏转并进入观看者的瞳孔。
[B01]如[A01]到[A11]任一项中所述的显示装置，进一步包括：
控制外部入射的外部光的量的光控制器，
其中所述光学装置中的、基于来自所述图像形成装置的光形成虚拟图像的虚拟图像形成区域与所述光控制器重叠，并且
控制所述光控制器，使得当基于从所述图像形成装置发射的光在所述虚拟图像形成区域的一部分处形成虚拟图像时，所述光控制器的虚拟图像投影区域中的遮光率高于所述光控制器的其他区域中的遮光率，所述光控制器的所述虚拟图像投影区域中包括虚拟图像在所述光控制器上的投影。
[B02]如[B01]中所述的显示装置，其中当所述光控制器操作时，假设其中包括虚拟图像在所述光控制器上的投影图像的、所述光控制器的所述虚拟图像投影区域中的遮光率为“1”，则所述光控制器的所述其他区域中的遮光率不超过0.95。
[B03]如[B01]或[B02]中所述的显示装置，其中当所述光控制器操作时，所述光控制器的所述虚拟图像投影区域中的遮光率为35％到99％。
[B04]如[B01]到[B03]任一项中所述的显示装置，其中在基于从所述图像形成装置发射的光在所述光学装置中形成虚拟图像之前，所述光控制器的所述虚拟图像投影区域中的遮光率增加。
[B05]如[B01]到[B04]任一项中所述的显示装置，其中当基于从所述图像形成装置发射的光在所述光学装置中形成一个虚拟图像，且接下来形成与所述一个虚拟图像不同的另一个虚拟图像时，与所述一个虚拟图像对应的所述光控制器的虚拟图像投影区域的面积设为S1，且与所述另一个虚拟图像对应的所述光控制器的虚拟图像投影区域的面积设为S2，则
在S2/S1<0.8或1<S2/S1的情况下，其中形成所述另一个虚拟图像的所述光控制器的所述虚拟图像投影区域是，其中包括所述另一个虚拟图像在所述光控制器上的投影图像的所述光控制器的区域，并且
在0.8≤S2/S1≤1的情况下，其中形成所述另一个虚拟图像的所述光控制器的所述虚拟图像投影区域是，其中包括所述一个虚拟图像在所述光控制器500上的投影图像的所述光控制器的区域。
[B06]如[B01]到[B05]任一项中所述的显示装置，其中当假设用于限定形成在所述光学装置中的虚拟图像的虚拟矩形时，所述光控制器的所述虚拟图像投影区域大于所述虚拟矩形。
[B07]如[B06]中所述的显示装置，其中用于限定形成在所述光学装置中的虚拟图像的所述虚拟矩形的横向方向和纵向方向上的长度设为L1-T和L1-L，所述光控制器的所述虚拟图像投影区域的形状设为矩形形状，所述矩形形状具有L2-T和L2-L的横向方向和纵向方向上的长度，则满足条件：
1.0≤L2-T/L1-T≤1.5，且
1.0≤L2-L/L1-L≤1.5。
[B08]如[B01]到[B07]任一项中所述的显示装置，其中所述光控制器包括：
第一基板，
面对所述第一基板的第二基板，
设置在所述第一基板的面对所述第二基板的相对表面上的第一透明电极，
设置在所述第二基板的面对所述第一基板的相对表面上的第二透明电极，和
夹在所述第一透明电极与所述第二透明电极之间的光控制层。
[B09]如[B08]中所述的显示装置，其中所述第一透明电极包括在第一方向上延伸的多个带状第一透明电极段，
所述第二透明电极包括在与所述第一方向不同的第二方向上延伸的多个带状第二透明电极段，并且
基于施加在所述第一透明电极段和所述第二透明电极段上的电压的控制，来执行对与所述第一透明电极段和所述第二透明电极的重叠区域对应的那一部分光控制器的遮光率的控制。
[B10]如[B01]到[B09]任一项中所述的显示装置，进一步包括：
环境照度测量传感器，所述环境照度测量传感器测量所述显示装置所处的环境中的照度，
其中基于所述环境照度测量传感器的测量结果控制所述光控制器的遮光率。
[B11]如[B01]到[B10]任一项中所述的显示装置，进一步包括：
环境照度测量传感器，所述环境照度测量传感器测量所述显示装置所处的环境中的照度，
其中基于所述环境照度测量传感器的测量结果控制由所述图像形成装置形成的图像的亮度。
[B12]如[B01]到[B11]任一项中所述的显示装置，进一步包括：
透射光照度测量传感器，所述透射光照度测量传感器基于从外部环境入射并透过所述光控制器的光来测量照度，
其中基于所述透射光照度测量传感器的测量结果控制所述光控制器的遮光率。
[B13]如[B01]到[B12]任一项中所述的显示装置，进一步包括：
透射光照度测量传感器，所述透射光照度测量传感器基于从外部环境入射并透过所述光控制器的光来测量照度，
其中基于所述透射光照度测量传感器的测量结果控制由所述图像形成装置形成的图像的亮度。
[B14]如[B12]或[B13]中所述的显示装置，其中所述透射光照度测量传感器比所述光学装置更设置在观看者一侧上。
[B15]如[B01]到[B14]任一项中所述的显示装置，其中穿过所述光控制器的光通过所述光控制器着色上理想的颜色。
[B16]如[B15]中所述的显示装置，其中通过所述光控制器将光着色的颜色是可变的。
[B17]如[B15]中所述的显示装置，其中通过所述光控制器将光着色的颜色是固定的。
[C01]《第五构造》
如[A06]中所述的显示装置，其中所述偏转部件包括第一A偏转部件、第一B偏转部件和第二偏转部件，
所述第一A偏转部件中形成有第一干涉条纹，
所述第一B偏转部件中形成有第二干涉条纹，
所述第二偏转部件中形成有第三干涉条纹，并且
满足关系：
且d1＝d3＝d2
其中：
d1：所述第一干涉条纹的节距
d2：所述第二干涉条纹的节距
d3：所述第三干涉条纹的节距。
[C02]如[C01]中所述的显示装置，其中满足关系：
[C03]《第六构造》
如[A06]中所述的显示装置，其中所述偏转部件包括第一A偏转部件、第一B偏转部件和第二偏转部件，
所述第一A偏转部件中形成有第一干涉条纹，
所述第一B偏转部件中形成有第二干涉条纹，
所述第二偏转部件中形成有第三干涉条纹，并且
满足关系：λ1<λ3<λ2
其中：
λ1：入射到所述层压结构上并被所述第一A偏转部件偏转的光的峰值
λ2：入射到所述层压结构上并被所述第一B偏转部件偏转的光的峰值
λ3：被所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件偏转，通过全反射传播穿过所述层压结构内部并被所述第二偏转部件偏转的光的峰值。
[C04]如[C03]中所述的显示装置，其中满足关系：
0nm<|λ3–λ1|≤40nm，且0nm<|λ2–λ3|≤40nm。
[C05]如[C03]或[C04]中所述的显示装置，其中所述第一A偏转部件的衍射效率设为η1，所述第一B偏转部件的衍射效率设为η2，且所述第二偏转部件的衍射效率设为η3，则满足关系：η1/η3≥1.0，且η2/η3≥1.0，优选满足关系：η3≤0.25。
[C06]如[C03]到[C05]任一项中所述的显示装置，其中所述第一A偏转部件的厚度设为T1，所述第一B偏转部件的厚度设为T2，且所述第二偏转部件的厚度设为T3，则优选满足关系：1.0μm≤T1,T2≤10μm，且T1≥T3,T2≥T3，优选满足关系：T3≤2.0μm。
[C07]如[C03]到[C06]任一项中所述的显示装置，其中所述第一干涉条纹的节距设为d1，所述第一干涉条纹的倾斜角设为
所述第二干涉条纹的节距设为d2，且所述第二干涉条纹的倾斜角设为
则满足关系：d1＝d2，且
[C08]如[C07]中所述的显示装置，其中所述第三干涉条纹的节距设为d3，所述第三干涉条纹的倾斜角设为
则满足关系：
且d1＝d2＝d3。
[C09]如[C01]到[C08]任一项中所述的显示装置，其中就与中心视角对应的入射光束而言，具有峰值波长λ1的入射光主要被所述第一A偏转部件而不是被所述第一B偏转部件偏转，并且就与中心视角对应的入射光束而言，具有峰值波长λ2的入射光主要被所述第一B偏转部件而不是被所述第一A偏转部件偏转。
[C10]如[C01]到[C09]任一项中所述的显示装置，其中所述第一A偏转部件设置在所述层压结构的一侧上的表面上，
所述第一B偏转部件设置在所述层压结构的与所述一侧上的表面相对的另一侧上的表面上，并且
所述第二偏转部件设置在所述层压结构的所述另一侧上的表面上。
[C11]如[A06]和[C01]到[C10]任一项中所述的显示装置，其中所述偏转部件包括第一A偏转部件、第一B偏转部件、第二A偏转部件和第二B偏转部件，
所述第一A偏转部件具有其中形成有第一干涉条纹的第一干涉条纹形成区域，在所述第一干涉条纹形成区域的外部上设置有对准标记，并且
所述第一B偏转部件具有其中形成有第二干涉条纹的第二干涉条纹形成区域，在所述第二干涉条纹形成区域的外部上设置有对准标记。
[D01]如[A06]和[C01]到[C09]任一项中所述的显示装置，其中所述偏转部件包括第一A偏转部件、第一B偏转部件、第二A偏转部件和第二B偏转部件，
所述第一A偏转部件具有其中形成有第一干涉条纹的第一干涉条纹形成区域，
所述第一B偏转部件具有其中形成有第二干涉条纹的第二干涉条纹形成区域，
所述第一A偏转部件在所述第一干涉条纹的延伸方向上在所述第一干涉条纹形成区域的外部上设置有第1A对准标记和第1B对准标记，所述第1A对准标记和所述第1B对准标记彼此相对且所述第一干涉条纹形成区域位于它们之间，
所述第一B偏转部件在所述第二干涉条纹的延伸方向上在所述第二干涉条纹形成区域的外部上设置有第2A对准标记和第2B对准标记，所述第2A对准标记和所述第2B对准标记彼此相对且所述第二干涉条纹形成区域位于它们之间，
所述第1A对准标记和所述第1B对准标记形成有与设置在所述第一干涉条纹形成区域中的干涉条纹相同的干涉条纹，
所述第2A对准标记和所述第2B对准标记形成有与设置在所述第二干涉条纹形成区域中的干涉条纹相同的干涉条纹，
所述第1A对准标记和所述第2A对准标记具有其中在完成了所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件的相对定位(对准)的情况下，使所述第1A对准标记和所述第2A对准标记彼此不重叠的形状，并且所述第1B对准标记和所述第2B对准标记具有其中在完成了所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件的相对定位(对准)的情况下，使所述第1B对准标记和所述第2B对准标记彼此不重叠的形状，或者，
所述第1A对准标记和所述第2A对准标记设置在其中在完成了所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件的相对定位(对准)的情况下，使所述第1A对准标记和所述第2A对准标记彼此不重叠的位置处，并且所述第1B对准标记和所述第2B对准标记设置在其中在完成了所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件的相对定位(对准)的情况下，使所述第1B对准标记和所述第2B对准标记彼此不重叠的位置处。
[D02]如[D01]中所述的显示装置，其中所述第1A对准标记、所述第1B对准标记、所述第2A对准标记和所述第2B对准标记设置在所述层压结构的端侧上。
[E01]《全息衍射光栅》
一种全息衍射光栅，所述全息衍射光栅具有其中形成有干涉条纹的干涉条纹形成区域，
其中在所述干涉条纹的延伸方向上在所述干涉条纹形成区域的外部上设置有两个对准标记，所述两个对准标记彼此相对且所述干涉条纹形成区域位于它们之间，
每个对准标记形成有与设置在所述干涉条纹形成区域中的干涉条纹相同的干涉条纹，并且
每个对准标记的平面形状是环形形状。
[E02]如[E01]中所述的全息衍射光栅，其中每个对准标记设置在所述干涉条纹形成区域的外部上，所述干涉条纹形成区域的外部位于与所述干涉条纹形成区域中发射光的那一部分相对的一侧上。
[F01]《对准装置》
一种对准装置，包括：
工作台，所述工作台在X方向、Y方向和Z方向上是可移动的并且在XZ平面上是可旋转的；
第一光源(第一对准光源)，所述第一光源放置在所述工作台上，并且通过所述第一光源使光从设置有第一A偏转部件的层压结构的端面入射到所述层压结构上；
第二光源(第二对准光源)，通过所述第二光源使光从支撑体的端面入射到所述支撑体上，所述支撑体用于将第一B偏转部件支撑在所述第一A偏转部件的上侧上；
第一成像装置，所述第一成像装置基于从所述第一光源入射并被设置在所述第一A偏转部件上的第1A对准标记衍射或反射的光，检测所述第1A对准标记的光学图像，并且基于从所述第二光源入射并被设置在所述第一B偏转部件上的第2A对准标记衍射或反射的光，检测所述第2A对准标记的光学图像；和
第二成像装置，所述第二成像装置基于从所述第一光源入射并被设置在所述第一A偏转部件上的第1B对准标记衍射或反射的光，检测所述第1B对准标记的光学图像，并且基于从所述第二光源入射并被设置在所述第一B偏转部件上的第2B对准标记衍射或反射的光，检测所述第2B对准标记的光学图像。
[G01]《组装光学装置的方法》
一种组装[D01]或[D02]中所述的光学装置的方法，所述方法包括：
光学检测第1A对准标记和第2A对准标记，并且光学检测第1B对准标记和第2B对准标记；
确定出连接所述第1A对准标记与所述第1B对准标记的第一直线，并且确定出连接所述第2A对准标记与所述第2B对准标记的第二直线；和
执行第一A偏转部件和第一B偏转部件的相对定位(对准)，使得当所述第一直线和所述第二直线投影到虚拟平面上时所述第一直线与所述第二直线之间形成的角度在预定值内。
[G02]《组装光学装置的方法》
一种组装[D01]或[D02]中所述的光学装置的方法，其中第1A对准标记和第1B对准标记形成有与设置在第一干涉条纹形成区域中的干涉条纹相同的干涉条纹，
第2A对准标记和第2B对准标记形成有与设置在第二干涉条纹形成区域中的干涉条纹相同的干涉条纹，
在第一B偏转部件被支撑体支撑的状态中，使光从层压结构的端面入射到所述层压结构上，光学检测被所述第1A对准标记和所述第1B对准标记衍射或反射的光，使光从所述支撑体的端面入射到所述支撑体上，光学检测被所述第2A对准标记和所述第2B对准标记衍射或反射的光，并且执行第一A偏转部件和所述第一B偏转部件的相对定位(对准)。
[G03]如[G01]或[G02]中所述的组装光学装置的方法，其中在将所述第一A偏转部件设置在所述层压结构中或上的状态中，执行所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件的相对定位(对准)，并将所述第一B偏转部件设置在所述层压结构中或上。
[G04]如[G03]中所述的组装光学装置的方法，其中在将所述第一A偏转部件设置在所述层压结构中或上的状态中，相对于所述第一B偏转部件来说，执行所述层压结构的相对移动。
[G05]如[G03]或[G04]中所述的组装光学装置的方法，其中在将所述第一A偏转部件层压或形成在所述层压结构上之后执行所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件的相对定位(对准)，并将所述第一B偏转部件层压在所述层压结构上。
[G06]如[G01]到[G05]任一项中所述的组装光学装置的方法，其中在所述第一B偏转部件被支撑体支撑的状态中，执行所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件的相对定位(对准)。
[G07]如[G06]中所述的组装光学装置的方法，其中所述第1A对准标记和所述第1B对准标记形成有与设置在第一干涉条纹形成区域中的干涉条纹相同的干涉条纹，
所述第2A对准标记和所述第2B对准标记形成有与设置在第二干涉条纹形成区域中的干涉条纹相同的干涉条纹，
使光从层压结构的端面入射到所述层压结构上，光学检测被所述第1A对准标记和所述第1B对准标记衍射或反射的光，并且使光从支撑体的端面入射到所述支撑体上，光学检测被所述第2A对准标记和所述第2B对准标记衍射或反射的光。
[G08]如[G07]中所述的组装光学装置的方法，其中所述第1A对准标记和所述第2A对准标记具有其中在完成了所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件的相对定位(对准)的情况下，使所述第1A对准标记和所述第2A对准标记彼此不重叠的形状，并且所述第1B对准标记和所述第2B对准标记具有其中在完成了所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件的相对定位(对准)的情况下，使所述第1B对准标记和所述第2B对准标记彼此不重叠的形状。
[G09]如[G07]中所述的组装光学装置的方法，其中所述第1A对准标记和所述第2A对准标记设置在其中在完成了所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件的相对定位(对准)的情况下，使所述第1A对准标记和所述第2A对准标记彼此不重叠的位置处，并且所述第1B对准标记和所述第2B对准标记设置在其中在完成了所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件的相对定位(对准)的情况下，使所述第1B对准标记和所述第2B对准标记彼此不重叠的位置处。
[G10]如[G01]到[G09]任一项中所述的组装光学装置的方法，其中通过第一成像装置成像所述第1A对准标记和所述第2A对准标记138A，并且通过第二成像装置成像所述第1B对准标记和所述第2B对准标记。
[G11]如[G01]到[G10]任一项中所述的组装光学装置的方法，其中所述第1A对准标记、所述第1B对准标记、所述第2A对准标记和所述第2B对准标记设置在层压结构124的端侧上。
[G12]如[G01]到[G11]任一项中所述的组装光学装置的方法，其中所述预定值的最大值为100秒。
[H01]《光学装置：第一模式》
一种光学装置，所述光学装置将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔，所述光学装置包括：
第一玻璃板；
第二玻璃板；
第一A偏转部件；
第一B偏转部件；和
第二偏转部件，
其中所述第一A偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，
所述第一B偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第二玻璃板的区域中，
所述第二偏转部件设置在所述第一玻璃板或所述第二玻璃板中或上，
所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件彼此对准，并且
所述第一玻璃板和所述第二玻璃板通过震动吸收层层压在彼此上。
[H02]《光学装置：第二模式》
一种光学装置，所述光学装置将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔，所述光学装置包括：
第一玻璃板；
第二玻璃板；
第一偏转部件；
第二A偏转部件；和
第二B偏转部件，
其中所述第一偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域或所述第二玻璃板的区域中，
所述第二A偏转部件设置在所述第一玻璃板中或上，
所述第二B偏转部件设置在所述第二玻璃板中或上，
所述第二A偏转部件和所述第二B偏转部件彼此对准，并且
所述第一玻璃板和所述第二玻璃板通过震动吸收层层压在彼此上。
[H03]《光学装置：第三模式》
一种光学装置，所述光学装置将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔，所述光学装置包括：
第一玻璃板；
第二玻璃板；
第一A偏转部件；
第一B偏转部件；
第二A偏转部件；和
第二B偏转部件，
其中所述第一A偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，
所述第一B偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第二玻璃板的区域中，
所述第二A偏转部件设置在所述第一玻璃板中或上，
所述第二B偏转部件设置在所述第二玻璃板中或上，
所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件彼此对准，所述第二A偏转部件和所述第二B偏转部件彼此对准，并且
所述第一玻璃板和所述第二玻璃板通过震动吸收层层压在彼此上。
[J01]《制造光学装置的方法：第一模式》
一种制造光学装置的方法，所述光学装置将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔，所述方法包括下述步骤：
制备第一玻璃板和第二玻璃板，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板具有下述构造，即其中第一A偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，第一B偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第二玻璃板的区域中，并且第二偏转部件设置在所述第一玻璃板或所述第二玻璃板中或上；以及
将所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件对准，并通过震动吸收层将所述第一玻璃板和所述第二玻璃板层压在彼此上。
[J02]《制造光学装置的方法：第二模式》
一种制造光学装置的方法，所述光学装置将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔，所述方法包括下述步骤：
制备第一玻璃板和第二玻璃板，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板具有下述构造，即其中第一偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，第二A偏转部件设置在所述第一玻璃板中或上，并且第二B偏转部件设置在所述第二玻璃板中或上；以及
将所述第二A偏转部件和所述第二B偏转部件对准，并通过震动吸收层将所述第一玻璃板和所述第二玻璃板层压在彼此上。
[J03]《制造光学装置的方法：第三模式》
一种制造光学装置的方法，所述光学装置将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔，所述方法包括下述步骤：
制备第一玻璃板和第二玻璃板，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板具有下述构造，即其中第一A偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，第一B偏转部件设置在其中来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第二玻璃板的区域中，第二A偏转部件设置在所述第一玻璃板中或上，并且所述第二B偏转部件设置在所述第二玻璃板中或上；以及
将所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件对准并将所述第二A偏转部件和所述第二B偏转部件对准，并且通过位于所述第一玻璃板与所述第二玻璃板之间的震动吸收层将所述第一玻璃板和所述第二玻璃板层压在彼此上。
[参考标记列表]
10…框架，10’…鼻托，11…前框部分，11’…前框部分的中心部，12…铰链，13…镜脚部分，14…脚套部分，15…配线(信号线、电源线等)，16…耳机部分，16’…耳机部分配线，17…成像装置，18…控制装置(控制电路、控制部件)，18A…图像信息存储装置，19…附接部件，20…观看者，21…瞳孔，100，200，300…图像显示装置，111…图像形成装置，112…光学系统(准直光学系统)，113…外壳，114…开口，115…有机EL图像形成装置，116…凸透镜，117…光源，118A…凸透镜，118B…全反射镜，119…扫描部件(MEMS镜)，120，220，320，330…光学装置，121…第一玻璃板，121A…第一玻璃板的第一表面，121B…第一玻璃板的第二表面，122…第二玻璃板，122A…第二玻璃板的第一表面，122B…第二玻璃板的第二表面，122’…第二玻璃板的部分，123…震动吸收层(震动缓和层、粘合剂层)，124…层压结构，124A…层压结构的第一表面，124B…层压结构的第二表面，125…透明保护部件，126…密封部件，130，230…第一偏转部件，130A…第一A偏转部件，130B…第一B偏转部件，131…第一衍射光栅部件，132…第一干涉条纹形成区域，133…第一干涉条纹形成区域外部的区域，134A…第1A对准标记，134B…第1B对准标记，136…第二干涉条纹形成区域，137…第二干涉条纹形成区域外部的区域，138A…第2A对准标记，138B…第2B对准标记，140，240…第二偏转部件(虚拟图像形成区域)，140A…第二A偏转部件，140B…第二B偏转部件，141…第二衍射光栅部件，160…工作台，161…对准装置中的第一光源(第一对准光源)，162…对准装置中的第二光源(第二对准光源)，163…第一成像装置(第一对准成像装置)，164…第二成像装置(第二对准成像装置)，171…支撑体，321…透明部件，331…半透射镜，401，402…遮光部件，500…光控制器，501…第一基板(还充当透明保护部件)，502…第一透明电极，502A…第一透明电极段，503…第二基板，504…第二透明电极，504A…第二透明电极段，505…光控制层，505A…WO3层，505B…Ta2O5层，505C…IrXSn1-XO层，506…保护层，507…密封材料，508…其中光控制器的遮光率进行变化的最小单位区域，511…虚拟图像投影区域，512…光控制器的其他区域，513…虚拟矩形，521…环境照度测量传感器，522…透射光照度测量传感器，601…光源，602…导光部件，603，605…偏振分束器，604…液晶显示器，606…四分之一波片，607…反射器，611…图像形成装置，612…导光部件，613…半透射镜，614…反射器，621…图像形成装置，622…棱镜，623，624…棱镜表面，625…凸透镜。
Claims (11)
1.一种显示装置，包括：
(A)佩戴在观看者的头部上的框架；和
(B)安装至所述框架的图像显示装置，
其中所述图像显示装置包括：
(B-1)图像形成装置，和
(B-2)光学装置，其基于从所述图像形成装置发射的光形成虚拟图像，来自所述图像形成装置的光经由所述光学装置进入所述观看者的瞳孔，并且所述光学装置至少包括：
第一玻璃板，
面对所述第一玻璃板的第二玻璃板，
夹在所述第一玻璃板与所述第二玻璃板之间的震动吸收层，和
偏转部件，所述偏转部件包括第一A偏转部件、第一B偏转部件和第二偏转部件，其中所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域或所述第二玻璃板的区域中，所述第二偏转部件设置在所述第一玻璃板或所述第二玻璃板中或上，并且来自所述图像形成装置的光在所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件处偏转，在包括所述第一玻璃板、所述震动吸收层和所述第二玻璃板的层压结构的内部通过全反射传播，在所述第二偏转部件处偏转并进入所述观看者的瞳孔，并且所述第一A偏转部件、第一B偏转部件和第二偏转部件中分别形成有第一、第二和第三干涉条纹，其中
满足关系：
且d1＝d3＝d2，其中
和
分别是所述第一、第二和第三干涉条纹的倾斜角，d1、d3和d2分别是所述第一、第二和第三干涉条纹的节距，或者
满足关系：λ1<λ3<λ2，其中λ1是入射到所述层压结构上并被所述第一A偏转部件偏转的光的峰值波长，λ2是入射到所述层压结构上并被所述第一B偏转部件偏转的光的峰值波长，并且λ3是被所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件偏转、通过全反射传播穿过所述层压结构并被所述第二偏转部件偏转的光的峰值波长。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中所述震动吸收层夹在所述第一玻璃板与所述第二玻璃板的整个表面之间。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中所述震动吸收层包括紫外线固化树脂或热固性树脂。
4.如权利要求1所述的显示装置，其中构成所述震动吸收层的材料具有1.45到1.65的折射率。
5.如权利要求1所述的显示装置，其中所述偏转部件包括全息衍射光栅。
6.如权利要求1所述的显示装置，其中自观看者一侧依序设置有所述第一玻璃板和所述第二玻璃板，
所述第一A偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，
所述第一B偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第二玻璃板的区域中。
7.如权利要求1所述的显示装置，其中自观看者一侧依序设置有所述第一玻璃板和所述第二玻璃板，
所述第二偏转部件包括第二A偏转部件和第二B偏转部件，
所述第二A偏转部件设置在所述第一玻璃板中或上，
所述第二B偏转部件设置在所述第二玻璃板中或上，并且
来自所述图像形成装置的光在所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件处偏转，在包括所述第一玻璃板、所述震动吸收层和所述第二玻璃板的层压结构的内部通过全反射传播，在所述第二A偏转部件和所述第二B偏转部件处偏转并进入所述观看者的瞳孔。
8.一种光学装置，其将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔，所述光学装置包括：
第一玻璃板；
第二玻璃板；
第一A偏转部件；
第一B偏转部件；和
第二偏转部件，
其中所述第一A偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，
所述第一B偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第二玻璃板的区域中，
所述第二偏转部件设置在所述第一玻璃板或所述第二玻璃板中或上，
所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件彼此对准，
所述第一玻璃板和所述第二玻璃板通过震动吸收层彼此层压，以形成层压结构，并且
所述第一A偏转部件、第一B偏转部件和第二偏转部件中分别形成有第一、第二和第三干涉条纹，其中
满足关系：
且d1＝d3＝d2，其中
和
分别是所述第一、第二和第三干涉条纹的倾斜角，d1、d3和d2分别是所述第一、第二和第三干涉条纹的节距，或者
满足关系：λ1<λ3<λ2，其中λ1是入射到所述层压结构上并被所述第一A偏转部件偏转的光的峰值波长，λ2是入射到所述层压结构上并被所述第一B偏转部件偏转的光的峰值波长，并且λ3分别是被所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件偏转、通过全反射传播穿过所述层压结构并被第二偏转部件偏转的光的峰值波长。
9.如权利要求8所述的光学装置，其中所述第二偏转部件包括：
第二A偏转部件；和
第二B偏转部件，其中
所述第二A偏转部件设置在所述第一玻璃板中或上，
所述第二B偏转部件设置在所述第二玻璃板中或上，并且
所述第二A偏转部件和所述第二B偏转部件彼此对准。
10.一种制造光学装置的方法，所述光学装置将来自图像形成装置的光引导至观看者的瞳孔，所述方法包括下述步骤：
制备第一玻璃板和第二玻璃板，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板具有下述构造，即，其中第一A偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第一玻璃板的区域中，第一B偏转部件设置在来自所述图像形成装置的光所要进入的所述第二玻璃板的区域中，并且第二偏转部件设置在所述第一玻璃板或所述第二玻璃板中或上；以及
将所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件对准，并通过震动吸收层将所述第一玻璃板和所述第二玻璃板彼此层压以形成层压结构,所述第一A偏转部件、第一B偏转部件和第二偏转部件中分别形成有第一、第二和第三干涉条纹，其中
满足关系：
且d1＝d3＝d2，其中
和
分别是所述第一、第二和第三干涉条纹的倾斜角，d1、d3和d2分别是所述第一、第二和第三干涉条纹的节距，或者
满足关系：λ1<λ3<λ2，其中λ1是入射到所述层压结构上并被所述第一A偏转部件偏转的光的峰值波长，λ2是入射到所述层压结构上并被所述第一B偏转部件偏转的光的峰值波长，并且λ3是被所述第一A偏转部件和所述第一B偏转部件偏转、通过全反射传播穿过所述层压结构并被第二偏转部件偏转的光的峰值波长。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述第二偏转部件包括：
第二A偏转部件，设置在所述第一玻璃板中或上，和
第二B偏转部件，设置在所述第二玻璃板中或上。
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