專利名稱：頭部安裝型顯示器及其光學(xué)位置調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及頭部安裝型顯示器(HMD)以及頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)日本專利早期公開號(hào)2006-162767，公知一種虛像顯示裝置(影像顯示裝置)，其被設(shè)計(jì)用于允許觀察者通過虛像光學(xué)系統(tǒng)將由影像形成裝置形成的二維影像作為放大虛像觀察。如圖1所示的概念圖所示，影像顯示裝置100包括影像形成裝置111、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)112以及光學(xué)裝置(導(dǎo)光部分)120。影像形成裝置111包括布置為二維矩陣的多個(gè)像素。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)112將從影像形成裝置111的像素發(fā)出的的光定形為平行光束。光學(xué)裝置120接收被準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)112定形為平行光束的光，導(dǎo)引其中的光束，并將光束出射。光學(xué)裝置120包括光導(dǎo)板121、第一偏轉(zhuǎn)部分130 (例如，由單層反光膜制成)以及第二偏轉(zhuǎn)部分140(例如，由具有多層層疊結(jié)構(gòu)的多層反光膜制成)。光導(dǎo)板121使入射光通過全發(fā)射在其中傳播并出射。第一偏轉(zhuǎn)部分130反射光導(dǎo)板121上的入射光，使得入射光在光導(dǎo)板121中被全反射。第二偏轉(zhuǎn)部分140使得通過全反射在光導(dǎo)板121中傳播的光從光導(dǎo)板 121出射。當(dāng)被使用以構(gòu)成HMD時(shí)，如上構(gòu)造的影像顯示裝置100有助于減小HMD的重量及尺寸?？商娲兀鐝娜毡緦＠缙诠_號(hào)2007-94175可知一種使用全息衍射光柵的虛像顯示裝置(影像顯示裝置)，其被設(shè)計(jì)成允許觀察者通過虛像光學(xué)系統(tǒng)將由影像形成裝置形成的二維影像作為放大的虛像觀察。如圖12A及圖12B中所示的概念圖所示，影像顯示裝置300基本上包括影像形成裝置111、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)112以及適于接收在影像形成裝置111上顯示以顯示影像的光并將其導(dǎo)引到觀察者的眼部41的光學(xué)裝置(導(dǎo)光部分)320。這里，光學(xué)裝置320包括光導(dǎo)板 321以及分別由設(shè)置在光導(dǎo)板321上的反射型體積全息衍射光柵構(gòu)成的第一及第二衍射光柵構(gòu)件330及340。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)112接收從影像形成裝置111的像素發(fā)出的光，并將其成形為平行光束，其然后其被光導(dǎo)板321接收。平行光束擊中光導(dǎo)板321的第一表面322，并從其出射。另一方面，第一及第二衍射光柵構(gòu)件330及340被安裝至光導(dǎo)板321的與其第一表面322平行的第二表面323。還可替代地，從日本專利早期公開號(hào)Hei 08-322004以及Hei 08-211332可知一種立體顯示器，其被設(shè)計(jì)成在顯示部分的顯示表面上顯示影像，使得其可以立體方式被觀察。在日本專利早期公開號(hào)Hei 08-322004中公開的立體顯示裝置包括適于將顯示在顯示裝置上的影像以電氣方式水平地移動(dòng)以使輻輳角實(shí)時(shí)地與可見性大致相符的部分。另一方面，在日本專利早期公開號(hào)Hei 08-211332中公開的立體影像再現(xiàn)裝置被設(shè)計(jì)成利用雙目視差來提供立體影像，并包括輻輳角選擇部分以及控制部分。輻輳角選擇部分設(shè)定用于觀察再現(xiàn)影像的輻輳角。控制部分基于與選擇的輻輳角相關(guān)的信息來對(duì)左右影像的相對(duì)再現(xiàn)位置進(jìn)行控制。

發(fā)明內(nèi)容
此外，如果觀察者如圖21A及圖21B所示重復(fù)地頻繁戴上及摘下框架1010，則邊撐部分1013例如會(huì)沿箭頭A所示的方向張開。這使得框架1010的前部1011沿箭頭B所示的方向變形。在這種情況下，由從光學(xué)裝置120或320發(fā)出的光所形成的影像(虛像)的空間位置(虛像位置)會(huì)發(fā)生變化。具體在雙目可視式頭部安裝型顯示器的情況下，上述情況會(huì)使左右影像的輻輳角發(fā)生變化。這會(huì)導(dǎo)致距虛像的預(yù)設(shè)空間距離的差異，由此導(dǎo)致觀察者在觀察時(shí)產(chǎn)生疲勞。換言之，在圖21B中，在左右虛像屏幕的預(yù)設(shè)中心彼此相交的空間位置為“C”的情況下，左右虛像屏幕的中心彼此相交的空間位置會(huì)因框架1010的前部1011的變形而移動(dòng)至“D”，由此導(dǎo)致形成更大的輻輳角。應(yīng)當(dāng)注意，上述輻輳角的變化例如也會(huì)因雙目可視式頭部安裝型顯示器受到碰撞或其隨時(shí)間經(jīng)過發(fā)生的變化而發(fā)生。另一方面，在制造雙目可視式頭部安裝型顯示器的過程中，也需要對(duì)用于左右眼的兩個(gè)影像顯示裝置100或300進(jìn)行光學(xué)調(diào)整。換言之，需要對(duì)兩個(gè)影像顯示裝置100或 300的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整以提供理想的影像。但是，上述調(diào)整通常難以實(shí)現(xiàn)。日本專利早期公開號(hào)Hei 08-322004以及Hei 08-211332并未揭示任何具體的方法來在上述雙目可視式頭部安裝型顯示器中的兩個(gè)影像顯示裝置100或300的相對(duì)位置因各種原因產(chǎn)生變化的情況下或在組裝雙目可視式頭部安裝型顯示器期間對(duì)該相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整。著眼于此，希望提供一種方法，以方便地在兩個(gè)影像顯示裝置的相對(duì)位置因各種原因產(chǎn)生變化的情況下或在組裝雙目可視式頭部安裝型顯示器以及頭部安裝型顯示器期間對(duì)雙目可視式頭部安裝型顯示器中兩個(gè)影像顯示裝置上顯示的兩個(gè)影像的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)第一至第四實(shí)施例的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法意在用于包括以下構(gòu)件的頭部安裝型顯示器(雙目可視式頭部安裝型顯示器)中(a)戴在觀察者頭部上的眼鏡型框架，以及(b)安裝至框架的用于左眼和右眼的兩個(gè)影像顯示裝置，其中每一個(gè)影像顯示裝置均包括(A)影像形成裝置，以及(B)適于對(duì)從影像形成裝置出射的光進(jìn)行接收、引導(dǎo)以及出射的光學(xué)裝置。在根據(jù)第一實(shí)施例的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法(以下或稱為本發(fā)明根據(jù)第一實(shí)施例的方法)中，對(duì)向構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的影像形成裝置供應(yīng)的影像信號(hào)(輸入影像信號(hào)或輸入影像數(shù)據(jù))進(jìn)行控制，由此對(duì)在構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的光學(xué)裝置上顯示的影像的位置進(jìn)行控制，并對(duì)兩個(gè)影像的相互位置進(jìn)行調(diào)整。在根據(jù)第二實(shí)施例的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法(以下或稱為本發(fā)明根據(jù)第二實(shí)施例的方法)中，首先，利用相關(guān)成像裝置來獲得在各個(gè)光學(xué)裝置上顯示的影像。然后，確定由各個(gè)成像裝置獲得的影像相對(duì)于基準(zhǔn)位置的偏移。最后，為了消除所述偏移，對(duì)向構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的影像形成裝置供應(yīng)的影像信號(hào)(輸入影像信號(hào)或輸入影像數(shù)據(jù))進(jìn)行控制，從而對(duì)兩個(gè)影像的相互位置進(jìn)行調(diào)整。此外，在根據(jù)第三實(shí)施例的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法(以下或稱為本發(fā)明根據(jù)第三實(shí)施例的方法)中，對(duì)向構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的影像形成裝置供應(yīng)的影像信號(hào)(輸入影像信號(hào)或輸入影像數(shù)據(jù))進(jìn)行控制，由此對(duì)在構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的所述光學(xué)裝置上顯示的影像的位置進(jìn)行控制，從而對(duì)兩個(gè)影像的相互位置進(jìn)行調(diào)整。此外，基于從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離，進(jìn)一步對(duì)向構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的影像形成裝置供應(yīng)的影像信號(hào)(輸入影像信號(hào)或輸入影像數(shù)據(jù))進(jìn)行控制，由此與從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離對(duì)應(yīng)地對(duì)輻輳角進(jìn)行調(diào)整。此外，在根據(jù)第四實(shí)施例的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法(以下或稱為本發(fā)明根據(jù)第四實(shí)施例的方法)中，首先，利用相關(guān)成像裝置來獲得在各個(gè)光學(xué)裝置上顯示的影像。然后，確定由各個(gè)成像裝置獲得的影像相對(duì)于基準(zhǔn)位置的偏移。然后，為消除所述偏移、對(duì)向構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的影像形成裝置供應(yīng)的影像信號(hào)(輸入影像信號(hào)或輸入影像數(shù)據(jù))進(jìn)行控制，從而對(duì)兩個(gè)影像的相互位置進(jìn)行調(diào)整。此外，基于從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離，進(jìn)一步對(duì)向構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的影像形成裝置供應(yīng)的所述影像信號(hào)進(jìn)行控制，由此與從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離對(duì)應(yīng)地對(duì)輻輳角進(jìn)行調(diào)整。應(yīng)當(dāng)注意，在根據(jù)本發(fā)明的第一或第三實(shí)施例的方法中，為了方便，將供應(yīng)至影像形成裝置以調(diào)整兩個(gè)影像的相互位置的影像信號(hào)(輸入影像信號(hào)或輸入影像數(shù)據(jù))稱為 “第一影像信號(hào)”。此外，在根據(jù)本發(fā)明的第二或第四實(shí)施例的方法中，利用相關(guān)的成像裝置來拍攝在各個(gè)光學(xué)裝置上顯示的影像。此時(shí)供應(yīng)至影像形成裝置以獲得影像的影像信號(hào)也是“第一影像信號(hào)”。此外，在根據(jù)本發(fā)明的第三或第四實(shí)施例的方法中，為了方便，將供應(yīng)至構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的影像形成裝置并基于從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離而被控制的影像信號(hào)(輸入影像信號(hào)或輸入影像數(shù)據(jù))稱為“第二影像信號(hào)”。在根據(jù)本發(fā)明的第三或第四實(shí)施例的方法中，由第一影像信號(hào)控制以及由第二影像信號(hào)控制的影像顯示裝置可以是相同或不同的影像顯示裝置。此外，在根據(jù)本發(fā)明的第一至第四實(shí)施例的方法中，由第一影像信號(hào)控制的影像顯示裝置可以是兩個(gè)影像顯示裝置，且由第二影像信號(hào)控制的影像顯示裝置可以是兩個(gè)影像顯示裝置。在根據(jù)本發(fā)明的第一至第四實(shí)施例的方法中，對(duì)向構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的影像形成裝置供應(yīng)的第一影像信號(hào)進(jìn)行控制，由此控制在構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的光學(xué)裝置上顯示的影像的位置，從而對(duì)兩個(gè)影像的相互位置進(jìn)行調(diào)整。由此能夠?qū)τ糜谧笱酆陀已鄣膬蓚€(gè)影像顯示裝置進(jìn)行光學(xué)調(diào)整，換言之，能夠方便地調(diào)整兩個(gè)影像顯示裝置的光學(xué)位置以例如在制造雙目可視式頭部安裝型顯示器期間提供理想的影像。此外，無需使用任意具體部件或機(jī)械調(diào)整就可對(duì)兩個(gè)影像顯示裝置的相互光學(xué)位置進(jìn)行調(diào)整，由此有利于減少頭部安裝型顯示器的制造步驟數(shù)量，并降低制造成本。此外，能夠方便地響應(yīng)兩個(gè)影像顯示裝置的相互光學(xué)位置隨時(shí)間的變化，由此有利于大大降低調(diào)整成本及調(diào)整時(shí)間。換言之，能夠以電氣方式允許對(duì)頭部安裝型顯示器的組裝誤差以及兩個(gè)影像裝置裝置的相互光學(xué)位置隨時(shí)間的變化，由此提供上述有利的效果。此外，能夠根據(jù)使用的位置及條件立即改變距由兩個(gè)光學(xué)裝置所形成的虛像的距離。此外，觀察者可主動(dòng)或被動(dòng)地改變與虛像的距離，由此允許觀察者在舒適的距離觀察虛像。此外，頭部安裝型顯示器包括影像顯
7示裝置，由此有利于減小頭部安裝型顯示器的重量及尺寸，并大大降低在佩戴頭部安裝型顯示器時(shí)的不舒適感。


圖1是示例1中頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置的概念圖；圖2是示意性示出構(gòu)成示例1中頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置的光導(dǎo)板中的光的傳播的視圖；圖3是從上方觀察的示例1中頭部安裝型顯示器的示意圖；圖4是從側(cè)方觀察的示例1中頭部安裝型顯示器的示意圖；圖5是從前方觀察的示例1中頭部安裝型顯示器的示意圖；圖6是從上方觀察佩戴在觀察者頭部上的示例1中的頭部安裝型顯示器的視圖 (僅示出影像顯示裝置而未示出框架)；圖7是在使用時(shí)示例1中的頭部安裝型顯示器的概念圖；圖8是在使用時(shí)示例1中的頭部安裝型顯示器的概念圖；圖9A至圖9C是示出由用于左眼和右眼的影像顯示裝置顯示的影像的偏移的示意圖；圖IOA及圖IOB分別是包括與從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離信息一起被供應(yīng)至影像形成裝置的影像信號(hào)(第二影像信號(hào))的信號(hào)格式的概念圖，以及用于說明與從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離對(duì)應(yīng)地對(duì)輻輳角進(jìn)行調(diào)整的示意圖；圖11是示例2中頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置的概念性示圖；圖12A及圖12B是示例3中頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置的概念性示圖；圖13是示例4中頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置的概念性示圖；圖14A及圖14B分別是示意性示出光在構(gòu)成示例5中的頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置的光導(dǎo)板中傳播的視圖，以及光導(dǎo)板與其他部件的布置的概念性示圖；圖15是從側(cè)方觀察的示例5中的頭部安裝型顯示器的示意圖；圖16A及圖16B分別是示意性示出光在構(gòu)成示例6中的頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置的光導(dǎo)板中傳播的視圖，以及光導(dǎo)板與其他部件的布置的概念性示圖；圖17是從前方觀察的示例7中的頭部安裝型顯示器的示意圖；圖18是從上方觀察的示例7中的頭部安裝型顯示器的示意圖；圖19是從上方觀察的示例8中的頭部安裝型顯示器的示意圖，用于說明根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例對(duì)頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法；圖20是從側(cè)方觀察的示例1中的頭部安裝型顯示器的一種類型的示意圖；并且圖21A及圖21B是示意性示出安裝至眼鏡型框架的現(xiàn)有影像顯示裝置的視圖。
具體實(shí)施例方式盡管以下將參考附圖并基于優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于這些優(yōu)選實(shí)施例。在實(shí)施例中給出的各種數(shù)量及材料均僅為示意性質(zhì)。應(yīng)當(dāng)注意，將以下述順序進(jìn)行描述1.對(duì)根據(jù)第一至第四實(shí)施例的對(duì)頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法的總體描述2.示例1 (根據(jù)第一至第三實(shí)施例的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法)3.示例2 (示例1的改變示例)4.示例3 (示例1的另一改變示例)5.示例4 (示例3的改變示例)6.示例5 (示例1至4的改變示例)
7.示例6 (示例5的改變示例)8.示例7 (示例1的另一改變示例)9.示例8 (根據(jù)第二和第四實(shí)施例的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法)10.示例9 (示例8的改變示例)及其他在根據(jù)本發(fā)明的第二或第四實(shí)施例的方法中，基準(zhǔn)位置可以是當(dāng)位于兩個(gè)光學(xué)裝置前方給定位置處的物體被成像裝置成像時(shí)所獲得的、在成像裝置中的物體成像位置。在根據(jù)本發(fā)明的第一至第四實(shí)施例的包括上述優(yōu)選實(shí)施方式的方法中，可通過在構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的光學(xué)裝置上顯示的影像的水平和豎直平移以及旋轉(zhuǎn)的任意組合來實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)影像的相互位置的調(diào)整。為了使影像以上述方式移動(dòng)，例如僅需要在光學(xué)裝置上于一旁設(shè)置非顯示部分，并將該部分分配用于使影像移動(dòng)。在根據(jù)本發(fā)明的第一至第四實(shí)施例的包括上述優(yōu)選實(shí)施方式的方法中，優(yōu)選地光學(xué)裝置應(yīng)該是可透視的。具體而言，用于觀察者的雙眼的光學(xué)裝置的至少一部分應(yīng)該優(yōu)選地是可透視的，由此觀察者可透過光學(xué)裝置的這些部分觀察外部場(chǎng)景。在根據(jù)本發(fā)明的第三或第四實(shí)施例的包括上述優(yōu)選實(shí)施方式的方法中，除了供應(yīng)至影像形成裝置的影像信號(hào)(第二影像信號(hào))之外，還可將從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離信息從外部設(shè)備傳輸至頭部安裝型顯示器。應(yīng)當(dāng)注意，可以僅需將距離信息以無線方式從外部設(shè)備傳輸至頭部安裝型顯示器?？商娲?，頭部安裝型顯示器還可包括距離測(cè)量裝置，其適于對(duì)從所述頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離進(jìn)行測(cè)量，由此通過距離測(cè)量裝置獲得距離信息。具體而言，距離測(cè)量裝置的示例當(dāng)中包括具有自動(dòng)對(duì)焦功能(例如，適于將紅外線或超聲波照射在目標(biāo)上并根據(jù)反射輻射返回所耗費(fèi)的時(shí)間或輻射角度來檢測(cè)距離的主動(dòng)距離測(cè)量裝置)的相機(jī)或成像裝置，或具有被動(dòng)距離測(cè)量裝置的相機(jī)或成像裝置， 以及用于具有自動(dòng)對(duì)焦功能的相機(jī)的距離測(cè)量裝置(主動(dòng)距離測(cè)量裝置)?；蛱娲兀梢栽诳刂蒲b置上設(shè)置按鈕或開關(guān)以手動(dòng)設(shè)置從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離。此外，在根據(jù)本發(fā)明的第三或第四實(shí)施例的包括上述優(yōu)選實(shí)施方式以及設(shè)置的方法中，除了供應(yīng)至所述影像形成裝置的影像信號(hào)(第二影像信號(hào))之外，還從外部設(shè)備向頭部安裝型顯示器傳輸要在光學(xué)裝置上顯示的影像的亮度信號(hào)。應(yīng)當(dāng)注意，可以僅需以無線方式將亮度信號(hào)從外部設(shè)備傳輸至頭部安裝型顯示器。可替代地，頭部安裝型顯示器還可包括光接收傳感器，由此基于通過光接收傳感器獲得的環(huán)境(頭部安裝型顯示器或目標(biāo)所處的環(huán)境)亮度信息來對(duì)要在光學(xué)裝置上顯示的影像的亮度進(jìn)行控制。具體而言，光接收傳感器的示例當(dāng)中包括結(jié)合在上述照相機(jī)或成像裝置中用于曝光測(cè)量的光電二極管及光接收元件。此外，在根據(jù)本發(fā)明的第三或第四實(shí)施例的包括上述優(yōu)選模式以及設(shè)置的方法中，基于從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離，來對(duì)供應(yīng)至構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的
9影像形成裝置的影像信號(hào)(第二影像信號(hào))進(jìn)行進(jìn)一步控制。此時(shí)，基于第二影像信號(hào)在光學(xué)裝置上顯示的影像可以由文本構(gòu)成。用于將文本顯示為影像的第二影像信號(hào)(或被稱為“文本數(shù)據(jù)”)是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并可以僅需作業(yè)員或例如通過計(jì)算機(jī)的處理來預(yù)先準(zhǔn)備。文本數(shù)據(jù)格式取決于所使用的頭部安裝型顯示器或系統(tǒng)，并且僅需適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。此外，在根據(jù)本發(fā)明的第三或第四實(shí)施例的包括上述優(yōu)選實(shí)施方式以及設(shè)置的方法中，由兩個(gè)光學(xué)裝置形成的虛像的位置(虛像位置)或由兩個(gè)光學(xué)裝置形成的虛像距兩個(gè)光學(xué)裝置的距離(虛像距離)可隨時(shí)間而改變。這里，術(shù)語“隨時(shí)間而改變”例如指每五至十分鐘將影像形成裝置上影像的水平位置沿正向移動(dòng)兩個(gè)像素或沿負(fù)向移動(dòng)一個(gè)像素以例如保持一至三分鐘，然后使影像恢復(fù)至其原始位置。在根據(jù)本發(fā)明的第三或第四實(shí)施例的方法中，對(duì)應(yīng)于從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離來調(diào)整輻輳角。這使得目標(biāo)與觀察者(觀眾)之間的距離與由影像顯示裝置所顯示的影像的虛像距離一致，或盡可能接近，由此允許正在觀看目標(biāo)的觀察者(觀眾)能夠自然地觀看(觀察)由影像顯示裝置所顯示的影像而無需大幅改變焦點(diǎn)。換言之，可以認(rèn)為只要滿足了以上條件，目標(biāo)與觀察者(觀眾)之間的距離就等于由影像顯示裝置所顯示的影像的虛像距離。在本發(fā)明中，第一影像信號(hào)的示例當(dāng)中包括允許顯示某種測(cè)試圖案的影像信號(hào) (輸入影像信號(hào)或輸入影像數(shù)據(jù))。具體而言，一些示例包括水平延伸線、豎直延伸線以及傾斜延伸線。這里，術(shù)語“控制第一影像信號(hào)”指將顯示位置校正信號(hào)增加至第一影像信號(hào)。 顯示位置校正信號(hào)被增加至第一影像信號(hào)，由此由用于左眼的影像顯示裝置所顯示的影像與由用于右眼的影像顯示裝置所顯示的影像例如在無限遠(yuǎn)位置(或希望的位置)處相互疊置。在根據(jù)本發(fā)明的第一或第三實(shí)施例的方法中，例如顯示位置校正信號(hào)被增加至第一影像信號(hào)，由此在作業(yè)員佩戴頭部安裝型顯示器的情況下，由用于左眼的影像顯示裝置所顯示的影像與由用于右眼的影像顯示裝置所顯示的影像例如在無限遠(yuǎn)位置(或希望的位置) 相互疊置。然后，在兩個(gè)影像在無限遠(yuǎn)位置(或希望的位置)相互疊置時(shí)增加的顯示位置校正信號(hào)僅需作為顯示位置控制信號(hào)被存儲(chǔ)在控制裝置內(nèi)。另一方面，在根據(jù)本發(fā)明的第二或第四實(shí)施例的方法中，僅需首先利用相關(guān)的成像裝置拍攝在各個(gè)光學(xué)裝置上顯示的影像，然后確定由各個(gè)成像裝置獲得的影像位置與基準(zhǔn)位置的偏移，接著確定適于消除上述偏移的顯示位置校正信號(hào)。該顯示位置校正信號(hào)僅需作為顯示位置控制信號(hào)被存儲(chǔ)在控制裝置內(nèi)。然后，對(duì)在構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的光學(xué)裝置上顯示的影像的位置進(jìn)行控制，由此調(diào)整兩個(gè)影像顯示裝置的相互光學(xué)位置。具體而言，僅需控制在構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的光學(xué)裝置上顯示的影像的位置，使得由用于左眼的影像顯示裝置所顯示的影像與由用于右眼的影像顯示裝置所顯示的影像例如在無限遠(yuǎn)位置(或希望的位置)相互疊置。應(yīng)當(dāng)注意，在根據(jù)本發(fā)明的第一至第四實(shí)施例的方法中，例如僅需在組裝頭部安裝型顯示器期間或替代地定期或不定期地執(zhí)行上述任務(wù)。然后，基于顯示位置校正信號(hào)獲得的顯示位置控制信號(hào)被存儲(chǔ)在控制裝置(控制電路)內(nèi)，并通過控制裝置增加至第二影像信號(hào)。 可利用公知電路來構(gòu)造控制裝置。在根據(jù)本發(fā)明的第三或第四實(shí)施例的方法中，基于從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離來對(duì)供應(yīng)至構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的影像形成裝置的第二影像信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步控制。具體而言，上述控制可以僅是在控制裝置中將基于距離信號(hào)的輻輳角控制信號(hào)以及顯示位置控制信號(hào)增加至的第二影像信號(hào)。該任務(wù)例如僅需在觀察目標(biāo)期間被執(zhí)行，并可由觀察者來執(zhí)行。如上所述，可以從外部設(shè)備將從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離信息傳輸至頭部安裝型顯示器?？商娲?，可以由距離測(cè)量裝置來獲得距離信息?？商娲?，可將按鈕或開關(guān)設(shè)置在控制裝置上以手動(dòng)地設(shè)定從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離。在根據(jù)本發(fā)明的第三或第四實(shí)施例的方法中，可以將第二影像信號(hào)以無線方式傳輸至頭部安裝型顯示器。例如通過控制裝置(控制電路)來接收第二影像信號(hào)并進(jìn)行處理用于影像顯示。在構(gòu)成用于根據(jù)本發(fā)明的第一至第四實(shí)施例的包括上述優(yōu)選實(shí)施方式以及設(shè)置的方法(以下簡(jiǎn)稱為“本發(fā)明的方法”)的頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置(以下簡(jiǎn)稱為 “本發(fā)明的影像顯示裝置”)中，每個(gè)光學(xué)裝置均可包括(a)光導(dǎo)板，其適于將已經(jīng)在其中通過全反射傳播的入射光出射；(b)第一偏轉(zhuǎn)部分，其適于使光導(dǎo)板上的入射光以該入射光在光導(dǎo)板內(nèi)被全反射的方式偏轉(zhuǎn)；以及(c)第二偏轉(zhuǎn)部分，其適于使在光導(dǎo)板內(nèi)已經(jīng)通過全反射傳播的光偏轉(zhuǎn)多次，以使在其中已經(jīng)通過全反射傳播的光從光導(dǎo)板出射。應(yīng)當(dāng)注意，術(shù)語“全反射”指全內(nèi)反射，即在光導(dǎo)板內(nèi)的全反射。這對(duì)以下描述同樣適用。另一方面，第一偏轉(zhuǎn)部分的中心對(duì)應(yīng)于光學(xué)裝置的中心。應(yīng)當(dāng)注意，已經(jīng)從影像形成裝置的中心發(fā)出并穿過位于影像形成裝置一側(cè)的光學(xué)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)的中央光束進(jìn)入光學(xué)裝置的位置是光學(xué)裝置中心，穿過光學(xué)裝置中心并與光學(xué)裝置的軸向平行的軸線是X軸，而穿過光學(xué)裝置中心并與光學(xué)裝置的法線重合的軸線是Y 軸。這里，光學(xué)系統(tǒng)被設(shè)置在影像形成裝置與光學(xué)裝置之間以將從影像形成裝置發(fā)出的光成形為平行光束。通過光學(xué)系統(tǒng)被成形為平行光束的光通量進(jìn)入光學(xué)裝置，在其中被引導(dǎo)， 然后出射。在本發(fā)明的影像顯示裝置中，中央光束可以以零度之外的其他角度(Θ)與XY平面相交，但這并非限制。這有助于減小對(duì)于將影像顯示裝置安裝至眼鏡型框的安裝部分的角度的限制，由此提供較高的設(shè)計(jì)自由度。在此情況下，例如著眼于方便操作，優(yōu)選地設(shè)置并安裝應(yīng)當(dāng)將中央光束包含在^平面內(nèi)的影像顯示裝置。另一方面，光學(xué)系統(tǒng)的光軸可被包含在^平面中，并以零度之外的角度與XY平面相交。可替代地，光學(xué)系統(tǒng)的光軸可與TL 及XY平面平行，并穿過與影像形成裝置的中心偏離的位置。此外，假定XY平面與水平面重合，則中央光束與XY平面相交的角度θ可以是仰角。換言之，中央光束可以從XY平面下方朝向XY平面行進(jìn)由此擊中XY平面。在此情況下，優(yōu)選地是XY平面應(yīng)當(dāng)以零度之外的其他角度與豎直平面相交。此外，優(yōu)選地是XY平面應(yīng)當(dāng)以角度θ ’與豎直平面相交。應(yīng)當(dāng)注意， Θ，的最大值的示例當(dāng)中包括5度，但該最大值并非限制。這里，水平平面包括當(dāng)觀察者觀看位于水平方向上的目標(biāo)(例如，沿水平方向位于無窮遠(yuǎn)位置處的目標(biāo)，天際線或水平線) 時(shí)的視線(“觀察者的水平視線”)，還包括觀察者的位于水平線上的雙眼。另一方面，豎直平面與水平平面垂直?？商娲?，當(dāng)觀察者觀看位于水平方向的目標(biāo)(例如，沿水平方向位于無窮遠(yuǎn)位置處的目標(biāo)，天際線或水平線)時(shí)，從光學(xué)裝置射出并進(jìn)入觀察者的眼部的中央光束可形成俯角。相對(duì)于水平平面的俯角的示例包括從5度至45度的任意角度。這里，第一偏轉(zhuǎn)部分可反射光導(dǎo)板上的入射光，而第二偏轉(zhuǎn)部分可多次地透射或反射已經(jīng)在光導(dǎo)板內(nèi)通過全反射傳播的光。在此情況下，第一偏轉(zhuǎn)部分可起反光鏡的作用， 而第二偏轉(zhuǎn)部分可起半透反射鏡(half mirror)的作用。在上述構(gòu)造中，第一偏轉(zhuǎn)部分例如可由包括合金的金屬制成，并包括適于將光導(dǎo)板上的入射光反射的反光膜(反射鏡類)或適于使入射在光導(dǎo)板上的光衍射的衍射光柵 (例如，全息衍射光柵膜)。此外，第二偏轉(zhuǎn)部分可包括具有數(shù)個(gè)層疊介質(zhì)膜、半透反射鏡、 偏振分束器或全息衍射光柵膜的多層層疊結(jié)構(gòu)。盡管第一及第二偏轉(zhuǎn)部分被設(shè)置在光導(dǎo)板內(nèi)(結(jié)合在光導(dǎo)板中)，但第一偏轉(zhuǎn)部分使入射在光導(dǎo)板上的平行光束反射或衍射，由此入射平行光束在光導(dǎo)板內(nèi)被全反射。另一方面，第二偏轉(zhuǎn)部分使得已經(jīng)在光導(dǎo)板內(nèi)通過全反射傳播的平行光束數(shù)次反射或衍射，隨后光束仍然以平行光束形式從光導(dǎo)板出射?？商娲兀谝黄D(zhuǎn)部分可使入射在光導(dǎo)板上的光衍射，并且第二偏轉(zhuǎn)部分可使已經(jīng)在光導(dǎo)板內(nèi)通過全反射傳播的光數(shù)次衍射。在此情況下，第一及第二偏轉(zhuǎn)部分可每一者均包括衍射光柵元件。此外，衍射光柵元件可包括反射或透射式衍射光柵元件?？商娲兀苌涔鈻旁豢梢允欠瓷涫窖苌涔鈻旁?，而另一衍射光柵元件可以是透射式衍射光柵元件。應(yīng)當(dāng)注意，反射式衍射光柵元件的示例包括反射式體積全息衍射光柵。為了方便，可將包括反射式體積全息衍射光柵的第一偏轉(zhuǎn)部分稱為“第一衍射光柵構(gòu)件”，并且為了方便，可將包括反射式樣體積全息衍射光柵的第二偏轉(zhuǎn)部分稱為“第二衍射光柵構(gòu)件”。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可通過影像顯示裝置來顯示單色(例如，綠色)影像。當(dāng)顯示彩色影像時(shí)，第一或第二衍射光柵構(gòu)件可包括P衍射光柵層的層疊結(jié)構(gòu)，其由用于具有P 不同(例如，P = 3或紅、綠及藍(lán))波長(zhǎng)范圍(或波長(zhǎng))的P不同類型光的衍射及反射的反射式體積全息衍射光柵構(gòu)成。在各個(gè)衍射光柵層上形成用于一個(gè)波長(zhǎng)范圍(或波長(zhǎng))的干涉條紋?？商娲兀稍谟捎糜诰哂蠵不同波長(zhǎng)范圍(或波長(zhǎng))的P不同類型光的衍射及反射的單層衍射光柵層構(gòu)成的第一或第二衍射光柵構(gòu)件上形成P不同類型的干涉條紋。可替代地，第一或第二衍射光柵構(gòu)件可包括衍射光柵層的層疊結(jié)構(gòu)，其分別與例如通過將視角劃分為三個(gè)相等的部分而獲得的視角中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)。通過采用這些構(gòu)造，有利于在通過第一或第二衍射光柵構(gòu)件對(duì)具有不同波長(zhǎng)范圍(或波長(zhǎng))的光進(jìn)行衍射及反射期間，實(shí)現(xiàn)更高的衍射效率，更大的衍射接近角(diffraction acceptance angle)以及最佳衍射角。制成第一或第二衍射光柵構(gòu)件的材料的示例包括光敏聚合材料。分別包括反射式體積全息衍射光柵的第一及第二衍射光柵構(gòu)件僅需在材料及基本結(jié)構(gòu)方面與現(xiàn)有的反射式體積全息衍射光柵相同。術(shù)語“反射式體積全息衍射光柵”指適于衍射并僅反射正第一階衍射光的全息衍射光柵。干涉條紋從內(nèi)側(cè)至其表面形成在衍射光柵構(gòu)件上。上述衍射條紋僅需以與現(xiàn)有方法相同的方式來形成。具體而言，目標(biāo)光束按照從一側(cè)的第一預(yù)定方向照射在構(gòu)成衍射光柵構(gòu)件的構(gòu)件(例如，光敏聚合材料)上。同時(shí)，干涉條紋按照從另一側(cè)的第二預(yù)定方向照射在構(gòu)成衍射光柵構(gòu)件的構(gòu)件上。僅需記錄構(gòu)成衍射光柵構(gòu)件的構(gòu)件中由目標(biāo)及基準(zhǔn)光束形成的干涉條紋。適當(dāng)?shù)剡x擇第一及第二預(yù)定方向以及目標(biāo)及基準(zhǔn)光束的波長(zhǎng)，可在衍射光柵構(gòu)件的表面上提供希望的干涉條紋間距以及希望的干涉條紋的傾斜角。術(shù)語“干涉條紋的傾斜角”指在衍射光柵構(gòu)件(或衍射光柵層)的表面與干涉條紋之間形成的角度。如果第一及第二衍射光柵構(gòu)件每個(gè)均包括由反射式體積全息衍射光柵構(gòu)成的P衍射光柵層形成的層疊結(jié)構(gòu)，則上述衍射光柵層的層疊僅需通過首先分立地制備P衍射光柵層然后例如利用紫外線固化粘合劑將衍射光柵層相互層疊(接合)而完成?？商娲?br> 12地，可通過首先利用粘合光敏聚合材料來制備一個(gè)衍射光柵層，然后順序依次將粘合光敏聚合材料固定在衍射光柵層上來制備P衍射光柵層?？商娲兀诒景l(fā)明的影像顯示裝置中，光學(xué)裝置可分別包括適于接收從影像形成裝置發(fā)出的光并朝向觀察者的眼部發(fā)出光的半透反射鏡。應(yīng)當(dāng)注意，從影像形成裝置發(fā)出的光可在空氣中傳播并進(jìn)入半透反射鏡?？商娲?，光可在諸如玻璃板或塑料板的透明構(gòu)件(具體而言，由與下述光導(dǎo)板的相同材料制成的構(gòu)件)內(nèi)傳播并進(jìn)入半透反射鏡。應(yīng)當(dāng)注意，半透反射鏡可經(jīng)由透明構(gòu)件或經(jīng)由與透明構(gòu)件分立的構(gòu)件安裝至影像形成裝置。在本發(fā)明的包括上述優(yōu)選實(shí)施模式及設(shè)置的影像顯示裝置中，影像形成裝置可包括布置為二維矩陣的多個(gè)像素。應(yīng)當(dāng)注意，為了方便，將具有上述構(gòu)造的影像形成裝置稱為 “具有第一構(gòu)造的影像形成裝置”。具有第一構(gòu)造的影像形成裝置的示例當(dāng)中包括具有反射式空間光調(diào)制器以及光源的影像形成裝置，包括透射式空間光調(diào)制器及光源并包括諸如有機(jī)EL (場(chǎng)致發(fā)光)元件、 無機(jī)EL元件或發(fā)光二極管(LED)之類的發(fā)光元件。其中，具有反射式空間光調(diào)制器以及光源的影像形成裝置是優(yōu)選的。空間光調(diào)制器的示例包括燈泡、LCOS(硅上液晶)或其他透射或反射式液晶顯示裝置以及數(shù)字微鏡裝置(DMD)。發(fā)光元件是光源的示例。此外，反射式空間光調(diào)制器可包括液晶顯示裝置及偏振分束器。偏振分束器對(duì)來自光源的光的一部分進(jìn)行反射，以將其導(dǎo)引至液晶顯示裝置上，并使由液晶顯示裝置反射的光的一部分透射以將其導(dǎo)引至光學(xué)系統(tǒng)上。構(gòu)成光源的發(fā)光元件的示例當(dāng)中包括紅、綠、藍(lán)及白色發(fā)光元件。可替代地，白色光可通過利用光管混合從紅、綠及藍(lán)發(fā)光元件發(fā)出的紅、綠及藍(lán)色光并且對(duì)亮度進(jìn)行均衡化而獲得。發(fā)光元件的示例包括半導(dǎo)體激光器元件、固態(tài)激光器及LED。僅需基于影像顯示裝置所需的規(guī)格來確定像素的數(shù)量。像素?cái)?shù)量的示例包括320乘240、432乘 240,640 乘 480、1024 乘 768、以及 1920 乘 1080。可替代地，在本發(fā)明的包括上述優(yōu)選實(shí)施方式及設(shè)置的影像顯示裝置中，影像形成裝置可包括光源以及適于掃描從光源發(fā)出的平行光束的掃描部分。應(yīng)當(dāng)注意，為了方便， 將具有上述構(gòu)造的影像形成裝置稱為“具有第二構(gòu)造的影像形成裝置”。在具有第二構(gòu)造的影像形成裝置中的光源的示例包括發(fā)光元件。具體而言，發(fā)光元件的示例包括紅、綠、藍(lán)以及白色發(fā)光元件。可替代地，白色光可通過利用光管混合從紅、 綠及藍(lán)發(fā)光元件發(fā)出的紅、綠及藍(lán)色光并且對(duì)亮度進(jìn)行補(bǔ)償而獲得。發(fā)光元件的示例包括半導(dǎo)體激光器元件、固態(tài)激光器及LED。僅需基于影像顯示裝置所需的規(guī)格來確定像素的數(shù)量。像素?cái)?shù)量的示例包括320乘240、432乘240、640乘480、IOM乘768以及1920乘 1080。另一方面，如果顯示單色，并且如果光源包括紅、綠及藍(lán)色發(fā)光元件，則優(yōu)選地應(yīng)當(dāng)使用正交棱鏡來結(jié)合顏色。適于水平及豎直地掃描從光源發(fā)出的光的掃描部分的示例包括具有二維可旋轉(zhuǎn)微鏡的MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))、以及電鏡(galvanomirror)。在具有第一或第二構(gòu)造的影像形成裝置中，光被光學(xué)系統(tǒng)(適于將發(fā)出的光成形為平行光束的光學(xué)系統(tǒng)可被稱為“平行光束出射光學(xué)系統(tǒng)”，具體指準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)或中繼光學(xué)系統(tǒng))成形為多個(gè)平行光束，這些光束然后進(jìn)入光導(dǎo)板。因?yàn)榧词乖诠饨?jīng)由第一及第二偏轉(zhuǎn)部分從光導(dǎo)板出射之后也需要存儲(chǔ)在這些光束入射在光導(dǎo)板上時(shí)的光學(xué)波前信息，故需要光必須是平行光束。應(yīng)當(dāng)注意，具體而言，例如僅需要在平行光束出射光學(xué)系統(tǒng)的焦距位置處設(shè)置影像形成裝置的光學(xué)出射部分以生成多個(gè)平行光束。平行光束出射光學(xué)系統(tǒng)能
13夠?qū)⑾袼匚恢眯畔⑥D(zhuǎn)換為光學(xué)裝置中的光學(xué)系統(tǒng)的角度信息。平行光束出射光學(xué)系統(tǒng)的示例包括單獨(dú)的凸透鏡、凹透鏡、自由曲面棱鏡及全息透鏡或其組合以整體形成具有正光功率的光學(xué)系統(tǒng)。具有開口的遮光構(gòu)件可以設(shè)置在平行光束出射光學(xué)系統(tǒng)與光導(dǎo)板之間，以防止從平行光束出射光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的不希望的光進(jìn)入光導(dǎo)板。光導(dǎo)板具有平行于光導(dǎo)板的軸線(X軸)延伸的兩個(gè)平行表面(第一及第二表面)。如果光入射的表面被定義為光導(dǎo)板的入射表面，并且光出射的表面被定義為光導(dǎo)板的出射表面，則光導(dǎo)板的入射及出射表面兩者均可由第一表面形成。可替代地，光導(dǎo)板的入射表面可由第一表面構(gòu)成，而光導(dǎo)板的出射表面可由第二表面構(gòu)成。制成光導(dǎo)板的材料的示例包括玻璃(包括諸如石英玻璃和B7的光學(xué)玻璃)、以及塑料材料(例如，PMMA、光聚碳酸酯樹脂、丙烯基樹脂、無定形聚丙烯基樹脂以及包括AS樹脂的苯乙烯基樹脂)。光導(dǎo)板的形狀并不限于平板。替代地，光導(dǎo)板可以是彎曲形狀。在本發(fā)明中，框架可以包括前部及兩個(gè)邊撐部分。前部被設(shè)置在觀察者的前方。各個(gè)邊撐部分被分別安裝至前部的兩端中的一端以可經(jīng)由鉸鏈自由地轉(zhuǎn)動(dòng)。應(yīng)當(dāng)注意，耳件部被安裝至各個(gè)邊撐部分的末端。影像顯示裝置被安裝至框架。但是，具體而言，各個(gè)影像顯示裝置例如僅需被安裝至邊撐部分。此外，在本發(fā)明中，鼻墊可被安裝至框架。換言之，當(dāng)整體觀察本發(fā)明的頭部安裝型顯示器時(shí)，由框架及鼻墊構(gòu)成的組件具有與常規(guī)眼鏡相同的結(jié)構(gòu)?？梢栽O(shè)置或不設(shè)置邊框部分?？蚣芸捎膳c常規(guī)眼鏡相同的材料制成，例如金屬、合金、塑料或其組合。鼻墊可具有公知的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)。如上所述，成像裝置可被安裝至前部的中心。具體而言，成像裝置例如包括固態(tài)成像元件及透鏡。固態(tài)成像元件包括CCD (電荷耦合裝置)或CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體) 傳感器。來自成像裝置的布線例如僅需經(jīng)由前部被連接至影像顯示裝置中一者(或兩個(gè)影像形成裝置)，并且進(jìn)一步被包括在從影像顯示裝置(或影像形成裝置)伸出的布線中。在本發(fā)明的頭部安裝型顯示器中，例如著眼于外形設(shè)計(jì)及便于佩戴，優(yōu)選地應(yīng)當(dāng)使得來自兩個(gè)影像形成裝置的布線(例如，信號(hào)線及電源線)經(jīng)由邊撐及耳件部的內(nèi)側(cè)從耳件部的末端向外伸出，并被連接至控制裝置(控制電路)。此外，每個(gè)影像形成裝置均可包括耳機(jī)部分，使得用于耳機(jī)部分的布線從各個(gè)影像形成裝置的末端經(jīng)由邊撐及耳件部的內(nèi)側(cè)從耳件部的末端延伸至耳機(jī)部分。耳機(jī)部分的示例包括內(nèi)耳(inner ear)式耳機(jī)部分以及耳道(ear canal)式耳機(jī)部分。具體而言，優(yōu)選地是用于耳機(jī)部分的引線應(yīng)當(dāng)從耳件部的末端伸出，并繞至外耳后方以達(dá)到耳機(jī)部分。本發(fā)明的頭部安裝型顯示器例如可被用于顯示以下內(nèi)容，如影片的字幕等；與影像同步的影像相關(guān)說明性文本及關(guān)聯(lián)說明(closed caption)；用于描述戲劇、歌舞伎劇、能劇、狂言劇、歌劇、音樂會(huì)、芭蕾舞、劇院、游樂園、博物館、觀光景點(diǎn)、度假地、觀光導(dǎo)游等的內(nèi)容、進(jìn)度及背景等的對(duì)目標(biāo)的描述以及說明性文本；與諸如各種裝置之類的目標(biāo)對(duì)象的操作、管理、維護(hù)及拆卸等相關(guān)的各種說明、符號(hào)、標(biāo)志、商標(biāo)、標(biāo)記、設(shè)計(jì)；與諸如人或物體之類的目標(biāo)對(duì)象相關(guān)的各種說明、符號(hào)、標(biāo)牌、標(biāo)志、標(biāo)記、設(shè)計(jì)等；以及關(guān)聯(lián)說明。在戲劇、 歌舞伎劇、能劇、狂言劇、歌劇、音樂會(huì)、芭蕾舞、劇院、游樂園、博物館、觀光景點(diǎn)、度假地、觀光導(dǎo)游等中，僅需以適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)由影像顯示裝置來顯示與目標(biāo)相關(guān)的影像形式的文本。例如，具體而言，基于時(shí)間設(shè)置并通過作業(yè)員的管理或例如在計(jì)算機(jī)的控制下，根據(jù)影片或戲
14劇的進(jìn)程、根據(jù)預(yù)定進(jìn)度表，將第二影像信號(hào)傳輸至影像顯示裝置，由此通過影像顯示裝置顯示影像(文本)。此外，在影像顯示裝置中，當(dāng)顯示與諸如各種裝置、人或物體之類的目標(biāo)對(duì)象相關(guān)的各種描述時(shí)，能夠通過在頭部安裝型顯示器中設(shè)置成像裝置、通過影像拍攝裝置拍攝諸如各種裝置、人或物體之類的目標(biāo)對(duì)象的影像并且對(duì)拍攝影像的內(nèi)容進(jìn)行分析， 來顯示預(yù)先利用影像顯示裝置準(zhǔn)備的與諸如各種裝置、人或物體之類的目標(biāo)對(duì)象相關(guān)的上述各種說明。可替代地，可以使用本發(fā)明的頭部安裝型顯示器作為立體顯示裝置。然后，供應(yīng)至影像形成裝置的第二影像信號(hào)不僅可獲得文本數(shù)據(jù)，例如還可獲得與要顯示的文本相關(guān)的亮度數(shù)據(jù)或色度數(shù)據(jù)，或者亮度數(shù)據(jù)及色度數(shù)據(jù)。亮度數(shù)據(jù)可以是通過光學(xué)裝置觀察到的包括目標(biāo)的預(yù)定區(qū)域的亮度。色度數(shù)據(jù)可以是通過光學(xué)裝置觀察到的包括目標(biāo)的預(yù)定區(qū)域的色度。如上所述包含與文本相關(guān)的亮度數(shù)據(jù)使得能夠控制要顯示的文本的亮度(輝度)。如上所述包含與文本相關(guān)的色度數(shù)據(jù)使得能夠控制要顯示的文本的色度(顏色)。如上所述包含與文本相關(guān)的亮度數(shù)據(jù)及色度數(shù)據(jù)使得能夠控制要顯示的文本的亮度(輝度)及色度(顏色)。當(dāng)使用用于通過光學(xué)裝置觀察到的包括目標(biāo)的預(yù)定區(qū)域的亮度的亮度數(shù)據(jù)時(shí)，僅需設(shè)定亮度數(shù)據(jù)值使得通過過光學(xué)裝置觀察到的包括目標(biāo)的預(yù)定區(qū)域的亮度越高，影像的亮度值也越高(即，顯示的影像越亮)。此外，當(dāng)使用用于通過光學(xué)裝置觀察到的包括目標(biāo)的預(yù)定區(qū)域的色度的色度數(shù)據(jù)時(shí)，僅需設(shè)定色度數(shù)據(jù)值使得通過光學(xué)裝置觀察到的包括目標(biāo)的預(yù)定區(qū)域的色度以及要被顯示的影像的色度大致成互補(bǔ)色關(guān)系。術(shù)語“互補(bǔ)色”指在色譜圈中相對(duì)的顏色。紅與綠、黃與紫以及藍(lán)與橙均是互補(bǔ)色?；パa(bǔ)色也被用于指使得色度減小的顏色，例如當(dāng)以適當(dāng)比率將給定顏色與另一顏色混合時(shí)用于光的白色以及用于對(duì)象的黑色。但是，并排布置的顏色的視覺效果的補(bǔ)償與混合顏色的補(bǔ)償不同。互補(bǔ)色也被稱為對(duì)比色或相對(duì)色。但是，應(yīng)當(dāng)注意，與直接表明配對(duì)顏色的相對(duì)顏色不同，互補(bǔ)色的范圍涵蓋略微更寬的范圍。組合互補(bǔ)色可協(xié)合有效地使兩種顏色彼此加強(qiáng)。這被稱為互補(bǔ)色和諧。[示例 1]示例1涉及用于根據(jù)本發(fā)明的第一及第二實(shí)施例的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法。圖1示出了示例1中的頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置的概念性示圖。此外，圖2示意性示出構(gòu)成示例1中頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置的光導(dǎo)板中的光的行進(jìn)。圖3示出從上方觀察的示例1中頭部安裝型顯示器的示意圖。圖4示出從側(cè)方觀察的示例1中頭部安裝型顯示器的示意圖。此外，圖5示出從前方觀察的示例1中頭部安裝型顯示器的示意圖。圖6示出從上方觀察佩戴在觀察者頭部上的示例1中的頭部安裝型顯示器的視圖(僅示出影像顯示裝置而未示出框架)。圖7及圖8示出在使用時(shí)示例1中的頭部安裝型顯示器的概念圖。以下將描述的示例1中或示例2至示例8每一者中的頭部安裝型顯示器分別包括(a)佩戴在觀察者頭部上的眼鏡型框架10，以及(b)安裝至眼鏡型框架10的用于左眼和右眼的影像顯示裝置100，200，300,400或 500。影像顯示裝置100，200，300，400或500每個(gè)均包括(A)影像形成裝置111或211，以及(B)光學(xué)裝置120，320或520，其適于對(duì)從影像形成裝置111或211出射的光進(jìn)行接收、導(dǎo)引并出射。應(yīng)當(dāng)注意，影像顯示裝置100，200，300，400或500每個(gè)還分別包括(C)光學(xué)系統(tǒng)112或254 (平行光束出射光學(xué)系統(tǒng))，其適于將從影像形成裝置111 或211出射的光成形為平行光束。這里，光學(xué)系統(tǒng)112或2M被設(shè)置在影像形成裝置111或211與光學(xué)裝置120，320 或520之間。通過光學(xué)系統(tǒng)112或2M成形為平行光束的光通量進(jìn)入光學(xué)裝置120，320或 520，在其中被導(dǎo)引然后出射。影像形成裝置111或211顯示單色(例如，綠色)影像。另一方面，光學(xué)裝置120，320或520是可透視的。具體而言，至少光學(xué)裝置的與觀察者的眼部面對(duì)的部分(具體而言，光導(dǎo)板121或321以及第二偏轉(zhuǎn)部分140或340)是可透視的。應(yīng)當(dāng)注意，在將在以下描述的示例1中或示例2至8每一者中，從影像形成裝置 111或211的中心發(fā)出并穿過位于影像形成裝置一側(cè)的光學(xué)系統(tǒng)112或254的節(jié)點(diǎn)的中央光束CL進(jìn)入光學(xué)裝置120，320或520的位置是光學(xué)裝置中心0。穿過光學(xué)裝置中心0并且與光學(xué)裝置120，320或520的軸線平行的軸線是X軸。穿過光學(xué)裝置中心0并且與光學(xué)裝置120，320或520的法線重合的軸線是Y軸。應(yīng)當(dāng)注意，以下將描述的第一偏轉(zhuǎn)部分130 或330的中心是光學(xué)裝置中心0。此外，將在以下描述的示例1中或示例2至6每一者中的光學(xué)裝置120或320分別包括(a)光導(dǎo)板121或321，其適于將已經(jīng)在其中通過全反射傳播的入射光出射；(b)第一偏轉(zhuǎn)部分130或330，其適于使光導(dǎo)板121或321上的入射光以該入射光在光導(dǎo)板121或光導(dǎo)板321中被全反射的方式偏轉(zhuǎn)；以及(c)第二偏轉(zhuǎn)部分140或340，其適于使已經(jīng)在光導(dǎo)板121或321中通過全反射傳播的光多次偏轉(zhuǎn)，由此使得已經(jīng)在其內(nèi)通過全反射傳播的光從光導(dǎo)板121或321出射。這里，在示例1中，第一及第二偏轉(zhuǎn)部分130及140設(shè)置在光導(dǎo)板121內(nèi)。第一偏轉(zhuǎn)部分130使入射在光導(dǎo)板121上的光偏轉(zhuǎn)。第二偏轉(zhuǎn)部分140多次使已經(jīng)在光導(dǎo)板121 內(nèi)通過全反射行進(jìn)的光透射并反射。換言之，第一偏轉(zhuǎn)部分130起反射鏡的作用，而第二偏轉(zhuǎn)部分140起半透射反光鏡的作用。具體而言，設(shè)置在光導(dǎo)板121內(nèi)的第一偏轉(zhuǎn)部分130 由鋁(Al)制成，并包括適于反射光導(dǎo)板121上的入射光的反光膜(反射鏡的一種)。另一方面，設(shè)置在光導(dǎo)板121內(nèi)的第二偏轉(zhuǎn)部分140包括具有數(shù)個(gè)層疊介質(zhì)膜的多層層疊結(jié)構(gòu)。層疊介質(zhì)膜例如包括作為高介電常數(shù)膜的TiO2膜以及作為低介電常數(shù)膜的SiO2膜。 在JP-T-2005-521099中揭示了具有數(shù)個(gè)層疊介質(zhì)膜的多層層疊結(jié)構(gòu)。圖1示出了六層的層疊介電膜。但是，層疊介電膜的數(shù)量并不限于此。由與光導(dǎo)板121相同材料制成的薄片被夾置在一個(gè)層疊介電膜與另一層疊介電膜之間。應(yīng)當(dāng)注意，第一偏轉(zhuǎn)部分130反射(或衍射)入射在光導(dǎo)板121上的平行光束，使得入射在光導(dǎo)板121上的平行光束在光導(dǎo)板121 內(nèi)被全反射。另一方面，第二偏轉(zhuǎn)部分140多次反射(或衍射)已經(jīng)通過全反射在光導(dǎo)板 121內(nèi)行進(jìn)的平行光束，隨后，光束仍然以平行光束的形式從光導(dǎo)板121向觀察者的眼部41 出射。為了設(shè)置第一偏轉(zhuǎn)部分130，僅需首先在光導(dǎo)板121中切割其上用于設(shè)置第一偏轉(zhuǎn)部分130的部分124，由此在光導(dǎo)板121上設(shè)置其上形成第一偏轉(zhuǎn)部分130的斜坡，然后， 在斜坡上真空氣相沉積出反光膜，最后將第一偏轉(zhuǎn)部分130接合至已經(jīng)在光導(dǎo)板121中切割出的部分124。另一方面，為了設(shè)置第二偏轉(zhuǎn)部分140，僅需準(zhǔn)備具有多個(gè)與光導(dǎo)板121相同的材料(例如，玻璃)以及層疊介質(zhì)膜(例如，可通過真空氣相沉積形成的膜)的多層層疊結(jié)構(gòu)，在光導(dǎo)板121中切割其上用于設(shè)置第二偏轉(zhuǎn)部分140的部分125以形成斜坡，將多層層疊結(jié)構(gòu)接合至斜坡，并且例如通過拋光來使外形整潔。由此設(shè)置其光導(dǎo)板121結(jié)合有第一偏轉(zhuǎn)部分130及第二偏轉(zhuǎn)部分140的光學(xué)裝置120。這里，在下述示例1中或示例2至示例6每一者中，由光學(xué)玻璃或塑料材料制成的光導(dǎo)板121或321具有與通過全反射在光導(dǎo)板121或321內(nèi)的光的行進(jìn)方向(X軸)平行地延伸的兩個(gè)平行表面(第一表面122或322以及第二表面123或32 。第一表面122或 322以及第二表面123或323彼此相對(duì)。平行光束進(jìn)入對(duì)應(yīng)于光入射表面的第一表面122 或322，通過全反射在光導(dǎo)板內(nèi)行進(jìn)，并從對(duì)應(yīng)于光出射的第二表面123或323出射。但是， 應(yīng)當(dāng)注意，光導(dǎo)板121或321并不限于該構(gòu)造。替代地，第二表面123或323可以是光入射表面，而第一表面122或322可以是光出射表面。在下述示例1或示例3中，影像形成裝置111每個(gè)均是具有第一構(gòu)造的影像形成裝置，并包括布置為二維矩陣的多個(gè)像素。具體而言，每個(gè)影像形成裝置111分別包括反射型空間光調(diào)節(jié)器150及光源153。光源153包括適于發(fā)出白色光的發(fā)光二極管。每個(gè)影像形成裝置111整體被容納在外殼113內(nèi)(圖1或圖12A中點(diǎn)劃線所示)。外殼113具有開口(未示出)，由此經(jīng)由開口從光學(xué)系統(tǒng)(平行光束出射光學(xué)系統(tǒng)或準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng))112發(fā)出光。反射型空間光調(diào)節(jié)器150包括液晶顯示裝置(LCD) 151及偏光分束器152。液晶顯示裝置151是用作燈泡的LCOS液晶顯示裝置(IXD)。偏光分束器152對(duì)來自光源153的一部分光進(jìn)行反射，以將其導(dǎo)引至液晶顯示裝置151上，并將被液晶顯示裝置151反射的光中的一部分透射以將其導(dǎo)引至光學(xué)系統(tǒng)112上。液晶顯示裝置151包括布置為二維矩陣的多個(gè)(例如，640乘480)像素(液晶單元)。偏光分束器152具有公知的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)。從光源153發(fā)出的非偏振光擊中偏光分束器152。ρ偏振分量穿過偏光分束器152，使得該分量被向外發(fā)出。另一方面，s偏振分量被偏光分束器152反射，由此入射液晶顯示裝置151，在液晶顯示裝置151處，該分量在其中被反射并從其出射。這里，在從液晶顯示裝置151出射的光中，從適于顯示“白色”的像素發(fā)出的光包含大量的P偏振分量，而從適于顯示“黑色” 的像素發(fā)出的光包含大量的s偏振分量。因此，在從液晶顯示裝置151發(fā)出并擊中偏光分束器152的光中，ρ偏振分量穿過偏光分束器152并被導(dǎo)引至光學(xué)系統(tǒng)112上。另一方面， s偏振分量被偏光分束器152反射返回至光源153。光學(xué)系統(tǒng)112例如包括凸透鏡。影像形成裝置111(具體而言，液晶顯示裝置151)被設(shè)置在光學(xué)系統(tǒng)112的焦距位置以產(chǎn)生平行光束。眼鏡型框架10包括前部11、兩個(gè)邊撐部13以及耳件部(也稱為耳墊)14。前部 11設(shè)置在觀察者的前方。每個(gè)邊撐部13被安裝至前部11兩端中的一者以經(jīng)由鉸鏈12可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)耳件部14被安裝至邊撐部13中一者的末端。此外，鼻墊10’被安裝至眼鏡型框架10。換言之，由眼鏡型框架10及鼻墊10’構(gòu)成的組件基本上具有與常規(guī)眼鏡相同的結(jié)構(gòu)。此外，每一個(gè)外殼113均通過安裝構(gòu)件19被安裝至邊撐部13中一者。眼鏡型框架10由金屬或塑料制成。應(yīng)當(dāng)注意，每一個(gè)外殼113均可通過安裝構(gòu)件19被安裝至邊撐部13中的一者，使得可自由安裝并拆卸。此外，對(duì)于佩戴自己眼鏡的觀察者而言，每一個(gè)外殼113均可通過安裝構(gòu)件19被安裝至其眼鏡的邊撐部分中一者，由此可自由安裝并拆卸。此外，來自影像形成裝置11IA及11IB的布線(例如，信號(hào)線及電源線)15經(jīng)由邊撐部13及耳件部14的內(nèi)側(cè)從耳件部14的末端向外伸出，并連接至控制裝置(控制電路， 控制部分)18。此外，每一個(gè)影像形成裝置IllA及IllB分別包括耳機(jī)部分16，使得來自影像形成裝置IllA及IllB每一者的用于耳機(jī)部分16的布線16’經(jīng)由邊撐部13及耳件部14 的內(nèi)側(cè)從耳件部14的末端伸出至耳機(jī)部分16。具體而言，用于耳機(jī)部分的布線16’從耳件部14的末端伸出并繞至外耳的后方以到達(dá)耳機(jī)部分16。上述構(gòu)造提供了整潔的頭部安裝型顯示器，其耳機(jī)部分16及引線16’的設(shè)置不會(huì)給人凌亂感。成像裝置17通過適當(dāng)?shù)陌惭b構(gòu)件(未示出)被安裝至前部11的中心部分11’。 成像裝置17包括固態(tài)成像裝置及透鏡(未示出)。來自成像裝置17的信號(hào)經(jīng)由從成像裝置17伸出的引線(未示出)被傳輸至影像形成裝置111A。以下將對(duì)示例1中的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法進(jìn)行描述。應(yīng)當(dāng)注意，在組裝頭部安裝型顯示器期間、或者定期或不定期地為該光學(xué)調(diào)整方法執(zhí)行以下任務(wù)。S卩，被供應(yīng)至構(gòu)成影像顯示裝置(示例1中的用于左眼和右眼的兩個(gè)影像顯示裝置100，200，300，400或500)中至少一者的影像形成裝置IllA及IllB的第一影像信號(hào)(輸入影像信號(hào)或輸入影像數(shù)據(jù))受到控制。具體而言，作為第一影像信號(hào)的用于允許顯示某種測(cè)試圖案的影像信號(hào)(輸入影像信號(hào)或輸入影像數(shù)據(jù))以有線或無線方式被傳輸至控制裝置18。然后，控制裝置18處理用于影像顯示的第一影像信號(hào)，并且通過影像形成裝置 IllA及IllB生成影像。該影像經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)112或254以及光學(xué)裝置120，320或520最終到達(dá)佩戴頭部安裝型顯示器的作業(yè)員40的眼部。測(cè)試圖案例如是水平、豎直及傾斜延伸線的組合。然后，作業(yè)員40通過控制裝置18 (具體而言，利用設(shè)置在控制裝置18上的開關(guān) (未示出))使由用于左右眼的影像顯示裝置100，200，300,400或500顯示的影像水平及豎直移動(dòng)，或使其旋轉(zhuǎn)，由此使得影像例如在無窮遠(yuǎn)位置(或希望位置)處彼此疊置。換言之， 影像水平或豎直運(yùn)動(dòng)，或旋轉(zhuǎn)，使得圖21B中的位置“C”處于無窮遠(yuǎn)位置(或希望位置)。 因此，通過管理設(shè)置在控制裝置18上的開關(guān)來控制第一影像信號(hào)。換言之，顯示位置校正信號(hào)通過控制裝置18生成，并被增加至第一影像信號(hào)。圖9A示意性地示出由用于左右眼的影像顯示裝置100，200，300,400或500顯示的影像例如在無窮遠(yuǎn)位置(或希望位置)處彼此水平偏離的情況。圖9B示意性示出影像彼此豎直偏離的情況。圖9C示意性示出影像因彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)而彼此偏離的情況。這里，圖 9A至圖9C右側(cè)的視圖示出由用于右眼的影像顯示裝置100，200，300，400或500顯示的影像，而圖9A至圖9C左側(cè)的視圖示出由用于左眼的影像顯示裝置100，200，300,400或500顯示的影像。此外，圖9A至圖9C右側(cè)的視圖中的虛線示出由用于左眼的影像顯示裝置100， 200，300，400或500顯示的影像被疊置在由用于右眼的影像顯示裝置100，200，300,400或 500顯示的影像上的情況。這里，為了水平移動(dòng)測(cè)試圖案，僅需控制裝置18生成顯示位置校正信號(hào)，其適于基于第一影像信號(hào)將影像的水平位置沿正向或負(fù)向改變i個(gè)像素?？商娲兀瑑H需控制裝置18生成適于將水平同步信號(hào)正時(shí)沿正向或負(fù)向改變i個(gè)像素的信號(hào)。另一方面，為了豎直地移動(dòng)測(cè)試圖案，僅需控制裝置18生成顯示位置校正信號(hào)，其適于基于第一影像信號(hào)將影像的豎直位置沿正向或負(fù)向改變j個(gè)像素。可替代地，僅需控制裝置18生成適于將豎直同步信號(hào)正時(shí)沿正向或負(fù)向改變j個(gè)像素的信號(hào)。換言之，可通過延遲或提前影像存儲(chǔ)器的讀取位置來移動(dòng)測(cè)試圖案?？商娲?，可通過改變豎直及水平同步信號(hào)正時(shí)來移動(dòng)測(cè)試圖案。此外，為了旋轉(zhuǎn)測(cè)試圖案，僅需控制裝置18生成適于基于公知方法來旋轉(zhuǎn)影像的顯示位置校正信號(hào)。然后，在控制裝置18中存儲(chǔ)在由用于左右眼的影像顯示裝置100，200，300，400或 500顯示的影像于無窮遠(yuǎn)位置(或希望位置)處被疊置時(shí)獲得的顯示位置校正信號(hào)，作為顯示位置控制信號(hào)?？梢酝ㄟ^利用設(shè)置在控制裝置18上的按鈕(未示出)來執(zhí)行這些任務(wù)。 在構(gòu)成影像顯示裝置100，200，300，400或500中至少一者的光學(xué)裝置120，320或520上顯示的影像受到控制，由此對(duì)由影像顯示裝置100，200，300，400或500顯示的兩個(gè)影像的相互位置進(jìn)行調(diào)整。然后，基于顯示位置校正信號(hào)獲得的顯示位置控制信號(hào)被存儲(chǔ)在控制裝置(控制電路或控制部分)18中。例如通過文本數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置51或影像數(shù)據(jù)/文本數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置 51’再現(xiàn)的第二影像信號(hào)(例如，文本數(shù)據(jù))以無線方式經(jīng)由文本數(shù)據(jù)無線傳輸裝置52傳輸至控制裝置18。然后，由控制裝置18對(duì)第二影像信號(hào)進(jìn)行處理以用于影像顯示。換言之， 控制裝置18將顯示位置控制信號(hào)增加至第二影像信號(hào)。因此，在構(gòu)成影像顯示裝置100， 200，300，400或500中至少一者的光學(xué)裝置120，320或520上顯示的影像(基于第二影像信號(hào)的各種影像)的位置可以被控制，使得由用于左右眼的影像顯示裝置100，200，300，400 或500顯示的影像于無窮遠(yuǎn)位置(或希望位置)處被疊置。此外，基于從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離來對(duì)供應(yīng)至構(gòu)成影像顯示裝置(示例1中用于左右眼的兩個(gè)影像顯示裝置100，200，300，400或500)中至少一者的影像形成裝置IllA或IllB的第二影像信號(hào)(輸入影像信號(hào)或輸入影像數(shù)據(jù))進(jìn)行控制，由此對(duì)應(yīng)于從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離來對(duì)輻輳角進(jìn)行調(diào)整。這里，除了供應(yīng)至影像形成裝置IllA或IllB的影像信號(hào)(第二影像信號(hào))之外， 從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離信號(hào)也從外部設(shè)備被傳輸至頭部安裝型顯示器。圖IOA 示出了上述信號(hào)格式的概念性示圖。然后，僅需控制裝置18生成適于基于距離信息來將基于第二影像信號(hào)的影像的水平位置沿正向或負(fù)向改變k個(gè)像素的信號(hào)。應(yīng)當(dāng)注意，僅需預(yù)先檢查當(dāng)影像的水平位置改變一個(gè)像素時(shí)輻輳角或虛像距離改變的程度，并且在控制裝置 18中存儲(chǔ)兩者之間的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)注意，該信號(hào)以及三個(gè)顯示位置控制信號(hào)(即，適于沿正向或負(fù)向?qū)⒂跋竦乃轿恢酶淖僫個(gè)像素的信號(hào)、適于沿正向或負(fù)向?qū)⒂跋竦呢Q直位置改變 j個(gè)像素的信號(hào)以及適于旋轉(zhuǎn)影像的信號(hào))被增加并被傳輸至影像形成裝置IllA或111B。 因此，可以基于距離信息(或水平運(yùn)動(dòng))來主動(dòng)地移動(dòng)影像，由此能夠?qū)⑻撓癫贾迷谙Ｍ奈恢谩？商娲?，頭部安裝型顯示器還可包括距離測(cè)量裝置，其適于測(cè)量從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離，由此可從距離測(cè)量裝置獲得距離信息。例如，僅需使用具有自動(dòng)對(duì)焦功能的成像裝置(具有被動(dòng)距離測(cè)量裝置的成像裝置)作為成像裝置17以用于距離測(cè)量裝置。可替代地，按鈕或開關(guān)可被設(shè)置在控制裝置18上以手動(dòng)地設(shè)定從頭部安裝型顯示
ο參考圖10B，以下將描述對(duì)應(yīng)于從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離來調(diào)整輻輳角的情況。這里，“a”是基于第二影像信號(hào)由影像顯示裝置顯示的影像(文本)的虛像距離， 而“ α ”是此時(shí)對(duì)于影像的輻輳角。此外，“ γ ”是當(dāng)虛像位置從虛像距離“a”移動(dòng)遠(yuǎn)離了
19距離“C”時(shí)對(duì)于影像的輻輳角，而“ β ”是當(dāng)虛像位置移動(dòng)接近了距離“b”時(shí)對(duì)于影像的輻輳角。這里，假定D = 61. 5mm 并且a = 4000mm，貝Ijα = 53 分(53')。影像形成裝置中的一個(gè)像素被界定為三分(3‘)。這里，如果影像顯示位置從預(yù)定位置水平并向內(nèi)移動(dòng)一個(gè)像素，則β = 56 分(56')，并且b = 225mm。另一方面，如果影像顯示位置從預(yù)定位置水平并向外移動(dòng)一個(gè)像素， 則γ= 50 分(50')，并且c = 2觀讓。此外，假定a = 8000mm,則將影像移動(dòng)一個(gè)像素可使虛像距離移動(dòng)約 Im0如上所述，可以通過從預(yù)定位置水平移動(dòng)影像顯示位置來調(diào)整輻輳角。換言之，通過不僅使用顯示位置控制信號(hào)，還使用輻輳角控制信號(hào)來對(duì)被供應(yīng)至構(gòu)成用于左右眼的兩個(gè)影像顯示裝置100，200，300，400或500的影像形成裝置IllA或IllB的第二影像信號(hào)進(jìn)行控制，由此能夠?qū)?yīng)于從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離來精確地調(diào)整輻輳角。這使得目標(biāo)與觀察者(觀眾)40之間的距離與由影像顯示裝置所顯示的影像(例如，文本)的虛像距離一致或盡可能接近，由此允許觀看目標(biāo)的觀察者(觀眾)40可自然地觀看由影像顯示裝置所顯示的影像而無需顯著改變焦點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)注意，如更早所述的控制上述第一影像信號(hào)大致可提供與以上所述相同的影像變化，由此使得能夠確定顯示位置控制信號(hào)。除了供應(yīng)至影像顯示裝置的影像信號(hào)(第二影像信號(hào))之外，還將在光學(xué)裝置上顯示的影像的亮度信號(hào)從外部設(shè)備傳輸至頭部安裝型顯示器，由此可提高顯示的影像的可見性?？商娲?，頭可安裝型顯示器還可包括光接收傳感器，由此可基于由光接收傳感器獲得的環(huán)境(頭部安裝型顯示器或目標(biāo)所處的環(huán)境)的亮度信息來控制將在光學(xué)裝置上顯示的影像的亮度。具體而言，光接收傳感器的示例包括光電二極管以及結(jié)合在成像裝置17中的用于曝光測(cè)量的光接收元件。當(dāng)例如在劇場(chǎng)使用該頭部安裝型顯示器時(shí)，僅需在頭部安裝型顯示器上顯示用于說明戲劇等的內(nèi)容、進(jìn)展、背景及其他信息的說明性文本。但是，虛像距離必須是希望的距離。換言之，取決于觀察者所處的位置，目標(biāo)與觀察者(觀眾)之間的距離以及由影像顯示裝置所顯示的影像(例如，文本)的虛像距離發(fā)生變化。因此，需要取決于觀察者的位置來對(duì)虛像距離進(jìn)行優(yōu)化。但是，在示例1中的頭部安裝型顯示器中，對(duì)應(yīng)于從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離對(duì)輻輳角進(jìn)行了優(yōu)化，由此取決于觀察者的位置對(duì)虛像距離進(jìn)行了優(yōu)化。 此外，存在希望取決于場(chǎng)景來改變虛像距離的情況。在此情況下，可通過將從頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離信息從外部設(shè)備傳輸至頭部安裝型顯示器來方便地改變虛像距離?？商娲兀^察者(使用者)可設(shè)定希望的虛像距離或位置。具體而言，開關(guān)或按鈕被設(shè)置在控制裝置18上。觀察者可通過自己控制開關(guān)或按鈕來將虛像布置在希望的距離或位置處。例如，如果背景發(fā)生變化，則可以根據(jù)希望來改變虛像距離或位置。上述任務(wù)僅需例如在對(duì)目標(biāo)進(jìn)行觀看期間適當(dāng)?shù)膱?zhí)行，并且可通過觀察者來執(zhí)行，并且上述任務(wù)被具體設(shè)置為使得控制裝置18將輻輳角控制信號(hào)增加至第二影像信號(hào)。這例如允許觀察者有效地讀取諸如字幕的文本而無需顯著改變其視線。此外，能夠方便且同時(shí)顯示適用于各個(gè)觀察者的字幕或其他信號(hào)(例如，不同語言的字幕及其他信息)。這里，第二影像信號(hào)是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并且在被顯示之前預(yù)先準(zhǔn)備。僅需設(shè)置影像顯示位置使其不會(huì)阻礙對(duì)目標(biāo)的觀察即可。另一方面，具體而言，例如基于預(yù)定進(jìn)度表或時(shí)間布署或根據(jù)目標(biāo)的進(jìn)度、并且在結(jié)合在文本數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置51或影像數(shù)據(jù)/文本數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置 51’中的計(jì)算機(jī)(未示出)的控制下，通過將第二影像信號(hào)從文本數(shù)據(jù)無線傳輸裝置52傳輸至控制裝置18來實(shí)現(xiàn)影像顯示。在示例1中的頭部安裝型顯示器中，如果第二影像信號(hào)不僅包括文本數(shù)據(jù)，還包括與要顯示的文本相關(guān)的亮度數(shù)據(jù)及色度數(shù)據(jù)，則能夠基于文本的背景來主動(dòng)防止諸如字幕的文本變得難以視覺辨認(rèn)。應(yīng)當(dāng)注意，亮度數(shù)據(jù)的示例包括透過影像顯示裝置觀察的包含目標(biāo)(例如，字符及背景)的預(yù)定區(qū)域(例如，與舞臺(tái)底部的三分之一對(duì)應(yīng)的區(qū)域)的亮度的亮度數(shù)據(jù)。另一方面，色度數(shù)據(jù)的示例包括透過影像顯示裝置觀察的包含目標(biāo)的預(yù)定區(qū)域的色度的色度數(shù)據(jù)。具體而言，除非例如透過透視光學(xué)裝置觀察到的屏幕或舞臺(tái)的亮度與在光學(xué)裝置上顯示的文本的亮度及顏色之間的平衡落入給定范圍，否則會(huì)難以以適當(dāng)?shù)姆绞接^察字幕、屏幕及舞臺(tái)等。但是，示例1中的頭部安裝型顯示器可改變要顯示的文本的亮度及顏色以與屏幕及舞臺(tái)等匹配，由此使文本便于通過視覺辨識(shí)。換言之，能夠主動(dòng)地防止例如用于對(duì)由觀察者(觀眾)觀察到的目標(biāo)進(jìn)行說明的文本由于文本的背景變得難以通過視覺進(jìn)行識(shí)別。然后，當(dāng)例如使用示例1中的頭部安裝型顯示器來觀看戲劇時(shí)，僅需在影像顯示裝置100，200，300，400或500上顯示與目標(biāo)相關(guān)的文本(例如，與戲劇的幕后情況及背景相關(guān)的說明性文本，與角色及角色的的對(duì)話相關(guān)的說明性文本)。具體而言，例如僅需通過作業(yè)員的控制或例如在計(jì)算機(jī)的控制下將文本數(shù)據(jù)傳輸至影像顯示裝置100， 200，300,400或500來在影像顯示裝置100，200, 300,400或500上顯示文本。此外，據(jù)稱固定的虛像位置會(huì)導(dǎo)致眼部疲勞。其原因在于固定的焦點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致眼球的活動(dòng)減少。因此，適當(dāng)?shù)馗淖兲撓窬嚯x或移動(dòng)虛像位置可有效地降低眼部疲勞。換言之， 可隨時(shí)間改變由兩個(gè)光學(xué)裝置形成的虛像的位置或從兩個(gè)光學(xué)裝置至由兩個(gè)光學(xué)裝置形成的虛像的距離(虛像距離)。具體而言，例如僅需在影像形成裝置上每五分鐘將影像的水平位置沿正向改變兩個(gè)像素例如達(dá)一分鐘時(shí)長(zhǎng)，然后使影像恢復(fù)至其原始位置。如上所述，示例1中的方法對(duì)被供應(yīng)至構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的影像形成裝置的第一影像信號(hào)進(jìn)行控制，由此對(duì)在構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的光學(xué)裝置上顯示的影像的位置進(jìn)行控制，由此調(diào)整兩個(gè)影像的相互位置。這使得例如在制造雙目可視式頭部安裝型顯示器期間能夠方便地以光學(xué)方式調(diào)整用于左右眼的兩個(gè)影像顯示裝置，即，方便地調(diào)整兩個(gè)影像顯示裝置的光學(xué)位置以提供希望的影像。[示例 2]示例2是示例1中的影像顯示裝置的改變示例。如圖11及圖13(其分別示出下述示例2及示例4中的頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置200及400的概念圖)所示，影像形成裝置211包括具有第二構(gòu)造的影像形成裝置。換言之，影像形成裝置211包括光源 251以及適于對(duì)從光源251發(fā)出的平行光束進(jìn)行掃描的掃描部分253。具體而言，影像形成裝置211包括光源251、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)252、掃描部分253以及中繼光學(xué)系統(tǒng)254。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)252將從光源251發(fā)出的光成形為平行光束。掃描部分253對(duì)從準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)252發(fā)出的平行光束進(jìn)行掃描。中繼光學(xué)系統(tǒng)2M對(duì)由掃描部分253掃描的平行光束進(jìn)行中繼并出射。應(yīng)當(dāng)注意，影像形成裝置211整體被容納在外殼213中(圖11及圖13中點(diǎn)劃線所示)。外殼213具有開口(未示出)，使得光從中繼光學(xué)系統(tǒng)邪4經(jīng)由開口發(fā)出。每個(gè)外殼 213均通過安裝構(gòu)件19被安裝至邊撐部13中一者。光源251包括適于發(fā)出白色光的發(fā)光元件。從光源251發(fā)出的光進(jìn)入整體具有正光功率的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)252。光以平行光束的形式從準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)252發(fā)出。這些平行光束被全反射鏡256反射，然后被掃描部分253水平及豎直掃描以形成一種二維影像，由此生成虛像(像素的數(shù)量例如可與示例1中相同)。掃描部分253包括作為二維可旋轉(zhuǎn)微鏡的 MEMS，其能夠以二維方式掃描入射平行光束。來自虛像素的光穿過中繼光學(xué)系統(tǒng)(平行光束出射光學(xué)系統(tǒng))2 ，隨后，被成形為平行光束的光通量進(jìn)入光學(xué)裝置120。中繼光學(xué)系統(tǒng) 254包括公知的中繼光學(xué)系統(tǒng)。適于接收通過中繼光學(xué)系統(tǒng)2M被成形為平行光束的光通量、在其中對(duì)其進(jìn)行導(dǎo)引并將其出射的光學(xué)裝置120具有與示例1中描述的光學(xué)裝置相同的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)。因此， 省略對(duì)其的詳細(xì)描述。另一方面，除了上述區(qū)別外，示例2中的頭部安裝型顯示器具有與示例1中相同的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)。因此，將省略對(duì)其的詳細(xì)描述。[示例 3]示例3也是示例1中的影像顯示裝置的改變示例。圖12A示出了示例3中頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置300的概念圖。圖12B示出了示意性剖視圖，以放大的方式示出了反射式體積全息衍射光柵的一部分。在示例3中，影像形成裝置111包括具有如示例1 中的第一構(gòu)造的影像形成裝置。另一方面，除了第一及第二偏轉(zhuǎn)部分的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)不同之外，光學(xué)裝置320具有與示例1中的光學(xué)裝置120相同的基本構(gòu)造及結(jié)構(gòu)。在示例3中，第一及第二偏轉(zhuǎn)部分被設(shè)置在光導(dǎo)板321的前表面(具體而言，光導(dǎo)板321的第二表面32 上。第一偏轉(zhuǎn)部分使光導(dǎo)板321上的入射光衍射，并且第二偏轉(zhuǎn)部分使已經(jīng)在光導(dǎo)板321內(nèi)通過全反射傳播的光多次衍射。這里，第一及第二偏轉(zhuǎn)部分每一者均包括衍射光柵元件，具體指反射型衍射光柵元件，更具體指反射式體積全息衍射光柵。 在以下描述中，為了方便，將包括反射式體積全息衍射光柵的第一偏轉(zhuǎn)部分稱為“第一衍射光柵構(gòu)件330”，為了方便，將包括反射式體積全息衍射光柵的第二偏轉(zhuǎn)部分稱為“第二衍射光柵構(gòu)件;340”。在下述示例3或示例4中，第一及第二衍射光柵構(gòu)件330及340每個(gè)均包括單層衍射光柵。應(yīng)當(dāng)注意，用于一個(gè)波長(zhǎng)范圍(或波長(zhǎng))的干涉條紋被形成在由光敏聚合材料制成的各個(gè)衍射光柵上。通過現(xiàn)有方法形成干涉條紋。形成在衍射光柵層(衍射光學(xué)元件) 上的干涉條紋之間的間距恒定。干涉條紋為線狀，并平行于Z軸。應(yīng)當(dāng)注意，第一及第二衍射光柵構(gòu)件330及340的軸線平行于X軸，并且其法線平行于Y軸。圖12B示出了以放大方式示出反射式體積全息衍射光柵的示意性部分剖視圖。具有傾斜角Φ的干涉條紋形成在反射式體積全息衍射光柵上。這里，術(shù)語“傾斜角Φ”指在反射式體積全息衍射光柵的表面與干涉條紋之間形成的角度。干涉條紋以從反射式體積全息衍射光柵的內(nèi)側(cè)向表面的方式形成在反射式體積全息衍射光柵上。干涉條紋滿足布拉格條件。這里，術(shù)語“布拉格條件”指滿足等式(A)的條件。在等式(A)中，m是正整數(shù)，λ是波長(zhǎng)，d是光柵表面間距(分別包括干涉條紋的虛擬平面之間沿法向的間距)，而θ是干涉條紋上的光的入射角的補(bǔ)角。此外，當(dāng)光以入射角Ψ進(jìn)入衍射光柵構(gòu)件時(shí)， 、傾斜角Φ 以及入射角Ψ之間的關(guān)系由等式(B)示出。m · λ = 2 · d · sin(@)(A)Θ = 90° -(Φ + ψ)(B)如上所述，第一衍射光柵構(gòu)件330被設(shè)置(接合至)在光導(dǎo)板321的第二表面323 上。第一衍射光柵構(gòu)件330使入射在光導(dǎo)板321上的平行光束反射或衍射，使得入射平行光束在光導(dǎo)板321內(nèi)被全反射。此外，第二衍射光柵構(gòu)件340多次使已經(jīng)通過全反射在光導(dǎo)板321內(nèi)傳播的平行光束反射或衍射，并使光束仍然以平行光束的形式從光導(dǎo)板321的第一表面322出射。光導(dǎo)板321使已經(jīng)在其內(nèi)通過全反射傳播的平行光束出射。此時(shí)，因?yàn)楣鈱?dǎo)板321 較薄且因?yàn)楣鈱?dǎo)板321中的光路較長(zhǎng)，故取決于視角，在到達(dá)第二衍射光柵構(gòu)件340之前平行光束全反射的次數(shù)有所不同。具體而言，在入射在光導(dǎo)板321上的平行光束中，以偏向接近第二衍射光柵構(gòu)件340的方向的角度入射的那些光束的反射次數(shù)少于以在偏向遠(yuǎn)離第二衍射光柵構(gòu)件340的方向的角度入射的那些光束的反射次數(shù)。其原因在于，以偏向接近第二衍射光柵構(gòu)件340的方向的角度入射在光導(dǎo)板321上并被第一衍射光柵構(gòu)件330衍射或反射的平行光束相較于以偏向相反方向的角度入射在光導(dǎo)板321上的平行光束而言在光導(dǎo)板321內(nèi)行進(jìn)期間擊中光導(dǎo)板321的內(nèi)表面時(shí)與光導(dǎo)板321的法線形成更小的角度。 此外，形成在第二衍射光柵構(gòu)件340中的干涉條紋的形狀與形成在第一衍射光柵構(gòu)件330 中的干涉條紋的形狀相對(duì)于與光導(dǎo)板321的軸線垂直的虛擬平面而言對(duì)稱。下述示例4中的光導(dǎo)板321具有與上述光導(dǎo)板321相同的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)。除了前述區(qū)別之外，示例3中的頭部安裝型顯示器具有與示例1中相同的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)。因此，將省略對(duì)其的詳細(xì)描述。[示例 4]示例4是示例3中影像顯示裝置的改變示例。圖13示出了示例4中頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置的概念性視圖。每個(gè)影像顯示裝置400所具有的光源251、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)252、掃描部分253、平行光束出射光學(xué)系統(tǒng)(中繼光學(xué)系統(tǒng))254以及其他部件具有與示例2中的對(duì)應(yīng)部分(具有第二構(gòu)造的影像形成裝置)相同的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)。另一方面， 示例4中的光學(xué)裝置320具有與示例3中的光學(xué)裝置相同的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)。除了上述區(qū)別之外，示例4中的頭部安裝型顯示器具有與示例1及2相同的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)。因此，省略對(duì)其的詳細(xì)描述。[示例 5]示例5是示例1至4中影像顯示裝置的改變示例。圖14Α及圖14Β示出了構(gòu)成示例5中的頭部安裝型顯示器的影像顯示裝置的光導(dǎo)板及其他部件的設(shè)置的概念圖。圖15 示出了從側(cè)向觀察的示例5中的頭部安裝型顯示器的示意圖。在示例1至4中，從影像形成裝置111或211的中心出射并穿過位于影像形成裝置一側(cè)的光學(xué)系統(tǒng)112或254的節(jié)點(diǎn)的中心光束CL被設(shè)計(jì)成垂直地?fù)糁袌D2所示影像顯示裝置100或300中的光導(dǎo)板121或321。換言之，中心光束CL被設(shè)計(jì)以零入射角進(jìn)入光導(dǎo)板121或321。在此情況下，顯示的影像的中心與光導(dǎo)板121或321的第一表面122或 322的垂直方向重合。換言之，在以影像顯示裝置100為代表的影像顯示裝置中，從位于準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng) 112的光軸中的影像形成裝置111的中心發(fā)出的中心光束CL被準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)112首先轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)钠叫泄馐缓蟠怪钡剡M(jìn)入圖2所示光導(dǎo)板121的第一表面(入射表面)122。然后，光束沿傳播方向A前進(jìn)，同時(shí)通過第一偏轉(zhuǎn)部分130在第一及第二表面122與123之間被全反射。然后，中心光束CL被第二偏轉(zhuǎn)部分140反射或衍射，從光導(dǎo)板121的第一表面 122垂直地出射，由此到達(dá)觀察者(觀眾)的眼部41。為了防止在可透視的頭部安裝型顯示器中光學(xué)裝置120，320或520阻礙觀察者 (觀眾)對(duì)水平布置目標(biāo)的觀察，優(yōu)選地是光學(xué)裝置120，320或520應(yīng)當(dāng)被設(shè)置略微低于觀察者的水平視線。在此情況下，影像顯示裝置100或300整體被設(shè)置為低于觀察者的水平視線。此外，在上述構(gòu)造中，影像顯示裝置100整體必須如圖20所示以角度θ傾斜。因?yàn)橄鄬?duì)于眼鏡型框架用于佩戴在觀察者頭部上的安裝部分(邊撐部分)的關(guān)系，這會(huì)導(dǎo)致對(duì)影像顯示裝置100可傾斜的角度θ構(gòu)成限制，或?qū)е螺^低的設(shè)計(jì)自由度。因此，還優(yōu)選的是影像顯示裝置應(yīng)當(dāng)允許具有較高自由度的設(shè)置方式并提供較高的設(shè)計(jì)自由度。在示例5中，中心光束CL與XY平面以零度之外的其他角度θ相交。此外，中心光束CL被包含在H平面中。此外，在下述示例5或示例6中，光學(xué)系統(tǒng)112或254的光軸被包含在^平面內(nèi)，并以零度之外的角度(并更具體而言，以角度Θ)與XY平面相交(見圖14Α及圖14Β)。此外，在下述示例5或示例6中，假定XY平面與水平面一致，則中心光束 CL與XY平面相交的角度θ為仰角。換言之，中心光束CL從同一平面下方朝向XY平面前
進(jìn)以擊中同一平面。然后，XY平面與豎直面以零度之外的角度(具體而言，以角度Θ)相 、-父。在示例5中，θ是5度。具體而言，中心光束CL(圖15中虛線所示)被包含在水平面內(nèi)。然后，光學(xué)裝置120，320或520相對(duì)于豎直面傾斜了角度θ。換言之，光學(xué)裝置 120，320或520相對(duì)于水平面傾斜了(90-θ )的角度。此外，從光學(xué)裝置120，320或520發(fā)出的中心光束CL’ (圖15中點(diǎn)劃線所示)相對(duì)于水平面傾斜了角度2 θ。換言之，當(dāng)觀察者沿水平方向觀看處于無窮遠(yuǎn)位置處的目標(biāo)時(shí)，從光學(xué)裝置120，320或520發(fā)出并進(jìn)入觀察者的眼部的中心光束CL’形成俯角θ ’( = 2 θ )(參見圖15)。在中心光束CL’與光學(xué)裝置120，320或520的法線之間形成的角度是Θ。在圖14Α或下述圖16Α中，由0’來表示從光學(xué)裝置120，320或520發(fā)出的中心光束CL’的位置，并且分別由X’，Y’及V軸來表示穿過0’并且平行于X，Y及Z軸的軸線。在示例5中的影像顯示裝置中，中心光束CL與XY平面以零度之外的角度(θ )相交。這里，從光學(xué)裝置發(fā)出并進(jìn)入觀察者(觀眾)的眼部的中心光束CL’形成俯角θ ’，其中滿足以下關(guān)系式θ ， = 2 θ另一方面，在圖20所示的示例中，影像顯示裝置整體需要傾斜角度θ “以提供相同的俯角。這里，θ “與θ之間滿足以下關(guān)系式θ 〃 = 2 θ因此，在圖20所示的示例中，光學(xué)裝置必須相對(duì)于豎直軸傾斜2 θ。另一方面，在
24示例5中，僅需相對(duì)于豎直軸將光學(xué)裝置傾斜θ并保持影像形成裝置水平。因此，對(duì)要將影像顯示裝置安裝至眼鏡型框架的安裝部分的角度的限制并不嚴(yán)格，因此提供了較高的設(shè)計(jì)自由度。此外，相較于圖20所示的示例，光學(xué)裝置相對(duì)于豎直表面傾斜較小，因此使得外部光不太可能被光學(xué)裝置反射進(jìn)入觀察者(觀眾)的眼部。由此提供了較高品質(zhì)的影像顯
7J\ ο除了上述區(qū)別之外，示例5中的頭部安裝型顯示器具有與示例1至4中相同的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)。因此，省略對(duì)其詳細(xì)描述。[示例 6]示例6是示例5中影像顯示裝置的改變示例。圖16A及圖16B是構(gòu)成示例6中影像顯示裝置的光導(dǎo)板及其他部件的設(shè)置的概念圖。這里，在示例6中，光學(xué)系統(tǒng)(平行光束出射光學(xué)系統(tǒng)或準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng))112的光軸平行于TL及XY平面，并穿過影像形成裝置111 的中心之外的其他位置。得益于上述構(gòu)造，中心光束CL被包含在H平面中并以仰角θ與 XY平面相交。除了上述區(qū)別，示例6中的頭部安裝型顯示器具有與示例1至5中相同的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)。因此，省略其詳細(xì)描述。[示例 7]示例7也是示例1中影像顯示裝置的改變示例。圖17示出了從前方觀察的示例7 中的頭部安裝型顯示器的示意圖。圖18示出從上方觀察的示例7中的頭部安裝型顯示器的示意圖。在示例7中，光學(xué)裝置520每個(gè)均包括適于接收從影像形成裝置IllA或IllB發(fā)出的光并向觀察者40的眼部41發(fā)出光的半透反射鏡。應(yīng)當(dāng)注意，從影像形成裝置IllA或 IllB發(fā)出的光在諸如玻璃板或塑料板的透明構(gòu)件521內(nèi)傳播并進(jìn)入光學(xué)裝置520(半透反射鏡)。但是，可替代地，從影像形成裝置IllA或IllB發(fā)出的光可傳播進(jìn)入空氣并進(jìn)入光學(xué)裝置520(半透反射鏡)?？商娲?，可以使用在示例2中描述的影像形成裝置211作為影像形成裝置。每個(gè)影像形成裝置IllA及IllB例如被螺紋緊固至前部11。此外，透明構(gòu)件521 被安裝至每個(gè)影像形成裝置11IA及111B，并且光學(xué)裝置520 (半透反射鏡)被安裝至各個(gè)透明構(gòu)件521。除了上述區(qū)別，示例7中的頭部安裝型顯示器具有與示例1至6中相同的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)。因此，省略對(duì)其的詳細(xì)描述。[示例 8]示例8與根據(jù)第三及第四實(shí)施例的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法相關(guān)。 圖19示出了從上方觀察的示例8中頭部安裝型顯示器的示意圖，用于說明頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法。在示例8中，利用成像裝置(相機(jī))61A及61B拍攝在光學(xué)裝置120，320或520上顯示的影像。由成像裝置61A及61B拍攝的影像例如在圖9A，9B或9C中示出。然后，確定由成像裝置61A及61B獲得的影像與基準(zhǔn)位置的偏移。這里，術(shù)語“基準(zhǔn)位置”指在假定影像形成裝置111或211被安裝至正確位置的情況下、當(dāng)利用相關(guān)成像裝置(相機(jī))61A及61B拍攝在光學(xué)裝置120，320或520上顯示的預(yù)定影像時(shí)、成像裝置(照相機(jī))61A及61B的獲得圖像位置?？赏ㄟ^向控制裝置18傳輸起用于引起顯示某種測(cè)試圖案的第一影像信號(hào)作用的影像信號(hào)(輸入影像信號(hào)或輸入影像數(shù)據(jù))、在控制裝置18中處理第一影像信號(hào)以用于影像顯示并在影像形成裝置中生成影像，來獲得預(yù)定影像。如果影像形成裝置111或211被安裝至錯(cuò)誤位置，則當(dāng)利用成像裝置(相機(jī))6認(rèn)及618拍攝在光學(xué)裝置120，320或520上顯示的預(yù)定影像時(shí)，成像裝置(相機(jī))61A及61B所獲得的獲得影像位置會(huì)與基準(zhǔn)位置偏移?？赏ㄟ^控制裝置18或連接至控制裝置18的外部電腦來執(zhí)行適于消除偏移的任務(wù)。為了消除偏移，對(duì)供應(yīng)至構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的影像形成裝置111或211的第一影像信號(hào)進(jìn)行控制，由此對(duì)示例1中兩個(gè)影像的相互位置進(jìn)行調(diào)整。換言之，確定顯示位置校正信號(hào)以消除偏移。具體而言，作業(yè)員控制控制裝置18上的開關(guān)或按鈕以水平及豎直移動(dòng)測(cè)試圖案并使其旋轉(zhuǎn)，由此將影像層疊在基準(zhǔn)位置處。然后，在影像層疊在基準(zhǔn)位置上時(shí)，僅需基于水平、豎直及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)顯示位置校正信號(hào)?？商娲?，如果通過計(jì)算機(jī)確定了影像相對(duì)于基準(zhǔn)位置的水平、豎直及旋轉(zhuǎn)偏移，則這些偏移將用作適于將影像層疊至基準(zhǔn)位置處的顯示位置校正信號(hào)。然后，該顯示位置校正信號(hào)被存儲(chǔ)在控制裝置中作為顯示位置控制信號(hào)。除了以上描述，示例8中頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法與示例1中的大致相同。因此，省略對(duì)其的詳細(xì)描述。另一方面，示例8中的頭部安裝型顯示器的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)僅需與示例1至7中描述的相同。因此，省略對(duì)其的詳細(xì)描述。[示例 9]示例9是示例8中影像顯示裝置的改變示例。在示例9中，當(dāng)通過成像裝置61A 及61B對(duì)設(shè)置在兩個(gè)光學(xué)裝置120，320或520預(yù)定前方位置處的目標(biāo)進(jìn)行成像時(shí)，基準(zhǔn)位置被設(shè)定為成像裝置61A及61B的對(duì)象成像位置。具體而言，例如將在圖9C左側(cè)示出的十字圖形設(shè)置在兩個(gè)光學(xué)裝置120，320或520前方例如細(xì)處作為對(duì)象。另一方面，將預(yù)定影像(十字圖形)顯示在兩個(gè)光學(xué)裝置120，320或520上。這里，預(yù)定影像的虛像距離例如也被設(shè)定為細(xì)。換言之，起引起顯示某種測(cè)試圖案的第一影像信號(hào)作用的影像信號(hào)(輸入影像信號(hào)或輸入影像數(shù)據(jù))被傳輸至控制裝置18并被控制裝置18處理用于影像顯示，由此在影像形成裝置上顯示預(yù)定影像。同時(shí)，在光學(xué)裝置120，320或520上顯示的預(yù)定影像被相關(guān)的成像裝置(照相機(jī))61A及61B拍攝，由此獲得對(duì)象成像位置。然后，供應(yīng)至構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的影像形成裝置111或211的第一影像信號(hào)被控制裝置18或連接至控制裝置18的外部計(jì)算機(jī)控制，使得通過拍攝對(duì)象而獲得的影像與在光學(xué)裝置120，320或520上顯示的影像相互重合，換言之，使得對(duì)象成像位置與獲得圖像位置重合，由此如示例8中對(duì)兩個(gè)影像的相互位置進(jìn)行調(diào)整。換言之，通過執(zhí)行相同任務(wù)并遵循示例8描述的相同方法來確定適于消除偏移的顯示位置校正信號(hào)。然后，將該顯示位置校正信號(hào)存儲(chǔ)在控制裝置中作為顯示位置控制信號(hào)。盡管已經(jīng)如上基于優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不限于此。頭部安裝型顯示器及影像顯示裝置的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)及是示例性質(zhì)，可對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖?。例如?可使用浮雕型全息圖(surface relief hologram)(參見美國(guó)專利公開號(hào)20040062505A1) 作為光導(dǎo)板。示例3或4中的光學(xué)裝置320可包括透射型衍射光柵元件?？商娲兀谝患暗诙D(zhuǎn)部分中的一者可包括反射型衍射光柵元件，而另一者可包括透射型衍射光柵元件。可替代地，可以使用閃耀(blazed)反射型衍射光柵元件作為衍射光柵元件。本申請(qǐng)包含于2010年4月8日向日本專利局遞交的日本在先專利申請(qǐng)JP2010-089494中揭示的相關(guān)主題，通過引用將其全部?jī)?nèi)容包含在本說明書中。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不脫離所附權(quán)利要求的范圍或其等同范圍的前提
下，取決于設(shè)計(jì)要求及其他因素，可以進(jìn)行各種不同的改變、組合、子組合以及替換。
權(quán)利要求
1.一種頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，所述頭部安裝型顯示器包括(a)眼鏡型框架，其佩戴在觀察者的頭部上，以及(b)用于左眼和右眼的兩個(gè)影像顯示裝置，其安裝至所述框架，并且每個(gè)所述影像顯示裝置均包括(A)影像形成裝置，以及(B)光學(xué)裝置，其適于對(duì)從所述影像形成裝置出射的光進(jìn)行接收、導(dǎo)引和出射， 其中，所述光學(xué)位置調(diào)整方法包括以下步驟對(duì)向構(gòu)成所述影像顯示裝置中至少一者的所述影像形成裝置供應(yīng)的影像信號(hào)進(jìn)行控制，由此對(duì)在構(gòu)成所述影像顯示裝置中至少一者的所述光學(xué)裝置上顯示的影像的位置進(jìn)行控制，并對(duì)兩個(gè)影像的相互位置進(jìn)行調(diào)整。
2.一種頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，所述頭部安裝型顯示器包括(a)眼鏡型框架，其佩戴在觀察者的頭部上，以及(b)用于左眼和右眼的兩個(gè)影像顯示裝置，其安裝至所述框架，并且每個(gè)所述影像顯示裝置均包括(A)影像形成裝置，以及(B)光學(xué)裝置，其適于對(duì)從所述影像形成裝置出射的光進(jìn)行接收、導(dǎo)引和出射， 其中，所述光學(xué)位置調(diào)整方法包括以下步驟利用相關(guān)成像裝置來拍攝在各個(gè)光學(xué)裝置上顯示的影像； 確定由各個(gè)所述成像裝置獲得的影像相對(duì)于基準(zhǔn)位置的偏移；并且為消除所述偏移、對(duì)向構(gòu)成所述影像顯示裝置中至少一者的所述影像形成裝置供應(yīng)的影像信號(hào)進(jìn)行控制，并對(duì)兩個(gè)影像的相互位置進(jìn)行調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，其中所述基準(zhǔn)位置是當(dāng)位于所述兩個(gè)光學(xué)裝置的前方給定位置處的物體通過所述成像裝置成像時(shí)獲得的、所述物體在所述成像裝置中的成像位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，其由通過在構(gòu)成所述影像顯示裝置中至少一者的所述光學(xué)裝置上顯示的影像的水平移動(dòng)、 豎直移動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)的任意組合來實(shí)現(xiàn)對(duì)所述兩個(gè)影像的所述相互位置的調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，其中所述光學(xué)裝置是可透視的。
6.一種頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，所述頭部安裝型顯示器包括(a)眼鏡型框架，其佩戴在觀察者的頭部上，以及(b)用于左眼和右眼的兩個(gè)影像顯示裝置，其安裝至所述框架，并且每個(gè)所述影像顯示裝置均包括(A)影像形成裝置，以及(B)光學(xué)裝置，其適于對(duì)從所述影像形成裝置出射的光進(jìn)行接收、導(dǎo)引和出射， 其中，所述光學(xué)位置調(diào)整方法包括以下步驟對(duì)向構(gòu)成所述影像顯示裝置中至少一者的所述影像形成裝置供應(yīng)的影像信號(hào)進(jìn)行控制，由此對(duì)在構(gòu)成所述影像顯示裝置中至少一者的所述光學(xué)裝置上顯示的影像的位置進(jìn)行控制，并對(duì)兩個(gè)影像的相互位置進(jìn)行調(diào)整；并且基于從所述頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離，進(jìn)一步對(duì)向構(gòu)成所述影像顯示裝置中至少一者的所述影像形成裝置供應(yīng)的所述影像信號(hào)進(jìn)行控制，由此與從所述頭部安裝型顯示器至所述目標(biāo)的距離對(duì)應(yīng)地對(duì)輻輳角進(jìn)行調(diào)整。
7.一種頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，所述頭部安裝型顯示器包括(a)眼鏡型框架，其佩戴在觀察者的頭部上，以及(b)用于左眼和右眼的兩個(gè)影像顯示裝置，其安裝至所述框架，并且每個(gè)所述影像顯示裝置均包括(A)影像形成裝置，以及(B)光學(xué)裝置，其適于對(duì)從所述影像形成裝置出射的光進(jìn)行接收、導(dǎo)引和出射，其中，所述光學(xué)位置調(diào)整方法包括以下步驟利用相關(guān)成像裝置來拍攝在各個(gè)光學(xué)裝置上顯示的影像；確定由各個(gè)所述成像裝置獲得的影像相對(duì)于基準(zhǔn)位置的偏移；為消除所述偏移、對(duì)向構(gòu)成所述影像顯示裝置中至少一者的所述影像形成裝置供應(yīng)的影像信號(hào)進(jìn)行控制，并對(duì)兩個(gè)影像的相互位置進(jìn)行調(diào)整；并且基于從所述頭部安裝型顯示器至目標(biāo)的距離，進(jìn)一步對(duì)向構(gòu)成所述影像顯示裝置中至少一者的所述影像形成裝置供應(yīng)的所述影像信號(hào)進(jìn)行控制，由此與從所述頭部安裝型顯示器至所述目標(biāo)的距離對(duì)應(yīng)地對(duì)輻輳角進(jìn)行調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，其中所述基準(zhǔn)位置是當(dāng)位于所述兩個(gè)光學(xué)裝置的前方給定位置處的物體通過所述成像裝置成像時(shí)獲得的、所述物體在所述成像裝置中的成像位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，其中通過在構(gòu)成所述影像顯示裝置中至少一者的所述光學(xué)裝置上顯示的影像的水平移動(dòng)、 豎直移動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)的任意組合來實(shí)現(xiàn)對(duì)所述兩個(gè)影像的所述相互位置的調(diào)整。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，其中所述光學(xué)裝置是可透視的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，其中除了供應(yīng)至所述影像形成裝置的所述影像信號(hào)之外，還從外部設(shè)備向所述頭部安裝型顯示器傳輸從所述頭部安裝型顯示器至所述目標(biāo)的距離信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，其中所述頭部安裝型顯示器還包括距離測(cè)量裝置，所述距離測(cè)量裝置適于對(duì)從所述頭部安裝型顯示器至所述目標(biāo)的距離進(jìn)行測(cè)量，由此通過所述距離測(cè)量裝置獲得所述距離信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，其中除了供應(yīng)至所述影像形成裝置的所述影像信號(hào)之外，還從外部設(shè)備向所述頭部安裝型顯示器傳輸要在所述光學(xué)裝置上顯示的影像的亮度信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，其中所述頭部安裝型顯示器還包括光接收傳感器，由此基于通過所述光接收傳感器獲得的環(huán)境亮度信息來對(duì)要在所述光學(xué)裝置上顯示的影像的亮度進(jìn)行控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，其中當(dāng)基于從所述頭部安裝型顯示器至所述目標(biāo)的距離來對(duì)被供應(yīng)至構(gòu)成所述影像顯示裝置中至少一者的所述影像形成裝置的所述影像信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步控制時(shí)，基于所述影像信號(hào)在所述光學(xué)裝置上顯示的影像由文本構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，其中由所述兩個(gè)光學(xué)裝置形成的虛像的位置隨時(shí)間而發(fā)生變化。
17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頭部安裝型顯示器的光學(xué)位置調(diào)整方法，其中從所述兩個(gè)光學(xué)裝置至由所述兩個(gè)光學(xué)裝置形成的虛像的距離隨時(shí)間而發(fā)生變化。
18.一種頭部安裝型顯示器，包括用于左眼和右眼的兩個(gè)影像顯示裝置，其中每個(gè)所述影像顯示裝置均包括(A)影像形成裝置，以及(B)光學(xué)裝置，其適于對(duì)從所述影像形成裝置出射的光進(jìn)行接收、導(dǎo)引和出射，并且由所述兩個(gè)光學(xué)裝置形成的虛像的位置隨時(shí)間而發(fā)生變化。
19.一種頭部安裝型顯示器，包括用于左眼和右眼的兩個(gè)影像顯示裝置，其中每個(gè)所述影像顯示裝置均包括(A)影像形成裝置，以及(B)光學(xué)裝置，其適于對(duì)從所述影像形成裝置出射的光進(jìn)行接收、導(dǎo)引和出射，并且從所述兩個(gè)光學(xué)裝置至由所述兩個(gè)光學(xué)裝置形成的虛像的距離隨時(shí)間而發(fā)生變化。
20.一種頭部安裝型顯示器，包括用于左眼和右眼的兩個(gè)影像顯示裝置，其中每個(gè)所述影像顯示裝置均包括(A)影像形成裝置，以及(B)光學(xué)裝置，其適于對(duì)從所述影像形成裝置出射的光進(jìn)行接收、導(dǎo)引和出射，并且所述影像形成裝置上的影像的水平位置隨時(shí)間而發(fā)生變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及頭部安裝型顯示器及其光學(xué)位置調(diào)整方法。該頭部安裝型顯示器包括(a)眼鏡型框架，其佩戴在觀察者的頭部上，以及(b)安裝至框架的用于左眼和右眼的兩個(gè)影像顯示裝置。每個(gè)影像顯示裝置均包括(A)影像形成裝置，以及(B)適于對(duì)從影像形成裝置出射的光進(jìn)行接收、導(dǎo)引和出射的光學(xué)裝置。光學(xué)位置調(diào)整方法包括以下步驟對(duì)向構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的影像形成裝置供應(yīng)的影像信號(hào)進(jìn)行控制，由此對(duì)在構(gòu)成影像顯示裝置中至少一者的光學(xué)裝置上顯示的影像的位置進(jìn)行控制，并對(duì)兩個(gè)影像的相互位置進(jìn)行調(diào)整。
文檔編號(hào)G02B27/44GK102213832SQ201110086188
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者宮脅徹行, 松村郁夫 申請(qǐng)人:索尼公司