本公開涉及光學裝置和配備有該光學裝置的顯示裝置，并且更具體地，涉及用作頭戴式顯示器(hmd)的顯示裝置和在顯示裝置中使用的光學裝置。

背景技術(shù)：

已知使用全息衍射光柵的虛擬圖像顯示裝置(圖像顯示裝置)允許觀察者能夠通過虛擬圖像光學系統(tǒng)觀察作為由圖像形成設(shè)備形成的二維(2d)圖像的放大虛擬圖像。如圖46的概念圖所示，圖像顯示裝置1100基本上包括顯示圖像的圖像形成設(shè)備1111、準直光學系統(tǒng)1112以及由圖像形成設(shè)備1111顯示的光入射在其上并且其將光引導至觀察者的瞳孔21的光學裝置(導光單元)1120。光學裝置1120包括導光板1121和各自配置有設(shè)置在導光板1121上的全息衍射光柵的第一偏轉(zhuǎn)單元1130和第二偏轉(zhuǎn)單元1140。然后，從圖像形成設(shè)備1111的像素發(fā)射的光入射到準直光學系統(tǒng)1112上，并且在導光板1121上具有不同入射角的多個平行光束由準直光學系統(tǒng)1112生成并入射在導光板1121上。平行光從導光板1121的第二表面1123入射并發(fā)射。第一偏轉(zhuǎn)單元1130和第二偏轉(zhuǎn)單元1140附接到導光板1121的第一表面1122。參考標號1150指示反射空間光調(diào)制器，參考標號1151指示液晶顯示裝置(lcd)，參考標號1152指示偏振光分束器，以及參考標號1153指示光源。

作為虛擬圖像顯示裝置所需的重要特性，觀察者觀看的圖像的亮度需要盡可能地高且均勻。能夠滿足這樣的需求的虛擬圖像顯示裝置從例如jp5119667b可知。

引用文獻列表

專利文獻

專利文獻1：jp5119667b

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

圖43a、圖43b和圖43c是用于描述入射到現(xiàn)有技術(shù)的顯示裝置中的光學裝置上的光與觀察者觀察到的圖像的亮度之間的關(guān)系的示意圖。在圖43a、圖43b和圖43c中，入射到光學裝置1120上的光的光譜由曲線“a”指示，并且衍射效率相對于入射在第一偏轉(zhuǎn)單元1130上的光的波長的變化由被稱為“衍射效率變化曲線”e的曲線“e”指示。同時，當希望增加由觀察者觀看到的圖像的亮度時，通常，增加配置有全息衍射光柵的第一偏轉(zhuǎn)單元1130的厚度以增加第一偏轉(zhuǎn)單元1130的衍射效率。然而，當采用此對策時，衍射效率變化曲線e具有尖銳的峰值。在配置有全息衍射光柵的第一偏轉(zhuǎn)單元1130的厚度薄且第一偏轉(zhuǎn)單元1130的衍射效率低的情況下的衍射效率變化曲線由圖43a中的曲線“f”指示。如果入射在第一偏轉(zhuǎn)單元1130上的光的峰值波長由λls-0指示，則光學裝置1120被設(shè)計為使得衍射效率變化曲線e的峰值與圖46的光束lbc中的波長λls-0相同。光束lbc指示來自圖像的與觀察者的瞳孔21的光軸一致的中心的光束(0視角、即中心視角的光束)。在光學裝置1120中，對于圖46中的光束lbl或光束lbr，衍射效率變化曲線e的峰值偏離波長λls-0(參見圖43b和43圖c)。在這里，在圖43a、圖43b和圖43c中，陰影區(qū)域為入射在光學裝置1120上的光的對觀察者觀看到的圖像的亮度有貢獻的部分。因此，由于觀察者觀看到的圖像的亮度在圖像右側(cè)、圖像中心和圖像左側(cè)顯著變化，所以不能滿足圖像的亮度盡可能均勻的要求。

鑒于此，本公開的目的是提供能夠滿足對于觀察者觀看到的圖像的亮度是亮的且圖像的亮度盡可能均勻的要求的顯示裝置以及在顯示裝置中使用的光學裝置。

問題的解決方案

為解決上述問題，根據(jù)本公開的第一或第二方面的光學裝置包括：

(a)導光板，被配置為使入射光通過全反射在導光板內(nèi)傳播并然后發(fā)射光；

(b)第一偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使入射在導光板上的光偏轉(zhuǎn)，使得入射在導光板上的光在導光板內(nèi)全反射；以及

(c)第二偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光偏轉(zhuǎn)，使得已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光的一部分從導光板發(fā)射。

第一偏轉(zhuǎn)單元由第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵構(gòu)成，

第二偏轉(zhuǎn)單元由第三全息衍射光柵構(gòu)成，

在第一全息衍射光柵中形成第一干涉條紋，

在第二全息衍射光柵中形成第二干涉條紋，以及

在第三全息衍射光柵中形成第三干涉條紋。

在這里，術(shù)語“全反射”指示導光板內(nèi)的全內(nèi)反射或全反射。在下文中同樣適用。

此外，在根據(jù)本公開的第一方面的光學裝置中，滿足

φ2<φ3<φ1和p1＝p3＝p2

的關(guān)系。在這里，

φ1表示第一干涉條紋的傾斜角，

φ2表示第二干涉條紋的傾斜角，

φ3表示第三干涉條紋的傾斜角，

p1表示第一干涉條紋的間距，

p2表示第二干涉條紋的間距，以及

p3表示第三干涉條紋的間距。

另外，在根據(jù)第二方面的光學裝置中，

滿足

λ2<λ3<λ1

的關(guān)系，

其中，

λ1表示入射在導光板上并被第一全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長，

λ2表示入射在導光板上并被第二全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長，以及

λ3表示被第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)、通過全反射在導光板內(nèi)傳播、并然后被第三全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長。

為了實現(xiàn)以上目的，根據(jù)本公開的第一方面、第二方面或第三方面的顯示裝置為這樣的顯示裝置，包括：

(i)被配置成佩戴在觀察者的頭部上的框架；以及

(ii)被配置成安裝在框架上的圖像顯示裝置，

其中，該圖像顯示裝置包括

(a)圖像形成設(shè)備，以及

(b)從圖像形成設(shè)備發(fā)射的光入射并發(fā)射的光學裝置。

此外，在根據(jù)本公開的第一方面的顯示裝置中，光學裝置配置有根據(jù)本公開的第一方面的光學裝置，并且在根據(jù)本公開的第二方面的顯示裝置中，光學裝置配置有根據(jù)本公開的第二方面的光學裝置。

此外，在根據(jù)第三方面的顯示裝置中，

光學裝置包括

(a)導光板，被配置為使入射光通過全反射在導光板內(nèi)傳播并然后發(fā)射光；

(b)第一偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使入射在導光板上的光偏轉(zhuǎn)，使得入射在導光板上的光在導光板內(nèi)全反射，以及

(c)第二偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光偏轉(zhuǎn)，使得已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光的一部分從導光板發(fā)射，并且

圖像形成設(shè)備包括具有峰值波長λls-1的第一光源和具有峰值波長λls-2的第二光源，以及

圖像形成設(shè)備基于來自第一光源的光和來自第二光源的光形成圖像。本發(fā)明的有益效果

在根據(jù)本公開的第一方面的光學裝置或根據(jù)本公開的第一方面的顯示裝置中，指定三個全息衍射光柵的干涉條紋的傾斜角和間距的關(guān)系，并且在根據(jù)本公開的第二方面的光學裝置或根據(jù)本公開的第二方面的顯示裝置中，指定由三個全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長的關(guān)系。此外，在根據(jù)本公開的第三方面的顯示裝置中，圖像形成設(shè)備包括兩個光源，并且基于來自光源的光形成圖像。因此，可以增加由觀察者觀看到的圖像的亮度，并且盡可能地增加圖像的亮度的均勻性。然而，本說明書中描述的效果不旨在是限制性的，而僅僅是示例，并且可能還有另外的效果。

附圖說明

[圖1]圖1是在根據(jù)第一實施方式的顯示裝置中的圖像顯示裝置的概念圖。

[圖2]圖2是根據(jù)第一實施方式的顯示裝置的示意性頂視圖。

[圖3]圖3是根據(jù)第一實施方式的顯示裝置的示意性前視圖。

[圖4]圖4a和4b是示出第一實施方式的顯示裝置的示意性側(cè)視圖，以及示意性地示出構(gòu)成圖像顯示裝置的導光板中的光的傳播的示意圖。

[圖5]圖5是示出反射型體積全息衍射光柵的一部分的示意性放大截面圖。

[圖6]圖6是在根據(jù)第二實施方式的顯示裝置中的圖像顯示裝置的概念圖。

[圖7]圖7是根據(jù)第三實施方式的顯示裝置的示意性前視圖。

[圖8]圖8是(在假設(shè)去除了框架的狀態(tài)下的)根據(jù)第三實施方式的顯示裝置的示意性前視圖。

[圖9]圖9是根據(jù)第三實施方式的顯示裝置的示意性頂視圖。

[圖10]圖10是示出其中第三實施方式的顯示裝置佩戴在觀察者的頭部上的狀態(tài)的頂視圖(這里僅示出了圖像顯示裝置，省略了框架的圖示)。

[圖11]圖11是第四實施方式的顯示裝置的示意性前視圖。

[圖12]圖12是(在假設(shè)去除了框架的狀態(tài)下的)第四實施方式的顯示裝置的示意性前視圖。

[圖13]圖13是第四實施方式的顯示裝置的示意性頂視圖。

[圖14]圖14是在根據(jù)第五實施方式的顯示裝置中的圖像顯示裝置的概念圖。

[圖15]圖15是示出全息衍射光柵的衍射效率與半值寬度之間的膜厚依賴關(guān)系的曲線圖。

[圖16]圖16a、16b、16c、16d、16e和16f是在根據(jù)第六實施方式的顯示裝置中的光學裝置的概念圖。

[圖17]圖17是在根據(jù)第七實施方式的顯示裝置中的圖像顯示裝置的概念圖。

[圖18]圖18是在根據(jù)第七實施方式的顯示裝置的變型例中的圖像顯示裝置的概念圖。

[圖19]圖19是在根據(jù)第八實施方式的顯示裝置中的圖像顯示裝置的概念圖。

[圖20]圖20是根據(jù)第八實施方式的顯示裝置的示意性頂視圖。

[圖21]圖21是根據(jù)第八實施方式的顯示裝置的示意性側(cè)視圖。

[圖22]圖22是在根據(jù)第八實施方式的顯示裝置中的圖像顯示裝置的變型例的概念圖。

[圖23]圖23是在根據(jù)第九實施方式的顯示裝置中的圖像顯示裝置的概念圖。

[圖24]圖24是根據(jù)第九實施方式的顯示裝置的示意性側(cè)視圖。

[圖25]圖25a和25b是根據(jù)第九實施方式的顯示裝置的示意性側(cè)視圖以及在根據(jù)第九實施方式的顯示裝置中的光學裝置和調(diào)光器的示意性前視圖。

[圖26]圖26a和26b是在根據(jù)第九實施例的顯示裝置中的調(diào)光器的示意性剖視圖以及調(diào)光器的示意性前視圖。

[圖27]圖27a、圖27b和圖27c是示意性地示出調(diào)光器等的虛擬圖像投影區(qū)域的變化的示意圖。

[圖28]圖28是示意性地示出外接在光學裝置中形成的虛擬圖像上的虛擬矩形以及調(diào)光器的虛擬圖像投影區(qū)域的矩形形狀的示意圖。

[圖29]圖29a和29b是根據(jù)第十實施方式的顯示裝置的示意性頂視圖以及控制環(huán)境照度測量傳感器的電路的示意圖。

[圖30]圖30a和30b是根據(jù)第十一實施方式的顯示裝置的示意性頂視圖以及控制透射光照度測量傳感器的電路的示意圖。

[圖31]圖31a和31b是從與觀察者相反的一側(cè)觀看到的在根據(jù)第十二實施方式的顯示裝置中的導光板的示意圖以及從與觀察者相同的一側(cè)觀看到的示意圖。

[圖32]圖32a和32b是用于描述第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵之間的對準的導光板等的示意性局部平面圖。

[圖33]圖33a和33b是用于描述在圖32a和32b所示示例的變型例中的第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵之間的對準的導光板等的示意性局部平面圖。

[圖34]圖34a和34b是用于描述第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵之間的對準的導光板等的示意性局部截面圖。

[圖35]圖35是適用于第一至第十二實施方式的圖像形成設(shè)備的變型例的概念圖。

[圖36]圖36是示出適用于第一至第十二實施方式的圖像形成設(shè)備的另一變型例的概念圖。

[圖37]圖37是示出適用于第一至第十二實施方式的圖像形成設(shè)備的又一變型例的概念圖。

[圖38]圖38是示出適用于第一至第十二實施方式的圖像形成設(shè)備的又一變型例的概念圖。

[圖39]圖39是示出適用于第一至第十二實施方式的圖像形成設(shè)備的又一變型例的概念圖。

[圖40]圖40a、40b和40c是用于描述入射在根據(jù)第一實施方式的顯示裝置中的光學裝置上的光與由觀察者觀察到的圖像的亮度之間的關(guān)系的示意圖。

[圖41]圖41是獲得在第一實施方式和現(xiàn)有技術(shù)的顯示裝置中的視角與質(zhì)心波長之間的關(guān)系的曲線圖。

[圖42]圖42a、42b和42c是用于描述入射在第七實施方式的顯示裝置中的光學裝置上的光與觀察者觀察到的圖像的亮度之間的關(guān)系的示意圖。

[圖43]圖43a、43b和43c是用于描述入射在現(xiàn)有技術(shù)的顯示裝置中的光學裝置上的光與觀察者觀察到的圖像的亮度之間的關(guān)系的示意圖。

[圖44]圖44a是示出其中用能量線照射感光材料層并且在加熱時再現(xiàn)中心波長(衍射中心波長)從“a”狀態(tài)移到“b”狀態(tài)的狀態(tài)的曲線圖，并且圖44b是示出能量線的照射量與加熱后的傾斜角的變化量之間的關(guān)系的曲線圖。

[圖45]圖45是示意性地示出通過堆疊兩個光聚合物層而獲得的衍射光柵構(gòu)件的波長與效率之間的關(guān)系的示意圖。

[圖46]圖46是在現(xiàn)有技術(shù)的虛擬圖像顯示裝置中的圖像顯示裝置的概念圖。

具體實施方式

在下文中，將基于實施方式參考附圖來描述本公開，但是本公開不限于該實施方式，并且實施方式中的各種數(shù)值和材料僅為示例。此外，將按照以下順序進行描述。

1.根據(jù)本公開的第一和第二方面的光學裝置以及與本公開的第一至第三方面相關(guān)的顯示裝置的總體描述

2.第一實施方式(根據(jù)本公開的第一和第二方面的光學裝置和根據(jù)本公開的第一和第二方面的顯示裝置)

3.第二實施方式(第一實施方式的變型)

4.第三實施方式(第一實施方式的另外變型)

5.第四實施方式(第一實施方式的另外變型)

6.第五實施方式(第一至第四實施方式的變型)

7.第六實施方式(第一至第五實施方式的變型)

8.第七實施方式(根據(jù)本公開的第三方面的顯示裝置)

9.第八實施方式(第一至第七實施方式的變型)

10.第九實施方式(第一至第八實施方式的變型)

11.第十實施方式(第九實施方式的變型)

12.第十一實施方式(第九實施方式的另外變型)

13.第十二實施方式(第一至第十一實施方式的變型)

14.其他

<根據(jù)本公開的第一和第二方面的光學裝置和根據(jù)本公開的第一至第三方面的顯示裝置的總體描述>

在涉及本公開的第一方面的顯示裝置中，優(yōu)選地，當由第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長通過全反射在導光板內(nèi)傳播并然后被由λ3指示的第三全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)時，圖像形成設(shè)備包括但不限于發(fā)射具有峰值波長λ3的光的光源。此外，在根據(jù)本公開的第二方面的顯示裝置中，期望地，圖像形成設(shè)備包括但不限于發(fā)射具有峰值波長λ3的光的光源。

此外，在根據(jù)本公開的第三方面的顯示裝置中，期望滿足

0nm<|λls-2-λls-1|≤60nm，

并且在根據(jù)具有以上配置的根據(jù)本公開的第三方面的顯示裝置中，優(yōu)選地，圖像顯示裝置控制來自第一光源的光的強度和來自第二光源的光的強度。通過采用這種配置，即使當從第一光源發(fā)射的光的光強度和從第二光源發(fā)射的光的光強度存在變化時，也可以進行控制使得變化被消除，或者是可以控制入射在光學裝置上的光的組合光譜。還可以進行用于優(yōu)化受第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的制造誤差影響的圖像的亮度平衡的調(diào)整。

根據(jù)本公開的第一方面的光學裝置或在根據(jù)本公開的第一方面的顯示裝置中的光學裝置(在下文中，光學裝置也被統(tǒng)稱為“根據(jù)本公開的第一方面的光學裝置等”)雖然不限于此，但優(yōu)選滿足

0.7°≤|φ2-φ1|≤4.7°。

根據(jù)本公開的第二方面的光學裝置或在根據(jù)本公開的第二方面的顯示裝置中的光學裝置(在下文中，光學裝置也被統(tǒng)稱為“根據(jù)本公開的第二方面的光學裝置等”)雖然不限于此，但優(yōu)選滿足

0nm<|λ3-λ1|≤40nm和0nm<|λ2-λ3|≤40nm。

在根據(jù)包括以上優(yōu)選配置的本公開的第二方面的光學裝置等中，當?shù)谝蝗⒀苌涔鈻诺难苌湫蕿棣?、第二全息衍射光柵的衍射效率為η2、并且第三全息衍射光柵的衍射效率為η3時，

η1/η3≥1.0，η2/η3≥1.0。

優(yōu)選地，可以滿足

η1/η3>1.0和η2/η3>1.0。

當?shù)谌⒀苌涔鈻诺难苌湫时辉O(shè)定為小于或等于第一全息衍射光柵的衍射效率和第二全息衍射光柵的衍射效率時，優(yōu)選的是小于第一全息衍射光柵的衍射效率和第二全息衍射光柵的衍射效率，可以進一步使觀察者沿著導光板的軸向方向觀察到的圖像均勻化。更加期望的是η3的值滿足

η3≤0.25。

η1的值和η2的值可以相同或不同。在后一種情況下，η1>η2是期望的。此外，當入射在全息衍射光柵上的光的光強度為i0時，衍射效率由i1/i0指示，并且由全息衍射光柵衍射的第+1階衍射光的光強度為i1。根據(jù)本公開的第一方面，上述規(guī)則也可以應用于光學裝置等。

此外，在具有上述各種優(yōu)選配置的根據(jù)本公開的第二方面的光學裝置等中，當?shù)谝蝗⒀苌涔鈻诺暮穸葹閠1、第二全息衍射光柵的厚度為t2以及第三全息衍射光柵為t3時，期望滿足

1.0μm≤t1，t2≤10μm，t1≥t3，以及t2≥t3，并且優(yōu)選地，t1>t3和t2>t3。

當將第三全息衍射光柵的厚度設(shè)定為小于或等于第一全息衍射光柵的厚度和第二全息衍射光柵的厚度，優(yōu)選地小于第一全息衍射光柵的厚度和第二全息衍射光柵的厚度時，可以沿著導光板的軸向方向進一步使觀察者觀察到的圖像均勻化。期望t3的值滿足

t3≤2.0μm，

并且優(yōu)選地

t3≤1.6μm。

t1的值和t2的值可以相同或不同。在后一種情況下，期望t1>t2。上述規(guī)則也可以應用于根據(jù)本公開的第一方面的光學裝置等。

此外，在具有上述各種優(yōu)選配置的根據(jù)本公開的第二方面的光學裝置等中，當?shù)谝桓缮鏃l紋的間距為p1、其傾斜角為φ1，第二干涉條紋的間距為p2并且其傾斜角為φ2時，期望滿足

φ1≠φ2和p1＝p2，

并且在這種情況下，當?shù)谌缮鏃l紋的間距為p3、并且其傾斜角為φ3時，期望滿足

φ2<φ3<φ1和p1＝p2＝p3。

當光入射的表面被定義為導光板的第二表面并且將導光板的面對第二表面的表面定義為第一表面時，可以提供第一全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上并且第二全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上的配置，或者第一全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上并且第二全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上的配置。第三全息衍射光柵可以布置在導光板的第一表面上或者可以布置在導光板的第二表面上。在這里，導光板的面對圖像形成設(shè)備的表面被假設(shè)為該導光板的第二表面，并且導光板的第一表面面對導光板的第二表面。圖像形成設(shè)備和觀察者位于導光板的第二表面?zhèn)壬稀Ｈ欢?，圖像形成設(shè)備可以位于導光板的第二表面?zhèn)壬?，并且觀察者可以位于導光板的第一表面?zhèn)壬稀?/p>

此外，在具有上述各種優(yōu)選的模式和配置的根據(jù)本公開的第一和第二方面的光學裝置等中，

在第三全息衍射光柵中，位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域的衍射效率可以比位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域高?？商鎿Q地，

在第三全息衍射光柵中，位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域可以比位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域厚。通過采用此配置，可以進一步使觀察者沿著導光板的軸向方向觀察到的圖像均勻化。此外，在這種情況下，第三全息衍射光柵的厚度可以逐步改變，或者該厚度可以逐漸增加(厚度持續(xù)變化的狀態(tài))。在這種情況下，期望在第三全息衍射光柵中傾斜角為恒定而沒有改變。

具體地，第三全息衍射光柵配置有位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的第3a全息衍射光柵和位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的第3b全息衍射光柵，

當?shù)?a全息衍射光柵的衍射效率為η3a，并且第3b全息衍射光柵的衍射效率為η3b時，期望滿足

η3b>η3a，

或者

當?shù)?a全息衍射光柵的厚度為t3a，并且第3b全息衍射光柵的厚度為t3b時，期望滿足

t3b>t3a

在這種情況下，當光入射的表面被定義為導光板的第二表面并且導光板的面對第二表面的表面被定義為第一表面時，可以提供第3a全息衍射光柵和第3b全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上的配置，可以提供第3a全息衍射光柵和第3b全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上的配置，可以提供第3a全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上并且第3b全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上的配置，或者可以提供第3a全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上并且第3b全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上的配置。然而，第三全息衍射光柵不限于配置有兩個全息衍射光柵，并且可以配置有三個以上全息衍射光柵。當?shù)谌⒀苌涔鈻排渲糜袃蓚€以上全息衍射光柵時，一個全息衍射光柵(或一個全息衍射光柵組)布置在導光板的第一表面上，其他全息衍射光柵(或其他全息衍射光柵組)布置在導光板的第二表面上，一個全息衍射光柵(或一個全息衍射光柵組)至導光板的正交投影圖像和其他全息衍射光柵(或其他全息衍射光柵組)至導光板的正交投影圖像可以處于其中在正交投影圖像之間沒有間隙的狀態(tài)，或者其中正交投影圖像可以在它們彼此面對的邊界部分中彼此重疊的狀態(tài)。此外，在這種情況下，期望第3a全息衍射光柵的傾斜角與第3b全息衍射光柵的傾斜角相同。

此外，在具有上述各種優(yōu)選配置的根據(jù)本公開的第一和第二方面的光學裝置等中，在對應于中心視角的入射光中，具有峰值波長λ1的入射光(主要)由第一全息衍射光柵而不是第二全息衍射光柵衍射，并且在對應于中心視角的入射光中，具有峰值波長λ2的入射光(主要)由第二全息衍射光柵而不是第一全息衍射光柵衍射。

此外，在具有上述各種優(yōu)選的模式和配置的根據(jù)本公開的第一和第二方面的光學裝置等中，可以設(shè)置有這樣的配置，其中

第一全息衍射光柵具有其中形成有第一干涉條紋的第一干涉條紋形成區(qū)域和設(shè)置在第一干涉條紋形成區(qū)域的外側(cè)的對準標記，以及

第二全息衍射光柵具有其中形成有第二干涉條紋的第二干涉條紋形成區(qū)域和設(shè)置在第二干涉條紋形成區(qū)域的外側(cè)的對準標記。

此外，在具有上述各種優(yōu)選的模式和配置的根據(jù)本公開的第一和第二方面的光學裝置等中，可以設(shè)置有這樣的配置，其中

第一全息衍射光柵布置在導光板的一個表面上，并且

第二全息衍射光柵布置在導光板的與該一個表面相對的另一表面上。通過此配置，也就是說，由于第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵彼此分開布置，所以由第一全息衍射光柵衍射的光入射到第二全息衍射光柵上以及由第二全息衍射光柵衍射的光入射到第一全息衍射光柵上的可能性低，并因此可以防止所謂的雜散光的生成。然而，本公開不限于該配置，并且第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵可以以堆疊狀態(tài)或者兩者之間具有間隙的狀態(tài)形成在導光板的一個表面或另一表面上。第三全息衍射光柵可以設(shè)置在導光板的一個表面上或者可以設(shè)置在導光板的另一表面上。

在根據(jù)本公開的第三方面的顯示裝置中，第一偏轉(zhuǎn)單元和第二偏轉(zhuǎn)單元中的每一個可以配置有全息衍射光柵。

在下文中，根據(jù)本公開的第三方面的顯示裝置中的光學裝置，諸如具有上述各種優(yōu)選模式和配置的根據(jù)本公開的第一和第二方面的光學裝置等可以被統(tǒng)稱為“根據(jù)本公開的光學裝置等”。

在下文中，具有上述各種優(yōu)選模式和配置的根據(jù)本公開的第一至第三方面的顯示裝置可以被統(tǒng)稱為“根據(jù)本公開的顯示裝置等”。

在根據(jù)本公開的光學裝置等中，全息衍射光柵可以配置有反射型全息衍射光柵，或者可以配置有透射型全息衍射光柵，或者一些全息衍射光柵可以配置有具有反射型全息衍射光柵，且其余的全息衍射光柵可以配置有透射型全息衍射光柵。在全息衍射光柵中，入射光被衍射并反射。此外，可以使用反射型體積全息衍射光柵，作為反射型全息衍射光柵。反射型體積全息衍射光柵指示衍射并僅反射第+1階衍射光的全息衍射光柵。在第一偏轉(zhuǎn)單元中，入射在導光板上的多個平行光中的至少一些平行光被衍射并反射，使得入射在導光板上的多個平行光在導光板內(nèi)被全反射。另一方面，在第二偏轉(zhuǎn)單元中，通過全反射在導光板內(nèi)傳播的平行光被多次衍射并反射，并且然后以平行光的狀態(tài)從導光板發(fā)射。

通過根據(jù)本公開的顯示裝置等，可以減輕顯示裝置的重量并減小其大小，可以顯著降低佩戴顯示裝置時的不適感，并且此外，可以降低制造成本。例如，頭戴式顯示器(hmd)可以配置有根據(jù)本公開的顯示裝置等。

在根據(jù)本公開的顯示裝置等中，光學裝置可以為透射型或半透射型(透視型)。具體地，面對觀察者的瞳孔的光學裝置(更具體地，第二偏轉(zhuǎn)單元)的至少一部分可以為透射型或半透射型(透視型)，并且可以通過該光學裝置的部分看到外面。顯示裝置可以具有一個圖像顯示裝置(單眼型)或兩個圖像顯示裝置(雙眼型)。

在本說明書中，可以使用術(shù)語“半透射”，但并不意味著入射光的一半(50％)被透射或反射，而是意味著入射光的一部分被透射并且其余的光被反射。

可以由根據(jù)本公開的光學裝置等或根據(jù)本公開的顯示裝置等進行單一顏色(例如，綠色)的圖像顯示。在這種情況下，例如，將視角分割為兩個(更具體地，例如分成兩半)，并且衍射光柵構(gòu)件可以被配置成使得與已分割的視角相對應的兩個衍射光柵構(gòu)件被堆疊。此外，當進行彩色圖像顯示時，衍射光柵構(gòu)件可以被配置成使得由反射型體積全息衍射光柵形成的p衍射光柵層被堆疊，以便對應于具有p型的不同波段(或波長)的p型光的衍射反射(例如，p＝3，紅、綠和藍三種類型)。在每個衍射光柵層中，形成對應于一種類型的波段(或波長)的干涉條紋。可替換地，可以設(shè)置其中p型干涉條紋形成在由一個衍射光柵形成的衍射光柵構(gòu)件中以便對應于具有p型的不同波段(或波長)的p型光的衍射反射的配置?？商鎿Q地，可以采用如下的結(jié)構(gòu)：其中，衍射并反射具有紅波段(或波長)的光的全息衍射光柵布置在第一導光板上，衍射并反射具有綠波段(或波長)的光的全息衍射光柵布置在第二導光板上，衍射并反射具有藍波段(或波長)的光的全息衍射光柵布置在第三導光板上，并且第一導光板、第二導光板導光板和第三導光板以其間具有間隙的方式堆疊。可替換地，在衍射并反射具有紅波段(或波長)的光的全息衍射光柵、衍射并反射具有綠波段(或波長)的光的全息衍射光柵以及衍射并反射具有藍波段(或波長)的光的全息衍射光柵中的兩種類型的全息衍射光柵可以布置在第一導光板上，并且其余的全息衍射光柵可以布置在第二導光板上。通過采用該配置，可以增加衍射效率、增加衍射接收角、優(yōu)化當具有每個波段(或波長)的光被全息衍射光柵衍射并反射時的衍射反射角。

作為用來制備衍射光柵構(gòu)件的方法，可以基于涂覆技術(shù)按期望順序依次使用形成干膜狀光聚合物層的方法，在由玻璃、塑料等制成的支撐體上形成光聚合物層的方法等。作為涂覆光聚合物的方法，可以使用已知的涂覆技術(shù)，諸如模涂技術(shù)、凹版涂覆技術(shù)、輥涂技術(shù)、刮刀涂覆技術(shù)、幕涂技術(shù)、浸涂技術(shù)、旋涂技術(shù)、印刷技術(shù)等。此外，除了單層涂覆技術(shù)之外，也可以采用同時涂覆多層的方法，例如多層滑動涂覆技術(shù)。根據(jù)需要，可以通過已知的涂覆裝置或?qū)訅杭夹g(shù)將鈍化層(間隔層)設(shè)置在光聚合物層之間。

在制造衍射光柵構(gòu)件時，通過用參考激光束和對象激光束照射光聚合物層，干涉條紋基于折射率調(diào)制而被記錄在全息材料(光聚合物)上。換句話說，形成具有期望的表面間距λ和傾斜角φ的干涉條紋。具體地，優(yōu)選地，將由對象激光束和參考激光束形成的干涉條紋記錄在光聚合物層中。例如，使得光聚合物層在一側(cè)上由第一預定方向的對象激光束照射，同時光聚合物層在另一側(cè)上由第二預定方向的參考激光束照射。通過適當選擇第一預定方向、第二預定方向以及對象激光束和參考激光束的波長，可以獲得干涉條紋的期望的表面間距λ和干涉條紋的期望的傾斜角(傾角)φ。在這里，干涉條紋的傾斜角是指由衍射光柵構(gòu)件的表面和干涉條紋形成的角度。當形成多個光聚合物層時，期望分配設(shè)置在兩個玻璃板上的光聚合物層。例如，當四個光聚合物層應該形成為衍射光柵構(gòu)件時，期望在一個玻璃板上布置和制備兩個光聚合物層，并且在這種情況下，可以確保衍射光柵構(gòu)件的光學特性的制造穩(wěn)定性。為了將衍射光柵構(gòu)件的波長分布設(shè)定為期望值，可以使兩個玻璃板在全息曝光之后在紫外線照射量上具有差異。

只要配置有至少可光聚合的化合物、粘合劑樹脂和光聚合引發(fā)劑，任何光聚合物材料都可以用作光聚合物材料。例如，作為可光聚合的化合物，可以使用諸如丙烯酸單體、甲基丙烯酸單體、苯乙烯單體、丁二烯單體、乙烯基單體、環(huán)氧單體等的已知可光聚合的化合物。這些化合物可以為共聚物或可以為非官能的或多官能的。這些單體可以單個使用或多個使用。也可以使用已知的粘合劑樹脂作為粘合劑樹脂，并且具體地，可以使用醋酸纖維素系樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯酸酯系樹脂、甲基丙烯酸樹脂、環(huán)氧系樹脂、氨基甲酸酯系樹脂、聚丙烯樹脂、聚乙烯醚樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚乙酸乙烯酯、氯乙烯樹脂、尿素樹脂、苯乙烯樹脂、丁二烯樹脂、天然橡膠樹脂、聚乙烯咔唑、聚乙二醇、酚醛樹脂或其共聚物、明膠等。粘合劑樹脂可單次或多次使用。可以使用任何已知的光聚合引發(fā)劑作為光聚合引發(fā)劑。光聚合引發(fā)劑可單個或多個使用，也可以與一或多種光敏染料組合使用?？蓪⒃鏊軇?、鏈轉(zhuǎn)移劑或其它添加劑適當?shù)靥砑拥焦饩酆衔飳又?。作為?gòu)成鈍化層的材料，可以使用任何材料，只要其是透明的，并且鈍化層可以通過涂覆形成，或者預成膜材料可以被層壓在光聚合物層上。構(gòu)成鈍化層的材料的示例包括聚乙烯醇(pva)樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)樹脂、三乙酰纖維素(tac)樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)樹脂、聚丙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂和聚氯乙烯樹脂。

如上所述，在制造衍射光柵構(gòu)件的方法中，通過用參考激光束和對象激光束照射光聚合物層，干涉條紋基于折射率調(diào)制而記錄在全息材料(光聚合物)上。然后，用來自光聚合物層的一個表面?zhèn)鹊哪芰烤€照射光聚合物層，并因此，在光聚合物材料中殘留的沒有聚合的單體在激光照射時被聚合和固定。此后，通過加熱來放大折射率調(diào)制程度。在加熱中，在增加折射率調(diào)制程度的同時，干涉條紋的傾斜角(傾斜角)受熱應力而變化。在該變化中，傾斜角φ僅在保持光聚合物層的表面上的表面間距值λ的狀態(tài)下變化，并因此如圖44a所示，再現(xiàn)中心波長(衍射中心波長)從“a”狀態(tài)遷移到“b”狀態(tài)。

如上所述，通過用來自光聚合物層的一個表面?zhèn)鹊哪芰烤€照射光聚合物層并然后加熱它，可以使堆疊的光聚合物層的傾斜角在保持光聚合物層表面上的表面間距值λ的狀態(tài)下而彼此不同，并因此不增加步數(shù)、生產(chǎn)率高，并且不發(fā)生在衍射光柵構(gòu)件中形成不良的干涉條紋的問題。此外，在制造過程中，不大可能發(fā)生氣泡等進入衍射光柵構(gòu)件的問題。此外，由于可以容易地制造多層化光聚合物層，因此可以進一步增加衍射光柵構(gòu)件的衍射波段，并且容易增加圖像顯示裝置的圖像的亮度。此外，如圖45所示，可以任意設(shè)計期望的再現(xiàn)中心波長(衍射中心波長)及其帶寬，只要事先記錄了其中預期了光聚合物層的再現(xiàn)中心波長的遷移量的干涉條紋。此外，當使用這種方法制造光學裝置時，隨著第一偏轉(zhuǎn)單元和第二偏轉(zhuǎn)單元的堆疊數(shù)量增加，更可能發(fā)生特性變化。因此，當在兩個玻璃板上分開形成偏轉(zhuǎn)單元時，堆疊的數(shù)量變?yōu)?/2，并且可以減少特性的變化。

可以基于根據(jù)要使用的能量線照射裝置(例如，紫外線燈)的適當方法來進行能量線的照射。加熱方法也可以通過使用加熱燈、加熱板或加熱爐的適當方法來進行，并且加熱溫度和加熱時間可以根據(jù)形成感光材料層的材料適當?shù)卮_定。通常，如圖44b所示，隨著通過能量線的照射而施加到感光材料層的能量的量增加，加熱后的傾斜角的變化量減小。期望根據(jù)感光材料的特性適當?shù)貨Q定要使用的紫外光的波長、照射能量、照射時間等。電子束也可以用作能量線。

透明保護構(gòu)件可以被布置成使得全息衍射光柵不與大氣直接接觸以保護全息衍射光柵。具體地，導光板的外邊緣和透明保護構(gòu)件的外邊緣可以通過密封構(gòu)件密封或粘合。作為也稱為密封劑的密封構(gòu)件，可以使用各種樹脂，諸如熱固性樹脂、光固化樹脂、濕固化樹脂，以及厭氧固化樹脂，諸如環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、乙酸乙烯酯類樹脂、乙烯樹脂、有機硅樹脂和改性聚合物樹脂。

例如，光學裝置可以通過以下方法制造。(a-1)在制造基板(在某些情況下可兼作支撐體)的第一表面上形成第一全息衍射光柵和第三全息衍射光柵。(a-2)在制造基板的第二表面上形成第二全息衍射光柵。(a-3)在制造基板的第一表面上形成的第一全息衍射光柵和第三全息衍射光柵被轉(zhuǎn)移到導光板的第一表面上，以及在制造基板的第二表面上形成的第二全息衍射光柵被轉(zhuǎn)移到導光板的第二表面上。在這里，稍后將描述支撐體。

可替換地，

(b-1)在導光板的第一表面上形成第一全息衍射光柵和第三全息衍射光柵。(b-2)在制造基板(在某些情況下，可兼作支撐體)上形成第二全息衍射光柵。(b-3)在制造基板上形成的第二全息衍射光柵被轉(zhuǎn)移到導光板的第二表面上。

可替換地，

(c-1)在導光板的第二表面上形成第二全息衍射光柵。(c-2)在制造基板(在某些情況下可兼作支撐體)上形成第一全息衍射光柵和第三全息衍射光柵。(c-3)在制造基板上形成的第一全息衍射光柵和第三全息衍射光柵被轉(zhuǎn)移到導光板的第一表面上。

可替換地，

(d-1)在第一制造基板上形成第一全息衍射光柵和第三全息衍射光柵。(d-2)在第二制造基板(在某些情況下可兼作支撐體)上形成第二全息衍射光柵。(d-3)在第一制造基板上形成的第一全息衍射光柵和第三全息衍射光柵被轉(zhuǎn)移到導光板的第一表面上，以及在第二制造基板上形成的第二全息衍射光柵被轉(zhuǎn)移到導光板的第二表面上。

可替換地，

(e-1)在第一制造基板上形成第一全息衍射光柵。(e-2)在第二制造基板(在某些情況下可兼作支撐體)上形成第二全息衍射光柵。(e-3)在第三制造基板上形成第三全息衍射光柵。(e-4)在第一制造基板上形成的第一全息衍射光柵和在第三制造基板上形成的第三全息衍射光柵被轉(zhuǎn)移到導光板的第一表面上，以及在第二制造基板上形成的第二全息衍射光柵被轉(zhuǎn)移到導光板的第二表面上。

在圖像顯示裝置中，圖像形成設(shè)備可被配置成具有以二維矩陣形式布置的多個像素。這里，為了方便起見，此圖像形成設(shè)備的配置被稱為“第一配置的圖像形成設(shè)備”。

第一配置的圖像形成設(shè)備的示例包括配置有反射空間光調(diào)制器和光源的圖像形成設(shè)備、配置有透射空間光調(diào)制器和光源的圖像形成設(shè)備、配置有無機電致發(fā)光(el)元件或無機el元件的圖像形成設(shè)備、配置有無機el的圖像形成設(shè)備、配置有發(fā)光二極管(led)的圖像形成設(shè)備以及配置有半導體激光元件的圖像形成設(shè)備。在圖像形成設(shè)備之中，期望使用配置有l(wèi)ed的圖像形成設(shè)備或配置有反射空間光調(diào)制器和光源的圖像形成設(shè)備。在根據(jù)本公開的第三方面的顯示裝置中，期望使用配置有空間光調(diào)制器和光源的圖像形成設(shè)備。作為空間光調(diào)制器，可以使用光閥，例如，諸如硅上液晶(lcos)或數(shù)字微鏡裝置(dmd)的透射或反射型液晶顯示裝置，并且可以使用發(fā)光元件來作為光源。此外，反射空間光調(diào)制器可以配置有偏振光分束器，其將來自液晶顯示裝置和光源的光的一部分反射，將該光引導至液晶顯示裝置并使由液晶顯示裝置反射的光的一部分透射，并將光引導至光學系統(tǒng)。作為構(gòu)成光源的發(fā)光元件，可以使用紅色發(fā)光元件、綠色發(fā)光元件、藍色發(fā)光元件和白色發(fā)光元件，或者白光可以通過使用光閥混合從紅色發(fā)光元件、綠色發(fā)光元件和藍色發(fā)光元件發(fā)射的紅光、綠光和藍光并然后進行亮度均勻化來獲得。發(fā)光元件的示例包括半導體激光元件、固體激光器和led。期望基于圖像顯示裝置中要求的規(guī)格來決定像素的數(shù)量，像素數(shù)的具體值包括320×240、432×240、640×480、854×480、1024×768和1920×1080。稍后將描述的準直光學系統(tǒng)具有將像素的位置信息轉(zhuǎn)換為光導單元中的角度信息的功能。作為準直光學系統(tǒng)，可以使用作為整體具有正光焦度的系統(tǒng)，該系統(tǒng)配置有凸透鏡、凹透鏡、自由曲面棱鏡和全息透鏡中的一個或多個。

可替換地，在圖像顯示裝置中，圖像形成設(shè)備可以配備有光源和掃描從光源發(fā)射的平行光的掃描單元。此外，為了方便起見，這種圖像形成設(shè)備的配置被稱為“第二配置的圖像形成設(shè)備”。

作為第二配置的圖像形成設(shè)備中的光源，可以使用發(fā)光元件，并且具體地，可以使用紅色發(fā)光元件、綠色發(fā)光元件、藍色發(fā)光元件和白色發(fā)光元件，或者白光可以通過使用光閥混合從紅色發(fā)光元件、綠色發(fā)光元件、以及藍色發(fā)光元件發(fā)射的紅光、綠光和藍光并然后進行亮度均勻化來獲得。發(fā)光元件的示例包括半導體激光元件、固體激光器和led。在第二配置的圖像形成設(shè)備中，期望基于圖像顯示裝置中要求的規(guī)格來決定像素(虛擬像素)的數(shù)量，并且像素數(shù)的具體值包括320×240、432×240、640×480、854×480、1024×768和1920×1080。此外，在進行彩色圖像顯示的情況下，當光源配置有紅色發(fā)光元件、綠色發(fā)光元件和藍色發(fā)光元件時，例如，期望使用十字棱鏡進行顏色組合。作為掃描單元，可以使用水平和垂直地掃描從光源發(fā)射的光并且具有可在二維方向上旋轉(zhuǎn)的微鏡的微機電系統(tǒng)(mems)鏡或電流鏡。下面將描述的中繼光學系統(tǒng)可以配置有公知的中繼光學系統(tǒng)。

在第一配置的圖像形成設(shè)備或第二配置的圖像形成設(shè)備中，被轉(zhuǎn)換為多個平行光的光通過光學系統(tǒng)(其是將入射光轉(zhuǎn)換為平行光并可被稱為“平行光發(fā)光光學系統(tǒng)”的光學系統(tǒng)，并且具體地，例如為準直光學系統(tǒng)或中繼光學系統(tǒng))入射到導光板，但是對于平行光的請求是基于當光入射到導光板上時，即使在光經(jīng)由第一偏轉(zhuǎn)單元和第二偏轉(zhuǎn)單元從導光板發(fā)射之后，也有必要存儲光波前信息。為了生成多個平行光，具體地，例如，期望將例如圖像形成設(shè)備的發(fā)光部分定位在平行光發(fā)光光學系統(tǒng)中的前焦點的位置處。平行光發(fā)光光學系統(tǒng)具有將像素的位置信息轉(zhuǎn)換為光學裝置的光學系統(tǒng)中的角度信息的功能。作為平行發(fā)光光學系統(tǒng)，可以使用作為整體具有正光焦度的光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)配置有凸透鏡、凹透鏡、自由曲面棱鏡和全息透鏡中的一個或多個。具有開口的遮光部件可以布置在平行光發(fā)光光學系統(tǒng)和導光板之間，以便防止不期望的光從平行光發(fā)光光學系統(tǒng)發(fā)射并入射在導光板上。

可替換地，例如，作為配置有發(fā)光元件和光閥的圖像形成設(shè)備或光源，除了作為整體發(fā)射白光的背光以及包括紅色發(fā)光像素、綠色發(fā)光像素和藍色發(fā)光像素的液晶顯示裝置的組合，還可以提供以下配置。

[圖像形成設(shè)備-a]

圖像形成設(shè)備-a包括

(α)包括第一發(fā)光面板的第一成像設(shè)備，其中，發(fā)射藍光的第一發(fā)光元件以二維矩陣形式布置，

(β)包括第二發(fā)光面板的第二成像設(shè)備，其中，發(fā)射綠光的第二發(fā)光元件以二維矩陣形式布置，

(γ)包括第三發(fā)光面板的第三成像設(shè)備，其中，發(fā)射紅光的第三發(fā)光元件以二維矩陣形式布置，以及

(δ)將從第一成像設(shè)備發(fā)射的光、從第二成像設(shè)備發(fā)射的光與從第三成像設(shè)備發(fā)射的光組合到一個光學路徑中的裝置(例如，二向色棱鏡。與下面的描述相同)，

其中，控制第一發(fā)光元件、第二發(fā)光元件和第三發(fā)光元件中的每一個的發(fā)光/不發(fā)光狀態(tài)。

[圖像形成設(shè)備-b]

圖像形成設(shè)備-b包括

(α)包括發(fā)射藍光的第一發(fā)光元件的第一圖像形成設(shè)備和控制從發(fā)射藍光的第一發(fā)光元件發(fā)射的發(fā)射光的透射/非透射的第一光通控制裝置(一種光閥，并且配置有例如液晶顯示裝置、數(shù)字微鏡裝置(dmd)或lcos。在下面的描述中相同)，

(β)包括發(fā)射綠光的第二發(fā)光元件的第二圖像形成設(shè)備和控制從發(fā)出綠光的第二發(fā)光元件發(fā)射的發(fā)射光的透射/非透射的第二光通控制裝置，

(γ)包括發(fā)射紅光的第三發(fā)光元件的第三圖像形成設(shè)備和控制從發(fā)射紅光的第三發(fā)光元件發(fā)射的發(fā)射光的透射/非透射的第三光通控制裝置，以及

(δ)將通過第一光通控制裝置的光、通過第二光通控制裝置的光和通過第三光通控制裝置的光組合到一個光學路徑中的裝置，

其中，通過控制通過光通控制裝置從發(fā)光元件發(fā)射的發(fā)射光的透射/非透射來顯示圖像。導光構(gòu)件、微透鏡陣列、反射鏡或反射器或聚光透鏡可以被用作這樣的裝置(導光構(gòu)件)，其將從第一發(fā)光元件發(fā)射的發(fā)射光、從第二發(fā)光發(fā)光元件發(fā)射的發(fā)射光和從第三發(fā)光元件發(fā)射的發(fā)射光引導至光通控制裝置。

[圖像形成設(shè)備-c]

圖像形成設(shè)備-c包括

(α)包括第一發(fā)光面板的第一圖像形成設(shè)備和控制從第一發(fā)光面板發(fā)射的發(fā)射光的透射/非透射的藍色光通控制裝置(光閥)，在第一發(fā)光面板中發(fā)射藍光的第一發(fā)光元件以二維矩陣形式布置，

(b)包括第二發(fā)光面板的第二圖像形成設(shè)備和控制從第二發(fā)光面板發(fā)射的發(fā)射光的透射/非透射的綠色光通控制裝置(光閥)，在第二發(fā)光面板中發(fā)射綠光的第二發(fā)光元件以二維矩陣形式布置，

(γ)包括第三發(fā)光面板的第三圖像形成設(shè)備和控制從第三發(fā)光面板發(fā)射的發(fā)射光的透射/非透射的紅色光通控制裝置(光閥)，在第三發(fā)光面板中發(fā)射紅光的第三發(fā)光元件以二維矩陣形式布置，以及

(δ)將通過藍色光通控制裝置的光、通過綠色光通控制裝置的光和通過紅色光通控制裝置的光組合到一個光學路徑中的裝置，

其中，通過控制通過光通控制裝置(光閥)從第一發(fā)光面板發(fā)射的發(fā)射光、從第二發(fā)光面板發(fā)射的發(fā)射光以及從第三發(fā)光面板發(fā)射的發(fā)射光的透射/非透射來顯示圖像。

[圖像形成設(shè)備-d]

圖像形成設(shè)備-d是場序方案的彩色顯示圖像形成設(shè)備，并且包括

(α)包括發(fā)射藍光的第一發(fā)光元件的第一成像設(shè)備，

(β)包括發(fā)射綠光的第二發(fā)光元件的第二成像設(shè)備，

(γ)包括發(fā)射紅光的第三發(fā)光元件的第三成像設(shè)備，

(δ)將從第一成像設(shè)備發(fā)射的光、從第二成像設(shè)備發(fā)射的光與從第三成像設(shè)備發(fā)射的光組合到一個光學路徑中的裝置，

(ε)控制從組合到一個光學路徑中的裝置發(fā)射的光的透射/非透射的光通控制裝置(光閥)，

其中，通過控制通過光通控制裝置從發(fā)光元件發(fā)射的發(fā)射光的透射/非透射來顯示圖像。

[圖像形成設(shè)備-e]

圖像形成設(shè)備e也是場序方案的彩色顯示圖像形成設(shè)備，并且包括

(α)包括第一發(fā)光面板的第一成像設(shè)備，在第一發(fā)光面板中發(fā)射藍光的第一發(fā)光元件以二維矩陣形式布置，

(β)包括第二發(fā)光面板的第二成像設(shè)備，在第二發(fā)光面板中發(fā)射綠光的第二發(fā)光元件以二維矩陣形式布置，

(γ)包括第三發(fā)光面板的第三成像設(shè)備，在第三發(fā)光面板中發(fā)射紅光的第三發(fā)光元件以二維矩陣形式布置，

(δ)將從第一成像設(shè)備發(fā)射的光、從第二成像設(shè)備發(fā)射的光與從第三成像設(shè)備發(fā)射的光組合到一個光學路徑中的裝置，

(ε)控制從組合到一個光學路徑中的裝置發(fā)射的光的透射/非透射的光通控制裝置(光閥)，

其中，通過控制通過光通控制裝置從發(fā)光面板發(fā)射的發(fā)射光的透射/非透射來顯示圖像。

[圖像形成設(shè)備-f]

圖像形成設(shè)備-f是通過控制第一發(fā)光元件、第二發(fā)光元件和第三發(fā)光元件的發(fā)光/非發(fā)光狀態(tài)來顯示圖像的無源矩陣型或有源矩陣型彩色顯示圖像形成設(shè)備。

[圖像形成設(shè)備-g]

圖像形成設(shè)備-g是場序方案的彩色顯示圖像形成設(shè)備，其包括：光通控制裝置(光閥)，其控制從以二維矩陣形式布置的發(fā)光元件單元發(fā)射的發(fā)射光的透射/非透射，并且通過以時分方式控制發(fā)光單元中的第一發(fā)光元件、第二發(fā)光元件和第三發(fā)光元件的發(fā)光/不發(fā)光狀態(tài)來顯示圖像，并且通過光通控制裝置控制從第一發(fā)光元件發(fā)射的發(fā)射光、從第二發(fā)光元件發(fā)射的發(fā)射光以及從第二發(fā)光元件發(fā)射的發(fā)射光的透射/非透射來顯示圖像。

導光板具有平行于導光板的軸線(縱向方向或水平方向，為方便起見，水平方向被稱為“x軸”)延伸的兩個平行表面(第一表面和第二表面)。為方便起見，導光板的寬度方向(高度方向或垂直方向)被稱為“y軸”。導光板的光入射在其上的表面被定義為導光板入射表面，并且導光板的光從其出射的表面為導光板發(fā)射表面，導光板入射表面和導光板發(fā)射表面可以由第二表面配置，或者導光板入射表面可以由第二表面配置并且導光板發(fā)射表面可以由第一表面配置。全息衍射光柵的干涉條紋通常平行于y軸延伸。

作為形成導光板的材料，可以使用石英玻璃、諸如bk7或sk5的光學玻璃、鈉鈣玻璃(藍色平板玻璃)、白色平板玻璃、硼硅酸鹽玻璃、各種鋼化玻璃或經(jīng)過化學處理的玻璃(例如，包括可從康寧公司商購獲得的gorilla(注冊商標)和eaglexg(注冊商標)的各種類型的玻璃)。通過施加化學處理，可以增加特定的離子密度并增強玻璃板?？商鎿Q地，作為形成導光板的材料，可以使用塑料材料(例如，pmma、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、無定形聚丙烯樹脂或含有as樹脂的苯乙烯樹脂)。導光板的形狀不限于平板并且可以具有彎曲形狀。作為形成支撐體的材料，可以使用形成導光板的材料、其他塑料膜或切割帶(切割膜)。

遮光構(gòu)件可以布置在導光板的第一表面的外側(cè)，以覆蓋第一偏轉(zhuǎn)單元。在這種情況下，第一偏轉(zhuǎn)單元至導光板的正交投影圖像可以被包含在遮光構(gòu)件至導光板的正交投影圖像中。

可替換地，可以在光學裝置的從圖像形成設(shè)備發(fā)射的光入射在其上的區(qū)域中布置遮擋外部光入射到該光學裝置的遮光構(gòu)件。由于遮擋外部光入射到光學裝置上的遮光構(gòu)件設(shè)置在光學裝置的從圖像形成設(shè)備發(fā)射的光入射在其上的區(qū)域中，所以外部光不進入光學裝置的從圖像形成設(shè)備發(fā)射的光入射至的區(qū)域中，并因此可以防止不良的雜散光等的生成和顯示裝置中的圖像顯示質(zhì)量的劣化。在這里，期望光學裝置的從圖像形成設(shè)備發(fā)射的光入射在其上的區(qū)域被包含在遮光構(gòu)件至光學裝置的正交投影圖像中。

具體地，遮光構(gòu)件可以布置在遠離光學裝置的導光板的第一表面?zhèn)壬?。在具有這種配置的顯示裝置中，遮光構(gòu)件可由例如不透明的塑料材料制成。遮光構(gòu)件可以從圖像顯示裝置的殼體一體地延伸、可以附接至圖像顯示裝置的殼體、可以從框架一體地延伸或可以附接至框架?？商鎿Q地，遮光構(gòu)件可以附接至光學裝置、可以附接至或布置在光學裝置的與設(shè)置有圖像形成設(shè)備的一側(cè)相對的部分上，以及遮光構(gòu)件可以布置在如下所述的調(diào)光器中。在這種情況下，期望調(diào)光器的端部至光學裝置的正交投影圖像被包含在遮光構(gòu)件至光學裝置的正交投影圖像中。例如，由不透明材料制成的遮光構(gòu)件可以基于物理氣相沉積(pvd)技術(shù)或化學氣相沉積(cvd)技術(shù)形成在光學裝置的表面上，可以通過印刷技術(shù)等形成，或者可以粘合由不透明材料(塑料材料、金屬材料、合金材料等)制成的薄膜、片材或箔片。期望調(diào)光器的端部至光學裝置的投影圖像被包含在遮光構(gòu)件至光學裝置的投影圖像中。

調(diào)光器可以布置在導光板的第一表面?zhèn)壬?。例如，調(diào)光器包括

第一基板，

與第一基板相對的第二基板，

設(shè)置在與第二基板相對的第一基板的相對表面上的第一透明電極，

設(shè)置在與第一基板相對的第二基板的相對表面上的第二透明電極，

夾在第一透明電極和第二透明電極之間的調(diào)光層。在這種情況下，例如，

第一透明電極配置有沿第一方向延伸的多個帶狀的第一透明電極段，

第二透明電極配置有沿與第一方向不同的第二方向延伸的多個帶狀的第二透明電極段，

調(diào)光器的與第一透明電極段和第二透明電極段的重疊區(qū)域(調(diào)光器的遮光率變化的最小單位區(qū)域)相對應的一部分的遮光率的控制基于對施加于第一透明電極段和第二透明電極段的電壓的控制來進行。換句話說，遮光率基于簡單矩陣方案來控制。第一方向和第二方向可以彼此正交。

可替換地，可在最小單位區(qū)域中的每一個內(nèi)設(shè)置薄膜晶體管(tft)，以用于控制其中調(diào)光器的遮光率變化的最小單位區(qū)域的遮光率。換句話說，遮光率可基于有源矩陣方法來控制。可替換地，第一透明電極和第二透明電極中的至少一者可以為所謂的固體電極(未圖案化的電極)。

導光板可以被配置為使第一基板加倍，并且通過該配置，可以減少整個顯示裝置的重量，并且不存在使顯示裝置的用戶有不舒服的感覺的可能性。第二基板可以形成為比第一基板薄。在配備有調(diào)光器的顯示裝置中，基于用于在圖像形成設(shè)備中顯示圖像的信號來決定調(diào)光器的實際調(diào)光區(qū)域的大小和位置。調(diào)光器的大小可以與導光板相同、比導光板更大或更小。簡而言之，期望第二偏轉(zhuǎn)單元(或虛擬圖像形成區(qū)域)位于調(diào)光器的正交投影圖像中。

調(diào)光器的最大透光率為50％或以上，并且調(diào)光器的最小透光率為30％以下。此外，調(diào)光器的最大透光率的上限可以為99％，以及調(diào)光器的最小透光率的下限可以為1％。在這里，保持(透光率)＝1-(遮光率)的關(guān)系。

在一些情況下，通過調(diào)光器的光可以通過調(diào)光器以所期望顏色著色。在這種情況下，要通過調(diào)光器著色的顏色可以為可變的，或者要通過調(diào)光器著色的顏色可以被固定。在前一種情況下，例如，可以堆疊進行紅色著色的調(diào)光器、進行綠色著色的調(diào)光器以及進行藍色著色的調(diào)光器。在后一種情況下，棕色可以被用作要通過調(diào)光器著色的顏色，不過不限于此。

此外，在一些情況下，調(diào)光器可以被可拆卸地布置。為了可拆卸地設(shè)置調(diào)光器，例如，調(diào)光器可以例如使用由透明塑料制成的螺釘而附接至框架，或者可以在框架中形成凹槽，并且調(diào)光器可以與凹槽接合，或者可通過將磁體附接到框架來將調(diào)光器附接到框架，或者可將滑動部件附接到框架中，并且調(diào)光器可以被插入到滑動部件中。此外，期望連接器被附接到調(diào)光器，并且調(diào)光器被電連接到控制電路，該控制電路經(jīng)由連接器和布線來控制調(diào)光器(例如，調(diào)光器被包含在控制圖像形成設(shè)備和移動裝置的控制裝置中)的遮光率(透光率)。調(diào)光器可被彎曲。

根據(jù)本公開的配備有調(diào)光器的顯示裝置等可以進一步包括環(huán)境照度測量傳感器，該環(huán)境照度測量傳感器測量放置有顯示裝置的環(huán)境的照度，并且調(diào)光器的遮光率可以基于環(huán)境照度距離測量傳感器的測量結(jié)果來控制?？商鎿Q地，根據(jù)本公開的配備有調(diào)光器的顯示裝置等可以進一步包括環(huán)境照度測量傳感器，其測量放置有顯示裝置的環(huán)境的照度，并且由圖像形成設(shè)備形成的圖像的亮度可以基于環(huán)境照度測量傳感器的測量結(jié)果來控制。上述配置可被組合。

可替換地，根據(jù)本公開的配備有調(diào)光器的顯示裝置等可以進一步包括透射光照度測量傳感器，其基于來自外部環(huán)境的通過調(diào)光器的光來測量照度，并且調(diào)光器的遮光率可以基于透射光照度測量傳感器的測量結(jié)果來控制?？商鎿Q地，根據(jù)本公開的配備有調(diào)光器的顯示裝置等可以進一步包括透射光照度測量傳感器，其基于來自外部環(huán)境的通過調(diào)光器的光來測量照度，并且由圖像形成設(shè)備形成的圖像的亮度可以基于透射光照度測量傳感器的測量結(jié)果來控制。期望透射光照度測量傳感器布置在觀察者側(cè)而不是光學裝置上。至少兩個透射光照度測量傳感器可以被布置成基于通過具有高遮光率的部分的光來測量照度并且基于通過具有低遮光率的部分的光來測量照度。上述配置可被組合。此外，上述配置可以與基于環(huán)境照度測量傳感器的測量結(jié)果進行控制的配置組合。

環(huán)境照度測量傳感器和透射光照度測量傳感器可以配置有公知的照度傳感器，并且環(huán)境照度測量傳感器的控制和透射光照度測量傳感器的控制可以基于公知的控制電路來進行。

如上所述，光學裝置為半透射型(透視型)。具體地，面對觀察者的瞳孔的光學裝置的至少一部分可以是半透射的(透視的)，并且可以通過光學裝置的這一部分(當布置有調(diào)光器時，以及通過調(diào)光器)看到外部。根據(jù)本公開的顯示裝置等可以具有一個圖像顯示裝置(單眼型)或兩個圖像顯示裝置(雙眼型)。當調(diào)光器以雙眼型方式布置時，基于用于顯示圖像的信號，調(diào)光器的一些區(qū)域的透光率可以在兩個圖像顯示裝置中改變，或者調(diào)光器的一些區(qū)域的透光率可以在一個圖像顯示裝置中改變。在本說明書中，可以使用術(shù)語“半透射”，但并不意味著入射光的一半或(50％)被透射或反射，而是意味著入射光的一部分被透射并且其余的光被反射。

當設(shè)置有調(diào)光器時，調(diào)光器可以布置在前部中。此外，光學裝置可以附接至調(diào)光器。光學裝置可以緊密接觸地附接至調(diào)光器，或者可在其間具有間隙的狀態(tài)下附接至調(diào)光器。此外，調(diào)光器可被裝配在邊緣中?？商鎿Q地，第一基板和第二基板中的至少一者可被附接至例如框架。不過，本公開不限于此。從觀察者側(cè)，光學裝置和調(diào)光器可按照所述的順序布置，或者調(diào)光器和光學裝置可按照所述的順序布置。

在根據(jù)本公開的顯示裝置等中，框架可以配置有布置在觀察者前面的前部和經(jīng)由鉸鏈可樞轉(zhuǎn)地附接至前部的兩端的兩個鏡腿部。耳墊部(modernsection)被附接至每個鏡腿部的前端。前部可以有邊緣。圖像顯示裝置被附接至框架，但具體地，例如，圖像形成設(shè)備優(yōu)選地附接至鏡腿部。此外，前部和兩個鏡腿部一體形成。換句話說，當觀看根據(jù)本公開的整個顯示裝置等時，框架具有與普通眼鏡基本相同的結(jié)構(gòu)。形成包括墊部分的框架的材料可以由與形成普通眼鏡的材料(諸如金屬、合金、塑料或其組合)相同的材料制成。此外，鼻墊可被附接至前部。換句話說，當觀看根據(jù)本公開的顯示裝置等時，框架(其可包括邊緣)和鼻墊的組件具有與普通眼鏡基本相同的結(jié)構(gòu)。鼻墊可具有公知的配置和結(jié)構(gòu)。

此外，在根據(jù)本公開的顯示裝置等中，在設(shè)計或安裝的容易性方面，期望來自一或兩個圖像形成設(shè)備的布線(信號線、電力線等)從耳墊部的前端經(jīng)由鏡腿部和耳墊部的內(nèi)部延伸至外部，并連接至控制裝置(控制電路或控制單元)。此外，每個圖像形成設(shè)備可以包括耳機單元，并且來自每個圖像形成設(shè)備的耳機單元布線可經(jīng)由鏡腿部和耳墊部的內(nèi)部從耳墊部的前端延伸至耳機單元。作為耳機單元，例如可以使用內(nèi)耳型耳機單元或耳道型耳機單元。更具體地，期望耳機單元布線從耳墊部的前端延伸至耳機單元，以便繞在耳廓(耳殼)的后面。

成像裝置可被附接至前部的中間部分。具體地，成像裝置例如由包括ccd傳感器或cmos傳感器的固體成像元件和透鏡構(gòu)成。例如，優(yōu)選地，來自成像裝置的布線經(jīng)由例如前部連接至一個圖像顯示裝置(或圖像形成設(shè)備)，并且被包含在從圖像顯示裝置(或圖像形成設(shè)備)延伸的布線中。成像裝置可被附接至框架的中間部分或端部或可附接至鏡腿部。

從圖像形成設(shè)備的中心發(fā)射并通過圖像形成設(shè)備側(cè)的節(jié)點的光束被稱為“中心光束”，并且在中心光束之中，垂直地入射到光學裝置上的光束被稱為“中心入射光束”。

然后，中心入射光束入射到光學裝置上的點被稱為“光學裝置中心點”，穿過光學裝置中心點并平行于光學裝置的軸向方向的軸線被稱為“x軸”，并且穿過光學裝置中心點并平行于光學裝置的法線的軸線被稱為“z軸”。

與x軸和z軸正交的軸為y軸，并且正交坐標系由x軸、y軸和z軸形成。在根據(jù)本公開的顯示裝置等中，水平方向為與x軸平行的方向，并且在下文中也被稱為“x軸方向”。

在這里，光學系統(tǒng)布置在圖像形成設(shè)備和光學裝置之間，并且將從圖像形成設(shè)備發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為平行光。然后，通過光學系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為平行光的光束入射到光學裝置上，并被引導和發(fā)射。此外，第一偏轉(zhuǎn)單元的中心點被稱為“光學裝置中心點”。

可替換地，當顯示裝置為雙眼型時，

導光板作為整體被布置成比圖像形成設(shè)備更靠近觀察者臉部的中心側(cè)，

提供了耦合兩個圖像顯示裝置的耦接構(gòu)件，

耦接構(gòu)件被附接至位于觀察者的兩個瞳孔之間并且面對觀察者的框架的中間部分的側(cè)面。耦接構(gòu)件的投影圖像可被包含在框架的投影圖像中。

如上所述，由于采用了將耦合構(gòu)件附接至位于觀察者的兩個瞳孔之間的框架的中間部分的結(jié)構(gòu)，即除非圖像顯示裝置具有直接附接至框架的結(jié)構(gòu)，否則當觀察者將框架佩戴在頭上時，鏡腿部分向外擴展，并因此，即使當框架變形時，圖像形成設(shè)備也不會由于框架的變形而發(fā)生位移(位置變化)，并且即使發(fā)生位移，位移也是非常小的。因此，可以可靠地防止左右圖像的收斂角變化。此外，由于不需要增加框架的前部的剛性，所以不會引起框架的重量增加、設(shè)計性能的劣化和成本增加。此外，由于圖像顯示裝置沒有直接附接至眼鏡型框架，因此可以根據(jù)觀察者的偏好自由地選擇框架的設(shè)計或顏色，并且對框架的設(shè)計的約束也小且設(shè)計的自由度很高。此外，耦接構(gòu)件位于觀察者和框架之間，并且耦接構(gòu)件的投影圖像被包含在框架的投影圖像中。換句話說，當在觀察者的前面觀看頭戴式顯示器時，耦接構(gòu)件被框架隱藏。因此，可以實現(xiàn)具有高設(shè)計性能的頭戴式顯示器。

耦接構(gòu)件優(yōu)選被附接至位于觀察者的兩個瞳孔之間的面對觀察者的前部的中間部分(對應于普通眼鏡上的橋形件)的側(cè)面。

此外，雖然兩個圖像顯示裝置通過耦接構(gòu)件耦接，但是具體地，圖像形成設(shè)備可以被附接至到耦接構(gòu)件的每個端部，使得可以調(diào)整安裝狀態(tài)。在這種情況下，期望每個圖像形成設(shè)備位于比觀察者的瞳孔更向外。此外，通過此配置，如果一個圖像形成設(shè)備的安裝部分中心與框架的一個端部(一端)之間的距離由α指示，從耦接構(gòu)件的中心至框架的一個端部(一端)由β指示，另一圖像形成設(shè)備的安裝部分中心與框架的一個端部(一端)之間的距離由γ指示，并且框架的長度由l指示，則期望滿足0.01×l≤α≤0.30×l，優(yōu)選地，0.05×l≤α≤0.25×l，0.35×l≤β≤0.65×l，優(yōu)選地，0.45×l≤β≤0.55×l，0.70×l≤γ≤0.99×l，優(yōu)選地，0.75×l≤γ≤0.95×l。具體地，進行圖像形成設(shè)備至耦接構(gòu)件的每個端部的安裝，例如使得可以在耦接構(gòu)件的每個端部上的三個位置處形成通孔，在圖像形成設(shè)備中形成對應于通孔的螺紋部分，并且將螺釘插入相應的通孔中并擰入在圖像形成設(shè)備中形成的螺紋部分中。在螺釘和螺紋部分之間插入彈簧。因此，可以根據(jù)螺釘?shù)木o固狀態(tài)來調(diào)整圖像形成設(shè)備的安裝狀態(tài)(圖像形成設(shè)備相對于耦接構(gòu)件的傾斜度)。

在這里，圖像形成設(shè)備的安裝部中心是指在被附接至耦接構(gòu)件的圖像形成設(shè)備與框架的投影圖像在該框架的軸向方向上重疊的狀態(tài)下，在該圖像形成設(shè)備和框架被投影到虛擬平面上時獲得的圖像形成設(shè)備的投影圖像的部分的中間點。耦接構(gòu)件的中心是指在該耦接構(gòu)件在框架的軸向方向上附接至框架的狀態(tài)下，該耦接構(gòu)件與框架接觸的部分的中間點?？蚣艿拈L度是當框架彎曲時該框架的投影圖像的長度。投影方向為垂直于觀察者的臉部的方向。

可替換地，兩個圖像顯示裝置通過耦接構(gòu)件耦接，但具體地，耦接構(gòu)件可耦接兩個導光板。在這里，存在兩個導光板一體制造的情況，并且在這種情況下，耦接構(gòu)件被附接至一體制造的導光板上，但是此配置也被包含在耦接構(gòu)件耦接兩個導光板的配置中。如果一個圖像形成設(shè)備的中心與框架的一端之間的距離為α'，并且另一圖像形成設(shè)備的中心與框架的一端之間的距離為γ'，則期望α'和γ'被設(shè)定為與上述α和γ的值相同。在這里，圖像形成設(shè)備的中心是指在被附接至導光板的圖像形成設(shè)備與框架的投影圖像在該框架的軸向方向上重疊的狀態(tài)下，在該圖像形成設(shè)備和框架被投影到虛擬平面上時獲得的圖像形成設(shè)備的投影圖像的部分的中間點。

耦接構(gòu)件的形狀是固有地任意的，只要耦接構(gòu)件的投影圖像被包含在框架的投影圖像中，并且可使用例如條形或細長板形狀。形成耦接構(gòu)件的材料可以是金屬、合金、塑料或其組合。

同時，在根據(jù)本公開的第一和第二方面的光學裝置等中，其中，第一全息衍射光柵布置在導光板的一個表面上，并且第二全息衍射光柵布置在另一表面上，將第一全息衍射光柵與第二全息衍射光柵精確對準是必要的。具體地，重要的是控制和管理在第一全息衍射光柵中形成的第一干涉條紋的延伸方向與在第二全息衍射光柵中形成的第二干涉條紋的延伸方向之間的平行度。

如上所述，在根據(jù)本公開的第一和第二方面的光學裝置等的優(yōu)選配置中，第一全息衍射光柵具有其中形成有第一干涉條紋的第一干涉條紋形成區(qū)域和設(shè)置在第一干涉條紋形成區(qū)域的外側(cè)的對準標記，并且第二全息衍射光柵具有其中形成有第二干涉條紋的第二干涉條紋形成區(qū)域和設(shè)置在第二干涉條紋形成區(qū)域的外側(cè)的對準標記，但更具體地，設(shè)置在光學裝置中的對準標記，

第一全息衍射光柵具有其中形成有第一干涉條紋的第一干涉條紋形成區(qū)域，并且第二全息衍射光柵具有其中形成有第二干涉條紋的第二干涉條紋形成區(qū)域，

在第一全息衍射光柵中，在第一干涉條紋形成區(qū)域的在第一干涉條紋延伸的方向上的外側(cè)，將第1a對準標記和第1b對準標記設(shè)置成彼此面對插入其間的第一干涉條紋形成區(qū)域，

在第二全息衍射光柵中，在第二干涉條紋形成區(qū)域的在第二干涉條紋延伸的方向上的外側(cè)，將第2a對準標記和第2b對準標記設(shè)置成彼此面對插入其間的第二干涉條紋形成區(qū)域，

在第1a對準標記和第1b對準標記中形成與在第一干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，以及

在第2a對準標記和第2b對準標記中形成與在第二干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋。此外，可以提供以下的配置，其中

在完成第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記和第2a對準標記具有第1a對準標記和第2a對準標記不重疊的形狀，并且第1b對準標記和第2b對準標記具有第1b對準標記和第2b對準標記不重疊的形狀，以及

在完成第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記和第2a對準標記布置在第1a對準標記和第2a對準標記不重疊的位置處，以及第1b對準標記和第2b對準標記布置在第1b對準標記和第2b對準標記不重疊的位置處。

具有其中形成有干涉條紋的干涉條紋形成區(qū)域的全息衍射光柵可以具有以下配置，其中

兩個對準標記被設(shè)置成在干涉條紋延伸的方向上在干涉條紋形成區(qū)域的外側(cè)彼此面對插入在它們之間的干涉條紋形成區(qū)域，

在對準標記中的每一個內(nèi)，形成與在干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，以及

對準標記中的每一個的平面形狀為環(huán)形的形狀(環(huán)形)。

在組裝根據(jù)第一或第二方面的光學裝置的方法中，

第一全息衍射光柵具有其中形成有第一干涉條紋的第一干涉條紋形成區(qū)域，

第二全息衍射光柵具有其中形成有第二干涉條紋的第二干涉條紋形成區(qū)域，

在第一全息衍射光柵中，在第一干涉條紋形成區(qū)域的在第一干涉條紋延伸的方向上的外側(cè)，將第1a對準標記和第1b對準標記設(shè)置成彼此面對插入其間的第一干涉條紋形成區(qū)域，以及

在第二全息衍射光柵中，在第二干涉條紋形成區(qū)域的在第二干涉條紋延伸的方向上的外側(cè)，將第2a對準標記和第2b對準標記設(shè)置成彼此面對插入其間的第二干涉條紋形成區(qū)域。

組裝根據(jù)第一方面的光學裝置的方法可以包括

光學檢測第1a對準標記和第2a對準標記并且光學檢測第1b對準標記和第2b對準標記，

獲得連接第1a對準標記和第1b對準標記的第一直線，并且獲得連接第2a對準標記和第2b對準標記的第二直線，以及

進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準，使得當?shù)谝恢本€和第二直線被投影到虛擬平面上時，由第一直線和第二直線形成的角度在指定值內(nèi)。

此外，組裝根據(jù)第二方面的光學裝置的方法可以包括

形成與在第1a對準標記和第1b對準標記中的第一干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，

形成與在第2a對準標記和第2b對準標記中的第二干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，以及

在第二全息衍射光柵由支撐體支撐的狀態(tài)下，使光從導光板的端面入射到該導光板上，光學檢測由第1a對準標記和第1b對準標記衍射并反射的光，使光從支撐體的端面入射到該支撐體上，光學檢測由第2a對準標記和第2b對準標記衍射并反射的光，并且進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準。

此外，對準裝置包括

可在x方向、y方向和z方向上移動并且可在xy平面上旋轉(zhuǎn)的平臺，

第一光源(第一對準光源)，使光從放置在該平臺上的導光板的端面入射到該導光板上，并且布置有第一全息衍射光柵，

第二光源(第二對準光源)，使光從支撐在第一全息衍射光柵上方的第二全息衍射光柵的支撐體的端面入射到該支撐體上，

第一成像裝置，基于從第一光源入射并由設(shè)置在第一全息衍射光柵中的第1a對準標記衍射并反射的光來檢測第1a對準標記的光學圖像，并且基于從第二光源入射并由設(shè)置在第二全息衍射光柵中的第2a對準標記衍射并反射的光來檢測第2a對準標記的光學圖像，以及

第二成像裝置，基于從第一光源入射并由設(shè)置在第一全息衍射光柵中的第1b對準標記衍射并反射的光來檢測第1b對準標記的光學圖像，并且基于從第二光源入射并由設(shè)置在第二全息衍射光柵中的第2b對準標記衍射并反射的光來檢測第2b對準標記的光學圖像。

如上所述，在組裝根據(jù)第一方面的光學裝置的方法中，獲得連接第1a對準標記和第1b對準標記的第一直線，獲得連接第2a對準標記和第2b對準標記的第二直線，并且進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準，使得當?shù)谝恢本€和第二直線被投影到虛擬平面上時，由第一直線和第二直線形成的角度在指定值內(nèi)。因此，可以基于簡化的方法來進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵之間的相對對準。此外，在組裝根據(jù)第二方面的光學裝置的方法中，在第二全息衍射光柵由支撐體支撐的狀態(tài)下，使光從導光板的端面入射到該導光板上，光學檢測由第1a對準標記和第1b對準標記衍射并反射的光，并且使光從支撐體的端面入射到該支撐體上，光學檢測由第2a對準標記和第2b對準標記衍射并反射的光，并且進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準。因此，可以基于簡化的方法來進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準。此外，在以上全息衍射光柵中，在對準標記中形成與在干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，對準標記的平面形狀為環(huán)狀，并且在根據(jù)本公開的光學裝置等或根據(jù)本公開的顯示裝置等的優(yōu)選配置中，在完成第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵之間的相對對準的狀態(tài)下，指定第1a對準標記、第2a對準標記、第1b對準標記和第2b對準標記的形狀，或指定對準標記的布置。因此，可以基于簡化的方法來可靠和容易地進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準。在對準裝置中，由于設(shè)置了使光從布置有平臺和布置有第一全息衍射光柵的導光板的端面入射到該導光板上的第一光源(第一對準光源)和使光從支撐在第一全息衍射光柵上方的第二全息衍射光柵的支撐體的端面入射到該支撐體上的第二光源(第二對準光源)，因此可以可靠、準確和容易地檢測對準標記。

在組裝根據(jù)上述第一和第二方面的光學裝置的方法中，在第一全息衍射光柵被設(shè)置在導光板上的狀態(tài)下，可以進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準，并且第二全息衍射光柵可以設(shè)置在導光板上。在這種情況下，優(yōu)選地，在第一全息衍射光柵布置在導光板中的狀態(tài)下，導光板相對于第二全息衍射光柵移動。此外，在這種情況下，在第一全息衍射光柵被附接至導光板上或形成在導光板上之后，可以進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準，并且第二全息衍射光柵可以被附接至導光板，但本公開不限于此。

在組裝具有上述各種優(yōu)選配置的根據(jù)第一方面的光學裝置的方法中，

優(yōu)選地，在第二全息衍射光柵由支撐體支撐的狀態(tài)下進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準。在這種情況下，優(yōu)選地，

在第1a對準標記和第1b對準標記中形成與在第一干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，

在第2a對準標記和第2b對準標記中形成與在第二干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，

使光從導光板的端面入射到導光板上，并且光學檢測由第1a對準標記和第1b對準標記衍射并反射的光，并且

使光從支撐體的端面入射到支撐體上，并且光學檢測由第2a對準標記和第2b對準標記衍射并反射的光。

此外，在包括以上各種優(yōu)選配置的組裝根據(jù)第一方面的光學裝置的方法或組裝根據(jù)第二方面的光學裝置的方法的上述配置中，

在完成第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記和第2a對準標記可以具有第1a對準標記和第2a對準標記不重疊的形狀，以及第1b對準標記和第2b對準標記可以具有第1b對準標記和第2b對準標記不重疊的形狀，或

在完成第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵之間的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記和第2a對準標記可以布置在第1a對準標記和第2a對準標記不重疊的位置處，并且第1b對準標記和第2b對準標記可以布置在第1b對準標記和第2b對準標記不重疊的位置處。

優(yōu)選地，在組裝根據(jù)第一和第二方面的光學裝置或?qū)恃b置中的第一光源的方法中，入射在第1a對準標記和第1b對準標記上、由第1a對準標記和第1b對準標記衍射并反射、并以發(fā)射角度iout從導光板發(fā)射的光從第一光源發(fā)射，并且入射在第2a對準標記和第2b對準標記、由第2a對準標記和第2b對準標記衍射并反射、并以發(fā)射角度iout從導光板發(fā)射的光從第二光源發(fā)射。在這里，可以使用0°作為發(fā)射角度iout的示例。此外，期望選擇從第一光源發(fā)射的光的波長和導光板上的入射角以獲得這種狀態(tài)，并且期望選擇從第二光源發(fā)射的光的波長和支撐體上的入射角，以獲得這種狀態(tài)。此外，優(yōu)選地，平行光從第一光源發(fā)射，以及平行光從第二光源發(fā)射。

此外，在組裝具有上述各種優(yōu)選模式和配置的根據(jù)第一和第二方面的光學裝置的方法、根據(jù)本公開的光學裝置等以及根據(jù)本公開的顯示裝置等中，第1a對準標記和第2a對準標記可以通過第一成像裝置來成像，并且第1b對準標記和第2b對準標記可以通過第二成像裝置來成像。成像裝置可為具有公知的配置和結(jié)構(gòu)的成像裝置。

此外，在組裝具有上述各種優(yōu)選模式和配置的根據(jù)第一和第二方面的光學裝置的方法、根據(jù)本公開的光學裝置等、根據(jù)本公開的顯示裝置等中，第1a對準標記、第1b對準標記、第2a對準標記和第2b對準標記可以布置在導光板的端側(cè)上。

此外，在組裝具有上述各種優(yōu)選模式和配置的根據(jù)第一方面的光學裝置的方法中，期望指定值的最大值為100秒，但是本公開不限于此。

此外，在全息衍射光柵中，每個對準標記可以設(shè)置在干涉條紋形成區(qū)域的與發(fā)射光的干涉條紋形成區(qū)域的部分相對的部分的外側(cè)。

第1a對準標記和第1b對準標記被布置成在第一干涉條紋形成區(qū)域的在第一干涉條紋延伸的方向上的外側(cè)上，彼此面對插入其間的第一干涉條紋形成區(qū)域，但具體地，第1a對準標記和第1b對準標記可以被包含在第一干涉條紋形成區(qū)域的xz平面上的投影圖像中，或第1a對準標記和第1b對準標記可以被包含在位于比第一干涉條紋形成區(qū)域更靠近導光板的端部側(cè)的第一全息衍射光柵的部分(為了方便起見，也稱為“第一全息衍射光柵的端部區(qū)域”)的xz平面上的投影圖像中。類似地，第2a對準標記和第2b對準標記被布置成在第二干涉條紋形成區(qū)域的在第二干涉條紋延伸的方向上的外側(cè)上，彼此面對插入其間的第二干涉條紋形成區(qū)域，但具體地，第2a對準標記和第2b對準標記可以被包含在第二干涉條紋形成區(qū)域的xz平面上的投影圖像中，或第2a對準標記和第2b對準標記可以被包含在位于比第二干涉條紋形成區(qū)域更靠近導光板的端部側(cè)的第二全息衍射光柵的部分(為了方便起見，也稱為“第二全息衍射光柵的端部區(qū)域”)的xz平面上的投影圖像中。

在根據(jù)本公開的顯示裝置等中，可以設(shè)置從外部接收用于在圖像顯示裝置中顯示圖像的信號(用于在光學裝置中形成虛擬圖像的信號)的配置。通過該配置，與要在圖像顯示裝置上顯示的圖像相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)可以記錄、保存和存儲在例如所謂的云計算機或服務器中，并且當顯示裝置配備有諸如移動電話或智能電話的通信裝置時，或者當并入了通信裝置和顯示裝置時，可以在云計算機或服務器與顯示裝置之間進行各種信息或數(shù)據(jù)的接收和交換，并且可以基于各種信息或數(shù)據(jù)接收信號，即，用于在圖像顯示裝置上顯示圖像的信號(用于在光學裝置中形成虛擬圖像的信號)?？商鎿Q地，在圖像顯示裝置中，用于顯示圖像的信號(用于在光學裝置中形成虛擬圖像的信號)可以存儲在顯示裝置中。此外，各種信息或各種數(shù)據(jù)被包含要在圖像顯示裝置上顯示的圖像中?？商鎿Q地，顯示裝置包括成像裝置，并且由成像裝置拾取的圖像經(jīng)由通信裝置發(fā)送至云計算機或服務器，在云計算機或服務器中搜索與由成像裝置捕獲的圖像相對應的各種信息或數(shù)據(jù)，將所搜索的各種信息或數(shù)據(jù)通過通信裝置發(fā)送至顯示裝置，并且在圖像顯示裝置上顯示指示所搜索的各種信息或數(shù)據(jù)的圖像。

當由成像裝置捕獲的圖像通過通信裝置發(fā)送至云計算機或服務器時，由成像裝置捕獲的圖像可以顯示在圖像顯示裝置上并在光學裝置上確認。具體地，由成像裝置成像的空間區(qū)域的外邊緣可以在調(diào)光器中以框架形狀顯示?？商鎿Q地，與由成像裝置成像的空間區(qū)域相對應的調(diào)光器的區(qū)域的遮光率可以被設(shè)定為高于與由成像裝置成像的空間區(qū)域的外側(cè)相對應的調(diào)光器的區(qū)域的遮光率。在該配置中，對于觀察者，看到由成像裝置成像的空間區(qū)域比由成像裝置成像的空間區(qū)域的外側(cè)暗?？商鎿Q地，與由成像裝置成像的空間區(qū)域相對應的調(diào)光器的區(qū)域的遮光率可以被設(shè)定為低于與由該成像裝置成像的空間區(qū)域的外側(cè)相對應的調(diào)光器的區(qū)域的遮光率。在該配置中，對于觀察者，看到由成像裝置成像的空間區(qū)域比由成像裝置成像的空間區(qū)域的外側(cè)亮。因此，觀察者可以容易且肯定地識別由成像裝置成像的外部部分。

期望校正與由成像裝置成像的空間區(qū)域相對應的調(diào)光器的區(qū)域的位置。具體地，當顯示裝置配備有例如移動電話或智能電話時，或者當顯示裝置與移動電話、智能電話或個人計算機組合時，由成像裝置成像的空間區(qū)域可以顯示在移動電話、智能電話或個人計算機中。然后，當在移動電話、智能電話或個人計算機中顯示的空間區(qū)域和與由成像裝置成像的空間區(qū)域相對應的調(diào)光器的區(qū)域之間存在差異時，可以使用控制電路來移動、旋轉(zhuǎn)、放大或縮小與由成像裝置成像的空間區(qū)域相對應的調(diào)光器的區(qū)域，該控制電路按順序控制調(diào)光器的遮光率(調(diào)光器可以用移動電話、智能電話或個人計算機代替)以便消除在移動電話、智能電話或個人計算機中顯示的空間區(qū)域和與由成像裝置成像的空間區(qū)域相對應的調(diào)光器的區(qū)域之間的差異。

例如，可以使用包括上述各種變型例的根據(jù)本公開的顯示裝置等，用于接收和顯示電子郵件，顯示互聯(lián)網(wǎng)上各種站點上的各種信息，顯示諸如各種裝置的觀察對象在驅(qū)動、操作、維護、拆卸等時的各種描述、符號、標志、標記、徽章、圖案等，顯示與諸如人物或貨物的觀察對象相關(guān)的各種描述、符號、標志、標記、徽章、圖案等，顯示運動圖像或靜止圖像，顯示電影字幕等，顯示與視頻同步的與視頻相關(guān)的描述性文字或隱藏式字幕，或顯示與戲曲、歌舞伎、能劇(noh)、狂言(kyogen)、歌劇、音樂節(jié)、芭蕾舞、各種劇院、游樂園、博物館、觀光景點、游覽場所、旅游信息等中的觀察對象相關(guān)的各種描述或用于描述其內(nèi)容或進展狀態(tài)、背景等的描述性文字等，或者可以用于顯示隱藏式字幕。

在戲曲、歌舞伎、能劇(noh)、狂言(kyogen)、歌劇、音樂節(jié)、芭蕾舞、各種劇院、游樂園、博物館、觀光景點、游覽場所、旅游信息等中，優(yōu)選地，用作與觀察對象相關(guān)聯(lián)的圖像的文字在適當?shù)臅r機顯示在顯示裝置上。具體地，例如，根據(jù)電影的進展狀況等，或者根據(jù)戲曲的進展狀況等，基于預定的時間表和時間分配，根據(jù)操作者的操作或者在計算機等的控制下，將圖像控制信號發(fā)送至顯示裝置，并且在顯示裝置上顯示圖像。此外，顯示與諸如各種裝置、人物或貨物的觀察對象相關(guān)的各種描述，但是通過成像裝置拍攝(成像)諸如各種裝置、人物或貨物的觀察對象并在顯示裝置中分析拍攝(成像)內(nèi)容，與諸如各種裝置、人物或貨物的預先創(chuàng)建的觀察對象相關(guān)的各種描述可以顯示在顯示裝置上。

除了圖像信號(例如，文本數(shù)據(jù))之外，至圖像形成設(shè)備的圖像信號還包括，與例如待顯示的圖像相關(guān)的亮度數(shù)據(jù)(亮度信息)、色度數(shù)據(jù)(色度信息)或亮度數(shù)據(jù)和色度數(shù)據(jù)。亮度數(shù)據(jù)可以是與包括通過光學裝置觀看的觀察對象的預定區(qū)域的亮度相對應的亮度數(shù)據(jù)，并且色度數(shù)據(jù)可以是與包括通過光學裝置觀看的觀察對象的預定區(qū)域的色度相對應的色度數(shù)據(jù)。如上所述，由于包含與圖像相關(guān)的亮度數(shù)據(jù)，因此可以控制待顯示的圖像的亮度，由于包含與圖像相關(guān)的色度數(shù)據(jù)，因此可以控制待顯示的圖像的色度，并且由于包含與圖像相關(guān)的色度數(shù)據(jù)和色度數(shù)據(jù)，因此可以控制待顯示的圖像的亮度和色度。在與包括通過圖像顯示裝置觀看的觀察對象的預定區(qū)域的亮度相對應的亮度數(shù)據(jù)的情況下，期望將亮度數(shù)據(jù)的值設(shè)定為使得包括通過圖像顯示裝置觀看的觀察對象的預定區(qū)域的亮度的值增加、圖像的亮度的值增加(即，使得圖像顯示得更亮)。此外，在與包括通過圖像顯示裝置觀看的觀察對象的預定區(qū)域的色度相對應的色度數(shù)據(jù)的情況下，期望將色度數(shù)據(jù)的值設(shè)定為使得包括通過圖像顯示裝置觀看的觀察對象的預定區(qū)域的色度和待顯示的圖像的色度具有基本上互補色關(guān)系?；パa色是指具有其中位于色圈中的相對位置的關(guān)系的顏色的組合。綠色是紅色的互補色、紫色是黃色的互補色、橙色是藍色的互補色。它還指的是當某種顏色以適當?shù)谋壤c另一種顏色混合時致使顏色飽和度降低的顏色，例如在光的情況下為白色和在物體的情況下為黑色，但當平行布置時的視覺效果的互補性與混合時的互補性不同。它也被稱為多余色、對比色或相反色。然而，相反色直接指示與互補色相反的顏色，但互補色所指示的范圍略大。互補色的顏色組合具有在于顏色是互補的協(xié)同效果，并且它被稱為互補色和諧。

例如，頭戴式顯示器(hmd)可以配置有根據(jù)本公開的顯示裝置等。因此，可以減輕顯示裝置的重量并減小其大小，可以顯著降低佩戴顯示裝置時的不適感，并且此外，可以降低制造成本。根據(jù)本公開的顯示裝置等也可以用作立體顯示裝置。在這種情況下，偏振片或偏振膜可以可拆卸地附接至光學裝置，或者在必要時，偏振片或偏振膜可以被粘合至光學裝置。[第一實施方式]

第一實施方式涉及根據(jù)本公開的第一和第二方面的光學裝置以及根據(jù)本公開的第一和第二方面的顯示裝置。圖1是在根據(jù)第一實施方式的顯示裝置中的圖像顯示裝置的概念圖，圖2是根據(jù)第一實施方式的顯示裝置的示意性頂視圖，圖3是根據(jù)第一實施方式的顯示裝置的示意性前視圖，圖4a是根據(jù)第一實施方式的顯示裝置的示意性側(cè)視圖，圖4b示意性地示出在構(gòu)成圖像顯示裝置的導光板中的光的傳播。圖5是示出反射型體積全息衍射光柵的一部分的示意性放大截面圖。

更具體地，第一實施方式或稍后將描述的第二至第十二實施方式的顯示裝置是頭戴式顯示器(hmd)，并且包括

(a)佩戴在觀察者20的頭部上的框架(例如，眼鏡型框架10)，以及

(b)安裝在框架10上的圖像顯示裝置100、200、300a和300b，

根據(jù)第一實施方式或稍后將描述的第二至第十二實施方式的圖像顯示裝置100、200、300a和300b包括

(a)圖像形成設(shè)備111、111a、111b、211、111'和211'，以及

(b)從圖像形成設(shè)備111、111a、111b、211、111'和211'發(fā)射的光入射并從其發(fā)射的光學裝置(導光單元)120和320。

圖像顯示裝置100、200、300a和300b進一步包括

(c)將從圖像形成設(shè)備111、111a、111b、211、111'和211'發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為平行光的光學系統(tǒng)(平行發(fā)光光學系統(tǒng))112和254，以及

通過光學系統(tǒng)112和254轉(zhuǎn)換為平行光的光束入射在光學裝置120和320上并從其發(fā)射。具體地，第一實施方式或稍后將描述的第二至第十二實施方式的顯示裝置是包括兩個圖像顯示裝置的雙眼型，但也可以是包括一個圖像顯示裝置的單眼型。例如，圖像形成設(shè)備111、211、111'和211'顯示單色(例如，綠色)的圖像。

圖像顯示裝置100、200、300a和300b可以被固定附接至框架10，或者可以可拆卸地附接至框架10。光學系統(tǒng)112和254布置在圖像形成設(shè)備111、211、111'和211'與光學裝置120和320之間。然后，通過光學系統(tǒng)112和254轉(zhuǎn)換為平行光的光束入射在光學裝置120和320上并發(fā)射。此外，光學裝置120和320是半透射型(透視型)。具體地，面對觀察者20的雙眼的光學裝置的至少部分(更具體地，稍后將描述的導光板121和321以及第二偏轉(zhuǎn)單元140和340)是半透射(透視)的。

在第一實施方式或稍后將描述的第二至第十二實施方式中，在從圖像形成設(shè)備111、211、111'和211'的中心發(fā)射并通過圖像形成設(shè)備側(cè)上的光學系統(tǒng)112和254的節(jié)點入射在光學裝置120和320上的光束(中心光束cl)之中，其中中心入射光束在其處垂直入射在光學裝置120和320上的的點被稱為“光學裝置中心點o”，將穿過光學裝置中心點o并與光學裝置120和320的軸向方向一致的軸線稱為“y軸”，并將穿過光學裝置中心點o并平行于光學裝置120和320的法線的軸線稱為“z軸”。第一偏轉(zhuǎn)單元130和330的中心點是光學裝置中心點o。換句話說，如圖4b所示，在圖像顯示裝置100、200、300a和300b中，從圖像形成設(shè)備111、211、111'和211'的中心發(fā)射并穿過在圖像形成設(shè)備側(cè)上的光學系統(tǒng)112和254的節(jié)點中心入射光束cl垂直照射在導光板121和321上。換句話說，中心入射光束cl以0°的入射角進入導光板121和321中。在這種情況下，所顯示圖像的中心與導光板121和321的第二表面123和323的垂直方向一致。

根據(jù)第一實施方式或稍后將描述的第二至第六實施方式的光學裝置120包括

(a)導光板121，使入射光通過全反射在其內(nèi)傳播并然后發(fā)射，

(b)第一偏轉(zhuǎn)單元130，使入射在導光板121上的光偏轉(zhuǎn)，使得入射在導光板121上的光在導光板121內(nèi)全反射，以及

(c)第二偏轉(zhuǎn)單元140，使已通過全反射在導光板121內(nèi)傳播的光偏轉(zhuǎn)，使得已通過全反射在導光板121內(nèi)傳播的光的一部分從導光板121發(fā)射。

在這里，第一偏轉(zhuǎn)單元130配置有第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135，并且第二偏轉(zhuǎn)單元140配置有第三全息衍射光柵141。全息衍射光柵131、135和141中的每一個配置有反射型體積全息衍射光柵。換句話說，第一偏轉(zhuǎn)單元130和第二偏轉(zhuǎn)單元140用作一種半透明反射鏡。

第一干涉條紋形成在第一全息衍射光柵131中，第二干涉條紋形成在第二全息衍射光柵135中，并且第三干涉條紋形成在第三全息衍射光柵141中。

此外，

滿足φ2<φ3<φ1以及p1＝p3＝p2的關(guān)系。

在這里，

φ1：第一干涉條紋的傾斜角

φ2：第二干涉條紋的傾斜角

φ3：第三干涉條紋的傾斜角

p1：第一干涉條紋的間距

p2：第二干涉條紋的間距

p3：第三干涉條紋的間距

可替換地，

滿足λ2<λ3<λ1的關(guān)系。

此外，

滿足φ1≠φ2以及p1＝p2，以及

此外，

滿足φ2<φ3<φ1以及p1＝p2＝p3。

在這里，

λ1：入射在導光板上并被第一全息衍射光柵131偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長

λ2：入射在導光板上并被第二全息衍射光柵135偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長

λ3：被第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135偏轉(zhuǎn)、通過全反射在導光板內(nèi)傳播、并然后被第三全息衍射光柵141偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長

此外，根據(jù)第一實施方式或稍后將描述的第二至第六實施方式的顯示裝置包括根據(jù)上述第一實施方式的光學裝置。

在這里，在對應于中心視角的入射光中，具有峰值波長λ1的入射光(主要)由第一全息衍射光柵131而不是第二全息衍射光柵135衍射，并且在對應于中心視角的入射光中，具有峰值波長λ2的入射光(主要)由第二全息衍射光柵135而不是第一全息衍射光柵131衍射。

換句話說，入射在導光板121上的平行光的一部分滿足在第一全息衍射光柵131中發(fā)生衍射反射的布拉格條件(波長、入射角和光柵平面間距)，但是不滿足在第二全息衍射光柵135中發(fā)生反射的布拉格條件。此外，入射在導光板121上的平行光的其他部分滿足在第二全息衍射光柵135中發(fā)生衍射反射的布拉格條件(波長、入射角和光柵平面間距)，但是不滿足在第一全息衍射光柵131中發(fā)生反射的布拉格條件。因此，入射在導光板121上的平行光的一部分主要在第一全息衍射光柵131中衍射并反射，但是不在第二全息衍射光柵135中衍射或反射，而是穿過第二全息衍射光柵135。類似地，入射在導光板121上的平行光的其他部分滿足主要在第二全息衍射光柵135中發(fā)生衍射反射的布拉格條件，但是不滿足在第一全息衍射光柵131中發(fā)生衍射反射的布拉格條件。因此，入射在導光板121上的平行光的其他部分主要被第二全息衍射光柵135衍射并反射，但是不被第一全息衍射光柵131衍射或反射，而是穿過第一全息衍射光柵131。

在第一實施方式或稍后將描述的第二至第四實施方式以及第六實施方式中，第一偏轉(zhuǎn)單元130設(shè)置在導光板121的第一表面122和第二表面123上。包括第三全息衍射光柵141的第二偏轉(zhuǎn)單元140設(shè)置在導光板121的第一表面122上。換句話說，第一全息衍射光柵131布置在導光板121的第二表面123上，以及第二全息衍射光柵135布置在導光板121的面對第二表面123的第一表面122上。第一偏轉(zhuǎn)單元130衍射并反射入射在導光板121上的光的至少一部分，使得入射到導光板121上的多個平行光在導光板121內(nèi)全反射，并且第二偏轉(zhuǎn)單元140使已通過全反射在導光板121內(nèi)傳播的光衍射并反射兩次以上，并且使平行光從導光板121的第二表面123發(fā)射而沒有改變。換句話說，在第一偏轉(zhuǎn)單元130中，入射在導光板121上的多個平行光被衍射并反射，使得入射在導光板121上的平行光在導光板121內(nèi)全反射。另一方面，在第二偏轉(zhuǎn)單元140中，通過全反射在導光板121內(nèi)傳播的平行光被衍射并反射兩次以上，并然后以平行光的狀態(tài)從導光板121朝向觀察者20的瞳孔21發(fā)射。如上所述，第二偏轉(zhuǎn)單元140的衍射效率η3的值低于第一偏轉(zhuǎn)單元130的衍射效率η1和η2的值。具體地，構(gòu)成第二偏轉(zhuǎn)單元140的第三全息衍射光柵141的厚度t3小于構(gòu)成第一偏轉(zhuǎn)單元130的第一全息衍射光柵131的厚度t1和第二全息衍射光柵135的厚度t2。

由光聚合物材料制成的第一全息衍射光柵131、第二全息衍射光柵135、第三全息衍射光柵141中的每一個形成對應于一種波段(或波長)的干涉條紋并通過現(xiàn)有技術(shù)的方法來制造。在全息衍射光柵中形成的干涉條紋的間距是恒定的，并且干涉條紋是線性的并且近似平行于y軸。如上所述，第二全息衍射光柵135和第三全息衍射光柵141被設(shè)置(粘附)至導光板121的第一表面122，并且第一全息衍射光柵131被設(shè)置(粘附)至導光板121的第二表面123。

在這里，滿足

0.7°≤|φ2-φ1|≤4.7°。

可替換地，滿足

0nm<|λ3-λ1|≤40nm以及0nm<|λ2-λ3|≤40nm。

此外，當?shù)谝蝗⒀苌涔鈻?31的衍射效率為η1、第二全息衍射光柵135的衍射效率為η2、并且第三全息衍射光柵141的衍射效率為η3時，

滿足η1/η3≥1.0以及η2/η3≥1.0，

并且優(yōu)選地，滿足

η3≤0.25，

并且如果第一全息衍射光柵131的厚度由t1指示、第二全息衍射光柵135的厚度由t2指示、并且第三全息衍射光柵141的厚度由t3指示，

則滿足1.0μm≤t1，t2≤10μm，t1≥t3以及t2≥t3，

并且期望t3的值滿足

t3≤2.0μm，

優(yōu)選地，

t3≤1.6μm。

φ1、φ3、φ2、p1＝p3＝p2，λ1、λ3、λ2、η1、η2、η3、t1、t2和t3的值如下表1所示來設(shè)定，但不限于此。

[表1]

在這里，當由第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135偏轉(zhuǎn)、通過全反射在導光板121內(nèi)傳播并然后被第三全息衍射光柵141偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長由λ3表示時，圖像形成設(shè)備111和211包括發(fā)射具有峰值波長λ3的光的光源153和251。

圖5為反射型體積全息衍射光柵的局部放大截面圖。在反射型體積全息衍射光柵中，形成具有傾斜角φ的干涉條紋。在這里，傾斜角φ是指由反射型體積全息衍射光柵的表面和干涉條紋形成的角度。干涉條紋從反射型體積全息衍射光柵的內(nèi)側(cè)到表面形成。干涉條紋滿足布拉格條件。在圖5中，“φ”為傾斜角φ，“ψ”為入射角，“θ”為入射角相對于干涉條紋的互補角，“p”為光柵平面的間距(包括干涉條紋的虛擬平面在法線方向上的間隔)，并且“λ”是衍射光柵構(gòu)件的表面上的干涉條紋的間距。如果假定光進入反射型體積全息衍射光柵的角度和光被反射型體積全息衍射光柵衍射并反射并從反射型體積全息衍射光柵發(fā)射的角度沒有變化，并且傾斜角φ的值增加，則光路長度增加。因此，滿足衍射諧振條件的波長λ的值增加。換句話說，隨著傾斜角φ的值增加，波長λ的值增加。

在第一實施方式或稍后將描述的第二至第十二實施方式中，導光板121和321由光學玻璃或塑料材料制成。在第一實施方式或稍后將描述的第二至第十二實施方式中，導光板121和321具有平行于通過導光板121和321的全內(nèi)反射的光傳播方向(x軸)延伸的兩個平行表面(第一表面122和322以及第二表面123和323)。第一表面122和322以及第二表面123和323彼此面對。此外，平行光從對應于光入射表面的第二表面123和323入射、通過全反射傳播在內(nèi)部傳播并然后從對應于光發(fā)射表面的第二表面123和323發(fā)射。然而，本發(fā)明不限于此，并且光入射表面可以配置有第二表面123和323，以及光發(fā)射表面可以配置有第一表面122和322。

在第一實施方式中，圖像形成設(shè)備111是第一配置的圖像形成設(shè)備，并且包括以二維矩陣形式布置的多個像素。具體地，圖像形成設(shè)備111包括反射空間光調(diào)制器150和光源153，其配置有發(fā)射波長為λ3的綠光的發(fā)光二極管(led)。整個圖像形成設(shè)備111容納在殼體113(由圖1中的虛線表示)中，在殼體113中設(shè)置有開口(未示出)，并且光經(jīng)由該開口從光學系統(tǒng)112(平行發(fā)光光學系統(tǒng)和準直光學系統(tǒng))發(fā)射。反射空間光調(diào)制器150包括配置有用作光閥的lcos的液晶顯示裝置(lcd)151和偏振光分束器152，其反射從光源153發(fā)射的光的一部分并將其引導至液晶顯示裝置151并且將通過液晶顯示裝置151反射的光的一部分透射以被引導至光學系統(tǒng)112。液晶顯示裝置151包括以二維矩陣形式布置的多個像素(液晶單元)(例如，640×480像素)。偏振光分束器152具有已知的配置和結(jié)構(gòu)。從光源153發(fā)射的非偏振光與偏振光分束器152相撞。偏振光分束器152將待發(fā)射的p偏振光分量透射到系統(tǒng)的外部。另一方面，s偏振光分量被偏振光分束器152反射、進入液晶顯示裝置151、在液晶顯示裝置151內(nèi)被反射并從液晶顯示裝置151發(fā)射。在從液晶顯示裝置151發(fā)射的光中，從顯示“白色”的像素發(fā)射的光包括許多p偏振光分量，以及從顯示“黑色”的像素發(fā)射的光包括s偏振光分量的對數(shù)。因此，在從液晶顯示裝置151發(fā)射并與偏振光分束器152碰撞的光中，p偏振光分量通過偏振光分束器152并被引導至光學系統(tǒng)112。另一方面，s偏振光分量被偏振光分束器152反射并返回至光源153。光學系統(tǒng)112配置有例如凸透鏡，并且圖像形成設(shè)備111(更具體地，液晶顯示裝置151)被設(shè)置在光學系統(tǒng)112的焦距的位置，以便生成平行光。此外，一個像素配置有發(fā)射綠光的綠光發(fā)射像素。

框架10包括布置在觀察者20的前面的前部11，經(jīng)由鉸鏈12可樞轉(zhuǎn)地附接至前部11的兩端的兩個鏡腿部13和附接至鏡腿部13的前端的耳墊部14(也稱為“尖端單元”或“耳墊”)。此外，附接鼻墊10'。換句話說，框架10和鼻墊10'的組件基本上具有與普通眼鏡基本相同的結(jié)構(gòu)。此外，每個殼體113通過安裝構(gòu)件19可拆卸地附接至鏡腿部13?？蚣?0由金屬或塑料制成。每個殼體113可以通過安裝構(gòu)件19不可拆卸地附接至鏡腿部13。對于擁有并佩戴眼鏡的觀察者，每個殼體113可以通過安裝構(gòu)件19可拆卸地附接至由觀察者擁有的眼鏡框架的鏡腿部。每個殼體113可以附接至鏡腿部13的外部，或者可以附接至鏡腿部13的內(nèi)部。

此外，從一個圖像形成設(shè)備111a延伸的布線(信號線、電力線等)15從耳墊部14的前端延伸至鏡腿部13和耳墊部14內(nèi)的外側(cè)，并且連接至控制裝置18(控制電路或控制單元)。此外，圖像形成設(shè)備111a和111b中的每一個包括耳機單元16，并且從圖像形成設(shè)備111a和111b中的每一個延伸的耳機單元布線16'從耳墊部14的前端延伸至在鏡腿部13和耳墊部14內(nèi)的耳機單元16。更具體地，耳機單元布線16'從耳墊部14的前端延伸至耳機單元16，以便繞在耳廓(耳殼)的后面。通過采用這種配置，可以提供整潔的顯示裝置，而不會給人以耳機單元16和耳機單元布線16'亂七八糟地布置的印象。

布線15(信號線、電力線等)連接至控制裝置(控制電路)18?？刂蒲b置18配備有例如圖像信息存儲裝置18a。此外，在控制裝置18中進行圖像顯示處理。控制裝置18和圖像信息存儲裝置18a可配置有公知的電路。

此外，配置有包括ccd或cmos傳感器和透鏡(未示出)的固態(tài)成像裝置的成像裝置17通過合適的安裝構(gòu)件(未示出)被附接至前部11的中間部11'。例如，來自成像裝置17的信號經(jīng)由從成像裝置17延伸的布線(未示出)輸出至圖像形成設(shè)備111a。

在根據(jù)第一實施方式或稍后將描述的第二至第六實施方式的光學裝置或顯示裝置中，指定三個全息衍射光柵131、135和141的干涉條紋的傾斜角φ1、φ2、和φ3與間距p1、p2、和p3的關(guān)系，或定義由三個全息衍射光柵131、135和141偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長λ1、λ2和λ3之間的關(guān)系。

圖40a、圖40b和圖40c是用于描述入射在根據(jù)第一實施方式的顯示裝置中的光學裝置上的光與由觀察者觀察到的圖像的亮度之間的關(guān)系的示意圖。在圖40a、圖40b和圖40c中，入射在光學裝置120上的光的光譜由曲線“a”指示，基于第一全息衍射光柵131的衍射效率變化曲線由“c”指示，并且基于第二全息衍射光柵135的“衍射效率變化曲線”由“b”指示，以及基于第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的組合衍射效率變化曲線由“d”指示。如上所述，當期望增加觀察者觀看的圖像的亮度時，增加全息衍射光柵的厚度以提高整個第一偏轉(zhuǎn)單元的衍射效率。當?shù)谝黄D(zhuǎn)單元配置有一個全息衍射光柵時，衍射效率變化曲線e(參見圖43a、圖43b和圖43c)相對于入射在第一偏轉(zhuǎn)單元上的光的波長具有尖銳的峰值。然而，根據(jù)第一實施方式或稍后將描述的第二至第六實施方式的光學裝置，第一偏轉(zhuǎn)單元130配置有如上所述具有不同衍射特性的兩個全息衍射光柵131和135。因此，如果入射在光學裝置120上的光的峰值波長由λls-0(＝λ3)指示，則圖1所示的所有光束lbc、光束lbl和光束lbr與基于兩個全息衍射光柵131和135的衍射效率變化曲線d的高效率部分重疊(參見圖40a、圖40b和圖40c)。在這里，光束lbc、光束lbl和光束lbr位于穿過光學裝置中心點o的xy平面中。換句話說，入射到光學裝置120的光的光譜(參見曲線“a”)的峰值(或其附近)可以位于基于第一全息衍射光柵131的衍射效率變化曲線c中的峰值(或其附近)與基于第二全息衍射光柵135的衍射效率變化曲線b中的峰值(或其附近)之間。在這里，在圖40a、圖40b和圖40c中，陰影區(qū)域為入射在光學裝置120上的光對觀察者觀看到的圖像的亮度有貢獻的部分。因此，觀察者觀看到的圖像的亮度在圖像右側(cè)、圖像中心和圖像左側(cè)上沒有顯著變化，并因此可以使圖像的亮度盡可能均勻。

在根據(jù)其中第一偏轉(zhuǎn)單元130配置有兩個全息衍射光柵131和135的第一實施方式的光學裝置中的視角和質(zhì)心波長之間的關(guān)系以及在其中第一偏轉(zhuǎn)單元配置有一個全息衍射光柵的現(xiàn)有技術(shù)的光學裝置中的視角和質(zhì)心波長之間的關(guān)系(參見圖46)在圖41的曲線圖中示出。在圖41中，實線指示第一實施方式的結(jié)果，并且虛線(基本上與實線重疊)指示現(xiàn)有技術(shù)的示例的結(jié)果。在圖41中，水平軸線指示視角，以及豎直軸線指示質(zhì)心波長。此外，如圖46所示，視角指的是在由光束lbc(中心視角的光束)和入射在觀察者的瞳孔21上的光束形成的水平面中的角度。參考圖41，無論第一偏轉(zhuǎn)單元配置有兩個全息衍射光柵還是一個全息衍射光柵，都不會識別出質(zhì)心波長的差異。換句話說，無論第一偏轉(zhuǎn)單元配置有兩個全息衍射光柵還是一個全息衍射光柵，應理解所獲得的圖像的顏色基本上沒有差異。

在根據(jù)第一實施方式或稍后將描述的第二至第六實施方式的光學裝置和顯示裝置中，光源153和251可以配置有兩個光源，即第一光源和第二光源，并且入射在第一偏轉(zhuǎn)單元130上的光的組合光譜可以通過控制來自第一光源的光的強度和來自第二光源的光的強度而控制。在這種情況下，從兩個光源發(fā)射的光的組合光譜中的峰值波長優(yōu)選為λ3。

[第二實施方式]

第二實施方式是第一實施方式的變型。如圖6所示，該圖為在根據(jù)第二實施方式的顯示裝置(頭戴式顯示器)中的圖像顯示裝置200的概念圖，根據(jù)第二實施方式的圖像形成設(shè)備211配置有具有第二配置的圖形形成設(shè)備。換句話說，提供了光源251和掃描從光源251發(fā)射的平行光的掃描單元253。更具體地，圖像形成設(shè)備211包括

(a)光源251，

(b)將從光源251發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為平行光的準直光學系統(tǒng)252，

(c)掃描從準直光學系統(tǒng)252發(fā)射的平行光的掃描單元253，以及

(d)中繼并發(fā)射由掃描單元253掃描的平行光的中繼光學系統(tǒng)254。

在這里，整個圖像形成設(shè)備211容納在殼體213(圖6中的虛線所示)中，在殼體213中設(shè)置有開口(未示出)，并且光經(jīng)由開口從中繼光學系統(tǒng)254發(fā)射。每個殼體213通過安裝構(gòu)件19可拆卸地附接至鏡腿部13。

從包括發(fā)光二極管(led)的光源251發(fā)射的波長λ3的綠光進入作為整體具有正光焦度的準直光學系統(tǒng)252并然后作為平行光發(fā)射。平行光被全反射鏡256反射，經(jīng)受由掃描單元253進行的水平掃描和垂直掃描，掃描單元253配置有能夠在二維方向上自由旋轉(zhuǎn)微鏡并且二維掃描入射的平行光的mems，并且該平行光被轉(zhuǎn)換為一種二維圖像，從而生成虛擬像素(例如，像素的數(shù)量可以被設(shè)定為與第一實施方式中的像素數(shù)量相同)。然后，來自虛擬像素的光通過配置有公知的中繼光學系統(tǒng)的中繼光學系統(tǒng)(平行光發(fā)光光學系統(tǒng))254，并且被轉(zhuǎn)換為平行光的光束入射在光學裝置120上。

由于引導并發(fā)射被轉(zhuǎn)換為平行光的光束的光學裝置120具有與第一實施方式中所述的光學裝置相同的配置和結(jié)構(gòu)，因此省略其詳細描述，其中平行光由中繼光學系統(tǒng)254發(fā)射并入射在光學裝置120上。此外，如上所述，除了圖像形成設(shè)備211不同之外，根據(jù)第二實施方式的顯示裝置具有與根據(jù)第一實施方式的顯示裝置基本相同的配置和結(jié)構(gòu)，并因此省略其詳細描述。

[第三實施方式]

第三實施方式是第一和第二實施方式的變型。圖7是根據(jù)第三實施方式的頭戴式顯示器的示意性前視圖，以及圖8是根據(jù)第三實施方式的頭戴式顯示器的示意性前視圖(在這里，為假設(shè)框架被移除的狀態(tài))。圖9示出了根據(jù)第三實施方式的頭戴式顯示器的示意性頂視圖，以及圖10是示出其中第三實施方式的頭戴式顯示器佩戴在觀察者20的頭部上的狀態(tài)的頂視圖。在圖10中，為了方便起見，僅示出了圖像顯示裝置，并省略了框架的圖示。在下面的描述中，圖像顯示裝置被描述為圖像顯示裝置100的代表，但是應理解，可以應用圖像顯示裝置200。

根據(jù)第三實施方式的頭戴式顯示器進一步包括耦接兩個圖像顯示裝置100的耦接構(gòu)件30。耦接構(gòu)件30使用例如螺釘(未示出)附接至框架10的位于觀察者20的兩個瞳孔21之間(即，在觀察者20和框架10之間)的面對該觀察者的中間部分10c的一側(cè)。此外，耦接構(gòu)件30的投影圖像被包含在框架10的投影圖像中。換句話說，當在觀察者20的前方觀察頭戴式顯示器時，耦接構(gòu)件30被框架10隱藏，并且耦接構(gòu)件30不被視覺識別。此外，盡管兩個圖像顯示裝置100通過耦接構(gòu)件30耦接，但具體地，圖像形成設(shè)備111a和111b中的每一個被存儲在殼體113中，并且殼體113被附接至耦接構(gòu)件30的每個端部，使得可以調(diào)整安裝狀態(tài)。圖像形成設(shè)備111a和111b中的每一個位于比觀察者20的瞳孔21更向外的位置。具體地，如果一個圖像形成設(shè)備111a的安裝部分中心111ac與框架10的一個端部(一端)10a之間的距離由α指示，從耦接構(gòu)件30的中心30c到框架10的一個端部(一端)10a的距離由β指示，另一圖像形成設(shè)備111b的安裝部中心111bc與框架10的一個端部(一端)10a之間的距離由γ指示，并且框架10的長度由l指示，則保持以下的關(guān)系：

α＝0.1×l

β＝0.5×l

γ＝0.9×l

具體地，進行圖像形成設(shè)備(具體地，圖像形成設(shè)備111a和111b)到耦接構(gòu)件30的各個端部的安裝，例如，使得在耦接構(gòu)件的每個端部上的三個位置處形成通孔(未示出)，在圖像形成設(shè)備111a和111b中形成與通孔相對應的螺孔(螺紋部分)(未示出)，并且將螺釘(未示出)插入到相應的通孔并擰入形成在圖像形成設(shè)備111a和111b中的孔內(nèi)。在螺釘和孔之間插入彈簧。因此，可以根據(jù)螺釘?shù)木o固狀態(tài)來調(diào)整圖像形成設(shè)備的安裝狀態(tài)(圖像形成設(shè)備相對于耦接構(gòu)件的傾斜)。在安裝后，螺釘被蓋(未示出)隱藏。在圖8和圖12中，為了清楚地示出耦接構(gòu)件30和40，耦接構(gòu)件30和40為陰影線。耦接構(gòu)件30被附接至框架10的位于觀察者20的兩個瞳孔21之間的中間部分10c(對應于普通眼鏡中的橋形件)。鼻墊10'被附接至面對觀察者20的耦接構(gòu)件30的側(cè)面。在圖9和圖13中，省略了鼻墊10'的圖示?？蚣?0和耦接構(gòu)件30由金屬或塑料制成，并且耦接構(gòu)件30的形狀為彎曲的桿狀。

如上所述，在根據(jù)第三實施方式的頭戴式顯示器(hmd)中，耦接構(gòu)件30耦接兩個圖像顯示裝置100，并且耦接構(gòu)件30附接至框架10的位于觀察者20的兩個瞳孔21之間的中間部分10c。換句話說，每個圖像顯示裝置100不直接附接至框架10。因此，當觀察者20在頭上佩戴框架10時，鏡腿部13向外擴展，并因此，即使在框架10變形的情況下，圖像形成設(shè)備111a和111b也不會承受由框架10的變形引起的位移(位置變化)，并且即使發(fā)生位移，它也是非常小的。因此，可以可靠地防止左右圖像的收斂角變化。此外，由于不需要增加框架10的前部11的剛性，所以不會引起框架10的重量增加、設(shè)計性能的劣化和成本增加。此外，由于圖像顯示裝置100未被直接附接至眼鏡型框架10，因此可以根據(jù)觀察者的偏好自由地選擇框架10的設(shè)計或顏色，并且對框架10的設(shè)計的約束也很小且設(shè)計自由度很高。此外，當在觀察者的前面觀看頭戴式顯示器時，耦接構(gòu)件30被框架10隱藏。因此，可以實現(xiàn)具有高設(shè)計性能的頭戴式顯示器。

[第四實施方式]

第四實施方式是第三實施方式的變型。圖11是根據(jù)第四實施方式的頭戴式顯示器的示意性前視圖，圖12是根據(jù)第四實施方式的頭戴式顯示器的示意性前視圖(在這里，為假設(shè)去除了框架的狀態(tài))。圖13是根據(jù)第四實施方式的頭戴式顯示器的示意性頂視圖。

在根據(jù)第四實施方式的頭戴式顯示器中，不同于第三實施方式，桿狀耦接構(gòu)件40耦接兩個光學裝置120而不是耦接兩個圖像形成設(shè)備111a和111b。此外，兩個光學裝置120一體形成的配置，并且耦接構(gòu)件40附接至集成的光學裝置120。

在這里，即使在第四實施方式的頭戴式顯示器中，例如，也使用螺釘將耦接構(gòu)件40附接至框架10的位于觀察者20的兩個瞳孔21之間的中間部分10c，并且每個圖像形成設(shè)備111位于比觀察者20的瞳孔21更向外的位置。此外，每個圖像形成設(shè)備111附接至光學裝置120的端部。如果從耦接構(gòu)件40的中心40c至框架10的一端的距離由β指示，并且框架10的長度由l指示，則滿足β＝0.5×l。在這里，第四實施方式中的α'的值和γ'的值與第三實施方式中的α和γ的值相同。

在第四實施方式中，框架10和每個圖像顯示裝置具有與第三實施方式中所描述的框架10和圖像顯示裝置相同的配置和結(jié)構(gòu)。因此，省略其詳細描述。此外，除了上述差異之外，第四實施方式的頭戴式顯示器還具有與第三實施方式的頭戴式顯示器基本相同的配置和結(jié)構(gòu)，并因此省略了詳細說明。

[第五實施方式]

第五實施方式是第一至第四實施方式的變型。圖14是在根據(jù)第五實施方式的顯示裝置中的圖像顯示裝置的概念圖。根據(jù)第五實施方式的顯示裝置具有這樣的配置，即根據(jù)圖1所示的第一實施方式的顯示裝置的第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的布置位置彼此交換。根據(jù)本發(fā)明人的實驗，當全息衍射光柵的厚度增加時，這種配置可以抑制分辨率的下降。在第五實施方式的情況下，φ1、φ2、φ3，p1＝p3＝p2，λ1、λ3、λ2，η1、η2、η3，t1、t2和t3的值具有如表1所示的值，但不限于此。第一實施方式和第五實施方式之間的差異通過著色第五實施方式的列來指示。在第五實施方式中，第一全息衍射光柵131的膜厚度t1和第二全息衍射光柵135的膜厚度t2比第一實施方式中的膜厚度更厚。因此，第一全息衍射光柵131的衍射效率η1和第二全息衍射光柵135的衍射效率η2是高的。在第五實施方式中，第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135由光聚合物材料制成，并且η1>η2。在這里，在由光聚合物材料制成的全息衍射光柵中，通常，隨著波長減小，衍射效率趨于下降。因此，當具有比第一全息衍射光柵更小的峰值波長的第二全息衍射光柵配置有具有低衍射效率的全息衍射光柵時，更容易制造全息衍射光柵。

表1示出了參考示例5a和5b中諸如φ1的各種參數(shù)的值。參考示例5a對應于圖1所示的配置，即其中第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的布置位置與第五實施方式相反的配置。第五實施方式和參考示例5a之間的差異通過著色參考示例5a的列來說明。此外，參考示例5b對應于圖1所示的配置，但與參考示例5a不同之處在于第一全息衍射光柵131的膜厚度t1和第二全息衍射光柵135的膜厚度t2薄，并且第一全息衍射光柵131的衍射效率η1和第二全息衍射光柵135的衍射效率η2下降。參考示例5a和參考示例5b之間的差異通過著色參考示例5b的列來說明。

在第五實施方式中，基于mtf來評估參考示例5a和參考示例5b中的光學裝置的分辨率。在這里，mtf為基于對比度再現(xiàn)比的性能評估方法，在特定空間頻率的mtf對應于分辨率，并且分辨率隨著值的增加而增加。對于水平方向，mtf在圖1所示的光束lbc、光束lbl和光束lbr(位于通過光學裝置中心點o的xy平面中)中測量。此外，對于垂直方向，mtf在對應于y軸方向中的正側(cè)的圖1的光束lbc的上端側(cè)、在對應于y軸零點的中心部位上以及對應于y軸中的負側(cè)的下端側(cè)上測量。結(jié)果如下表2所示。表2示出了當假設(shè)從參考示例5b的光學裝置輸出的觀察圖像的亮度為1.0時，第五實施方式和參考示例5a的亮度值。

[表2]

如果將第五實施方式與參考示例5a進行比較，則盡管具有相同的亮度，但mtf值提高約10％。原因估計如下。換句話說，在第一偏轉(zhuǎn)單元130中的全息衍射光柵中，由第一表面122側(cè)上的全息衍射光柵衍射的光不會到達全息衍射光柵的表面，并且不會在該表面上反射，而由第二表面123側(cè)上的全息衍射光柵衍射的光在該全息衍射光柵的表面(為了方便起見，稱為“相對表面”)上反射。由于全息衍射光柵的表面在平坦度上比玻璃表面低，所以mtf值由于光在第二表面123側(cè)的全息衍射光柵的相對表面上反射而降低。然而，當設(shè)定η1>η2時，第二全息衍射光柵135的衍射相對于總光量的貢獻小于第一全息衍射光柵131的衍射相對于總光量的貢獻。此外，由于可以發(fā)生的其中可以在全息衍射光柵的表面上發(fā)生光反射的第二全息衍射光柵135的衍射貢獻小，所以mtf值被相應地提高。

如果將參考示例5a與參考示例5b進行比較，則當?shù)谝蝗⒀苌涔鈻?31的厚度t1和第二全息衍射光柵135的厚度t2從3.0μm增加到4.0μm時，亮度變?yōu)?.2倍。然而，當全息衍射光柵的膜厚度增加時，分辨率趨于下降，如從表2可以看出。作為對策，如第五實施方式那樣，交換第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的布置位置是有效的。

根據(jù)本發(fā)明人的實驗，當t2的值超過3.0μm時，與圖1所示的配置相比，圖14所示的配置的mtf改善效果較高。這是因為由于全息衍射光柵的表面平坦度趨于劣化，假設(shè)全息衍射光柵的膜厚度超過3.0μm。

此外，第三全息衍射光柵141的膜厚度優(yōu)選為2.0μm以下，更優(yōu)選為1.6μm以下。如果超過2.0μm，則光束lbl和光束lbr的亮度相對于光束lbc的亮度的降低增加，并且平衡變差。此外，當膜厚度設(shè)定為1.6μm以下時，可以保持高分辨率。根據(jù)各種實驗，當?shù)谌⒀苌涔鈻?41的膜厚度從1.0μm變?yōu)?.4μm時，衍射效率約為1.1倍，但是mtf值基本上沒有變化。然而，當膜厚度為1.4μm至1.7μm時，衍射效率約為1.1倍，并且mtf值下降約10％。這是因為薄全息衍射光柵和厚全息衍射光柵的mtf值的理論邊界值約為1.6μm，或者因為當膜厚度超過1.6μm時，推測全息衍射光柵的表面平坦度容易下降。

即使當設(shè)定t1>t2時，也可以實現(xiàn)η1>η2，并且可以確認與上述相同的現(xiàn)象和相同的效果。

此外，參考示例5a和參考示例5b，或在稍后將描述的參考示例6a至6f的情況下，也被包含在本公開的光學裝置中，并且應理解，這些特性幾乎沒有問題。

[第六實施方式]

第六實施方式是第一至第五實施方式的變型。假設(shè)由導光板121引導的光與第二偏轉(zhuǎn)單元140相撞，并且光提取發(fā)生三次。當以這種方式進行兩次以上的光提取時，從兒童到成人的任何人，即從具有小瞳孔距的觀察者到具有大瞳距的觀察者可以觀察圖像。例如，如果第二偏轉(zhuǎn)單元的衍射效率是20％，則在100％(＝i0)的光之中，光以下列比率到達觀察者的瞳孔：

第一光提取率：20％(＝i1＝i0×0.2)；

第二光提取率：16％(＝i2＝{i0-i1}×0.2}；以及

第三光提取率：13％(＝i3＝{i0-i1-i2}×0.2}，

并且圖像朝向光傳播方向變暗。此外，如果第二偏轉(zhuǎn)單元的衍射效率是15％，則光以下列比率到達觀察者的瞳孔：

第一光提取率：15％(＝i1＝i0×0.15)；

第二光提取率：13％(＝i2＝{i0-i1}×0.15}；以及

第三光提取率：11％(＝i3＝{i0-i1-i2}×0.15}。

通常，為了增加可以觀察到的圖像的范圍，第二偏轉(zhuǎn)單元140的衍射效率被設(shè)計為低。然而，如上所述，隨著第二偏轉(zhuǎn)單元140的區(qū)域距第一偏轉(zhuǎn)單元130的距離增加，圖像的亮度變得更暗。為了提高圖像的亮度，必需增加光源的亮度，但是這導致整個顯示裝置的功耗的增加。

圖15示出全息衍射光柵的衍射效率與半值寬度的膜厚度依賴關(guān)系。在這里，折射率調(diào)制程度的值δn為0.045。應理解，通過將全息衍射光柵的厚度增加0.2μm，可以將衍射效率提高約5％。

此外，在第六實施方式中，第二全息衍射光柵135和第三全息衍射光柵141被設(shè)置(粘附)到導光板121的第一表面122，并且第一全息衍射光柵131被設(shè)置(粘附)到導光板121的第二表面123。此外，在第三全息衍射光柵141中，位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元130的區(qū)域具有比位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元130的區(qū)域高的衍射效率?？商鎿Q地，在第三全息衍射光柵141中，位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元130的區(qū)域比位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元130的區(qū)域厚。具體地，第三全息衍射光柵的厚度是逐步改變的。通過此配置，可以獲得由觀察者沿著導光板121的軸向方向觀察到的更均勻的圖像。

更具體地，當?shù)谌⒀苌涔鈻?41配置有位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元130的第3a全息衍射光柵141a和位于更遠離第一偏轉(zhuǎn)單元130的第3b全息衍射光柵141b時，

第3a全息衍射光柵141a的衍射效率由η3a指示，并且第3b全息衍射光柵141b的衍射效率由η3b指示，

則滿足η3b>η3a。

可替換地，

如果第3a全息衍射光柵141a的厚度由t3a指示，并且第3b全息衍射光柵141b的厚度由t3b指示，

則滿足t3b>t3a。

此外，可以提供其中在導光板121的第一表面122上布置有第3a全息衍射光柵141a和第3b全息衍射光柵141b的配置(參見圖16a)、其中在第二表面123上布置有第3a全息衍射光柵141a和第3b全息衍射光柵141b的配置(參見圖16b)、其中在導光板121的第二表面123上布置有第3a全息衍射光柵141a并且在導光板121的第一表面122上布置有第3b全息衍射光柵141b的配置(參見圖16c)，或者其中在導光板121的第一表面122上布置有第3a全息衍射光柵141a并且在導光板121的第二表面123上布置有第3b全息衍射光柵141b的配置(參見圖16d)。然而，第三全息衍射光柵141不限于具有兩個全息衍射光柵141a和141b的配置，而是第三全息衍射光柵141也可以配置有三個以上全息衍射光柵。當?shù)谌⒀苌涔鈻排渲糜袃蓚€以上全息衍射光柵時，一個全息衍射光柵(或一個全息衍射光柵組)布置在導光板121的第一表面122上，而其他全息衍射光柵(或其他全息衍射光柵組)布置在導光板121的第二表面123上，一個全息衍射光柵(或一個全息衍射光柵組)至導光板121的正交投影圖像和其他全息衍射光柵(或其他全息衍射光柵組)至導光板121的正交投影圖像可以處于其中正交投影圖像之間沒有間隙的狀態(tài)(參見圖16a、圖16b、圖16c和圖16d)，或者正交投影圖像可以在它們彼此面對的邊界部分中彼此重疊(參見圖16e和圖16f)。此外，在這種情況下，期望第3a全息衍射光柵141a的傾斜角與第3b全息衍射光柵141b的傾斜角相同。在圖16a至圖16f中，示出了要強調(diào)的全息衍射光柵的厚度，并且在圖16e和圖16f中，示出了要強調(diào)的其中正交投影圖像在它們彼此面對的邊界部分中重疊的狀態(tài)。

第六實施方案a至f中的衍射效率和光提取率以及參考示例6a至6f中的衍射效率和光提取率在表3a和表3b中示出，并且在第六實施方式中，可以理解為可以獲得由觀察者沿著導光板121的軸向方向觀察到的更均勻的圖像。在表3a和表3b中，“η”指示衍射效率，并且“i”指示光提取率。

[表3a]

[表3b]

[第七實施方式]

第七實施方式涉及根據(jù)本公開的第三方面的顯示裝置。在根據(jù)第七實施方式的顯示裝置中的圖像顯示裝置的概念圖在圖17(在根據(jù)第一實施方式的顯示裝置中的圖像顯示裝置的變型)或圖18(在根據(jù)第二實施方式的顯示裝置中的圖像顯示裝置的變型)中示出。根據(jù)第七實施方式的光學裝置與第一至第六實施方式的光學裝置之間的差異在于，第一偏轉(zhuǎn)單元配置有一個全息衍射光柵(第一全息衍射光柵)，并且圖像形成設(shè)備包括具有峰值波長λls-1的第一光源和具有峰值波長λls-2的第二光源。

換句話說，在根據(jù)第七實施方式的顯示裝置中，光學裝置包括

(a)導光板321，允許入射光通過全反射在內(nèi)部傳播并然后發(fā)射，

(b)第一偏轉(zhuǎn)單元330，使入射在導光板321上的光偏轉(zhuǎn)，使得入射在導光板321上的光在導光板321內(nèi)全反射，以及

(c)第二偏轉(zhuǎn)單元340，使已通過全反射在導光板321內(nèi)傳播的光偏轉(zhuǎn)，使得已通過全反射在導光板321內(nèi)傳播的光的一部分從導光板321發(fā)射，以及

圖像形成設(shè)備111'和211'包括具有峰值波長λls-1(例如，配置有綠色發(fā)光led)的第一光源和具有峰值波長λls-2的第二光源(例如，配置有與第一光源相同顏色或相同系統(tǒng)的綠色發(fā)光led)，并且圖像形成設(shè)備111'和211'基于從第一光源發(fā)射的光和從第二光源發(fā)射的光形成圖像。在圖17和圖18中，從第一光源發(fā)射的光和從第二光源發(fā)射的光由一個光源153'或251'示出，但是第一光源和第二光源可以分開布置。換句話說，第一光源和第二光源的布置是固有任意的。

在這里，滿足

0nm<|λls-2-λls-1|≤60nm，

并且具體地，

λls-1＝540nm

λls-2＝510nm，

圖像顯示裝置300a和300b控制(具體地，獨立地控制)來自第一光源的光的強度和來自第二光源的光的強度。

第一偏轉(zhuǎn)單元330和第二偏轉(zhuǎn)單元340配置有第一全息衍射光柵331和第二全息衍射光柵341，并且具體地，全息衍射光柵331和341中的每一個配置有反射型體積全息衍射光柵。在第一全息衍射光柵331中形成的干涉條紋的傾斜角和間距由φ1'和p1'指示，在第二全息衍射光柵341中形成的干涉條紋的傾斜角和間距由φ2'和p2'指示，并且由第一偏轉(zhuǎn)單元330偏轉(zhuǎn)、通過全反射在導光板321內(nèi)傳播并然后被第二偏轉(zhuǎn)單元340偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長由λ'指示。在這種情況下，

φ1'＝φ2'并且p1'＝p2'，以及

λls-2<λ'<λls-1

此外，如果第一全息衍射光柵331的衍射效率是η1'并且第二全息衍射光柵135的衍射效率是η2'，

則η1'≥η2'

優(yōu)選地，

η1'>η2'，

并且如果第一全息衍射光柵331的厚度是t1'，以及第二全息衍射光柵341的厚度為t2'，

則t1'≥t2'

優(yōu)選地，

t1'>t2'

φ1'＝φ2'、p1'＝p2'、λ'、λls-1、λls-2、η1'、η2'、t1'和t2'的值如下表4所示設(shè)定，但不限于這些值。

[表4]

φ1'＝φ2'＝33.0°

p1'＝p2'＝0.330μm

η1'＝0.60

η2^’＝0.15

t1'＝3.0μm

t2'＝1.0μm

λls-1＝540nm

λls-2＝510nm

λ'＝520nm

除了上述點之外，可以使根據(jù)第七實施方式的光學裝置和顯示裝置的配置和結(jié)構(gòu)類似于在第一至第六實施方式中描述的光學裝置和顯示裝置的配置和結(jié)構(gòu)，并因此省略其詳細描述。

在根據(jù)第七實施方式的圖像顯示裝置300a和300b中，圖像形成設(shè)備111'和211'包括兩個光源，并且基于從光源發(fā)射的光形成圖像。圖42a、圖42b和圖42c是用于描述入射在根據(jù)第七實施方式的顯示裝置中的光學裝置上的光與由觀察者觀察到的圖像的亮度之間的關(guān)系的示意圖。在圖42a、圖42b、圖42c中，曲線“c”指示從具有峰值波長λls-1的第一光源發(fā)射的光的光譜，具有峰值波長λls-2的曲線“b”指示從第二光源發(fā)射的光譜，以及曲線“d”指示從第一光源和第二光源發(fā)射的光的組合光譜。此外，根據(jù)第七實施方式的圖像顯示裝置300a和300b，在圖17和圖18所示的所有光束lbc、光束lbr和光束lbl中，基于第一全息衍射光柵131的衍射效率變化曲線“a”的峰值與組合光譜d的高光強度部分重疊(參見圖42a、圖42b和圖42c)。換句話說，期望基于全息衍射光柵131的衍射效率變化曲線(參見曲線“a”)的峰值(或其附近)位于從第一光源發(fā)射的光的光譜曲線c中的峰值(或其附近)和從第二光源發(fā)射的光的光譜曲線b中的峰值(或其附近)之間。在圖42a、圖42b和圖42c中，陰影區(qū)域是入射在光學裝置320上的光的對觀察者觀看到的圖像的亮度有貢獻的部分。因此，觀察者觀看到的圖像的亮度在圖像右側(cè)、圖像中心和圖像左側(cè)上沒有顯著變化，并因此可以使圖像的亮度盡可能均勻。

[第八實施方式]

第八實施方式是第一至第七實施方式的變型。在圖19中示出圖像顯示裝置的概念圖，在圖20中示出顯示裝置的示意性頂視圖，在圖21中示出顯示裝置的示意性側(cè)視圖，并且在根據(jù)第八實施方式的顯示裝置中，遮光構(gòu)件401被布置或設(shè)置在導光板121的第一表面122的外側(cè)以覆蓋第一偏轉(zhuǎn)單元130、第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135(以下統(tǒng)稱為“第一偏轉(zhuǎn)單元130等”)。在這里，第一偏轉(zhuǎn)單元130等至導光板121的正交投影圖像被包含在遮光構(gòu)件401至導光板121的正交投影圖像中。此外，第八至第十一實施方式的以下描述將基于在第一實施方式中描述的光學裝置和顯示裝置來進行，但是將理解，第八實施方式可以應用于其他實施方式。

具體地，例如，遮蔽外部光入射到光學裝置120上的遮光構(gòu)件401布置在光學裝置120的從圖像形成設(shè)備111發(fā)射的光入射至的區(qū)域中，具體地，設(shè)置有第一偏轉(zhuǎn)單元130等的區(qū)域中。在這里，光學裝置120中的從圖像形成設(shè)備111發(fā)射的光入射至的區(qū)域被包含在遮光構(gòu)件401至光學裝置120的投影圖像內(nèi)。遮光構(gòu)件401被遠離光學裝置120設(shè)置在與布置有光學裝置120的圖像形成設(shè)備111的一側(cè)相對的側(cè)上。例如，遮光構(gòu)件401由不透明的塑料材料制成，并且遮光構(gòu)件401從圖像形成設(shè)備111的殼體113一體地延伸、附接至圖像形成設(shè)備111的殼體113、從框架10一體地延伸或者附接至框架10或光學裝置120。在所示示例中，遮光構(gòu)件401從圖像形成設(shè)備111的殼體113一體地延伸。如上所述，由于遮蔽外部光入射在光學裝置120上的遮光構(gòu)件401被設(shè)置在光學裝置120的從圖像形成設(shè)備發(fā)射的光入射至的區(qū)域中，因此外部光不進入光學裝置120的從圖像形成設(shè)備111發(fā)射出的光入射至的區(qū)域，具體地，第一偏轉(zhuǎn)單元130等的區(qū)域，并從而可以防止不良的雜散光等的生成和顯示裝置中的圖像顯示質(zhì)量的劣化。

可替換地，如圖22所示，遮光構(gòu)件402布置在光學裝置120的與設(shè)置有圖像形成設(shè)備111的一側(cè)相對的一側(cè)上的部分中。具體地，遮光構(gòu)件402可以通過在光學裝置120(具體地，覆蓋導光板121的第一表面122的透明保護構(gòu)件125)上印刷不透明油墨來形成。導光板121的外邊緣和透明保護構(gòu)件125的外邊緣由密封構(gòu)件126密封或粘合。在這里，可以將遮光構(gòu)件401與遮光構(gòu)件402組合。

[第九實施方式]

第九實施方式為第一至第八實施方式的變型。圖23是根據(jù)第九實施方式的圖像顯示裝置的概念圖，圖24是第九實施方式的顯示裝置的示意性頂視圖，圖25a是根據(jù)第九實施方式的顯示裝置的示意性側(cè)視圖。圖25b是光學裝置和調(diào)光器的示意性前視圖，圖26a是調(diào)光器的示意性截面圖，圖26b是調(diào)光器的示意性平面圖。

在第九實施方式中，調(diào)光器500布置在導光板121的第一表面?zhèn)壬稀Ｕ{(diào)光器500調(diào)節(jié)從外部入射的外部光的量。光學裝置120的虛擬圖像形成區(qū)域與調(diào)光器500重疊，并且當基于從圖像形成設(shè)備111發(fā)射的光而在虛擬圖像形成區(qū)域的部分中形成虛擬圖像時，調(diào)光器500被控制為使得其中虛擬圖像至調(diào)光器500的投影圖像的調(diào)光器500的虛擬圖像投影區(qū)域511的遮光率高于調(diào)光器500的其余區(qū)域512的遮光率。在調(diào)光器500中，虛擬圖像投影區(qū)域511的位置不是固定的，而是根據(jù)虛擬圖像的形成位置而變化，并且虛擬圖像投影區(qū)域511的數(shù)量也根據(jù)虛擬圖像的數(shù)量(或一系列虛擬圖像組的數(shù)量，被阻擋的虛擬圖像組的數(shù)量等)而變化。

當調(diào)光器500工作時，當包括虛擬圖像至調(diào)光器500的投影圖像的調(diào)光器500的虛擬圖像投影區(qū)域的遮光率被設(shè)定為“1”時，調(diào)光器500的其余區(qū)域512的遮光率為例如0.95以下。可替換地，調(diào)光器500的其他區(qū)域的遮光率為例如30％以下。另一方面，當調(diào)光器500工作時，調(diào)光器500的虛擬圖像投影區(qū)域511的遮光率被設(shè)定為35％至99％，例如80％。如上所述，虛擬圖像投影區(qū)域511的遮光率可以是恒定的，或如稍后所述可以根據(jù)放置顯示裝置的環(huán)境的照度而變化。

在第九實施方式或稍后將描述的第十和第十一實施方式中，作為調(diào)整從外部入射的外部光的量的一種光學快門的調(diào)光器500，布置在與布置有光學裝置120的圖像形成設(shè)備111的一側(cè)相對的一側(cè)上。換句話說，調(diào)光器500布置在光學裝置120的與觀察者20相對的一側(cè)上的區(qū)域中。如上所述，光學裝置120和調(diào)光器500從觀察者側(cè)按上述順序布置，但是調(diào)光器500和光學裝置120可以按照所描述的順序布置。此外，透明保護構(gòu)件125兼作調(diào)光器500的第一基板501，并因此可以降低整個顯示裝置的重量，并且不可能使顯示裝置的用戶有不舒服的感覺。此外，第二基板503可以形成為比透明保護構(gòu)件125薄。這同樣適用于第十和第十一實施方式。然而，本發(fā)明不限于此，并且調(diào)光器500的透明保護構(gòu)件125和第一基板501可以分別配置有不同的構(gòu)件。調(diào)光器500的大小可以與導光板121的大小相同、大于或小于導光板121的大小。簡而言之，虛擬圖像形成區(qū)域(第二偏轉(zhuǎn)單元140、第三全息衍射光柵141、第3a全息衍射光柵141a和第3b全息衍射光柵141b，以下統(tǒng)稱為“第二偏轉(zhuǎn)單元140等”)可以與調(diào)光器500的投影圖像一起定位。連接器(未示出)被附接至調(diào)光器500，并且調(diào)光器500經(jīng)由連接器和布線電連接至控制調(diào)光器500的遮光率的控制電路(具體地，控制裝置18)。

在第九實施方式或稍后將描述的第十和第十一實施方式中，如作為示意性截面圖的圖26a和作為示意性平面圖的圖26b所示，調(diào)光器500包括

第一基板501，

與第一基板501相對的第二基板503，

設(shè)置在與第二基板503相對的第一基板501的相對表面上的第一透明電極502，

設(shè)置在與第一基板501相對的第二基板503的相對表面上的第二透明電極504，

夾在第一透明電極502與第二透明電極504之間的調(diào)光層505。

第一透明電極502配置有沿第一方向延伸的多個帶狀的第一透明電極段502a，

第二透明電極504配置有沿與第一方向不同的第二方向延伸的多個帶狀的第二透明電極段504a，

對調(diào)光器的與第一透明電極段502a和第二透明電極段504a的重疊區(qū)域相對應的一部分(調(diào)光器的遮光率變化的最小單位區(qū)域508)的遮光率的控制，基于控制施加于第一透明電極段502a和第二透明電極段504a的電壓來進行。換句話說，遮光率基于簡單矩陣方案來控制。第一方向和第二方向彼此正交，并且具體地，第一方向在水平方向(x軸方向)上延伸，并且第二方向在垂直方向(y軸方向)上延伸。

第二基板503由塑料材料制成。第一透明電極502和第二透明電極504由銦錫復合氧化物(ito)構(gòu)成的透明電極形成，并且基于pvd技術(shù)(諸如噴鍍技術(shù)和剝離技術(shù))的組合形成。在第二透明電極504和第二基板503之間形成由sin層、sio2層、al2o3層、tio2層或其堆疊膜形成的鈍化層506。由于形成了鈍化層506，所以可以賦予調(diào)光器500以防止離子來回的離子阻擋特性、防水性、防潮性、以及耐擦傷性。透明保護構(gòu)件125(第一基板501)和第二基板503通過密封材料507密封在外邊緣部分上，密封構(gòu)件507由紫外線可固化環(huán)氧樹脂、紫外線可固化樹脂(諸如可通過紫外線和熱量固化的環(huán)氧樹脂)、或熱固性樹脂制成。第一透明電極502和第二透明電極504經(jīng)由連接器(未示出)和布線連接至控制裝置18。

調(diào)光器500的遮光率(透光率)可以根據(jù)施加至第一透明電極502和第二透明電極504的電壓來控制。具體地，例如，當在第一透明電極502接地的狀態(tài)下對第二透明電極504施加電壓時，調(diào)光層505的遮光率變化。第一透明電極502和第二透明電極504之間的電位差可以被控制，或施加至第一透明電極502的電壓和施加至第二透明電極504的電壓可以被單獨控制。

如果調(diào)光器500中的虛擬圖像形成區(qū)域(第二偏轉(zhuǎn)單元140等)的水平方向上的像素數(shù)由m0指示，并且垂直方向上的像素數(shù)由n0指示，則當m1/m0＝k并且n1/n0＝k'時，調(diào)光器500遮光率變化的最小單位區(qū)域508的數(shù)量(m1×n1)為，例如，m0＝m1(即k＝1)，n0＝n1(即，k'＝1)。然而，本發(fā)明不限于此，并且可以提供滿足1.1≤k，優(yōu)選地1.1≤k≤1.5，更優(yōu)選地1.15≤k≤1.3，1.1≤k'，優(yōu)選地1.1≤k'≤1.5，更優(yōu)選地，1.15≤k'≤1.3的配置。k的值和k'的值可以相同或不同，并且在本實施方式中，k＝k'＝1。

在第九實施方式或稍后將描述的第十和第十一實施方式中，調(diào)光器500配置有施加了通過電致變色材料的氧化還原反應所生成的物質(zhì)的顏色變化的光學快門。具體地，調(diào)光層包括電致變色材料。更具體地，調(diào)光層具有來自第二透明電極側(cè)的wo3層505a/ta2o5層505b/irxsn1-xo層505c的堆疊結(jié)構(gòu)。wo3層505a進行還原和顏色生成。此外，ta2o5層505b構(gòu)成固體電解質(zhì)，以及irxsn1-xo層505c進行氧化和顏色生成。

在irxsn1-xo層中，ir和h2o反應并作為氫氧化銥ir(oh)n存在。如果向第二透明電極504施加負電位，并且向第一透明電極502施加正電位，則發(fā)生質(zhì)子h⁺從irxsn1-xo層向ta2o5層的遷移并且發(fā)生向第一透明電極502的電子發(fā)射，進行下一次氧化反應，并將irxsn1-xo著色。

ir(oh)n→irox(oh)n-x(著色)+x·h⁺+x·e^-

另一方面，ta2o5層中的質(zhì)子h⁺遷移到wo3層，并且電子從第二透明電極504注入wo3層中，并且在wo3層中，進行下一次還原反應，并且wo3層被著色。

wo3+x·h⁺+x·e^-→hxwo3(著色)

相反，如果向第二透明電極504施加正電位，并向第一透明電極502施加負電位，則在irxsn1-xo層中，以與上述反應相反的方向進行還原反應，并進行脫色，并且在wo3層中，以與上述還原反應相反的方向進行氧化反應，并進行脫色。此外，h2o包含在ta2o5層中，并且當向第一透明電極和第二透明電極施加電壓時，進行電離，并且包含質(zhì)子h⁺和oh^-離子的狀態(tài)，并且有助于著色反應和脫色反應。

可替換地，第一電致變色材料層和第二電致變色材料層可以被夾在第一電極和第二電極之間。例如，第一電致變色材料層由普魯士藍復合物構(gòu)成，并且例如，第二電致變色材料層由鎳取代的普魯士藍復合物構(gòu)成。

與要在圖像顯示裝置100上顯示的圖像相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)或要由接收裝置接收的信號被記錄、保存和存儲在例如所謂的云計算機或服務器中，并且當顯示裝置配備有諸如移動電話或智能電話的通信裝置(收發(fā)裝置)或者當通信裝置(接收裝置)被并入在控制裝置(控制電路或控制單元)18中時，可以通過通信裝置在云計算機或服務器與顯示裝置之間進行各種信息、數(shù)據(jù)和信號的接收和交換，可以基于各種信息或數(shù)據(jù)接收信號，即用于在圖像顯示裝置100上顯示圖像的信號，并且接收裝置可以接收該信號。

具體地，當觀察者進行請求向移動電話或智能電話獲取“信息”的輸入時，移動電話或智能電話訪問云計算機或服務器并從云計算機或服務器獲取“信息”。因此，控制裝置18接收用于在圖像顯示裝置100上顯示圖像的信號?？刂蒲b置18基于該信號進行公知的圖像處理，并使“信息”作為圖像顯示在圖像形成設(shè)備111中?；趶墓鈱W裝置120中的圖像形成設(shè)備111發(fā)射的光，“信息”圖像作為虛擬圖像顯示在由控制裝置18控制的預定位置處。換句話說，虛擬圖像形成在虛擬圖像形成區(qū)域(第二偏轉(zhuǎn)單元140等)的一部分中。

然后，當設(shè)置有調(diào)光器500時，調(diào)光器500被控制為使得調(diào)光器500的包括虛擬圖像至調(diào)光器500的投影圖像的虛擬圖像投影區(qū)域511的遮光率高于調(diào)光器500的其余區(qū)域512的遮光率。具體地，施加到第一透明電極502和第二透明電極504的電壓由控制裝置18控制。在這里，基于用于在圖像形成設(shè)備111中顯示圖像的信號來決定調(diào)光器500的虛擬圖像投影區(qū)域511的大小和位置。

在一些情況下，用于在圖像顯示裝置100中顯示圖像的信號可以存儲在顯示裝置(具體地，控制裝置18或圖像信息存儲裝置18a)中。

可替換地，由顯示裝置配備的成像裝置17所捕獲的圖像經(jīng)由通信裝置發(fā)送至云計算機或服務器，在云計算機或服務器中搜索與由成像裝置17捕獲的圖像相對應的各種信息或數(shù)據(jù)，搜索的各種信息或數(shù)據(jù)通過通信裝置發(fā)送至顯示裝置，并且指示所搜索的各種信息或數(shù)據(jù)的圖像顯示在圖像顯示裝置100上。此外，當這樣的配置和“信息”的輸入被一起使用時，例如，諸如觀察者所在的地點和觀察者面對的方向的信息可以被加權(quán)，并因此“信息”可以以更高的精度顯示在圖像形成設(shè)備111中。

可以采用在基于從圖像形成設(shè)備111發(fā)射的光而在光學裝置120上形成虛擬圖像之前，增加調(diào)光器500的虛擬圖像投影區(qū)域511的遮光率的配置。調(diào)光器500的虛擬圖像投影區(qū)域511的遮光率的增加與形成虛擬圖像之間的時間可以為例如0.5至30秒，但本發(fā)明不限于該值。以這種方式，觀察者可以預先知道在光學裝置中形成虛擬圖像的位置和時間，并因此可以提高觀察者的虛擬圖像可見度?？梢圆捎谜{(diào)光器500的虛擬圖像投影區(qū)域511的遮光率隨時間依次增加的配置。換句話說，可以設(shè)定所謂的淡入狀態(tài)。

如果未形成虛擬圖像，則整個調(diào)光器500的遮光率可被設(shè)定為與調(diào)光器500的其余區(qū)域的遮光率相同的值。當完成虛擬圖像的形成并且虛擬圖像消失時，調(diào)光器500的包括虛擬圖像至調(diào)光器500的投影圖像的虛擬圖像投影區(qū)域511的遮光率可以被立即設(shè)定為與調(diào)光器500的其余區(qū)域的遮光率相同的值，但可以被控制為隨時間(例如，3秒內(nèi))與調(diào)光器500的其余區(qū)域的遮光率相同的值。換句話說，可以設(shè)定所謂的淡出狀態(tài)。

可以基于從圖像形成設(shè)備111發(fā)射的光在光學裝置120上形成一個虛擬圖像，并然后可以形成與一個虛擬圖像不同的下一虛擬圖像。在這種情況下，如果調(diào)光器500的與一個虛擬圖像相對應的虛擬圖像投影區(qū)域511的面積由s1指示，并且調(diào)光器500的與下一虛擬圖像相對應的虛擬圖像投影區(qū)域511的面積由s2指示，

則在s2/s1<0.8或1<s2/s1的情況下，調(diào)光器500的在其上形成下一虛擬圖像的虛擬圖像投影區(qū)域511可以是調(diào)光器500的包括下一虛擬圖像至調(diào)光器500的投影圖像的區(qū)域(參見圖27a、27b和27c)，以及

在0.8≤s2/s1≤1的情況下，調(diào)光器500的在其上形成下一虛擬圖像的虛擬圖像投影區(qū)域511可以是調(diào)光器500的包括一個虛擬圖像至調(diào)光器500的投影圖像的區(qū)域。換句話說，與形成一個虛擬圖像相比，當在形成下一虛擬圖像中虛擬圖像投影區(qū)域的面積減少了0％至20％時，與一個虛擬圖像相對應的虛擬圖像投影區(qū)域可以被保持(即，圖27a所示的狀態(tài))。

此外，如圖28所示，如果假設(shè)有與在光學裝置120中形成的虛擬圖像相切的虛擬矩形513，則調(diào)光器500的虛擬圖像投影區(qū)域511可以被配置為大于虛擬矩形513。在這種情況下，與光學裝置120中形成的虛擬圖像在水平方向和垂直方向上相切的虛擬矩形513的長度由l1-t和l1-l指示，并且調(diào)光器500的虛擬圖像投影區(qū)域511具有其中橫向方向和垂直方向上的長度由l2-t和l2-l指示的矩形形狀，期望滿足：

1.0≤l2-t/l1-t≤1.5；以及

1.0≤l2-l/l1-l≤1.5。

圖28示出形成為虛擬圖像的“abcd”的狀態(tài)。

調(diào)光器500可以持續(xù)處于操作狀態(tài)，操作/非操作(開/關(guān))狀態(tài)可根據(jù)觀察者的指令(操作)來指定，或者調(diào)光器500可以在正常情況下處于非操作狀態(tài)，并且基于用于在圖像顯示裝置100中顯示圖像的信號開始操作。為了根據(jù)觀察者的指令(操作)來指定操作/非操作狀態(tài)，例如，顯示裝置可以進一步包括麥克風，并且調(diào)光器500的操作可以根據(jù)經(jīng)由麥克風輸入的語音來控制。具體地，調(diào)光器500的操作/非操作之間的切換可以根據(jù)觀察者的語音來控制。可替換地，待獲取的信息可以通過語音輸入來輸入?？商鎿Q地，顯示裝置可以進一步包括紅外輸入/輸出裝置，并且調(diào)光器500的操作可以通過紅外輸入/輸出裝置來控制。具體地，調(diào)光器500的操作/非操作之間的切換可以通過利用紅外線輸入/輸出裝置檢測觀察者的眨眼來控制。

如上所述，在根據(jù)第九實施方式的顯示裝置中，當虛擬圖像基于從圖像形成設(shè)備發(fā)射的光而形成在虛擬圖像形成區(qū)域的一部分中時，調(diào)光器被控制為使得調(diào)光器的包括虛擬圖像至調(diào)光器的投影圖像的虛擬圖像投影區(qū)域的遮光率比調(diào)光器的其余區(qū)域的遮光率高，并因此可以賦予觀察者觀察到的虛擬圖像高的對比度，并且高遮光率的區(qū)域不是整個調(diào)光器，而是僅是窄區(qū)域，諸如調(diào)光器的包括虛擬圖像至調(diào)光器的投影圖像的虛擬圖像投影區(qū)域，由此使用顯示裝置的觀察者可以可靠并安全地識別外部環(huán)境。

框架可以包括布置在觀察者的前面的前部、經(jīng)由鉸鏈可樞轉(zhuǎn)地附接到前部的兩端的兩個鏡腿部、以及鼻墊，并且可以采用調(diào)光器500可布置在前部中。此外，光學裝置可以被附接在調(diào)光器500上。此外，光學裝置可以以緊密接觸的狀態(tài)附接至調(diào)光器500，或者可以在其間具有間隙的狀態(tài)下附接至調(diào)光器500。此外，在這些情況下，如上所述，前部可以具有邊緣；調(diào)光器500可以被裝配到邊緣中，或者導光板121(第一基板501)和第二基板503中的至少一個可以被裝配到邊緣中，調(diào)光器500和導光板121可以被裝配到邊緣中，或?qū)Ч獍?21可以被裝配到邊緣中。

調(diào)光層505可以包括配置有液晶顯示裝置的光學快門。具體地，在這種情況下，調(diào)光層505可以由例如由扭曲向列(tn)型液晶材料或超扭曲向列(stn)型液晶材料制成的液晶材料層配置。第一透明電極502和第二透明電極504被圖案化，并且調(diào)光器500的一部分的區(qū)域512的遮光率(透光率)可以被改變成與其余區(qū)域的遮光率不同的狀態(tài)?？商鎿Q地，第一透明電極502和第二透明電極504中的一個是未圖案化的所謂固體電極，并且另一個被圖案化且另一個被連接至tft。調(diào)光器500的遮光率變化的最小單位區(qū)域508的遮光率由tft控制。換句話說，遮光率可以基于有源矩陣方法來控制。應理解，可以將基于有源矩陣方法的遮光率的控制應用于在第九實施方式中或稍后將描述的第十和第十一實施方式中描述的調(diào)光器500。

此外，可使用通過電潤濕現(xiàn)象來控制遮光率(透光率)的光學快門。具體地，可以采用其中設(shè)置有第一透明電極和第二透明電極、并且在第一透明電極和第二透明電極之間的空隙填充有絕緣的第一液體和導電的第二液體的結(jié)構(gòu)。然后，遮光率(透光率)可被控制為使得當在第一透明電極和第二透明電極之間施加電壓時，由第一液體和第二液體形成的界面的形狀例如從平面形狀改變到彎曲狀態(tài)?？商鎿Q地，可以使用基于通過金屬(例如銀顆粒)的可逆的氧化還原反應而發(fā)生的電沉積/解離現(xiàn)象的電沉積技術(shù)(電沉積和電場沉積)的光學快門。具體地，通過將ag⁺和i^-溶解在有機溶劑中、向電極施加適當?shù)碾妷骸⑦€原ag⁺并沉淀ag來降低調(diào)光器的遮光率(透光率)，并且通過氧化ag和溶解ag⁺來增加調(diào)光器的遮光率(透光率)。

在一些情況下，可以采用其中通過調(diào)光器的光通過調(diào)光器以期望的顏色著色的配置，并且在這種情況下，用于調(diào)光器著色的顏色可以是可變的。具體地，例如，著色為紅色的調(diào)光器、著色為綠色的調(diào)光器和著色為藍色的調(diào)光器可被堆疊。

調(diào)光器可以可拆卸地布置在光學裝置的發(fā)射光的區(qū)域中。如上所述，為了可拆卸地布置調(diào)光器，例如，調(diào)光器可以使用由透明塑料制成的螺釘附接至光學裝置，并經(jīng)由連接器和布線連接至用于控制調(diào)光器的透光率的控制電路(其被包含在例如控制圖像形成設(shè)備的控制裝置18中)。

[第十實施方式]

第十實施方式是第九實施方式的變型。圖29a是根據(jù)第十實施方式的顯示裝置的示意性頂視圖。圖29b是控制環(huán)境照度測量傳感器的電路的示意圖。

根據(jù)第十實施方式的顯示裝置進一步包括環(huán)境照度測量傳感器521，其測量放置有顯示裝置的環(huán)境的照度，并且基于環(huán)境照度測量傳感器521的測量結(jié)果來控制調(diào)光器500的遮光率。同時或單獨地，基于環(huán)境照度測量傳感器521的測量結(jié)果來控制由圖像形成設(shè)備111形成的圖像的亮度。例如，具有公知的配置和結(jié)構(gòu)的環(huán)境照度測量傳感器521可以布置在光學裝置120的外端部分或調(diào)光器500的外端部分。環(huán)境照度測量傳感器521經(jīng)由連接器(未示出)和布線連接至控制裝置18?？刂蒲b置18包括控制環(huán)境照度測量傳感器521的電路?？刂骗h(huán)境照度測量傳感器521的電路包括從環(huán)境照度測量傳感器521接收測量值并獲得照度的照度計算電路，將由照度計算電路所獲得的照度值與標準值進行比較的比較運算電路，以及基于通過比較運算電路所獲得的值來控制調(diào)光器500和/或圖像形成設(shè)備111的環(huán)境照度測量傳感器控制電路，但是這些電路可以被配置為公知的電路。在控制調(diào)光器500時，控制調(diào)光器500的遮光率，而在控制圖像形成設(shè)備111時，控制由圖像形成設(shè)備111形成的圖像的亮度。調(diào)光器500中的遮光率的控制和圖像形成設(shè)備111中的圖像的亮度的控制可單獨或彼此相關(guān)地來進行。

例如，當環(huán)境照度測量傳感器521的測量結(jié)果為預定值(第一照度測量值)以上時，調(diào)光器500的遮光率被設(shè)定為預定值(第一遮光率)以上。另一方面，當環(huán)境照度測量傳感器521的測量結(jié)果為預定值(第二照度測量值)以下時，調(diào)光器500的遮光率被設(shè)定為預定值(第二遮光率)以下。在這里，可以使用10勒克斯作為第一照度測量值的示例，可以使用99％至70％中的任何一個值作為第一遮光率的示例，可以使用0.01勒克斯作為第二照度測量值的示例，并且可以使用49％至1％中的任何一個值作為第二遮光率的示例。

在這里，根據(jù)第十實施方式的環(huán)境照度測量傳感器521可以被應用于第一至第八實施方式中描述的顯示裝置。此外，當顯示裝置配備有成像裝置17時，環(huán)境照度測量傳感器521可配置有用于暴露測量的光接收元件，成像裝置17配備有光接收元件。

在以下要描述的第十實施方式或第十一實施方式的顯示裝置中，由于調(diào)光器的遮光率基于環(huán)境照度測量傳感器的測量結(jié)果來控制，所以由圖像形成設(shè)備形成的圖像的亮度基于環(huán)境照度測量傳感器的測量結(jié)果來控制，調(diào)光器的遮光率基于透光照度測量傳感器的測量結(jié)果來控制，并且由圖像形成設(shè)備形成的圖像的亮度基于透光照度測量傳感器的測量結(jié)果來控制，可以對觀察者觀察到的虛擬圖像賦予高對比度，并且可以根據(jù)放置有顯示裝置的周圍環(huán)境的照度來優(yōu)化虛擬圖像的觀察狀態(tài)。

[第十一實施方式]

第十一實施方式也是第九實施方式的變型。圖30a是根據(jù)第十一實施方式的顯示裝置的示意性頂視圖。圖30b是控制透射光照度測量傳感器的電路的示意圖。

根據(jù)第十一實施方式的顯示裝置進一步包括透射光照度測量傳感器522，其基于來自外部環(huán)境已通過調(diào)光器的光來測量照度，即測量環(huán)境光在通過調(diào)光器并然后入射時是否被調(diào)節(jié)以具有期望的照度，并且調(diào)光器500的遮光率基于透射光照度測量傳感器522的測量結(jié)果來控制。并且同時或單獨地，由圖像形成設(shè)備111形成的圖像的亮度基于透射光照度測量傳感器522的測量結(jié)果來控制。具有公知的配置和結(jié)構(gòu)的透射光照度測量傳感器522被布置成比光學裝置120更靠近觀察者側(cè)。具體地，例如，透射光照度測量傳感器522可以布置在殼體113的內(nèi)表面或?qū)Ч獍?21的觀察者側(cè)表面上。透射光照度測量傳感器522經(jīng)由連接器(未示出)和布線連接至控制裝置18?？刂蒲b置18包括控制透射光照度測量傳感器522的電路。控制透射光照度測量傳感器522的電路包括從透射光照度測量傳感器522接收測量值并獲得照度的照度計算電路，將由照度計算電路所獲得的照度值與標準值進行比較的比較運算電路，以及基于通過比較運算電路所獲得的值來控制調(diào)光器500和/或圖像形成設(shè)備111的透射光照度測量傳感器控制電路，但是這些電路可被配置為公知的電路。在控制調(diào)光器500時，控制調(diào)光器500的遮光率，而在控制圖像形成設(shè)備111時，控制由圖像形成設(shè)備111形成的圖像的亮度。調(diào)光器500中的遮光率的控制和圖像形成設(shè)備111中的圖像的亮度的控制可以單獨或彼此相關(guān)地來進行。此外，當不能根據(jù)環(huán)境照度測量傳感器521的照度來將透射光照度測量傳感器522的測量結(jié)果控制為期望照度時，即當透射光照度測量傳感器522的測量結(jié)果不是期望的照度或當期望更精細的照度調(diào)節(jié)時，可以調(diào)節(jié)調(diào)光器的遮光率，同時監(jiān)測透射光照度測量傳感器522的值?？梢圆贾弥辽賰蓚€透射光照度測量傳感器，并且可以進行基于通過具有高遮光率的部分的光的照度的測量和基于通過具有低遮光率的部分的光的照度的測量。

根據(jù)第十一實施方式的透射光照度測量傳感器522可以應用于第一至第八實施方式中描述的顯示裝置?？商鎿Q地，根據(jù)第十一實施方式的透射光照度測量傳感器522可以與根據(jù)第十實施方式的環(huán)境照度測量傳感器521組合，并且在這種情況下，可以進行各種實驗，調(diào)光器500中的遮光率和在圖像形成設(shè)備111中的圖像的照度的控制可以獨立地或彼此相關(guān)地進行。通過調(diào)節(jié)施加到右眼調(diào)光器和左眼調(diào)光器中的每一個的第一透明電極和第二透明電極的電壓，可以使右眼調(diào)光器中的遮光率和左眼調(diào)光器中的遮光率均勻化。第一透明電極和第二透明電極之間的電位差可以被控制，或施加至第一透明電極的電壓和施加至第二透明電極的電壓可以被獨立地控制。例如，右眼調(diào)光器中的遮光率和左眼調(diào)光器中的遮光率可基于透射光照度測量傳感器522的測量結(jié)果來控制，或者觀察者可以觀察通過右眼調(diào)光器和光學裝置的光的亮度以及通過左眼調(diào)光器和光學裝置的光的亮度，并且觀察者可以通過操作開關(guān)、按鈕、表盤、滑塊、旋鈕等手動進行控制和調(diào)節(jié)。

[第十二實施方式]

第十二實施方式是第一至第十一實施方式中的光學裝置的變型，具體地，第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的變型。此外，第十二實施方式涉及組裝光學裝置和對準裝置的方法。圖31a和圖31b是從與觀察者相對的一側(cè)和從與觀察者相同的一側(cè)觀看的根據(jù)第十二實施方式的顯示裝置中的導光板的示意圖。在圖31a和圖31b中，為了清楚地示出第一干涉條紋形成區(qū)域和第二干涉條紋形成區(qū)域，第一干涉條紋形成區(qū)域和第二干涉條紋形成區(qū)域為陰影線。

在第十二實施方式中，第一全息衍射光柵131具有其中形成有第一干涉條紋的第一干涉條紋形成區(qū)域132，并且對準標記134a和134b被設(shè)置在第一干涉條紋形成區(qū)域的外側(cè)，以及第二全息衍射光柵135具有其中形成有第二干涉條紋的第二干涉條紋形成區(qū)域136，并且對準標記138a和138b被設(shè)置在第二干涉條紋形成區(qū)域的外側(cè)。

具體地，在第一全息衍射光柵131中，在第一干涉條紋形成區(qū)域132在第一干涉條紋延伸的方向上的外側(cè)133上，將第1a對準標記134a和第1b對準標記134b設(shè)置成彼此面對插入其間的第一干涉條紋形成區(qū)域132。另一方面，在第二全息衍射光柵135中，在第二干涉條紋形成區(qū)域136在第二干涉條紋延伸的方向上的外側(cè)137上，將第2a對準標記138a和第2b對準標記138b設(shè)置成彼此面對插入其間的第二干涉條紋形成區(qū)域136。此外，與在第一干涉條紋形成區(qū)域132中形成的干涉條紋相同的干涉條紋形成在第1a對準標記134a和第1b對準標記134b中，并且與在第二干涉條紋形成區(qū)域136中形成的干涉條紋相同的干涉條紋形成在第2a對準標記138a和第2b對準標記138b中。

此外，在根據(jù)第十二實施方式的光學裝置和顯示裝置中，在完成在第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135之間的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記134a和第2a對準標記138a具有其中第1a對準標記134a和第2a對準標記138a不重疊的形狀，并且第1b對準標記134b和第2b對準標記138b具有其中第1b對準標記134b和第2b對準標記138b不重疊的形狀。可替換地或同時，在完成第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記134a和第2a對準標記138a布置在第1a對準標記134a和第2a對準標記138a不重疊的位置處，并且第1b對準標記134b和第2b對準標記138b布置在第1b對準標記134b和第2b對準標記138不重疊的位置處。此外，第1a對準標記134a、第1b對準標記134b、第2a對準標記138a和第2b對準標記138b布置在導光板121的端部側(cè)上。

根據(jù)第十二實施方式的全息衍射光柵131和135為具有其中形成有干涉條紋的干涉條紋形成區(qū)域132和134的全息衍射光柵。兩個對準標記134a和134b以及兩個對準標記138a和138b被設(shè)置成在干涉條紋形成區(qū)域在干涉條紋延伸的方向上的外側(cè)133和137上，彼此面對插入在它們之間的干涉條紋形成區(qū)域132和136。在對準標記134a、134b、138a和138b中的每一個中，形成與在干涉條紋形成區(qū)域132、136中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，并且對準標記134a、134b、138a和138b中的每一個的平面形狀是環(huán)形的形狀(環(huán)形)。對準標記134a、134b、138a和138b中的每一個被設(shè)置在干涉條紋形成區(qū)域132和136的與干涉條紋形成區(qū)域132和136的發(fā)射光的部分相對的部分的外側(cè)。

更具體地，如圖32a和32b所示，第1a對準標記134a和第1b對準標記134b被包含在位于比第一干涉條紋形成區(qū)域132更靠近導光板的端部側(cè)的第一全息衍射光柵的部分(第一全息衍射光柵的端部區(qū)域133')的xz平面上的投影圖像中，以及第2a對準標記138a和第2b對準標記138b被包含在位于比第二干涉條紋形成區(qū)域136更靠近導光板的端部側(cè)的第二全息衍射光柵的部分(第二全息衍射光柵的端部區(qū)域137')的xz平面上的投影圖像中。可替換地，如圖33a和33b所示，第1a對準標記134a和第1b對準標記134b被包含在第一干涉條紋形成區(qū)域132的xz平面上的投影圖像中，以及第2a對準標記標記138a和第2b對準標記138b被包含在第二干涉條紋形成區(qū)域136的xz平面上的投影圖像中。

下面將參考圖32a、圖32b、圖33a和圖33b以及圖34a和圖34b來描述組裝根據(jù)第十二實施方式的光學裝置的方法，圖32a、圖32b、圖33a和圖33b是用于描述在第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135之間的對準的導光板121等的示意性局部平面圖，并且圖34a和圖34b是導光板等的示意性局部截面圖。

在這里，如圖34a和圖34b所示，根據(jù)第十二實施方式的對準裝置包括

可在x方向、y方向和z方向上移動并且可在xy平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的平臺160，

第一光源(第一對準光源)161，使光從放置有平臺160和布置有第一全息衍射光柵131的導光板121的端面入射在導光板121上，

第二光源(第二對準光源)162，使光從支撐在第一全息衍射光柵131上方的第二全息衍射光柵135的支撐體124的端面入射在該支撐體124上，

第一成像裝置(第一對準成像裝置)163，基于從第一光源161入射并由設(shè)置在第一全息衍射光柵131中的第1a對準標記134a衍射并反射的光來檢測第1a對準標記134a的光學圖像，并且基于從第二光源162入射并由設(shè)置在第二全息衍射光柵135中的第2a對準標記138a衍射并反射的光來檢測第2a對準標記138a的光學圖像，以及

第二成像裝置(第一對準成像裝置)164，基于從第一光源161入射并由設(shè)置在第一全息衍射光柵131中的第1b對準標記134b衍射并反射的光來檢測第1b對準標記134b的光學圖像，并且基于從第二光源162入射并由設(shè)置在第二全息衍射光柵135中的第2b對準標記138b衍射并反射的光來檢測第2b對準標記138b的光學圖像。

此外，入射在第1a對準標記134a和第1b對準標記134b上、被第1a對準標記134a和第1b對準標記134b衍射并反射并以出射角度iout從導光板121發(fā)射的光，從第一光源161發(fā)射(參見圖34a和34b)。此外，入射在第2a對準標記138a和第2b對準標記138b上、被第2a對準標記138a和第2b對準標記138b衍射并反射并以出射角度iout從導光板121發(fā)射的光，從第二光源162發(fā)射(參見圖34a和34b)。在這里，可使用0°作為發(fā)射角度iout的示例。在這里，期望選擇從第一光源161發(fā)射的光的波長和在導光板121上的入射角以滿足用于獲得此狀態(tài)的布拉格條件1，并且期望選擇從第二光源162發(fā)射的光的波長和在支撐體124上的入射角，以滿足用于獲得此狀態(tài)的布拉格條件2。此外，平行光從第一光源161發(fā)射，并且平行光從第二光源162發(fā)射。通過選擇發(fā)射具有滿足布拉格條件1和布拉格條件2的光的波長和入射角的光的光源，可以使用同一平行光源作為第一光源161和第二光源162。

在組裝根據(jù)第十二實施方式的光學裝置的方法中，對第1a對準標記134a和第2a對準標記138a進行光學檢測(參見圖32a、圖33a和圖34a)。同時，對第1b對準標記134b和第2b對準標記138b進行光學檢測(參見圖32a、圖33a和圖34b)。然后，獲得將第1a對準標記134a與第1b對準標記134b連接的第一直線l1，并且獲得將第2a對準標記138a與第2b對準標記138b連接的第二直線l2(參見圖32a和圖33a)。然后，進行第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的相對對準，使得當?shù)谝恢本€l1和第二直線l1被投影到虛擬平面上時，由第一直線l1和第二直線l2形成的角度θ0在指定值θpd內(nèi)(參見圖32b和圖33b)。

可替換地，在組裝根據(jù)第十二實施方式的光學裝置的方法中，在第二全息衍射光柵135由支撐體124支撐的狀態(tài)下，使光從該導光板121的端面入射到該導光板121上，光學檢測由第1a對準標記134a和第1b對準標記134b衍射并反射的光，并且使光從支撐體124的端面入射到該支撐體124上，光學檢測由第2a對準標記138a和第2b對準標記138b衍射并反射的光，并且進行第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的相對對準。

在這里，在組裝根據(jù)第十二實施方式的光學裝置120的方法中，在第一全息衍射光柵131設(shè)置在導光板121中的狀態(tài)下，進行第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的相對對準，并且第二全息衍射光柵135被設(shè)置在導光板121上。在這種情況下，在第一全息衍射光柵131布置在導光板121上的狀態(tài)下，導光板121相對于第二全息衍射光柵135移動。此外，在將第一全息衍射光柵131附接至導光板121之后，進行第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的相對對準，并且將第二全息衍射光柵135附接至導光板121。

此外，在組裝根據(jù)第十二實施方式的光學裝置120的方法中，在第二全息衍射光柵135由支撐體124支撐的情況下，進行第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的相對對準。如上所述，與在第一干涉條紋形成區(qū)域132中形成的干涉條紋相同的干涉條紋形成在第1a對準標記134a和第1b對準標記134b中，與在第二干涉條紋形成區(qū)域136形成的干涉條紋相同的干涉條紋形成在第2a對準標記138a和第2b對準標記138b中，使光從導光板121的端面入射到導光板121上，光學檢測由第1a對準標記134a和第1b對準標記134b衍射并反射的光，并且使光從支撐體124的端面入射到支撐體124上，并且光學檢測由第2a對準標記138a和第2b對準標記138b衍射并反射的光。在這里，在完成第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記134a和第2a對準標記138a具有其中第1a對準標記134a和第2a對準標記138a不重疊的形狀，以及第1b對準標記134b和第2b對準標記138b具有其中第1b對準標記134b和第2b對準標記138b不重疊的形狀?？商鎿Q地，在完成第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記134a和第2a對準標記138a布置在第1a對準標記134a和第2a對準標記138a不重疊的位置處，以及第1b對準標記134b和第2b對準標記138b布置在第1b對準標記134b和第2b對準標記138不重疊的位置處。

具體地，例如，構(gòu)成第一偏轉(zhuǎn)單元130的第一全息衍射光柵131和第三全息衍射光柵141基于公知的方法形成在制造基板(未示出)的第一表面上。此外，構(gòu)成第一偏轉(zhuǎn)單元130的第二全息衍射光柵135基于公知的方法形成在制造基板的第二表面上。

然后，在制造基板的第一表面上形成的第一全息衍射光柵131和第三全息衍射光柵141被轉(zhuǎn)移到第一切割帶上，并將第一全息衍射光柵131和第三全息衍射光柵141從制造基板的第一表面剝離。然后，轉(zhuǎn)移到第一切割帶上的第一全息衍射光柵131和第三全息衍射光柵141被轉(zhuǎn)移到導光板121的第一表面122上，第一全息衍射光柵131和第三全息衍射光柵141被粘附至導光板121的第一表面122，并且然后將第一全息衍射光柵131和第三全息衍射光柵141從第一切割帶剝離。因此，第一全息衍射光柵131和第三全息衍射光柵141可以布置在導光板121的第一表面122上。

然后，將在制造基板的第二表面上形成的第二全息衍射光柵135轉(zhuǎn)移到第二切割帶上，并且將第二全息衍射光柵135從制造基板的第二表面剝離。第二切割帶對應于支撐體124。此外，導光板121被放置在平臺160上，使得第二表面123為上側(cè)。然后，將第二全息衍射光柵135放置成面對第一全息衍射光柵131，并且將其中第二全息衍射光柵135被轉(zhuǎn)移到其下表面上的支撐體124布置在導光板121的上面。該狀態(tài)如圖34a和圖34b所示。

然后，如上所述，對第1a對準標記134a和第2a對準標記138a進行光學檢測，同時對第1b對準標記134b和第2b對準標記138b進行光學檢測(參見圖32a、33a、34a和34b)。換句話說，第1a對準標記134a和第2a對準標記138a通過第一成像裝置163成像，并且第1b對準標記134b和第2b對準標記138b通過第二成像裝置164成像。然后，獲得將第1a對準標記134a與第1b對準標記134b連接的第一直線l1，獲得將第2a對準標記138a與第2b對準標記138b連接的第二直線l2，并且通過在x方向和y方向上移動平臺160并在xy平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)平臺160來進行第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的相對對準，使得當?shù)谝恢本€l1和第二直線l2被投影到虛擬平面上時，由第一直線l1和第二直線l2形成的角度θ0在指定值θpd內(nèi)(參見圖32b和33b)。然后，將平臺160提起(沿z方向移動)，構(gòu)成第一偏轉(zhuǎn)單元130的第二全息衍射光柵135被轉(zhuǎn)移至導光板121的第二表面123上，第二全息衍射光柵135被粘附至導光板121的第二表面123，并且將第二全息衍射光柵135從第二切割帶(支撐體124)剝離。

作為示例，可以使用100秒作為指定值θpd的最大值。具體地，以1°的視角以規(guī)則的間隔布置五條垂直線(在y軸方向上延伸的黑線)的圖像。此外，第一干涉條紋形成區(qū)域132和第二干涉條紋形成區(qū)域136在y軸方向上的長度被設(shè)定為20mm。在此條件下，在第一全息衍射光柵131中形成的第一干涉條紋延伸的方向和在第二全息衍射光柵135中形成的第二干涉條紋延伸的方向平行于y軸，并且此時的圖像對比度被設(shè)定為“1.00”。然后，第二全息衍射光柵135相對于第一全息衍射光柵131旋轉(zhuǎn)，并作為當圖像的對比度為“0.95”時獲得角度θ0的結(jié)果，獲得±50秒的值。從以上結(jié)果，可以將指定值θpd的最大值設(shè)定為100秒。

在這里，盡管第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135在x軸方向和y軸方向上彼此偏離，但是由于第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135的衍射反射沒有特別的變化，也就是說，由于被第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135衍射并反射的光的衍射反射角度沒有變化，所以由觀察者觀察到的圖像的圖像質(zhì)量不會劣化。另一方面，當在第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135之間的相互位置關(guān)系中發(fā)生一定角度θ0的旋轉(zhuǎn)偏離時，如果由第一全息衍射光柵131和第二全息衍射光柵135衍射并反射的光的衍射反射角度有變化，則在觀察者觀察到的圖像中發(fā)生圖像質(zhì)量的劣化(圖像對比度降低或圖像失真)。

如上所述，在組裝根據(jù)第十二實施方式的光學裝置的方法中，獲得連接第1a對準標記和第1b對準標記的第一直線，獲得連接第2a對準標記和第2b對準標記的第二直線，并且進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準，使得當?shù)谝恢本€和第二直線被投影到虛擬平面上時，由第一直線第二直線形成的角度在指定值內(nèi)。因此，可以基于簡化的方法來進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準?？商鎿Q地，在組裝根據(jù)第十二實施方式的光學裝置的方法中，在第二全息衍射光柵由支撐體支撐的狀態(tài)下，使光從導光板的端面入射到該導光板上，光學檢測由第1a對準標記和第1b對準標記衍射并反射的光，并且使光從支撐體的端面入射到該支撐體上，光學檢測由第2a對準標記和第2b對準標記衍射并反射的光，并且進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準。因此，可以基于簡化的方法來進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準。此外，在根據(jù)第十二實施方式的全息衍射光柵中，在對準標記中形成與在干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，對準標記的平面形狀為環(huán)狀，并且在根據(jù)第十二實施方式的光學裝置等或顯示裝置中，在完成第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵之間的相對對準的狀態(tài)下，指定第1a對準標記、第2a對準標記、第1b對準標記和第2b對準標記的形狀，或指定對準標記的布置。因此，可以基于簡化的方法來可靠和容易地進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準。此外，在根據(jù)第十二實施方式的對準裝置中，由于提供了使光從放置在平臺上并包括第一全息衍射光柵的導光板的端面入射到該導光板上的第一光源(第一對準光源)和使光從支撐在第一全息衍射光柵上方的第二全息衍射光柵的支撐體的端面入射到該支撐體上的第二光源(第二對準光源)，因此可以可靠、準確和容易地檢測對準標記。

以上已基于優(yōu)選實施方式描述了本公開，但是本公開不限于上述實施方式。在實施方式中所描述的顯示裝置(頭戴式顯示器)、圖像顯示裝置、光學裝置和全息衍射光柵的配置和結(jié)構(gòu)為示例并且可以適當?shù)馗淖?。例如，表面浮雕型全息圖(參見us20040062505a1)可以布置在導光板上。在光學裝置中，全息衍射光柵可配置有透射型體積全息衍射光柵，或者第一偏轉(zhuǎn)單元和第二偏轉(zhuǎn)單元中的一者可配置有反射型體積全息衍射光柵，并且另一者可配置有透射型體積全息衍射光柵?？商鎿Q地，全息衍射光柵可以是反射閃耀衍射光柵元件或表面浮雕型全息圖。在實施方式中，已經(jīng)描述了包括兩個圖像顯示裝置的雙眼型，但是可以使用包括一個圖像顯示裝置的單眼型。在一些情況下，第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵可以布置在導光板的第一表面或?qū)Ч獍宓牡诙砻嫔?。此外，第一全息衍射光柵、第二全息衍射光柵和第三全息衍射光柵可以具有單層配置或堆疊有多個層的配置。

在第一至第六實施方式和第八至第十一實施方式中描述的光學裝置和顯示裝置可與第七實施方式中描述的光學裝置和顯示裝置組合。在第一至第十一實施方式中描述的光學裝置和顯示裝置中，第一全息衍射光柵可以布置在導光板的第二表面上，并且第二全息衍射光柵可以布置在第一表面上。第三全息衍射光柵可以布置在導光板的第二表面上。在實施方式中，從光源發(fā)射的光的顏色為綠色，但不限于此。

在第六實施方式中描述的第二偏轉(zhuǎn)單元140配置有第3a全息衍射光柵141a和第3b全息衍射光柵141b的配置可以應用于圖46所示的現(xiàn)有技術(shù)的光學裝置。換句話說，圖46所示的現(xiàn)有技術(shù)的光學裝置中的第二偏轉(zhuǎn)單元1140可以用第六實施方式中描述的第3a全息衍射光柵141a和第3b全息衍射光柵141b代替。因此，可以進一步使觀察者沿著導光板121的軸向方向觀察到的圖像均勻化。

與要顯示在圖像形成設(shè)備中的圖像相關(guān)的信息或數(shù)據(jù)可以存儲在顯示裝置中，或者信息或數(shù)據(jù)可被記錄在所謂的云計算機中。在后一種情況下，當顯示裝置配備有例如蜂窩電話或智能電話的通信裝置時，或者當顯示裝置和通信裝置組合時，可以在云計算機和顯示裝置之間傳送或交換各種信息或數(shù)據(jù)。

在實施方式中，圖像形成設(shè)備111、211、111'和211'已被描述為顯示單色(例如，綠色)圖像，但是圖像形成設(shè)備111、211、111'和211'可以顯示彩色圖像，并且在這種情況下，例如，期望由發(fā)射紅色、綠色和藍色的光源構(gòu)成光源。具體地，例如，期望通過混合從紅色發(fā)光元件、綠色發(fā)光元件和藍色發(fā)光元件發(fā)射的紅色光、綠色光和藍色光來獲得白色光，并使用光管進行亮度均勻化。

例如，作為配置有發(fā)光元件和光閥的圖像形成設(shè)備或光源，除了作為整體發(fā)射白光的背光以及包括紅色發(fā)光像素、綠色發(fā)光像素和藍色發(fā)光像素的液晶顯示裝置的組合之外，還可以使用以下配置作為示例。在這里，在下面的描述中，將以光學裝置120為例進行描述，但是應理解，該光學裝置可以應用于光學裝置320。

換句話說，例如，如圖35的概念圖所示，可以提供有源矩陣型圖像形成設(shè)備，其包括其中發(fā)光元件601以二維矩陣形式布置的發(fā)光面板，并控制發(fā)光元件601中的每一個的發(fā)光/不發(fā)光狀態(tài)且通過直接可視化發(fā)光元件601的發(fā)光狀態(tài)來顯示圖像。從圖像形成設(shè)備發(fā)射的光經(jīng)由準直光學系統(tǒng)112入射在導光板121上。在這里，例如，發(fā)光元件由半導體激光元件配置。樣本適用于以下描述。

可替換地，如圖36的概念圖所示，可以提供彩色顯示圖像形成設(shè)備，其包括

(α)紅色發(fā)光面板611r，其中，發(fā)射紅光的紅色發(fā)光元件601r以二維矩陣形式布置，

(β)綠色發(fā)光面板611g，其中，發(fā)射綠光的綠色發(fā)光元件601g以二維矩陣形式布置，

(γ)藍色發(fā)光面板611b，發(fā)射藍光的藍色發(fā)光元件601b以二維矩陣的形式布置，以及

(δ)用于將從紅色發(fā)光面板611r、綠色發(fā)光面板611g和藍色發(fā)光面板611b發(fā)射的光組合到一個光學路徑中的裝置(例如，二向色棱鏡603)，

其中，圖像形成設(shè)備控制紅色發(fā)光元件601r、綠色發(fā)光元件601g和藍色發(fā)光元件601b中的每一個的發(fā)光/不發(fā)光狀態(tài)。從圖像形成設(shè)備發(fā)射的光也經(jīng)由準直光學系統(tǒng)112入射在導光板121上。在這里，參考標號612指示使從發(fā)光元件發(fā)射的光會聚的微透鏡。

可替換地，圖37是包括其中發(fā)光元件601r、601g和601b以二維矩陣形式布置的發(fā)光面板611r、611g、611b等的圖像形成設(shè)備的概念圖，并且根據(jù)光通控制裝置604r、604g和604b控制從發(fā)光面板611r、611g和611b發(fā)射的光通過還是不通過，并且該光進入二向色棱鏡603，光的光學路徑被組合成一個光學路徑，并且光經(jīng)由準直光學系統(tǒng)112入射到導板121上。

圖38是包括發(fā)光面板611r、611g、611b等的圖像形成設(shè)備的概念圖，在發(fā)光面板中，發(fā)光元件601r、601g、601b以二維矩陣形式布置，從發(fā)光面板611r、611g和611b發(fā)射的光入射到二向色棱鏡603，光的光學路徑被組合成一個光學路徑，并且從二向色棱鏡603發(fā)射的光根據(jù)光通控制裝置604控制通過或不通過，并且光經(jīng)由準直光學系統(tǒng)112入射在導光板121上。

可替換地，如圖39所示，可以提供配備有以下裝置的圖像形成設(shè)備：發(fā)射紅光的發(fā)光元件601r和作為控制從發(fā)射紅光的發(fā)光元件601r發(fā)射的發(fā)射光通過還是不通過的一種光閥的光通控制裝置(例如，液晶顯示裝置604r)，發(fā)射綠光的發(fā)光元件601g和作為控制從發(fā)射綠光的發(fā)光元件601g發(fā)射的發(fā)射光通過還是不通過的一種光閥的光通控制裝置(例如，液晶顯示裝置604g)，發(fā)射藍光的發(fā)光元件601b和作為控制從發(fā)射藍光的發(fā)光元件601g發(fā)射的發(fā)射光通過還是不通過的一種光閥的光通控制裝置(例如，液晶顯示裝置604b)，引導從發(fā)光元件601r、601g和601b發(fā)射的光的導光構(gòu)件602以及將光路組合成一個光路的裝置(例如，二向色棱鏡603)。此外，從二向色棱鏡603發(fā)射的光經(jīng)由準直光學系統(tǒng)112入射在導光板121上。

另外，本技術(shù)也可以如下配置。

[a01]<<根據(jù)第一方面的光學裝置>>

光學裝置，包括：

(a)導光板，被配置為使入射光通過全反射在導光板內(nèi)傳播并然后發(fā)射光；

(b)第一偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使入射在導光板上的光偏轉(zhuǎn)，使得入射在導光板上的光在導光板內(nèi)全反射；以及

(c)第二偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光偏轉(zhuǎn)，使得已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光的一部分從導光板發(fā)射，

其中，第一偏轉(zhuǎn)單元由第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵構(gòu)成，

第二偏轉(zhuǎn)單元由第三全息衍射光柵構(gòu)成，

在第一全息衍射光柵中形成第一干涉條紋，

在第二全息衍射光柵中形成第二干涉條紋，

在第三全息衍射光柵中形成第三干涉條紋，并且

滿足

φ2<φ3<φ1和p1＝p3＝p2

的關(guān)系，

其中，

φ1表示第一干涉條紋的傾斜角，

φ2表示第二干涉條紋的傾斜角，

φ3表示第三干涉條紋的傾斜角，

p1表示第一干涉條紋的間距，

p2表示第二干涉條紋的間距，以及

p3表示第三干涉條紋的間距。

[a02]

根據(jù)[a01]所述的光學裝置，

其中，滿足0.7°≤|φ2-φ1|≤4.7°。

[a03]

根據(jù)[a01]或[a02]所述的光學裝置，

其中，滿足η1/η3≥1.0和η2/η3≥1.0，

其中，η1表示第一全息衍射光柵的衍射效率，η2表示第二全息衍射光柵的衍射效率，以及η3表示第三全息衍射光柵的衍射效率。

[a04]

根據(jù)[a01]至[a03]中任一項所述的光學裝置，

其中，滿足η1>η2，

其中，η1表示第一全息衍射光柵的衍射效率，以及η2表示第二全息衍射光柵的衍射效率。

[a05]

根據(jù)[a01]至[a04]中任一項所述的光學裝置，

其中，滿足1.0μm≤t1，t2≤10μm以及t1≥t3，t2≥t3，

其中，t1表示第一全息衍射光柵的厚度，t2表示第二全息衍射光柵的厚度，以及t3表示第三全息衍射光柵的厚度。

[a06]

根據(jù)[a05]所述的光學裝置，

其中，滿足t3≤2.0μm，優(yōu)選地，t3≤1.6μm。

[a07]

根據(jù)[a01]至[a05]中任一項所述的光學裝置，

其中，滿足t1>t2，

其中，t1表示第一全息衍射光柵的厚度，并且t2表示第二全息衍射光柵的厚度。

[a08]

根據(jù)[a01]至[a07]中任一項所述的光學裝置，

其中，第一全息衍射光柵布置在導光板的一個表面上，以及

第二全息衍射光柵布置在導光板的與該一個表面相對的另一表面上。

[a09]

根據(jù)[a08]所述的光學裝置，

其中，第三全息衍射光柵布置在導光板的一個表面上。

[a10]

根據(jù)[a08]所述的光學裝置，

其中，第三全息衍射光柵布置在導光板的另一表面上。

[a11]

根據(jù)[a01]至[a07]中任一項所述的光學裝置，

其中，在第三全息衍射光柵中，位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域的衍射效率高于位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域的衍射效率。

[a12]

根據(jù)[a01]至[a07]中任一項所述的光學裝置，

其中，在第三全息衍射光柵中，位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域比位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域厚。

[a13]

根據(jù)[a12]所述的光學裝置，

其中，第三全息衍射光柵的厚度逐步變化或逐漸增加。

[a14]

根據(jù)[a11]所述的光學裝置，

其中，第三全息衍射光柵由位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的第3a全息衍射光柵和位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的第3b全息衍射光柵構(gòu)成，以及

滿足η3b>η3a，其中，η3a表示第3a全息衍射光柵的衍射效率，并且η3b表示第3b全息衍射光柵的衍射效率。

[a15]

根據(jù)[a13]或[a14]所述的光學裝置，

其中，第三全息衍射光柵由位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的第3a全息衍射光柵和位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的第3b全息衍射光柵構(gòu)成，以及

滿足t3b>t3a，其中，t3a表示第3a全息衍射光柵的厚度，并且t3b表示第3b全息衍射光柵的厚度。

[a16]

根據(jù)[a14]或[a15]所述的光學裝置，

其中，當光入射的表面被定義為導光板的第二表面，并且該導光板的與第二表面相對的表面被定義為第一表面時，第3a全息衍射光柵和第3b全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上。

[a17]

根據(jù)[a14]或[a15]所述的光學裝置，

其中，當光入射的表面被定義為導光板的第二表面，并且該導光板的與第二表面相對的表面被定義為第一表面時，第3a全息衍射光柵和第3b全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上。

[a18]

根據(jù)[a14]或[a15]所述的光學裝置，

其中，當光入射的表面被定義為導光板的第二表面，并且該導光板的與第二表面相對的表面被定義為第一表面時，第3a全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上，并且第3b全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上。

[a19]

根據(jù)[a14]或[a15]所述的光學裝置，

其中，當光入射的表面被定義為導光板的第二表面，并且該導光板的與第二表面相對的表面被定義為第一表面時，第3a全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上，并且第3b全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上。

[a20]

根據(jù)[a18]或[a19]所述的光學裝置，

其中，第3a全息衍射光柵至導光板的正交投影圖像和第3b全息衍射光柵至該導光板的正交投影圖像在該正交投影圖像彼此面對的邊界部分中彼此重疊。

[a21]

根據(jù)[a14]至[a20]中任一項所述的光學裝置，

其中，第3a全息衍射光柵的傾斜角與第3b全息衍射光柵的傾斜角相同。

[b01]<<根據(jù)第二方面的光學裝置>>

光學裝置，包括：

(a)導光板，被配置為使入射光通過全反射在導光板內(nèi)傳播并然后發(fā)射光；

(b)第一偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使入射在導光板上的光偏轉(zhuǎn)，使得入射在導光板上的光在導光板內(nèi)全反射，以及

(c)第二偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光偏轉(zhuǎn)，使得已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光的一部分從導光板發(fā)射，

其中，第一偏轉(zhuǎn)單元由第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵構(gòu)成，

第二偏轉(zhuǎn)單元由第三全息衍射光柵構(gòu)成，

在第一全息衍射光柵中形成第一干涉條紋，

在第二全息衍射光柵中形成第二干涉條紋，

在第三全息衍射光柵中形成第三干涉條紋，以及

滿足

λ2<λ3<λ1

的關(guān)系，

其中，

λ1表示入射在導光板上并被第一全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長，

λ2表示入射在導光板上并被第二全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長，以及

λ3表示由第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)、通過全反射在導光板內(nèi)傳播、并然后被第三全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長。

[b02]

根據(jù)[b01]所述的光學裝置，

其中，滿足0nm<|λ3-λ1|≤40nm以及0nm<|λ2-λ3|≤40nm。

[b03]

根據(jù)[b01]或[b02]所述的光學裝置，

其中，滿足η1/η3≥1.0和η2/η3≥1.0，

其中，η1表示第一全息衍射光柵的衍射效率，η2表示第二全息衍射光柵的衍射效率，以及η3表示第三全息衍射光柵的衍射效率。

[b04]

根據(jù)[b01]至[b03]中任一項所述的光學裝置，

其中，滿足η1>η2，

其中，η1表示第一全息衍射光柵的衍射效率，以及η2表示第二全息衍射光柵的衍射效率。

[b05]

根據(jù)[b01]至[b04]中任一項所述的光學裝置，

其中，滿足1.0μm≤t1，t2≤10μm以及t1≥t3，t2≥t3，

其中，t1表示第一全息衍射光柵的厚度，t2表示第二全息衍射光柵的厚度，以及t3表示第三全息衍射光柵的厚度。

[b06]

根據(jù)[b05]所述的光學裝置，

其中，滿足t3≤2.0μm，優(yōu)選地，t3≤1.6μm。

[b07]

根據(jù)[b01]至[b05]中任一項所述的光學裝置，

其中，滿足t1>t2，

其中，t1表示第一全息衍射光柵的厚度，t2表示第二全息衍射光柵的厚度。

[b08]

根據(jù)[b01]至[b07]中任一項所述的光學裝置，

其中，滿足p1＝p2和φ1≠φ2，

其中，p1表示第一干涉條紋的間距，φ1表示第一干涉條紋的傾斜角，p2表示第二干涉條紋的間距，以及φ2表示第二干涉條紋的傾斜角。

[b09]

根據(jù)[b08]所述的光學裝置，

其中，滿足φ2<φ3<φ1，p1＝p2＝p3，

其中，p3表示第三干涉條紋的間距，并且φ3表示第三干涉條紋的傾斜角。

[b10]

根據(jù)[b01]至[b09]中任一項所述的光學裝置，

其中，第一全息衍射光柵布置在導光板的一個表面上，以及

第二全息衍射光柵布置在導光板的與該一個表面相對的另一表面上。

[b11]

根據(jù)[b10]所述的光學裝置，

其中，第三全息衍射光柵布置在導光板的一個表面上。

[b12]

根據(jù)[b10]所述的光學裝置，

其中，第三全息衍射光柵布置在導光板的另一表面上。

[b13]

根據(jù)[b01]至[b09]中任一項所述的光學裝置，

其中，在第三全息衍射光柵中，位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域的衍射效率高于位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域的衍射效率。

[b14]

根據(jù)[b01]至[b09]中任一項所述的光學裝置，

其中，在第三全息衍射光柵中，位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域比位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域厚。

[b15]

根據(jù)[b14]所述的光學裝置，

其中，第三全息衍射光柵的厚度逐步變化或逐漸增加。

[b16]

根據(jù)[b13]所述的光學裝置，

其中，第三全息衍射光柵由位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的第3a全息衍射光柵和位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的第3b全息衍射光柵構(gòu)成，并且

滿足η3b>η3a，其中，η3a表示第3a全息衍射光柵的衍射效率，并且η3b表示第3b全息衍射光柵的衍射效率。

[b17]

根據(jù)[b15]或[b16]所述的光學裝置，

其中，第三全息衍射光柵由位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的第3a全息衍射光柵和位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的第3b全息衍射光柵構(gòu)成，并且

滿足t3b>t3a，其中，t3a表示第3a全息衍射光柵的厚度，并且t3b表示第3b全息衍射光柵的厚度。

[b18]

根據(jù)[b16]或[b17]所述的光學裝置，

其中，當光入射的表面被定義為導光板的第二表面，并且該導光板的與第二表面相對的表面被定義為第一表面時，第3a全息衍射光柵和第3b全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上。

[b19]

根據(jù)[b16]或[b17]所述的光學裝置，

其中，當光入射的表面被定義為導光板的第二表面，并且該導光板的與第二表面相對的表面被定義為第一表面時，第3a全息衍射光柵和第3b全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上。

[b20]

根據(jù)[b16]或[b17]所述的光學裝置，

其中，當光入射的表面被定義為導光板的第二表面，并且該導光板的與第二表面相對的表面被定義為第一表面時，第3a全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上，并且第3b全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上。

[b21]

根據(jù)[b16]或[b17]所述的光學裝置，

其中，當光入射的表面被定義為導光板的第二表面，并且該導光板的與第二表面相對的表面被定義為第一表面時，第3a全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上，并且第3b全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上。

[b22]

根據(jù)[b20]或[b21]所述的光學裝置，

其中，第3a全息衍射光柵至導光板的正交投影圖像和第3b全息衍射光柵至該導光板的正交投影圖像在該正交投影圖像彼此面對的邊界部分中彼此重疊。

[b23]

根據(jù)[b16]至[b22]中任一項所述的光學裝置，

其中，第3a全息衍射光柵的傾斜角與第3b全息衍射光柵的傾斜角相同。

[c01]

根據(jù)[a01]至[b23]中任一項所述的光學裝置，

其中，在對應于中心視角的入射光中，具有峰值波長λ1的入射光主要由第一全息衍射光柵而不是第二全息衍射光柵衍射，以及

在對應于中心視角的入射光中，具有峰值波長λ2的入射光主要由第二全息衍射光柵而不是第一全息衍射光柵衍射。

[c02]

根據(jù)[a01]至[c01]中任一項所述的光學裝置，

其中，第一全息衍射光柵具有其中形成有第一干涉條紋的第一干涉條紋形成區(qū)域和設(shè)置在第一干涉條紋形成區(qū)域的外側(cè)的對準標記，以及

第二全息衍射光柵具有其中形成有第二干涉條紋的第二干涉條紋形成區(qū)域和設(shè)置在第二干涉條紋形成區(qū)域的外側(cè)的對準標記。

[d01]

根據(jù)[a01]至[c02]中任一項所述的光學裝置，

其中，第一全息衍射光柵包括其中形成有第一干涉條紋的第一干涉條紋形成區(qū)域，

第二全息衍射光柵包括其中形成有第二干涉條紋的第二干涉條紋形成區(qū)域，

在第一全息衍射光柵中，在第一干涉條紋形成區(qū)域的在第一干涉條紋延伸方向上的外側(cè)上，將第1a對準標記和第1b對準標記設(shè)置成彼此面對插入其間的第一干涉條紋形成區(qū)域，

在第二全息衍射光柵中，在第二干涉條紋形成區(qū)域的在第二干涉條紋延伸方向上的外側(cè)上，將第2a對準標記和第2b對準標記設(shè)置成彼此面對插入其間的第二干涉條紋形成區(qū)域，

在第1a對準標記和第1b對準標記中形成與在第一干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，

在第2a對準標記和第2b對準標記中形成與在第二干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，

在完成第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記和第2a對準標記具有其中第1a對準標記和第2a對準標記不重疊的形狀，以及第1b對準標記和第2b對準標記具有其中第1b對準標記和第2b對準標記不重疊的形狀，或

在完成第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記和第2a對準標記布置在第1a對準標記和第2a對準標記不重疊的位置處，以及第1b對準標記和第2b對準標記布置在第1b對準標記和第2b對準標記不重疊的位置處。

[d02]

根據(jù)[d01]所述的光學裝置，

其中，第1a對準標記、第1b對準標記、第2a對準標記和第2b對準標記布置在導光板的端部側(cè)上。

[e01]<<根據(jù)第一方面的顯示裝置>>

顯示裝置，包括：

(i)被配置成佩戴在觀察者的頭部上的框架；以及

(ii)被配置成安裝在框架上的圖像顯示裝置，

其中，該圖像顯示裝置包括

(a)圖像形成設(shè)備，以及

(b)被配置為使從圖像形成設(shè)備發(fā)射的光入射并發(fā)射的光學裝置，

光學裝置包括

(a)導光板，被配置為使入射光通過全反射在導光板內(nèi)傳播并然后發(fā)射光，

(b)第一偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使入射在導光板上的光偏轉(zhuǎn)，使得入射在導光板上的光在導光板內(nèi)全反射，以及

(c)第二偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光偏轉(zhuǎn)，使得已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光的一部分從導光板發(fā)射，

第一偏轉(zhuǎn)單元由第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵構(gòu)成，

第二偏轉(zhuǎn)單元由第三全息衍射光柵構(gòu)成，

在第一全息衍射光柵中形成第一干涉條紋，

在第二全息衍射光柵中形成第二干涉條紋，

在第三全息衍射光柵中形成第三干涉條紋，以及

滿足

φ2<φ3<φ1和p1＝p3＝p2

的關(guān)系，

其中，

φ1表示第一干涉條紋的傾斜角，

φ2表示第二干涉條紋的傾斜角，

φ3表示第三干涉條紋的傾斜角，

p1表示第一干涉條紋的間距，

p2表示第二干涉條紋的間距，以及

p3表示第三干涉條紋的間距。

[e02]

根據(jù)[e01]所述的顯示裝置，

其中，當λ3表示被第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)、通過全反射在導光板內(nèi)傳播、并然后被第三全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長時，圖像形成設(shè)備包括發(fā)射具有峰值波長λ3的光的光源。

[e03]

根據(jù)[e01]或[e02]所述的光學裝置，

其中，圖像形成設(shè)備包括第一光源和第二光源。

[e04]

根據(jù)引用[e02]的[e03]的顯示裝置，

其中，從兩個光源發(fā)射的光的組合光譜中的峰值波長為λ3。

[e05]<<根據(jù)第二方面的顯示裝置>>

顯示裝置，包括：

(i)被配置成佩戴在觀察者的頭部上的框架；以及

(ii)被配置成安裝在框架上的圖像顯示裝置，

其中，該圖像顯示裝置包括

(a)圖像形成設(shè)備，以及

(b)被配置為使從圖像形成設(shè)備發(fā)射的光入射并發(fā)射的光學裝置，

光學裝置包括

(a)導光板，被配置為使入射光通過全反射在導光板內(nèi)傳播并然后發(fā)射光；

(b)第一偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使入射在導光板上的光偏轉(zhuǎn)，使得入射在導光板上的光在導光板內(nèi)全反射，以及

(c)第二偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光偏轉(zhuǎn)，使得已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光的一部分從導光板發(fā)射，

第一偏轉(zhuǎn)單元由第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵構(gòu)成，

第二偏轉(zhuǎn)單元由第三全息衍射光柵構(gòu)成，

在第一全息衍射光柵中形成第一干涉條紋，

在第二全息衍射光柵中形成第二干涉條紋，

在第三全息衍射光柵中形成第三干涉條紋，以及

滿足

λ2<λ3<λ1

的關(guān)系，

其中，

λ1表示入射在導光板上并被第一全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長，

λ2表示入射在導光板上并被第二全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長，以及

λ3表示被第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)、通過全反射在導光板內(nèi)傳播、并然后被第三全息衍射光柵偏轉(zhuǎn)的光的峰值波長。

[e06]

根據(jù)[e05]所述的顯示裝置，

其中，圖像形成設(shè)備包括發(fā)射具有峰值波長λ3的光的光源。

[e07]

根據(jù)[e05]或[e06]所述的顯示裝置，

其中，圖像形成設(shè)備包括第一光源和第二光源。

[e08]

根據(jù)引用[e06]的[e07]的顯示裝置，

其中，從兩個光源發(fā)射的光的組合光譜中的峰值波長為λ3。

[e09]<<根據(jù)第三方面的顯示裝置>>

顯示裝置，包括：

(i)被配置成佩戴在觀察者的頭部上的框架；以及

(ii)被配置成安裝在框架上的圖像顯示裝置，

其中，該圖像顯示裝置包括

(a)圖像形成設(shè)備，以及

(b)被配置為使從圖像形成設(shè)備發(fā)射的光入射并發(fā)射的光學裝置，

光學裝置包括

(a)導光板，被配置為使入射光通過全反射在導光板內(nèi)傳播并然后發(fā)射光；

(b)第一偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使入射在導光板上的光偏轉(zhuǎn)，使得入射在導光板上的光在導光板內(nèi)全反射，以及

(c)第二偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光偏轉(zhuǎn)，使得已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光的一部分從導光板發(fā)射，以及

圖像形成設(shè)備包括具有峰值波長λls-1的第一光源和具有峰值波長λls-2的第二光源，以及

圖像形成設(shè)備基于來自第一光源的光和來自第二光源的光形成圖像。

[e10]

根據(jù)[e09]所述的顯示裝置，

其中，滿足0nm<|λls-2-λls-1|≤60nm。

[e11]

根據(jù)[e09]或[e10]所述的顯示裝置，

其中，圖像顯示裝置控制來自第一光源的光的強度和來自第二光源的光的強度。

[f01]

根據(jù)[e01]至[e08]中任一項所述的顯示裝置，

其中，第一全息衍射光柵包括其中形成有第一干涉條紋的第一干涉條紋形成區(qū)域，

第二全息衍射光柵包括其中形成有第二干涉條紋的第二干涉條紋形成區(qū)域，

在第一全息衍射光柵中，在第一干涉條紋形成區(qū)域的在第一干涉條紋延伸方向上的外側(cè)，將第1a對準標記和第1b對準標記設(shè)置成彼此面對插入其間的第一干涉條紋形成區(qū)域，

在第二全息衍射光柵中，在第二干涉條紋形成區(qū)域的在第二干涉條紋延伸方向上的外側(cè)，將第2a對準標記和第2b對準標記設(shè)置成彼此面對插入其間的第二干涉條紋形成區(qū)域，

在第1a對準標記和第1b對準標記中形成與在第一干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，

在第2a對準標記和第2b對準標記中形成與在第二干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，

在完成第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記和第2a對準標記具有其中第1a對準標記和第2a對準標記不重疊的形狀，以及第1b對準標記和第2b對準標記具有其中第1b對準標記和第2b對準標記不重疊的形狀，或

在完成第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記和第2a對準標記布置在第1a對準標記和第2a對準標記不重疊的位置處，以及第1b對準標記和第2b對準標記布置在第1b對準標記和第2b對準標記不重疊的位置處。

[f02]

根據(jù)[f01]所述的顯示裝置，

其中，第1a對準標記、第1b對準標記、第2a對準標記和第2b對準標記布置在導光板的端部側(cè)上。

[g01]<<全息衍射光柵>>

全息衍射光柵，包括：

其中形成有干涉條紋的干涉條紋形成區(qū)域；以及

在干涉條紋形成區(qū)域的在干涉條紋延伸的方向的外側(cè)上設(shè)置有彼此面對插入其間的干涉條紋形成區(qū)域的兩個對準標記，

其中，在對準標記中的每一個中形成與在干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，以及

對準標記中的每一個的平面形狀是環(huán)形的。

[g02]

根據(jù)[g01]所述的全息衍射光柵，

其中，對準標記中的每一個可以被設(shè)置在干涉條紋形成區(qū)域中的與干涉條紋形成區(qū)域的發(fā)射光的部分相對的部分的外側(cè)。

[h01]<<對準裝置>>

對準裝置，包括：

可在x方向、y方向和z方向上移動并且可在xy平面上旋轉(zhuǎn)的平臺；

第一光源(第一對準光源)，使光從放置在該平臺上并且布置有第一全息衍射光柵的導光板的端面入射到該導光板上；

第二光源(第二對準光源)，使光從支撐在第一全息衍射光柵上方的第二全息衍射光柵的支撐體的端面入射到該支撐體上；

第一成像裝置，基于從第一光源入射并由設(shè)置在第一全息衍射光柵中的第1a對準標記衍射并反射的光來檢測第1a對準標記的光學圖像，并且基于從第二光源入射并由設(shè)置在第二全息衍射光柵中的第2a對準標記衍射并反射的光來檢測第2a對準標記的光學圖像；以及

第二成像裝置，基于從第一光源入射并由設(shè)置在第一全息衍射光柵中的第1b對準標記衍射并反射的光來檢測第2b對準標記的光學圖像，并且基于從第二光源入射并由設(shè)置在第二全息衍射光柵中的第2b對準標記衍射并反射的光來檢測第2b對準標記的光學圖像。

[j01]<<組裝光學裝置的方法：第一方面>>

根據(jù)[d01]或[d02]所述的組裝光學裝置的方法，包括：

光學檢測第1對準標記和第2對準標記并光學檢測第1b對準標記和第2b對準標記；

獲得連接第1a對準標記和第1b對準標記的第一直線并獲得連接第2a對準標記和第2b對準標記的第二直線；以及

進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準，使得當?shù)谝恢本€和第二直線被投影到虛擬平面上時，由第一直線和第二直線形成的角度在指定值內(nèi)。

[j02]<<組裝光學裝置的方法：第二方面>>

根據(jù)[d01]或[d02]所述的組裝光學裝置的方法，包括：

形成與在第1a對準標記和第1b對準標記中的第一干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋；

形成與在第2a對準標記和第2b對準標記中的第二干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋；以及

在第二全息衍射光柵由支撐體支撐的狀態(tài)下，使光從導光板的端面入射到該導光板上，光學檢測由第1a對準標記和第1b對準標記衍射并反射的光，使光從支撐體的端面入射到該支撐體上，光學檢測由第2a對準標記和第2b對準標記衍射并反射的光，并進行第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準。

[j03]

根據(jù)[j01]或[j02]所述的組裝光學裝置的方法，

其中，在第一全息衍射光柵設(shè)置在導光板上的狀態(tài)下，進行第一全息衍射光柵與第二全息衍射光柵的相對對準，并且第二全息衍射光柵被設(shè)置在導光板中。

[j04]

根據(jù)[j03]所述的組裝光學裝置的方法，

其中，在第一全息衍射光柵布置在導光板中的狀態(tài)下，導光板相對于第二全息衍射光柵移動。

[j05]

根據(jù)[j03]或[j04]所述的組裝光學裝置的方法，

其中，在第一全息衍射光柵附接至導光板之后，進行第一全息衍射光柵與第二全息衍射光柵的相對對準，并且第二全息衍射光柵被附接至導光板。

[j06]

根據(jù)[j01]至[j05]中任一項所述的組裝光學裝置的方法，

其中，第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準在第二全息衍射光柵由支撐體支撐的狀態(tài)下進行。

[j07]

根據(jù)[j06]所述的組裝光學裝置的方法，

其中，在第1a對準標記和第1b對準標記中形成與在第一干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，

在第2a對準標記和第2b對準標記中形成與在第二干涉條紋形成區(qū)域中形成的干涉條紋相同的干涉條紋，

使光從導光板的端面入射到導光板上，并且光學檢測由第1a對準標記和第1b對準標記衍射并反射的光，并且

使光從支撐體的端面入射到支撐體上，并且光學檢測由第2a對準標記和第2b對準標記衍射并反射的光。

[j08]

根據(jù)[j07]所述的組裝光學裝置的方法，

其中，在完成第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記和第2a對準標記具有其中第1a對準標記和第2a對準標記不重疊的形狀，并且第1b對準標記和第2b對準標記具有其中第1b對準標記和第2b對準標記不重疊的形狀。

[j09]

根據(jù)[j07]所述的組裝光學裝置的方法，

其中，在完成第一全息衍射光柵和第二全息衍射光柵的相對對準的狀態(tài)下，第1a對準標記和第2a對準標記被設(shè)置在第1a對準標記和第2a對準標記不重疊的位置處，以及第1b對準標記和第2b對準標記被設(shè)置在第1b對準標記和第2b對準標記不重疊的位置處。

[j10]

根據(jù)[j01]至[j09]中任一項所述的組裝光學裝置的方法，

其中，第1a對準標記和第2a對準標記通過第一成像裝置成像，并且第1b對準標記和第2b對準標記通過第二成像裝置成像。

[j11]

根據(jù)[j01]至[j10]中任一項所述的組裝光學裝置的方法，

其中，第1a對準標記、第1b對準標記、第2a對準標記和第2b對準標記布置在導光板的端部側(cè)上。

[j12]

根據(jù)[j01]至[j11]中任一項所述的組裝光學裝置的方法，

其中，指定值的最大值為100秒。

[k01]<<根據(jù)第四方面的光學裝置>>

光學裝置，包括：

(a)導光板，被配置為使入射光通過全反射在導光板內(nèi)傳播并然后發(fā)射光；

(b)第一偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使入射在導光板上的光偏轉(zhuǎn)，使得入射在導光板上的光在導光板內(nèi)全反射；以及

(c)第二偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光偏轉(zhuǎn)，使得已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光的一部分從導光板發(fā)射，

其中，第一偏轉(zhuǎn)單元由第一全息衍射光柵構(gòu)成，以及

第二偏轉(zhuǎn)單元由第三全息衍射光柵構(gòu)成，并且

在第三全息衍射光柵中，位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域的衍射效率高于位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域的衍射效率。

[k02]<<根據(jù)第五方面的光學裝置>>

光學裝置，包括：

(a)導光板，被配置為使入射光通過全反射在導光板內(nèi)傳播并然后發(fā)射光；

(b)第一偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使入射在導光板上的光偏轉(zhuǎn)，使得入射在導光板上的光在導光板內(nèi)全反射；以及

(c)第二偏轉(zhuǎn)單元，被配置為使已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光偏轉(zhuǎn)，使得已通過全反射在導光板內(nèi)傳播的光的一部分從導光板發(fā)射，

其中，第一偏轉(zhuǎn)單元由第一全息衍射光柵構(gòu)成，以及

第二偏轉(zhuǎn)單元由第三全息衍射光柵構(gòu)成，并且

在第三全息衍射光柵中，位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域比位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的區(qū)域厚。

[k03]

根據(jù)[k02]所述的光學裝置，

其中，第三全息衍射光柵的厚度逐步變化或逐漸增加。

[k04]

根據(jù)[k01]所述的光學裝置，

其中，第三全息衍射光柵由位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的第3a全息衍射光柵和位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的第3b全息衍射光柵構(gòu)成，以及

滿足η3b>η3a，其中，η3a表示第3a全息衍射光柵的衍射效率，并且η3b表示第3b全息衍射光柵的衍射效率。

[k05]

根據(jù)[k02]或[k03]所述的光學裝置，

其中，第三全息衍射光柵由位于靠近第一偏轉(zhuǎn)單元的第3a全息衍射光柵和位于遠離第一偏轉(zhuǎn)單元的第3b全息衍射光柵構(gòu)成，以及

滿足t3b>t3a，其中，t3a表示第3a全息衍射光柵的厚度，并且t3b表示第3b全息衍射光柵的厚度。

[k06]

根據(jù)[k04]或[k05]所述的光學裝置，

其中，當光入射的表面被定義為導光板的第二表面，并且該導光板的與第二表面相對的表面被定義為第一表面時，第3a全息衍射光柵和第3b全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上。

[k07]

根據(jù)[k04]或[k05]所述的光學裝置，

其中，當光入射的表面被定義為導光板的第二表面，并且該導光板的與第二表面相對的表面被定義為第一表面時，第3a全息衍射光柵和第3b全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上。

[k08]

根據(jù)[k04]或[k05]所述的光學裝置，

其中，當光入射的表面被定義為導光板的第二表面，并且該導光板的與第二表面相對的表面被定義為第一表面時，第3a全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上，并且第3b全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上。

[k09]

根據(jù)[k04]或[k05]所述的光學裝置，

其中，當光入射的表面被定義為導光板的第二表面，并且該導光板的與第二表面相對的表面被定義為第一表面時，第3a全息衍射光柵布置在導光板的第一表面上，并且第3b全息衍射光柵布置在導光板的第二表面上。

[k10]

根據(jù)[k08]或[k09]所述的光學裝置，

其中，第3a全息衍射光柵至導光板的正交投影圖像和第3b全息衍射光柵至該導光板的正交投影圖像在該正交投影圖像彼此面對的邊界部分中彼此重疊。

[k11]

根據(jù)[b01]至[k10]中任一項所述的光學裝置，

其中，滿足η1/η3>1.0，

其中，η1表示第一全息衍射光柵的衍射效率，并且η3表示第三全息衍射光柵的衍射效率。

[k12]

根據(jù)[k01]至[k10]中任一項所述的光學裝置，

其中，滿足t1>t3，

其中，t1表示第一全息衍射光柵的厚度，并且t3表示第三全息衍射光柵的厚度。

[k13]

根據(jù)[k12]所述的光學裝置，

其中，滿足t3≤2.0μm，優(yōu)選地，t3≤1.6μm。

參考標號列表

10框架10'鼻墊11前部11'前部的中間部分12鉸鏈13鏡腿部14耳墊部15布線(信號線、電力線等)16耳機單元16'耳機單元布線17成像裝置18控制裝置(控制電路、控制單元)18a圖像信息存儲裝置19安裝構(gòu)件20觀察者21瞳孔30、40耦接構(gòu)件100、200、300a、300b圖像顯示裝置111、111a、111b、111'、211、211'圖像形成設(shè)備112光學系統(tǒng)(準直光學系統(tǒng))113、213殼體120、320光學裝置(導光單元)121、321導光板122、322導光板的第一表面123、323導光板的第二表面124支撐體125透明保護構(gòu)件126密封構(gòu)件130、330第一偏轉(zhuǎn)單元131、331第一全息衍射光柵132第一干涉條紋形成區(qū)域133第一干涉條紋形成區(qū)域的外側(cè)區(qū)域133'第一全息衍射光柵的端部區(qū)域134a第1a對準標記134b第1b對準標記135第二全息衍射光柵136第二干涉條紋形成區(qū)域137第二干涉條紋形成區(qū)域的外側(cè)區(qū)域137'第二全息衍射光柵的端部區(qū)域138a第2a對準標記138b第2b對準標記140、340第二偏轉(zhuǎn)單元141、341第三全息衍射光柵141a第3a全息衍射光柵141b第3b全息衍射光柵150反射空間光調(diào)制器151液晶顯示裝置(lcd)152偏振光分束器153、153'、251、251'光源252準直光學系統(tǒng)253掃描單元254光學系統(tǒng)(中繼光學系統(tǒng))255交叉棱鏡256全反射鏡160平臺161對準裝置中的第一光源(第一對準光源)162對準裝置中的第二光源(第二對準光源)163第一成像裝置(第一對準成像裝置)164第二成像裝置(第二對準成像裝置)401、402遮光構(gòu)件500調(diào)光器501第一基板(由透明保護構(gòu)件共享)502第一透明電極502a第一透明電極段503第二基板504第二透明電極504a第二透明電極段505調(diào)光層505awo3層505bta2o5層505cirxsn1-xo層506鈍化層507密封材料508調(diào)光器的遮光率改變的最小單位區(qū)域511虛擬圖像投影區(qū)域512調(diào)光器的其他區(qū)域513虛擬矩形521環(huán)境照度測量傳感器522透射光照度測量傳感器601、601r、601g、601b發(fā)光元件602導光構(gòu)件603二向色棱鏡604、604r、604g、604b光通控制裝置611r、611g、611b發(fā)光面板612微透鏡。