CN102213832A - 头部安装型显示器及其光学位置调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及头部安装型显示器及其光学位置调整方法。该头部安装型显示器包括(a)眼镜型框架，其佩戴在观察者的头部上，以及(b)安装至框架的用于左眼和右眼的两个影像显示装置。每个影像显示装置均包括(A)影像形成装置，以及(B)适于对从影像形成装置出射的光进行接收、导引和出射的光学装置。光学位置调整方法包括以下步骤：对向构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置供应的影像信号进行控制，由此对在构成影像显示装置中至少一者的光学装置上显示的影像的位置进行控制，并对两个影像的相互位置进行调整。

Description

头部安装型显示器及其光学位置调整方法

技术领域

本发明涉及头部安装型显示器(HMD)以及头部安装型显示器的光学位置调整方法。

背景技术

根据日本专利早期公开号2006-162767，公知一种虚像显示装置(影像显示装置)，其被设计用于允许观察者通过虚像光学系统将由影像形成装置形成的二维影像作为放大虚像观察。

如图1所示的概念图所示，影像显示装置100包括影像形成装置111、准直光学系统112以及光学装置(导光部分)120。影像形成装置111包括布置为二维矩阵的多个像素。准直光学系统112将从影像形成装置111的像素发出的的光定形为平行光束。光学装置120接收被准直光学系统112定形为平行光束的光，导引其中的光束，并将光束出射。光学装置120包括光导板121、第一偏转部分130(例如，由单层反光膜制成)以及第二偏转部分140(例如，由具有多层层叠结构的多层反光膜制成)。光导板121使入射光通过全发射在其中传播并出射。第一偏转部分130反射光导板121上的入射光，使得入射光在光导板121中被全反射。第二偏转部分140使得通过全反射在光导板121中传播的光从光导板121出射。当被使用以构成HMD时，如上构造的影像显示装置100有助于减小HMD的重量及尺寸。

可替代地，例如从日本专利早期公开号2007-94175可知一种使用全息衍射光栅的虚像显示装置(影像显示装置)，其被设计成允许观察者通过虚像光学系统将由影像形成装置形成的二维影像作为放大的虚像观察。

如图12A及图12B中所示的概念图所示，影像显示装置300基本上包括影像形成装置111、准直光学系统112以及适于接收在影像形成装置111上显示以显示影像的光并将其导引到观察者的眼部41的光学装置(导光部分)320。这里，光学装置320包括光导板321以及分别由设置在光导板321上的反射型体积全息衍射光栅构成的第一及第二衍射光栅构件330及340。准直光学系统112接收从影像形成装置111的像素发出的光，并将其成形为平行光束，其然后其被光导板321接收。平行光束击中光导板321的第一表面322，并从其出射。另一方面，第一及第二衍射光栅构件330及340被安装至光导板321的与其第一表面322平行的第二表面323。

还可替代地，从日本专利早期公开号Hei 08-322004以及Hei 08-211332可知一种立体显示器，其被设计成在显示部分的显示表面上显示影像，使得其可以立体方式被观察。在日本专利早期公开号Hei 08-322004中公开的立体显示装置包括适于将显示在显示装置上的影像以电气方式水平地移动以使辐辏角实时地与可见性大致相符的部分。另一方面，在日本专利早期公开号Hei 08-211332中公开的立体影像再现装置被设计成利用双目视差来提供立体影像，并包括辐辏角选择部分以及控制部分。辐辏角选择部分设定用于观察再现影像的辐辏角。控制部分基于与选择的辐辏角相关的信息来对左右影像的相对再现位置进行控制。

发明内容

此外，如果观察者如图21A及图21B所示重复地频繁戴上及摘下框架1010，则边撑部分1013例如会沿箭头A所示的方向张开。这使得框架1010的前部1011沿箭头B所示的方向变形。在这种情况下，由从光学装置120或320发出的光所形成的影像(虚像)的空间位置(虚像位置)会发生变化。

具体在双目可视式头部安装型显示器的情况下，上述情况会使左右影像的辐辏角发生变化。这会导致距虚像的预设空间距离的差异，由此导致观察者在观察时产生疲劳。换言之，在图21B中，在左右虚像屏幕的预设中心彼此相交的空间位置为“C”的情况下，左右虚像屏幕的中心彼此相交的空间位置会因框架1010的前部1011的变形而移动至“D”，由此导致形成更大的辐辏角。应当注意，上述辐辏角的变化例如也会因双目可视式头部安装型显示器受到碰撞或其随时间经过发生的变化而发生。

另一方面，在制造双目可视式头部安装型显示器的过程中，也需要对用于左右眼的两个影像显示装置100或300进行光学调整。换言之，需要对两个影像显示装置100或300的相对位置进行调整以提供理想的影像。但是，上述调整通常难以实现。

日本专利早期公开号Hei 08-322004以及Hei 08-211332并未揭示任何具体的方法来在上述双目可视式头部安装型显示器中的两个影像显示装置100或300的相对位置因各种原因产生变化的情况下或在组装双目可视式头部安装型显示器期间对该相对位置进行调整。

着眼于此，希望提供一种方法，以方便地在两个影像显示装置的相对位置因各种原因产生变化的情况下或在组装双目可视式头部安装型显示器以及头部安装型显示器期间对双目可视式头部安装型显示器中两个影像显示装置上显示的两个影像的相对位置进行调整。

根据第一至第四实施例的头部安装型显示器的光学位置调整方法意在用于包括以下构件的头部安装型显示器(双目可视式头部安装型显示器)中：

(a)戴在观察者头部上的眼镜型框架，以及

(b)安装至框架的用于左眼和右眼的两个影像显示装置，其中每一个影像显示装置均包括：

(A)影像形成装置，以及

(B)适于对从影像形成装置出射的光进行接收、引导以及出射的光学装置。

在根据第一实施例的头部安装型显示器的光学位置调整方法(以下或称为本发明根据第一实施例的方法)中，对向构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置供应的影像信号(输入影像信号或输入影像数据)进行控制，由此对在构成影像显示装置中至少一者的光学装置上显示的影像的位置进行控制，并对两个影像的相互位置进行调整。

在根据第二实施例的头部安装型显示器的光学位置调整方法(以下或称为本发明根据第二实施例的方法)中，首先，利用相关成像装置来获得在各个光学装置上显示的影像。然后，确定由各个成像装置获得的影像相对于基准位置的偏移。最后，为了消除所述偏移，对向构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置供应的影像信号(输入影像信号或输入影像数据)进行控制，从而对两个影像的相互位置进行调整。

此外，在根据第三实施例的头部安装型显示器的光学位置调整方法(以下或称为本发明根据第三实施例的方法)中，对向构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置供应的影像信号(输入影像信号或输入影像数据)进行控制，由此对在构成影像显示装置中至少一者的所述光学装置上显示的影像的位置进行控制，从而对两个影像的相互位置进行调整。此外，基于从头部安装型显示器至目标的距离，进一步对向构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置供应的影像信号(输入影像信号或输入影像数据)进行控制，由此与从头部安装型显示器至目标的距离对应地对辐辏角进行调整。

此外，在根据第四实施例的头部安装型显示器的光学位置调整方法(以下或称为本发明根据第四实施例的方法)中，首先，利用相关成像装置来获得在各个光学装置上显示的影像。然后，确定由各个成像装置获得的影像相对于基准位置的偏移。然后，为消除所述偏移、对向构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置供应的影像信号(输入影像信号或输入影像数据)进行控制，从而对两个影像的相互位置进行调整。此外，基于从头部安装型显示器至目标的距离，进一步对向构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置供应的所述影像信号进行控制，由此与从头部安装型显示器至目标的距离对应地对辐辏角进行调整。

应当注意，在根据本发明的第一或第三实施例的方法中，为了方便，将供应至影像形成装置以调整两个影像的相互位置的影像信号(输入影像信号或输入影像数据)称为“第一影像信号”。此外，在根据本发明的第二或第四实施例的方法中，利用相关的成像装置来拍摄在各个光学装置上显示的影像。此时供应至影像形成装置以获得影像的影像信号也是“第一影像信号”。此外，在根据本发明的第三或第四实施例的方法中，为了方便，将供应至构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置并基于从头部安装型显示器至目标的距离而被控制的影像信号(输入影像信号或输入影像数据)称为“第二影像信号”。在根据本发明的第三或第四实施例的方法中，由第一影像信号控制以及由第二影像信号控制的影像显示装置可以是相同或不同的影像显示装置。此外，在根据本发明的第一至第四实施例的方法中，由第一影像信号控制的影像显示装置可以是两个影像显示装置，且由第二影像信号控制的影像显示装置可以是两个影像显示装置。

在根据本发明的第一至第四实施例的方法中，对向构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置供应的第一影像信号进行控制，由此控制在构成影像显示装置中至少一者的光学装置上显示的影像的位置，从而对两个影像的相互位置进行调整。由此能够对用于左眼和右眼的两个影像显示装置进行光学调整，换言之，能够方便地调整两个影像显示装置的光学位置以例如在制造双目可视式头部安装型显示器期间提供理想的影像。此外，无需使用任意具体部件或机械调整就可对两个影像显示装置的相互光学位置进行调整，由此有利于减少头部安装型显示器的制造步骤数量，并降低制造成本。此外，能够方便地响应两个影像显示装置的相互光学位置随时间的变化，由此有利于大大降低调整成本及调整时间。换言之，能够以电气方式允许对头部安装型显示器的组装误差以及两个影像装置装置的相互光学位置随时间的变化，由此提供上述有利的效果。此外，能够根据使用的位置及条件立即改变距由两个光学装置所形成的虚像的距离。此外，观察者可主动或被动地改变与虚像的距离，由此允许观察者在舒适的距离观察虚像。此外，头部安装型显示器包括影像显示装置，由此有利于减小头部安装型显示器的重量及尺寸，并大大降低在佩戴头部安装型显示器时的不舒适感。

附图说明

图1是示例1中头部安装型显示器的影像显示装置的概念图；

图2是示意性示出构成示例1中头部安装型显示器的影像显示装置的光导板中的光的传播的视图；

图3是从上方观察的示例1中头部安装型显示器的示意图；

图4是从侧方观察的示例1中头部安装型显示器的示意图；

图5是从前方观察的示例1中头部安装型显示器的示意图；

图6是从上方观察佩戴在观察者头部上的示例1中的头部安装型显示器的视图(仅示出影像显示装置而未示出框架)；

图7是在使用时示例1中的头部安装型显示器的概念图；

图8是在使用时示例1中的头部安装型显示器的概念图；

图9A至图9C是示出由用于左眼和右眼的影像显示装置显示的影像的偏移的示意图；

图10A及图10B分别是包括与从头部安装型显示器至目标的距离信息一起被供应至影像形成装置的影像信号(第二影像信号)的信号格式的概念图，以及用于说明与从头部安装型显示器至目标的距离对应地对辐辏角进行调整的示意图；

图11是示例2中头部安装型显示器的影像显示装置的概念性示图；

图12A及图12B是示例3中头部安装型显示器的影像显示装置的概念性示图；

图13是示例4中头部安装型显示器的影像显示装置的概念性示图；

图14A及图14B分别是示意性示出光在构成示例5中的头部安装型显示器的影像显示装置的光导板中传播的视图，以及光导板与其他部件的布置的概念性示图；

图15是从侧方观察的示例5中的头部安装型显示器的示意图；

图16A及图16B分别是示意性示出光在构成示例6中的头部安装型显示器的影像显示装置的光导板中传播的视图，以及光导板与其他部件的布置的概念性示图；

图17是从前方观察的示例7中的头部安装型显示器的示意图；

图18是从上方观察的示例7中的头部安装型显示器的示意图；

图19是从上方观察的示例8中的头部安装型显示器的示意图，用于说明根据本发明的第三实施例对头部安装型显示器的光学位置调整方法；

图20是从侧方观察的示例1中的头部安装型显示器的一种类型的示意图；并且

图21A及图21B是示意性示出安装至眼镜型框架的现有影像显示装置的视图。

具体实施方式

尽管以下将参考附图并基于优选实施例进行详细说明，但本发明并不限于这些优选实施例。在实施例中给出的各种数量及材料均仅为示意性质。应当注意，将以下述顺序进行描述：

1.对根据第一至第四实施例的对头部安装型显示器的光学位置调整方法的总体描述

2.示例1(根据第一至第三实施例的头部安装型显示器的光学位置调整方法)

3.示例2(示例1的改变示例)

4.示例3(示例1的另一改变示例)

5.示例4(示例3的改变示例)

6.示例5(示例1至4的改变示例)

7.示例6(示例5的改变示例)

8.示例7(示例1的另一改变示例)

9.示例8(根据第二和第四实施例的头部安装型显示器的光学位置调整方法)

10.示例9(示例8的改变示例)及其他

在根据本发明的第二或第四实施例的方法中，基准位置可以是当位于两个光学装置前方给定位置处的物体被成像装置成像时所获得的、在成像装置中的物体成像位置。

在根据本发明的第一至第四实施例的包括上述优选实施方式的方法中，可通过在构成影像显示装置中至少一者的光学装置上显示的影像的水平和竖直平移以及旋转的任意组合来实现对两个影像的相互位置的调整。为了使影像以上述方式移动，例如仅需要在光学装置上于一旁设置非显示部分，并将该部分分配用于使影像移动。

在根据本发明的第一至第四实施例的包括上述优选实施方式的方法中，优选地光学装置应该是可透视的。具体而言，用于观察者的双眼的光学装置的至少一部分应该优选地是可透视的，由此观察者可透过光学装置的这些部分观察外部场景。

在根据本发明的第三或第四实施例的包括上述优选实施方式的方法中，除了供应至影像形成装置的影像信号(第二影像信号)之外，还可将从头部安装型显示器至目标的距离信息从外部设备传输至头部安装型显示器。应当注意，可以仅需将距离信息以无线方式从外部设备传输至头部安装型显示器。可替代地，头部安装型显示器还可包括距离测量装置，其适于对从所述头部安装型显示器至目标的距离进行测量，由此通过距离测量装置获得距离信息。具体而言，距离测量装置的示例当中包括具有自动对焦功能(例如，适于将红外线或超声波照射在目标上并根据反射辐射返回所耗费的时间或辐射角度来检测距离的主动距离测量装置)的相机或成像装置，或具有被动距离测量装置的相机或成像装置，以及用于具有自动对焦功能的相机的距离测量装置(主动距离测量装置)。或替代地，可以在控制装置上设置按钮或开关以手动设置从头部安装型显示器至目标的距离。

此外，在根据本发明的第三或第四实施例的包括上述优选实施方式以及设置的方法中，除了供应至所述影像形成装置的影像信号(第二影像信号)之外，还从外部设备向头部安装型显示器传输要在光学装置上显示的影像的亮度信号。应当注意，可以仅需以无线方式将亮度信号从外部设备传输至头部安装型显示器。可替代地，头部安装型显示器还可包括光接收传感器，由此基于通过光接收传感器获得的环境(头部安装型显示器或目标所处的环境)亮度信息来对要在光学装置上显示的影像的亮度进行控制。具体而言，光接收传感器的示例当中包括结合在上述照相机或成像装置中用于曝光测量的光电二极管及光接收元件。

此外，在根据本发明的第三或第四实施例的包括上述优选模式以及设置的方法中，基于从头部安装型显示器至目标的距离，来对供应至构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置的影像信号(第二影像信号)进行进一步控制。此时，基于第二影像信号在光学装置上显示的影像可以由文本构成。用于将文本显示为影像的第二影像信号(或被称为“文本数据”)是数字数据，并可以仅需作业员或例如通过计算机的处理来预先准备。文本数据格式取决于所使用的头部安装型显示器或系统，并且仅需适当地进行选择。

此外，在根据本发明的第三或第四实施例的包括上述优选实施方式以及设置的方法中，由两个光学装置形成的虚像的位置(虚像位置)或由两个光学装置形成的虚像距两个光学装置的距离(虚像距离)可随时间而改变。这里，术语“随时间而改变”例如指每五至十分钟将影像形成装置上影像的水平位置沿正向移动两个像素或沿负向移动一个像素以例如保持一至三分钟，然后使影像恢复至其原始位置。

在根据本发明的第三或第四实施例的方法中，对应于从头部安装型显示器至目标的距离来调整辐辏角。这使得目标与观察者(观众)之间的距离与由影像显示装置所显示的影像的虚像距离一致，或尽可能接近，由此允许正在观看目标的观察者(观众)能够自然地观看(观察)由影像显示装置所显示的影像而无需大幅改变焦点。换言之，可以认为只要满足了以上条件，目标与观察者(观众)之间的距离就等于由影像显示装置所显示的影像的虚像距离。

在本发明中，第一影像信号的示例当中包括允许显示某种测试图案的影像信号(输入影像信号或输入影像数据)。具体而言，一些示例包括水平延伸线、竖直延伸线以及倾斜延伸线。这里，术语“控制第一影像信号”指将显示位置校正信号增加至第一影像信号。显示位置校正信号被增加至第一影像信号，由此由用于左眼的影像显示装置所显示的影像与由用于右眼的影像显示装置所显示的影像例如在无限远位置(或希望的位置)处相互叠置。在根据本发明的第一或第三实施例的方法中，例如显示位置校正信号被增加至第一影像信号，由此在作业员佩戴头部安装型显示器的情况下，由用于左眼的影像显示装置所显示的影像与由用于右眼的影像显示装置所显示的影像例如在无限远位置(或希望的位置)相互叠置。然后，在两个影像在无限远位置(或希望的位置)相互叠置时增加的显示位置校正信号仅需作为显示位置控制信号被存储在控制装置内。另一方面，在根据本发明的第二或第四实施例的方法中，仅需首先利用相关的成像装置拍摄在各个光学装置上显示的影像，然后确定由各个成像装置获得的影像位置与基准位置的偏移，接着确定适于消除上述偏移的显示位置校正信号。该显示位置校正信号仅需作为显示位置控制信号被存储在控制装置内。然后，对在构成影像显示装置中至少一者的光学装置上显示的影像的位置进行控制，由此调整两个影像显示装置的相互光学位置。具体而言，仅需控制在构成影像显示装置中至少一者的光学装置上显示的影像的位置，使得由用于左眼的影像显示装置所显示的影像与由用于右眼的影像显示装置所显示的影像例如在无限远位置(或希望的位置)相互叠置。应当注意，在根据本发明的第一至第四实施例的方法中，例如仅需在组装头部安装型显示器期间或替代地定期或不定期地执行上述任务。然后，基于显示位置校正信号获得的显示位置控制信号被存储在控制装置(控制电路)内，并通过控制装置增加至第二影像信号。可利用公知电路来构造控制装置。

在根据本发明的第三或第四实施例的方法中，基于从头部安装型显示器至目标的距离来对供应至构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置的第二影像信号进行进一步控制。具体而言，上述控制可以仅是在控制装置中将基于距离信号的辐辏角控制信号以及显示位置控制信号增加至的第二影像信号。该任务例如仅需在观察目标期间被执行，并可由观察者来执行。如上所述，可以从外部设备将从头部安装型显示器至目标的距离信息传输至头部安装型显示器。可替代地，可以由距离测量装置来获得距离信息。可替代地，可将按钮或开关设置在控制装置上以手动地设定从头部安装型显示器至目标的距离。

在根据本发明的第三或第四实施例的方法中，可以将第二影像信号以无线方式传输至头部安装型显示器。例如通过控制装置(控制电路)来接收第二影像信号并进行处理用于影像显示。

在构成用于根据本发明的第一至第四实施例的包括上述优选实施方式以及设置的方法(以下简称为“本发明的方法”)的头部安装型显示器的影像显示装置(以下简称为“本发明的影像显示装置”)中，每个光学装置均可包括：

(a)光导板，其适于将已经在其中通过全反射传播的入射光出射；

(b)第一偏转部分，其适于使光导板上的入射光以该入射光在光导板内被全反射的方式偏转；以及

(c)第二偏转部分，其适于使在光导板内已经通过全反射传播的光偏转多次，以使在其中已经通过全反射传播的光从光导板出射。应当注意，术语“全反射”指全内反射，即在光导板内的全反射。这对以下描述同样适用。另一方面，第一偏转部分的中心对应于光学装置的中心。

应当注意，已经从影像形成装置的中心发出并穿过位于影像形成装置一侧的光学系统的节点的中央光束进入光学装置的位置是光学装置中心，穿过光学装置中心并与光学装置的轴向平行的轴线是X轴，而穿过光学装置中心并与光学装置的法线重合的轴线是Y轴。这里，光学系统被设置在影像形成装置与光学装置之间以将从影像形成装置发出的光成形为平行光束。通过光学系统被成形为平行光束的光通量进入光学装置，在其中被引导，然后出射。

在本发明的影像显示装置中，中央光束可以以零度之外的其他角度(θ)与XY平面相交，但这并非限制。这有助于减小对于将影像显示装置安装至眼镜型框的安装部分的角度的限制，由此提供较高的设计自由度。在此情况下，例如着眼于方便操作，优选地设置并安装应当将中央光束包含在YZ平面内的影像显示装置。另一方面，光学系统的光轴可被包含在YZ平面中，并以零度之外的角度与XY平面相交。可替代地，光学系统的光轴可与YZ及XY平面平行，并穿过与影像形成装置的中心偏离的位置。此外，假定XY平面与水平面重合，则中央光束与XY平面相交的角度θ可以是仰角。换言之，中央光束可以从XY平面下方朝向XY平面行进由此击中XY平面。在此情况下，优选地是XY平面应当以零度之外的其他角度与竖直平面相交。此外，优选地是XY平面应当以角度θ’与竖直平面相交。应当注意，θ’的最大值的示例当中包括5度，但该最大值并非限制。这里，水平平面包括当观察者观看位于水平方向上的目标(例如，沿水平方向位于无穷远位置处的目标，天际线或水平线)时的视线(“观察者的水平视线”)，还包括观察者的位于水平线上的双眼。另一方面，竖直平面与水平平面垂直。可替代地，当观察者观看位于水平方向的目标(例如，沿水平方向位于无穷远位置处的目标，天际线或水平线)时，从光学装置射出并进入观察者的眼部的中央光束可形成俯角。相对于水平平面的俯角的示例包括从5度至45度的任意角度。

这里，第一偏转部分可反射光导板上的入射光，而第二偏转部分可多次地透射或反射已经在光导板内通过全反射传播的光。在此情况下，第一偏转部分可起反光镜的作用，而第二偏转部分可起半透反射镜(half mirror)的作用。

在上述构造中，第一偏转部分例如可由包括合金的金属制成，并包括适于将光导板上的入射光反射的反光膜(反射镜类)或适于使入射在光导板上的光衍射的衍射光栅(例如，全息衍射光栅膜)。此外，第二偏转部分可包括具有数个层叠介质膜、半透反射镜、偏振分束器或全息衍射光栅膜的多层层叠结构。尽管第一及第二偏转部分被设置在光导板内(结合在光导板中)，但第一偏转部分使入射在光导板上的平行光束反射或衍射，由此入射平行光束在光导板内被全反射。另一方面，第二偏转部分使得已经在光导板内通过全反射传播的平行光束数次反射或衍射，随后光束仍然以平行光束形式从光导板出射。

可替代地，第一偏转部分可使入射在光导板上的光衍射，并且第二偏转部分可使已经在光导板内通过全反射传播的光数次衍射。在此情况下，第一及第二偏转部分可每一者均包括衍射光栅元件。此外，衍射光栅元件可包括反射或透射式衍射光栅元件。可替代地，衍射光栅元件之一可以是反射式衍射光栅元件，而另一衍射光栅元件可以是透射式衍射光栅元件。应当注意，反射式衍射光栅元件的示例包括反射式体积全息衍射光栅。为了方便，可将包括反射式体积全息衍射光栅的第一偏转部分称为“第一衍射光栅构件”，并且为了方便，可将包括反射式样体积全息衍射光栅的第二偏转部分称为“第二衍射光栅构件”。

根据本发明的实施例，可通过影像显示装置来显示单色(例如，绿色)影像。当显示彩色影像时，第一或第二衍射光栅构件可包括P衍射光栅层的层叠结构，其由用于具有P不同(例如，P＝3或红、绿及蓝)波长范围(或波长)的P不同类型光的衍射及反射的反射式体积全息衍射光栅构成。在各个衍射光栅层上形成用于一个波长范围(或波长)的干涉条纹。可替代地，可在由用于具有P不同波长范围(或波长)的P不同类型光的衍射及反射的单层衍射光栅层构成的第一或第二衍射光栅构件上形成P不同类型的干涉条纹。可替代地，第一或第二衍射光栅构件可包括衍射光栅层的层叠结构，其分别与例如通过将视角划分为三个相等的部分而获得的视角中的一个相关联。通过采用这些构造，有利于在通过第一或第二衍射光栅构件对具有不同波长范围(或波长)的光进行衍射及反射期间，实现更高的衍射效率，更大的衍射接近角(diffraction acceptance angle)以及最佳衍射角。

制成第一或第二衍射光栅构件的材料的示例包括光敏聚合材料。分别包括反射式体积全息衍射光栅的第一及第二衍射光栅构件仅需在材料及基本结构方面与现有的反射式体积全息衍射光栅相同。术语“反射式体积全息衍射光栅”指适于衍射并仅反射正第一阶衍射光的全息衍射光栅。干涉条纹从内侧至其表面形成在衍射光栅构件上。上述衍射条纹仅需以与现有方法相同的方式来形成。具体而言，目标光束按照从一侧的第一预定方向照射在构成衍射光栅构件的构件(例如，光敏聚合材料)上。同时，干涉条纹按照从另一侧的第二预定方向照射在构成衍射光栅构件的构件上。仅需记录构成衍射光栅构件的构件中由目标及基准光束形成的干涉条纹。适当地选择第一及第二预定方向以及目标及基准光束的波长，可在衍射光栅构件的表面上提供希望的干涉条纹间距以及希望的干涉条纹的倾斜角。术语“干涉条纹的倾斜角”指在衍射光栅构件(或衍射光栅层)的表面与干涉条纹之间形成的角度。如果第一及第二衍射光栅构件每个均包括由反射式体积全息衍射光栅构成的P衍射光栅层形成的层叠结构，则上述衍射光栅层的层叠仅需通过首先分立地制备P衍射光栅层然后例如利用紫外线固化粘合剂将衍射光栅层相互层叠(接合)而完成。可替代地，可通过首先利用粘合光敏聚合材料来制备一个衍射光栅层，然后顺序依次将粘合光敏聚合材料固定在衍射光栅层上来制备P衍射光栅层。

可替代地，在本发明的影像显示装置中，光学装置可分别包括适于接收从影像形成装置发出的光并朝向观察者的眼部发出光的半透反射镜。应当注意，从影像形成装置发出的光可在空气中传播并进入半透反射镜。可替代地，光可在诸如玻璃板或塑料板的透明构件(具体而言，由与下述光导板的相同材料制成的构件)内传播并进入半透反射镜。应当注意，半透反射镜可经由透明构件或经由与透明构件分立的构件安装至影像形成装置。

在本发明的包括上述优选实施模式及设置的影像显示装置中，影像形成装置可包括布置为二维矩阵的多个像素。应当注意，为了方便，将具有上述构造的影像形成装置称为“具有第一构造的影像形成装置”。

具有第一构造的影像形成装置的示例当中包括具有反射式空间光调制器以及光源的影像形成装置，包括透射式空间光调制器及光源并包括诸如有机EL(场致发光)元件、无机EL元件或发光二极管(LED)之类的发光元件。其中，具有反射式空间光调制器以及光源的影像形成装置是优选的。空间光调制器的示例包括灯泡、LCOS(硅上液晶)或其他透射或反射式液晶显示装置以及数字微镜装置(DMD)。发光元件是光源的示例。此外，反射式空间光调制器可包括液晶显示装置及偏振分束器。偏振分束器对来自光源的光的一部分进行反射，以将其导引至液晶显示装置上，并使由液晶显示装置反射的光的一部分透射以将其导引至光学系统上。构成光源的发光元件的示例当中包括红、绿、蓝及白色发光元件。可替代地，白色光可通过利用光管混合从红、绿及蓝发光元件发出的红、绿及蓝色光并且对亮度进行均衡化而获得。发光元件的示例包括半导体激光器元件、固态激光器及LED。仅需基于影像显示装置所需的规格来确定像素的数量。像素数量的示例包括320乘240、432乘240、640乘480、1024乘768、以及1920乘1080。

可替代地，在本发明的包括上述优选实施方式及设置的影像显示装置中，影像形成装置可包括光源以及适于扫描从光源发出的平行光束的扫描部分。应当注意，为了方便，将具有上述构造的影像形成装置称为“具有第二构造的影像形成装置”。

在具有第二构造的影像形成装置中的光源的示例包括发光元件。具体而言，发光元件的示例包括红、绿、蓝以及白色发光元件。可替代地，白色光可通过利用光管混合从红、绿及蓝发光元件发出的红、绿及蓝色光并且对亮度进行补偿而获得。发光元件的示例包括半导体激光器元件、固态激光器及LED。仅需基于影像显示装置所需的规格来确定像素的数量。像素数量的示例包括320乘240、432乘240、640乘480、1024乘768以及1920乘1080。另一方面，如果显示单色，并且如果光源包括红、绿及蓝色发光元件，则优选地应当使用正交棱镜来结合颜色。适于水平及竖直地扫描从光源发出的光的扫描部分的示例包括具有二维可旋转微镜的MEMS(微机电系统)、以及电镜(galvanomirror)。

在具有第一或第二构造的影像形成装置中，光被光学系统(适于将发出的光成形为平行光束的光学系统可被称为“平行光束出射光学系统”，具体指准直光学系统或中继光学系统)成形为多个平行光束，这些光束然后进入光导板。因为即使在光经由第一及第二偏转部分从光导板出射之后也需要存储在这些光束入射在光导板上时的光学波前信息，故需要光必须是平行光束。应当注意，具体而言，例如仅需要在平行光束出射光学系统的焦距位置处设置影像形成装置的光学出射部分以生成多个平行光束。平行光束出射光学系统能够将像素位置信息转换为光学装置中的光学系统的角度信息。平行光束出射光学系统的示例包括单独的凸透镜、凹透镜、自由曲面棱镜及全息透镜或其组合以整体形成具有正光功率的光学系统。具有开口的遮光构件可以设置在平行光束出射光学系统与光导板之间，以防止从平行光束出射光学系统发出的不希望的光进入光导板。

光导板具有平行于光导板的轴线(X轴)延伸的两个平行表面(第一及第二表面)。如果光入射的表面被定义为光导板的入射表面，并且光出射的表面被定义为光导板的出射表面，则光导板的入射及出射表面两者均可由第一表面形成。可替代地，光导板的入射表面可由第一表面构成，而光导板的出射表面可由第二表面构成。制成光导板的材料的示例包括玻璃(包括诸如石英玻璃和B7的光学玻璃)、以及塑料材料(例如，PMMA、光聚碳酸酯树脂、丙烯基树脂、无定形聚丙烯基树脂以及包括AS树脂的苯乙烯基树脂)。光导板的形状并不限于平板。替代地，光导板可以是弯曲形状。

在本发明中，框架可以包括前部及两个边撑部分。前部被设置在观察者的前方。各个边撑部分被分别安装至前部的两端中的一端以可经由铰链自由地转动。应当注意，耳件部被安装至各个边撑部分的末端。影像显示装置被安装至框架。但是，具体而言，各个影像显示装置例如仅需被安装至边撑部分。

此外，在本发明中，鼻垫可被安装至框架。换言之，当整体观察本发明的头部安装型显示器时，由框架及鼻垫构成的组件具有与常规眼镜相同的结构。可以设置或不设置边框部分。框架可由与常规眼镜相同的材料制成，例如金属、合金、塑料或其组合。鼻垫可具有公知的构造及结构。

如上所述，成像装置可被安装至前部的中心。具体而言，成像装置例如包括固态成像元件及透镜。固态成像元件包括CCD(电荷耦合装置)或CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器。来自成像装置的布线例如仅需经由前部被连接至影像显示装置中一者(或两个影像形成装置)，并且进一步被包括在从影像显示装置(或影像形成装置)伸出的布线中。

在本发明的头部安装型显示器中，例如着眼于外形设计及便于佩戴，优选地应当使得来自两个影像形成装置的布线(例如，信号线及电源线)经由边撑及耳件部的内侧从耳件部的末端向外伸出，并被连接至控制装置(控制电路)。此外，每个影像形成装置均可包括耳机部分，使得用于耳机部分的布线从各个影像形成装置的末端经由边撑及耳件部的内侧从耳件部的末端延伸至耳机部分。耳机部分的示例包括内耳(inner ear)式耳机部分以及耳道(ear canal)式耳机部分。具体而言，优选地是用于耳机部分的引线应当从耳件部的末端伸出，并绕至外耳后方以达到耳机部分。

本发明的头部安装型显示器例如可被用于显示以下内容，如影片的字幕等；与影像同步的影像相关说明性文本及关联说明(closed caption)；用于描述戏剧、歌舞伎剧、能剧、狂言剧、歌剧、音乐会、芭蕾舞、剧院、游乐园、博物馆、观光景点、度假地、观光导游等的内容、进度及背景等的对目标的描述以及说明性文本；与诸如各种装置之类的目标对象的操作、管理、维护及拆卸等相关的各种说明、符号、标志、商标、标记、设计；与诸如人或物体之类的目标对象相关的各种说明、符号、标牌、标志、标记、设计等；以及关联说明。在戏剧、歌舞伎剧、能剧、狂言剧、歌剧、音乐会、芭蕾舞、剧院、游乐园、博物馆、观光景点、度假地、观光导游等中，仅需以适当的时机由影像显示装置来显示与目标相关的影像形式的文本。例如，具体而言，基于时间设置并通过作业员的管理或例如在计算机的控制下，根据影片或戏剧的进程、根据预定进度表，将第二影像信号传输至影像显示装置，由此通过影像显示装置显示影像(文本)。此外，在影像显示装置中，当显示与诸如各种装置、人或物体之类的目标对象相关的各种描述时，能够通过在头部安装型显示器中设置成像装置、通过影像拍摄装置拍摄诸如各种装置、人或物体之类的目标对象的影像并且对拍摄影像的内容进行分析，来显示预先利用影像显示装置准备的与诸如各种装置、人或物体之类的目标对象相关的上述各种说明。可替代地，可以使用本发明的头部安装型显示器作为立体显示装置。

然后，供应至影像形成装置的第二影像信号不仅可获得文本数据，例如还可获得与要显示的文本相关的亮度数据或色度数据，或者亮度数据及色度数据。亮度数据可以是通过光学装置观察到的包括目标的预定区域的亮度。色度数据可以是通过光学装置观察到的包括目标的预定区域的色度。如上所述包含与文本相关的亮度数据使得能够控制要显示的文本的亮度(辉度)。如上所述包含与文本相关的色度数据使得能够控制要显示的文本的色度(颜色)。如上所述包含与文本相关的亮度数据及色度数据使得能够控制要显示的文本的亮度(辉度)及色度(颜色)。当使用用于通过光学装置观察到的包括目标的预定区域的亮度的亮度数据时，仅需设定亮度数据值使得通过过光学装置观察到的包括目标的预定区域的亮度越高，影像的亮度值也越高(即，显示的影像越亮)。此外，当使用用于通过光学装置观察到的包括目标的预定区域的色度的色度数据时，仅需设定色度数据值使得通过光学装置观察到的包括目标的预定区域的色度以及要被显示的影像的色度大致成互补色关系。术语“互补色”指在色谱圈中相对的颜色。红与绿、黄与紫以及蓝与橙均是互补色。互补色也被用于指使得色度减小的颜色，例如当以适当比率将给定颜色与另一颜色混合时用于光的白色以及用于对象的黑色。但是，并排布置的颜色的视觉效果的补偿与混合颜色的补偿不同。互补色也被称为对比色或相对色。但是，应当注意，与直接表明配对颜色的相对颜色不同，互补色的范围涵盖略微更宽的范围。组合互补色可协合有效地使两种颜色彼此加强。这被称为互补色和谐。

[示例1]

示例1涉及用于根据本发明的第一及第二实施例的头部安装型显示器的光学位置调整方法。图1示出了示例1中的头部安装型显示器的影像显示装置的概念性示图。此外，图2示意性示出构成示例1中头部安装型显示器的影像显示装置的光导板中的光的行进。图3示出从上方观察的示例1中头部安装型显示器的示意图。图4示出从侧方观察的示例1中头部安装型显示器的示意图。此外，图5示出从前方观察的示例1中头部安装型显示器的示意图。图6示出从上方观察佩戴在观察者头部上的示例1中的头部安装型显示器的视图(仅示出影像显示装置而未示出框架)。图7及图8示出在使用时示例1中的头部安装型显示器的概念图。

以下将描述的示例1中或示例2至示例8每一者中的头部安装型显示器分别包括：

(a)佩戴在观察者头部上的眼镜型框架10，以及

(b)安装至眼镜型框架10的用于左眼和右眼的影像显示装置100，200，300，400或500。影像显示装置100，200，300，400或500每个均包括：

(A)影像形成装置111或211，以及

(B)光学装置120，320或520，其适于对从影像形成装置111或211出射的光进行接收、导引并出射。应当注意，影像显示装置100，200，300，400或500每个还分别包括：

(C)光学系统112或254(平行光束出射光学系统)，其适于将从影像形成装置111或211出射的光成形为平行光束。

这里，光学系统112或254被设置在影像形成装置111或211与光学装置120，320或520之间。通过光学系统112或254成形为平行光束的光通量进入光学装置120，320或520，在其中被导引然后出射。影像形成装置111或211显示单色(例如，绿色)影像。另一方面，光学装置120，320或520是可透视的。具体而言，至少光学装置的与观察者的眼部面对的部分(具体而言，光导板121或321以及第二偏转部分140或340)是可透视的。

应当注意，在将在以下描述的示例1中或示例2至8每一者中，从影像形成装置111或211的中心发出并穿过位于影像形成装置一侧的光学系统112或254的节点的中央光束CL进入光学装置120，320或520的位置是光学装置中心O。穿过光学装置中心O并且与光学装置120，320或520的轴线平行的轴线是X轴。穿过光学装置中心O并且与光学装置120，320或520的法线重合的轴线是Y轴。应当注意，以下将描述的第一偏转部分130或330的中心是光学装置中心O。

此外，将在以下描述的示例1中或示例2至6每一者中的光学装置120或320分别包括：

(a)光导板121或321，其适于将已经在其中通过全反射传播的入射光出射；

(b)第一偏转部分130或330，其适于使光导板121或321上的入射光以该入射光在光导板121或光导板321中被全反射的方式偏转；以及

(c)第二偏转部分140或340，其适于使已经在光导板121或321中通过全反射传播的光多次偏转，由此使得已经在其内通过全反射传播的光从光导板121或321出射。

这里，在示例1中，第一及第二偏转部分130及140设置在光导板121内。第一偏转部分130使入射在光导板121上的光偏转。第二偏转部分140多次使已经在光导板121内通过全反射行进的光透射并反射。换言之，第一偏转部分130起反射镜的作用，而第二偏转部分140起半透射反光镜的作用。具体而言，设置在光导板121内的第一偏转部分130由铝(Al)制成，并包括适于反射光导板121上的入射光的反光膜(反射镜的一种)。另一方面，设置在光导板121内的第二偏转部分140包括具有数个层叠介质膜的多层层叠结构。层叠介质膜例如包括作为高介电常数膜的TiO₂膜以及作为低介电常数膜的SiO₂膜。在JP-T-2005-521099中揭示了具有数个层叠介质膜的多层层叠结构。图1示出了六层的层叠介电膜。但是，层叠介电膜的数量并不限于此。由与光导板121相同材料制成的薄片被夹置在一个层叠介电膜与另一层叠介电膜之间。应当注意，第一偏转部分130反射(或衍射)入射在光导板121上的平行光束，使得入射在光导板121上的平行光束在光导板121内被全反射。另一方面，第二偏转部分140多次反射(或衍射)已经通过全反射在光导板121内行进的平行光束，随后，光束仍然以平行光束的形式从光导板121向观察者的眼部41出射。

为了设置第一偏转部分130，仅需首先在光导板121中切割其上用于设置第一偏转部分130的部分124，由此在光导板121上设置其上形成第一偏转部分130的斜坡，然后，在斜坡上真空气相沉积出反光膜，最后将第一偏转部分130接合至已经在光导板121中切割出的部分124。另一方面，为了设置第二偏转部分140，仅需准备具有多个与光导板121相同的材料(例如，玻璃)以及层叠介质膜(例如，可通过真空气相沉积形成的膜)的多层层叠结构，在光导板121中切割其上用于设置第二偏转部分140的部分125以形成斜坡，将多层层叠结构接合至斜坡，并且例如通过抛光来使外形整洁。由此设置其光导板121结合有第一偏转部分130及第二偏转部分140的光学装置120。

这里，在下述示例1中或示例2至示例6每一者中，由光学玻璃或塑料材料制成的光导板121或321具有与通过全反射在光导板121或321内的光的行进方向(X轴)平行地延伸的两个平行表面(第一表面122或322以及第二表面123或323)。第一表面122或322以及第二表面123或323彼此相对。平行光束进入对应于光入射表面的第一表面122或322，通过全反射在光导板内行进，并从对应于光出射的第二表面123或323出射。但是，应当注意，光导板121或321并不限于该构造。替代地，第二表面123或323可以是光入射表面，而第一表面122或322可以是光出射表面。

在下述示例1或示例3中，影像形成装置111每个均是具有第一构造的影像形成装置，并包括布置为二维矩阵的多个像素。具体而言，每个影像形成装置111分别包括反射型空间光调节器150及光源153。光源153包括适于发出白色光的发光二极管。每个影像形成装置111整体被容纳在外壳113内(图1或图12A中点划线所示)。外壳113具有开口(未示出)，由此经由开口从光学系统(平行光束出射光学系统或准直光学系统)112发出光。反射型空间光调节器150包括液晶显示装置(LCD)151及偏光分束器152。液晶显示装置151是用作灯泡的LCOS液晶显示装置(LCD)。偏光分束器152对来自光源153的一部分光进行反射，以将其导引至液晶显示装置151上，并将被液晶显示装置151反射的光中的一部分透射以将其导引至光学系统112上。液晶显示装置151包括布置为二维矩阵的多个(例如，640乘480)像素(液晶单元)。偏光分束器152具有公知的构造及结构。从光源153发出的非偏振光击中偏光分束器152。p偏振分量穿过偏光分束器152，使得该分量被向外发出。另一方面，s偏振分量被偏光分束器152反射，由此入射液晶显示装置151，在液晶显示装置151处，该分量在其中被反射并从其出射。这里，在从液晶显示装置151出射的光中，从适于显示“白色”的像素发出的光包含大量的p偏振分量，而从适于显示“黑色”的像素发出的光包含大量的s偏振分量。因此，在从液晶显示装置151发出并击中偏光分束器152的光中，p偏振分量穿过偏光分束器152并被导引至光学系统112上。另一方面，s偏振分量被偏光分束器152反射返回至光源153。光学系统112例如包括凸透镜。影像形成装置111(具体而言，液晶显示装置151)被设置在光学系统112的焦距位置以产生平行光束。

眼镜型框架10包括前部11、两个边撑部13以及耳件部(也称为耳垫)14。前部11设置在观察者的前方。每个边撑部13被安装至前部11两端中的一者以经由铰链12可自由转动。每个耳件部14被安装至边撑部13中一者的末端。此外，鼻垫10’被安装至眼镜型框架10。换言之，由眼镜型框架10及鼻垫10’构成的组件基本上具有与常规眼镜相同的结构。此外，每一个外壳113均通过安装构件19被安装至边撑部13中一者。眼镜型框架10由金属或塑料制成。应当注意，每一个外壳113均可通过安装构件19被安装至边撑部13中的一者，使得可自由安装并拆卸。此外，对于佩戴自己眼镜的观察者而言，每一个外壳113均可通过安装构件19被安装至其眼镜的边撑部分中一者，由此可自由安装并拆卸。

此外，来自影像形成装置111A及111B的布线(例如，信号线及电源线)15经由边撑部13及耳件部14的内侧从耳件部14的末端向外伸出，并连接至控制装置(控制电路，控制部分)18。此外，每一个影像形成装置111A及111B分别包括耳机部分16，使得来自影像形成装置111A及111B每一者的用于耳机部分16的布线16’经由边撑部13及耳件部14的内侧从耳件部14的末端伸出至耳机部分16。具体而言，用于耳机部分的布线16’从耳件部14的末端伸出并绕至外耳的后方以到达耳机部分16。上述构造提供了整洁的头部安装型显示器，其耳机部分16及引线16’的设置不会给人凌乱感。

成像装置17通过适当的安装构件(未示出)被安装至前部11的中心部分11’。成像装置17包括固态成像装置及透镜(未示出)。来自成像装置17的信号经由从成像装置17伸出的引线(未示出)被传输至影像形成装置111A。

以下将对示例1中的头部安装型显示器的光学位置调整方法进行描述。应当注意，在组装头部安装型显示器期间、或者定期或不定期地为该光学调整方法执行以下任务。

即，被供应至构成影像显示装置(示例1中的用于左眼和右眼的两个影像显示装置100，200，300，400或500)中至少一者的影像形成装置111A及111B的第一影像信号(输入影像信号或输入影像数据)受到控制。具体而言，作为第一影像信号的用于允许显示某种测试图案的影像信号(输入影像信号或输入影像数据)以有线或无线方式被传输至控制装置18。然后，控制装置18处理用于影像显示的第一影像信号，并且通过影像形成装置111A及111B生成影像。该影像经由光学系统112或254以及光学装置120，320或520最终到达佩戴头部安装型显示器的作业员40的眼部。测试图案例如是水平、竖直及倾斜延伸线的组合。

然后，作业员40通过控制装置18(具体而言，利用设置在控制装置18上的开关(未示出))使由用于左右眼的影像显示装置100，200，300，400或500显示的影像水平及竖直移动，或使其旋转，由此使得影像例如在无穷远位置(或希望位置)处彼此叠置。换言之，影像水平或竖直运动，或旋转，使得图21B中的位置“C”处于无穷远位置(或希望位置)。因此，通过管理设置在控制装置18上的开关来控制第一影像信号。换言之，显示位置校正信号通过控制装置18生成，并被增加至第一影像信号。

图9A示意性地示出由用于左右眼的影像显示装置100，200，300，400或500显示的影像例如在无穷远位置(或希望位置)处彼此水平偏离的情况。图9B示意性示出影像彼此竖直偏离的情况。图9C示意性示出影像因彼此相对旋转而彼此偏离的情况。这里，图9A至图9C右侧的视图示出由用于右眼的影像显示装置100，200，300，400或500显示的影像，而图9A至图9C左侧的视图示出由用于左眼的影像显示装置100，200，300，400或500显示的影像。此外，图9A至图9C右侧的视图中的虚线示出由用于左眼的影像显示装置100，200，300，400或500显示的影像被叠置在由用于右眼的影像显示装置100，200，300，400或500显示的影像上的情况。

这里，为了水平移动测试图案，仅需控制装置18生成显示位置校正信号，其适于基于第一影像信号将影像的水平位置沿正向或负向改变i个像素。可替代地，仅需控制装置18生成适于将水平同步信号正时沿正向或负向改变i个像素的信号。另一方面，为了竖直地移动测试图案，仅需控制装置18生成显示位置校正信号，其适于基于第一影像信号将影像的竖直位置沿正向或负向改变j个像素。可替代地，仅需控制装置18生成适于将竖直同步信号正时沿正向或负向改变j个像素的信号。换言之，可通过延迟或提前影像存储器的读取位置来移动测试图案。可替代地，可通过改变竖直及水平同步信号正时来移动测试图案。此外，为了旋转测试图案，仅需控制装置18生成适于基于公知方法来旋转影像的显示位置校正信号。

然后，在控制装置18中存储在由用于左右眼的影像显示装置100，200，300，400或500显示的影像于无穷远位置(或希望位置)处被叠置时获得的显示位置校正信号，作为显示位置控制信号。可以通过利用设置在控制装置18上的按钮(未示出)来执行这些任务。在构成影像显示装置100，200，300，400或500中至少一者的光学装置120，320或520上显示的影像受到控制，由此对由影像显示装置100，200，300，400或500显示的两个影像的相互位置进行调整。

然后，基于显示位置校正信号获得的显示位置控制信号被存储在控制装置(控制电路或控制部分)18中。例如通过文本数据再现装置51或影像数据/文本数据再现装置51’再现的第二影像信号(例如，文本数据)以无线方式经由文本数据无线传输装置52传输至控制装置18。然后，由控制装置18对第二影像信号进行处理以用于影像显示。换言之，控制装置18将显示位置控制信号增加至第二影像信号。因此，在构成影像显示装置100，200，300，400或500中至少一者的光学装置120，320或520上显示的影像(基于第二影像信号的各种影像)的位置可以被控制，使得由用于左右眼的影像显示装置100，200，300，400或500显示的影像于无穷远位置(或希望位置)处被叠置。

此外，基于从头部安装型显示器至目标的距离来对供应至构成影像显示装置(示例1中用于左右眼的两个影像显示装置100，200，300，400或500)中至少一者的影像形成装置111A或111B的第二影像信号(输入影像信号或输入影像数据)进行控制，由此对应于从头部安装型显示器至目标的距离来对辐辏角进行调整。

这里，除了供应至影像形成装置111A或111B的影像信号(第二影像信号)之外，从头部安装型显示器至目标的距离信号也从外部设备被传输至头部安装型显示器。图10A示出了上述信号格式的概念性示图。然后，仅需控制装置18生成适于基于距离信息来将基于第二影像信号的影像的水平位置沿正向或负向改变k个像素的信号。应当注意，仅需预先检查当影像的水平位置改变一个像素时辐辏角或虚像距离改变的程度，并且在控制装置18中存储两者之间的关系。应当注意，该信号以及三个显示位置控制信号(即，适于沿正向或负向将影像的水平位置改变i个像素的信号、适于沿正向或负向将影像的竖直位置改变j个像素的信号以及适于旋转影像的信号)被增加并被传输至影像形成装置111A或111B。因此，可以基于距离信息(或水平运动)来主动地移动影像，由此能够将虚像布置在希望的位置。

可替代地，头部安装型显示器还可包括距离测量装置，其适于测量从头部安装型显示器至目标的距离，由此可从距离测量装置获得距离信息。例如，仅需使用具有自动对焦功能的成像装置(具有被动距离测量装置的成像装置)作为成像装置17以用于距离测量装置。可替代地，按钮或开关可被设置在控制装置18上以手动地设定从头部安装型显示器。

参考图10B，以下将描述对应于从头部安装型显示器至目标的距离来调整辐辏角的情况。这里，“a”是基于第二影像信号由影像显示装置显示的影像(文本)的虚像距离，而“α”是此时对于影像的辐辏角。此外，“γ”是当虚像位置从虚像距离“a”移动远离了距离“c”时对于影像的辐辏角，而“β”是当虚像位置移动接近了距离“b”时对于影像的辐辏角。这里，假定：

D＝61.5mm并且

a＝4000mm，则

α＝53分(53′)。

影像形成装置中的一个像素被界定为三分(3′)。这里，如果影像显示位置从预定位置水平并向内移动一个像素，则

β＝56分(56′)，并且

b＝225mm。另一方面，如果影像显示位置从预定位置水平并向外移动一个像素，则

γ＝50分(50′)，并且

c＝228mm。此外，假定a＝8000mm，则将影像移动一个像素可使虚像距离移动约1m。

如上所述，可以通过从预定位置水平移动影像显示位置来调整辐辏角。换言之，通过不仅使用显示位置控制信号，还使用辐辏角控制信号来对被供应至构成用于左右眼的两个影像显示装置100，200，300，400或500的影像形成装置111A或111B的第二影像信号进行控制，由此能够对应于从头部安装型显示器至目标的距离来精确地调整辐辏角。这使得目标与观察者(观众)40之间的距离与由影像显示装置所显示的影像(例如，文本)的虚像距离一致或尽可能接近，由此允许观看目标的观察者(观众)40可自然地观看由影像显示装置所显示的影像而无需显著改变焦点。

应当注意，如更早所述的控制上述第一影像信号大致可提供与以上所述相同的影像变化，由此使得能够确定显示位置控制信号。

除了供应至影像显示装置的影像信号(第二影像信号)之外，还将在光学装置上显示的影像的亮度信号从外部设备传输至头部安装型显示器，由此可提高显示的影像的可见性。可替代地，头可安装型显示器还可包括光接收传感器，由此可基于由光接收传感器获得的环境(头部安装型显示器或目标所处的环境)的亮度信息来控制将在光学装置上显示的影像的亮度。具体而言，光接收传感器的示例包括光电二极管以及结合在成像装置17中的用于曝光测量的光接收元件。

当例如在剧场使用该头部安装型显示器时，仅需在头部安装型显示器上显示用于说明戏剧等的内容、进展、背景及其他信息的说明性文本。但是，虚像距离必须是希望的距离。换言之，取决于观察者所处的位置，目标与观察者(观众)之间的距离以及由影像显示装置所显示的影像(例如，文本)的虚像距离发生变化。因此，需要取决于观察者的位置来对虚像距离进行优化。但是，在示例1中的头部安装型显示器中，对应于从头部安装型显示器至目标的距离对辐辏角进行了优化，由此取决于观察者的位置对虚像距离进行了优化。此外，存在希望取决于场景来改变虚像距离的情况。在此情况下，可通过将从头部安装型显示器至目标的距离信息从外部设备传输至头部安装型显示器来方便地改变虚像距离。

可替代地，观察者(使用者)可设定希望的虚像距离或位置。具体而言，开关或按钮被设置在控制装置18上。观察者可通过自己控制开关或按钮来将虚像布置在希望的距离或位置处。例如，如果背景发生变化，则可以根据希望来改变虚像距离或位置。上述任务仅需例如在对目标进行观看期间适当的执行，并且可通过观察者来执行，并且上述任务被具体设置为使得控制装置18将辐辏角控制信号增加至第二影像信号。这例如允许观察者有效地读取诸如字幕的文本而无需显著改变其视线。此外，能够方便且同时显示适用于各个观察者的字幕或其他信号(例如，不同语言的字幕及其他信息)。

这里，第二影像信号是数字数据并且在被显示之前预先准备。仅需设置影像显示位置使其不会阻碍对目标的观察即可。另一方面，具体而言，例如基于预定进度表或时间布署或根据目标的进度、并且在结合在文本数据再现装置51或影像数据/文本数据再现装置51’中的计算机(未示出)的控制下，通过将第二影像信号从文本数据无线传输装置52传输至控制装置18来实现影像显示。

在示例1中的头部安装型显示器中，如果第二影像信号不仅包括文本数据，还包括与要显示的文本相关的亮度数据及色度数据，则能够基于文本的背景来主动防止诸如字幕的文本变得难以视觉辨认。应当注意，亮度数据的示例包括透过影像显示装置观察的包含目标(例如，字符及背景)的预定区域(例如，与舞台底部的三分之一对应的区域)的亮度的亮度数据。另一方面，色度数据的示例包括透过影像显示装置观察的包含目标的预定区域的色度的色度数据。具体而言，除非例如透过透视光学装置观察到的屏幕或舞台的亮度与在光学装置上显示的文本的亮度及颜色之间的平衡落入给定范围，否则会难以以适当的方式观察字幕、屏幕及舞台等。但是，示例1中的头部安装型显示器可改变要显示的文本的亮度及颜色以与屏幕及舞台等匹配，由此使文本便于通过视觉辨识。换言之，能够主动地防止例如用于对由观察者(观众)观察到的目标进行说明的文本由于文本的背景变得难以通过视觉进行识别。然后，当例如使用示例1中的头部安装型显示器来观看戏剧时，仅需在影像显示装置100，200，300，400或500上显示与目标相关的文本(例如，与戏剧的幕后情况及背景相关的说明性文本，与角色及角色的的对话相关的说明性文本)。具体而言，例如仅需通过作业员的控制或例如在计算机的控制下将文本数据传输至影像显示装置100，200，300，400或500来在影像显示装置100，200，300，400或500上显示文本。

此外，据称固定的虚像位置会导致眼部疲劳。其原因在于固定的焦点会导致眼球的活动减少。因此，适当地改变虚像距离或移动虚像位置可有效地降低眼部疲劳。换言之，可随时间改变由两个光学装置形成的虚像的位置或从两个光学装置至由两个光学装置形成的虚像的距离(虚像距离)。具体而言，例如仅需在影像形成装置上每五分钟将影像的水平位置沿正向改变两个像素例如达一分钟时长，然后使影像恢复至其原始位置。

如上所述，示例1中的方法对被供应至构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置的第一影像信号进行控制，由此对在构成影像显示装置中至少一者的光学装置上显示的影像的位置进行控制，由此调整两个影像的相互位置。这使得例如在制造双目可视式头部安装型显示器期间能够方便地以光学方式调整用于左右眼的两个影像显示装置，即，方便地调整两个影像显示装置的光学位置以提供希望的影像。

[示例2]

示例2是示例1中的影像显示装置的改变示例。如图11及图13(其分别示出下述示例2及示例4中的头部安装型显示器的影像显示装置200及400的概念图)所示，影像形成装置211包括具有第二构造的影像形成装置。换言之，影像形成装置211包括光源251以及适于对从光源251发出的平行光束进行扫描的扫描部分253。具体而言，影像形成装置211包括光源251、准直光学系统252、扫描部分253以及中继光学系统254。准直光学系统252将从光源251发出的光成形为平行光束。扫描部分253对从准直光学系统252发出的平行光束进行扫描。中继光学系统254对由扫描部分253扫描的平行光束进行中继并出射。应当注意，影像形成装置211整体被容纳在外壳213中(图11及图13中点划线所示)。外壳213具有开口(未示出)，使得光从中继光学系统254经由开口发出。每个外壳213均通过安装构件19被安装至边撑部13中一者。

光源251包括适于发出白色光的发光元件。从光源251发出的光进入整体具有正光功率的准直光学系统252。光以平行光束的形式从准直光学系统252发出。这些平行光束被全反射镜256反射，然后被扫描部分253水平及竖直扫描以形成一种二维影像，由此生成虚像(像素的数量例如可与示例1中相同)。扫描部分253包括作为二维可旋转微镜的MEMS，其能够以二维方式扫描入射平行光束。来自虚像素的光穿过中继光学系统(平行光束出射光学系统)254，随后，被成形为平行光束的光通量进入光学装置120。中继光学系统254包括公知的中继光学系统。

适于接收通过中继光学系统254被成形为平行光束的光通量、在其中对其进行导引并将其出射的光学装置120具有与示例1中描述的光学装置相同的构造及结构。因此，省略对其的详细描述。另一方面，除了上述区别外，示例2中的头部安装型显示器具有与示例1中相同的构造及结构。因此，将省略对其的详细描述。

[示例3]

示例3也是示例1中的影像显示装置的改变示例。图12A示出了示例3中头部安装型显示器的影像显示装置300的概念图。图12B示出了示意性剖视图，以放大的方式示出了反射式体积全息衍射光栅的一部分。在示例3中，影像形成装置111包括具有如示例1中的第一构造的影像形成装置。另一方面，除了第一及第二偏转部分的构造及结构不同之外，光学装置320具有与示例1中的光学装置120相同的基本构造及结构。

在示例3中，第一及第二偏转部分被设置在光导板321的前表面(具体而言，光导板321的第二表面323)上。第一偏转部分使光导板321上的入射光衍射，并且第二偏转部分使已经在光导板321内通过全反射传播的光多次衍射。这里，第一及第二偏转部分每一者均包括衍射光栅元件，具体指反射型衍射光栅元件，更具体指反射式体积全息衍射光栅。在以下描述中，为了方便，将包括反射式体积全息衍射光栅的第一偏转部分称为“第一衍射光栅构件330”，为了方便，将包括反射式体积全息衍射光栅的第二偏转部分称为“第二衍射光栅构件340”。

在下述示例3或示例4中，第一及第二衍射光栅构件330及340每个均包括单层衍射光栅。应当注意，用于一个波长范围(或波长)的干涉条纹被形成在由光敏聚合材料制成的各个衍射光栅上。通过现有方法形成干涉条纹。形成在衍射光栅层(衍射光学元件)上的干涉条纹之间的间距恒定。干涉条纹为线状，并平行于Z轴。应当注意，第一及第二衍射光栅构件330及340的轴线平行于X轴，并且其法线平行于Y轴。

图12B示出了以放大方式示出反射式体积全息衍射光栅的示意性部分剖视图。具有倾斜角φ的干涉条纹形成在反射式体积全息衍射光栅上。这里，术语“倾斜角φ”指在反射式体积全息衍射光栅的表面与干涉条纹之间形成的角度。干涉条纹以从反射式体积全息衍射光栅的内侧向表面的方式形成在反射式体积全息衍射光栅上。干涉条纹满足布拉格条件。这里，术语“布拉格条件”指满足等式(A)的条件。在等式(A)中，m是正整数，λ是波长，d是光栅表面间距(分别包括干涉条纹的虚拟平面之间沿法向的间距)，而Θ是干涉条纹上的光的入射角的补角。此外，当光以入射角ψ进入衍射光栅构件时，Θ、倾斜角φ以及入射角ψ之间的关系由等式(B)示出。

m·λ＝2·d·sin(Θ)        (A)

Θ＝90°-(φ+ψ)            (B)

如上所述，第一衍射光栅构件330被设置(接合至)在光导板321的第二表面323上。第一衍射光栅构件330使入射在光导板321上的平行光束反射或衍射，使得入射平行光束在光导板321内被全反射。此外，第二衍射光栅构件340多次使已经通过全反射在光导板321内传播的平行光束反射或衍射，并使光束仍然以平行光束的形式从光导板321的第一表面322出射。

光导板321使已经在其内通过全反射传播的平行光束出射。此时，因为光导板321较薄且因为光导板321中的光路较长，故取决于视角，在到达第二衍射光栅构件340之前平行光束全反射的次数有所不同。具体而言，在入射在光导板321上的平行光束中，以偏向接近第二衍射光栅构件340的方向的角度入射的那些光束的反射次数少于以在偏向远离第二衍射光栅构件340的方向的角度入射的那些光束的反射次数。其原因在于，以偏向接近第二衍射光栅构件340的方向的角度入射在光导板321上并被第一衍射光栅构件330衍射或反射的平行光束相较于以偏向相反方向的角度入射在光导板321上的平行光束而言在光导板321内行进期间击中光导板321的内表面时与光导板321的法线形成更小的角度。此外，形成在第二衍射光栅构件340中的干涉条纹的形状与形成在第一衍射光栅构件330中的干涉条纹的形状相对于与光导板321的轴线垂直的虚拟平面而言对称。

下述示例4中的光导板321具有与上述光导板321相同的构造及结构。除了前述区别之外，示例3中的头部安装型显示器具有与示例1中相同的构造及结构。因此，将省略对其的详细描述。

[示例4]

示例4是示例3中影像显示装置的改变示例。图13示出了示例4中头部安装型显示器的影像显示装置的概念性视图。每个影像显示装置400所具有的光源251、准直光学系统252、扫描部分253、平行光束出射光学系统(中继光学系统)254以及其他部件具有与示例2中的对应部分(具有第二构造的影像形成装置)相同的构造及结构。另一方面，示例4中的光学装置320具有与示例3中的光学装置相同的构造及结构。除了上述区别之外，示例4中的头部安装型显示器具有与示例1及2相同的构造及结构。因此，省略对其的详细描述。

[示例5]

示例5是示例1至4中影像显示装置的改变示例。图14A及图14B示出了构成示例5中的头部安装型显示器的影像显示装置的光导板及其他部件的设置的概念图。图15示出了从侧向观察的示例5中的头部安装型显示器的示意图。

在示例1至4中，从影像形成装置111或211的中心出射并穿过位于影像形成装置一侧的光学系统112或254的节点的中心光束CL被设计成垂直地击中图2所示影像显示装置100或300中的光导板121或321。换言之，中心光束CL被设计以零入射角进入光导板121或321。在此情况下，显示的影像的中心与光导板121或321的第一表面122或322的垂直方向重合。

换言之，在以影像显示装置100为代表的影像显示装置中，从位于准直光学系统112的光轴中的影像形成装置111的中心发出的中心光束CL被准直光学系统112首先转换为适当的平行光束，然后垂直地进入图2所示光导板121的第一表面(入射表面)122。然后，光束沿传播方向A前进，同时通过第一偏转部分130在第一及第二表面122与123之间被全反射。然后，中心光束CL被第二偏转部分140反射或衍射，从光导板121的第一表面122垂直地出射，由此到达观察者(观众)的眼部41。

为了防止在可透视的头部安装型显示器中光学装置120，320或520阻碍观察者(观众)对水平布置目标的观察，优选地是光学装置120，320或520应当被设置略微低于观察者的水平视线。在此情况下，影像显示装置100或300整体被设置为低于观察者的水平视线。此外，在上述构造中，影像显示装置100整体必须如图20所示以角度θ倾斜。因为相对于眼镜型框架用于佩戴在观察者头部上的安装部分(边撑部分)的关系，这会导致对影像显示装置100可倾斜的角度θ构成限制，或导致较低的设计自由度。因此，还优选的是影像显示装置应当允许具有较高自由度的设置方式并提供较高的设计自由度。

在示例5中，中心光束CL与XY平面以零度之外的其他角度θ相交。此外，中心光束CL被包含在YZ平面中。此外，在下述示例5或示例6中，光学系统112或254的光轴被包含在YZ平面内，并以零度之外的角度(并更具体而言，以角度θ)与XY平面相交(见图14A及图14B)。此外，在下述示例5或示例6中，假定XY平面与水平面一致，则中心光束CL与XY平面相交的角度θ为仰角。换言之，中心光束CL从同一平面下方朝向XY平面前进以击中同一平面。然后，XY平面与竖直面以零度之外的角度(具体而言，以角度θ)相交。

在示例5中，θ是5度。具体而言，中心光束CL(图15中虚线所示)被包含在水平面内。然后，光学装置120，320或520相对于竖直面倾斜了角度θ。换言之，光学装置120，320或520相对于水平面倾斜了(90-θ)的角度。此外，从光学装置120，320或520发出的中心光束CL’(图15中点划线所示)相对于水平面倾斜了角度2θ。换言之，当观察者沿水平方向观看处于无穷远位置处的目标时，从光学装置120，320或520发出并进入观察者的眼部的中心光束CL’形成俯角θ’(＝2θ)(参见图15)。在中心光束CL’与光学装置120，320或520的法线之间形成的角度是θ。在图14A或下述图16A中，由O’来表示从光学装置120，320或520发出的中心光束CL’的位置，并且分别由X’，Y’及Z’轴来表示穿过O’并且平行于X，Y及Z轴的轴线。

在示例5中的影像显示装置中，中心光束CL与XY平面以零度之外的角度(θ)相交。这里，从光学装置发出并进入观察者(观众)的眼部的中心光束CL’形成俯角θ’，其中满足以下关系式：

θ’＝2θ

另一方面，在图20所示的示例中，影像显示装置整体需要倾斜角度θ″以提供相同的俯角。这里，θ″与θ之间满足以下关系式：

θ″＝2θ

因此，在图20所示的示例中，光学装置必须相对于竖直轴倾斜2θ。另一方面，在示例5中，仅需相对于竖直轴将光学装置倾斜θ并保持影像形成装置水平。因此，对要将影像显示装置安装至眼镜型框架的安装部分的角度的限制并不严格，因此提供了较高的设计自由度。此外，相较于图20所示的示例，光学装置相对于竖直表面倾斜较小，因此使得外部光不太可能被光学装置反射进入观察者(观众)的眼部。由此提供了较高品质的影像显示。

除了上述区别之外，示例5中的头部安装型显示器具有与示例1至4中相同的构造及结构。因此，省略对其详细描述。

[示例6]

示例6是示例5中影像显示装置的改变示例。图16A及图16B是构成示例6中影像显示装置的光导板及其他部件的设置的概念图。这里，在示例6中，光学系统(平行光束出射光学系统或准直光学系统)112的光轴平行于YZ及XY平面，并穿过影像形成装置111的中心之外的其他位置。得益于上述构造，中心光束CL被包含在YZ平面中并以仰角θ与XY平面相交。除了上述区别，示例6中的头部安装型显示器具有与示例1至5中相同的构造及结构。因此，省略其详细描述。

[示例7]

示例7也是示例1中影像显示装置的改变示例。图17示出了从前方观察的示例7中的头部安装型显示器的示意图。图18示出从上方观察的示例7中的头部安装型显示器的示意图。

在示例7中，光学装置520每个均包括适于接收从影像形成装置111A或111B发出的光并向观察者40的眼部41发出光的半透反射镜。应当注意，从影像形成装置111A或111B发出的光在诸如玻璃板或塑料板的透明构件521内传播并进入光学装置520(半透反射镜)。但是，可替代地，从影像形成装置111A或111B发出的光可传播进入空气并进入光学装置520(半透反射镜)。可替代地，可以使用在示例2中描述的影像形成装置211作为影像形成装置。

每个影像形成装置111A及111B例如被螺纹紧固至前部11。此外，透明构件521被安装至每个影像形成装置111A及111B，并且光学装置520(半透反射镜)被安装至各个透明构件521。除了上述区别，示例7中的头部安装型显示器具有与示例1至6中相同的构造及结构。因此，省略对其的详细描述。

[示例8]

示例8与根据第三及第四实施例的头部安装型显示器的光学位置调整方法相关。图19示出了从上方观察的示例8中头部安装型显示器的示意图，用于说明头部安装型显示器的光学位置调整方法。

在示例8中，利用成像装置(相机)61A及61B拍摄在光学装置120，320或520上显示的影像。由成像装置61A及61B拍摄的影像例如在图9A，9B或9C中示出。然后，确定由成像装置61A及61B获得的影像与基准位置的偏移。

这里，术语“基准位置”指在假定影像形成装置111或211被安装至正确位置的情况下、当利用相关成像装置(相机)61A及61B拍摄在光学装置120，320或520上显示的预定影像时、成像装置(照相机)61A及61B的获得图像位置。可通过向控制装置18传输起用于引起显示某种测试图案的第一影像信号作用的影像信号(输入影像信号或输入影像数据)、在控制装置18中处理第一影像信号以用于影像显示并在影像形成装置中生成影像，来获得预定影像。如果影像形成装置111或211被安装至错误位置，则当利用成像装置(相机)61A及61B拍摄在光学装置120，320或520上显示的预定影像时，成像装置(相机)61A及61B所获得的获得影像位置会与基准位置偏移。

可通过控制装置18或连接至控制装置18的外部电脑来执行适于消除偏移的任务。为了消除偏移，对供应至构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置111或211的第一影像信号进行控制，由此对示例1中两个影像的相互位置进行调整。换言之，确定显示位置校正信号以消除偏移。具体而言，作业员控制控制装置18上的开关或按钮以水平及竖直移动测试图案并使其旋转，由此将影像层叠在基准位置处。然后，在影像层叠在基准位置上时，仅需基于水平、竖直及旋转运动来发现并确认显示位置校正信号。可替代地，如果通过计算机确定了影像相对于基准位置的水平、竖直及旋转偏移，则这些偏移将用作适于将影像层叠至基准位置处的显示位置校正信号。然后，该显示位置校正信号被存储在控制装置中作为显示位置控制信号。

除了以上描述，示例8中头部安装型显示器的光学位置调整方法与示例1中的大致相同。因此，省略对其的详细描述。另一方面，示例8中的头部安装型显示器的构造及结构仅需与示例1至7中描述的相同。因此，省略对其的详细描述。

[示例9]

示例9是示例8中影像显示装置的改变示例。在示例9中，当通过成像装置61A及61B对设置在两个光学装置120，320或520预定前方位置处的目标进行成像时，基准位置被设定为成像装置61A及61B的对象成像位置。具体而言，例如将在图9C左侧示出的十字图形设置在两个光学装置120，320或520前方例如4m处作为对象。另一方面，将预定影像(十字图形)显示在两个光学装置120，320或520上。这里，预定影像的虚像距离例如也被设定为4m。换言之，起引起显示某种测试图案的第一影像信号作用的影像信号(输入影像信号或输入影像数据)被传输至控制装置18并被控制装置18处理用于影像显示，由此在影像形成装置上显示预定影像。同时，在光学装置120，320或520上显示的预定影像被相关的成像装置(照相机)61A及61B拍摄，由此获得对象成像位置。

然后，供应至构成影像显示装置中至少一者的影像形成装置111或211的第一影像信号被控制装置18或连接至控制装置18的外部计算机控制，使得通过拍摄对象而获得的影像与在光学装置120，320或520上显示的影像相互重合，换言之，使得对象成像位置与获得图像位置重合，由此如示例8中对两个影像的相互位置进行调整。换言之，通过执行相同任务并遵循示例8描述的相同方法来确定适于消除偏移的显示位置校正信号。然后，将该显示位置校正信号存储在控制装置中作为显示位置控制信号。

尽管已经如上基于优选实施例对本发明进行了描述，但本发明并不限于此。头部安装型显示器及影像显示装置的构造及结构及是示例性质，可对其进行适当的改变。例如，可使用浮雕型全息图(surface relief hologram)(参见美国专利公开号20040062505A1)作为光导板。示例3或4中的光学装置320可包括透射型衍射光栅元件。可替代地，第一及第二偏转部分中的一者可包括反射型衍射光栅元件，而另一者可包括透射型衍射光栅元件。可替代地，可以使用闪耀(blazed)反射型衍射光栅元件作为衍射光栅元件。

本申请包含于2010年4月8日向日本专利局递交的日本在先专利申请JP 2010-089494中揭示的相关主题，通过引用将其全部内容包含在本说明书中。

本领域的技术人员可以理解，在不脱离所附权利要求的范围或其等同范围的前提下，取决于设计要求及其他因素，可以进行各种不同的改变、组合、子组合以及替换。

Claims (20)

1.一种头部安装型显示器的光学位置调整方法，所述头部安装型显示器包括：

(a)眼镜型框架，其佩戴在观察者的头部上，以及

(b)用于左眼和右眼的两个影像显示装置，其安装至所述框架，并且

每个所述影像显示装置均包括

(A)影像形成装置，以及

(B)光学装置，其适于对从所述影像形成装置出射的光进行接收、导引和出射，

其中，所述光学位置调整方法包括以下步骤：

对向构成所述影像显示装置中至少一者的所述影像形成装置供应的影像信号进行控制，由此对在构成所述影像显示装置中至少一者的所述光学装置上显示的影像的位置进行控制，并对两个影像的相互位置进行调整。

2.一种头部安装型显示器的光学位置调整方法，所述头部安装型显示器包括：

(a)眼镜型框架，其佩戴在观察者的头部上，以及

(b)用于左眼和右眼的两个影像显示装置，其安装至所述框架，并且

每个所述影像显示装置均包括

(A)影像形成装置，以及

(B)光学装置，其适于对从所述影像形成装置出射的光进行接收、导引和出射，

其中，所述光学位置调整方法包括以下步骤：

利用相关成像装置来拍摄在各个光学装置上显示的影像；

确定由各个所述成像装置获得的影像相对于基准位置的偏移；并且

为消除所述偏移、对向构成所述影像显示装置中至少一者的所述影像形成装置供应的影像信号进行控制，并对两个影像的相互位置进行调整。

3.根据权利要求2所述的头部安装型显示器的光学位置调整方法，其中

所述基准位置是当位于所述两个光学装置的前方给定位置处的物体通过所述成像装置成像时获得的、所述物体在所述成像装置中的成像位置。

4.根据权利要求1所述的头部安装型显示器的光学位置调整方法，其由

通过在构成所述影像显示装置中至少一者的所述光学装置上显示的影像的水平移动、竖直移动以及旋转的任意组合来实现对所述两个影像的所述相互位置的调整。

5.根据权利要求4所述的头部安装型显示器的光学位置调整方法，其中

所述光学装置是可透视的。

6.一种头部安装型显示器的光学位置调整方法，所述头部安装型显示器包括：

(a)眼镜型框架，其佩戴在观察者的头部上，以及

(b)用于左眼和右眼的两个影像显示装置，其安装至所述框架，并且

每个所述影像显示装置均包括

(A)影像形成装置，以及

(B)光学装置，其适于对从所述影像形成装置出射的光进行接收、导引和出射，

其中，所述光学位置调整方法包括以下步骤：

对向构成所述影像显示装置中至少一者的所述影像形成装置供应的影像信号进行控制，由此对在构成所述影像显示装置中至少一者的所述光学装置上显示的影像的位置进行控制，并对两个影像的相互位置进行调整；并且

基于从所述头部安装型显示器至目标的距离，进一步对向构成所述影像显示装置中至少一者的所述影像形成装置供应的所述影像信号进行控制，由此与从所述头部安装型显示器至所述目标的距离对应地对辐辏角进行调整。

7.一种头部安装型显示器的光学位置调整方法，所述头部安装型显示器包括：

(a)眼镜型框架，其佩戴在观察者的头部上，以及

(b)用于左眼和右眼的两个影像显示装置，其安装至所述框架，并且

每个所述影像显示装置均包括

(A)影像形成装置，以及

(B)光学装置，其适于对从所述影像形成装置出射的光进行接收、导引和出射，

其中，所述光学位置调整方法包括以下步骤：

利用相关成像装置来拍摄在各个光学装置上显示的影像；

确定由各个所述成像装置获得的影像相对于基准位置的偏移；

为消除所述偏移、对向构成所述影像显示装置中至少一者的所述影像形成装置供应的影像信号进行控制，并对两个影像的相互位置进行调整；并且

基于从所述头部安装型显示器至目标的距离，进一步对向构成所述影像显示装置中至少一者的所述影像形成装置供应的所述影像信号进行控制，由此与从所述头部安装型显示器至所述目标的距离对应地对辐辏角进行调整。

8.根据权利要求7所述的头部安装型显示器的光学位置调整方法，其中

所述基准位置是当位于所述两个光学装置的前方给定位置处的物体通过所述成像装置成像时获得的、所述物体在所述成像装置中的成像位置。

9.根据权利要求6所述的头部安装型显示器的光学位置调整方法，其中

通过在构成所述影像显示装置中至少一者的所述光学装置上显示的影像的水平移动、竖直移动以及旋转的任意组合来实现对所述两个影像的所述相互位置的调整。

10.根据权利要求9所述的头部安装型显示器的光学位置调整方法，其中

所述光学装置是可透视的。

11.根据权利要求10所述的头部安装型显示器的光学位置调整方法，其中

除了供应至所述影像形成装置的所述影像信号之外，还从外部设备向所述头部安装型显示器传输从所述头部安装型显示器至所述目标的距离信息。

12.根据权利要求10所述的头部安装型显示器的光学位置调整方法，其中

所述头部安装型显示器还包括距离测量装置，所述距离测量装置适于对从所述头部安装型显示器至所述目标的距离进行测量，由此通过所述距离测量装置获得所述距离信息。

13.根据权利要求12所述的头部安装型显示器的光学位置调整方法，其中

除了供应至所述影像形成装置的所述影像信号之外，还从外部设备向所述头部安装型显示器传输要在所述光学装置上显示的影像的亮度信号。

14.根据权利要求12所述的头部安装型显示器的光学位置调整方法，其中

所述头部安装型显示器还包括光接收传感器，由此基于通过所述光接收传感器获得的环境亮度信息来对要在所述光学装置上显示的影像的亮度进行控制。

15.根据权利要求6所述的头部安装型显示器的光学位置调整方法，其中

当基于从所述头部安装型显示器至所述目标的距离来对被供应至构成所述影像显示装置中至少一者的所述影像形成装置的所述影像信号进行进一步控制时，基于所述影像信号在所述光学装置上显示的影像由文本构成。

16.根据权利要求6所述的头部安装型显示器的光学位置调整方法，其中

由所述两个光学装置形成的虚像的位置随时间而发生变化。

17.根据权利要求6所述的头部安装型显示器的光学位置调整方法，其中

从所述两个光学装置至由所述两个光学装置形成的虚像的距离随时间而发生变化。

18.一种头部安装型显示器，包括：

用于左眼和右眼的两个影像显示装置，其中

每个所述影像显示装置均包括

(A)影像形成装置，以及

(B)光学装置，其适于对从所述影像形成装置出射的光进行接收、导引和出射，并且

由所述两个光学装置形成的虚像的位置随时间而发生变化。

19.一种头部安装型显示器，包括：

用于左眼和右眼的两个影像显示装置，其中

每个所述影像显示装置均包括

(A)影像形成装置，以及

(B)光学装置，其适于对从所述影像形成装置出射的光进行接收、导引和出射，并且

从所述两个光学装置至由所述两个光学装置形成的虚像的距离随时间而发生变化。

20.一种头部安装型显示器，包括：

用于左眼和右眼的两个影像显示装置，其中

每个所述影像显示装置均包括

(A)影像形成装置，以及

(B)光学装置，其适于对从所述影像形成装置出射的光进行接收、导引和出射，并且

所述影像形成装置上的影像的水平位置随时间而发生变化。

Images