CN104049926B - 图像显示装置和图像显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像显示装置和图像显示方法。该图像显示装置包括：显示图像的图像显示单元；安装单元，适于将图像显示单元安装到用户的头部或面部上；发电元件，被附接到一个或多个安装部位，所述安装部位包括图像显示单元或安装单元的外表面；以及控制单元，执行基于发电元件的发电量的控制。

Description

图像显示装置和图像显示方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月15日提交的日本在先专利申请JP2013-053740的权益，该专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本技术涉及在用户的头部或面部上安装并使用的图像显示装置以及图像显示方法，具体地，涉及一种具有发电功能的头部或面部安装式图像显示装置以及图像显示方法。

背景技术

可以由用户带到户外使用的诸如移动电话（例如，智能电话）、平板终端、电子书阅读器和手持音乐播放器的小型信息设备正在被广泛地使用。近年来，安装在头部或面部并用来观看图像的图像显示装置（即，头戴式显示器）也被广泛地使用。

头戴式显示器具有例如为左右眼中的每一个设置的图像显示单元，并且使用虚拟图像光学系统形成显示图像的放大的虚拟图像，从而使得用户可以观看到有真实感的图像。另外，当头戴式显示器被配置为当被安装到用户的头部时完全隔离外部世界时，在观看期间将增加沉浸感。另外，头戴式显示器还可以将不同的画面投影到左右眼，因此，当显示在左右眼之间具有视差的图像时，可以提供3D图像。

基本上，考虑到在没有电源的环境下的户外使用，小型信息设备使用诸如二次电池的蓄电元件作为主电源而被驱动。另外，由于二次电池的操作时间有限，所以许多用户携带手持充电器，以便在任何地方给电池充电。近年来，已经开发出了手持发电装置，其通过使用环境能量等发电在任何地方获得电力。能量收集中的能量源的例子包括：环境电磁波、太阳光、振动和热。

例如，提出一种移动电话，其中，太阳能电池被层叠并设置在导电按键板上，以使用光源和外部光来补偿二次电池的电力消耗（例如，参见日本未审专利申请公开No.2012-252715）。

在头戴式显示器的情况下，由于它在用户的头部或面部上安装和使用，因此从设计的角度来看，安装发电装置的位置受到限制。另外，假定用户与被安装的头戴式显示器一同移动，那么会担心发电量可能会根据环境改变而显著地改变，也就是说，发电装置可能不会稳定地供应电力。

发明内容

希望提供一种良好的头部或面部安装式图像显示装置以及良好的图像显示方法，该图像显示装置是在考虑到设计限制的情况下提供的并且能够根据环境变化而进行发电。

根据本技术的第一实施例，提供一种图像显示装置，包括：显示图像的图像显示单元；安装单元，该安装单元适于将图像显示单元安装到用户的头部或面部上；发电元件，该发电元件被附接到一个或多个安装部位，所述安装部位包括图像显示单元或安装单元的外表面；以及控制单元，该控制单元执行基于发电元件的发电量的控制。

根据本技术的第二实施例，在根据第一实施例的图像显示装置中，发电元件是以下的至少一种：基于硅的太阳能电池；基于CdTe的太阳能电池；色素增感型太阳能电池；基于硫化铁的太阳能电池；紫外线太阳能电池；红外线太阳能电池；使用通过无线电波（远电磁场）或近电磁场的电磁感应和静电感应中的至少一种来感应电力的元件（无线电波发电（使用远电磁场））；使用静电磁场的发电；以及无线馈电元件（包括磁谐振型、电磁感应型和电场耦合型）。原则上，在电力接收侧，在使用电磁场发电与无线馈电之间没有明确的不同。因此，在本说明书中，无线馈电被认为是专用于馈电侧的电力传输。从该观点来看，在使用电磁场发电的情况下，电力是使用这样的电磁场来感应的，该电磁场不是被形成用来传输电力，而是被自然地形成的。在无线馈电的情况下，意图用来馈电的电磁场在电力接收侧被拾取。

根据本技术的第三实施例，在根据第一实施例的图像显示装置中，图像显示单元以透视（see through）方式来显示图像，并且透明的第一发电元件被安装在图像显示单元的外表面的中央。

根据本技术的第四实施例，在根据第三实施例的图像显示装置中，半透明的第二发电元件被安装在图像显示单元的外表面的周边部分。

根据本技术的第五实施例，在根据第四实施例的图像显示装置中，柔性第三发电元件被安装在除了图像显示单元以外的安装部位。

根据本技术的第六实施例，在根据第五实施例的图像显示装置中，第一发电元件是紫外线或红外线太阳能电池，第二发电元件是色素增感型太阳能电池，并且第三发电元件是基于硅的太阳能电池。

根据本技术的第七实施例，在根据第五实施例的图像显示装置中，第一发电元件是紫外线或红外线太阳能电池，第二发电元件是刚性色素增感型太阳能电池，并且第三发电元件是柔性色素增感型太阳能电池。

根据本技术的第八实施例，在根据第一实施例的图像显示装置中，图像显示装置可以在功耗不同的多种工作模式下工作，并且还包括利用与各工作模式下的功耗对应的不同的发电方法的多个发电元件。

根据本技术的第九实施例，在根据第八实施例的图像显示装置中，提供第一发电元件、第二发电元件和第三发电元件，第一发电元件被用于为在所有工作模式下始终工作的系统操作馈电，第二发电元件被用于为仅在某些模式下工作的操作馈电，第三发电元件被用于为时钟馈电。

根据本技术的第十实施例，在根据第九实施例的图像显示装置中，第一发电元件是色素增感型太阳能电池，第二发电元件是基于硅的太阳能电池，并且第三发电元件是紫外线或红外线太阳能电池。

根据本技术的第十一实施例，在根据第一实施例的图像显示装置中，控制单元执行自适应控制以提高或最大化发电元件的发电量。

根据本技术的第十二实施例，在根据第十一实施例的图像显示装置中，提供利用不同发电方法的多个发电元件，并且控制单元控制所述多个发电元件的阻抗。

根据本技术的第十三实施例，在根据第十二实施例的图像显示装置中，控制单元执行最大功率点跟踪（MPPT）控制，从而使得在来自所述多个发电元件的电功率达到最大值时的输出电压下提取电流。

根据本技术的第十四实施例，在根据第十一实施例的图像显示装置中，提供使用电磁波进行发电的发电元件，图像显示装置还包括致动器，该致动器改变发电元件或装配在该发电元件中的诸如波导管或天线的能量转移机构的姿势，以帮助提高发电量，并且控制单元使用致动器来控制发电元件或能量转移机构的姿势，从而使得发电量相对于电磁波的入射角变成总是最大。

根据本技术的第十五实施例，在根据第十一实施例的图像显示装置中，图像显示装置可以在功耗不同的多种工作模式下工作，控制单元根据发电元件的发电量来切换图像显示装置的工作模式。

根据本技术的第十六实施例，在根据第十一实施例的图像显示装置中，提供利用不同发电方法的多个发电元件，并且控制单元通过根据发电量的变化切换发电元件来馈电。

根据本技术的第十七实施例，在根据第十一实施例的图像显示装置中，控制单元指导用户进行使发电元件的发电量增加或最大化的动作。

根据本技术的第十八实施例，在根据第十七实施例的图像显示装置中，控制单元允许示出增加或最大化发电元件的发电量的用户移动方向的图像被显示在图像显示单元上。

根据本技术的第十九实施例，在根据第十一实施例的图像显示装置中，提供使用特定频率的电磁波进行发电的发电元件，图像显示装置还包含频率转换单元，该频率转换单元转换到达发电元件的电磁波的频率，并且控制单元控制频率转换单元的频率转换，以增加或最大化发电元件的发电量。

根据本技术的第二十实施例，在根据第十一实施例的图像显示装置中，利用不同发电方法的多个发电元件被可替换地安装在一个安装部位。

根据本技术的第二十一实施例，在根据第十一实施例的图像显示装置中，利用不同发电方法的多个发电元件以叠加方式被可拆卸地安装在一个安装部位。

根据本技术的第二十二实施例，根据第一实施例的图像显示装置还包括使用图像显示单元的显示光进行发电的发电元件。

根据本技术的第二十三实施例，在根据第二十二实施例的图像显示装置中，图像显示单元包括传播显示光的导光板以及在导光板内部反射显示光的偏振滤光器，并且发电元件被插入在偏振滤光器中。

根据本技术的第二十四实施例，在根据第二十二实施例的图像显示装置中，图像显示单元包括对显示图像着色或者提高色纯度的滤色器，并且发电元件被插入在滤色器中。

根据本技术的第二十五实施例，在根据第二十二实施例的图像显示装置中，图像显示单元包括兼作对显示图像着色或者提高色纯度的滤色器的发电元件。

根据本技术的第二十六实施例，在根据第一实施例的图像显示装置中，控制单元基于发电元件的输出进行感测。

根据本技术的第二十七实施例，在根据第一实施例的图像显示装置中，发电元件由对可见光和红外侧具有敏感性的光电池形成，并且控制单元基于发电元件的红外侧的输出进行运动感测。

根据本技术的第二十八实施例，提供一种图像显示方法，包括：检测发电元件的发电量，该发电元件被安装在图像显示单元或安装单元中的至少一个中，该安装单元适于将该图像显示单元安装在用户的头部或面部上；以及基于发电量来控制设置有图像显示单元的图像显示装置。

根据本技术的实施例，可以提供一种优异的头部或面部佩戴式图像显示装置以及良好的图像显示方法，该图像显示装置是在考虑到设计的限制的情况下提供的并且可以根据环境变化而进行发电。

在根据本技术实施例的图像显示装置中，可以应用透明的发电元件，以在保持设计的同时提高发电元件的安装区域的自由度。透明的发电元件具有可着色性，并且可以以自由形状形成。因此，即使当其被布置在图像显示装置的主体的表面的一部分或整个表面上，也不会对设计造成破坏。

另外，由于发电元件和图像显示装置被控制为使得根据发电环境的变化而提高发电量，所以根据本技术实施例的图像显示装置可以根据环境变化对发电量的增加或减少作出响应。

使用基于稍后描述的实施例或附图的更详细的描述，本技术的其它目的、特征和优点将是清楚的。

附图说明

图1是示出从前面看到的安装有透射型头戴式图像显示装置的用户的示图；

图2是示出从上面看到的安装有图1中示出的图像显示装置的用户的示图；

图3是示出从前面看到的安装有遮光型头戴式图像显示装置的用户的示图；

图4是示出从上面看到的安装有图3中示出的图像显示装置的用户的示图；

图5是示出主要用于实现图像显示装置的显示功能的功能配置的例子的示图；

图6是示出在图像显示装置中安装发电元件的部位的示图；

图7是示出红外线发电元件、紫外线发电元件、基于硅的太阳能电池、色素增感型太阳能电池和无线电波发电机的发电量随时间的转变的示图；

图8是示出图像显示装置的电力系统的功能配置的示图；

图9是示出在透射型头戴式图像显示装置中的发电元件的布置例子的示图；

图10是示出图像显示装置的发电环境的示图；

图11是示出一个例子的示图，其中图像显示装置的主电源被分成多个系统并且针对每个系统设置采用不同发电方法的发电元件；

图12是示出安装在图像显示装置中的发电元件的姿势随着太阳的移动而改变的示图；

图13是示出安装有利用不同发电方法的多个发电元件的图像显示装置的配置例子的示图；

图14是示出由控制单元根据发电环境和发电状况切换工作模式的处理过程的流程图；

图15是示出根据发电环境的变化由电源管理单元切换用作主电源的发电元件的处理过程的流程图；

图16是示意性地示出适于通过图像显示装置来控制用户的动作的功能配置的示图；

图17是示出在以透视方式显示的用户视野的图像上以叠加方式显示的引导信息的示图；

图18是示出采用吸收频移的图像显示装置的电力系统的功能配置的示图；以及

图19是示意性地示出设置有发电元件的显示面板的横截面结构的示图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本技术的实施例。

A.装置的构成

图1示出根据本技术实施例的图像显示装置100的外观配置。图像显示装置100在用户的头部或面部上安装使用，以针对左右眼中的每只眼显示图像。在图1中示出的图像显示装置100是透射型，即，透视型，并且即使在图像显示期间，用户也可以透过图像观看到真实世界的风景（即，以透视方式）。因此，可以在真实世界的风景上以叠加的方式示出诸如AR图像的虚拟显示图像（例如，参见日本未审专利申请公开No.2011-2753）。由于显示图像不会从外部（即，对于其他人）被看到，因此在显示信息期间，容易获得私密性。

在图1中示出的图像显示装置100的主体中，每个均由透明光导单元形成的虚拟图像光学单元101L和101R被定位成分别与用户的左右眼相对，并且要由用户观察的图像（未示出）被显示在虚拟图像光学单元101L和101R的内部。

虚拟图像光学单元101L和101R由支架102支撑。用于周围图像（用户的视野）的输入的外部照相机512被安装在支架102的大致中央处。外部照相机512可以捕获例如用户视线方向上的风景的图像。更优选地，外部照相机512被配置为包括用以使用视差信息来获取周围图像的三维信息的多个照相机。

麦克风103L和103R与支架102的左右两端相邻地安装。麦克风103L和103R相对于彼此对称地设置，这样，只有被定位在中央的语音（用户的语音）被识别，从而能够与环境噪音和其他人讲话的语音分离，由此，例如可以在通过语音输入的操作期间防止误操作。

图2示出从上面看到的安装在用户上的图像显示装置100。如图2所示，针对左眼和右眼显示图像的显示面板104L和104R分别被设置在图像显示装置100的左右两端。显示面板104L和104R中的每个由诸如液晶显示器或有机EL元件的微显示器或者诸如视网膜直描显示器的激光扫描显示器形成。诸如有机EL元件的微显示器使用滤色器来着色或者提高色纯度。从显示面板104L和104R输出的左和右显示图像由虚拟图像光学单元101L和101R传播到左右眼的附近，并且在用户的瞳孔上形成它们的放大的虚拟图像。

尽管未在图2中详细示出，但是虚拟图像光学单元101L和101R中的每个包括：收集从微显示器照射的光的光学系统、被设置在穿过该光学系统的光进入的位置处的导光板、反射入射到导光板上的光的偏振滤光器、以及使得在导光板内全反射并且传播的光向着用户的眼睛发射的偏振滤光器（例如，参见日本未审专利申请公开No.2009-36955）。

图1和图2简要地示出图像显示装置100的外观形状。使用包括太阳光的光的发电元件被安装在包括图像显示装置100的主体的外表面的多个安装部位，其结构将在稍后描述。

图3示出根据本技术的另一个实施例的图像显示装置300的外观配置。图像显示装置300在用户的头部或面部上安装使用，并且在主体内部，要由用户观察的显示面板（在图3中未示出）被定位为分别与左右眼相对。显示面板被配置为包括诸如有机EL元件或液晶显示器的微显示器或者诸如视网膜直描显示器的激光扫描显示器。诸如有机EL元件的微显示器使用滤色器来着色或者提高色纯度（与上文相同）。图像显示装置300是遮光型并且当被安装在头部上时直接覆盖用户的眼睛，这样在观看图像期间会赋予用户沉浸感。

与透视型不同，安装有图像显示装置300的用户无法直接看到真实世界的风景。但是，图像显示装置300设置有捕获用户视线方向上的风景的图像的外部照相机512，以显示捕获的图像，这样用户可以间接地看到真实世界的风景（即，以视频透视模式）。在视频透视图像上，诸如AR图像的虚拟显示图像被以叠加的方式示出。由于显示图像未从外部（即，对于其他人）看不到，因此在显示信息期间，容易获得私密性。

用于周围图像（用户的视野）的输入的外部照相机512被安装在图像显示装置300主体的前表面的大致中央。麦克风303L和303R分别与图像显示装置300的主体的左右两端相邻地安装。麦克风303L和303R相对于彼此被对称地设置，这样，只有被定位在中央的语音（用户的语音）被识别，并且能够与环境噪音和其他人讲话的语音分离，由此，例如可以在通过语音输入的操作期间防止误操作。

图4示出从上面看到的安装有图3中示出的图像显示装置300的用户。在图4中示出的图像显示装置300在与用户的面部相对的侧表面上具有针对左眼和右眼的显示面板304L和304R。例如，显示面板304L和304R中的每个被配置为包括诸如有机EL元件或液晶显示器的微显示器或者诸如视网膜直描显示器的激光扫描显示器。显示面板304L和304R的显示图像被用户观察，作为穿过虚拟图像光学单元301L和301R的放大虚拟图像。尽管未在图4中详细地示出，虚拟图像光学单元301L和301R包括一个或多个光学透镜，用以以预定的宽视角放大投影显示面板304L和304R的显示图像。

另外，由于用户之间的眼睛高度和瞳距不同，因此需要将左右显示系统与安装有图像显示装置300的用户的眼睛进行匹配。在图4中示出的例子中，在针对右眼的显示面板与针对左眼的显示面板之间提供瞳距调整器305。

图3和图4简要地示出图像显示装置300的外观形状。使用包括太阳光的光的发电元件被安装在包括图像显示装置300的主体的外表面的多个安装部位，其结构将在稍后描述。

图5示出主要用来实现图像显示装置100的显示功能的功能配置的例子。应当理解，另一图像显示装置300也具有相同的内部配置。但是，图像显示装置100的电力系统的功能配置将不在图5中示出。电力系统的功能配置将在稍后描述。在下文中，将描述在图5中示出的各个单元。

控制单元501设置有只读存储器（ROM）501A和随机存取存储器（RAM）501B。由控制单元501执行的程序代码以及各种数据被存储在ROM501A中。控制单元501执行载入到RAM501B的程序，以开始图像显示的控制并且以统括的方式来控制图像显示装置100的全体操作。存储在ROM501A中的程序和数据的例子包括：图像显示控制程序、用于与诸如互联网上的服务器（未示出）的外部机器进行通信处理的程序、用于根据发电元件（稍后描述）的发电环境和发电状况来控制图像显示装置100的整体操作的发电控制程序、以及装置100的唯一识别信息。

输入操作单元502设置有一个或多个操作元件，诸如被用于用户的输入操作的键、按钮和开关，通过操作元件接收用户的指令并将该指令输出到控制单元501。输入操作单元502以相同的方式接收由远程控制接收单元503接收到的远程控制命令所形成的用户的指令，并将该指令输出到控制单元501。

姿势/位置检测单元504是检测安装有图像显示装置100的用户的头部的姿势和位置的单元。姿势/位置检测单元504被配置为包括陀螺仪传感器、加速度传感器、全球定位系统（GPS）传感器、地磁传感器、多普勒传感器、红外传感器、无线电波强度传感器等中的任意一个，或者考虑到这些传感器的优点和缺点而包括两个或更多个传感器的组合。

状态检测单元511获取与安装有图像显示装置100的用户的状态有关的状态信息，并且将该状态信息输出到控制单元501。作为状态信息，用户的工作状态（图像显示装置100是否被安装）、用户的活动状态（诸如站着不动、行走和奔跑的运动状态、眼皮的开/闭状态、眼睛的方向和瞳孔大小）、精神状态（与在观察显示图像期间用户是否全神贯注或聚精会神有关的感动程度、兴奋程度、觉醒程度、感情、情绪等）以及生理状态被获取。为了从用户获取状态信息，状态检测单元511可以设置有各种状态传感器和定时器（未示出），诸如由机械开关形成的安装传感器、捕获用户面部的图像的内部照相机、陀螺仪传感器、加速度传感器、速度传感器、压力传感器、体温传感器、出汗传感器、肌电位传感器、眼电位传感器、脑波传感器、呼气传感器以及气体离子浓度传感器。

环境传感器516由测量与图像显示装置100的周围环境（诸如发电环境）有关的信息的各种传感器形成。例如，环境传感器516包括电磁波传感器、光传感器等，以获得使用包括太阳光的光进行发电的发电元件（稍后描述）的发电效率等。

外部照相机512被设置在例如图像显示装置100的主体的前表面的大致中央（参见图1）以捕获周围图像。另外，根据由状态检测单元511检测到的的用户视线方向，外部照相机512在平摇、俯仰和横滚方向上进行姿势控制，这样在用户自己的视线方向上的图像（即，用户视线方向的图像）可以被外部照相机512捕获。更优选地，外部照相机512被配置为包括多个照相机，用以使用视差信息来获取周围图像的三维信息。通过输入操作单元502的操作以及由内部照相机识别的瞳孔大小或语音的输入，用户可以调整外部照相机512的变焦。由外部照相机512捕获的图像可以被显示在显示单元509上，并且还可以被存储在存储单元506中。

通信单元505执行与诸如互联网上的服务器（未示出）的外部机器的通信处理、将通信信号进行调制或解调的处理以及将通信信号进行编码或解码的处理。控制单元501把要发送的数据从通信单元505发送到外部机器。通信单元505具有任意配置。例如，根据向充当通信相对方的外部机器发送以及从其接收时使用的通信方法，可以对通信单元505进行配置。该通信方法可以采用有线或无线的形式。在本文中提到的通信标准的例子包括：移动高清连接（MHL）、通用串行总线（USB）、高清晰度多媒体接口（HDMI）、Wi-Fi（注册商标名）、蓝牙（注册商标名）通信、蓝牙（注册商标）低能量（BLE）通信、诸如ANT的超低功耗无线通信、以及红外通信。否则，通信单元505也可以是蜂窝无线收发器，其根据诸如宽带码分多址（W-CDMA）和长期演进（LTE）的标准工作。

存储单元506是由固态驱动器（SSD）等形成的大规模存储装置。存储单元506存储由控制单元501执行的应用程序以及各种数据。存储的数据的例子包括：诸如发电元件（稍后描述）的发电量的信息、发电量的处理结果的显示图像以及经由通信单元505从网络获取的数据。

图像处理单元507对从控制单元501输出的图像信号进行诸如图像质量校正的进一步的信号处理，并根据显示单元509的屏幕执行分辨率转换。显示驱动单元508针对每一行顺次地选择显示单元509的像素并执行行顺序扫描，以供应基于进行了信号处理的图像信号的像素信号。

显示单元509具有显示面板，该显示面板被配置为包括诸如有机电致发光（EL）元件或液晶显示器的微显示器或诸如视网膜直描显示器的激光扫描显示器（对应于图2的显示面板104L和104R，或者图4的显示面板304L和304R）。虚拟图像光学单元510放大投影显示单元509的显示图像，从而使得用户观察作为放大的虚拟图像的显示图像。

语音处理单元513对从控制单元501输出的语音信号进行声音质量校正或语音放大，并对输入的语音信号执行进一步的信号处理。语音输入/输出单元514在语音处理后执行语音的外部输出，并通过麦克风（上文所述）执行语音输入。

B.图像显示装置的发电系统

图像显示装置100和300设置有例如发电元件，作为用于对二次电池充电的主电源或辅助电源。在本实施例中，使用环境能量进行发电的发电元件（诸如，使用包括太阳光的光的发电元件或使用环境电磁波的发电元件）被使用。

基本上，使用环境能量进行发电的发电元件被优选地安装在装置的主体的要暴露于外部世界的外表面上。在使用包括太阳光的光的发电元件的情况下，通过施加太阳光或照明光，发电效率被提高，并且在使用电磁波的发电元件的情况下，通过暴露于电磁波，发电效率被提高。

图1到图4简要地示出了透射型图像显示装置100和沉浸型图像显示装置300的外观。图6示出当图像显示装置100和300的主体具有由支撑固定到用户的头部的管状框架630形成的构造体时，安装发电元件的位置。框架630被分类为前表面框架631、侧表面框架632和后表面框架633（在图6中由虚线表示），在前表面框架631中，显示单元509由用户的头部的前表面支撑（即，在脸侧）。安装发电元件的候选位置的例子包括总共15个位置，包括：显示单元前表面601、侧表面框架上部602、侧表面框架下部603、侧表面框架左部604、侧表面框架右部605、侧表面框架中央606、前表面框架上部607、前表面框架下部608、前表面框架左部609、前表面框架右部610、后表面框架上部611、后表面框架下部612、后表面框架左部613、后表面框架右部614以及后表面框架中央615。

由于图像显示装置100或300在用户的头部上安装使用，并且暴露于周围的眼睛，因此它是功能性和良好设计都被认为重要的产品。因此，期望发电元件被设置在各安装部位601到615，以提高发电效率并不对设计造成破坏。稍后将详细描述在不对设计造成破坏的情况下布置发电元件的方法。

图像显示装置100和300的发电元件的具体例子如下。

（1）使用晶体硅（包括单晶、多晶、微晶和非晶硅）制成的基于硅的太阳能电池

（2）基于化合物的太阳能电池，诸如基于CdTe的太阳能电池

（3）使用有机化合物制造的太阳能电池，诸如色素增感型太阳能电池

（4）基于硫化铁的太阳能电池

（5）在允许可见光透过的同时使用紫外线进行发电的紫外线太阳能电池

（6）使用红外线进行发电的红外线太阳能电池

（7）使用无线电波（远电磁场）对发电元件进行电力感应的无线电波发电机（硅整流二极管天线rectenna）

（8）在包括电磁感应和静电感应的邻近区域中使用电磁场对元件进行电力感应的使用近电磁场的发电

（9）使用磁共振、电磁感应和电场耦合的无线馈电

原则上，在使用电磁场发电与无线馈电之间，在电力接收侧没有明显的不同。因此，在本说明书中，无线馈电被认为是专用于馈电侧的电力传送。从该观点来看，在使用电磁场发电的情况下，电力是使用自然形成的电磁场来感应的，而不是使用用来传输电力的电磁场来感应。在无线馈电的情况下，意图馈电的电磁场在电力接收侧被拾取。

由于发电元件（1）到（9）具有不同的装置特性等，因此它们的发电方法或发电原理不同，包括在发电时使用的电磁波的波长成分也不同。

即使当上述电池是相同的太阳能电池时，紫外线电池也可以使用紫外光来进行优良的发电，红外线电池也可以使用红外光来进行优良的发电，色素增感型太阳能电池也可以使用室内光来进行优良的发电，并且基于硅的太阳能电池也可以使用室外光（太阳光）来进行优良的发电。在这些太阳能电池当中，基于硅的太阳能电池和色素增感型太阳能电池获得大的发电量。

上述例示的发电元件（1）到（9）受到发电环境的不同影响，并且它们的发电量的优劣会根据发电环境发生逆转。例如，太阳能电池的发电量在白天大，但在日落后降低，但是使用电磁波的发电元件在夜晚或白天的任何时间都可以获得基本上不变的发电量。另外，在太阳能电池当中，使用可见光的色素增感型太阳能电池和基于硅的太阳能电池获得大的发电量，而只使用特定波长成分（不可见成分）的太阳能电池（诸如紫外线太阳能电池和红外线太阳能电池）获得小的发电量。通常，色素增感型太阳能电池使用室内光进行优良的发电，基于硅的太阳能电池使用室外光进行优良的发电。根据发电环境（天气、时间、时期（季节）、位置和光源）每个波长成分的光强度变化，因此各种太阳能电池的优劣也不同。

图7示出红外线太阳能电池、紫外线太阳能电池、基于硅的太阳能电池、色素增感型太阳能电池和无线电波发电机的发电量随时间的转变。图7示出基于以下发电环境的假设的各个发电方法的发电机的发电量，该发电环境包括：位置:室内位置、光源:室内光、天气:不予考虑、时期:全年、时间:白天。图7中示出的曲线图在径向方向上表示发电量，并且在圆周方向上表示时间。在径向方向上的发电量被归一化，并且基于预定的最大发电量为10的事实来显示。

例如，无线电波发电机使用来自移动电话基站或无线局域网（LAN）的接入点的辐射电磁波作为电力源，并且不管阳光或内部光存在与否，其一天的发电量是稳定的。因此，在从日落到日出的夜晚期间，无线电波发电机在发电量上比所有其它类型的发电元件高。

在日出的时间（在图7中示出的例子中的上午7点）以后，太阳能电池的发电量快速地提高。但是，由于红外线发电元件和紫外线发电元件只使用具有特定波长成分的光，因此无论光是室内光还是室外光，发电量都相对较低。由于图7中示出的例子是基于用户主要在室内工作的假设，因此，在白天期间，色素增感型太阳能电池的发电量大于基于硅的太阳能电池的发电量。但是，当用户出门或移动到阳光可以照到的室内位置时，基于硅的太阳能电池的发电量就暂时比色素增感型太阳能电池的发电量大。另外，由于从日落的时间（在图7中示出的例子中的下午6点）到熄灯就寝的时间（在图7中示出的例子中的午夜12点）内部照明成为主光源，因此基于硅的太阳能电池和紫外线发电元件的发电量降低，从而红外线发电元件的发电量变得大于前述的发电量或可以与其相当。

在图7中示出的例子中，一天的发电时间（发电量大于阈值（例如，系统操作点评）的时间）按照长短排序为：色素增感型太阳能电池>基于硅的太阳能电池>红外线太阳能电池>紫外线太阳能电池。另外，一天的发电量（累积的发电量[J，Wh]）按照大小排序为：基于硅的太阳能电池>色素增感型太阳能电池>红外线太阳能电池>紫外线太阳能电池。当将基于硅的太阳能电池与色素增感型太阳能电池进行比较时，发现在前者的情况下，平均发电量大并且发电量的变化也大，并且在后者的情况下，平均发电量小并且发电量的变化也小。

优选地，采用适合于用户的使用环境（即，用户使用图像显示装置100的场所的发电环境）的发电方法的发电元件在图像显示装置100或300中被使用。否则，图像显示装置100或300可以设置有多种类型的发电元件，从而根据发电环境和发电状况来切换到适合的发电系统。

除了诸如电磁波强度的发电环境和诸如发电量的发电状况以外，还存在决定各种太阳能电池的优劣的其它因素。由于紫外线太阳能电池和红外线太阳能电池可以实现透射可见光的结构，因此这些电池具有视野不被遮挡的优点（即，即使在透视模式下也可以进行发电）。另外，紫外线太阳能电池可以在遮挡对用户健康有影响的紫外线的同时进行发电。

即使当上述电池是相同的太阳能电池时，紫外线电池也可以使用紫外光来进行优良的发电，红外线电池也可以使用红外光来进行优良的发电，色素增感型太阳能电池也可以使用室内光来进行优良的发电，并且基于硅的太阳能电池也可以使用室外光（太阳光）来进行优良的发电（如上所述）。因此，如图7所示，根据诸如安装位置、使用的光源、天气、季节和一天中的时间段的发电环境，各个类型的电池的发电量的优劣变化，并且发电元件的优劣不仅仅由发电量来确定。例如，当太阳能电池被安装在透射型图像显示装置100中时，考虑到可见性，在显示单元前表面601中优选地使用诸如色素增感型太阳能电池的半透明发电元件或透明天线，以进行发电。否则，紫外线发电元件可以被使用进行发电，从而使得用户的面部不经由透明的显示单元前表面601而暴露于紫外线。

图8示出图像显示装置100的电力系统的功能配置。另一图像显示装置300也可以使用具有与图8的功能配置相同的功能配置的电力系统。

在图8中示出的图像显示装置100具有包括发电元件单元810、蓄电单元820和电源管理单元830的电力系统。由控制单元501和显示单元509形成的显示系统可以由从该电力系统供应的电力来驱动。

发电元件单元810使用诸如可见光、红外光、紫外光和电磁波的环境能量来进行发电，或者感应电流或电压。发电元件单元810可以设置有采用不同发电方法的多种类型的发电元件811-1、811-2、811-3…，诸如基于硅的太阳能电池、色素增感型太阳能电池、红外线发电元件、紫外线发电元件、无线电波发电机以及使用近电磁场的发电，或者可以被配置为仅包括一种发电元件。

致动器812被附接到发电元件单元810。通过改变整个发电元件单元810或包括在发电元件单元810中的发电元件811-1、811-2、811-3…中的一些的姿势或位置（波导），致动器812可以提供改变的姿势，从而使得在发电中使用的诸如可见光、红外光、紫外光和电磁波的环境能量被容易地接收到（即，容易进行发电的情况）。

蓄电单元820把由发电元件单元810产生的电力或者感应的电流或电压储存在蓄电元件824中。

切换单元821确定要用于蓄电的发电元件，即，当采用不同发电方法的多种类型的发电元件811-1、811-2、811-3…被用作发电元件单元810时，进行发电系统的切换。但是，当使用单一发电方法的发电元件时，切换单元821可以被省略。

整流电路单元822对经由切换单元821从发电元件单元810供应的电流进行整流。稳压器823执行升压或降压操作，从而使得整流后的电压改变为适合于蓄电的电平。获得的DC电压被供应并储存到蓄电元件824中。蓄电元件824由例如电容器、二次电池、将能量储存为动能的机构（螺旋弹簧、弹簧等）、将能量储存为热能的机构（蓄热材料）等形成，并且储存通过发电单元的发电获得的电力或者将电力作为能量累积。

电源管理单元830将从蓄电元件824供应的电力经由预定的电力传输路径分配到图像显示装置100中的各个电路部件，诸如控制单元501和显示单元509。电源管理单元830监视电力系统中的发电状况，诸如发电元件单元810的发电量和蓄电元件840的蓄电量，以将监视结果报告给控制单元501。电源管理单元830可以从控制单元501接收关于图像显示装置100的发电环境的报告。

在本实施例中，根据图像显示装置100的发电环境和发电状况，电源管理单元830执行对发电操作的自适应控制，诸如对发电元件单元810或蓄电单元820的阻抗的控制、对发电系统的切换操作（由切换单元821执行的切换操作）的控制、对发电元件单元810的姿势的控制（对致动器812的驱动控制）、吸收频移（在发电元件单元810中进行光伏发电的情况下）以及波导控制。该自适应控制将在稍后详细描述。

关于具有包括控制单元501和显示单元509的显示系统的图像显示装置100的主体的操作，功耗不同的多个工作模式定义如下。

（a）操作几乎所有功能的活动模式

（b）低时钟操作并且降低显示单元509的亮度的第一节能模式

（c）间歇驱动的第二节能模式

（d）停止某些功能的操作的睡眠模式

（e）停止更大量的功能的操作的深度睡眠模式

（f）完全停止操作的停止模式

基本上，假定在这些工作模式当中，在活动模式（a）和第一节能模式（b）中，图像显示装置100在所有时间都消耗电力。另外，假定在第二节能模式（c）中，操作被间歇地执行，并且虽然并不是在所有时间都消耗电力，但是瞬时电力等于或大于活动模式（a）和第一节能模式（b）中的瞬时电力。

在本实施例中，根据从电源管理单元830报告的发电状况、发电环境等，控制单元501控制显示系统的（上述）工作模式的切换，并且控制用户的动作，以将用户引导到更好的发电环境或发电状况。该自适应控制将在稍后详细描述。

另外，使用从例如环境传感器516、姿势/位置检测单元504、状态检测单元511、外部照相机512等输入的信息，控制单元501可以确定图像显示装置100的当前发电环境。控制单元501将确定的发电环境报告给电源管理单元830。

第一实施例

首先，将描述作为第一实施例的在不对设计造成破坏的情况下布置发电元件的方法。

图9示出在透射型头部安装的图像显示装置100中的发电元件的布置的例子。基本上，在图9中示出的例子中，发电元件可以被附接在图像显示装置100的整个外表面上。但是，考虑到不破坏图像显示装置100的功能（即，发光）以及装置100的主体的设计以及确保发电效率，采用不同发电方法的多种类型的发电元件被使用。

作为第一发电元件901，紫外线太阳能电池或者红外线太阳能电池被设置为使可见光透过，并且使用诸如紫外线或者红外线的不可见光在显示单元前表面601的中央部分进行发电，从而在不遮挡安装有图像显示装置100的用户的视野的情况下进行发电。

另外，作为第二发电元件902，色素增感型太阳能电池被设置在显示单元前表面601的周边部分。由于显示单元前表面601的周边部分在用户的可见临界范围附近，因此它不必具有高透明性。当诸如色素增感型太阳能电池的半透明发电元件被设置在该周边部分中时，用户的视野稍微减小，物体识别精确度因此稍微降低，但是可以提高发电量。

此外，作为第三发电元件903，基于硅的太阳能电池被设置在其它的安装部位602到615中。由于这些部分不必具有弯曲表面和透光性，因此柔性型基于硅的太阳能电池被使用，从而不破坏图像显示装置100的主体的原本形状（即，设计）。另外，第三发电元件903可以被安装在安装部位602到615的表面上，或者可以被安装在安装部位602到615的表面上形成的微孔上。安装的第三发电元件903的表面可以被具有这样的厚度的材料覆盖：使得相对于基于硅的太阳能电池的吸收波长可获得必要的充分的发电量的光从该材料透射过去。

第二实施例

接下来，根据预期用途来布置发电元件的方法将作为第二实施例来进行描述。

即使当上述电池是相同的太阳能电池时，紫外线电池也可以使用紫外线光来进行优良的发电，红外线电池也可以使用红外线光来进行优良的发电，色素增感型太阳能电池也可以使用室内光来进行优良的发电，并且基于硅的太阳能电池也可以使用室外光（太阳光）来进行优良的发电。因此，如图7所示，各发电方法的发电元件的发电量的优劣根据诸如安装位置、使用的光源、天气、季节和一天中的时间段（如上所述）的发电环境而变化。即，根据发电环境，各发电方法的发电元件在一天的发电时间（发电量大于阈值（例如，系统操作电平）的时间）以及在一天的发电量（累积的发电量[J，Wh]）上不同。

因此，考虑到在图像显示装置100的用例中假定的发电环境下的发电效率，需要确定发电元件（1）到（9）在显示单元前表面601、侧表面框架上部602、侧表面框架下部603、侧表面框架左部604、侧表面框架右部605、侧表面框架中心606、前表面框架上部607、前表面框架下部608、前表面框架左部609、前表面框架右部610、后表面框架上部611、后表面框架下部612、后表面框架左部613、后表面框架右部614以及后表面框架中央615当中的安装位置（即，安装位置与发电元件的组合）。

例如，考虑这种情况，在如下的场景中使用图像显示装置100，包括：场所:室内场所、光源:室内光、天气:不予考虑、时段:全年、时间:白天。在这样的发电环境下，发电时间按照长短排序为：色素增感型太阳能电池>基于硅的太阳能电池>红外线太阳能电池>紫外线太阳能电池。图10示意性地示出在上述场景中的发电环境。如图10所示，室内光被作为用光照射图像显示装置100的主光源。另外，认为大约80%的室外紫外线穿过玻璃窗进入室内，甚至在室内的空气中也被反射或散射，并且因此被照射到整个图像显示装置100上。另外，认为荧光灯是这样一种灯，其中荧光物质吸收在荧光管中产生的紫外线并转换为可见光，并发出少量紫外线。

当在这样的发电环境下，图像显示装置100不在具有高瞬时功率的第二节能模式（c）下，而是在在所有时间都消耗电力的活动模式（a）或第一节能模式（b）下被操作使用时，刚性紫外线太阳能电池或红外线太阳能电池被作为第一发电元件1001设置在显示单元前表面601的中央部分，以确保用户的视野。刚性色素增感型太阳能电池被作为第二发电元件1002安装在显示单元前表面601的周边部分。

另外，作为第三发电元件1003，柔性色素增感型太阳能电池被安装在九个安装部位，包括：侧表面框架上部602、侧表面框架下部603、侧表面框架左部604、侧表面框架右部605、侧表面框架中央606、前表面框架上部607、前表面框架下部608、前表面框架左部609以及前表面框架右部610，或者被安装在十四个安装部位，包括：侧表面框架上部602、侧表面框架下部603、侧表面框架左部604、侧表面框架右部605、侧表面框架中央606、前表面框架上部607、前表面框架下部608、前表面框架左部609、前表面框架右部610、后表面框架上部611、后表面框架下部612、后表面框架左部613、后表面框架右部614以及后表面框架中央615。

第三实施例

接下来，根据系统操作将图像显示装置100的主电源分成多个系统以根据系统操作为每个系统安排采用不同发电方法的发电元件的方法将被作为第三实施例进行描述。

基于包括场所:室内场所、光源:室内光、天气:不予考虑、时段:全年、时间:白天的发电环境的假设，一天的发电时间（发电量大于阈值（例如，系统操作电平）的时间）按照长短排序为：色素增感型太阳能电池>基于硅的太阳能电池>红外线太阳能电池>紫外线太阳能电池。另外，一天的发电量（累积的电力量[J，Wh]）按照大小排序为：基于硅的太阳能电池>色素增感型太阳能电池>红外线太阳能电池>紫外线太阳能电池（如上所述，参见图7）。当将基于硅的太阳能电池与色素增感型太阳能电池进行比较时，在前者的情况下，平均发电量大并且发电量的变化也大，并且在后者的情况下，平均发电量小并且发电量的变化也小。

在图像显示装置100的工作模式（a）到（f）当中，在工作模式（a）到（d）下，共同地执行意图始终被操作的系统操作。从系统的稳定化的观点来看，用于意图在所有时间被操作的系统操作的电力优选地从发电量变化小的色素增感型太阳能电池供应。因此，刚性紫外线太阳能电池或红外线太阳能电池被设置在显示单元前表面601的中央部分以确保用户的视野，并且刚性或柔性色素增感型太阳能电池被安装到如下部位当中的与用于系统操作的电力相对应的区域：显示单元前表面601的周边部分、侧表面框架上部602、侧表面框架下部603、侧表面框架左部604、侧表面框架右部605、侧表面框架中央606、前表面框架上部607、前表面框架下部608、前表面框架左部609、前表面框架右部610、后表面框架上部611、后表面框架下部612、后表面框架左部613、后表面框架右部614以及后表面框架中央615。在其余部位，为了大的平均发电量可以安装基于硅的太阳能电池。另外，在深度睡眠模式（e）下，可以为时钟馈送来自设置在显示单元前表面601的中央部分的紫外线太阳能电池或红外线太阳能电池的电力。

图11示出图像显示装置100的主电源被分成多个系统，并且为每个系统安装采用不同的发电方法的发电元件。在图11中，在以深灰色显示的区域中（由附图标记1101表示），色素增感型太阳能电池作为第一发电元件被安装。为在工作模式（a）到（d）中共通地连续地操作的系统操作馈送从安装在区域1101中的色素增感型太阳能电池产生的电力。在以浅灰色显示的部分中（由附图标记1102表示），基于硅的太阳能电池作为第二发电元件被安装。为不是在工作模式（a）到（d）中共通的而是针对每个工作模式不规则地操作的操作馈送从安装在区域1102中的基于硅的太阳能电池产生的电力。在以白色显示的部分中（由附图标记1103表示），紫外线或红外线太阳能电池作为第三发电元件被安装。从安装在区域1103中的紫外线或红外线太阳能电池产生的电力在深度睡眠模式（e）下被馈送到时钟（未示出）。

在图11中，应充分地理解，在区域1101到1103中的各个发电元件的布置是在考虑图像显示装置100的设计的情况下确定的。例如，用于向时钟供电的区域1103（其中安装有透明的紫外线或红外线太阳能电池）被设置在显示单元前表面601的中央部分，以在不遮挡安装有图像显示装置100的用户的视野的情况下进行发电。

第四实施例

接下来，用于提高或最大化发电元件单元810中的发电量的图像显示装置100的自适应控制将被作为第四实施例进行描述。

如上所述，根据图像显示装置100的发电环境和发电状况，电源管理单元830执行发电操作的自适应控制，诸如，对发电元件单元810或蓄电单元820的阻抗的控制、对发电系统的切换操作（由切换单元821执行的切换操作）的控制、对发电元件单元810的姿势的控制（对致动器812的驱动的控制和对波导的控制）、吸收频移（在发电元件单元810中进行光伏发电的情况）。另外，根据图像显示装置100的发电环境和发电状况，控制单元501控制显示系统（图像显示装置100的主体）的工作模式（如上所述）的切换，并且控制用户的动作以将用户引导到更好的发电环境或发电状况。

（1）阻抗控制

在上述第一到第三实施例中，当电源管理单元830等控制发电元件单元810或蓄电单元820的阻抗时，最大功率点跟踪（MPPT）控制（例如，参见日本未审专利申请公开No.2011-181012）可以被例示为一种方法。发电元件811-1、整流电路单元822、稳压器823和蓄电元件824的负载阻抗被控制，从而在作为正被使用的发电元件811-1、…的电流和电压之积的电功率达到最大值时的输出电压处提取电流。

特别地，在第三实施例中，当只有色素增感型太阳能电池被用于为在工作模式（a）到（d）中共有的系统操作供应电力时，不需要执行阻抗控制。但是，当基于硅的太阳能电池被使用时，平均发电量大并且发电量的变化也大，因此发电系统变得不均匀，并且因此导致负载阻抗的变化。因此，诸如MPPT的阻抗控制被优选地使用。

（2）姿势控制

在上述第一到第三实施例中，当诸如基于硅的太阳能电池或色素增感型太阳能电池的使用光进行发电的装置被用作发电元件811时，根据光的入射角，发电量不同。因此，该装置经由致动器812被附接从而可以移动，并且被配置为使得发电元件811的姿势可以被控制，以总是最大化相对于光的入射角的发电量。当发电元件811设置有装配在发电元件中以帮助提高发电量的诸如波导管或天线的能量转移机构时，可以使用致动器812来控制该能量转移机构的姿势。波导管将电磁波（包括光）引导到发电元件，并且除了控制波导管的姿势外，还可以执行光路的切换。

图12示出，通过跟随太阳的移动而改变安装在图像显示装置100的后表面框架上部611、后表面框架下部612、后表面框架左部613、后表面框架右部614以及后表面框架中央615的发电元件811-3的姿势。例如，发电元件811-3是基于硅的太阳能电池。安装在显示单元前表面601的中央部分的发电元件811-1是紫外线或红外线太阳能电池，并且安装在另一个安装部位的发电元件811-2是色素增感型太阳能电池。

在图12中示出的例子中，发电元件811-3的姿势被改变，从而使得发电量相对于太阳光的入射角总是变成最大。如图12所示，通过跟踪太阳光来改变姿势，发电量可以在每个太阳位置处都被最大化。

可以在由基于硅的太阳能电池或色素增感型太阳能电池形成的发电元件811的后表面上，通过层叠例如薄膜型压电元件、薄膜型磁致伸缩体、静电或电磁制动器以及双金属致动器来构成致动器812。致动器812也可以独立于发电元件811而不是被层叠在发电元件811上来构成，并且发电元件811可以使用诸如电线的传输机构来驱动并且可以改变姿势。

（3）工作模式控制

在上述第一到第三实施例中，电源管理单元830监视发电元件811-1、811-2、811-3、…的发电量（从发电元件输出的电功率、电压或电流）、存储在蓄电元件824中的电量（电容器的电压、在二次电池中存储的电量等）以及图像显示装置100的主体的功耗（电功率、电压或电流的量）。当从电源管理单元830接收到关于监视结果的报告时，控制单元501自适应地在工作模式（a）到（e）当中切换图像显示装置100的主体的工作模式，以防止由于相对于产生的电力的过度电力消耗而导致的系统停机（go down）。

例如，如图13所示，在紫外线太阳能电池或红外线太阳能电池被作为第一发电元件1301安装在显示单元前表面601的中央部分、色素增感型太阳能电池被作为第二发电元件1302安装在显示单元前表面601的周边部分并且基于硅的太阳能电池被作为第三发电元件1303安装在另一个部位的情况下，即，在基于硅的太阳能电池的安装面积占据大部分面积的布局情况下，在诸如可以使用太阳光的室外位置的发电环境下，平均发电量被提高。但是，在太阳光被遮挡并且只能获得室内光的室内发电环境下，发电量显著地降低。因此，需要切换工作模式，以使得功耗适应于发电环境和发电状况。

图14示出一个流程图，该流程图示出根据发电环境和发电状况由控制单元501来切换图像显示装置100的工作模式的处理过程。

当从电源管理单元830接收到关于发电环境和发电状况（包括蓄电状况）的报告时（步骤S1401中为“是”），控制单元501检查在当前工作模式下发电量是否足够（当前工作模式下的功耗是否大于产生的电力）（步骤S1402）。

这里，当发电量不足时（当当前工作模式下的功耗大于产生的电力时）（步骤S1402中为“否”），控制单元501使用存储在蓄电元件824中的电量来预测操作该装置的操作时间（步骤S1403）。例如，在本文中提到的操作时间是直到蓄电元件824的输出电压小于蓄电元件824的前级中的电路（诸如，稳压器823）被操作的电压时的时间。

控制单元501将工作模式切换到功耗最低的深度睡眠模式（步骤S1404），并且基于在蓄电元件824的前级中的稳压器823的电压来操作仅用于中断的系统时钟（步骤S1405）。

借助于上述处理过程，即使在产生的电力相对于图像显示装置100的主体的功耗不足的不理想的发电环境下，也可通过切换到深度睡眠模式在蓄电单元820中存储足以在用于间歇驱动的第二节能模式下执行操作的电力。

在图14中示出的图像显示装置100的工作模式控制中，简而言之，在不理想的发电环境下，将由发电元件811产生的电力用于图像显示装置100的主体的操作，被限制了预定的时间，以产生盈余的电力来蓄电。但是，在这样的工作模式控制中，不同于上述阻抗控制和姿势控制，发电元件811并不是被直接控制。

（4）发电系统的切换控制

在上述第一到第三实施例中，发电系统的切换控制是基于这样的假设：采用不同发电方法的多种类型的发电元件811-1、811-2、811-3、…在发电元件单元810中被使用。当发电环境改变时，电源管理单元830通过切换单元821执行正在使用的发电元件的切换，由此控制发电量或控制供应到图像显示装置100的电力。

在第三实施例中，用于意图在所有时间操作的系统操作的电力被固定地从由色素增感型太阳能电池形成的发电元件馈送。即，第三实施例涉及针对每个发电元件预先决定了分配的固定的发电系统。第四实施例的发电系统是动态发电系统，其中，对各发电元件的分配是动态地切换的。

例如，参考图7，在日落后以及在夜间，使用来自移动电话基站或无线局域网（LAN）的接入点的辐射电磁波作为电力源的无线电波发电机的输出在其最高点并且甚至在熄灯后的时间也是稳定的。同时，由于在白天获得室内光或室外光，因此色素增感型太阳能电池和基于硅的太阳能电池的输出被增加。当图像显示装置100被设置在室内时，可以使用色素增感型太阳能电池来执行电力馈送，当图像显示装置100被设置在室外时，可以使用基于硅的太阳能电池来执行电力馈送。

图15示出一个流程图，该流程图示出根据发电环境的变化由电源管理单元830切换用作主电源的发电元件的处理过程。

电源管理单元830确定是夜晚还是白天（步骤S1501）。例如，通过将由内建在图像显示装置100中的计时器（未示出）计数的当前时间与经由互联网等获得的日出时间和日落时间进行比较，可以确定是夜晚还是白天。否则，照度传感器可被用来确定如果在该时刻亮则为白天（即使不是白天），而不是确定实际上是夜晚还是白天。

这里，当确定是夜晚时（在步骤S1501中为“是”），电源管理单元830通过使用切换单元821将无线电波发电机切换为主电源（步骤S1502）。

当确定是白天时（步骤S1501中为“否”），确定图像显示装置100被设置在室内还是室外（步骤S1503）。例如，基于使用GPS传感器等获取的当前位置信息，可以确定图像显示装置100被设置在室内还是室外。否则，可以对照射光进行成分分析，如果存在许多荧光灯等的室内光成分则确定图像显示装置被设置在室内，而不是确定图像显示装置100是否被真地设置在室内或室外。

当确定是白天并且图像显示装置100被设置在室内时（在步骤S1503中为“是”），电源管理单元830通过使用切换单元821将色素增感型太阳能电池切换为主电源（步骤S1504）。另外，当确定是白天并且图像显示装置100被设置在室外时（在步骤S1503中为“否”），电源管理单元830通过使用切换单元821将基于硅的太阳能电池切换为主电源（步骤S1505）。

在不使用图15中示出的处理过程的情况下，可以使用比较各个发电元件的当前发电量以通过简单切换到具有最大发电量的发电元件来馈电的方法。

（5）用户的动作的控制

在上述（1）到（4）中，控制单元501或电源管理单元830执行对图像显示装置100的直接控制，以提高或最大化发电元件单元810的发电量或者存储在蓄电单元820中的电量。在（5）的用户的动作的控制中，可以这样说，控制目标是用户，并且该控制希望将用户引导到更好的发电环境或更好的发电状况中。

最简单地说，控制单元501将与从电源管理单元830接收到的当前发电状况或者蓄电状况有关的信息显示在显示单元509上。例如，与蓄电单元820中的蓄电元件824的剩余容量（由%表示或者表示为可操作时间的换算值）有关的信息、以及从蓄电元件824的剩余容量和发电元件单元810的当前发电量猜测出的可操作时间被显示在显示单元509上，以提高与发电有关的可供性（affordance）。该信息可以以字符串或包括表示剩余容量或时间的图标的图像的形式来显示。

为了更高度地控制用户的动作，考虑一种指导用户以允许用户采取提高或最大化发电元件单元810的发电量的动作的方法。

图16示意性地示出适于通过图像显示装置100控制用户的动作以提高或最大化发电元件单元810的发电量的功能配置。

状态检测单元504获取作为图像显示装置100或安装有图像显示装置100的用户的当前状态的当前位置和当前姿势的信息，并将该信息输出到控制单元501。另外，环境传感器516检查诸如图像显示装置100所暴露于的诸如电磁波（光或紫外线）的环境因素，并将检测到的信息输出到控制单元501。

电源管理单元830获取与诸如安装在安装部位601到615的发电元件的发电量的发电状况有关的信息，并将该信息输出到控制单元501。

控制单元501分析从状态检测单元504获取到的用户的状态的信息、由环境传感器516检测到的环境因素以及从电源管理单元830获取的发电状况。例如，基于获取发电状况时的用户的位置或姿势，取得在图像显示装置100或安装有图像显示装置100的用户的周围环境中的环境因素的强度分布。例如，当使用诸如紫外线的光进行发电时，基于在位置和姿势方面不同的多种状态中的紫外线强度，指定光源的方向，或者理解为了提高施加的紫外线的强度，向哪个位置移动以及去往哪个方向。

接下来，基于分析结果，控制单元501生成引导信息，该引导信息用于将用户引导到提高照射到图像显示装置100上的紫外线的量（即，发电量）的状态。

控制单元501在显示单元509的屏幕上显示生成的引导信息。控制单元501可以将引导信息作为语音从语音输入/输出单元514输出，以代替屏幕上的显示或与屏幕上的显示一同输出。

图17示出显示单元509在以透视方式显示的用户的视野的图像1701上以叠加方式显示的引导信息1702。在图17中示出的例子中，在发电中使用的紫外线的量被获取，并且用于示出用户需要移动以提高施加的紫外线的方向的引导信息1702被显示为显示单元509的子屏幕。

例如，当状态信息获取单元504基于加速度传感器的输出信息检测到用户向右移动时，环境信息获取单元516获取此时的紫外线的量的信息。接下来，当检测到用户移动到左边时，环境信息获取单元516获取此时的紫外线的量的信息。控制单元501比较用户移动到右边的紫外线水平与用户移动到左边的紫外线水平。这里，当用户移动到右边时检测到的紫外线的量更大时，引导信息1702被显示为相对于原显示屏幕（主屏幕）1701的子屏幕，如图17所示，该引导信息1702用来示出当用户移动到右边时紫外线的曝光增加，并且因此发电量增加并且图像显示装置100的操作时间也增加的事实，即，用于促进向右移动或者发出警报。借助于引导信息1702的显示，预计会提高与发电有关的可供性。

（6）频率匹配

在上述的第一到第三实施例中，采用诸如基于硅的太阳能电池、色素增感型太阳能电池和紫外线或红外线太阳能电池的不同发电方法的发电元件被适当地使用并安装在各个安装部位601到615，并且，基本上，假设针对每种发电方法使用具有不同频率成分的光进行发电。

在本实施例中，频率转换单元被附接到采用不同发电系统的至少一些发电元件的照射表面，从而使得相同的发电元件通过吸收频移甚至以不同的频率成分来进行发电。在吸收频移频带中，在发电元件单元810中能够进行发电的发电元件的数量增加，因此发电量增加。

图18示出采用吸收频移的图像显示装置100的电力系统的功能配置。

在图18中示出的例子中，发电元件单元1810包括：使用第一频带进行发电的发电元件1811-1、使用第二频带进行发电的发电元件1811-2以及使用第三频带进行发电的发电元件1811-3。

在发电元件1811-1、1811-2和1811-3的照射表面的前级中，频率转换单元1813-1、1813-2和1813-3被分别设置为优化到达的电磁波的频率的辅助发电机构。频率转换单元1813-1将第二或第三频带中的光成分转换为第一频带中的光成分。类似地，频率转换单元1813-2将第一或第三频带中的光成分转换为第二频带中的光成分，频率转换单元1813-3将第一或第二频带中的光成分转换为第三频带中的光成分。

环境传感器516检测照射到发电元件1811-1、1811-2和1811-3上的电磁波的频带。基于环境传感器516的检测结果，电源管理单元830使用频率转换单元1813-1、1813-2和1813-3执行频率匹配，从而使得施加的电磁波对于发电元件1811-1、1811-2和1811-3变为最佳（使得发电量增加或最大化）。例如，当第一频带中的电磁波被施加时，电源管理单元830执行控制以使用频率转换单元1813-2和1813-3将电磁波的频带转换为第二频带和第三频带。

根据诸如一天的时间的推移以及该装置被设置在室内还是室外的发电环境的变化，电源管理单元830自适应地执行频率匹配，由此可以对于各个发电环境增加或最大化发电元件单元1810的发电量。

作为频率转换单元1813-1、1813-2和1813-3，例如，使用具有周期性地改变的折射率并且阻挡特定波长的光子晶体的波长转换元件可以被使用（例如，参见日本未审专利申请公开No.2011-164127）。当使用在薄板上规则地形成微孔的厚板光子晶体时，通过动态地改变微孔或者通过切换具有不同孔直径的构件，可以实现频率转换。可以应用于本实施例的频率转换单元的配置并不限于此。

（7）发电元件的交换

根据本实施例的图像显示装置100可以使用多种发电方法的发电元件，并且可以任意地确定发电元件和安装部位601到615的组合。安装在各个安装部位601到615的发电元件可以被配置为在图像显示装置100的主体中可替换的替换部件。在这种情况下，每一次用户使用图像显示装置100时，可以根据当时的发电环境而最优地改变发电元件与安装部位601到615的组合。

在上述（1）到（6）中，基于确定的发电元件与安装部位601到615的组合固定的事实，通过阻抗控制、发电系统的切换控制、频率匹配等，发电元件单元810的发电量被提高或最大化。（7）的不同之处在于，通过改变发电元件与安装部位601到615的组合，发电量被提高或最大化。

另外，在上述（1）到（6）中，通过图像显示装置100中的控制单元501和电源管理单元830的控制，发电量被提高或最大化。从通过用户的手工操作（即，部件替换）来提高或最大化发电量的事实的观点来看，（7）是不同的。

作为实现发电元件的替换的一种形式，对于显示单元前表面601，举例说明可作为眼镜镜片替换的结构，其中任意一个发电元件被选择性地附接。根据发电环境和使用环境，用户可以用半透明的色素增感型太阳能电池来替换透射可见光的紫外线太阳能电池或红外线太阳能电池。例如，在足够亮的房间中没有移动物体或者障碍物的使用环境下，即使在半透明的发电元件被安装在用户的视野中时，也可以确保安全并且预计有发电量的提高。

另外，作为实现发电元件的替换的另一种形式，例示了多个发电元件以叠加的方式安装在一个安装部位的结构。用户可以拆卸不使用的发电元件，并且可以在安装部位仅保留使用的发电元件，以获得必需的和足够的发电量，并保持安装部位的透明性以及图像显示装置100的整体设计。

被配置为可替换的发电元件的位置并不限于一个位置，即，显示单元前表面601。它还可以被应用于其它安装部位602到615。

第五实施例

第一到第四实施例被配置为使用太阳光、室内光和从外部到达的电磁波（诸如从基站发射的无线电波）作为主能量源来进行发电。

在第五实施例中，显示单元509中的显示面板104L和104R（或者显示面板304L和304R）使用在图像显示中使用的光作为能量源来进行发电。

例如，在透射型图像显示装置100的情况下，考虑这样的配置：由光电池等形成的插入型发电元件被安装在偏振滤光器（上述）中，该偏振滤光器反射在虚拟图像光学单元101L和101R的导光板内部传播的光。

另外，在透射型图像显示装置100和沉浸型图像显示装置300两者中，考虑这样的配置：由光电池等形成的插入型发电元件被安装在滤色器（上述）中，该滤色器被用于显示单元509的显示面板（有机EL显示器等）的着色或者色纯度提高（例如，参见日本专利No.4019496）。

在第一到第四实施例中，发电元件从外部适配到图像显示装置100（或300）的主体的外表面。第五实施例的不同之处在于，在第五实施例中使用的发电元件是插入型。

图19示意性地示出设置有发电元件的显示面板的横截面结构。在图19中，附图标记1901表示表面保护层或偏振层。附图标记1902表示发电元件层，其被插入以使用太阳光、紫外线、红外线和诸如无线电波的各种电磁波来进行发电。附图标记1903表示诸如有机EL显示器或液晶显示器的显示面板层。显示面板层1903可以包括显示器驱动电路和其它电路。显示面板层1903还可包括使用从发电元件层1902产生的电力来蓄电的蓄电元件（二次电池、电容器等）。

在使用图像显示装置100（或300）期间（当显示单元509执行显示时），如上所述插入偏振滤光器或滤色器中的发电元件使用在显示单元509的图像显示中使用的光作为能量源来进行发电。在图像显示装置100（或300）未被戴在用户上而未被使用期间（当显示单元509未执行显示时），与第一到第四实施例中的外部适配型发电元件的情况相同，可以使用从外部到达的电磁波作为主能量源进行发电。

当具有专门用于匹配在不执行显示期间的发电环境的敏感度的光电池被应用作为插入型发电元件时，提高了发电效率。例如，当图像显示装置100被用于室外时，具有包括紫外线、可见光和红外线的宽范围的敏感度的光电池被优选地使用。当图像显示装置100在室内被使用时，可以使用仅对可见光具有敏感度的光电池。

第六实施例

与色素增感型太阳能电池的情况一样也具有对红外侧的敏感度的发电元件具有感测功能以及发电功能。因此，与在黑暗场所的运动传感器等的情况一样，具有对红外侧的敏感度的发电元件（安装在安装部位601到615中的任意一个）也可以被用于感测。例如，控制单元501或电源管理单元830可以基于从这样的发电元件输出的电压或电流或者发电量来执行感测。安装有对红外侧具有敏感度的光电池的图像显示装置100可以被配置为附接有红外照相机的头戴式显示器。

在第一到第五实施例中，发电元件仅在发电时被使用。第六实施例的不同之处在于，发电元件提供除了发电以外的功能，诸如感测。

尽管已经以举例的方式描述了本技术，但是在本说明书中公开的内容不应当被限制性地理解。为了确定本技术的要旨，应当参考权利要求。

本技术还可以采用下面的配置。

（1）一种图像显示装置，包括：显示图像的图像显示单元；安装单元，该安装单元适于将图像显示单元安装到用户的头部或面部上；发电元件，该发电元件被附接到一个或多个安装部位，所述安装部位包括图像显示单元或安装单元的外表面；以及控制单元，该控制单元执行基于发电元件的发电量的控制。

（2）根据（1）所述的图像显示装置，其中，发电元件是以下的至少一种：基于硅的太阳能电池；基于CdTe的太阳能电池；色素增感型太阳能电池；基于硫化铁的太阳能电池；紫外线太阳能电池；红外线太阳能电池；使用通过无线电波（远电磁场）或近电磁场的电磁感应和静电感应中的至少一种感应电力的元件（无线电波发电（使用远电磁场））；使用近电磁场的发电；以及无线馈电元件（包括磁谐振型、电磁感应型和电场耦合型）。

（3）根据（1）所述的图像显示装置，其中，图像显示单元以透视方式来显示图像，并且透明的第一发电元件被安装在图像显示单元的外表面的中央。

（4）根据（3）所述的图像显示装置，其中，半透明的第二发电元件被安装在图像显示单元的外表面的周边部分。

（5）根据（4）所述的图像显示装置，其中，柔性的第三发电元件被安装在除了图像显示单元以外的安装部位。

（6）根据（5）所述的图像显示装置，其中，第一发电元件是紫外线或红外线太阳能电池，第二发电元件是色素增感型太阳能电池，并且第三发电元件是基于硅的太阳能电池。

（7）根据（5）所述的图像显示装置，其中，第一发电元件是紫外线或红外线太阳能电池，第二发电元件是刚性色素增感型太阳能电池，并且第三发电元件是柔性色素增感型太阳能电池。

（8）根据（1）所述的图像显示装置，其中，图像显示装置可以在功耗不同的多种工作模式下工作，并且还包括利用与各工作模式下的功耗对应的不同发电方法的多个发电元件。

（9）根据（8）所述的图像显示装置，其中，提供第一发电元件、第二发电元件和第三发电元件，第一发电元件被用于为在所有工作模式下始终工作的系统操作馈电，第二发电元件被用于为仅在某些模式下工作的操作馈电，第三发电元件被用于为时钟馈电。

（10）根据（9）所述的图像显示装置，其中，第一发电元件是色素增感型太阳能电池，第二发电元件是基于硅的太阳能电池，并且第三发电元件是紫外线或红外线太阳能电池。

（11）根据（1）所述的图像显示装置，其中，控制单元执行自适应控制以提高或最大化发电元件的发电量。

（12）根据（11）所述的图像显示装置，其中，提供利用不同发电方法的多个发电元件，并且控制单元控制所述多个发电元件的阻抗。

（13）根据（12）所述的图像显示装置，其中，控制单元执行最大功率点跟踪（MPPT）控制，从而使得在来自所述多个发电元件的电功率达到最大值时的输出电压下提取电流。

（14）根据（11）所述的图像显示装置，其中，提供使用电磁波进行发电的发电元件，图像显示装置还包括致动器，该致动器改变发电元件或装配在该发电元件中的诸如波导管或天线的能量转移机构的姿势，以帮助提高发电量，并且控制单元使用致动器来控制发电元件或能量转移机构的姿势，从而使得发电量相对于电磁波的入射角变成总是最大。

（15）根据（11）所述的图像显示装置，其中，图像显示装置可以在功耗不同的多种工作模式下工作，并且控制单元根据发电元件的发电量来切换图像显示装置的工作模式。

（16）根据（11）所述的图像显示装置，其中，提供利用不同发电方法的多个发电元件，并且控制单元通过根据发电量的变化切换发电元件来馈电。

（17）根据（11）所述的图像显示装置，其中，控制单元指导用户进行使发电元件的发电量被增加或最大化的动作。

（18）根据（17）所述的图像显示装置，其中，控制单元允许示出增加或最大化发电元件的发电量的用户移动方向的图像被显示在图像显示单元上。

（19）根据（11）所述的图像显示装置，其中，提供使用特定频率的电磁波进行发电的发电元件，图像显示装置还包含频率转换单元，该频率转换单元转换到达发电元件的电磁波的频率，并且控制单元控制频率转换单元的频率转换，以增加或最大化发电元件的发电量。

（20）根据（11）所述的图像显示装置，其中，利用不同发电方法的多个发电元件被可替换地安装在一个安装部位。

（21）根据（11）所述的图像显示装置，其中，利用不同发电方法的多个发电元件以叠加方式被可拆卸地安装在一个安装部位。

（22）根据（1）所述的图像显示装置，还包括使用图像显示单元的显示光进行发电的发电元件。

（23）根据（22）所述的图像显示装置，其中，图像显示单元包括传播显示光的导光板以及在导光板内部反射显示光的偏振滤光器，并且发电元件被插入在偏振滤光器中。

（24）根据（22）所述的图像显示装置，其中，图像显示单元包括对显示图像着色或者提高色纯度的滤色器，并且发电元件被插入在滤色器中。

（25）根据（22）所述的图像显示装置，其中，图像显示单元包括兼作对显示图像着色或者提高色纯度的滤色器的发电元件。

（26）根据（1）所述的图像显示装置，其中，控制单元基于发电元件的输出进行感测。

（27）根据（1）所述的图像显示装置，其中，发电元件由对可见光和红外侧具有敏感度的光电池形成，并且控制单元基于发电元件的红外侧的输出进行运动感测。

（28）一种图像显示方法，包括：检测发电元件的发电量，该发电元件被安装在图像显示单元或安装单元中的至少一个中，该安装单元适于将该图像显示单元安装在用户的头部或面部上；以及基于发电量来控制设置有图像显示单元的图像显示装置。

本领域的技术人员应该理解，可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、子组合和替换，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。

Claims (28)

1.一种图像显示装置，包括：

图像显示单元，显示图像；

安装单元，适于将图像显示单元安装到用户的头部或面部上；

发电单元，被附接到一个或多个安装部位，所述安装部位包括图像显示单元或安装单元的外表面，所述发电单元包括与当所述图像显示装置工作在功耗不同的多种工作模式时的多种功耗对应的多个发电元件，其中所述多个发电元件采用不同的发电方法；以及

控制单元，其基于所述多个发电元件的多个发电量来控制所述图像显示装置在功耗不同的多种工作模式下的操作。

2.根据权利要求1所述的图像显示装置，

其中，各所述发电元件分别是以下的至少一种：基于硅的太阳能电池、基于CdTe的太阳能电池、色素增感型太阳能电池、基于硫化铁的太阳能电池、紫外线太阳能电池、红外线太阳能电池、使用无线电波对发电元件进行电力感应的无线电波发电元件、在包括电磁感应和静电感应的邻近区域中使用电磁场对元件进行电力感应的使用近电磁场的发电元件、以及无线馈电元件，所述无线馈电元件包括磁谐振型、电磁感应型或电场耦合型的馈电元件。

3.根据权利要求1所述的图像显示装置，

其中，图像显示单元以透视方式来显示图像，并且所述多个发电元件包括透明的第一发电元件、半透明的第二发电元件、以及柔性的第三发电元件，

其中，所述第一发电元件被安装在图像显示单元的外表面的中央；

所述第二发电元件被安装在图像显示单元的外表面的周边部分；以及

所述第三发电元件被安装在除了图像显示单元以外的安装部位。

4.根据权利要求3所述的图像显示装置，

其中，第一发电元件是紫外线或红外线太阳能电池，第二发电元件是色素增感型太阳能电池，并且第三发电元件是基于硅的太阳能电池。

5.根据权利要求3所述的图像显示装置，

其中，第一发电元件是紫外线或红外线太阳能电池，第二发电元件是刚性的色素增感型太阳能电池，并且第三发电元件是柔性的色素增感型太阳能电池。

6.根据权利要求1所述的图像显示装置，

其中，所述多个发电元件包括第一发电元件、第二发电元件和第三发电元件，第一发电元件被用于为始终在所有工作模式下工作的系统操作馈电，第二发电元件被用于仅为在一些模式下工作的操作馈电，第三发电元件被用于为时钟馈电。

7.根据权利要求6所述的图像显示装置，

其中，第一发电元件是色素增感型太阳能电池，第二发电元件是基于硅的太阳能电池，并且第三发电元件是紫外线或红外线太阳能电池。

8.根据权利要求1所述的图像显示装置，

其中，控制单元基于发电元件的输出进行感测。

9.根据权利要求1所述的图像显示装置，

其中，发电元件由对可见光和红外侧具有敏感度的光电池形成，并且

其中，控制单元基于发电元件的红外侧的输出进行运动感测。

10.一种图像显示装置，包括：

图像显示单元，显示图像；

安装单元，适于将图像显示单元安装到用户的头部或面部上；

发电单元，被附接到一个或多个安装部位，所述安装部位包括图像显示单元或安装单元的外表面，所述发电单元包括与当所述图像显示装置工作在功耗不同的多种工作模式时的多种功耗对应的多个发电元件，其中所述多个发电元件采用不同的发电方法；以及

控制单元，其基于所述多个发电元件的多个发电量来控制所述图像显示装置在功耗不同的多种工作模式下的操作，

其中，控制单元执行自适应控制以提高或最大化发电元件的发电量。

11.根据权利要求10所述的图像显示装置，

其中，控制单元控制所述多个发电元件的阻抗。

12.根据权利要求11所述的图像显示装置，

其中，控制单元执行最大功率点跟踪控制，从而使得在来自所述多个发电元件的电功率达到最大值时的输出电压处提取电流。

13.根据权利要求10所述的图像显示装置，

其中，所述多个发电元件包括使用电磁波进行发电的发电元件，

其中，图像显示装置还包括致动器，该致动器改变发电元件或装配在该发电元件中的能量转移机构的姿势，以帮助提高发电量，并且

其中，控制单元使用致动器来控制发电元件或能量转移机构的姿势，从而使得发电量相对于电磁波的入射角变为总是最大。

14.根据权利要求13所述的图像显示装置，其中，所述能量转移机构包括波导和天线。

15.根据权利要求10所述的图像显示装置，

其中，控制单元根据发电元件的发电量来切换图像显示装置的工作模式。

16.根据权利要求10所述的图像显示装置，

其中，控制单元通过根据发电量的变化切换发电元件来馈电。

17.根据权利要求10所述的图像显示装置，

其中，控制单元执行针对使发电元件的发电量增加或最大化的用户动作的引导。

18.根据权利要求17所述的图像显示装置，

其中，控制单元允许示出增加或最大化发电元件的发电量的用户移动方向的图像被显示在图像显示单元上。

19.根据权利要求10所述的图像显示装置，

其中，所述多个发电元件包括使用特定频率的电磁波进行发电的发电元件，

其中，图像显示装置还包含频率转换单元，该频率转换单元转换到达发电元件的电磁波的频率，并且

其中，控制单元控制频率转换单元的频率转换，以增加或最大化发电元件的发电量。

20.根据权利要求10所述的图像显示装置，

其中，利用不同发电方法的多个发电元件被可替换地安装在一个安装部位。

21.根据权利要求10所述的图像显示装置，

其中，利用不同发电方法的多个发电元件以叠加方式被可拆卸地安装在一个安装部位。

22.一种图像显示装置，包括：

图像显示单元，显示图像；

安装单元，适于将图像显示单元安装到用户的头部或面部上；

发电单元，被附接到一个或多个安装部位，所述安装部位包括图像显示单元或安装单元的外表面，所述发电单元包括与当所述图像显示装置工作在功耗不同的多种工作模式时的多种功耗对应的多个发电元件，其中所述多个发电元件采用不同的发电方法；以及

控制单元，其基于所述多个发电元件的多个发电量来控制所述图像显示装置在功耗不同的多种工作模式下的操作，

其中，所述发电元件使用图像显示单元的显示光进行发电。

23.根据权利要求22所述的图像显示装置，

其中，图像显示单元包括传播显示光的导光板以及在导光板内部反射显示光的偏振滤光器，并且

其中，发电元件被插入偏振滤光器中。

24.根据权利要求22所述的图像显示装置，

其中，图像显示单元包括对显示图像着色或者提高色纯度的滤色器，并且

其中，发电元件被插入滤色器中。

25.根据权利要求22所述的图像显示装置，

其中，图像显示单元包括兼作对显示图像着色或者提高色纯度的滤色器的发电元件。

26.一种图像显示方法，包括：

检测发电单元的发电量，该发电单元被附接到一个或多个安装部位，所述安装部位包括图像显示单元或安装单元的外表面，其中该安装单元适于将该图像显示单元安装在用户的头部或面部上，所述发电单元包括与当所述图像显示装置工作在功耗不同的多种工作模式时的多种功耗对应的多个发电元件，其中所述多个发电元件采用不同的发电方法；以及

基于所述发电量来控制设置有所述图像显示单元的图像显示装置在功耗不同的多种工作模式下的操作。

27.一种图像显示方法，包括：

检测发电单元的发电量，该发电单元被附接到一个或多个安装部位，所述安装部位包括图像显示单元或安装单元的外表面，其中该安装单元适于将该图像显示单元安装在用户的头部或面部上，所述发电单元包括与当所述图像显示装置工作在功耗不同的多种工作模式时的多种功耗对应的多个发电元件，其中所述多个发电元件采用不同的发电方法；以及

基于所述发电量来控制设置有所述图像显示单元的图像显示装置在功耗不同的多种工作模式下的操作，

其中，所述控制是自适应控制，以提高或最大化发电元件的发电量。

28.一种图像显示方法，包括：

检测发电单元的发电量，该发电单元被附接到一个或多个安装部位，所述安装部位包括图像显示单元或安装单元的外表面，其中该安装单元适于将该图像显示单元安装在用户的头部或面部上，所述发电单元包括与当所述图像显示装置工作在功耗不同的多种工作模式时的多种功耗对应的多个发电元件，其中所述多个发电元件采用不同的发电方法；以及

基于所述发电量来控制设置有所述图像显示单元的图像显示装置在功耗不同的多种工作模式下的操作，

其中，所述发电元件使用图像显示单元的显示光进行发电。