TWI638187B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI638187B
TWI638187B TW102147814A TW102147814A TWI638187B TW I638187 B TWI638187 B TW I638187B TW 102147814 A TW102147814 A TW 102147814A TW 102147814 A TW102147814 A TW 102147814A TW I638187 B TWI638187 B TW I638187B
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阿登正幸
町田曉夫
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日商新力股份有限公司
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Abstract

本發明揭示一種顯示裝置，其包括：一第一影像顯示裝置，其包括一光導板；一調光器及一光控制裝置。該光控制裝置經組態以識別由該顯示裝置接收之光量變化之一開始時間，且在已經過該開始時間之後之一預定時間量之後，基於由該顯示裝置接收之光量控制該調光器之透射比。

Description

顯示裝置 [相關申請案之交叉參考]
本申請案主張2013年2月20日申請之日本優先權專利申請案JP 2013-030773號之權利，該案之全部內容係以引用的方式併入本文中。
本發明係關於一種顯示裝置，且更特定言之係關於一種使用一頭戴式顯示器(HMD)之顯示裝置。
近年來，一擴增實境技術(AR技術)已引起關注，其組合虛擬物件或各種資訊(如額外資訊及電子資訊)與一真實環境(或其之一部分)且呈現組合資訊。為達成擴增實境技術，檢查一頭戴式顯示器作為(例如)用於呈現視覺資訊之一裝置。期望應用頭戴式顯示器以進行實境環境中之作業支援。例如，可應用頭戴式顯示器以將路線導引資訊及技術資訊提供給(例如)執行維護之工程師。特定言之，頭戴式顯示器極為方便，這係因為手係空閒的。此外，即使當使用者在戶外移動時享受一視訊或一影像時，其亦可同時看見視訊或影像及一外部環境。因此，使用者可平穩移動。
例如，JP 2006-162767 A揭示一種虛擬影像顯示裝置(影像顯示裝置)，其中一虛擬影像光學系統將由一影像形成裝置形成之二維影像改變為一放大虛擬影像使得觀察者可觀察到虛擬影像。
如圖34(其係一概念圖)中圖解說明，一影像顯示裝置100’包含：一影像形成裝置111，其包含配置成二維矩陣之複數個像素；一準直光學系統112，其將自影像形成裝置111之像素發射之光轉換成平行光；及一光學裝置(導光單元)120，在準直光學系統112中轉換之平行光入射於光學裝置120上，其中導引光並自其發射光。光學裝置120包含一光導板121，其中傳播入射光並全反射入射光且自其發射光；一第一偏轉單元130(例如，一單層光反射膜)，其反射入射在光導板121上之光以便在光導板121中全反射；及一第二偏轉單元140(例如，具有一多層結構之一多層光反射膜)，其容許自光導板121發射已在光導板121中傳播同時被全反射之光。例如，當藉由影像顯示裝置100’形成一HMD時，可減小該裝置之重量及大小。關於表示圖34中圖解說明之其他組件之參考數字參考根據圖1中圖解說明之實例1之影像顯示裝置。
此外，例如，JP 2007-94175 A揭示一種使用一全像繞射光柵之虛擬影像顯示裝置(影像顯示裝置)，其中一虛擬影像光學系統將由一影像形成裝置形成之二維影像改變為一放大虛擬影像使得觀察者可觀察到虛擬影像。
如圖35(其係一概念圖)中圖解說明，一影像顯示裝置300’基本上包含一影像形成裝置111，其顯示一影像；一準直光學系統112；及一光學裝置(導光單元)320，顯示於影像形成裝置111上之光入射於其上且其將光導引至觀察者之一瞳孔21。此處，光學裝置320包含一光導板321；及第一繞射光柵構件330及第二繞射光柵構件340，其等係提供於光導板321上之反射型體積全像繞射光柵。自影像形成裝置111之各像素發射之光入射在準直光學系統112上，且待入射在光導板321上之具有不同入射角之複數個平行光係由準直光學系統112產生且接著入射在光導板321上。平行光入射在光導板321之一第一表面322上且 接著自該第一表面322發射。同時，第一繞射光柵構件330及第二繞射光柵構件340附接至光導板321之平行於光導板321之第一表面322之一第二表面323。關於表示圖35中圖解說明之其他組件之參考數字參考根據參考圖12之實例3之影像顯示裝置。
當影像顯示在影像顯示裝置100’及300’上時，觀察者可以一重疊方式觀看所顯示的影像及一外部影像。
然而，當其中影像顯示裝置100’及300’所處之一周圍環境之亮度極高或取決於所顯示影像之內容時，無法將足夠高的對比度賦予由觀察者觀察到之影像。
例如，JP 2004-101197 A揭示用於解決問題之手段。在JP 2004-101197 A中揭示之技術中，一液晶快門控制自外部入射在觀察者之瞳孔上之入射光量。
[引用列表]
[專利文獻]
[PTL 1]
JP 2006-162767 A
[PTL 2]
JP 2007-94175 A
[PTL 3]
JP 2004-101197 A
當來自外部之入射光量突然改變時(例如當行進中之一車輛入射在一隧道上時)，來自外部之入射光量急劇降低。因此，在JP 2004-101197 A中揭示之技術中，液晶快門在某種程度上將狀態自閉合改變成急劇敞開。因此，觀察者之瞳孔難以遵循液晶快門之此一急劇操 作。因此，此一急劇操作不僅給佩戴顯示裝置之觀察者提供一種不舒適的感覺，而且給眼睛提供沉重負擔。
此外，當JP 2004-101197 A中揭示之液晶快門應用於上述影像顯示裝置100’或300’時，可導致如下問題。即，由於歸因於液晶快門之操作改變來自外部之入射光量，存在自外部入射在第一偏轉單元130或第一繞射光柵構件330上之光量之變化。因此，出現非所要雜散光且可引起虛擬影像顯示裝置(影像顯示裝置)中之影像顯示品質之降低。此外，因為將一調光器安裝至虛擬影像顯示裝置(影像顯示裝置)，所以虛擬影像顯示裝置(影像顯示裝置)之總重量增加，且此可給虛擬影像顯示裝置(影像顯示裝置)之使用者提供一種不舒適的感覺。
因此，本發明之一第一目的係即使來自外部之入射光量改變仍提供一種給佩戴顯示裝置之觀察者提供較少不舒適的感覺且亦不會迫使眼睛承受沉重負擔之顯示裝置。此外，除本發明顯示裝置之第一目的以外，本發明之一第二目的係提供一種顯示裝置，其不會歸因於來自外部之入射光而引起影像顯示品質下降。此外，除本發明之第一目的以外，本發明之一第三目的係提供一種顯示裝置，其具有可抑制總重量增加之一組態或一結構。
一些實施例係關於一種包括一第一影像顯示裝置(其包括一光導板)、一調光器及一光控制裝置之顯示裝置。該光控制裝置經組態以識別由該顯示裝置接收之光量變化之一開始時間，且在該開始時間之後已經過一預定時間量之後，基於由該顯示裝置接收之光量控制該調光器之透射比。
一些實施例係關於一種用於搭配包括一影像顯示裝置及一調光器之一顯示裝置使用之方法，該影像顯示裝置包括一光導板，該方法包括：識別由該顯示裝置接收之光量變化之一開始時間；及在該開始 時間之後已經過一預定時間量之後，基於由該顯示裝置接收之光量控制該調光器之透射比。
一些實施例係關於儲存處理器可執行指令之至少一非暫時性電腦可讀儲存媒體，該等指令在由至少一處理器執行時引起該至少一處理器執行用於搭配包括一影像顯示裝置及一調光器之一顯示裝置使用之方法，該影像顯示裝置包括一光導板。該方法包括：識別由該顯示裝置接收之光量變化之一開始時間；及在該開始時間之後已經過一預定時間量之後，基於由該顯示裝置接收之光量控制該調光器之透射比。
在根據本發明之第一實施例之顯示裝置中，光控制裝置基於光接收元件之一接收光量量測結果計算一接收光量變化速率，基於接收光量變化速率判定調光器中之一光透射率變化速率，且基於所判定光透射率變化速率控制調光器之光透射率。因此，即使來自外部之入射光量改變，仍可提供一種給佩戴顯示裝置之觀察者提供較少不舒適的感覺且不會迫使眼睛承受沉重負擔之顯示裝置。此外，在根據本發明之第二實施例之顯示裝置中，光控制裝置基於光接收元件之一接收光量量測結果判定接收光量變化之一開始時間，且在自接收光量變化之開始時間經過一預定時間之後開始控制調光器之光透射率。因此，即使來自外部之入射光量改變，仍可提供一種給佩戴顯示裝置之觀察者提供較少不舒適的感覺且不會迫使眼睛承受沉重負擔之顯示裝置。此外，基於光接收元件之接收光量量測結果控制調光器之光透射率。因此，可簡化顯示裝置之整體結構，且可將高對比度提供給由觀察者觀察到之一影像。此外，例如，可取決於顯示裝置之周圍環境之照明而最佳化影像之一觀察狀態。
在根據本發明之第三或第四實施例之顯示裝置中，在自來自外 部之光量開始變化經過一預定時間之後，調光器開始改變光透射率。因此，即使來自外部之入射光量改變，仍可提供一種給佩戴顯示裝置之觀察者提供較少不舒適的感覺且不會迫使眼睛承受沉重負擔之顯示裝置。此外，在根據本發明之第三實施例之顯示裝置中，屏蔽至光學裝置之入射光之一屏蔽構件配置在光學裝置之一區域(自影像形成裝置發射之光入射於該區域上)中。因此，即使來自外部之入射光量歸因於調光器之操作而改變，來自外部之光仍不會入射在光學裝置之自影像形成裝置發射之光入射於其上之該區域上。因此，並未出現非所要雜散光，且未引起顯示裝置中之影像顯示品質降低。此外，在根據本發明之第四實施例之顯示裝置中，形成調光器之第一基板亦用作光學裝置之一組件構件。因此，可降低顯示裝置之總重量，且給顯示裝置之使用者提供一種不舒適的感覺之可能性極小。
10‧‧‧框架
11‧‧‧前區段
12‧‧‧鉸鏈
13‧‧‧邊撐區段
14‧‧‧端蓋區段
15‧‧‧導線(信號線、電力線等等)
16‧‧‧耳機區段
17‧‧‧耳機區段導線
18‧‧‧控制裝置(控制電路)
18A‧‧‧光控制裝置
19‧‧‧安裝構件
20‧‧‧觀察者
21‧‧‧瞳孔
100‧‧‧影像顯示裝置
100’‧‧‧影像顯示裝置
111‧‧‧影像形成裝置
111A‧‧‧影像形成裝置
111B‧‧‧影像形成裝置
112‧‧‧光學系統(準直光學系統)
113‧‧‧外殼
120‧‧‧光學裝置(光導單元)
121‧‧‧光導板
122‧‧‧光導板之第一表面
123‧‧‧光導板之第二表面
124‧‧‧光導板之一部分
125‧‧‧光導板之一部分
126‧‧‧保護構件(保護板)
127‧‧‧黏著構件
130‧‧‧第一偏轉單元
140‧‧‧第二偏轉單元
150‧‧‧反射型空間光調變器
151‧‧‧液晶顯示裝置(LCD)
152‧‧‧偏光光束分離器
153‧‧‧光源
200‧‧‧影像顯示裝置
211‧‧‧影像形成裝置
213‧‧‧外殼
251‧‧‧光源
252‧‧‧準直光學系統
253‧‧‧掃描區段
254‧‧‧光學系統(準直光學系統)
255‧‧‧正交稜鏡
256‧‧‧全反射鏡
300‧‧‧影像顯示裝置
300’‧‧‧影像顯示裝置
320‧‧‧光學裝置(光導單元)
321‧‧‧光導板
322‧‧‧光導板之第一表面
323‧‧‧光導板之第二表面
326‧‧‧保護構件(保護板)
327‧‧‧黏著構件
330‧‧‧第一偏轉單元(第一繞射光柵構件)
340‧‧‧第二偏轉單元(第二繞射光柵構件)
400‧‧‧影像顯示裝置
500‧‧‧影像顯示裝置
520‧‧‧光學裝置(半透射鏡)
521‧‧‧透明構件
700‧‧‧調光器
700A‧‧‧調光器
700’‧‧‧調光器
701‧‧‧第一基板
701A‧‧‧第一基板
701’‧‧‧第一基板
702‧‧‧第一電極
702A‧‧‧第一電極
702’‧‧‧第一電極
703‧‧‧第二基板
703A‧‧‧第二基板
703’‧‧‧第二基板
704‧‧‧第二電極
704A‧‧‧第二電極
704’‧‧‧第二電極
705‧‧‧光透射控制材料層
705A‧‧‧光透射控制材料層
705’‧‧‧光透射控制材料層
706‧‧‧密封劑
707‧‧‧黏著劑
711‧‧‧光接收元件
712‧‧‧照明感測器(透射光照明量測感測器)
713‧‧‧密封構件
714‧‧‧密封構件
810‧‧‧屏蔽構件
820‧‧‧屏蔽構件
830‧‧‧屏蔽構件
CL‧‧‧中心入射光線
CL’‧‧‧中心入射光線
d‧‧‧光柵表面之節距
Φ‧‧‧傾斜角
ψ‧‧‧入射角
Θ‧‧‧干涉條紋之一入射角之一補角
圖1A及圖1B分別係如自上方觀看之實例1之一顯示裝置之一示意圖及一光控制裝置之一方塊圖。
圖2係實例1之顯示裝置中之一影像顯示裝置之一概念圖。
圖3A及圖3B分別係如自側面觀看之實例1之顯示裝置之一示意圖及如自前面觀看之實例1之顯示裝置中之一光學裝置及一調光器之一部分之一示意圖。
圖4A及圖4B係示意地圖解說明實例1之顯示裝置中之調光器之行為之示意橫截面視圖。
圖5係圖解說明如自上方觀看之其中將實例1之顯示裝置安裝在觀察者的頭部上之一狀態之一圖(注意，僅圖解說明影像顯示裝置且省略一框架之圖解)。
圖6A及圖6B係示意地圖解說明接收光量及調光器之光透射率之時間變化之圖。
圖7A及圖7B係示意地圖解說明接收光量及調光器之光透射率之時間變化之圖。
圖8A及圖8B係示意地圖解說明接收光量及調光器之光透射率之時間變化之圖。
圖9A及圖9B係示意地圖解說明接收光量及調光器之光透射率之時間變化之圖。
圖10係圖解說明用以判定調光器之光透射率之一程序之一流程圖。
圖11係實例2之一顯示裝置中之一影像顯示裝置之一概念圖。
圖12係實例3之一顯示裝置中之一影像顯示裝置之一概念圖。
圖13係圖解說明實例3之顯示裝置中之一反射型體積全像繞射光柵之一放大部分之一示意橫截面視圖。
圖14係實例4之一顯示裝置中之一影像顯示裝置之一概念圖。
圖15係如自前面觀看之實例5之一顯示裝置之一示意圖。
圖16係如自上方觀看之實例5之顯示裝置之一示意圖。
圖17係如自上方觀看之實例7之一顯示裝置之一示意圖。
圖18A及圖18B係示意地圖解說明形成實例8之一顯示裝置中之一影像顯示裝置之一光導板中之光的傳播之一圖及圖解說明一光導板及類似物之一配置狀態之一概念圖。
圖19係如自側面觀看之實例8中之顯示裝置之一示意圖。
圖20A及圖20B分別係示意地圖解說明形成實例1至7之顯示裝置中之影像顯示裝置之一光導板中之光的傳播之一圖及相較於實例8且如自側面觀看之實例1至7之一頭戴式顯示器之一示意圖。
圖21A及圖21B係示意地圖解說明形成實例9之一顯示裝置中之一影像顯示裝置之一光導板中之光的傳播之一圖及圖解說明光導板及類似物之一配置狀態之一概念圖。
圖22係實例12之一顯示裝置之一概念圖。
圖23係如自上方觀看之實例12之顯示裝置之一示意圖。
圖24係如自側面觀看之實例12之顯示裝置之一示意圖。
圖25係實例13之一顯示裝置之一概念圖。
圖26係實例14之一顯示裝置之一概念圖。
圖27係實例14之一顯示裝置之一修改實例之一概念圖。
圖28係實例15之一顯示裝置中之一影像顯示裝置之一概念圖。
圖29係實例15之顯示裝置之一修改實例之一概念圖。
圖30係如自前面觀看之實例1至4之顯示裝置之一修改實例中之一光學裝置及一調光器之一示意圖。
圖31係實例1至4之顯示裝置之另一修改實例之一概念圖。
圖32係實例1至4之顯示裝置之又另一修改實例之一概念圖。
圖33係如自上方觀看之藉由將實例12中描述之一屏蔽構件應用於實例5中描述之顯示裝置而獲得之一顯示裝置之一示意圖。
圖34係相關技術中之一顯示裝置中之一影像顯示裝置之一概念圖。
圖35係相關技術中之顯示裝置之一修改實例中之一影像顯示裝置之一概念圖。
在下文中，將參考圖式基於實例描述本發明。然而，本發明不限於該等實例，且各種數值或材料係闡釋性的。將以下列順序描述本發明。
1.根據本發明之第一實施例至第四實施例之顯示裝置之整體描述
2.實例1(根據本發明之第一實施例及第二實施例之顯示裝置)
3.實例2(實例1之修改實例)
4.實例3(實例1之另一修改實例)
5.實例4(實例3之修改實例)
6.實例5(實例1至4之修改實例)
7.實例6(實例1至5之修改實例)
8.實例7(實例1至6之修改實例)
9.實例8(實例1至7之修改實例)
10.實例9(實例8之修改實例)
11.實例10(實例1至9之修改實例)
12.實例11(實例1至9之另一修改實例)
13.實例12(根據本發明之第三實施例之顯示裝置)
14.實例13(實例12之修改實例)
15.實例14(實例12之另一修改實例)
16.實例15(根據本發明之第四實施例之顯示裝置)及其他實例
[根據本發明之第一實施例至第四實施例之顯示裝置之整體描述]
在根據本發明之第一實施例之顯示裝置中，光控制裝置可包含關於接收光量變化速率與調光器中之光透射率變化速率之間之一關係之一表。此處，有利的是，基於觀察者之瞳孔(瞳孔直徑)之一變化(其遵循自外部入射之光量之變化)產生該表。藉由採用包含該表之此一實施例，無需使用(例如)一相機量測觀察者之瞳孔(瞳孔直徑)之變化，且可簡化裝置之整體結構，可減小裝置之重量且可抑制功率消耗。
在根據本發明之第一實施例(包含上述各種有利實施例)之顯示裝置中，光控制裝置可基於光接收元件之接收光量量測結果進一步判定接收光量變化之一開始時間，且可在自接收光量變化之開始時間經過一預定時間之後開始控制調光器之光透射率。此外，在此情況中，光控制裝置可進一步包含計算顯示裝置之一移動速度之一移動速度計算單元，且光控制裝置可基於由移動速度計算單元計算之顯示裝置之移 動速度進一步開始控制調光器之光透射率。
此外，在根據本發明之第一實施例(包含上述各種有利實施例)之顯示裝置中，光控制裝置可進一步包含計算顯示裝置之一移動速度之一移動速度計算單元，且光控制裝置可基於由移動速度計算單元計算之顯示裝置之移動速度進一步判定調光器中之光透射率變化速率。此外，在此情況中，光控制裝置可基於光接收元件之接收光量量測結果進一步判定接收光量變化之一開始時間，且光控制裝置可基於由移動速度計算單元計算之顯示裝置之移動速度進一步開始控制調光器之光透射率。
在根據本發明之第三實施例之顯示裝置中，有利的是，在屏蔽構件至光學裝置之一投影影像中包含光學裝置之自影像形成裝置發射之光入射於其上之一區域。
在根據本發明之第三實施例(包含上述各種有利實施例)之顯示裝置中，屏蔽構件可在與影像形成裝置相對之一側上彼此遠離地配置至光學裝置。注意，在此一組態中，屏蔽構件可用一不透明塑膠材料產生且此一屏蔽構件可自影像顯示裝置之一外殼一體地延伸、可安裝至影像顯示裝置之外殼、可自一框架一體地延伸或可安裝至框架。此外，在根據本發明之第三實施例(包含上述各種有利實施例)之顯示裝置中，屏蔽構件可配置在光學裝置與影像形成裝置相對之一側上之一部分上，且屏蔽構件可配置在調光器中。注意，在此一組態中，由一不透明材料形成之屏蔽構件可基於一物理氣相沈積方法(PVD方法)或一化學氣相沈積方法(CVD方法)形成於(例如)光學裝置之一表面上、可藉由一印刷方法或類似方法形成，或可藉由附接由不透明材料(塑膠材料、金屬材料或合金材料或類似材料)形成之一膜、一薄片或一箔片而形成。
此外，在根據本發明之第三實施例(包含上述各種有利實施例)之 顯示裝置中，有利的是，在屏蔽構件至光學裝置之一投影影像中包含調光器之一端部至光學裝置之一投影影像。
在根據本發明之第四實施例之顯示裝置中，第二基板可薄於第一基板。
此外，在根據本發明之第三實施例至第四實施例(包含上述有利實施例)之顯示裝置中，顯示裝置進一步包含：(v)一光控制裝置，及(vi)一光接收元件，其量測來自外部之光量，及光控制裝置可基於光接收元件之接收光量量測結果判定接收光量變化之一開始時間，且可在自接收光量變化之開始時間經過一預定時間之後開始控制調光器之光透射率。
此外，在根據本發明之第二實施例之顯示裝置中或在根據本發明之第三實施例至第四實施例之顯示裝置之一有利組態中，光控制裝置可進一步包含計算顯示裝置之一移動速度之一移動速度計算單元，且光控制裝置可基於由移動速度計算單元計算之顯示裝置之移動速度進一步開始控制調光器之光透射率。
在根據第一實施例或第二實施例(包含上述各種有利實施例或組態)之顯示裝置中或在根據本發明之第三實施例至第四實施例之顯示裝置之一有利實施例或結構中，外部環境之光量可由光接收元件量測。然而，進一步有利的是，光接收元件量測對應於光學裝置中由觀察者觀察到之一影像之一背景之一外部區域之光量。此外，在後一種情況中，有利的是，光接收元件具有對待接收光之方向性係有利的。將對待接收光之方向性提供給光接收元件之一方法之實例包含在光接收元件之一光入射側上配置一透鏡之一方法、在光接收元件之光入射側上配置一孔隙之一方法及在光接收元件之光入射側上提供一狹縫並屏蔽該側之雜散光之一方法。
此外，在根據本發明之第一實施例至第四實施例(包含上述有利實施例及組態)之顯示裝置中，光學裝置可包含(a)一光導板，其中一入射光運用全反射在內部傳播且接著自其發射，(b)一第一偏轉單元，其使入射在光導板上之光偏轉使得入射在光導板上之光在光導板內部全反射，及(c)一第二偏轉單元，其使運用複數次全反射在光導板內部傳播之光偏轉以容許自光導板輸出運用全反射在光導板內部傳播之光。注意，術語「全反射」意謂全內反射或光導板內部之全反射。在下文中，類似地應用此含義。此外，在根據本發明之第一實施例及第二實施例之顯示裝置中，第二偏轉單元可定位於調光器之一投影影像中，或調光器可定位於第二偏轉單元之一投影影像中。此外，可藉由調光器(具體言之，下文描述之形成調光器之基板之一者(第一基板))塗佈至少第二偏轉單元(具體言之，第二偏轉單元或第一偏轉單元及第二偏轉單元)。
此外，在根據本發明之第一實施例至第四實施例(包含上述有利實施例)之顯示裝置中，調光器可由應用一液晶快門或由一電致變色材料之氧化-還原反應產生之一物質之一色彩變化之一光學快門形成。即，調光器可由以下各者形成：一光學快門，其中一光透射控制材料層係由一液晶材料層製成；或一光學快門，其中光透射控制材料層係由憑藉一電致變色材料之氧化還原反應產生之一物質製成。注意，調光器不限於上述實例，且調光器可由以下各者形成：一光學快門，其中光透射控制材料層係由一無機電致發光材料層製成；一光學快門，其由一電泳分散液形成，其中光透射控制材料層係由許多帶電電泳粒子及具有不同於電泳粒子之一色彩之一分散介質製成；一光學快門，其由應用由金屬(例如，銀粒子)之一無損耗氧化-還原反應產生 之電沈積/解離現象之一電沈積方法(電沈積)製成；或一光學快門，其藉由一電濕潤現象控制光透射率。
此處，在調光器係其中光透射控制材料層係由一液晶材料層製成之一光學快門之一情況中，形成光透射控制材料層之材料之實例包含(但不限於)一扭轉向列(TN)型液晶及一超扭轉向列(STN)型液晶。此外，在調光器係其中光透射控制材料層係由憑藉一電致變色材料之氧化-還原反應產生之一物質形成之一光學快門之一情況中，光透射控制材料層可由IrOx/Ta2O5/WO3之一層疊結構形成，或光透射控制材料層可由憑藉在水或非水溶液(例如，一有機溶劑，諸如乙腈、二甲亞碸或甲醇)中溶解硫氰酸鹽(AgSCN)或鹵化銀(AgX：X係鹵素原子)獲得之一材料形成。此外，在調光器係其中光透射控制材料層係由一無機電致發光材料層製成之一光學快門之一情況中，形成光透射控制材料層之一材料之一實例包含(但不限於)氧化鎢(WO3)。
此外，在根據本發明之第一實施例至第三實施例(包含上述有利實施例及組態)之顯示裝置中，具體言之，調光器可由以下各者製成：第一基板，其面向光學裝置；及一第二基板，其面向第一基板；電極，其等分別提供在第一基板及第二基板中；及一光透射控制材料層，其密封在第一基板與第二基板之間。注意，在此情況中，第二基板可薄於第一基板且此外，在此情況中，第一基板亦可用作光學裝置之一組件構件。
具體言之，形成第一基板及第二基板之材料之實例包含一透明玻璃基板(諸如鈉鈣玻璃或白板玻璃)、一塑膠基板、一塑膠薄片或一塑膠膜。此處，塑膠之實例包含：纖維素酯，諸如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯或乙酸纖維素；氟聚合物，諸如聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯及六氟丙烯之共聚物；聚醚(諸如聚甲醛)、聚烯烴(諸如聚縮醛、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯或甲基戊烷聚合 物)；聚醯亞胺，諸如聚醯胺醯亞胺、聚乙烯醯亞胺；聚醯胺；聚醚碸；聚苯硫醚；聚偏二氯乙烯；四乙醯纖維素；或溴化苯氧基；聚芳酯；聚碸。塑膠薄片及塑膠膜可具有不容許容易彎曲之硬度且亦可具有可撓性。在第一基板及第二基板係由一透明塑膠基板形成之一情況中，可在基板之一內表面上形成由一無機材料或一有機材料形成之一障壁層。
可採用一所謂的透明電極作為第一電極及第二電極。具體言之，可使用導電聚合物(諸如銦錫氧化物(ITO，包含摻雜Sn之In2O3、結晶ITO及非晶ITO)、摻雜氟之SnO2(FTO)、IFO(摻雜F之In2O3)、摻雜銻之SnO2(ATO)、SnO2、ZnO(包含摻雜Al之ZnO或摻雜B之ZnO)、銦鋅氧化物(IZO)、尖晶石型氧化物、具有YbFe2O4結構之氧化物、聚苯胺、多酚或聚噻吩)。然而，實例不限於此等材料，且亦可使用藉由組合該等材料當中之兩種或兩種以上類型之材料而獲得之一材料。可基於一物理氣相沈積方法(PVD方法)(諸如真空沈積或濺鍍)、各種化學氣相沈積方法(CVD方法)或各種塗佈方法形成第一電極及第二電極。基本上無需圖案化電極。然而，若回應於請求執行圖案化，則可採用任何方法，諸如一蝕刻方法、一剝離方法或使用各種遮罩之一方法。
第一基板及第二基板係藉由一外緣部分中之一密封劑密封且彼此黏著。稱為密封試劑之密封劑之實例包含一熱固型、光固化型、濕氣固化型、厭氧性固化型或類似物的各種樹脂，諸如環氧樹脂、以胺基甲酸酯為主之樹脂、丙烯酸樹脂、以醋酸乙烯酯為主之樹脂、硫醇樹脂、以矽為主之樹脂、變異聚合物樹脂或類似物。
在根據本發明之第一實施例至第四實施例(包含上述有利實施例)之顯示裝置中，可基於光接收元件之接收光量量測結果控制由影像形成裝置形成之一影像之亮度。此外，在根據本發明之第一實施例至第 四實施例(包含上述有利實施例)之顯示裝置中，可在光學裝置外部配置光接收元件。此外，在根據本發明之第一實施例至第四實施例(包含上述有利實施例)之顯示裝置中，進一步包含基於自外部透射穿過調光器之光量測照明之一照明感測器(可稱為「透射光照明量測感測器」)，且可基於透射光照明量測感測器之一量測結果控制調光器之光透射率及/或可基於透射光照明量測感測器之一量測結果控制由影像形成裝置形成之一影像之亮度。若基於光接收元件之量測結果控制由影像形成裝置形成之一影像之亮度，基於透射光照明量測感測器之量測結果控制調光器之光透射率，且基於透射光照明量測感測器之量測結果控制由影像形成裝置形成之一影像之亮度，則可將高對比度提供給由觀察者觀察之一影像且可取決於顯示裝置之周圍環境之照明最佳化影像之一觀察狀態。此處，透射光照明量測感測器可配置在一觀察者側上而非調光器上。
當光接收元件之量測結果變成等於或大於一預定值(為便於描述，可稱為一「第一照明量測值」)時，調光器之光透射率可等於或小於一預定值(為便於描述，可稱為一「第一光透射率」)。或者，當光接收元件之量測結果等於或小於一預定值(為便於描述，可稱為一「第二照明量測值」)時，調光器之光透射率可等於或大於一預定值(為便於描述，可稱為一「第二光透射率」)。此外，鑑於光接收元件之量測結果，在光接收元件之量測結果未達到一所要接收光量(照明)之一情況中或在需要更精細照明調整之一情況中，可調整調光器之光透射率同時監測照明感測器(透射光照明量測感測器)之值。此處，可將第一照明量測值設定為10勒克斯，可將第一光透射率設定為1%至20%之任何值，可將第二照明量測值設定為0.01勒克斯且可將第二光透射率設定為30%至99%之任何值。此外，在光接收元件之接收光量(照明)之照明量測值係(例如)1×10-3勒克斯或更小之一情況中，控制 調光器之一驅動電壓以減小一驅動時間並儘可能快地增加調光器之光透射率係有利的。
在根據本發明之第一實施例至第四實施例(包含上述各種有利實施例或組態)之顯示裝置中，自觀察者側依序配置光學裝置及調光器係有利的。然而，調光器及光學裝置可以此順序配置。此外，根據本發明之第一實施例至第四實施例(包含上述各種有利實施例)之顯示裝置中之光接收元件可由一已知光接收元件(例如，一光二極體)形成，且光接收元件及照明感測器(透射光照明量測感測器)可受控於(例如)光控制裝置。光控制裝置本身可由一已知控制電路形成。
在根據本發明之第一實施例之顯示裝置中，基於光接收元件之接收光量量測結果計算接收光量變化速率。此處，具體言之，可針對各△t秒(例如，0.1秒)藉由光接收元件量測接收光量QL。引起在△t秒(例如，0.1秒)期間之接收光量之一變化量成為接收光量變化速率△QL。作為關於接收光量變化速率與調光器中之光透射率變化速率之間之一關係之一表，預先獲得或預先判定在引起接收光量變化之後每0.1秒之接收光量變化速率(以△QLt表達自引起接收光量變化之後的t秒至(t+0.1)秒之接收光量變化速率)與t秒之後至(t+0.1)秒調光器中之一光透射率變化速率△Trt之間之一關係[t、△QLt及△Trt]且可將該關係儲存在諸如一ROM、一快閃記憶體或一EEPROM之一非揮發性記憶體中。藉由判定接收光量變化速率△QL是否係預先設定之接收光量變化速率之一臨限值△QLth或更大，可判定是否存在接收光量變化速率之一變化。
通常，將值|△Tr|製成隨著值|△QL|變大而變大係有利的。△QL之正負號與△Tr之正負號相反。此外，即使值|△QLt|(其並非「0」)在一定範圍中恆定，將值|△Tr|製成隨著值t變大而變小仍係有利的。當|△QL|急劇改變且接著未引起|△QL|改變時，急劇改變值|△Tr|且接著緩 慢地改變該值且最終不改變該值可係有利的。當光接收元件之接收光量量測結果自一值QL0改變至一值QL1且接著大致改變回至值QL0時，有利的是，將該值自QL1恢復至QL0時之值|△Tr|製成小於該值自QL0改變至QL1時之值|△Tr|。通常，在顯示裝置之移動速度為快之情況中，將值|△Tr|製成大係有利的。可對值△Tr施加處理使得值△Tr可平滑地改變(一種平滑處理)。
在根據本發明之第二實施例之顯示裝置中或在根據本發明之第一實施例、第三實施例及第四實施例之顯示裝置之一有利實施例或組態中，基於光接收元件之接收光量量測結果判定接收光量變化之一開始時間(接收光量開始變化之一時間)。在此情況中，當自光接收元件之接收光量量測結果獲得之接收光量變化速率△QL變成臨限值△QLth或更大時，可引起接收光量變化之開始時間變為「0」。在自接收光量變化之開始時間經過一預定時間之後開始控制調光器之光透射率。此處，可採用0.2秒至0.3秒作為預定時間(所謂的時滯)。通常，當顯示裝置之移動速度為快時，可將預定時間製成短。
在根據本發明之第一實施例至第四實施例(包含上述各種有利實施例及組態)之顯示裝置中，調光器之最高光透射率可為30%或更大，且調光器之最低光透射率可為20%或更小。調光器之最高光透射率之上限可為99%且調光器之最低光透射率之下限可為1%。
此外，在根據本發明之第一實施例至第四實施例(包含上述有利實施例)之顯示裝置中，在一些情況中，可以所要色彩對行進穿過調光器之光著色。在此情況中，由調光器著色之色彩可係可變的，或由調光器著色之色彩可固定。在由調光器著色之色彩係可變之情況中，調光器可由能夠進行色彩顯示之一液晶快門形成，或可層疊著色為紅色之一調光器、著色為綠色之一調光器及著色為藍色之一調光器。在由調光器著色之色彩可固定之情況中，由調光器著色之色彩並無限 制，但是(例如)可採用褐色。
此外，在根據本發明之第一實施例至第四實施例(包含上述各種有利實施例及組態)之顯示裝置中，調光器可卸離地安置或可固定在光學裝置之一區域(光自該區域發射)中。為可卸離地安置調光器，可使用由透明塑膠製成之一螺釘將調光器安裝在光學裝置中，或可使用一螺釘將調光器安裝至一框架。此外，可在框架中切割一凹槽且接著可使調光器與凹槽接合。此外，可在框架中安裝一磁鐵，且接著可將調光器安裝至框架。此外，可在框架中提供一滑動區段，且接著可將調光器插入在滑動區段中。此外，可在調光器中安裝一連接器，且接著可透過連接器及一導線將調光器電連接至一光控制裝置(例如，包含於控制影像形成裝置之一控制裝置中)。可將光接收元件安裝至調光器、光學裝置或框架，且一安裝方法可為適用於使用中的光接收元件之一方法。可將透射光照明量測感測器安裝至光學裝置或框架，且且一安裝方法可為適用於使用中的透射光照明量測感測器之一方法。
在根據本發明之第一實施例至第四實施例(包含上述各種有利實施例及組態)之顯示裝置(在下文中，此等可簡稱且統稱為「本發明之顯示裝置」)中，光學裝置係一半透射型(透視型)。具體言之，光學裝置之面向觀察者的眼睛之至少一部分被調適為半透射(透視)，且可透過光學裝置之此部分看見一外部場景。顯示裝置可具有一或兩個影像顯示裝置。
此處，第一偏轉單元可反射入射在光導板上之光，且第二偏轉單元可透射並反射運用複數次全反射在光導板內部傳播之光。此外，在此情況中，第一偏轉單元可用作一反射鏡，且第二偏轉單元可用作一半透射鏡。
在此一組態中，第一偏轉單元可由包含(例如)合金之金屬形成，或可藉由反射入射在光導板上之光之一光反射膜(一種鏡)或繞射入射 在光導板上之光之一繞射光柵(例如，全像繞射光柵膜)形成。此外，第二偏轉單元可由其中層疊複數個介電膜之一多層結構、一半反射鏡(half mirror)、一偏光光束分離器或一全像繞射光柵膜形成。此外，第一偏轉單元及第二偏轉單元係安置在光導板內部(併入光導板內部)。在第一偏轉單元中，入射在光導板上之平行光經反射或繞射使得入射在光導板上之平行光在光導板內部全反射。同時，在第二偏轉單元中，運用複數次全反射在光導板內部傳播之平行光經反射或繞射，且接著以平行光狀態自光導板發射。
此外，第一偏轉單元可繞射入射在光導板上之光，且第二偏轉單元可繞射運用複數次全反射在光導板內部傳播之光。此外，在此情況中，第一偏轉單元及第二偏轉單元可包含一繞射光柵元件之一組態。此處，繞射光柵元件可由一反射型繞射光柵元件或一透射型繞射光柵元件形成。此外，一繞射光柵元件可由反射型繞射光柵元件形成，且另一繞射光柵元件可由透射型繞射光柵元件形成。此外，反射型繞射光柵元件之一實例包含一反射型體積全像繞射光柵。為便於描述，可將由反射型體積全像繞射光柵形成之第一偏轉單元稱為一「第一繞射光柵構件」，且可將由反射型體積全像繞射光柵形成之第二偏轉單元稱為一「第二繞射光柵構件」。
可由根據本發明之一實施例之影像顯示裝置執行一單個色彩(例如，綠色)之影像顯示。當執行彩色影像顯示時，第一繞射光柵構件或第二繞射光柵構件可具有藉由層疊由反射型體積全像繞射光柵製成之P個層之繞射光柵層製成之一組態以對應於具有不同P個類型(例如，P=3及紅色、綠色及藍色之三個類型)之波長帶(或波長)之P個類型的光之繞射及反射。在各繞射光柵層中形成對應於一個類型的波長帶(或波長)之干涉條紋。此外，為對應於具有P個類型之不同波長帶(或波長)之P個類型之光繞射及反射，可在包含一繞射光柵層之第一 繞射光柵構件中或第二繞射光柵構件上形成P個類型之干涉條紋。此外，可將一視角均等地劃分成(例如)三個，且第一繞射光柵構件或第二繞射光柵構件可具有藉由層疊對應於各自視角之繞射光柵層製成之一組態。例如，由一繞射光柵層(其由繞射並反射具有一紅色波長帶(或一波長)之光之一反射型體積全像繞射光柵形成)形成之第一繞射光柵構件及第二繞射光柵構件可配置在第一光導板中，由一繞射光柵層(其由繞射並反射具有一綠色波長帶(或一波長)之光之一反射型體積全像繞射光柵形成)形成之第一繞射光柵構件及第二繞射光柵構件可配置在第二光導板中，且由一繞射光柵層(其由繞射並反射具有一藍色波長帶(或一波長)之光之一反射型體積全像繞射光柵形成)形成之第一繞射光柵構件及第二繞射光柵構件可配置在第三光導板中，且此等第一光導板、第二光導板及第三光導板可經層疊具有一指定間隙。藉由採用此一組態，當在第一繞射光柵構件或第二繞射光柵構件中繞射並反射具有各波長帶(或一波長)之光時，可增加繞射效率及繞射接收角且可最佳化繞射角。配置一保護構件使得反射型體積全像繞射光柵未直接接觸空氣係有利的。
形成第一繞射光柵構件及第二繞射光柵構件之材料之一實例包含一光聚合物材料。形成由反射型體積全像繞射光柵製成之第一繞射光柵構件及第二繞射光柵構件之材料或基本結構可與相關技術中之一反射型體積全像繞射光柵之材料或基本結構相同。反射型體積全像繞射光柵係指僅繞射並反射正一級繞射光之一全像繞射光柵。在繞射光柵構件中，干涉條紋透過內部形成於前表面上方，且形成干涉條紋之一方法可與相關技術中之一形成方法相同。具體言之，例如，可在一側上自一第一預定方向用物件光輻照形成繞射光柵構件之一構件(例如，光聚合物材料)，且同時可在另一側上自一第二預定方向用參考光輻照形成繞射光柵構件之構件，且可在形成繞射光柵構件之構件內 部記錄由物件光及參考光形成之干涉條紋。藉由適當地選擇第一預定方向、第二預定方向及物件光及參考光之波長，可獲得繞射光柵構件之前表面上之干涉條紋之一所要節距及一所要傾斜角(滑動角)。干涉條紋之傾斜角係指由繞射光柵構件(或繞射光柵層)之前表面及干涉條紋形成之一角度。在第一繞射光柵構件及第二繞射光柵構件係由P個層(其等由反射型體積全像繞射光柵製成)之繞射光柵層之一層疊結構形成之一情況中，可藉由個別地製造P個層之繞射光柵層且接著藉由使用(例如)紫外光固化黏著劑層疊(黏著)P個層之繞射光柵層來達成繞射光柵層之此層疊。此外，可藉由使用一黏著性光聚合物材料製造一繞射光柵層且接著藉由在繞射光柵層上循序附接黏著性光聚合物材料來製造P個層之繞射光柵層。
此外，在根據本發明之一實施例之影像顯示裝置中，光學裝置可包含一半透射鏡，自影像形成裝置發射之光入射於半透射鏡上且接著自該半透射鏡發射光朝向觀察者之瞳孔。此處，自影像形成裝置發射之光可在空氣中傳播且入射在半透射鏡上。例如，光可在一透明構件(諸如一玻璃板或一塑膠板(具體言之，由與形成下文描述之光導板之材料相同之材料形成之一構件))內部傳播且接著可入射在半透射鏡上。半透射鏡可透過此透明構件安裝在影像形成裝置中，或可透過不同於透明構件之一構件安裝在影像形成裝置中。
在根據本發明之一實施例(包含上述各種有利實施例及組態)之影像形成裝置中，影像形成裝置可具有以二維矩陣方式配置之複數個像素。注意，為便於描述，將影像形成裝置之此一組態稱為一「一第一組態之影像形成裝置」。
例如，可使用以下各者作為第一組態之影像形成裝置：由一反射型空間光調變器及一光源形成之一影像形成裝置；由一透射型空間光調變器及一光源形成之一影像形成裝置；或由一發光元件(諸如一 有機電致發光(EL)、一無機EL或一發光二極體(LED))形成之一影像形成裝置。其中，可有利地使用由一反射型空間光調變器及一光源形成之影像形成裝置。可使用一透射型或反射型液晶顯示器(諸如(例如)一燈泡或矽上液晶(LCOS)或一數位微鏡裝置(DMD))作為空間光調變器。此外，可使用一發光元件作為光源。此外，反射型空間光調變器可由一偏光光束分離器形成，該偏光光束分離器反射來自液晶顯示器及光源之光之一部分並將該部分導引至液晶顯示器且透射由液晶顯示器反射之光之一部分並將該部分導引至一光學系統。可使用一紅色發光元件、一綠色發光元件、一藍色發光元件及一白色發光元件作為形成光源之發光元件。此外，可使用一光導管混合自紅色發光元件、綠色發光元件及藍色發光元件發射之紅光、綠光及藍光並均勻化其等之亮度，以藉此獲得白光。例如，可使用一半導體雷射裝置、一固態雷射或一LED作為發光元件。可基於影像顯示裝置中之一需求規範判定像素的數目。可使用320×240、432×240、640×480、1024×768、1920×1080等等作為像素數目之一特定值。
此外，在根據本發明之一實施例(包含上述各種有利實施例及組態)之影像形成裝置中，影像形成裝置可具有包含一光源及掃描自光源發射之平行光之一掃描區段之一組態。注意，為便於描述，將影像形成裝置之此一組態稱為一「第二組態之影像形成裝置」。
可使用一發光元件作為第二組態之影像形成裝置中之光源。具體言之，可使用一紅色發光元件、一綠色發光元件、一藍色發光元件及一白色發光元件。此外，使用一光導管混合自紅色發光元件、綠色發光元件及藍色發光元件發射之紅光、綠光及藍光並均勻化其等之亮度，以藉此獲得白光。例如，可使用一半導體雷射裝置、一固態雷射或一LED作為發光元件。可基於影像顯示裝置中之一需求規範判定影像形成裝置中之像素(虛擬像素)的數目。可使用320×240、432× 240、640×480、1024×768、1920×1080等等作為像素(虛擬像素)之數目之一特定值。此外，在執行彩色影像顯示之一情況中，當光源係由(例如)紅色發光元件、綠色發光元件及藍色發光元件形成時，有利地使用一正交稜鏡執行色彩組成。可使用水平及垂直掃描自光源發射之光之微機電系統(MEMS)(例如，其具有能夠在二維方向上旋轉之微鏡或檢電鏡(Galvano mirror))作為掃描區段。
在第一組態之影像形成裝置及第二組態之影像形成裝置中，使用光學系統(將發射光準直成平行光之一光學系統，其可稱為一「平行光發射光學系統」，且具體言之，例如一準值光學系統或一中繼光學系統)準直成複數個平行光之光入射在光導板上，但是對平行光之此一請求係基於以下事實：即使在透過第一偏轉單元及第二偏轉單元自光導板發射光之後，仍必須儲存光入射在光導板上時之光波表面資訊。注意，為產生複數個平行光，具體言之，例如影像形成裝置之一光輸出區段可恰好安置在(例如)平行光發射光學系統中之焦距之一位置處。平行光發射光學系統具有在光學裝置之光學系統中將像素位置資訊轉換成角度資訊之一功能。可使用具有一大致正光焦度之一光學系統(其個別地使用或組合一凸透鏡、一凹透鏡、一自由曲面稜鏡及一全像透鏡)作為平行光發射光學系統。可在平行光發射光學系統與光導板之間配置包含一開口區段之一光屏蔽區段，以防止非所要光自平行光發射光學系統發射且入射在光導板上。
光導板包含平行於光導板之一軸線(X軸)延伸之兩個平行表面(一第一表面及一第二表面)。當將光導板之光入射於其上之一表面稱為一光導板入射表面且將光導板之發射光之一表面稱為一光導板發射表面時，可藉由第一表面形成光導板入射表面及光導板發射表面，或可藉由第一表面形成光導板入射表面且可藉由第二表面形成光導板發射表面。形成光導板之材料之實例包含玻璃，包含光學玻璃(諸如石英 玻璃或BK7)；及一塑膠材料(例如，PMMA、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、以非晶聚丙烯為主之樹脂或包含AS樹脂之以聚苯乙烯為主之樹脂)。光導板不限於一平板且可具有一彎曲板。
在根據本發明之一實施例之顯示裝置中，有利地將框架形成為一副眼鏡(眼鏡型)，且具體言之，框架可由配置在觀察者前側中之一前區段及透過鉸鏈可旋轉地附接至前區段之兩端之兩個邊撐區段形成。將一端蓋區段附接至各邊撐區段之一尖端部分。將影像形成裝置安裝至框架。具體言之，例如，可將影像形成裝置可安裝在邊撐區段中。此外，可一體地形成前區段及兩個邊撐區段。即，在觀看本發明之整體顯示裝置時，框架具有與普通眼鏡之結構相同之結構。形成包含一墊區段之框架之材料可由與形成普通眼鏡之材料相同之材料(諸如金屬、合金、塑膠或其等之一組合)形成。此外，可將一鼻墊安裝至前區段。即，當觀看本發明之整體顯示裝置時，框架及鼻墊之一總成具有與普通眼鏡之結構近似相同之結構，惟不存在凸緣除外。鼻墊可具有一已知組態或結構。
此外，在根據本發明之一實施例之顯示裝置中，從設計或可安裝性的觀點來看，有利的是，來自一或兩個影像形成裝置之導線(信號線、電力線等等)可在外部自端蓋區段之尖端部分延伸穿過邊撐區段及端蓋區段之內部且連接至一控制裝置(控制電路或控制區段)。此外，各影像形成裝置可包含一耳機區段，且來自各影像形成裝置之一耳機區段導線可自端蓋區段之尖端部分延伸穿過邊撐區段及端蓋區段之內部而至耳機區段。例如，可使用一內耳型或一管道型耳機區段作為耳機區段。更具體言之，有利的是，耳機區段導線藉由纏繞在一耳廓上而自端蓋區段之尖端部分延伸至耳機區段。
此外，可在前區段之中心部分中安裝一成像裝置。具體言之，成像裝置可由一固態成像裝置(其由例如一CCD或CMOS感測器及一透 鏡製成)形成。來自成像裝置之一導線可透過(例如)前區段連接至一影像顯示裝置(或影像形成裝置)且可進一步包含在自影像顯示裝置(或影像形成裝置)延伸之一導線中。
自影像形成裝置之中心發射且行進穿過影像形成裝置之側上之光學系統之一節點之光線被稱為「中心光線」。中心光線當中垂直入射在光學裝置上之一光線被稱為「中心入射光線」。此外，將光學裝置之中心入射光線入射於其上之一點表示為一光學裝置中心點，將行進穿過光學裝置中心點且平行於光學裝置(特定言之，光導板)之一軸線方向之一軸線表示為X軸，且將行進穿過光學裝置中心點且與光學裝置(特定言之，光導板)之一法線重合之一軸線表示為Y軸。根據本發明之一實施例之顯示裝置中之水平方向係平行於X軸之一方向，且可稱為一「X軸方向」。此處，光學系統安置在影像形成裝置與光學裝置之間，且將自影像形成裝置發射之光準直成平行光。此外，由光學系統準直為平行光之光通量入射在光學裝置上、導引在光學裝置中且接著自光學裝置發射。將第一偏轉單元之一中心點稱為一「光學裝置中心點」。
在根據本發明之一實施例(包含上述各種修改)之顯示裝置中，雖然在影像顯示裝置中不受限，但是中心入射光線可以除0度外之一角度(θ)與XY平面相交。因此，可減小當將影像顯示裝置安裝在框架之安裝區段中時對影像顯示裝置之安裝角度之限制，且可獲得一高設計自由度。此外，在此情況中，中心入射光線可包含於YZ平面中，從易於處置、設定或安裝影像顯示裝置的觀點來看，這係有利的。此外，光學系統之光學軸可包含於YZ平面中，且可以除0度外之一角度與XY平面相交。此外，光學系統之光學軸可平行於YZ平面及XY平面，且可行進穿過遠離影像形成裝置之中心之一位置。此外，當假定XY平面與水平面重合時，中心入射光線與XY平面相交之角度θ可為 一仰角。即，中心入射光線可自XY平面下方引導至XY平面且可與XY平面碰撞。此外，在此情況中，XY平面有利地以除0度外的一角度與垂直平面相交，且XY平面更有利地以一角度θ’與垂直平面相交。角度θ’之最大值可為5度，但是其不限於該值。此處，水平面係其中包含在觀察者觀看定位於水平方向上之一物件(例如，位於水平方向上之一無限遠側(諸如一地平線或海岸線)上之一物件)時之視線(「一觀察者之水平視線」)及觀察者之水平定位之兩個瞳孔之一平面。此外，垂直平面係垂直於水平面之一平面。此外，當觀察者觀看定位於水平方向上之一物件(例如，位於水平方向上之一無限遠側(諸如一地平線或海岸線)上之一物件)時，自光學裝置發射且入射在觀察者之瞳孔上之一中心入射光線可形成一俯角。可使用(例如)5度至45度作為參考水平面之俯角。
根據本發明之一實施例(包含上述各種修改實例)之顯示裝置可用於(例如)顯示：諸如各種設備之觀察物件之操作、操控、維護、拆卸等等中之各種解釋、標記、符號、記號、圖符、設計等等；地圖；道路資訊、路線導引資訊或交通資訊；關於諸如人或貨物之觀察物件之各種解釋、標記、符號、記號、圖符、設計等等；移動影像或靜止影像；一部電影中之字幕等等；關於影像與該影像同步之注記或隱藏字幕；或關於觀察物件之各種解釋或用於描述話劇或Kabukis、Nohs、Noh farces、歌劇、音樂會、芭蕾舞劇、各種話劇、遊樂園、美術館、觀光區、旅遊勝地、遊客資訊中之內容、進度、背景等等之注記等等；或亦可用於顯示隱藏字幕。注意，上述各種內容可對應於資訊(其對應於關於觀察物件之資料)。在話劇或Kabukis、Nohs、Noh farces、歌劇、音樂會、芭蕾舞劇、各種話劇、遊樂園、美術館、觀光區、旅遊勝地、遊客資訊等等中，可在適當時間在顯示裝置中將字元顯示為關於觀察物件之影像。具體言之，例如，藉由一操作者之操 作或在一電腦等等之控制下基於一預定排程或時間分配、根據一部電影、話劇等等之進度將一影像控制信號傳輸至顯示裝置使得一影像顯示在顯示裝置中。此外，在執行關於諸如各種設備或人或貨物之觀察物件之各種解釋之一情況中，藉由憑藉成像裝置使諸如各種設備或人或貨物之觀察物件成像且分析顯示裝置中之拍攝內容，可在顯示裝置中顯示預先產生之關於諸如各種設備或人或貨物之觀察物件(物件)之各種解釋。此外，可使用根據本發明之一實施例之顯示裝置作為一立體影像顯示裝置。在此情況中，一偏光板或一偏光膜可視需要可卸離地安裝在光學裝置中或可附接至光學裝置。
如上所述，除影像信號(例如，字元資料)以外，輸入至影像形成裝置之影像信號亦可包含關於待顯示之影像之亮度資料(亮度資訊)或色度資料(色度資訊)或亮度資料及色度資料二者。亮度資料可為對應於透過光學裝置看見時包含一觀察物件之一預定區域之亮度資料，且色度資料可為對應於透過光學裝置看見時包含觀察物件之預定區域之色度資料。以此方式，藉由包含關於一影像之亮度資料，可控制待顯示之一影像之亮度(照度)。此外，藉由包含關於影像之色度資料，可控制待顯示之影像之色度(色彩)。此外，藉由包含關於影像之亮度資料及色度資料，可控制待顯示之影像之亮度(照度)及色度(色彩)。在亮度資料係對應於透過光學裝置看見時包含觀察物件之預定區域之亮度之亮度資料之一情況中，可僅設定亮度資料之值使得一影像之亮度值隨著透過光學裝置看見時包含觀察物件之預定區域之亮度值變高而變高(即，使得明亮地顯示影像)。此外，在色度資料係對應於透過光學裝置看見時包含觀察物件之預定區域之色度之色度資料之一情況中，可僅設定色度資料之值使得透過光學裝置看見時包含觀察物件之預定區域之色度與待顯示之影像之色度形成一近似互補色彩關係。此處，互補色彩表示在色環中具有相對位置之關係之一組色彩。例如， 紅色與綠色、黃色與紫色、藍色與橙色等等形成互補色彩。如自當一特定色彩與不同色彩以一適當比率彼此混合時引起色度隨著光變白色且一物品變黑色而降低之色彩所瞭解，平行配置色彩時之一視覺效果之互補性不同於色彩彼此混合時之一視覺效果之互補性。此等色彩被稱為互補色彩、對比色彩或對立色彩。此處，儘管對立色彩直接指示與一互補色彩相反之一色彩，然由互補色彩指示之色彩範圍稍寬。互補色彩之組合具有使用共同色彩之一協同效應，這被稱為一互補色彩諧調。
[實例1]
實例1係關於一種根據本發明之第一實施例及第二實施例之顯示裝置。圖1A圖解說明如自上方觀看之實例1之一顯示裝置(具體言之，一頭戴式顯示器HMD)之一示意圖，圖1B圖解說明光控制裝置(色彩控制電路)之一方塊圖，圖2圖解說明實例1之影像顯示裝置之一概念圖，圖3A圖解說明如自側面觀看之一示意圖，圖3B圖解說明如自前面觀看之光學裝置及調光器之一部分之一示意圖，圖4A及圖4B圖解說明調光器之示意橫截面視圖，其等示意地圖解說明實例1之顯示裝置中之調光器之行為，且圖5圖解說明如自上方觀看之其中將實例1之顯示裝置安裝在觀察者的頭部上之一狀態之一圖(注意，僅圖解說明影像顯示裝置且省略框架等等)。
根據下文描述之實例1或實例2至15之顯示裝置包含(i)一框架10(具體言之，一眼鏡型框架)，其安裝在一觀察者20之一頭部上，及(ii)一影像顯示裝置100、200、300、400或500，其安裝在框架10中。根據實例1或下文描述之實例2至15之任一者之顯示裝置係包含兩個影像顯示裝置之一雙目型，但是可為包含一影像顯示裝置之一單目型。此外，影像形成裝置111或211顯示一單個彩色影像。
根據實例1或下文描述之實例2至15之任一者之一影像顯示裝置100、200、300、400或500包含(A)一影像形成裝置111或211，(B)一光學裝置120、320或520，自影像形成裝置111或211發射之光入射於該光學裝置上且自該光學裝置發射光至觀察者20之瞳孔21，及(C)一光學系統(平行光發射光學系統)112或254，其將自影像形成裝置111或211發射之光準直成平行光，其中由光學系統112或254準直為平行光之光通量入射在光學裝置120、320或520上、導引在光學裝置中且接著自光學裝置發射。
除此之外，根據實例1或下文描述之實例2至15之任一者之顯示裝置包含(iii)一調光器700，其安置在光學裝置120、320或520之發射光之一區域中並控制自外部入射之光量，(iv)一光控制裝置18A，及(v)一光接收元件711，其量測來自外部之光量。
光控制裝置18A包含於下文描述之控制裝置(控制電路、控制區段)18中。
特定言之，調光器700安置在光學裝置120、320或520之與影像形成裝置111或211相對之側上。特定言之，使用一黏著劑707將調光器700(其係一種光學快門)固定至光學裝置120、320或520(具體言之，保護光導板121或321之一保護構件(保護板)126或326或半透射鏡520)。此外，調光器700配置在光學裝置120、320或520與觀察者20相對之一側上之一區域中。保護構件(保護板)126或326使用黏著構件127或327黏著至光導板121或321之第二表面123或323。此外，由一光二極體形成之光接收元件711配置在光學裝置120或320之一外端部分 上(具體言之，光導板121或321之外端部分上)。光接收元件711透過一連接器或一導線(未圖解說明)連接至光控制裝置18A。下文將描述光接收器元件711及調光器700之特定操作。
根據實例1或下文描述之實例2至4及實例6至15之任一者之光學裝置120或320包含(a)一光導板121或321，其中一入射光運用全反射在內部傳播且接著自其發射，(b)一第一偏轉單元130或330，其使入射在光導板121或321上之光偏轉使得入射在光導板121或321上之光在光導板121或321內部全反射，及(c)一第二偏轉單元140或340，其使運用複數次全反射在光導板121或321內部傳播之光偏轉以容許自光導板121或321發射運用全反射在光導板121或321內部傳播之光。此外，第二偏轉單元140及340定位於調光器700之投影影像中。此外，第二偏轉單元140或340至少藉由基板中形成調光器700之一基板(第一基板701)塗佈。光學裝置120或320係一透視型(半透射型)。
此處，在實例1中，第一偏轉單元130及第二偏轉單元140安置在光導板121內部。此外，第一偏轉單元130反射入射在光導板121上之光，且第二偏轉單元140透射並反射運用複數次全反射在光導板121內部傳播之光。即，第一偏轉單元130用作一反射鏡，且第二偏轉單元140用作一半透射鏡。更具體言之，安裝在光導板121中之第一偏轉單元130係由一光反射層(一種鏡)(其由鋁(Al)製成)形成且反射入射在光導板121上之光。同時，提供在光導板121內部之第二偏轉單元140係由其中層疊複數個介電膜之一多層結構形成。例如，介質膜包含TiO2膜(其係一高介電常數材料)及SiO2膜(其係一低介電常數材料)。JP 2005-521099 W中揭示其中層疊複數個介電膜之多層結構。在圖中， 圖解說明6層介電膜，但不限於該實例。由與形成光導板121之材料相同之材料形成之一薄片插置在介電膜之間。在第一偏轉單元130中，反射(或繞射)入射在光導板121上之平行光使得入射在光導板121上之平行光在光導板121內部全反射。同時，在第二偏轉單元140中，反射(或繞射)運用複數次全反射在光導板121內傳播之平行光且以平行光狀態將其自光導板121發射朝向一觀察者20之瞳孔21。
可藉由以下各者安裝第一偏轉單元130：切割光導板121之待安裝第一偏轉單元130之一部分124，以在光導板121中形成其上待形成第一偏轉單元130之一傾斜表面；藉由真空沈積在傾斜表面上形成一光反射膜；及接著容許光導板121之切割部分124黏著至第一偏轉單元130。此外，可藉由以下各者安裝第二偏轉單元140：製造藉由層疊與形成光導板121之材料相同之材料(例如，玻璃)與介電膜(其可藉由(例如)真空沈積形成)之複數個組合而獲得之一多層結構；切割光導板121之待安裝第二偏轉單元140之一部分125以形成一傾斜表面；容許多層結構黏著至傾斜表面；及執行拋光等等以塑形其外觀。以此方式，可獲得其中第一偏轉單元130及第二偏轉單元140安裝在光導板121內部之光學裝置120。
此處，在實例1或下文描述之實例2至4及實例6至15之任一者中，由一光學玻璃或塑膠材料形成之光導板121或321包含在光導板121或321內部運用全反射之光傳播方向(X軸)上平行延伸之兩個平行表面(一第一表面122或322及一第二表面123或323)。第一表面122或322面向第二表面123或323。此外，平行光入射在對應於一光入射表面之第一表面122或322上，運用全反射在內部傳播且接著透過對應於一光發射表面之第一表面122及322發射。此處，組態不限於此，且因此可藉由第二表面123或323形成光入射表面，且可藉由第一表面122或322形成光發射表面。
在實例1或下文描述之實例3及12中，影像形成裝置111係一第一組態之一影像形成裝置，且包含配置成二維矩陣形式之複數個像素。特定言之，影像形成裝置111包含一反射型空間光調變器150及一光源153，該光源153包含發射白光之一發光二極體。將各影像形成裝置111容納在一外殼113(由圖1中之一虛線指示)中，且在外殼113中形成一開口區段(未圖解說明)。光透過開口區段自光學系統112(平行光發射光學系統、準直光學系統)發射。反射型空間光調變器150包含由LCOS(其係一燈泡)形成之一液晶顯示器(LCD)151及反射來自光源153之光之一部分以將反射光導引至液晶顯示器151且透射由液晶顯示器151反射之光之部分並將透射光導引至光學系統112之一偏光光束分離器152。液晶顯示器151包含配置成二維矩陣形式之複數個(例如，640×480)像素(液晶晶胞)。偏光光束分離器152具有一已知結構。自光源153發射之非偏光與偏光光束分離器152碰撞。在偏光光束分離器152中，一P偏光分量行進穿過偏光光束分離器152並發射至外部。同時，一S偏光分量在偏光光束分離器152中反射、入射在液晶顯示器151上、在液晶顯示器151內部反射且接著自液晶顯示器151發射。此處，在自液晶顯示器151發射之光中，大量P偏光分量包含在自顯示「白色」之像素輸出之光中，且大量S偏光分量包含在自顯示「黑色」之像素輸出之光中。因此，自液晶顯示器151發射並與偏光光束分離器152碰撞之光中之P偏光分量行進穿過偏光光束分離器152且被導引至光學系統112。同時，S偏光分量在偏光光束分離器152中反射且返回至光源153。光學系統112包含(例如)一凸透鏡。影像形成裝置111(更具體言之，液晶顯示器151)安置在光學系統112中之焦距之位置中以產生平行光。
由一眼鏡型框架形成之框架10包含配置在一觀察者20前面之一前區段11、透過鉸鏈12可旋轉地安裝在前區段11之相對端處之兩個邊 撐區段13及安裝在各邊撐區段13之一尖端部分中之一端蓋區段14(亦稱為尖端、耳罩或耳墊)。此外，安裝一鼻墊(未圖解說明)。即，框架10及鼻墊之一總成基本上具有與普通眼鏡近似相同之結構。此外，各外殼113藉由一安裝構件19可卸離地安裝在邊撐區段13中或固定至邊撐區段13。框架10係由金屬或塑膠形成。各外殼113可藉由安裝構件19安裝在邊撐區段13中以便無法自邊撐區段13卸離。此外，關於擁有並佩戴眼鏡之一觀察者20，各外殼113可藉由安裝構件19可卸離地安裝在觀察者20所擁有之一框架之邊撐區段處。此外，各外殼113可安裝在邊撐區段13外部或可安裝在邊撐區段13內部。
此外，自一影像形成裝置111A延伸之一導線(信號線、電力線等等)15在外部自端蓋區段14之尖端部分延伸穿過邊撐區段13及端蓋區段14之內部，且連接至一控制裝置(控制電路、控制區段)18。此外，影像形成裝置111A及111B之各者包含一耳機區段16，且自各自影像形成裝置111A及111B之各者延伸之一耳機區段導線17自端蓋區段14之尖端部分延伸穿過邊撐區段13及端蓋區段14之內部而至耳機區段16。更具體言之，耳機區段導線17自端蓋區段14之尖端部分延伸至耳機區段16以便纏繞在一耳廓上。運用此一組態，可在不給出無序地配置耳機區段16或耳機區段導線17之印象之情況下達成一整潔顯示裝置。
實例1中之調光器700係由一光學快門(其由液晶快門製成)形成，特定言之，調光器700經形成使得光透射控制材料層705係由一液晶材料層形成。即，調光器700係由以下各者形成：透明第一基板701，其面向光學裝置120；及一透明第二基板703，其面向第一基板701；電極702及704，其等分別提供在第一基板701及第二基板703中；及光透射控制材料層705，其密封在第一基板701與第二基板703之間。此處，第一基板701及第二基板703係由一塑膠材料形成。此外，第一電 極702及第二電極704係由一透明電極(其由銦錫氧化物(ITO)形成)形成且係基於諸如一濺鍍方法之一PVD方法與一剝離方法之一組合而形成。此外，光透射控制材料層705係由一液晶材料層(其由一扭轉向列(TN)液晶材料形成)形成。第一電極702及第二電極704未被圖案化且係所謂的固態電極。第一電極702及第二電極704透過一連接器或一導線(未圖解說明)連接至光控制裝置18A。該兩個基板701及703之外緣部分係由一密封劑706密封。此外，調光器700之第一基板701及保護構件126(保護光導板121)藉由黏著劑707彼此黏著。此外，偏光膜附接至第一基板701及第二基板703之外表面。然而，省略偏光膜之圖解。調光器700之第一基板701經製成短於光導板121，且調光器700之第一基板701藉由黏著劑707固定至保護構件126。黏著劑707配置在第一基板701之一外緣部分上。這同樣適用於下文描述之實例2至15。自觀察者側依序配置光學裝置120及調光器700。
調光器700之光透射率可受控於施加至第一電極702及第二電極704之一電壓。特定言之，例如當施加電壓至第一電極702而使第二電極704接地時，改變形成光透射控制材料層705之液晶材料層中之液晶之配置狀態，且改變液晶材料層之光透射率(參見圖4A及圖4B)。
光控制裝置18A基於光接收元件711之接收光量量測結果計算一接收光量變化速率，基於接收光量變化速率判定調光器700中之一光透射率變化速率，且基於所判定光透射率變化速率控制調光器700之光透射率。
此外，光控制裝置18A基於光接收元件711之接收光量量測結果判定接收光量變化之一開始時間(接收光量開始改變之一時間)且在自接收光量變化之開始時間經過一預定時間之後開始控制調光器700之光透射率。
光接收元件711量測對應於光學裝置120、320或520中由觀察者20 觀察之一影像之一背景之一外部區域(例如，由圖5中之「A」指示之空間區域)之光量。光接收元件711包含對待接收之光的方向性。具體言之，藉由在光接收元件711之光入射側上配置一透鏡(未圖解說明)，將對待接收之光的方向性提供給光接收元件711。
光控制裝置18A包含關於接收光量變化速率與調光器700中之光透射率變化速率之間之一關係之一表。此表係基於觀察者20之瞳孔(瞳孔直徑)之變化(其遵循自外部入射之光量之變化)而產生。具體言之，使用稱為可關於光刺激量測人的瞳孔(瞳孔直徑)之變化之紅外線電子瞳孔儀之一光學裝置檢查光量之變化與瞳孔(瞳孔直徑)之變化之間的關係，或基於由一紅外線攝影機進行之一簡化量測獲得關於接收光量變化速率與調光器700中之光透射率變化速率之間之關係之一表且可將該表儲存在光控制裝置18A之一記憶體中。
控制光接收元件711及調光器700之光控制裝置18A係由一接收光量操作電路、一記憶體及一光透射率控制電路形成。接收光量操作電路自光接收元件711接收一接收光量量測值，獲得接收光量(照明)且進一步獲得接收光量變化速率△QL。記憶體儲存關於接收光量變化速率△QL與調光器中之光透射率變化速率△Tr之間之關係之表。光透射率控制電路基於接收光量變化速率△QL判定光透射率變化速率△Tr，且基於所判定光透射率變化速率△Tr控制調光器之光透射率。此外，光控制裝置18A可視需要採用包含比較所獲得之接收光量(照明)與一標準值之一比較操作電路及基於由比較操作電路獲得之一值控制調光器700及/或影像形成裝置111或211之第二控制電路之一組態。此等電路可由一已知電路形成。在控制調光器700時，控制調光器700之光透射率。同時，在控制影像形成裝置111或211時，控制形成於影像形成裝置111或211中之一影像之亮度。可獨立或可共同執行調光器700中之光透射率之控制及影像形成裝置111或211中之一影像之亮度之控 制。
圖10中圖解說明一流程圖，其圖解說明判定調光器之光透射率之一程序。在實例1之顯示裝置中，基於光接收元件711之接收光量QL計算接收光量變化速率△QL。具體言之，例如，針對各△t=0.1秒藉由光接收元件711量測接收光量QL。接著，引起在△t=0.1秒期間之接收光量之一變化量成為接收光量變化速率△QL。即，光控制裝置18A之接收光量QL操作電路獲得△t=0.1秒期間接收光量之變化量作為接收光量變化速率△QL。作為接收光量變化速率與調光器中之光透射率變化速率之間之關係之表，預先獲得或預先判定在引起接收光量變化之後每0.1秒之接收光量之一變化量△QLt與調光器中之光透射率變化速率△Trt之間之一關係[t、△QLt及△Trt]，且例如將該表儲存在提供於光控制裝置18A中之記憶體中。藉由光控制裝置18A憑藉接收光量變化速率△QL是否係預先設定之接收光量變化速率之一臨限值△QLth或更大，來判定是否引起接收光量之變化。具體言之，當光控制裝置18A之光透射率控制電路判定接收光量變化速率△QL已變為預先設定之臨限值△QLth或更大時，光透射率控制電路自儲存接收光量變化速率△QL與調光器中之光透射率變化速率△Tr之間之關係[t、△QLt及△Trt]之表讀出光透射率變化速率△Trt並判定光透射率Tr。接著，光透射率控制電路基於所判定光透射率Tr控制調光器700之光透射率。
此外，基於光接收元件711之接收光量QL之量測結果判定接收光量變化之一開始時間。在此情況中，當自光接收元件711之接收光量量測結果獲得之接收光量變化速率△QL變為預先設定之臨限值△QLth或更大時，可引起接收光量變化之開始時間變為「0」。在接收光量變化之開始時間經過一預定時間之後開始控制調光器700中之光透射率。此處，預定時間(時滯)係0.3秒。然而，預定時間並不限於該實例。
在圖6A、圖6B、圖7A、圖7B、圖8A、圖8B、圖9A及圖9B之上部中例示性地圖解說明接收光量及接收光量變化速率之各種變化狀態，且在圖6A、圖6B、圖7A、圖7B、圖8A、圖8B、圖9A及圖9B之下部中例示性地圖解說明光透射率及光透射率變化速率之變化狀態。注意，在圖式中，藉由平滑曲線圖解說明接收光量及接收光量變化速率之變化狀態及光透射率及光透射率變化速率之變化狀態。然而，實際上，其等以一逐步方式改變。
在下文中，將藉由將圖6A中圖解說明之實例劃分成以下階段而給定描述：一第一階段(圖6A中之週期「a」至「b」)；一第二階段(圖6A中之週期「b」至「c」)；一第三階段(圖6A中之週期「c」至「d」)；一第四階段(圖6A中之週期)「d」至「e」；一第五階段(圖6A中之週期「e」至「f」)；一第六階段(圖6A中之週期「f」至「g」)；及一第七階段(圖6A中之週期「g」至「h」)。例如，可假定其中行進中之一車輛離開一隧道且在不久之後再次入射在一隧道上之一狀態、瞬間接收光之一狀態或瞬間掠射在一鏡或一玻璃上反射之日光之一狀態。
[第一階段]
在第一階段(圖6A中之週期「a」至「b」)中，接收光量自一初始狀態之一接收光量QL0急劇增加至QL1(此處，△QLt 0)。在經圖解說明之實例中，第一階段之時間長度係0.1秒。由「a」指示之時間對應於接收光量變化之一第一開始時間。在下列描述中，經過時間之參考係接收光量變化之第一開始時間。光透射率採用一初始狀態之一值Tr0。
[第二階段]
在第二階段(圖6A中之週期「b」至「c」且在經過0.1秒之後至經過0.3秒)中，不存在接收光量QL1之變化。第一階段及第二階段對應 於預定時間(時滯)，且第一階段及第二階段之總時間長度係0.3秒。光透射率保持初始狀態之值Tr0。
[第三階段]
在第三階段(圖6A中之週期「c」至「d」且在經過0.3秒之後至經過1.0秒)中，不存在接收光量QL1之變化。同時，在此週期開始時，|△Trt|之一值急劇改變。接著，|△Trt|之值連續改變直至第三階段結束，且|△Trt|之值緩慢且逐漸降低。在第三階段結束時，光透射率自初始狀態之值Tr0改變至值Tr1。
[第四階段]
在第四階段(圖6A中之週期「d」至「e」且在經過1.0秒之後至經過2.0秒)中，不存在接收光量QL1之變化且光透射率保持值Tr1。
[第五階段]
在第五階段(圖6A中之週期「e」至「f」且在經過2.0秒之後至經過2.1秒)中，接收光量自接收光量QL1急劇降低至QL0。由「e」指示之時間對應於接收光量變化之一第二開始時間。光透射率保持值Tr1。
[第六階段]
在第六階段(圖6A中之週期「f」至「g」且在經過2.1秒之後至經過2.3秒)中，不存在接收光量QL0之變化。光透射率保持值Tr1。第五階段及第六階段對應於預定時間(時滯)，且第五階段及第六階段之總時間長度係0.3秒。
[第七階段]
在第七階段(圖6A中之週期「g」至「h」且在經過2.3秒之後至經過5.0秒)中，光透射率Tr之值緩慢增加且光透射率Tr在第七階段結束時返回至初始狀態之值Tr0。第七階段中之值|△Trt|之變化比第三階段中之值|△Trt|之變化更慢。
進行各種測試且判定調光器之第一電極702之電壓施加狀態並將電壓施加狀態儲存在光控制裝置18A之記憶體中，使得可獲得上述狀態中之光透射率變化速率(光透射率之變化)。
與圖6A中圖解說明之實例相比，圖6B中圖解說明之實例展示接收光量及接收光量變化速率之變化狀態以及光透射率及光透射率變化速率之變化狀態之一反轉增加/降低狀態。
接著，將藉由將圖7A中圖解說明之實例劃分成以下階段而給定描述：一第一階段(圖7A中之週期「a」至「b」)；一第二階段(圖7A中之週期「b」至「c」)；一第三階段(圖7A中之週期「c」至「d」)；及一第四階段(圖7A中之週期「d」及後續週期)。例如，可假定其中行進中之一車輛離開一隧道之一狀態、其中行進中之一車輛入射在一隧道上之一狀態、連續接收光之一狀態或連續觀看在一鏡或一玻璃上反射之日光之一狀態。
[第一階段]
在第一階段(圖7A中之週期「a」至「b」)中，接收光量自一初始狀態之一接收光量QL0急劇增加至QL1(此處，△QLt 0)。在經圖解說明之實例中，第一階段之時間長度係0.1秒。由「a」指示之時間對應於接收光量變化之一開始時間。在下列描述中，經過時間之參考係接收光量變化之開始時間。光透射率採用一初始狀態之一值Tr0。
[第二階段]
在第二階段(圖7A中之週期「b」至「c」且在經過0.1秒之後至經過0.3秒)中，不存在接收光量QL1之變化。第一階段及第二階段對應於預定時間(時滯)，且第一階段及第二階段之總時間長度係0.3秒。光透射率保持初始狀態之值Tr0。
[第三階段]
在第三階段(圖7A中之週期「c」至「d」且在經過0.3秒之後至經 過1.0秒)中，不存在接收光量QL1之變化。同時，在此週期開始時，|△Trt|之一值急劇改變。接著，|△Trt|之值連續改變直至第三階段結束，且|△Trt|之值緩慢且逐漸降低。在第三階段結束時，光透射率自初始狀態之值Tr0改變至值Tr1。
[第四階段]
在第四階段(圖7A中之週期「d」且在經過1.0秒之後)中，不存在接收光量QL1之變化且光透射率保持值Tr1。
進行各種測試且判定調光器之第一電極702之電壓施加狀態並將電壓施加狀態儲存在光控制裝置18A之記憶體中，使得可獲得上述狀態中之光透射率變化速率(光透射率之變化)。
與圖7A中圖解說明之實例相比，圖7B中圖解說明之實例展示接收光量及接收光量變化速率之變化狀態以及光透射率及光透射率變化速率之變化狀態之一反轉增加/降低狀態。
接著，將藉由將圖8A中圖解說明之實例劃分成以下階段而給定描述：一第一階段(圖8A中之週期「a」至「b」)；一第二階段(圖8A中之週期「b」至「c」)；一第三階段(圖8A中之週期「c」至「d」)；一第四階段(圖8A中之週期「d」至「e」)；及一第五階段(圖8A中之週期「e」至「f」)。
[第一階段]
在第一階段(圖8A中之週期「a」至「b」)中，接收光量QL自一初始狀態之接收光量QL0增加(此處，△QLt 0)。注意，|△QLt|小於圖6A中圖解說明之實例中之第一階段(圖6A中之週期「a」至「b」)中之|△QLt|。在經圖解說明之實例中，第一階段之時間長度係0.3秒。由「a」指示之時間對應於接收光量變化之一第一開始時間。在下列描述中，經過時間之參考係接收光量變化之第一開始時間。光透射率採用一初始狀態之一值Tr0。
[第二階段]
在第二階段(圖8A中之週期「b」至「c」且在經過0.3秒之後至經過2.0秒)中，接收光量QL連續增加且在第二階段結束時變為QL1。當第二階段開始時，值|△Trt|開始改變。注意，|△Trt|小於圖6A中圖解說明之實例中之第三階段(圖6A中之週期「c」至「d」)中之|△Trt|。自第二階段開始至結束，光透射率之值自Tr0降低至Tr1。
[第三階段]
在第三階段(圖8A中之週期「c」至「d」且在經過2.0秒之後至經過2.3秒)中，接收光量QL開始降低。由「c」指示之時間對應於接收光量變化之一第二開始時間。光透射率之值緩慢且連續降低。
[第四階段]
在第四階段(圖8A中之週期「d」至「e」且在經過2.3秒之後至經過4.0秒)中，接收光量QL1連續降低且在第四階段結束時變為接收光量QL0。光透射率Tr之值緩慢增加。第四階段中之值|△Trt|之變化比第二階段中之|△Trt|之變化更慢。
[第五階段]
在第五階段(圖8A中之週期「e」至「f」且在經過4.0秒之後至經過5.0秒)中，不存在接收光量QL0之變化。光透射率Tr之值緩慢增加且光透射率Tr在第五階段結束時返回至作為初始值之值Tr0。
進行各種測試且判定調光器之第一電極702之電壓施加狀態並將電壓施加狀態儲存在光控制裝置18A之記憶體中，使得可獲得上述狀態中之光透射率變化速率(光透射率之變化)。
與圖8A中圖解說明之實例相比，圖8B中圖解說明之實例展示接收光量及接收光量變化速率之變化狀態以及光透射率及光透射率變化速率之變化狀態之一反轉增加/降低狀態。
接著，將藉由將圖9A中圖解說明之實例劃分成以下階段而給定 描述：一第一階段(圖9A中之週期「a」至「b」)；一第二階段(圖9A中之週期「b」至「c」)；及一第三階段(圖9A中之週期「c」及一後續週期)。
[第一階段]
在第一階段(圖9A中之週期「a」至「b」)中，接收光量QL自一初始狀態之接收光量QL0增加(此處，△QLt 0)。注意，|△QLt|小於圖7A中圖解說明之實例中之第一階段(圖7A中之週期「a」至「b」)中之|△QLt|。在經圖解說明之實例中，第一階段之時間長度係0.3秒。由「a」指示之時間對應於接收光量變化之一開始時間。在下列描述中，經過時間之參考係接收光量變化之開始時間。光透射率採用一初始狀態之一值Tr0。
[第二階段]
在第二階段(圖9A中之週期「b」至「c」且在經過0.3秒之後至經過2.0秒)中，接收光量QL連續增加且在第二階段結束時變為QL1。當第二階段開始時，值|△Trt|開始改變。注意，|△Trt|小於圖7A中圖解說明之實例中之第三階段(圖7A中之週期「c」至「d」)中之|△Trt|。自第二階段開始至結束，光透射率之值自Tr0降低至Tr1。
[第三階段]
在第三階段(圖9A中之週期「c」及一後續週期且在經過2.0秒之後)中，不存在接收光量QL之變化且亦不存在光透射率Tr之值Tr1之變化。
進行各種測試且判定調光器之第一電極702之電壓施加狀態並將電壓施加狀態儲存在光控制裝置18A之記憶體中，使得可獲得上述狀態中之光透射率變化速率(光透射率之變化)。
與圖9A中圖解說明之實例相比，圖9B中圖解說明之實例展示接收光量及接收光量變化速率之變化狀態以及光透射率及光透射率變化 速率之變化狀態之一反轉增加/降低狀態。
可藉由光接收元件711或不同於光接收元件711之一照明感測器(環境照明量測感測器)量測放置顯示裝置之環境之照明，可藉由比較操作電路及第二控制電路基於量測結果控制調光器700之光透射率，且可基於光接收元件711或環境照明量測感測器之量測結果共同或獨立控制由影像形成裝置111或211形成之一影像之亮度。環境照明量測感測器可配置在(例如)光學裝置120或320之一外端部分上(特定言之，光導板121或321之外端部分上)。
特定言之，在白天漸漸結束之一狀態或夜晚漸漸變黑之一狀態中，接收光量變化速率△QL未超過預先設定之臨限值△QLth，但是接收光量QL逐漸改變。即，引起初始狀態之接收光量QL0之變化。在此一情況中，在光控制裝置18A之比較操作電路中比較所獲得之接收光量(照明)與一標準值，且可藉由第二控制電路基於由比較操作電路獲得之一值控制調光器700之光透射率。例如，當光接收元件711之接收光量量測結果係一預定值(第一照明量測值)或更大時，引起調光器700之光透射率成為一預定值(第一光透射率)或更小。同時，當光接收元件711之接收光量量測結果係一預定值(第二照明量測值)或更小時，引起調光器700之光透射率成為一預定值(第二光透射率)或更大。此處，可將第一照明量測值設定為10勒克斯，可將第一光透射率設定為1%至20%之任何值，可將第二照明量測值設定為0.01勒克斯，且可將第二透射比設定為30%至99%之任何值。
注意，在上述控制中，當控制調光器700之光透射率時，可執行形成於影像形成裝置111或211中之一影像之亮度。可獨立或可共同執行調光器700中之光透射率之控制及影像形成裝置111或211中之一影像之亮度之控制。以此方式，若基於光接收元件711或環境照明量測感測器之量測結果控制調光器之光透射率且控制由影像形成裝置形成 之一影像之亮度，則不僅可將高對比度提供給由觀察者20觀察之一影像，而且可取決於顯示裝置之周圍環境之照明最佳化影像之一觀察狀態。
在實例1之顯示裝置中，光控制裝置基於光接收元件之一接收光量量測結果計算一接收光量變化速率，基於接收光量變化速率判定調光器中之一光透射率變化速率，且基於所判定光透射率變化速率控制調光器之光透射率。因此，即使來自外部之入射光量改變，仍可提供一種給佩戴顯示裝置之觀察者提供較少不舒適的感覺且不會迫使眼睛承受沉重負擔之顯示裝置。此外，光控制裝置基於光接收元件之一接收光量量測結果判定接收光量變化之一開始時間，且在自接收光量變化之開始時間經過一預定時間之後開始控制調光器之光透射率。因此，即使來自外部之入射光量改變，仍可提供一種給佩戴顯示裝置之觀察者提供較少不舒適的感覺且不會迫使眼睛承受沉重負擔之顯示裝置。此外，基於光接收元件之接收光量量測結果控制調光器之光透射率。因此，可簡化顯示裝置之整體結構，且可將高對比度提供給由觀察者觀察到之一影像。此外，例如，可取決於顯示裝置之周圍環境之照明而最佳化影像之一觀察狀態。
[實例2]
實例2係實例1之一修改實例。圖11係圖解說明根據實例2之一顯示裝置(頭戴式顯示器)中之一影像顯示裝置200之一概念圖。在第二實施例中，一影像形成裝置211包含一第二組態之一影像形成裝置。即，影像形成裝置211包含一光源251及掃描自光源251發射之平行光之一掃描區段253。更具體言之，影像形成裝置211包含(i)光源251，(ii)一準直光學系統252，其將自光源251輸出之光準直成平行光， (iii)掃描區段253，其掃描自準直光學系統252發射之平行光，及(iv)一中繼光學系統254，其中繼由掃描區段253掃描之平行光且接著發射結果。將整個影像形成裝置211容納在一外殼213(由圖11中之一虛線指示)中，在外殼213中形成一開口區段(未圖解說明)，且透過開口區段自中繼光學系統254發射光。此外，各外殼213藉由一安裝構件19可卸離地安裝在邊撐區段13中。
光源251包含發射白色之一發光元件。此外，自光源251發射之光入射在總體上具有一正光焦度之準直光學系統252上，且接著輸出為平行光。此外，此平行光藉由一全反射鏡256反射，且經受藉由掃描區段253(其包含其中微鏡可旋轉地配置在雙向方向上且能夠以二維方式掃描入射平行光之一MEMS)進行之水平掃描及垂直掃描，以變為一種二維影像以產生虛擬像素(其中像素數目可與(例如)實例1中相同)。此外，來自虛擬像素之光行進穿過由一已知中繼光學系統形成之中繼光學系統(平行光發射光學系統)254，且已準直成平行光之光通量入射在一光學裝置120上。
因為光學裝置120(由中繼光學系統254準直成平行光之光通量入射於其上，於其中導引光且自其發射光)具有與實例1中描述之光學裝置之組態或結構相同之組態或結構，所以將省略其詳細描述。此外，因為根據實例2之顯示裝置具有與第一實施例中之顯示裝置之組態或結構實質上相同之組態或結構，惟如上所述般使用一不同類型之影像形成裝置211除外，所以將省略其詳細描述。
[實例3]
實例3係實例1之一修改實例。圖12係圖解說明根據實例3之一顯示裝置(頭戴式顯示器)中之影像顯示裝置300之一概念圖。此外，圖13係示意地圖解說明一反射型體積全像繞射光柵之一部分之一放大橫截面視圖。在實例3中，以類似於實例1之一方式，影像形成裝置111 包含一第一組態之一影像形成裝置。此外，一光學裝置320具有與實例1中之光學裝置120之基本組態或結構實質上相同之基本組態或結構，惟使用一不同組態或結構之一第一偏轉單元及一第二偏轉單元除外。
在實例3中，第一偏轉單元及第二偏轉單元安置在光導板321之一前表面(具體言之，一光導板321之一第二表面323)上。此外，第一偏轉單元繞射入射在光導板321上之光，且第二偏轉單元繞射運用複數次全反射在光導板321內部傳播之光。此處，第一偏轉單元及第二偏轉單元包含一繞射光柵元件，具體言之一反射型繞射光柵元件，且更特定言之一反射型體積全像繞射光柵。在下列描述中，為便於描述，將由反射型體積全像繞射光柵形成之一第一偏轉單元稱為一「第一繞射光柵構件330」，且將由反射型體積全像繞射光柵形成之一第二偏轉單元稱為一「第二繞射光柵構件340」。
此外，在下文描述之實例3或實例4中，第一繞射光柵構件330及第二繞射光柵構件340具有其中層疊一繞射光柵層之一組態。對應於波長帶(或波長)之一類型之干涉條紋形成於由一光聚合物材料(其係由相關技術中之一方法製成)製成之各繞射光柵層中。形成於繞射光柵層(繞射光學元件)中之干涉條紋之節距係恆定的，且干涉條紋呈線性且與Z軸平行。此處，第一繞射光柵構件330及第二繞射光柵構件340之軸線與X軸平行，且其等之法線與Y軸平行。
圖13係示意地圖解說明反射型體積全像繞射光柵之一部分之一放大橫截面視圖。具有一傾斜角Φ之干涉條紋形成於反射型體積全像繞射光柵中。此處，傾斜角Φ表示由反射型體積全像繞射光柵之前表面與干涉條紋形成之一角度。干涉條紋自反射型體積全像繞射光柵內部形成於前表面上方。干涉條紋滿足布拉格(Bragg)條件。此處，布拉格條件係指滿足下列公式(A)之一條件。在公式(A)中，m係一正整 數，λ係一波長，d係一光柵表面之節距(包含干涉條紋之一虛擬平坦表面在法線方向上之間隔)，且Θ係干涉條紋之一入射角之一補角。此外，在其中光以一入射角ψ入射在繞射光柵構件上之一情況中，將Θ、傾斜角Φ及入射角ψ之間的關係圖解說明為公式(B)。
m．λ=2．d．sin(Θ) (A)
Θ=90°-(Φ+ψ) (B)
如上文所述，第一繞射光柵構件330安置在(附接至)光導板321之第二表面323上，且入射在光導板321上之平行光經繞射並反射使得透過第一表面322入射在光導板321上之平行光在光導板321內部全反射。此外，如上文所述，第二繞射光柵構件340安置在(附接至)光導板321之第二表面323上，且運用複數次全反射在光導板321內部傳播之平行光經繞射並反射且實際上透過第一表面322自光導板321發射。
此外，在光導板321中，平行光運用全反射在其中傳播且接著自其發射。此處，因為光導板321係薄的且光導板321內部之光學路徑係長的，所以直至第二繞射光柵構件340之全反射之次數根據各視角而變化。更具體言之，在入射於光導板321上之平行光中，在靠近第二繞射光柵構件340之方向之一方向上以一角度入射在光導板321上之平行光之反射次數小於在遠離第二繞射光柵構件340之方向之一方向上以一角度入射在光導板321上之平行光之反射次數。這係因為當在光導板321內部傳播之光與光導板321之一內表面碰撞時，相較於在反轉方向上以一角度入射在光導板321上之平行光，在第一繞射光柵構件330中繞射並反射之平行光(其係在靠近第二繞射光柵構件340之方向之方向上以一定角度入射在光導板321上之平行光)與光導板321之法線形成一小角度。此外，形成於第二繞射光柵構件340內部之干涉條紋之形狀及形成於第一繞射光柵構件330內部之干涉條紋之形狀具有相對於垂直於光導板321之軸線之一虛擬表面之一對稱關係。第一繞 射光柵構件330及第二繞射光柵構件340之未面向光導板321之表面藉由一保護構件(保護板)326塗佈以防止損害第一繞射光柵構件330及第二繞射光柵構件340。光導板321及保護構件326使用一黏著劑327在一外周邊中彼此黏著。此外，一透明保護膜可附接至第一表面322以保護光導板321。
根據下文描述之實例4之光導板321基本上包含與上文描述之光導板321之組態或結構相同之組態或結構。
因為根據實例3之顯示裝置基本上具有與根據實例1及2之顯示裝置之組態或結構實質上相同之組態或結構，惟如上所述般使用一不同結構之光學裝置320除外，所以將省略其詳細描述。
[實例4]
實例4係實例3之一修改實例。圖14係圖解說明根據實例4之一顯示裝置(頭戴式顯示器)中之一影像顯示裝置之一概念圖。根據實例4之一影像顯示裝置400中之一光源251、一準直光學系統252、一掃描區段253、一平行光發射光學系統(中繼光學系統)254等等具有與實例2之組態或結構相同之組態或結構(一第二組態之影像形成裝置)。此外，實例4中之一光學裝置320具有與實例3中之光學裝置320之組態或結構相同之組態或結構。因為除上述差別以外，根據實例4之顯示裝置具有與根據實例2及3之顯示裝置之組態或結構實質上相同之組態或結構，所以將省略其詳細描述。
[實例5]
實例5係根據實例1至4之一修改實例。圖15係圖解說明如自前面觀看之根據實例5之一顯示裝置之一示意圖，且圖16係圖解說明如自上方觀看之根據實例5之顯示裝置之一示意圖。
在實例5中，形成影像顯示裝置500之一光學裝置520包含一半透射鏡，自影像形成裝置111A及111B發射之光入射於半透射鏡上且自 半透射鏡發射光朝向觀察者20之瞳孔21。在實例5中，自影像形成裝置111A及111B輸出之光在諸如一玻璃板或一塑膠板之一透明構件521內部傳播且接著入射在光學裝置520(半透射鏡)上，但是可在空氣中傳播且接著可入射在光學裝置520上。此外，影像形成裝置可與實例2中描述之影像形成裝置211相同。
影像形成裝置111A及111B之各者使用(例如)螺釘安裝在前區段11中。此外，構件521安裝在影像形成裝置111A及111B之各者中，光學裝置520(半透射鏡)安裝在構件521中，且一調光器700安裝在光學裝置520(半透射鏡)中。此外，一光屏蔽區段安裝在一框架中。因為除上述差別以外，根據實例5之顯示裝置具有與根據實例1至4之顯示裝置之組態或結構實質上相同之組態或結構，所以將省略其詳細描述。
[實例6]
實例6係實例1至5之一修改實例。在實例6中，光控制裝置進一步包含計算顯示裝置之一移動速度之一移動速度計算單元，且基於由移動速度計算單元計算之移動速度開始控制調光器之光透射率。此外，光控制裝置基於由移動速度計算單元計算之顯示裝置之移動速度判定調光器中之光透射率變化速率。移動速度計算單元可由一速度/加速度感測器及基於來自速度/加速度感測器之資料獲得移動速度之一算術單元形成。速度/加速度感測器及算術單元可為已知速度/加速度感測器及算術單元。或者，移動速度計算單元可由一全球定位系統(GPS)及基於來自全球定位系統(GPS)之資料獲得移動速度之一算術單元形成。注意，全球定位系統(GPS)及算術單元可為已知全球定位系統及算術單元。當顯示裝置之移動速度為快時，將值|△Trt|製成大。當顯示裝置之移動速度為快時，將預定時間(時滯)製成短。顯示裝置之移動速度與值|△Trt|之間之增加速率及顯示裝置之移動速度之縮減程度及一預定時間之一關係可儲存在光控制裝置18A之記憶體中。
因為出上述差別以外，根據實例6之顯示裝置具有與根據實例1至5之顯示裝置之組態或結構實質上相同之組態或結構，所以將省略其詳細描述。
[實例7]
實例7係實例1至6之一修改實例。圖17係圖解說明如自頂部觀看之根據實例7之一顯示裝置之一示意圖。
根據實例7之顯示裝置進一步包含一照明感測器(透射光照明量測感測器)712，該照明感測器712基於自外部環境行進穿過調光器之光量測照明強度，即，量測行進穿過調光器之環境光是否調整至一所要光強度且是否入射環境光，且基於透射光照明量測感測器712之量測結果控制調光器700之光透射率。此外，額外地或獨立地，基於透射光照明量測感測器712之量測結果控制由影像形成裝置111或211形成之一影像之亮度。具有一已知組態或結構之透射光照明量測感測器712經安置比光學裝置120、320或520更靠近觀察者之側。具體言之，透射光照明量測感測器712可安置在光導板121或321在觀察者之側上之一表面上。透射光照明量測感測器712透過一連接器或一導線(未圖解說明)連接至光控制裝置18A。控制透射光照明量測感測器712之一電路包含於光控制裝置18A中。控制透射光照明量測感測器712之電路包含：一照明操作電路，其自透射光照明量測感測器712接收一量測值並計算照明強度；一比較操作電路，其比較由照明操作電路計算之照明強度之值與一標準值；及一透射光照明量測感測器控制電路，其基於由比較操作電路獲得之值控制調光器700及/或影像形成裝置111或211。此等電路可由一已知電路形成。在控制調光器700時，控制調光器700之光透射率，而在控制影像形成裝置111或211時，控制由影像形成裝置111或211形成之影像之亮度。可獨立或可共同地執行調光器700中之光透射率之控制及影像形成裝置111或211中之一影像 之亮度之控制。此外，在考慮到環境照明量測感測器(未圖解說明)之照明強度而未控制透射光照明量測感測器712之量測結果直至一所要照明強度之一情況中(即，在透射光照明量測感測器712之量測結果並非所要照明強度之一情況中或在需要進一步精細照明調整之一情況中)，可調整調光器之光透射率同時監測透射光照明量測感測器712之值。
[實例8]
實例8係根據實例1至7之影像顯示裝置之一修改實例。圖18A及圖18B係圖解說明形成根據實例8之顯示裝置中之影像顯示裝置之光導板或類似物之一配置狀態之概念圖，且圖19係圖解說明如自側面觀看之根據實例8之顯示裝置之一示意圖。注意，圖19及圖20B中省略一調光器及一光接收元件之圖解。
在實例1至7中，如圖20A中圖解說明，在影像顯示裝置100或300中，自影像形成裝置111或211之中心發射且垂直行進穿過影像形成裝置之側上光學系統112或254之節點之中心入射光線CL與光導板121或321碰撞。即，中心入射光線CL以0度之一入射角入射在光導板121或321上。此外，在此情況中，所顯示之影像之中心與光導板121或321之第一表面122或322之一垂直方向重合。
即，在由影像顯示裝置100表示之影像顯示裝置中，如圖20A中圖解說明，自安置在準直光學系統112之光學軸上之影像形成裝置111或211之中心發射之中心入射光線CL藉由準直光學系統112轉換成近似平行光且接著垂直入射在光導板121之第一表面(入射表面)122上。此外，中心入射光線CL沿一傳播方向A行進同時藉由第一偏轉單元130在第一表面122與第二表面123之間完全傳播。接著，中心入射光線CL藉由第二偏轉單元140反射並繞射，自光導板121之第一表面122垂直發射且接著到達觀察者20之瞳孔21。
在透視型顯示裝置中，當觀察者20觀看定位於水平方向上之觀察目標時，為了不干涉光學裝置120、320或520，參考觀察者20在水平方向上的視線(觀察者20之水平方向視線)使光學裝置120、320或520向下移位以進行配置係有利的。在此一情況中，整個影像顯示裝置100或300配置在觀察者20之水平視線以下。順便提及，在此一組態中，如圖20B中圖解說明，必須使整個影像顯示裝置100傾斜一角度θ”。歸因於與用於安裝在觀察者20之頭部上之眼鏡型框架之安裝區段(邊撐區段)之關係，可限制影像顯示裝置100傾斜之角度θ”或可減小設計自由度。因此，為了防止阻礙觀察者20之水平視線，可進一步期望提供能夠經配置具有一高自由度且具有一高設計自由度之一影像顯示裝置。
在實例8中，中心入射光線CL以除0度外的一角度(θ)與XY平面相交。此外，中心入射光線CL包含於YZ平面中。此外，在實例8或下文描述之實例9中，光學系統112或254之一光學軸包含於YZ平面中且以除0度外的一角度，具體言之，以一角度θ(參見圖18A及圖18B)與XY平面相交。此外，在實例8或下文描述之實例9中，當假定XY平面與水平面重合時，中心入射光線CL與XY平面相交之角度θ係一仰角。即，中心入射光線CL自XY平面之下側引導至XY平面且與XY平面碰撞。此外，XY平面以除0°外之一角度，具體言之以角度θ與垂直平面相交。
在實例8中，θ係5°。更具體言之，在此一組態中，中心入射光線CL(由圖19中之一虛線指示)包含於水平面中。此外，使光學裝置120、320或520相對於垂直面傾斜角度θ。換言之，使光學裝置120、320或520相對於水平面傾斜一角度(90°-θ)。此外，自光學裝置120、320或520輸出之一中心入射光線CL’(由圖19中之一點劃線指示)相對於水平面傾斜角度2θ。即，當觀察者20觀看安置在水平方向上一無限 遠側上之一物件時，自光學裝置120、320或520發射且入射在觀察者20之瞳孔21上之中心入射光線CL’形成一俯角θ’(=2θ)(參見圖19)。由中心入射光線CL’及光學裝置120、320或520之法線形成之角度係θ。在圖18A或下文描述之圖21A中，將自光學裝置120、320或520發射中心入射光線CL’之一點指示為「O’」，將平行於X軸、Y軸及Z軸行進穿過點「O’」之軸線表達為X’軸、Y’軸及Z’軸。
在根據實例8之影像顯示裝置中，中心入射光線CL以除0度外之角度(θ)與XY平面相交。此處，自光學裝置發射且入射在觀察者20之瞳孔21上之中心入射光線CL’形成俯角θ’，其中建立θ’=2θ之關係。同時，在圖20B中圖解說明之實例中，在其中獲得相同俯角之一情況中，必須使整個影像顯示裝置傾斜角度θ”。此處，θ”與θ之間的關係係θ”=2θ。因此，在圖20B中圖解說明之實例中，應使光學裝置相對於垂直平面傾斜2θ。同時，在實例8中，可使光學裝置相對於垂直平面傾斜θ且可使影像形成裝置維持在水平方向上。因此，可減小在將影像顯示裝置安裝在眼鏡型框架之安裝區段中時對影像顯示裝置之安裝角度之限制，且獲得一高設計自由度。此外，因為光學裝置相對於垂直平面之傾斜小於圖20B中圖解說明之實例之傾斜，所以難以出現外部光由光學裝置反射且入射在觀察者20之瞳孔21上之一現象。因此，可執行具有高品質之影像顯示。
因為除上述差別以外，根據實例8之顯示裝置具有與根據實例1至7之顯示裝置之組態或結構實質上相同之組態或結構，所以將省略其詳細描述。
[實例9]
實例9係根據實例8之影像顯示裝置之一修改實例。圖21A及圖21B係圖解說明形成根據實例9之影像顯示裝置之光導板或類似物之一配置狀態之概念圖。此處，在實例9中，光學系統(平行光發射光學 系統或準直光學系統)112之光學軸平行於YZ平面及XY平面，且行進穿過與影像形成裝置111或211之中心分離之一位置。運用此一組態，中心入射光線CL包含在YZ中且以仰角θ與XY平面相交。因為除上述差別以外，根據實例9之顯示裝置具有與根據實例1至8之顯示裝置之組態或結構實質上相同之組態或結構，所以將省略其詳細描述。
[實例10]
實例10係根據實例1至9之顯示裝置之一修改實例。在實例1至9中，光透射控制材料層係由一液晶材料層形成。同時，在實例10中之顯示裝置中，調光器係由一光學快門形成，其中光透射控制材料層係由憑藉一電致變色材料之氧化-還原反應產生之一物質形成。此處，光透射控制材料層係由IrOx/Ta2O5/WO3之一層疊結構或藉由在水或非水溶液(例如，一有機溶劑，諸如乙腈、二甲亞碸或甲醇)中溶解硫氰酸鹽(AgSCN)或鹵化銀(AgX：X係鹵素原子)獲得之一材料形成。除上述點以外，實例10之顯示裝置具有類似於實例1至9之顯示裝置之一組態或結構，且因此省略詳細描述。類似於實例1，調光器之第一基板及保護構件藉由一黏著劑彼此黏著。
[實例11]
實例11係根據實例1至9之顯示裝置之一修改實例。在實例11之顯示裝置中，調光器係由一光學快門形成，其中光透射控制材料層係由一無機電致發光材料層形成。此處，使用氧化鎢(WO3)作為形成無機電致發光材料層形成之一材料。此外，形成調光器之第一基板及第二基板係由諸如鈉鈣玻璃或白板玻璃之一透明玻璃基板製成，且第二基板經製成薄於第一基板。特定言之，第二基板之厚度係0.2mm且第一基板之厚度係0.4mm。除上述點以外，實例11之顯示裝置具有類似於實例1至9之顯示裝置之一組態或結構，且因此省略詳細描述。類似於實例1，調光器之第一基板及保護構件藉由一黏著劑彼此黏著。
[實例12]
實例12係關於一種根據本發明之第三實施例之顯示裝置。圖22係實例12之影像顯示裝置之一概念圖，圖23係如自上方觀看之實例12之顯示裝置(具體言之，頭戴式顯示器HMD)之一示意圖，且圖24係如自側面觀看之一示意圖。注意，在圖24中，屏蔽構件及光接收元件係由一虛線指示。
實例12或下文描述之實例13至15之顯示裝置及影像顯示裝置100、200、300、400或500具有實質上類似於實例1至11中描述之顯示裝置及影像顯示裝置之一組態或結構。即，顯示裝置包含一調光器700，其安置在光學裝置之至少發射光且調整自外部入射之光量之一區域中。此外，實質上類似於實例1至11，調光器700在自來自外部之光量開始變化經過一預定時間之後開始改變光透射率。
在實例12之顯示裝置中，屏蔽至光學裝置120之一入射光之一屏蔽構件810配置在光學裝置120之自影像形成裝置111A或111B發射之光入射於其上之一區域中，特定言之，其中提供第一偏轉單元130之一區域中。此處，光學裝置120之自影像形成裝置111A或111B發射之光入射於其上之一區域包含於屏蔽構件810至光學裝置120之一投影影像中。此外，調光器700之一端部分至光學裝置120之一投影影像包含於屏蔽構件810至光學裝置120之一投影影像中。
在實例12中，屏蔽構件810在與影像形成裝置111A或111B相對之一側上彼此遠離地配置至光學裝置120。屏蔽構件810係使用(例如)一不透明塑膠材料產生，且屏蔽構件810自影像形成裝置111A或111B之外殼113一體地延伸，安裝至影像形成裝置111A或111B之外殼113，自框架10一體地延伸或安裝至框架10。注意，在經圖解說明之實例中，屏蔽構件810自影像形成裝置111A或111B之外殼113一體地延伸。
在實例12之顯示裝置中，屏蔽至光學裝置之入射光之一屏蔽構件配置在光學裝置之自影像形成裝置發射之光入射於其上之一區域中。因此，即使來自外部之入射光量歸因於調光器之操作而改變，來自外部之光亦不會入射在光學裝置之自影像形成裝置發射之光入射於其上之區域上，具體言之，第一偏轉單元上。因此，不會出現非所要雜散光，且不會引起顯示裝置中之影像顯示品質降低。
注意，可適當地組合實例12之顯示裝置或下文描述之實例13至15之顯示裝置及實例1至11中描述之顯示裝置。
[實例13]
實例13係根據實例12之顯示裝置之一修改實例。不同於實例12，如圖25中圖解說明之一概念圖，在實例13之顯示裝置中，屏蔽構件820配置在光學裝置120與影像形成裝置111A或111B相對之一側上之一部分中。特定言之，藉由在光學裝置120上(具體言之，在保護構件126之一內表面上)印刷一不透明油墨，可形成屏蔽構件820。除上述點以外，實例13之顯示裝置具有類似於實例12之顯示裝置之一組態或結構，且因此省略詳細描述。注意，可組合實例13之屏蔽構件820及實例12之屏蔽構件810。注意，屏蔽構件820可形成於保護構件126之一外表面上。
[實例14]
實例14係根據實例12之顯示裝置之一修改實例。不同於實例12及13，如圖26或圖27中圖解說明之一概念圖，在實例14之顯示裝置中，屏蔽構件830配置於調光器700中。特定言之，藉由在調光器700上印刷一不透明油墨，可形成屏蔽構件830。注意，在圖26之實例中，屏蔽構件830形成於調光器700之第一基板701之一外表面上，且在圖27之實例中，屏蔽構件830形成於調光器700之第一基板701之一內表面上。除上述點以外，實例14之顯示裝置具有類似於實例12之顯 示裝置之一組態或結構，且因此省略詳細描述。注意，可組合實例14之屏蔽構件830及實例12之屏蔽構件810，可組合實例14之屏蔽構件830及實例13之屏蔽構件820或可組合實例14之屏蔽構件830、實例12之屏蔽構件810及實例13之屏蔽構件820。
[實例15]
實例15係關於一種根據本發明之第四實施例之顯示裝置。如圖28中圖解說明之概念圖，實例15之顯示裝置中之一調光器700’包含：一第一基板701’，其面向一光學裝置120；及一第二基板703’，其面向第一基板701’；電極702’及704’，其等分別提供於第一基板701’及第二基板703’中；及一光透射控制材料層705’，其密封在第一基板701’與第二基板703’之間。此外，第一基板701’亦用作光學裝置120之一組件構件(具體言之，一保護構件126)。即，第一基板701’及保護構件126係一共同構件且被共用。
以此方式，在實例15中，第一基板701’亦用作形成調光器700’之光學裝置120之組件構件(保護構件126)。因此，可降低顯示裝置之總重量，且給顯示裝置之使用者提供一種不舒適的感覺之可能性極小。
除上述點以外，實例15之顯示裝置具有類似於實例1至11之顯示裝置之一組態或結構，且因此省略詳細描述。此外，如圖29中圖解說明，一屏蔽構件可安置在實例15之顯示裝置中。在此情況中，顯示裝置可具有類似於實例12至14之一組態或結構，且因此省略詳細描述。
在上文中，基於有利實施例描述本發明，但是本發明不限於此。根據實施例之顯示裝置(頭戴式顯示器)及影像顯示裝置之組態或結構僅僅係可適當加以修改之實例。例如，可在光導板上配置一表面中繼型全像(參見US 20040062505 A1)。在光學裝置320中，繞射光柵元件可由一透射型繞射光柵元件形成，或第一偏轉單元及第二偏轉單元之任一者可由一反射型繞射光柵元件形成，且其等之另一者可由一 透射型繞射光柵元件形成。此外，繞射光柵元件亦可由一反射型閃耀繞射光柵元件形成。
調光器可卸離地安裝在自其發射光學裝置之光之一區域中。以此方式，為可卸離地安裝調光器，例如，可使用由一透明塑膠製成之螺釘將調光器安裝在光學裝置中，調光器可透過一連接器及一導線連接至用於控制調光器之光透射率之一控制電路(例如，包含於用於控制影像形成裝置之控制裝置18中)。
此外，可如下文描述般修改實例1至15中描述之影像顯示裝置。即，如圖30圖解說明如自側面觀看之實例1至4之顯示裝置之修改實例中之光學裝置及調光器之一部分之一示意圖，調光器700可定位於第二偏轉單元140或340之一投影影像中。此處，可在光學裝置120或320之面向調光器700之一部分中執行各種類型的顯示。
此外，如圖31中圖解說明，一保護構件326經設定以具有與光導板321之長度近似相同之長度，且保護構件326藉由密封構件713固定至光導板321。密封構件713可配置在保護構件326之外緣部分上。調光器700安置在光導板321與觀察者20之間。或者，如圖32中圖解說明，調光器700之第二基板703經設定以具有與光導板321之長度近似相同之長度，且調光器700之第二基板703藉由密封構件714固定至光導板321。密封構件714可配置在第二基板703之外緣部分上。此外，圖33圖解說明如自上方觀看之一實例之一示意圖，其中將實例12中描述之屏蔽構件810應用於實例5中描述之顯示裝置。
注意，本發明可實施為以下組態。
(1)一種顯示裝置，其包括：一第一影像顯示裝置，其包括一光導板；一調光器；及一光控制裝置，其經組態以： 識別由該顯示裝置接收之光量變化之一開始時間；及在已經過該開始時間之後的一預定時間量之後，基於由該顯示裝置接收之光量控制該調光器之透射比。
(2)如(1)之顯示裝置，其中該光控制裝置經組態以基於該顯示裝置之一移動速度進一步控制該調光器之該透射比。
(3)如(1)或(2)之顯示裝置，其中該光控制裝置經組態以計算該顯示裝置之該移動速度。
(4)如(1)至(3)中任一項之顯示裝置，其中該光控制裝置經組態以：判定行進穿過該調光器之光量之一變化速率；及基於光量之該判定變化速率進一步控制該調光器之透射比。
(5)如(1)至(4)中任一項之顯示裝置，其中該光控制裝置經組態以針對複數個光量變化速率之各者至少部分藉由使用儲存指示調光器透射比之變化速率之一各自值之一表控制該調光器之透射比。
(6)如(1)至(5)中任一項之顯示裝置，其中該光控制裝置經組態以將該開始時間識別為由該顯示裝置接收之一光量超過一臨限值時之一時間。
(7)如(1)至(6)中任一項之顯示裝置，其中該顯示裝置進一步包括：一框架，其經組態以安裝在一使用者之一頭部上，其中該第一影像顯示裝置安裝在該框架中。
(8)如(1)至(7)中任一項之顯示裝置，其中該顯示裝置進一步包括：一第二影像顯示裝置，其中該第一影像顯示裝置經組態以將光提供給一使用者之一眼睛且該第二影像顯示裝置經組態以將光提供給該使用者之另一眼睛。
(9)如(1)至(8)中任一項之顯示裝置，其中該第一影像顯示裝置包括：一影像形成裝置，其包括複數個像素，該影像形成裝置經組態以顯示一影像。
(10)如(1)至(9)中任一項之顯示裝置，其中該第一影像顯示裝置進一步包括：一光學系統，其經組態以準直自該第一影像形成裝置發射之光。
(11)如(1)至(10)中任一項之顯示裝置，其中該第一影像顯示裝置進一步包括：一光學系統，其經組態以接收自該影像形成裝置發射之光並將光發射至一使用者之一眼睛，其中該光學裝置包括該光導板。
(12)如(1)至(11)中任一項之顯示裝置，其中該光學裝置進一步包括：一第一偏轉單元，其經組態以偏轉入射在該光導板上之光使得入射在該光導板上之該光實質上在該光導板內部反射。
(13)如(1)至(12)中任一項之顯示裝置，其中該光學裝置進一步包括：一第二偏轉單元，其經組態以偏轉運用複數次全反射在該光導板內部傳播之光以容許自該光導板發射在該光導板內部傳播之該光。
(14)如(1)至(13)中任一項之顯示裝置，其中該第一偏轉單元及該第二偏轉單元安置在該光導板內部。
(15)如(1)至(14)中任一項之顯示裝置，其進一步包括：一屏蔽構件，其經組態以屏蔽至該光學裝置之入射光，其中該屏蔽構件配置在該光學裝置之自該影像形成裝置發射之 該光入射於其上之一區域中。
(16)如(1)至(15)中任一項之顯示裝置，其中該調光器安置在與該影像形成裝置實質上相對之一側上以與該屏蔽構件重疊。
(17)如(1)至(16)中任一項之顯示裝置，其中該調光器包括一光學快門。
(18)如(1)至(17)中任一項之顯示裝置，其中該顯示裝置係一頭戴式顯示裝置。
(19)一種用於搭配包括一影像顯示裝置及一調光器之一顯示裝置使用之方法，該影像顯示裝置包括一光導板，該方法包括：識別由該顯示裝置接收之光量變化之一開始時間；及在已經過該開始時間之後的一預定時間量之後，基於由該顯示裝置接收之光量控制該調光器之透射比。
(20)至少一種儲存處理器可執行指令之非暫時性電腦可讀儲存媒體，該等處理器可執行指令當由至少一處理器執行時引起該至少一處理器執行用於搭配包括一影像顯示裝置及一調光器之一顯示裝置使用之方法，該影像顯示裝置包括一光導板，該方法包括：識別由該顯示裝置接收之光量變化之一開始時間；及在已經過該開始時間之後的一預定時間量之後，基於由該顯示裝置接收之光量控制該調光器之透射比。
請進一步注意，本發明可實施為以下組態。
[1]一種顯示裝置，其包含：(i)一框架，其經調適以安裝在一觀察者之一頭部上；及(ii)一影像顯示裝置，其安裝至該框架，其中該影像顯示裝置包含(A)一影像形成裝置，及(B)一光學裝置，自該影像形成裝置發射之光入射於光學裝置上 且自光學裝置發射該光至該觀察者之一瞳孔，該顯示裝置進一步包含：(iii)一調光器，其安置在該光學裝置之發射該光之一區域中且經調適以調整自一外部入射之一光量，(iv)一光控制裝置，及(v)一光接收元件，其經調適以量測來自一外部之該光量，該光控制裝置基於該光接收元件之一接收光量量測結果計算一接收光量變化速率，基於該接收光量變化速率判定該調光器中之一光透射率變化速率，且基於該判定光透射率變化速率控制該調光器之光透射率。
[2]根據[1]之顯示裝置，其中該光控制裝置包含關於該接收光量變化速率及該調光器中之該光透射率變化速率之間之一關係之一表。
[3]根據[2]之顯示裝置，其中該表係基於該觀察者之一瞳孔直徑之變化(其遵循自一外部入射之一光量之一變化)而產生。
[4]根據[1]至[3]中任一項之顯示裝置，其中該光控制裝置基於該光接收元件之該接收光量量測結果進一步判定該接收光量之一變化之一開始時間，且在自該接收光量變化之該開始時間經過一預定時間之後開始控制該調光器之該光透射率。
[5]根據[4]之顯示裝置，其中該光控制裝置進一步包含經調適以計算該顯示裝置之一移動速度之一移動速度計算單元，及該光控制裝置基於藉由該移動速度計算單元計算之該顯示裝置之該移動速度進一步判定該調光器中之該光透射率變化速率。
[6]根據[1]至[3]中任一項之顯示裝置，其中該光控制裝置進一步包含經調適以計算該顯示裝置之一移動速度之一移動速度計算單元，及該光控制裝置基於藉由該移動速度計算單元計算之該顯示裝置 之該移動速度進一步判定該調光器中之該光透射率變化速率。
[7]根據[6]之顯示裝置，其中該光控制裝置基於該光接收元件之該接收光量量測結果進一步判定該接收光量之一變化之一開始時間，且在自該接收光量變化之該開始時間經過一預定時間之後開始控制該調光器之該光透射率。
[8]根據[7]之顯示裝置，其中該光控制裝置基於藉由該移動速度計算單元計算之該顯示裝置之該移動速度進一步開始控制該調光器之該光透射率。
[9]根據[1]至[8]中任一項之顯示裝置，其中該光接收元件在該光學裝置中量測對應於由該觀察者觀察到之一影像之一背景之一外部區域之一光量。
[10]根據[9]之顯示裝置，其中該光接收元件具有對接收光之方向性。
[11]根據[1]至[10]中任一項之顯示裝置，其中基於該光接收元件之該接收光量量測結果控制由一影像形成裝置形成之一影像之亮度。
[12]根據[1]至[11]中任一項之顯示裝置，其中該光接收元件配置在該光學裝置外部。
[13]根據[1]至[12]中任一項之顯示裝置，其進一步包含基於自一外部透射穿過該調光器之光量測照明之一照明感測器，及基於該照明感測器之一量測結果執行該調光器之光透射率之控制。
[14]根據[13]之顯示裝置，其中基於該照明感測器之該量測結果控制由一影像形成裝置形成之一影像之亮度。
[15]根據[13]或[14]之顯示裝置，其中該照明感測器配置在該觀察者之一側上而非該調光器上。
[16]根據[1]至[15]中任一項之顯示裝置，其中光學裝置包含 (a)一光導板，其中一入射光運用全反射在內部傳播且接著自其發射，(b)一第一偏轉單元，其經調適以使入射在該光導板上之光偏轉使得入射在該光導板上之該光在該光導板內部全反射，及(c)一第二偏轉單元，其經調適以使運用複數次全反射在該光導板內部傳播之該光偏轉以容許自該光導板發射運用全反射在該光導板內部傳播之該光。
[17]根據[16]之顯示裝置，其中該第二偏轉單元定位於該調光器之一投影影像中。
[18]根據[17]之顯示裝置，其中該第二偏轉單元藉由該調光器塗佈。
[19]根據[1]至[18]中任一項之顯示裝置，其中該調光器係由應用一液晶快門或由一電致變色材料之一氧化-還原反應產生之一物質之一色彩變化之一光學快門形成。
[20]一種顯示裝置，其包含：(i)一框架，其經調適以安裝在一觀察者之一頭部上；及(ii)一影像顯示裝置，其安裝至該框架，其中該影像顯示裝置包含(A)一影像形成裝置，及(B)一光學裝置，自該影像形成裝置發射之光入射於光學裝置上且自光學裝置發射該光至該觀察者之一瞳孔，該顯示裝置進一步包含：(iii)一調光器，其安置在該光學裝置之發射該光之一區域中且經調適以調整自一外部入射之一光量，(iv)一光控制裝置，及(v)一光接收元件，其經調適以量測來自一外部之該光量，及 該光控制裝置基於該光接收元件之一接收光量量測結果判定一接收光量變化之一開始時間且在自該接收光量變化之該開始時間經過一預定時間之後開始控制該調光器之光透射率。
[21]根據[20]之顯示裝置，其中該光控制裝置進一步包含經調適以計算該顯示裝置之一移動速度之一移動速度計算單元，及該光控制裝置基於由該移動速度計算單元計算之該顯示裝置之該移動速度進一步開始控制該調光器之該光透射率。
[22]根據[20]或[21]之顯示裝置，其中該光接收元件在該光學裝置中量測對應於由該觀察者觀察到之一影像之一背景之一外部區域之一光量。
[23]根據[22]之顯示裝置，其中該光接收元件具有對接收光之方向性。
[24]根據[20]至[23]中任一項之顯示裝置，其中基於該光接收元件之該接收光量量測結果控制由一影像形成裝置形成之一影像之亮度。
[25]根據[20]至[24]中任一項之顯示裝置，其中該光接收元件配置在該光學裝置外部。
[26]根據[20]至[25]中任一項之顯示裝置，其進一步包含基於自一外部透射穿過該調光器之光量測照明之一照明感測器，及基於該照明感測器之一量測結果執行該調光器之光透射率之控制。
[27]根據[26]之顯示裝置，其中基於該照明感測器之該量測結果控制由一影像形成裝置形成之一影像之亮度。
[28]根據[26]或[27]之顯示裝置，其中該照明感測器配置在該觀察者之一側上而非該調光器上。
[29]根據[20]至[28]中任一項之顯示裝置，其中光學裝置包含 (a)一光導板，其中一入射光運用全反射在內部傳播且接著自其發射，(b)一第一偏轉單元，其使入射在該光導板上之光偏轉使得入射在該光導板上之該光在該光導板內部全反射，及(c)一第二偏轉單元，其經調適以使運用複數次全反射在該光導板內部傳播之該光偏轉以容許自該光導板發射運用全反射在該光導板內部傳播之該光。
[30]根據[29]之顯示裝置，其中該第二偏轉單元定位於該調光器之一投影影像中。
[31]根據[30]之顯示裝置，其中該第二偏轉單元藉由該調光器塗佈。
[32]根據[20]至[31]中任一項之顯示裝置，其中該調光器係由應用一液晶快門或由一電致變色材料之一氧化-還原反應產生之一物質之一色彩變化之一光學快門形成。
[33]一種顯示裝置，其包含：(i)一框架，其經調適以安裝在一觀察者之一頭部上；及(ii)一影像顯示裝置，其安裝至該框架，其中該影像顯示裝置包含(A)一影像形成裝置，及(B)一光學裝置，自該影像形成裝置發射之光入射於光學裝置且自光學裝置發射該光至該觀察者之一瞳孔，該顯示裝置進一步包含：(iii)一調光器，其安置在該光學裝置之至少發射光之一區域中且經調適以調整自一外部入射之一光量，及(iv)一屏蔽構件，其安置在該光學裝置之自該影像形成裝置發射之該光入射於其上之一區域中且經調適以屏蔽自一外部入射在該光學 裝置上之光，該調光器在自來自一外部之該光量開始變化經過一預定時間之後開始改變光透射率。
[34]根據[33]之顯示裝置，其中該光學裝置之自該影像形成裝置發射之該光入射於其上之一區域包含在該屏蔽構件至該光學裝置之一投影影像中。
[35]根據[33]或[34]之顯示裝置，其中該屏蔽構件在與該影像形成裝置相對之一側上彼此遠離地配置至光學裝置。
[36]根據[33]至[35]中任一項之顯示裝置，其中該屏蔽構件配置在該光學裝置與該影像形成裝置相對之一側上之一部分上。
[37]根據[33]至[35]中任一項之顯示裝置，其中屏蔽構件配置在該調光器中。
[38]根據[33]至[36]中任一項之顯示裝置，其中該調光器之一端部分至該光學裝置之一投影影像包含在該屏蔽構件至該光學裝置之一投影影像中。
[39]根據[33]至[38]中任一項之顯示裝置，其進一步包含：(v)一光控制裝置，及(vi)一光接收元件，其量測來自一外部之該光量，其中該光控制裝置基於該光接收元件之一接收光量量測結果判定一接收光量變化之一開始時間且在自該接收光量變化之該開始時間經過一預定時間之後開始控制該調光器之光透射率。
[40]根據[39]之顯示裝置，其中該光控制裝置進一步包含經調適以計算該顯示裝置之一移動速度之一移動速度計算單元，及該光控制裝置基於由該移動速度計算單元計算之該顯示裝置之該移動速度進一步開始控制該調光器之該光透射率。
[41]根據[39]或[40]之顯示裝置，其中該光接收元件在該光學裝 置中量測對應於由該觀察者觀察到之一影像之一背景之一外部區域之一光量。
[42]根據[41]之顯示裝置，其中該光接收元件具有對接收光之方向性。
[43]根據[39]至[42]中任一項之顯示裝置，其中基於該光接收元件之該接收光量量測結果控制由一影像形成裝置形成之一影像之亮度。
[44]根據[39]至[43]中任一項之顯示裝置，其中該光接收元件配置在該光學裝置外部。
[45]根據[39]至[44]中任一項之顯示裝置，其進一步包含基於自一外部透射穿過該調光器之光量測照明之一照明感測器，及基於該照明感測器之一量測結果執行該調光器之光透射率之控制。
[46]根據[45]之顯示裝置，其中基於該照明感測器之該量測結果控制由一影像形成裝置形成之一影像之亮度。
[47]根據[45]或[46]之顯示裝置，其中該照明感測器配置在該觀察者之一側上而非該調光器上。
[48]根據[33]至[47]中任一項之顯示裝置，其中該光學裝置包含(a)一光導板，其中一入射光運用全反射在內部傳播且接著自其發射，(b)一第一偏轉單元，其使入射在該光導板上之光偏轉使得入射在該光導板上之該光在該光導板內部全反射，及(c)一第二偏轉單元，其經調適以使運用複數次全反射在該光導板內部傳播之該光偏轉以容許自該光導板發射運用全反射在該光導板內部傳播之該光。
[49]根據[48]之顯示裝置，其中該第二偏轉單元定位於該調光器 之一投影影像中。
[50]根據[49]之顯示裝置，其中該第二偏轉單元藉由該調光器塗佈。
[51]根據[39]至[50]中任一項之顯示裝置，其中該調光器係由應用一液晶快門或由一電致變色材料之一氧化-還原反應產生之一物質之一色彩變化之一光學快門形成。
[52]一種顯示裝置，其包含：(i)一框架，其經調適以安裝在一觀察者之一頭部上；及(ii)一影像顯示裝置，其安裝至該框架，其中該影像顯示裝置包含(A)一影像形成裝置，及B)一光學裝置，自該影像形成裝置發射之光入射於光學裝置上且自光學裝置發射該光至該觀察者之一瞳孔，該顯示裝置進一步包含：(iii)一調光器，其安置在該光學裝置之至少發射光之一區域中且經調適以調整自一外部入射之一光量，及該調光器包含一第一基板，其面向該光學裝置，及一第二基板，其面向該第一基板，電極，其等分別提供在該第一基板及該第二基板中，及一光透射控制材料層，其密封在該第一基板與該第二基板之間，該第一基板亦用作該光學裝置之一組件構件，及該調光器在自來自一外部之該光量開始變化經過一預定時間之後開始改變光透射率。
[53]根據[52]之顯示裝置，其中該第二基板薄於該第一基板。
熟習此項技術者應瞭解，可取決於設計要求及其他因素而出現各種修改、組合、子組合及變更，只要該等修改、組合、子組合及變更係在隨附申請專利範圍或其等效物之範疇內。
一些實施例可包括使用一或多個程式(例如，複數個處理器可執行指令)編碼之一非暫時性電腦可讀儲存媒體(或多個非暫時性電腦可讀媒體)(例如，電腦記憶體、一或多個軟碟、光碟(CD)、光碟、數位視訊光碟(DVD)、磁帶、快閃記憶體、場可程式化閘陣列或其他半導體裝置中之電路組態，或其他有形電腦儲存媒體)，該一或多個程式當在一或多個電腦或其他處理器上執行時，執行實施上述各種實施例之方法。如自前述實例明白，一非暫時性電腦可讀儲存媒體可留存資訊達足夠時間以依一非暫時性形式提供電腦可執行指令。
在申請專利範圍中使用諸如「第一」、「第二」、「第三」等等之序數術語以修飾一所主張元件本身並不意謂任何優先權、優先或一所主張元件優先於另一所主張元件之順序或執行一方法之動作之時間順序。此等序數術語僅係用作為標籤以區分具有一特定名稱之一所主張元件與具有一相同名稱(若不使用序數術語)之另一元件。
又，本文中使用之措辭及術語係為描述之目的且不應視為限制。「包含」、「包括」或「具有」、「含有」、「涉及」及其等在本文中的變體之使用意欲涵蓋其後所列出之項目及其等效物以及一或多個額外項目。

Claims (15)

  1. 一種顯示裝置，其包括：一第一影像顯示裝置，其包括一光導板；一調光器；及一光控制裝置，其包含一移動速度計算單元，該移動速度計算單元經組態以計算該顯示裝置之一移動速度，其中該光控制裝置經組態以：識別由該顯示裝置接收之光量變化之一開始時間；及在已經過經識別之該開始時間之後的一預定時間量之後基於由該顯示裝置接收之一光量及基於該顯示裝置之該移動速度來控制該調光器之透射比。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中該光控制裝置經組態以將該開始時間識別為由該顯示裝置接收之該光量超過一臨限值時之一時間。
  3. 如請求項1之顯示裝置，其中該顯示裝置進一步包括：一框架，其經組態以安裝在一使用者之一頭部上，其中該第一影像顯示裝置安裝在該框架中。
  4. 如請求項1之顯示裝置，其中該顯示裝置進一步包括：一第二影像顯示裝置，其中該第一影像顯示裝置經組態以將光提供給一使用者之一眼睛且該第二影像顯示裝置經組態以將光提供給該使用者之另一眼睛。
  5. 如請求項1之顯示裝置，其中該第一影像顯示裝置包括：一影像形成裝置，其包括複數個像素，該影像形成裝置經組態以顯示一影像。
  6. 如請求項5之顯示裝置，其中該第一影像顯示裝置進一步包括：一光學系統，其經組態以準直自該第一影像形成裝置發射之光。
  7. 如請求項5之顯示裝置，其中該第一影像顯示裝置進一步包括：一光學系統，其經組態以接收自該影像形成裝置發射之光並將光發射至一使用者之一眼睛，其中該光學裝置包括該光導板。
  8. 如請求項7之顯示裝置，其中該光學裝置進一步包括：一第一偏轉單元，其經組態以使入射在該光導板上之光偏轉使得入射在該光導板上之該光實質上在該光導板內部反射。
  9. 如請求項8之顯示裝置，其中該光學裝置進一步包括：一第二偏轉單元，其經組態以使運用複數次全反射在該光導板內部傳播之光偏轉以容許自該光導板發射在該光導板內部傳播之該光。
  10. 如請求項9之顯示裝置，其中該第一偏轉單元及該第二偏轉單元安置在該光導板內部。
  11. 如請求項7之顯示裝置，其進一步包括：一屏蔽構件，其經組態以屏蔽至該光學裝置之入射光，其中該屏蔽構件配置在該光學裝置之自該影像形成裝置發射之該光入射於其上之一區域中。
  12. 如請求項11之顯示裝置，其中該調光器安置在與該影像形成裝置實質上相對之一側上以與該屏蔽構件重疊。
  13. 如請求項1之顯示裝置，其中該調光器包括一光學快門。
  14. 如請求項1之顯示裝置，其中該顯示裝置係一頭戴式顯示裝置。
  15. 一種顯示裝置，其包括：一第一影像顯示裝置，其包括一光導板；一調光器；及一光控制裝置，其經組態以：識別由該顯示裝置接收之一光量變化之一開始時間；判定行進穿過該調光器之一光量之一變化速率；及在已經過該開始時間之後的一預定時間量之後基於由該顯示裝置接收之光量、該光量之經判定之該變化速率及藉由使用儲存指示針對複數個光量變化速率之各者之調光器透射比之變化速率之一各自值之一表來控制該調光器之透射比。
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