ate)、聚碳酸醋或醋酸纤维素之类的纤维素醋；诸如聚偏二氟乙稀或聚四氟乙稀与六氟丙稀(hexafuloropropylene)的聚合物之类的含氟聚合物；诸如聚甲醛之类的聚醚、诸如聚缩醛、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯或甲基戊烧聚合物(methyl pentane polymer)之类的聚稀径；诸如聚酰胺酰亚胺或聚乙稀亚胺(polyethylene imide)之类的聚酰亚胺；聚酰胺；聚醚砜；聚苯硫醚；聚偏二氯乙稀；四乙酸纤维素；或溴化酚氧；聚芳酯(polyalylate);聚砜。塑料薄片和塑料膜可具有使不易于弯曲的硬度，并且也可具有柔韧性。在第一基板和第二基板是由透明塑料基板形成的情况下，可在基板的内表面上形成由无机材料或有机材料形成的阻挡层。
[0106]对于第一和第二电极，可采用所谓的透明电极。具体地，可使用诸如铟锡氧化物(IT0，包括掺锡的In2O3'晶体ITO和非晶ΙΤ0)、掺氟SnO2 (FTO)、IF0(掺氟的In2O3)、掺锑SnO2 (ATO)、SnO2、ZnO(包括掺铝的ZnO或掺硼的ZnO)、氧化铟锌(IZO)、尖晶石型氧化物、具有YbFe2O4结构的氧化物、聚苯胺、多酚(polypinol)或聚噻吩之类的导电聚合物。但是，示例不局限于这些材料，并且也能够使用通过合成这些材料中的两种及以上类型的材料而获得的材料。第一和第二电极可基于诸如真空沉积或溅射之类的物理气相沉积法(PVD法)、各种化学气相沉积法(CVD法)或各种涂覆方法而形成。大体上不需要电极的图案化。但是，如果是响应于请求而进行图案化，那么可采用诸如蚀刻法、剥离法或使用各种掩膜的方法之类的任意方法。
[0107]第一和第二基板通过密封剂被密封在外缘部分，并且彼此粘附。被称为密封试剂的密封剂的示例包括热固型、光固化型、湿固化型、厌氧固化型或诸如环氧树脂、聚氨酯基树脂、丙稀基树脂、醋酸乙稀醋基树脂、稀_硫醇基树脂、娃基树脂、变性聚合物树脂等之类的各种树脂。
[0108]在根据包括上述优选实施例的本发明的第一至第四实施例的显示设备中，可根据光接收元件的接收光量测量结果控制由图像形成装置形成的图像的亮度。另外，在根据包括上述优选实施例的本发明的第一至第四实施例的显示设备中，光接收元件可布置在光学装置的外侧。另外，在根据包括上述优选实施例的本发明的第一至第四实施例的显示设备中，还包括用于根据通过调光器从外部传播的光来测量照度的照度传感器(也可将其称为“传播光照度测量传感器”)，并且可根据传播光照度测量传感器的测量结果来控制调光器的透光率和/或根据传播光照度测量传感器的测量结果来控制由图像形成装置形成的图像的亮度。如果由图像形成装置形成的图像的亮度是基于光接收元件的测量结果控制的，调光器的透光率是基于传播光照度测量传感器的测量结果来控制的，并且由图像形成装置形成的图像的亮度是基于传播光照度测量传感器的测量结果来控制的，那么可为观察者所观察的图像提供高对比度，并且可根据显示设备外部环境的照度优化图像的观察状态。这里，传播光照度测量传感器可被布置在观察者侧上而非调光器侧上。
[0109]在光接收元件的测量结果变成等于或大于预定值时(为便于说明，可将其称为“第一照度测量值”)，调光器的透光率可等于或小于预定值(为便于说明，可将其称为“第一透光率”)。可选地，在光接收元件的测量结果变得等于或小于预定值时(为便于说明，可将其称为“第二照度测量值”)，调光器的透光率可等于或大于预定值(为便于说明，可将其称为“第二透光率”)。另外，考虑到光接收元件的测量结果，在光接收元件的测量结果未达到所希望的接收光量(照度)的情况下，或在需要对照度进行微调的情况下，可在监测照度传感器(传播光照度测量传感器)的值的同时调节调光器的透光率。这里，可将第一照度测量值设置为lOlux，将第一透光率设置为1%至20%之间的任意值，将第二照度测量值设定为0.0I lux，并且将第二透光率设置为30 %至99 %之间的任意值。另外，例如，在光接收元件的接收光量(照度)的照度测量结果为IXlO-3Iux或以下的情况下，优选地对调光器的驱动电压进行控制，并且尽可能快地增加调光器的透光率。
[0110]在根据包括上述各种优选实施例或构造的本发明的第一至第四实施例的显示设备中，优选地，从观察者侧依次布置光学装置和调光器。但是，也可依次布置调光器和光学装置。另外，根据包括上述各种优选实施例的本发明的第一至第四实施例的显示设备中的光接收元件可由已知的光接收元件(例如，光电二极管)形成，并且光接收元件和照度传感器(传播光照度测量传感器)可例如由光控装置控制。光控装置本身可由已知的控制电路形成。
[0111]在根据本发明的第一实施例的显示设备中，接收光量变化率是根据光接收元件的接收光量测量结果计算的。这里，具体地，接收光量QL可由光接收元件以每At秒(例如，0.1秒)进行测量。在At秒(例如，0.1秒)期间的接收光量的变化量作为接收光量变化率AQL。作为与接收光量变化率和调光器的透光率变化率之间的关系相关的表，预先获取或确定在接收光量出现变化后每0.1秒的接收光量变化率(从在接收光量出现变化后的t秒到(t+0.1)秒之间的接收光量变化率表示为AQLt)和从t秒到(t+0.1)秒之后的调光器的透光率变化率Δ Trt之间的关系[t、Λ QL t、Λ TrJ，并且可将其存储在诸如ROM、闪存或EEPROM之类的非易失性存储器中。通过确定接收光量变化率AQL是否等于或大于预先设置的接收光量变化率的阈值△ QLth，可确定接收光量变化率是否出现变化。
[0112]通常，优选地使值I ATr|随值I AQL|的变大而变大。AQL的增减与ATr的增减相反。另外，即使在不为“O”的值I AQLtI是某范围内的常数时，也可优选地使值I ATr随值t的变大而变小。在I AQL|急剧变化并接着I AQL|没有变化时，可优选地急剧地使值I ΔΤΓ|变化，并接着使其缓慢变化，并最终使其不变化。在光接收元件的接收光量测量结果从值QLtl向值QL i变化并接着大体变化回值QL ^时，可优选地使在值从QL i变化回QL ^时的值I ATr I小于在值从QLtl变化成QL1时的值| Λ Tr |。通常，在显示设备的移动速度很快的情况下，优选地使值I ΔΤγ|为大。可对值Λ Tr进行处理使得Δ Tr进行平滑地变化(某种平滑处理。)
[0113]在根据本发明的第二实施例的显示设备中，或在根据本发明的第一、第三和第四实施例的显示设备的优选实施例或构造中，接收光量的变化的开始时间(在接收光量开始变化时的时刻)是根据光接收元件的接收光量测量结果确定的。在这种情况下，当从光接收元件的接收光量测量结果中获取的接收光量变化率AQL变成阈值AQLth或以上时，可使接收光量的变化的开始时间为“O”。在从接收光量的变化的开始时间经过预定时间之后，开始对调光器的透光率进行控制。这里，可采用0.2至0.3秒作为预定时间(所谓的时间滞后)。通常，在显示设备的移动速度很快的情况下，可使预定时间为短。
[0114]在根据包括上述各种优选实施例和构造的本发明的第一至第四实施例的显示设备中，调光器的最高透光率可为30%或以上，且调光器的最低透光率可为20%或以下。调光器的最高透光率的上限可为99 %，并且调光器的最低透光率的下限可为I %。
[0115]另外，在根据包括上述优选实施例的本发明的第一至第四实施例的显示设备中，在某些情况下，穿过调光器的光可被渲染成所希望的颜色。在这种情况下，待被调光器渲染的颜色可以是可变的，或者待被调光器渲染的颜色可以是固定的。在前一种情况下，调光器可由能够显示色彩的液晶遮光器形成，或者通过层叠能够渲染红色的调光器、能够渲染绿色的调光器和能够渲染蓝色的调光器而形成。在后一种情况下，不限制待被调光器渲染的颜色，例如可使用棕色。
[0116]另外，在根据包括上述各种优选实施例和构造的本发明的第一至第四实施例的显示设备中，调光器可以可拆卸地布置在或可以固定在光学装置的发射光的区域中。为了可拆卸地布置调光器，可使用由透明塑料制成的螺栓将调光器安装在光学装置中，或者可使用螺栓将调光器安装至框架。另外，可在框架中切割出槽，并且之后调光器可和该槽啮合。另外，可在框架中安装磁体，并且然后调光器可安装至框架。另外，可在框架中设置滑动部，并且之后调光器可插入在滑动部中。另外，可在调光器中安装连接器，并且之后调光器可通过连接器和电线电连接到光控装置(例如，用于控制图像形成装置的控制装置中所包含的光控装置)。光接收元件可安装至调光器、光学装置或框架，并且安装方法可以是适于使用中的光接收元件的方法。传播光照度测量传感器可安装至光学装置或者安装至框架，并且安装方法可以是适于使用中的传播光照度测量传感器的方法。
[0117]在根据包括上述各种优选实施例和构造的本发明的第一至第四实施例的显示设备中(在下文中，可将这些简化并且统称为“根据本发明的显示设备”)，光学装置是半透射型(看穿型)。具体地，使光学装置的面对观察者的眼睛的至少一部分为半透射型(看穿型)，并且能够通过光学装置的该部分观察到外部景象。显示设备可具有一个或两个图像显示装置。
[0118]这里，第一偏转单元可反射入射到导光板上的光，并且第二偏转单元可传播并反射通过多次全反射在导光板中传播的光。另外，在这种情况下，第一偏转单元可充当反射镜，并且第二偏转单元可充当半透射镜。
[0119]在这种构造中，例如，第一偏转单元可由包括合金在内的金属形成，或者可由用于反射入射在导光板上的光的反光膜(一种反射镜)或由用于衍射入射在导光板上的光的衍射光栅(例如，全息衍射光栅膜)形成。另外，第二偏转单元可由层叠有多层介电膜的多层结构、半透明反射镜(half mirror)、偏振光束分光器或全息衍射光栅膜形成。另外，第一偏转单元和第二偏转单元布置在导光板的内部(结合在导光板的内部)。在第一偏转单元中，入射到导光板上的平行光被反射或衍射，使得入射到导光板上的平行光在导光板内部被全反射。同时，在第二偏转单元中，通过全反射在导光板中传播的平行光被多次反射或衍射，并且然后以平行光的状态从导光板中被发射出去。
[0120]另外，第一偏转单元可衍射入射在导光板上的光，并且第二偏转单元可以衍射通过多次全反射在导光板内部传播的光。另外，在这种情况下，第一和第二偏转单元可包括衍射光栅元件的构造。这里，衍射光栅元件可由反射型衍射光栅元件或透射型衍射光栅元件形成。另外，一个衍射光栅元件可由反射型衍射光栅元件形成，并且另一个衍射光栅元件可由透射型衍射光栅元件形成。另外，反射型衍射光栅元件的示例包括反射型体积全息衍射光栅。为便于说明，可将由反射型体积全息衍射光栅形成的第一偏转单元称为“第一衍射光栅元件”，并且将由反射型体积全息衍射光栅形成的第二偏转单元称为“第二衍射光栅元件”。
[0121]根据本发明的实施例的图像显示装置可执行单色(例如，绿色)图像显示。在进行彩色图像显示时，第一衍射光栅元件或第二衍射光栅元件可具有如下构造，该构造由层叠反射型体积全息衍射光栅制成的P层衍射光栅层形成，以便与具有P种不同类型的波段(或波长)的P种类型光的衍射和反射相对应(例如，P = 3，并且为红、绿和蓝三种类型)。与一种类型波段(或波长)相对应的干涉条纹形成在各衍射光栅层中。另外，为与具有P种不同类型的波段(或波长)的P种类型的光衍射和反射相对应，P种类型的干涉条纹可形成在第一衍射光栅元件中或包括一个衍射光栅层的第二衍射光栅元件上。另外，例如，视角可被等分为三份，第一衍射光栅元件或第二衍射光栅元件可具有由层叠的与各视角相对应的衍射光栅层制成的构造。例如，由衍射光栅层(其由用于衍射和反射具有红色波段(或波长)的光的反射型体积全息衍射光栅形成)形成的第一衍射光栅元件和第二衍射光栅元件可布置在第一导光板中，由衍射光栅层(其由用于衍射和反射具有绿色波段(或波长)的光的反射型体积全息衍射光栅形成)形成的第一衍射光栅元件和第二衍射光栅元件可布置在第二导光板中，并且由衍射光栅层(其由用于衍射和反射具有蓝色波段(或波长)的光的反射型体积全息衍射光栅形成)形成的第一衍射光栅元件和第二衍射光栅元件可布置在第三导光板中，并且可以以指定的间距来层叠第一导光板、第二导光板和第三导光板。通过采用这种构造，当具有各波段(或波长)的光在第一衍射光栅元件中或第二衍射光栅元件中被衍射和反射时，可增加衍射效率和衍射接收角，并且可优化衍射角。优选地布置保护元件，使得反射型体积全息衍射光栅不与空气直接接触。
[0122]用于形成第一和第二衍射光栅元件的材料的示例包括光聚合物材料。用于形成由反射型体积全息衍射光栅制成的第一和第二衍射光栅元件的材料或基本结构可与相关技术中的反射型体积全息衍射光栅相同。反射型体积全息衍射光栅是指仅衍射和反射正一次衍射光(positive primary diffracted light)的全息衍射光栅。在衍射光栅元件中，干涉条纹穿过内部而形成在前表面上方，并且形成干涉条纹的方法可与相关技术中的形成方法相同。具体地，例如，用于形成衍射光栅元件的元件(例如，光聚合物材料)在一侧上可被来自第一预定方向的物体光照射，并且同时，所述用于形成衍射光栅元件的元件在另一侧上可被来自第二预定方向的参考光照射，并且由物体光和参考光形成的干涉条纹可被记录在所述用于形成衍射光栅元件的元件内。通过适当地选择第一预定方向、第二预定方向以及物体光和参考光的波长，能够在衍射光栅元件的前表面上获得干涉条纹的所希望的间距和所希望的倾斜角(滑动角)。干涉条纹的倾斜角是指由衍射光栅元件(或衍射光栅层)的前表面与干涉条纹形成的角度。在第一和第二衍射光栅元件是由通过反射型体积全息衍射光栅制成的P层衍射光栅层的层叠结构形成的情况下，例如，可通过单独制造P层衍射光栅层，并且之后使用紫外固化粘合剂层叠(粘附)P层衍射光栅层来实现这种衍射光栅层的层叠。另外，通过使用有粘性的光聚合物材料制造一层衍射光栅层，并接着顺序地在所述一层衍射光栅层上结合有粘性的光聚合物材料，由此制成P层衍射光栅层。
[0123]另外，在根据本发明的实施例的图像显示装置中，光学装置可包括半透射镜，在该半透射镜上入射有从图像形成装置发射的光，且接着光从该半透射镜向观察者的瞳孔发射。这里，从图像形成装置发射的光可在空气中传播并且可入射到半透射镜上。例如，光可在诸如玻璃板或塑料板之类的透明元件(具体地，由与用于形成下述导光板的材料相同的材料形成的元件)内部传播，并且之后可入射到半透射镜上。半透射镜可通过该透明元件被安装在图像形成装置中，或者可通过不同于透明元件的元件被安装在图像形成装置中。
[0124]在根据包括上述各种优选实施例和构造的本发明的实施例的图像形成装置中，图像形成装置可具有以二维矩阵方式布置的多个像素。应当注意，为便于说明，图像形成装置的这种构造被称为“第一构造的图像形成装置”。
[0125]对于第一构造的图像形成装置，例如，可以使用由反射型空间光调制器和光源形成的图像形成装置、由透射型空间光调制器和光源形成的图像形成装置、或由诸如有机EL(电致发光)、无机EL或发光二极管(LED)之类的发光元件形成的图像形成装置。在它们之中，优选地使用由反射型空间光调制器和光源形成的图像形成装置。对于空间光调制器，可使用例如诸如灯泡或LCOS (硅基液晶)之类的透射型或反射型液晶显示器或者数字微镜装置(DMD)。另外，对于光源，可使用发光元件。另外，反射型空间光调制器可由偏振光束分光器形成，偏振光束分光器用于反射来自液晶显不器和光源的一部分光并将其引导至液晶显示器，并且对被液晶显示器反射的一部分光进行传输并将其引导至光学系统。对于用于形成光源的发光元件，可使用红光发射元件、绿光发射元件、蓝光发射元件以及白光发射元件。另外，可使用光导管对从红光发射元件、绿光发射元件和蓝光发射元件发射的红光、绿光和蓝光进行混合和亮度均匀化，并由此获得白光。对于发光元件，例如，可使用半导体激光装置、固体激光器或LED。可根据图像显示装置的规格要求来确定像素的数量。对于像素数量的具体数值，可使用 320X 240,432X 240,640X480、1024X 768、1920X 1080 等。
[0126]另外，在根据包括上述各种优选实施例和构造的本发明的实施例的图像形成装置中，图像形成装置可具有包括光源和用于扫描从光源发射的平行光的扫描部的构造。应当注意，为便于说明，图像形成装置的这种构造被称为“第二构造的图像形成装置”。
[0127]对于第二构造的图像形成装置中的光源，可使用发光元件。具体地，可使用红光发射元件、绿光发射元件、蓝光发射元件以及白光发射元件。另外，可使用光导管对从红光发射元件、绿光发射元件和蓝光发射元件发射的红光、绿光和蓝光进行混合和亮度均匀化，并由此获得白光。对于发光元件，例如，可使用半导体激光装置、固体激光器或LED。可根据图像显示装置的规格要求来确定第二构造的图像形成装置中的像素(虚拟像素)的数量。对于像素数量的具体数值，可使用 320X240、432X240、640X480、1024X768、1920X1080等。另外，在进行彩色图像显示的情况下，例如，当光源是由红光发射元件、绿光发射元件和蓝光发射元件形成时，优选地使用正交棱镜进行色彩合成。对于扫描部，例如，可使用水平地和垂直地扫描从光源发射的光、并具有能够在二维方向上旋转的微镜或电流镜(Galvanomirror)的MEMS (微机电系统)。
[0128]在第一构造的图像形成装置和第二构造的图像形成装置中，利用光学系统(即，用于将所发射的光准直成平行光的光学系统，可被称为“平行光发射光学系统”，并且具体地，例如，准直光学系统或中继光学系统)被准直成多条平行光的光入射到导光板上，但是平行光的这种需求是基于如下事实的:即使在光通过第一偏转单元和通过第二偏转单元从导光板被发射出去后，也需要存储在光入射到导光板上时的光波面信息。应当注意，为生成多条平行光，具体地，例如，图像形成装置的光输出部可恰好被布置在例如平行光发射光学系统的焦距的位置处。平行光发射光学系统具有将光学装置的光学系统中的像素位置信息转换成角度信息的功能。对于平行光发射光学系统，可使用具有大体上正光焦距并且单独地使用或组合凸透镜、凹透镜、自由曲面棱镜和全息透镜的光学系统。包括开口部的遮光部可被布置在平行光发射光学系统和导光板之间以防止不希望的光从平行光发射光学系统发射出来并入射到导光板上。
[0129]导光板包括与导光板的轴线(X轴)平行地延伸的两个平行表面(第一表面和第二表面)。在将导光板的入射有光的表面称为导光板入射表面，并且将导光板的发射光的表面称为导光板发射表面时，导光板入射表面和导光板发射表面可由第一表面形成，或者导光板入射表面可由第一表面形成并且导光板发射表面可由第二表面形成。用于形成导光板的材料的示例包括玻璃(其包括诸如石英玻璃或BK7之类的光学玻璃)和塑料材料(例如，PMMA、聚碳酸酯树脂、丙烯酸基树脂、非晶聚丙烯基树脂或包括AS树脂的苯乙烯基树脂)。导光板不局限于平板状，并且可是弯曲板状。
[0130]在根据本发明的实施例的显示设备中，框架优选地形成为一副眼镜(眼镜型)，并且具体地框架可形成为被布置在观察者的前方的前部以及通过铰链被可旋转地连接到前部的两端部的两个边撑部。端盖部被连接到各边撑部的末端部。图像形成装置被安装至框架。具体地，例如，图像形成装置可被安装在边撑部中。另外，前部和两个边撑部可一体地形成。即，在观察本发明的整个显示设备时，框架具有与普通眼镜相同的结构。包括垫部的框架的形成材料可由与用于形成普通眼镜的材料相同的材料形成，诸如金属、合金、塑料或其组合。另外，鼻垫可被安装到前部。即，观察本发明的整个显示设备时，除没有框边外，框架和鼻垫的组装可具有与普通眼镜大体相同的结构。鼻垫可具有已知结构或构造。
[0131]另外，在根据本发明的实施例的显示设备中，从设计或安装性的角度来说，优选地，来自一个或两个图像形成装置的配线(信号线、电源线等)通过边撑部以及端盖部的内部从端盖部的末端部向外部延伸，并且连接到控制装置(控制电路或控制部)。另外，各图像形成装置可包括耳机部，并且来自各图像形成装置的耳机部配线可通过边撑部以及端盖部的内部从端盖部的末端部延伸至耳机部。对于耳机部，例如可使用内耳式或管式耳机部。更具体地，优选地，耳机部配线通过缠绕外耳从端盖部的末端部延伸到耳机部。
[0132]另外，摄像装置可被安装在前部的中心部分中。具体地，摄像装置可包括由例如CCD或CMOS传感器制成的固态摄像装置以及透镜。来自摄像装置的配线可通过例如前部连接到一个图像显示装置(或图像形成装置)，并且还可被包含在从图像显示装置(或图像形成装置)延伸的配线中。
[0133]从图像形成装置的中心发射并且穿过光学系统的位于图像形成装置侧上的节点(node)的光线被称为“中心光线”。中心光线之中的垂直入射到光学装置上的光线被称为“中心入射光线”。另外，光学装置的被入射有中心入射光线的点被表示为光学装置中心点，穿过光学装置中心点并与光学装置(具体而言，是导光板)的轴线方向平行的轴线被表示为X轴，并且穿过光学装置中心点并与光学装置(具体而言，是导光板)的法线方向一致的轴线被表示为Y轴。根据本发明的实施例的显示设备的水平方向是与X轴平行的方向，并且可被称为“X轴方向”。这里，光学系统被布置在图像形成装置和光学装置之间，并且将从图像形成装置中发射的光准直成平行光。另外，被光学系统准直成平行光的光通量入射到光学装置上，在光学装置中被引导，并且接着被从光学装置中发射出去。第一偏转单元的中心点被称为“光学装置中心点”。
[0134]在根据包括上述各种变形例的本发明的实施例的显示设备中，尽管在图像显示装置中未进行限制，但是中心入射光线可与XY平面以非O度的角度(Θ)相交。因此，可降低在将图像显示装置安装在框架的安装部时对图像显示装置的安装角度的限制，并且可获得设计上的高自由度。另外，在这种情况下，从图像显示装置的易拆卸、易设置或易安装的角度来看，优选地中心入射光线可被包含在YZ平面中。另外，光学系统的光轴可被包含在YZ平面中，并可以以非O度的角度与XY平面相交。另外，光学系统的光轴可与YZ平面和XY平面平行，并且穿过远离图像形成装置的中心的位置。另外，当假定XY平面与水平面重合时，中心入射光线和XY平面相交成的角度Θ可以是仰角。S卩，中心入射光线可从XY平面下方指向XY平面，并可与XY平面相遇。另外，在这种情况下，XY平面优选地以非O度的角度与垂直面相交，并且XY平面更优选地以角度Θ’与垂直面相交。虽然不对角度Θ’值进行限制，但是角度Θ’的最大值可以是5度。这里，水平面是指如下平面，在该平面中包含有在观察者观察在水平方向上定位的物体(例如，位于诸如地平线或海平线之类的水平方向上的无穷远侧上的物体)时的视线以及观察者的水平地定位的两个瞳孔。另