图像显示模块、移动体、以及凹面镜的制作方法

本公开涉及图像显示模块、移动体以及凹面镜。

背景技术

以往，已知在提供立体观察的图像显示装置中校正光学系统的失真的结构(例如，专利文献1等)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-15823号公报

技术实现要素：

本公开的一个实施方式所涉及的图像显示模块具备显示部、屏障部以及凹面镜。所述显示部构成为显示经由光学系统而对利用者的第1眼睛及第2眼睛投影的平面图像和视差图像。所述屏障部构成为通过规定所述视差图像的图像光的行进方向，从而对所述第1眼睛以及所述第2眼睛给予视差。所述凹面镜构成所述光学系统的至少一部分。经由所述光学系统投影的所述视差图像的失真比经由所述光学系统投影的所述平面图像的失真小。

本公开的一个实施方式所涉及的移动体搭载图像显示模块。所述图像显示模块具备显示部、屏障部以及凹面镜。所述显示部构成为显示经由光学系统而对利用者的第1眼睛及第2眼睛投影的平面图像和视差图像。所述屏障部通过规定所述视差图像的图像光的行进方向，从而对所述第1眼睛以及所述第2眼睛给予视差。所述凹面镜构成所述光学系统的至少一部分。所述移动体包括构成所述光学系统的一部分的挡风玻璃。经由所述光学系统投影的所述视差图像的失真比经由所述光学系统投影的所述平面图像的失真小。

本公开的一个实施方式所涉及的凹面镜构成光学系统的至少一部分，该光学系统对利用者的第1眼睛及第2眼睛投影平面图像和视差图像。经由所述光学系统投影的所述视差图像的失真比经由所述光学系统投影的所述平面图像的失真小。

本公开的一个实施方式所涉及的图像显示模块具备显示部、屏障部以及凹面镜。所述显示部构成为显示经由光学系统而对利用者的第1眼睛及第2眼睛投影的视差图像。所述屏障部构成为通过规定所述视差图像的图像光的行进方向，从而对所述第1眼睛以及所述第2眼睛给予视差。所述凹面镜构成所述光学系统的至少一部分。经由所述光学系统投影的所述屏障部的失真比经由所述光学系统投影的所述显示部的失真小。

本公开的一个实施方式所涉及的图像显示模块具备显示部、屏障部以及凹面镜。所述显示部构成为显示经由光学系统而对利用者的第1眼睛及第2眼睛投影的视差图像。所述屏障部构成为通过规定所述视差图像的图像光的行进方向，从而对所述第1眼睛以及所述第2眼睛给予视差。所述凹面镜构成所述光学系统的至少一部分。基于所述光学系统的所述屏障部的倍率比基于所述光学系统的所述显示部的倍率大。

附图说明

根据下述的详细说明和附图，本公开的目的、特色以及优点将变得更加清楚。

图1是表示本公开的一个实施方式所涉及的移动体的概要结构的一例的图。

图2是表示图1的三维投影装置的概要结构的图。

图3是表示显示面的结构例的俯视图。

图4是表示屏障的结构例的俯视图。

图5是表示利用者的眼睛、显示部和屏障部的关系的示意图。

图6是表示经由光学系统投影的虚像的失真的一例的图。

图7是表示距凹面镜的距离与倍率的关系的一例的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式详细地进行说明。另外，在以下的说明中使用的附图是示意性的图。附图上的尺寸比率等未必与现实一致。

如图1所示，本公开的一个实施方式所涉及的移动体10具备三维投影系统100和光学构件15。三维投影系统100包括三维投影装置12。可以说移动体10搭载有三维投影系统100以及三维投影装置12。

三维投影装置12的位置在移动体10的内部以及外部是任意的。例如，三维投影装置12可以位于移动体10的仪表盘内。三维投影装置12构成为朝向光学构件15射出图像光。

光学构件15构成为反射从三维投影装置12射出的图像光。被光学构件15反射的图像光到达眼睛盒16。眼睛盒16例如是考虑到利用者13的体格、姿态以及姿态的变化等而假定利用者13的眼睛5可能存在的实际空间上的区域。眼睛盒16的形状是任意的。眼睛盒16可以包含平面或者立体的区域。图1所示的实线箭头表示从三维投影装置12射出的图像光的至少一部分到达眼睛盒16的路径。图像光前进的路径也被称为光路。在利用者13的眼睛5位于眼睛盒16内的情况下，利用者13能够通过到达眼睛盒16的图像光来视觉辨认虚像14。虚像14位于将从光学构件15到达眼睛5的路径向前方延长而得且用单点划线表示的线上。三维投影装置12通过使利用者13视觉辨认虚像14，从而能够作为平视显示器发挥功能。光学构件15可以包含挡风玻璃或者合路器(combiner)等。在本实施方式中，光学构件15为挡风玻璃。在图1中，利用者13的眼睛5排列的方向与x轴方向对应。铅垂方向与y轴方向对应。与x轴方向以及y轴方向正交的方向和z轴方向对应。

本公开中的“移动体”例如可以包含车辆、船舶以及航空器等。车辆例如可以包含汽车、工业车辆、铁道车辆、生活车辆、以及在滑行道路上行驶的固定翼机等。汽车可以包含例如乘用车、卡车、公共汽车、两轮车、以及无轨电车等。工业车辆例如可以包含面向农业以及建设的工业车辆等。工业车辆例如可以包含叉车以及高尔夫球车等。面向农业的工业车辆例如可以包含拖拉机、耕耘机、移植机、割捆机(binder)、联合收割机以及割草机等。面向建设的工业车辆例如可以包含推土机、铲土机(scraper)、挖土机、起重机车、翻斗车以及压路机等。车辆可以包含以人力行驶的车辆。车辆的分类不限于上述的例子。例如，汽车可以包含能够在道路上行驶的工业车辆。多个分类可以包含相同的车辆。船舶例如可以包含海上喷气机、船只、油轮等。航空器例如可以包含固定翼机以及旋转翼机等。

三维投影系统100还可以包含检测装置11，该检测装置构成为检测利用者13的眼睛5的位置。检测装置11构成为：检测利用者13的眼睛5的位置，并将检测到的眼睛5的位置输出到三维投影装置12。三维投影装置12可以基于检测装置11检测到的利用者13的眼睛5的位置来控制进行投影的图像。检测装置11的位置在移动体10的内部以及外部是任意的。例如，检测装置11能够位于移动体10的仪表盘内。检测装置11例如可以经由有线、无线以及CAN(Controller Area Network，控制器区域网络)等向三维投影装置12输出表示眼睛5的位置的信息。

检测装置11也可以包含摄像装置。摄像装置例如可以包含CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或者CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器。摄像装置能够拍摄利用者13的面部。摄像装置的拍摄范围包含眼睛盒16。利用者13例如可以包含移动体10的驾驶员等。检测装置11可以基于由摄像装置生成的摄像图像，检测实际空间中的利用者13的双眼的位置。

检测装置11可以不包含摄像装置，而与摄像装置连接。检测装置11可以包含输入来自摄像装置的信号的输入端子。在这种情况下，摄像装置可以与输入端子直接连接。检测装置11可以经由共享的网络而间接地连接于输入端子。检测装置11可以根据输入到输入端子的影像信号检测利用者13的眼睛5的位置。

检测装置11例如可以包含传感器。传感器可以是超声波传感器或者光传感器等。检测装置11可以通过传感器检测利用者13的头部的位置，并基于头部的位置来检测利用者13的眼睛5的位置。检测装置11可以通过两个以上的传感器，将利用者13的眼睛5的位置检测为三维空间的坐标。

如图2所示，三维投影装置12具备三维显示装置17和光学元件18。三维投影装置12也被称为图像显示模块。三维显示装置17具备背光灯19、具有显示面20a的显示部20、屏障部21以及控制部24。三维显示装置17还可以具备通信部22。三维显示装置17还可以具备存储部23。

光学元件18可以包含第1反射镜18a和第2反射镜18b。第1反射镜18a以及第2反射镜18b中的至少一方可以具有光学性功率。在本实施方式中，第1反射镜18a是具有光学性功率的凹面镜。第2反射镜18b是平面镜。光学元件18可以作为放大显示于三维显示装置17的图像的放大光学系统发挥功能。图2所示的单点划线的箭头表示从三维显示装置17射出的图像光的至少一部分被第1反射镜18a以及第2反射镜18b反射而向三维投影装置12的外部射出的路径。射出到三维投影装置12的外部的图像光到达光学构件15，被光学构件15反射而到达利用者13的眼睛5。其结果，利用者13能够视觉辨认显示于三维显示装置17的图像。

光学元件18和光学构件15构成为使从三维显示装置17射出的图像光到达利用者13的眼睛5。光学元件18和光学构件15可以构成光学系统30。换言之，光学系统30包括光学元件18和光学构件15。光学系统30构成为使从三维显示装置17射出的图像光沿单点划线所示的光路到达利用者13的眼睛5。光学系统30可以控制图像光的行进方向，以使利用者13视觉辨认的图像放大或者缩小。光学系统30可以控制图像光的行进方向，以使利用者13视觉辨认的图像的形状基于给定的矩阵而变形。

光学元件18不限于例示的结构。反射镜可以是凹面镜，也可以是凸面镜，也可以是平面镜。在反射镜为凹面镜或者凸面镜的情况下，其形状可以在至少一部分中包含球面形状，也可以在至少一部分中包含非球面形状。构成光学元件18的要素的数量不限于两个，可以是一个，也可以是三个以上。光学元件18不限于反射镜，也可以包含透镜。透镜可以是凹面透镜，也可以是凸面透镜。透镜的形状可以在至少一部分中包含球面形状，也可以在至少一部分中包含非球面形状。

从利用者13观察，背光灯19相比于显示部20以及屏障部21，沿着光路而位于更远离的一侧。在本公开的以后的记载中，近以及远的比较表现表示沿着光路的远近。背光灯19构成为向屏障部21和显示部20射出光。背光灯19射出的光的至少一部分沿着单点划线所示的光路行进，到达利用者13的眼睛5。背光灯19可以包含LED(Light Emission Diode，发光二极管)或者有机EL或无机EL等发光元件。背光灯19可以构成为能够控制发光强度及其分布。

显示部20包含显示面板。显示部20例如可以是LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)等液晶设备。在本实施方式中，显示部20包含透射型的液晶显示面板。显示部20不限于该例，也可以包含各种显示面板。

显示部20构成为具有多个像素，在各像素控制从背光灯19入射的光的透射率，作为到达利用者13的眼睛5的图像光射出。利用者13视觉辨认由从显示部20的各像素射出的图像光构成的图像。

屏障部21构成为规定入射的光的行进方向。在屏障部21相比于显示部20沿着光路而位于更靠近背光灯19的一侧的情况下，从背光灯19射出的光入射到屏障部21，进而入射到显示部20。在这种情况下，屏障部21构成为遮挡从背光灯19射出的光的一部分或使从背光灯19射出的光的一部分衰减，以使另一部分朝向显示部20透射。显示部20构成为将在由屏障部21规定的方向行进的入射光作为向相同方向行进的图像光而直接射出。在显示部20相比于屏障部21沿着光路而位于更靠近背光灯19的一侧的情况下，从背光灯19射出的光入射到显示部20，进而入射到屏障部21。在这种情况下，屏障部21构成为遮挡从显示部20射出的图像光的一部分或使从显示部20射出的图像光的一部分衰减，并使另一部分朝向利用者13的眼睛5透射。

无论显示部20和屏障部21中的哪一个位于利用者13的附近，屏障部21都能够控制图像光的行进方向。屏障部21构成为使从显示部20射出的图像光的一部分到达利用者13的左眼5L以及右眼5R(参照图5)中的某一个，使图像光的另一部分到达利用者13的左眼5L以及右眼5R中的另一个。即，屏障部21构成为将图像光的至少一部分的行进方向分为利用者13的左眼5L和右眼5R。左眼5L以及右眼5R也分别被称为第1眼睛及第2眼睛。在本实施方式中，屏障部21位于背光灯19与显示部20之间。即，从背光灯19射出的光首先入射到屏障部21，接着入射到显示部20。

通过由屏障部21规定图像光的行进方向，从而能够使不同的图像光分别到达利用者13的左眼5L以及右眼5R。其结果，利用者13能够分别以左眼5L以及右眼5R视觉辨认不同的图像。

如图3所示，显示部20在显示面20a上具有第1显示区域201和第2显示区域202。第1显示区域201包含由利用者13的左眼5L视觉辨认的左眼视觉辨认区域201L和由利用者13的右眼5R视觉辨认的右眼视觉辨认区域201R。显示部20构成为显示包含使利用者13的左眼5L视觉辨认的左眼图像和使利用者13的右眼5R视觉辨认的右眼图像在内的视差图像。视差图像是分别投影到利用者13的左眼5L以及右眼5R的图像，并且是对利用者13的双眼给予视差的图像。显示部20构成为在左眼视觉辨认区域201L显示左眼图像，在右眼视觉辨认区域201R显示右眼图像。即，显示部20构成为在左眼视觉辨认区域201L和右眼视觉辨认区域201R显示视差图像。假设左眼视觉辨认区域201L和右眼视觉辨认区域201R在表示视差方向的u轴方向上排列。左眼视觉辨认区域20几以及右眼视觉辨认区域201R可以沿着与视差方向正交的v轴方向延伸，或者可以沿着相对于v轴方向以给定角度倾斜的方向延伸。即，左眼视觉辨认区域201L以及右眼视觉辨认区域201R可以沿着包含视差方向的分量的给定方向交替地排列。左眼视觉辨认区域201L和右眼视觉辨认区域201R交替排列的间距也称为视差图像间距。左眼视觉辨认区域201L和右眼视觉辨认区域201R可以隔开间隔地配置，也可以相互邻接。显示部20构成为在第2显示区域202显示平面图像。平面图像设为不对利用者13的眼睛5给予视差且不能立体观察的图像。

如图4所示，屏障部21具有第1屏障区域211和第2屏障区域212。在屏障部21位于从利用者13观察时比显示部20近的一侧的情况下，屏障部21构成为控制从显示部20射出的图像光的透射率。第1屏障区域211与第1显示区域201对应，构成为控制从第1显示区域201射出的视差图像所涉及的图像光的透射率。第1屏障区域211具有开口区域21b和遮光面21a。开口区域21b构成为使从显示部20入射到屏障部21的光透射。开口区域21b可以以第1给定值以上的透射率使光透射。第1给定值例如可以是100％，也可以是接近100％的值。遮光面21a构成为遮挡从显示部20入射到屏障部21的光。遮光面21a可以以第2给定值以下的透射率使光透射。第2给定值例如可以是0％，也可以是接近0％的值。第1给定值比第2给定值大。

开口区域21b和遮光面21a在表示视差方向的u轴方向上交替排列。如图4所例示的那样，开口区域21b与遮光面21a的边界可以沿着与视差方向正交的v轴方向，也可以沿着相对于v轴方向以给定角度倾斜的方向。换言之，开口区域21b和遮光面21a可以沿着包含视差方向的分量的给定方向交替排列。

开口区域21b以及遮光面21a的形状可以基于左眼视觉辨认区域201L以及右眼视觉辨认区域201R的形状来确定。相反地，左眼视觉辨认区域201L以及右眼视觉辨认区域201R的形状可以基于开口区域21b以及遮光面21a的形状来确定。

第2屏障区域212与第2显示区域202对应，构成为控制从第2显示区域202射出的平面图像所涉及的图像光的透射率。第2屏障区域212可以以第3给定值以上的透射率使光透射。第3给定值例如可以是100％，也可以是接近100％的值。

在本实施方式中，从利用者13观察，屏障部21相比于显示部20沿着光路而位于更远离的一侧。屏障部21构成为控制从背光灯19向显示部20入射的光的透射率。开口区域21b构成为使从背光灯19向显示部20入射的光透射。遮光面21a构成为遮挡从背光灯19入射到显示部20的光。由此，入射到第1显示区域201的光的行进方向被限定为给定方向。其结果，图像光的一部分能够通过屏障部21被控制为到达利用者13的左眼5L。图像光的另一部分能够通过屏障部21被控制为到达利用者13的右眼5R。

屏障部21可以由液晶快门构成。液晶快门能够基于所施加的电压控制光的透射率。液晶快门可以由多个像素构成，控制各像素中的光的透射率。液晶快门能够将光的透射率高的区域或者光的透射率低的区域形成为任意的形状。在屏障部21由液晶快门构成的情况下，开口区域21b可以具有第1给定值以上的透射率。在屏障部21由液晶快门构成的情况下，遮光面21a可以具有第2给定值以下的透射率。第1给定值可以设定为比第2给定值高的值。第2给定值相对于第1给定值的比率在一例中可以设定为1/100。第2给定值相对于第1给定值的比率在其他例子中可以设定为1/1000。构成为能够变更开口区域21b与遮光面21a的形状的屏障部21也被称为有源屏障。

控制部24构成为控制显示部20。在屏障部21为有源屏障的情况下，控制部24可以控制屏障部21。控制部24可以控制背光灯19。控制部24可以从检测装置11取得与利用者13的眼睛5的位置相关的信息，并基于该信息来控制显示部20、屏障部21或者背光灯19。控制部24例如构成为处理器。控制部24可以包含1台以上的处理器。处理器可以包含读入特定的程序来执行特定功能的通用处理器、以及专用于特定的处理的专用处理器。专用处理器可以包含面向特定用途的IC(ASIC：Application Specific Integrated Circuit)。处理器可以包含可编程逻辑器件(PLD：Programmable Logic Device)。PLD可以包含FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)。控制部24可以是1台或者多台处理器协作的SoC(System-on-a-Chip)、以及SiP(System In a Package)中的任意一者。

通信部22可以包含能够与外部装置进行通信的接口。外部装置例如可以包含检测装置11。通信部22可以从检测装置11取得信息，并输出至控制部24。本公开中的“能够通信的接口”例如可以包含物理连接器以及无线通信机。物理连接器可以包含与基于电信号的传输对应的电连接器、与基于光信号的传输对应的光连接器、以及与基于电磁波的传输对应的电磁连接器。电连接器可以包含符合IEC60603的连接器、符合USB标准的连接器、或者与RCA端子对应的连接器。电连接器可以包含与EIAJ CP-121aA所规定的S端子对应的连接器、或者与EIAJ RC-5237所规定的D端子对应的连接器。电连接器可以包含符合HDMI(注册商标)标准的连接器、或者与包含BNC(British Naval Connector或者Baby-series N Connector等)在内的同轴电缆对应的连接器。光连接器可以包含符合IEC61754的各种连接器。无线通信机可以包含符合将Bluetooth(注册商标)以及IEEE8021a包含在内的各标准的无线通信机。无线通信机包含至少一个天线。

存储部23可以保存各种信息、或者用于使三维显示装置17的各结构部动作的程序等。存储部23例如可以由半导体存储器等构成。存储部23可以作为控制部24的工作存储器发挥功能。存储部23可以包含在控制部24中。

如图5所示，从背光灯19射出的光透射屏障部21和显示部20并到达利用者13的眼睛5。从背光灯19射出的光到达眼睛5为止的路径用虚线表示。透射屏障部21的开口区域21b而到达右眼5R的光透射显示部20的右眼视觉辨认区域201R。即，右眼5R能够利用透射过开口区域21b的光来视觉辨认右眼视觉辨认区域201R。透射屏障部21的开口区域21b而到达左眼5L的光透射显示部20的左眼视觉辨认区域201L。即，左眼5L能够利用透射过开口区域21b的光来视觉辨认左眼视觉辨认区域201L。

显示部20构成为在右眼视觉辨认区域201R以及左眼视觉辨认区域201L中分别显示右眼图像以及左眼图像。因此，屏障部21构成为使与左眼图像所涉及的图像光到达左眼5L、并且使与右眼图像所涉及的图像光到达右眼5R。即，开口区域21b构成为使左眼图像所涉及的图像光到达利用者13的左眼5L、使右眼图像所涉及的图像光到达利用者13的右眼5R。由此，三维显示装置17能够对利用者13的双眼投影视差图像。利用者13通过用左眼5L和右眼5R观看视差图像，能够立体观察图像。对利用者13的双眼给予视差的方向也称为视差方向。视差方向与利用者13的左眼5L以及右眼5R排列的方向对应。

在利用者13进行立体观察的情况下，右眼图像所涉及的图像光入射到左眼5L，或者左眼图像所涉及的图像光入射到右眼5R，由此，有时利用者13无法进行立体观察。右眼图像所涉及的图像光入射到左眼5L、或者左眼图像所涉及的图像光入射到右眼5R的现象也被称为串扰。串扰使提供给利用者13的立体观察的画质恶化。屏障部21使与左眼图像所涉及的图像光不到达右眼5R、并且使与右眼图像所涉及的图像光不到达左眼5L。即，遮光面21a构成为：不使左眼图像所涉及的图像光到达利用者13的右眼5R，且不使右眼图像所涉及的图像光到达利用者13的左眼5L。由此，利用者13能够用左眼5L仅视觉辨认左眼图像，利用右眼5R仅视觉辨认右眼图像。其结果，难以产生串扰。

透射过屏障部21的开口区域21b的光从显示部20的显示面20a射出而成为图像光，经由光学元件18到达光学构件15。图像光被光学构件15反射而到达利用者13的眼睛5。由此，利用者13的眼睛5能够视觉辨认位于比光学构件15更靠z轴的负方向侧的第2虚像14b。第2虚像14b与显示面20a所显示的图像对应。屏障部21的开口区域21b和遮光面21a在光学构件15的前方且第2虚像14b的z轴的负方向侧形成第1虚像14a。如图1所示，利用者13在外观上能够视觉辨认图像，以使得在第2虚像14b的位置存在显示部20、在第1虚像14a的位置存在屏障部21。

显示于显示面20a的图像所涉及的图像光朝向由屏障部21规定的方向，从三维显示装置17射出。光学元件18构成为反射或者折射图像光，并向光学构件15射出。光学构件15反射图像光，使其朝向利用者13的眼睛5行进。通过图像光入射到利用者13的眼睛5，从而利用者13将视差图像视觉辨认为虚像14。利用者13能够通过视觉辨认虚像14来进行立体观察。虚像14中的与视差图像对应的图像也被称为视差虚像。视差虚像也可以说是经由光学系统30投影的视差图像。虚像14中的与平面图像对应的图像也被称为平面虚像。平面虚像也可以说是经由光学系统30投影的平面图像。

利用者13视觉辨认的视差虚像经由光学系统30投影到利用者13的眼睛5。光学系统30有时要求在维持相似关系不变的状态下放大或缩小通过图像光的入射而被输入的图像。但是，光学系统30有时无法维持所输入的图像与所投影的图像之间的相似关系。即，有时在入射到光学系统30之前的视差图像与经由光学系统30投影的视差图像(视差虚像)之间产生失真。例如，如图6所示，显示于矩形的显示面20a的图像有时会经由光学系统30投影到利用者13的眼睛5，从而成为越向v轴的正方向前进越向u轴方向放大的形状的虚像14。显示面20a的形状由实线表示。虚像14的形状由虚线表示。虚像14包含视差虚像和平面虚像。在视差虚像的失真大的情况下，容易产生串扰。另一方面，平面虚像的失真与串扰无关。与虚像14的失真相比，利用者13容易识别串扰的产生。即，视差虚像的失真比平面虚像的失真更容易降低向利用者13提供的立体观察的画质。

难以完全消除光学系统30的失真。但是，变更光学系统30的失真的分布与消除失真相比，是容易的。因此，在本实施方式所涉及的三维投影装置12中，设计光学系统30，以使得经由光学系统30投影的视差图像的失真比经由光学系统30投影的平面图像的失真变小。即，光学系统30可以使失真在给定值以上的范围分布在平面图像的图像光通过的范围，使失真小于给定值的范围分布在视差图像的图像光通过的范围。例如，光学系统30可以设计为：减小与第1显示区域201对应的范围的失真，增大与第2显示区域202对应的范围的失真。由此，即使存在光学系统30的失真，也能够提高向利用者13提供的立体观察的画质。

视差图像包含沿着视差方向交替排列的右眼图像和左眼图像。显示部20构成为，在显示面20a中，在右眼视觉辨认区域201R显示右眼图像，在左眼视觉辨认区域201L显示左眼图像。在经由光学系统30投影的视差图像(视差虚像)在视差方向上失真的情况下，在视差虚像中，右眼图像进入左眼视觉辨认区域201L，或者左眼图像进入右眼视觉辨认区域201R的可能性升高。即，视差方向的失真容易产生串扰。

光学系统30的失真由沿着视差方向失真的分量和沿着与视差方向交叉的方向失真的分量的合成来表示。控制光学系统30的失真的方向，与消除失真相比更容易。因此，光学系统30可以设计为使得光学系统30的失真中的沿着视差方向失真的分量比沿着与视差方向交叉的方向失真的分量变小。由此，即使存在光学系统30的失真，也能够提高向利用者13提供的立体观察的画质。

假定光学系统30由1片凹面镜表示。在该情况下，如图7所示，用凹面镜投影被投影物，由此利用者13能够视觉辨认的虚像14的倍率根据被投影物与凹面镜的距离而变化。在图7中，横轴表示被投影物与凹面镜的距离。纵轴表示虚像14的倍率。凹面镜的焦点距离由f表示。在被投影物与凹面镜的距离为0的情况下，即在被投影物位于凹面镜上的情况下，虚像14的倍率为1倍(等倍)。在被投影物与凹面镜的距离为f的情况下，即在被投影物位于凹面镜的焦点上的情况下，虚像14的倍率向无穷大发散。被投影物与凹面镜的距离越接近f，虚像14的倍率越大，并且虚像14的倍率相对于距离的变化的变化率也越大。

在本实施方式中，屏障部21相对于光学系统30而位于比显示面20a更远的一侧。即，屏障部21与光学系统30的光路距离比显示面20a与光学系统30的距离长。设显示面20a与光学系统30的距离用D1表示。设屏障部21与光学系统30之间的距离由D2表示。即，D2>D1成立。被投影物与凹面镜的距离为D1以及D2的情况下的倍率分别由A1以及A2表示。根据图7的图表，A2＞A1成立。即，与屏障部21对应的第2虚像14b的倍率比与显示面20a对应的第1虚像14a的倍率大。在屏障部21的面积与显示面20a的面积相同的情况下，第2虚像14b的面积比第1虚像14a的面积大。由此，第2虚像14b能够覆盖第1虚像14a。即，在利用者13视觉辨认的视差虚像中，屏障部21能够覆盖显示于显示面20a的图像。假设在屏障部21无法覆盖显示于显示面20a的图像的一部分的情况下，无法覆盖的部分产生串扰。通过屏障部21覆盖显示面20a上显示的图像，从而不易产生串扰。其结果，能够提高向利用者13提供的立体观察的画质。

在假定光学系统30由1片凹面镜表示的情况下，作为被投影物的三维显示装置17经由光学系统30投影的虚像14的失真根据从被投影物到光学系统30的距离而不同。例如，位于第1距离的被投影物的虚像14的失真与位于第2距离的被投影物的虚像14的失真不同。光学系统30能够设计成位于给定距离的被投影物的虚像14的失真极小。

显示面20a和屏障部21隔着图5中被表示为g的给定间隙而配置。即，从显示面20a到光学系统30的距离和从屏障部21到光学系统30的距离不同。在这种情况下，与显示面20a对应的第1虚像14a的失真和与屏障部21对应的第2虚像14b的失真不同。第2虚像14b的失真使第1虚像14a上的右眼视觉辨认区域201R以及左眼视觉辨认区域201L变形。通过右眼视觉辨认区域201R以及左眼视觉辨认区域201L变形，从而右眼图像进入左眼视觉辨认区域201L，或者左眼图像进入右眼视觉辨认区域201R的可能性升高。另一方面，能够基于对表示光学系统30的失真的矩阵进行逆变换而得到的矩阵，使显示于显示部20的图像失真，由此对第1虚像14a的失真进行校正。即，第2虚像14b的失真与第1虚像14a的失真相比容易成为产生串扰的原因。因此，可以设计光学系统30，使得屏障部21的失真比显示面20a的失真变小。也可以确定三维显示装置17相对于光学系统30的位置，以使得屏障部21的失真比显示面20a的失真变小。换言之，也可以在光学系统30的失真极小的位置配置有屏障部21。由此，即使存在光学系统30的失真，也能够提高向利用者13提供的立体观察的画质。

本公开所涉及的结构不限于以上说明的实施方式，能够进行多种变形或者变更。例如，各构成部等所包含的功能等能够逻辑上不矛盾地进行再配置，能够将多个结构部等组合为一个或者进行分割。

说明本公开所涉及的结构的图是示意性的图。附图上的尺寸比率等未必与现实的尺寸比率一致。

在本公开中，“第1”以及“第2”等的记载是用于区分该结构的识别符。公开中的通过“第1”以及“第2”等的记载来区分的结构，能够交换该结构中的编号。例如，第1眼能够与第2眼交换作为识别符的“第1”和“第2”。识别符的交换同时进行。在识别符的交换后，该结构也被区分。识别符也可以删除。删除了识别符的结构用符号进行区分。不能仅基于本公开中的“第1”以及“第2”等识别符的记载，利用为该结构的顺序的解释、存在较小的编号的识别符的根据、以及存在较大的编号的识别符的根据。

在本公开中，为了便于说明而设置x轴、y轴以及z轴，也可以相互调换。本公开所涉及的构成使用由x轴、y轴以及z轴构成的正交坐标系进行了说明。本公开所涉及的各结构的位置关系并不限定于处于正交关系。

-符号说明-

5 眼睛(5L：左眼，5R：右眼)

10 移动体

12 三维投影装置(图像显示模块)

13 利用者

14 虚像(14a：第1虚像，14b：第2虚像)

15 光学构件

16 眼睛盒

17 三维显示装置

18 光学元件(18a：第1反射镜，18b：第2反射镜)

19 背光灯

20 显示部(20a：显示面)

201 第1显示区域

201L 左眼视觉辨认区域

201R 右眼视觉辨认区域

202 第2显示区域

21 屏障部(21a：遮光面，21b：开口区域)

211 第1屏障区域

212 第2屏障区域

22 通信部

23 存储部

24 控制部

30 光学系统

100 三维投影系统。