TWI609199B - 反射式虛像顯示裝置 - Google Patents

Description

反射式虛像顯示裝置

本發明係關於一種顯示裝置；更特別言之，本發明係關於一種可具有多種應用型態之反射式虛像顯示裝置。

各式顯示裝置已是現行日常生活中所必需。習知顯示裝置多半以一固定屏幕顯示所需訊息，例如配置於電腦之電腦螢幕、配置於各式儀器設備之控制螢幕、或配置於車輛儀表板之嵌入式螢幕等。惟基於對各種應用需求日漸多樣化，前述固定式的顯示裝置已逐漸不敷所需。

現今已發展有各式顯示裝置的擴展應用方式。舉例而言，用於車輛的抬頭顯示器(HUD，Head Up Display)已可見於新發售之汽車上。此外，基於現代人們對獲取即時訊息的需求日漸殷切，顯示裝置朝輕薄微小方向發展已是必然趨勢。現行如google glass等小型顯示裝置已展現此小型化發展趨勢。另頭戴式顯示裝置(HMD，Head Mounted Display)亦為近年熱門議題。頭戴式顯示裝置一般可將影像訊息呈現於使用者頭上所穿戴之顯示器。早期係用於飛行員所使用之頭盔以便能獲致各式訊息增加飛行安全性。近期亦有將頭戴式顯示裝 置用於虛擬實境(VR，Virtual Reality)或擴增實境(AR，Augmented Reality)的應用。於前述各式顯示裝置中，大多係呈現二維之影像訊息。近期基於對擬真及互動的需求，虛擬實境(VR，Virtual Reality)或擴增實境(AR，Augmented Reality)則呈現立體三維影像，而能有更進階之應用型態。

然而，上述無論是大型或小型的顯示裝置，為了呈現出所需的二維或立體三維影像訊息，其光學構件仍複雜，也因此侷限了立體影像顯示裝置可擴展的應用範圍。

緣此，發展具有簡易結構、易於與現行儀器設備整合使用且能呈現二維或立體三維影像之顯示裝置，已為立體影像顯示裝置改進的當務之急。

本發明提供一種具簡易結構及可呈現二維或立體三維影像之反射式虛像顯示裝置。透過調變影像源、部分反射單元、各式光學元件以及虛像間的相對位置、相對距離，可獲得多樣化之應用型態。調變影像源、部分反射單元、各式光學元件以及虛像間的相對位置、相對距離及光學參數最佳化的配置，獲得多樣化之應用型態。本發明並一併揭示最佳化光學參數，以便獲致較佳的顯示效果。

為達上述目的，本發明提供一種反射式虛像顯示裝置，其包含一影像源以及一部分反射單元。影像源用以投射一投影影像。其中投影影像可為一二維影像或一立體三維影像。部分反射單元包含一第一表面及一第二表面，第一表面用 以接收並反射由影像源投射之投影影像至一使用者雙眼，使用者雙眼看穿第一表面，並於第二表面同側看到與投影影像具相同訊息內容、放大尺寸且呈二維或立體三維之一虛像及一外部背景。其中使用者雙眼對應部分反射單元之眼睛盒(Eye Box)為圓形或長方形，若眼睛盒(Eye Box)為圓形，則其直徑大於等於60mm；若眼睛盒(Eye Box)為長方形，則其長度大於等於60mm，高度大於等於6mm。使用者雙眼與虛像之距離為大於等於250mm。部分反射單元之第一表面與使用者之距離為10~1500mm。部分反射單元之第一表面為凹面且為球面或非球面，其有效焦距(EFL)大於等於10mm，小於等於1000mm，藉此調變虛像之放大倍率。部分反射單元之第二表面上鍍有一抗反射膜。

上述反射式虛像顯示裝置中，其中於部分反射單元之第二表面同側裝設有一液晶顯示面板，其係用以透過液晶分子旋轉切換外部背景之光線穿透比例。

上述反射式虛像顯示裝置中，影像源可來自一液晶顯示器(LCD)、一數位光處理投影機(DLP)、一矽基液晶投影機(LCOS)、一有機顯示器(OLED)、一手機、一衛星導航系統(GPS)、一平板電腦或一相機之投影影像。部分反射單元之第一表面之反射率為50%~80%。

上述反射式虛像顯示裝置中，更包含至少一反射鏡。反射鏡用以改變影像源所投射之投影影像之投影方向，藉以縮短影像源與部分反射單元之距離。

上述反射式虛像顯示裝置中，影像源相對部分反 射單元具有一偏移量，偏移量大於等於0mm，小於等於60mm。該影像源相對該部分反射單元具有一偏移角度，該偏移角度大於等於0度，小於等於30度。

於另一實施例中，本發明所一種反射式虛像顯示裝置，其包含二影像源以及二部分反射單元。二影像源用以各別投射一投影影像。各部分反射單元包含一第一表面及一第二表面，各第一表面用以接收並反射由各影像源投射之投影影像至一使用者之一單眼，使用者之二單眼各別接受各部分反射單元反射之投影影像後，看穿各該第一表面，並於各第二表面同側看到由各投影源所投射之投影影像組合而成，具放大尺寸且呈立體三維之一虛像及一外部背景。其中使用者任一單眼對應各部分反射單元之之出瞳直徑大於等於2mm。各部分反射單元之第一表面為凹面且為球面或非球面，其有效焦距(EFL)大於等於10mm，小於等於1000mm，藉此調變虛像之放大倍率。使用者之任一單眼與虛像之距離為大於等於250mm。各部分反射單元之第一表面與使用者任一單眼之距離為10~1500mm。

上述反射式虛像顯示裝置中，於各部分反射單元之第二表面同側裝設有一液晶顯示面板，其係用以透過液晶分子旋轉切換外部背景之光線穿透比例。

上述反射式虛像顯示裝置中，各部分反射單元之第一表面之反射率為50%~80%。各部分反射單元之第二表面上可鍍有一抗反射膜。

上述反射式虛像顯示裝置中，影像源可來自一液 晶顯示器(LCD)、一數位光處理投影機(DLP)、一矽基液晶投影機(LCOS)、一有機顯示器(OLED)、一手機、一衛星導航系統(GPS)、一平板電腦或一相機之投影影像。

上述反射式虛像顯示裝置中，更包含至少一反射鏡。反射鏡用以改變各影像源所投射之投影影像之投影方向，藉以縮短各影像源與各部分反射單元之距離。

上述反射式虛像顯示裝置中，各影像源相對各部分反射單元具有一垂直偏移量，垂直偏移量大於等於0mm，小於等於60mm。各影像源相對各部分反射單元具有一偏移角度，偏移角度大於等於0度，小於等於30度。

100‧‧‧反射式虛像顯示裝置

101‧‧‧影像源

102‧‧‧部分反射單元

102a‧‧‧第一表面

102b‧‧‧第二表面

103‧‧‧反射鏡

104‧‧‧液晶顯示面板

S‧‧‧虛像

B‧‧‧外部背景

第1圖係繪示本發明第一實施例之反射式虛像顯示裝置示意圖；第2A圖係繪示第1圖中之眼睛盒(Eye Box)為圓形示意圖；第2B圖係繪示第1圖中之眼睛盒(Eye Box)為長方形示意圖；第3圖係繪示本發明第二實施例之反射式虛像顯示裝置示意圖；第4圖係繪示本發明第三實施例之反射式虛像顯示裝置示意圖； 第5圖係繪示本發明第四實施例之反射式虛像顯示裝置示意圖；第6圖係繪示第5圖中之反射式虛像顯示裝置之MTF曲線圖；第7圖係繪示第5圖中之反射式虛像顯示裝置之場曲線及歪曲曲線圖；第8圖係繪示本發明第五實施例之反射式虛像顯示裝置示意圖；第9圖係繪示第8圖中之反射式虛像顯示裝置之MTF曲線圖；第10圖係繪示第8圖中之反射式虛像顯示裝置之場曲線及歪曲曲線圖；第11圖係繪示本發明第六實施例之反射式虛像顯示裝置示意圖；第12圖係繪示第11圖中之反射式虛像顯示裝置之MTF曲線圖；第13圖係繪示第11圖中之反射式虛像顯示裝置之場曲線及歪曲曲線圖；第14圖係繪示本發明第七實施例之反射式虛像顯示裝置示意圖；第15圖係繪示第14圖中之反射式虛像顯示裝置之MTF曲線圖；以及第16圖係繪示第14圖中之反射式虛像顯示裝置之場曲線及歪曲曲線圖。

以下將參照圖式說明本發明之複數個實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

本發明之反射式虛像顯示裝置，可依據實際狀況，調變影像源101、部分反射單元102、各式光學元件以及虛像S間的相對位置、相對距離及光學參數最佳化的配置，獲得多樣化之應用型態。將於下述段落中，述及多種反射式虛像顯示裝置100之實施例及應用例，並一併揭示最佳化光學參數，以便獲致較佳的顯示效果。

請參照第1圖。第1圖係繪示本發明第一實施例之反射式虛像顯示裝置100示意圖。反射式虛像顯示裝置100基本包含一影像源101以及一部分反射單元102。影像源101用以投射投影影像。於下述的實施例中，影像源101係來自於手機螢幕所投射之投影影像。於其他可能的實施例中，影像源101亦可來自液晶顯示器(LCD)、數位光處理投影機(DLP)、矽基液晶投影機(LCOS)、有機顯示器(OLED)、衛星導航系統(GPS)、平板電腦或相機之投影影像。部分反射單元102包含第一表面102a及第二表面102b。第一表面102a為凹面且可為球面或非球面，其用以接收並反射由影像源101投射之投影影 像至一使用者雙眼。此時，使用者可於與部分反射單元102之第二表面102b同側，看到與投影影像具相同訊息內容且具放大尺寸之一虛像S。此處調變虛像S之放大倍率可透過調變部分反射單元102之第一表面102a的有效焦距(EFL)得到。有效焦距大於等於10mm，小於等於1000mm。當有效焦距越小，則可得到放大倍率較大之虛像S，此時使用者雙眼視角越大。於第1圖中，部分反射單元102之第一表面102a之反射率為50%~80%，亦即，使用者可穿透部分反射單元102看到呈現於使用者雙眼前之虛像S，並同時可看到外部景物B。

影像源101之投影影像可為二維影像或立體三維影像。當影像源101之投影影像為二維影像，則由使用者雙眼可看到呈二維之虛像S。當影像源101之投影影像為三維影像，則由使用者雙眼可看到呈立體三維之虛像S。藉此，可以形成裸視3D的效果。

為了符合實際狀況，另可使用一反射鏡103改變由影像源101所投射之投影影像之投影方向，以便使投影影像轉折而能為使用者雙眼所看到。此反射鏡103除改變投影方向外，亦具有調整虛像S方向的功能，此係因影像源101所投射之投影影像經部分反射單元102反射後，使用者雙眼所看到為上下顛倒之虛像S。經過反射鏡103反射後，會將虛像S方向轉正，此時使用者所看到為與影像源101所投射之投影影像方向相同之虛像S。於不使用反射鏡103時，可預先調整影像源101所投射之投影影像的方向(例如：旋轉手機螢幕方向)，此時最終使用者雙眼亦可視得方向正確之虛像S。此外，透過反射鏡 103的設置，由於光路經過轉折，亦可縮短影像源101與部分反射單元102之距離，以便形成更為緊湊之配置以簡易地與其他設備整合。

反射式虛像顯示裝置100中，影像源101相對部分反射單元102可具有一垂直偏移量，其值大於等於0mm，小於等於60mm。並且，影像源101相對部分反射單元102亦可具有一偏移角度，其值大於等於0度，小於等於30度。調變上述垂直偏移量及偏移角度可調變光程差，進而影響像差(Aberration)而調變MTF(Modulation Transformation Function)值。此MTF值將影響成像之解像力，將於後續段落有較詳細說明。欲削減像差之另外方式為使用一輔助光學件，其係設置於影像源101與部分反射單元102間，亦可用以降低虛像之像差。輔助光學件可為一場鏡、一菱鏡(prism)、一微鏡陣列(micro lens array)、一光擴散件(diffuser)、一(全像光學元件(HOE)。

請續參照第2A圖及第2B圖。第2A圖係繪示第1圖中之眼睛盒(Eye Box)為圓形示意圖。第2B圖係繪示第1圖中之眼睛盒(Eye Box)為長方形示意圖。由於虛像顯示裝置100不僅要呈現出放大影像，同時成像位置要在人眼能夠舒適觀看處，且在人眼轉動時不至導致影像的失真或變形。當放大元件的孔徑太小，無法得到完整的視野(FOV，Field Of View)，影像會被截掉或是有暈影。眼睛盒(Eye Box)是指眼球在不會影響影像品質的前提下，可以移動的程度，只有足夠大的眼睛盒才能看到完整的虛像S。由於本實施例中，係使用 單一個部分反射單元102搭配使用者雙眼，為能視得完整之虛像S，使用者雙眼對應之眼睛盒(Eye Box)可定義為圓形或長方形，若眼睛盒(Eye Box)為圓形，則其直徑大於等於60mm；若眼睛盒(Eye Box)為長方形，則其長度大於等於60mm，高度大於等於6mm。

由於本實施例中，同時可看到呈現於使用者雙眼前之虛像S及外部背景B，第1圖中，藉由在部分反射單元102的第二表面102b側裝設一液晶顯示面板104，液晶顯示面板104可為平面狀或弧面狀，可透過液晶分子旋轉切換光線穿透比例而改變外部背景之光線穿透比例。當液晶分子旋轉切換至關閉狀態時，則外部背景之光線不可通過，此時外部背景B不可見，藉此可避免因外部背景B過亮而使虛像S的清晰度受到影響。當然亦可調變液晶分子旋轉切換的關閉/開啟狀態的比例，使外部背景B依照不同使用情況而有不同的光線穿透比例液晶顯示面板104可與部分反射單元102的第二表面102b分開一距離，或直接貼合於部分反射單元102的第二表面102b，可視實際狀況應用之。此外，於部分反射單元101的第二表面102b可鍍有抗反射膜，可減少疊影的產生，使虛像S更為清晰。

請續參照第3圖。第3圖係繪示本發明第二實施例之反射式虛像顯示裝置100示意圖。此實施例省略了反射鏡103之使用。影像源101所投射之投影影像為部分反射單元102之第一表面102a直接反射至使用者雙眼。此時，使用者可於與部分反射單元102之第二表面102b同側看到與投影影像具相同訊息內容且具放大尺寸之一呈二維或立體三維之虛像S。

請續參照第4圖。第4圖係繪示本發明第三實施例之反射式虛像顯示裝置100示意圖。前述已說明反射鏡103可改變由影像源101所投射之投影影像之投影方向以及虛像S之方向。於第3圖中，可依據實際使用狀況使用多個反射鏡103進行多重反射，可轉折光路而縮短影像源101與部分反射單元102之距離，以便縮小反射式虛像顯示裝置100之體積。

投影源101所投射之投影影像可經部分反射單元101放大而形成使用者雙眼可視之放大虛像S。此實施例可應用於例如桌上型電腦之螢幕、嵌入式螢幕、電視螢幕或電影螢幕等。由於呈現為懸空虛像S，且大小可任意調整，因此可取代現行使用固定式螢幕之方式，具應用上之靈活性。

前述第1圖至第4圖中的反射式虛像顯示裝置100，由於結構簡單，故可高度整合於如頭戴式顯示裝置(HMD)、抬頭顯示器(HUD)等，作為主要光學元件。舉例而言，可裝設於頭盔內或裝設於汽車儀表板內，作為顯示影像訊息來源。同時，前述第1圖至第3圖中的反射式虛像顯示裝置100，除了可提供二維影像外，亦可改變影像源101及部分反射單元102數量而得到立體三維影像(例如用以形成虛擬實境或擴增實境)。並且，影像源101、部分反射單元102、反射鏡103以及虛像S間的相對位置、相對距離及光學參數最佳化的配置，更能調變以便能應用於近端顯示裝置(HUD、HMD)或遠端顯示裝置(投影螢幕)等。舉例而言，部分反射單元102之第一表面102a之有效焦距EFL可大於等於10mm，小於等於1000mm；使用者雙眼與虛像S之距離為250mm至無窮大； 部分反射單元102之第一表面102a與使用者雙眼之距離為10~1500mm。

請續參照第5圖至第7圖。第5圖係繪示本發明第四實施例之反射式虛像顯示裝置100示意圖；第6圖係繪示第5圖中之反射式虛像顯示裝置100之MTF曲線圖；第7圖係繪示第5圖中之反射式虛像顯示裝置100之場曲線及歪曲曲線圖。

第5圖中繪示了應用本發明之反射式虛像顯示裝置100於形成立體三維影像的應用。此實施例與前述使用單一個影像源，搭配單一個部分反射單元102同時成像至使用者雙眼而形成二維或立體三維影像的方式不同。此實施例中，反射式虛像顯示裝置100包含二影像源101以及二部分反射單元102。二影像源101用以各別投射一投影影像。二部分反射單元102各別包含第一表面102a及第二表面102b。各第一表面102a用以接收並反射由各影像源101投射之投影影像至使用者之一單眼。於使用者之二單眼各別接受各部分反射單元102之各第一表面102a反射之投影影像後，於各第二表面102b同側看到由各投影源101所投射之投影影像訊息組合而成、具放大尺寸且呈立體三維之一虛像S。此虛像S可透過虛擬實境或擴增實境方式呈現。於此實施例中，使用者單眼對應各部分反射單元之出瞳(exit pupil)直徑大於2mm。此實施例中，部分反射單元102之第一表面102a與使用者單眼之距離為100mm，使用者單眼與虛像S之距離為550mm。以此方式配置而成之反射式虛像顯示裝置100，其光學特性如第6圖之MTF曲線圖以及第7圖之場曲線及歪曲曲線圖所示。由第6圖及第7 圖，可知此種反射式虛像顯示裝置的在虛像距離為550mm下人眼辨識能力之MTF值至少3.2 lp/mm@24%，其歪曲可至小於+2%，一般光學歪曲規格為正負3%以內。故以此實施之最佳化光學參數配置下，可得到較一般規格更佳的MTF值及歪曲，故成像之解像力佳，且影像不至產生歪曲變形，可得到清晰的影像。

請續參照第8圖至第10圖。第8圖係繪示本發明第五實施例之反射式虛像顯示裝置100示意圖；第9圖係繪示第8圖中之反射式虛像顯示裝置100之MTF曲線圖；第10圖係繪示第8圖中之反射式虛像顯示裝置100之場曲線及歪曲曲線圖。與前述實施例中不同，此實施例係使用單一影像源101以及單一部分反射單元102而成像至使用者雙眼。為能視得完整之虛像S，使用者雙眼對應部分反射單元之眼睛盒(Eye Box)為圓形，其直徑大於60mm。於此實施例中，由於人眼出瞳直徑大約為2~8mm，因此於計算MTF值時，以眼睛盒之直徑為6mm代入即可。此實施例中，部分反射單元102之第一表面102a與使用者雙眼之距離為100mm，使用者雙眼與虛像S之距離為555mm。以此方式配置而成之反射式虛像顯示裝置100，其光學特性如第9圖之MTF曲線圖以及第10圖之場曲線及歪曲曲線圖所示。由第9圖及第10圖，可知此種反射式虛像顯示裝置的在使用者雙眼與虛像距離為555mm下人眼辨識能力之MTF值至少為3.2 lp/mm@8%，其歪曲可小於+2%，一般在使用者雙眼與虛像距離為500mm下，人眼辨識能力之MTF值至少需為3.2 lp/mm，光學歪曲規格為正負3%以內。故以此實 施之最佳化光學參數配置下，可得到較一般規格更佳的MTF值及歪曲，故成像之解像力佳，且影像不至產生歪曲變形，可得到清晰的影像。

請續參照第11圖至第13圖。第11圖係繪示本發明第六實施例之反射式虛像顯示裝置100示意圖；第12圖係繪示第11圖中之反射式虛像顯示裝置100之MTF曲線圖；第13圖係繪示第11圖中之反射式虛像顯示裝置100之場曲線及歪曲曲線圖。此實施例係使用單一影像源101以及單一部分反射單元102而成像至使用者雙眼。為能視得完整之虛像S，使用者雙眼對應部分反射單元定義一眼睛盒(Eye Box)為圓形，其直徑大於60mm。於此實施例中，由於人眼出瞳直徑大約為2~8mm，因此於評價MTF值時，以眼睛盒之直徑為6mm代表之此實施例中，部分反射單元102之第一表面102a與使用者雙眼之距離為450mm，使用者雙眼與虛像S之距離為2090mm。藉此，可作為吊掛式抬頭顯示器。以此方式配置而成之反射式虛像顯示裝置100，其光學特性如第12圖之MTF曲線圖以及第13圖之場曲線及歪曲曲線圖所示。由第12圖及第13圖，可知此種反射式虛像顯示裝置的在使用者雙眼與虛像距離為450mm下人眼辨識能力之MTF值至少為0.86 lp/mm@66%，其歪曲可小於+2%，一般光學歪曲規格為正負3%以內。故以此實施之最佳化光學參數配置下，可得到較一般規格更佳的MTF值及歪曲，故成像之解像力佳，且影像不至產生歪曲變形，可得到清晰的影像。

請續參照第14圖至第16圖。第14圖係繪示本發明 第七實施例之反射式虛像顯示裝置100示意圖第15圖係繪示第14圖中之反射式虛像顯示裝置100之MTF曲線圖；第16圖係繪示第14圖中之反射式虛像顯示裝置100之場曲線及歪曲曲線圖。此實施例係使用單一影像源101以及單一部分反射單元102而成像至使用者雙眼。為能視得完整之虛像S，使用者雙眼對應部分反射單元定義一眼睛盒(Eye Box)為圓形，其直徑大於60mm。於此實施例中，由於人眼出瞳直徑大約為2~8mm，因此於評價MTF值時，以眼睛盒之直徑為6mm代表之此實施例中，部分反射單元102之第一表面102a與使用者雙眼之距離為1300mm，使用者雙眼與虛像S之距離為2090mm。藉此，於部分反射單元102之第一表面102a與使用者雙眼之間可設置反射鏡使光路轉折，形成可配置於汽車並看到呈二維或立體三維之虛像S之反射式虛像顯示裝置100，可作為抬頭顯示器。此實施例將反射式虛像顯示裝置100埋設於儀表板下，將影像源101之投影影像經部分反射單元102反射至一擋風玻璃。此時，於擋風玻璃表面貼附一反射膜，即可由使用者雙眼視得於擋風玻璃前之一虛像S。以此方式配置而成之反射式虛像顯示裝置100，其光學特性如第15圖之MTF曲線圖以及第16圖之場曲線及歪曲曲線圖所示。由第15圖及第16圖，可知此種反射式虛像顯示裝置的在使用者雙眼與虛像距離為2090mm下人眼辨識能力之MTF值至少為0.86 lp/mm@71%，其歪曲可小於-2%。一般在使用者雙眼與虛像距離為2000mm下，人眼辨識能力之MTF值至少需為0.86 lp/mm，光學歪曲規格為正負3%以內。故以此實施之最佳化光學參數配置下，可得 到較一般規格更佳的MTF值及歪曲，故成像之解像力佳，且影像不至產生歪曲變形，可得到清晰的影像。

綜上，本發明的反射式虛像顯示裝置100具有簡易結構，可根據實際使用狀況，簡易地與其餘設備整合。並且，透過光學參數的最佳化，可形成成像之解像力佳，且不至歪曲變形之虛像S。本發明之反射式虛像顯示裝置100可用於形成呈二維或立體三維之虛像S，具廣泛的應用性。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧反射式虛像顯示裝置

101‧‧‧影像源

102‧‧‧部分反射單元

102a‧‧‧第一表面

102b‧‧‧第二表面

103‧‧‧反射鏡

104‧‧‧液晶顯示面板

S‧‧‧虛像

B‧‧‧外部背景

Claims (16)

1. 一種反射式虛像顯示裝置，其包含：一影像源，用以投射一投影影像，其中該投影影像為一二維影像或一立體三維影像；以及一部分反射單元，該部分反射單元包含一第一表面及一第二表面，該第一表面用以接收並反射由該影像源投射之該投影影像至一使用者雙眼，該使用者雙眼看穿該第一表面，並於該第二表面同側看到與該投影影像具相同訊息內容、放大尺寸且呈二維或立體三維之一虛像及一外部背景；其中該使用者雙眼對應該部分反射單元定義一眼睛盒(Eye Box)為圓形或長方形，若該眼睛盒(Eye Box)為圓形，則其直徑大於等於60mm；若該眼睛盒(Eye Box)為長方形，則其長度大於等於60mm，高度大於等於6mm；其中該部分反射單元之該第一表面為凹面且為球面或非球面，其有效焦距(EFL)大於等於10mm，小於等於1000mm，藉此調變該虛像之放大倍率；其中該使用者雙眼與該虛像之距離為大於等於250mm；其中該部分反射單元之該第一表面與該使用者雙眼之距離為10~1500mm。
2. 如申請專利範圍第1項所述之反射式虛像顯示裝置，其中於該部分反射單元之該第二表面同側裝設有一液晶顯示面板，其係用以透過液晶分子旋轉切換該外部背景之光線穿透比例。
3. 如申請專利範圍第1項所述之反射式虛像顯示裝置，其中該部分反射單元之該第二表面上鍍有一抗反射膜。
4. 如申請專利範圍第1項所述之反射式虛像顯示裝置，其中該影像源來自一液晶顯示面板(LCD)、一數位光處理投影機(DLP)、一矽基液晶投影機(LCOS)、一有機顯示器(OLED)、一手機、一衛星導航系統(GPS)、一平板電腦或一相機之投影影像。
5. 如申請專利範圍第1項所述之反射式虛像顯示裝置，其中該部分反射單元之該第一表面之反射率為50%~80%。
6. 如申請專利範圍第1項所述之反射式虛像顯示裝置，其中更包含至少一反射鏡，該反射鏡用以改變該影像源所投射之該投影影像之投影方向，藉以縮短該影像源與該部分反射單元之距離。
7. 如申請專利範圍第1項所述之反射式虛像顯示裝置，其中該影像源相對該部分反射單元具有一垂直偏移量，該垂直偏移量大於等於0mm，小於等於60mm。
8. 如申請專利範圍第1項所述之反射式虛像顯 示裝置，其中該影像源相對該部分反射單元具有一偏移角度，該偏移角度大於等於0度，小於等於30度。
9. 一種反射式虛像顯示裝置，其包含：二影像源，用以各別投射一投影影像；以及二部分反射單元，各該部分反射單元包含一第一表面及一第二表面，各該第一表面用以接收並反射由各該影像源投射之該投影影像至一使用者之一單眼，該使用者之二單眼各別接受各該部分反射單元反射之該投影影像後，看穿各該第一表面，並於各該第二表面同側看到由各該投影源所投射之該投影影像組合而成，具放大尺寸且呈立體三維之一虛像及一外部背景；其中該使用者任一該單眼對應各該部分反射單元之出瞳直徑大於等於2mm；其中各該部分反射單元之該第一表面為凹面且為球面或非球面，其有效焦距(EFL)大於等於10mm，小於等於1000mm，藉此調變該虛像之放大倍率；其中該使用者之任一該單眼與該虛像之距離為大於等於250mm；其中各該部分反射單元之該第一表面與該使用者任一該單眼之距離為10~1500mm。
10. 如申請專利範圍第9項所述之反射式虛像顯示裝置，其中於各該部分反射單元之該第二表面同側裝設有一液晶顯示面板，其係用以透過液晶分子旋轉切換該外部背 景之光線穿透比例。
11. 如申請專利範圍第9項所述之反射式虛像顯示裝置，其中各該部分反射單元之該第二表面上鍍有一抗反射膜。
12. 如申請專利範圍第9項所述之反射式虛像顯示裝置，其中該影像源來自一液晶顯示器(LCD)、一數位光處理投影機(DLP)、一矽基液晶投影機(LCOS)、一有機顯示器(OLED)、一手機、一衛星導航系統(GPS)、一平板電腦或一相機之投影影像。
13. 如申請專利範圍第9項所述之反射式虛像顯示裝置，其中各該部分反射單元之該第一表面之反射率為50%~80%。
14. 如申請專利範圍第9項所述之反射式虛像顯示裝置，其中更包含至少一反射鏡，該反射鏡用以改變各該影像源所投射之該投影影像之投影方向，藉以縮短各該影像源與各該部分反射單元之距離。
15. 如申請專利範圍第9項所述之反射式虛像顯示裝置，其中各該影像源相對各該部分反射單元具有一垂直偏移量，該垂直偏移量大於等於0mm，小於等於60mm。
16. 如申請專利範圍第9項所述之反射式虛像顯示裝置，其中各該影像源相對各該部分反射單元具有一偏移角度，該偏移角度大於等於0度，小於等於30度。