2024年5月27日发(作者：信博容)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.2
(22)申请日 2012.12.28
(71)申请人 台达电子工业股份有限公司
地址 中国台湾桃园县
(72)发明人 黄俊杰
(74)专利代理机构 隆天国际知识产权代理有限公司
代理人 赵根喜
(51)
G03B35/18
G02B27/22
(10)申请公布号 CN 103901712 A
(43)申请公布日 2014.07.02
权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
虚像显示系统
(57)摘要
本发明公开了一种虚像显示系统，
包含：一投影机、一光传递结构、一反射
镜及一光栅阵列。投影机具有一本体及一
投影镜头，本体连接投影镜头，且本体通
过投影镜头来输出一光束；光传递结构与
投影镜头相面对，且设置于投影镜头下；
反射镜与光传递结构相倾斜，且设置于光
传递结构上；光栅阵列与反射镜相倾斜，
且设置于反射镜前；投影镜头还设置于反
射镜及光栅阵列间。藉此，虚像显示系统
的各元件可较为紧密地配置。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种虚像显示系统，包含：
一投影机，具有一本体及一投影镜头，该本体连接该投影镜头，且该本
一光传递结构，与该投影镜头相面对，且设置于该投影镜头之下；
一反射镜，与该光传递结构相倾斜，且设置于该光传递结构之上；以及
一光栅阵列，与该反射镜相倾斜，且设置于该反射镜之前，该光栅阵列
其中，该投影镜头设置于该反射镜及该光栅阵列之间的一间隔中。
2.如权利要求1所述的虚像显示系统，其中该光传递结构具有一菲涅耳
3.如权利要求2所述的虚像显示系统，其中该菲涅耳透镜的一光轴与该
透镜及一扩散板，该菲涅耳透镜位于该扩散板之上。
具有多个光栅；
体用以通过该投影镜头来输出一光束；
投影透镜的一光轴于一第一方向上，为相偏移；该菲涅耳透镜的该光轴与该
投影透镜的该光轴于一第二方向上，为相迭合；该第一方向与
相垂直正交，而该光栅阵列、该投影镜头及该反
列。
该第二方向为
射镜沿着该第一方向依序排
4.如权利要求1至3任一项所述的虚像显示系统，其中该投影机的该本
5.如请求项1至3任一项所述的虚像显示系统，其中该光栅阵列为一液
6.如权利要求1至3任一项所述的虚像显示系统，其中该反射镜为一梯
7.如权利要求1至3任一项所述的虚像显示系统，其中该投影镜头为一
8.如权利要求1至3任一项所述的虚像显示系统，还包含一壳体，该壳
体相对于该光传递结构为倾斜。
晶面板，而所述多个光栅各为一排液晶。
型反射镜。
L型投影镜头。
体包覆该投影机、该光传递结构及该反射镜。
说 明 书
技术领域
本发明有关一种显示系统，且特别有关于一种虚像显示系统。
背景技术
立体显示近年来被热门地研究，而其主要原理为：一显示装置分别馈送
实现上述的立体显示的原理的技术有许多种，而其中有一种技术称为
请参阅图9所示，该“时间多工自动立体显示系统”是由剑桥大学
CRT91可投射出一光束(影像)，然后该光束经由透镜92传递而照射于光
光束虽然照射于光栅阵列93的全部光栅931上，但只有一小部分的光
档
束可通过唯一开启的光栅931A，而其余部分的光束会被关闭的光栅931B
住。CRT91会依据开启的光栅931A的位置不同，而调整其每一像素
栅阵列93上。光栅阵列93具有多个光栅(slit)931，多个光栅931可轮流地
开启，而非同时地开启。更详细地说，在一特定时序上，多个光栅931之中
只有一个光栅931A会开启，而其余光栅931B会关闭。
(Cambridge university)的Adrian Travis教授所发明，该显示系统9具有一阴
极射线管显示器(CRT)91、二透镜92及一光栅阵列(shutter or slit array)93。
“时间多工自动立体显示系统”。
左右眼不同的物体观看角度的影像至观察者的左右眼，根据人眼的视觉特
性，于双眼分别观视相同影像内容但具有不同视差（parallax）的二影像时，
观测者会感觉所视影像具有深度，故感受到该影像为立体。
所投射 出的光束的强度(即CRT91会调整所显示的影像)。因此当多
地开启时，CRT91的每一像素会有不同强度及不同方
93处射出。
个光栅93轮流
向的光线从光栅阵列
通过发射出不同强度及不同方向的光线，显示系统9可模拟出一物体在
该虚像显示系统可应用于医疗上，让医护人员通过该显示系统来观察患
然而，该现有的虚像显示系统的体积庞大、占据大量的空间，使得其放
置位置受限，且难以直接放置于桌面上。另外，该现有的虚像显示系统若要
提供较大尺寸的显示画面时，虚像显示系统的体积会大幅增加，因此
虚像显示系统仅提供较小尺寸的显示画面。
者的器官的立体影像。该虚像显示系统也可应用于视频通话上，让通话者们
可看到彼此的立体影像。
空间中所散发出的光，以构成该物体的虚拟影像(virtual image)，供位于光栅
阵列93前方的观察者94观看。因此，该时间多工自动立体显示系统又可称
为“虚像显示系统”。
现有的
有鉴于此，提供一种可改善至少一种上述缺失的虚像显示系统，乃为此
发明内容
本发明的其中一目的在于提供一种虚像显示系统，其能使元件的配置较
为达上述目的，本发明所揭露的虚像显示系统，包含：一投影机，具有
为紧密。本发明的又一目的在于提供又一种虚像显示系统，其可提供较大的
显示画面。
业界亟待解决的问题。
一本体及一投影镜头，该本体连接该投影镜头，且该本体用以通过该投影镜
头来输出一光束；一光传递结构，与该投影镜头相面对，且设置于该
头之下；一反射镜，与该光传递结构相倾斜，且设置于该光传
以及一光栅阵列(slit array)，与该反射镜相倾斜，且设
光栅阵列具有多个光栅(slit)；其中，该投影镜头
列之间的一间隔中。
投影镜
递结构之上；
置于该反射镜之前，该
设置于该反射镜及该光栅阵
为让上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文以较佳的实施例配
本发明的虚像显示系统将各元件(即投影机、光传递结构、反射镜及光栅
样
阵列)较为紧密地配置，使得虚像显示系统的整体体积可缩减。并且，在这
的元件配置下，“从投影镜头传递至光传递结构”的光束路径，与“从
递结构传递至光栅阵列”的光束路径，会在同个空间(即光传递结构、
及光栅阵列所围成的空间)中，以减少光束传递的使用空间。
合所附图式进行详细说明。
光传
反射镜
附图说明
图1A为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的一立体示意图
图1B为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的另一立体示意
图2为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的一平面示意图
图)。
(侧视
图(无光束时)。
(有光束时)。
图3为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的另一平面示意图
(前视图)。
图4为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的投影镜头与光传
递结构的平面示意图(前视图)。
图5A为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的一光路示意
图5B为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的另一光路示意
图。
图6为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的另一立体示意
图7为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的一使用状态示意
图。
图8为依据本发明的第二较佳实施例的虚像显示系统的一平面示意图
图)。
图9为现有的虚像显示系统的一示意图。
其中，附图标记说明如下：
本发明
1、2 虚像显示系统
图。
图。
(侧视
10 投影机
11 本体
12 投影镜头
121 光轴
13 光束
20 光传递结构
21 菲涅耳透镜
211 光轴
22 扩散板
30 反射镜
40 光栅阵列
41 光栅
50 壳体
X 第一方向
Y 第二方向
Z 第三方向
现有
9 显示系统
91 阴极射线管显示器(CRT)
92 透镜
93 光栅阵列
931、931A、931B 光栅
具体实施方式
请参阅图1A及图1B，分别为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示
于本发明的第一实施例中，一虚像显示系统1被提出，该虚像显示系统
向
该虚像显示系统1包含：一投影机10、一光传递结构20、一反射器30
及一光栅阵列40，所述多个元件的技术内容将依序说明如后。
1设置于一空间中，而该空间具有相互垂直的一第一方向X、一第二方向Y
及一第三方向Z。该第一方向X及第二方向Y可为水平方向，而该第三方
Z可为垂直方向。
系统的二立体示意图；并请一并参阅图2及图3，分别为依据本发明的第一
较佳实施例的虚像显示系统的二平面示意图。
投影机10具有一本体11及一投影镜头12，而该本体11与该投影镜头
(例
12相连接。该本体11为投影机10的主要部分，包含例如光源及成像装置
如DMD)等主要元件。该本体11可产生一光束(即影像)13至投影镜
然后投影镜头12再将光束13输出；
输出光束13。
头12，
换言之，本体11可通过投影镜头12来
于本实施例中，投影镜头12可为一广角镜头，以使光束13输出时能有
于本实施例中，本体11为水平设置(即沿着第一方向X设置)，而为了使
光传递结构20与投影镜头12相面对，且设置于投影镜头12的下方，
请配合参阅图4，为依据本发明第一较佳实施例的虚像显示系统其投影
镜头与光传递结构的平面示意图(前视图)。光传递结构20可由透镜、扩散
反射镜等元件来实施出，而本实施例的光传递结构20是实施成具有
耳透镜（Fresnel lens）21及一扩散板（diffuser）22，而菲涅
扩散板22之上。
以能被投影镜头12输出的光束13照射。当光束13照射于光传递结构20时，
光束13会被光传递结构20传递至反射镜30上。
本体11产生的光束13可朝下输出，投影镜头12将会实施成一L型投影镜
头(L-shaped projection lens)等可让光束13转向的镜头。若是本体11为垂直
设置时(即沿着第三方向Z设置，图未示)，则投影镜头12可不需实施成L
型投影镜头。
较大的扩散角，进而使光束13能照射至光传递结构20的每一处。然而，若
是光传递结构20的面积较小时，则投影镜头12可不需为广角镜头。
板、
一菲涅
耳透镜21位于
当光束13照射于光传递结构20时，光束13会先被菲涅耳透镜21汇聚
至扩散板22，然后在扩散板22中扩散；扩散板22本身可为一具有微小结
构 的扩散反射层(图未示)或扩散板22下方设有一反射镜(图未示)，以将
的光束13反射回菲涅耳透镜21；接着，光束13会被菲涅耳
反射镜30上。
扩散后
透镜21传递至
请复参阅图1A至图3，反射镜30与光传递结构20相倾斜，且反射镜
镜
需说明的是，反射镜30的形状仅需符合光束13的照射范围，即可达到
光栅阵列40与该反射镜30相倾斜，且光栅阵列40可设置于反射镜30
影
之前。于第一方向X上，光栅阵列40与反射镜30之间具有一间隔，而投
镜头12设置于反射镜12及光栅阵列40之间的该间隔中。整体而言，
阵列40、投影镜头12及反射镜30沿着第一方向X依序地排列。
让光束13反射的目的。于本实施例中，从光传递结构20来的光束13照射
于反射镜30时，光束13的照射范围大致为梯型(如图3所示)，因此本实施
例的反射镜30较佳地实施成一梯型反射镜。
30设置于光传递结构20的上方，以及可设置于投影镜头12的后方。反射
30可将从光传递结构20来的光束13反射至光栅阵列40。
光栅
该光栅阵列40具有多个光栅41(如图1B所示)，本实施例中，光栅41
的数目为一百个。多个光栅41的每一个皆可被施加电能而开启，以让从反
射镜30来的光束13的不同部份通过。此外，多个光栅41并非同时地开启，
而是依序地开启；换言之，一百个多个光栅41中，一次仅有一个光
开启，而其他光栅41为关闭。如此，一个时间点上，仅会有
束13从开启的光栅41通过而被观赏者观看到。当多个
一轮后，一虚拟影像即可产生。
栅41被
一小部分的光
光栅41依序开启完
光栅阵列40较佳地可为一液晶面板，而多个光栅41各为液晶面板的其
中一排液晶。当其中一排液晶被施以电能时，即可让光线通过，从而实现出
光栅41的功能。
请参阅图5A，为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的一光
况
从图5A所示可知，于第一方向上，菲涅耳透镜21的一光轴211并非位
的
于形状的中心处，且菲涅耳透镜21的光轴211与投影透影12的一光轴121
为相偏移。如此，于第一方向X上，当投影透镜12从偏移菲涅耳透镜21
形状中心处输出光束13至菲涅耳透镜21时，菲涅耳透镜21(光传递
仍可使光束13传递至光栅阵列40。
路示意图。将光栅阵列40、投影镜头12及光栅阵列40之间的光束传递情
“展开”至第一方向X及第三方向Z构成的一平面时，即为图5A所示。
结构20)
请参阅图5B，为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的另一光
况
从图5B所示可知，于第二方向Y上，菲涅耳透镜21的光轴211可位于
耳
请参阅图6所示，为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的又
形状的中心处，且菲涅耳透镜21的光轴211与投影透影12的一光轴121可
相迭合。如此，于第二方向Y上，投影透镜12所输出的光束13可被菲涅
透镜21(光传递结构20)传递至光栅阵列40。
路示意图。将光栅阵列40、投影镜头12及光栅阵列40之间的光束传递情
“展开”至第二方向Y及第三方向Z构成的一平面时，即为图5B所示。
一立体示意图。本实施例的虚像显示系统1还可包含一
可将投影机10、光传递结构20及反射镜30部分或全壳体50，该壳体50
部包覆。
综合上述，本实施例的虚像显示系统1将各元件(即投影机10、光传递
请参阅图7所示，为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的使
请参阅图8所示，为依据本发明的第二较佳实施例的虚像显示系统的平
上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特
征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变
或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围
请专利范围为准。
面示意图。于第二实施例，另一虚像显示系统2被提出。该虚像显示系统2
与虚像显示系统1大致相同，而差异处在于：虚像显示系统2的投影机10
的本体11如同反射镜30般，相对于光传递结构20为倾斜，且本体11与反
射镜30的倾斜角度可为相同。投影机10的本体11倾斜设置后，虚像显示
系统2的整体体积可更为缩减。虚像显示系统2的其余技术特征及功效与虚
像显示系统1相同或相似，因此将不再次描述。
用状态示意图。由于虚像显示系统1的体积较现有者小，因此虚像显示系统
1的放置场所较不受限，也可轻易地放置于桌面上。
结构20、反射镜30及光栅阵列40)较为紧密地配置，使得虚像显示系统1
的整体体积可缩减。并且，在这样的元件配置下，“从投影镜头12传递至
光传递结构20”的光束路径，与“从光传递结构20传递至光栅阵列40”的
光束路径，会在同个空间(即光传递结构20、反射镜30及光栅阵列40所围
成的空间)中，以减少光束13传递的使用空间。
应以申
2024年5月27日发(作者：信博容)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.2
(22)申请日 2012.12.28
(71)申请人 台达电子工业股份有限公司
地址 中国台湾桃园县
(72)发明人 黄俊杰
(74)专利代理机构 隆天国际知识产权代理有限公司
代理人 赵根喜
(51)
G03B35/18
G02B27/22
(10)申请公布号 CN 103901712 A
(43)申请公布日 2014.07.02
权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
虚像显示系统
(57)摘要
本发明公开了一种虚像显示系统，
包含：一投影机、一光传递结构、一反射
镜及一光栅阵列。投影机具有一本体及一
投影镜头，本体连接投影镜头，且本体通
过投影镜头来输出一光束；光传递结构与
投影镜头相面对，且设置于投影镜头下；
反射镜与光传递结构相倾斜，且设置于光
传递结构上；光栅阵列与反射镜相倾斜，
且设置于反射镜前；投影镜头还设置于反
射镜及光栅阵列间。藉此，虚像显示系统
的各元件可较为紧密地配置。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种虚像显示系统，包含：
一投影机，具有一本体及一投影镜头，该本体连接该投影镜头，且该本
一光传递结构，与该投影镜头相面对，且设置于该投影镜头之下；
一反射镜，与该光传递结构相倾斜，且设置于该光传递结构之上；以及
一光栅阵列，与该反射镜相倾斜，且设置于该反射镜之前，该光栅阵列
其中，该投影镜头设置于该反射镜及该光栅阵列之间的一间隔中。
2.如权利要求1所述的虚像显示系统，其中该光传递结构具有一菲涅耳
3.如权利要求2所述的虚像显示系统，其中该菲涅耳透镜的一光轴与该
透镜及一扩散板，该菲涅耳透镜位于该扩散板之上。
具有多个光栅；
体用以通过该投影镜头来输出一光束；
投影透镜的一光轴于一第一方向上，为相偏移；该菲涅耳透镜的该光轴与该
投影透镜的该光轴于一第二方向上，为相迭合；该第一方向与
相垂直正交，而该光栅阵列、该投影镜头及该反
列。
该第二方向为
射镜沿着该第一方向依序排
4.如权利要求1至3任一项所述的虚像显示系统，其中该投影机的该本
5.如请求项1至3任一项所述的虚像显示系统，其中该光栅阵列为一液
6.如权利要求1至3任一项所述的虚像显示系统，其中该反射镜为一梯
7.如权利要求1至3任一项所述的虚像显示系统，其中该投影镜头为一
8.如权利要求1至3任一项所述的虚像显示系统，还包含一壳体，该壳
体相对于该光传递结构为倾斜。
晶面板，而所述多个光栅各为一排液晶。
型反射镜。
L型投影镜头。
体包覆该投影机、该光传递结构及该反射镜。
说 明 书
技术领域
本发明有关一种显示系统，且特别有关于一种虚像显示系统。
背景技术
立体显示近年来被热门地研究，而其主要原理为：一显示装置分别馈送
实现上述的立体显示的原理的技术有许多种，而其中有一种技术称为
请参阅图9所示，该“时间多工自动立体显示系统”是由剑桥大学
CRT91可投射出一光束(影像)，然后该光束经由透镜92传递而照射于光
光束虽然照射于光栅阵列93的全部光栅931上，但只有一小部分的光
档
束可通过唯一开启的光栅931A，而其余部分的光束会被关闭的光栅931B
住。CRT91会依据开启的光栅931A的位置不同，而调整其每一像素
栅阵列93上。光栅阵列93具有多个光栅(slit)931，多个光栅931可轮流地
开启，而非同时地开启。更详细地说，在一特定时序上，多个光栅931之中
只有一个光栅931A会开启，而其余光栅931B会关闭。
(Cambridge university)的Adrian Travis教授所发明，该显示系统9具有一阴
极射线管显示器(CRT)91、二透镜92及一光栅阵列(shutter or slit array)93。
“时间多工自动立体显示系统”。
左右眼不同的物体观看角度的影像至观察者的左右眼，根据人眼的视觉特
性，于双眼分别观视相同影像内容但具有不同视差（parallax）的二影像时，
观测者会感觉所视影像具有深度，故感受到该影像为立体。
所投射 出的光束的强度(即CRT91会调整所显示的影像)。因此当多
地开启时，CRT91的每一像素会有不同强度及不同方
93处射出。
个光栅93轮流
向的光线从光栅阵列
通过发射出不同强度及不同方向的光线，显示系统9可模拟出一物体在
该虚像显示系统可应用于医疗上，让医护人员通过该显示系统来观察患
然而，该现有的虚像显示系统的体积庞大、占据大量的空间，使得其放
置位置受限，且难以直接放置于桌面上。另外，该现有的虚像显示系统若要
提供较大尺寸的显示画面时，虚像显示系统的体积会大幅增加，因此
虚像显示系统仅提供较小尺寸的显示画面。
者的器官的立体影像。该虚像显示系统也可应用于视频通话上，让通话者们
可看到彼此的立体影像。
空间中所散发出的光，以构成该物体的虚拟影像(virtual image)，供位于光栅
阵列93前方的观察者94观看。因此，该时间多工自动立体显示系统又可称
为“虚像显示系统”。
现有的
有鉴于此，提供一种可改善至少一种上述缺失的虚像显示系统，乃为此
发明内容
本发明的其中一目的在于提供一种虚像显示系统，其能使元件的配置较
为达上述目的，本发明所揭露的虚像显示系统，包含：一投影机，具有
为紧密。本发明的又一目的在于提供又一种虚像显示系统，其可提供较大的
显示画面。
业界亟待解决的问题。
一本体及一投影镜头，该本体连接该投影镜头，且该本体用以通过该投影镜
头来输出一光束；一光传递结构，与该投影镜头相面对，且设置于该
头之下；一反射镜，与该光传递结构相倾斜，且设置于该光传
以及一光栅阵列(slit array)，与该反射镜相倾斜，且设
光栅阵列具有多个光栅(slit)；其中，该投影镜头
列之间的一间隔中。
投影镜
递结构之上；
置于该反射镜之前，该
设置于该反射镜及该光栅阵
为让上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文以较佳的实施例配
本发明的虚像显示系统将各元件(即投影机、光传递结构、反射镜及光栅
样
阵列)较为紧密地配置，使得虚像显示系统的整体体积可缩减。并且，在这
的元件配置下，“从投影镜头传递至光传递结构”的光束路径，与“从
递结构传递至光栅阵列”的光束路径，会在同个空间(即光传递结构、
及光栅阵列所围成的空间)中，以减少光束传递的使用空间。
合所附图式进行详细说明。
光传
反射镜
附图说明
图1A为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的一立体示意图
图1B为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的另一立体示意
图2为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的一平面示意图
图)。
(侧视
图(无光束时)。
(有光束时)。
图3为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的另一平面示意图
(前视图)。
图4为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的投影镜头与光传
递结构的平面示意图(前视图)。
图5A为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的一光路示意
图5B为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的另一光路示意
图。
图6为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的另一立体示意
图7为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的一使用状态示意
图。
图8为依据本发明的第二较佳实施例的虚像显示系统的一平面示意图
图)。
图9为现有的虚像显示系统的一示意图。
其中，附图标记说明如下：
本发明
1、2 虚像显示系统
图。
图。
(侧视
10 投影机
11 本体
12 投影镜头
121 光轴
13 光束
20 光传递结构
21 菲涅耳透镜
211 光轴
22 扩散板
30 反射镜
40 光栅阵列
41 光栅
50 壳体
X 第一方向
Y 第二方向
Z 第三方向
现有
9 显示系统
91 阴极射线管显示器(CRT)
92 透镜
93 光栅阵列
931、931A、931B 光栅
具体实施方式
请参阅图1A及图1B，分别为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示
于本发明的第一实施例中，一虚像显示系统1被提出，该虚像显示系统
向
该虚像显示系统1包含：一投影机10、一光传递结构20、一反射器30
及一光栅阵列40，所述多个元件的技术内容将依序说明如后。
1设置于一空间中，而该空间具有相互垂直的一第一方向X、一第二方向Y
及一第三方向Z。该第一方向X及第二方向Y可为水平方向，而该第三方
Z可为垂直方向。
系统的二立体示意图；并请一并参阅图2及图3，分别为依据本发明的第一
较佳实施例的虚像显示系统的二平面示意图。
投影机10具有一本体11及一投影镜头12，而该本体11与该投影镜头
(例
12相连接。该本体11为投影机10的主要部分，包含例如光源及成像装置
如DMD)等主要元件。该本体11可产生一光束(即影像)13至投影镜
然后投影镜头12再将光束13输出；
输出光束13。
头12，
换言之，本体11可通过投影镜头12来
于本实施例中，投影镜头12可为一广角镜头，以使光束13输出时能有
于本实施例中，本体11为水平设置(即沿着第一方向X设置)，而为了使
光传递结构20与投影镜头12相面对，且设置于投影镜头12的下方，
请配合参阅图4，为依据本发明第一较佳实施例的虚像显示系统其投影
镜头与光传递结构的平面示意图(前视图)。光传递结构20可由透镜、扩散
反射镜等元件来实施出，而本实施例的光传递结构20是实施成具有
耳透镜（Fresnel lens）21及一扩散板（diffuser）22，而菲涅
扩散板22之上。
以能被投影镜头12输出的光束13照射。当光束13照射于光传递结构20时，
光束13会被光传递结构20传递至反射镜30上。
本体11产生的光束13可朝下输出，投影镜头12将会实施成一L型投影镜
头(L-shaped projection lens)等可让光束13转向的镜头。若是本体11为垂直
设置时(即沿着第三方向Z设置，图未示)，则投影镜头12可不需实施成L
型投影镜头。
较大的扩散角，进而使光束13能照射至光传递结构20的每一处。然而，若
是光传递结构20的面积较小时，则投影镜头12可不需为广角镜头。
板、
一菲涅
耳透镜21位于
当光束13照射于光传递结构20时，光束13会先被菲涅耳透镜21汇聚
至扩散板22，然后在扩散板22中扩散；扩散板22本身可为一具有微小结
构 的扩散反射层(图未示)或扩散板22下方设有一反射镜(图未示)，以将
的光束13反射回菲涅耳透镜21；接着，光束13会被菲涅耳
反射镜30上。
扩散后
透镜21传递至
请复参阅图1A至图3，反射镜30与光传递结构20相倾斜，且反射镜
镜
需说明的是，反射镜30的形状仅需符合光束13的照射范围，即可达到
光栅阵列40与该反射镜30相倾斜，且光栅阵列40可设置于反射镜30
影
之前。于第一方向X上，光栅阵列40与反射镜30之间具有一间隔，而投
镜头12设置于反射镜12及光栅阵列40之间的该间隔中。整体而言，
阵列40、投影镜头12及反射镜30沿着第一方向X依序地排列。
让光束13反射的目的。于本实施例中，从光传递结构20来的光束13照射
于反射镜30时，光束13的照射范围大致为梯型(如图3所示)，因此本实施
例的反射镜30较佳地实施成一梯型反射镜。
30设置于光传递结构20的上方，以及可设置于投影镜头12的后方。反射
30可将从光传递结构20来的光束13反射至光栅阵列40。
光栅
该光栅阵列40具有多个光栅41(如图1B所示)，本实施例中，光栅41
的数目为一百个。多个光栅41的每一个皆可被施加电能而开启，以让从反
射镜30来的光束13的不同部份通过。此外，多个光栅41并非同时地开启，
而是依序地开启；换言之，一百个多个光栅41中，一次仅有一个光
开启，而其他光栅41为关闭。如此，一个时间点上，仅会有
束13从开启的光栅41通过而被观赏者观看到。当多个
一轮后，一虚拟影像即可产生。
栅41被
一小部分的光
光栅41依序开启完
光栅阵列40较佳地可为一液晶面板，而多个光栅41各为液晶面板的其
中一排液晶。当其中一排液晶被施以电能时，即可让光线通过，从而实现出
光栅41的功能。
请参阅图5A，为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的一光
况
从图5A所示可知，于第一方向上，菲涅耳透镜21的一光轴211并非位
的
于形状的中心处，且菲涅耳透镜21的光轴211与投影透影12的一光轴121
为相偏移。如此，于第一方向X上，当投影透镜12从偏移菲涅耳透镜21
形状中心处输出光束13至菲涅耳透镜21时，菲涅耳透镜21(光传递
仍可使光束13传递至光栅阵列40。
路示意图。将光栅阵列40、投影镜头12及光栅阵列40之间的光束传递情
“展开”至第一方向X及第三方向Z构成的一平面时，即为图5A所示。
结构20)
请参阅图5B，为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的另一光
况
从图5B所示可知，于第二方向Y上，菲涅耳透镜21的光轴211可位于
耳
请参阅图6所示，为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的又
形状的中心处，且菲涅耳透镜21的光轴211与投影透影12的一光轴121可
相迭合。如此，于第二方向Y上，投影透镜12所输出的光束13可被菲涅
透镜21(光传递结构20)传递至光栅阵列40。
路示意图。将光栅阵列40、投影镜头12及光栅阵列40之间的光束传递情
“展开”至第二方向Y及第三方向Z构成的一平面时，即为图5B所示。
一立体示意图。本实施例的虚像显示系统1还可包含一
可将投影机10、光传递结构20及反射镜30部分或全壳体50，该壳体50
部包覆。
综合上述，本实施例的虚像显示系统1将各元件(即投影机10、光传递
请参阅图7所示，为依据本发明的第一较佳实施例的虚像显示系统的使
请参阅图8所示，为依据本发明的第二较佳实施例的虚像显示系统的平
上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特
征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变
或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围
请专利范围为准。
面示意图。于第二实施例，另一虚像显示系统2被提出。该虚像显示系统2
与虚像显示系统1大致相同，而差异处在于：虚像显示系统2的投影机10
的本体11如同反射镜30般，相对于光传递结构20为倾斜，且本体11与反
射镜30的倾斜角度可为相同。投影机10的本体11倾斜设置后，虚像显示
系统2的整体体积可更为缩减。虚像显示系统2的其余技术特征及功效与虚
像显示系统1相同或相似，因此将不再次描述。
用状态示意图。由于虚像显示系统1的体积较现有者小，因此虚像显示系统
1的放置场所较不受限，也可轻易地放置于桌面上。
结构20、反射镜30及光栅阵列40)较为紧密地配置，使得虚像显示系统1
的整体体积可缩减。并且，在这样的元件配置下，“从投影镜头12传递至
光传递结构20”的光束路径，与“从光传递结构20传递至光栅阵列40”的
光束路径，会在同个空间(即光传递结构20、反射镜30及光栅阵列40所围
成的空间)中，以减少光束13传递的使用空间。
应以申