TW201925827A - 使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器 - Google Patents

使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器 Download PDF

Info

Publication number
TW201925827A
TW201925827A TW106140458A TW106140458A TW201925827A TW 201925827 A TW201925827 A TW 201925827A TW 106140458 A TW106140458 A TW 106140458A TW 106140458 A TW106140458 A TW 106140458A TW 201925827 A TW201925827 A TW 201925827A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
vehicle
light
mirror
windshield
display
Prior art date
Application number
TW106140458A
Other languages
English (en)
Inventor
陳紀暐
林威志
Original Assignee
英錡科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 英錡科技股份有限公司 filed Critical 英錡科技股份有限公司
Priority to TW106140458A priority Critical patent/TW201925827A/zh
Priority to US16/180,114 priority patent/US20190155029A1/en
Publication of TW201925827A publication Critical patent/TW201925827A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B27/0103—Head-up displays characterised by optical features comprising holographic elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
    • G02B2027/0174—Head mounted characterised by optical features holographic
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)

Abstract

一種使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器，設於車輛內，包括投影成像單元、反射鏡以及遮光板。投影成像單元設於車輛之車頂。反射鏡設於車輛前方之擋風玻璃的下方，反射鏡之反射面面向車輛後上方。遮光板設於擋風玻璃的下方，且反射鏡位於遮光板與擋風玻璃之間，遮光板之遮光面面向車輛前上方。遮光板對環境光中藉由反射鏡引入車輛內並照射到使用者眼睛之光線進行遮蔽。投影成像單元發出之光線投射到反射鏡之反射面，反射鏡反射之光線投射到擋風玻璃，擋風玻璃反射之光線投射到使用者眼睛而讓使用者看到擋風玻璃前方形成的虛像。

Description

使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器
本發明是有關於一種車用抬頭顯示器，且特別是有關於一種可遮蔽環境光之車用抬頭顯示器。
圖1為一種現有之車用抬頭顯示器之示意圖。請參見圖1，車用抬頭顯示器1設於車輛2內，包括投影成像單元11以及反射鏡12，其中投影成像單元11用以產生實像，反射鏡12用以對投影成像單元11產生的實像進行光學反射及/或放大。投影成像單元11以及反射鏡12採用分離之設計，即投影成像單元11設於車輛2之車頂21；反射鏡12設於車輛2前方之擋風玻璃22的下方，且反射鏡12之反射面面向車輛2後上方，在本例中反射鏡12之反射面以與水平夾30度之角度面向車輛2後上方。投影成像單元11發出之光線投射到反射鏡12之反射面，反射鏡12反射之光線投射到擋風玻璃22，擋風玻璃22反射之光線投射到使用者（如駕駛者或乘客）的眼睛E1而讓使用者看到擋風玻璃22前方形成的虛像P1。虛像P1形成在駕駛者之行車視線上，使駕駛者可以在注意道路路況的同時，從虛像中獲得行車所需資訊。
然而，如圖2所示，這種車用抬頭顯示器1因為反射鏡12之反射面以一特定角度面向車輛2後上方，所以在特定方向、角度的環境光（如太陽光）會有機會藉由反射鏡12引入車輛2內並直接照射到駕駛者或乘客的眼睛E1，造成駕駛者或乘客的不適，甚至於影響行車安全。
本發明的目的在提出一種使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器，以期改善反射鏡引入車輛內之環境光直接照射到駕駛者或乘客的眼睛之問題。
為達到上述目的，本發明提出一種使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器，設於車輛內，包括投影成像單元、反射鏡以及遮光板。投影成像單元設於車輛之車頂。反射鏡設於車輛前方之擋風玻璃的下方，反射鏡之反射面面向車輛後上方。遮光板設於擋風玻璃的下方，且反射鏡位於遮光板與擋風玻璃之間，遮光板之遮光面面向車輛前上方。遮光板對環境光中藉由反射鏡引入車輛內並照射到使用者眼睛之光線進行遮蔽。投影成像單元發出之光線投射到反射鏡之反射面，反射鏡反射之光線投射到擋風玻璃，擋風玻璃反射之光線投射到使用者眼睛而讓使用者看到擋風玻璃前方形成的虛像。
在本發明一實施例中，遮光板之遮光面形成有吸光（light absorbing）層。
在本發明一實施例中，反射鏡之反射面為平面。在本發明另一實施例中，反射鏡之反射面為曲面。
在本發明一實施例中，反射鏡之反射面以與水平夾23度之角度面向車輛後上方。遮光板之遮光面以與水平夾63度之角度面向車輛前上方。此外，反射鏡之反射面的一端可與遮光板之遮光面的一端互相連接。
為讓本發明上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
在以下實施例中，相同或相似的元件符號代表相同或相似的元件。此外，以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向，因此，使用的方向用語是用來說明的，而並非用來限制本發明。
圖3為本發明之車用抬頭顯示器之一實施例示意圖。請參見圖3，車用抬頭顯示器3設於車輛2內，包括投影成像單元31、反射鏡32以及遮光板33，其中投影成像單元31用以產生實像，反射鏡32用以對投影成像單元31產生的實像進行光學反射及/或放大，遮光板33用以遮蔽反射鏡32引入車輛2內之環境光。在一實施例中，投影成像單元31可以是採用雷射掃描投影技術的微型投影機，但不限於此，例如可以改成是採用DLP（Digital Lighting Process）或LCoS（Liquid Crystal on Silicon）投影技術等的微型投影機；而反射鏡32可以是採用曲面反射面的反射鏡，但不限於此，例如可以改成是採用平面反射面的反射鏡。
投影成像單元31、反射鏡32以及遮光板33採用分離之設計，即投影成像單元31設於車輛2之車頂21；反射鏡32設於車輛2前方之擋風玻璃22的下方，反射鏡32之反射面面向車輛2後上方，在本例中反射鏡32之反射面以與水平夾23度之角度面向車輛2後上方；遮光板33設於擋風玻璃22的下方，且反射鏡32位於遮光板33與擋風玻璃22之間，遮光板33之遮光面面向車輛2前上方，在本例中遮光板33之遮光面以與水平夾63度之角度面向車輛2前上方。此外，反射鏡32之反射面的一端可與遮光板33之遮光面的一端互相連接。
投影成像單元31發出之光線投射到反射鏡32之反射面，反射鏡32反射之光線投射到擋風玻璃22，擋風玻璃22反射之光線投射到使用者（如駕駛者或乘客）的眼睛E2而讓使用者看到擋風玻璃22前方形成的虛像P2。虛像P2形成在駕駛者之行車視線上，使駕駛者可以在注意道路路況的同時，從虛像中獲得行車所需資訊。需要注意的是，遮光板33之設置方式必須不會遮蔽由投影成像單元31投射到反射鏡32之光線以及進一步由擋風玻璃22投射到使用者眼睛E2之光線。
如圖4所示，本發明之車用抬頭顯示器3因為反射鏡32之反射面以一特定角度面向車輛2後上方，使得在特定方向、角度的環境光（如太陽光）會有機會藉由反射鏡32引入車輛2內，但卻會被遮光板33遮蔽而不會直接照射到駕駛者或乘客的眼睛E2，使駕駛者或乘客不會產生不舒服感或影響行車安全。需要說明的是，在本例中遮光板33之遮光面形成有吸光層34，吸光層34可將反射鏡32引入車輛2內之環境光吸收，避免反射鏡32引入車輛2內之環境光有機會進一步藉由遮光板33反射到擋風玻璃22而降低虛像P2的顯示品質。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視所附的申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧車用抬頭顯示器
11‧‧‧投影成像單元
12‧‧‧反射鏡
2‧‧‧車輛
21‧‧‧車頂
22‧‧‧擋風玻璃
3‧‧‧車用抬頭顯示器
31‧‧‧投影成像單元
32‧‧‧反射鏡
33‧‧‧遮光板
34‧‧‧吸光層
E1、E2‧‧‧眼睛
P1、P2‧‧‧虛像
圖1為一種現有之車用抬頭顯示器之示意圖； 圖2為圖1所示之車用抬頭顯示器受到環境光影響之示意圖； 圖3為本發明之車用抬頭顯示器之一實施例示意圖；以及 圖4為圖3所示之車用抬頭顯示器受到環境光影響之示意圖。

Claims (7)

  1. 一種使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器，設於一車輛內，包括： 一投影成像單元，設於該車輛之一車頂； 一反射鏡，設於該車輛前方之一擋風玻璃的下方，該反射鏡之反射面面向該車輛後上方；以及 一遮光板，設於該擋風玻璃的下方，且該反射鏡位於該遮光板與該擋風玻璃之間，該遮光板之遮光面面向該車輛前上方，該遮光板對環境光中藉由該反射鏡引入該車輛內並照射到使用者眼睛之光線進行遮蔽； 其中，該投影成像單元發出之光線投射到該反射鏡之反射面，該反射鏡反射之光線投射到該擋風玻璃，該擋風玻璃反射之光線投射到使用者眼睛而讓使用者看到該擋風玻璃前方形成的虛像。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器，其中，該遮光板之遮光面形成有一吸光層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器，其中，該反射鏡之反射面為平面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器，其中，該反射鏡之反射面為曲面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器，其中，該反射鏡之反射面以與水平夾23度之角度面向該車輛後上方。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器，其中，該遮光板之遮光面以與水平夾63度之角度面向該車輛前上方。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器，其中，該反射鏡之反射面的一端與該遮光板之遮光面的一端互相連接。
TW106140458A 2017-11-22 2017-11-22 使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器 TW201925827A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106140458A TW201925827A (zh) 2017-11-22 2017-11-22 使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器
US16/180,114 US20190155029A1 (en) 2017-11-22 2018-11-05 Vehicular Head-Up Display Using Geometrical Optical Structure to Shield Ambient Light

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106140458A TW201925827A (zh) 2017-11-22 2017-11-22 使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201925827A true TW201925827A (zh) 2019-07-01

Family

ID=66532917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106140458A TW201925827A (zh) 2017-11-22 2017-11-22 使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20190155029A1 (zh)
TW (1) TW201925827A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119165661A (zh) * 2024-10-23 2024-12-20 江苏泽景汽车电子股份有限公司 抬头显示系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5204666A (en) * 1987-10-26 1993-04-20 Yazaki Corporation Indication display unit for vehicles
JP4962685B2 (ja) * 2005-04-26 2012-06-27 日本精機株式会社 照明装置及びその照明装置を備えた液晶表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119165661A (zh) * 2024-10-23 2024-12-20 江苏泽景汽车电子股份有限公司 抬头显示系统
CN119165661B (zh) * 2024-10-23 2025-11-07 江苏泽景汽车电子股份有限公司 抬头显示系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20190155029A1 (en) 2019-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI541543B (zh) 分光模組及應用其之投影裝置
JP6547138B2 (ja) 自由曲面レンズ、および、ヘッドアップディスプレイ
CN108292039B (zh) 投影光学系统和平视显示装置
CN102348573A (zh) 平视显示装置
JP6697754B2 (ja) 表示システム、電子ミラーシステム及び移動体
CN105785570A (zh) 一种车载抬头显示系统及包含该系统的车辆
JP2015152718A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
CN108241210A (zh) 远距离显像的抬头显示设备
TWI645220B (zh) 使用全像元件之車用抬頭顯示器
JP7600020B2 (ja) 画像投影装置
CN110300915A (zh) 虚像显示装置
CN110300913A (zh) 虚像显示装置
CN207636843U (zh) 使用几何光学结构遮蔽环境光的车用抬头显示器
CN206400192U (zh) 远距离显像的抬头显示设备
CN110824701A (zh) 光学引擎的实现方法、光学引擎及双显示汽车抬头显示系统
JP2019098923A (ja) 虚像表示装置、ケース及び開口カバー
TW201723585A (zh) 抬頭顯示裝置
JP7021939B2 (ja) 情報表示装置
TWM558367U (zh) 使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器
US20190155029A1 (en) Vehicular Head-Up Display Using Geometrical Optical Structure to Shield Ambient Light
US20230393391A1 (en) Display device and head-up display
JP2014206593A (ja) コンバイナ
KR101851638B1 (ko) 헤드업 디스플레이용 컴바이너
CN110312958A (zh) 虚像显示装置
CN114660817A (zh) 抬头显示器、交通工具及抬头显示方法