CN109814259A - 使用几何光学结构遮蔽环境光的车用抬头显示器 - Google Patents
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Abstract
一种使用几何光学结构遮蔽环境光的车用抬头显示器，设于车辆内，包括投影成像单元、反射镜以及遮光板。投影成像单元设于车辆的车顶。反射镜设于车辆前方的挡风玻璃的下方，反射镜的反射面面向车辆后上方。遮光板设于挡风玻璃的下方，且反射镜位于遮光板与挡风玻璃之间，遮光板的遮光面面向车辆前上方。遮光板对环境光中通过反射镜引入车辆内并照射到用户眼睛的光线进行遮蔽。投影成像单元发出的光线投射到反射镜的反射面，反射镜反射的光线投射到挡风玻璃，挡风玻璃反射的光线投射到用户眼睛而让用户看到挡风玻璃前方形成的虚像。
Description
技术领域
本发明涉及一种车用抬头显示器，尤其涉及一种可遮蔽环境光的车用抬头显示器。
背景技术
图1为一种现有的车用抬头显示器的示意图。请参见图1，车用抬头显示器1设于车辆2内，包括投影成像单元11以及反射镜12，其中投影成像单元11用以产生实像，反射镜12用以对投影成像单元11产生的实像进行光学反射及/或放大。投影成像单元11以及反射镜12采用分离的设计，即投影成像单元11设于车辆2的车顶21；反射镜12设于车辆2前方的挡风玻璃22的下方，且反射镜12的反射面面向车辆2后上方，在本例中反射镜12的反射面以与水平夹30度的角度面向车辆2后上方。投影成像单元11发出的光线投射到反射镜12的反射面，反射镜12反射的光线投射到挡风玻璃22，挡风玻璃22反射的光线投射到用户（如驾驶者或乘客）的眼睛E1而让用户看到挡风玻璃22前方形成的虚像P1。虚像P1形成在驾驶者的行车视线上，使驾驶者可以在注意道路路况的同时，从虚像中获得行车所需信息。
然而，如图2所示，这种车用抬头显示器1因为反射镜12的反射面以一特定角度面向车辆2后上方，所以在特定方向、角度的环境光（如太阳光）会有机会通过反射镜12引入车辆2内并直接照射到驾驶者或乘客的眼睛E1，造成驾驶者或乘客的不适，甚至于影响行车安全。
发明内容
本发明的目的在提出一种使用几何光学结构遮蔽环境光的车用抬头显示器，以期改善反射镜引入车辆内的环境光直接照射到驾驶者或乘客的眼睛的问题。
为达到上述目的，本发明提出一种使用几何光学结构遮蔽环境光的车用抬头显示器，设于车辆内，包括投影成像单元、反射镜以及遮光板。投影成像单元设于车辆的车顶。反射镜设于车辆前方的挡风玻璃的下方，反射镜的反射面面向车辆后上方。遮光板设于挡风玻璃的下方，且反射镜位于遮光板与挡风玻璃之间，遮光板的遮光面面向车辆前上方。遮光板对环境光中通过反射镜引入车辆内并照射到用户眼睛的光线进行遮蔽。投影成像单元发出的光线投射到反射镜的反射面，反射镜反射的光线投射到挡风玻璃，挡风玻璃反射的光线投射到用户眼睛而让用户看到挡风玻璃前方形成的虚像。
在本发明一实施例中，遮光板的遮光面形成有吸光（light absorbing）层。
在本发明一实施例中，反射镜的反射面为平面。在本发明另一实施例中，反射镜的反射面为曲面。
在本发明一实施例中，反射镜的反射面以与水平夹23度的角度面向车辆后上方。遮光板的遮光面以与水平夹63度的角度面向车辆前上方。此外，反射镜的反射面的一端可与遮光板的遮光面的一端互相连接。
为让本发明上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为一种现有的车用抬头显示器的示意图。
图2为图1所示的车用抬头显示器受到环境光影响的示意图。
图3为本发明的车用抬头显示器的一实施例示意图。
图4为图3所示的车用抬头显示器受到环境光影响的示意图。
标号说明
1 车用抬头显示器
11 投影成像单元
12 反射镜
2 车辆
21 车顶
22 挡风玻璃
3 车用抬头显示器
31 投影成像单元
32 反射镜
33 遮光板
34 吸光层
E1、E2 眼睛
P1、P2 虚像。
具体实施方式
在以下实施例中，相同或相似的组件符号代表相同或相似的组件。此外，以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用语是用来说明的，而并非用来限制本发明。
图3为本发明的车用抬头显示器的一实施例示意图。请参见图3，车用抬头显示器3设于车辆2内，包括投影成像单元31、反射镜32以及遮光板33，其中投影成像单元31用以产生实像，反射镜32用以对投影成像单元31产生的实像进行光学反射及/或放大，遮光板33用以遮蔽反射镜32引入车辆2内的环境光。在一实施例中，投影成像单元31可以是采用激光扫描投影技术的微型投影机，但不限于此，例如可以改成是采用DLP（Digital LightingProcess）或LCoS（Liquid Crystal on Silicon）投影技术等的微型投影机；而反射镜32可以是采用曲面反射面的反射镜，但不限于此，例如可以改成是采用平面反射面的反射镜。
投影成像单元31、反射镜32以及遮光板33采用分离的设计，即投影成像单元31设于车辆2的车顶21；反射镜32设于车辆2前方的挡风玻璃22的下方，反射镜32的反射面面向车辆2后上方，在本例中反射镜32的反射面以与水平夹23度的角度面向车辆2后上方；遮光板33设于挡风玻璃22的下方，且反射镜32位于遮光板33与挡风玻璃22之间，遮光板33的遮光面面向车辆2前上方，在本例中遮光板33的遮光面以与水平夹63度的角度面向车辆2前上方。此外，反射镜32的反射面的一端可与遮光板33的遮光面的一端互相连接。
投影成像单元31发出的光线投射到反射镜32的反射面，反射镜32反射的光线投射到挡风玻璃22，挡风玻璃22反射的光线投射到用户（如驾驶者或乘客）的眼睛E2而让用户看到挡风玻璃22前方形成的虚像P2。虚像P2形成在驾驶者的行车视线上，使驾驶者可以在注意道路路况的同时，从虚像中获得行车所需信息。需要注意的是，遮光板33的设置方式必须不会遮蔽由投影成像单元31投射到反射镜32的光线以及进一步由挡风玻璃22投射到用户眼睛E2的光线。
如图4所示，本发明的车用抬头显示器3因为反射镜32的反射面以一特定角度面向车辆2后上方，使得在特定方向、角度的环境光（如太阳光）会有机会通过反射镜32引入车辆2内，但却会被遮光板33遮蔽而不会直接照射到驾驶者或乘客的眼睛E2，使驾驶者或乘客不会产生不舒服感或影响行车安全。需要说明的是，在本例中遮光板33的遮光面形成有吸光层34，吸光层34可将反射镜32引入车辆2内的环境光吸收，避免反射镜32引入车辆2内的环境光有机会进一步通过遮光板33反射到挡风玻璃22而降低虚像P2的显示质量。
虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
Claims (7)
1.一种使用几何光学结构遮蔽环境光的车用抬头显示器，设于车辆内，其特征在于所述车用抬头显示器包括：
投影成像单元，设于所述车辆的车顶；
反射镜，设于所述车辆前方的挡风玻璃的下方，所述反射镜的反射面面向所述车辆后上方；以及
遮光板，设于所述挡风玻璃的下方，且所述反射镜位于所述遮光板与所述挡风玻璃之间，所述遮光板的遮光面面向所述车辆前上方，所述遮光板对环境光中通过所述反射镜引入所述车辆内并照射到用户眼睛的光线进行遮蔽；
其中，所述投影成像单元发出的光线投射到所述反射镜的反射面，所述反射镜反射的光线投射到所述挡风玻璃，所述挡风玻璃反射的光线投射到用户眼睛而让用户看到所述挡风玻璃前方形成的虚像。
2.如权利要求1所述的使用几何光学结构遮蔽环境光的车用抬头显示器，其中，所述遮光板的遮光面形成有吸光层。
3.如权利要求1所述的使用几何光学结构遮蔽环境光的车用抬头显示器，其中，所述反射镜的反射面为平面。
4.如权利要求1所述的使用几何光学结构遮蔽环境光的车用抬头显示器，其中，所述反射镜的反射面为曲面。
5.如权利要求1所述的使用几何光学结构遮蔽环境光的车用抬头显示器，其中，所述反射镜的反射面以与水平夹23度的角度面向所述车辆后上方。
6.如权利要求5所述的使用几何光学结构遮蔽环境光的车用抬头显示器，其中，所述遮光板的遮光面以与水平夹63度的角度面向所述车辆前上方。
7.如权利要求6所述的使用几何光学结构遮蔽环境光的车用抬头显示器，其中，所述反射镜的反射面的一端与所述遮光板的遮光面的一端互相连接。
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| CN201711172718.9A CN109814259A (zh) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | 使用几何光学结构遮蔽环境光的车用抬头显示器 |
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Application publication date: 20190528 |
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