TWI635321B - 抬頭顯示器的光路系統 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示的一種光路系統係包含至少一光源；一屏幕模組包含一第一屏幕，以及一第二屏幕相離該第一屏幕；一反射鏡模組位在該屏幕模組與一前擋玻璃之間；其中該光源的光線投射至該第一屏幕及該第二屏幕所產生的影像，經該反射鏡模組反射至該前擋玻璃，並在該前擋玻璃前方產生二個不同像距且相離的投影虛像。由於二該投影虛像具有不同像距，以及一間距位在二該投影虛像間，故二該投影虛像呈像後不產生干涉且能提高識別性。

Description

抬頭顯示器的光路系統
本發明係關於一種車用抬頭顯示器的技術領域，特別是指抬頭顯示器的光路系統。
一般抬頭顯示可以將行車資訊、儀表資訊或電子地圖投射在一投影螢幕上或一前擋玻璃。由於行車資訊、儀表資訊及電子地圖的來源不同，所以若要查看所選定的影像，經常要進行影像切換。
另有可以將預定的影像整合且同時顯示於該投影螢幕上或該前擋玻璃。此種設計雖可以免去影像切換的不方便，但是各影像併置且具有相同的像距，所以在查看影像時，視覺容易產生混亂而造成行車的危險性。
本發明係用以解決抬頭顯示器在多影像顯示狀態下，各影像不具備不同像距的缺點。
本發明的目的在於提供一種抬頭顯示器的光路系統，其具有能夠在前擋玻璃的前方產生至少二個具不同像距的投影虛像。該投影虛像可選自行車資訊、儀表資訊或電子地圖。
為達上述的目的功效，本發明揭示的光路系統包含至少一光源；一屏幕模組包含一第一屏幕，以及一第二屏幕相離該第一屏幕；一反射鏡模組位在該屏幕模組與一前擋玻璃之間；其中該光源的光線投射至該第一屏幕及該 第二屏幕所產生的影像，經該反射鏡模組反射至該前擋玻璃，並在該前擋玻璃前方產生二個不同像距且相離的投影虛像。
由於二該投影虛像係具有不同像距，且二該投影虛像間具有一間距，故二該投影虛像形成分離狀態，且二該投影虛像呈像後不產生干涉，進而可以提高識別性。
以下即依本發明的目的、功效及結構組態，舉出較佳實施例，並配合圖式詳細說明。
10‧‧‧前擋玻璃
12‧‧‧投影虛像
14‧‧‧投影虛像
16‧‧‧間距
20‧‧‧光源
22‧‧‧光源
30‧‧‧屏幕模組
32‧‧‧第一屏幕
34‧‧‧第二屏幕
40‧‧‧反射鏡模組
42‧‧‧第一反射鏡
44‧‧‧第二反射鏡
46‧‧‧第三反射鏡
第1圖係本發明顯示二投影虛像於前擋玻璃的狀態示意圖。
第2圖係本發明第一實施例的光路系統示意圖。
第3圖係本發明二投影虛像間具一間距的結構示意圖。
第4圖係本發明第二實施例的光路系統示意圖。
第5圖係本發明第三實施例的光路系統示意圖。
第6圖係本發明第四實施例的光路系統示意圖。
第7圖係本發明二投影虛像間具一間距的另一結構示意圖。
請參閱第1圖，圖中揭示一種抬頭顯示器的光路系統係在一前擋玻璃10的前方顯示二個不同像距的投影虛像12和14。其中二該投影虛像12和14可以包含儀表資訊、行車地圖、行車記錄影像或是其他類似性質的影像。特別是，二該投影虛像12和14形成分離狀態，藉此使二該投影虛像12和14在呈像後不產生干涉。
請參閱第2圖，圖中揭示用以產生二該投影虛像12和14的光路系統的第一實施例。該光路系統包含至少一光源20。該光源20可採用雷射光源或其他類似的光源。
該光路系統還包含一屏幕模組30。該屏幕模組30包含一第一屏幕32，以及一第二屏幕34相離該第一屏幕32。又一反射鏡模組40位在該屏幕模組30與該前擋玻璃10之間。
值得注意的是，該第一屏幕32平行該第二屏幕34，且該第一屏幕32與該第二屏幕34相對該光源20的光線路徑有部份重疊。換言之，該光源20的投射於該第一屏幕32並行進至該第二屏幕34時，該第一屏幕32的影像有部份受該第二屏幕34阻擋。
是以該光源20的光線投射至該第一屏幕32及該第二屏幕34所產生的影像，經該反射鏡模組40反射至該前擋玻璃10，並在該前擋玻璃10前方產生二個不同像距且相離的該投影虛像12和14。
上述的該反射鏡模組40包含一第一反射鏡42及一第二反射鏡44。該第一反射鏡42及該第二反射鏡44係相離的位在光線行進的路徑中。
進一步，請參閱第2、3圖，該第一屏幕32所產生的該投影虛像12就視覺而言位在遠方，為一遠景影像；該第二屏幕34所產生的該投影虛像14就視覺而言位在近方，為一近景影像；藉由產生該近景影像與該遠景影像的光線行進距離(光程距離)不同，故可以分別形成清楚且不同像距的二該投影虛像12和14；此外該第一屏幕32的部份影像被該第二屏幕34阻擋，故可以在二該投影虛像12和14的重疊位置產生一間距16。如此，使用者在觀看二該投影虛像12和14時，可以清楚且準確的進行識別。
請參閱第4圖，該第一屏幕32與該第二屏幕34係位在不同位置且相對形成有角度。針對此種屏幕的配置狀態可以採用二個光源20和22，或利用適當分光或擴散技術將該光源20所發出的光線分別導向該第一屏幕32及該第二屏幕34。本實施選用二該光源20和22分別對該第一屏幕32及該第二屏幕34投射及產生影像。
又該第一屏幕32與該第二屏幕34相對該光源20的光線路徑有部份重疊。換言之，該光源20的投射於該第一屏幕32並行進至該第二屏幕34時，該第一屏幕32的影像有部份受該第二屏幕34阻擋。至於該光源22投射於該第二屏幕34所產生的影像則不受阻擋。
由於二該光源20和22的投射方向不同，所以為使該光源20對該第一屏幕32所產生的影像能夠與該光源22對該第二屏幕34所產生的影像皆進入該反射鏡模40，故該反射鏡模組40還可以包含一第三反射鏡46。該第三反射鏡46配置在該第一屏幕32與該第二屏幕34間。
該第一屏幕32的影像先經該第三反射鏡46反射至該第一反射鏡42，再由該第一反射鏡42反射至該第二反射鏡44；該第二屏幕34的影像則經該第一反射鏡42反射至該第二反射鏡44。
請參閱第3、4圖，本實施例的該第一屏幕32與該第二屏幕34產生該投影虛像12和14的光線行進距離(光程距離)不同，故可以分別形成清楚且不同像距的二該投影虛像12和14；此外該第一屏幕32的部份影像被該第二屏幕34阻擋，故可以在二該投影虛像12和14的重疊位置產生一間距16。如此，使用者在觀看二該投影虛像12和14時，可以清楚且準確的進行識別。
請參閱第5、6、7圖，根據前述各實施例的教示，調整該第一屏幕32相對該第二屏幕34的位置，以及調整該反射鏡模組40相對該第一屏幕32與該第二屏幕34的位置，可使得該二該投影虛像12和14不產生重疊，且該間距16位在二該投影虛像12和14之間。
是以，本發明利用該第一屏幕32與該第二屏幕34形成不等距離的像，且藉由避免該第二屏幕(近景)34的與該第一屏幕(遠景)32的投影光線產生干涉方式形成該間距16，使二個像距的投影虛像12和14不產生影像干涉。
上述實施例僅為例示性說明本發明之技術及其功效，而非用於限制本發明。任何熟於此項技術人士均可在不違背本發明之技術原理及精神的情況下，對上述實施例進行修改及變化，因此本發明之權利保護範圍應如後所述之申請專利範圍所列。

Claims (2)

  1. 一種抬頭顯示器的光路系統，係用以在一前擋玻璃的前方顯示二個不同的投影虛像，其包含：至少一光源；一屏幕模組，係包含一第一屏幕，以及一第二屏幕相離該第一屏幕；一反射鏡模組，係位在該屏幕模組與該前擋玻璃之間；其中該光源的光線投射至該第一屏幕及該第二屏幕所產生的影像，經該反射鏡模組反射至該前擋玻璃，並在該前擋玻璃前方產生二個不同像距且相離的該投影虛像；其中該屏幕模組的該第一屏幕係有角度的相對該第二屏幕，該反射鏡模組包含一第一反射鏡、一第二反射鏡及一第三反射鏡，該第一屏幕的投影經該第三反射鏡反射至該第一反射鏡，再由該第一反射鏡反射至該第二反射鏡，該第二屏幕的投影經該第一反射鏡反射至該第二反射鏡。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之抬頭顯示器的光路系統，其中二該投影虛像間具有一間距。
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