TWM558367U - 使用幾何光學結構遮蔽環境光之車用抬頭顯示器 - Google Patents

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

本創作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。

本創作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，本創作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。

在本創作一實施例中，遮光板之遮光面形成有吸光（light absorbing）層。

在本創作一實施例中，反射鏡之反射面為平面。在本創作另一實施例中，反射鏡之反射面為曲面。

在本創作一實施例中，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。

為讓本創作上述和其他目的、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，而並非用來限制本創作。

圖3為本創作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，本創作之車用抬頭顯示器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。

雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何本領域技術人員，在不脫離本創作的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，因此本創作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為本創作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。