JP3219639U - Embedded head-up display device - Google Patents

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錫勲 陳
錫勲 陳
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怡利電子工業股▲ふん▼有限公司
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Abstract

【課題】本体の体積を増やすことなく遠方の虚像距離を得ることができ、視覚効果が良くなり、運転安全性が向上する埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、本体1と、本体に配置された画像投影モジュール2と、凸面鏡3と、平面鏡4と、凹面鏡5と、を含み、本体は収容空間11と開口部13並びに回路基板12とを備え、画像投影モジュールは、回路基板に電気的に接続され、出力された表示画像を受け取り、投影し、凸面鏡は表示画像を反射し、平面鏡は凸面鏡で反射された表示画像を反射し、凹面鏡は平面鏡によって反射された表示画像を反射する。空間を無駄にすることなく凸面鏡が先に表示画面を縮小し、平面鏡が光路距離を増
大させ、凹面鏡が表示画面を拡大する。光路を長くして遠方の虚像距離を視覚的に最も見やすく運転することができ、運転の安全性を向上させる。
【選択図】図3
Disclosed is an embedded head-up display device that can obtain a distant virtual image distance without increasing the volume of a main body, improves visual effects, and improves driving safety.
An embedded head-up display device includes a main body, an image projection module disposed in the main body, a convex mirror, a plane mirror, and a concave mirror. The main body includes an accommodation space and an opening. 13 and the circuit board 12, and the image projection module is electrically connected to the circuit board, receives and projects the output display image, the convex mirror reflects the display image, and the plane mirror reflects the convex mirror. The image is reflected, and the concave mirror reflects the display image reflected by the plane mirror. The convex mirror first reduces the display screen without wasting space, the plane mirror increases the optical path distance, and the concave mirror enlarges the display screen. By extending the optical path, it is possible to drive the farthest virtual image distance visually most easily and improve driving safety.
[Selection] Figure 3

Description

本考案は、埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置に係り、特に、虚像距離を得るために光路を長くすることができる埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置に関する。車両の限られたスペースを利用して車両の計器盤に埋設されているヘッドアップディスプレイ装置の本体の体積を増やすことなく遠方の虚像距離を得ることができ、視覚効果が最も良くなり、運転安全性が向上することができる。   The present invention relates to an embedded head-up display device, and more particularly to an embedded head-up display device that can increase the optical path to obtain a virtual image distance. It is possible to obtain a far virtual image distance without increasing the volume of the main body of the head-up display device embedded in the instrument panel of the vehicle using the limited space of the vehicle, the visual effect is the best, and driving safety Property can be improved.

現在、自動車に使用されるヘッドアップディスプレイ技術は、航空機上のヘッドアップディスプレイに比べて、複雑化されることはなく、一般に、プロジェクタとスタックミラーとの2つの主要なデバイスからなる光学システムである。プロジェクタは、信号光源と投影ミラーとその他の光学部品で構成され、プロジェクタの信号光源はLCD液晶ディスプレイまたはCRTの陰極線管で構成されている。光は信号光源から放射され、プロジェクタを介してガラス上のスタックミラー(または特別な透明なスクリーン)に投影され、スタックミラーは目の前に現実のシーンと重なるテキストまたは画像を表示する。関連技術は、米国特許第7936518号明細書、TW M491842、TW M541404、TW M543368、TW I494603、TW I444657、TW I608249、TW公報番号436662、TW公開番号200722788、TW公開番号201516475、TW公開番号201245764等で参考することができる。   Currently, the head-up display technology used in automobiles is less complicated than the head-up display on an aircraft and is generally an optical system consisting of two main devices: a projector and a stack mirror. . The projector is composed of a signal light source, a projection mirror, and other optical components, and the signal light source of the projector is composed of an LCD liquid crystal display or a cathode ray tube of a CRT. Light is emitted from the signal light source and projected through a projector onto a stack mirror (or special transparent screen) on the glass, which displays text or images that overlap the real scene in front of you. The related art includes US Pat. No. 7,936,518, TW M491842, TW M541404, TW M543368, TW I494603, TW I444657, TW I608249, TW Publication No. 436662, TW Publication No. 200722788, TW Publication No. 201514664, etc. You can refer to it.

図1に示すように、典型的な従来のヘッドアップディスプレイ装置Aの構造及び光路の概略図である。ヘッドアップディスプレイ装置Aは、本体A0を含み、本体A0の内部には、画像投影装置1Aと凸面鏡2Aと、凹面鏡3Aとが配置されている。画像投影装置1Aの表示画像は、まず、画像投影装置1Aと凸面鏡2Aとの間の第1光路MA1に投射され、第1虚像EA1が形成される。第1虚像EA1は、第1結像距離PA1と同じ割合で縮小された後、凸面鏡2Aと凹面鏡3Aとの間の第2光路MA2を介して第1虚像EA1が投影され、第2虚像EA2を形成する。第2虚像EA2の大きさは第2結像距離PA2と同じ割合で増幅され、最後に凹面鏡3Aにより表示画像がフロントガラスWAに投影され、更に虚像が結像され、ユーザの眼に反映される。   As shown in FIG. 1, it is a schematic diagram of the structure and optical path of a typical conventional head-up display device A. The head-up display device A includes a main body A0, and an image projection device 1A, a convex mirror 2A, and a concave mirror 3A are arranged inside the main body A0. The display image of the image projection device 1A is first projected onto the first optical path MA1 between the image projection device 1A and the convex mirror 2A, thereby forming a first virtual image EA1. After the first virtual image EA1 is reduced at the same rate as the first imaging distance PA1, the first virtual image EA1 is projected via the second optical path MA2 between the convex mirror 2A and the concave mirror 3A, and the second virtual image EA2 is projected. Form. The size of the second virtual image EA2 is amplified at the same rate as the second imaging distance PA2, and finally the display image is projected onto the windshield WA by the concave mirror 3A, and further a virtual image is formed and reflected on the user's eyes. .

凹面鏡前の物体距離の光路経路に凹面鏡の拡大倍率を掛けることは、虚像が結像される距離であることに基づき、(1)凹面鏡の拡大倍率は向上するが、凹面鏡の加工限界により理想的なレンズが得られず、両眼で受けた虚像は全く同じであり、倍率が高いほど、結像誤差が大きく、画像に起因する誤差が2つの目に現れ、ビューアはめまいを感じることになる。快適さで見るために、拡大倍率は通常7倍以内に制御される。(2)被写体距離光路を長くすることであるが、通常は、従来のヘッドアップディスプレイ装置が計器盤の前面に設置されているため、スペースが限られており、一般的なヘッドアップディスプレイ装置の虚像距離は、運転手の目から2.5メートルしか離れていない。虚像距離(虚像距離の約5倍)をより良好に得るためには、通常のやり方は、ヘッドアップディスプレイ装置の体積を増やすことである。しかし、車内のスペースが限られているため、設置する機器が多すぎて、ヘッドアップディスプレイ装置の体積を増やすことは容易に克服できることではない。   Multiplying the magnification path of the concave mirror to the optical path of the object distance in front of the concave mirror is based on the distance at which the virtual image is formed. (1) Although the magnification of the concave mirror is improved, it is ideal due to the processing limit of the concave mirror. The virtual image received by both eyes is exactly the same, the higher the magnification, the larger the imaging error, the error due to the image appears in the two eyes, and the viewer feels dizzy . The magnification is usually controlled within 7x for viewing comfort. (2) Increasing the subject distance optical path, but since the conventional head-up display device is usually installed on the front surface of the instrument panel, the space is limited. The virtual image distance is only 2.5 meters away from the driver's eyes. In order to obtain a better virtual image distance (approximately 5 times the virtual image distance), the usual approach is to increase the volume of the head-up display device. However, since the space in the vehicle is limited, there are too many devices to be installed, and increasing the volume of the head-up display device cannot be easily overcome.

米国特許第7936518号明細書US Pat. No. 7,936,518 台湾特許第M491842号明細書Taiwan Patent No. M491842 Specification 台湾特許第M541404号明細書Taiwan Patent No. M541404 specification 台湾特許第M543368号明細書Taiwan Patent No. M543368 Specification 台湾特許第I494603号明細書Taiwan Patent No. I494603 Specification 台湾特許第I444657号明細書Taiwan Patent No. I444657 Specification 台湾特許第I608249号明細書Taiwan Patent No. I608249 Specification 台湾特許第436662号公報Taiwan Patent No. 436662 台湾特許第201516475号公開Taiwan Patent No. 201516475 published 台湾特許第200722788号公開Taiwan Patent No. 200722788 published 台湾特許第201245764号公開Taiwan Patent No. 201224564 published

そこで、度重ねる研究・改良を経て、本考案者は、埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置を完成させた。すなわち、本考案の目的は、遠方の虚像距離を得るために光路を長くすることができる埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置を提供することである。車の限られたスペースを活用して、車の計器盤に本考案の本体を埋め込むことができる。凹面鏡と凸面鏡と平面鏡とは、表示画像が湾曲変形するのを防止するので、ヘッドアップディスプレイ装置の本体の体積を増加させることなく虚像距離を得ることができ、視認効果が最も良くなり、 安全運転が向上する。   Therefore, after repeated research and improvement, the present inventor completed an embedded head-up display device. That is, an object of the present invention is to provide an embedded head-up display device that can increase the optical path in order to obtain a far virtual image distance. Using the limited space of the car, the main body of the present invention can be embedded in the instrument panel of the car. The concave mirror, convex mirror, and plane mirror prevent the display image from being bent and deformed, so the virtual image distance can be obtained without increasing the volume of the main body of the head-up display device, the visual effect is the best, and safe driving Will improve.

上記目的を達成するために、本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、
本体と、画像投影モジュールと、凸面鏡と、平面鏡と、凹面鏡とを含む。
In order to achieve the above object, an embedded head-up display device of the present invention includes:
A main body, an image projection module, a convex mirror, a plane mirror, and a concave mirror are included.

本体は収容空間と開口部並びに回路基板とを備えている。   The main body includes an accommodation space, an opening, and a circuit board.

画像投影モジュールは、本体に配置され、回路基板に電気的に接続され、回路基板によって出力された表示画像を受け取り、表示画像を投影する。   The image projection module is disposed in the main body, is electrically connected to the circuit board, receives a display image output by the circuit board, and projects the display image.

凸面鏡は本体に配置され、表示画像を反射する。   The convex mirror is disposed on the main body and reflects the display image.

平面鏡は本体に設けられ、前記凸面鏡で反射された表示画像を反射する。   The plane mirror is provided in the main body and reflects the display image reflected by the convex mirror.

凹面鏡は本体に設けられ、前記平面鏡によって反射された表示画像を反射する。   The concave mirror is provided in the main body, and reflects the display image reflected by the plane mirror.

上記構成によれば、凸面鏡は平面鏡と凹面鏡との間の距離は、空間を無駄にすることなく凸面鏡が先に表示画面を縮小し、平面鏡によって光路距離を増大させる。
凹面鏡は表示画面を拡大し、表示画面は同じ拡大倍率を維持することができるので、ヘッドアップディスプレイ装置の本体体積を増加させることなくより長い光路距離を得ることができ、遠方の虚像距離を得ることを達成する。
According to the above configuration, the convex mirror is such that the distance between the plane mirror and the concave mirror reduces the display screen first without wasting space, and the optical path distance is increased by the plane mirror.
The concave mirror enlarges the display screen, and the display screen can maintain the same magnification, so a longer optical path distance can be obtained without increasing the body volume of the head-up display device, and a far virtual image distance is obtained To achieve that.

さらに、本体は、遮光カバーを含み、遮光カバーは凸面鏡と、平面鏡とを備え、凸面鏡が平面鏡と凹面鏡との相互的な反射作用による迷光を解消するために用いられる。   Furthermore, the main body includes a light shielding cover, and the light shielding cover includes a convex mirror and a plane mirror, and the convex mirror is used to eliminate stray light due to the mutual reflection action of the plane mirror and the concave mirror.

上記本体は、車両の計器盤に埋設され、開口部は透明なダストカバーで覆われている。   The said main body is embed | buried under the instrument panel of a vehicle, and the opening part is covered with the transparent dust cover.

本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、更にフロントガラスに取り付けられた反射膜を含む。   The embedded head-up display device of the present invention further includes a reflective film attached to the windshield.

凹面鏡の底面には、モーターギアセットが設けられ、モーターギアセットの回転により、凹面鏡の反射角度を調整することができる。   A motor gear set is provided on the bottom surface of the concave mirror, and the reflection angle of the concave mirror can be adjusted by rotating the motor gear set.

本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、回路基板に電気的に接続され、埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置の機能として操作するボタンセットをさらに含む。   The embedded head-up display device of the present invention further includes a button set that is electrically connected to the circuit board and operates as a function of the embedded head-up display device.

本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、画像投影モジュールの輝度を調整するために回路基板に電気的に接続された光感知モジュールをさらに含む。   The embedded head-up display device of the present invention further includes a light sensing module electrically connected to the circuit board to adjust the brightness of the image projection module.

本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、スピーカーモジュールをさらに備え、スピーカーモジュールは回路基板に電気的に接続され、音声メッセージはスピーカーモジュールを介して運転手に送信される。   The embedded head-up display device of the present invention further includes a speaker module, the speaker module is electrically connected to the circuit board, and the voice message is transmitted to the driver through the speaker module.

本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、電子装置によって無線送信された信号データを受信するために回路基板に電気的に接続された無線モジュールをさらに含む。   The embedded head-up display device of the present invention further includes a wireless module electrically connected to the circuit board for receiving signal data wirelessly transmitted by the electronic device.

本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、回路基板に電気的に接続され、電子装置によって送信された信号データを受信する接続モジュールをさらに含む。   The embedded head-up display device of the present invention further includes a connection module that is electrically connected to the circuit board and receives signal data transmitted by the electronic device.

本考案の上記のような構成によれば、遠方の虚像距離を得るために光路を長くすることができる埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。凹面鏡と凸面鏡と平面鏡とを介して車両の限られたスペースを使用すると、表示画面が曲がったり変形したりすることはなく、したがって、ヘッドアップディスプレイ装置の本体の体積を増加させることなく、遠方の虚像距離を得ることができるので、視覚効果が最も良くなり、運転安全性が向上する。   According to the above configuration of the present invention, it is possible to provide an embedded head-up display device that can increase the optical path in order to obtain a far virtual image distance. Using the limited space of the vehicle through the concave mirror, convex mirror and plane mirror, the display screen will not be bent or deformed, therefore, without increasing the volume of the head-up display device body, Since the virtual image distance can be obtained, the visual effect is the best and the driving safety is improved.

本考案の従来のヘッドアップディスプレイ装置の構造と光路の模式図である。It is a schematic diagram of the structure and optical path of a conventional head-up display device of the present invention. 本考案の組み合わせた構造の模式図である。It is a schematic diagram of the combined structure of the present invention. 本考案の分解構造の模式図である。It is a schematic diagram of the decomposition | disassembly structure of this invention. 本考案の回路のブロック図である。It is a block diagram of the circuit of this invention. 本考案の実施形態の概略図である。It is the schematic of embodiment of this invention. 本考案の光路分解の模式図。The schematic diagram of the optical path decomposition | disassembly of this invention.

本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、図2乃至図6に示すように、本体と、画像投影モジュールと、凸面鏡と、平面鏡と、凹面鏡と、を含む。   As shown in FIGS. 2 to 6, the embedded head-up display device of the present invention includes a main body, an image projection module, a convex mirror, a plane mirror, and a concave mirror.

本体1の内部には収容空間11と開口部13が設けられている。本体1には回路基板12が設けられ、回路基板12にはプロセッサー120が設けられている。プロセッサー120はデータ処理やその動作を制御する、メッセージ処理と出力画面情報である。本体1は車両Cの計器盤C1に埋設されており、開口部13は透明なダストカバー14によって覆われている。   A housing space 11 and an opening 13 are provided inside the main body 1. The main body 1 is provided with a circuit board 12, and the circuit board 12 is provided with a processor 120. The processor 120 is message processing and output screen information for controlling data processing and its operation. The main body 1 is embedded in the instrument panel C 1 of the vehicle C, and the opening 13 is covered with a transparent dust cover 14.

画像投影モジュール2は、回路基板12に電気的に接続されている。画像投影モジュール2は、回路基板12によって出力された表示画像を受け取り、表示画像を投影するために、本体1上に配置される。第1の実際の光路M1として(図6に示すように)、画像投影モジュール2の位置は、計器盤C1がハンドルDに近い位置、または計器盤C1の正面に近い位置にある(図5に示すように)。   The image projection module 2 is electrically connected to the circuit board 12. The image projection module 2 is arranged on the main body 1 in order to receive a display image output by the circuit board 12 and project the display image. As the first actual optical path M1 (as shown in FIG. 6), the position of the image projection module 2 is at a position where the instrument panel C1 is close to the handle D or near the front of the instrument panel C1 (see FIG. 5). As shown).

本体1内には凸面鏡3が配置され、凸面鏡3は画像投影モジュール2によって投影された相対位置に配置され、表示画像を第2実写光路M2として反射する。   A convex mirror 3 is disposed in the main body 1, and the convex mirror 3 is disposed at a relative position projected by the image projection module 2, and reflects the display image as a second actual image light path M2.

本体1上には、平面鏡4が配置されている。平面鏡4は、凸面鏡3で反射された表示画像を第3実写光路M3として反射する。   A plane mirror 4 is disposed on the main body 1. The plane mirror 4 reflects the display image reflected by the convex mirror 3 as a third actual image light path M3.

凹面鏡5は、本体1上に配置されている。凹面鏡5は、平面鏡4で反射された表示画面を第4実写光路M4として反射する。凸面鏡3及び凹面鏡5を補完することにより、視野の倍率及び虚像面の視野の端部を維持し、補正された虚像面歪み効果を得る。絶対歪み式はδu=U´−u´として定義され、ここで、U´は、平面オブジェクトの任意の点における主光線画像の高さであり、平面オブジェクトの任意軸外点の理想的なピクセル高さである。この技術的手段は、当業者には周知であるので、再度説明しない。   The concave mirror 5 is disposed on the main body 1. The concave mirror 5 reflects the display screen reflected by the plane mirror 4 as a fourth actual image light path M4. By complementing the convex mirror 3 and the concave mirror 5, the magnification of the field of view and the end of the field of view of the virtual image surface are maintained, and a corrected virtual image surface distortion effect is obtained. The absolute distortion equation is defined as δu = U′−u ′, where U ′ is the principal ray image height at any point of the planar object, and is an ideal pixel at any off-axis point of the planar object. It is height. This technical means is well known to those skilled in the art and will not be described again.

本考案の技術的特徴は、埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置の本体体積を増加させることなく遠方の光路を得るために、凹面鏡と凸面鏡と平面鏡とを介して表示画面を曲げ変形させないことである。図6に示すように、凸面鏡4の結像式は、1 / p1 =1 /q1 + 1 / f1 = 1 / m1 +1 / f1、ここで、f1は凸面鏡3の焦点距離、m1は物体距離(以下、第1実写光路M1という)、p1は画像距離(以下、第1結像距離P1という)、画像投影モジュール2の表示画像は、まず、画像投影モジュール2と凸面鏡3との間の第1実写光路M1を介して投影され、第1虚像E1を形成する。第1虚像E1の大きさは、第1結像距離P1と同じ倍率で縮小される。凸面鏡3と平面鏡4との間の第2実写光路M2に第1虚像E1を投影した後の平面鏡4の結像式は1 /p2 = 1 / q2 = 1 /m2、m2は物体距離であり、 (以下、第2実写光路M2という)、p2は画像距離であり、(以下、第2結像距離P2という)、第2虚像E2を形成する。平面鏡4の投影後、虚像光路は実写経路よりもはるかに長くなる。これは、本考案によって投射距離を延長するために使用される方法である。最後に、第2虚像E2を平面鏡4と凹面鏡5との間の第3実写光路M3を介して投影した後、凹面鏡5の結像式は1 / p3 = 1 / q3-1 / f3 = 1 /(p2 + m3)-1/f3、f3は凹面鏡の焦点距離、m3は物体距離、(以下、第3実写光路M3という)、P3は画像距離(以下、第3結像距離P3という)、第3虚像E3を形成する。第3虚像E3の大きさは、第3結像距離P3の拡大倍率と同じである。凹面鏡5を投射した後、凹面鏡5は、虚像距離を長くするために同じ総拡大倍率で大きな拡大倍率を有するが、より長い光路距離を得ることができる。対照的に、従来のヘッドアップディスプレイ装置は、同じ光路距離を維持するには、本体の体積を増加させるだけである。この点は、本考案のヘッドアップディスプレイ装置は本体体積を増加させることなく、遠方の虚像距離を得ることができる進歩性を有するということである。   The technical feature of the present invention is that the display screen is not bent and deformed through the concave mirror, the convex mirror, and the plane mirror in order to obtain a far optical path without increasing the main body volume of the embedded head-up display device. As shown in FIG. 6, the imaging formula of the convex mirror 4 is 1 / p1 = 1 / q1 + 1 / f1 = 1 / m1 + 1 / f1, where f1 is the focal length of the convex mirror 3 and m1 is the object distance. (Hereinafter referred to as the first actual imaging optical path M1), p1 is the image distance (hereinafter referred to as the first imaging distance P1), and the display image of the image projection module 2 is first the first between the image projection module 2 and the convex mirror 3. A first virtual image E1 is formed by projecting through one real image path M1. The size of the first virtual image E1 is reduced at the same magnification as the first imaging distance P1. The imaging formula of the plane mirror 4 after projecting the first virtual image E1 on the second real imaging light path M2 between the convex mirror 3 and the plane mirror 4 is 1 / p2 = 1 / q2 = 1 / m2, m2 is the object distance, P2 is an image distance (hereinafter referred to as a second imaging distance P2) and forms a second virtual image E2. After the projection of the plane mirror 4, the virtual image optical path is much longer than the real image path. This is the method used by the present invention to extend the projection distance. Finally, after projecting the second virtual image E2 through the third real imaging optical path M3 between the plane mirror 4 and the concave mirror 5, the imaging formula of the concave mirror 5 is 1 / p3 = 1 / q3-1 / f3 = 1 /. (P2 + m3) −1 / f3, f3 is the focal length of the concave mirror, m3 is the object distance (hereinafter referred to as the third actual optical path M3), P3 is the image distance (hereinafter referred to as the third imaging distance P3), Three virtual images E3 are formed. The size of the third virtual image E3 is the same as the magnification of the third imaging distance P3. After projecting the concave mirror 5, the concave mirror 5 has a large magnification at the same total magnification in order to increase the virtual image distance, but can obtain a longer optical path distance. In contrast, conventional head-up display devices only increase the volume of the body to maintain the same optical path distance. This point is that the head-up display device of the present invention has an inventive step capable of obtaining a distant virtual image distance without increasing the main body volume.

図3に示すように、本体1は遮光カバー15をさらに備え、遮光カバー15には凸面鏡3および平面鏡4が配置され、凸面鏡3は平面鏡4と凹面鏡5とが交互に反射する迷光は遮光カバー15によって解決される。   As shown in FIG. 3, the main body 1 further includes a light shielding cover 15. The convex mirror 3 and the plane mirror 4 are disposed on the light shielding cover 15. Solved by.

本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、図5に示すように、フロントガラスWに取り付けられた反射膜6を含み、凹面鏡5は、平面鏡4で反射された第4実写光路M4を反射して表示画像を反射膜6上に拡大投射し、反射膜6の反射により運転手の目Eに到達する。   As shown in FIG. 5, the embedded head-up display device of the present invention includes a reflective film 6 attached to the windshield W, and the concave mirror 5 reflects the fourth actual image light path M4 reflected by the plane mirror 4. The display image is enlarged and projected on the reflective film 6, and reaches the driver's eyes E due to the reflection of the reflective film 6.

凹面鏡5の底面にはモーターギアセット7が設けられ、このモーターギアセット7と回路基板12とが電気的に接続され、モーターギアセット7の回転により、凹面鏡5の反射角度が調整される。   A motor gear set 7 is provided on the bottom surface of the concave mirror 5, the motor gear set 7 and the circuit board 12 are electrically connected, and the reflection angle of the concave mirror 5 is adjusted by the rotation of the motor gear set 7.

本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、無線モジュール81をさらに備え、無線モジュール81は、電子装置9によって無線送信される信号データを受信する。無線モジュール81は、ブルートゥース(登録商標)やWiFiである。電子装置9は、車両用装置、車両用ホスト、カーオーディオ、天井型マルチメディアプレーヤ、ヘッドマウント型マルチメディアプレーヤ、ハンズフリー携帯装置、ナビゲーション装置、タイヤ空気圧検出装置、スマートフォンまたはタブレットなどである。無線モジュール81は、車両のバッテリ電力、ドアが閉じられているか否か、リアカバーが閉じられているか否か、走行速度、路面速度限界、ナビゲーション方向の表示など様々な情報を車両の電子装置9に無線接続されているときに表示することができる。電子装置9がタイヤ空気圧検出装置である場合、スクリーン情報は車両のタイヤ空気圧状態を表示する。電子装置9は、携帯電話機に接続されている場合、携帯電話機の速度を表示する他に、携帯電話機APPによって送信された各種情報を無線モジュール81に無線送信するなどの表示を行うことができる。例えば、
無線モジュール81に無線送信される音楽再生である。
The embedded head-up display device of the present invention further includes a wireless module 81, and the wireless module 81 receives signal data wirelessly transmitted by the electronic device 9. The wireless module 81 is Bluetooth (registered trademark) or WiFi. The electronic device 9 is a vehicle device, a vehicle host, a car audio, a ceiling-type multimedia player, a head-mounted multimedia player, a hands-free portable device, a navigation device, a tire pressure detection device, a smartphone, a tablet, or the like. The wireless module 81 provides various information such as battery power of the vehicle, whether the door is closed, whether the rear cover is closed, travel speed, road surface speed limit, navigation direction display, etc. to the electronic device 9 of the vehicle. Can be displayed when connected wirelessly. When the electronic device 9 is a tire pressure detecting device, the screen information displays the tire pressure state of the vehicle. When the electronic device 9 is connected to the mobile phone, the electronic device 9 can display not only the speed of the mobile phone but also wireless transmission of various information transmitted by the mobile phone APP to the wireless module 81. For example,
This is music playback wirelessly transmitted to the wireless module 81.

本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、光感知モジュール82をさらに含み、光感知モジュール82は、画像投影モジュール2の投影するディスプレイの明るさを調整するために回路基板12に電気的に接続される。測定された日光強度に応じて表示画面の明るさを調整することができ、運転手は表示画面上にメッセージをはっきり見ることができる。   The embedded head-up display device of the present invention further includes a light sensing module 82, which is electrically connected to the circuit board 12 to adjust the brightness of the display projected by the image projection module 2. The The brightness of the display screen can be adjusted according to the measured sunlight intensity, and the driver can clearly see the message on the display screen.

また、本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、ボタンセット83をさらに含む。ボタンセット83はハンドルDまたは車両Cの計器盤C1またはセンターコンソールに設けられ、回路基板12と電気的に接続され、埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置の機能を操作するためである。ボタンセット83は、電源ボタン831と、スタートボタン832と、操作スイッチボタン833と、停止ボタン834と、ノブ835とを含む。電源ボタン831は、埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置を作動または停止させることができ、スタートボタン832は、モーターギアセット7を作動させることができ、操作スイッチボタン833は、モーターギアセット7の回転方向を切り換えることができ、停止ボタン834は、モーターギアセット7の作動を停止させることができる。ノブ835は、表示画面の明るさを手動で調整することができ、ノブ835を右に回転させると明るさが増して表示画面が明るくなり、ノブ835が左に回転して明るくなるので、表示画面が暗くなり、運転手は表示画面のメッセージをはっきりと見ることができる。   The embedded head-up display device of the present invention further includes a button set 83. The button set 83 is provided on the instrument panel C1 or the center console of the handle D or the vehicle C, is electrically connected to the circuit board 12, and operates the functions of the embedded head-up display device. The button set 83 includes a power button 831, a start button 832, an operation switch button 833, a stop button 834, and a knob 835. The power button 831 can activate or deactivate the embedded head-up display device, the start button 832 can activate the motor gear set 7, and the operation switch button 833 can change the rotation direction of the motor gear set 7. The switch can be switched and the stop button 834 can stop the operation of the motor gear set 7. The knob 835 can manually adjust the brightness of the display screen. When the knob 835 is rotated to the right, the brightness is increased to brighten the display screen, and the knob 835 is rotated to the left to be brighter. The screen goes dark and the driver can clearly see the message on the display screen.

本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、接続モジュール84をさらに含む。接続モジュール84は、回路基板12に電気的に接続され、電子装置9によって送信された信号データをワイヤで受信する。電子装置9は、車両用装置、車両用ホスト、カーオーディオ、天井式マルチメディアプレーヤ、ヘッドマウント型マルチメディアプレーヤ、ハンズフリー装置、ナビゲーション装置、スマートフォン、またはタブレットなどである。   The embedded head-up display device of the present invention further includes a connection module 84. The connection module 84 is electrically connected to the circuit board 12 and receives the signal data transmitted by the electronic device 9 with a wire. The electronic device 9 is a vehicle device, a vehicle host, a car audio, a ceiling-type multimedia player, a head-mounted multimedia player, a hands-free device, a navigation device, a smartphone, a tablet, or the like.

上記の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、スピーカーモジュール85を含み、スピーカーモジュール85は回路基板12に電気的に接続され、スピーカーモジュール85を介して運転手に音声メッセージが送られ、電子装置9から送信された音声ファイルを警告音として再生することができる。   The embedded head-up display device includes a speaker module 85, and the speaker module 85 is electrically connected to the circuit board 12, and a voice message is sent to the driver via the speaker module 85 and transmitted from the electronic device 9. The recorded audio file can be reproduced as a warning sound.

本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、空間を無駄にすることなく凸面鏡、凹面鏡、平面鏡に光路を提供し、遠方の光路距離を得ることができるため、同じ凹面鏡5の拡大倍率で、遠くの投影距離を得ることができる。   The embedded head-up display device of the present invention can provide an optical path to a convex mirror, a concave mirror, and a plane mirror without wasting space, and can obtain a far optical path distance. Projection distance can be obtained.

本考案の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置は、車両の限られたスペースを有効に利用した遠方の虚像距離を得るための延長光路を提供し、凹面鏡と凸面鏡を用いて相互補正して表示画像が曲がったり変形したりすることがないので、ヘッドアップディスプレイ装置の本体の体積を増やすことなく、遠方の虚像距離を得ることができる。運転には視覚効果が最も良くなり、運転安全性が改善され、従来技術の不足を効果的に解決する。さらに、本考案に用いられた技術的手段は先行技術ではないので、本考案は新規性と進歩性の要件を有する。   The embedded head-up display device of the present invention provides an extended optical path for obtaining a far-distance virtual image distance that effectively uses a limited space of the vehicle, and the display image is bent by mutual correction using a concave mirror and a convex mirror. Therefore, a far virtual image distance can be obtained without increasing the volume of the main body of the head-up display device. Driving has the best visual effects, improves driving safety, and effectively solves the deficiencies of the prior art. Furthermore, since the technical means used in the present invention is not prior art, the present invention has requirements for novelty and inventive step.

本考案に記載された具体的な実施形態は、本考案の技術的内容を説明するための便宜上のものであり、上記実施形態に限定されるものではない。本考案の精神および下記の実用新案出願の範囲から逸脱することなくなされた様々な変更の実施は、本考案の範囲内にある。   The specific embodiments described in the present invention are for convenience to explain the technical contents of the present invention, and are not limited to the above embodiments. Implementation of various modifications made without departing from the spirit of the present invention and the scope of the following utility model application is within the scope of the present invention.

[従来技術]
A ヘッドアップディスプレイ装置
A0 本体
1A 画像投影装置
2A 凸面鏡
3A 凹面鏡
MA1 第1光路
MA2 第2光路
EA1 第1虚像
EA2 第2虚像
PA1 第1結像距離
PA2 第2結像距離
WA フロントガラス
[本考案]
1 本体
11 収容空間
12 回路基板
120プロセッサー
13 開口部
14 透明ダストカバー
15 遮光カバー
2 画像投影モジュール
3 凸面鏡
4 平面鏡
5 凹面鏡
6 反射膜
7 モーターギアセット
81 無線モジュール
82 光感知モジュール
83 ボタンセット
831 電源ボタン
832 スタートボタン
833 操作スイッチボタン
834 停止ボタン
835 ノブ
84 接続モジュール
85 スピーカーモジュール
9 電子装置
C 車両
C1 計器盤
D ハンドル
E 目
E1 第1虚像
E2 第2虚像
E3 第3虚像
M1 第1実写光路
M2 第2実写光路
M3 第3実写光路
M4 第4実写光路
P1 第1結像距離
P2 第2結像距離
P3 第3結像距離
W フロントガラス
[Prior art]
A Head-up display device A0 Main body 1A Image projection device 2A Convex mirror 3A Concave mirror MA1 First optical path MA2 Second optical path EA1 First virtual image EA2 Second virtual image PA1 First imaging distance PA2 Second imaging distance WA Windshield [present invention]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body 11 Accommodating space 12 Circuit board 120 Processor 13 Opening part 14 Transparent dust cover 15 Light shielding cover 2 Image projection module 3 Convex mirror 4 Plane mirror 5 Concave mirror 6 Reflective film 7 Motor gear set 81 Wireless module 82 Photosensitive module 83 Button set 831 Power button 832 Start button 833 Operation switch button 834 Stop button 835 Knob 84 Connection module 85 Speaker module 9 Electronic device C Vehicle C1 Instrument panel D Handle E Eye E1 First virtual image E2 Second virtual image E3 Third virtual image M1 First real light path M2 Second Actual shooting light path M3 Third actual shooting light path M4 Fourth actual shooting light path P1 First imaging distance P2 Second imaging distance P3 Third imaging distance W Windshield

本体1の内部には収容空間11と開口部13が設けられている。本体1には回路基板12が設けられ、回路基板12にはプロセッサー120が設けられている。プロセッサー120は、データ処理および関連する情報処理を制御し、画面情報を出力する役割を果たす。本体1は車両Cの計器盤C1に埋設されており、開口部13は透明なダストカバー14によって覆われている。 A housing space 11 and an opening 13 are provided inside the main body 1. The main body 1 is provided with a circuit board 12, and the circuit board 12 is provided with a processor 120. The processor 120 serves to control data processing and related information processing and to output screen information. The main body 1 is embedded in the instrument panel C 1 of the vehicle C, and the opening 13 is covered with a transparent dust cover 14.

Claims (10)

一種の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置であり、本体と、画像投影モジュールと、凸面鏡と、平面鏡と、凹面鏡と、を含み、
前記本体は収容空間と開口部並びに回路基板とを備え、
前記画像投影モジュールは、前記本体に配置され、前記回路基板に電気的に接続され、前記回路基板によって出力された表示画像を受け取り、前記表示画像を投影し、
前記凸面鏡は前記本体に配置され、前記表示画像を反射し、
前記平面鏡は前記本体に設けられ、前記凸面鏡で反射された前記表示画像を反射し、
前記凹面鏡は前記本体に設けられ、前記平面鏡によって反射された前記表示画像を反射し、
上記構成によれば、前記凸面鏡は前記平面鏡と前記凹面鏡との間の距離は、空間を無駄にすることなく前記凸面鏡が先に前記表示画面を縮小し、前記平面鏡によって光路距離を増大させ、前記凹面鏡は前記表示画面を拡大し、前記表示画面は同じ拡大倍率を維持することができるので、より長い光路距離を得ることができ、遠方の虚像距離を得ることができることを特徴とする、埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置。
A type of embedded head-up display device, including a main body, an image projection module, a convex mirror, a plane mirror, and a concave mirror,
The main body includes a housing space, an opening, and a circuit board,
The image projection module is disposed on the main body, electrically connected to the circuit board, receives a display image output by the circuit board, and projects the display image;
The convex mirror is disposed on the main body, reflects the display image,
The plane mirror is provided in the main body, reflects the display image reflected by the convex mirror,
The concave mirror is provided on the main body, reflects the display image reflected by the plane mirror,
According to the above configuration, the convex mirror is configured such that the distance between the plane mirror and the concave mirror is such that the convex mirror first reduces the display screen without wasting space, and increases the optical path distance by the plane mirror, The concave mirror enlarges the display screen, and the display screen can maintain the same magnification, so that a longer optical path distance can be obtained, and a far virtual image distance can be obtained. Head-up display device.
前記本体は遮光カバーを備え、前記凸面鏡と、前記平面鏡は前記遮光カバーに設置され、前記遮光カバーにより、前記凸面鏡が前記平面鏡及び前記凹面鏡と相互作用する迷光を解消することを特徴とする、請求項1に記載の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置。   The main body includes a light shielding cover, and the convex mirror and the plane mirror are installed on the light shielding cover, and the light shielding cover eliminates stray light that the convex mirror interacts with the plane mirror and the concave mirror. Item 2. The embedded head-up display device according to Item 1. 前記本体は、車両の計器盤に埋設され、前記開口部は透明なダストカバーで覆われていることを特徴とする、請求項1に記載の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置。   The embedded head-up display device according to claim 1, wherein the main body is embedded in an instrument panel of a vehicle, and the opening is covered with a transparent dust cover. 反射フィルムを備え、前記反射フィルムはフロントガラスに取り付けられたことを特徴とする、請求項1に記載の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置。   The embedded head-up display device according to claim 1, further comprising a reflective film, wherein the reflective film is attached to a windshield. 前記凹面鏡の底部にはモーターギアセットが配置され、前記モーターギアセットの回転によって前記凹面鏡の回転角度が調整されることを特徴とする、請求項1に記載の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置。   The embedded head-up display device according to claim 1, wherein a motor gear set is disposed at a bottom of the concave mirror, and a rotation angle of the concave mirror is adjusted by rotation of the motor gear set. ボタンセットを備え、前記ボタンセットは機能操作として前記回路基板に電気的に接続されたことを特徴とする、請求項1に記載の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置。   The embedded head-up display device according to claim 1, further comprising a button set, wherein the button set is electrically connected to the circuit board as a function operation. 光感知モジュールを備え、前記光感知モジュールは、前記回路基板に電気的に接続され、前記画像投影モジュールの輝度を調整することを特徴とする、請求項1に記載の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置。   The embedded head-up display device according to claim 1, further comprising: a light sensing module, wherein the light sensing module is electrically connected to the circuit board and adjusts brightness of the image projection module. スピーカーモジュールを備え、前記スピーカーモジュールは前記回路基板に電気的に接続され、音声メッセージは前記スピーカーモジュールを介して運転手に送られることを特徴とする、請求項1に記載の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置。   The embedded head-up display according to claim 1, further comprising a speaker module, wherein the speaker module is electrically connected to the circuit board, and a voice message is sent to a driver through the speaker module. apparatus. 無線モジュールを備え、前記無線モジュールは電子装置によって無線送信された信号データを受信するために、前記回路基板に電気的に接続されたことを特徴とする、請求項1に記載の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置。   The embedded head-up of claim 1, comprising a wireless module, wherein the wireless module is electrically connected to the circuit board to receive signal data wirelessly transmitted by an electronic device. Display device. 接続モジュールを備え、前記接続モジュールは電子装置によって送信された信号データを受信するために前記回路基板に電気的に接続されたことを特徴とする、請求項1に記載の埋め込み式ヘッドアップディスプレイ装置。   The embedded head-up display device according to claim 1, further comprising a connection module, wherein the connection module is electrically connected to the circuit board to receive signal data transmitted by an electronic device. .
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