CN101782684A - 抬头显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抬头显示装置，包含显示模块、偏光组件及反射模块。显示模块产生光学影像。偏光组件设置于显示模块的一侧，偏光组件限定光学影像以预设路径投射出。反射模块则反射由偏光组件投射的光学影像。其中，偏光组件为光栅膜，使所述光学影像仅能沿预设路径投射出，以避免光学影像因挡风玻璃产生的二次反射而产生迭影效果(ghost image)。

Description

抬头显示装置

技术领域

本发明涉及一种抬头显示装置，尤其涉及一种可避免抬头显示装置产生迭影而可使驾驶人员看到清晰光学影像的抬头显示装置。

背景技术

目前，抬头显示器(Head Up Display，HUD)影像显示方式是在车辆的挡风玻璃上贴上反射膜，使抬头显示器所投射的光学影像通过隔热纸等光学反射膜反射后投射至驾驶人员的眼睛内，以告知驾驶人员目前车速等信息。由于利用抬头显示器显示信息，使得驾驶人员不需摆动头部观看时速表，由此增进行车安全。

然而，欧洲隔热膜协会(European Window Films Association，EWFA)或德国的ABG规范(ALLGEMEINE BAUMASCHINEN-GMBH，ABG)为避免贴设在挡风玻璃的隔热纸造成可见光透光率(Visible light transmitted，VLT)过低，均限制或禁止隔热纸等光学反射膜的使用。此外，贴设隔热纸时，由于背胶不易均匀粘贴，容易造成隔热纸与挡风玻璃之间产生气泡，导致光学影像的反射成像质量不佳。

为改善上述缺点，已有厂商不使用光学反射膜，而在抬头显示器11的前方加装半透明反射板12，以形成另一光反射界面来反射光学影像111，如图1所示。然而，由于挡风玻璃13是由多层玻璃所迭合制成，因此当光学影像111入射于挡风玻璃13后，会在挡风玻璃13上产生二次折射的现象而反射至驾驶人员的眼睛时，将造成二个光学影像111而产生迭影效果(Ghost image)，以造成驾驶人员看不清楚而影响行车安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抬头显示装置，以解决现有技术的抬头显示装置容易产生迭影而造成影像不清楚的问题。

为了达到本发明的目的，本发明提供一种抬头显示装置，包含显示模块、偏光组件及反射模块。显示模块产生光学影像。偏光组件设置于显示模块的一侧，且偏光组件限定光学影像以预设路径投射出。反射模块反射由偏光组件折射的光学影像。

其中，偏光组件为光栅膜，该光栅膜具有多个光栅结构，光栅结构形成折射面，该折射面偏折光学影像至反射模块。

综上所述，根据本发明的抬头显示装置，可使光学影像仅能入射至反射模块，以避免光学影像因二次反射而造成迭影现象。

附图说明

图1为现有技术的抬头显示器光路示意图；

图2为本发明的抬头显示装置实施例光路示意图；

图3为根据本发明的抬头显示装置实施例的光栅结构偏折光学影像示意图；

图4为根据本发明的抬头显示装置实施例的折射面折射光学影像第一示意图；

图5为根据本发明的抬头显示装置实施例的折射面折射光学影像第二示意图；及

图6为根据本发明的抬头显示装置实施例的反射装置设置反射膜示意图。

主要符号说明：11为抬头显示器；111为光学影像；12为半透明反射板；13为挡风玻璃；21为显示模块；211为光学影像；22为偏光组件；221为光栅结构；222为折射面；23为透光组件；24为反射模块；241为反射膜；及25为挡风玻璃。

具体实施方式

参照图2、图3及图4，其分别为根据本发明的抬头显示装置实施例的光路示意图、光栅结构偏折光学影像示意图及折射面折射光学影像第一示意图。图中，抬头显示装置包含显示模块21、偏光组件22及反射模块24。

显示模块21产生光学影像211，该光学影像211经由显示模块21上方投射出。电源连接线(图未示)电性连接所述显示模块21，以提供显示模块21所需电力。偏光组件22设置于显示模块21上方，所述偏光组件22为光栅膜(angle filter film)，并具有多个光栅结构221。

当光学影像211经由显示模块21投射后，因光学影像211的行进方向受制于光栅结构221的排列角度，而仅能与光栅结构221的预设路径相互平行，进一步形成偏光现象。最后，光学影像211通过光栅结构221再经由折射面222折射后入射至反射模块24，并反射到驾驶人员的眼睛。

其中，由于垂直显示模块21所投射的正向光学影像211受光栅结构221阻挡而不能穿透，因此避免光学影像211在挡风玻璃25上产生二次折射，由此驾驶人员可观看到清楚而没有迭影(ghost image)效果的光学影像。

每一光栅结构221与水平面构成一定角度，并可以预设间隔排列，例如0.3mm(公厘)，并在顶端形成折射面222。其中，抬头显示装置还可具有透光组件23，其贴设于偏光组件22一侧，用以固定及保护偏光组件22，其可以由玻璃或压克力等塑料材质所制成，显示装置21可为发光二极管(LightEmitting Diode，LED)、真空荧光显示屏幕(Vacuum Fluorescent Display，VFD)或超扭曲向列型液晶(Super Twisted Nematic，STN)显示屏幕，但并不限制于此。

在本发明的优选实施例中，为最佳化偏光组件22的折射角度，可调整光栅结构221与空气的接触端使其成为锯齿形屋檐状(W shape)，使折射面222与水平面形成倾斜角度以变更折射角，如图5所示。此外，还可以通过改变每一光栅结构221的排列角度，或变更光栅膜的组成材质来调整光学影像的折射角度。

为提升光学影像清晰度，反射模块24可设置反射膜241，以提供影像对比度，如图6所示。其中，反射膜241可以通过贴设、物理溅镀或化学溅镀(sputter)等方式实施。反射模块24的厚度及透光率也可适当调整，以消除光学影像211反射时所造成的迭影效果(Ghost image)。

综上所述，本发明抬头显示装置的功效在于通过设置光栅膜，可根据光栅结构调整光学影像的投射角度，使光学影像仅能入射到反射模块，再通过反射模块反射到驾驶人员眼中，可使驾驶人员看到清晰的光学影像，并避免垂直显示模块的正向光学影像在挡风玻璃上产生二次反射而造成迭影效果，导致光学影像模糊不清，进而影响行车安全。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种抬头显示装置，其特征在于包含：

显示模块，其产生光学影像；

偏光组件，其设置于所述显示模块的一侧，所述偏光组件限定所述光学影像以预设路径投射出；及

反射模块，其反射由所述偏光组件折射的所述光学影像。

2.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于所述偏光组件为光栅膜，所述光栅膜具有多个光栅结构。

3.根据权利要求2所述的抬头显示装置，其特征在于所述多个光栅结构形成折射面，所述折射面偏折所述光学影像至所述反射模块。

4.根据权利要求3所述的抬头显示装置，其特征在于所述折射面为水平面。

5.根据权利要求3所述的抬头显示装置，其特征在于所述多个光栅结构形成锯齿形。

6.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于还具有透光组件，所述透光组件贴设于所述偏光组件的一侧。

7.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于所述显示模块为发光二极管、真空荧光显示屏幕或超扭曲向列型液晶显示屏幕。

8.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于所述反射模块具有反射膜。

9.根据权利要求8所述的抬头显示装置，其特征在于所述反射膜以溅镀方式所制成。

10.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于还具有电源连接线，所述电源连接线电性连接所述显示模块。

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