CN104108350A - 抬头投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抬头投影系统，其包含固定组件以及便携式投影仪。固定组件具有容置部，且固定于车辆的车顶。便携式投影仪为可拆卸地安装于固定组件的容置部，且架构于与具有导航功能的移动通信及计算装置相连接，以显示源自于该移动通信及计算装置的导航信息影像于车辆内。本发明的抬头投影系统，其实用、可不费力且简易地固定于各种车辆，且制造及安装的成本较低。

Description

抬头投影系统

技术领域

本发明涉及一种投影系统，尤其涉及一种用以显示导航信息的抬头投影系统。

背景技术

近年来，导航系统广泛地使用于引导旅游者到达目的地。全球定位系统(GPS)的无线收发机及导航数据库通常配置于导航系统内以取得旅游者的所在地，而导航系统的中央处理器会比较旅游者的所在地和其欲到达的目的地，并通过导航系统的显示器显示画面及通过扬声器发声，以指示旅游者前往目的地的路线。

为了让导航系统在行车过程中更容易使用，抬头显示系统(Head-UpDisplay system，HUD system)可用于显示导航信息予驾驶员。抬头显示系统可投射虚拟影像于挡风玻璃与驾驶员眼睛水平的特定区域上，通过抬头显示系统，驾驶员不需将视线从道路上移开即可取得导航信息，因此可提升行车安全。

美国专利申请案早期公开号US20120191342A1曾公开一种与车辆的抬头显示器搭配使用的信息显示系统。请参阅图1，抬头显示系统1包含液晶面板10及背光单元12，其中背光单元12配置于液晶面板10后侧。液晶面板10固定于仪表面板10a内，且位于驾驶员前方以显示行车信息影像。背光单元12作为光源以发射光线至液晶面板10的后侧。抬头显示系统1也包含光学单元14及反射镜16，其中光学单元14配置于液晶面板10前侧，反射镜16以特定角度固定于光学单元14的前侧。光学单元14用于放大或缩小显示于液晶面板10上的行车信息影像大小，以及用于调整通过光学单元14投影行车信息影像于车辆的挡风玻璃18上的焦距，因此，行车信息影像得以显示在挡风玻璃18上。

然而，传统的抬头显示系统固定于驾驶员座前方的仪表面板内，驾驶员或操作者不易自行安装抬头显示系统于车辆中，且安装抬头显示系统于车辆内的成本相对较高。此外，传统抬头显示系统安装于车辆中，仅能于车辆使用状态下显示行车信息影像，然而，当车辆处于未使用状态时，抬头显示系统将关闭且不能从车辆中拆卸取出以于车辆外提供各种简报或影像显示功能。此外，传统抬头显示系统通常需于光线直接投影的挡风玻璃的该特定区域上涂覆材料，如此将大幅降低挡风玻璃的透视度。因此，传统抬头显示系统仅能于挡风玻璃的有限区域上显示。

此外，传统抬头显示系统的影像解析度不符合实际要求，且投影于挡风玻璃的特定区域上的影像尺寸不易控制，显示结果可能小于挡风玻璃的特定区域。再者，从传统抬头显示系统投影的行车信息影像仅能显示于挡风玻璃的特定区域，不能依据不同驾驶员的眼睛位置来对应调整或改变影像显示的高度。

因此，如何发展一种可改善上述公知技术缺陷的抬头投影系统，实为本技术领域的技术人员目前所迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抬头投影系统，该抬头投影系统为实用、可不费力且简易地安装于各种车辆中，且制造及安装的成本较低。

本发明的另一目的在于提供一种具有可拆卸投影机的抬头投影系统，其中投影机可通过固定组件设置于车辆的车顶，并与具有导航功能的移动通信及计算装置相连接，藉此利用抬头投影系统可将移动通信及计算装置所提供的导航信息显示。此外，当抬头投影系统处于未使用状态时，可将投影机从车辆中拆卸取出，以于车辆外提供各种简报或影像显示功能。

本发明的另一目的在于提供一种车顶固定式抬头投影系统及其固定组件，其中车顶固定式抬头投影系统具有有别于传统抬头显示系统的光学路径，因此，抬头投影系统的影像解析度将提升，且容易控制影像尺寸以配合抬头投影系统的光学屏幕的尺寸，且可避免影像扭曲变形的问题。此外，车顶固定式抬头投影系统及其固定组件结构简易，因此驾驶员可不费力且简易地自行将之固定于车辆中。

本发明的又一目的为提供一种具有车顶固定式抬头投影系统的导航系统，以显示导航信息。

根据本发明的构想，本发明的抬头投影系统包含固定组件及便携式投影仪。固定组件具有容置部，且固定于车辆的车顶。便携式投影仪为可拆卸地安装于固定组件的容置部，且架构于与具有导航功能的移动通信及计算装置相连接，以显示源自于移动通信及计算装置的导航信息影像于车辆内。

根据本发明的构想，本发明的抬头投影系统包含固定组件、便携式投影仪、光学屏幕及光学单元。固定组件具有容置部，且可拆卸地固定于车辆的车顶。便携式投影仪为可拆卸地安装于固定组件的容置部内。光学单元设置于便携式投影仪及光学屏幕间的光学路径中，以形成从便携式投影仪投影的影像的中间实像。光学屏幕架构于形成该中间实像的放大虚像，且反射从光学单元通过的光线至驾驶员的眼睛。

本发明的有益效果在于，本发明的抬头投影系统，其实用、可不费力且简易地固定于各种车辆，且制造及安装的成本较低。此外，抬头投影系统具有可拆卸投影机，其中投影机可通过固定组件设置于车辆的车顶，并连接至具有导航功能的移动通信及计算装置，藉此导航信息可通过抬头投影系统显示。当抬头投影系统处于未使用状态时，可将投影机从车辆中拆卸取出，以于车辆外提供各种简报或影像显示功能。

附图说明

图1为传统抬头显示系统于车辆中显示导航信息的示意图。

图2为本发明第一较佳实施例的抬头投影系统于车辆中显示导航信息的示意图。

图3A为图2所示的抬头投影系统的架构示意图，其中便携式投影仪与固定组件相脱离。

图3B为图2所示的抬头投影系统的架构示意图，其中便携式投影仪容置于固定组件的容置部。

图4A及图4B为图3A及图3B所示的抬头投影系统安装且固定于车顶的不同区域的示意图。

图5为本发明较佳实施例的导航系统示意图，其中抬头投影系统的便携式投影仪连接至具有导航功能的移动通信及计算装置。

图6为使用第一示范性便携式投影仪的抬头投影系统的一光学路径示意图。

图7为使用第二示范性便携式投影仪的抬头投影系统的另一光学路径示意图。

图8为使用第三示范性便携式投影仪的抬头投影系统的另一光学路径示意图。

图9为本发明的抬头投影系统的架构示意图，其中便携式投影仪容置于固定组件的容置部且通过一示范性锁扣装置固定于固定组件。

图10为本发明第二较佳实施例的抬头投影系统于车辆中显示导航信息的示意图。

图11A及图11B为本发明第二较佳实施例的抬头投影系统所使用的不同便携式投影仪的示意图。

图12为本发明第三较佳实施例的抬头投影系统于车辆中显示导航信息的示意图。

图13为图12所示的抬头投影系统的架构示意图，其中便携式投影仪与固定组件相脱离。

图14A为图13所示的抬头投影系统的第一示范性微调机构的示意图。

图14B为图13所示的抬头投影系统的第二示范性微调机构的示意图。

图15为图13所示的抬头投影系统的一示范性粗调机构的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1：抬头显示系统

10：液晶面板

12：背光单元

10a：仪表面板

14：光学单元

16：反射镜

18：挡风玻璃

2：抬头投影系统

21：固定组件

210：容置部

210a：第一开口

210b：第二开口

211：支撑板

212：耳件

213：延伸板

2131：通孔

2132：弯槽

214：框架

215：臂

2153：旋转轴

2154：第一调整螺丝

216：表面

217：限位部

218：致动器

22：调整机构

221：微调机构

222：粗调机构

2221：基座板

2222：耳件

2223：球体

2224：第一调整螺丝

2225：第二调整螺丝

2226：第三调整螺丝

23：光学屏幕

25：便携式投影仪

25a：开关

25b：调整环

250：集成微机电系统

251：壳体

252：连接器

253：电源插座

254：光源

255：影像产生单元(或数字微镜装置模块)

256：投影镜头

257：光源

258：合光器

259：微机电系统扫描镜

26：固定元件

27：移动通信及计算装置

28：信号传输线

29：光学单元

291：散光片

292：聚光透镜

3：车辆

31：车顶

4：驾驶员的眼睛

5：锁扣装置

54：折弯部

55：橡皮垫圈

θ1：角度

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非架构于限制本发明。

请参阅图2、图3A及图3B，其中图2为本发明第一较佳实施例的抬头投影系统于车辆中显示导航信息的示意图；图3A为图2所示的抬头投影系统的架构示意图，其中便携式投影仪与固定组件相脱离；以及图3B为图2所示的抬头投影系统的架构示意图，其中便携式投影仪容置于固定组件的容置部。本发明的抬头投影系统2可安装且固定于车辆3(即自动车或汽车)的车顶31的特定区域。举例来说，抬头投影系统2可安装且固定于车辆3的车顶31的遮阳板设置处，以取代遮阳板，换言之，抬头投影系统2可设置于驾驶员座正上方，如图4A所示。可变换地，抬头投影系统2可安装且固定于驾驶员座及副驾驶员座(即乘客座位)间的车顶31的中间区域，换言之，抬头投影系统2可设置于驾驶员座上方但与驾驶员座相错位的位置，如图4B所示。值得注意的是，抬头投影系统2固定于车顶31的区域可依实际需求变化。

本发明的抬头投影系统2包括固定组件21、光学屏幕23、便携式投影仪25以及光学单元29。便携式投影仪25可为手持式投影机、口袋式投影机、迷你投影机或微机电系统激光微型投影机(MEMs laser pico-projector)，但不限于此。固定组件21为可拆卸地安装并固定于车辆3的车顶31的特定区域。固定组件21具有容置部210以接收或容置便携式投影仪25。便携式投影仪25为可拆卸地容置于固定组件21的容置部210中，且可通过至少一固定元件26，例如螺丝、铆钉或接合元件，固定并定位于固定组件21内，因此便携式投影仪25可不费力且快速地于固定组件21中固定或卸除。于此实施例中，固定组件21具有支撑板211、至少两个耳件212、至少两个延伸板213、框架214以及两个臂215。框架214设置于支撑板211的一表面216上，且与支撑板211共同定义形成该容置部210。可变换地，框架214具有四个侧壁，可定义形成容置部210。容置部210具有第一开口210a及第二开口210b。便携式投影仪25可由第二开口210b置入固定组件21的容置部210中，且可通过至少一固定元件26，例如螺丝、铆钉或接合元件，固定于框架214。

于一实施例中，固定组件21的两个耳件212分别从支撑板211的两相对侧边缘平行向外延伸，且两个耳件212彼此相对。两个耳件212的每一个耳件212具有一通孔或一通槽，以使固定元件(例如螺丝、铆钉或接合元件)穿过并固定于车辆3的车顶31，藉此固定组件21得以安装并固定于车辆3的车顶31的特定区域。固定组件21的两个延伸板213分别从支撑板211的该两相对侧边缘向外延伸，且垂直于支撑板211的表面216，其中两个延伸板213彼此相对。两个臂215的每一个臂215具有第一端部及第二端部。两个臂215的第一端部分别可轴转地枢接于两个延伸板213。两个臂215的第二端部分别连接于光学屏幕23的边缘的两个端连接部，藉此两个臂215可支撑光学屏幕23，且使光学屏幕23以一特定距离或固定距离面对于光学单元29或便携式投影仪25。于一实施例中，两个臂215的第二端部分别与光学屏幕23的边缘的两端连接部可轴转地枢接，藉此光学屏幕23可通过两个臂215折叠。于一些实施例中，固定组件21包含限位部217以限制于固定组件21的容置部210内的便携式投影仪25的移动，其中限位部217以设置于框架214的一内表面为较佳。

光学单元29设置于便携式投影仪25及光学屏幕23间的光学路径中。于此实施例中，光学单元29为散光片且设置于框架214的第一开口210a，以用于形成中间实像。换言之，光学单元29可形成从便携式投影仪25投影的影像的中间实像。光学单元29也架构于均匀地分配从便携式投影仪25投影的光线，放大通过的影像，且调整影像投影至光学屏幕23的焦距。光学单元29以毛玻璃散光片为较佳，但不以此为限。

光学屏幕23为半透明反射器，以用于形成中间实像的放大虚像。换言之，从光学单元29投影的中间实像被放大且投影于光学屏幕23，而光学屏幕23形成中间实像的放大虚像，因此便携式投影仪25可将光线通过光学单元29投影至光学屏幕23，且光学屏幕23所反射的光线可导向驾驶员的眼睛，藉此驾驶员可在眼睛的高度看见导航信息影像。于一实施例中，光学屏幕23可由塑胶、玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸或其他透明材质制成，并且光学屏幕23涂覆可部分反射的材料为涂层，以形成半透明反射器。光学屏幕23为凹凸型半透明反射器。可变换地，光学屏幕23具有的涂层可将便携式投影仪25投射过来的特定单色光反射，且使其他波长的光通过。光学屏幕23将反射影像呈现予驾驶员时会使驾驶员行车视野的干扰最小化，如此一来，驾驶员不须将视线从道路上移开即可取得抬头投影系统2提供的导航信息。

图5为本发明较佳实施例的导航系统示意图，其中抬头投影系统的便携式投影仪连接至具有导航功能的移动通信及计算装置。请参阅图2、图3A、图3B及图5，便携式投影仪25可通过固定组件21固定于车辆3的车顶31，并连接至具有导航功能的移动通信及计算装置27，藉此源自于移动通信及计算装置27的导航信息可通过抬头投影系统2而显示。此外，当抬头投影系统2处于未使用状态时，可不费力且快速地将便携式投影仪25从固定组件21卸下并从车辆3中取出，以于车辆3外提供各种简报或影像显示功能。于一实施例中，移动通信及计算装置27可为智能型手机、个人数字助理(PDA)、娱乐信息系统、计算装置或安置于车体内的全球定位系统(GPS)。移动通信及计算装置27可包含导航模块或可存取远端伺服器的导航应用程序(Navigation APP)，且移动通信及计算装置27的中央处理器可执行导航模块的程序或该导航应用程序以提供导航功能。便携式投影仪25包含壳体251及多个连接器252。于一实施例中，便携式投影仪25也包含电源插座253。便携式投影仪25可通过信号传输线28连接至移动通信及计算装置27，藉此移动通信及计算装置27可提供导航信息至便携式投影仪25以显示导航信息影像。便携式投影仪25可包含内建的可充电电池(未图示)，以提供便携式投影仪25运作所需的电能。可变换地，便携式投影仪25的电源插座253可通过电源缆线(未图示)连接至车辆3的电源，以提供便携式投影仪25运作所需的电能。

图6为使用第一示范性便携式投影仪的抬头投影系统的一光学路径示意图。于此实施例中，如图3A、图3B及图6所示，便携式投影仪25包含光源254、影像产生单元255以及投影镜头256。影像产生单元255以数字微镜装置模块(DMD module)为较佳。光源254可为激光光源、发光二极管(LED)光源、激光光源与发光二极管光源的组合或灯泡，但不以此为限。光学单元29设置于便携式投影仪25的投影镜头256及光学屏幕23间的光学路径中，其中光学单元29以设置于框架214的第一开口210a的散光片为较佳，以用于形成从数字微镜装置模块255投影的影像的中间实像。换言之，光学单元29可形成从数字微镜装置模块255投影的影像的中间实像。光学单元29也架构于均匀分配从便携式投影仪25的投影镜头256投影的光源，放大通过的影像，并调整影像投影至光学屏幕23的焦距。光学单元29的中间实像被放大并投影于光学屏幕23，且光学屏幕23形成中间实像的放大虚像。部分光线直接通过光学屏幕23，其他部分光线则被光学屏幕23反射并直接传递至驾驶员的眼睛4，藉此驾驶员可在视线保持水平的方向上看见导航信息影像。换言之，驾驶员的眼睛4经由光学屏幕23反射而看见光学单元29的中间实像。通过设置光学单元29于框架214的第一开口210a，或选择性地设置光学单元29于便携式投影仪25的投影镜头256及光学屏幕23间的光学路径中，影像解析度可以提高，且容易控制投影至光学屏幕23的影像尺寸以配合光学屏幕23的尺寸。于一些实施例中，光学单元29包含散光片及全波滤光片(ND filter)(未图示)，全波滤光片用于均等地减少所有波长或色光的强度。

图7为使用第二示范性便携式投影仪的抬头投影系统的另一光学路径示意图。于此实施例中，便携式投影仪25包含光源257、合光器258以及微机电系统(MEMs)扫描镜259。光源257可为激光光源、发光二极管光源或激光光源与发光二极管光源的组合。合光器258架构于将来自于光源257的光束进行合光。光学单元29设置于便携式投影仪25的微机电系统扫描镜259及光学屏幕23间的光学路径中。光学单元29以包含散光片291及聚光透镜292为较佳，其中聚光透镜292包含平凸透镜，但不以此为限。光学单元29设置于便携式投影仪25的微机电系统扫描镜259前方，以用于形成从微机电系统扫描镜259产生的影像的中间实像。换言之，光学单元29可形成从微机电系统扫描镜259产生的影像的中间实像。光学单元29也架构于均匀地分配从便携式投影仪25投影的光线，放大通过的影像，并调整影像投影至光学屏幕23的焦距。光学单元29的中间实像被放大并投影于光学屏幕23。部分光线直接通过光学屏幕23，其他部分光线则被光学屏幕23反射并导向驾驶员的眼睛4，藉此驾驶员可在视线保持水平的方向上看见导航信息影像。换言之，驾驶员的眼睛4可通过光学屏幕23的反射看见于光学单元29上的中间实像。通过设置光学单元29于框架214的第一开口210a，或选择性地设置光学单元29于便携式投影仪25的微机电系统扫描镜259与光学屏幕23间的光学路径中，影像解析度可以提高，且容易控制投影至光学屏幕23的影像尺寸以配合光学屏幕23的尺寸。于一些实施例中，光学单元29还包含全波滤光片(未图示)，其中全波滤光片用于均等地减少所有波长或色光的强度。

图8为使用第三示范性便携式投影仪的抬头投影系统的另一光学路径示意图。于此实施例中，便携式投影仪25包含集成微机电系统250，其可自行发射光束且产生投影影像于光学单元29。光学单元29设置于便携式投影仪25的集成微机电系统250及光学屏幕23间的光学路径中。光学单元29以包含散光片291及聚光透镜292为较佳。聚光透镜292包含平凸透镜，但不以此为限。光学单元29设置于便携式投影仪25的集成微机电系统250前方，以用于形成从集成微机电系统250产生的影像的中间实像。换言之，光学单元29可形成从便携式投影仪25的集成微机电系统250产生的影像的中间实像。光学单元29也架构于平均分配从便携式投影仪25投影的光线，放大通过的影像，并调整影像投影至光学屏幕23的焦距。光学单元29的中间实像被放大并投影于光学屏幕23，且光学屏幕23形成中间实像的放大虚像。部分光线直接通过光学屏幕23，其他部分光线被光学屏幕23反射并导向驾驶员眼睛4，藉此驾驶员可在视线保持水平的方向上看见导航信息影像。换言之，驾驶员眼睛4可经由光学屏幕23的反射看见于光学单元29的中间实像。通过设置光学单元29于框架214的第一开口210a，或选择性地设置光学单元29于便携式投影仪25的集成微机电系统250与光学屏幕23间的光学路径中，影像解析度可以提高，且容易控制投影至光学屏幕23的影像尺寸以配合光学屏幕23的尺寸。于一些实施例中，光学单元29还包含全波滤光片(未图示)，其中全波滤光片用于均等地减少所有波长或色光的强度。

图9为本发明的抬头投影系统的架构示意图，其中便携式投影仪容置于固定组件的容置部且通过一示范性锁扣装置固定于固定组件。于此实施例中，便携式投影仪25可拆卸地容置于固定组件21的容置部210中，且通过至少一锁扣装置5固定并定位于固定组件21。锁扣装置5具有两端部，分别可轴转地枢接于支撑板211的一侧边缘的两个轴套筒(未图示)。锁扣装置5包含具有橡皮垫圈55的折弯部54，当便携式投影仪25安装于固定组件21的容置部210a，锁扣装置5被旋转至第一位置，且锁扣装置5的折弯部54可通过橡皮垫圈55抵顶于便携式投影仪25的壳体251，藉此便携式投影仪25可固定至固定组件21。当使用者欲从固定组件21卸除便携式投影仪25时，锁扣装置5被旋转至第二位置，且锁扣装置5的具有橡皮垫圈55的折弯部54从便携式投影仪25的壳体251分离。因此，便携式投影仪25可不费力且快速地于固定组件21中固定或卸除。值得注意的是，锁扣装置5的结构可依据实际需求而变化。

图10为本发明第二较佳实施例的抬头投影系统于车辆中显示导航信息的示意图。于此实施例中，抬头投影系统2也包含固定组件21、光学屏幕23、便携式投影仪25及光学单元29。固定组件21、光学屏幕23、便携式投影仪25及光学单元29的结构与功能与图3A及图3B所示者相似，于此不再赘述。于此实施例中，便携式投影仪25具有至少两个运作模式，包含例如普通显示模式及导航显示模式。普通显示模式可为例如长焦模式，以于车辆外提供各种简报或影像显示功能；导航显示模式可为例如短焦模式，用于抬头投影系统2以显示导航信息影像予车辆的驾驶员。如图11A所示，便携式投影仪25还包含开关25a，其设置于壳体的一侧表面，以切换便携式投影仪25的运作模式。固定组件21还包含致动器218，其设置于框架214的一内表面，且当便携式投影仪25容置于固定组件21的容置部210时，固定组件21的致动器218对应于便携式投影仪25的开关25a。致动器218以设置于框架214的内表面的突部为较佳。当便携式投影仪25容置于固定组件21的容置部210时，致动器218与便携式投影仪25的开关25a相接触，藉此便携式投影仪25的运作模式可自动切换为导航显示模式。当便携式投影仪25从固定组件21上卸除，致动器218与便携式投影仪25的开关25a相分离，藉此便携式投影仪25的运作模式可自动切换为普通显示模式。可变换地，便携式投影仪25的运作模式也可手动切换。如图11B所示，便携式投影仪25包含调整环25b，其设置于壳体的一表面，以手动切换及调整便携式投影仪25的运作模式。于一些实施例中，便携式投影仪25还包含亮度调整装置(未图示)，以调整投影影像的亮度。

请参阅图12及图13，其中图12为本发明第三较佳实施例的抬头投影系统于车辆中显示导航信息的示意图；以及图13为图12所示的抬头投影系统的架构示意图，其中便携式投影仪与固定组件相脱离。于此实施例中，抬头投影系统2也包含固定组件21、光学屏幕23、便携式投影仪25以及光学单元29，其中固定组件21、光学屏幕23、便携式投影仪25及光学单元29的结构及功能与图3A及图3B所示者相似，于此不再赘述。于此实施例中，固定组件21还包含调整机构22，以调整抬头投影系统2的光学屏幕23的位置相对于驾驶员眼睛的位置。调整机构22包含微调机构221及粗调机构222。微调机构221架构于细微调整抬头投影系统2的光学屏幕23的位置相对于驾驶员眼睛的位置，以及细微调整便携式投影仪25相对于光学屏幕23的角度及位置，藉此便携式投影仪25投影的光线及光学屏幕23反射的光线可导向至驾驶员眼睛，以使驾驶员看见影像。粗调机构222架构于粗略地调整抬头投影系统2的光学屏幕23的位置相对于驾驶员眼睛的位置，藉此便携式投影仪25投影的光线及光学屏幕23反射的光线可导向至驾驶员的眼睛，使驾驶员看见影像。举例而言，当驾驶员调整驾驶员座的高度或其他驾驶员取代原驾驶员开车时，该驾驶员可通过粗调机构222调整抬头投影系统2的光学屏幕23的位置相对于该驾驶员眼睛的位置，藉此便携式投影仪25投影的光线及光学屏幕23反射的光线可导向至驾驶员的眼睛，使驾驶员看见影像。

图14A为图13所示的抬头投影系统的第一示范性微调机构的示意图。于此实施例中，如图13及图14A所示，抬头投影系统2的微调机构221包含延伸板213、臂215及第一调整螺丝2154。延伸板213包含多个通孔2131。臂215的第一端部通过旋转轴2153可轴转地枢接于延伸板213。臂215具有通孔对应于延伸板213的一个或多个通孔2131。第一调整螺丝2154穿过臂215的通孔及延伸板213的对应通孔2131，以使臂215相对于延伸板213定位。因此，光学屏幕23相对于便携式投影仪25的角度θ1及位置可细微地调整，且抬头投影系统2的光学屏幕23的位置相对于驾驶员眼睛的位置也可细微地调整。

图14B为图13所示的抬头投影系统的第二示范性微调机构的示意图。于此实施例中，如图13及图14B所示，抬头投影系统2的微调机构221包含延伸板213、臂215及第一调整螺丝2154。延伸板213包含弯槽2132。臂215的第一端部通过旋转轴2153可轴转地枢接于延伸板213。臂215具有通孔对应于延伸板213的弯槽2132。第一调整螺丝2154穿过臂215的通孔及延伸板213的对应弯槽2132，以使臂215相对于延伸板213定位。因此，光学屏幕23相对于便携式投影仪25的角度θ1及位置可细微地调整，且抬头投影系统2的光学屏幕23的位置相对于驾驶员眼睛的位置也可细微地调整。值得注意的是，微调机构的结构可依据实际需求而变化。

图15为图13所示的抬头投影系统的一示范性粗调机构的示意图。于此实施例中，如图13及图15所示，抬头投影系统2的粗调机构222包含支撑板211、基座板2221、球体2223、第一调整螺丝2224、第二调整螺丝2225及第三调整螺丝2226。于此实施例中，如图3A及图3B所示的支撑板211的两个耳件212可以省略。固定组件21的两个耳件2222由基座板2221的两相对侧边缘向外水平延伸，且两个耳件2222彼此相对。两个耳件2222的每一个耳件2222具有通孔或通槽，以使固定元件(例如螺丝、铆钉或接合元件)穿过并固定于车辆3的车顶31，藉此固定组件21可安装并固定于车辆3的车顶31的特定区域。球体2223设置于支撑板221及基座板2221之间，且与支撑板211及基座板2221相接触。第一调整螺丝2224、第二调整螺丝2225及第三调整螺丝2226分别穿过支撑板211及基座板2221以调整支撑板211及基座板2221间的倾斜角，因此，抬头投影系统2的光学屏幕23的位置相对于驾驶员眼睛的位置可粗略地调整。值得注意的是，粗调机构的结构可依据实际需求而变化。

综上所述，本发明提供一种抬头投影系统，其实用、可不费力且简易地固定于各种车辆，且制造及安装的成本较低。此外，抬头投影系统具有可拆卸投影机，其中投影机可通过固定组件设置于车辆的车顶，并连接至具有导航功能的移动通信及计算装置，藉此导航信息可通过抬头投影系统显示。当抬头投影系统处于未使用状态时，可将投影机从车辆中拆卸取出，以于车辆外提供各种简报或影像显示功能。

再者，本发明也提供一种车顶固定式抬头投影系统及其固定组件，其中车顶固定式抬头投影系统具有别于传统抬头显示系统的光学路径，因此，投影于抬头投影系统的光学屏幕上的影像解析度将提升，且容易控制影像尺寸以配合抬头投影系统的光学屏幕的尺寸，此外，可避免影像扭曲变形的问题。更甚者，车顶固定式抬头投影系统及其固定组件结构简易，因此驾驶员可不费力且简易地自行将之固定于车辆中。

本发明得由本技术领域的技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如权利要求所欲保护者。

Claims (15)

1.一种抬头投影系统，包括：

一固定组件，具有一容置部，且固定于一车辆的一车顶；以及

一便携式投影仪，可拆卸地安装于该固定组件的该容置部，且架构于与具有导航功能的一移动通信及计算装置相连接，以显示源自于该移动通信及计算装置的一导航信息影像于该车辆中。

2.如权利要求1所述的抬头投影系统，其中该便携式投影仪为一手持式投影机、一口袋式投影机、一迷你投影机或一微机电系统激光微型投影机，以及该移动通信及计算装置为一智能型手机、一个人数字助理、一娱乐信息系统、一计算装置或一全球定位系统。

3.如权利要求1所述的抬头投影系统，其中该便携式投影仪通过一信号传输线连接于该移动通信及计算装置。

4.如权利要求1所述的抬头投影系统，其中该便携式投影仪通过至少一固定元件或至少一锁扣装置固定并定位于该固定组件的该容置部。

5.如权利要求1所述的抬头投影系统，其中该便携式投影仪具有至少两个运作模式，包含一普通显示模式及一导航显示模式，该便携式投影仪包含一开关以切换该便携式投影仪的该运作模式，该固定组件包含一致动器对应于该便携式投影仪的该开关，以及其中当该便携式投影仪容置于该固定组件的该容置部时，该致动器与该便携式投影仪的该开关相接触，且该便携式投影仪的该运作模式自动切换为该导航显示模式。

6.如权利要求1所述的抬头投影系统，其中该便携式投影仪具有至少两个运作模式，包含一普通显示模式及一导航显示模式，以及该便携式投影仪包含一调整环以切换该便携式投影仪的该运作模式。

7.如权利要求1所述的抬头投影系统，其还包含：

一光学屏幕；以及

一光学单元，设置于该便携式投影仪及该光学屏幕间的一光学路径中，以形成从该便携式投影仪投影的一影像的一中间实像；

其中，该光学屏幕架构于形成该中间实像的一放大虚像且反射从该光学单元通过的一光线至一驾驶员的眼睛。

8.如权利要求7所述的抬头投影系统，其中该光学单元包含一散光片，以及该光学屏幕为一半透明反射器。

9.如权利要求8所述的抬头投影系统，其中该光学屏幕为一凹凸型半透明反射器。

10.如权利要求8所述的抬头投影系统，其中该光学单元还包含一聚光透镜。

11.如权利要求7所述的抬头投影系统，其中该固定组件包含一调整机构，以调整该光学屏幕的位置相对于该驾驶员眼睛的位置。

12.如权利要求7所述的抬头投影系统，其中该固定组件包含：

一支撑板；

至少两个耳件，分别由该支撑板的两相对侧边缘向外水平延伸，其中该至少两个耳件的每一个耳件具有一通孔或一通槽，以使一固定元件穿过并固定于该车辆的该车顶；

一框架，设置于该支撑板的一表面且与该支撑板定义形成该容置部，其中该容置部具有一第一开口及一第二开口，且该便携式投影仪从该第二开口容置于该固定组件的该容置部；

至少两个延伸板，分别由该支撑板的该两相对侧边缘向外延伸且垂直于该支撑板的该表面；以及

两个臂，该两个臂的每一个臂具有一第一端部可旋转地枢接于该延伸板，以及一第二端部连接于该光学屏幕。

13.如权利要求12所述的抬头投影系统，其中该光学单元设置于该框架的该第一开口。

14.一种抬头投影系统，包含：

一固定组件，具有一容置部，且可拆卸地固定于一车辆的一车顶；

一便携式投影仪，可拆卸地安装于该固定组件的该容置部；

一光学屏幕；

一光学单元，设置于该便携式投影仪及该光学屏幕间的一光学路径中，以形成从该便携式投影仪投影的一影像的一中间实像；

其中，该光学屏幕架构于形成该中间实像的一放大虚像，并反射从该光学单元通过的一光线至一驾驶员的眼睛。

15.如权利要求14所述的抬头投影系统，其中该便携式投影仪通过一信号传输线连接于一移动通信及计算装置，以显示源自于该移动通信及计算装置的一导航信息影像于该车辆内。