CN105954873A

CN105954873A - 光学成像装置

Info

Publication number: CN105954873A
Application number: CN201610098855.1A
Authority: CN
Inventors: 熊全宾
Original assignee: Sitronix Technology Corp
Current assignee: Sitronix Technology Corp
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2016-09-21

Abstract

本发明有关于一种光学成像装置，该光学成像装置包含一显示元件、一第一光学元件及一第二光学元件，该显示元件产生一显示影像，该第一光学元件位于该显示影像的传递路径上，以传递该显示影像，该第二光学元件位于被传递的显示影像的传递路径上，并产生一等效位于远处的显示影像，如此可避免外部的太阳光进入该光学成像装置内而聚集于显示元件，进而避免显示元件发生过热的问题。

Description

光学成像装置

技术领域

本发明是有关于一种成像装置，尤指一种光学成像装置。

背景技术

各种用于交通工具上的显示装置已相继地被研发，例如：行车纪录器、卫星导航、抬头显示器(head up display，HUD)等，其中抬头显示器已被广泛地使用。然，以抬头显示器为例，其所显示的影像多投射在仪表板座左前方或右前方的挡风玻璃。然抬头显示器因设置于仪表板座与挡风玻璃之间，汽车外部的太阳光容易进入显示器内，并聚集于显示器，进而导致显示器发生过热的问题，同时也影响抬头显示器的显示影像的质量。

有鉴于上述问题，本发明提供一种光学成像装置，其利用光学元件使外部的太阳光产生发散，如此避免太阳光聚集于光学成像装置内的元件，以避免光学成像装置发生过热的问题。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种光学成像装置，其可避免外部的太阳光聚集于其内，进而避免光学成像装置发生过热的问题。

本发明提供一种光学成像装置，其包含：一显示元件，其产生一显示影像；一第一光学元件，其位于该显示影像的传递路径上，并传递该显示影像；以及一第二光学元件，其位于被传递的该显示影像的传递路径上，并产生一等效位于远处的显示影像。

附图说明

图1：其为本发明的第一实施例的光学成像装置的剖面图；

图2：其为本发明的第一实施例的光学成像装置的成像示意图；

图3：其为本发明的第一实施例的光学成像装置的单凹反射镜的示意图；图4：其为本发明的第一实施例的光学成像装置的使用状态图；以及

图5：其为本发明的第二实施例的光学成像装置的示意图。

图6：其为本发明的第三实施例的第一反射元件的示意图。

图7：其为本发明的第四实施例的第一反射元件的示意图。

图8：其为本发明的第五实施例的第一反射元件的示意图。

【图号对照说明】

1 光学成像装置

10 壳体

100 开口

101 底部

102a 第一侧壁

102b 第二侧壁

11 显示元件

111 显示影像

111a 显示影像

111’ 显示影像

12 第一反射元件

121 单凹透镜

1211 凹面

1212 平面

122 反射涂层

13 第二反射元件

14 第三反射元件

15 光学元件

151 影像输出端

16 第一光学元件

161 凹面

17 角度调整模块

2 汽车

21 仪表板座

22 挡风玻璃

3 使用者

32 第一反射元件

321 单凹透镜

3211 平面

322 反射镜

42 第一反射元件

421 单凹透镜

422 反射镜

423 透明介质层

52 第一反射元件

521 双凹透镜

f 焦距

L 太阳光

S1 第一传递路径

S1’ 距离

S2 第二传递路径

S3 第三传递路径

S4 第四传递路径

具体实施方式

为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：

请参阅图1，其为本发明的第一实施例的光学成像装置的剖面图；如图所示，本实施例提供一种光学成像装置1，光学成像装置1包含一壳体10、一显示元件11、一第一反射元件12、一第二反射元件13、一第三反射元件14及一光学元件15。

本实施例的壳体10为一柱状壳体10，其具有一开口100、一底部101、一第一侧壁102a及相对于第一侧壁102a的一第二侧壁102b，底部101对应开口100。显示元件11设置于第一侧壁102a，并位于壳体10内。第一反射元件12设置于第二侧壁102b，并与显示元件11相对应。然第一反射元件12位于一第一传递路径S1上，其中第一传递路径S1指显示元件11所显示的一显示影像111的传递路径。第二反射元件13设置于第一侧壁102a，并位于显示元件11的下方，且对应第一反射元件12。然第二反射元件13位于一第二传递路径S2上，其中第二传递路径S2指经第一反射元件12反射的显示影像111的传递路径。

第三反射元件14设置于壳体10的底部101，光学元件15嵌设于开口100，然第三反射元件14相对光学元件15倾斜一角度，第三反射元件14位于一第三传递路径S3上，其中第三传递路径S3指经第二反射元件13反射的显示影像111的传递路径。光学元件15位于一第四传递路径S4上，第四传递路径S4指经第三反射元件14反射的显示影像111的传递路径，然上述第一传递路径S1、第二传递路径S2、第三传递路径S3及第四传递路径S4的总长度小于光学元件15的焦距f，即使显示元件11位于光学元件15的焦距f内(如图2所示)，光学元件15朝向外部的一侧为一影像输出端151。

本实施例的光学元件15为一凸透镜，第一反射元件12为一单凹反射镜，第二反射元件13及第三反射元件14均使用平面反射镜。请一并参阅图3，单凹反射镜包含一单凹透镜121与一反射涂层122，单凹透镜121具有一凹面1211及相对于凹面1211的一平面1212，反射涂层122设于单凹透镜121的平面1212。然具有反射涂层122的表面设置于第二侧壁102b，单凹透镜121的凹面1211朝向显示元件11及第二反射元件13(如图1所示)。

复参阅图1及图2，当光学成像装置1的影像输出端151输出显示影像111时，显示影像111沿着第一传递路径S1穿透第一反射元件12的单凹透镜121，此时产生一缩小并经反射涂层122反射的显示影像111a(虚像)。然缩小的显示影像111a与第一反射元件12具有一距离(S1’)，此距离(S1’)小于第一传递路径S1的长度。缩小的显示影像111a依序经第二传递路径S2、第三传递路径S3及第三传递路径S4传递至光学元件15。

当一使用者3从光学成像装置1的影像输出端151透过光学元件15观视缩小的显示影像111a时，因显示影像111a成像于光学元件15的焦距f内，因此使用者3可看到一等效位于远处的显示影像111’(虚像)。

再一并参阅图4，当本实施例的光学成像装置1装设于汽车2的一仪表板座21内时，光学元件15从仪表板座21的表面露出，并朝向汽车2的挡风玻璃22。此时汽车2外部的太阳光L会从光学元件15进入，并沿着第四传递路径S4、第三传递路径S3及第二传递路径S2至第一反射元件12，太阳光L穿过第一反射元件12的单凹透镜121，单凹透镜121使太阳光L产生发散，反射涂层122反射发散的太阳光L，因本实施例的第一反射元件12为单凹反射镜，其可使太阳光L产生发散，如此太阳光L不会沿着第一传递路径S1(如图1所示)聚集至显示元件11及其周围，进而不会影响显示元件11的显示影像的质量及使显示元件11发生过热的现象。

请参阅图5，其为本发明的第二实施例的光学成像装置的示意图；如图所示，本实施例提供另一种光学成像装置1，本实施例的光学成像装置1包含一显示元件11、一第一光学元件16及为球面反射镜的一第二光学元件15，显示元件11、第一光学元件16及第二光学元件15均设置于壳体10内，显示元件11及第二光学元件15位于同一侧，第一光学元件16位于另一侧，并对应显示元件11及第二光学元件15。本实施例的第一光学元件16与第一实施例的第一反射元件同为单凹反射镜，如此进入光学成像装置1的太阳光也可透过第一光学元件16产生发散，使太阳光不会聚集在显示元件11及其周围。

然本实施例的壳体10内更设有二角度调整模块17，一角度调整模块17设置于光学元件15的后方，另一角度调整模块17设置于第一光学元件16的后方。设置于光学元件15的角度调整模块17可调整光学元件15相对于汽车的挡风玻璃的角度，所以使用者可依据其位于驾驶座的高度透过角度调整模块17调整光学元件15相对于汽车的挡风玻璃的角度，以让使用者可观看到完整的显示影像，上述角度调整装置17可调整光学元件15相对于汽车的挡风玻璃的角度，以大幅度调整最后成像于挡风玻璃的显示影像的位置。然设置于第一光学元件16的角度调整模块17可透过调整光学元件15的角度而微调整最后成像于挡风玻璃的显示影像的位置，透过光学元件15及第一光学元件16的角度调整，以使最后成像于挡风玻璃的显示影像的位置位于使用者的最佳观看位置上。上述仅为本发明的一实施例，设置于第一光学元件16的角度调整模块17可省略不设置，于此不再赘述。

请参阅图6，其为本发明的第三实施例的第一反射元件的示意图；如图所示，本实施例提供另一种第一反射元件32，第一反射元件32为与上述实施例的单凹反射镜的结构相似，其包含一单凹透镜321及一反射镜322，反射镜322位于单凹透镜321的平面3211的一侧，单凹透镜321及反射镜322设置于一固定架323，两者之间具有一间距。

再参阅图7，其为本发明的第四实施例的第一反射元件的示意图；如图所示，本实施例的第一反射元件42与第三实施例所揭示的光学元件一样具有单凹透镜421及反射镜422，而本实施例的单凹透镜421与反射镜422非利用固定架固定，两者之间使用一透明介质层423黏接，使单凹透镜421与反射镜422间仍具有一间距。最后参阅图8，其为本发明的第五实施例的第一反射元件的示意图；如图所示，本实施例的第一反射元件52仅将第二实施例的第一反射元件的单凹透镜换成双凹透镜521。

综上所述，本发明揭示一种光学成像装置，其使用的光学元件为单凹或双凹反射镜，以减少光学成像装置所产生的等效位于远处的显示影像有色差的问题，再者可以分散从光学成像装置的外部进入的太阳光，以避免太阳光聚集至显示元件上，进而避免影响显示元件所产生的显示影像的质量及显示元件发生过热的问题。此外，具有球面反射镜及单凹或双凹反射镜的光学成像装置更分别设有角度调整装置，设置于球面反射镜的角度调整装置调整球面反射镜的角度而大幅度调整光学成像装置所产生的显示影像的位置；设置于单凹或双凹反射镜的角度调整装置调整单凹或双凹反射镜的角度而微调整光学成像装置所产生的显示影像的位置，进而使光学成像装置所产生的显示影像的位置为使用者的最佳观看位置。然本发明的光学成像装置可适用于任一种汽车的抬头显示器。

上文仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种光学成像装置，其特征在于，其包含：

一显示元件，其产生一显示影像；

一第一光学元件，其位于该显示影像的传递路径上，并传递该显示影像；

一第二光学元件，其位于被传递的该显示影像的传递路径上，并产生一等效位于远处的显示影像。

2.如权利要求1所述的光学成像装置，其特征在于，其中该第一光学元件为一单凹反射镜或一单凹透镜。

3.如权利要求2所述的光学成像装置，其特征在于，其中该单凹反射镜包含：

一单凹透镜，其具有一凹面及相对于该凹面的一平面；以及

一反射涂层，其设置于该平面。

4.如权利要求1所述的光学成像装置，其特征在于，其中该第一光学元件包含：一单凹透镜，其具有一凹面与相对于该凹面的一平面；一固定架，该单凹透镜设置于该固定架；以及一反射镜，其设置于该固定架且位于该平面的一侧，该反射镜与该单凹透镜具有一间距。

5.如权利要求1所述的光学成像装置，其特征在于，其中该第一光学元件包含：一单凹透镜，其具有一凹面及相对于该凹面的一平面；以及一反射镜，其以一透明介质层黏接于该平面。

6.如权利要求1所述的光学成像装置，其特征在于，其中该第一光学元件包含：一双凹透镜，其具有一第一凹面与相对于该第一凹面的一第二凹面；一固定架，该双凹透镜设置于该固定架；以及一反射镜，其设置于该固定架且位于该第一凹面的一侧，该反射镜与该双凹透镜具有一间距。

7.如权利要求1所述的光学成像装置，其特征在于，其中该第二光学元件为一凸透镜或一球面反射镜。

8.如权利要求1所述的光学成像装置，其特征在于，更包含：

一壳体，其容置该显示元件、该第一光学院件及该第二光学元件，并具有一开口，该第二光学元件对应该开口。

9.如权利要求8所述的光学成像装置，其特征在于，其中该壳体具有一第一侧壁、与该第一侧壁相对的一第二侧壁及一底部，该底部对应该开口，该显示元件设置于该第一侧壁，该第一光学元件设置于该第二侧壁，复数反射元件分别设置于该第一侧壁及该底部，设置于该第一侧壁的该反射元件位于该显示元件的下方，该第二光学元件嵌设于该开口。

10.如权利要求9所述的光学成像装置，其特征在于，其中该些反射元件设置该显示影像的传递路径上，并反射该显示影像至该第一光学元件。

11.如权利要求8所述的光学成像装置，其特征在于，其中该显示元件及该第二光学元件位于该壳体内的一侧，该第一光学元件位于该壳体的另一侧，该第一光学元件对应该显示元件及该第二光学元件。

12.如权利要求11所述的光学成像装置，其特征在于，更包含：

二角度调整模块，其分别设置于该第一光学元件及该第二光学元件。