CN108459457A - 影像系统及其影像调节方法 - Google Patents

Abstract

一影像系统包括至少一投影装置、至少一自由曲面反射装置和至少一成像元件。该投影装置被用于投射影像信息。该自由曲面反射元件具有至少两个自由曲面。该影像信息被该反射系统反射并经该自由曲面反射，直至到达该成像元件，以形成至少一成像光路，进而通过该成像元件呈现至少一影像虚像。

Description

影像系统及其影像调节方法

技术领域

本发明涉及交通工具领域，尤其涉及一用于交通工具的影像系统及其影像调节方法。

背景技术

随着科技的发展和人们生活水平的日益提高，交通工具的使用已经越来越普遍。以汽车为例，汽车已经遍布大街小巷、千家万户。随着交通工具的普及，消费者对其需求也越来越多、越来越高。

现今生活中，交通四通八达，驾车出行具有路线灵活、舒适、便捷的优点。四通八达的交通在给消费者带来便利的同时，也给汽车的驾驶人员带来了许多的苦恼。复杂的路况经常会令驾驶人员不知所措，尤其是在经过一些不太熟悉的路线时。导航软件的出现对驾驶人员带来了极大的便利。有导航软件在手，即便经过完全陌生的路程，驾驶人员也无需过于担忧。然而现有导航软件在应用过程中依然存在一些问题。现有的导航设备均被设置于汽车的内部，例如设置于车机。很多情况下，汽车驾驶人员借助车内人员的手机进行导航。因此，当汽车驾驶人员对前方路况进行查看时需要将其视线转移至该汽车的车机或者其手机。遇到复杂路况时，驾驶人员甚至需要花费较长的时间进行研究，这时驾驶人员便不能专注于观察汽车周围的环境，这可能会带来一些潜在的危险，如这时恰遇其它紧急状况，就有可能导致危险的发生。

另外，除了观察导航影像外，对于汽车的驾驶人员和汽车的乘坐人员来说还存在一些其它的影像观察需求。例如驾驶人员需要通过观察仪表盘来观察汽车的状况。车座人员也有在车内借助影像进行工作、学习和娱乐的需求。与观察车内导航相似，驾驶人员低头观察汽车仪表盘时视线也会离开汽车的前方环境。

乘坐人员在乘坐汽车时可能会通过随身携带的手机等电子设备进行娱乐、学习或工作。但是，在汽车上使用自身携带的电子设备存在许多的不便之处。

汽车内的空间通常不适宜供乘客使用电脑等体积较大的电子设备。许多消费者喜欢在乘坐汽车时通过手机进行工作、学习、娱乐等。但是手持手机容易疲劳并且长期低头看手机容易给人带来肩颈等方面疾病的困扰，所以各种各样的手机支架应运而生。但是，手机支架的应用受到多方面的限制。例如如何固定、固定是否稳固。再者，受制于手机本身尺寸的影响，手机的屏幕尺寸较小，在许多情况下难以满足消费者的需求。

近些年来随着安全意识的提高，市场上出现了一种应用于交通工具的平视显示装置，以往交通工具中的信息往往显示在仪表盘上，使用者需要低头才能看到信息，使用者的视线离开前方环境，会带来一定的安全隐患。而平视显示器(或抬头显示器，HUD)，它就是一种使用者在正常的行驶过程中不用低头就能获取所有安全信息(如车辆速度、引擎RPM、温度和燃油量)的显示装置。该显示装置通常是将光源处出射的光线经过平面镜或/和自由曲面镜的反射后投射至该挡风玻璃或者独立的半透半反镜片进行成像。在现有的抬头显示器的结构中，通常通过旋转显示器内部的该自由曲面或者该平面镜来改变该出射光线的路径，进而改变成像位置，但是这样的结构难以调整成像影像的投影距离和放大倍率，从而难以满足不同使用者或者不同使用环境下的不同需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种影像系统及其影像调节方法，其能够为一交通工具，例如一汽车的一驾驶人员提供可调节的平视影像。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其能够为一交通工具，例如一汽车的至少一乘坐人员提供可调节的平视影像。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其能够为一交通工具，例如一汽车的一驾驶人员提供尺寸和距离可调节的影像。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其能够为一交通工具，例如一汽车的至少一乘坐人员提供尺寸和距离可调节的影像。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其能够为一交通工具，例如一汽车的一驾驶人员提供投影距离和放大倍率可被调节的虚像影像。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其能够为一交通工具，例如一汽车的至少一乘坐人员提供投影距离和放大倍率可被调节的虚像影像。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其能够同时为一交通工具，例如一汽车内的至少两个不同人员提供互不干扰的不同虚像影像。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其中所述影像系统提供多个可供选择的自由曲面，多个自由曲面形成一整体，从而可以通过调节该整体来选择被使用的自由曲面。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其中所述影像系统包括多个可供选择的自由曲面，以便提供不同尺寸和不同距离的影像被观察。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其中所述影像系统包括多个可供选择的自由曲面，以分别用于呈现多个成像位置不同的虚像影像，以分别满足一车辆内部空间内的多个人员的不同观看需求。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其中所述影像系统包括多个可供选择的自由曲面，以分别用于呈现多个成像位置不同的虚像影像，以分别满足一车辆内部空间内人员在不同状况下的不同需求。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其中所述影像系统包括多个可供选择的自由曲面，以分别用于呈现多个尺寸不同的虚像影像，以分别满足一车辆内部空间内的多个人员的不同观看需求。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其中所述影像系统包括多个可供选择的自由曲面，以分别用于呈现多个尺寸不同的虚像影像，以分别满足一车辆内部空间内人员在不同状况下的不同需求。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其中无需调整投影装置的位置便可以调节虚像影像的投影距离、放大倍率和成像位置，从而可以适应不同使用者的不同需求。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其中无需调整投影装置的位置便可以调节虚像影像的投影距离、放大倍率和成像位置，从而降低成本，节省空间。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其中通过选用不同成像面的方式控制所需不同影像的呈现。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其中该影像系统包括至少一自由曲面反射装置，其中该自由曲面反射装置具有多个可供选择的反射面，其能够分别将成像光反射至不同的成像面，从而分别呈现不同的可供选择的影像。

本发明的另一目的在于提供一影像系统及其影像调节方法，其中该影像系统包括至少一成像元件，其中该成像元件具有多个成像面，以分别用于呈现不同的影像。

通过下面的描述，本发明的其它优势和特征将会变得显而易见，并可以通过权利要求书中特别指出的手段和组合得到实现。

依本发明，前述至少一发明目的可以通过一影像系统实现，其被用于一交通工具，其包括至少一投影装置、至少一自由曲面反射装置和至少一成像元件。该投影装置被用于投射影像信息。该自由曲面反射装置具有至少两个自由曲面。该影像信息被该反射系统反射并经该自由曲面反射，直至到达该成像元件，以形成至少一成像光路，进而通过该成像元件呈现至少一影像虚像。

根据本发明的一个实施例，该自由曲面包括可供选择的一第一自由曲面和一第二自由曲面。

根据本发明的一个实施例，该第一自由曲面和该第二自由曲面被形成于该自由曲面反射装置的不同侧面，其中该自由曲面反射装置能够被旋转，从而形成该成像光路应用的该自由曲面能够被选择。

根据本发明的一个实施例，该第一自由曲面和该第二自由曲面被形成于该自由曲面反射装置的相反侧面。

根据本发明的一个实施例，该自由曲面反射装置包括一第一自由反射体和一第二自由反射体，其中该第一自由反射体与该第二自由反射体相互连接为“S”形，其中该第一自由曲面形成于该第一自由反射体，其中该第二自由曲面形成于该第二自由反射体。

根据本发明的一个实施例，该自由曲面的数量与该投影装置的数量相同，其中每一该自由曲面匹配适用一个该投影装置。

根据本发明的一个实施例，该投影装置的数量为二，其中该自由曲面包括一第一自由曲面和一第二自由曲面，以分别适用两个不同的该投影装置。

根据本发明的一个实施例，其进一步包括一调控模块，其中该调控模块被用于调控该自由曲面反射装置，进而选择形成该成像光路应用的该自由曲面。

根据本发明的一个实施例，其进一步包括一平面反射装置，其中该影像信号经该投影装置投射至该平面反射装置，然后被该平面反射装置反射至该自由曲面反射装置，进而被该自由曲面反射装置放大反射至该成像元件。

根据本发明的一个实施例，该成像元件具有交通工具挡风玻璃，例如交通工具挡风玻璃和成像的双重作用。

根据本发明的一个实施例，其进一步包括一平面反射装置，其中该平面反射装置的朝向能够被调控，从而改变该成像光路的路径，进而选择应用的该自由曲面。

根据本发明的一个实施例，其进一步包括一调控模块，其中该调控模块被用于调控该平面反射装置的朝向。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一影像系统，其被用于一交通工具，其包括：

至少一投影装置，其被用于投射影像信息；和

至少一成像元件；

其中该成像元件具有至少两个成像面；

其中该影像信息被该投影装置投射至该成像元件的至少一该成像面，以形成至少一成像光路，进而呈现至少一影像虚像。

根据本发明的一个实施例，该成像面包括可供选择的一第一成像面和一第二成像面。

根据本发明的一个实施例，该第一成像面和该第二成像面被形成于该成像元件的不同侧面，其中该成像元件能够被旋转，从而呈现该影像虚像应用的该成像面能够被选择。

根据本发明的一个实施例，该第一成像面和该第二成像面被形成于该成像元件的相反侧面。

根据本发明的一个实施例，该成像元件的形状为“S”形。

根据本发明的一个实施例，该成像面的数量与该投影装置的数量相同，其中每一该成像面匹配适用一个该投影装置。

根据本发明的一个实施例，该投影装置的数量为二，其中该自由曲面包括一第一成像面和一第二成像面，以分别适用两个不同的该投影装置。

根据本发明的一个实施例，其进一步包括一调控模块，其中该调控模块被用于调控该成像元件，进而选择用于呈现该影像虚像的该成像面。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

图1阐释了根据本发明的第一个优选实施例的一影像系统。

图2阐释了根据本发明的上述第一个优选实施例的该影像系统的一应用示例。

图3是根据本发明的上述第一个优选实施例的该影像系统的上述应用示例的一局部放大示意图。

图4阐释了根据本发明的第二个优选实施例的一影像系统。

图5阐释了根据本发明的上述第二个优选实施例的该影像系统的一应用示例。

图6是根据本发明的上述第二个优选实施例的该影像系统的上述应用示例的一局部放大示意图。

图7阐释了根据本发明的第三个优选实施例的一影像系统。

图8阐释了根据本发明的上述第三个优选实施例的该影像系统的一应用示例。

图9是根据本发明的上述第三个优选实施例的该影像系统的上述应用示例的一局部放大示意图。

图10阐释了根据本发明的第四个优选实施例的一影像系统。

图11阐释了根据本发明的上述第四个优选实施例的该影像系统的一应用示例。

图12是根据本发明的上述第四个优选实施例的该影像系统的上述应用示例的一局部放大示意图。

图13阐释了根据本发明的第五个优选实施例的一影像系统。

图14阐释了根据本发明的上述第五个优选实施例的该影像系统的一应用示例。

图15是根据本发明的上述第五个优选实施例的该影像系统的上述应用示例的一局部放大示意图。

图16阐释了根据本发明的上述第五个优选实施例的该影像系统的一自由曲面反射装置。

图17阐释了根据本发明的第六个优选实施例的一影像系统。

图18阐释了根据本发明的上述第六个优选实施例的该影像系统的一应用示例。

图19是根据本发明的上述第六个优选实施例的该影像系统的上述应用示例的一局部放大示意图。

图20阐释了根据本发明的第七个优选实施例的一影像系统的一应用示例。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

说明书附图之图1至图3阐释了根据本发明的第一个优选实施例的一影像系统。该影像系统被设置于一交通工具，例如一汽车，并具有成像的功能，以供该汽车内的至少一使用者观看影像。值得一提的是，该使用者既可以是该汽车的驾驶人员，也可以是该汽车的乘坐人员。

如图1所示，该影像系统包括一投影装置10、一成像元件20和一反射系统30。如图所示，该成像元件20具体实施为一交通工具挡风玻璃，例如一汽车挡风玻璃。更具体地，该成像元件20被设置于该汽车，其除了具有成像作用外，还具有传统交通工具挡风玻璃的作用。更具体地，该成像元件20被设置为交通工具挡风玻璃的形状并被安装于交通工具挡风玻璃的位置，从而具有成像与挡风玻璃的双重作用。

该投影装置10和该反射系统30被设置于该汽车的一内部空间。该投影装置10投射一系列影像信号至该反射系统30。该反射系统30反射该影像信号至该成像元件20，从而在该投影装置10与该成像元件20之间形成一成像光路并于该成像元件20的外侧呈现供该使用者观看的影像。

根据本发明的该第一个优选实施例，该反射系统30包括一平面反射装置31和一自由曲面反射装置32。该平面反射装置31具有一平面反射面310。该平面反射装置31被设置，以被用于反射该投影装置10出射的该影像信号，进而控制该成像光路的路径。根据本发明的该第一个优选实施例，该自由曲面反射装置32具有两个可供选择的反射自由曲面320。该影像信号被该平面反射装置31的该平面反射面310反射至该自由曲面反射装置32的该反射自由曲面320后，被该反射自由曲面320放大并进一步反射至该成像元件20，从而在该成像元件20的外侧呈现能够被处于该汽车的该内部空间的该使用者观察到的虚像影像。

值得一提的是，两个反射自由曲面320的曲面特性不同，从而其对该影像信号的放大作用不同，从而通过这两个反射自由曲面320反射后得到的虚像影像的尺寸也有所不同。也就是说，该影像信号经两个不同的反射自由曲面320反射至同一成像元件20后，通过该成像元件20形成的虚像影像的放大倍率不同，投影距离不同。

根据本发明的该第一个优选实施例，两个反射自由曲面320分别被记为一第一反射自由曲面3201和一第二反射自由曲面3202。通过旋转该自由面反射装置32可以选择适用的反射自由曲面320。该第一反射自由曲面3201与该第二反射自由曲面3202分别被设置为朝向两个相对的方向，从而该自由面反射装置32被旋转180度时，使用的自由曲面被切换，例如从该第一反射自由曲面3201切换为该第二反射自由曲面3202，或者从该第二反射自由曲面3202切换为该第一反射自由曲面3201。本领域技术人员应该能理解，根据该第一个优选实施例的该第一反射自由曲面3201与该第二反射自由曲面3202被相对设置的设置方式仅仅是对本发明的示例而非限制，根据本发明的其它实施例，也可以设置两个以上可供选择的反射自由曲面

根据本发明的该第一个优选实施例，该投影装置10以及该平面反射装置31的位置和角度均被固定设置，最终获得影像的尺寸、距离的调节通过调节该自由曲面反射装置32来实现。

根据本发明的该第一个优选实施例，该自由曲面反射装置32被内置。该影像系统进一步包括一调控模块40，其被用于调节该影像系统呈现的影像。根据本发明的该第一个优选实施例，该调控模块40被用于调控该自由曲面反射装置32，进而选择所适用的反射自由曲面320，进而调控该成像元件20所呈现的影像的尺寸和距离。

值得一提的是，根据本发明的该第一个优选实施例通过调控该自由曲面反射装置32，例如选择使用该自由曲面反射装置32的哪一反射自由曲面320来调控该成像元件20所呈现的影像仅仅是对本发明的示例而非限制。根据本发明的其它实施例，也可以通过其它的方式来调控该成像元件20所呈现的影像。只要能够达到本发明的发明目的，本发明在这方面不做限制。

该投影装置10包括一信息源接收模块11、一信息源处理模块12和一影像投射模块13。该信息源接收模块11被用于接收与该影像信号相关的源信息，以用于获取影像来源，进而使该驾驶人员能够观察到丰富的影像。该信息源处理模块12将该源信息转换为该影像信号并将该影像信号传递至该影像投射模块13。该影像投射模块13将该影像信号投射至该反射系统30并进而被反射至该成像元件20，以呈现供该使用者观看的虚像影像。

该信息源接收模块11可以接收来自外界的影像信号或者其它能够被转化为影像信号的其它信号。根据本发明的该第一个优选实施例，该信息源接收模块11用于接收外界信号的方式可以是通过无线传输，也可以是有线传输。该信息源接收模块11能够与一通讯模块建立连接关系，从而接收来自该通讯模块的信号源。该信息源接收模块11还能够与一感应器模块建立连接关系，从而接收来自该感应器模块的信号源。该感应器模块能够感应该汽车外部的环境信息，进而借助该影像系统将该汽车的外部环境信息呈现为适于该使用人观看的影像，从而使该汽车内的该使用人对该汽车周围的环境具有更为清晰的认识，从而增强驾驶和乘坐体验并保障驾驶安全性。

该信息源接收模块11还可以通过有线连接或者无线连接的方式与个人手机、平板、U盘等个人电子设备相连接，从而方便该使用者将个人电子设备中的影像信号传递至该投影装置10并进而通过该成像元件20成像。这一功能的设置非常符合现代生活发展的需求。该使用者乘车时借助该影像系统呈现图像，以增强其感官体验。该使用者无需将其个人资料上传至该影像系统。该使用者下车时只需断开其个人电子设备与该投影装置10之间的连接即可。

值得一提的是，虽然该影像系统被设置的主要目的是在汽车内呈现影像，但是并不代表其孤立存在。根据本发明的该第一个优选实施例，该影像系统与被设置于该汽车的至少一声音系统相连接，从而通过该声音系统播放与该影像系统呈现的影像相适应的音频，从而带给人良好的视听体验。当然，根据本发明的其它实施例，该影像系统也可以不用与该汽车的该声音系统相连接。该影像系统可以只被用来播放影像。相应的声音可以通过其它的方式进行播放，例如当乘坐人员通过该影像系统播放其个人电子设备的影像时，该乘坐人员可以通过其个人电子设备播放相应的声音。

说明书附图之图4至图6阐释了根据本发明的第二个优选实施例的一影像系统。该影像系统包括一投影装置10、一成像元件20、一反射系统30A和一调控模块40A。该反射系统30A包括一平面反射装置31A和一自由曲面反射装置32A。该平面反射装置31A具有一平面反射面310A。

与上述第一个优选实施例不同的是，根据该第二个优选实施例，该平面反射装置31A的角度是可以被调控的。该调控模块40A被用于调控该平面反射装置31A的角度。

根据该第二个优选实施例，该自由曲面反射装置32A具有一第一反射自由曲面3201A和一第二反射自由曲面3202A。该自由曲面反射装置32A包括一第一自由反射体321A和一第二自由反射体322A。该第一反射自由曲面3201A形成于该第一自由反射体321A。该第二反射自由曲面3202A形成于该第二自由反射体322A。该第一自由反射体321A与该第二自由反射体322A均被固定设置，从而该第一反射自由曲面3201A与该第二反射自由曲面3202A的位置和朝向是相对固定的。

根据该第二个优选实施例，该平面反射装置31A能够被调节至一第一状态S1和一第二状态S2。相应地，当该投影装置10投射该影像信号至该平面反射装置31A后，该影像信号能够被该平面反射面310A反射至该第一反射自由曲面3201A或该第二反射自由曲面3202A，进而通过该成像元件20所呈现的影像的尺寸、距离及其成像位置能够被调节。

如图所示，当该平面反射装置31A被调节至该第一状态S1时，该投影装置10投射至该平面反射装置31A的影像信号被该平面反射面310A反射至该第一反射自由曲面3201A，从而呈现相应的影像。当该平面反射装置31A被调节至该第二状态S2时，该投影装置10投射至该平面反射装置31A的影像信号被该平面反射面310A反射至该第二反射自由曲面3202A，从而呈现相应的影像。也就是说，根据该第二个优选实施例的影像系统通过调节该平面反射装置31A的角度来改变该影像信号在该投影装置10与该成像元件20之间形成的光路，进而调节该影像信号通过该成像元件20所呈现的影像。

根据本发明的该第二个优选实施例，该第一自由反射体321A与该第二自由反射体322A相互连接，通过拼接的方式被设置在一起，这仅仅是对本发明的示例而非限制。根据本发明的其它实施例，二者之间也可以通过其它的方式连接。根据本发明的另外的实施例，二者之间可以相互独立而不进行连接。只要能够达到本发明的发明目的，本发明在这方面不做限制。

值得一提的是，该成像元件20所呈现的不同影像可以被设置为满足该交通工具内的同一使用者，例如一驾驶人员在不同状况下的不同需求，也可以被设置为满足该汽车内的不同使用者的不同需求。只要能够达到本发明的发明目的，本发明在这方面不做限制。

根据需要，该成像元件20所呈现的不同影像也可以设置为供一交通工具乘坐空间内的不同使用者同时观看。例如通过将两个或多个不同的成像光投射至一反射系统，进而两个或多个不同的成像光分别被投射至该成像元件20，进而分别呈现供不同使用者观看的影像。两个或多个不同的成像光可以通过出射两个或多个不同的光源出射成像光线，也可以通过将同一光源分光处理为两个或多个不同的成像光线。

值得一提的是，对该平面反射装置31A设置两个可调节的状态，以分别对应两个自由曲面(该第一反射自由曲面3201A和该第二反射自由曲面3202A)也仅仅是对本发明的示例而非限制。根据本发明的其它实施例，也可以对该平面反射装置31A设置两个以上可调节的状态，以分别对应两个以上自由曲面，进而使该成像元件20所呈现的影像具有更强的可调性。根据本发明的其它实施例，还可以对该平面反射装置31A设置多个可调节的状态，其中每一可调节的状态对应设置多个可调节的自由曲面，从而进一步增强该成像元件20所呈现影像的可调控性。只要能够达到本发明的发明目的，本发明在这方面不做限制。

说明书附图之图7至图9阐释了根据本发明的第三个优选实施例的一影像系统。该影像系统包括一投影装置10、一成像元件20、一反射系统30B和一调控模块40B。该反射系统30B包括一平面反射装置31B和一自由曲面反射装置32B。该投影装置10投射成像光至所述平面反射装置31B并被该平面反射装置31B反射至该自由曲面反射装置32B，进而该自由曲面反射装置32B反射其所接收的成像光至该成像元件20，进而呈现虚像影像。

该平面反射装置31B具有一平面反射面310B。该调控模块40B被用于调控该自由曲面反射装置32B的旋转角度。

与上述第一个优选实施例不同的是，根据该第三个优选实施例，该自由曲面反射装置32B具有三个可供选择的反射自由曲面，即一第一反射自由曲面3201B、一第二反射自由曲面3202B和一第三反射自由曲面3203B。该自由曲面反射装置32B包括一第一自由反射体321B、一第二自由反射体322B和一第三自由反射体323B。该第一反射自由曲面3201B形成于该第一自由反射体321B。该第二反射自由曲面3202B形成于该第二自由反射体322B。该第三反射自由曲面3203形成于该第三自由反射体323B。该第一自由反射体321B、该第二自由反射体322B以及该第三自由反射体323B被连接为一个整体并能够环绕一旋转轴329B转动。该调控模块40B能够调控该自由曲面反射装置32B的转动，进而调控由该第一反射自由曲面3201B、该第二反射自由曲面3202B或该第三反射自由曲面3203B反射该投影装置10投射的成像光至该成像元件20成像。

值得一提的是，该自由曲面反射装置32B具有三个可供选择的反射自由曲面仅仅是对本发明的示例而非限制，根据需要，该自由曲面反射装置32B可供选择的反射自由曲面也可以为其它的数量。只要能够达到本发明的发明目的，本发明在这方面不做限制。

说明书附图之图10至图12阐释了根据本发明的第四个优选实施例的一影像系统。该影像系统包括一投影装置10、一成像元件20、一反射系统30C和一调控模块40C。该反射系统30C包括一平面反射装置31C和一自由曲面反射装置32C。该投影装置10投射成像光至所述平面反射装置31C并被该平面反射装置31C反射至该自由曲面反射装置32C，进而该自由曲面反射装置32C反射其所接收的成像光至该成像元件20，进而呈现虚像影像。

该平面反射装置31C具有一平面反射面310C。该调控模块40C被用于调控该自由曲面反射装置32C的旋转角度。

与上述第三个优选实施例不同的是，根据该第四个优选实施例，该自由曲面反射装置32C具有六个可供选择的反射自由曲面，即一第一反射自由曲面3201C、一第二反射自由曲面3202C、一第三反射自由曲面3203C、一第四反射自由曲面3204C、一第五反射自由曲面3205C、一第六反射自由曲面3206C。该自由曲面反射装置32C包括一第一自由反射体321C、一第二自由反射体322C、一第三自由反射体323C、一第四自由反射体324C、一第五自由反射体325C和一第六自由反射体326C。该第一反射自由曲面3201C形成于该第一自由反射体321C。该第二反射自由曲面3202C形成于该第二自由反射体322C。该第三反射自由曲面3203形成于该第三自由反射体323C。该第四反射自由曲面3204C形成于该第四自由反射体324C。该第五反射自由曲面3205C形成于该第五自由反射体325C。该第六反射自由曲面3206形成于该第六自由反射体326C。该第一自由反射体321C、该第二自由反射体322C、该第三自由反射体323C、该第四自由反射体324C、该第五自由反射体325C和一第六自由反射体326C被连接为一个整体并能够环绕一旋转轴329C转动。该调控模块40C能够调控该自由曲面反射装置32C的转动，进而调控由该第一反射自由曲面3201C、该第二反射自由曲面3202C、该第三反射自由曲面3203C、该第四反射自由曲面3204C、该第五反射自由曲面3205C或第六反射自由曲面3206C反射该投影装置10投射的成像光至该成像元件20成像。

值得一提的是，根据上述优选实施例的自由曲面反射装置的多个可供选择的反射自由曲面朝向不同方向的设置方式仅仅是对本发明的示例而非限制，根据本发明的其它实施例，可供选择的多个反射自由曲面也可以是朝向相同或者大致相同的方向，从而通过调整其位置选择适用的反射自由曲面。

说明书附图之图13至图16阐释了根据本发明的第五个优选实施例的一影像系统。该影像系统包括一投影装置10、一成像元件20、一反射系统30D和一调控模块40D。该反射系统30D包括一平面反射装置31D和一自由曲面反射装置32D。该投影装置10投射成像光至所述平面反射装置31D并被该平面反射装置31D反射至该自由曲面反射装置32D，进而该自由曲面反射装置32D反射其所接收的成像光至该成像元件20，进而呈现虚像影像。

该平面反射装置31D具有一平面反射面310D。该调控模块40D被用于调控该自由曲面反射装置32D的旋转角度。

根据该第五个优选实施例，该自由曲面反射装置32D具有四个可供选择的反射自由曲面，即如图一第一反射自由曲面3201D、一第二反射自由曲面3202D、一第三反射自由曲面3203D和一第四反射自由曲面3204D。该自由曲面反射装置32D包括一第一自由反射体321D、一第二自由反射体322D和一第三自由反射体323D、一第四自由反射体324D。该第一反射自由曲面3201D形成于该第一自由反射体321D。该第二反射自由曲面3202D形成于该第二自由反射体322D。该第三反射自由曲面3203形成于该第三自由反射体323D。该第四反射自由曲面3204D形成于该第四自由反射体324D。该第一自由反射体321D、该第二自由反射体322D、该第三自由反射体323D、该第四自由反射体324D均被连接于一旋转轴329D并可以围绕该旋转轴329D转动。与上述优选实施例不同的是，该自由曲面反射装置32D的四个可供选择的反射自由曲面朝向相同的方向。该调控模块40D能够调控该自由曲面反射装置32D的转动，从而调控该第一自由反射体321D、该第二自由反射体322D、该第三自由反射体323D和第四自由反射体324D的位置，进而调控由该第一反射自由曲面3201D、该第二反射自由曲面3202D、该第三反射自由曲面3203D或该第四反射自由曲面3204D反射该投影装置10投射的成像光至该成像元件20成像。值得一提的是，根据上述优选实施例的影像系统均以交通工具挡风玻璃为成像元件仅仅是对本发明的示例而非限制。根据本发明的其它实施例的影像系统的成像元件也可以是独立于交通工具挡风玻璃之外被独立设置。本领域技术人员应该能够理解，只要设置得当，自由曲面本身可以被作为成像元件。下面将通过其它的实施例对自由曲面做成像元件的实施例进行示例。

说明书附图之图17至图19阐释了根据本发明的第六个优选实施例的一影像系统。如图17所示，该影像系统包括一投影装置10和一成像元件20E。与上述优选实施例不同的是，根据该第六个优选实施例的该影像系统的该投影装置10投射的影像信息直接被投射至该成像元件20E，从而呈现可供至少一使用者观看的影像。如图18和图19所示，该成像元件20E具有至少两个可供选择的成像面210E。根据本发明的该第六个优选实施例，该成像面210E为自由曲面。如图18和图19所示，该成像元件20E包括一第一成像体21E和一第二成像体22E。该第一成像体21E与该第二成像体22一体连接，以形成一“S”形成像元件20E。具体地，该成像面210E包括一第一成像面2101E和一第二成像面2102E。该第一成像面2101E与该第二成像面2102E的曲面特性不同。该第一成像面2101E形成于该第一成像体21E。该第二成像面2102E形成于该第二成像体22E。该第一成像面2101E与该第二成像面2102E朝向相反的方向。也就是说，当该第一成像面2101E朝向该投影装置10以接收该投影装置10投射的影像信号时，该第二成像面2102E朝向与该投影装置10相反的方向。当该第二成像面2102E朝向该投影装置10以接收该投影装置10投射的影像信号时，该第一成像面2101E朝向与该投影装置10相反的方向。该成像元件20E可以绕该第一成像体21E与该第二成像体22E的连接处旋转，从而选择适用形成于该第一成像体21E的该第一成像面2101E或者形成于该第二成像体22E的该第二成像面2102E，以形成可供选择的不同放大倍率和投影距离的影像虚像，以适应不同的影像需求。

如图17所示，该影像系统进一步包括一调控模块40E，其被用于控制该成像元件20E，进而选择使用该第一成像面2101E或该第二成像面2102E，进而控制该投影装置投射的影像图像经该成像元件20E成像的投影距离和放大倍率。

说明书附图之图20阐释了根据本发明的第七个优选实施例的一影像系统。该影像系统包括两个投影装置10和一成像元件20F。与上述第六个优选实施例不同的是，根据该第七个优选实施例的该影像系统的该投影装置10及该成像元件20F的位置和方向均被固定设置。如图20所示，该成像元件20F具有两个成像面210F。如图20所示，该成像元件20F包括一第一成像体21F和一第二成像体22F。该第一成像体21F与该第二成像体22一体连接。具体地，该成像面210F包括一第一成像面2101F和一第二成像面2102F。该第一成像面2101F与该第二成像面2102F的曲面特性不同。该第一成像面2101F形成于该第一成像体21F。该第二成像面2102F形成于该第二成像体22F。该第一成像面2101F朝向其中一投影装置10以接收该投影装置10投射的影像信号，并进而呈现与该投影装置10投射的影像信号相适应的影像。该第二成像面2102F朝向另一个投影装置10以接收该另一个投影装置10投射的影像信号，并进而呈现与该另一个投影装置10投射的影像信号相适应的影像。也就是说，两个不同的投影装置10分别投射不同或者相同的影像信号至不同的成像面210F，进而呈现不同或者相同的两个影像，以供该交通工具内的不同人员观看。

值得一提的是，根据本发明的上述优选实施例的影像系统提供多个自由曲面，从而能够在同一时间呈现多个不同放大倍率和/或投影距离的影像，或者在不同时间和需求下呈现不同放大倍率和/或投影距离的影像，从而能够满足汽车的驾驶人员或者乘坐人员的不同需求。

例如，根据本发明的第二个优选实施例可以满足使用者在不同情况下对相同图像的不同需求，例如车速较快时可以通过调控选择相应的自由曲面选择成像位置相对于使用者更远或者更高的影像，也可以是更远更低的影像。车速较缓时，可以通过调控选择相应的自由曲面选择成像位置相对于使用者较近或者较低的影像，也可以是较近较高的影像。

例如，根据本发明的第七个优选实施例可以满足使用者对不同图像的选择需求。不同的投影装置投射不同的影像信号，从而可以呈现不同的影像，使用者可以根据自己的喜好、习惯选择自己在汽车内的位置，进而观看不同的影像。

当然，根据本发明的其它实施例的影像系统也可以设置为通过不同的投影装置投射不同的影像信号至不同的自由曲面，并进而呈现投影距离不同的不同影像供同一人观看。例如通过投影距离较近的影像显示近处的路况信息，通过投影距离较远的影像显示远处的路况信息。例如部分影像用来显示重要信息，部分影像用来显示辅助信息。

值得一提的是，上述设置方式和应用示例都仅仅是对本发明的示例而非限制。只要能够达到本发明的发明目的，本发明在这方面不做限制。

值得一提的是，本发明的上述优选实施例中该影像系统以应用于汽车上的影像系统为例。但是上述示例仅仅是对本发明的示例而非限制。本领域技术人员应该能够理解，根据本发明的“交通工具”可以是但不限于小轿车、大巴车、火车、飞机、地铁。上述实施例中所示例的影像系统不仅可以被用于汽车，还可以被用于其它的交通工具，例如火车、飞机、公交车、地铁。只要能够达到本发明的发明内容，本发明在这方面不做限制。

本领域的技术人员应理解，根据本发明的一些实施例中的技术特征不限于该实施例本身，其也可以与其它实施例的技术特征组合应用。例如，根据本发明的其它优选实施例，也可以设置“S”形自由曲面反射装置，以替换根据本发明的第一个优选实施例的自由曲面反射装置32，以作为上述第一个优选实施例的可替换实施例。

例如，在投影装置内置的示例中，也可以设置多个反射自由曲面同时匹配多个不同的投影装置，以能够同时呈现多个影像。

例如，作为上述第六个优选实施例的可替换实施例，根据上述第六个优选实施例的该成像元件20E也可以被设置为具有两个朝向相反方向的成像面，或者多个朝向不同方向的自由曲面，从而通过调整相应朝向选择适用相应成像面。本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (22)

1.一影像系统，其被用于一交通工具，其特征在于，包括：

至少一投影装置，其被用于投射影像信息；

至少一自由曲面反射装置；和

至少一成像元件；

其中所述自由曲面反射装置具有至少两个反射自由曲面；

其中该影像信息被所述自由曲面反射，直至到达所述成像元件，进而通过所述成像元件呈现至少一影像虚像。

2.根据权利要求1所述的影像系统，其中所述自由曲面反射装置具有可供选择的一第一反射自由曲面和一第二反射自由曲面。

3.根据权利要求2所述的影像系统，其中所述第一反射自由曲面和所述第二反射自由曲面被形成于所述自由曲面反射装置的相反侧面，其中所述自由曲面反射装置能够被旋转，从而形成所述第一反射自由曲面和该第二反射自由曲面能够被选择使用。

4.根据权利要求1所述的影像系统，其中所述自由曲面反射装置包括多个反射自由曲面，其中所述多个反射自由曲面分别被形成于所述自由曲面反射装置的不同侧面，其中所述自由曲面反射装置能够被旋转，从而所述反射自由曲面能够被选择使用。

5.根据权利要求1所述的影像系统，其中所述自由曲面反射装置包括一第一反射自由曲面和一第二反射自由曲面，其中所述第一反射自由曲面和所述第二反射自由曲面被形成于所述自由曲面反射装置的不同侧面，其中所述自由曲面反射装置能够被旋转，从而所述反射自由曲面能够被选择使用。

6.根据权利要求2所述的影像系统，其中所述自由曲面反射装置包括一第一自由反射体和一第二自由反射体，其中所述第一自由反射体与所述第二自由反射体相互连接为“S”形，其中所述第一反射自由曲面形成于所述第一自由反射体，其中所述第二反射自由曲面形成于所述第二自由反射体。

7.根据权利要求1所述的影像系统，其中所述反射自由曲面的数量与所述投影装置的数量相同，其中每一所述自由曲面匹配适用一个所述投影装置。

8.根据权利要求7所述的影像系统，其中所述投影装置的数量为二，其中所述自由曲面反射装置包括一第一反射自由曲面和一第二反射自由曲面，以分别匹配两个不同的所述投影装置。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的影像系统，其进一步包括至少一平面反射装置，其中该影像信号经所述投影装置投射至所述平面反射装置，然后被所述平面反射装置反射至所述自由曲面反射装置，进而被所述自由曲面反射装置放大反射至所述成像元件。

10.根据权利要求9所述的影像系统，其进一步包括一调控模块，其中所述调控模块被用于调控所述自由曲面反射装置，进而选择被适用的所述自由曲面。

11.根据权利要求2所述的影像系统，其进一步包括至少一平面反射装置，其中所述平面反射装置的朝向能够被调控，从而改变该成像光路的路径，进而选择适用的所述反射自由曲面。

12.根据权利要求11所述的影像系统，其进一步包括一调控模块，其中所述调控模块被用于调控所述平面反射装置的朝向。

13.根据权利要求1～8和11～12中任意一项所述的影像系统，其中所述成像元件具有交通工具挡风玻璃和成像的双重作用。

14.一影像系统，其被用于一交通工具，其特征在于，包括：

至少一投影装置，其被用于投射影像信息；和

至少一成像元件；

其中所述成像元件具有至少两个成像面；

其中该影像信息被所述投影装置投射至所述成像元件的至少一所述成像面，以形成至少一成像光路，进而呈现至少一影像虚像。

15.根据权利要求14所述的影像系统，其中所述成像面包括可供选择的一第一成像面和一第二成像面。

16.根据权利要求15所述的影像系统，其中所述第一成像面和所述第二成像面被形成于所述成像元件的不同侧面，其中所述成像元件能够被旋转，从而呈现该影像虚像应用的所述成像面能够被选择使用。

17.根据权利要求16所述的影像系统，其中所述第一成像面和所述第二成像面被形成于所述成像元件的相反侧面。

18.根据权利要求15所述的影像系统，其中所述成像元件的形状为“S”形。

19.根据权利要求14所述的影像系统，其中所述成像面的数量与所述投影装置的数量相同，其中每一所述成像面匹配适用一个所述投影装置。

20.根据权利要求19所述的影像系统，其中所述投影装置的数量为二，其中所述成像面包括一第一成像面和一第二成像面，以分别适用两个不同的所述投影装置。

21.根据权利要求14～19中任意一项所述的影像系统，其进一步包括一调控模块，其中所述调控模块被用于调控所述成像元件，进而选择用于呈现该影像虚像的所述成像面。

22.根据权利要求14～20中任意一项所述的影像系统，其中所述成像面为自由曲面。