TW201523029A - 抬頭顯示器 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種抬頭顯示器，該抬頭顯示器包括：投影機，接收編排好的資訊，並將該資訊對應的影像投射出去；三維成像機構，將所述投影機投射過來的影像生成為三維影像投射出去；以及至少一個反射鏡，將所述三維成像機構投射過來的三維影像反射到汽車前擋風玻璃上。通過使用本發明的抬頭顯示器，可在汽車前擋風玻璃上顯示三維影像，在影像的顯示上更具魅力和應用性，並且可為駕駛員提供更豐富的多元化資訊。

Description

抬頭顯示器

本發明涉及一種抬頭顯示器；具體地說，本發明涉及一種可顯示三維影像的抬頭顯示器。

抬頭顯示器(Head up display，簡稱HUD)是將行車資訊，例如一般儀錶板顯示的資訊，投影於汽車前擋風玻璃，讓駕駛者的視線在不用離開前擋風玻璃的情況下，可同時透過前擋風玻璃注意車前路況並由抬頭顯示器投影於前擋風玻璃的影像獲得行車資訊，而不需要再低頭觀看儀錶板，以增加行車安全。

抬頭顯示器在車用電子產品中，除了可以大幅提升行車安全，對於駕駛者的經驗上也有相當大的幫助，然而傳統的抬頭顯示器上，由於使用的技術限制，導致顯示的內容多元化有限制，在顯示的方式上也限制於二維的成像。目前抬頭顯示器的顯示方式維持傳統LED架構，將可能顯示的圖案先置於顯示器的表面，利用光學設計，通過前擋風玻璃的反射，產生虛像來傳達資訊給駕駛者，然而由於顯示平面的光學構架是平面顯示，所以通過前擋風玻璃的反射後，成像的平面仍然維持二維的空間，在使用的體驗上比較接近單純將顯示器投影在玻璃上的二維顯示面板，這樣在有限的區域內能顯示的色彩及內容無法多元化，因此很難顯示多元且複雜的訊息，所有的內容集中在數位和固定的警示標誌為主，然而在汽車加入導航訊息，以及在未來汽車需要結合多元資訊的發展趨勢下，傳統的抬頭顯示器很難滿足需要。

本發明之目的在於提供一種能夠克服上述問題的抬頭顯示器，用以改善顯示的多元性。

本發明之上述目的通過以下技術方案實現：本發明的抬頭顯示器包括：投影機，接收編排好的資訊，並將該資訊對應的影像投射出去；三維成像機構，將所述投影機投射過來的影像生成為三維影像投射出去；以及反射鏡，將所述三維成像機構投射過來的三維影像反射到汽車前擋風玻璃上。

優選地，所述三維成像機構包括相互交錯設置的至少兩個擴散板。

優選地，所述擴散板的穿透率大於50%，霧度(haze)大於10%。

優選地，所述投影機為微機電系統(Micro-electromechanical Systems，MEMS)投影機、數位光學處理(Digital Light processing，DLP)投影機和液晶覆矽(Liquid Crystal On Silicon，LCOS)投影機中的一種。

優選地，所述反射鏡的反射率大於90%，該反射鏡為平面反射鏡或曲面反射鏡。

通過使用本發明的抬頭顯示器，可在汽車前擋風玻璃上顯示三維影像，在影像的顯示上更具魅力和應用性，並且可為駕駛員提供更豐富的多元化資訊。

10‧‧‧投影機

20‧‧‧三維成像機構

21‧‧‧第一擴散板

22‧‧‧第二擴散板

30‧‧‧反射鏡

40‧‧‧汽車前擋風玻璃

50‧‧‧底座

參照附圖，本發明的公開內容將更加顯然。應當瞭解，這些附圖僅是示意性的，未按比例繪製也並非意在限制本發明的範圍。圖中：圖1是本發明的抬頭顯示器的構成示意圖；圖2是圖1中的投影機將影像分別投射到第一擴散板和第二擴散板的示意圖。

下面參照附圖詳細地說明本發明的具體實施方式。這些說明僅是描述性、示例性的。

請參閱圖1及圖2所示，本發明的抬頭顯示器包括投影機10、三維成像機構20和反射鏡30，所述投影機10接收編排好的資訊， 並將該資訊對應的影像投射出去；所述三維成像機構20將所述投影機10投射過來的影像生成為三維影像投射出去；所述反射鏡30將所述三維成像機構20投射過來的三維影像反射到汽車前擋風玻璃40上。這樣，駕駛者在行車過程中就可看見投射在前擋風玻璃40上的資訊。這裡的資訊是指駕駛員行車中所需要瞭解的一切資訊，比如：儀錶盤上的車速、里程、油量等資訊，還有導航畫面、倒車影像等等。

所述投影機10可採用微機電系統(Micro-electromechanical Systems，MEMS)投影機、數位光學處理(Digital Light processing，DLP)投影機和液晶覆矽(Liquid Crystal On Silicon，LCOS)投影機這些微型投影機，主要是講資訊的影像畫面通過強光投射出去，由於微型投影機體積小，可以利用較小的體積產生較大的畫面，通過對影像的內容的編排，可以顯示多元的資訊內容。

投影機10的位置可以根據設計需要擺放在任何位置，但光學的路徑最後都會經過所述三維成像機構20成像。

所述三維成像機構20包括交錯設置的兩個擴散板，亦即第一擴散板21和第二擴散板22，可使投影機10投射過來的影像通過第一擴散板21和第二擴散板22成像。通過對資訊影像的編排，使所述投影機10將不同的資訊分別投射到第一擴散板21和第二擴散板22，比如，將資訊“B”投射到第一擴散板21，將資訊“A”投射到第二擴散板22，由於第一擴散板21和第二擴散板22交錯設置，相互間存在一個夾角，如此，資訊“A”和“B”經過第一擴散板21和第二擴散板22後成為不同平面的影像，在前擋風玻璃40上會看見三維影像，通過調整第一擴散板21和第二擴散板22交錯的夾角，可使三維影像與車窗外的影像重疊，從而達到三維抬頭顯示器的光學顯示。根據需要，還可以將擴散板設置為兩個以上，擴散板相互交錯設置，如此即可在不同的平面顯示不同的資訊。

所述第一擴散板21和第二擴散板22採用具有光學霧度且具有高穿透率的薄板材料組成，比如，光擴散板，毛玻璃，或者參 雜微小粒子的薄膜等，可以降低光線的損耗，最終將資訊影像通過反射鏡30投射在前擋風玻璃40上。所述第一擴散板21和第二擴散板22的穿透率大於50%，霧度(haze)大於10%。

所述反射鏡30的反射率大於90%，該反射鏡30可以是平面反射鏡或曲面反射鏡。投影機10可通過至少一個反射鏡30來減少機構體積，無論經過多少個反射鏡，最後都反射到汽車前擋風玻璃40上，讓駕駛員看到三維的影像。

本發明的抬頭顯示器還包括一底座50，所述投影機10、三維成像機構20和反射鏡30依次設置在所述底座50上。

本發明的抬頭顯示器，投影機可接收編排好的多元資訊，並將資訊影像通過三維成像機構生成三維空間影像，在影像的顯示上更具魅力和應用性，並且可為駕駛員提供更豐富的多元化資訊。

如上所述，參照附圖對本發明的示例性具體實施方式進行了詳細的說明。應當瞭解，本申請並非意在使這些具體細節來構成對本發明保護範圍的限制。在不背離根據本發明的精神和範圍的情況下，可對示例性具體實施方式的結構和特徵進行等同或類似的改變，這些改變將也落在本發明所附的權利要求書所確定的保護範圍內。

10‧‧‧投影機

20‧‧‧三維成像機構

21‧‧‧第一擴散板

22‧‧‧第二擴散板

30‧‧‧反射鏡

40‧‧‧汽車前擋風玻璃

50‧‧‧底座

Claims (5)

1. 一種抬頭顯示器，其包括：一投影機，接收編排好的資訊，並將該資訊對應的影像投射出去；一三維成像機構，將所述投影機投射過來的影像生成為三維影像投射出去；以及至少一個反射鏡，將所述三維成像機構投射過來的三維影像反射到汽車前擋風玻璃上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之抬頭顯示器，其特徵在於，所述三維成像機構包括相互交錯設置的至少兩個擴散板。
3. 如申請專利範圍第2項所述之抬頭顯示器，其特徵在於，所述擴散板的穿透率大於50%，霧度(haze)大於10%。
4. 如申請專利範圍第1項所述之抬頭顯示器，其特徵在於，所述投影機為微機電系統(Micro-electromechanical Systems，MEMS)投影機、數位光學處理(Digital Light processing，DLP)投影機和液晶覆矽(Liquid Crystal On Silicon，LCOS)投影機中的一種。
5. 如申請專利範圍第1項所述之抬頭顯示器，其特徵在於，所述反射鏡的反射率大於90%，該反射鏡為平面反射鏡或曲面反射鏡。