TWI233500B - Image display system and electrically actuatable image combiner therefor - Google Patents

Description

1233500 A7 ---------B7 五、發明説明（i ) " ~ ' ~ 本發明係有關於頭上式及/或設在頭部的顯示裝置。本 ^月更係關於一種供使用於前述裝置之新賴反射薄膜影像 結合器。 裝在頭盔及擋風板上的顯示器（以下簡稱為頭上顯示 為或者HUDs)在軍事及民用領域中皆逐漸地可見其重要 陡例如，在一軍事用途中，一頭上式顯示器可將數據資 訊的虛擬影像疊示於駕駛員的正常視野上，而對駕驶員提 供有用的資訊。該飛機的飛行參數、航行資料，或其它任 何相關的資訊等，該駕駛員皆可容易地看到而不必移動他 的頭邛，故乃旎改善飛航品質及安全性。該HUDs在民間的 交料輸中亦有廣泛的用途，因為在許多汽車中擔風板顯 不器已逐漸普遍化。又，HUDs亦被發現在娛樂市場逐漸有 廣泛的用途，例如在電視，電視遊樂器，及虛擬實境等等。 一 HUD 20的大致基本設計係如第1圖所示，其中有一 透光基板22(例如頭罩或擋風板）乃包含一影像投射系統％ 及一影像結合器24，其會將顯示資訊附加在使用者的視野 上。該影像投射系統26會朝向影像結合器24來投射出光資 afl (通系係主虛擬影像的形式），而疊示於該透光基板u 上。嗣該虛擬影像會朝使用者反射。故使用者將可看到該 影像投射系統26所提供的資訊，而不必由其正常的視野中 轉開。該影像投射系統26通常包括一陰極射線管（CRT)或 一液晶顯示器（LCD)，以及其它的光學顯像構件（如鏡及透 鏡等）。 為了儘量減少對使用者的目標之檢視距離及/或顏色 " 丨 - _ ....._ II. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱) '

•、可I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1233500 A7 五、發明説明（ 2 感覺的不良失真，該影像結合器24通常會被設計成一窄頻 瑨反射器（即只會反射在一窄波長範圍内的光，而幾乎完全 透射其它波長的光）。現有的影像結合器24技術大致包括半 反射式薄膜沈積塗層，全像膜塗層（例如參見M〇ss之第 4,880,287號美國專利），或膽固醇液晶式的反射塗層（例如 參見Berman之第4,9〇〇，133號美國專利，其内容併此附 迗）。又，該影像投射系統26亦可被設計成能投射一窄頻帶 而匹配該影像結合器24之反射頻帶的光。 但是，雖有該等優點，該HUDs的技術條件通常會受 於该影像組合器24係為鈍性的（即該塗層的反射率在製 之後即為固定的）。故若例如當外部環境的光強度很亮時 使用者將會發現很難在光亮的背景上來看出顯示資訊 反地假使外部環境較暗時，因所顯示的資訊會相對較亮 故使用者將會看到自己臉部之反射影像（或其它干擾的眩 光）疊加在視野上。習知的HUDs曾企圖藉調整在該投射系 統26中的CRT或LCD面板之亮度，而來克服該問題。但是， 由該投射系統26所能獲得的光強度變化十分有限，並不一 疋白可滿足貫際需要。又，在某些情況下，使用者可能只 需在i暫時間_看_轉。故其可能會_該影像 投射系統26來消除顯示影像，但該影像結合器24仍會保留 在使用者的視野中，而可能會負面地影響對外部物體的視 感’尤其是該影像結合器24通常並非完全透明的。 因此，乃需要一種具有改良之影像結合器24的改良式 HUD。 限 成 相 if! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、可| 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 1233500 A7 B7 五、發明説明（3 ) 於一態樣中，本發明係為一種可在使用者的視線中顯 示一影像的影像顯示系統，該影像顯示系統包括：一影像 投射裝置；及一影像結合器可被電操作於第一狀態與第二 狀態之間。在該態樣之一變化例中，該影像結合器乃包含 至少一膽固醇液晶層及至少二透光的導電基板。於該態樣 的另一變化例中，該影像結合器在一窄波長光譜内的反射 率，係可在一小於10%至大於90%的範圍内來被電控制。 於另一態樣中，本發明係為一種頭上顯示器的影像結 合器，包含：至少一膽固醇液晶層，及至少二透光的導電 基板；該影像結合器係可被操控於第一與第二狀態之間。 在又一態樣中，本發明包括一頭上顯示系統的製造方 法，乃包含下列步驟：提供一影像投射裝置；提供一影像 結合器含有至少一膽固醇液晶層，而可被電操作於第一與 第二狀態之間；提供一驅動電路；電連接該影像結合器與 驅動電路；及設定該影像投射器俾投射影像於該影像結合 器上。 在又另一態樣中，本發明係為一種在使用者的視線中 定位一影像的方法，其包含下列步驟：將一影像結合器定 位在該使用者的視線中，該影像結合器含有至少一膽固醇 液晶層，而可被電操作於第一與第二狀態之間；將一要與 使用者視線中之影像結合的影像投射在該影像結合器上； 及選擇性地電啟動及關止該影像結合器；其中啟動該影像 結合器使其由第一狀態轉成第二狀態將會大量減少投射影 像的亮度，而關止該影像結合器使其由第二狀態轉為第一 6 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 1233500 A7 五、發明説明（4 狀態則會大量增加投射影像的亮度。 圖式之簡單說明 $ 1圖係習知之一含有影像結合器之盔裝式顯示器的 不意圖。 第2圖為本發明一實施例之含有一可電控制的影像結 合恭之影像顯示系統的示意圖； 第3圖為一 CLC層的示意圖，其係包含多數具有調準分 子配向的分子次層； 第4圖乃不出第3圖的CLC層之典型的反射及透射性能 與波長的關係； 第5圖為一可電調整的CLX裝置之示意圖； 第6圖為第5圖之CLC裝置中反射率與波長的關係圖， 並示出當所施電壓增加時，其反射率會減少； 第7圖為本發明之一影像結合器實施例的示意圖； 第8圖為依據本發明之一裝設在護目鏡（或其它眼鏡） 上之顯示系統的示意圖； 第9圖為依據本發明之一擋風板顯示系統的示意圖；及 第1〇圖為依據本發明之一 |裝式顯示系統的示意圖。 請參閱第2圖，乃設有—依據本發明之原理的系統 100。概括而言，本發明係指一種含有可電操作的影像結合 器150之影像顯示系、统（即一 HUD)。言亥系統1〇〇整體包括一 影像投射系統110及一影像結合器15〇，其必須與一透光美 板14。例如面罩或擋風板來疊合。影像結合器15。典：會： 一具有電源供應器（未示出）的驅動電路12〇電連接。影像 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） .......... (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂| 1233500 五、發明説明（ 、、° °态150可包含一或多數膽固醇液晶(CLC)層。一般而 言’該影像結合nm的反射率可被電調整的，俾能供使用 者任意選擇列的反料，其㈣可由“on”狀態（例如約 观的反射率或更多）至“Gff，狀態（例如⑽％的反射率或 更少），及/或包含於其間的部份反射率。 t 訂 本發明的優點係在於其可提供一種含有能調整反射率 之影像結合器150的HUD(例如蓋裝顯示器或擋風板顯示 舉例而言，該影像結合器15〇可被製成當於未啟動狀 在-窄波長光譜中會具有高反射率（例如大於游〇)。 但疋，當被施加-f場時，該反射率將可被控制而大量減 I1牛（例如在相同的窄波長光譜中減至低於3〇%)。本發明之影 像結合器150亦有另一優點，即藉著調整該CLC材料的成 分’則反射頻帶的頻寬及中心波長乃可在一寬度的波長範 圍内變化。本發明之再一優點係其可形成一重量較輕，容 易整合且低成本的影像結合器。 如前所述，傳統的影像結合器典型係可分成三種類 型·半反射薄膜結合器，全像式結合器，及CIX式結合器。 半反射影像結合器典型係由覆設在一透光材料（例如面罩 或擋風板）上的半反射薄膜金屬塗層（如銀或鋁）所製成。傳 統的薄膜技術通常有賴於真空沈積製程，但當使用於面罩 及擋風板時，其會較有困難。又，金屬薄膜一般較不易妥 當黏著於塑膠基材上。而且，薄膜塗層亦會容易使透射過 一面罩或擋風板的總光量減少，因此可能導致視力銳度及/ 或顏色感覺的減失。而為了形成窄頻帶的反射膜，則需要 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐〉 1233500 A7 B7 五、發明説明（6 ) 為多層膜，此將會增加成本。 全像式影像結合器通常係由夾設在二形成結構支撐物 的透光層中之繞射構件所組成（例如其上錄有一繞射栅的 照相乳膠）。全像式影像結合器的優點係它們可被製成能反 射在一窄波長範圍内的光。但是，其通常不能以大於80% 的效率來透射光，因此可能造成視力銳度及/或顏色感覺的 減失。而且，全像式影像結合器典型須以雷射光來顯示一 影像，因此須要較昂貴的製造設備。 傳統的CLC式影像結合器通常包含有一或數CLC層覆 設在一透光基材上，而其優點係它們可被製成能以高反射 效率（90%或更高）來反射在一窄波長頻譜中的光。該等CLC 式影像結合器亦可為重量較輕、容易整合，以及低成本。 但是，如前所述，傳統的CLC式影像結合器係為鈍性的（即 在製成之後其反射率即為固定的）。因此，如前所述，其典 型會造成在亮或/及暗狀態中的視力銳度之減失。 為使能對本發明之構造與功能更深入地暸解，一 CLC 層及可電啟動的CLC層將會被說明，然後說明本發明的 HUDs。 現請參閱第3圖，一 CLC膜30(亦稱為CLC層）典型包含 一疊數千的相關平面分子次層33等。每一次層33皆含有許 多細長的液晶分子沿該次層中之一共同方向c’來調準配 向。然後該各分子次層33會被疊合在一起，因此在各次層 33中之分子的定向將會由一次層33向下一次層的定向稍微: 旋轉，而以一平行於Z方向的旋轉軸心3 1來形成一連續的 9 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 1233500 A7 ------------ B7__ 五、發鴨明（7 ) ^ ^ 螺旋狀。該螺旋的節距p0乃可被定義為該〇，旋轉36〇度所需 的疊層厚度。 該等CLC膜30乃可被製成具有一右旋（順時鐘）或左旋 (反時鐘）螺旋，其旋轉軸心31係垂直於該膜層表面。該等 CLC膜30大致會對所有電磁輻射（尤其是可見光）的波長呈 可透射的，惟除在一所擇之中心波長（例如551111〇附近的波 長光瑨（或頻覓）中者。在該波長光譜中，具有右旋（順時鐘） 螺旋的CLC膜30會反射右旋之圓偏振（RH)光，並透射左旋 之圓偏振（LH)光；而具有左旋（反時鐘）螺旋的CLC膜3〇則 會反射LH光且透射RH光。 一 CLC膜30的偏振反射頻寬與中心波長通常係依該膽 固醇液晶的分子節距分佈狀態而定（參見u等人之第 5,691，789 號美國專利，及 Li 等人在 sm，96 Digest，p.iii (1996)中所載。）該Li等人之美國專利内容併此附送參考。 一具有右旋螺旋節距PG及平均折射率〜以的(：^(：膜3〇，通常 會反射在一特定波長；光，並透射在此波長 的LH光。該反射頻帶的頻寬亦可被如下算出：Δ λ s (Δπ/n^e) λ 〇，其中Δϊΐ=η^η。係為該膜的雙折射率。該頻寬及中心波 長通常可藉調整該CLC膜30的成分及製造過程而來設計規 劃。一般而言，該頻寬可由約2〇ηηι延伸至2000nm。但在一 般使用中’ 一具有小於約l〇〇nm之頻帶寬度的CLC層，會 被認為是具有窄反射頻帶。一典型的CLC膜30之光性能係 /被概示於第4圖中，其中反射率38及透射率39乃被繪示成波 長λ 〇的涵數。 本紙張尺度適用中國國冢標準（CNS) A4規格（210父297公董） 10 if! (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) •訂- 1233500 A7 、發明説明 傳統的CLC膜30由於上述的螺旋結構已經固定，故會 形成鈍性（被動）的，因此該膜的光學性質通常在被施加一 電場時並不會改變。但是，目前Li等人在第〇9/〇93,〇17號 美國專利申請案中’及Hikmet之第5,798,〇57號美國專利， 以及Liq· Cryst·，26, ρ· 1645-53 (1999)中等，皆已揭露CLC 膜的光學性質（例如形成波長涵數的反射率）乃可被以電來 調整。該Li等人之專利申請案及Hikmet的專利和該刊物等 之内容併此附送參考。 明參閱第5圖，一 CLC裝置40的基本結構乃被示出，其 反射性質係可被電調整的（該CLC裝置4〇係可以作為一影 像結合器，如後所述）。CLC裝置40通常包含一CLC層44中 夾於二導電的透光膜42之間。銦錫氧化物（IT〇)係為該膜化 之一較佳材料。該等膜42通常會連接於一電源供應器46， 並又再被中夾於一透光基板41(如玻璃及/或塑膠）之間，以 形成更佳的結構整體性。該CLC層44係類似於上述的鈍性 CLC膜30，但被製成具有可電調整的反射性質。該clc裝 置40的反射性質係可藉施加一電場而來改變，如第6圖所 示。第6圖乃繪示出反射率與波長λ〇相對於所施電壓的涵 數關係。在所施電壓小於臨界電壓時，（例如，該。乙。 裝置40於一所擇的波長光譜中之反射率係約為。當所 施電壓增力’^”^^^其反射率將會明 顯地減降，如圖所示。而且，此種趨勢係為可逆的，當除 去該電場時，其反射率即會回復原先水準。 請回參第2圖，及前述之概略說明，該顯像顯示系統10〇 1233500 A7 B7 五、發明説明（9 大致包含一影像投射裝置110及一影像結合器150，其可被 附設在一透光基板140上。該影像投射裝置11〇可為任何能 夠將影像及/或含有資訊内容的符號等，朝向該影像結合器 150投射的裝置。影像投射裝置11〇典型包括與顯像構件（未 示出）組合的陰極射線管（CRT)或液晶顯示器（LCD)。會更 詳細說明於後的影像結合器15 〇可使用任何習知的技術來 接合於透光基板140,例如以黏劑或靜態黏著乙烯等。在一 貫施例中，該影像結合為15 0係以一透光黏劑來接合於基板 140，例如由 Norland Products，lnc.，（695 Joyce Kilmer Ave·，

New Brunswick，NJ，08902)所產銷者。該影像結合器} 5〇典 型會電連接於一含有一電源供應器（未示出）的驅動電路 120。該電連接可由任何習知方法來達成，但一般係使用透 明的電導體為宜，以免阻礙使用者的視野。一透明導體之 例係如銦錫氧化物（IT0)，其可在該透光基板14〇的表面上 被沈積製成細導線。驅動電路][2〇亦可被設在任何適當之 處’包括在一蓋裝顯示系統的面罩或頭盖上，機動車輛之 儀表板上’或與影像顯示裝置u〇合併形成一具有雙重功能 的單一裝置。 該影像顯示系統100的功能係類似於傳統的HUDs，其 中有一影像投射系統丨10會朝該影像結合器15〇投射光資訊 112(通常為虛擬影像的形式）。嗣該光資訊會朝向使用者 105反射回去’並會在使用者1〇5的視感中疊合物體13〇的影 像。使用者105可看到由影像投射系統110所提供的資訊， 而不必由其正常的視界轉開。如前所述，本發明的影像結 本紙張尺度適财關雜準（CNS) M祕⑵⑽撕公董） 12 -if! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ •Aw. 1233500 A7 B7 五、發明説明（10 ) 合器150係可在至少二不同的反射狀態，例如off及on狀態 之間來被調整。舉例而言，在off狀態時（稱為未激發狀態）， 該影像結合器150在一波長光譜中具有較高的反射率，因此 會朝使用者105反射一較亮的影像。而在on狀態時（稱為激 發狀態），該影像結合器150會具有較低的反射率，因此會 朝使用者105反射一較模糊的影像。通常。將該影像結合器 150由“off’狀態啟動成“on”狀態，將會使在該反射波長光 譜中的反射率大大地減降（例如由大於約70%之反射率降 低至小於約30%以下）。在一特定實施例中，該影像結合器 150之特徵係在第一狀態時，能對一波長光譜具有大於90% 的反射率，而在第二狀態時，其反射率會低於10%。又， 該影像結合器150的反射率亦可在上述off及on狀態之間的 位置來被調整，而得進一步地控制朝向使用者105反射之影 像的亮度。 現請參閱第7圖，該影像結合器150大致包含第一 152 及第二154 CLC層，其係分別可反射RH光及LH光。影像結 合器150更包含一透光的導電中介層156(例如一 IT0膜或在 塑膠或玻璃基材兩面塗設IT0)，設在該二CLC層152與154 之間。影像結合器150係大致類似於前述CLC裝置40，包含 二透光的導電基板158(例如IT0或塗設IT0的玻璃或塑膠 基板），並電連接於一或多個電源供應器161與162。供入 CLC層152及154的電壓乃可被個別或整體地控制。該等 CLC層152與154係類似於前述之被動CLC層30。該影像結 合器150的反射性質乃可藉施加一電場而來改變。在被施加 13 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 1233500 A7 B7 五、發明説明（η ) 一電壓之前，該影像結合器150係呈高反射率的。 通常，未極化的入射光112乃可被視為含有相等分量的 RH及LH光。該RH分量112R會被右旋CLC層152所反射，而 LH分量112L則會被左旋CLC層154反射。當對CLC層152、 154施加一電壓時（足以完全啟動該等CLC層之量），該影像 結合器150的反射率會大量減少，結果，入射光112會大量 地透射。而當該電場被除去時，該影像結合器150的反射率 又會回復原來水準。 現將說明該影像結合器150的製造方法。在一舉例的製 造方法中，隨當的CLC材料以及非活性的低分子量（即約小 於5000的分子量）之液晶材料（及選擇性的其它物質例如自 旋材料等）會被妥當混合。二個或更多透光且導電的基板 (例如ITO基板或塗覆ITO的玻璃或塑膠基板）會被塗設聚醯 亞胺（典型係用習知的旋塗方法）。在將該等塗層基板曝置 於一適當高溫一段預定時間（例如，當使用一普遍稱為 “7311”的聚醯亞胺時，其烘烤程序包括曝現於80 °C 15分 鐘，再以180°C烘烤60分鐘）來進行一烘烤程序之後，該等 基板會被無方向性地摩擦。嗣該等基材會在其間夾設適當 的間隔物，以控制該CLC層的厚度。或者，一具有二CLC 層的影像結合器（如第7圖所示）亦可用前述方法來製成，而 疊設三個透明基板（並具有適當的間隔物）。上述的混合材 料嗣會被注入該等基板之間，且該疊層會被以紫外線來照 射俾將該CLC材料固化。

Hikmet等人在Liq. Cryst·，26, p. 1645-53 (1999)中所載 14 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 1233500 A7 B7 五、發明説明（l2 ) 内容，乃揭露一種可能的影像結合器1 50之材料配方。該配 方包括30 wt%的自旋丙嫦酸酯單體CBC6，44 wt%的BL64 低分子液晶，26 wt%的自旋材料CB15，及0.6 wt%的二丙 烯酸酯單體C6M。CB15 [4’-(2-甲基丁酯）-4-二苯氰]係可市 面購得，而來作為一非活性的自旋摻合劑，俾能在一所需 的丙烯酸酯濃度中來選擇反射的程度。依前述文獻中所 揭，BL64係可由Merck Ltd.(Poole，UK)購得之含有二苯氰 及三苯化合物的混合物。該CBC6及C6M的化學成分如下列 所示： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

C6M亦可由市面購得，專業人士應有能力依據如上所示來 合成該CBC6。 使用該Hikmet CLC材料配方來製成的影像結合器，通 常會含有一集中在約540nm，而具有約50nm頻寬的反射頻 帶。當施加小於約32V的電壓時，其反射率會較高（即為 “on”），而當施以約34V以上的電壓時，其反射率會較低（即 為“off’）。當施加在32至34V中間的電壓時，則該反射率能 在“off”及“on”的狀態之間可控地來調整其程度。 請參閱第8圖，乃示出一依據本發明之裝在護目鏡上的 顯示系統100’。該系統100’包含一可電控制的影像結合器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 1233500 A7 --------- B7__ 五、發明説明（17^ ' — 15〇,乃藉一透明導線125(典型為汀〇)電連接於一具有電源 供應為（未不出）的驅動電路12〇。該系統1〇〇，可包含一或多 個影像結合器150。如第8圖所示，該系統100，係含有二個 〜像結合器，各對應於使用者的一隻眼睛。該系統1 〇〇，亦 了 /、〇各個影像結合器1 5 0，而可設於中央，或設在一隻 眼睛的視線上。一影像投射裝置雖未被示出，但可被設在 任何適當之處，以供精確地投射顯示影像。 請參閱第9圖，乃示出依據本發明之一擋風板顯示系統 100。該系統100”包含一影像投射系統11〇，通常裝設在該 車輛的儀表板115上。該系統100”更包含至少一影像結合器 150设在一擋風板14〇 ”上，並以一透明（或細的）導線125電 連接於一具有電源供應器（未示出）的驅動電路120。該影像 結合器150可包括IT0塗層的塑膠基板158(見第7圖），而具 有可撓性以配合該擋風板140”的曲率。該驅動電路丨2〇典型 係裝没於儀表板115上，但亦可被設在任何其它適當位置處 (例如與該車輛中的任何其它電子裝置併設）。 請參閱第10圖，乃示出一依據本發明之盔裝顯示系統 100 。该系統100’’’包含一影像投射系統110典型裝在該頭 盔160上。該系統100，，，更包含至少一影像結合器15〇，設在 該面罩140’’’上，並以透明導線電連接於一驅動電路12〇， 其具有一電源供應器（未示出）。該影像結合器15〇可包含以 ITO塗層的塑膠基板158(見第7圖），而來提供可撓性以配合 該面罩140，，，的曲率。該驅動電路12〇典型係被設在面罩 140’’’（如圖所示）或頭蓋16〇中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） ---------- …：餐------------------訂---------------脅. C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 16 1233500 A7 B7 五、發明説明（i4 第8〜10圖乃示出三個HUDs之範例，其含有可電調整的 影像結合器。它們僅為舉例而已，並非排它的。其它包含 有可電調整之影像結合器的HUD，亦應包含在本發明的精 神與範圍内。此外，上述本發明之各種態樣的修正例亦為 舉例而已。應可瞭解所述各實施例的其它修正例將為專業 人士所能容易實施。所有該等修正變化仍應包含於如以下 申請專利範圍所界定之本發明的精神與範疇内。 元件標號對照 20…頭上顯示器（HUD) 100…影像顯示 22、4卜140···透光基板 10 5…使用者 24…影像結合器 Π 2…光資訊 26、110…影像投射系統 115…儀表板 30."CLC 膜層 12 0…驅動電路 31…旋轉軸心 125…透明導線 3 3…次層 130…物體 40."CLC 裝置 150…影像結合 42…透光膜 156…中介層 44、152、154 — CLC層 158…基板 46、161、162…電源供應器 160…頭盔 17 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1233500 六、申請專利範圍

青專利範圍修正本 第91 10833 1號專利申請案申 1. 種"T在使用者的視線 統，包含： 修正曰期：93年9月 中顯示一影像的影像顯示系 似ικ又那展置；及 -影像結合器可被電操作於第一與第二狀態之 間，且該影像結合器包括二透光的導電基板。 2.如申請專㈣圍第1項之影像顯示系、統，乃包含-裝設 在頭盔上的顯示器。 士申α專利fe圍第2項之影像顯示系統，其中該影像結 合？§係设在一面罩上。 4·如申請專利範圍第1項之影像顯示系統，乃包含-擋風 板顯示器。 5·如申請專利範圍第4項之影像顯示系統，其中該影像結 合器係設在-機動車辆的擋風板上。 6·如申請專利範圍第丨項之影像顯示系統，其中該影像投 射裝置乃包括一液晶顯示器。 7·如申清專利範圍第1項之影像顯示系統，其中該影像投 射裝置乃包括一陰極射線管。 8·如申請專利範圍第1項之影像顯示系統，其中該影像投 射裝置會投射在一窄光譜頻帶内的影像。 9·如申請專利範圍第1項之影像顯示系統，其中該影像結 合范包含至少一具有一反射頻帶的膽固醇液晶層。 1〇·如申請專利範圍第9項之影像顯示系統，其中該反射頻 1233500

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申請專利範圍 各係為以銦錫氧化物塗覆的塑膠基板。 1 ·如申請專利範圍第1項之影像顯示系統，更包含一驅動 2路可供啟動及關止該影像結合器，並含有一電源供應 器。 〜 22·如申請專利範圍第21項之影像顯示系統，其中該驅動電 路可提供0至50V的電壓。 电 23·如申請專利範圍第2〇項之影像顯示系統，其中透明的導 線會被用來將該驅動電路連接於影像結合器。 24·^申請專利範圍第23項之影像顯示系統，其中該透明的 導線乃包括錮錫氧化物。 八^專利粑圍第旧之影像顯示系、統，其中該影像結 合器係以-透明黏劑來黏設在一透光基板上。 26.ί°申請專利範圍第25項之影像顯示系統，其中該透明黏 劑係為一種紫外光固化黏劑。 27·如申請專利範圍第1項之影像顯示系統，其中該影像結 合器被啟動由第—狀態轉成第二狀態時，將會大大地減 少该影像結合器的反射率。 IΗ請專利範圍第1項之影像顯示系統，其中該影像結 口-被關止時會由第二狀態轉為第一狀態，而大大地增 加該影像結合器的反射率。 人Ϊ月專利範圍第1項之影像顯示系統，其中該影像結 方、第狀怨時，在一窄波長光譜内的反射率係大於 90% 〇 3〇·如申請專利範圍第1項之影像顯示系統，其中該影像結 !2335〇〇 >、申請專利範圍 合器於第二狀態時，在一窄波長光譜内的反射率係小於 10% 〇 31·如申請專利範圍第1項之影像顯示系統，其中該影像結 合器在一窄波長光譜内的反射率係可在一小於1 〇〇/0至 大於90%的範圍内來被電控制。 32. —種供用於頭上顯示器的影像結合器，包含： 至少一膽固醇液晶層； 至少二透光的導電基板；且 該影像結合器係可被操作於第一與第二狀態之間。 33·如申請專利範圍第32項之影像結合器，其中該至少一膽 固醇液晶層係包含一種膽固醇液晶材料與另一種分子 量小於5000之液晶材料的混合物。 3 4.如中請專利㈣第3 3項之影像結合器，其中該膽固醇液 晶層係包含一第一材料、一第二材料、及一第三材料的 混合物；該第—枋料為—種膽固醇液晶材料，第二材料 為一種分子量小於5_的液晶材料，而第三材料為—種 自旋材料。 35.如申請專利範圍第32項之影像結合器，其中該反射頻帶 具有大約54〇nm的中心波長，及小於⑽麵的頻寬。 36·如申請專利範圍第32項之影像結合器，係包含二膽固醇 液晶層而有—透光的導電中介層設於其間。 37. 如申請專利範圍第36項 、 〜像結合裔，其中該二膽固醇 液晶層係被設在該至少秀 夕一透先的導電基板之間。 38. 如申請專利範圍第37項 、〜像結合為，其中該至少二透 1233500 申δ月專利範圍 光的導電基板及中介層皆係為銦錫氧化物。 39.如申請專利範圍第32項之影像結合器，其中該至少二透 光的導電基板皆係為以銦錫氧化物塗覆的玻璃基板。 40·如申請專利範圍第32項之影像結合器，其中該至少二透 光的導電基板皆係為以銦錫氧化物塗覆的塑膠基板。 41 _如申請專利範圍第32項之影像結合器，當該影像結合器 被。又方、第一狀悲時，在一窄波長光譜内的反射率係大於 90%。 ' 42·如申請專利範圍第以項之影像結合器，當該影像結合器 被設於第二狀態時，在一窄波長光譜内的反射率係小於 10%。 ' 43·如中請專利範圍第32項之影像結合器，其中在—窄波長 光碏内的反射率係可在一小於1〇%至大於9〇%的範圍 内來被電控制。 44. 一種供製造頭上顯示系統的方法，包含： 提供一影像投射裝置； 提〜像結合裔含有至少一膽固醇液晶層，該會 像結^器可被電操作於第-與第二狀態之間；〜 提供一驅動電路； 電連接該影像結合器與驅動電路；及 上 /〜像叙射裝置俾將影像投射在影像結合器 5·—種I影像^於-使用者之視線中的方法，包含： ^像…合裔於該使用者的視線中，該影像結 1233500 、申5月專利範圍 口如3有至少一膽固醇液晶層，而可被電操作於第—與 第二狀態之間； 將一要與在該使用者視線中之影像結合的影像投 射於該影像結合器上；及 選擇性地電啟動及關止該影像結合器，其中啟動1 影像結合器使之由第一狀態轉為第二狀態將會大大： 減少該投射影像的亮度，而關止該影像結“使之 =狀態轉為第—狀_會大大地增加該投射影像的亮 46.=料利範圍第45項之方法，其中電啟動及關止該影 像、、、“益更包括電控制該投射影像的亮度。 6