TWI629509B

TWI629509B - 使用普通風擋之顯示裝置及其車用抬頭顯示系統

Info

Publication number: TWI629509B
Application number: TW106127798A
Authority: TW
Inventors: 秦宗; 駱光祚
Original assignee: 創智車電股份有限公司
Priority date: 2017-08-16
Filing date: 2017-08-16
Publication date: 2018-07-11
Also published as: TW201910862A

Abstract

一種使用普通風擋之車用抬頭顯示系統包含一普通風擋以及一顯示裝置，其中普通風擋之內表面以及外表面間之間距處處相等，且內表面以及外表面不經過加工處理或貼附光學薄膜。顯示裝置包含一影像源以及一光學成像模組。相較於傳統技術，本發明之車用抬頭顯示系統利用一普通風擋，而無需使用楔形玻璃風擋或光學薄膜，即可有效改善重影現象，並降低車用抬頭顯示系統之組裝及生產成本。

Description

使用普通風擋之顯示裝置及其車用抬頭顯示系統

本發明是有關一種顯示裝置及其車用抬頭顯示系統，特別是一種可改善重影現象之顯示裝置及其車用抬頭顯示系統。

汽車駕駛中，駕駛者低頭觀看儀錶板或其他消費電子產品會影響其對路面狀況的觀察，造成安全隱患。因此，將儀表板上之駕駛資訊移轉至抬頭顯示器（head-up display, HUD），就成為提升駕駛安全的重要手段。

請參照圖1，傳統的車用抬頭顯示系統是採用一複雜顯示裝置，使經由一特殊風擋反射以生成虛像於駕駛者前方約2.5公尺處，其中特殊風擋指的是楔形玻璃風擋或經塗佈/貼附光學薄膜之加工風擋。

請參照圖2，以說明傳統的車用抬頭顯示系統為何須採用一特殊風擋或一加工風擋。複雜顯示裝置包含多個曲面反射鏡，使車用抬頭顯示系統所生成之虛像呈現於駕駛者前方約2.5公尺處，若採用一普通風擋 (亦即風擋之內表面及外表面之間為處處等間距，且內表面以及外表面不經過加工處理或貼附光學薄膜)，在與駕駛者視線相互垂直之一高度方向上，將生成相互分離之一第一虛像(或稱主像，primary image)及一第二虛像(或稱鬼影，ghost image)，此即為重影現象，將嚴重影響駕駛者的清晰觀賞。因此，為了消除鬼影，傳統的車用抬頭顯示系統通常會對風擋進行改善，舉例而言，需要進行光學鍍膜處理或貼附光學薄膜(例如：偏振片或干涉片)以改善鬼影；或，請參照圖3，楔形玻璃（wedged glass）風擋是最普遍的一種技術方案，楔形玻璃的內外面成一微小角度，這樣鬼影可以被調整到對於駕駛者來說和主像同樣的位置。然而，楔形玻璃風擋需利用兩片玻璃與不等厚的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）膜經過熱固化製成，成本相當可觀，導致這種抬頭顯示系統目前只在高端車款中有所應用，中低端車款迫於成本壓力無法利用其改善行車安全性。

綜上所述，提供一種基於普通風擋即可改善重影現象之顯示裝置及其車用抬頭顯示系統便是本發明所揭示技術之重點所在。

本發明提供一種顯示裝置及其車用抬頭顯示系統，其是利用一普通風擋，即可降低車用抬頭顯示系統所生成之虛像重影率小於0.5%，而不易被駕駛者察覺。因此，本發明無需使用楔形玻璃風擋或光學薄膜，即可有效改善重影現象，並降低車用抬頭顯示系統之組裝及生產成本。

本發明一實施例之車用抬頭顯示系統包含一普通風擋以及一顯示裝置。普通風擋與一車輛之一車體連接，且普通風擋具有一內表面以及一外表面，其中內表面以及外表面間之間距處處相等，且內表面以及外表面不經過鍍膜處理或貼附光學薄膜。顯示裝置包含一影像源以及一光學成像模組。影像源設置於車體內，且影像源產生一影像光。光學成像模組設置於影像源之一出光側，且光學成像模組投射影像光至普通風擋，使影像光分別透過內表面以及外表面反射至一駕駛者而分別生成一第一虛像及一第二虛像，其中第一虛像與駕駛者間之距離大於或等於一虛像距離，第一虛像與第二虛像間之一重影率小於或等於0.5%。

本發明另一實施例之顯示裝置包含一影像源以及一光學成像模組。影像源設置於一車輛之一車體內，且影像源產生一影像光。光學成像模組設置於影像源之一出光側，且光學成像模組投射影像光至車輛之一普通風擋，使影像光分別透過普通風擋之一內表面以及一外表面反射至一駕駛者而分別生成一第一虛像及一第二虛像，其中普通風擋之內表面以及外表面間之間距相等，內表面以及外表面不經過鍍膜處理或貼附光學薄膜，且第一虛像與駕駛者間之距離大於或等於一虛像距離，第一虛像與第二虛像間之一重影率小於或等於0.5%。

以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

以下將詳述本發明之各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細說明之外，本發明亦可廣泛地施行於其它的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本發明之範圍內，並以申請專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免對本發明形成不必要之限制。圖式中相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際之尺寸或數量，有些細節可能未完全繪出，以求圖式之簡潔。

傳統的車用抬頭顯示系統是採用一特殊風擋，使車用抬頭顯示系統所生成之虛像呈現於駕駛者前方約2.0至3.0公尺之間（典型值為2.5公尺），特殊風擋通常是採用楔形玻璃風擋，以改善重影現象，如圖3所示。可以理解的是，為了使得顯示的資訊能有效地傳遞駕駛資訊於駕駛者並且保障駕駛安全，傳統的車用抬頭顯示系統對於虛像影像品質之要求，提供了以下技術標準：(1) 虛像距離：為了保障駕駛者在觀賞顯示資訊的同時保持對路面狀況的反應能力，虛像距離駕駛者應在2.0公尺至3.0公尺左右；(2) 成像像差水平：若以虛像至影像源的逆向光路追跡成像，各個視場（field）在像面（影像源）上調製轉換函數（modulation transfer function, MTF）應保持一定水準（例如都大於0.5），光斑散列圖（spot diagram）的均方差半徑（RMS radius）至多不應大於影像源單個畫素的半徑，像散（astigmatism）和畸變（distortion）程度不應影響駕駛者正常觀賞影像。

然而，本發明僅採用一普通普通風擋以及一顯示裝置，使車用抬頭顯示系統所生成之虛像呈現於駕駛者前方約8公尺以外之處，其成像距離與上述傳統標準(1)所指示之虛像位置有所不同，即可有效降低車用抬頭顯示系統所生成之虛像重影率小於0.5%。基於汽車人因研究，駕駛者主觀上只會觀賞到第一虛像而不會察覺到第二虛像，因此可有效改善重影現象。

本發明是採用一個內表面及外表面之間距離處處相等且無楔角或光學鍍膜的普通風擋，其中一影像源發出之光線經過一凹面鏡反射至普通風擋，然後再經過普通風擋反射進入駕駛者雙目，駕駛者可觀賞到影像源之虛像，虛像之重影率小於0.5%且影像品質以駕駛者感受清晰舒適為準。請參照圖4，本發明之一實施例之車用抬頭顯示系統包含一普通風擋10以及一顯示裝置20。普通風擋10與一車輛之一車體A連接，且普通風擋10具有一內表面12以及一外表面14，其中內表面12以及外表面14間之間距處處相等，且內表面12以及外表面14不經過鍍膜處理或貼附光學薄膜。亦即，本發明之普通風擋10為一般車輛所通用之普通風擋，與經過光學鍍膜處理或貼附光學薄膜(例如：偏振片或干涉片等)之加工風擋相較，並不相同。舉例而言，普通風擋10具有折射率為1.5之玻璃材質，且普通風擋10之表面形狀通常為垂直與水平曲率不等的曲面，對於大角度離軸反射會產生非常顯著的像差（球差、彗差、像散、畸變等），需要透過顯示裝置20加以處理。

顯示裝置20包含一影像源22以及一光學成像模組24。影像源22設置於車體A內，且影像源22產生一影像光以作為一影像源。舉例而言，顯示裝置22設置於車輛之一儀表板下，而與疊像鏡(Combiner)式抬頭顯示器之架構不同，因此可以保持駕駛前方為淨空而具有安全的駕駛視野。於一實施例中，影像源22為對角線長度1.8吋之一影像源。舉例而言，影像源22包含數位光處理(DLP)顯示器、雷射顯示器、液晶顯示器、有機發光顯示器或發光二極體顯示器等，但不以此為限。光學成像模組24設置於影像源22之一出光側，且光學成像模組24將影像源22所產生之影像光投射至普通風擋10。於一實施例中，光學成像模組24包含至少一凹面鏡242，以反射影像光至普通風擋10，使影像光透過內表面12反射至一駕駛者B而生成一第一虛像32，且影像光透過外表面14反射至駕駛者B而生成一第二虛像34，其中，第一虛像32與駕駛者B間之距離大於或等於一虛像距離LD，第一虛像32與第二虛像34間之一重影率小於一允許值，因此，駕駛者能感受清晰舒適之成像品質。於一實施例中，虛像距離LD為8公尺或以上，但不以此為限。舉例而言，第一虛像32與駕駛者B間之虛像距離LD可為10公尺、30公尺、50公尺或無限遠。

在此先說明重影率之意義，請參照圖5，顯示第二虛像34投影至第一虛像32所在平面時第一虛像32及第二虛像34沿一高度方向Z上所產生之重影現象；其中，第二虛像34與第一虛像32之間之一分離距離S1相對於第一虛像32之第一虛像高S2之一比值定義為重影率，且高度方向Z是垂直於觀看者B之視線方向。

接著，以下說明本發明之工作原理，為何只需使第一虛像32與駕駛者B間之距離大於一虛像距離LD (例如8公尺)，而非傳統技術所教示的2.0至3.0公尺，即可改善重影現象。請參照圖4，本發明之一實施例是透過光線追跡方法計算得知重影率與虛像距離之間的對應關係。光線追跡是由影像源22開始追蹤光路徑，經過光學成像模組24以及普通風擋10之反射，最後生成虛像於駕駛者前方，藉此分別計算出第一虛像32及第二虛像34之位置。請一併參照圖4及圖5，一般而言，普通風擋玻璃折射率為1.5，普通風擋相對地面傾斜角為31度，駕駛者視線相對地面傾斜角為5度。因此，若顯示裝置20搭配普通風擋10所生成之重影位置是位於駕駛者前方2.2公尺處，則第一虛像32及第二虛像34間之重影率為8%，其重影率過大；若顯示裝置20搭配普通風擋10所生成之重影位置是位於駕駛者前方8公尺處，則第一虛像32及第二虛像34間之重影率為0.5%；然而，若顯示裝置20搭配普通風擋10所生成之重影位置是位於駕駛者前方20公尺處或無窮遠處，則第一虛像32及第二虛像34間之重影率約小於0.01%，為駕駛者肉眼所無法察覺。由於上述普通風擋玻璃折射率、普通風擋傾斜角和駕駛者視線傾斜角一般而言是固定值，因此透過光線追跡方法即可求得，重影率與虛像距離之間的對應關係為單調遞減函數，如圖6所示。因此，於一實施例中，車用抬頭顯示系統所生成之第一虛像32與駕駛者B間之距離大於8公尺，使得所生成虛像重影率小於0.5%，基於汽車人因研究，人眼已經無法察覺如此微弱的重影現象，僅利用普通普通風擋即可實現幾無重影的車用抬頭顯示系統。而且，此時改變普通風擋傾斜角和駕駛者視線傾斜角，都不會使重影程度增大到人眼可察覺之程度。

基於上述重影率與虛像距離之間的對應關係，如何實現更遠的虛像成像以改善重影現象，即為本發明之一重要課題。請一併參照圖4及圖9，於部分實施例中，光學成像模組24之凹面鏡242與影像源22間之一第一距離L1小於該凹面鏡242之曲率半徑之0.5倍，以使車用抬頭顯示系統所生成之第一虛像32與駕駛者B間之距離大於或等於8公尺，但不以此為限。

承前所述，本發明僅採用一般通用的普通風擋10以反射來自凹面鏡242之影像光而生成虛像，然而，普通風擋10之表面形狀通常為垂直與水平曲率不等的曲面，對於大角度離軸反射會產生非常顯著的像差（球差、彗差、像散、畸變等），所以，彎曲的普通風擋10與凹面鏡242之光學設計須一併考量以改善像差問題，其中普通風擋10之彎曲形狀對成像之像差品質有顯著影響，須透過凹面鏡242之光學設計加以克服。為了抵消上述由普通風擋10所產生之像差，對應於普通風擋10在垂直與水平上不相等的曲率，凹面鏡242應為非旋轉對稱的非球面形狀。於一實施例中，凹面鏡242為一非旋轉對稱之曲面，其中曲面在弧矢面上之一第一截線曲率與在子午面上之一第二截線曲率為彼此相異。亦即，凹面鏡242之表面形狀在垂直方向與水平方向之曲率互不相同，以抵銷普通風擋10所產生之像差現象。其中，成像模組24之凹面鏡242之曲面形狀是由方程式（1）所定義： ......(1)

公式（1）中曲面鏡的矢高z(x,y)在水平與垂直（子午與弧矢）面呈現出不同的形態，為曲率（c _x=1/R _x和cy=1/R _y）與圓錐係數（k _x和k _y）各不相同的兩個圓錐曲線；有時為了修正大視場的各類像差，在圓錐曲線的基礎上，還要加入高階非球面係數（α _i和β _i），甚至Zernike項（A _i和Z _i）。此外，上述方程式(1)是與汽車普通風擋形狀以及曲面鏡與普通風擋間之距離等控制參數有關，可藉助電腦輔助進行優化設計，以透過方程式求得普通風擋10之具體曲面形狀。具有通常知識者，當可自行修飾變換，但不以此為限。

補充說明的是，於一實施例中，若採用1.8吋（40 mm×22 mm）之影像源22作為影像源，則成像模組24之凹面鏡242之曲面包含相異之一第一截線曲率(子午/水平方向)以及一第二截線曲率(弧矢/垂直方向)，其中曲面之第一截線曲率介於475 mm~575 mm，曲面之第二截線曲率介於650 mm~750 mm，且影像源22與成像模組24之凹面鏡242之間的第一距離L1介於220 mm~280 mm。於其他實施例中，若使用者採用更大或較小尺寸的影像源，則凹面鏡242的第一/第二截線曲率以及影像源22與凹面鏡242之間的第一距離L1，需依影像源22之尺寸進行比例縮放。具有通常知識者，當可自行修飾變換，但不以此為限。

＜第一實施例＞

請參照圖4，本發明之車用抬頭顯示系統包含一普通風擋10以及一顯示裝置20。普通風擋10為普通風檔，而顯示裝置20包含一影像源22及一光學成像模組24，設置於車體A之儀表板下。於一實施例中，普通風擋10對應至駕駛者前方區域的垂直曲率半徑為7000 mm，水平曲率半徑為 2500 mm，普通風擋10與駕駛者B之距離為900 mm；採用1.8吋（40 mm × 22 mm）之影像源22作為影像源，以一個長寬比2:1，對角線尺寸為46英吋的虛像（以視場角計算大小為6°×3°）投射於駕駛者B前虛像距離LD約10公尺處，依上述參數設計優化之光學成像模組24。於本實施例中，光學成像模組24僅由一凹面鏡242所組成，而不包含其他凹面鏡或平面鏡等光學元件，亦即沒有使用平面反射鏡轉折光路，因此凹面鏡242之曲面形狀設計較為複雜，其曲面形狀由公式（1）和表一中的參數決定，凹面鏡242之曲面為一四階非球面係數之雙曲率圓錐曲面，但不以此為限。曲面相對垂直紙面之軸心旋轉42.19°且沿弧矢面離心220.131 mm。由駕駛者B雙眼以平行光線向影像源進行光線追跡，各視場的調製轉換函數圖、光斑散列圖、網格影像成像模擬圖，分別如圖7、圖8及圖9所示。由圖可知，各視場在5 mm ^-1空間頻率之內的調製轉換函數均大於0.6，各視場光斑散列圖之最大均方根半徑不大於15 μm，尚處於系統繞射極限之內，遠小於液晶顯示器單個畫素之尺寸，通過網格影像的成像模擬，也可以看出系統沒有明顯的像散和畸變。透過模擬結果可驗證，本實施例之車用抬頭顯示系統可以實現幾無鬼影的高品質顯示影像。表一 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td>cx</td><td>kx</td><td>α1</td><td>α2</td><td>α3</td><td>α4</td></tr><tr><td> 1/35.745 </td><td> -0.997 </td><td> 3.020×10-3</td><td> 0.013 </td><td> 1.444×10-7</td><td> -5.426×10-9</td></tr><tr><td>cy</td><td>ky</td><td>β1</td><td>β2</td><td>β3</td><td>β4</td></tr><tr><td> 1/462.967 </td><td> -0.450 </td><td> 2.781 </td><td> -0.035 </td><td> 2.412×10-4</td><td> -9.093×10-7</td></tr></TBODY></TABLE>＜第二實施例＞

請參照圖10，於另一實施例中，由於平面反射鏡不產生任何像差且裝配精度要求遠低於曲面鏡，因此，光學成像模組24包含至少一平面鏡244，設置於凹面鏡242與普通風擋之間之光路上，用以將來自凹面鏡242之影像光反射至普通風擋10，但不以此為限。於本實施例中，普通風擋10對應至駕駛者前方區域的垂直曲率半徑為8000 mm，水平曲率半徑為 3500 mm，普通風擋10與駕駛者B之距離為900 mm；採用1.8吋（40 mm × 22 mm）之影像源22作為影像源，以一個長寬比2:1，對角線尺寸為46英吋的虛像（以視場角計算大小為6°×3°）投射於駕駛者B前虛像距離LD約30公尺處(可視為無窮遠處)，依上述參數設計優化之光學成像模組24。於本實施例中，光學成像模組24包含一凹面鏡242以及一平面鏡244，或可透過任意數量的平面鏡轉折光路，因此凹面鏡242之曲面形狀設計不需太複雜，其曲面形狀由公式（1）和表二中的參數決定，凹面鏡242之曲面為一二階非球面係數之雙曲率圓錐曲面，但不以此為限。曲面相對垂直紙面之軸心旋轉45.67°且沿弧矢面離心221.225 mm。同理，由駕駛者B雙眼以平行光線向影像源進行光線追跡，透過檢視各視場的調製轉換函數圖、光斑散列圖、網格影像成像模擬圖，其判斷標準已如前述，可知各視場在5 mm ^-1空間頻率之內的調製轉換函數均大於0.6，各視場光斑散列圖之最大均方根半徑不大於14 μm，尚處於系統繞射極限之內且遠小於液晶顯示器單個畫素之尺寸，通過網格影像的成像模擬，也可以看出系統沒有明顯的像散和畸變，與上述第一實施例之結果相似，在此不再冗述。表二 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td>cx</td><td>kx</td><td>α1</td><td>α2</td></tr><tr><td> 1/36.282 </td><td> -0.996 </td><td> 0.017 </td><td> -0.013 </td></tr><tr><td>cy</td><td>ky</td><td>β1</td><td>β2</td></tr><tr><td> 1/3335.160 </td><td> 8.472 </td><td> 0.488 </td><td> 0.003 </td></tr></TBODY></TABLE>

附帶說明的是，光學成像模組24可包含至少一平面鏡或至少一透鏡。反射光學元件(例如平面鏡)不會導致色差產生，處理彩色影像有便利性；透射光學元件(例如透鏡)有對稱性，利於降低畸變。因此，光學成像模組24之具體光學結構可依據使用情景和設計手法而不同，可能會是單純的反射系統或透射系統，或兩者的結合。影像源22的原始影像經過光學成像模組24和普通風擋10的反射，在駕駛者B前方虛像距離LD之外形成一個遠大於原始影像的虛像，即放大虛像。

請繼續參照圖4，以下說明本發明一實施例之顯示裝置20，用以與一風檔10組成一車用抬頭顯示系統。顯示裝置20包含一影像源22以及一光學成像模組24。影像源22設置於車體A內，且影像源22產生一影像光以作為一影像源。光學成像模組24設置於影像源22之一出光側，且光學成像模組24投射影像光至普通風擋10。於一實施例中，光學成像模組24包含至少一凹面鏡242，以反射影像光至普通風擋10，使影像光分別透過內表面12以及外表面14反射至一駕駛者B而分別生成一第一虛像32及一第二虛像34，其中，第一虛像32與駕駛者B間之距離大於或等於一虛像距離LD，第一虛像32與第二虛像34間之一重影率小於0.5%。影像源22及光學成像模組24之構件特徵及其連結關係已如前述，相關實施例亦同上述說明，在此不再冗述。

整體而言，本發明僅採用一普通風擋以及一顯示裝置，使車用抬頭顯示系統所生成之虛像呈現於駕駛者前方約8公尺以外之處，其成像距離與上述傳統標準(1)所指示之虛像位置有所不同，即可有效降低車用抬頭顯示系統所生成之虛像重影率小於0.5%，因此可有效改善重影現象。此外，本發明一實施例之各視場調製轉換函數圖、光斑散列圖、網格影像成像模擬圖，均符合上述傳統標準(2)之要求，沒有明顯的像散和畸變，且可以實現幾無鬼影的高品質顯示影像。

綜合上述，本發明之顯示裝置及其車用抬頭顯示系統是利用一普通風擋，即可降低車用抬頭顯示系統所生成之虛像重影率小於0.5%，而不會被駕駛者察覺。因此，本發明無需使用楔形玻璃風擋或加工風擋，即可有效改善重影現象，並降低車用抬頭顯示系統之組裝及生產成本。

以上所述之實施例僅是為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以此限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

A‧‧‧車體
B‧‧‧駕駛者
LD‧‧‧虛像距離
L1‧‧‧第一距離
S1‧‧‧分離距離
S2‧‧‧第一虛像高
Z‧‧‧高度方向
10‧‧‧普通風擋
12‧‧‧內表面
14‧‧‧外表面
20‧‧‧顯示裝置
22‧‧‧影像源
24‧‧‧光學成像模組
242‧‧‧凹面鏡
244‧‧‧平面鏡
32‧‧‧第一虛像
34‧‧‧第二虛像

圖1為一示意圖，顯示習知之車用抬頭顯示系統。圖2為一示意圖，顯示習知之普通風擋所生成之虛像。圖3為一示意圖，顯示習知之楔形風擋所生成之虛像。圖4為一示意圖，顯示本發明一實施例之顯示裝置及其車用抬頭顯示系統。圖5為一示意圖，顯示本發明一實施例之重影現象。圖6為一示意圖，顯示本發明一實施例之重影率與虛像距離之對應關係。圖7為一示意圖，顯示本發明一實施例之各視場調製轉換函數圖。圖8為一示意圖，顯示本發明一實施例之各視場光斑散列圖。圖9為一示意圖，顯示本發明一實施例之網格影像成像模擬圖。圖10為一示意圖，顯示本發明另一實施例之顯示裝置及其車用抬頭顯示系統。

Claims

一種使用普通風擋之車用抬頭顯示系統，其包含：一普通風擋，其與一車輛之一車體連接，且具有一內表面以及一外表面，其中該內表面以及該外表面間之間距處處相等，且該內表面以及該外表面不經過鍍膜處理或貼附光學薄膜；以及一顯示裝置，其包含：一影像源，其設置於該車體內，用以產生一影像光；以及一光學成像模組，設置於該影像源之一出光側，該光學成像模組包含至少一凹面鏡，用以反射該影像光至該普通風擋，使該影像光分別透過該內表面以及該外表面反射至一駕駛者而分別生成一第一虛像及一第二虛像，其中該第一虛像與該駕駛者間之距離大於或等於一虛像距離，該第一虛像與該第二虛像間之一重影率小於或等於0.5%。
如請求項1所述之使用普通風擋之車用抬頭顯示系統，其中該虛像距離與該重影率間之一對應關係為單調遞減函數。
如請求項1所述之使用普通風擋之車用抬頭顯示系統，其中該虛像距離大於或等於8公尺。
如請求項1所述之使用普通風擋之車用抬頭顯示系統，其中該凹面鏡與該影像源間之一第一距離小於該凹面鏡之曲率半徑之0.5倍。
如請求項1所述之使用普通風擋之車用抬頭顯示系統，其中該凹面鏡為一非旋轉對稱之曲面，其中該曲面在弧矢面上之一第一截線曲率與在子午面上之一第二截線曲率為彼此相異。
如請求項1所述之使用普通風擋之車用抬頭顯示系統，其中該光學成像模組更包含至少一平面鏡，設置於該凹面鏡與該普通風擋之間之一光路上，用以反射該凹面鏡所反射之該影像光至該普通風擋。
如請求項1所述之車用抬頭顯示系統，其中該光學成像模組是由一凹面鏡所組成。
一種顯示裝置，包含：一影像源，其設置於一車輛之一車體內，用以產生一影像光；以及一光學成像模組，其設置於該影像源之一出光側，該光學成像模組包含至少一凹面鏡，用以反射該影像光至該車輛之一普通風擋，使該影像光分別透過該普通風擋之一內表面以及一外表面反射至一駕駛者而分別生成一第一虛像及一第二虛像，其中該普通風擋之該內表面以及該外表面間之間距處處相等，該內表面以及該外表面不經過鍍膜處理或貼附光學薄膜，且該第一虛像與該駕駛者間之距離大於或等於一虛像距離，該第一虛像與該第二虛像間之一重影率小於或等於0.5%。
如請求項8所述之使用普通風擋之顯示裝置，其中該虛像距離與該重影率間之一對應關係為單調遞減函數。
如請求項8所述之使用普通風擋之顯示裝置，其中該虛像距離大於或等於8公尺。
如請求項8所述之使用普通風擋之顯示裝置，其中該凹面鏡與該影像源間之一第一距離小於該凹面鏡之曲率半徑之0.5倍。
如請求項8所述之使用普通風擋之顯示裝置，其中該凹面鏡為一非旋轉對稱之曲面，其中該曲面在弧矢面上之一第一截線曲率與在子午面上之一第二截線曲率為彼此相異。
如請求項8所述之使用普通風擋之顯示裝置，其中該光學成像模組更包含至少一平面鏡，設置於該凹面鏡與該普通風擋間之一光路上，用以反射該凹面鏡所反射之該影像光至該普通風擋。
如請求項8所述之使用普通風擋之顯示裝置，其中該光學成像模組是由一凹面鏡所組成。