TWM515111U - 車用抬頭顯示器及其顯示單元 - Google Patents

Description

車用抬頭顯示器及其顯示單元

本創作係有關一種車用抬頭顯示器，尤指一種用以投射影像在擋風玻璃之車用抬頭顯示器。

習用的車用抬頭顯示器一般是配置在方向盤之後且在擋風玻璃板的下方，因而抬頭顯示器可將影像投射至一光合成器(Combiner)，並藉光合成器表面的反射而投射到車輛駕駛者的眼睛，而實際上所看到影像是虛像而非實像。光合成器為一半透明之平面或曲面光學元件，具分光與合光功能，可讓駕駛人同時看清路面實景與抬頭顯示器投射之虛像，部分抬頭顯示器利用汽車之擋風玻璃板，作為光合成器。

習用的車用抬頭顯示器可大致分為簡易型抬頭顯示器及遠距虛像式抬頭顯示器。

坊間常見之簡易型抬頭顯示器僅由一真空螢光顯示器(Vacuum Fluorescent Display，VFD)構成，其亮度可達3000cd/m²，但正規的抬頭顯示器必須經由一低反射率(<20%)且高穿透率之光合成器(Combiner，一般常以擋風玻璃充用)投射至駕駛人眼睛，經光合成器衰減後，僅剩之亮度遠不敷所需；且簡易型抬頭顯示器無虛像放大效果，因而競爭力低。

遠距虛像式抬頭顯示器常使用微投影機或液晶顯示器(LCD)當作顯示裝置。然而，除顯示器本身外，還必須配合虛像放大光學系統(Relay Optics)以實現遠距成像功能。再者，如果是使用微投影機系統產生影像，則還須先將影像投射至擴散屏(Diffused Screen)以形成實像，再銜接虛像放大光學系統以形成遠距虛像。而如果是使用液晶顯示器(LCD)，則可直接連結後端的虛像放大光學系統，形成遠距虛像。

但是，不論該遠距虛像式抬頭顯示器使用微投影機或LCD提供影像，其缺點都在於後方虛像放大系統的設計不易，無法用精簡的光學架構有效消除大視角之像差(Aberration)，而視角範圍小會導致顯示資訊少，限制了抬頭顯示器的應用功效。如欲加大視角勢必增加光學元件數量或是採用較大尺寸的顯示器，以利於消除光學像差。但是相對地，易導致體積變大，且成本增加。此外，LCD的穿透率甚低(平均約為4~5%)，易導致亮度不足的問題，使得在艷陽下看不清楚所顯示的資訊，影響視覺功效。雖然可藉由調高發光源的亮度解決上述問題，但又會造成發光源的耗電功率提高。

本創作之主要目的在於提供一種車用抬頭顯示器之顯示單元，其光線穿透過本體的鏤空圖形而投射出駕駛所需各種資訊的複數圖案光束，藉此達到結構簡單、降低製造成本、高亮度及低耗電功率等諸多功效。

本創作之另一目的在於提供一種車用抬頭顯示器，藉由虛像放大光學系統將駕駛所需各種資訊的複數圖案光束轉換成遠距虛像投射在光合成器上，讓駕駛人直視前方，不必將視線轉移至儀表板或其他顯式裝置，即可明瞭行車所須資訊，提高行車效率及安全性。

為了達成前述之目的，本創作將提供一種車用抬頭顯示器之顯示單元，設於一車用抬頭顯示器中，該顯示單元包括一本體、一發光源及一控制裝置。

該本體具有一第一表面及一第二表面，該本體形成複數貫穿該第一、第二表面的鏤空圖形。

該發光源包括複數照明單元，各照明單元包括一發光二極體及一透鏡，該等照明單元的透鏡設於對應的發光二極體及該本體的第一表面之間。

該控制裝置電性連接該等發光源，且用以接收一行駛資訊，並控制該等照明單元的發光二極體按照該行駛資訊發射出光線，該等發光二極體發射出的光線先穿透過對應的透鏡以聚集形成複數光束，並將該等光束控制在一預設角度範圍內以穿透過該等鏤空圖形，以投射出複數圖案光束。

為了達成前述之目的，本創作將提供一種車用抬頭顯示器，包括前述顯示單元、一殼體、一光合成器以及一虛像放大光學系統。

該殼體圍構一容置空間，該顯示單元設於該容置空間。

該光合成器設於該殼體之外。

該虛像放大光學系統設於該容置空間，且位於該本體的第二表面的一側，並用以接收到該等圖案光束，並將其轉換成一遠距虛像投射在該光合成器上，該光合成器將該遠距虛像反射至一駕駛人的眼睛。

本創作之功效在於，顯示單元的本體的結構簡單，所以製造成本低。況且，顯示單元所投射出的駕駛所需各種資訊的複數圖案光束，相當簡潔明確，再藉由虛像放大光學系統轉換成遠距虛像，並投射到光合成器。藉 此，讓駕駛人直視前方，不必將視線轉移至儀表板或其他顯式裝置，即可明瞭行車所須資訊，提高行車效率及安全性。再者，光束可直接穿透過鏤空圖形。藉此，該遠距虛像的亮度及明暗對比提高，並可有效的降低發光源的耗電功率。

1‧‧‧車用抬頭顯示器

2‧‧‧方向盤

3‧‧‧眼睛

10‧‧‧殼體

11‧‧‧容置空間

20‧‧‧顯示單元

21‧‧‧本體

211‧‧‧第一表面

212‧‧‧第二表面

2130‧‧‧轉向指標

2131‧‧‧圓環指標

2132‧‧‧前進指標

21321‧‧‧前進提示

21322‧‧‧前進方向指示

2133‧‧‧右前指標

21331‧‧‧右前提示

21332‧‧‧右前方向指示

2134‧‧‧右轉指標

21341‧‧‧右轉提示

21342‧‧‧右轉方向指示

2135‧‧‧右後指標

21351‧‧‧右後提示

21352‧‧‧右後方向指示

2136‧‧‧左前指標

21361‧‧‧左前提示

21362‧‧‧左前方向指示

2137‧‧‧左轉指標

21371‧‧‧左轉提示

21372‧‧‧左轉方向指示

2138‧‧‧左後指標

21381‧‧‧左後提示

21382‧‧‧左後方向指示

2139‧‧‧回轉指標

21391‧‧‧行駛方位提示

21392‧‧‧回轉方向指示

214、214’‧‧‧距離顯示組

2141‧‧‧數字圖案1

21411‧‧‧上鏤空部

21412‧‧‧下鏤空部

2142‧‧‧數字圖案8

21421‧‧‧左上鏤空部

21422‧‧‧右上鏤空部

21423‧‧‧左下鏤空部

21424‧‧‧右下鏤空部

21425‧‧‧橫鏤空部

2143、2144‧‧‧數字圖案0

21441‧‧‧左上鏤空部

21442‧‧‧右上鏤空部

21443‧‧‧左下鏤空部

21444‧‧‧右下鏤空部

21445‧‧‧橫鏤空部

2145、2145’‧‧‧距離單位圖案

21451‧‧‧公尺

21452‧‧‧公里

2146’‧‧‧數字圖案

215‧‧‧速率顯示組

2151‧‧‧數字圖案1

2152、2153‧‧‧數字圖案8

2154‧‧‧速度單位圖案

2161‧‧‧車門警示

2162‧‧‧駐車煞車警示

2163‧‧‧冷卻液溫度警示

2164‧‧‧電瓶電量警示

2165‧‧‧燃油含量警示

2166‧‧‧機油警示

23‧‧‧發光源

231‧‧‧電路板

233‧‧‧照明單元

2331‧‧‧發光二極體

2333‧‧‧透鏡

25‧‧‧控制裝置

30‧‧‧光合成器

40‧‧‧虛像放大光學系統

41‧‧‧虛像

42‧‧‧第一曲面反射鏡

43‧‧‧第二曲面反射鏡

圖1為本創作之車用抬頭顯示器之顯示單元之第一實施例之立體圖。

圖2為本創作之車用抬頭顯示器之顯示單元之第一實施例之平面圖。

圖3為本創作之車用抬頭顯示器之示意圖。

圖4A-4C為本創作之車用抬頭顯示器之顯示單元之第一實施例之控制裝置控制發光二極體按照導航資訊及距離資訊發射出光線之示意圖。

圖5為本創作之車用抬頭顯示器之遠距虛像投射至擋風玻璃之示意圖。

圖6為本創作之車用抬頭顯示器之顯示單元之第二實施例之平面圖。

以下配合圖式及元件符號對本創作之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

請參閱圖1至圖3及圖5，圖1為本創作之車用抬頭顯示器之顯示單元之第一實施例之立體圖；圖2為本創作之車用抬頭顯示器之顯示單元之第一實施例之平面圖；圖3為本創作之車用抬頭顯示器之示意圖；圖5為本創作之車用抬頭顯示器之遠距虛像投射至擋風玻璃之示意圖。本創作係提供一種 車用抬頭顯示器1。該車用抬頭顯示器1包括一殼體10、一顯示單元20、一光合成器30以及一虛像放大光學系統40。

該殼體10設在一車輛內方向盤2的後方，如圖5所示。該殼體10圍構一容置空間11，且其頂部可供光線穿透。

該顯示單元20設於該容置空間11，且包括一本體21、一發光源23以及一控制裝置25。

該本體21具有一第一表面211及一第二表面212。該第一表面211為一凹狀曲面，該第二表面212為一凸狀曲面，藉此，該本體21為一曲面結構。在其他實施例中，該本體21亦可呈平板狀。該本體21形成複數貫穿該第一、第二表面211、212的鏤空圖形，該等鏤空圖形是透過精密加工技術刻劃而成的。該等鏤空圖形包括一導航指標組、一距離顯示組214、一速率顯示組215及一警示顯示組。

該導航指標組包括一轉向指標2130及一圓環指標2131。該轉向指標2130包括一前進指標2132、一右前指標2133、一右轉指標2134、一右後指標2135、一左前指標2136、一左轉指標2137、一左後指標2138及一回轉指標2139。該前進指標2132包括一前進提示21321及一前進方向指示21322。該前進提示21321呈矩形鏤空狀且具有一第一端及一第二端，該前進提示21321的第一、第二端為矩形的二短邊。該前進方向指示21322靠近該前進提示21321的第一端，且呈三角形鏤空狀，且其中一底邊平行於該前進提示21321的第一端。該右前指標2133包括一右前提示21331及一右前方向指示21332。該右前提示呈矩形鏤空狀且具有一第一端及一第二端，該右前提示21331的第一、第二端為矩形的二短邊。該右前方向指示21332靠近該右前提示21331 的第一端，且呈三角形鏤空狀，且其中一底邊平行於該右前提示21331的第一端。該右轉指標2134包括一右轉提示21341及一右轉方向指示21342。該右轉提示21341呈矩形鏤空狀且具有一第一端及一第二端，該右轉提示21341的第一、第二端為矩形的二短邊。該右轉方向指示21342靠近該右轉提示21341的第一端，且呈三角形鏤空狀，且其中一底邊平行於該右轉提示21341的第一端。該右後指標2135包括一右後提示21351及一右後方向指示21352。該右後提示21351呈矩形鏤空狀且具有一第一端及一第二端，該右後提示21351的第一、第二端為矩形的二短邊。該右後方向指示21352靠近該右後提示的第一端，且呈三角形鏤空狀，且其中一底邊平行於該右後提示21351的第一端。該左前指標2136包括一左前提示21361及一左前方向指示21362。該左前提示21361呈矩形鏤空狀且具有一第一端及一第二端，該左前提示21361的第一、第二端為矩形的二短邊。該左前方向指示21362靠近該左前提示21361的第一端，且呈三角形鏤空狀，且其中一底邊平行於該左前提示21361的第一端。該左轉指標2137包括一左轉提示21371及一左轉方向指示21372。該左轉提示21371呈矩形鏤空狀且具有一第一端及一第二端，該左轉提示21371的第一、第二端為矩形的二短邊。該左轉方向指示21372靠近該左轉提示21371的第一端，且呈三角形鏤空狀，且其中一底邊平行於該左轉提示21371的第一端。該左後指標2138包括一左後提示21381及一左後方向指示21382。該左後提示21381呈矩形鏤空狀且具有一第一端及一第二端，該左後提示21381的第一、第二端為矩形的二短邊。該左後方向指示21382靠近該左後提示21381的第一端，且呈三角形鏤空狀，且其中一底邊平行於該左後提示21381的第一端。該回轉指標2139包括一行駛方位提示21391及一回轉方向 指示21392。該行駛方位提示21391呈矩形鏤空狀且具有一第一端及一第二端，該行駛方位提示21391的第一、第二端為矩形的二短邊。該回轉方向指示21392靠近該行駛方位提示21391的第一端，且呈三角形鏤空狀，且其中一底邊平行於該行駛方位提示21391的第一端。該前進提示21321的第二端靠近該右前提示21331、右轉提示21341、右後提示21351、左前提示21361、左轉提示21371、左後提示21381及行駛方位提示21391的第二端。藉此，該前進指標2132、右前指標2133、右轉指標2134、右後指標2135、左前指標2136、左轉指標2137、左後指標2138及回轉指標2139皆呈箭頭狀，且分別指向不同的方位。其中該前進提示21321、右前提示21331、右轉提示21341、右後提示21351、左前提示21361、左轉提示21371、左後提示21381及行駛方位提示21391的第二端環繞該圓環指標2131。較佳地，該圓環指標2131呈環形鏤空狀，且該前進指標2132、右前指標2133、右轉指標2134、右後指標2135、左前指標2136、左轉指標2137、左後指標2138及回轉指標2139的延伸方向相交於該圓環指標2131的圓心。

該距離顯示組214包括四個數字圖案及一距離單位圖案2145。四個數字圖案由左到右分別為1、8、0及0(元件符號依序為2141、2142、2143、2144)。其中該數字圖案1(元件符號為2141)包括一上鏤空部21411及一下鏤空部21412，該上、下鏤空部21411、21412呈直桿狀且分別具有一第一端及一第二端，該上、下鏤空部21411、21412在同一條直線上縱向延伸，且該上鏤空部21411的第二端靠近該下鏤空部21412的第一端。其中該數字圖案8(元件符號為2142)包括一左上鏤空部21421、一右上鏤空部21422、一左下鏤空部21423、一右下鏤空部21424及三橫鏤空部21425。該左上、右上、左下、右 下鏤空部21421、21422、21423、21424、21425呈直桿狀且分別具有一第一端及一第二端。該左上、左下鏤空部21421、21423在同一條直線上縱向延伸，且該左上鏤空部21421的第二端靠近該左下鏤空部21423的第一端；該右上、右下鏤空部21422、21424在同一條直線上縱向延伸，且該右上鏤空部21422的第二端靠近該右下鏤空部21424的第一端。該三橫鏤空部21425呈橫桿狀且分別設於該左上鏤空部21421的第一端及該右上鏤空部21422的第一端之間、該左上、右上鏤空部21421、21422的第二端及該左下、右下鏤空部21423、21424的第一端之間以及該左下鏤空部21423的第二端及該右下鏤空部21424的第二端之間。由於該數字圖案0(元件符號為2143)的結構與該數字圖案0(元件符號為2144)相等，以下將針對該數字圖案0(元件符號為2144)加以說明，該數字圖案0(元件符號為2143)的結構則不再贅述，先予敘明。其中該數字圖案0(元件符號為2144)包括一左上鏤空部21441、一右上鏤空部21442、一左下鏤空部21443、一右下鏤空部21444及二橫鏤空部21445。該左上、右上、左下、右下鏤空部21441、21442、21443、21444呈直桿狀且分別具有一第一端及一第二端。該左上、左下鏤空部21441、21443在同一條直線上縱向延伸，且該左上鏤空部21441的第二端靠近該左下鏤空部21443的第一端；該右上、右下鏤空部21442、21444在同一條直線上縱向延伸，且該右上鏤空部21442的第二端靠近該右下鏤空部21444的第一端。該二橫鏤空部21445呈橫桿狀且分別設於該左上鏤空部21441的第一端及該右上鏤空部21442的第一端之間以及該左下鏤空部21443的第二端及該右下鏤空部21444的第二端之間。該距離單位圖案2145設於最右邊的數字圖案0的右邊。在本實施例中，該距離單 位圖案2145包括公尺21451及公里21452。在其他實施例中，該距離單位圖案2145亦可單獨包含公尺21451或單獨包含公里21452。

該速率顯示組215包括三個數字圖案及一速度單位圖案2154。三個數字圖案由左到右分別為1、8及8(元件符號依序為2151、2152、2153)。其中該數字圖案1(元件符號為2151)的結構與該數字圖案1(元件符號為2141)的結構相同，該二數字圖案8(元件符號為2152、2153)的結構與該數字圖案8(元件符號為2142)的結構相同，在此不予贅述。該速度單位圖案2154設於最右邊的數字圖案8(元件符號為2153)的右邊。較佳地，該速度單位圖案2154為時速(km/h)。

該警示顯示組包括一車門警示2161、一駐車煞車警示2162、一冷卻液溫度警示2163、一電瓶電量警示2164、一燃油含量警示2165、一機油警示2166或其他車輛儀表板上常用警示符號。

該發光源23包括一電路板231及複數照明單元233。該電路板231設於該本體21的第一表面211的一側。各照明單元233包括一發光二極體2331及一透鏡2333。該等照明單元233的發光二極體2331設於該電路板231。該等照明單元233的透鏡2333設於對應的發光二極體2331及該本體21的第一表面211之間，且可將對應的發光二極體2331發出的光線收歛(聚集)形成一光束，並將該光束控制在一預設角度範圍內。該透鏡2333是一種能使光線聚集成光束的透鏡，俗稱聚光鏡或會聚透鏡。圖1所顯示的聚光鏡為凸透鏡，然並非以此為限，先予敘明。其中該導航指標組及該距離顯示組214的數字圖案8(元件符號2142)及速率顯示組215的數字圖案8(元件符號2152、2153)的每個鏤空圖形各對應一個照明單元233。更明確地說，該導航指標組的圓環指 標2131以及轉向指標2130的前進提示21321、前進方向指示21322、右前提示21331、右前方向指示21332、右轉提示21341、右轉方向指示21342、右後提示21351、右後方向指示21352、左前提示21361、左前方向指示21362、左轉提示21371、左轉方向指示21372、左後提示21381、左後方向指示21382、行駛方位提示21391、回轉方向指示21392等鏤空圖形各對應一個照明單元，所以對應該導航指標組的照明單元233總數為十七個。其中該距離顯示組214的數字圖案1(元件符號2141)及數字圖案0(元件符號2143、2144)則各對應一個照明單元233。換句話說，該距離顯示組214的四個數字圖案1、8、0及0(元件符號依序為2141、2142、2143、2144)總共包含了二十一個鏤空部，該數字圖案8(元件符號2142)的七個鏤空部分別對應七個照明單元233，該等數字圖案1、0、0(元件符號依序為2141、2143、2144)各對應一個照明單元233，因此對應該距離顯示組214的數字圖案1、8、0及0(元件符號依序為2141、2142、2143、2144)的照明單元233總數為十個。同樣地，該速率顯示組215的三個數字圖案1、8及8(元件符號依序為2151、2152、2153)總共包含了十六個鏤空部，該二數字圖案8(元件符號2152、2153)的十四個鏤空部分別對應十四個照明單元233，該數字圖案1(元件符號依序為2151)對應一個照明單元233，因此對應該速率顯示組215的數字圖案1、8及8(元件符號依序為2151、2152、2153)的照明單元233總數為十五個。至於該距離單位圖案2145的公尺21451及公里21452、速度單位圖案2154、車門警示2161、駐車煞車警示2162、冷卻液溫度警示2163、電瓶電量警示2164、機油警示2166以及燃油含量警示2165等結構則各對應一個照明單元233。

該控制裝置25電性連接該發光源23的電路板231。該控制裝置25用以接收一行駛資訊，並控制該發光源的該等照明單元233的的發光二極體2331按照該行駛資訊發射出光線。該等發光二極體2331發射出的光線先穿透過該等透鏡2333以聚集形成複數光束，並將該等光束控制在預設角度範圍內以穿透過該等鏤空圖形，以投射出複數圖案光束。在本實施例中，該行駛資訊包括一導航資訊、一距離資訊、一速率資訊及一警示資訊，該圖案光束包括一導航指標圖案光束、以投射出車輛所在地到達目的地的一距離圖案光束及/或到達下一個轉彎處的一距離圖案光束、一速率圖案光束及一警示圖案光束。其中當該行駛資訊為導航資訊、距離資訊、速率資訊及/或警示資訊時，該控制裝置25控制該發光源23的該等照明單元233的的發光二極體2331按照該導航資訊、距離資訊、速率資訊及/或警示資訊發射出光線。該等發光二極體2331的光線先穿透過該等透鏡2333以聚集形成複數光束，然後再穿過該導航指標組、距離顯示組214、速率顯示組215及/或警示顯示組，以投射出導航指標圖案光束、距離圖案光束(可能是車輛所在地到達目的地的距離圖案光束或車輛所在地到達下一個轉彎處的距離圖案光束)、速率圖案光束及/或警示圖案光束。

該光合成器30設於該殼體10之外。較佳地，該光合成器30為一車輛的一擋風玻璃，如圖5所示。

該虛像放大光學系統40設於該容置空間11且位於該本體10的第二表面212的一側，該虛像放大光學系統40接收到導航指標圖案光束、距離圖案光束(可以是車輛所在地到達目的地的距離圖案光束或車輛所在地到達下一個轉彎處的距離圖案光束)、速率圖案光束及/或警示圖案光束，並將其轉 換成一遠距虛像41投射在該光合成器30上，該光合成器30將該遠距虛像反射至一駕駛人的眼睛3。在本實施例中，該虛像光學放大系統40包括一第一曲面反射鏡42及一第二曲面反射鏡43。該第一曲面反射鏡42的反射面面向該顯示單元20的本體21的第二表面212且與該顯示單元20的本體21之間形成一第一傾斜角。該第二曲面反射鏡43的反射面面向該光合成器30及該第一曲面反射鏡42的反射面，且與該第一曲面反射鏡42之間形成一第二傾斜角。該光合成器30位於該虛像放大光學系統40的上方，且與該第二曲面反射鏡42之間形成一第三傾斜角。導航指標圖案光束、距離圖案光束(可以是車輛所在地到達目的地的距離圖案光束或車輛所在地到達下一個轉彎處的距離圖案光束)、速率圖案光束及/或警示圖案光束依序經過該第一曲面反射鏡41及該第二曲面反射鏡42的反射後，轉換成該遠距虛像41。該遠距虛像41進一步被該第二曲面反射鏡42反射到該光合成器30上，最後該光合成器30將該遠距虛像41反射至駕駛人的眼睛3，如圖3及圖5所示。

請參閱圖4A至圖5，圖4A-圖4C為本創作之車用抬頭顯示器之顯示單元之第一實施例之控制裝置控制發光源按照導航資訊及距離資訊發射出光線之示意圖；圖5為本創作之車用抬頭顯示器之遠距虛像投射至擋風玻璃之示意圖。舉例來說，該控制裝置25接收到的導航資訊及距離資訊為「前方三十公尺右轉」，此時該控制裝置25控制對應該數字圖案8(元件符號為2142)的右上鏤空部21422、右下鏤空部21424、三橫鏤空部21425、對應左邊的數字圖案0(元件符號為2143)以及該距離單位圖案2145的公尺21451的照明單元233的發光二極體2331先發射出光線，該等發光二極體發射出的光線先穿透過該等透鏡2333以聚集形成複數光束，然後該等光束穿透過該數字圖案 8(元件符號為2142)的右上鏤空部21422、右下鏤空部21424、三橫鏤空部21425、對應左邊的數字圖案0(元件符號為2143)以及該距離單位圖案2145的公尺21451，此時的距離圖案光束為30m，如圖4A所示，並且經過該虛像放大光學系統40轉換成該遠距虛像41後，投射在該光合成器30上。接著，該控制裝置25控制對應該行駛方位提示21391及該右轉提示21341的照明單元233的發光二極體2331發射出光線，該二發光二極體2331發射出的光線先穿透過該二透鏡2333以聚集形成二道光束，然後二道光束再分別穿透過該行駛方位提示21391及該右轉提示21341，此時的導航指標圖案光束為該行駛方位提示21391加上該右轉提示21341，如圖4B所示。最後該控制裝置25控制對應該右轉方向指示21342的照明單元233的發光二極體2331發射出光線，該發光二極體2331發射出的光線先穿透過該透鏡2333以聚集形成一道光束，然後該道光束再穿透過該右轉方向指示2134，此時的導航指標圖案光束為該行駛方位提示21391及該右轉指標2134，如圖4C及圖5所示。藉此，駕駛人可輕易地從該遠距虛像41判斷出該導航資訊及該距離資訊「為向前再行駛三十公尺後向右轉」。

當該控制裝置25接收到的導航資訊為向前行時，該控制裝置25會控制對應該行駛方位提示21391、前進提示21321及前進方向指示21322的照明單元233的發光二極體2331會依序亮起，此時的導航指標圖案光束為該行駛方位提示21391及該前進指標2132，並且經過該虛像放大光學系統40轉換成該遠距虛像41後，投射在該光合成器30上。當該控制裝置25接收到的導航資訊為轉向右前方時，該控制裝置25會控制對應該行駛方位提示21391、右前提示21331及右前方向指示21332的照明單元233的發光二極體2331會依序 亮起，此時的導航指標圖案光束為該行駛方位提示21391及該右前指標2133，並且經過該虛像放大光學系統40轉換成該遠距虛像41後，投射在該光合成器30上。當該控制裝置25接收到的導航資訊為轉向右後方時，該控制裝置25會控制對應該行駛方位提示21391、右後提示21351及右後方向指示21352的照明單元233的發光二極體2331會依序亮起，此時的導航指標圖案光束為該行駛方位提示21391及該右後指標2135，並且經過該虛像放大光學系統40轉換成該遠距虛像41後，投射在該光合成器30上。當該控制裝置25接收到的導航資訊為轉向左前方時，該控制裝置25會控制對應該行駛方位提示21391、左前提示21361及左前方向指示21362的照明單元233的發光二極體2331會依序亮起，此時的導航指標圖案光束為該行駛方位提示21391及該左前指標2136，並且經過該虛像放大光學系統40轉換成該遠距虛像41後，投射在該光合成器30上。當該控制裝置25接收到的導航資訊為左轉時，該控制裝置25會控制對應該行駛方位提示21391、左轉提示21371及左轉方向指示21372的照明單元233的發光二極體2331會依序亮起，此時的導航指標圖案光束為該行駛方位提示21391及該左轉指標2137，並且經過該虛像放大光學系統40轉換成該遠距虛像41後，投射在該光合成器30上。當該控制裝置25接收到的導航資訊為轉向左後方時，該控制裝置25會控制對應該行駛方位提示21391、左後提示21381及左後方向指示21382的照明單元233的發光二極體2331會依序亮起，此時的導航指標圖案光束為該行駛方位提示21391及該左後指標2138，並且經過該虛像放大光學系統40轉換成該遠距虛像41後，投射在該光合成器30上。當該控制裝置25接收到的導航資訊為回轉向後時，該控制裝置25會控制對應該行駛方位提示21391及回轉方向指示21392的照明單 元233的發光二極體會2331依序亮起，此時的導航指標圖案光束為該回轉指標2139，並且經過該虛像放大光學系統40轉換成該遠距虛像41後，投射在該光合成器30上。當該控制裝置25接收到的導航資訊為前方有圓環時，該控制裝置25會控制對應該圓環指標2131的照明單元233的發光二極體2331閃爍，此時的導航指標圖案光束為閃爍的圓環指標2131，並且經過該虛像放大光學系統40轉換成該遠距虛像41後，投射在該光合成器30上。

請參閱圖6，為本創作之車用抬頭顯示器之顯示單元之第二實施例之平面圖。第二實施例與第一實施例大致相同，差別在於，該距離顯示組214’包括複數組數字圖案2146’及複數個距離單位圖案2145’。各組數字圖案2146’相異，該等距離單位圖案2145’對應每一組數字圖案2146’，每一組數字圖案2146’及每一個距離單位圖案2145’配置有至少一照明單元233與之對應。

本創作之車用抬頭顯示器1之顯示單元20的本體21的結構簡單，所以其製造成本低。況且，該顯示單元20所投射出的導航指標圖案光束、距離圖案光束、速率圖案光束及警示圖案光束相當簡潔明確，且功能十分多元且齊全，其後藉由該車用抬頭顯示器1之虛像放大光學系統40轉換成該遠距虛像41，並投射到該光合成器30，可能讓駕駛人在短時間內明瞭該導航資訊、距離資訊、速率資訊及警示資訊的重點內容，提高行車效率及安全性。

再者，該發光源23的照明單元233的發光二極體2331所發射出的光線可直接穿透過導航指標組、距離顯示組214、速率顯示組215及警示顯示組等鏤空圖形。藉此，該虛像放大光學系統40所投射在該光合成器30上的遠距虛像41的亮度高且明暗對比十分明顯，與習知的車用抬頭顯示器的 顯示單元相較，本創作的車用抬頭顯示器的顯示單元本身亮度不衰減，而可大幅降低本創作的車用抬頭顯示器整體的耗電功率。

此外，當該顯示單元20的本體21為曲面結構時，可達到消除像差、擴大視角、簡單系統及降低成本等功效。當該顯示單元20的本體21為平板狀結構時，其製造成本比曲面結構的本體21低。

值得一提的是，本創作能夠以最少數量的照明單元233的排列組合顯示出最多元的導航指標圖案光束的導引組合、距離圖案光束的數字組合、速率圖案光束的數字組合及警示圖案光束的警示組合，不僅可達到低製造成本、省電、減少照明單元數量及簡化控制系統等功效，還能夠達到維持高亮度及功能多元化等功效。

以上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖據以對本創作做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之創作精神下所作有關本創作之任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇。

1‧‧‧車用抬頭顯示器

3‧‧‧眼睛

10‧‧‧殼體

11‧‧‧容置空間

20‧‧‧顯示單元

21‧‧‧本體

211‧‧‧第一表面

212‧‧‧第二表面

23‧‧‧發光源

231‧‧‧電路板

233‧‧‧照明單元

2331‧‧‧發光二極體

2333‧‧‧透鏡

25‧‧‧控制裝置

30‧‧‧光合成器

40‧‧‧虛像放大光學系統

42‧‧‧第一曲面反射鏡

43‧‧‧第二曲面反射鏡

Claims (25)

1. 一種車用抬頭顯示器之顯示單元，設於一車用抬頭顯示器中，該顯示單元包括：一本體，具有一第一表面及一第二表面，該本體形成複數貫穿該第一、第二表面的鏤空圖形；一發光源，包括複數照明單元，各照明單元包括一發光二極體及一透鏡，該等照明單元的透鏡設於對應的發光二極體及該本體的第一表面之間；以及一控制裝置，電性連接該等發光源，且用以接收一行駛資訊，並控制該等照明單元的發光二極體按照該行駛資訊發射出光線，該等發光二極體發射出的光線先穿透過對應的透鏡以聚集形成複數光束，並將該等光束控制在一預設角度範圍內以穿透過該等鏤空圖形，以投射出複數圖案光束。
2. 如申請專利範圍第1項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該等鏤空圖形包括一導航指標組，該行駛資訊包括一導航資訊，該圖案光束包括一導航指標圖案光束。
3. 如申請專利範圍第2項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該導航指標組包括一轉向指標，該轉向指標包括一前進指標、一右轉指標、一左轉指標及一回轉指標，該前進指標包括一前進提示，該前進提示具有一第一端及一第二端，該右轉指標包括一右轉提示，該右轉提示具有一第一端及一第二端，該左轉指標包括一左轉提示，該左轉提示具有一第一端 及一第二端，該回轉指標包括一行駛方位提示，該行駛方位提示具有一第一端及一第二端，該前進提示的第二端靠近該右轉提示、左轉提示及行駛方位提示的第二端，該等照明單元分別對應該前進指標、右轉指標、左轉指標及回轉指標。
4. 如申請專利範圍第3項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該前進指標包括一前進方向指示，該前進方向指示靠近該前進提示的第一端，該右轉指標包括一右轉方向指示，該右轉方向指示靠近該右轉提示的第一端，該左轉指標包括一左轉方向指示，該左轉方向指示靠近該左轉提示的第一端，該回轉指標包括一回轉方向指示，該回轉方向指示靠近該行駛方位提示的第一端。
5. 如申請專利範圍第4項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該前進提示、右轉提示、左轉提示及行駛方位提示呈矩形鏤空狀且其第一、第二端分別為二短邊，該前進方向指示、右轉方向指示、左轉方向指示及回轉方向指示呈三角形鏤空狀且其中一底邊分別平行於該前進提示、右轉提示、左轉提示及行駛方位提示的第一端。
6. 如申請專利範圍第3項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該轉向指標包括一右前指標、一右後指標、一左前指標及一左後指標，該右前指標包括一右前提示，該右前提示具有一第一端及一第二端，該右後指標包括一右後提示，該右後提示具有一第一端及一第二端，該左前指標包括一左前提示， 該左前提示具有一第一端及一第二端，該左後指標包括一左後提示，該左後提示具有一第一端及一第二端，該右前提示的第二端靠近該前進提示、右轉提示、右後提示、左前提示、左轉提示、左後提示及行駛方位提示的第二端，部分照明單元對應該右前指標、右後指標、左前指標及左後指標。
7. 如申請專利範圍第6項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該右前指標包括一右前方向指示，該右前方向指示靠近該右前提示的第一端，該右後指標包括一右後方向指示，該右後方向指示靠近該右後提示的第一端，該左前指標包括一左前方向指示，該左前方向指示靠近該左前提示的第一端，該左後指標包括一左後方向指示，該左後方向指示靠近該左後提示的第一端。
8. 如申請專利範圍第7項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該右前提示、右後提示、左前提示及左後提示呈矩形鏤空狀且其第一、第二端分別為二短邊，該右前方向指示、右後方向指示、左前方向指示及左後方向指示呈三角形鏤空狀且其中一底邊分別平行於該右前提示、右後提示、左前提示及左後提示的第一端。
9. 如申請專利範圍第3項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該導航指標組包括一圓環指標，該前進提示、右轉提示、左轉提示及行駛方位提示的第二端環繞該圓環指標，部分照明單元對應該圓環指標。
10. 如申請專利範圍第9項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該圓環指標呈環形鏤空狀。
11. 如申請專利範圍第1項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該等鏤空圖形包括一距離顯示組，該行駛資訊包括一距離資訊，該圖案光束包括以投射出車輛所在地到達目的地的一距離圖案光束及/或到達下一個轉彎處的一距離圖案光束。
12. 如申請專利範圍第11項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該距離顯示組包括四個數字圖案及一距離單位圖案，四個數字圖案由左到右分別為1、8、0及0，其中該數字圖案1包括一上鏤空部及一下鏤空部，該上、下鏤空部呈直桿狀且分別具有一第一端及一第二端，該上、下鏤空部在同一條直線上縱向延伸，且該上鏤空部的第二端靠近該下鏤空部的第一端，其中該數字圖案8包括一左上鏤空部、一右上鏤空部、一左下鏤空部、一右下鏤空部及三橫鏤空部，該左上、右上、左下、右下鏤空部呈直桿狀且分別具有一第一端及一第二端，該左上、左下鏤空部在同一條直線上縱向延伸，且該左上鏤空部的第二端靠近該左下鏤空部的第一端，該右上、右下鏤空部在同一條直線上縱向延伸，且該右上鏤空部的第二端靠近該右下鏤空部的第一端，該三橫鏤空部呈橫桿狀且分別設於該左上鏤空部的第一端及該右上鏤空部的第一端之間、該左上、右上鏤空部的第二端及該左下、右下鏤空部的第一端之間以及該左下鏤空部的第二端及該右下鏤空部的第 二端之間，其中該二數字圖案0各包括一左上鏤空部、一右上鏤空部、一左下鏤空部、一右下鏤空部及二橫鏤空部，該左上、右上、左下、右下鏤空部呈直桿狀且分別具有一第一端及一第二端，該左上、左下鏤空部在同一條直線上縱向延伸，且該左上鏤空部的第二端靠近該左下鏤空部的第一端，該右上、右下鏤空部在同一條直線上縱向延伸，且該右上鏤空部的第二端靠近該右下鏤空部的第一端，該二橫鏤空部呈橫桿狀且分別設於該左上鏤空部的第一端及該右上鏤空部的第一端之間以及該左下鏤空部的第二端及該右下鏤空部的第二端之間，該距離單位圖案設於最右邊的數字圖案0的右邊。
13. 如申請專利範圍第12項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該距離單位圖案包括公尺及/或公里。
14. 如申請專利範圍第11項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該距離顯示組包括複數組數字圖案及複數個距離單位圖案，各組數字圖案相異，該等距離單位圖案對應每一組數字圖案。
15. 如申請專利範圍第14項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該等距離單位圖案為公尺及/或公里。
16. 如申請專利範圍第1項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該等鏤空圖形包括一速率顯示組，該行駛資訊包括一速率資訊，該圖案光束包括一速率圖案光束。
17. 如申請專利範圍第16項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該速度顯示部包括三個數字圖案及一速度單位圖案，三個數字圖案由左到右分別為1、8及8，其中該數字圖案1包括一上鏤空部及一下鏤空部，該上、下鏤空部呈直桿狀且分別具有一第一端及一第二端，該上、下鏤空部在同一條直線上縱向延伸，且該上鏤空部的第二端靠近該下鏤空部的第一端，其中該二數字圖案8各包括一左上鏤空部、一右上鏤空部、一左下鏤空部、一右下鏤空部及三橫鏤空部，該左上、右上、左下、右下鏤空部呈直桿狀且分別具有一第一端及一第二端，該左上、左下鏤空部在同一條直線上縱向延伸，且該左上鏤空部的第二端靠近該左下鏤空部的第一端，該右上、右下鏤空部在同一條直線上縱向延伸，且該右上鏤空部的第二端靠近該右下鏤空部的第一端，該三橫鏤空部呈橫桿狀且分別設於該左上鏤空部的第一端及該右上鏤空部的第一端之間、該左上、右上鏤空部的第二端及該左下、右下鏤空部的第一端之間以及該左下鏤空部的第二端及該右下鏤空部的第二端之間，該速度單位圖案設於最右邊的數字圖案8的右邊。
18. 如申請專利範圍第17項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該速度單位圖案為時速。
19. 如申請專利範圍第1項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該等鏤空圖形包括一警示顯示組，該行駛資訊包括一警示資訊，該圖案光束包括一警示圖案光束。
20. 如申請專利範圍第19項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該警示顯示組包括一車門警示、一駐車煞車警示、一冷卻液溫度警示、一電瓶電量警示、一燃油含量警示、一機油警示或其他車輛儀表板常用警示符號。
21. 如申請專利範圍第1項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該本體的第一表面為一凹狀曲面，該本體的第二表面為一凸狀曲面。
22. 如申請專利範圍第1項所述之車用抬頭顯示器之顯示單元，其中該本體呈平板狀。
23. 一種車用抬頭顯示器，包括如申請專利範圍第1至22項中任一項所述之顯示單元，且更包括：一殼體，圍構一容置空間，該顯示單元設於該容置空間；一光合成器，設於該殼體之外；以及一虛像放大光學系統，設於該容置空間，且位於該本體的第二表面的一側，並用以接收到該等圖案光束，並將其轉換成一遠距虛像投射在該光合成器上，該光合成器將該遠距虛像反射至一駕駛人的眼睛。
24. 如申請專利範圍第23項所述之車用抬頭顯示器，其中該光合成器為一車輛的一擋風玻璃。
25. 如申請專利範圍第23項所述之車用抬頭顯示器，其中該虛像光學放大系統包括一第一曲面反射鏡及一第二曲面反射鏡，該第一曲面反射鏡的反射面面向該顯示單元的本體的第二表 面且與該顯示單元的本體之間形成一第一傾斜角，該第二曲面反射鏡的反射面面向該光合成器及該第一曲面反射鏡的反射面，且與該第一曲面反射鏡之間形成一第二傾斜角，該光合成器位於該虛像放大光學系統的上方，且與該第二曲面反射鏡之間形成一第三傾斜角。