一种防迭影的车用抬头显示设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型关于一种防迭影的车用抬头显示设备，其包含一基座、一显示模块及一盖板，其中该盖板为一透光材质，该盖板的下方厚度小于上方厚度，该显示模块将画面信息投射于该盖板，上述元件的组成能利用该盖板上厚下薄的厚度变化产生凌镜的折射效果，让迭影的位置与实影重迭，有效解决迭影问题。
【专利说明】一种防迭影的车用抬头显示设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种防迭影的车用抬头显示设备，尤指一种可有效防止迭影发生的车用抬头显示设备，并利用其盖板(或透光反射膜、前挡风玻璃)，使其为上厚下薄的厚度变化，以产生凌镜的折射效果，让迭影的位置与实影重迭，有效解决迭影问题。
【背景技术】
[0002]抬头显示器(Head Up Display)这种设备最早起源于航空技术，主要为了方便飞行员获得所需的信息，避免低头查看仪表板上的信息，直接将信息投射在座舱前端，将外界的景象与抬头显示器显示的数据结合在一起。由于反射进眼睛中的画面信息与飞机的中轴平衡，所以飞行员的身高不会对俯仰角或目视瞄准造成偏差。由此可知抬头显示器的设计用意是让飞行员不需要低头查看仪表板显示数据，始终保持抬头的姿态，以避免低头与抬头之间忽略外界环境快速变化的情况，并避免眼睛焦距需要不断调整所产生的延迟与不适。
[0003]开车时驾驶者的视线离开前方道路是发生车祸的最大主因之一。为减少驾驶者的视线离开前方道路的次数与时间，有些车厂会在高级车上配备抬头显示器，让驾驶者的视线在不用离开前挡风玻璃的情况下，就能得知一些诸如时速、引擎转速等信息，以保持行车安全。
[0004]在一般驾车状况下，驾驶者的眼睛离开前方读取仪表板上的信息时，最快也要0.5秒的时间，这对高速公路时速100公里，每秒约行驶30公尺距离来说，在车多的情况下，危险性也随之增加。为了安全起见，车厂在一些车型上配备了抬头显示器，以减少汽车驾驶者的注意力分散，并将配备抬头显示器做为营销手段来吸引消费者。
[0005]现今汽车上使用的抬头显示器技术，没有飞机上的抬头显示器复杂。它是一种光学系统，一般由投射器和迭像镜两个主要装置组成。投射器是由信号光源、投影镜与其他光学元件所组成。投射器的信号光源，由IXD液晶显示器或CRT阴极射线管等装置构成，从信号光源发出光线，然后透过投影器投射到玻璃上的迭像镜(或特制的透明屏幕上)，再由迭像镜显示出文字或图像。
[0006]近年来，市面上出现许多可加装在车上的外接式抬头显示器。这些抬头显示器的功能，从最简单的显示时速、转速，到连水温、节气门位置、油量、超速警示、倒车画面信息、电瓶电压，甚至连测速雷达都整合在一起。有些产品还强调快速安装，只要连上车用计算机，不需再另外配线。而在一些车厂的高级车款中，更将导航系统与前后车距等数据加入抬头显示所显示的信息中，为驾驶者增加不少便利。市售外接式抬头显示器价格从功能简单的数百元到质量优良与功能多样的上万元都有。
[0007]为提高抬头显示设备的实用性，如图1所示为本实用新型研究人先前所提出的盖板式车用抬头显示设备I的图示(中国实用新型专利申请案号为201320406887.5)，该盖板式车用抬头显示设备I包含一机体11、一显示模块12及一盖板13，其利用可盖板式的结构解决一些使用上的不便。[0008]然值得讨论的是，现有各式抬头显示设备中，在使用上普遍存有迭影的问题，发生这种迭影现象的原因(如图2所示)为当玻璃或盖板的上方厚度等于或小于下方厚度时，因凌镜折射原理的作用，会使上下方两面的反射画面信息路径不同，而各自会产生一个虚拟画面信息的位置，以致产生两个画面信息，造成迭影现象，如图2所示，玻璃14的上方厚度等于下方厚度，实物16分别经玻璃14的内层和外层反射后会在两个位置产生虚像，即图2中内层玻璃面产生的虚像位置17a和外层玻璃面产生的虚像位置17b，眼睛15会接收到两个画面信息。这种情形就如图3的画面10所示，会在画面上发生迭影现象，为此本实用新型研究人参考了相关的一些专利数据(如TW159122、TW393582、TW 1266075等专利案)，发现这些已知的抬头显示设备对于迭影问题的解决并无可行的解决对策或技术，使得抬头显示设备的使用在视觉观测上仍有改善的空间。
实用新型内容
[0009]有鉴于现有设备造成的迭影问题，本实用新型研究人历经无数次研究改良后，终于完成本实用新型-防迭影的车用抬头显示设备，即本实用新型的目的在于提供一种可有效防止迭影发生的车用抬头显示设备，利用其盖板(或透光反射膜、前挡风玻璃)，使其为上厚下薄的厚度变化，以产生凌镜的折射效果，让迭影的位置与实影重迭，有效解决迭影问题。
[0010]为达上述本实用新型目的，本实用新型-防迭影的车用抬头显示设备，其第一实施例为一种将画面信息投射于盖板的防迭影的车用抬头显示设备，包含:
[0011 ] 一基座，其内部设置一容置空间,该容置空间内设置一电路板，该电路板包含一微处理器，该微处理器做相关信息处理并输出画面信息，该基座的上表面设置一显示开口 ；
[0012]一显示模块，电性连接该电路板，该显示模块设置于该显示开口，以接收该电路板输出的画面信息，并将画面信息以镜像显示；
[0013]一盖板，为一透光材质，该盖板的下方厚度小于上方厚度，以反射镜像显示该显示模块的画面信息。
[0014]本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备，其第一实施例使用一转轴结构，以使该盖板与该基座结合，该转轴结构包含:该基座两侧各设置一第一凹孔；该盖板两侧各设置一第二凹孔；该基座两侧的第一凹孔与该盖板两侧的第二凹孔分别设置两个转轴组。
[0015]本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备，其第一实施例使用一插槽结构，其中该基座设置一插槽；该盖板的端部插入该插槽，使该盖板与该基座结合。
[0016]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备，进一步包含一光感测模块，该光感测模块电性连接该电路板，用以调整该显示模块的亮度。
[0017]上述盖板的下方厚度与上方厚度的夹角在0.01?2。之间。
[0018]本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备，其第二实施例为一种将画面信息投射于透光反射膜的防迭影的车用抬头显示设备，其包含有:
[0019]—基座,其内部设置一容置空间，该容置空间内设置一电路板，该基座的上表面设置一显示开口；
[0020]一显示模块，电性连接该电路板，该显示模块设置于该显示开口，以接收该电路板输出的画面信息，并将画面信息以镜像显示；
[0021]一透光反射膜，贴设于一车辆的前挡风玻璃内侧，以反射镜像显示该显示模块的画面信息，该透光反射膜的下方厚度小于上方厚度。
[0022]上述的透光反射膜，其下方厚度与上方厚度的夹角在0.01?2°之间。
[0023]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备，进一步包含一光感测模块，其电性连接该电路板，用以调整该显示模块的亮度。
[0024]上述透光反射膜为一镀膜、一贴膜、一隔热纸或一遮阳纸。
[0025]本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备，其第三实施例为一种将画面信息投射于前挡风玻璃的防迭影的车用抬头显示设备，其包含:
[0026]—基座,其内部设置一容置空间，该容置空间内设置一电路板，该基座的上表面设置一显示开口；
[0027]—显示模块，电性连接该电路板，该显示模块设置于该显示开口，以接收该电路板输出的画面信息,将画面信息以镜像显示；
[0028]一前挡风玻璃，以反射镜像显示该显示模块的画面信息，该前挡风玻璃的下方厚度小于上方厚度。
[0029]上述的前挡风玻璃，其下方厚度与上方厚度的夹角在0.01?2°之间。
[0030]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备，进一步包含一光感测模块，该光感测模块电性连接该电路板，用以调整该显示模块的亮度。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为现有专利案的不意图；
[0032]图2为现有装置发生迭影的理论示意图；
[0033]图3为现有装置中迭影现象的示意图；
[0034]图4为本实用新型改善迭影的理论示意图；
[0035]图5为本实用新型改善后的示意图；
[0036]图6为本实用新型第一实施例的机体结构示意图；
[0037]图7为本实用新型第一实施例使用转轴结构的立体分解示意图；
[0038]图8为本实用新型第一实施例使用转轴结构的操作示意图；
[0039]图9为本实用新型第一实施例使用插槽结构的示意图；
[0040]图10为本实用新型第二实施例的机体结构示意图；
[0041]图11为本实用新型第三实施例的机体结构示意图。
[0042]附图标记说明:1_车用抬头显不设备；10_画面；11-机体；12_显不模块；13_盖板；14_玻璃；15_眼睛；16_实物；17a-内层玻璃面产生的虚像位置；17b_外层玻璃面产生的虚像位置；2_车用抬头显示设备；21_基座；211-容置空间；212-电路板；213_微处理器；214_显示开口 ；215_凹槽；216_第一凹孔；22_显示模块；23_盖板；231_凸轮；232_第二凹孔；233_透光反射膜；24_转轴组；241_第二螺纹段；242_螺帽；243_轴套；26_防窥片；27_扬声模块；271_麦克风；28_感测模块；29_记忆卡插槽；3_凌镜反射玻璃；31_眼睛；32_实物；33_迭影位置；4_卫星导航装置；5_透光反射膜；6_前挡风玻璃；7_转轴结构；8_插槽结构；9_插槽；10-端部。【具体实施方式】
[0043]本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，如图6所示，其第一实施例为一种将画面信息投射于盖板的防迭影的车用抬头显示设备2，其包含:
[0044]一基座21，该基座21内部设置一容置空间211，该容置空间211内设置一电路板212,该电路板212包含一微处理器213,该微处理器213做相关信息处理并输出画面信息，该基座21的上表面设置一显不开口 214 ；
[0045]一显示模块22，其电性连接该电路板212，该显示模块22设置于该显示开口 214，以接收该电路板212输出的画面信息，并将画面信息以镜像显示；
[0046]—盖板23,为一透光材质,该盖板的下方厚度小于上方厚度,该盖板23内面设置一透光反射膜233，该透光反射膜233为一镀膜、一贴膜、一隔热纸或一遮阳纸，用于提升画面信息的清晰度，以反射镜像显示该显示模块22的画面信息，以供驾驶人观测行车相关信息；
[0047]如图7、图8所示为本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2第一实施例使用一转轴结构7的实施情况，其中该盖板23 —端设有该转轴结构7，以使该盖板23与该基座21结合，该转轴结构7包含:该基座21两侧设置一凹槽215与第一凹孔216 ;该盖板23两侧各设一凸轮231与一第二凹孔232 ;两个转轴组24枢设于该基座21两侧的第一凹孔216与该盖板23两侧的第二凹孔232，该转轴组24末端设置一第二螺纹段241，供一螺帽242锁设固定，该转轴24进一步包括一轴套243，用以保护该转轴组24。
[0048]如图9所示为本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2第一实施例使用一插槽结构8的实施情况，其中该基座21设有一插槽9 ;该盖板23的端部10插入该插槽9，使该盖板23与该基座21结合。
[0049]上述盖板23的下方厚度与上方厚度的夹角Θ在0.01?2°之间。
[0050]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2与一卫星定位系统(GPS)连接，以获取该车辆位置，或与一卫星导航装置4连接，以获取该卫星航装置的相关信息，如行车速度、道路限速、导航方向指示等信息；或与一车辆系统连接，以获取车辆的相关信息，如车辆胎压、车辆电池电量、车门关闭与否、后箱盖关闭与否、行车速度等信息。
[0051]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一防窥片26，该防窥片26设置于该显示模块22上方，以避免画面信息漏光造成与挡风玻璃之间的反射。
[0052]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一扬声模块27，该扬声模块27设置于该基座21后半部，其与该电路板212电性连接，以将声音信息通过该扬声模块27告知驾驶者。
[0053]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一麦克风271，该麦克风271与该电路板212电性连接，以接收驾驶者的声音信息或其他声音信息。
[0054]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一光感测模块28，该光感测模块28在该显示模块22与该电路板212之间作电性连接，并依照测到的光亮强度调整该显示模块22的亮度，让驾驶者能清楚看到显示画面的信息。
[0055]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一记忆卡插槽29，该记忆卡插槽29设置于该基座21，可外接一记忆卡。[0056]上述本实用新型的盖板23为一透光材质(该透光材质为玻璃、反射片)，其下方厚度小于上方厚度，其下方厚度与上方厚度的夹角Θ在0.01?2°之间，利用凌镜折射原理让两条反射线重迭，使迭影的位置与实影重迭(如图4所示的改善迭影的理论示意图)，凌镜反射玻璃3的上方厚度大于下方厚度，实物32分别经凌镜反射玻璃3的内层和外层反射后产生的迭影均位于图4中迭影位置33，眼睛31会接收到一个画面信息，其改善后的情况如图5所示。
[0057]当驾驶人需观看各项行车信息时，只需将该盖板23往上翻转至定位(如图8、图9所示的插槽结构的盖板则无须翻转)，该显示模块22便可将画面信息投射于该盖板23，以供驾驶人观测行车相关信息，而画面信息不会有迭影情形发生；另当驾驶人不需观看各项行车信息时，只须将该盖板23往下翻转盖合(如图9所示的插槽结构的盖板则无须盖合)。
[0058]如图10所示为本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，其第二实施例为一种将画面信息投射于透光反射膜的防迭影的车用抬头显示设备2，其包含:
[0059]一基座21，其内部设置一容置空间211，该容置空间内设置一电路板212，该电路板212包含一微处理器213,该微处理器213做相关信息处理并输出画面信息,该基座21的上表面设置一显不开口 214 ；
[0060]一显示模块22，电性连接该电路板212，该显示模块22设置于该显示开口 214，以接收该电路板输出的画面信息，并将画面信息以镜像显示；
[0061]一透光反射膜5，为一镀膜、一贴膜、一隔热纸或一遮阳纸，该透光反射膜5贴设于一车辆的前挡风玻璃6内侧，以反射镜像显示该显示模块22的画面信息，该透光反射膜5的下方厚度小于上方厚度。
[0062]上述透光反射膜5，其下方厚度与上方厚度的夹角Θ在0.01?2°之间。
[0063]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2与一卫星定位系统(GPS)连接，以获取该车辆位置，或与一卫星导航装置4连接，以获取该卫星导航装置的相关信息，如行车速度、道路限速、导航方向指示等信息；或与一车辆系统连接，以获取车辆的相关信息，如车辆胎压、车辆电池电量、车门关闭与否、后箱盖关闭与否、行车速度等信息。
[0064]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一防窥片26，该防窥片26设置于该显示模块22上方，以避免画面信息漏光造成与挡风玻璃之间的反射。
[0065]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一扬声模块27，该扬声模块27设置于该基座21后半部，其与该电路板212电性连接，以将声音信息通过该扬声模块27告知驾驶者。
[0066]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一麦克风271，该麦克风271与该电路板212电性连接，以接收驾驶者的声音信息或其他声音信息。
[0067]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一光感测模块28，该光感测模块28在该显示模块22与该电路板212之间作电性连接，并依照测到的光亮强度调整该显示模块22的亮度，让驾驶者能清楚看到显示画面的信息。
[0068]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一记忆卡插槽29，该记忆卡插槽29设置于该基座21，可外接一记忆卡。
[0069]上述本实用新型提供的透光反射膜5，其下方厚度小于上方厚度，其下方厚度与上方厚度的夹角Θ在0.01?2°之间，利用凌镜折射原理，让两条反射线重迭，使迭影的位置与实影重迭(如图4所示的改善迭影理论示意图)，让画面信息投射于该透光反射膜5时不会发生迭影问题。
[0070]上述本实用新型在行车中，可通过该显示模块22将画面信息投射于该透光反射膜5，让驾驶人能清晰观测到各项行车相关的信息，而画面信息不会有迭影情形发生。
[0071]如图11所示为本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，其第三实施例为一种将画面信息投射于前挡风玻璃的防迭影的车用抬头显示设备2，其包含:
[0072]一基座21，其内部设置一容置空间211，该容置空间211内设置一电路板212，该电路板212包含一微处理器213，该微处理器213做相关信息处理并输出画面信息，该基座21的上表面设置一显不开口 214 ；
[0073]一显示模块22，电性连接于该电路板212，该显示模块22设置于该显示开口 214，以接收该电路板212输出的画面信息，并将画面信息以镜像显示；
[0074]一挡风玻璃6，其内面设有一透光反射膜5，该透光反射膜5为一镀膜、一贴膜、一隔热纸或一遮阳纸，用于提升画面信息的清晰度，以反射镜像显示该显示模块22的画面信息，该前挡风玻璃6的下方厚度小于上方厚度。
[0075]上述前挡风玻璃6的下方厚度与上方厚度的夹角Θ在0.01?2°之间。
[0076]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2与一卫星定位系统(GPS)连接，以获取该车辆位置，或与一卫星导航装置4连接，以获取该卫星导航装置的相关信息，如行车速度、道路限速、导航方向指示等信息；或与一车辆系统连接，以获取车辆的相关信息，如车辆胎压、车辆电池电量、车门关闭与否、后箱盖关闭与否、行车速度等信息。
[0077]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一防窥片26，该防窥片26设置于该显示模块22上方，以避免画面信息漏光造成与该前挡风玻璃6之间的反射。
[0078]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一扬声模块27，该扬声模块27设置于该基座21后半部，其与该电路板212电性连接，以将声音信息通过该扬声模块27告知驾驶者。
[0079]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一麦克风271，该麦克风271与该电路板212电性连接，以接收驾驶者的声音信息或其他声音信息。
[0080]上述本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一光感测模块28，该感测模块28在该显示模块22与该电路板212的间作电性连接，依照测到的光亮强度调整该显示模块22的亮度，让驾驶者能清楚看到显示画面的信息。
[0081]本实用新型提供的防迭影的车用抬头显示设备2，进一步包含一记忆卡插槽29，该记忆卡插槽29设置于该基座21，可外一接记忆卡。
[0082]上述本实用新型的前挡风玻璃6，其下方厚度小于上方厚度，利用凌镜折射原理让两条反射线重迭，使迭影的位置与实影重迭(如图4所示的改善迭影其理论示意图)，让画面信息投射于该前挡风玻璃6时不会发生迭影问题。
[0083]上述本实用新型在行车中，可通过该显示模块22将画面信息投射于该前挡风玻璃6，让驾驶人清晰观测到各项行车相关的信息，而画面信息不会有迭影情形发生。
[0084]综上所述，本实用新型各实施例分别利用盖板、透光反射膜或前挡风玻璃，使其下方厚度与上方厚度为一上厚下薄的特定比例，经由凌镜折射原理，让迭影的位置与实影重迭，能有效解决现有设备存在的迭影问题，且本实用新型的技术手段又为先前技术所无，故本实用新型具有实用新型专利的新颖性及创造性。
[0085]在本实用新型内容中所提出的具体实施例，仅用以方便说明本实用新型的技术内容，而非将本实用新型狭义地限制于上述实施例，凡在不超出本实用新型的精神与权利要求范围的情况下，如将盖板以插槽结构结合于基座，改为上下滑动、螺丝固定、支架等方式结合于基座，或盖板另设支撑架与基座分离的方式，所作的种种变化实施，仍属于本实用新型的范围。
【权利要求】
1.一种防迭影的车用抬头显示设备，其特征在于，其包含: 一基座，其内部设置一容置空间，该容置空间内设置一电路板，该电路板包含一微处理器，该微处理器做相关信息处理并输出画面信息，该基座的上表面设置一显示开口 ； 一显示模块，电性连接于该电路板，该显示模块设置于该显示开口，以接收该电路板输出的画面信息，并将画面信息以镜像显示； 一盖板，为一透光材质，该盖板的下方厚度小于上方厚度，以反射镜像显示该显示模块的画面信息。
2.根据权利要求1所述的防迭影的车用抬头显示设备，其特征在于，该基座两侧各设置一第一凹孔；该盖板两侧各设置一第二凹孔；该基座两侧的第一凹孔与该盖板两侧的第二凹孔分别设置两个转轴组。
3.根据权利要求1所述的防迭影的车用抬头显示设备，其特征在于，进一步包含一光感测模块，该光感测模块电性连接于该电路板，以调整该显示模块的亮度。
4.根据权利要求1所述的防迭影的车用抬头显示设备，其特征在于，该盖板的下方厚度与上方厚度的夹角在0.01~2°之间。
5.根据权利要求1所述的防迭影的车用抬头显示设备，其特征在于，该基座设置一插槽；该盖板插入该插槽，以使该盖板与该基座结合。
6.一种防迭影的车用抬头显示设备，其特征在于，其包含: 一基座，其内部设置一容置空间，该容置空间内设置一电路板，该基座的上表面设置一显示开口 ；` 一显示模块，电性连接于该电路板，该显示模块设置于该显示开口，以接收该电路板输出的画面信息，并将画面信息以镜像显示； 一透光反射膜，贴设于一车辆的前挡风玻璃内侧，以反射镜像显示该显示模块的画面信息，该透光反射膜的下方厚度小于上方厚度。
7.根据权利要求6所述的防迭影的车用抬头显示设备，其特征在于，该透光反射膜的下方厚度与上方厚度的夹角在0.01~2°之间。
8.根据权利要求6所述的防迭影的车用抬头显示设备，其特征在于，进一步包含一光感测模块，该光感测模块电性连接该电路板，以调整该显示模块的亮度。
9.根据权利要求6所述的防迭影的车用抬头显示设备，其特征在于，该透光反射膜为一镀膜、一贴膜、一隔热纸或一遮阳纸。
10.一种防迭影的车用抬头显示设备，其特征在于，其包含有: 一基座，其内部设置一容置空间，该容置空间内设置一电路板，该基座的上表面设置一显示开口 ； 一显示模块，电性连接该电路板，该显示模块设置于该显示开口，以接收该电路板输出的画面信息，并将画面信息以镜像显示； 一前挡风玻璃，以反射镜像显示该显示模块的画面信息，该前挡风玻璃的下方厚度小于上方厚度。
11.根据权利要求10所述的防迭影的车用抬头显示设备，其特征在于，该前挡风玻璃的下方厚度与上方厚度的夹角在0.01~2°之间。
12.根据权利要求10所述的防迭影的车用抬头显示设备，其特征在于，进一步包含一光感测模块，该光感测 模块电性连接该电路板，以调整该显示模块的亮度。
【文档编号】B60K35/00GK203580657SQ201320685053
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】陈锡勋 申请人:怡利电子工业股份有限公司