抬头显示装置制造方法
【专利摘要】本发明是一种抬头显示装置，包括一反光架具有一容置空间，反光架上更设有一反光镜，一显示装置，容置于容置空间中，使显示装置对应反光镜，以反射显示装置的实体影像，产生一反射影像，以及一凹面成像镜架，其上设有一凹面成像镜，其一面具有一抗反射膜，另一面具有一半透射镀膜以接受反光镜的反射影像，显示出放大且具有距离感的虚像影像。鉴此，本发明体积所占用的空间小，不需额外架设于车内的车机系统中，可直接运用现有的显示装置，产生远距放大的虚像，易于使用者自行安装使用。
【专利说明】抬头显示装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可供驾驶人抬头观测车辆信息的装置，特别是指一种简易式抬头 显示装置。
【背景技术】
[0002] 抬头显示装置（Head Up Display，HUD)，原本普遍运用在航空工具上的飞行辅助 仪器，取名抬头的意思是指飞行员不需要低头就能够于抬头显示装置上看到需要的重要信 肩、。
[0003] 抬头显示装置最早出现在军用飞机上，主要是用来降低飞行员需要低头查看仪表 板的频率，避免注意力中断以及丧失对状态意识的掌握，因为抬头显示装置的方便性，以及 能够有效提高飞行的安全，使得民航机也纷纷跟进安装，目前也纷纷有汽车业者以类似的 装置作为行销的手段吸引顾客。
[0004] 然而基于各式抬头显示装置日渐更广泛运用于车辆，故在市场产品的占有率也渐 渐增多，现有的抬头显示装置产品大致可分为两类，一种是通过显示器直接呈现出影像，以 直接将显示器的影像投影于挡风玻璃上，虽光的利用率较高，可显示明显的影像，但视距会 明显不足；另一种则是有较多的光学元件，使影像来产生足够的视距，但需要更亮的光源以 弥补因多个光学元件所损失的亮度。再者，前者虽易于自行安装，但光学效果较不理想，而 后者的光学效果虽然较好，但由于光学元件众多，使得体积变的庞大，若要使用大多得嵌入 于车辆的车机系统中，使得驾驶人难以自行加装。
[0005] 有鉴于此，本发明遂针对上述现有技术的缺失，提出一种抬头显示装置，以有效克 服上述的所述的这些问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的主要目的在提供一种抬头显示装置，其体积所占用的空间小，不需额外 架设于车内的车机系统中，可直接运用现有的显示装置，产生远距放大的虚像，易于使用者 自行安装使用。
[0007] 本发明的另一目的在提供一种抬头显示装置，其无须结合车辆的车机，且无须利 用特定高亮度的显示装置，即可反射出清晰的影像，且不须利用特定显示装置，显示出左右 相反且颠倒的影像以供反射。
[0008] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0009] 一种抬头显示装置，其特征在于，包括：
[0010] 一反光架，其具有一容置空间；
[0011] 一反光镜，设置于该反光架上，以接收一实体影像，并反射出一反射影像；以及
[0012] -凹面成像镜架，其上设有一凹面成像镜，其一面具有一抗反射膜，另一面具有一 半透射镀膜，其接收该反光镜的该反射影像，以显示放大且具有距离感的虚像影像。
[0013] 所述的抬头显示装置，其中：该反光镜是凸面反光镜。
[0014] 所述的抬头显示装置，其中：该反光镜的曲率半径为10mm?1800mm。
[0015] 所述的抬头显示装置，其中：该凹面成像镜的曲率半径为10mm?786. 5mm。
[0016] 所述的抬头显示装置，其中：该容置空间上还设有一显示装置，其显示屏幕对应该 反光镜，该显示装置提供该实体影像至该反光镜中。
[0017] 所述的抬头显示装置，其中：该显示装置为智能手机或其他移动设备。
[0018] 所述的抬头显示装置，其中：该反光架还具有一第一转轴，该反光架通过该第一转 轴连接该反光镜，使该反光镜相对于该反光架转动，调整该影像的反射角度。
[0019] 所述的抬头显示装置，其中：该凹面成像镜是叠像片。
[0020] 所述的抬头显示装置，其中：该凹面成像镜架还具有一第二转轴，该凹面成像镜架 通过该第二转轴连接该凹面成像镜，使该凹面成像镜相对于该凹面成像镜架转动，以调整 该凹面成像镜的角度。
[0021] 所述的抬头显示装置，其中：该凹面成像镜的该半透射镀膜的反射率为50%。
[0022] 综上所述，本发明体积所占用的空间小，不需额外架设于车内的车机系统中，可直 接运用现有的显示装置，产生远距放大的虚像，易于使用者自行安装使用，且本发明无须结 合车辆的车机，无须利用特定高亮度的显示装置，即可反射出清晰的影像，且不须利用特定 显示装置，显示出左右相反且颠倒的影像以供反射。
[0023] 底下凭借具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其 所达成的功效。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1是本发明实施例的立体示意图；
[0025] 图2是本发明实施例的使用状态示意图。
[0026] 附图标记说明：1抬头显示装置；10反光架；12容置空间；14反光镜；16第一转 轴；20显示装置；30凹面成像镜架；32凹面成像镜；34抗反射膜；36半透射镀膜；38第二转 轴；40虚像影像.
【具体实施方式】
[0027] 本发明是一种简易式抬头显示装置，其可直接摆放至汽车的挡风玻璃前，不须与 车内的车机结合，只需通过一般的显示装置取得车辆信息后，将显示装置上的车辆信息投 影到抬头显示装置的凹面成像镜上，以供驾驶人直接抬头观看行车信息，不需低头看仪表 板上的行车信息，故可有效提高驾驶人的行车安全。
[0028] 接下来说明本实施例的结构，请参照图1，如图所示，抬头显示装置1包括一反光 架10上具有一容置空间12, 一反光镜14设置于反光架10上，反光镜14是凸面反射镜，其 曲率半径为l〇mm?1800mm，反光架10更具有一第一转轴16,反光架10利用第一转轴16 连接反光镜14,使反光镜14以第一转轴16为轴心相对于反光架10转动，以调整影像的反 射角度；本实施例举例具有一显示装置20,其可取得车辆的行车信息，并可显示行车信息 的实体影像，且显示装置20容置于反光架10的容置空间12中，使显示装置20对应反光镜 14,使反光镜14反射显示装置20的实体影像，并对应产生一反射影像，本实施例举例显示 装置20为智能手机，其也可为移动设备；一凹面成像镜架30上设有一凹面成像镜32,本实 施例举例凹面成像镜32是叠像片，凹面成像镜32的曲率半径为10mm?786. 5mm，凹面成像 镜32 -面具有一抗反射膜34,另一面则具有一半透射镀膜36,以接受反光镜14的反射影 像，显示出放大且具有距离感的虚像影像40,凹面成像镜架30上更具有一第二转轴38,凹 面成像镜架30利用第二转轴38连接凹面成像镜32,使凹面成像镜32以第二转轴38为轴 心相对于凹面成像镜架30转动，以调整凹面成像镜32的角度，使凹面成像镜32接受反光 镜14所反射的反射影像，以呈现出虚像影像40。
[0029] 再者，本发明使用凹面成像镜32的原因在于，一般凹面镜的特性当影像放置于2 倍焦距外，凹面镜会呈现一缩小倒立实像，但若影像放置于焦距内，凹面镜即呈现一放大正 立虚像，本发明即使用将影像放置于焦距内的特性，来产生放大的虚像影像40,其放大率可 由影像于凹面镜的距离决定。因此本发明主要是利用凹面镜产生放大虚像的特性，使驾驶 人能看到带有距离感的影像，凹面镜曲率也可设定为非球面，避免光学像差产生。
[0030] 接下来请参照图1与图2,其中图2是使用状态示意图，如图所示，本实施例将抬头 显示装置1直接摆放至汽车挡风玻璃前，以直接将显示装置20,如智能手机，摆放至反光架 10的容置空间12中，使显示装置20所发出的实体影像即可投射到反光镜14上，反光镜14 再反射出反射影像，并将反射影像投射至凹面成像镜32,以呈现出显示装置20中的影像， 使驾驶人可直接抬头观看行车信息，其中行车信息如汽车目前行车速度，路径等。由于凹面 成像镜32 -面具有抗反射膜34,因此可避免重影，避免干扰凹面成像镜32所显示的虚像影 像40,凹面成像镜32另一面具有一半透射镀膜36,其反射率是50%，因此可呈现出远方且 放大的虚像影像40。
[0031] 另外，为加强日间使用效果，当显示装置20以亮度较低的手机屏幕作为影像源 时，可将车内挡风玻璃的穿透率降低至30%，也或将凹面成像镜32的半透射镀膜36的反 射率提升至70%，仍可具有良好显示效果，因此即使是利用手机屏幕这种较微弱的光，也可 清楚的反射手机上所显示的影像。再者，由于本发明的抬头显示装置1在凹面成像镜32 显示虚像影像40前，经过二次反射，一开始的实像影像在被反光镜14反射出反射影像时， 其影像是左右相反且颠倒的影像，但被反射到凹面成像镜32时，又被反射一次而进入人眼 中，因此凹面成像镜32能将原本左右相反且颠倒的影像再次反射，成为原始正确没有左右 相反且颠倒的影像。故，本发明的显示装置20不需先映出左右相反且颠倒的影像以反射出 正确影像，使本发明仅利用一般手机或可显示车辆信息的影像的显示装置即可得到车辆信 肩、。
[0032] 综上所述，本发明体积所占用的空间小，不需额外架设于车内的车机系统中，可直 接运用现有的显示装置，产生远距放大的虚像，易于使用者自行安装使用，且本发明无须结 合车辆的车机，无须利用特定高亮度的显示装置，即可反射出清晰的影像，且不须利用特定 显示装置，显示出左右相反且颠倒的影像以供反射。
[0033] 以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解， 在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落 入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种抬头显示装置，其特征在于，包括： 一反光架，其具有一容置空间； 一反光镜，设置于该反光架上，以接收一实体影像，并反射出一反射影像；以及 一凹面成像镜架，其上设有一凹面成像镜，其一面具有一抗反射膜，另一面具有一半透 射镀膜，其接收该反光镜的该反射影像，以显示放大且具有距离感的虚像影像。
2. 如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于：该反光镜是凸面反光镜。
3. 如权利要求2所述的抬头显示装置，其特征在于：该反光镜的曲率半径为10mm? 1800mm〇
4. 如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于：该凹面成像镜的曲率半径为 10mm ~ 786. 5mm〇
5. 如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于：该容置空间上还设有一显示装置， 其显示屏幕对应该反光镜，该显示装置提供该实体影像至该反光镜中。
6. 如权利要求5所述的抬头显示装置，其特征在于：该显示装置为智能手机或其他移 动设备。
7. 如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于：该反光架还具有一第一转轴，该反 光架通过该第一转轴连接该反光镜，使该反光镜相对于该反光架转动，调整该影像的反射 角度。
8. 如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于：该凹面成像镜是叠像片。
9. 如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于：该凹面成像镜架还具有一第二转 轴，该凹面成像镜架通过该第二转轴连接该凹面成像镜，使该凹面成像镜相对于该凹面成 像镜架转动，以调整该凹面成像镜的角度。
10. 如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于：该凹面成像镜的该半透射镀膜的 反射率为50%。
【文档编号】G02B27/01GK104216119SQ201410411618
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】施淳耀, 许日滔, 郑舜文 申请人:财团法人车辆研究测试中心