本发明专利技术提供一种抬头显示装置，至少包括：可产生一或多个输入影像的显像单元，利用至少一虚像产生元件接收输入影像并产生至少一虚像，一旋转机构，可使虚像产生元件改变虚像投影角度以投影虚像至多个透视平面镜，以分别对应接收虚像并反射成一大面积虚像；本发明专利技术所揭示的技术内容可直接减少透镜或面镜的光学元件的尺寸大小，使得抬头显示装置得以微型化，却可实施大面积的显像范围，并使所需载具资讯画面与外界景像完全叠合，将可有效解决过去使用单一光路显像装置，仅能以小面积显像而无法提供大面积显示画面的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关一种光学系统架构，特别是有关一种适用于移动式载具的抬头显示装置。
技术介绍
众所皆知过去的抬头显像装置(Head Up Display，HUD)是使用在航空器上的飞行辅助仪器，可以让驾驶人不需要低头就能够看到仪表上的资讯，以避免注意力中断以及丧失对状态意识(Situation Awareness)的掌握，因为使用抬头显像装置极具便利性且能够提高飞行安全，因此亦可使用在其他类型的移动式载具上，不单是民航机可以使用，甚至汽车及船舶也可使用。在过去现有技术中的抬头显示功能，都只是在驾驶人的视线范围内提供一些极小的显示范围面积的简单仪表数据资讯，以显示任何有关移动式载具有关移动式载具所须的关键资讯，且在现有技艺的抬头显示器当中大多是以单一光路显像装置作为提供小显示范围面积，其作法是先将关键资讯投影至光机，显示屏幕则是放置挡风玻璃内侧面，并面对挡风玻璃，而关键资讯经由光机再传送至显示屏幕，进而由显示屏幕所显示的关键资讯通过挡风玻璃的反射直接显示于挡风玻璃上，且其显示的位置通常是直接落于驾驶者前方的视线内，让驾驶者在驾驶中可直接视得车速或其他所欲得知的数值，而不必抬头或低头变换视线，然而这样的单一光路显像装置依据光学成像原理可知，不论是使用任何透镜或面镜，输入影像、成像面积都和透镜、面镜的光学元件尺寸大小是成正比关系，如此一来，抬头显像装置需要极大的透镜或面镜方能将虚像投射出来，因此若是想要将这套单一光路显像装置与仪表台做一装置整合并不容易，因为抬头显像装置的所需体积对原已装满电线与接头的仪表台来说已过大，更何况基于投影品质而论，抬头显像装置的光学元件尺寸也不宜再缩小，因此在空间有限的驾驶舱里想做到大显像面积可以说是非常难以实施，况且显示面积范围过小的显像资讯也仅能让驾驶人使用余光短暂地一瞥仪表控台，因此驾驶人还是无法立即可以过滤出重要的关键资讯，若是驾驶人太过于仔细留意抬头显像装置的关键资讯，反而容易分散注意力而让驾驶人危机四伏。有鉴于此，本专利技术是针对上述的问题，提出一种抬头显示装置，可具有减少透镜或面镜的光学元件的尺寸，更具有大面积显像范围，为一种可兼具安全与效率的多功能型的高阶抬头显示装置。
技术实现思路
本专利技术的主要目的，是在提供一种抬头显示装置，利用旋转机构将影像讯号进行分部切割以个别投影，再辅以重新汇集显像的技术手段，本专利技术可利用相同透镜或面镜的光学元件的尺寸来产生更大的显像面积，或是可以缩小透镜或面镜的光学元件的尺寸，由此降低抬头显示装置体积，在有限车内安装空间内，可达到大面积显像效果，抬头显示装置所提供的资讯画面可与外界景象完全叠合或是使资讯画面对应景像做搭配显示，可以帮助驾驶人注意所需移动式载具的关键资讯，有效解决过去单一光路显像装置仅能以小面积范围显示的问题。本专利技术的另一目的，是在提供一种抬头显示装置，以旋转机构分别投影并汇集显像，并通过透视平面镜的可调性可以随着驾驶的身高与坐姿随时进行调整适当的显示角度，相较于过去所采用的单一光路显像装置，本专利技术更能提供驾驶人全神贯注于前方的道路状况及驾驶上的舒适度。为达上述的目的，本专利技术提供一种抬头显示装置，至少包括：可产生一或多个输入影像的显像单元，至少一虚像产生元件以接收输入影像并产生至少一虚像；一旋转机构，可控制虚像产生元件的旋转角度，使虚像产生元件改变虚像投影角度；以及多个透视平面镜，以分别对应接收虚像并反射成一大面积虚像。底下通过具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。附图说明图1为本专利技术的装置架构方块图；图2为光学机构第一实施例示意图；图3A为虚像产生元件结构图；图3B为虚像产生元件与旋转机构结构图；图4为本专利技术的虚像产生元件成像示意图；图5为大面积成像示意图；图6为凹面镜光学特性示意图；图7为弧面镜成像示意图；图8A为可调性透视平面镜结构图；图8B为可调性透视平面镜平视示意图；图8C为可调性透视平面镜俯视示意图；图9A为聚视范围示意图；图9B为左半部及右半部聚视影像示意图；图9C为上半部及下半部聚视影像示意图；图10为光学机构第二实施例示意图。附图标记说明：10-抬头显示装置；12-摄像单元；14-处理单元；16-显像单元；18-光学机构；22-虚像产生元件；24-数字微镜元件；26-旋转机构；28-透视平面镜；30-致动机组；32-动力机组；34-齿轮；36-齿条；38-凹面镜；40-凸透镜；42-实际车道线；44-虚像车道线；46-挡风玻璃；48-弧面镜；50-旋转机构；52-旋转致动机构；54-人眼；56-聚视范围；58-左半部；60-右半部；62-上半部；64-下半部；65-光源产生元件；66-数字微镜元件；68-虚像产生元件；70-旋转机构；72-致动机组；74-动力机组；72-致动机组；76-齿轮；78-齿条；S-物距；S’-像距；f-焦距。具体实施方式本专利技术是在于提供一种抬头显示装置，利用旋转机构与虚像产生元件可将影像进行切割或是以多个显像单元使影像呈现个别投影再辅以重新汇集显像的方式，利用本专利技术的
技术实现思路
可直接减少透镜或面镜的光学元件尺寸大小，而具有大面积显像范围，本专利技术提供透视平面镜的可调性，可依据驾驶的身高与坐姿进行来调整最适当的显示角度。本专利技术的实施方式，首先参阅图1，以说明本专利技术的装置架构方块图，如图所示，本专利技术的抬头显示装置10可搭配至少一如电荷耦合元件或是互补式金属-氧化-半导体元件的摄像单元12及搭配至少一如中央处理器、微处理器或单片微型电脑的处理单元14，并使用液晶显示器或数字光处理投影器做为显像单元16，当处理单元14电性连接摄像单元12及显像单元16时，摄像单元12即可使用单一或多个以进行读取前方景象如为车道线、水平线或障碍物轮廓或是可再使用单一或多个摄像单元12安置在载具周围可读取载具视野死角景象的外部讯号，处理单元14加以整合移动式载具所需的关键资讯，如接收摄像单元12的外部讯号，以及同时进行接收及处理如载具工作温度、转速、时速、导引资讯、胎压、换挡提示、转向、倒车提示、障碍物警示、飞行高度，飞行速度，航向，垂直速率变化，载具倾斜角度、风向资讯、载具行进或怠速的载具讯号，或是可再利用障碍物轮廓侦测作为障碍物距离警示讯号，处理单元14在汇整移动式载具所需的关键资讯之后，加以处理成一影像讯号，最本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抬头显示装置，其特征在于，包括：一显像单元，可产生一或多个输入影像；至少一虚像产生元件，该虚像产生元件可接收该输入影像并产生至少一虚像；一旋转机构，可控制该虚像产生元件的旋转角度，使该虚像产生元件改变该虚像投影角度；以及多个透视平面镜，以分别对应接收该虚像并反射成一大面积虚像。
【技术特征摘要】
1.一种抬头显示装置，其特征在于，包括：
一显像单元，可产生一或多个输入影像；
至少一虚像产生元件，该虚像产生元件可接收该输入影像并产生至少一虚
像；
一旋转机构，可控制该虚像产生元件的旋转角度，使该虚像产生元件改变
该虚像投影角度；以及
多个透视平面镜，以分别对应接收该虚像并反射成一大面积虚像。
2.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，该虚像产生元件为
多个时，可排列成矩阵阵列以组成一数字微镜元件，且每一该输入影像具有多
个像素，每一该虚像产生元件可对应至少一该像素，该旋转机构具有至少二偏
摆状态，该透视平面镜是与该偏摆状态的数量相等。
3.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，更包括一光源产生
元件，该光源产生元件可产生一光源，其中该显像单元是为数字微镜元件且具
有多个微镜，并由该微镜组成一矩阵阵列，该显像单元可得到该光源以产生该
输入影像，其中每一该输入影像具有多个像素，每一该微镜分别对应每一该像
素，且该微镜是与该像素的数量相等。
4.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，该旋转机构更包括
一致动机组及一动力机组，该动力机组可产生动力以带动该致动机组，致使该
致动机组可控制该虚像产生元件，其中该动力机组为步进马达或微马达。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：何耀民，许日滔，江志彬，
申请(专利权)人：财团法人车辆研究测试中心，
类型：发明
国别省市：
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