本發(fā)明是有關(guān)于一種光學裝置,尤指一種光學成像裝置。
背景技術(shù):
抬頭顯示器(Head Up Display),以下簡稱HUD。目前普遍運用在各式交通工具的輔助儀器。抬頭的意思是指駕駛員不需要低頭就能夠看到他需要的重要信息。抬頭顯示器最早出現(xiàn)在飛機上,降低飛行員需要低頭查看儀表的頻率,避免注意力中斷以及喪失對狀態(tài)意識(Situation Awareness)的掌握。抬頭顯示器能夠明顯提高飛行安全。
而抬頭顯示器是利用光學反射的原理,將重要的飛行相關(guān)信息投射在一片玻璃上面。文字和影像被投射在鍍膜鏡片(析光鏡)并平衡反射進使用者的眼睛。飛行員透過抬頭顯示器往前方看的時候,能夠輕易的將外界的景象與抬頭顯示器的顯示的數(shù)據(jù)融合在一起。抬頭顯示器的設(shè)計用意是讓使用者不需要低頭查看儀表的顯示與數(shù)據(jù)。使用者于駕駛過程中,使用者不因低頭看儀表,而短暫的忽略外界環(huán)境的快速變化以及眼睛焦距需要不斷調(diào)整產(chǎn)生的延遲與不適。
再者,抬頭顯示器因為結(jié)構(gòu)上的限制,只能適用于小型顯示元件。而小型制作元件一方面制作困難,另一方面又會產(chǎn)生透光不足等缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一目的,在于提供一種光學成像裝置,其可對于尺寸過大的顯示器的顯示信息影像進行重設(shè)大小,使顯示信息影像能適用于抬頭顯示器。
本發(fā)明的一目的,在于提供一種光學成像裝置,其透過光學元件上顯示的定位信息的定位標記對應(yīng)于定位件的定位光點,以調(diào)整光學元件至正確的對應(yīng)位置。
本發(fā)明提供一種光學成像裝置,其包含一顯示元件、一反射模塊與一光學元件。顯示元件顯示一顯示信息影像。反射模塊設(shè)置于顯示信息影像的顯示路徑,反射模塊縮小顯示信息影像,并反射顯示信息影像形成一反射影像。光學元件設(shè)置于反射影像的反射路徑,并反射此反射影像而形成一投射影像。
附圖說明
圖1:其為本發(fā)明的第一實施例的光學成像裝置的剖面圖;
圖2:其為本發(fā)明的第一實施例的反射元件的側(cè)視圖;
圖3:其為本發(fā)明的第二實施例的光學成像裝置的剖面圖;
圖4:其為本發(fā)明的第二實施例的反射元件的側(cè)視圖;
圖5A:其為本發(fā)明的光學元件的示意圖;以及
圖5B:其為本發(fā)明的光學元件的使用示意圖。
【圖號對照說明】
1 光學成像裝置
11、21 第一反射元件
111 凹面
112 平面
113 反射層
211 凸面
212 平面
213 反射層
12、22 第二反射元件
13 光學元件
131 定位件
L 定位信息
S1 顯示路徑
R1 反射路徑
R2 反射路徑
具體實施方式
為了使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識,特用較佳的實施例及配合詳細的說明,說明如下:
請參閱圖1,其為本發(fā)明的第一實施例的光學成像裝置的剖面圖。如圖所示,本實施例提供一種光學成像裝置1,其可用于抬頭顯示器。抬頭顯示器為普遍運用在各式交通工具的輔助儀器,其設(shè)計用意是讓使用者不需要低頭查看儀表的顯示交通工具狀態(tài)與數(shù)據(jù),避免注意力中斷以及喪失對狀態(tài)意識的掌握,提高駕駛交通工具的安全性。而本實施例的光學成像裝置1包含一顯示元件10、一反射模塊20及一光學元件13。
承上所述,顯示元件10顯示一顯示信息影像,反射模塊20設(shè)置于顯示信息影像的顯示路徑S1上,反射模塊20縮小顯示信息影像,并反射顯示信息影像形成一反射影像。光學元件13設(shè)置于反射影像的反射路徑(R1與R2),并反射此反射影像而形成一投射影像。
于本實施例中,反射模塊20更包含一第一反射元件11與一第二反射元件12。第一反射元件11設(shè)置于顯示信息影像的顯示路徑S1上,此路徑位于顯示元件10與第一反射元件11之間,第一反射元件11縮小顯示信息影像,并反射顯示信息影像形成一第一反射影像。第二反射元件12設(shè)置于第一反射影像的反射路徑R1上,此路徑位于第一反射元件11與第二反射元件12之間,第二反射元件12縮小第一反射影像,并反射第一反射影像形成一第二反射影像,又第二反射影像為反射影像。光學元件13設(shè)置于第二反射影像的反射路徑R2,此路徑位于第二反射元件12與光學元件13之間。其中第一反射影像與第二反射影像分別縮小顯示信息影像,換言之,第一反射影像與第二反射影像的影像內(nèi)容皆為縮小后的顯示信息影像,即第一反射影像為縮小顯示信息影像,而第二反射影像為縮小第一反射影像。
本發(fā)明的光學成像裝置1利用第一反射元件11及第二反射元件12縮小并反射顯示信息影像,藉由凹透鏡特性縮小顯示信息影像的成像大小,如此一來,可使用較大型顯示與較高顯示內(nèi)容的顯示器,且具有更好的成像顯示效果與較好的透光性。
請參閱圖2,其為本發(fā)明的第一實施例的反射元件的側(cè)視圖。如圖所示,本發(fā)明的第一反射元件11為一單凹反射鏡(即平凹透鏡),單凹反射鏡具有一凹面111與相對于凹面111的一平面112,于平面112上涂布一反射層113。其中第一反射元件11的凹面111朝向顯示路徑S1,顯示信息影像穿透凹面111而照射至反射層113,并藉由反射層113形成第一反射影像,故,第一反射影像為縮小顯示信息影像的成像。
本發(fā)明其中之一實施例中,第二反射元件12亦可為單凹反射鏡,則第二反射元件12的凹面111朝向第一反射影像的反射路徑R1,第一反射影像穿透凹面111并藉由反射層113形成第二反射影像,故,第二反射影像為縮小第一反射影像的成像。
請參閱圖3,其為本發(fā)明的第二實施例的光學成像裝置的剖面圖。如圖所示,于本實施例中,第一反射元件21及/或第二反射元件22為一凸鏡。請一并參閱圖4,其為本發(fā)明的第二實施例的反射元件的側(cè)視圖。如圖所示,第一反射元件21與第二反射元件22皆為凸鏡。則其具有一凸面211與相對于凸面211的一平面212,并于凸面211上涂布一反射層213。其中第一反射元件21的凸面211朝向顯示路徑S1,顯示信息影像藉由第一反射元件21的凸面211形成第一反射影像。而第二反射元件22的凸面211則朝向第一反射影像的反射路徑R1,第一反射影像藉由第一反射元件21的凸面211形成第二反射影像。同樣的,第一反射影像為顯示信息影像經(jīng)第一反射元件21縮小后的成像,第二反射影像為第一反射影像經(jīng)第二反射元件22縮小后的成像。
在本發(fā)明另一實施例中,第一反射元件11及第二反射元件12其中之一可為單凹反射鏡,另一可為凸鏡,利用單凹反射鏡與凸鏡搭配,達到縮小顯示信息影像的成像。亦或是,本發(fā)明的再一實施例中,第一反射元件11與第二反射元件12的其中之一為單凹反射鏡或凸鏡,另一可為平面鏡進行單純反射影像,同樣能達到縮小顯示信息影像的成像,而此實施例與前一實施例差異在于縮小顯示信息影像的程度大小。
本發(fā)明透過上述方式,藉由第一反射元件及第二反射元件的反射,使光學元件產(chǎn)生的投射影像為縮小后的顯示信息影像,如此一來,可解決習知技術(shù)因抬頭顯示器結(jié)構(gòu)限制,只能適用小型顯示元件,以及小型顯示元件制作困難及透光不足等缺陷。
請參閱第五A圖與圖5B,其為本發(fā)明的光學元件的示意圖與使用示意圖。如圖所示,光學成像裝置1更包含復(fù)數(shù)個定位件131,該些定位件131為發(fā)光二極管,并分別設(shè)置于光學元件13的周邊。該些個定位件131發(fā)出定位光點,以對應(yīng)于光學元件13的投射成像的周緣進行影像定位,即作為顯示信息影像投射位置的定位。
一般而言,用戶于設(shè)置本發(fā)明的光學成像裝置1時,需調(diào)整光學元件13的位置,使其投射影像的位置符合使用需求。在調(diào)整光學元件13時,顯示信息影像的成像中包含定位信息L,定位信息L具有復(fù)數(shù)個定位標記,并分別位于顯示信息影像邊緣的中間位置。當顯示信息影像反射至光學元件13后(如圖5B所示),顯示信息影像與定位件131的定位光點形成一投射影像,此時投射影像會包含顯示信息影像的定位信息L的該些個定位標記及定位件131發(fā)出定位光點,用戶根據(jù)顯示信息影像內(nèi)的定位信息L的該些個定位標記是否對齊定位件131的定位光點,以判斷光學元件13的位置及角度是否能使投射影像為完整的顯示信息影像,以避免因光學元件13偏移造成顯示信息影像的投射影像不完整。
綜上所述,本發(fā)明提供一種光學成像裝置,其分別利用反射模塊件將顯示元件所投射的顯示信息影像的成像進行縮小,并由光學元件將縮小后的成像向外投射。如此光學成像裝置可使用較大型的顯示元件以顯示更多顯示信息影像,且大型的顯示元件較容易進行制造的外,其具有更好的成像顯示效果與較好的透光性。再者,更包含定位件,其設(shè)置于光學元件的四周。當光學元件發(fā)出顯示信息影像時,其顯示信息影像內(nèi)包含定位信息。而該些個定位件同時發(fā)出標記光源,顯示信息影像的定位信息對準于定位件的標記光源,如此以做為顯示信息影像的投影位置的定位,以避免投射因光學元件偏移而造成顯示信息影像的投射影像不完整。
上文僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并非用來限定本發(fā)明實施的范圍,凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾,均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。