[發明專利]可調式全時抬頭顯示系統

在審

• 申請號: 201710169704.5
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN108627977A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 陳錫勛
• 申請（專利權）人: 怡利電子工業股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/28
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

本發明公開了一種可調式全時抬頭顯示系統，包括一顯像裝置、一旋轉裝置、一擋風玻璃及一第二半波片，其中該旋轉裝置包含一第一半波片及一動力模塊并控制該動力模塊旋轉該第一半波片，以產生S、P偏振光的來回互換，從而解決佩戴偏光太陽眼鏡無法閱讀顯示影像以及下雨天影像扭曲的問題，進而為駕駛者提供全時皆有優化視覺效果的顯示影像。

技術領域

本發明涉及一種可調式全時抬頭顯示系統，此尤指一種可達到全天候無視覺障礙的可調式全時抬頭顯示系統，以解決抬頭顯示時無法佩戴偏光太陽眼鏡閱讀影像的不足，以及解決下雨天影像扭曲的問題，進而為駕駛者提供全時皆有優化視覺效果的顯示影像畫面，有效提升行車安全。

背景技術

車輛的抬頭顯示器通常設置于擋風玻璃下側的儀表臺下方，影像光往上投射到擋風玻璃，再通過擋風玻璃反射至駕駛者的眼睛，一般車輛尤其是乘用車擋風玻璃的角度，大多約與水平方向成25～35度角，以及為了安全考慮，抬頭顯示器的視角通常設計在駕駛者水平視線下約5度的角度，如此既容易讓駕駛者閱讀，又不至于擋到重要視線，這樣的角度換算抬頭顯示器的影像光對擋風玻璃的入射角約在60～70度之間。

如圖1所示為根據菲涅耳方程式(Fresnel Equations)所作的S偏振光(Spolarized light)、P偏振光(P polarized light)及反射率的曲線示意，從圖中可以看出，在入射角度范圍中，S偏振光的反射率遠大于P偏振光的反射率，當入射角接近60度時，P偏振光的反射率甚至接近于零，因此，車輛在強烈的陽光下，抬頭顯示器的畫面需要很強才能被駕駛者清晰閱讀，為了提高抬頭顯示器的投射效率，一般抬頭顯示器的顯像屏幕會選用S偏振光當光源，或者在輸出時通過適合的波板(wave plate)將顯像屏幕的輸出影像光轉化成S偏振光，再投射到擋風玻璃，以獲取比較大的反射光量。

如圖2所示，其中利用一半波片(half-wave plate)6搭配S偏振光(圖中以S表示)，可以解決迭影問題，由于布魯斯特角(Brewster's angle)的關系，P偏振光(圖中以P表示)在擋風玻璃G得到接近零反射率，但使用S偏振光(圖中以S表示)卻會使偏光太陽眼鏡看不到影像。

如圖3所示，其中利用一半波片(half-wave plate)6搭配P偏振光，可以解決布魯斯特角(Brewster's angle)低反射與偏光太陽眼鏡看不見影像的問題。

如圖4所示，其中利用一半波片(half-wave plate)6搭配P偏振光，在下雨天當雨滴附著在擋風玻璃G時，由于反射層在擋風玻璃G的最外層，所以會受到雨滴的影響，抬頭顯示器的影像經過雨滴表面的反射會產生不規則扭曲變形，導致影像扭曲，這一問題也會讓抬頭顯示器的作用大打折扣。

為了解決以上問題，本領域不斷提出各種解決技術方案，相關的技術可參酌US 5,510,913、US 6,042,947、CN 201510635147.2、CN 201610609828.6、CN 201610715723.9、JP特開平2-141720、中國臺灣公開編號201621399、201610862856、中國臺灣專利證號I422860、I296720、I464493、I545375等專利前案。

在前述的專利前案中，大多已能提升目前抬頭顯示設備的使用功能，但是仍存在著一些不易克服的瓶頸，例如有些專利前案雖然已解決抬頭顯示器在擋風玻璃顯像時無法佩戴偏光太陽眼鏡閱讀的問題，但對于雨天雨滴附著在該擋風玻璃G時而導致的影像扭曲仍無法解決；因此，如何同時解決以上問題迄今尚無良好的解決技術方案，使得抬頭顯示器無法達到全時使用的要求，也是駕駛者時常所詬病的問題。

發明內容

有鑒于以上問題，本案發明人歷經無數次研究改進后，終于完成本發明-可調式全時抬頭顯示系統，即本案的發明目的在于提供一種全天候無視覺障礙的可調式全時抬頭顯示系統，以解決抬頭顯示時無法佩戴偏光太陽眼鏡閱讀影像的問題，以及解決下雨天影像扭曲的問題，進而為駕駛者提供全天候都有優化視覺效果的顯示影像，有效提升行車安全。