[實用新型]光學投影裝置

有效

• 申請號: 201721439925.1
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN207529032U
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 陳盈運
• 申請（專利權）人: 和全豐光電股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

本實用新型公開了一種光學投影裝置，主要結構包括一外殼體、至少一結合部，且該外殼體內設有一成像單元、一反射鏡、一反射曲面鏡及至少一光學透鏡。成像單元投射的預定影像經過反射鏡的反射后打在反射曲面鏡，以調整成像路徑及減少像差，路徑中更以光學透鏡放大該預定影像，使該預定影像通過一擋風玻璃反射至使用者眼睛，而于該擋風玻璃外折射形成該預定影像的虛像，借此在較小的空間內，以簡單的結構實現三角成像原理，并擴大成像范圍、減少像差問題，且可通過外殼體簡單組設于儀表板外。

技術領域

本實用新型涉及一種光學投影裝置。

背景技術

抬頭顯示器(Head Up Display，HUD)可讓使用者在觀看前方景物的同時，以相同視角檢視抬頭顯示器所投射出的虛像信息，而不必低頭觀看儀表板，此便利性及所帶來的安全性，即為汽車抬頭顯示器漸漸成為近代潮流的一大關鍵。

請參閱圖1所示，為習知抬頭顯示器的實施示意圖。抬頭顯示器包含有一盒體91，盒體91內具有一可將影像信息射出的顯像裝置92，并經過至少二道光學面鏡93、94，將影像信息射向駕駛人前方的汽車擋風玻璃95，使該影像信息的虛像能經反射后呈現，而被駕駛人的眼睛所看見。其中，抬頭顯示器的盒體91要把二維的影像以一定的視場角(F.0.V)投射出去，就必需具有一定的體積，才可以借由二光學面鏡93、94將二維的影像射向擋風玻璃95，而要將此盒體91組設在汽車駕駛座前方有限的空間里，若不想犧牲汽車前景，即需在汽車出廠前結合于儀表板內的空間中，且因光路是垂直的，盒體91體積較厚，導致其組設上變得十分困難。

然而欲縮小抬頭顯示器的體積或將整體薄型化，就會面臨三個光學設計上的問題：虛像放大、視角與像差。使用微投影機或液晶顯示器(LCD)當作顯示裝置時，為實現遠距虛像式抬頭顯示器，還必須配合后端的虛像放大光學系統(Relay Optics)，但是，虛像放大系統的設計不易，無法用精簡的光學架構有效消除大視角的像差(Aberration)，而視角范圍小會導致顯示信息少，限制了抬頭顯示器的應用功效；此外，由于擋風玻璃為不規則曲面，會造成反射至眼睛時，影像的變形與像差，而欲消除影像的變形與像差是非常困難的，面鏡必須是大面積的非球面鏡面(Aspherical Surface)，或需再增設其它透鏡用來解決像差問題，如此則會增加零組件的制作成本，提高生產組裝的難度。也因此，目前在汽車上裝設抬頭顯示器的普及率一直無法提升。

所以，要如何解決上述習用的問題與缺失，并達到放大虛像并解決因擋風玻璃造成的影像變形與像差，以提升整體的影響質量，即為本實用新型的設計人與從事此行業的相關廠商所亟欲研究改善的方向所在。

故，本實用新型的創作人有鑒于上述缺失，乃搜集相關資料，經由多方評估及考慮，并以從事于此行業累積的多年經驗，經由不斷試作及修改，終設計出本實用新型。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種將結構簡單、體積較小、可遠距離虛擬成像、像差較小的抬頭顯示技術，結合于拆卸式外殼體中，使抬頭顯示器具有后裝市場的便利性的光學投影裝置。

基于此，本實用新型主要采用下列技術手段，來實現上述目的。

一種光學投影裝置，包括：一外殼體；至少一設于該外殼體一側的結合部，該外殼體通過所述結合部可拆卸的設置于一儀表板外側；一設于該外殼體上的成像單元，所述成像單元投射至少一預定影像；一設于該外殼體內且位于該成像單元一側的反射鏡，所述反射鏡接收及反射該預定影像；一設于該外殼體內且位于該反射鏡的反射路徑上的反射曲面鏡，所述反射曲面鏡調整成像路徑及減少虛像像差，并將該預定影像投射至擋風玻璃上，進而反射至使用者眼睛，而使預定影像的虛像于擋風玻璃外側處成像；及至少一設于外殼體上且位于該成像路徑上的光學透鏡，所述光學透鏡放大該預定影像。

進一步，該光學透鏡為菲涅爾透鏡(Fresnel lens)。

進一步，該光學透鏡上具有一防護層。