CN114236821A - 抬头显示装置 - Google Patents

Abstract

一种抬头显示装置，包括传动机构、驱动机构以及光学组件。驱动机构驱动传动机构运转。光学组件连接于传动机构，且包括底座及反射板组件。反射板组件可旋转地设置于底座。底座通过传动机构的带动而于第一位置及第二位置之间线性移动。反射板组件通过传动机构的带动而于收纳位置、第一工作位置及第二工作位置之间转动。在反射板组件于收纳位置及第一工作位置之间转动的过程中，底座保持定位于第一位置。在反射板组件于第一工作位置及第二工作位置之间转动的过程中，底座于第一位置及第二位置之间线性移动。

Description

抬头显示装置

技术领域

本发明是有关于一种抬头显示装置，且特别是有关于一种对于不同身高驾驶者仍能以同样的俯视角度观看所需图像的抬头显示装置。

背景技术

抬头显示装置(Head-Up Display,HUD)为一种将驾驶者所需的信息投影于驾驶者观看挡风玻璃视线上的装置，因此驾驶者不需低头便能直接在驾驶的视线上观看到所需的信息。

抬头显示装置的其中一种类型为挡风玻璃式抬头显示装置(windshield HUD)。一般来说，可以通过调整反射板的倾斜角度，让不同身高的驾驶者均能通过挡风玻璃看到清晰的投影图像。不过，此方式虽然可以依据不同身高的驾驶者来调整反射板的倾斜角度，但驾驶者所看到的投影图像位置可能会有偏差，使得图像无法准确贴合在应该要显示的位置上。

发明内容

本发明是有关于一种抬头显示装置，是通过让第二反射板组件旋转，并在不同时间点下让底座线性移动。借此，即使是不同身高的驾驶者，都能以相同的俯视角度观看虚拟图像。

根据本发明的一方面，提出一种抬头显示装置。抬头显示装置包括传动机构、驱动机构以及光学组件。驱动机构驱动传动机构运转。光学组件连接于传动机构，且包括底座及反射板组件。反射板组件可旋转地设置于底座。底座通过传动机构的带动而于第一位置及第二位置之间线性移动。反射板组件通过传动机构的带动而于收纳位置、第一工作位置及第二工作位置之间转动。在反射板组件于收纳位置及第一工作位置之间转动的过程中，底座保持定位于第一位置。在反射板组件于第一工作位置及第二工作位置之间转动的过程中，底座于第一位置及第二位置之间线性移动。

上述的抬头显示装置，其中，光学组件更包括图像产生单元，固设于底座。

上述的抬头显示装置，其中，反射板组件包括载体及设置于载体上的反射板。载体包括转轴。传动机构包括倾角导引槽、齿条、传动轮以及牵引组件。倾角导引槽具有第一导引段及第二导引段。转轴容置于倾角导引槽。齿条与转轴相连动以带动转轴于倾角导引槽内移动。传动轮与齿条相啮合并带动齿条。牵引组件固设于底座并牵引底座于第一位置及第二位置之间的线性移动。在齿条带动转轴于第一导引段移动的过程中，转轴受第一导引段的导引而带动反射板组件于收纳位置及第一工作位置之间转动，且牵引组件不与齿条连动而使底座保持定位于第一位置。在齿条带动转轴于第二导引段移动的过程中，转轴受第二导引段的导引而带动反射板组件于第一工作位置及第二工作位置之间转动，且牵引组件与齿条相连动而带动底座于第一位置及第二位置之间线性移动。

上述的抬头显示装置，其中，倾角导引槽设置于齿条。

上述的抬头显示装置，其中，牵引组件包括齿部。在齿条带动转轴于第二导引段移动的过程中，传动轮同时与齿部相啮合，以带动底座。在齿条带动转轴于第一导引段移动的过程中，传动轮与齿部相分离。

上述的抬头显示装置，其中，牵引组件更包括凸柱。齿条具有滑槽。凸柱容置于滑槽，且随着齿条的移动而于滑槽的第一端与第二端之间位移。当传动轮同时与齿部相啮合时，凸柱定位于滑槽的第二端。当传动轮与齿部相分离时，凸柱离开滑槽的第二端，且当反射板组件位于收纳位置时，凸柱定位于滑槽的第一端。

上述的抬头显示装置，其中，牵引组件包括凸柱。齿条具有滑槽，凸柱容置于滑槽。在反射板组件于收纳位置及第一工作位置之间转动的过程中，凸柱于滑槽的第一端与第二端之间位移。在反射板组件于第一工作位置及第二工作位置之间转动的过程中，凸柱抵靠并定位于滑槽的第二端。

上述的抬头显示装置，其中，传动机构更包括弹簧，设置于滑槽的第一端与凸柱之间。

上述的抬头显示装置，其中，抬头显示装置更包括基座。传动机构、驱动机构及光学组件分别设置于基座上。基座具有导引壁面，且导引壁面的延伸方向与齿条的移动方向之间具有倾斜角度。在齿条带动转轴于第二导引段移动的过程中，转轴共同抵靠于第二导引段及导引壁面。

上述的抬头显示装置，其中，传动机构更包括锁扣件，且牵引组件包括销件。在齿条带动转轴于第一导引段移动的过程中，锁扣件与齿条相啮合，且销件受锁扣件的局限而不与齿条连动。在齿条带动转轴于第二导引段移动的过程中，锁扣件与齿条相分离并释放销件，且销件与齿条相连动。

上述的抬头显示装置，其中，抬头显示装置更包括基座。传动机构、驱动机构及光学组件分别设置于基座上，且倾角导引槽设置于基座。

上述的抬头显示装置，其中，牵引组件包括凸块及限位槽。限位槽具有第一区段及第二区段，且转轴容置于限位槽。在齿条带动转轴于第一导引段移动的过程中，转轴位于第一区段但未抵靠于第一区段，且齿条与凸块相分离。在齿条带动转轴于第二导引段移动的过程中，转轴位于第二区段并抵靠第二区段，且齿条抵靠于凸块。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A是根据本发明实施例的抬头显示装置的其一应用的示意图。

图1B是根据本发明实施例的抬头显示装置的另一应用的示意图。

图2是根据本发明一实施例的抬头显示装置的局部分解图。

图3A是图2的抬头显示装置的光学组件在第一视角的立体图。

图3B是图2的抬头显示装置的光学组件在第二视角的立体图。

图4A是图2的抬头显示装置的光学组件的局部分解图。

图4B为图4A的A部分的局部放大示意图。

图5是图2的抬头显示装置的传动机构与驱动机构的分解图。

图6A是图2的抬头显示装置的第二反射板组件位于收纳位置的侧视图。

图6B是图6A的抬头显示装置在第三视角的局部放大示意图。

图7A是图2的抬头显示装置的第二反射板组件位于第一工作位置的侧视图。

图7B是图7A的抬头显示装置在第四视角的局部放大示意图。

图8A是图2的抬头显示装置的第二反射板组件位于中间工作位置的侧视图。

图8B是图8A的抬头显示装置在第五视角的局部放大示意图。

图9A是图2的抬头显示装置的第二反射板组件位于第二工作位置的侧视图。

图9B是图9A的抬头显示装置在第六视角的局部放大示意图。

图10A为图7A的B1部分的局部放大示意图。

图10B为图8A的B2部分的局部放大示意图。

图10C为图9A的B3部分的局部放大示意图。

图11是根据本发明另一实施例的抬头显示装置的立体图。

图12是图11的抬头显示装置的局部分解图。

图13是图11的抬头显示装置的第二反射板组件位于收纳位置的侧视图。

图14是图11的抬头显示装置的第二反射板组件位于第一工作位置的侧视图。

图15是图11的抬头显示装置的第二反射板组件位于第二工作位置的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

以下将详述本发明的各实施例，并配合附图作为例示。除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本发明的范围内，并以之后的权利要求书为准。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节及实施范例；然而，这些特定细节及实施范例不应视为本发明的限制。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。

请参照图1A，其是根据本发明实施例的抬头显示装置H或Ha的其一应用的示意图，以显示各元件的相对位置关系。抬头显示装置H或Ha可为安装于一交通工具(例如车辆)的仪表板下的装置，其可包含图像产生单元14、第一反射板132及第二反射板122。图像产生单元14用于产生于挡风玻璃WS上所显示的图像。当第二反射板122位于以虚线所显示的第一工作位置时，产生图像的光线L可依据虚线箭头所指的路径，从图像产生单元14依序经由第一反射板132及第二反射板122反射，从而将虚拟的图像投影至挡风玻璃WS上。

当安装有抬头显示装置H或Ha的交通工具停放于户外时，太阳光SL多半会通过挡风玻璃WS照射至驾驶室内，导致在部分情况下，大阳光SL也会依循光线L的路径(以虚线箭头示出)，依序经由第二反射板122及第一反射板132的反射而聚光于图像产生单元14，从而让图像产生单元14产生损毁，而无法产生完整的图像光线L。因此，当不使用抬头显示装置H或Ha时，本发明还可使第二反射板122位于如实线所显示的收纳位置，以免太阳光SL循光线L的路径(以虚线箭头示出)破坏图像产生单元14。

另一方面，图1B是根据本发明实施例的抬头显示装置H或Ha的另一应用的示意图，其显示第二反射板122位于不同工作位置。请参照图1A，当开始使用抬头显示装置H或Ha时，第二反射板122可执行角度的旋转M_R1，例如约20°，以从图1A所示的收纳位置(以实线表示)旋转至第一工作位置(以虚线表示)。如图1B所示，当第二反射板122位于如虚线所示的第一工作位置时，驾驶者的双眼E(以虚线表示)便能够通过挡风玻璃WS观看到投影至挡风玻璃WS的虚拟图像IMG(以虚线表示)。若另一身高较高的驾驶者(以实线双眼E表示)欲接替驾驶时，第二反射板122可从如虚线所示的第一工作位置线性移动M_L至如实线所示的第二工作位置，同时第二反射板122也会产生些许的旋转M_R2，例如在1°的区间内作角度的微调，让身高较高的驾驶者也可通过挡风玻璃WS观看到投影至挡风玻璃WS的虚拟图像IMG(以实线表示)。并且，不论是对于身高较高或是身高较矮的驾驶者而言，他们观看虚拟图像IMG的俯视角度都是不变的，以避免因俯视角度不同而造成图像无法准确贴合的问题。

请参照图2，其是根据本发明一实施例的抬头显示装置H的局部分解图。抬头显示装置H可包括光学组件1、传动机构2、驱动机构3及基座4。光学组件1、传动机构2及驱动机构3分别设置于基座4上。驱动机构3用以驱动传动机构2运转。传动机构2连接于光学组件1，以将驱动机构3的动能传递至光学组件1，进而驱动光学组件1运转，如执行前述线性移动M_L及旋转M_R1,M_R2。

光学组件1可包括底座11、第一反射板组件13、第二反射板组件12及图像产生单元14，且光学组件1可相对于基座4运动。进一步地说，光学组件1可借由至少一锁固组件5及基座4的轨道41而可动地设置于基座4。锁固组件5可包括螺丝51和弹簧52。光学组件1的底座11可包括至少一数量与锁固组件5对应的安装部111，其穿过并容置于基座4的轨道41。接着，将弹簧52套设于各安装部111并抵靠于基座4的外壁，再将螺丝51于抵靠弹簧52的状态下锁固于安装部111。如图2的实施例所示，轨道41为线性轨道，故当传动机构2驱动光学组件1运转时，可带动底座11相对于基座4作线性移动，例如使底座11于第一位置及第二位置之间线性移动。

图3A是图2的抬头显示装置H的光学组件1在第一视角的立体图。图3B是图2的抬头显示装置H的光学组件1在第二视角的立体图。其中，图3A和图3B分别显示第二反射板组件12位于收纳位置的状态。

请参照图2、图3A和图3B，第一反射板组件13、第二反射板组件12及图像产生单元14分别设置于底座11上。其中，图像产生单元14固设于底座11。第一反射板组件13可包括固定件131及第一反射板132，第一反射板132可借由固定件131固设于底座11。因此，当底座11相对于基座4作线性移动时，可带动固设于其上的第一反射板组件13及图像产生单元14同步移动。

图4A是图2的抬头显示装置H的光学组件1的局部分解图。图4B为图4A的A部分的局部放大示意图。请参照图3A、图3B、图4A和图4B，第二反射板组件12可旋转地设置于底座11。具体而言，第二反射板组件12可包括载体121及第二反射板122。第二反射板122固设于载体121，并由载体121所承载。载体121包含枢轴121P与转轴121S。载体121可借助枢接组件15而设置于底座11，并可相对于底座11枢转。详细地说，枢接组件15可包含枢接部151及弹片152。枢接部151固设于底座11。枢轴121P可置于枢接部151中，且枢接部151可提供枢轴121P一旋转的自由度，而弹片152可提供枢轴121P在枢接部151中枢转时的裕度。此外，底座11还可具有缺口112。当第二反射板组件12位于收纳位置时，转轴121S承靠并容置于缺口112。当传动机构2驱动光学组件1运转时，可带动载体121以枢轴121P为旋转轴心进行转动，使得第二反射板组件12相对于底座11旋转，例如带动第二反射板组件12于收纳位置、第一工作位置及第二工作位置(收纳位置、第一工作位置及第二工作位置可参考图1A和图1B的相关叙述内容)之间转动，且当第二反射板组件12远离收纳位置时，转轴121S亦逐渐远离缺口112。

由上述内容可知，枢接组件15可让第二反射板组件12相对于底座11具有以枢轴121P为旋转轴心转动的自由度，因此第二反射板组件12只能相对底座11旋转，而无法相对底座11移动。因此，当底座11相对于基座4作线性移动时，也会同步带动第二反射板组件12线性移动。

承上述内容，并进一步对图1A和图1B的内容进行描述。请同时参阅图1A、图2和图3B，当第二反射板122从收纳位置(以实线表示)切换至第一工作位置(以虚线表示)时，第二反射板122仅作旋转M_R1，因此底座11并未移动，而保持定位于第一位置。请同时参阅图1B、图2和图3B，当第二反射板122从第一工作位置(以虚线表示)切换至第二工作位置(以实线表示)时，第二反射板122不但旋转M_R2，同时亦线性移动M_L。此线性移动M_L即是由底座11带动所致，此时底座11从第一位置线性移动至第二位置。

请参照图5，其是图2的抬头显示装置H的传动机构2与驱动机构3的分解图。驱动机构3可包括马达31及被马达31所驱动的驱动轮32。驱动轮32连接于传动机构2，以驱动传动机构2。传动机构2可包括依序连接的第一传动杆26、第二传动杆27、传动轮23及齿条22。第一传动杆26可包括转动轮261、第一枢转轴262及第一螺旋齿轮263。转动轮261设置于第一枢转轴262上且可与第一枢转轴262一起旋转，并与驱动轮32相啮合而由驱动轮32所带动。第一螺旋齿轮263设置于第一枢转轴262的两端且可与第一枢转轴262一起旋转，并与位于两侧的第二传动杆27相连接。第二传动杆27可包括第二枢转轴271、第二螺旋齿轮272及驱动蜗杆273。第二螺旋齿轮272和驱动蜗杆273分别设置于第二枢转轴271的两端且可与第二枢转轴271一起旋转，且第二螺旋齿轮272与第一螺旋齿轮263相啮合而由第一螺旋齿轮263所带动。传动轮23可包括传动蜗轮231及连动轮232。传动蜗轮231与驱动蜗杆273相啮合而由驱动蜗杆273所带动。连动轮232及传动蜗轮231可形成为单件，因此连动轮232与传动蜗轮231一同转动。

传动轮23与齿条22相啮合并带动齿条22。进一步地说，齿条22是与传动轮23的连动轮232相啮合。于此，连动轮232可以是正齿轮，故当传动轮23转动时，可带动齿条22线性移动。

图6A是图2的抬头显示装置H的第二反射板组件12位于收纳位置的侧视图。图6B是图6A的抬头显示装置H在第三视角的局部放大示意图。图7A是图2的抬头显示装置H的第二反射板组件12位于第一工作位置的侧视图。图7B是图7A的抬头显示装置H在第四视角的局部放大示意图。图8A是图2的抬头显示装置H的第二反射板组件12位于中间工作位置的侧视图。图8B是图8A的抬头显示装置H在第五视角的局部放大示意图。图9A是图2的抬头显示装置H的第二反射板组件12位于第二工作位置的侧视图。图9B是图9A的抬头显示装置H在第六视角的局部放大示意图。

于此，传动组件2还包括倾角导引槽21。本实施例中，倾角导引槽21是设置于齿条22。请同时参照图2、图5和图6A，第二反射板组件12的转轴121S容置于倾角导引槽21。因此，当齿条22线性移动时，齿条22可与转轴121S相连动，以带动转轴121S于倾角导引槽21内移动。并且，转轴121S还可经由倾角导引槽21的导引，进一步带动第二反射板组件12于收纳位置(如图6A)、第一工作位置(如图7A)及第二工作位置(如图9A)之间转动。

详言之，倾角导引槽21可具有第一导引段211及第二导引段212。如图6A和图7A所示，在齿条22带动转轴121S于第一导引段211移动的过程中，转轴121S受第一导引段211的导引，进而带动第二反射板组件12于图6A的收纳位置及图7A的第一工作位置之间转动。当转轴121S从收纳位置转动至第一工作位置时，转轴121S恰巧从第一导引段211进入第二导引段212。

如图7A、图8A和图9A所示，当齿条22带动转轴121S于第二导引段212移动的过程中，转轴121S受第二导引段212的导引，进而带动第二反射板组件12于图7A的第一工作位置、图8A的中间工作位置及图9A的第二工作位置之间转动。

此外，请分别参照图10A、图10B和图10C，其分别为图7A的B1部分、图8A的B2部分和图9A的B3部分的局部放大示意图。本实施例中，基座4还可另包括导引壁面42，于图5中清楚地示出其位置。导引壁面42的延伸方向与齿条22的移动方向之间具有一倾斜角度。当齿条22带动转轴121S于第二导引段212移动的过程中，转轴121S共同抵靠于第二导引段212及导引壁面42。并且，当转轴121S从图10A被依序带动至图10B和图10C的所示状态时，转轴121S和第二导引段212的顶边缘之间的空隙逐渐减少。如此，转轴121S被稳固地置于导引壁面42与第二导引段212的边缘之间，使第二反射板组件12能够被稳固地定位于第一工作位置、中间工作位置和第二工作位置，以免因可能的晃动而造成第二反射板组件12的定位不够确实，反而让投影图像产生晃动。

另一方面，请同时参阅图4B、图6A和图6B，传动组件2还包括牵引组件24。牵引组件24固设于底座11，且可牵引底座11于第一位置(如图6A和图7A)及第二位置(如图9A)之间的线性移动。

举例来说，牵引组件24可包括齿部241。如图4B所示，齿部241具有进出端241a及相对于进出端241a的止步端241b。并请同时参见图2，连动轮232的齿面宽度大于齿条22，让齿部241在某些情况下可与连动轮232相啮合。此外，牵引组件24还可包括凸柱242，齿条22可具有滑槽221。凸柱242容置于滑槽221，且可随着齿条22的移动而于滑槽221的第一端221a与第二端221b之间位移。

同时参阅图6A、图6B、图7A和图7B，当欲使第二反射板组件12从收纳位置转动至第一工作位置时，传动轮23开始带动齿条22，以带动转轴121S于第一导引段211移动。在这过程中，转轴121S位于第一导引段211，传动轮23(或连动轮232)尚未从进出端241a与齿部241相啮合，因而与齿部241相分离，故传动轮23无法通过齿部241带动底座11，底座11仍保持定位于第一位置。然而，传动轮23仍持续带动齿条22线性移动，故凸柱242从滑槽221的第一端221a往第二端221b的方向位移。一旦凸柱242移动至滑槽221的第二端221b并定位于滑槽221的第二端221b，传动轮23才从齿部241的进出端241a与齿部241相啮合，进而开始带动底座11从第一位置往第二位置的方向线性移动。此时，转轴121S从第一导引段211进入第二导引段212。

接着同时参阅图7A、图7B、图8A、图8B、图9A和图9B，当欲使第二反射板组件12从第一工作位置转动至第二工作位置时，传动轮23持续带动齿条22，以带动转轴121S于第二导引段212移动。在这过程中，转轴121S位于第二导引段212，且传动轮23同时与齿部241相啮合，使齿部241和凸柱242分别与齿条22相连动。此外，直到第二反射板组件12转动至第二工作位置时，传动轮23仍与齿部241的止步端241b相啮合。因此，传动轮23可通过齿部241同步地带动底座11，使底座11从图7A的第一位置往图9A的第二位置线性移动。

前述内容是依序描述第二反射板组件12从收纳位置、第一工作位置、中间工作位置到第二工作位置的转动过程。反之，当欲使第二反射板组件12依序从第二工作位置、中间工作位置、第一工作位置转动到收纳位置时，由于第二反射板组件12位于第二工作位置时，传动轮23仍啮合于齿部241，故可同步地带动齿条22和底座11，进而使底座11从第二位置线性移动到第一位置，且第二反射板组件12从第二工作位置旋转至第一工作位置。接着，传动轮23与齿部241相分离，但仍持续带动齿条22，使底座11定位于第一位置的状态下，将第二反射组件12从第一工作位置转动至收纳位置。

承上述，在其它实施例中，若省略凸柱242的相关配置，仍可实施前述的带动方式。

在另一未显示的实施例中，亦可保留凸柱242并省略齿部241的配置。例如，此实施例中，传动机构2可另包含一弹簧，设置于滑槽221中。此弹簧连接于滑槽221的第一端221a和凸柱242之间，当凸柱242于滑槽221内位移时，弹簧保持压缩的状态。

另外，为了确保底座11在第二反射板组件12于收纳位置和第一工作位置之间的转动过程仍可确实保持定位于第一位置，如图5所示，传动机构2还可包括锁扣件25，可旋转地设置于基座4；且如图4B所示，牵引组件24还可包括销件243。

请参照图5，锁扣件25包括转轮251、连接于转轮251的旋臂件252、以及位于旋臂件252上的突出部253。旋臂件252实质上呈圆弧状，且其曲率中心实质上为转轮251的转动中心。此外，基座4还可包括止挡部43，对应于突出部253设置。同时参阅图6A和图7A，当第二反射板组件12位于图6A的收纳位置时，锁扣件25的转轮251与齿条22相啮合。且此时，锁扣件25的旋臂件252锁扣于销件243，使得齿条22带动转轴121S于第一导引段211移动的过程中，销件243受锁扣件25的局限而不与齿条22连动，借此让底座11保持定位于第一位置。在齿条22持续带动使第二反射板组件12朝向图7A的第一工作位置转动的过程中，锁扣件25也会随着齿条22持续转动。在此过程中，由于旋臂件252的曲率中心实质上为转轮251的转动中心，即使锁扣件25持续转动，销件243仍受锁扣件25的局限而不与齿条22连动。直到第二反射板组件12位于如图7A的第一工作位置时，锁扣件25才释放销件243，使底座11可与齿条22同步移动。此时，锁扣件25的转轮251与齿条22相分离，且锁扣件25的突出部253承靠于止挡部43。

再者，请参照图5，抬头显示装置H还可包括感测模块6。感测模块6包括检测杆部61，检测杆部61从基座4的外部穿过基座4而伸往基座4内部，传动轮23穿过检测杆部61而设置于底座4上。感测模块6可通过检测杆部61得知传动轮23的转动情况，以依据传动轮23的转动情况检测光学组件1目前的位置。

图11是根据本发明另一实施例的抬头显示装置Ha的立体图，其显示抬头显示装置Ha的光学组件1a、传动机构2a以及基座4a。然应理解的是，抬头显示装置Ha亦包含用以驱动传动机构2a运转的驱动机构。为了重点地描述与图2所示的抬头显示装置H的不同处，此处并未显示驱动机构。在本实施例中，使用不同但相似的元件符号来指示与图2所示的抬头显示装置H的不同处，其它与图2所示的抬头显示装置H相同的元件则标示相同的元件符号。

请参照图11，光学组件1a、传动机构2a以及未示出的驱动机构分别设置于基座4a上。与图2所示的抬头显示装置H相同的是：当传动机构2a驱动光学组件1a运转时，可带动光学组件1a执行如图1A和图1B所示的线性移动M_L及旋转M_R1,M_R2。

光学组件1a包含底座11a、第一反射板组件13a、第二反射板组件12及图像产生单元14。第一反射板组件13a、第二反射板组件12及图像产生单元14分别设置于底座11a上。其中，第二反射板组件12可旋转地设置于底座11a。图像产生单元14固设于底座11a，且第一反射板组件13a包含第一反射板132与固定件131a，第一反射板132可借由固定件131a固设于底座11a。与图2所示的抬头显示装置H相同的是：当光学组件1a执行如图1A和图1B所示的线性移动M_L时，底座11a可经由传动机构2a的带动而于第一位置及第二位置之间线性移动；当光学组件1a执行如图1A和图1B所示的旋转M_R1,M_R2时，第二反射板组件12可于收纳位置、第一工作位置及第二工作位置之间转动。

图12是图11的抬头显示装置Ha的局部分解图。请参照图11和图12，光学组件1a还可包括复位件16，设置于载体121与底座11a之间。传动机构2a同样可包括倾角导引槽21a、齿条22a及传动轮23a。本实施例中，倾角导引槽21a是设置于基座4a。传动轮23a与齿条22a相啮合并带动齿条22a。齿条22a与转轴121S相连动，以带动转轴121S于倾角导引槽21a内移动。进一步地说，齿条22a具有容置轨道223，转轴121S可穿过此容置轨道223而容置在设于基座4a的倾角导引槽21a。

图13是图11的抬头显示装置Ha的第二反射板组件12位于收纳位置的侧视图。图14是图11的抬头显示装置Ha的第二反射板组件12位于第一工作位置的侧视图。图15是图11的抬头显示装置Ha的第二反射板组件12位于第二工作位置的侧视图。

请同时参照图13、图14和图15，当齿条22a由转动轮23a带动时，齿条22a即可带动转轴121S于倾角导引槽21a内移动，以使转轴121S经由倾角导引槽21a的导引，进一步带动第二反射板组件12于收纳位置(图13)、第一工作位置(图14)及第二工作位置(图15)之间转动。

详言之，倾角导引槽21a可具有第一导引段211a及第二导引段212a。如图13所示，在齿条22a带动转轴121S于第一导引段211a移动的过程中，转轴121S受第一导引段211a的导引，进而带动第二反射板组件12于图13的收纳位置及图14的第一工作位置之间转动(如图1A所示的旋转M_R1)。当转轴121S从收纳位置转动至第一工作位置时，转轴121S恰巧从第一导引段211a进入第二导引段212a。

如图14和图15所示，当齿条22a带动转轴121S于第二导引段212a移动的过程中，转轴121S受第二导引段212a的导引，进而带动第二反射板组件12于图14的第一工作位置及图15的第二工作位置之间转动(如图1B所示的旋转M_R2)。并且如先前述及，旋转M_R2仅为角度的微调。从图14可见，第二导引段212a的延伸方向与齿条22的移动方向之间具有些微的倾斜角度，让转轴121S在第二导引段212a内作微幅的旋转。

另一方面，请同时参阅图12、图13、图14和图15，传动组件2a还包括牵引组件24a。牵引组件24a固设于底座11a，且可牵引底座11a于第一位置(如图13和图14)及第二位置(如图15)之间的线性移动。

举例来说，牵引组件24a可包括凸块244及限位槽245。限位槽245具有第一区段2451及第二区段2452，且转轴121S容置于限位槽245。详细地说，转轴121S依序穿过限位槽245及容置轨道223而容置在设于基座4a的倾角导引槽21a。如图13和图14所示，限位槽245的第一区段2451与倾角导引槽21a的第一导引段211a相对应，但第一区段2451略大于第一导引段211a。在齿条22a带动转轴121S以使第二反射板组件12从收纳位置转动到第一工作位置的过程中，转轴121S抵靠于第一导引段211a并于第一导引段211a内移动，但在此过程中，转轴121S并未与第一区段2451相抵靠，故齿条22a无法通过转轴121S连动限位槽245。因此，齿条22a带动转轴121S在第一导引段211a的移动并不会带动底座11a，底座11a仍保持定位于第一位置。直到齿条22a带动转轴121S从第一导引段211a进入第二导引段212a时，转轴121S进入限位槽245的第二区段2452，并抵靠于第二区段2452的一边缘，使齿条22a可通过转轴121S连动限位槽245。同时，如图14所示，齿条22a也抵靠于凸块244以连动凸块244。因此，齿条22a及由齿条22a所带动的转轴121S可一起推动底座11a，使底座11a从图14的第一位置往图15的第二位置线性移动。

承上述，当第二反射板组件12从收纳位置转动至第二工作位置、或底座11a从第一位置线性移动到第二位置，复位件16将储存弹性力。

前述内容是依序描述第二反射板组件12从收纳位置、第一工作位置到第二工作位置的转动过程。反之，当欲使第二反射板组件12依序从第二工作位置、第一工作位置转动到收纳位置时，可令齿条22a反向运行，进而带动转轴121S抵靠于第二区段2452的另一边缘，以推动底座11a离开第二位置并线性移动到第一位置，且第二反射板组件12从第二工作位置旋转至第一工作位置。当第二反射板组件12位于第一工作位置时，转轴121S位于第一导引段211a与第二导引段212a的交界处，且底座11a位于第一位置。接着，齿条22a持续运行，使转轴121S进入第一导引段211a，且转轴121S进入第一区段2451但不与第一区段2451相抵靠。如此，齿条22a可与凸块244相分离，而不带动底座11a持续移动，使底座11a定位于第一位置。齿条22a则持续带动转轴121S于第一导引段211a内移动，使底座11a定位于第一位置的状态下，将第二反射组件12从第一工作位置转动至收纳位置。

此外，在上述过程中，第二反射板组件12可借由复位件16所储存的弹性力稳定地推动载体121。

根据本发明上述实施例的抬头显示装置，是通过让第二反射板组件旋转，并在不同时间点下让底座线性移动。借此，即使是不同身高的驾驶者，都能以相同的俯视角度观看虚拟图像。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种抬头显示装置，其特征在于，包括：

一传动机构；

一驱动机构，驱动该传动机构运转；以及

一光学组件，连接于该传动机构，且包括一底座及一反射板组件，该反射板组件可旋转地设置于该底座，该底座通过该传动机构的带动而于一第一位置及一第二位置之间线性移动，该反射板组件通过该传动机构的带动而于一收纳位置、一第一工作位置及一第二工作位置之间转动；

其中，在该反射板组件于该收纳位置及该第一工作位置之间转动的过程中，该底座保持定位于该第一位置；

在该反射板组件于该第一工作位置及该第二工作位置之间转动的过程中，该底座于该第一位置及该第二位置之间线性移动。

2.如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，该光学组件更包括一图像产生单元，固设于该底座。

3.如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，该反射板组件包括一载体及设置于该载体上的一反射板，该载体包括一转轴，该传动机构包括：

一倾角导引槽，具有一第一导引段及一第二导引段，该转轴容置于该倾角导引槽；

一齿条，与该转轴相连动以带动该转轴于该倾角导引槽内移动；

一传动轮，与该齿条相啮合并带动该齿条；以及

一牵引组件，固设于该底座并牵引该底座于该第一位置及该第二位置之间的线性移动；

其中，在该齿条带动该转轴于该第一导引段移动的过程中，该转轴受该第一导引段的导引而带动该反射板组件于该收纳位置及该第一工作位置之间转动，且该牵引组件不与该齿条连动而使该底座保持定位于该第一位置；

在该齿条带动该转轴于该第二导引段移动的过程中，该转轴受该第二导引段的导引而带动该反射板组件于该第一工作位置及该第二工作位置之间转动，且该牵引组件与该齿条相连动而带动该底座于该第一位置及该第二位置之间线性移动。

4.如权利要求3所述的抬头显示装置，其特征在于，该倾角导引槽设置于该齿条。

5.如权利要求4所述的抬头显示装置，其特征在于，该牵引组件包括一齿部；

其中，在该齿条带动该转轴于该第二导引段移动的过程中，该传动轮同时与该齿部相啮合，以带动该底座；

在该齿条带动该转轴于该第一导引段移动的过程中，该传动轮与该齿部相分离。

6.如权利要求5所述的抬头显示装置，其特征在于，该牵引组件更包括一凸柱，该齿条具有一滑槽，该凸柱容置于该滑槽，且随着该齿条的移动而于该滑槽的一第一端与一第二端之间位移；

其中，当该传动轮同时与该齿部相啮合时，该凸柱定位于该滑槽的该第二端；

当该传动轮与该齿部相分离时，该凸柱离开该滑槽的该第二端，且当该反射板组件位于该收纳位置时，该凸柱定位于该滑槽的该第一端。

7.如权利要求4所述的抬头显示装置，其特征在于，该牵引组件包括一凸柱，该齿条具有一滑槽，该凸柱容置于该滑槽；

其中，在该反射板组件于该收纳位置及该第一工作位置之间转动的过程中，该凸柱于该滑槽的一第一端与一第二端之间位移；

在该反射板组件于该第一工作位置及该第二工作位置之间转动的过程中，该凸柱抵靠并定位于该滑槽的该第二端。

8.如权利要求7所述的抬头显示装置，其特征在于，该传动机构更包括一弹簧，设置于该滑槽的该第一端与该凸柱之间。

9.如权利要求4所述的抬头显示装置，其特征在于，该抬头显示装置更包括一基座，该传动机构、该驱动机构及该光学组件分别设置于该基座上，该基座具有一导引壁面，且该导引壁面的延伸方向与该齿条的移动方向之间具有一倾斜角度；

其中，在该齿条带动该转轴于该第二导引段移动的过程中，该转轴共同抵靠于该第二导引段及该导引壁面。

10.如权利要求3所述的抬头显示装置，其特征在于，该传动机构更包括一锁扣件，且该牵引组件包括一销件；

其中，在该齿条带动该转轴于该第一导引段移动的过程中，该锁扣件与该齿条相啮合，且该销件受该锁扣件的局限而不与该齿条连动；

在该齿条带动该转轴于该第二导引段移动的过程中，该锁扣件与该齿条相分离并释放该销件，且该销件与该齿条相连动。

11.如权利要求3所述的抬头显示装置，其特征在于，该抬头显示装置更包括一基座，该传动机构、该驱动机构及该光学组件分别设置于该基座上，且该倾角导引槽设置于该基座。

12.如权利要求11所述的抬头显示装置，其特征在于，该牵引组件包括一凸块及一限位槽，该限位槽具有一第一区段及一第二区段，且该转轴容置于该限位槽；

其中，在该齿条带动该转轴于该第一导引段移动的过程中，该转轴位于该第一区段但未抵靠于该第一区段，且该齿条与该凸块相分离；

在该齿条带动该转轴于该第二导引段移动的过程中，该转轴位于该第二区段并抵靠该第二区段，且该齿条抵靠于该凸块。

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