KR101268505B1 - Apparatus for displaying information in windshield of automotive vehicles - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 창유리용 정보표시장치에 관한 것으로서, 소형화 및 슬림화가 가능하고, 창유리에 투사되는 주행 정보 이미지의 크기를 간편하게 조절할 수 있으며, 주행 정보 이미지의 선명도와 식별성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 액정패널과, 액정패널의 후면을 조명하는 백라이트 유닛 및, 액정패널에 표시된 주행 정보 이미지를 확대하거나 축소하고 초점을 조절하여 창유리로 투사하는 광학계를 포함하는 차량의 창유리용 정보표시장치에 있어서, 광학계는, 액정패널에 표시된 주행 정보 이미지를 특정한 경로를 따라 순차적으로 반사시킬 수 있도록 순차적으로 배열되는 복수 개의 반사경들과; 반사경으로부터 반사된 주행 정보 이미지를 확대 또는 축소하고 초점을 조절하여 창유리로 투사하는 적어도 하나 이상의 투사렌즈 및; 창유리에 투사된 주행 정보 이미지의 크기를 조절할 수 있는 이미지크기 조절수단을 구비한다.The present invention relates to an information display device for a window glass of a vehicle, which can be miniaturized and slimmed, can easily adjust the size of a driving information image projected on the window glass, and improve the clarity and identification of the driving information image. The purpose.
In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle including a liquid crystal panel, a backlight unit for illuminating the rear side of the liquid crystal panel, and an optical system that enlarges or reduces the driving information image displayed on the liquid crystal panel and adjusts the focus to project the window glass. An information display device for a window glass, the optical system comprising: a plurality of reflectors arranged in sequence so as to sequentially reflect a driving information image displayed on a liquid crystal panel along a specific path; At least one projection lens for enlarging or reducing the travel information image reflected from the reflector and adjusting the focus to project the image onto the window glass; Image size adjusting means for adjusting the size of the driving information image projected on the window glass.
Description
본 발명은 차량의 창유리용 정보표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 소형화 및 슬림화가 가능하고, 창유리에 투사되는 주행 정보 이미지의 크기를 간편하게 조절할 수 있으며, 주행 정보 이미지의 선명도와 식별성을 향상시킬 수 있는 차량의 창유리용 정보표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an information display device for a window pane of a vehicle, and more particularly, can be miniaturized and slimmed, and can easily adjust the size of the driving information image projected on the window glass, and improve the clarity and identification of the driving information image. The present invention relates to an information display device for a window glass of a vehicle.
최근의 차량에는, 허드(HUD: Head Up Display) 장치라 불리우는 "창유리용 정보표시장치"가 설치되고 있다. In recent vehicles, "information display apparatus for window glass" called a head up display (HUD) apparatus is provided.
창유리용 정보표시장치는, 차량의 전면 창유리에 차량 주행 정보, 예를 들면, 차량속도, RPM, 연료잔량, 냉각수 온도 등을 표시하는 기술이다.The window display information display device is a technology for displaying vehicle driving information, for example, vehicle speed, RPM, fuel remaining amount, coolant temperature, and the like, on the front window glass of a vehicle.
창유리용 정보표시장치의 일례로서, 본 출원인이 출원한 국내 특허 제2009-41484호의 "차량용 허드장치의 광학계"가 있다.As an example of the window display information display apparatus, there is a "optical system of a vehicle head apparatus" of Korean Patent No. 2009-41484 filed by the present applicant.
이 기술은, "주행 정보 이미지"를 표시하는 액정패널과, 액정패널에 표시된 "주행 정보 이미지"를 확대하거나 축소하고 초점을 조절하여 차량의 창유리로 투사하는 광학계를 포함한다.This technology includes a liquid crystal panel displaying a "driving information image" and an optical system which enlarges or reduces the "driving information image" displayed on the liquid crystal panel and adjusts the focus to project the window glass of the vehicle.
특히, 광학계는, 액정패널에 표시된 "주행 정보 이미지"를 특정한 경로로 반사시키는 적어도 하나 이상의 전처리 반사경들과, 전처리 반사경으로부터 반사된 "주행 정보 이미지"를 확대 또는 축소하고 초점을 조절하는 적어도 하나 이상의 렌즈들 및, 렌즈를 통과한 "주행 정보 이미지"를 차량의 전면 창유리에 반사시키는 후처리 반사경들로 구성된다.In particular, the optical system includes at least one or more preprocessing reflectors that reflect the "travel information image" displayed on the liquid crystal panel in a specific path, and at least one or more that enlarges or reduces and adjusts the focus of the "travel information image" reflected from the preprocessing reflector. Lenses and post-processing reflectors that reflect the "driving information image" passing through the lens to the windshield of the vehicle.
일반적으로, 광학계의 반사경들은 홀수개로 설치된다. 왜냐하면, 반사경이 짝수개로 설치될 경우, 차량의 전면 창유리에 반사된 차량의 "주행 정보 이미지"가 역상(逆像), 즉, 미러 이미지(mirror image)로 표시될 수 있기 때문이다. In general, an odd number of reflectors of the optical system are installed. This is because, when an even number of reflectors are provided, the "driving information image" of the vehicle reflected on the front windshield of the vehicle may be displayed in reverse, that is, in a mirror image.
그런데, 이러한 종래의 창유리용 정보표시장치는, 액정패널의 "주행 정보 이미지"를 항상 일정한 배율로 확대 또는 축소하여 차량의 전면 창유리에 반사시키는 구조이므로, 차량의 창유리에 항상 일정한 크기의 "주행 정보 이미지"를 표시할 수 밖에 없다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 운전자의 취향에 맞게 "주행 정보 이미지"의 크기를 조절할 수 없다는 문제점이 있다. However, such a conventional window glass information display device has a structure in which the "driving information image" of the liquid crystal panel is always enlarged or reduced at a constant magnification and reflected on the front windshield of the vehicle, so that the "winding information" of a constant size is always on the window glass of the vehicle. There is a disadvantage in that only the image "can be displayed, and there is a problem in that the size of the" driving information image "cannot be adjusted according to the driver's taste.
경우에 따라, 다른 배율의 렌즈를 교체함으로써, 창유리에 표시되는 "주행 정보 이미지"의 크기를 조절하는 방법도 있다. 그런데 이러한 경우, 다른 배율의 렌즈를 교체하기 위해서 정보표시장치를 완전히 분해해야 한다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 "주행 정보 이미지"의 크기 조절이 매우 까다롭고 번거롭다는 문제점이 있다.In some cases, there is also a method of adjusting the size of the "driving information image" displayed on the window glass by replacing lenses of different magnification. However, in this case, there is a disadvantage in that the information display device must be completely disassembled in order to replace the lens of different magnification, and there is a problem in that the size adjustment of the "driving information image" is very difficult and cumbersome.
이 밖에도, 종래의 창유리용 정보표시장치는, 액정패널의 "주행 정보 이미지"를 창유리에 정상적인 상태로 표시하기 위해서는 홀수개의 반사경이 필요하다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 반사경의 개수가 증가된다는 문제점이 있다.In addition, the conventional window glass information display device has a disadvantage in that an odd number of reflectors are required to display a "driving information image" of the liquid crystal panel in a normal state on the window glass. This disadvantage causes an increase in the number of reflectors. have.
특히, 반사경의 개수가 증가되므로, 장치의 크기가 커질 수 밖에 없다는 문제점이 있으며, 이러한 문제점 때문에 설치 구조상 많은 제약이 따른다는 결점이 지적되고 있다. In particular, since the number of reflectors is increased, there is a problem that the size of the device is inevitably increased, and it is pointed out that the drawback is that there are many restrictions in the installation structure due to this problem.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 렌즈를 교체하지 않고서도, 창유리에 표시되는 주행 정보 이미지의 크기를 사용자 마음대로 간편하게 조절할 수 있는 차량의 창유리용 정보표시장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to display information for a window glass of a vehicle which can easily adjust the size of the driving information image displayed on the window glass without changing a lens. To provide a device.
본 발명의 다른 목적은, 짝수개의 반사경을 사용하고서도, 액정패널의 주행 정보 이미지를 창유리에 정상적인 상태로 표시할 수 있는 차량의 창유리용 정보표시장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an information display apparatus for a window glass of a vehicle which can display a running information image of a liquid crystal panel on a window glass in a normal state even with an even number of reflectors.
본 발명의 또 다른 목적은, 짝수개의 반사경을 사용하고서도 액정패널의 주행 정보 이미지를 창유리에 정상적으로 표시할 수 있게 구성함으로써, 부품의 개수를 줄일 수 있고, 부품의 개수를 줄일 수 있음에 따라 장치의 소형화 및 슬림화를 도모할 수 있는 차량의 창유리용 정보표시장치를 제공하는 데 있다. It is still another object of the present invention to configure the apparatus so that the driving information image of the liquid crystal panel can be normally displayed on the window glass even using an even number of reflectors, so that the number of parts can be reduced and the number of parts can be reduced. An object of the present invention is to provide an information display device for a window glass of a vehicle that can be miniaturized and slimmed.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 창유리용 정보표시장치는, 액정패널과, 상기 액정패널의 후면을 조명하는 백라이트 유닛 및, 상기 액정패널에 표시된 주행 정보 이미지를 확대하거나 축소하고 초점을 조절하여 창유리로 투사하는 광학계를 포함하는 차량의 창유리용 정보표시장치에 있어서, 상기 광학계는, 상기 액정패널에 표시된 주행 정보 이미지를 특정한 경로를 따라 순차적으로 반사시킬 수 있도록 순차적으로 배열되는 복수 개의 반사경들과; 상기 반사경으로부터 반사된 상기 주행 정보 이미지를 확대 또는 축소하고 초점을 조절하여 상기 창유리로 투사하는 적어도 하나 이상의 투사렌즈 및; 상기 창유리에 투사된 주행 정보 이미지의 크기를 조절할 수 있는 이미지크기 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an information display device for a window glass of a vehicle according to the present invention includes a liquid crystal panel, a backlight unit for illuminating a rear surface of the liquid crystal panel, and a driving information image displayed on the liquid crystal panel. In an information display apparatus for a window glass of a vehicle including an optical system for adjusting and projecting onto a window glass, the optical system includes a plurality of reflectors arranged sequentially so that the driving information image displayed on the liquid crystal panel may be sequentially reflected along a specific path. With; At least one projection lens that enlarges or reduces the travel information image reflected from the reflector and adjusts a focus to project the image onto the window glass; It characterized in that it comprises an image size adjusting means for adjusting the size of the driving information image projected on the window pane.
바람직하게는, 상기 이미지크기 조절수단은, 상기 액정패널에 대한 상기 제 1반사경의 거리를 조절하는 제 1거리조절유닛과, 상기 제 1반사경에 대한 제 2반사경의 거리를 조절하는 제 2거리조절유닛을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2거리조절유닛은, 상기 액정패널에 대한 상기 렌즈의 유효거리를 조절하여 상기 창유리에 투사되는 주행 정보 이미지의 크기를 조절하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the image size adjusting means, the first distance adjusting unit for adjusting the distance of the first reflecting mirror with respect to the liquid crystal panel, and the second distance adjusting for adjusting the distance of the second reflecting mirror with respect to the first reflecting mirror. And a first unit and a second distance adjusting unit, adjusting the effective distance of the lens with respect to the liquid crystal panel to adjust the size of the driving information image projected on the window glass.
그리고 상기 투사렌즈는, 출사면으로부터 출사된 주행 정보 이미지가 상기 창유리 밖, 1∼1.3m 범위의 거리에 허상(虛像)으로 결상될 수 있도록 하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.The projection lens may have a structure such that the driving information image emitted from the exit surface may be formed as a virtual image at a distance in the range of 1 to 1.3 m outside the window glass.
그리고 상기 광학계는, 상기 창유리 밖에 결상된 상기 주행 정보 이미지의 허상이, 수평한 상태의 운전자 시야 연장선으로부터 하측방향의 6°∼ 15°각도 범위내에 결상될 수 있도록 하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.The optical system has a structure such that the virtual image of the driving information image formed outside the window glass can be formed within a 6 ° to 15 ° angle range in a downward direction from a horizontal line of driver's field of view.
그리고 상기 반사경은, 짝수 개로 배열되고, 상기 짝수 개의 반사경에 반사될 시에 발생되는 상기 주행 정보 이미지의 미러 이미지화 현상을 정립(正立)화된 상태로 보정할 수 있도록, 상기 액정패널의 화면 방향을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The mirrors are arranged in an even number, and the screen orientation of the liquid crystal panel is adjusted to correct the mirror imaging phenomenon of the driving information image generated when reflected by the even number of reflectors. It characterized in that it comprises a control unit for controlling.
본 발명에 따른 차량의 창유리용 정보표시장치에 의하면, 반사경들의 이동을 통해 액정패널과 렌즈간의 유효거리를 조절하고, 액정패널과 렌즈간의 유효거리 조절을 통해 창유리에 투사되는 주행 정보 이미지의 크기를 조절하는 구조이므로, 주행 정보 이미지의 크기 조절이 매우 쉽고 간편하다. 따라서 사용하기가 매우 간편하다는 효과가 있다.According to the window display information display device of the present invention, the effective distance between the liquid crystal panel and the lens is adjusted by moving the reflectors, and the size of the driving information image projected on the window glass is adjusted by adjusting the effective distance between the liquid crystal panel and the lens. Since the structure to adjust, it is very easy and simple to adjust the size of the driving information image. Therefore, the effect is very easy to use.
또한, 액정패널의 화면방향을 제어하는 구조이므로, 반사경의 홀,짝 개수에 관계없이 창유리에 투사되는 주행 정보 이미지를 정립된 상태로 교정할 수 있다. 따라서, 반사경의 개수를 짝수화할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the screen direction of the liquid crystal panel is controlled, it is possible to correct the driving information image projected on the window glass in an established state irrespective of the number of holes and even numbers of the reflector. Therefore, the number of reflectors can be made even.
또한, 반사경의 개수를 짝수화할 수 있는 구조이므로, 창유리에 투사되는 주행 정보 이미지를 정립된 상태로 만들기 위해서 반사경의 개수를 반드시 홀수로 배열할 필요가 없다. 따라서, 불필요한 반사경의 사용을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the number of reflectors can be made even, the number of reflectors does not necessarily have to be arranged in an odd number in order to make the traveling information image projected on the window glass upright. Therefore, there is an effect that the use of an unnecessary reflector can be prevented.
또한, 불필요한 반사경의 사용을 방지할 수 있으므로, 부품의 개수를 줄일 수 있고, 부품의 개수를 줄일 수 있음에 따라 장치의 소형화 및 슬림화를 도모할 수 있는 효과가 있다. In addition, since the use of an unnecessary reflector can be prevented, the number of parts can be reduced, and the number of parts can be reduced, thereby minimizing and slimming down the device.
또한, 광학계의 구조 개선을 통해 창유리에 투사되는 주행 정보 이미지의 결상위치, 거리 등을 최적의 상태로 조절할 수 있는 구조이므로, 창유리에 투사되는 주행 정보 이미지의 선명도와 식별성을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the structure of the optical system can be adjusted to an optimal state of the imaging position, the distance, etc. of the driving information image projected on the window glass, the sharpness and identification of the driving information image projected on the window glass can be significantly improved. It works.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 창유리용 정보표시장치를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 창유리용 정보표시장치를 나타내는 도 1의 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 창유리용 정보표시장치가 차량에 설치된 모습을 나타내는 도면이다.1 is a perspective view showing an information display device for a window glass of a vehicle according to the present invention;
2 is a side view of FIG. 1 showing an information display apparatus for a window glass of a vehicle according to the present invention;
3 is a view showing a state in which the information display device for the window glass of the vehicle according to the present invention is installed in the vehicle.
이하, 본 발명에 따른 차량의 창유리용 정보표시장치의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Preferred embodiments of an information display apparatus for a window glass of a vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 창유리용 정보표시장치는, 운전석 전방의 인스트루먼트 패널(A)(도 3참조) 내측에 설치되며, 액정패널(10)과, 액정패널(10)의 후측에 설치되는 백라이트 유닛(12)을 구비한다. First, referring to FIGS. 1 to 3, the window display information display apparatus of the present invention is provided inside the instrument panel A (see FIG. 3) in front of the driver's seat, and includes a
액정패널(10)은, 차량으로부터 입력된 "주행 정보 이미지"를 표시한다. 백라이트 유닛(12)은, 액정패널(10)의 후면을 조명한다.The
그리고 본 발명의 창유리용 정보표시장치는, 액정패널(10)의 전방측에 설치되는 광학계(20)를 구비한다. The window glass information display device of the present invention includes an
광학계(20)는, 액정패널(10)의 "주행 정보 이미지"를 특정한 경로를 따라 순차적으로 반사시키는 짝수개의 반사경(22, 24)들을 구비한다.The
반사경(22, 24)들은, 짝수 개로 구성되며, 액정패널(10)의 전방측에 대응되게 설치되는 제 1반사경(22)과, 제 1반사경(22)의 전방측에 대응되게 설치되는 제 2반사경(24)을 구비한다.The
제 1반사경(22)은, 액정패널(10)에 대해 특정한 각도로 배열된다. 예를 들면, 액정패널(10)에 대해 약 25°∼ 35°각도로 배열된다. 이렇게 배열된 제 1반사경(22)은 액정패널(10)에 표시된 "주행 정보 이미지"를 특정한 방향으로 반사시킨다. The first reflecting
이러한 제 1반사경(22)은, 반사면이 완전 평면일 수도 있고, 경우에 따라 오목한 곡률 또는 볼록한 곡률을 가질 수도 있다. 다양한 형태의 반사면은, 창유리(B)(도 3참조)에 대한 투사각도, 투사거리 등에 따라 발생되는 이미지 왜곡 현상을 보정하기 위해 적절하게 선택하여 사용한다. 바람직하게는, 완전 평면인 것이 좋다. The first reflecting
제 2반사경(24)은, 제 1반사경(22)의 대해 특정한 각도로 배열된다. 예를 들면, 제 1반사경(22)에 대해 약 40°∼ 50°각도로 배열되며, 이렇게 배열된 제 2반사경(24)은, 차량의 창유리(B)(도 3참조)를 향하도록 구성된다. The second reflecting
이러한 제 2반사경(24)은, 제 1반사경(22)에서 반사된 "주행 정보 이미지"를 창유리(B)방향으로 반사시킨다. 제 2반사경(24)은, 반사면이 완전 평면일 수도 있고, 경우에 따라 오목한 곡률 또는 볼록한 곡률을 가질 수도 있다. 다양한 형태의 반사면은, 창유리(B)에 대한 투사각도, 투사거리 등에 따라 발생되는 이미지 왜곡 현상을 보정하기 위해 적절하게 선택하여 사용한다. 바람직하게는, 완전 평면인 것이 좋다. The
다시, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 광학계(20)는, 제 2반사경(24)으로부터 반사되는 "주행 정보 이미지"를 창유리(B)에 투사하는 적어도 하나 이상의 투사렌즈(30, 32)를 구비한다. Again, referring to FIGS. 1 to 3, the
투사렌즈(30, 32)들은, 오목, 볼록 렌즈들의 조합에 의해 구성되며, 제 2반사경(24)으로부터 동일한 광축을 따라 순차적으로 배열된다.The
이러한 투사렌즈(30, 32)들은, 제 2반사경(24)으로부터 반사되는 "주행 정보 이미지"를 적절한 크기로 확대하거나 축소하고 초점을 조절한 다음, 차량의 창유리(B)에 투사한다. 따라서, 창유리(B)에 투사된 "주행 정보 이미지"가 최적의 크기와 초점을 가질 수 있게 한다. These
한편, 투사렌즈(30, 32)들 중, 최종 투사렌즈(32)의 출사면(32a)은, 오목면으로 구성되는 것이 좋다. 이는, 출사면(32a)으로부터 출사되는 "주행 정보 이미지"가 확대되면서 창유리(B)에 투사될 수 있게 하기 위함이다.On the other hand, of the
그리고 투사렌즈(30, 32)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 출사면(32a)으로부터 출사된 "주행 정보 이미지"가 창유리(B) 밖의 먼거리에 허상(虛像)(C)으로 결상될 수 있도록 구성된다. As shown in FIG. 3, the
바람직하게는, 투사렌즈(30, 32)는, 출사면(32a)으로부터 출사된 "주행 정보 이미지"가 창유리(B) 밖, 약 1∼1.3m 정도의 거리(L1)를 두고 허상(C)으로 결상될 수 있도록 구성되는 것이 좋다.Preferably, the
이렇게 구성한 이유는, 창유리(B)에 투사된 "주행 정보 이미지"와 운전자의 시야(D)간의 거리(L2)를 가능한 한 이격시키기 위함이며, 이는, "주행 정보 이미지"와 운전자의 시야(D)간의 거리(L2)를 이격시켜야만 "주행 정보 이미지"의 선명도가 현저하게 높아지는 것으로 나타났기 때문이다. The reason for this configuration is to separate the distance L2 between the "driving information image" projected on the window glass B and the driver's field of view D as much as possible, which is the "driving information image" and the driver's field of view (D). This is because the clarity of the "driving information image" is remarkably increased only when the distance L2 is spaced apart.
특히, "주행 정보 이미지"와 운전자의 시야(D)간의 거리(L2)를 이격시켜야만, 투사렌즈(30, 32)로부터 출사된 "주행 정보 이미지"가 창유리(B)로 투사되는 과정에서 발생되는 이중상(二重像) 현상이 최소화되기 때문이다. 그리고 "주행 정보 이미지"의 이중상 현상이 저감되어야만 "주행 정보 이미지"의 선명도가 현저하게 높아질 수 있기 때문이다.In particular, the distance L2 between the "driving information image" and the driver's field of view D must be separated from each other, and the "driving information image" emitted from the
한편, 창유리(B)와 허상(C)의 거리 조절은, 투사렌즈(30, 32)의 초점거리와, 투사렌즈(30, 32)와 제 1 및 제 2반사경(22, 24)간의 거리를 조절하면 된다. On the other hand, the distance adjustment of the window glass (B) and the virtual image (C), the focal length of the projection lens (30, 32) and the distance between the projection lens (30, 32) and the first and second reflecting mirrors (22, 24) You can adjust it.
투사렌즈(30, 32)의 초점거리 조절은, 투사렌즈(30, 32)의 두께(t)와 굴절률(Nd)과 아베수(Vd) 및 입사면과 출사면의 곡률반경을 조절하면 된다. The focal length of the
투사렌즈(30, 32)와 제 1 및 제 2반사경(22, 24)간의 거리 조절은, 후술하는 제 1거리조절유닛(50)과 제 2거리조절유닛(60)을 통해 조절된다. The distance adjustment between the
투사렌즈(30, 32)의 두께와 굴절률과 아베수 및 입,출사면의 곡률반경을 통한 초점거리의 조절은, 이미 공지된 기술이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고 제 1거리조절유닛(50)과 제 2거리조절유닛(60)은, 후술하기로 한다. Adjustment of the focal length through the thickness and refractive index of the
그리고 투사렌즈(30, 32)는, "주행 정보 이미지"를 창유리(B) 밖의 특정 거리(L1)에 허상(C)으로 결상시키되, 결상된 허상(C)이 수평한 상태의 운전자 시야 연장선(E)의 하측방향에 결상될 수 있게 구성된다. 특히, 운전자 시야 연장선(E)으로부터 하측방향의 6°∼ 15°각도(α) 범위내에 결상될 수 있도록 한다.The
이렇게 구성한 이유는, "주행 정보 이미지"의 허상(C)이 운전자의 시야 연장선(E)으로부터 하측방향의 약 6°∼ 15°각도(α)의 범위내에 결상될 때, "주행 정보 이미지"의 선명도가 가장 높은 것으로 나타났기 때문이다.The reason for this configuration is that when the virtual image C of the "travel information image" is formed in the range of about 6 ° to 15 ° angle α in the downward direction from the driver's field of view extension E, This is because the sharpness was found to be the highest.
다시, 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 창유리용 정보표시장치는, 창유리(B)에 투사된 "주행 정보 이미지"의 크기를 조절하기 위한 이미지크기 조절수단을 구비한다.Referring again to FIGS. 1 and 2, the window display information display device of the present invention includes image size adjusting means for adjusting the size of the "travel information image" projected onto the window glass B. FIG.
이미지크기 조절수단은, 액정패널(10)에 대한 제 1반사경(22)의 거리(ℓ1)를 조절하는 제 1거리조절유닛(50)과, 제 1반사경(22)에 대한 제 2반사경(24)의 거리(ℓ2)를 조절하는 제 2거리조절유닛(60)을 포함한다.The image size adjusting means includes a first
제 1거리조절유닛(50)은, 도시하지 않은 케이싱에 회전가능하게 설치되는 한 쌍의 스크류이송축(52)들과, 스크류이송축(52)을 회전시킬 수 있도록 스크류이송축(52)의 선단부에 설치되는 회전노브(54)와, 스크류이송축(52)들을 따라 나사운동할 수 있도록 제 1반사경(22)의 양쪽에 각각 고정되는 한 쌍의 이동너트(56)를 구비한다.The first
스크류이송축(52)들은, 액정패널(10)을 향해 간격을 두고 나란하게 설치되어 있다. 이렇게 설치된 한 쌍의 스크류이송축(52)들은 사용자가 선단부의 회전노브(54)를 회전시킴에 따라 회전운동한다. The
이동너트(56)들은, 스크류이송축(52)들이 회전운동함에 따라 상기 스크류이송축(52)을 따라 나사운동한다. 따라서, 일체로 고정된 제 1반사경(22)을 액정패널(10)에 대해 운동시킨다. 이로써, 액정패널(10)에 대한 제 1반사경(22)의 거리(ℓ1)를 조절한다. The moving
그 결과, 액정패널(10)과 투사렌즈(30)간의 유효거리(ℓ1+ℓ2+ℓ3)를 조절한다. 이에 따라, 창유리(B)에 투사되는 "주행 정보 이미지"의 크기를 손쉽고 간편하게 조절할 수 있다.As a result, the effective distance L1 + L2 + L3 between the
여기서, 도시하지 않은 케이싱에는 액정패널(10)에 대한 제 1반사경(22)의 운동을 가이드하기 위한 별도의 가이드 수단, 예를 들면, 가이드 레일이 설치되어 있다. 가이드 레일은 일반적인 구성이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Here, a casing (not shown) is provided with other guide means, for example, a guide rail, for guiding the movement of the first reflecting
제 2거리조절유닛(60)은, 도시하지 않은 케이싱에 회전가능하게 설치되는 한 쌍의 스크류이송축(62)들과, 스크류이송축(62)을 회전시킬 수 있도록 스크류이송축(62)의 선단부에 설치되는 회전노브(64)와, 스크류이송축(62)들을 따라 나사운동할 수 있도록 제 2반사경(24)의 양쪽에 각각 고정되는 한 쌍의 이동너트(66)를 구비한다.The second
스크류이송축(62)들은, 제 1반사경(22)을 향해 간격을 두고 나란하게 설치되어 있다. 이렇게 설치된 한 쌍의 스크류이송축(62)들은 사용자가 선단부의 회전노브(64)를 회전시킴에 따라 회전운동한다. The
이동너트(66)들은, 스크류이송축(62)들이 회전운동함에 따라 상기 스크류이송축(62)을 따라 나사운동한다. 따라서, 일체로 고정된 제 2반사경(24)을 제 1반사경(22)에 대해 운동시킨다. 이로써, 제 1반사경(22)에 대한 제 2반사경(24)의 거리(ℓ2)를 조절한다. The moving
그 결과, 액정패널(10)과 투사렌즈(30)간의 유효거리(ℓ1+ℓ2+ℓ3)를 조절한다. 이에 따라, 창유리(B)에 투사되는 "주행 정보 이미지"의 크기를 조절할 수 있게 된다. As a result, the effective distance L1 + L2 + L3 between the
여기서, 도시하지 않은 케이싱에는 제 1반사경(22)에 대한 제 2반사경(24)의 운동을 가이드하기 위한 별도의 가이드 수단, 예를 들면, 가이드 레일이 설치되어 있다. 가이드 레일은 일반적인 구성이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the casing which is not shown in figure is provided with the other guide means for guiding the movement of the
한편, 제 1 및 제 2거리조절유닛(50, 60)을 통해 액정패널(10)과 투사렌즈(30)간의 유효거리(ℓ1+ℓ2+ℓ3)를 조절하면, 창유리(B) 밖에 결상된 "주행 정보 이미지"의 허상(C) 위치를 조절할 수 있다. 특히, 창유리(B)와 허상(C)과의 거리(L1)를 조절할 수 있다. On the other hand, when the effective distance (l1 + l2 + l3) between the
따라서, 제 1 및 제 2거리조절유닛(50, 60)을 조작하여 액정패널(10)과 투사렌즈(30)간의 유효거리(ℓ1+ℓ2+ℓ3)를 적절하게 조절하면, 창유리(B)와 허상(C)과의 거리(L1)를 최적의 상태로 조절할 수 있다. 이로써, 운전자에게 최적의 "주행 정보 이미지"를 제공할 수 있게 된다.Therefore, when the effective distance (l1 + l2 + l3) between the
다시, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 창유리용 정보표시장치는, 외부의 기기와 연결하기 위한 유,무선 인터페이스 장치(70)와, 유,무선 인터페이스 장치(70)를 통해 입력된 각종 데이터를 처리하는 제어부(80)를 갖추고 있다.Referring back to Figures 1 to 3, the window information display device of the present invention, the wired,
유,무선 인터페이스 장치(70)는, USB 단자, 블루투스(Bluetooth)장치를 포함하며, 외부의 기기, 예를 들면, 네비게이션 장치, 스마트폰 등과 유,무선으로 연결된다. 따라서, 외부 기기들로부터 각종 영상 데이터를 전송받는다. The wired /
제어부(80)는, 마이크로 프로세서를 갖추고 있는 것으로, 유,무선 인터페이스 장치(70)를 통해 전송받은 각종 영상 데이터를 처리하고, 처리된 영상 데이터에 따라 액정패널(10)을 제어한다. 특히, 외부 기기로부터 전송받은 각종 영상 데이터가 액정패널(10)에 표시될 수 있도록 제어한다. 이로써, 차량의 창유리(B)에 외부 기기의 영상이 투사될 수 있게 한다.The
한편, 제어부(80)는, 액정패널(10)을 제어하되, 상기 액정패널(10)의 화면 방향을 제어한다. 특히, 액정패널(10)의 "주행 정보 화면"이 미러 이미지(mirror image)화될 수 있도록 제어한다. Meanwhile, the
따라서, 미러 이미지화 된 액정패널(10)의 "주행 정보 화면"이 짝수개의 반사경(22, 24)들을 통해 반사되는 과정에서 정상 이미지로 교정될 수 있게 한다. 이로써, 반사경(22, 24)들이 짝수개로 배열되더라도, 창유리(B)에 투사된 "주행 정보 이미지"가 정립(正立)된 상태를 유지할 수 있다.Therefore, the "travel information screen" of the mirror imaged
다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작동예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 살펴본다.Next, an operation example of the present invention having such a configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
먼저, 액정패널(10)에 "주행 정보 이미지"가 표시되면, 표시된 "주행 정보 이미지"는 제 1반사경(22)을 통해 특정한 각도로 반사된다.First, when the "travel information image" is displayed on the
그리고 제 1반사경(22)에 반사된 "주행 정보 이미지"는, 다시 제 2반사경(24)에 의해 창유리 방향으로 재반사되면서 투사렌즈(30, 32)에 입사된다.The " travel information image " reflected by the first reflecting
이때, 제 1 및 제 2반사경(22, 24)을 통해 여러 번 반사된 "주행 정보 이미지"는 액정패널(10)로부터 투사렌즈(30, 32)에 입사(入射)될 때까지 특정한 경로를 따라 우회(迂廻)하게 된다. At this time, the "driving information image" reflected through the first and
그 결과, 액정패널(10)로부터 투사렌즈(30, 32)까지의 유효거리(ℓ1+ℓ2+ℓ3)가 길어지게 된다. 이로써, 창유리(B)에 표시되는 "주행 정보 이미지"는 깊은 심도를 유지할 수 있게 된다. 따라서, "주행 정보 이미지"의 선명도와 식별성이 현저하게 향상된다.As a result, the effective distance l1 + l2 + l3 from the
한편, 투사렌즈(30, 32)에 입사된 "주행 정보 이미지"는 투사렌즈(30, 32)들을 통과하면서 적절한 크기로 확대되거나 축소되고 초점이 조절된다. On the other hand, the "driving information image" incident on the
그리고 확대 또는 축소되고 초점이 조절된 "주행 정보 이미지"는 선명한 상태를 유지하면서 투사렌즈(30, 32)로부터 출사되고, 출사된 "주행 정보 이미지"는, 창유리(B)에 투사된다. The "traveling information image" which is enlarged or reduced and whose focus is adjusted is emitted from the
이때, 창유리(B)에 투사된 "주행 정보 이미지"는, 창유리(B) 밖 1∼1.3m 정도의 거리(L1)를 두고 허상(C)으로 결상되며, 이렇게 결상된 "주행 정보 이미지"의 허상(C)은 선명성과 식별성이 현저하게 향상된다. At this time, the "travel information image" projected onto the window glass B is formed into a virtual image C with a distance L1 of about 1 to 1.3 m outside the window glass B, and the "travel information image" The virtual image C is remarkably improved in clarity and discrimination.
이로써, 운전자에게 보다 명확한 주행 정보를 제공한다. 특히, 차량속도, RPM, 연료잔량, 냉각수온도 등의 기본 정보, 네비게이션 장치의 네비게이션 정보, 스마트폰의 어플리케이션 정보 등을 보다 선명하고 명확하게 제공한다.This provides the driver with clearer driving information. In particular, basic information such as vehicle speed, RPM, fuel level, coolant temperature, navigation information of a navigation device, application information of a smartphone, and the like are more clearly and clearly provided.
한편, 창유리(B)에 투사된 "주행 정보 이미지"의 크기를 조절하고자 할 경우에는, 이미지크기 조절수단의 제 1거리조절유닛(50)과 제 2거리조절유닛(60)을 조작한다.On the other hand, when trying to adjust the size of the "travel information image" projected on the window glass (B), the first
그러면, 액정패널(10)에 대한 제 1반사경(22)의 거리(ℓ1) 및 제 1반사경(22)에 대한 제 2반사경(24)에 대한 거리(ℓ2)가 조절된다. 이로써, 액정패널(10)과 렌즈(30)간의 유효거리(ℓ1+ℓ2+ℓ3)가 조절되면서 창유리(B)에 투사되는 "주행 정보 이미지"의 크기가 조절된다.Then, the distance l1 of the first reflecting
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.
10: 액정패널 12: 백라이트 유닛(Back-Light Uunt)
20: 광학계 22: 제 1반사경
24: 제 2반사경 30: 투사렌즈(Lens)
32: 투사렌즈(Lens) 50: 제 1거리조절유닛
52: 스크류이송축 54: 회전노브(Knob)
56: 이동너트(Nut) 60: 제 2거리조절유닛(Unit)
62: 스크류이송축 64: 회전노브(Knob)
66: 이동너트(Nut) 70: 유,무선 인터페이스 장치
80: 제어부 B: 창유리
C: 허상(虛像) D: 운전자의 시야
E: 운전자의 시야 연장선 L1: 창유리와 허상간의 거리
L2: 허상과 운전자 시야간의 거리 ℓ1: 액정패널과 제 1반사경간의 거리
ℓ2: 제 1반사경과 제 2반사경간의 거리
ℓ3: 제 2반사경과 투사렌즈간의 거리
ℓ1+ℓ2+ℓ3: 액정패널과 렌즈 간의 유효거리10: liquid crystal panel 12: backlight unit (Back-Light Uunt)
20: optical system 22: first reflecting mirror
24: second reflecting mirror 30: projection lens (Lens)
32: projection lens 50: first distance control unit
52: screw feed shaft 54: rotary knob
56: moving nut 60: second distance control unit
62: screw feed shaft 64: rotary knob
66: Nut 45: wired / wireless interface device
80: control unit B: pane
C: Virtual image D: Driver's field of view
E: Driver's line of sight L1: Distance between the pane and the virtual image
L2: Distance between the virtual image and the driver's field of view l1: Distance between the liquid crystal panel and the first reflecting mirror
l2: distance between the first and second reflecting mirrors
ℓ3: distance between the second reflecting mirror and the projection lens
ℓ1 + ℓ2 + ℓ3: Effective distance between the liquid crystal panel and the lens
Claims (8)
상기 이미지크기 조절수단은,
상기 액정패널(10)에 대한 제 1반사경(22)의 거리(ℓ1)를 조절하는 제 1거리조절유닛(50)과, 상기 제 1반사경(22)에 대한 제 2반사경(24)의 거리(ℓ2)를 조절하는 제 2거리조절유닛(60)을 포함하며,
상기 제 1 및 제 2거리조절유닛(50, 60)은, 상기 액정패널(10)에 대한 투사렌즈(30, 32)의 유효거리(ℓ1+ℓ2+ℓ3)를 조절하여 상기 창유리(B)에 투사되는 주행 정보 이미지의 크기를 조절하고,
상기 투사렌즈(30, 32)는 볼록렌즈와 오목렌즈의 조합으로 구성되고, 최종 투사렌즈(32)의 출사면(32a)은 오목면으로 구성되어 출사면(32a)으로부터 출사되는 주행 정보 이미지가 확대되면서 창유리(B)에 투사되고,
상기 광학계(20)는,
상기 투사렌즈(30, 32)의 출사면(32a)으로부터 출사된 주행 정보 이미지가 상기 창유리(B) 밖, 1∼1.3m 범위의 거리(L1)에 허상(C)으로 결상될 수 있도록 하는 구조를 갖고,
상기 창유리(B) 밖에 결상된 상기 주행 정보 이미지의 허상(C)은 수평한 상태의 운전자 시야 연장선(E)으로부터 하측방향의 6°∼ 15°각도 범위내에 결상될 수 있도록 하는 구조를 가지며,
상기 짝수 개의 반사경(22, 24)에 반사될 시에 발생되는 상기 주행 정보 이미지의 미러 이미지화 현상을 정립(正立)화된 상태로 보정할 수 있도록, 상기 액정패널(10)의 화면 방향을 제어하는 제어부(80)를 포함하고,
외부 기기의 영상 데이터를 전송받을 수 있도록, 상기 외부 기기와 연결되는 유,무선 인터페이스 장치(70)와,
상기 유,무선 인터페이스 장치(70)를 통해 전송된 영상 데이터가 상기 액정패널(10)에 표시될 수 있도록, 상기 액정패널(10)을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 창유리용 정보표시장치.A liquid crystal panel 10; A backlight unit 12 illuminating a rear surface of the liquid crystal panel 10; The even number of reflectors 22 and 24 sequentially arranged to sequentially reflect the driving information image displayed on the liquid crystal panel 10 along a specific path, and the travel reflected from the even number of reflectors 22 and 24. At least one projection lens (30, 32) for projecting onto the window glass (B) by enlarging or reducing the information image and adjusting the focus, and image size adjustment for adjusting the size of the driving information image projected on the window glass (B). In the information display apparatus for a window glass of a vehicle comprising;
The image size adjusting means,
The distance between the first distance adjusting unit 50 for adjusting the distance l1 of the first reflecting mirror 22 with respect to the liquid crystal panel 10 and the second reflecting mirror 24 with respect to the first reflecting mirror 22 ( and a second distance adjusting unit 60 for adjusting l2).
The first and second distance adjusting units 50 and 60 adjust the effective distances l1 + l2 + l3 of the projection lenses 30 and 32 with respect to the liquid crystal panel 10 to the window glass B. Adjust the size of the projected driving information image,
The projection lenses 30 and 32 are composed of a combination of convex and concave lenses, and the exit surface 32a of the final projection lens 32 is composed of a concave surface, so that the driving information image emitted from the exit surface 32a is obtained. As it is magnified, it is projected onto the window pane (B),
The optical system 20,
The driving information image emitted from the exit surface 32a of the projection lenses 30 and 32 may be formed as a virtual image C at a distance L1 outside the window B and in a range of 1 to 1.3 m. Has,
The virtual image (C) of the driving information image formed outside the window (B) has a structure that can be formed within the angle range of 6 ° to 15 ° in the downward direction from the horizontal line of the driver's field of view (E),
The screen orientation of the liquid crystal panel 10 is controlled to correct the mirror imaging phenomenon of the driving information image generated when reflected by the even number of reflectors 22 and 24 in a normalized state. A control unit 80,
A wired / wireless interface device 70 connected to the external device so as to receive image data of the external device;
And a control unit for controlling the liquid crystal panel 10 so that the image data transmitted through the wired / wireless interface device 70 can be displayed on the liquid crystal panel 10. Information display device.
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