KR101373313B1 - See through display device and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 투과 디스플레이장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부 밝기에 따라 디스플레이부의 투과율을 조절하여 이미지와 배경을 동시에 잘 볼 수 있도록 하는 투과 디스플레이장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a transmissive display device and a control method thereof, and more particularly, to a transmissive display device and a method of controlling the same so that an image and a background can be seen at the same time by adjusting the transmittance of the display unit according to external brightness.
일반적으로, 헤드업 디스플레이(Head Up Display, HUD)는 차량의 정보 및 주행 정보를 운전자에게 전방에 위치하는 윈드 쉴드를 통하여 디스플레이하여 운전중 운전자의 시선 이동을 최소화하여 전방 주의를 분산시키지 않도록 정보를 제공하는 장치이다.In general, a head up display (HUD) displays information of a vehicle and driving information to a driver through a wind shield located in front of the driver, thereby minimizing the driver's gaze while driving and distributing information to prevent distraction. It is a device to provide.
이러한 HUD의 구성은 영상을 생성하는 LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 영상 소스(image source)를 가지고 있고, 이러한 영상 소스로부터 생성되어 투사되는 영상을 적절한 거리, 유효 촛점 거리에 상을 맺도록 하는 광학계와 운전자의 조절을 위한 인터페이스 부분으로 구성된다.The configuration of the HUD has an image source such as an LCD (Liquid Crystal Display) for generating an image, and an optical system for forming an image generated from such an image source at an appropriate distance and an effective focal length. And the interface part for the driver's adjustment.
일반적인 HUD 시스템은 자동차의 본넷(bonnet) 하부에 위치함과 아울러 광원을 백 라이트(back light)로 사용하는 LCD를 통해서 영상을 만드는 영상 소스와, 영상 소스로부터 생성된 영상을 초점거리와 영상의 크기를 적당한 크기로 조절하는 광학계와, 자동차의 대쉬보드(dashboard) 내부에 설치됨과 아울러 광학계를 통과한 영상을 운전자의 전면에 위치하는 윈드 쉴드(wind shield)로 반사시킴으로써 윈드 실드에 입사되는 광을 운전자가 볼 수 있도록 하는 반사 미러를 포함한다.A typical HUD system is located under the bonnet of an automobile and uses an LCD that uses a light source as a back light to make an image, and the focal length and image size of the image generated from the image source. Is installed inside the dashboard of the car and reflects the image passing through the optical system to the wind shield located in front of the driver. It includes a reflection mirror to make it visible.
한편, 국내 공개특허 제2005-0010429호(공개일:2005.01.27)에는 " 헤드업디스플레이 영상 위치조절장치"가 개시되어 있다.
On the other hand, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-0010429 (published: 2005.01.27) discloses a "head up display image positioning device".
본 발명은 외부 밝기에 따라 자외선을 디스플레이부에 노광시켜 디스플레이부의 투과율을 조절함으로써 정보이미지와 배경을 동시에 잘 볼 수 있는 투과 디스플레이장치 및 이의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a transmissive display apparatus and a control method thereof, by which ultraviolet rays are exposed to a display unit according to external brightness to adjust the transmittance of the display unit to simultaneously view an information image and a background.
본 발명에 따른 투과 디스플레이장치는: 이미지를 생성시키는 이미지발생부와, 상기 이미지발생부로부터 전달 받은 이미지를 확대하여 전달하는 광학부와, 실이미지를 투과시키고, 상기 광학부로부터 전달받은 이미지를 반사시켜 관찰자에게 합성이미지를 전달하는 디스플레이부와, 상기 디스플레이부로 자외선을 조사하는 자외선발생부 및 외부의 빛의 양에 연동되어 상기 자외선발생부의 자외선 조사량과, 상기 이미지발생부의 이미지 밝기를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The transmission display device according to the present invention comprises: an image generating unit for generating an image, an optical unit for enlarging and transmitting an image received from the image generating unit, a real image and transmitting an image and reflecting the image received from the optical unit And a control unit for controlling the UV irradiation amount of the UV generation unit and the image brightness of the image generation unit by interlocking with the display unit for transmitting the composite image to the observer, the UV generation unit for irradiating the UV light to the display unit, and the amount of external light. It is characterized by including.
또한, 상기 디스플레이부는 자외선에 의해 투과율이 변하는 특성을 지니는 광색성윈도우 및 상기 광색성윈도우에 구비되는 색선별필터층을 포함하는 것을 특징으로 한다.The display unit may include a photochromic window having a characteristic of changing transmittance by ultraviolet rays and a color-selection filter layer provided in the photochromic window.
또한, 상기 색선별필터층은 상기 광색성윈도우의 일면 또는 타면 중 적어도 어느 하나에 필름의 형태로 부착되거나 코팅되는 것을 특징으로 한다.In addition, the color-selective filter layer is characterized in that it is attached or coated in the form of a film on at least one of the one or the other surface of the photochromic window.
또한, 상기 색선별필터층은 광색성윈도우의 면 중 관찰자에게 더 가깝게 있는 면에 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the color filter layer is characterized in that provided on the surface closer to the observer of the photochromic window.
또한, 상기 색선별필터층은 자외선의 투과율이 가시광선의 투과율보다 높은 것을 특징으로 한다.In addition, the color filter layer is characterized in that the transmittance of ultraviolet light is higher than the transmittance of visible light.
또한, 상기 자외선발생부로부터 출사된 자외선은 상기 광색성윈도우의 면 중 관찰자로부터 가까이 있는 면으로 입사되는 것을 특징으로 한다.In addition, the ultraviolet light emitted from the ultraviolet generation unit is characterized in that the incident light toward the surface closer to the observer of the photochromic window.
또한, 상기 광색선윈도우는 자체가 광색성유리, 광색성플라스틱 등의 포토크로믹 재료(Photochromic Material)를 적용하여 제작되는 것을 특징으로 한다.In addition, the photochromic window is characterized in that it is produced by applying a photochromic material such as photochromic glass, photochromic plastic.
또한, 상기 광색성윈도우는 투명윈도우와, 상기 투명윈도우의 일면 또는 타면 중 적어도 어느 하나에 필름의 형태로 부착되거나 코팅되는 광색성필터층을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the photochromic window is characterized in that it comprises a transparent window, a photochromic filter layer attached or coated in the form of a film on at least one of the one or the other surface of the transparent window.
또한, 상기 광색성필터층은 상기 색선별필터층보다 관찰자로부터 멀리 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the photochromic filter layer is characterized in that it is farther from the viewer than the color screening filter layer.
또한, 상기 색선별필터층은 외부 자외선이 상기 광색성윈도우로 입사되는 것을 방지하도록 상기 광색성윈도우의 면 중 관찰자로부터 멀리 있는 면에 필름의 형태로 부착되거나 코팅되는 것을 특징으로 한다.In addition, the dichroic filter layer is characterized in that it is attached or coated in the form of a film on the side of the photochromic window far from the viewer to prevent the external ultraviolet ray is incident to the photochromic window.
또한, 상기 색선별필터층은 가시광선의 투과율이 자외선의 투과율 보다 높은 것을 특징으로 한다.In addition, the color filter layer is characterized in that the transmittance of visible light is higher than the transmittance of ultraviolet light.
또한, 상기 자외선발생부의 자외선은 상기 광학부를 통해 투과되어 상기 광색성윈도우에 조사되는 것을 특징으로 한다.In addition, the ultraviolet rays of the ultraviolet generation unit is characterized in that the light transmitted through the optical unit to the photochromic window.
또한, 상기 자외선발생부는 자외선이 상기 광색성윈도우의 전,후면 그리고 모든 측면 중 한 곳 이상을 투영할 수 있도록 위치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the ultraviolet generating unit is characterized in that the ultraviolet light is positioned so as to project one or more of the front, rear and all sides of the photochromic window.
또한, 외부의 빛의 양을 감지하는 라이트센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, it characterized in that it comprises a light sensor for sensing the amount of external light.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치의 제어방법은 (a) 제어부로 외부 밝기가 입력되는 단계와, (b) 외부 밝기의 입력값과 기준값을 비교하는 단계와, (c) 입력값과 기준값의 차이에 따라 자외선 조사량을 조절하여 디스플레이부의 투과율을 조절하는 단계와, (d) 이미지를 상기 디스플레이부에 조사하는 단계와, (e) 상기 디스플레이부의 콘트라스트값을 기준콘트라스트값과 비교하는단계와, (f) 상기 디스플레이부의 콘트라스트값과 기준콘트라스트값의 차이에 따라 상기 이미지의 밝기를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control method of the transparent display device according to an embodiment of the present invention includes the steps of (a) input the external brightness to the control unit, (b) comparing the input value and the reference value of the external brightness, (c) input Adjusting the transmittance of the display unit by adjusting the amount of ultraviolet radiation according to the difference between the value and the reference value, (d) irradiating the image to the display unit, and (e) comparing the contrast value of the display unit with a reference contrast value. And (f) adjusting the brightness of the image according to the difference between the contrast value and the reference contrast value of the display unit.
또한, 상기 (c)단계는 입력값이 기준값보다 높으면, 자외선발생부에서 조사되는 자외선 조사량을 늘리고, 입력값이 기준값보다 낮으면, 상기 자외선발생부에서 조사되는 자외선 조사량을 줄이는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (c) is characterized in that if the input value is higher than the reference value, the amount of ultraviolet radiation emitted from the ultraviolet generation unit is increased, and if the input value is lower than the reference value, it is characterized in that the amount of ultraviolet radiation emitted from the ultraviolet generation unit.
또한, 상기 디스플레이부의 콘트라스트값이 기준값과 일치하면, 상기 디스플레이부의 투과율과, 이미지의 밝기를 유지하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the contrast value of the display unit matches the reference value, the transmittance of the display unit and the brightness of the image may be maintained.
또한, 상기 (f) 단계 이후 외부 밝기가 변하면, 상기 (a), (b), (c), (d), (e), (f)단계를 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
In addition, when the external brightness is changed after the step (f), the steps (a), (b), (c), (d), (e), and (f) are sequentially performed.
본 발명에 따른 투과 디스플레이장치 및 이의 제어방법은 자외선발생부를 적용하여 디스플레이부에 자외선을 노광시켜 디스플레이부의 투과율을 자유롭게 조절하고, 외부의 빛에 영향을 받지 않고 콘트라스트를 조절할 수 있으며, 이로 인해 정보이미지와 배경을 동시에 잘 볼 수 있는 효과를 지닌다.According to the present invention, a transmissive display device and a control method thereof may be configured to expose an ultraviolet ray to a display unit by applying an ultraviolet ray generator to freely adjust the transmittance of the display unit, and to adjust contrast without being influenced by external light. It has the effect of seeing both the background and the background at the same time.
또한, 본 발명은 라이트센서를 적용하여 외부에서 유입되는 가시광선의 밝기를 감지하여 자외선 조사량과 이미지 조사량을 자동으로 조절할 수 있어 외부 밝기와 상호적인 콘트라스트 조절이 가능한 효과를 지닌다.In addition, the present invention by applying a light sensor can detect the brightness of the visible light flowing from the outside to automatically adjust the UV irradiation amount and the image irradiation amount has the effect of controlling the contrast with the external brightness.
또한, 본 발명은 야간에도 디스플레이부의 투과율을 적절히 낮추어 내부 반사율을 줄일 수 있어 고스트를 최소화할 수 있는 효과를 지닌다.
In addition, the present invention can reduce the internal reflectance by appropriately lowering the transmittance of the display unit even at night has the effect of minimizing ghost.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치의 디스플레이부의 작용을 보인 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치의 고스트 최소화를 보인 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치의 디스플레이부와 자외선발생부의 작용을 보인 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치의 색선별필터층의 작용을 보인 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치의 디스플레이부의 제1변형예를 보인 도면,
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치의 디스플레이부의 제2변형예를 보인 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치의 디스플레이부의 제3변형예를 보인 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치의 자외선발생부의 제1변형예를 보인 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치의 자외선발생부의 제2변형예를 보인 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치에 의한 관찰자의 시야를 보인 사진,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치의 제어방법을 보인 순서도이다.1 is a view showing a transmissive display device according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing the operation of the display unit of the transparent display device according to an embodiment of the present invention,
3 is a view illustrating ghost minimization of a transmissive display device according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing the operation of the display unit and the ultraviolet generation unit of the transmission display device according to an embodiment of the present invention,
5 is a view showing the action of the color filter layer of the transmission display device according to an embodiment of the present invention,
6 is a view showing a first modified example of a display unit of a transmissive display device according to an embodiment of the present invention;
7 is a view showing a second modification of the display unit of a transmissive display device according to an embodiment of the present invention;
8 is a view showing a third modified example of a display unit of a transmissive display device according to an embodiment of the present invention;
9 is a view showing a first modification of the ultraviolet generation unit of the transmissive display device according to an embodiment of the present invention;
10 is a view showing a second modification of the ultraviolet generation unit of the transmissive display device according to an embodiment of the present invention;
11 is a photograph showing a field of view of an observer by a transmissive display device according to an embodiment of the present invention;
12 is a flowchart illustrating a control method of a transparent display device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 투과 디스플레이장치 및 이의 제어방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, an embodiment of a transmissive display device and a control method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치(100)는 이미지발생부(110), 광학부(120), 디스플레이부(130), 자외선발생부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.1 to 12, a
본 실시예는 운전자의 안전을 제공하고, 차량의 주행 정보와 주변상황 정보를 효과적으로 운전자에게 전달해주는 투과 디스플레이장치(100)에 관한 것이다.The present embodiment relates to a
이미지발생부(110)는 이미지를 생성하는 것으로서 후술되는 디스플레이부(130)로 생성된 이미지를 조사한다. 이미지발생부(110)에서 생성되는 이미지는 차량 주행정보, 주변상황정보 등 다양하게 구성될 수 있다.The
광학부(120)는 이미지발생부(110)와 디스플레이부(130) 사이에 구비되어 이미지발생부(110)로부터 전달 받은 이미지를 확대하여 디스플레이부(130)로 전달한다. 광학부(120)는 복수개의 렌즈로 구성되며, 이미지발생부(110)에서 생성된 이미지를 광학부(120)를 통해 확대하여 전달할 수 있으므로 이미지발생부(110)의 부피를 축소할 수 있다.The
디스플레이부(130)는 실이미지를 투과시키고, 광학부(120)로부터 전달 받은 이미지를 반사시켜 관찰자에게 합성이미지를 전달한다. 이러한 디스플레이부(130)는 자외선에 의해 투과율이 변하는 특성을 지니는 광색성윈도우(132) 및 광색성윈도우(132)에 구비되는 색선별필터층(135)을 포함한다.The
광색성윈도우(132)(Photochromic Window)는 입사광(자외선파장대)의 에너지로 착색되는 특징을 지니며, 이러한 특징에 의해 가시광선 파장대의 빛에 대한 투과율을 변화시키는 기능을 한다. 즉, 도 2에서 도시된 바와 같이 자외선이 없을 때는 투명, 자외선이 소량일 경우에는 반투명, 자외선이 대량일 경우에는 불투명의 특성을 지닌다.The
색선별필터(Dichroic filter)층(135)은 자외선 파장대의 빛은 투과하고 가시광선 파장대의 빛은 일정한 투과와 반사율을 동시에 가지는 기능을 한다.The
즉, 자외선이 없을 경우에 외부광은 광색성윈도우(132) 투과 후 색선별필터층(135)에서 투과/반사되고, 이미지발생부(110)에서 발생되는 이미지는 색선별필터층(135)에서 투과/반사되며, 자외선이 있을 경우에 자외선은 색선별필터층(135)을 투과하여 광색성윈도우(132)로 흡수되어 광색성윈도우(132)를 착색시키고, 외부광은 광색성윈도우(132)에서 흡수/투과 후 색선별필터층(135)에서 투과/반사되며, 이미지발생부(110)에서 발생되는 이미지는 색선별필터층(135)에서 투과/반사된다.That is, in the absence of UV light, the external light is transmitted / reflected by the
색선별필터층(135)은 광색성윈도우(132)의 일면 또는 타면 중 적어도 어느 하나에 필름의 형태로 부착되거나 코팅된다. 본 실시예에서 색선별필터층(135)은 관찰자에게 더 가까운 면에 구비된다.The
색선별필터층(135)은 자외선의 투과율이 가시광선의 투과율보다 높으며, 이러한 색선별필터층(135)의 특성은 도 5에서 확인할 수 있으며, 도 4에서 도시된 바와 같이 자외선의 투과율이 가시광선의 투과율보다 높아야만 자외선발생부(140)에서 발생된 자외선이 투과되어 광색성윈도우(132)를 착색시킬 수 있고, 이미지발생부(110)에서 발생된 이미지는 반사되어 관찰자에게 전달될 수 있다.The
자외선발생부(140)로부터 출사된 자외선은 광색성윈도우(132)의 면 중 관찰자로부터 가까이 있는 면으로 입사된다. Ultraviolet rays emitted from the
따라서, 도 1과 도 4에서 도시된 바와 같이 광색성윈도우(132)와 색선별필터층(135)으로 이루어지는 디스플레이부(130)는 외부에서 입사되는 외부광의 자외선파장대를 흡수하여 착색됨과 더불어 차량 내부에 자외선발생부(140)를 적용하여 광색성윈도우(132)에 자외선을 적절히 노광시키도록 함으로써, 투과율을 자유롭게 조정하고 외부의 빛에 영향을 받지 않고 콘트라스트를 조절할 수 있다. Accordingly, as shown in FIGS. 1 and 4, the
일반적인 콘트라스트는 블랙/화이트의 밝기 비를 콘트라스트로 정의하는데 반해 HUD, HMD 등의 투과 디스플레이장치(100)의 콘트라스트는 외부광 대비 이미지 밝기를 콘트라스트로 정의한다. 이는 사람의 눈이 주변 밝기에 상대적으로 반응하기 때문인데, 예를 들어 휴대폰 액정 화면을 볼 때, 태양광 아래에서는 잘 안보이지만 어두운 밤에는 매우 잘 보인다. 액정 화면 자체의 밝기는 낮, 밤에 상관없이 일정하지만 주변 밝기에 따라 눈의 동공 크기가 변하여 눈이 받아들이는 빛의 양이 변하기 때문이다.While general contrast defines the brightness ratio of black / white as contrast, contrast of the
또 다른 예로 밤에 운전할 경우 실내등을 끄면 도로가 잘 보이지만, 실내등을 켜면 도로가 잘 안 보인다. 만약 HUD의 밝기를 야간에도 밝게 해놓을 경우 이에 눈이 적응하여 차량 외부가 잘 보이지 않게 되어 매우 위험할 수 있다.As another example, when driving at night, turn off the indoor light to see the road well, but turn on the indoor light to see the road. If the brightness of the HUD is made bright at night, it can be very dangerous because the eyes adapt to it, making the outside of the vehicle difficult to see.
이러한 문제점은 광색성윈도우(132)에 자외선발생부(140)에서 출사되는 자외선을 노광시킴으로써, 외부광의 영향없이 이미지를 잘 볼 수 있으며 눈의 부담감을 최소화할 수 있다. 특히 야간에도 광색성윈도우(132)의 투과율을 적절히 낮추어 내부 반사율을 줄일 수 있으며, 내부 반사율이 줄어들면 고스트를 최소화할 수 있다.The problem is that by exposing the ultraviolet light emitted from the
고스트를 최소화하는 구성을 살펴보면, 도 3에서 도시된 바와 같이 야간에는 자외선이 거의 없게 되는데, 광색성윈도우(132)가 투명한 생태가 되어 이미지발생부(110)로부터 전달된 영상이 표면반사(A)되어 고스트를 발생시키게 된다. 상기와 마찬가지로 자외선발생부(140)에서 출사되는 자외선을 광색성윈도우(132)에 노광시킴으로써, 내부 반사율이 줄어들어 고스트를 최소화할 수 있다.Looking at the configuration to minimize the ghost, as shown in Figure 3 there is almost no ultraviolet light at night, the
이처럼 자외선발생부(140)의 자외선 조사량과 이미지발생부(110)의 이미지 밝기는 제어부(150)에 의해 제어된다. 제어부(150)는 외부의 빛의 양에 연동되어 자외선발생부(140)와 이미지발생부(110)를 제어하는 것이다.As such, the UV irradiation amount of the
외부의 빛의 양은 라이트센서(160)에 의해 감지되며, 라이트센서(160)에서 감지된 감지값이 제어부(150)에 전달되어 감지값에 의해 자외선발생부(140)의 자외선 조사량과 이미지발생부(110)의 이미지 밝기가 조절된다.The amount of external light is detected by the
도 6 내지 도 8에서 도시된 바와 같이 디스플레이부(130)는 다양하게 변형 가능하다.As illustrated in FIGS. 6 to 8, the
도 6은 디스플레이부(130)의 제1변형예로서, 도시된 바와 같이 색선별필터층(237)은 외부 자외선이 광색성윈도우(132)로 입사되는 것을 방지하도록 광색성윈도우(132)의 면 중 관찰자로부터 멀리 있는 면에 필름의 형태로 부착되거나 코팅된다. 색선별필터층(237)은 가시광선의 투과율이 자외선의 투과율 보다 높게 구성된다.FIG. 6 illustrates a first modification of the
이는 광색성윈도우(132)의 내면에는 제1색선별필터층(236)이 필름의 형태로 부착되거나 코팅되고, 외면에 제2색선별필터층(237)이 더 구비되어 외부 자외선을 완전히 차단하여 자외선발생부(140)만으로 디스플레이부(130)의 투과율을 조절할 수 있고 이 경우, 보다 자유로운 디스플레이부(130)의 투과율을 직접 제어가 가능하다. The first
도 7과 도 8은 디스플레이부(130)의 제2, 3변형예로서, 도시된 바와 같이 디스플레이부(130)는 광색성윈도우(232)와 색선별필터층(135)으로 이루어지는데, 광색성윈도우(232)는 자체가 광색성유리, 광색성플라스틱 등의 포토크로믹 재료(Photochromic Material)를 적용하여 제작되는 경우와 투명윈도우(233)와 투명윈도우(233)의 일면 또는 타면 중 적어도 어느 하나에 필름의 형태로 부착되거나 코팅되는 광색성필터층(234)을 포함한다. 이때, 광색성필터층(234)은 색선별필터층(135)보다 관찰자로부터 멀리 구비된다.7 and 8 illustrate the second and third modifications of the
도 9는 자외선발생부(140)의 제1변형예로서, 도시된 바와 같이 자외선발생부(140)의 자외선은 광학부(120)를 통해 투과되어 광색성윈도우(132)에 조사될 수 있다. 자외선발생부(140)로부터 출사된 자외선이 광학부(120) 투과 후 광색성윈도우(132)에 조사되어 투과율을 변화시킨다. 즉, 이미지발생부(110)와 자외선발생부(140)가 일체화되고, 자외선발생부(140)의 자외선과 이미지발생부(110)의 이미지가 광학부(120)로 전달되어 디스플레이부(130)로 조사되는 것이다.9 is a first modification of the
또한, 도 10은 자외선발생부(140)의 제2변형예로서, 도시된 바와 같이 자외선발생부(140)는 자외선이 광색성윈도우(132)의 전, 후면 그리고 모든 측면 중 한 곳 이상을 투영할 수 있도록 위치될 수 있다. 자외선발생부(140)로부터 출사된 자외선이 광색성윈도우(132)의 면 중 최소 1개 이상의 면에 투영되어 투과율을 변화시킬 수 있다.
In addition, FIG. 10 is a second modification of the
이하, 상기한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치의 제어방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a control method of a transmissive display device according to an embodiment of the present invention having the above structure will be described.
우선, 제어부(150)로부터 외부 밝기가 입력된다(S10), 차량 내부에는 라이트센서(160)가 구비되어 라이트센서(160)에서 외부의 빛의 양을 감지하여 제어부(150)로 외부 밝기의 입력값이 입력된다.First, the external brightness is input from the controller 150 (S10), the
이후, 제어부(150)는 외부 밝기의 입력값과 기설정된 기준값을 비교한다(S20). 여기서 기설정된 기준값은 외부 밝기가 날씨 또는 환경에 따라 기설정된 빛의 밝기를 나타낸 값이며, 이는 사용자가 임의로 조절할 수도 있다.Thereafter, the
그리고, 라이트센서(160)에서 입력된 입력값과 제어부(150)의 기준값의 차이에 따라 자외선 조사량을 조절하여 디스플레이부(130)의 투과율을 조절한다. 즉, 자외선은 제어부(150)의 제어에 의해 자외선발생부(140)로부터 조사되며, 외부 밝기에 따라 자외선 조사량은 조절되어 디스플레이부(130)에 조사된다.In addition, the transmittance of the
이때, 디스플레이부(130)는 자외선에 의해 투과율이 변하는 특성을 지니는 광색성윈도우(132) 및 자외선 파장대의 빛은 투과하고 가시광선 파장대의 빛은 일정한 투과와 반사율을 동시에 지니는 색선별필터층(135)으로 이루어져 외부 밝기와, 자외선발생부(140)에서 조사되는 자외선의 조사량에 따라 투과율이 조절될 수 있다.In this case, the
색선별필터층(135)은 도 4에서 도시된 바와 같이 광색성윈도우(132)에서 관찰자와 가까운 면에 구비되어 자외선발생부(140)에서 조사되는 자외선을 투과하여 광색성윈도우(132)에 흡수되게 함으로써 광색성윈도우(132)의 투과율을 조절할 수 있다.As shown in FIG. 4, the color
디스플레이부(130)의 투과율 조절은 입력값이 기준값보다 높으면, 자외선발생부(140)에서 조사되는 자외선 조사량을 늘리고(S30), 입력값이 기준값보다 낮으면, 자외선발생부(140)에서 조사되는 조사량을 줄임(S40)으로써 가능하다.When the input value is higher than the reference value, the transmittance control of the
예를 들어, 주간의 경우 외부 밝기가 높아 이미지가 잘 보이지 않게 되면, 자외선 조사량을 늘려 디스플레이부(130)의 투과율을 적절히 낮추어 이미지가 잘 보이게 하고, 야간의 경우, 외부 밝기가 낮아 이미지가 잘 보이는 반면 외부환경이 잘 보이지 않게 되면, 자외선 조사량을 줄여 디스플레이부(130)의 투과율을 적절히 높여 준다.For example, in the daytime, when the image is difficult to see due to the high external brightness, the amount of ultraviolet radiation is increased to properly lower the transmittance of the
이때, 야간에도 적절한 자외선 조사량에 의해 디스플레이부(130)의 투과율을 적절히 조절하여 내부 반사율을 줄일 수 있어 고스트를 최소화할 수 있다.In this case, the internal reflectance may be reduced by appropriately adjusting the transmittance of the
자외선발생부(140)는 도 10에서 도시된 바와 같이 자외선이 광색성윈도우(132)의 전,후면 그리고 모든 측면 중 한 곳 이상을 투영할 수 있도록 위치될 수 있다.As shown in FIG. 10, the
한편, 디스플레이부(130)는 도 6에서 도시된 바와 같이 광색성윈도우(132)의 관찰자와 가까운 면에 제1색선별필터층(236)이 구비되고, 관찰자와 먼 면에 제2색선별필터층(237)이 구비될 수도 있다. 제1색선별필터층(236)은 자외선을 투과하는 특성으로 지니고, 제2색선별필터층(237)은 자외선을 반사하는 특성을 지니게 되는데, 이로 인해 외부 밝기에 영향없이 자외선발생부(140)에서 조사되는 자외선 조사량에 의해서만 투과율을 조절할 수도 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 6, the
또한, 디스플레이부(130)의 광색성윈도우(232)는 자체가 광색성유리, 광색성플라스틱 등의 포토크로믹 재료(Photochromic Material)를 적용하여 제작되는 경우와 도 7과 도 8에서 도시된 바와 같이 투명윈도우(233)와 투명윈도우(233)에 일면 또는 타면에 부착되거나, 코팅되는 광색성필터층(234)으로 이루어질 수 있다. 이는 상기한 본 실시예의 광색성윈도우(132)와 색선별필터층(135)으로 이루어지는 디스플레이부(130)와 작용이 동일하므로 상세한 설명은 상술한 것으로 대신한다.In addition, the
이와 같이 디스플레이부(130)의 투과율이 조절되면, 이미지를 디스플레이부(130)에 조사한다(S50). 이미지는 이미지발생부(110)로부터 디스플레이부(130)측으로 조사되는데, 디스플레이부(130)와 이미지발생부(110) 사이에는 광학부(120)가 구비되어 이미지발생부(110)에서 조사되는 이미지는 광학부(120)를 통해 확대되어 디스플레이부(130)로 조사된다. 그리고, 이미지발생부(110)에서 차량 주행정보, 주변상황정보 등으로 이루어지는 이미지를 디스플레이부(130)로 조사하게 되면, 이미지는 디스플레이부(130)의 색선별필터층(135)에서 반사되어 관찰자에게 전달된다. As such, when the transmittance of the
이때, 도 9에서 도시된 바와 같이 자외선발생부(140)와 이미지발생부(110)가 일체화 되어 광학부(120)를 통해 이미지와 자외선이 함께 디스플레이부(130)로 조사될 수도 있다.In this case, as shown in FIG. 9, the
이후, 제어부(150)에서 디스플레이부(130)의 콘트라스트값을 기준콘트라스트값과 비교하고(S60), 디스플레이부(130)의 콘트라스트값과 기준콘트라스트값의 차이에 따라 이미지의 밝기를 조절한다(S70).Thereafter, the
이미지의 밝기는 제어부(150)에서 측정된 콘트라스트 비교값에 의해 자동으로 조절될 수도 있고, 관찰자가 임의로 조절할 수도 있다.The brightness of the image may be automatically adjusted by the contrast comparison value measured by the
그리고, 디스플레이부(130)의 콘트라스트값이 기준콘트라스트값과 일치하면, 디스플레이부(130)의 투과율과, 이미지의 밝기를 유지한다(S80).When the contrast value of the
이후, 차량의 외부 밝기가 변하면, 외부의 빛의 양을 감지하는 라이트센서(160)에서 외부의 빛을 감지하여 제어부(150)로 입력값을 전달하여 상기한 단계를 순차적으로 수행하여 디스플레이부(130)의 콘트라스트를 적정하게 유지시킨다.Then, when the external brightness of the vehicle changes, the
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 투과 디스플레이장치 및 이의 제어방법에 의하면, 자외선발생부를 적용하여 디스플레이부에 자외선을 노광시켜 디스플레이부의 투과율을 자유롭게 조절하고, 외부의 빛에 영향을 받지 않고 콘트라스트를 조절할 수 있으며, 이로 인해 정보이미지와 배경을 동시에 잘 볼 수 있으며, 라이트센서를 적용하여 외부에서 유입되는 가시광선의 밝기를 감지하여 자외선 조사량과 이미지 조사량을 자동으로 조절할 수 있어 외부 밝기와 상호적인 콘트라스트 조절이 가능하다.
As described above, according to the transmissive display device and the control method thereof according to an embodiment of the present invention, by applying an ultraviolet light generating unit to expose ultraviolet light to the display unit to freely adjust the transmittance of the display unit, without being influenced by external light Contrast can be adjusted, which makes it possible to see both the information image and the background at the same time, and to detect the brightness of visible light coming from the outside by applying a light sensor to automatically adjust the UV irradiation amount and the image irradiation amount so that Contrast adjustment is possible.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined by the claims.
100 : 투과 디스플레이장치 110 : 이미지발생부
120 : 광학부 130 : 디스플레이부
132, 232 : 광색성윈도우 135 : 색선별필터층
140 : 자외선발생부 150 : 제어부
160 : 라이트센서 233 : 투명윈도우
234 : 광색성필터층 236 : 제1색선별필터층
237 : 제2색선별필터층100: transmission display device 110: image generating unit
120: optical unit 130: display unit
132, 232: photochromic window 135: color filter layer
140: ultraviolet generation unit 150: control unit
160: light sensor 233: transparent window
234: photochromic filter layer 236: first color filter layer
237: second color filter layer
Claims (18)
상기 이미지발생부로부터 전달 받은 이미지를 확대하여 전달하는 광학부;
실이미지를 투과시키고, 상기 광학부로부터 전달받은 이미지를 반사시켜 관찰자에게 합성이미지를 전달하는 디스플레이부;
상기 디스플레이부로 자외선을 조사하는 자외선발생부; 및
외부의 빛의 양에 연동되어 상기 자외선발생부의 자외선 조사량과, 상기 이미지발생부의 이미지 밝기를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
An image generator for generating an image;
An optical unit which enlarges and transmits the image received from the image generator;
A display unit transmitting a real image and reflecting the image received from the optical unit to transmit a composite image to an observer;
An ultraviolet generator for irradiating ultraviolet rays to the display unit; And
And a control unit which controls the UV irradiation amount of the UV generating unit and the image brightness of the image generating unit in association with the amount of external light.
자외선에 의해 투과율이 변하는 특성을 지니는 광색성윈도우; 및
상기 광색성윈도우에 구비되는 색선별필터층을 포함하는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
The display device according to claim 1,
A photochromic window having a characteristic of changing transmittance by ultraviolet rays; And
And a color discrimination filter layer provided in the photochromic window.
상기 색선별필터층은 상기 광색성윈도우의 일면 또는 타면 중 적어도 어느 하나에 필름의 형태로 부착되거나 코팅되는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
3. The method of claim 2,
The color screen filter layer is a transmissive display device, characterized in that attached to or coated in the form of a film on at least one of the one or the other surface of the photochromic window.
상기 색선별필터층은 상기 광색성윈도우의 면 중 관찰자에게 더 가까이 있는 면에 구비되는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
3. The method of claim 2,
The color-selection filter layer is a transmissive display device, characterized in that provided on the surface of the photochromic window closer to the viewer.
상기 색선별필터층은 자외선의 투과율이 가시광선의 투과율보다 높은 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
3. The method of claim 2,
The color-selection filter layer is a transmissive display device, characterized in that the transmittance of ultraviolet light is higher than the transmittance of visible light.
상기 자외선발생부로부터 출사된 자외선은 상기 광색성윈도우의 면 중 관찰자로부터 가까이 있는 면으로 입사되는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
3. The method of claim 2,
Ultraviolet light emitted from the ultraviolet generating unit is incident on the surface of the photochromic window in close proximity to the observer, characterized in that the transparent display device.
상기 광색성윈도우는 포토크로믹 재료(Photochromic Material)를 적용하여 제작되는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
3. The method of claim 2,
The photochromic window is a transmissive display device, characterized in that produced by applying a photochromic material (Photochromic Material).
상기 광색성윈도우는 투명윈도우; 및
상기 투명윈도우의 일면 또는 타면 중 적어도 어느 하나에 필름의 형태로 부착되거나 코팅되는 광색성필터층을 포함하는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
3. The method of claim 2,
The photochromic window is a transparent window; And
And a photochromic filter layer attached or coated on at least one of one side or the other side of the transparent window in the form of a film.
상기 광색성필터층은 상기 색선별필터층보다 관찰자로부터 멀리 있는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
The method of claim 8,
And wherein the photochromic filter layer is farther from the viewer than the color filter layer.
상기 색선별필터층은 외부 자외선이 상기 광색성윈도우로 입사되는 것을 방지하도록 상기 광색성윈도우의 면 중 관찰자로부터 멀리 있는 면에 필름의 형태로 부착되거나 코팅되는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
3. The method of claim 2,
The color-selective filter layer is a transmissive display device, characterized in that attached to or coated in the form of a film on the surface of the photochromic window far from the viewer to prevent the incident of the ultraviolet light into the photochromic window.
상기 색선별필터층은 가시광선의 투과율이 자외선의 투과율 보다 높은 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
The method of claim 10,
The color-selective filter layer is a transmissive display device, characterized in that the transmittance of visible light is higher than the transmittance of ultraviolet light.
상기 자외선발생부의 자외선은 상기 광학부를 통해 투과되어 상기 광색성윈도우에 조사되는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
3. The method of claim 2,
The ultraviolet display of the ultraviolet generating unit is transmitted through the optical unit, characterized in that irradiated to the photochromic window.
상기 자외선발생부는 자외선이 상기 광색성윈도우의 전,후면 그리고 모든 측면 중 한 곳 이상을 투영할 수 있도록 위치되는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
3. The method of claim 2,
And the ultraviolet light generating unit is positioned such that ultraviolet light can project one or more of front, rear and all sides of the photochromic window.
외부의 빛의 양을 감지하는 라이트센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치.
14. The method according to any one of claims 1 to 13,
Transmissive display device comprising a light sensor for sensing the amount of light from the outside.
(b) 외부 밝기의 입력값과 기준값을 비교하는 단계;
(c) 입력값과 기준값의 차이에 따라 자외선 조사량을 조절하여 디스플레이부의 투과율을 조절하는 단계;
(d) 이미지를 상기 디스플레이부에 조사하는 단계;
(e) 상기 디스플레이부의 콘트라스트값을 기준콘트라스트값과 비교하는단계; 및
(f) 상기 디스플레이부의 콘트라스트값과 기준콘트라스트값의 차이에 따라 상기 이미지의 밝기를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치의 제어방법.
(a) inputting external brightness to the controller;
(b) comparing the input value of the external brightness with the reference value;
(c) adjusting the transmittance of the display unit by adjusting the amount of ultraviolet irradiation according to the difference between the input value and the reference value;
(d) irradiating an image to the display unit;
(e) comparing the contrast value of the display unit with a reference contrast value; And
(f) controlling the brightness of the image according to the difference between the contrast value and the reference contrast value of the display unit.
상기 (c)단계는 입력값이 기준값보다 높으면 자외선발생부에서 조사되는 자외선 조사량을 늘리고, 입력값이 기준값보다 낮으면 상기 자외선발생부에서 조사되는 자외선 조사량을 줄이는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치의 제어방법.
16. The method of claim 15,
In the step (c), if the input value is higher than the reference value, the ultraviolet irradiation unit irradiated by the ultraviolet generation unit is increased. Way.
상기 디스플레이부의 콘트라스트값이 기준값과 일치하면, 상기 디스플레이부의 투과율과, 이미지의 밝기를 유지하는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치의 제어방법.
16. The method of claim 15,
And when the contrast value of the display unit matches the reference value, maintaining the transmittance of the display unit and the brightness of the image.
상기 (f) 단계 이후 외부 밝기가 변하면, 상기 (a), (b), (c), (d), (e), (f)단계를 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 투과 디스플레이장치의 제어방법.16. The method of claim 15,
If the external brightness is changed after the step (f), the control of the transparent display device characterized in that the steps (a), (b), (c), (d), (e), (f) is sequentially performed Way.
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