KR101463876B1 - 헤드업 디스플레이용 프리셋 장치 - Google Patents

헤드업 디스플레이용 프리셋 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 헤드업 디스플레이 부품을 제작한 후 각각의 부품이 대상 제품에 설치되기 이전에 배치상태를 시연하여 각 부품의 최적 배치상태를 얻을 수 있도록 하므로써 높은 신뢰성이 있는 우수한 품질의 헤드업 디스플레이 제품이 제작될 수 있도록 한 헤드업 디스플레이용 프리셋(preset) 장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은, 각 구성이 설치될 공간을 제공하는 베이스 상에 프론트라이트유닛, 디스플레이유닛 장착부, 광원 장착부, 반사경 장착부, 확대경 장착부, 글라스 장착부가 유기적으로 구성 및 설치된다.

Description

헤드업 디스플레이용 프리셋 장치 {Preset apparatus for head-up-display}
본 발명은 헤드업 디스플레이용 프리셋 장치에 관한 것이다. 상세하게 본 발명은, 헤드업 디스플레이 부품을 제작한 후 각각의 부품이 대상 제품에 설치되기 이전에 배치상태를 시연하여 각 부품의 최적 배치상태를 얻을 수 있도록 하므로써 높은 신뢰성이 있는 우수한 품질의 헤드업 디스플레이 제품이 제작될 수 있도록 한 헤드업 디스플레이용 프리셋 장치에 관한 것이다.
헤드업 디스플레이(Head-Up-Display; HUD)는 주로 자동차나 항공기 등에 설치되어 운전자가 필요로 하는 정보들을 운전자의 가시영역 내의 가상화상(virtual image)에 투영하여 표시하는 장치를 의미한다. 즉, 상기 헤드업 디스플레이는 자동차나 항공기의 운전자 전방유리에 가상화상을 표시함에 따라 운전자가 1차적으로 도로교통 상황에 집중하며 필요한 정보를 확인할 수 있도록 하여 운전자의 피로경감 및 주행안전에 기여할 수 있게 된다.
대한민국 특허출원 제2011-28056호(차량용 헤드업 디스플레이 장치, 이하, 기출원발명)에는 전술된 헤드업 디스플레이의 구성이 예시되어 있다. 기출원발명의 헤드업 디스플레이 장치는「디스플레이, 광학 시스템, 모터, 및 감속 기어 기구를 포함하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치가 제공된다.
여기서, 상기 디스플레이는 발광 화상을 표시하도록 구성되며, 상기 광학 시스템은 디스플레이에 의해 표시되는 화상을 반사하기 위해 디스플레이에 대해 회전 가능하게 배치되는 반사 거울을 구비함과 동시에 상기 광학 시스템은 거울에서 반사된 화상을 차량의 투영 부재 상에 투영하여 차량 관련 정보의 허상을 투영 부재에 표시하도록 구성된다. 또한, 상기 모터는 외부로부터의 조절 명령에 따라 거울의 회전 각도를 조절하기 위해 토크를 발생하도록 구성되며, 감속 기어 기구는 상호 결합되는 다수의 기어를 구비하며, 모터에 의해 발생된 토크를 증폭하여 거울에 전달하도록」구성된다.
이와같이 구성된 기출원발명의 헤드업 디스플레이 장치는「차량에 장치가 설치된 후 모터를 구동시켜 화상의 반사각도를 최적화하여 운전자가 화상을 확인할 수 있도록 하므로써 운전자의 차량 관련 정보 확인이 보다 편리할 수 있도록 한」것이다.
종래의 헤드업 디스플레이 장치는 이론적으로 설계된 하우징 내에서 각각의 부품이 배치된 후 상기 하우징을 차량에 설치하게 되어 설계상의 오차나, 차량의 종류에 따라 부품의 배치가 제한적일 경우 차량 관련 정보 화상의 디스플레이 상태가 불량해져 제품의 높은 신뢰성을 얻기 어려운 문제점이 노출된다.
이를 해결하기 위해 상기 기출원발명의 헤드업 디스플레이 장치가 제시되고 있지만, 상기 기출원발명의 헤드업 디스플레이 장치는 장치를 구성하는 여러 부품이 하우징 내에서 미리 배치상태가 결정되어 설치된 상태에서 단지 모터에 의해 각도회전되는 반사거울에 의해 디스플레이 상태를 확인할 수 있게 되어 디스플레이 조절이 대단히 제한적이기 때문에 제품의 높은 신뢰성을 얻기에는 여전히 어려운 문제점이 있다.
[선행기술]
대한민국 공개특허 10-2011-0073328
대한민국 공개특허 10-2008-0026678
대한민국 등록특허 10-1311066
대한민국 등록특허 10-1311137
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다. 이에 본 발명은, 헤드업 디스플레이 부품을 제작한 후 각각의 부품이 대상 제품에 설치되기 이전에 배치상태를 시연하여 각 부품의 최적 배치상태를 얻을 수 있도록 하므로써 높은 신뢰성이 있는 우수한 품질의 헤드업 디스플레이 제품이 제작될 수 있도록 한 헤드업 디스플레이용 프리셋 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 프리셋 장치는:
각 구성이 설치될 공간을 제공하는 베이스;
상기 베이스 상에 설치되며, 상부에 광원을 수광하여 목적하는 영상을 표시하는 FLU(Front Light Unit; 프론트라이트유닛) 방식의 반사형 LCD가 장착된 디스플레이유닛 장착부;
상기 디스플레이유닛 장착부의 일측에 설치되어 빛을 출사하는 광원부가 상기 반사형 LCD의 상부에서 빛을 공급하도록 배치된 광원 장착부;
상기 디스플레이유닛 장착부를 기준으로 광원 장착부가 설치된 지점과 반대측에 설치되어 광원부에서 출사된 빛에 의해 반사형 LCD에 화상이 표시되면, 상기 화상을 목적하는 각도로 반사시키도록 한 반사경이 장착된 반사경 장착부;
상기 베이스 상에서 반사경에 의해 반사된 화상을 확대하여 반사시킬 수 있도록 하기 위해 상기 반사경과 대향되는 지점에 확대경이 배치되도록 설치된 확대경 장착부;
상기 베이스 상에서 확대경에 의해 반사된 화상이 투영되어 표시될 수 있도록 하기 위해 상기 확대경과 대향되는 지점에 글라스가 배치되도록 설치된 글라스 장착부;
를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 디스플레이유닛 장착부는:
베이스 상에 고정결합된 설치부재;
상기 반사형 LCD가 장착되며, 설치부재의 상측에 승강가능하게 결합되어 반사형 LCD의 설정높이를 조절하기 위한 승강블록;
을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 광원, 반사경, 확대경 글라스 장착부는:
베이스 상에 세워져 설치되어 광원부, 반사경, 확대경, 글라스가 각각 목적하는 높이에 배치될 수 있도록 한 각각의 설치부재;
상기 각 설치부재에 결합되어 반사형 LCD와 광원부, 광원부와 반사경, 반사경과 확대경, 확대경과 글라스 간의 거리를 설정하기 위해 광원부, 반사경, 확대경, 글라스가 각각 직선이동되도록 하는 각각의 슬라이드블록;
상기 각 슬라이드블록에 설치되어 광원부의 빛 출사각도, 반사경과 확대경의 화상 반사각도, 글라스의 화상 표시각도를 설정하는 각각의 각도조절유닛;
상기 각 각도조절유닛에 설치되어 광원부, 반사경, 확대경, 글라스가 고정지지되는 각각의 거치대;
를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 슬라이드블록(71)은 리니어 스테이지(linear stage)이며, 상기 각도조절유닛은 로터리 스테이지(rotary stage)로 적용된다. 한편, 상기 각 거치대는 광원부, 반사경, 확대경, 글라스 중 적어도 한 구성을 착탈식으로 고정지지하기 위한 클램프를 갖추어 구성된다.
이상에서와 같이 본 발명은, 헤드업 디스플레이가 대상 제품 내에서 설치될 상태가 미리 시연되고, 시연과정에서 각 구성 부품 간의 간격 각도가 최적으로 설정될 수 있도록 하므로써 보다 우수한 헤드업 디스플레이 제품을 제작할 수 있도록 하여 제품의 높은 신뢰도를 얻을 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발은 각 부품 간의 간격 및 각도회전의 조절이 보다 편리하게 실시될 수 있도록 하여 보다 신속한 작업에 따른 높은 작업성과 생산성을 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 헤드업 디스플레이용 프리셋 장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 헤드업 디스플레이용 프리셋 장치의 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 헤드업 디스플레이용 프리셋 장치의 배면도.
도 4는 본 발명에 의한 헤드업 디스플레이용 프리셋 장치의 좌측면도.
도 5는 본 발명에 의한 헤드업 디스플레이용 프리셋 장치의 평면도.
이상에 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명 "헤드업 디스플레이용 프리셋 장치"의 특징과 효과들은, 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명하는 실시예 기재를 통하여 더욱 명백해질 것이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 헤드업 디스플레이용 프리셋 장치는 베이스(10), 디스플레이유닛 장착부(20), 광원 장착부(30), 반사경 장착부(40), 확대경 장착부(50), 글라스 장착부(60)로 이루어진다. 상기 베이스(10)는 각 구성이 설치될 공간을 제공하기 위한 플레이트 형태의 구성이다. 이때, 상기 베이스(10)는 작업이 실시되는 상당한 높이를 제공하기 위해 테이블 등으로 구성될 수도 있다.
상기 디스플레이유닛 장착부(20)는 베이스(10) 상의 대략 중앙에 설치된다. 이때, 상기 디스플레이유닛은 헤드업 디스플레이의 화상을 표시하기 위한 구성으로 LCD가 적용되는데, 특히, 상기 LCD 중 전방에서 빛을 수광하여 이를 반사시키며 화상을 표시할 수 있도록 한 반사형 LCD(1)로 적용되며, 이는 통상적으로 FLU(Front Light Unit; 프론트라이트유닛) 방식으로 호칭되기도 한다.
이와 같은 디스플레이유닛 장착부(20)는 베이스(10) 상에 고정결합된 설치부재(21)와, 상기 설치부재(70)에 결합된 승강블록(22)으로 이루어진다. 여기서, 상기 승강블록(22)의 상면에는 전술된 반사형 LCD(1)가 장착된다. 특히, 상기 승강블록(22)은 설치부재(21)와는 리니어 스테이지(linear stage)가 세워져 설치된 결합구성으로 설치부재(21)의 상측에 승강가능하게 결합된 구성으로, 반사형 LCD(1)의 설정높이를 조절하기 위한 구성이다.
상기 광원 장착부(30)는 디스플레이유닛 장착부(20)의 일측에 설치된다. 특히, 상기 광원 장착부(30)는 디스플레이유닛인 반사형 LCD(1)로 빛을 출사하는 광원부(2)가 갖추어지며, 상기 광원부(2)는 반사형 LCD(1)의 상부에서 빛을 공급하도록 배치되어 구성된다.
구체적으로, 상기 광원 장착부(30)는 설치부재(70), 슬라이드블록(71), 각도조절유닛(72), 거치대(73)로 이루어진다. 여기서, 상기 광원은 LED(또는 CCFL램프 등)를 이용하여 빛을 출사하기 위한 구성으로, 상기 광원부(2)는 소형의 LED(또는 CCFL램프 등) 등기구로 적용됨은 당연하다. 상기 설치부재(70)는 베이스(10) 상에 세워져 설치되어 광원부(2)가 각각 목적하는 높이에 배치될 수 있도록 한 브래킷 형태의 구성이다.
상기 슬라이드블록(71)은 설치부재(70)의 상부에 결합되어 반사형 LCD(1)와 광원부(2) 간의 거리를 설정하기 위해 광원부(2)가 각각 직선이동되도록 하기 위한 구성이다. 이와 같은 슬라이드블록(71)은 직선이동기구인 리니어 스테이지(linear stage)로 적용된다. 또한, 상기 각도조절유닛(72)은 슬라이드블록(71)에 설치되어 광원부(2)의 빛 출사각도를 설정하기 위한 구성이다. 이와 같은 각도조절유닛(72)은 각도조절기구인 로터리 스테이지(rotary stage)로 적용된다.
상기 거치대(73)는 각도조절유닛(72)에 설치되어 광원부(2)가 고정지지되기 위한 구성이다. 이때, 선택적인 구성으로 상기 거치대(73)에는 광원부(2)를 착탈식으로 고정지지하기 위한 클램프(74)가 갖추어져 구성될 수 있다. 즉, 상기 거치대(73)는 광원부(2)를 착탈이 불가능한 고정식으로 고정지지시킬 수도 있지만, 클램프(74) 또는 볼트 등을 이용하여 착탈식으로 구성할 수도 있다.
상기 반사경 장착부(40)는 베이스(10) 상에서 디스플레이유닛 장착부(20)를 기준으로 광원 장착부(30)가 설치된 지점과 반대측에 설치된다. 이와 같은 반사경 장착부(40)는 광원부(2)에서 출사된 빛에 의해 반사형 LCD(1)에 화상이 표시되면, 상기 화상을 목적하는 각도로 반사시키도록 한 반사경(3)이 상부에 배치되도록 구성된 것이다. 이를 위해 상기 반사경 장착부(40)는 전술된 광원 장착부(30)와 같이 설치부재(70), 슬라이드블록(71), 각도조절유닛(72), 거치대(73)의 구성과 동일한 구성을 갖추어 구성되며, 상기 거치대(73)에는 반사경(3)이 고정식 또는 착탈식으로 지지되어 구성된다.
상기 확대경 장착부(50)는 베이스(10) 상에서 반사경(3)에 의해 반사된 화상을 확대하여 반사시킬 수 있도록 하기 위해 상기 반사경(3)과 대향되는 지점에 확대경(4)이 배치되도록 설치된다. 이와 같은 확대경 장착부(50)도 전술된 광원 장착부(30), 반사경 장착부(40)와 같이 설치부재(70), 슬라이드블록(71), 각도조절유닛(72), 거치대(73)의 구성과 동일한 구성을 갖추어 구성되며, 상기 거치대(73)에는 확대경(4)이 고정식 또는 착탈식으로 지지되어 구성된다.
상기 글라스 장착부(60)는 베이스(10) 상에서 확대경(4)에 의해 반사된 화상이 투영되어 표시될 수 있도록 하기 위해 상기 확대경(4)과 대향되는 지점에 글라스(5)가 배치되도록 설치된다. 여기서, 상기 글라스(5)는 화상이 투영되어 표시되기 위한 구성으로 예로써, 실제 제품에서 항공기나 차량의 전방 유리창의 역활이 된다. 이와 같은 글라스 장착부(60)도 전술된 광원 장착부(30), 반사경 장착부(40) 및 확대경 장착부(50)와 같이 설치부재(70), 슬라이드블록(71), 각도조절유닛(72), 거치대(73)의 구성과 동일한 구성을 갖추어 구성되며, 상기 거치대(73)에는 글라스(5)가 고정식 또는 착탈식으로 지지되어 구성된다.
상기와 같이 구성된 헤드업 디스플레이 프리셋 장치는 디스플레이유닛 장착부(20)에 반사형 LCD(1)를 장착시키고, 각 장착부(30, 40, 50, 60)의 거치대(73)에 광원부(2), 반사경(3), 확대경(4), 글라스(5)를 장착시켜 헤드업 디스플레이를 시연하게 된다.
이때, 상기 각 장착부(30, 40, 50, 60)의 슬라이드블록(71)을 통해 반사형 LCD(1)와 광원부(2), 광원부(2)와 반사경(3), 반사경(3)과 확대경(4), 확대경(4)과 글라스(5) 간의 거리를 정밀하게 설정할 수 있게 되며, 각 장착부(30, 40, 50, 60)의 각도조절유닛(72)을 통해 광원부(2)의 빛 출사각도, 반사경(3)과 확대경(4)의 화상 반사각도, 글라스(5)의 화상 표시각도를 정밀하게 설정할 수 있게 된다.
이와 같은 시연에 의해 목적하는 헤드업 디스플레이의 각 구성품의 최적 배치상태가 도출되면, 이를 이용하여 헤드업 디스플레이 제품의 하우징을 정밀하게 설계하여 제작함에 따라 보다 우수한 품질의 헤드업 디스플레이 제품을 생산할 수 있게 된다.
10: 베이스 20: 디스플레이유닛 장착부
30: 광원 장착부 40: 반사경 장착부
50: 확대경 장착부 60: 글라스 장착부
70: 지지부재 71: 슬라이드블록
72: 각도조절유닛 73: 거치대

Claims (5)

  1. 각 구성이 설치될 공간을 제공하는 베이스(10); 상기 베이스(10) 상에 설치되며, 상부에 광원을 수광하여 목적하는 영상을 표시하는 FLU(Front Light Unit; 프론트라이트유닛) 방식의 반사형 LCD(1)가 장착된 디스플레이유닛 장착부(20); 상기 디스플레이유닛 장착부의 일측에 설치되어 빛을 출사하는 광원부(2)가 상기 반사형 LCD(1)의 상부에서 빛을 공급하도록 배치된 광원 장착부(30); 상기 디스플레이유닛 장착부(20)를 기준으로 광원 장착부(30)가 설치된 지점과 반대측에 설치되어 광원부(2)에서 출사된 빛에 의해 반사형 LCD(1)에 화상이 표시되면, 상기 화상을 목적하는 각도로 반사시키도록 한 반사경(3)이 장착된 반사경 장착부(40); 상기 베이스(10) 상에서 반사경(3)에 의해 반사된 화상을 확대하여 반사시킬 수 있도록 하기 위해 상기 반사경(3)과 대향되는 지점에 확대경(4)이 배치되도록 설치된 확대경 장착부(50); 상기 베이스(10) 상에서 확대경(4)에 의해 반사된 화상이 투영되어 표시될 수 있도록 하기 위해 상기 확대경(4)과 대향되는 지점에 글라스(5)가 배치되도록 설치된 글라스 장착부(60)를 포함하며,
    상기 디스플레이유닛 장착부(20)는: 베이스(10) 상에 고정결합된 설치부재(21); 상기 반사형 LCD(1)가 장착되며, 설치부재(21)의 상측에 승강가능하게 결합되어 반사형 LCD(1)의 설정높이를 조절하기 위한 승강블록(22)을 포함하며,
    상기 광원, 반사경, 확대경, 글라스 장착부(30,40,40,60)는: 베이스(10) 상에 세워져 설치되어 광원부(2), 반사경(3), 확대경(4), 글라스(5)가 각각 목적하는 높이에 배치될 수 있도록 한 각각의 설치부재(70); 상기 각 설치부재(70)에 결합되어 반사형 LCD(1)와 광원부(2), 광원부(2)와 반사경(3), 반사경(3)과 확대경(4), 확대경(4)과 글라스(5) 간의 거리를 설정하기 위해 광원부(2), 반사경(3), 확대경(4), 글라스(5)가 각각 직선이동되도록 하는 각각의 슬라이드블록(71); 상기 각 슬라이드블록(71)에 설치되어 광원부(2)의 빛 출사각도, 반사경(3)과 확대경(4)의 화상 반사각도, 글라스(5)의 화상 표시각도를 설정하는 각각의 각도조절유닛(72); 상기 각 각도조절유닛(72)에 설치되어 광원부(2), 반사경(3), 확대경(4), 글라스(5)가 고정지지되는 각각의 거치대(73)를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이용 프리셋 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이드블록(71)은 리니어 스테이지(linear stage)이며;
    상기 각도조절유닛(72)은 로터리 스테이지(rotary stage)인 것;
    을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이용 프리셋 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각 거치대(73)는:
    광원부(2), 반사경(3), 확대경(4), 글라스(5) 중 적어도 한 구성을 착탈식으로 고정지지하기 위한 클램프(74)를 갖추어 구성된 것;
    을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이용 프리셋 장치.
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