KR101491435B1 - 헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함한 디스플레이 유닛 - Google Patents

헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함한 디스플레이 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함하는 디스플레이 유닛(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 프로젝션 스크린(3)은 프로젝션 스크린이 경사 축선(X)을 중심으로 피봇할 수 있는 방식으로 캐리어 요소(2) 내에 장착 및 배열되며, 프로젝션 스크린의 경사는 피봇팅 장치(4)에 의해서 조종될 수 있다. 상기 피봇팅 장치(4)는 하나 이상의 워엄 기어를 포함한다.

Description

헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함한 디스플레이 유닛 {DISPLAY UNIT COMPRISING A PROJECTION SCREEN FOR A HEAD-UP DISPLAY}
본 발명은 청구항 1의 전제부의 특징들에 따른 헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함하는 디스플레이 유닛에 관한 것이다.
이런 형태의 헤드-업 디스플레이들은 일반적으로 종래 기술로부터 공지되어 있으며 프로젝션 스크린을 갖춘 디스플레이 유닛을 포함하며, 이미징 유닛에 의해 그리고 바람직하다면 광학 모듈에 의해 프로젝션 스크린 상으로 차량 정보가 투영된다. 프로젝션 스크린은 이 경우에 투명하게 설계되며 차량 운전자의 시야 범위 내에 배열된다.
특히, 정보에 대한 기하학적으로 왜곡 없는 화면에 의해 식별되는 최적 디스플레이를 차량 운전자에게 제공하기 위해서, 수평으로 이동하는 경사 축선에 대한 프로젝션 스크린의 경사를 설정하기 위해 특히, 차량 운전자의 몸집 및 최종 착석 위치에 의존할 필요가 있다. 이러한 경우에 아주 미세한 설정이 요구된다. 동시에, 헤드-업 디스플레이의 작동 중에 위치의 변경을 방지하기 위해서 설정 위치에프로젝션 스크린을 단단히 고정할 필요가 있다.
본 발명이 기본으로 하는 목적은 헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함하는 개선된 디스플레이 유닛을 명시하고자 하는 것이다.
디스플레이 유닛에 관해서, 상기 목적은 청구항 1의 특징들을 갖는 헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린를 포함하는 디스플레이 유닛에 의해서, 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명의 바람직한 개선 예들 및 개량 예들은 종속항들에 명시되어 있다.
본 발명에 따른, 헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함하는 디스플레이 유닛에 있어서, 프로젝션 스크린은 경사 축선을 중심으로 피봇 가능하게 캐리어 요소 내에 장착 및 배열되며 피봇팅 장치에 의해 그의 경사가 조종될 수 있으며, 피봇팅 장치는 하나 이상의 워엄 기어를 포함한다. 그에 따라 프로젝션 스크린의 경사의 아주 미세하고 정확한 설정이 수행될 수 있으며, 동시에 헤드-업 디스플레이의 작동 중에 그리고 차량의 작동 중에 프로젝션 스크린에 대한 확실한 고정이 실행된다.
한편으로, 워엄 기어는 정확한 재현과 함께, 프로젝션 스크린의 경사에 대한 아주 미세하게 이행되고, 지속적이고 정확한 설정을 가능하게 한다. 다른 한편으로, 워엄 기어를 사용한 결과는 프로젝션 스크린이 기어휠과 워엄 휠의 맞물림 및 구동 유닛에 대한 워엄 휠의 커플링을 고려하여 그리고 워엄 기어의 자체-로킹 및 구동 유닛의 결과적인 기계 저항으로 인해 프로젝션 스크린의 설정 위치에 확실히 고정된다는 점이다. 또한, 워엄 기어의 사용 및 결과적인 높은 감속으로 인해, 설정 목적을 위해 저 동력의 구동 유닛을 사용하는 것이 가능하다. 따라서 프로젝션 스크린의 경사를 설정하기 위한 필요 전기 에너지량 및 디스플레이 유닛을 위한 조립 공간의 요구를 줄일 수 있다.
피봇팅 장치는 바람직하게, 2단 워엄 기어로부터 형성된다. 그와 같은 2단 워엄 기어는 높은 감속으로 인해 프로젝션 스크린의 경사에 대한 특히 미세하고 정확한 설정을 가능하게 한다.
제 1 워엄은 구동 유닛의 출력 샤프트에 포지티브 연결, 접합 연결 및 넌포지티브 연결 중 적어도 하나로 커플링되며 제 1 회전 축선을 중심으로 회전한다. 이 경우에, 구동 유닛은 바람직하게, 종래의 스테핑 모터로서 설계된다.
제 1 워엄은 캐리어 요소 내에 회전가능하게 장착되는 제 2 회전 축선을 중심으로 회전하는 제 2 워엄에 작동가능하게 적절히 연결된다.
설계상 바람직한 변형 예에 있어서, 제 2 워엄은 제 1 영역 및 제 2 영역을 가지며, 제 1 영역은 기어휠로서, 특히 나선형 치형의 워엄 휠로서 설계되며, 워엄 휠의 치형은 제 1 워엄에 맞춰지도록 설계되며, 제 2 영역은 워엄 휠과 같은 나사산(thread)을 가진다. 그 결과로써, 2 개의 기능들이 일체형(one-piece) 부품에 의해 수행될 수 있어서, 디스플레이 유닛의 구성 요소들의 수가 감소되게 된다.
저-마찰 작동을 허용하기 위해서, 2개의 워엄 휠들의 회전 축선들은 바람직하게 서로에 대해 본질적으로 직각으로 연장한다.
설계상 특히 바람직한 변형 예에 있어서, 프로젝션 스크린의 또는 프로젝션 스크린의 마운트의 하단부에 변속 요소가 배열되며, 그 변속 요소는 제 2 워엄의 제 2 영역을 향하는 쪽이 원호의 부채꼴 형태로 설계된다.
특히 바람직하게, 치형은 원호의 부채꼴 형태로 변속 요소에 도입되며 제 2 워엄에 맞춰지게 설계되어서, 회전 축선을 중심으로 한 제 2 워엄의 회전 운동이 경사 축선을 중심으로 한 프로젝션 스크린의 피봇팅 운동을 초래하는 방식으로 변속 요소가 제 2 워엄에 작동가능하게 연결되게 된다. 따라서 구성요소들의 수의 감소로 인한 간단한 운동학에 의해 프로젝션 스크린을 피봇팅시키기 위한 목적을 가능하게 한다.
피봇팅 장치는 하나 이상의 스프링 요소에 의해 캐리어 요소에 적절히 탄성적으로 장착 및 체결된다. 그에 따라 구동 유닛, 워엄 휠들 및/또는 변속 요소의 진동, 동요 및/또는 가속 그리고 구동 유닛, 워엄 휠들 및/또는 변속 요소의 결과적인 마찰 및/또는 마모는 방지되거나 적어도 축소된다.
특히 바람직하게, 회전 축선의 길이 방향으로의 제 2 워엄의 보상 운동이 스프링 요소에 의해 보상 및 감쇄될 수 있다. 이를 간단한 방식으로 가능하게 하기 위해서, 스프링 요소는 죔쇠 형태의 방식으로 구동 유닛 또는 캐리어 요소를 적어도 부분적으로 둘러싸는 동시에, 각각의 경우에 단부 면들 상의 회전 축선에 작용하고 예비응력을 생성한다.
본 발명의 예시적인 실시예들이 도면들에 의해 이후에 더 상세히 설명된다.
도 1은 헤드-업 디스플레이용 디스플레이 유닛의 상세를 개략적으로 도시하는 사시도이며,
도 2는 도 1에 따른 디스플레이 유닛의 피봇팅 장치 및 프로젝션 스크린을 개략적으로 도시하는 아주 간략화된 단면도이며,
도 3은 도 2에 따른 피봇팅 장치를 개략적으로 도시하는 제 1 사시도이며,
도 4는 도 2에 따른 피봇팅 장치를 개략적으로 도시하는 제 2 사시도이며,
도 5는 도 2에 따른 피봇팅 장치를 개략적으로 도시하는 제 3 사시도이며,
도 6은 도 2에 따른 피봇팅 장치를 개략적으로 도시하는 제 4 사시도이다.
서로에 대응하는 부품들에는 모든 도면들에서 동일한 참조 부호들이 주어진다.
도 1은 헤드-업 디스플레이용 디스플레이 유닛(1)의 상세를 사시도로 도시한다. 디스플레이 유닛(1)은 캐리어 요소(2)를 포함하며, 캐리어 요소 내에는 프로젝션 스크린(3)이 수평으로 연장하는 경사 축선(X)을 중심으로 피봇가능하게 장착 및 배열된다.
캐리어 요소(2)는 바람직하게, 차량의 인스트루먼트 패널(instrument panel) 내에 또는 인스트루먼트 패널 상에 임의의 더 구체적으로 도시되지 않은 방식으로 체결된다. 프로젝션 스크린(3)은 이 경우에 차량 운전자의 시야 범위 내의 인스트루먼트 패널 위에 일정하게 위치되는 방식으로 설계된다. 이와는 달리, 프로젝션 스크린(3)은 임의의 더 구체적으로 도시되지 않은 방식으로 완전히 이동될 수 있다. 즉, 프로젝션 스크린은 특히, 프로젝션 스크린의 표면 아래에 있는 인스트루먼트 패널 안쪽의 공동 내측으로 도입될 수 있으며, 프로젝션 스크린의 사용을 원하는 경우에 프로젝션 스크린은 이 공동으로부터 나올 수 있다.
피봇팅 장치(4)는 경사 축선(X)을 중심으로 프로젝션 스크린(3)을 피봇팅시키기 위해 제공된다.
도 2는 프로젝션 스크린(3) 및 피봇팅 장치(4)의 아주 간략화된 단면도를 도시한다. 도 3 내지 도 6은 다양한 도면으로 피봇팅 장치(4)를 도시한다.
피봇팅 장치(4)는 제 1 워엄(6)으로 형성되는 워엄 기어(5)를 포함한다. 제 1 워엄(6)은 구동 유닛(7)에 커플링된다. 구동 유닛(7)은 특히, 전기 모터로서, 바람직하게 스테핑 모터로서 설계되며, 제 1 워엄(6)은 임의의 더 구체적으로 도시되지 않은 방식으로 구동 유닛(7)의 출력 샤프트에 포지티브 연결, 접합 연결 및 넌포지티브 연결 중 적어도 하나로 커플링된다.
제 1 워엄(6)은 캐리어 요소(2) 내의 제2 회전 축선(R2)에 장착되는 제 2 워엄(8)에 작동 가능하게 연결된다. 두 개의 워엄(6,8)들의 제1, 제2 회전 축선(R1,R2)들은 이 경우에 본질적으로 서로에 대해 직각으로 연장한다.
제 1 및 제 2 워엄(6,8)들 사이에 작동가능한 연결을 형성하기 위해서, 제 2 워엄(8)은 치형을 가지며 그에 따라 기어휠, 특히 나선형 치형의 워엄 휠을 형성하는 제 1 영역(8.1)을 가지며, 제 1 영역은 제 1 워엄(6)의 나사산에 결합되어 그에 맞물린다.
구동 유닛(7)에 의해 제 1 워엄(6) 내측으로 도입될 제1 회전 축선(R1)을 중심으로 한 회전 운동에 의해서, 제2 회전 축선(R2)을 중심으로 한 제 2 워엄(8)의 회전 운동이 그에 따라 생성된다.
경사 축선(X)을 중심으로 한 프로젝션 스크린(3)의 피봇팅 운동을 생성하기 위해서, 제 2 워엄(8)은 제 2 영역(8.2)을 가진다. 나사산들, 특히 워엄 휠 형태의 나사산들이 이러한 제 2 영역(8.2) 내측으로 도입되며 프로젝션 스크린(3)의 하단부에 배열되는 변속 요소(9)에 작동가능하게 연결된다. 이러한 변속 요소(9)는 제 2 워엄 휠(8)의 제 2 영역(8.2)을 향하는 쪽에서 원호의 부채꼴 형태로 설계되며, 치형이 변속 요소(9)에 도입되며 제 2 워엄 휠(8)의 제 2 영역(8.2)에 맞물리도록 설계된다. 상기 치형은 이 경우에, 제2 회전 축선(R2)을 중심으로 한 제 2 워엄 휠(8)의 회전 운동이 경사 축선(X)을 중심으로 한 프로젝션 스크린(3)의 피봇팅 운동을 초래하는 방식으로 배열된다.
구동 유닛(7), 워엄(6,8)들 및/또는 변속 요소(9)의 진동들, 동요들 및/또는 가속들과 그리고 구동 유닛(7), 워엄(6,8)들 및/또는 변속 요소(9)의 결과적인 마찰 및 마모를 방지하기 위해서, 피봇팅 장치(4)는 캐리어 요소(2)에 체결 및 탄성적으로 장착된다.
이런 목적을 위해서, 캐리어 요소(2)에 포지티브 연결, 접합 연결 및 넌포지티브 연결 중 적어도 하나로 체결되는 하나 이상의 스프링 요소(10)가 제공된다. 스프링 요소(10)는 이 경우에, 제2 회전 축선(R2)의 길이 방향으로 제 2 워엄(8)의 보상 운동을 스프링 요소가 허용하는 방식으로 설계된다. 예를 들어, 스프링 요소(10)는 죔쇠 형태의 방식으로 구동 유닛(7) 또는 캐리어 요소(2)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 동시에, 각각의 경우에 단부 면들에서 제2 회전 축선(R2)에 작용한다.
프로젝션 스크린(3)이 공동 내의 인스트루먼트 패널 안쪽으로 완전히 하강될 수 있는 디스플레이 유닛(1)의, 도시되지 않은 변형 예에 있어서, 피봇팅 장치(4)가 바람직하게, 프로젝션 스크린(3)의 도입 및/또는 연장 운동을 실행하도록 설계되고 제공된다.
1 : 디스플레이 유닛
2 : 캐리어 요소
3 : 프로젝션 스크린
4 : 피봇팅 장치
5 : 워엄 기어
6 : 제 1 워엄
7 : 구동 유닛
8 : 제 2 워엄
8.1 : 제 1 영역
8.2 : 제 2 영역
9 : 변속 요소
10 : 스프링 요소
R1 : 회전 축선
R2 : 회전 축선
X : 경사 축선

Claims (14)

  1. 헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린(3)을 포함하는 디스플레이 유닛(1)에 있어서,
    상기 프로젝션 스크린(3)은 경사 축선(X)을 중심으로 피봇 가능하게 캐리어 요소(2) 내에 장착 및 배열되며 피봇팅 장치(4)에 의해서 프로젝션 스크린의 경사가 조종될 수 있으며,
    상기 피봇팅 장치(4)는 제 1 워엄(6)과 상기 제 1 워엄(6)이 작동가능하게 연결되는 제 2 워엄(8)으로 구성되는 2단 워엄 기어로 형성되고, 하나 이상의 스프링 요소(10)에 의해서 상기 캐리어 요소(2)에 탄력적으로 체결 및 장착되며,
    상기 제 1 워엄(6)은 구동 유닛(7)의 출력 샤프트에 포지티브 연결, 접합 연결 및 넌포지티브 연결 중 적어도 하나로 커플링되며 제1 회전 축선(R1)을 중심으로 회전하고,
    상기 제 2 워엄(8)은 상기 캐리어 요소(2) 내에 회전 가능하게 장착되는 제2 회전 축선(R2)을 중심으로 회전하고,
    상기 제2 회전 축선(R2)의 길이방향으로 상기 제 2 워엄(8)의 보상 운동이 상기 스프링 요소(10)에 의해서 보상 및 감쇄될 수 있고,
    상기 스프링 요소(10)는 죔쇠 형태의 방식으로 상기 구동 유닛(7) 또는 캐리어 요소(2)를 적어도 부분적으로 둘러싸며 각각의 경우에 단부 면들에서 제2 회전 축선(R2)에 작용하는 것을 특징으로 하는,
    헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함하는 디스플레이 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 워엄(8)은 제 1 영역(8.1) 및 제 2 영역(8.2)을 가지며, 상기 제 1 영역(8.1)은 기어휠로서 설계되며, 상기 기어휠의 치형은 제 1 워엄 휠(6)과 맞물리도록 설계되며, 상기 제 2 영역(8.2)은 워엄 휠-형태의 나사산을 가지는 것을 특징으로 하는,
    헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함하는 디스플레이 유닛.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    두 개의 워엄(6,8)들의 상기 제1, 제2 회전 축선(R1,R2)들은 서로에 대해 직각으로 연장하는 것을 특징으로 하는,
    헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함하는 디스플레이 유닛.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로젝션 스크린(3) 또는 프로젝션 스크린(3)의 마운트의 하단부에 변속 요소(9)가 배열되는 것을 특징으로 하는,
    헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함하는 디스플레이 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 변속 요소(9)는 상기 제 2 워엄(8)의 제 2 영역(8.2)을 향하는 쪽에서 원호의 부채꼴 형태로 설계되는 것을 특징으로 하는,
    헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함하는 디스플레이 유닛.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 기어휠의 치형이 원호의 부채꼴 형태로 상기 변속 요소(9)의 내측으로 도입되며 상기 제 2 워엄(8)에 맞물리도록 설계되는 것을 특징으로 하는,
    헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함하는 디스플레이 유닛.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 변속 요소(9)는 제2 회전 축선(R2)을 중심으로 한 제 2 워엄(8)의 회전 운동이 경사 축선(X)을 중심으로 한 프로젝션 스크린(3)의 피봇팅 운동을 초래하는 방식으로 제 2 워엄(8)에 작동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는,
    헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함하는 디스플레이 유닛.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
KR1020137009782A 2010-09-18 2011-09-16 헤드-업 디스플레이용 프로젝션 스크린을 포함한 디스플레이 유닛 KR101491435B1 (ko)

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