KR102483344B1 - 차량의 루프 글래스를 이용하여 투사 영상을 제공하기 위한 차량 디스플레이 시스템 - Google Patents

차량의 루프 글래스를 이용하여 투사 영상을 제공하기 위한 차량 디스플레이 시스템 Download PDF

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Abstract

차량의 천장에 배치된 루프 글래스(roof glass)를 이용하여 투사 영상(Projection Imgae)를 제공하기 위한 차량 디스플레이 시스템이 제공된다. 상기 차량 디스플레이 시스템은, 영상을 차량 후방으로 투사하도록 차량 내부에 설치된 프로젝터; 및 상기 프로젝터에 의해 투사되는 상기 영상이 입사되는 전면 및 상기 전면을 통해 입사되는 상기 영상을 투과시켜 투과 영상을 표시하는 후면을 포함하고, 상기 루프 글래스의 하부에 배치되는 스크린;을 포함한다.

Description

차량의 루프 글래스를 이용하여 투사 영상을 제공하기 위한 차량 디스플레이 시스템{DISPLAY SYSTEM FOR PROVIDING PROJECTION IMAGE USING ROOF GLASS OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 천장에 배치된 루프 글래스를 이용하여 투사 영상을 제공하는 차량 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
기존의 차량은 이동 수단으로서의 의미가 주를 이루었으나, 차량에 각종 사운드 시스템이나 인포테인먼트(infortainment) 시스템이 장착되면서 이동 중에 운전자를 포함하는 탑승자들에게 각종 정보와 오락성을 함께 제공하는 역할까지 수행하고 있다.
통상적으로 인포테인먼트 시스템을 위하여 차량 내부 전면(또는 센터페시아)에 디스플레이가 설치된 경우가 많은데, 이러한 디스플레이를 통해 운전 중에 오락성이 있는 영상을 제공하는 경우, 운전 중 사고를 방지하기 위해 운전자에게 해당 영상이 시인되지 않도록 법적으로 제한되어 있다.
이때문에, 보조석이나 후석 탑승자들을 위한 영상을 제공하는 수단으로, 별도의 디스플레이가 후석 또는 보조석에 마련되는 경우가 많으나, 공간상의 제약으로 인해 그 크기를 크게 하기 어려운 문제가 있으며, 후석 탑승자의 탑승 위치마다 개별적인 디스플레이가 설치되어야 하는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량의 천장에 배치된 루프 글래스를 이용하여 영상을 제공함으로써, 별도의 대형 디스플레이 없이도 후석에 탑승한 탑승자에게 큰 화면의 영상을 제공할 수 있는 디스플레이 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 차량의 천장에 배치된 루프 글래스(roof glass)를 이용하여 투사 영상(Projection Imgae)를 제공하기 위한 차량 디스플레이 시스템을 제공한다.
상기 차량 디스플레이 시스템은, 영상을 차량 후방으로 투사하도록 차량 내부에 설치된 프로젝터; 및 상기 프로젝터에 의해 투사되는 상기 영상이 입사되는 전면 및 상기 전면을 통해 입사되는 상기 영상을 투과시켜 투과 영상을 표시하는 후면을 포함하고, 상기 루프 글래스의 하부에 배치되는 스크린;을 포함한다.
상기 차량 디스플레이 시스템은, 상기 글래스 루프의 중심을 기준으로 소정의 영역을 차량 내부에 노출시킴과 동시에 상기 소정의 영역의 외곽에 위치한 가장자리(edge) 영역들을 은폐시키도록 상기 글래스 루프의 하부에 배치된 가이드 프레임; 및 상기 가이드 프레임과 상기 글래스 루프 사이에서 상기 가이드 프레임 상에 배치되어 상기 스크린(200)의 일단을 고정하는 제1 고정 부재;를 더 포함한다.
상기 스크린은, 상기 투과 영상이 상기 루프 글래스에 의해 반사되는 방향과 반대 방향으로 상기 루프 글래스에서 소정의 제1 거리만큼 이격된 위치에서 식별되는 허상(虛像, illusion)에 해당하는 표시 영상이 상기 차량의 후석에 착석한 탑승자에게 시각적으로 인지되도록, 상기 제1 고정 부재에 의해 고정된 위치를 기준으로 소정의 현수 각도로 현수된다.
상기 표시 영상은, 상기 투과 영상이 상하반전되면서 상기 제1 거리에 비례하는 비율로 확대된 영상이다.
상기 차량 디스플레이 시스템은, 상기 차량의 후석에 착석한 탑승자에 대해 상기 스크린의 후면에 표시된 상기 영상을 시각적으로 차단하도록 상기 스크린의 타단과 연결된 차단 부재;를 더 포함한다.
상기 차단 부재는 복수의 주름을 포함하고, 주름의 펴지고 접힘에 따라 그 높이가 변화되도록 구성된다.
본 발명의 실시 예들에 따르면 차량에 탑재된 루프 글래스를 활용하여 영상을 제공할 수 있어, 별도의 대형 디스플레이 없이도 후석에 탑승한 탑승자에게 큰 화면의 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템은 상시 설치될 필요가 없고 사용 시에만 설치하고 미사용 시에는 제거할 수 있어 차량 내 공간 활용성이 극대화될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템은, 스크린이 사용시에만 전개되도록 구성될 수 있어 사용자의 루프 시야를 가리지 않으면서 필요에 따라 활용 가능하게 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템에 의해 제공되는 영상은 운전석에 위치한 운전자에게는 보이지 않고, 후석 탑승자의 시야에서만 보여지기 때문에 운전 중 사고 발생을 예방하고, 법적 기준을 충족할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 제2 고정 부재(330) 및 제2 고정 부재를 나타낸다.
도 5 는 본 발명의 실시 예들에 따른 스크린의 현수 각도 변경을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 차단 부재의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템을 나타낸다. 도 1을 참조하면, 디스플레이 시스템은 차량(10)의 내부에 설치되어, 차량(10)의 천장에 배치된 루프 글래스(roof glass; RG)를 이용하여 영상을 제공함으로써, 차량(10)의 후석(RS)에 위치한 탑승자(PSS)에게 영상을 시각적으로 인지시킬 수 있다.
디스플레이 시스템은 프로젝터(100) 및 스크린(200)을 포함할 수 있다.
프로젝터(100)는 영상을 표시하기 위한 빔(beam)을 출력할 수 있다. 실시 예들에 따라, 프로젝터(100)는 저장된 영상 데이터에 대응하는 빔을 출력할 수 있다. 이 때, 프로젝터(100)는 레이저(laser)와 같은 광원, 색상을 표현하기 위한 복수의 필터들 및 필터를 통과한 광원을 확대시킴으로써 빔을 출력하는 렌즈를 포함할 수 있다. 예컨대, 프로젝터(100)는 초점 거리가 상대적으로 짧은 단초점 프로젝터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
프로젝터(100)는 차량(10) 내부에 설치된다. 실시 예들에 따라, 프로젝터(100)는 차량(10) 내부의 가장 앞쪽 좌석(예컨대, 운전석)의 상단에 설치될 수 있으며, 더욱 구체적으로는 가장 앞쪽 좌석의 상단 인근에 배치된 백미러 주위에 설치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 가장 앞쪽 좌석 라인의 상단 중앙부를 기준으로 차량 천장 어디든 배치될 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
프로젝터(100)는 사용자의 조작에 따라 저장된 영상 데이터에 대응하는 빔을 출력할 수 있다. 또는, 대안적으로, 프로젝터(100)는 차량(10)을 제어하기 위한 컨트롤러(예컨대, ECU(electronic controller unit))와 연동될 수 있고, 컨트롤러로부터 전송된 제어 명령에 따라 빔을 출력할 수 있다.
스크린(200)은 차량(10) 내부에 설치될 수 있다. 일 실시예에서, 스크린(200)은, 차량(10)의 천장에 배치되는 글래스 루프(RG)의 하단에서 루프 글래프(RG)와 소정의 각도를 이루도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 스크린(200)의 일 면은 프로젝터(100)로부터 투사되는 영상을 수신받고, 타 면으로 투사된 영상을 통과시켜 글래스 루프(RG)에 입사시킬 수 있도록, 글래스 루프(RG)와 소정의 각도를 갖게 배치될 수 있다. 실시 예들에 따라, 스크린(200)의 일부가 차량(10)의 천장 주위에 고정 또는 안착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
스크린(200)은 프로젝터(100)로부터 투사되는 영상을 표시할 수 있다. 실시 예들에 따라, 스크린(200)는 프로젝터(100)로부터 스크린(200)의 일 면으로 투사된 영상을 투과시켜 타면(또는 후면)을 통해서도 투사된 영상을 표시하는 스크린일 수 있다. 일 예시에서 스크린(200)은, 빛을 스스로 발생시키는 장치 대신에 프로젝터(100)로부터 투사되는 영상을 투과시키는 방식으로 외부에서 영상이 뚜렷하게 식별되는 섬유 소재(예를 들어, 유리 섬유)로 구현될 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 스크린(200)은, 프로젝터(100)로부터 투사된 영상이 입사되는 전면(210) 및 전면(210)으로 입사된 영상을 투과시켜 전면(210)의 반대 방향에서 표시하는 후면(220)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 스크린(200)은, 앞면과 뒷면 어느 방향으로 프로젝터(100)를 통해 영상을 제공받더라도 양면 모두 영상을 식별할 수 있도록 구성된 리어스크린 또는 후면 투사용 스크린 등일 수 있다. 리어스크린 또는 후면 투사용 스크린은 다양한 재질과 종류가 이미 프로젝터 관련 시장에서 유통되고 있어 통상의 기술자가 쉽게 입수할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다. 일 실시예에서, 전면(210)으로 입사되는 영상은 후면(220)에서 좌우가 반전되어 표시될 수 있다.
후면(220)에서 표시되는 영상은 글래스 루프(RG)에 도달되어 허상으로서 사람에게 식별된다. 즉, 글래스 루프(RG)는 차량(10)의 천장에 배치되어 스크린(200)의 후면(220)에서 표시되는 영상을 반사시킴으로써, 해당 영상이 후석(RS)에 착석한 탑승자(PSS)에게 시각적으로 인지되도록 할 수 있다. 다양한 실시예에서, 글래스 루프(RG)는 차량(10)의 천장에 설치된 선루프, 비전 루프, 파노라마 루프 등으로 혼용하여 지칭될 수 있다.
글래스 루프(RG)는 표면 반사율이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 글래스 루프(RG)는 표면 코팅된 유리일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 경우에 따라 글래스 루프(RG)가 없는 차량이 있을 수 있다. 이러한 경우에도 디스플레이 시스템이 적용될 수 있도록, 본 발명의 대안적 실시예에 따른 글래스 루프(RG)는, 차량 내부의 천장에 배치된 유리 또는 플라스틱 등의 소재로 이루어진 보조 루프(미도시)로 대체될 수 있다. 보조 루프는 글래스 루프(RG)가 없는 차량 내부의 천장에 설치되어 스크린(200)으로부터 투과되는 영상에 대응하는 허상을 확대하여 표시하는 렌즈(lense)로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템에 따르면, 프로젝터(100)는 영상을 투사하고, 투사된 영상이 스크린(200)의 전면(210)에 입사되어 스크린(200)의 후면(220)을 통해 영상이 표시된다. 스크린(200)의 후면(220)에 표시된 영상은 다시 글래스 루프(RG)에 의해 반사되어 후석(RS)에 탑승한 탑승자(PSS)에게 시각적으로 인지되게 된다. 이에 따라, 후석(RS)에 탑승한 탑승자(PSS)은 별도의 추가적인 디스플레이 장비가 없더라도, 차량(10)에 설치된 글래스 루프(RG)를 통해 영상을 시청할 수 있다. 또한, 글래스 루프(RG)는 비교적 큰 크기를 가질 뿐더러 많은 차량에 기본적으로 구비되어 있으므로, 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템은 별도의 대형 디스플레이 없이도 후석(RS)에 탑승한 탑승자(PSS)에게 일정한 크기로만 표시할 수 있는 디스플레이 장비보다 크게 확대된 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.
대안적인 실시예에서, 프로젝터(100)와 스크린(200)은 빛을 스스로 발생시키는 디스플레이 장치로 대체하여 적용될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 시스템은, 프로젝터(100)가 포함되지 않고, 스크린(200)이 글래스 루프(RG)로 영상을 투사하는 위치와 상응하는 위치에 배치되는 다수의 LCD(액정표시장치) 또는 OLED(유기발광다이오드 디스플레이) 기반의 표시 장치를 포함하도록 구현될 수도 있다. 이러한 경우에 따른 표시 장치는, 다수의 픽셀들로 구성되는 표시 영역을 포함할 수 있으며, 표시 영역은 평면 또는 곡면으로 구성될 수 있다. 또한, 표시 장치는, 적어도 하나의 힌지부를 포함할 수도 있으며, 힌지부를 통해 표시 영역이 적어도 1회 이상 폴딩되는 폴딩 디스플레이 장치일 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 표시 장치는, 하나의 롤러블 축(rollable axis)를 포함할 수 있으며, 포함된 롤러블 축에 표시 영역이 말려있을 수 있는(rollable) 롤러블 디스플레이 장치일 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템은 상시 설치될 필요가 없고 사용 시에만 설치하고 미사용 시에는 제거될 수도 있어 차량 내 공간 활용성이 극대화될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템은, 스크린이 사용시에만 전개되도록 구성될 수 있어 사용자의 루프 시야를 가리지 않으면서 필요에 따라 활용 가능하게 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템에 의해 제공되는 영상은 운전석에 위치한 운전자에게는 보이지 않고, 후석 탑승자의 시야에서만 보여지기 때문에 운전 중 사고 발생을 예방하고, 법적 기준을 충족할 수 있는 효과가 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 프로젝터(100)는 영상(빔(beam)으로 지칭될 수도 있음)을 투사하고, 프로젝터(100)로부터 투사된 영상은 스크린(200)의 전면(210)으로 입사하게 되고, 입사된 영상은 스크린(200)을 투과하여 스크린(200)의 후면(220)에서 표시된다. 이 때, 스크린(200)의 후면(220)에 표시되는 영상을 투과 영상(TIMG)라 한다.
이때, 프로젝터(100)에 의해 투사되는 영상은, 루프 글래스(RF)의 상하 또는 좌우 곡률에 따른 왜곡을 보정할 수 있도록, 루프 글래스(RF)의 상하 곡률(차량의 길이 방향에 대응하는 곡률), 좌우 곡률(차량의 폭 방향에 대응하는 곡률)에 따라 보정될 수 있다.
일 실시예에서, 차량(10)을 제어하기 위한 컨트롤러(예컨대, ECU(electronic controller unit)) 또는 프로젝터(100) 내부에 배치된 별도의 제어기(또는 프로세서)는 루프 글래스(RF)의 상하 곡률 및 좌우 곡률을 입력받고, 입력받은 상하 곡률 및 좌우 곡률에 따라 내부 저장소에 저장된 입력 영상을 보정하고, 보정된 입력 영상을 투사하도록 프로젝터(100)를 제어할 수 있다.
투과 영상(TIMG)는 글래스 루프(RG)에 의해 반사되고, 이에 따라, 글래스 루프(RG)에 의해 후석(RS)에 탑승한 탑승자(PSS)에게 반사되는 방향과 반대 방향으로 상기 루프 글래스에서 소정의 제1 거리만큼 이격된 위치(예를 들어, 루프 글래스의 상부 방향으로 이격된 위치)에서 식별되는 허상(虛像, illusion)이 표시된다. 즉, 본 발명에서 제1 거리만큼 이격된 위치에서 식별되는 허상을 표시 영상(RIMG)로 지칭할 수 있다.
즉, 글래스 루프(RG)는 투명한 유리 재질로 구성되기 때문에, 일종의 렌즈(lens)로 기능하여 허상에 해당하는 표시 영상(RIMG)을 표시할 수 있다. 여기서, 제1 거리는 글래스 루프(RG)의 곡률이나 재질 등 및 초점 위치 등에 따라 달리 결정될 수 있다.
이때, 표시 영상(RIMG)은 투과 영상(TIMG)이 상하반전되면서 제1 거리에 비례하는 비율로 확대된 이미지일 수 있다. 표시 영상(RIMG)가 후석의 탑승자(PSS)에 의해 시각적으로 인식될 수 있고, 결과적으로, 프로젝터(100)에 의해 투사된 영상에 대응하는 표시 영상(RIMG)가 탑승자(PSS)에게 제공되게 된다.
탑승자(PSS)는 표시 영상(RIMG)를 실제 영상으로서 인식하는 바, 프로젝터(100)는 표시 영상(RIMG)가 실제 영상과 동일하게 식별될 수 있도록, 상하좌우가 모두 반전된 이미지를 스크린(200)으로 투사하거나, 더욱 바람직하게는, 프로젝터(100)가 그대로 투사하더라도 상하좌우가 모두 반전된 이미지가 스크린(200)으로 전달될 수 있도록, 프로젝터(100)가 차량(10) 내부의 가장 앞쪽 좌석(예컨대, 운전석)의 상단에서 거꾸로 매달려 배치될 수 있다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 스크린(200)은 글래스 루프(RG)와 소정의 각도를 이루도록 차량(10)의 천장(또는 루프; RF)에 설치될 수 있다. 이 때, 상기 소정의 각도는 스크린(200)의 후면에 표시된 이미지(즉, 투과 영상)가 글래스 루프(RG)에 의해 반사되어 후석에 탑승한 탑승자가 영상을 인식할 수 있도록 하는 각도일 수 있다.
천장(RF)은 글래스 루프(RG) 및 글래스 루프(RG)의 중심을 기준으로 소정의 영역(외부의 빛이 차량 내부로 투과되는 영역에 해당함)을 차량 내부에 노출시킴과 동시에 상기 소정의 영역의 외곽에 위치한 가장자리(edge) 영역들을 은폐시키도록 글래스 루프(RG)의 하부에 배치되는 가이드 프레임(GF)을 포함할 수 있다. 즉, 가이드 프레임(GF)은 차량(10) 내부의 천장에서 글래스 루프(RG)의 외곽에 위치한 가장자리 영역들 하부에 배치될 수 있다.
가이드 프레임(GF)은 글래스 루프(RG)를 보호하거나 글래스 루프(RG)의 노출면을 차단하는 선블라인드가 안착될 수 있는 공간을 제공한다. 예를 들어, 선블라인드는 가이드 프레임(GF)과 글래스 루프(RG) 사이에 배치되어 있다가, 차량 내부에 노출되어 있는 상기 소정의 영역을 차단하도록 차량의 길이 방향으로(예를 들어, 차량 전방에서 차량 후방으로) 신장되어 글래스 루프(RG)를 통해 외부로부터 입사되는 태양광을 차단할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 스크린(200)은 가이드 프레임(GF) 상에 일부분이 고정되어 하단 방향으로 현수될 수 있다. 이를 위해, 디스플레이 시스템은 가이드 프레임(GF) 상에 배치되어 스크린(200)의 일단을 고정하는 제1 고정 부재(310)를 포함할 수 있다.
제1 고정 부재(310)는 스크린(200)의 일단에 연결되고, 가이드 프레임(GF) 상부에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 고정 부재(310)의 일측에 스크린(200)의 외곽을 구성하는 스크린 프레임(미도시)의 일단이 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 이하에서는 스크린(200)의 외곽에서 스크린(200)의 형상을 일정하게 고정하도록 스크린(200)의 외곽에 스크린 프레임(미도시)이 배치되어 있는 것을 전제로 설명하나, 스크린 프레임(미도시) 대신에 스크린(200) 자체로 해석될 수도 있어야 한다.
예를 들어, 제1 고정 부재(310)의 일측면과 스크린 프레임(미도시)의 일 측면이 하나의 회전축에 의해 서로 연결되고, 연결된 회전축을 기준으로 소정의 각도로 스크린(200)이 회전됨으로써, 스크린(200)의 후면(220)을 통해 투과되어 루프 글래스(RF)로 전달되는 거리(해당 거리는, 스크린(200)과 루프 글래스(RF) 사이의 각도가 클수록 증가될 수 있음)를 충분히 확보하여 최대한 확장된 표시 영상(RIMG)를 제공할 수 있도록 구성된다. 여기서, 회전축이 별도의 유지 장치 없이, 특정 각도를 안정적으로 유지할 수 있도록 회전축의 회전 반경을 제한하고, 회전축의 외주면에 연결된 회전 제어 부재(미도시)가 배치될 수도 있다. 예를 들어, 회전 제어 부재(미도시)는 회전축의 외주면을 적어도 1회 이상 감겨 있는 제어 와이어를 통해 회전축에 연결되어, 제어 와이어를 소정의 길이만큼 감거나 풀면서 회전축의 회전 반경을 제한할 수 있다.
다른 일 예시에서, 스크린 프레임의 일 단과 인접한 측면에 돌출부가 형성될 수 있고, 돌출부가 제1 고정 부재(310)의 일 측면에 형성된 홈에 삽입되어, 스크린(200)이 돌출부를 중심으로 회전될 수도 있다. 이 경우, 홈은, 홈의 내측 가장자리를 따라 홈과 수직한 방향으로 오목하게 형성되고, 서로 일정한 각도로 이격하여 배치된 복수의 보조홈들을 더 포함할 수 있다. 돌출부는 보조홈들 각각과 상응하는 위치에 적어도 하나의 보조 돌출부들을 더 포함할 수 있으며, 보조 돌출부들 각각이 보조홈들 각각에 끼움 결합됨으로써 특정 각도에서 더 이상 회전되지 않도록 스크린(200)을 고정할 수도 있다. 이 경우, 보조홈들은 보조 돌출부들 각각의 끼움 결합 위치를 용이하게 바꿀 수 있도록, 적절한 탄성이 있는 탄성 부재에 의해 그 외면이 감싸지거나, 홈 전체가 탄성부재로 감싸질 수도 있다.
실시 예들에 따라, 제1 고정 부재(310)의 하면은 가이드 프레임(GF)에 접촉될 수 있고, 이 때, 제1 고정 부재(310)의 하면에는 가이드 프레임(GF)과의 마찰력을 증가시키기 위한 물질이 코팅될 수 있다.
추가적인 일 실시예에서, 제1 고정 부재(310)의 측면이 선블라인드의 일단에 고정 설치됨으로써, 선블라인드의 신장에 따라 그 위치가 변동될 수도 있으며, 이 경우 제1 고정 부재(310)가 가이드 프레임(GF) 상에서 선블라인드와 일체로 이동될 수 있도록, 가이드 프레임(FG) 상에 제1 가이드 레일(미도시)이 설치될 수 있고 제1 고정부재(310)는 제1 가이드 레일 상에 배치되도록 구성될 수도 있다.
도 3b를 참조하면, 스크린(200)은, 영상을 투과하는 스크린 바디부(230), 스크린 바디부(230)의 일단에 결합되는 원통형의 롤링축(210), 스크린 바디부(230)의 타단에서 타단의 적어도 일부를 감싸도록 결합되는 스크린 보호프레임(220)을 포함할 수 있다.
롤링축(210)은 양단 중 적어도 일단이 제1 고정부재(310)와 결합될 수 있다.
스크린 바디부(230)는 롤링축(210)에 감겨 보관되다가 영상을 표시하기 위해 롤링축(210)에서 풀리도록 구성될 수 있다. 롤링축(210)에 스크린 바디부(230)가 감겨질 때, 스크린보호프레임(220)은 외부에 노출되도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 롤링축(210)의 외주면 적어도 일부는 스크린보호프레임(220)이 롤링축(210)에 감기는 것을 방지하도록 스크린바디부(230)의 길이보다 크고 스크린보호프레임(220)의 길이보다 작은 폭을 갖는 개방홀이 형성될 수 있다. 개방홀을 통해 스크린바디부(230)가 감겨들어갈 수 있고, 스크린보호프레임(220)은 개방홀에 걸려 감기지 않으며, 사용자가 쉽게 당길 수 있도록 외부에 노출될 수 있다.
일 실시예에서, 롤링축(210)은 스크린 바디부(230)를 손쉽게 감을 수 있도록, 탄성력을 제공하여 롤링축(210)이 회전하도록 구현된 탄성부재와 물리적으로 연결되거나, 직접적인 회전동력을 제공하여 롤링축(210)이 회전하도록 구현된 동력모터와 물리적으로 연결될 수도 있다.
도 3b에서는 스크린(200)이 롤링축(210)에 의해 권취되는 구조로 필요에 따라 사용되도록 구현되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 스크린(200)이 적어도 1회 이상 폴딩되어 수납되는 수납부재가 고정부재(310)에 결합되도록 배치되거나 그 밖에도 스크린(200)의 물리적 길이 또는 폭을 줄여 보관할 수 있는 다양한 형태의 구조가 적용될 수 있다.
한편, 추가적인 실시예에서, 스크린(200)가 글래스 루프(RG)와 소정의 각도를 안정적으로 유지하도록, 디스플레이 시스템은 스크린(200)을 소정의 각도를 유지하면서, 스크린(200)을 현수시키는 와이어(320)를 더 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 와이어(320)는 스크린(200)의 타단과 가이드 프레임(GF)을 서로 연결할 수 있다. 이에 따라, 스크린(200)의 무게에도 불구하고, 와이어(320)를 통해 스크린(200)이 소정의 각도로 현수될 수 있다.
다른 일 실시예에서, 디스플레이 시스템은, 와이어(320)를 통해 스크린(200)의 타단과 연결된 제2 고정 부재(330)를 더 포함할 수 있다. 제2 고정 부재(330)는 와이어(320)와 연결되어 가이드 프레임(GF) 상에 배치될 수 있다. 실시 예들에 따라, 제2 고정 부재(330)의 하면은 가이드 프레임(GF)에 접촉될 수 있고, 이 때, 제2 고정 부재(330)의 하면에는 가이드 프레임(GF)과의 마찰력을 증가시키기 위한 물질이 코팅될 수도 있다. 와이어(320)는 스크린(200)의 타단과 제2 고정 부재(330)를 서로 연결할 수 있다. 제2 고정 부재(330)는 가이드 프레임(GF) 상에 안착되어 있는 바, 와이어(320)로부터 전달되는 스크린(200)의 무게를 지지할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템은 탑승자(PSS)에게 영상을 인식시킬 수 있도록 스크린(200)을 소정의 각도(즉, 현수 각도)로 고정하여 현수시킬 수 있는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 제2 고정 부재(330)를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 제2 고정 부재(330)는 바디부(331) 및 바디부(331)와 연결된 권취부(333)를 포함할 수 있다.
바디부(331)는 제2 고정 부재(330)의 외형을 구성하며, 가이드 프레임(GF) 상에 안착되는 부분이다.
권취부(333)는 와이어(320)가 권취되는 부분으로서, 와이어(320)의 타 단이 권취부(333)에 연결되어 와이어(320)의 적어도 일부가 권취부(333)에 권취될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 와이어(320)의 권취 정도가 변화됨에 따라 와이어(320)의 노출 길이가 변화하게 되고, 이에 따라 스크린(200)의 현수 각도가 변경될 수 있다.
실시 예들에 따라, 권취부(333)는 바디부(331)에 대해 회전 가능하도록 연결될 수 있고, 권취부(333)의 회전에 따라 와이어(320)의 권취 정도가 변화될 수 있다.
도 5 는 본 발명의 실시 예들에 따른 스크린의 현수 각도 변경을 설명하기 위한 도면이다. 후석(RS)의 탑승자(PSS)의 키 또는 후석(RS)의 시트 위치에 따라 스크린(200)의 각도가 변경되어야 할 경우가 있다. 예를 들어, 탑승자(PSS)의 키가 작아지는 경우, 탑승자(PSS)이 글래스 루프(RG)를 통해 영상을 인식할 수 있기 위해서는 스크린(200)의 현수 각도는 증가되어야 한다(즉, 스크린(200)이 중력방향으로 더 기울어져야 한다).
본 발명의 실시 예들에 따르면, 와이어(320)의 노출 길이 및 제2 고정 부재(330)의 위치의 변경을 통해 스크린(200)의 현수 각도가 변경될 수 있어, 탑승자(PSS)의 키 또는 후석(RS)의 시트 위치와 무관하게 탑승자(PSS)에게 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.
예를 들어, 스크린(200)의 현수 각도가 감소되어야 하는 경우(CASE 1), 제2 고정 부재(330)를 차량의 후방으로 위치시키고, 와이어(320)의 권취 정도를 증가시켜 와이어(320)의 노출 길이를 감소시킴으로써 스크린(200)의 현수 각도를 감소시킬 수 있다.
반대로, 예컨대, 스크린(200)의 현수 각도가 증가되어야 하는 경우(CASE 2), 제2 고정 부재(330)를 차량의 전방으로 위치시키고, 와이어(320)의 권취 정도를 감소시켜 와이어(320)의 노출 길이를 증가시킴으로써 스크린(200)의 현수 각도를 증가시킬 수 있다.
본 실시예에서, 제2 고정 부재(330)는 가이드 프레임(GF) 상에서 차량의 전방 또는 후방으로 이동될 수 있도록, 가이드 프레임(GF) 상에 설치된 제2 가이드 레일 상에 배치될 수 있다. 제2 가이드 레일은 전술한 제1 고정 부재(310)가 배치될 수 있는 것으로 설명한 제1 가이드 레일과 하나의 일체로서 구성될 수도 있고, 제1 가이드 레일과 차량의 측방으로 이격된 위치에 독립적으로 배치될 수도 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 시스템을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 시스템은 스크린(200)의 타단(차량 후방에 위치한 일단)과 연결된 차단 부재(240)을 더 포함할 수 있다.
차단 부재(240)는 스크린(200)의 후면(220)을 투과한 영상(즉, 투과 영상(TIMG))이 후석(RS)에 탑승한 탑승자(PSS)에게 시각적으로 인식되는 것을 차단할 수 있다.
후석(RS)에 탑승한 탑승자(PSS)은 글래스 루프(RG)를 통해 반사되는 영상(즉, 표시 영상(RIMG)) 뿐만 아니라 스크린(200)의 후면에 표시된 영상(즉, 투과 영상(TIMG))도 인식될 수 있다. 이 경우, 표시 영상(RIMG)와 투과 영상(TIMG)가 동시에 탑승자(PSS)에게 식별됨으로써 탑승자(PSS)의 시청 경험을 저하시킬 수 있으므로, 표시 영상(RIMG)를 차단할 필요가 있다.
차단 부재(240)은 스크린(200)의 후면에 나타난 투과 영상(TIMG)를 차단하기 위해, 스크린(200)의 타단에 배치될 수 있다. 실시 예들에 따라, 차단 부재(240)은 스크린(200)의 타단에 연결되어 스크린(200)의 타단으로부터 소정의 각도(예를 들어, 스크린(200)의 타단과 90도의 각도)로 연장하여 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 스크린(200)의 후면에 표시된 투과 영상(TIMG)의 광 경로(화살표)가 차단 부재(240)에 의해 차단되어 탑승자(PSS)에게 시각적으로 인식되지 않으므로, 탑승자(PSS)은 글래스 루프(RG)에 의해 표시되는 허상인, 표시 영상(RIMG)만 시각적으로 인식할 수 있어 보다 쾌적하게 영상을 시청할 수 있는 효과가 있다.
이때, 차단 부재(240)는, 투과 영상(TIMG)를 효과적으로 차단할 수 있도록 빛을 차단하는 암막 용도의 섬유 소재로 구성되거나, 해당 섬유 소재로 외면이 감싸질 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 차단 부재의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 차단 부재(250)는 신장 가능하도록 형성되어 그 높이가 변화될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 차단 부재(250)는 복수의 주름을 포함하고, 주름의 펴지고 접힘에 따라 그 높이가 변화될 수 있다.
스크린(200)의 현수 각도 혹은 탑승자(PSS)의 키에 따라 차단 부재(250)의 높이가 달라질 필요가 있다. 본 발명의 실시 예들에 따른 차단 부재(250)는 차단 부재(250)는 신장 가능하도록 형성되어 그 높이가 변화될 수 있어, 스크린(200)의 현수 각도 혹은 탑승자(PSS)의 키가 변화하더라도, 스크린(200)의 투과 영상(TIMG)를 적절히 차단할 수 있는 효과가 있다.
한편, 차단 부재(250)의 신장에 따라 높이가 변화하는 경우, 차단 부재(250)의 안정성이 감소될 수 있다. 예컨대, 차단 부재(250)의 높이가 클수록 관성 모멘트가 증가하여 차단 부재(250)가 넘어지는 등의 상황이 발생할 수 있다. 이에, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 차단 부재(250)의 일 측단 또는 타 측단은 와이어(320)와 연결될 수 있고, 와이어(320)를 통해 차단 부재(250)의 안정성이 증가될 수 있다.
실시 예들에 따라, 와이어(320)는 차단 부재(250)를 적어도 부분적으로 관통할 수 있다. 이에, 차단 부재(250) 내부에 와이어(320)가 위치함으로써 차단 부재(250)는 와이어(320)에 의해 지지될 수 있어 차단 부재(250)의 안정성이 증가될 수 있다.
한편, 전술한 디스플레이 시스템에 포함된 구성요소들 중 적어도 일부는 글래스 루프(RG)를 기준으로 좌우가 대칭되도록 한 쌍으로 배치되거나, 글래스 루프(RG)를 기준으로 일 측에 하나가 배치되는 경우 모두 가능하며, 본 발명의 범위에 모두 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 차량
100: 프로젝터
200: 스크린
210: 전면
220: 후면
310: 제1 고정 부재
330: 제2 고정 부재
320: 와이어
RG: 루프 글래스
RS: 후석
PSS: 탑승자

Claims (5)

  1. 차량의 천장에 배치된 루프 글래스(roof glass)를 이용하여 투사 영상(Projection Imgae)를 제공하기 위한 차량 디스플레이 시스템에 있어서,
    영상을 차량 후방으로 투사하도록 차량 내부에 설치된 프로젝터;
    상기 프로젝터에 의해 투사되는 상기 영상이 입사되는 전면 및 상기 전면을 통해 입사되는 상기 영상을 투과시켜 투과 영상을 표시하는 후면을 포함하고, 상기 루프 글래스의 하부에 배치되는 스크린;
    상기 글래스 루프의 중심을 기준으로 소정의 영역을 차량 내부에 노출시킴과 동시에 상기 소정의 영역의 외곽에 위치한 가장자리(edge) 영역들을 은폐시키도록 상기 글래스 루프의 하부에 배치된 가이드 프레임;
    상기 가이드 프레임과 상기 글래스 루프 사이에서 상기 가이드 프레임 상에 배치되어 상기 스크린의 일단을 고정하는 제1 고정 부재; 및
    상기 차량의 후석에 착석한 탑승자에 대해 상기 스크린의 후면에 표시된 상기 투과 영상을 시각적으로 차단하도록 상기 스크린의 타단과 연결된 차단 부재;을 포함하고,
    상기 영상은, 상기 루프 글래스의 상하곡률 및 좌우곡률에 따라 보정된 영상이고,
    상기 스크린은,
    상기 투과 영상이 상기 루프 글래스에 의해 반사되는 방향과 반대 방향으로 상기 루프 글래스에서 소정의 제1 거리만큼 이격된 위치에서 식별되는 허상(虛像, illusion)에 해당하는 표시 영상이 상기 차량의 후석에 착석한 탑승자에게 시각적으로 인지되도록, 상기 제1 고정 부재에 의해 고정된 위치를 기준으로 소정의 현수 각도로 현수되고,
    상기 표시 영상은, 상기 투과 영상이 상하반전되면서 상기 제1 거리에 비례하는 비율로 확대된 영상인, 차량 디스플레이 시스템.
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KR970026475A (ko) * 1995-11-24 1997-06-24 김태구 영사기용 스크린의 차량 실내 설치장치
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