KR20110136947A - 운송수단의 허드 장치 및 그 동작 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 운전자의 전방에 주행정보를 제공하는 허드(HUD:Head Up Display)장치에 있어서, 운송수단의 주행정보를 표시하는 액정패널; 상기 액정패널 전방에 구비되어, 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 제 1 전처리 반사경; 상기 제 1 전처리 반사경의 측방에 구비되어, 상기 제 1 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 제 2 전처리 반사경; 상기 제 2 전처리 반사경과 동일한 광축을 따라 순차적으로 구비되어, 상기 제 2 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 확대하거나 축소하여 초점을 조절해주는 다수개의 광학렌즈;상기 광학렌즈의 후방에 구비되어, 상기 광학렌즈에 의해 조절된 주행정보 이미지를 반사시키는 제 1 후처리 반사경; 및 상기 제 1 후처리 반사경의 상부에 구비되어, 상기 제 1 후처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 상기 운송수단의 전면유리로 반사시키는 제 2 후처리 반사경;을 포함하는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 운전자의 전방에 주행정보를 제공하는 허드(HUD:Head Up Display)장치의 그 동작 제어방법에 있어서, 액정패널에 운송수단의 주행정보가 표시되는 단계; 상기 액정패널 전방에 구비된 제 1 전처리 반사경이 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 단계; 상기 제 1 전처리 반사경의 측방에 구비된 제 2 전처리 반사경이 상기 제 1 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 단계; 상기 제 2 전처리 반사경과 동일한 광축을 따라 순차적으로 구비된 다수개의 광학렌즈가 상기 제 2 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 확대하거나 축소하여 초점을 조절해주는 단계; 상기 광학렌즈의 후방에 구비된 제 1 후처리 반사경이 상기 광학렌즈에 의해 조절된 주행정보 이미지를 반사시키는 단계; 및 상기 제 1 후처리 반사경의 상부에 구비된 제 2 후처리 반사경이 상기 제 1 후처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 상기 운송수단의 전면유리로 반사시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운송수단의 허드 장치의 동작 제어방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 운전자의 전방에 주행정보를 제공하는 허드(HUD:Head Up Display)장치의 그 동작 제어방법에 있어서, 액정패널에 운송수단의 주행정보가 표시되는 단계; 상기 액정패널 전방에 구비된 제 1 전처리 반사경이 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 단계; 상기 제 1 전처리 반사경의 측방에 구비된 제 2 전처리 반사경이 상기 제 1 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 단계; 상기 제 2 전처리 반사경과 동일한 광축을 따라 순차적으로 구비된 다수개의 광학렌즈가 상기 제 2 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 확대하거나 축소하여 초점을 조절해주는 단계; 상기 광학렌즈의 후방에 구비된 제 1 후처리 반사경이 상기 광학렌즈에 의해 조절된 주행정보 이미지를 반사시키는 단계; 및 상기 제 1 후처리 반사경의 상부에 구비된 제 2 후처리 반사경이 상기 제 1 후처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 상기 운송수단의 전면유리로 반사시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운송수단의 허드 장치의 동작 제어방법을 제공한다.
Description
본 발명은 운송수단의 허드 장치 및 그 동작 제어방법에 관한 것으로, 허드 장치의 반사경과 렌즈의 배열구조를 개선함으로써, 운송수단의 전면유리에 투사되는 주행정보 이미지의 선명도와 식별성을 향상시키는 운송수단의 허드 장치 및 그 동작 제어방법에 관한 것이다.
최근 들어, 차량 운전자의 편의와 안전을 위한 장치들이 다양하게 개발되고 있다. 그 일례로서, 허드(HUD: HeadUp Display)장치가 있다.
상기 허드 장치는, 운전자가 주시하는 차량의 전면유리에 각종 주행 정보, 예를 들어, 차량속도, RPM, 연료잔량 등을 표시하는 장치이며, LCD 방식이 주로 사용되고 있다.
이때, LCD 방식의 허드 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 액정패널(10)과, 액정패널(10)의 후측에 설치되는 백라이트 유닛(12)을 구비한다.
상기 액정패널(10)은, 운전석 전방의 인스트루먼트 패널(Instrument Panel)(10a) 내측에 설치되며, 입력되는 "주행정보 이미지"를 표시한다. 상기 백라이트 유닛(12)은, 액정패널(10)의 후면을 조명하여 광원을 제공한다.
그리고 LCD 방식의 허드 장치는, 액정패널(10)의 전방에 설치되는 광학계(14)와, 광학계(14)의 전방에 소정의 각도로 설치되는 반사거울(16)을 구비한다.
상기 광학계(14)는 액정패널(10)에 나타난 "주행 정보 이미지"를 적절한 크기로 확대하거나 축소하고 초점을 조절해주는 역할을 한다.
상기 반사거울(16)은, 광학계(14)에 의해 조절된 "주행 정보 이미지"를 차량의 전면유리(18)로 반사시킨다. 따라서,차량의 전면유리(18)에 "주행 정보 이미지"가 표시될 수 있게 한다.
이러한 허드 장치는, 각종 주행 정보를 상기 전면유리(18) 상에 표시하므로, 운전자가 인스트루먼트 패널(10)에 설치된 계기판을 직접 보지 않고서도 차량의 주행 정보를 확인할 수 있게 한다.
따라서, 운전자의 불필요한 시선 이동을 방지하고, 그 결과, 운전자로 하여금 주행에 필요한 곳만 주시하면서 안전운행할 수 있도록 유도한다.
그런데, 이러한 종래의 허드 장치는, 주행 정보 이미지를 표시하되, 주변의 광량에 관계없이 항상 일정한 밝기로 표시한다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 주행 정보 이미지의 시인성(視認性)과 명시성(明視性)이 떨어진다는 문제점이 지적되고 있다.
즉, 종래의 허드 장치는, 주행 정보 이미지를 항상 일정한 밝기로 표시하므로, 햇빛량이 많은 한낮의 경우, 햇빛량에 비해 상대적으로 낮은 조도(照度)의 주행 정보 이미지를 표시하게 된다. 따라서, 명확한 주행 정보 이미지를 표시할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 햇빛이 일시적으로 구름에 가렸을 경우나, 차량이 터널에 진입하였을 경우, 햇빛량이 일시적으로 저감되는데, 이럴 때, 햇빛량에 비해 상대적으로 높은 조도의 주행 정보 이미지를 표시하게 된다. 따라서, 표시된 주행 정보 이미지가 번져 보이거나 눈부셔 보인다는 문제점이 있다.
결과적으로, 종래의 허드 장치는, 시인성과 명시성이 떨어지고, 그 결과, 주행 정보 제공효율이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 허드 장치의 광학계를 운송수단의 전면유리에 표시되는 주행정보 이미지를 왜곡없이 선명하게 표시할 수 있도록 배열함으로써, 주행정보 이미지의 시인성, 명시성, 식별성을 향상시킬 수 있도록 하는 운송수단의 허드 장치 및 그 동작 제어방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 주행정보 이미지의 시인성, 명시성, 식별성을 향상시킴으로써, 운전자가 주행정보 이미지를 쉽고 빠르게 인식할 수 있도록 하는 운송수단의 허드 장치 및 그 동작 제어방법을 제공한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 운전자의 전방에 주행정보를 제공하는 허드(HUD:Head Up Display)장치에 있어서, 운송수단의 주행정보를 표시하는 액정패널; 상기 액정패널 전방에 구비되어, 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 제 1 전처리 반사경; 상기 제 1 전처리 반사경의 측방에 구비되어, 상기 제 1 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 제 2 전처리 반사경; 상기 제 2 전처리 반사경과 동일한 광축을 따라 순차적으로 구비되어, 상기 제 2 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 확대하거나 축소하여 초점을 조절해주는 다수개의 광학렌즈; 상기 광학렌즈의 후방에 구비되어, 상기 광학렌즈에 의해 조절된 주행정보 이미지를 반사시키는 제 1 후처리 반사경; 및 상기 제 1 후처리 반사경의 상부에 구비되어, 상기 제 1 후처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 상기 운송수단의 전면유리로 반사시키는 제 2 후처리 반사경;을 포함하는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이때, 상기 제 1 전처리 반사경은 상기 액정패널에 대해 40°내지 50°로 기울어져 구비되며, 상기 제 2 전처리 반사경은 상기 제 1 전처리 반사경에 대해 80°내지 95°로 기울어져 구비될 수 있다.
그리고 상기 제 1 전처리 반사경과 상기 제 2 전처리 반사경은 수평방향으로 상호 대응되도록 부채꼴 형상으로 배치될 수 있다.
그리고 상기 제 1 전처리 반사경과 상기 제 2 전처리 반사경의 표면은 평면, 볼록 또는 오목 형상 중 어느 하나 이상으로 구성될 수 있다.
한편, 상기 광학렌즈는, 볼록한 면이 오목한 면보다 곡률이 높은 형태로 구성되는 제 1 렌즈; 및 볼록한 면이 오목한 면보다 곡률이 낮은 형태로 구성되는 제 2 렌즈;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 후처리 반사경은 상기 광학렌즈에 대해 80°내지 95°로 기울어져 구비되며, 상기 제 2 후처리 반사경은 상기 제 1 후처리 반사경에 대해 80°내지 95°로 기울어져 구비될 수 있다.
그리고 상기 제 1 후처리 반사경과 상기 제 2 후처리 후사경은 수직방향으로 상호 대응되도록 부채꼴 형상으로 배치될 수 있다.
그리고 상기 제 1 후처리 반사경과 상기 제 2 후처리 반사경의 표면은 평면, 볼록 또는 오목 형상 중 어느 하나 이상으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 액정패널은 LCD, LCOS(Liquid Crystal on Sillicon), DMD(Digital Micro-mirror Display), TFT(Thin Film Transistor), 유기 EL 디스플레이 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
또한, 상기 액정패널의 후방에는 후면을 조명하여 광원을 제공하는 백라이트 유닛이 구비될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 운전자의 전방에 주행정보를 제공하는 허드(HUD:Head Up Display)장치의 그 동작 제어방법에 있어서, 액정패널에 운송수단의 주행정보가 표시되는 단계; 상기 액정패널 전방에 구비된 제 1 전처리 반사경이 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 단계; 상기 제 1 전처리 반사경의 측방에 구비된 제 2 전처리 반사경이 상기 제 1 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 단계; 상기 제 2 전처리 반사경과 동일한 광축을 따라 순차적으로 구비된 다수개의 광학렌즈가 상기 제 2 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 확대하거나 축소하여 초점을 조절해주는 단계; 상기 광학렌즈의 후방에 구비된 제 1 후처리 반사경이 상기 광학렌즈에 의해 조절된 주행정보 이미지를 반사시키는 단계; 및 상기 제 1 후처리 반사경의 상부에 구비된 제 2 후처리 반사경이 상기 제 1 후처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 상기 운송수단의 전면유리로 반사시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운송수단의 허드 장치의 동작 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이상에서, 본 발명은 운송수단의 허드 장치 및 그 동작 제어방법에 관한 것으로, 허드 장치의 광학계는 주행정보 이미지를 다수회 반사를 통해 우회시키도록 배열됨으로써, 광학계와 전면유리간의 유효거리 및 초점거리를 늘릴 수 있어, 운송수단의 전면유리에 표시되는 주행정보 이미지를 깊이 있는 심도로 유지시켜 주행정보 이미지의 시인성, 명시성, 식별성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이와 같이, 광학계의 광학적 물성과 배열구조를 개선함으로써, 전면유리에 표시되는 주행정보 이미지를 왜곡없이 최적의 상태로 보정하여 줌으로써, 운전자가 주행정보 이미지를 쉽고 빠르게 인식할 수 있어 주행정보 제공 효율이 극대화될 수 있다. 그 결과, 안전운행에 도움을 주는 효과가 있다.
도 1은 종래의 허드 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 허드 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시에예 따른 운송수단에 장착된 허드 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 허드 장치의 동작 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 허드 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시에예 따른 운송수단에 장착된 허드 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 허드 장치의 동작 제어방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명에 따른 운송수단의 허드 장치 및 그 동작 제어방법에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조하여 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
운송수단의
허드
장치
도 2 및 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 운송수단의 허드 장치(100)는 운송수단의 주행정보를 표시하는 액정패널(110), 상기 액정패널(110) 전방에 구비되어, 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 제 1 전처리 반사경(120a), 상기 제 1 전처리 반사경(120a)의 측방에 구비되어, 상기 제 1 전처리 반사경(120a)에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 제 2 전처리 반사경(120b), 상기 제 2 전처리 반사경(120b)과 동일한 광축을 따라 순차적으로 구비되어, 상기 제 2 전처리 반사경(120b)에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 확대하거나 축소하여 초점을 조절해주는 다수개의 광학렌즈(130), 상기 광학렌즈(130)의 후방에 구비되어, 상기 광학렌즈(130)에 의해 조절된 주행정보 이미지를 반사시키는 제 1 후처리 반사경(140a) 및 상기 제 1 후처리 반사경(140a)의 상부에 구비되어, 상기 제 1 후처리 반사경(140a)에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 상기 운송수단의 전면유리(150)로 반사시키는 제 2 후처리 반사경(140b)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 허드 장치(100)는 운송수단 주행중 운전자의 정면 즉, 운전자의 주 시야 선을 벗어나지 않는 범위에서 주행 정보나 기타 정보를 제공하는 장치를 말한다. 이때, 상기 운송수단으로는 기차, 차량, 항공기, 선박 중 어느 하나가 될 수 있다. 그러나 본 발명에서는 차량에 장착한 허드 장치(100)를 예를 들어 설명하기로 한다.
상기 액정패널(110)은 상기 운송수단의 주행정보를 표시할 수 있다. 즉, 상기 액정패널(110)은 상기 운송수단의 주행정보(속도, 엔진 RPM, 수온계, 주유계 등)를 디지털 방식의 그래프 또는 숫자 문자 등으로 표시할 수 있다.
그리고 상기 액정패널(110)은 디스플레이로서, 인가전압에 따른 액정의 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 LCD, 기존의 투과형 액정패널(110)이 아닌 반사형 액정패널(110)을 사용하는 프로젝터의 한 방식인 LCOS(Liquid Crystal on Sillicon), 기판상에 제작된 미소의 금속 전극들을 움직여 반사 각도를 조절하는 DMD(Digital Micro-mirror Display), 능동 매트릭스형 액정의 하나로 LCD의 화소를 박막 트랜지스터로 제어하는 TFT(Thin Film Transistor), 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 자체발광형 유기 EL 액정 디스플레이 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않는다.
또한, 상기 액정패널(110)의 후방에는 후면을 조명하여 광원을 제공하는 백라이트 유닛(115)이 구비될 수 있다. 이때, 상기 백라이트 유닛(115)은 광원으로서 UHP(Ultra High Pressure) 램프나 LED 또는 레이저 등을 이용할 수 있으나 이제 한정되지는 않는다.
상기 제 1 전처리 반사경(120a)은 상기 액정패널(110) 전방에 구비되어, 상기 주행정보 이미지를 반사시킬 수 있다. 이때, 상기 제 1 전처리 반사경(120a)은 상기 액정패널(110)에 대해 40°내지 50°로 기울어져 구비되며, 이렇게 구비된 제 1 전처리 반사경(120a)은 상기 주행정보 이미지를 약 80°내지 95°범위 각도의 측면방향으로 반사시킬 수 있다.
그리고 상기 제 1 전처리 반사경(120a)의 표면은 평면, 볼록 또는 오목 형상 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 이렇게 다양한 형상의 표면은 상기 전면유리(150)에 대한 투사각도, 투사거리 등에 따라 발생될 수 있는 이미지 왜곡 현상을 보정하기 위해 적절하게 선택하여 사용될 수 있다.
상기 제 2 전처리 반사경(120b)은 상기 제 1 전처리 반사경(120a)의 측방에 구비되어, 상기 제 1 전처리 반사경(120a)에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 반사시킬 수 있다. 이때, 상기 제 2 전처리 반사경(120b)은 상기 제 1 전처리 반사경(120a)에 대해 80°내지 95°로 기울어져 구비될 수 있다. 따라서, 제 2 전처리 반사경(120b)은 상기 주행정보 이미지를 약 80°내지 95°범의 각도의 측면방향으로 반사시킬 수 있다.
그리고 상기 제 2 전처리 반사경(120b)은 표면은 상기 제 1 전처리 반사경(120a)과 같이 평면, 볼록 또는 오목 형상 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 전처리 반사경(120a)과 상기 제 2 전처리 반사경(120b)은 수평방향으로 상호 대응되도록 부채꼴 형상으로 배치됨으로써, 상기 제 1 전처리 반사경(120a)은 상기 주행정보 이미지를 1차적으로 반사시키고 상기 제 2 전처리 반사경(120b)은 상기 주행정보 이미지를 2차적으로 반사시켜 상기 액정패널(110)과 상기 광학렌즈(130)간의 유효거리를 늘릴 수 있게 된다. 따라서, 상기 주행정보 이미지의 심도를 높일 수 있다.
상기 광학렌즈(130)는 상기 제 2 전처리 반사경(120b)에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 적절한 크기로 확대하거나 축소하여 초점을 조절해줄 수 있다. 이때, 상기 광학렌즈(130)는 상기 제 2 전처리 반사경(120b)과 동일한 광축을 따라 순차적으로 구비된 제 1 렌즈(130a)와 제 2 렌즈(130b)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 렌즈(130a)는 볼록한 면이 오목한 면보다 곡률이 높아 중심부가 가장자리보다 두꺼운 형태를 갖는 Positive meniscus lense로 구성될 수 있다.
상기 제 1 렌즈(130a)는 아래의 [표1]에 나타난 바와 같이 두께(t)가 20 내지 21, 굴절률(Nd)이 1.65 내지 1.67, 아베수(Vd)가 38 내지 39, 그리고 입사면의 곡률반경(R1이 -139 내지 -141, 출사면의 곡률반경(R2)이 -310 내지 -311 범위로 구성되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
| 곡률반경(R) | 두께(t) | 굴절률(Nd) | 아베수(Vd) | |
| 입사면 | -139~-141 | 20~21 | 1.65~1.67 | 38~39 |
| 출사면 | -310~-311 |
상기 제 2 렌즈(130b)는 입사면이 상기 제 1 렌즈(130a)의 출사면과 대략 28 내지 30mm 범위의 간격을 두고 구비될 수 있다.
상기 제 2 렌즈(130b)는 볼록한 면이 오목한 면보다 곡률이 낮아 중심부가 가장자리보다 얇은 형태를 갖는 Negative meniscus lense로 구성될 수 있다.
상기 제 2 렌즈(130b)는 아래의 [표2]에 나타난 바와 같이 두께(t)가 8 내지 9, 굴절률(Nd)이 1.9 내지 2.0, 아베수(Vd)가 27 내지 29, 그리고 입사면의 곡률반경(R1이 -175 내지 -177, 출사면의 곡률반경(R2)이 -107 내지 -109 범위로 구성되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
| 곡률반경(R) | 두께(t) | 굴절률(Nd) | 아베수(Vd) | |
| 입사면 | -175~-177 | 8~9 | 1.9~2,0 | 27~29 |
| 출사면 | -107~-109 |
상기 제 1 후처리 반사경(140a)은 상기 광학렌즈(130)의 후방에 구비되어, 상기 광학렌즈(130)에 의해 조절된 주행정보 이미지를 반사시킬 수 있다.
이때, 상기 제 1 후처리 반사경(140a)은 상기 광학렌즈(130)에 대해 80°내지 95°로 기울어져 구비될 수 있다. 따라서, 제 1 후처리 반사경(140a)은 상기 주행정보 이미지를 약 80°내지 95°범의 각도의 상부방향으로 반사시킬 수 있다.
그리고 상기 제 1 후처리 반사경(140a)의 표면은 제 1, 2전처리 반사경과 같이 평면, 볼록 또는 오목 형상 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 후처리 반사경(140b)은 상기 제 1 후처리 반사경(140a)의 상부에 구비되어, 상기 제 1 후처리 반사경(140a)에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 상기 운송수단의 전면유리(150)로 반사시킬 수 있다. 이때, 상기 제 2 후처리 반사경(140b)은 상기 제 1 후처리 반사경(140a)에 대해 80°내지 95°로 기울어져 구비될 수 있다. 따라서, 제 2 전처리 반사경(120b)은 상기 주행정보 이미지를 약 80°내지 95°범위의 각도로 상기 전면유리(150)로 반사시킬 수 있다.
그리고 상기 제 2 전처리 반사경(120b)은 표면은 상기 제 1,2 전처리 반사경 (120a,120b)및 상기 제 1 후처리 반사경(140a)과 같이 평면, 볼록 또는 오목 형상 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 후처리 반사경(140a)과 상기 제 2 후처리 반사경(140b)은 수직방향으로 상호 대응되도록 부채꼴 형상으로 배치됨으로써, 상기 제 1 전처리 반사경(120a)은 상기 주행정보 이미지를 3차적으로 반사시키고 상기 제 2 전처리 반사경(120b)은 상기 주행정보 이미지를 4차적으로 반사시켜 상기 광학렌즈(130)와 상기 전면유리(150)간의 초점거리를 늘릴 수 있게 된다. 따라서, 상기 주행정보 이미지의 심도를 높일 수 있다.
운송수단의
허드
장치 동작 제어방법
도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 운송수단의 허드 장치 동작 제어방법은 앞서 설명한 도 2 내지 도 4와 같은 구성으로 이루어진 운송수단의 허드 장치 동작 제어방법으로 이하 중복되는 설명은 생략한다.
먼저, 액정패널(110)에 운송수단의 주행정보가 표시될 수 있다.(S100) 상기 운송수단의 주행정보는 상기 운송수단의 시동이 걸렸을 때 표시될 수 있다.
다음으로 상기 액정패널(110) 전방에 구비된 제 1 전처리 반사경(120a)이 상기 주행정보 이미지를 반사시킬 수 있다.(S110) 이때, 상기 제 1 전처리 반사경(120a)은 상기 액정패널(110)에 대해 40°내지 50°로 기울어져 구비되며, 상기 주행정보 이미지는 상기 제 1 전처리 반사경(120a)에 의해 약 80°내지 95°범의 각도의 측면방향으로 1차 반사될 수 있다.
그 다음, 상기 제 1 전처리 반사경(120a)의 측방에 구비된 제 2 전처리 반사경(120b)이 상기 제 1 전처리 반사경(120a)에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 반사시킬 수 있다.(S120) 이때, 상기 제 2 전처리 반사경(120b)은 상기 제 1 전처리 반사경(120a)에 대해 80°내지 95°로 기울어져 구비될 수 있다. 따라서, 상기 주행정보 이미지는 제 2 전처리 반사경(120b)에 의해 약 80°내지 95°범의 각도의 측면방향으로 2차 반사될 수 있다.
다음으로, 상기 제 2 전처리 반사경(120b)과 동일한 광축을 따라 순차적으로 구비된 다수개의 광학렌즈(130)가 상기 제 2 전처리 반사경(120b)에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 확대하거나 축소하여 초점을 조절해줄 수 있다.(S130) 상기 광학렌즈(130)는 상기 제 2 전처리 반사경(120b)과 동일한 광축을 따라 순차적으로 구비된 제 1 렌즈(130a)와 제 2 렌즈(130b)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 렌즈(130a)는 볼록한 면이 오목한 면보다 곡률이 높아 중심부가 가장자리보다 두꺼운 형태를 갖는 Positive meniscus lense로 구성될 수 있으며 상기 제 2 렌즈(130b)는 볼록한 면이 오목한 면보다 곡률이 낮아 중심부가 가장자리보다 얇은 형태를 갖는 Negative meniscus lense로 구성될 수 있다.
그 다음 상기 광학렌즈(130)의 후방에 구비된 제 1 후처리 반사경(140a)이 상기 광학렌즈(130)에 의해 조절된 주행정보 이미지를 반사시킬 수 있다.(S140) 이때, 상기 제 1 후처리 반사경(140a)은 상기 광학렌즈(130)에 대해 80°내지 95°로 기울어져 구비될 수 있다. 따라서, 상기 주행정보 이미지는 제 1 후처리 반사경(140a)에 의해 약 80°내지 95°범의 각도의 상부방향으로 3차 반사될 수 있다.
다음으로, 상기 제 1 후처리 반사경(140a)의 상부에 구비된 제 2 후처리 반사경(140b)이 상기 제 1 후처리 반사경(140a)에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 상기 운송수단의 전면유리(150)로 반사시킬 수 있다.(S150) 이때, 상기 제 2 후처리 반사경(140b)은 상기 제 1 후처리 반사경(140a)에 대해 80°내지 95°로 기울어져 구비될 수 있다. 따라서, 상기 주행정보 이미지는 제 2 전처리 반사경(120b)에 의해 약 80°내지 95°범위의 각도로 상기 전면유리(150)로 4차 반사시켜, 상기 전면유리(150)에 왜곡 없는 상기 주행정보 이미지가 표시되도록 한다.
이처럼, 본 발명에 따른 허드 장치의 반사경 및 광학렌즈(130)는 주행정보 이미지를 다수회 반사를 통해 우회시키도록 배열됨으로써, 상기 반사경 및 광학렌즈(130)와 상기 전면유리(150)간의 유효거리 및 초점거리를 늘릴 수 있어, 상기 운송수단의 전면유리(150)에 표시되는 주행정보 이미지를 깊이 있는 심도로 유지시켜 주행정보 이미지의 시인성, 명시성, 식별성을 향상시킬 수 있다. 즉, 광학계의 광학적 물성과 배열구조를 개선함으로써, 전면유리(150)에 표시되는 주행정보 이미지를 왜곡없이 최적의 상태로 보정하여 줌으로써, 운전자가 주행정보 이미지를 쉽고 빠르게 인식할 수 있어 안전운행에 도움을 줄 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 권리 범위는 개시된 실시예에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변경 및 개량 형태 또는 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 운송수단의 허드 장치
110 : 액정패널 115 : 백라이트 유닛
120a: 제 1 전처리 반사경 120b: 제 2 전처리 반사경
130 : 광학렌즈 140a: 제 1 후처리 반사경
140b: 제 2 후처리 반사경 150 : 전면유리
110 : 액정패널 115 : 백라이트 유닛
120a: 제 1 전처리 반사경 120b: 제 2 전처리 반사경
130 : 광학렌즈 140a: 제 1 후처리 반사경
140b: 제 2 후처리 반사경 150 : 전면유리
Claims (13)
- 운전자의 전방에 주행정보를 제공하는 허드(HUD:Head Up Display)장치에 있어서,
운송수단의 주행정보를 표시하는 액정패널;
상기 액정패널 전방에 구비되어, 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 제 1 전처리 반사경;
상기 제 1 전처리 반사경의 측방에 구비되어, 상기 제 1 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 제 2 전처리 반사경;
상기 제 2 전처리 반사경과 동일한 광축을 따라 순차적으로 구비되어, 상기 제 2 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 확대하거나 축소하여 초점을 조절해주는 다수개의 광학렌즈;
상기 광학렌즈의 후방에 구비되어, 상기 광학렌즈에 의해 조절된 주행정보 이미지를 반사시키는 제 1 후처리 반사경; 및
상기 제 1 후처리 반사경의 상부에 구비되어, 상기 제 1 후처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 상기 운송수단의 전면유리로 반사시키는 제 2 후처리 반사경;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1 전처리 반사경은 상기 액정패널에 대해 40°내지 50°로 기울어져 구비되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 2 전처리 반사경은 상기 제 1 전처리 반사경에 대해 80°내지 95°로 기울어져 구비되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1 전처리 반사경과 상기 제 2 전처리 반사경은 수평방향으로 상호 대응되도록 부채꼴 형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1 전처리 반사경과 상기 제 2 전처리 반사경의 표면은 평면, 볼록 또는 오목 형상 중 어느 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 광학렌즈는,
볼록한 면이 오목한 면보다 곡률이 높은 형태로 구성되는 제 1 렌즈; 및
볼록한 면이 오목한 면보다 곡률이 낮은 형태로 구성되는 제 2 렌즈;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1 후처리 반사경은 상기 광학렌즈에 대해 80°내지 95°로 기울어져 구비되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 2 후처리 반사경은 상기 제 1 후처리 반사경에 대해 80°내지 95°로 기울어져 구비되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1 후처리 반사경과 상기 제 2 후처리 후사경은 수직방향으로 상호 대응되도록 부채꼴 형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1 후처리 반사경과 상기 제 2 후처리 반사경의 표면은 평면, 볼록 또는 오목 형상 중 어느 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 액정패널은 LCD, LCOS(Liquid Crystal on Sillicon), DMD(Digital Micro-mirror Display), TFT(Thin Film Transistor), 유기 EL 디스플레이 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 액정패널의 후방에는 후면을 조명하여 광원을 제공하는 백라이트 유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 허드 장치.
- 운전자의 전방에 주행정보를 제공하는 허드(HUD:Head Up Display)장치의 그 동작 제어방법에 있어서,
액정패널에 운송수단의 주행정보가 표시되는 단계;
상기 액정패널 전방에 구비된 제 1 전처리 반사경이 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 단계;
상기 제 1 전처리 반사경의 측방에 구비된 제 2 전처리 반사경이 상기 제 1 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 반사시키는 단계;
상기 제 2 전처리 반사경과 동일한 광축을 따라 순차적으로 구비된 다수개의 광학렌즈가 상기 제 2 전처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 확대하거나 축소하여 초점을 조절해주는 단계;
상기 광학렌즈의 후방에 구비된 제 1 후처리 반사경이 상기 광학렌즈에 의해 조절된 주행정보 이미지를 반사시키는 단계; 및
상기 제 1 후처리 반사경의 상부에 구비된 제 2 후처리 반사경이 상기 제 1 후처리 반사경에 의해 반사된 상기 주행정보 이미지를 상기 운송수단의 전면유리로 반사시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 운송수단의 허드 장치의 동작 제어방법.
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