KR20150137723A

KR20150137723A - 헤드 업 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20150137723A
Application number: KR1020140066087A
Authority: KR
Inventors: 이기석
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2015-12-09
Also published as: CN106461945A; CN106461945B; WO2015182892A1

Abstract

실시 예의 헤드 업 디스플레이 장치는 정보를 갖는 영상을 생성하는 영상 생성부와, 광을 방출하는 적어도 하나의 광원과, 적어도 하나의 광원의 광축 상에 배치되어 광원으로부터 방출된 광을 영상 생성부로 가이드는 광 가이드부 및 광 가이드부에 의해 가이드된 광에 의해, 영상 생성부로부터 투사되며 영상을 획득한 영상 광을 허상으로서 생성하는 광학부를 포함한다.

Description

헤드 업 디스플레이 장치{Head-Up display}

실시 예는 헤드 업 디스플레이 장치에 관한 것이다.

헤드 업 디스플레이 장치(head-up display)란, 조정사나 운전자의 시선 이동을 최소화하기 위해 조정사나 운전자의 주시선 위치에 주행에 필요한 다양한 정보를 외부 시야와 함께 중첩시켜 허상으로서 표시하는 전방 시현 장치이다. 이러한 헤드 업 디스플레이 장치는 일반적으로 공지되어 있다.

한편, 조종사 또는 운전자는 연속적으로 증가하는 정보량을 제공받아야 하며, 그 때문에 정보에 대한 가장 명확하고 구체적인 시각화가 요구된다. 이러한 시각화는 광원의 광도(光度)를 증가시키는 것에 의해 간단하게 보상될 수 없다. 왜냐하면, 광원의 광도를 증가시킬 경우 강력한 광원이 많은 열을 발생하기 때문에, 이러한 경우에 헤드 업 디스플레이 장치를 냉각시키기 위한 비교적 복잡하고 고가인 냉각 기구가 필요하기 때문이다.

실시 예는 휘도가 향상된 허상을 헤드 업 디스플레이할 수 있고, 생산 비용이 절감되고 간단한 구성을 갖는 헤드 업 디스플레이 장치를 제공한다.

실시 예의 헤드 업 디스플레이 장치는, 정보를 갖는 영상을 생성하는 영상 생성부; 광을 방출하는 적어도 하나의 광원; 상기 적어도 하나의 광원의 광축 상에 배치되어 상기 광원으로부터 방출된 광을 상기 영상 생성부로 가이드는 광 가이드부; 및 상기 광 가이드부에 의해 가이드된 광에 의해, 상기 영상 생성부로부터 투사되며 상기 영상을 획득한 영상 광을 허상으로서 생성하는 광학부를 포함할 수 있다.

상기 헤드 업 디스플레이 장치는, 상기 정보를 갖는 영상 데이터를 상기 영상 생성부로 제공하고, 상기 적어도 하나의 광원을 구동시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 광 가이드부는 상기 적어도 하나의 광원과 상기 영상 생성부 사이에서 상기 광축 방향으로 배치된 몸체부; 및 상기 적어도 하나의 광원과 상기 몸체부 사이에서, 상기 몸체부로부터 상기 적어도 하나의 광원을 향하여 상기 광축 방향으로 연장된 적어도 하나의 다리부를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 광원은 복수의 광원을 포함하고, 상기 적어도 하나의 다리부는 상기 복수의 광원 각각을 향해 상기 몸체부로부터 분기되며 서로 이격된 복수의 다리부를 포함할 수 있다.

상기 복수의 다리부 사이의 제1 이격 거리는 상기 몸체부로부터 상기 복수의 광원으로 갈수록 증가할 수 있다.

상기 적어도 하나의 다리부는 상기 광원에 대향하며 상기 광축이 통과하는 제1 광 입사면을 포함하고, 상기 광원은 상기 제1 광 입사면에 대향하며 상기 광축이 통과하는 제1 광 출사면을 포함할 수 있다.

상기 제1 광 입사면과 상기 제1 광 출사면은 서로 평행할 수 있다.

상기 몸체부는 상기 영상 생성부에 대향하는 제2 광 출사면을 포함하고, 상기 영상 생성부는 상기 제2 광 출사면에 대향하는 제2 광 입사면을 포함할 수 있다.

상기 제2 광 입사면과 상기 제2 광 출사면 각각은 상기 광축에 수직한 방향으로 연장된 가상 수직면에 대해 경사질 수 있다.

상기 가상 수직면에 대해 상기 제2 광 입사면이 경사진 제1 각도와 상기 가상 수직면에 대해 상기 제2 광 출사면이 경사진 제2 각도 간의 각도 차는 0° 내지 30°일 수 있다.

상기 제1 또는 제2 각도 중 적어도 하나는 상기 광학부의 구조에 따라 서로 다른 값으로 결정될 수 있다.

상기 제2 광 출사면과 상기 제2 광 입사면 사이의 제2 이격 거리는 1㎜ 내지 5 ㎜일 수 있다.

상기 적어도 하나의 다리부의 측면은 상기 광축을 중심으로 경사진 단면 형상을 가질 수 있다.

상기 적어도 하나의 다리부의 측면은 상기 광축을 중심으로 대칭이거나 비대칭인 단면 형상을 가질 수 있다.

상기 광축에 대한 상기 적어도 하나의 다리부의 측면의 경사각은 60°이내일 수 있다.

상기 몸체부는 상기 영상 생성부와 대향하는 제1 몸체 세그먼트; 및 상기 제1 몸체 세그먼트와 상기 적어도 하나의 다리부 사이에 배치되는 제2 몸체 세그먼트를 포함할 수 있다.

상기 제1 몸체 세그먼트의 측면은 상기 광축과 평행하고, 상기 제2 몸체 세그먼트의 측면은 상기 적어도 하나의 다리부의 측면과 동일 수평선상에서 나란할 수 있다.

상기 헤드 업 디스플레이 장치는, 상기 적어도 하나의 광원이 배치되며 상기 영상 생성부와 마주보는 기판을 더 포함할 수 있다.

상기 헤드 업 디스플레이 장치는, 상기 기판과 상기 영상 생성부 사이에 배치되어, 상기 기판과 상기 영상 생성부의 공간 상의 위치를 정의하는 하우징을 더 포함할 수 있다. 상기 하우징은 상기 기판과 상기 영상 생성부 사이에 배치되며, 상기 몸체부의 사방을 에워싸도록 배치된 제1 하우징 세그먼트; 및 상기 제1 하우징 세그먼트와 상기 기판 사이에 배치되며, 상기 적어도 하나의 다리부의 사방을 에워싸도록 상기 제1 하우징 세그먼트로부터 연장되어 배치된 제2 하우징 세그먼트를 포함할 수 있다.

상기 제1 하우징 세그먼트의 평면적은 상기 영상 생성부의 평면적과 실질적으로 동일하고, 상기 제2 하우징 세그먼트의 평면적은 상기 기판의 평면적과 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 하우징은 상기 광 가이드부와 마주하는 내부면에 배치된 반사층을 포함할 수 있다.

상기 영상 생성부는 LCD, DLP 또는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 광학부는 상기 투사된 영상 광을 반사시키거나 회절시켜 상기 허상을 생성하는 적어도 하나의 거울; 상기 적어도 하나의 거울의 위치를 조절하는 위치 조절부; 및 상기 위치 조절부를 제어하여 상기 적어도 하나의 거울의 반사 각도 또는 회절 각도 중 적어도 하나를 조정하는 거울 구동 모터부를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 거울은 상기 투사된 영상 광의 방향을 바꾸는 방향 전환 거울; 및 상기 방향 전환 거울에서 반사된 영상 광을 상기 허상으로서 반사시키는 오목 거울을 포함할 수 있다.

실시 예에 의한 헤드 업 디스플레이 장치는 광원으로부터 방출된 광을 광 가이드부에 의해 영상 생성부로 가이드해 줌으로써 영상 생성부에 입사되는 광의 손실을 줄여 허상의 휘도를 향상시키고, 광 가이드부의 형상(beam shaping)을 다양하게 변경함으로써 광 가이드부로부터 가이드되어 영상 생성부로 입사될 광의 형상을 다수개의 렌즈의 도움없이 자유롭게 변경시킬 수 있어 필요한 렌즈의 개수가 줄어들어 생산 비용이 절감되고 구성이 간단해질 수 있다.

도 1은 실시 예에 의한 헤드 업 디스플레이 장치의 블럭도를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 도 1에 예시된 헤드 업 디스플레이 장치를 장착한 차량의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 예시된 헤드 업 디스플레이 장치의 일부만을 확대 도시한 사시도들 및 단면도를 각각 나타낸다.
도 4a 내지 도 4e는 제2 이격 거리의 크기에 따른 영상 광의 휘도 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 광 가이드부의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 광 가이드부의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 하우징을 더 포함하는 실시 예에 의한 헤드 업 디스플레이 장치의 부분 사시도를 나타낸다.
도 8은 도 1, 도 2, 및 도 3a 내지 도 3c에 예시된 헤드 업 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 9 (a) 및 (b)는 비교 예와 실시 예의 헤드 업 디스플레이 장치에서 생성된 허상을 예시적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상부" 및 "하부" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

도 1은 실시 예에 의한 헤드 업 디스플레이 장치(100)의 블럭도를 개략적으로 나타낸다.

도 1에 예시된 헤드 업 디스플레이 장치(100)는 광원부(110), 광 가이드부(120), 영상 생성부(130), 광학부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.

광원부(110)는 광을 방출하며, 적어도 하나의 광원(112) 및 기판(114)을 포함할 수 있다.

기판(114) 위에 적어도 하나의 광원(112)이 배치될 수 있다. 기판(114)은 광원(112)에 전기적 연결을 위한 전극 패턴이 형성될 수 있으며, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리카보네이트(PC), 실리콘(Si)으로부터 선택된 어느 한 물질로 이루어진 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수도 있고, 필름 형태로 형성될 수도 있다.

또한, 기판(114)은 단층 PCB, 다층 PCB, 세라믹 기판, 메탈 코아 PCB 등을 선택적으로 사용할 수 있다.

제어부(150)는 기판(114)을 통해 적어도 하나의 광원(112)을 구동시키는 역할을 한다. 여기서, 적어도 하나의 광원(112)은 복수의 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 광원(112)은 발광 다이오드(LED:Light Emitting Device) 또는 레이져(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)일 수 있으나, 실시 예는 광원(112)의 종류에 국한되지 않는다.

적어도 하나의 광원(112)은 측면 발광형(side view type) 발광 다이오드 또는 상면 발광형(top view type) 발광 다이오드일 수 있다.

광원(112)이 발광 다이오드 칩(LED chip)일 경우, 발광 다이오드 칩은 블루 LED 칩 또는 자외선 LED 칩으로 구성되거나 또는 레드 LED 칩, 그린 LED 칩, 블루 LED 칩, 엘로우 그린(Yellow green) LED 칩, 화이트 LED 칩 중에서 적어도 하나 또는 그 이상을 조합한 패키지 형태로 구성될 수도 있다.

여기서, 화이트 LED는 블루 LED 상에 옐로우 형광체(Yellow phosphor)를 결합하거나, 블루 LED 상에 레드 형광체(Red phosphor)와 그린 형광체(Green phosphor)를 동시에 사용하여 구현할 수 있고, 블루 LED 상에 옐로우 형광체(Yellow phosphor), 레드 형광체(Red phosphor) 및 그린 형광체(Green phosphor)를 동시에 사용하여 구현할 수도 있다.

만일, 적어도 하나의 광원(112)이 복수의 광원을 포함할 경우, 복수의 광원은 서로 다른 파장을 갖는 광을 방출할 수도 있고 서로 동일한 파장 대역을 갖는 광을 방출할 수도 있다. 이때, 제어부(150)는 기판(114)을 통해 복수의 광원(112) 중 적어도 하나의 광원의 발광 여부를 제어하여, 복수의 광원(112)이 교대로 작동하도록 제어할 수도 있다.

또한, 복수의 광원(112)이 적색, 녹색 및 청색 성분의 광을 방출할 경우, 헤드 업 디스플레이될 허상을 컬러로 표현하기 위해, 제어부(150)는 이러한 복수의 광원(112)의 점멸을 기판(114)을 통해 제어할 수 있다.

또한, 도 1에 도시된 헤드 업 디스플레이 장치(100)가 복수의 광원(112)의 위치를 가변시키는 모터(미도시)를 포함할 경우, 제어부(150)는 적어도 하나의 광원(112)의 위치를 제어하기 위해 모터를 구동시킬 수도 있다.

또한, 헤드 업 디스플레이될 허상의 휘도를 조절하기 위해, 제어부(150)는 광원(112)에서 방출되는 광의 밝기 정도를 제어할 수도 있다. 이로 인해, 야간 또는 강하고 직접적인 태양광 등이 존재하는 주간에 높은 품질의 광이 제공될 수 있도록 한다.

한편, 광 가이드부(120)는 적어도 하나의 광원(112)의 광축 상에 배치되어 적어도 하나의 광원(112)으로부터 방출된 광을 영상 생성부(130)로 가이드한다. 이를 위해, 광 가이드부(120)는 예를 들어, PMMA(Polymethylmethacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), COC(Cyclic Olefin Copolymers), PEN(polyethylene naphthalate), PC(Polycarbonate), PS(Polystyrene), 또는 MS(Mathacylate styrene) 수지 중 어느 하나를 포함할 수 있지만, 실시 예는 광 가이드부(120)의 물질에 국한되지 않는다.

영상 생성부(130)는 정보를 갖는 영상을 생성하고, 광 가이드부(120)에 의해 가이드된 광에 의해, 정보를 갖는 영상을 '영상 광'으로서 투사한다. 예를 들어, 영상 생성부(130)는 액정 표시 장치(LCD:Liquid Crystal Display), DLP(Digital Light Processing) 또는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 실시 예는 영상 생성부(130)의 종류에 국한되지 않는다.

예를 들어, 영상 생성부(130)가 LCD로 구현될 경우, LCD에 포함되는 액정 패널은 2장의 판 유리 사이에 액정을 주입받고 소자 패턴 즉, 배선에 구간되는 도트(픽셀)이 형성되고, 각 픽셀은 얇은 막 트랜지스터(TFT)에 의해 제어된다. 이와 같이, LCD는 화상 표시가 이루어지는 주지의 화상 표시 장치이다.

제어부(150)는 정보를 갖는 영상 데이터를 영상 생성부(130)로 제공하고, 영상 생성부(130)는 제어부(150)로부터 받은 영상 데이터를 이용하여 영상을 생성한다. 이를 위해, 제어부(150)는 외부의 차량 정보 제공부(미도시) 등과 전기적으로 접속하여, 영상 데이터를 받을 수 있다. 예를 들어, 차량 정보 제공부는 자동차를 위한 여러 가지 기능을 실행할 수 있는 소프트웨이가 담긴 일종의 컴퓨터인 ECU(Electronic Control Unit)를 포함할 수 있다.

그 밖에도 제어부(150)는 실시 예에 의한 헤드 업 디스플레이 장치(100)에서 필요로 하는 전원을 공급하는 역할을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 기판(114) 및 영상 생성부(130) 각각에 전원을 공급할 수 있다.

광학부(140)는 영상 생성부(130)로부터 투사되며 영상을 획득한 영상 광으로부터 허상을 생성하여 출력단자 OUT를 통해 출력한다.

이하, 전술한 도 1에 예시된 헤드 업 디스플레이 장치(100)의 이해를 돕기 위해, 차량(200)에 장착된 헤드 업 디스플레이 장치(100)에 대해 설명한다. 그러나, 도 1에 예시된 헤드 업 디스플레이 장치(100)는 도 2에 예시된 차량(200) 이외에 비행기 등 다양한 탈것에 장착될 수도 있다.

도 2는 도 1에 예시된 헤드 업 디스플레이 장치(100)를 장착한 차량(200)의 일 실시 예를 나타내는 도면으로서, 도 1의 제어부(150)의 도시는 생략되었다.

도 2를 참조하면, 차량(200)은 헤드 업 디스플레이 장치(100), 윈드실드유리(windshield glass)(202) 및 광 합성부(combiner)(204)를 포함할 수 있다. 헤드 업 디스플레이 장치(100)는 윈드실드유리(202) 아래에 배치될 수 있지만, 실시 예는 차량(200) 내에서 헤드 업 디스플레이 장치(100)의 위치에 국한되지 않는다.

도 3a 내지 도 3c는 도 2에 예시된 헤드 업 디스플레이 장치(100)에서 광원(112), 기판(114), 광 가이드부(120) 및 영상 생성부(130) 만을 확대 도시한 사시도들 및 단면도를 각각 나타낸다.

도 3a 내지 도 3c를 포함하여 이하에서 설명되는 각 도면에 도시된 X, Y, Z는 데카르트 좌표계를 나타내지만, 실시 예는 다른 좌표계에 의해서도 설명될 수 있음은 물론이다.

도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 적어도 하나의 광원(112)은 6개의 광원(112A, 112B, 112C, 112D, 112E, 112F)을 포함하지만, 실시 예는 광원(112)의 개수에 국한되지 않는다. 즉, 실시 예에 의한 헤드 업 디스플레이 장치(100)의 광원부(110)는 6개보다 더 많거나 더 적은 광원(112)을 포함할 수도 있다.

6개의 광원(112A, 112B, 112C, 112D, 112E, 112F)은 하나의 기판(114) 위에 배치될 수 있다. 기판(114)은 광 가이드부(120)를 사이에 두고 영상 생성부(130)와 마주보도록 배치될 수 있다.

도 3c를 참조하면, 광 가이드부(120)는 몸체부(120BB) 및 적어도 하나의 다리부(120BL)를 포함할 수 있다.

몸체부(120BB)는 다리부(120BL)와 영상 생성부(130) 사이에서 광축(LAX1, LAX2) 방향으로 배치될 수 있다. 몸체부(120BB)는 제1 몸체 세그먼트(120BB-1) 및 제2 몸체 세그먼트(120BB-2)를 포함할 수 있다. 제1 몸체 세그먼트(120BB-1)는 영상 생성부(130)와 대향할 수 있다. 제2 몸체 세그먼트(120BB-2)는 제1 몸체 세그먼트(120BB-1)와 다리부(120BL) 사이에 배치될 수 있다.

다리부(120BL)는 광원(112A, 112B)과 몸체부(1220BB) 사이에 배치될 수 있다. 다리부(120BL)는 몸체부(120BB)로부터 광원(112A, 112B)을 향하여 광축(LAX1, LAX2) 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.

다리부(120BL)의 개수는 광원(112A, 112B, 112C, 112D, 112E, 112F)의 개수와 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 3a 내지 도 3c에 예시된 바와 같이, 적어도 하나의 다리부(120BL)는 광원(112)의 개수와 동일한 6개의 다리부(120BL-A, 120BL-B, 120BL-C, 120BL-D, 120BL-E, 120BL-F)를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 다리부(120BL-A, 120BL-B, 120BL-C, 120BL-D, 120BL-E, 120BL-F)는 몸체부(120BB)로부터 분기되며 서로 이격되어 형성될 수 있다. 복수의 다리부(120BL-A, 120BL-B, 120BL-C, 120BL-D, 120BL-E, 120BL-F) 사이의 제1 이격 거리(d1)는 몸체부(120BB)로부터 복수의 광원(112A, 112B, 112C, 112D, 112E, 112F)으로 갈수록 증가할 수 있다.

예를 들어, 도 3c를 참조하면, 제1 다리부(120BL-A)는 제1 광원(112A)을 향하여 제1 광축(LAX1) 방향으로 제2 몸체 세그먼트(120BB-2)로부터 연장되어 형성된다. 제2 다리부(120BL-B)는 제2 광원(112B)을 향하여 제2 광축(LAX2) 방향으로 제2 몸체 세그먼트(1220BB-2)로부터 연장되어 형성된다. 이와 같이, 제k 다리부는 제k 광원을 향하여 제k 광축 방향으로 제2 몸체 세그먼트(120BB-2)로부터 연장되어 형성될 수 있다. 여기서, 1 ≤ k ≤ K이고, K는 1 이상의 양의 정수로서, 광원(112)의 개수이고 다리부의 개수에 해당한다.

복수의 다리부(120BL-A, 120BL-B, 120BL-C, 120BL-D, 120BL-E, 120BL-F) 각각은 해당하는 광원(112A, 112B, 112C, 112D, 112E, 112F)에 대향하며 광축이 통과하는 제1 광 입사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3c를 참조하면, 제1 다리부(120BL-A)는 제1 광원(112A)에 대향하며 제1 광축(LAX1)이 통과하는 제1-1 광 입사면(120-1)을 포함하고, 제2 다리부(120BL-B)는 제2 광원(112B)에 대향하며 제2 광축(LAX2)이 통과하는 제1-2 광 입사면(120-2)을 포함한다. 이와 같이, 제k 다리부는 제k 광원에 대향하며, 제k 광축이 통과하는 제1-k 광 입사면을 포함할 수 있다.

또한, 복수의 광원(112A, 112B, 112C, 112D, 112E, 112F) 각각은 해당하는 제1 광 입사면(120-1, 120-2, ...등)에 대향하며, 광축이 통과하는 제1 광 출사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3c를 참조하면, 제1 광원(112A)은 제1-1 광 입사면(120-1)에 대향하며 제1 광축(LAX1)이 통과하는 제1-1 광 출사면(112A-1)을 포함하고, 제2 광원(112B)은 제1-2 광 입사면(120-2)에 대향하며 제2 광축(LAX2)이 통과하는 제1-2 광 출사면(112A-2)을 포함한다. 이와 같이, 제k 광원은 제1-k 광 입사면에 대향하며, 제k 광축이 통과하는 제1-k 광 출사면을 포함할 수 있다.

실시 예에 의하면, 제1 광 입사면과 제1 광 출사면은 서로 평행할 수 있다. 예를 들어, 제1-1 광 입사면(120-1)과 제1-1 광 출사면(112A-1)은 서로 평행하고, 제1-2 광 입사면(120-2)과 제1-2 광 출사면(112B-1)은 서로 평행할 수 있다.

또한, 몸체부(120BB)의 제1 몸체 세그먼트(120BB-1)는 영상 생성부(130)에 대향하는 제2 광 출사면(120-3)을 포함하고, 영상 생성부(130)는 제2 광 출사면(120-3)에 대향하는 제2 광 입사면(130-1)을 포함할 수 있다.

제2 광 입사면(130-1)과 제2 광 출사면(120-3)은 제1 및 제2 광축(LAX1, LAX2)에 수직한 방향으로 연장된 제1 및 제2 가상 수직면(122, 124)에 대해 각각 경사지게 형성될 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 가상 수직면(122, 124)은 서로에 대해 평행이다.

이하, 제1 각도(θ1)란 제1 가상 수직면(122)에 대해 제2 광 입사면(130-1)이 경사진 각도를 의미하고, 제2 각도(θ2)란 제2 가상 수직면(124)에 대해 제2 광 출사면(120-3)이 경사진 각도를 의미한다. 이때, 제1 각도(θ1)와 제2 각도(θ2)는 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.

만일, 제1 각도(θ1)와 제2 각도(θ2) 간의 각도 차(Δθ)가 0°일 경우, 영상 생성부(130)로부터 출사되는 영상 광의 휘도 효율이 최대가 될 수 있다. 또는, 각도 차(Δθ)가 0보다 큰 양(+)의 값을 가질 경우 영상 생성부(130)의 중간이나 하측보다 상측으로부터 출사되는 영상 광의 휘도 효율이 향상될 수 있다. 이와 반대로, 각도 차(Δθ)가 0보다 작은 음(-)의 값을 가질 경우 영상 생성부(130)의 중간이나 상측보다 하측으로부터 출사되는 영상 광의 휘도 효율이 향상될 수 있다.

이와 같이, 각도 차(Δθ)를 변경함으로써, 영상 생성부(130)로부터 출사되는 영상 광의 전체, 상측 또는 하측의 휘도 효율을 부분적으로 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 각도 차(Δθ)가 30°보다 클 경우 광원(112)으로부터 영상 생성부(130)로 전달되는 광량이 저하될 수도 있고 영상 생성부(130)로부터 투사되는 영상 광에 왜곡이 발생할 수도 있다. 따라서, 각도 차(Δθ)는 0° 내지 30° 예를 들어, 15°일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

또한, 제2 광 출사면(120-3)과 제2 광 입사면(130-1) 사이의 제2 이격 거리(d2)가 증가함에 따라 광 효율 및 총 광량 각각은 감소하지만 광 균일도는 증가할 수 있다. 이와 반대로, 제2 광 출사면(120-3)과 제2 광 입사면(130-1) 사이의 제2 이격 거리(d2)가 감소함에 따라 광 효율 및 총 광량 각각은 증가하지만 광 균일도는 감소할 수 있다.

따라서, 원하는 광 효율, 총 광량 또는 광 균일도 중 적어도 하나를 고려하여 제2 이격 거리(d2)가 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 이격 거리(d2)는 1㎜ 내지 5 ㎜일 수 있다. 제2 이격 거리(d2)가 1㎜, 2㎜, 3㎜, 4㎜ 및 5 ㎜일 때, 광 효율, 총 광량 및 광 균일도는 다음 표 1과 같을 수 있다.

d2 (㎜)	1	2	3	4	5
광 효율(%)	44	43	43	42	41
총 광량(%)	70	67	65	62	60
광 균일도(%)	61	66	69	71	71

도 4a 내지 도 4e는 제2 이격 거리(d2)의 크기에 따른 영상 광의 휘도 분포를 설명하기 위한 도면이다.

제2 이격 거리(d2)가 1㎜, 2㎜, 3㎜, 4㎜ 및 5 ㎜일 때, 영상 생성부(130)로부터 투사되는 영상 광의 휘도 분포는 각각 도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d 및 도 4e에 도시된 바와 같을 수 있다.

한편, 전술한 제1 또는 제2 각도(θ1, θ2) 중 적어도 하나는 광학부(140)의 구조에 따라 서로 다른 값으로 결정될 수 있다.

또한, 다리부(120BL)의 측면은 광축을 중심으로 경사진 단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3c를 참조하면, 제1 다리부(120BL-A)의 측면(122A, 124)은 제1 광축(LAX1)을 중심으로 경사진 단면 형상을 가질 수 있고, 제2 다리부(120BL-B)의 측면(126, 128A)은 제2 광축(LAX2)을 중심으로 경사진 단면 형상을 가질 수 있다.

또한, 다리부(120BL)의 측면은 광축을 중심으로 대칭이거나 비대칭인 단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3c를 참조하면, 제1 다리부(120BL-A)의 측면(122A, 124)은 제1 광축(LAX1)을 중심으로 대칭인 단면 형상을 가질 수 있고, 제2 다리부(120BL-B)의 측면(126, 128A)은 제2 광축(LAX2)을 중심으로 대칭인 단면 형상을 가질 수 있다. 또는 다른 실시 예에 의하면, 도 3c에 예시된 바와 달리, 제1 다리부(120BL-A)의 측면(122A, 124)은 제1 광축(LAX1)을 중심으로 비대칭인 단면 형상을 가질 수도 있고, 제2 다리부(120BL-B)의 측면(126, 128A)은 제2 광축(LAX2)을 중심으로 비대칭인 단면 형상을 가질 수도 있다.

또한, 광축에 대한 다리부(120BL)의 측면의 경사각은 60°이내일 수 있다. 예를 들어, 도 3c를 참조하면, 제1 광축(LAX1)에 대한 제1 다리부(120BL-A)의 일측면(122A)의 경사각(θ3)은 60° 이내일 수 있다. 이와 비슷하게, 제1 광축(LAX1)에 대한 제1 다리부(120BL-A)의 타측면(124)의 경사각, 제2 광축(LAX2)에 대한 제2 다리부(120BL-B)의 일측면(126)의 경사각, 및 제2 광축(LAX2)에 대한 제2 다리부(120BL-B)의 타측면(128A)의 경사각 각각은 60° 이내일 수 있다.

또한, 제1 몸체 세그먼트(120BB-1)의 측면(122C, 128C)은 제1 및 제2 광축(LAX1, LAX2)과 평행할 수 있다.

또한, 제2 몸체 세그먼트(120BB-2)의 일측면(122B)은 제1 다리부(120BL-A)의 일측면(122A)과 동일 수평선상에서 나란히 형성될 수 있고, 제2 몸체 세그먼트(120BB-2)의 타측면(128B)은 제2 다리부(120BL-B)의 타측면(128A)과 동일 수평선상에서 나란히 형성될 수 있다.

도 5는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 광 가이드부(120)의 일 실시 예(120A)의 사시도(120A), 정면도(120A-1), 평면도(120A-2), 배면도(120A-3), 좌측면도(120A-4) 및 우측면도(120A-5)를 각각 나타낸다.

도 3a 내지 도 3c 및 도 5를 참조하면, 전술한 바와 같이, 6개(K=6)의 광원(112A ~ 112F)이 배치될 경우, 광 가이드부(120A)는 6개의 다리부(120BL-A ~ 120BL-F)를 포함할 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 광 가이드부(120)의 다른 실시 예(120B)의 사시도(120B), 정면도(120B-1), 평면도(120B-2), 배면도(120B-3), 좌측면도(120B-4) 및 우측면도(120B-5)를 각각 나타낸다.

도 6을 참조하면, 3개(K=3)의 광원이 배치될 경우, 광 가이드부(120B)는 3개의 다리부를 포함할 수 있다.

도 7은 하우징(170)을 더 포함하는 실시 예에 의한 헤드 업 디스플레이 장치(100)의 부분 사시도를 나타낸다.

도 1 내지 도 3c에 예시된 실시 예에 의한 헤드 업 디스플레이 장치(100)는 도 7에 예시된 바와 같이 하우징(170)을 더 포함할 수 있다.

하우징(170)은 기판(114)과 영상 생성부(130) 사이에 배치되어, 기판(114)과 영상 생성부(130)의 공간 상의 위치를 정의한다. 즉, 하우징(170)에 의해 기판(114)과 영상 생성부(130)는 서로 대향하면서 고정 배치될 수 있다.

하우징(170)은 제1 하우징 세그먼트(170A) 및 제2 하우징 세그먼트(170B)를 포함할 수 있다. 제1 하우징 세그먼트(170A)는 제2 하우징 세그먼트(170B)와 영상 생성부(130) 사이에 배치되며, 몸체부(120BB)의 사방을 에워싸도록 배치될 수 있다. 제2 하우징 세그먼트(170B)는 제1 하우징 세그먼트(170A)와 기판(114) 사이에 배치되며, 다리부(120BL)의 사방을 에워싸도록 제1 하우징 세그먼트(170A)로부터 연장되어 배치될 수 있다.

제1 하우징 세그먼트(170A)의 평면적은 영상 생성부(130)의 평면적과 실질적으로 동일하고, 제2 하우징 세그먼트(170B)의 평면적은 기판(114)의 평면적과 실질적으로 동일할 수 있다. 도 7의 경우, 영상 생성부(130)의 평면적이 기판(114)의 평면적보다 작기 때문에, 제1 하우징 세그먼트(170A)와 제2 하우징 세그먼트(170B)는 단차를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 여기서, 평면적이란, X방향의 길이와 Z방향의 길이의 곱을 의미할 수 있다.

전술한, '실질적으로 동일하다'의 의미는 완전히 동일하거나, 완전히 동일하지는 않지만 거의 동일하다는 것을 의미할 수 있다. 도 7에 예시된 바와 같이, 하우징(170)과 기판(114)은 접착제에 의해 서로 결합될 수도 있지만, 맞물려 결합될 수도 있다. 즉, 제2 하우징 세그먼트(170B)에서 기판(114)을 바라보는 단부에 돌출부(또는, 리세스부)가 형성되고, 기판(114)에서 제2 하우징 세그먼트(170B)의 돌출부(또는, 리세스부)를 바라보는 단부에 리세스부(또는, 돌출부)가 형성될 수 있다. 이 경우, 기판(114)과 제2 하우징 세그먼트(170B)는 돌출부와 리세스부의 결합에 의해 서로 맞물려 고정될 수 있다. 이 경우 도 7에 예시된 바와 같이 제2 하우징 세그먼트(170B)의 평면적은 기판(114)의 평면적보다 작지만, 실질적으로 동일하다고 볼 수 있다. 제2 하우징 세그먼트(170B)와 기판(114)이 결합되는 모습과 동일한 원리로 제1 하우징 세그먼트(170A)와 영상 생성부(130)도 결합 및 고정될 수 있다.

또한, 하우징(170)은 광 가이드부(120)의 사방을 에워싸도록 배치될 수 있다. 이때, 하우징(170)은 광 가이드부(120)와 마주하는 내부면에 배치된 반사층(미도시)을 부가적으로 포함할 수도 있다. 이와 같이, 하우징(170)이 반사층을 포함할 경우, 광 가이드부(120)로부터 영상 생성부(130)로 가이드되는 동안 광 가이드부(120)로부터 탈출한 광은 반사층에서 반사된 후 광 가이드부(120)로 재 입사될 수 있어, 허상의 휘도가 향상될 수 있다.

도 7에 예시된 하우징(170)은 투명한 것으로 도시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면 하우징(170)은 불투명한 물질로 구현될 수도 있다.

이하, 도 1, 도 2, 및 도 3a 내지 도 3c에 도시된 영상 생성부(130)로부터 투사되는 영상 광 및 광학부(140)에서 생성된 허상의 진행 경로를 첨부된 도 8을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 8은 도 1, 도 2, 및 도 3a 내지 도 3c에 예시된 헤드 업 디스플레이 장치(100)를 나타내는 도면이다. 여기서, 제어부(150)의 도시는 생략되었다.

도 8에 예시된 헤드 업 디스플레이 장치(100)에서 기판(114), 광원(112A, 112B), 광 가이드부(120) 및 영상 생성부(130)는 도 1, 도 2, 및 도 3a 내지 도 3c에 예시된 기판(114), 광원(112A, 112B), 광 가이드부(120) 및 영상 생성부(130)에 각각 해당하므로 동일한 참조부호를 사용하였으며 중복되는 설명을 생략한다.

한편, 도 8에 도시된 광학부(140A)는 도 1에 예시된 광학부(140)의 실시 예로서, 적어도 하나의 거울(142, 144), 위치 조절부(146, 148) 및 거울 구동 모터부(149)를 포함할 수 있다.

적어도 하나의 거울은 영상 생성부(130)로부터 투사된 영상 광을 반사시키거나 회절시켜 허상을 생성하는 역할을 한다. 이를 위해, 적어도 하나의 거울은 도 8에 예시된 바와 같이 방향 전환 거울(142) 및 오목 거울(144)을 포함할 수 있다.

방향 전환 거울(142)은 영상 생성부(130)에서 투사된 영상 광의 방향을 바꾸는 역할을 할 수 있다. 즉, 방향 전환 거울(142)은 영상 광을 오목 거울(144) 쪽으로 반사시킬 수 있다. 오목 거울(144)은 방향 전환 거울(142)에서 반사된 영상 광을 반사시킬 수 있다. 오목 거울(144)에서 반사된 광은 허상(182)에 해당할 수 있다.

또는, 도 8에 예시된 바와 달리, 광학부(140)는 평탄 거울, 오목 거울, 볼록 거울, 또는 맞춤형 프리 폼(customized free form) 거울 중 적어도 하나가 다양한 형태로 배치된 구조를 가질 수 있다. 만일, 프리 폼 거울을 사용할 경우 광학 수차를 보상할 수 있으며 그에 따라 높은 품질의 일러스트레이션(illustration)을 제공할 수 있다.

이와 같이, 광학부(140A)는 적어도 하나의 거울(142, 144)을 다양하게 배치시킴으로서 영상 생성부(130)로부터 투사된 영상 광이 비행기나 차량 전방의 윈드실드유리(202)를 통해 허상(190)으로서 조종사나 운전자 쪽으로 지향하도록 할 수 있다. 이를 위해, 비행기나 차량 내부 격실의 공간 요건에 맞도록 광학부(140A)의 거울들이 배치될 수 있으며, 헤드 업 디스플레이될 허상(190)과 운전자(또는, 관찰자)(210) 사이의 거리가 조절되고 최적화될 수 있다.

또한, 제1 위치 조절부(146)는 적어도 하나의 거울(예; 방향 전환 거울(142))의 위치 및/또는 방위를 조절하는 역할을 하며, 제2 위치 조절부(148)는 적어도 다른 하나의 거울(예; 오목 거울(144))의 위치 및/또는 방위를 조절하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 제1 위치 조절부(146)는 제1 제어 신호(C1)에 응답하여 제어되고, 제2 위치 조절부(148)는 제2 제어 신호(C2)에 응답하여 제어될 수 있다.

거울 구동 모터부(149)는 제1 및 제2 제어 신호(C1, C2)를 이용하여 제1 및 제2 위치 조절부(146, 148)를 각각 제어함으로써, 광학부(140A) 내의 적어도 하나의 거울(142, 148)의 반사 각도 또는 회절 각도 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.

한편, 실시 예에 의한 헤드 업 디스플레이 장치(100)에서 광의 진행 경로를 살펴보면 다음과 같다.

도 8을 참조하면, 기판(114) 위에 배치된 적어도 하나의 광원(112A, 112B)으로부터 방출된 광은 광 가이드부(120)를 통해 화살표 방향(180)으로 가이드된다. 이때, 광 가이드부(120)를 통해 출사된 광은 영상 생성부(130)로 입사된 후, 영상 생성부(130)에서 생성되며 정보를 갖는 영상을 획득한 영상 광으로서 투사되어 광학부(140A)로 출사된다. 이후, 전술한 바와 같이 다양한 형태의 거울을 갖는 광학부(140A)는 영상 광으로부터 허상을 생성하고, 생성된 허상을 화살표 방향(182)으로 출사시킬 수 있다. 예를 들어, 허상이 도 2에 예시된 광 합성부(204)로 조사될 경우, 광 합성부(204)는 조사된 광을 회절시켜 운전자(210)에게 허상(190)이 인식될 수 있도록 할 수 있다. 광 합성부(204)는 윈드실드유리(202) 위에 배치될 수 있는 홀로그램(hologram)(미도시)을 포함할 수 있으며, 경우에 따라 생략될 수도 있다.

또한, 도 1에 도시된 광학부(140)는 콜리메이터(collimator)의 기능을 수행하는 렌즈(미도시) 또는 홀로그램을 더 포함할 수도 있다. 도 2를 참조하면, 이러한 렌즈나 홀로그램은 광학부(140)와 광합성부(204) 사이에 배치될 수도 있다.

전술한 실시 예에서, 도 2 및 도 8에 도시된 광학부(140, 140A)의 내부 구조 및 광학부(140, 140A)로부터 운전자(210)에게 허상(190)이 보여지기까지의 구성 요소들(204, 202)은 일 례에 불과할 뿐, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 광원부(110)와 영상 생성부(130) 사이에 전술한 바와 같이 광 가이드부(120)가 배치될 수 있다면, 실시 예는 광학부(140)의 내부 구조 및 광학부(140)로부터 운전자(210)에게 허상(190)이 보여지기 위한 작용 원리나 구조에 국한되지 않는다.

도 9 (a) 및 (b)는 비교 예와 실시 예의 헤드 업 디스플레이 장치에서 생성된 허상을 예시적으로 나타내는 도면이다.

광 가이드부(120)를 채택하지 않은 헤드 업 디스플레이 장치에 의해 시현되는 도 9 (a)에 예시된 허상(190)의 밝기와 비교할 때, 광 가이드부(120)를 채택한 실시 예에 의한 헤드 업 디스플레이 장치(100)에 의해 시현되는 허상(190)은 도 9 (b)에 예시된 바와 같이 더 밝음을 알 수 있다.

전술한 실시 예에 의한 헤드 업 디스플레이 장치(100)는 광원(112)으로부터 방출된 광을 광 가이드부(120)에 의해 영상 생성부(130)로 가이드하기 때문에, 영상 생성부(130)에 입사되는 광의 손실을 줄여, 허상(190)의 휘도를 향상시킬 수 있다.

게다가, 전술한 제2 광 입사면(130-1)과 제2 광 출사면(120-3) 사이의 제2 거리(d2), 제1 각도(θ1)와 제2 각도(θ2) 사이의 차이(Δθ), 적어도 하나의 다리부(120BL)의 측면의 경사각, 적어도 하나의 다리부(120BL)의 측면의 광축을 중심으로 대칭/비대칭 형상 등, 광 가이드부(120)의 구조를 다양한 형태로 변경함으로써, 광 가이드부(120)로부터 가이드되어 영상 생성부(130)로 입사되는 광의 형상(beam shaping)을 자유롭게 변경시킬 수 있다. 만일, 실시 예에서와 같은 광 가이드부(120)가 존재하지 않을 경우 전술한 광의 형상의 변경은 광학부(140)에서 다수 개의 렌즈를 이용하여 구현하였다. 그러므로, 실시 예에 의하면, 렌즈 대신에 광 가이드부(120)를 이용하여 광의 형상을 변경할 수 있어, 필요한 렌즈의 개수를 줄여, 생산 비용을 절감시키고 구성이 간단해질 수 있다.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 헤드 업 디스플레이 장치 110: 광원부
112, 112A, 112B, 112C, 112D, 112E, 112F: 광원
114: 기판 120BB: 몸체부
120BL, 120BL-A, 120BL-B, 120BL-C, 120BL-D, 120BL-E, 120BL-F: 다리부
120BB-1: 제1 몸체 세그먼트 120BB-2: 제2 몸체 세그먼트
120: 광 가이드부 130: 영상 생성부
140: 광학부 150: 제어부
170: 하우징 190: 허상
200: 차량 202: 윈드실드유리
204: 광 합성부

Claims

정보를 갖는 영상을 생성하는 영상 생성부;
광을 방출하는 적어도 하나의 광원;
상기 적어도 하나의 광원의 광축 상에 배치되어 상기 광원으로부터 방출된 광을 상기 영상 생성부로 가이드는 광 가이드부; 및
상기 광 가이드부에 의해 가이드된 광에 의해, 상기 영상 생성부로부터 투사되며 상기 영상을 획득한 영상 광을 허상으로서 생성하는 광학부를 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서, 상기 정보를 갖는 영상 데이터를 상기 영상 생성부로 제공하고, 상기 적어도 하나의 광원을 구동시키는 제어부를 더 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서, 상기 광 가이드부는
상기 적어도 하나의 광원과 상기 영상 생성부 사이에서 상기 광축 방향으로 배치된 몸체부; 및
상기 적어도 하나의 광원과 상기 몸체부 사이에서, 상기 몸체부로부터 상기 적어도 하나의 광원을 향하여 상기 광축 방향으로 연장된 적어도 하나의 다리부를 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 복수의 광원을 포함하고,
상기 적어도 하나의 다리부는 상기 복수의 광원 각각을 향해 상기 몸체부로부터 분기되며 서로 이격된 복수의 다리부를 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제4 항에 있어서, 상기 복수의 다리부 사이의 제1 이격 거리는 상기 몸체부로부터 상기 복수의 광원으로 갈수록 증가하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다리부는 상기 광원에 대향하며 상기 광축이 통과하는 제1 광 입사면을 포함하고, 상기 광원은 상기 제1 광 입사면에 대향하며 상기 광축이 통과하는 제1 광 출사면을 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제6 항에 있어서, 상기 제1 광 입사면과 상기 제1 광 출사면은 서로 평행한 헤드 업 디스플레이 장치.
제3 항에 있어서, 상기 몸체부는 상기 영상 생성부에 대향하는 제2 광 출사면을 포함하고, 상기 영상 생성부는 상기 제2 광 출사면에 대향하는 제2 광 입사면을 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제8 항에 있어서, 상기 제2 광 입사면과 상기 제2 광 출사면 각각은 상기 광축에 수직한 방향으로 연장된 가상 수직면에 대해 경사진 헤드 업 디스플레이 장치.
제9 항에 있어서, 상기 가상 수직면에 대해 상기 제2 광 입사면이 경사진 제1 각도와 상기 가상 수직면에 대해 상기 제2 광 출사면이 경사진 제2 각도 간의 각도 차는 0° 내지 30°인 헤드 업 디스플레이 장치.
제10 항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 각도 중 적어도 하나는 상기 광학부의 구조에 따라 서로 다른 값으로 결정된 헤드 업 디스플레이 장치.
제8 항에 있어서, 상기 제2 광 출사면과 상기 제2 광 입사면 사이의 제2 이격 거리는 1㎜ 내지 5 ㎜인 헤드 업 디스플레이 장치.
제3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다리부의 측면은 상기 광축을 중심으로 경사진 단면 형상을 갖는 헤드 업 디스플레이 장치.
제3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다리부의 측면은 상기 광축을 중심으로 대칭인 단면 형상을 갖는 헤드 업 디스플레이 장치.
제3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다리부의 측면은 상기 광축을 중심으로 비대칭인 단면 형상을 갖는 헤드 업 디스플레이 장치.
제13 항에 있어서, 상기 광축에 대한 상기 적어도 하나의 다리부의 측면의 경사각은 60°이내인 헤드 업 디스플레이 장치.
제3 항에 있어서, 상기 몸체부는
상기 영상 생성부와 대향하는 제1 몸체 세그먼트; 및
상기 제1 몸체 세그먼트와 상기 적어도 하나의 다리부 사이에 배치되는 제2 몸체 세그먼트를 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제17 항에 있어서, 상기 제1 몸체 세그먼트의 측면은 상기 광축과 평행하고, 상기 제2 몸체 세그먼트의 측면은 상기 적어도 하나의 다리부의 측면과 동일 수평선상에서 나란한 헤드 업 디스플레이 장치.
제3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원이 배치되며 상기 영상 생성부와 마주보는 기판을 더 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제19 항에 있어서, 상기 기판과 상기 영상 생성부 사이에 배치되어, 상기 기판과 상기 영상 생성부의 공간 상의 위치를 정의하는 하우징을 더 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제20 항에 있어서, 상기 하우징은
상기 기판과 상기 영상 생성부 사이에 배치되며, 상기 몸체부의 사방을 에워싸도록 배치된 제1 하우징 세그먼트; 및
상기 제1 하우징 세그먼트와 상기 기판 사이에 배치되며, 상기 적어도 하나의 다리부의 사방을 에워싸도록 상기 제1 하우징 세그먼트로부터 연장되어 배치된 제2 하우징 세그먼트를 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제21 항에 있어서, 상기 제1 하우징 세그먼트의 평면적은 상기 영상 생성부의 평면적과 실질적으로 동일하고, 상기 제2 하우징 세그먼트의 평면적은 상기 기판의 평면적과 실질적으로 동일한 헤드 업 디스플레이 장치.
제20 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 광 가이드부와 마주하는 내부면에 배치된 반사층을 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서, 상기 영상 생성부는 LCD, DLP 또는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 중 적어도 하나를 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서, 상기 광학부는
상기 투사된 영상 광을 반사시키거나 회절시켜 상기 허상을 생성하는 적어도 하나의 거울;
상기 적어도 하나의 거울의 위치를 조절하는 위치 조절부; 및
상기 위치 조절부를 제어하여 상기 적어도 하나의 거울의 반사 각도 또는 회절 각도 중 적어도 하나를 조정하는 거울 구동 모터부를 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
제25 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 거울은
상기 투사된 영상 광의 방향을 바꾸는 방향 전환 거울; 및
상기 방향 전환 거울에서 반사된 영상 광을 상기 허상으로서 반사시키는 오목 거울을 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.