KR20170008430A - Head up display - Google Patents

Head up display Download PDF

Info

Publication number
KR20170008430A
KR20170008430A KR1020150099588A KR20150099588A KR20170008430A KR 20170008430 A KR20170008430 A KR 20170008430A KR 1020150099588 A KR1020150099588 A KR 1020150099588A KR 20150099588 A KR20150099588 A KR 20150099588A KR 20170008430 A KR20170008430 A KR 20170008430A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical member
image
image output
optical
output device
Prior art date
Application number
KR1020150099588A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김영진
이경일
김동욱
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020150099588A priority Critical patent/KR20170008430A/en
Publication of KR20170008430A publication Critical patent/KR20170008430A/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Arrangement of adaptations of instruments
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side

Abstract

A head up display apparatus according to an embodiment of the present invention comprises: an image output device outputting an image; a reflecting part which accepts am image output from the image output device and projects on a wind shield; and an optical system to adjust a virtual image distance of the projected image on the wind shield. The optical system lying between the image output device and the reflecting part comprises: a first optical member which selectively reflects the output image from the image output device; and a second optical member which accepts and reflects the reflected image in the first optical member to the reflecting part.

Description

헤드 업 디스플레이 장치 {HEAD UP DISPLAY}HEAD UP DISPLAY [0002]

본 발명은 차량 등에 탑재되는 헤드 업 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a head-up display device mounted on a vehicle or the like.

운전 중 운전자의 안전을 제공하고 차량 주행정보와 주변상황 정보를 효과적으로 운전자에게 전달해주는 매체로 개발중인 여러 시스템이 있는데, 그 중 HUD(Head Up Display)가 주요 관심사가 되고 있다.HUD (Head Up Display) is a major concern, as there are several systems under development that provide drivers with safety during driving and provide vehicle drivers with information on driving and surrounding conditions effectively.

HUD란 차량이나 항공기 주행 중 운전자 정면 즉, 운전자의 주 시야선을 벗어나지 않는 범위에서 차량주행정보나 기타 정보를 제공하는 시스템이다. 초창기에 HUD는 항공기 특히 전투기에 부착되어 개발하게 된 것이 차량용 HUD인 것이다.HUD is a system that provides vehicle driving information or other information to the front of the driver during the driving of the vehicle or aircraft, ie, without departing from the driver's main visual field. In the early days, the HUD was a vehicle HUD that was developed to be attached to an aircraft, especially a fighter.

보통 시속 약 10m/h 운전 중에 시야를 계기판에 두었다가 도로로 시야를 고정시키는 시간(약 2초)에 약 55m 이동하기 때문에 위험은 존재한다. 이러한 위험을 줄이는 방법의 하나로 차량용 HUD를 개발 중인 것이다. 차량용 HUD는 앞 유리창의 운전자의 주시야 선에 계기판의 정보(속력, 주행거리, RPM 등)를 나타나게 하여 운전자가 운전 중에도 쉽게 주행정보를 파약할 수 있도록 한다. 이로써 운전자는 도로로부터 눈을 떼지 않고도 중요한 주행 정보를 인지함으로써 안전 운행을 할 수 있다.There is usually a risk because it moves about 55m to the time (about 2 seconds) to put the field of vision on the dashboard while driving at a speed of about 10m / h. One way to reduce this risk is to develop a car HUD. The vehicle HUD displays the information (speed, mileage, RPM, etc.) of the instrument panel on the driver's main field of view of the windshield so that the driver can easily navigate the vehicle while driving. This allows the driver to operate safely by recognizing important driving information without having to take his or her eyes off the road.

선행문헌인 대한민국 공개특허공보 제 10-1008-0050669호에는 “차량용 헤드업 디스플레이 장치”에 관한 내용이 개시된다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1008-0050669, which is a prior art document, discloses a " head-up display device for a vehicle ".

종래의 헤드업 디스플레이 장치에는 디스플레이 수단에서 출사되는 이미지 영상의 경로를 변경하기 위한 미러 시스템이 설치된다. 다만, 이러한 종래의 헤드업 디스플레이 장치는 제한된 미러 시스템을 이용하여 고정된 허상거리의 영상을 제공하게 되므로 이차원적인 정보전달만이 가능하며 현실감 있는 정보 전달에 한계가 있다. A conventional head-up display device is provided with a mirror system for changing the path of an image image emitted from the display means. However, such a conventional head-up display device uses a limited mirror system to provide a fixed image of a virtual image distance, so that it is only possible to transmit information in two dimensions and there is a limit to realistic information transmission.

다만, 광학 부품이 이동시키거나 패널의 위치를 변경함으로써 허상의 위치를 조절할 수 있으나 이러한 방법은 전체 시스템의 안정성 저하 및 제작 비용을 증가시키게 된다. However, it is possible to adjust the position of the virtual image by moving the optical component or changing the position of the panel, but this method increases the stability of the entire system and increases the manufacturing cost.

본 발명의 목적은, 다양한 허상거리의 구현이 가능한 헤드 업 디스플레이 장치를 제공하는 것에 있다. It is an object of the present invention to provide a head-up display device capable of realizing various virtual image distances.

일 측면에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 윈드 실드로 투사되는 이미지의 허상거리를 조절하기 위한 광학 시스템을 포함하고, 상기 광학 시스템은, 화상출력장치와 반사부 사이에 놓이며, 상기 화상출력장치로부터 출력된 이미지를 선택적으로 반사하는 제1광학부재 및 상기 제1광학부재에서 반사된 이미지를 수용하여 상기 반사부로 반사하는 제2광학부재를 포함한다.A head-up display device according to one aspect of the present invention includes an optical system for adjusting a virtual image distance of an image projected onto a windshield in order to solve the above problems, And includes a first optical member that selectively reflects an image output from the image output device, and a second optical member that receives and reflects the image reflected by the first optical member to the reflector.

본 발명에서 제안되는 실시예에 의하면, 광학 시스템을 제어함으로써 화상출력장치에서 출력되는 이미지의 허상거리를 조절할 수 있으므로, 사용자에게 현실감 높은 정보제공이 가능한 장점이 있다.According to the embodiment of the present invention, since the virtual image distance of the image output from the image output apparatus can be adjusted by controlling the optical system, realistic information can be provided to the user.

또한, 별도의 구동장치를 이용하여 화상출력장치 또는 광학 부품을 이동시키지 않고도, 광학부재를 조절함으로써 허상 거리를 조절할 수 있으므로 제작 비용 절감될 수 있다.Further, since the virtual image distance can be adjusted by adjusting the optical member without moving the image output device or the optical component using a separate driving device, the manufacturing cost can be reduced.

도 1은 종래의 헤드 업 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 헤드 업 디스플레이 장치의 제어 구성도이다.FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional head-up display device.
2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a head-up display apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a head-up display device according to another embodiment of the present invention.
4 is a control block diagram of the head-up display device of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings.

도 1은 종래의 헤드 업 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional head-up display device.

도 1을 참조하면, 종래의 헤드 업 디스플레이 장치(1)는 화상출력장치(2), 반사부(3)를 포함한다.Referring to Fig. 1, a conventional head-up display device 1 includes an image output device 2 and a reflector 3.

상기 화상출력장치(2)에는 차량의 주행 속도, 엔진의 회전수와 같은 각종 주행 정보와 네비게이션 정보 등을 포함하는 차량 운행 정보가 이미지로 표시될 수 있다. The image output apparatus 2 may display an image of vehicle driving information including various driving information such as a running speed of the vehicle and the number of revolutions of the engine, navigation information, and the like.

상기 화상출력장치(2)에서 출력되는 이미지 영상의 광로는 상기 반사부(3)에 의해 변경될 수 있다. 구체적으로, 상기 화상출력장치(2)에서 출력된 이미지 영상은 상기 반사부(3)에 수용되고, 상기 반사부(3)에 수용된 이미지는 차량의 윈드실드(4)로 투사될 수 있다. The light path of the image output from the image output device 2 can be changed by the reflection unit 3. [ Specifically, the image output from the image output device 2 is received in the reflector 3, and the image stored in the reflector 3 can be projected onto the windshield 4 of the vehicle.

이에 따라, 상기 윈드실드(4)의 전방에 상기 화상출력장치(2)에서 출력되는 이미지의 허상(5)이 맺히게 된다. 이에 따라, 사용자(6)는 상기 허상 이미지(5)를 통해 상기 화상출력장치(2)에서 출력된 이미지를 확인할 수 있다.Thus, the virtual image 5 of the image output from the image output device 2 is formed in front of the windshield 4. Thus, the user 6 can confirm the image output from the image output apparatus 2 via the virtual image 5. [

상기 화상출력장치(2)에서 출력되는 이미지의 허상 거리(I)의 차이에 따라 사용자는 상기 이미지의 원근을 감지할 수 있다.The user can sense the perspective of the image according to the difference of the virtual image distance I of the image output from the image output device 2. [

상기 화상출력장치(2)에서 출력되는 이미지의 허상 거리(I)는 상기 화상출력장치(2)로부터 상기 반사부(3)로 이어지는 광로(P)의 길이에 따라 결정될 수 있다. 즉, 상기 광로(P)의 길이가 길어질수록 허상 거리(I)가 길어질 수 있다.The virtual image distance I of the image output from the image output device 2 can be determined according to the length of the optical path P leading from the image output device 2 to the reflection part 3. [ That is, as the length of the optical path P becomes longer, the virtual image distance I may become longer.

따라서, 상기 화상출력장치(2)와 상기 반사부(3)의 위치가 고정된 경우에는 광로(P)의 길이도 고정되므로 상기 화상출력장치(2)에서 출력되는 이미지의 허상 거리(I)도 고정된다.Therefore, when the positions of the image output apparatus 2 and the reflection unit 3 are fixed, the length of the optical path P is also fixed, so that the virtual image distance I of the image output from the image output apparatus 2 .

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a head-up display apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치(10)(이하 ‘HUD 장치’라 함)는 화상출력장치(20), 반사부(30) 및 광학 시스템(40)을 포함한다.A head-up display device 10 (hereinafter referred to as "HUD device") according to an embodiment of the present invention includes an image output device 20, a reflector 30, and an optical system 40.

상기 헤드 업 디스플레이 장치(10)는 차량 또는 항공기 등의 운행 정보를 운행자의 전방에 배치된 윈드실드(4)에 투사함으로써 운행 중에도 운행 정보를 용이하게 파악할 수 있도록 한다.The head-up display device 10 projects driving information such as a vehicle or an airplane to a windshield 4 disposed in front of a driver so that driving information can be easily grasped even during operation.

상기 화상출력장치(20)에는 운행 정보가 이미지로 출력될 수 있다.The image output apparatus 20 can output the driving information to the image.

상기 화상출력장치(20)는 프로젝터 또는 액정패널 등 이미지 영상을 출력할 수 있는 장치를 포함한다. The image output device 20 includes a device capable of outputting an image image such as a projector or a liquid crystal panel.

일례로 상기 화상출력장치(20)는 액정 패널 및 백라이트(back light)를 포함할 수 있다. 상기 액정 패널에는 이미지 영상이 출력되며, 상기 백라이트는 상기 투명 액정 패널로 빛을 조사할 수 있다.For example, the image output apparatus 20 may include a liquid crystal panel and a backlight. An image is output to the liquid crystal panel, and the backlight can irradiate light to the transparent liquid crystal panel.

상기 화상출력장치(20)에서 출력된 이미지 영상은 상기 반사부(30) 측으로 조사될 수 있다.The image output from the image output device 20 may be irradiated toward the reflector 30.

상기 반사부(30)는 상기 화상출력장치(20)로부터 수용된 이미지 영상을 상기 윈드실드(4)에 투사할 수 있다.The reflection unit 30 can project an image image received from the image output device 20 onto the windshield 4. [

상기 반사부(30)는 도시된 것과 같은 오목거울을 포함할 수 있으나 이와 같은 구성으로 제한되는 것은 아니다.The reflective portion 30 may include a concave mirror as shown, but is not limited thereto.

상기 광학 시스템(40)은 상기 화상출력장치(20)와 상기 반사부(30) 사이의 광로를 변경하여 상기 윈드실드(4)로 투사되는 이미지의 허상거리를 조절할 수 있다.The optical system 40 can change the optical path between the image output device 20 and the reflector 30 to adjust the virtual image distance of the image projected onto the windshield 4. [

상기 광학 시스템(40)은 제1광학부재(41)와 제2광학부재(42)를 포함할 수 있다.The optical system 40 may include a first optical member 41 and a second optical member 42.

상기 제1광학부재(41)는 상기 화상출력장치(20)와 상기 반사부(30) 사이의 광로에 놓일 수 있다. 이에 따라, 상기 화상출력장치(20)에서 출력된 이미지를 일 방향으로 반사할 수 있다.The first optical member 41 may be placed in the optical path between the image output device 20 and the reflection part 30. [ Thus, the image output from the image output apparatus 20 can be reflected in one direction.

상기 제2광학부재(42)는 상기 제1광학부재(41)의 일측에 놓일 수 있다. 상기 제2광학부재(42)는 상기 제1광학부재(41)에서 반사된 이미지를 수용하여 상기 반사부(30)로 투사할 수 있다.The second optical member 42 may be disposed on one side of the first optical member 41. The second optical member 42 can receive the image reflected by the first optical member 41 and project it to the reflection unit 30. [

즉, 상기 헤드 업 디스플레이 장치(10)는 상기 제1광학부재(41)와 상기 제2광학부재(42)를 구비함으로써 상기 화상출력장치(20)와 상기 반사부(30) 사이의 광로를 변경시킬 수 있다.That is, the head-up display device 10 includes the first optical member 41 and the second optical member 42 to change the optical path between the image output device 20 and the reflective portion 30 .

상기 화상출력장치(20)와 상기 제1광학부재(41) 사이의 광로를 p1, 상기 제1광학부재(41)와 상기 제2광학부재(42) 사이의 광로를 p2, 상기 제2광학부재(42)와 상기 반사부(30) 사이의 광로를 p3라 할 수 있다.The optical path between the image output device 20 and the first optical member 41 is p1, the optical path between the first optical member 41 and the second optical member 42 is p2, And the optical path between the reflecting portion 42 and the reflecting portion 30 may be p3.

상기 광학 시스템(40)이 구비되지 않는 경우의 광로(P)의 길이에 비하여, 상기 광학 시스템(40)이 구비된 경우의 광로의 길이(p1+p2+p3)가 더 길어지며, 이에 따라 허상거리도 증가하게 된다.The length (p1 + p2 + p3) of the optical path when the optical system 40 is provided is longer than the length of the optical path P when the optical system 40 is not provided, The distance also increases.

상기 화상출력장치(20)에서 출력된 이미지가 곧바로 상기 반사부(30)로 투사되는 경우에는 제1위치(51)에 허상이 맺힐 수 있으며, 상기 화상출력장치(20)에서 출력된 이미지가 상기 광학 시스템(40)을 거쳐 상기 반사부(30)로 투사되는 경우에는 제2위치(52)에 허상이 맺힐 수 있다.When an image output from the image output apparatus 20 is directly projected onto the reflector 30, a virtual image may be formed at the first position 51, When the light is projected onto the reflective portion 30 through the optical system 40, a virtual image may be formed at the second position 52.

사용자는 허상이 제1위치(51)에 있는 경우보다 허상이 제2위치(52)에 있는 경우에 이미지가 더 먼 위치에 있는 것으로 인식하게 된다. 즉, 상기 광학 시스템(40)이 구비됨으로써 이미지의 거리감을 조절할 수 있다.The user recognizes that the image is in a farther position when the virtual image is in the second position 52 than when the virtual image is in the first position 51. [ That is, by providing the optical system 40, the distance of the image can be controlled.

상기 제1광학부재(41)는 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1광학부재(41)는 선택적으로 상기 화상출력장치(20)와 상기 반사부(30) 사이의 광로에 놓일 수 있다.The first optical member 41 may be movable. Accordingly, the first optical member 41 can be selectively placed in the optical path between the image output device 20 and the reflection part 30. [

상기 제1광학부재(41)가 도면에 표시된 것과 같이 광로와 수평하게 배치되면 상기 화상출력장치(20)와 상기 반사부(30) 사이의 광로를 벗어나게 된다. 이 경우, 상기 화상출력장치(20)에서 출력된 이미지는 상기 광학 시스템(40)을 거치지 않고 상기 반사부(30)로 투사될 수 있다.When the first optical member 41 is disposed horizontally with the optical path as shown in the figure, the optical path between the image output apparatus 20 and the reflection unit 30 is deviated. In this case, the image output from the image output device 20 can be projected onto the reflector 30 without going through the optical system 40.

상기 제1광학부재(41)가 소정의 각도로 회전하면, 상기 제1광학부재(41)는 상기 화상출력장치(20)와 상기 반사부(30) 사이의 광로 상에 놓일 수 있다. 이처럼, 상기 제1광학부재(41)가 회전함으로써 상기 화상출력장치(20)에서 출력되는 이미지의 광로를 선택적으로 변경할 수 있다.When the first optical member 41 rotates at a predetermined angle, the first optical member 41 can be placed on the optical path between the image output device 20 and the reflection portion 30. [ In this manner, the optical path of the image output from the image output apparatus 20 can be selectively changed by rotating the first optical member 41.

한편, 도시되지는 않았으나, 상기 제1광학부재(41)가 직선으로 왕복운동하여 상기 제1광학부재(41)는 상기 화상출력장치(20)와 상기 반사부(30) 사이의 광로에 선택적으로 놓일 수 있다.Although not shown, the first optical member 41 reciprocates linearly so that the first optical member 41 selectively moves the optical path between the image output device 20 and the reflection portion 30 Can be placed.

이하, 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에 대하여 설명한다. Hereinafter, a head-up display device according to another embodiment will be described.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a head-up display device according to another embodiment of the present invention.

본 실시 예의 헤드 업 디스플레이 장치는 앞선 실시 예와 비교하여 광학 시스템의 구성에 있어서만 차이가 있다. 따라서, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. The head-up display apparatus of this embodiment differs from the above embodiment only in the configuration of the optical system. Therefore, redundant description will be omitted.

도 3을 참조하면 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치(100)는 화상출력장치(20), 반사부(30) 및 광학 시스템(140)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the head-up display device 100 according to another embodiment of the present invention includes an image output device 20, a reflector 30, and an optical system 140.

상기 광학 시스템(140)은 상기 화상출력장치(20)와 상기 반사부(30) 사이의 광로를 변경하여 상기 윈드실드(4)로 투사되는 이미지의 허상거리를 조절할 수 있다.The optical system 140 may change the optical path between the image output device 20 and the reflector 30 to adjust the virtual image distance of the image projected onto the windshield 4. [

상기 광학 시스템(140)은 제1광학부재(141)와 제2광학부재(142) 및 제3광학부재(143)를 포함할 수 있다.The optical system 140 may include a first optical member 141, a second optical member 142, and a third optical member 143.

상기 제1광학부재(141)는 상기 화상출력장치(20)와 상기 반사부(30) 사이의 광로에 놓일 수 있다. 이에 따라, 상기 화상출력장치(20)에서 출력된 이미지를 일 방향으로 반사할 수 있다.The first optical member 141 can be placed in the optical path between the image output device 20 and the reflection part 30. [ Thus, the image output from the image output apparatus 20 can be reflected in one direction.

상기 제2광학부재(142)와 상기 제3광학부재(143)는 상기 제1광학부재(141)의 일측에 놓일 수 있다. 상기 제2광학부재(142)와 상기 제3광학부재(143)는 각각 상기 제1광학부재(141)에서 반사된 이미지를 수용하여 상기 반사부(30)로 투사할 수 있다.The second optical member 142 and the third optical member 143 may be disposed on one side of the first optical member 141. The second optical member 142 and the third optical member 143 may respectively receive the image reflected by the first optical member 141 and project the image to the reflection unit 30.

상기 제1광학부재(141)는 회전 가능하도록 구비될 수 있다. 상기 제1광학부재(141)가 도면에 표시된 것과 같이 광로와 수평하게 배치되면 상기 제1광학부재(141)는 상기 화상출력장치(20)와 상기 반사부(30) 사이의 광로를 벗어나게 된다.The first optical member 141 may be rotatable. The first optical member 141 is out of the optical path between the image output device 20 and the reflection portion 30 when the first optical member 141 is disposed horizontally with the optical path as shown in the drawing.

상기 화상출력장치(20)에서 출력된 이미지가 상기 반사부(30)에 곧바로 투사되면 허상은 제1위치(151)에 맺히게 된다.When the image output from the image output apparatus 20 is projected directly onto the reflection unit 30, the virtual image is formed at the first position 151.

상기 제1광학부재(141)가 제1각도(a1)로 회전하면 상기 제1광학부재(141)는 상기 화상출력장치(20)와 상기 반사부(30) 사이의 광로에 놓이며, 상기 화상출력장치(20)에서 출력된 이미지를 수용하여 상기 제2광학부재(142)로 투사할 수 있다. When the first optical member 141 rotates at the first angle a1, the first optical member 141 is placed in the optical path between the image output device 20 and the reflection portion 30, And can receive the image output from the output device 20 and project it onto the second optical member 142. [

상기 화상출력장치(20)에서 출력된 이미지가 상기 제1광학부재(141)에서 상기 제2광학부재(142)를 거쳐 상기 반사부(30)로 이어지는 제1광로(p11)를 거치면 허상은 제2위치(152)에 맺히게 된다.When the image output from the image output device 20 passes through the first optical path 141 passing through the second optical member 142 and leading to the reflecting portion 30, 2 position 152 as shown in FIG.

상기 제1광학부재(141)가 제2각도(a2)로 회전하면 상기 제1광학부재(141)는 상기 화상출력장치(20)에서 출력된 이미지를 수용하여 상기 제3광학부재(142)로 투사할 수 있다. When the first optical member 141 rotates at the second angle a2, the first optical member 141 receives the image output from the image output device 20 and transmits the image to the third optical member 142 It can be projected.

상기 화상출력장치(20)에서 출력된 이미지가 상기 제1광학부재(141)에서 상기 제3광학부재(143)를 거쳐 상기 반사부(30)로 이어지는 제2광로(p12)를 거치면 허상은 제3위치(153)에 맺히게 된다.When the image output from the image output device 20 passes through the second optical path p12 extending from the first optical member 141 to the reflecting portion 30 via the third optical member 143, 3 position 153 as shown in Fig.

상기 제2광로(p12)의 길이는 상기 제1광로(p11)의 길이에 비해 길게 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제3위치(153)는 상기 제2위치(152)에 비해 윈드실드(4)에서 멀리 떨어진 곳에 배치된다.The length of the second optical path p12 may be longer than the length of the first optical path p11. In this case, the third position 153 is located farther from the windshield 4 than the second position 152.

사용자는 허상거리가 길수록 이미지의 거리가 먼 것으로 인식하므로 이미지의 허상이 상기 제1위치(151)에 맺힐 때보다 상기 제2위치(152)에 맺힐 때 이미지의 거리가 더 멀리 떨어진 것으로 인식할 수 있다.The user recognizes that the longer the image distance is, the longer the distances of the images are recognized as being farther away when the virtual image of the image is formed at the second position 152 than when the virtual image of the image is formed at the first position 151 have.

이와 마찬가지로, 허상이 상기 제2위치(152)에 맺힐 때보다 상기 제3위치(153)에 맺힐 때 이미지의 거리가 더 멀리 떨어진 것으로 인식할 수 있다.Similarly, when the virtual image is formed at the third position 153 as compared with when the virtual image is formed at the second position 152, it can be recognized that the distance of the image is farther away.

즉, 상기 제1광학부재(141)의 회전각도에 따라 상기 화상출력장치(20)에서 출력되는 이미지의 광로가 변경될 수 있으며, 광로 변경에 따라 이미지의 허상거리가 조절될 수 있다.That is, the optical path of the image output from the image output device 20 can be changed according to the rotation angle of the first optical member 141, and the virtual image distance of the image can be adjusted according to the optical path change.

한편, 상기 제2광로(p12)의 길이는 상기 제1광로(p11)의 길이에 비해 짧게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1광로(p11)와 상기 제2광로(p12)의 길이는 서로 다르게 형성된다.On the other hand, the length of the second optical path p12 may be shorter than the length of the first optical path p11. That is, the lengths of the first optical path p11 and the second optical path p12 are different from each other.

또 다른 실시 예를 제안한다.Another embodiment is proposed.

상기 제1광학부재(141)에 의해 반사된 이미지를 수용하는 제2광학부재(142)는 복수개로 구비될 수 있다. The second optical member 142, which receives the image reflected by the first optical member 141, may be provided in plurality.

상기 제1광학부재(141)는 구동부에 의해 회전함으로써 상기 화상출력장치(20)로부터 출력된 이미지를 상기 복수의 제2광학부재(141) 중 어느 하나로 투사할 수 있다.The first optical member 141 can project an image output from the image output device 20 to any one of the plurality of second optical members 141 by being rotated by the driving unit.

이때, 상기 제1광학부재(141)로부터 각각의 제2광학부재(142)까지의 거리는 서로 다르게 배치될 수 있다. 따라서, 상기 제1광학부재(141)가 어느 제2광학부재(142)로 이미지를 투사하는지에 따라 광로의 길이가 달라질 수 있다.At this time, distances from the first optical member 141 to the respective second optical members 142 may be different from each other. Therefore, the length of the optical path can be changed depending on which of the second optical members 142 projects the image.

앞선 실시 예에서는 3개의 허상거리를 구현할 수 있었으나, 본 실시 예에서는 상기 제2광학부재(142)의 개수에 따라 추가적인 허상거리를 구현할 수 있다.Although three virtual image distances can be realized in the above embodiment, an additional virtual image distance can be realized according to the number of the second optical members 142 in this embodiment.

이하, 상기 헤드 업 디스플레이 장치(10, 100)의 제어 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, the control configuration of the head-up display device 10, 100 will be described.

도 4는 본 발명의 헤드 업 디스플레이 장치의 제어 구성도이다.4 is a control block diagram of the head-up display device of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 헤드 업 디스플레이 장치(10, 100)는 제어부(60)와, 외부로부터 제어 명령이 입력되는 입력부(70)와, 화상출력장치(20) 및 구동부(80)를 포함할 수 있다.4, the head-up display device 10, 100 of the present invention includes a control unit 60, an input unit 70 to which a control command is input from the outside, an image output device 20, .

상기 화상출력장치(20) 및 상기 구동부(80)는 상기 제어부(60)에 의해 제어될 수 있다.The image output apparatus 20 and the driving unit 80 may be controlled by the control unit 60. [

상기 화상출력장치(20)는 상기 제어부(60)에 의해 온/오프 명령 등이 입력될 수 있다.The image output apparatus 20 can be inputted with an on / off command or the like by the control unit 60.

상기 구동부(80)는 상기 제어부(60)의 명령에 따라 상기 광학 시스템(40, 140)을 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 구동부(80)는 상기 제1광학부재(41, 141)의 위치 제어를 수행할 수 있다.The driving unit 80 may control the optical system 40 or 140 in response to a command from the controller 60. Specifically, the driving unit 80 may perform position control of the first optical member 41, 141.

상기 구동부(80)는 상기 제1광학부재(41, 141)를 회전시키기 위한 전동 모터를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 구동부(80)는 상기 제1광학부재(41, 141)의 회전 각도를 조절함으로써, 상기 화상출력장치(20)에서 출력되는 이미지의 허상거리를 조절할 수 있다.The driving unit 80 may include an electric motor for rotating the first optical member 41, 141. Accordingly, the driving unit 80 can adjust the virtual image distance of the image output from the image output device 20 by adjusting the rotation angle of the first optical member 41, 141.

상기 입력부(70)는 사용자가 직접 조작할 수 있는 버튼 또는 센서 등을 포함할 수 있다. 상기 입력부(70)에 센서가 구비되는 경우, 사용자의 재실여부, 눈동자의 움직임 등을 기초로 상기 화상출력장치(20)와 상기 구동부(80)를 제어할 수 있다.The input unit 70 may include a button or a sensor that can be directly operated by the user. When the sensor is provided in the input unit 70, the image output apparatus 20 and the driving unit 80 can be controlled based on whether the user is leaning or moving the pupil.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

10: 헤드 업 디스플레이 장치 20: 화상출력장치
30: 반사부 40: 광학 시스템
10: head-up display device 20: image output device
30: reflection part 40: optical system

Claims (9)

이미지를 출력하는 화상출력장치;
상기 화상출력장치로부터 출력된 이미지를 수용하여 윈드 실드로 투사하는 반사부; 및
상기 윈드 실드로 투사되는 이미지의 허상거리를 조절하기 위한 광학 시스템을 포함하고,
상기 광학 시스템은,
상기 화상출력장치와 상기 반사부 사이에 놓이며, 상기 화상출력장치로부터 출력된 이미지를 선택적으로 반사하는 제1광학부재 및
상기 제1광학부재에서 반사된 이미지를 수용하여 상기 반사부로 반사하는 제2광학부재를 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
An image output device for outputting an image;
A reflector for receiving an image output from the image output device and projecting the image to a windshield; And
An optical system for adjusting a virtual image distance of an image projected onto the windshield,
The optical system includes:
A first optical member which is placed between the image output device and the reflection part and selectively reflects an image output from the image output device,
And a second optical member that receives an image reflected by the first optical member and reflects the reflected image to the reflector.
제 1 항에 있어서,
상기 화상출력장치에서 출력되는 이미지의 광로를 변경하기 위하여 상기 제1광학부재의 위치를 조정하는 구동부를 더 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a driver for adjusting a position of the first optical member to change an optical path of an image output from the image output apparatus.
제 2 항에 있어서,
상기 구동부는 상기 제1광학부재가 상기 화상출력장치의 광로 상에 선택적으로 배치되도록, 상기 제1광학부재를 소정의 각도 범위 내에서 회전시키는 헤드 업 디스플레이 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the driving unit rotates the first optical member within a predetermined angular range such that the first optical member is selectively disposed on the optical path of the image output device.
제 1 항에 있어서,
상기 제1광학부재에서 반사된 이미지를 수용하여 상기 반사부로 반사하기 위한 제3광학부재를 더 포함하고,
상기 제1광학부재는 소정의 각도 범위 내에서 회전함으로써, 상기 화상형성장치에서 출력된 이미지를 상기 제2광학부재와 상기 제3광학부재 중 어느 한쪽으로 반사하는 헤드 업 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a third optical member for receiving and reflecting the image reflected by the first optical member to the reflector,
Wherein the first optical member rotates within a predetermined angle range to reflect the image output from the image forming apparatus to either the second optical member or the third optical member.
제 4 항에 있어서,
상기 제1광학부재에서 상기 제2광학부재를 거쳐 상기 반사부로 이어지는 제1광로와,
상기 제1광학부재에서 상기 제3광학부재를 거쳐 상기 반사부로 이어지는 제2광로를 포함하고,
상기 제1광로의 길이는 상기 제2광로의 길이보다 길거나 짧은 것을 특징으로 하는 헤드 업 디스플레이 장치.
5. The method of claim 4,
A first optical path extending from the first optical member to the reflective portion via the second optical member,
And a second optical path leading from the first optical member to the reflector via the third optical member,
And the length of the first optical path is longer or shorter than the length of the second optical path.
제 1 항에 있어서,
상기 제2광학부재는 복수개로 구비되고,
상기 제1광학부재로부터 각각의 제2광학부재까지의 거리는 서로 다르게 배치되고,
상기 제1광학부재는 상기 화상출력장치로부터 출력된 이미지를 상기 복수의 제2광학부재 중 어느 하나로 투사하는 헤드 업 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
A plurality of second optical members are provided,
The distances from the first optical member to the respective second optical members are different from each other,
Wherein the first optical member projects the image output from the image output device to one of the plurality of second optical members.
제 2 항에 있어서,
외부로부터 제어 명령이 입력되는 입력부 및
상기 입력부로부터 제어 입력을 전달받아 상기 구동부를 제어하기 위한 제어부를 더 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
3. The method of claim 2,
An input unit to which a control command is inputted from the outside and
And a control unit for receiving the control input from the input unit and controlling the driving unit.
제 1 항에 있어서,
상기 반사부는 오목 거울을 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the reflective portion includes a concave mirror.
제 1 항에 있어서,
상기 화상출력장치는 투명 액정 패널 및 상기 투명 액정 패널로 빛을 조사하는 백라이트를 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the image output device includes a transparent liquid crystal panel and a backlight for irradiating light to the transparent liquid crystal panel.
KR1020150099588A 2015-07-14 2015-07-14 Head up display KR20170008430A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150099588A KR20170008430A (en) 2015-07-14 2015-07-14 Head up display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150099588A KR20170008430A (en) 2015-07-14 2015-07-14 Head up display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170008430A true KR20170008430A (en) 2017-01-24

Family

ID=57993161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150099588A KR20170008430A (en) 2015-07-14 2015-07-14 Head up display

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170008430A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108508597A (en) * 2017-02-28 2018-09-07 宁波舜宇车载光学技术有限公司 Head-up display
KR20190050736A (en) * 2016-12-06 2019-05-13 가부시키가이샤 제이브이씨 켄우드 Display device and display method
KR20190107149A (en) * 2017-02-07 2019-09-18 레이던 컴퍼니 Total Reflection Solar Coronagraph Sensor and Thermal Control Subsystem
CN110632755A (en) * 2018-06-21 2019-12-31 松下知识产权经营株式会社 Video display system and method, non-transitory recording medium, and moving object
WO2020116693A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 전자부품연구원 Augmented reality near-eye display having expanded sight window

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190050736A (en) * 2016-12-06 2019-05-13 가부시키가이샤 제이브이씨 켄우드 Display device and display method
KR20190107149A (en) * 2017-02-07 2019-09-18 레이던 컴퍼니 Total Reflection Solar Coronagraph Sensor and Thermal Control Subsystem
CN108508597A (en) * 2017-02-28 2018-09-07 宁波舜宇车载光学技术有限公司 Head-up display
CN110632755A (en) * 2018-06-21 2019-12-31 松下知识产权经营株式会社 Video display system and method, non-transitory recording medium, and moving object
WO2020116693A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 전자부품연구원 Augmented reality near-eye display having expanded sight window

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11880035B2 (en) Adjustable three-dimensional augmented reality heads up display
EP2905649B1 (en) Head-up display apparatus
KR101759945B1 (en) Display Device
JP5723123B2 (en) Head-up display
CN104166238B (en) Device and method for projecting image information into the field of view of an occupant of a vehicle
JP5741251B2 (en) Virtual image display device
US10302953B2 (en) Adjustable head-up display arrangement for a vehicle
KR20170008430A (en) Head up display
CN112639573A (en) Method for operating a visual field display device for a motor vehicle
JP2017165163A (en) Display device for vehicle
JP6839889B2 (en) Display device
US20200124846A1 (en) Display device
US11360303B2 (en) Head up display system and display method of head up display system
JP7456968B2 (en) In-vehicle display device
KR101519352B1 (en) Head-up display
JP2009222882A (en) Head-up display device
US11919391B2 (en) On-vehicle display apparatus
WO2023058488A1 (en) Image projecting device and image projecting method
WO2012117496A1 (en) Display device
JP7355630B2 (en) image display device
JP7373981B2 (en) image display device
KR102087804B1 (en) Virtual display
JP2023065276A (en) Image projection device and image projection method
KR20170008431A (en) Head up display
JP2024047482A (en) Image Projection Device

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal