KR20180002970U - 협각 확산 시트를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스 - Google Patents

협각 확산 시트를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스 Download PDF

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KR20180002970U
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Abstract

본 고안은, 투사 모듈, 협각 확산 시트, 및 반사체를 포함하는, 협각 확산 시트를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스에 관한 것으로, 마이크로 오목 거울 어레이를 사용하여 이상적인 협각 확산 시트를 제공하여 최적화된 시각 효과를 획득하며; 상기 투사 모듈은 상기 반사체 부근에 위치하고, 상기 협각 확산 시트는 상기 투사 모듈과 상기 반사체를 향하여, 이에 의해 사용 제한을 극복하고 헤드-업 디스플레이 디바이스의 휘도 문제를 해결해서, 최적화된 시각 효과를 얻고, 운전 안전성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.

Description

협각 확산 시트를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스{HEAD-UP DISPLAY DEVICE WITH NARROW ANGLE DIFFUSION SHEET}
본 고안은 협각 확산 시트(narrow angle diffusion sheet)를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 마이크로 오목 거울의 어레이를 사용하여 이상(ideal)에 가까운 협각 확산 시트를 구성하여 사용 제한을 극복하고 헤드-업 디스플레이 디바이스의 휘도 문제를 해결하며, 최적화된 시각 효과를 얻고, 이에 의해 운전 안전성을 향상시키는, 최적화된 시각 효과를 위한 헤드-업 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.
최근, 차량에 사용된 헤드-업 디스플레이 기술은 일반적으로 프로젝터(projector)와 결합기(combiner)로 이루어진 광학 시스템으로, 여기서 프로젝터는 신호 광원, 투사 렌즈, 및 다른 광학 소자로 이루어지고; 이 프로젝터의 신호 광원은 LCD 모니터, 또는 프로젝터와 영상 스크린 또는 확산 시트로 이루어지고; 광은 신호 광원으로부터 방사된 다음, 프로젝터에 의해 계기판(dashboard) 또는 윈드실드(windshield) 상의 결합기(특정 반투명의 오목 거울)에 투사되고, 이 결합기에 의해 보여진 텍스트(text) 또는 영상(image)은 사용자 앞에서 실제 장면과 겹치는데, 이러한 헤드-업 디스플레이의 이러한 조합은 CHUD(combiner type HUD)라 불리우고; 다른 타입의 HUD의 경우, 광은 신호 광원으로부터 방사된 다음, 프로젝터에 의해 계기판 아래의 오목 거울에 투사되고 확대되며 윈드실드로 반사되고, 윈드실드에 의해 보여진 텍스트 또는 영상은 사용자 앞에서 실제 장면과 겹치는데, 이러한 헤드-업 디스플레이의 이러한 조합은 WHUD(windshield type HUD)라 불리운다.
종래의 WHUD(windshield type HUD)는 공간적으로 제한되고, 일반적인 가상 영상의 영상 거리는 일반적으로 운전자의 눈으로부터 2.5미터 이하이지만, 이는 실제 요구에서는 충분하지 않아서, 7미터의 타깃이 산업 및 제조업자에게서 설정되는데; 종래의 WHUD에 의해 점유된 부피는 매우 크고, 모든 차량이 계기판 아래에 충분한 공간을 갖는 것은 아니어서, 현재는 대형 차량에서만 가능하고, 소형 차량에 설치된 HUD는 모두 CHUD(combiner type HUD)이어서, 가상 영상의 영상 거리는 훨씬 더 짧다.
그러나, 가상 영상에 대해서는, 긴 거리 영상은 이론적으로는 오목 거울의 배율을 증가시키는 것에 의해 달성될 수 있지만, 실제로는, 이 경우 관찰자에 어지럼증(viewer dizzy)을 야기할 수 있고; 어지럼증을 피하기 위해 오목 거울과 실상 스크린(real image screen)(프로젝터의 확산 시트 또는 TFT)으로 이루어진 물체 거리를 확대시키는 것이 또한 해결책이 될 수 있지만, 종래의 일체형 HUD는 계기판 아래의 공간으로 제한되기 때문에, 물체 거리를 구현시에 확대하는 것이 어렵고; 같은 크기의 실상 스크린에 대해, 오목 거울로부터 거리가 확대되면, 가상 영상 거리는 더 멀어질 수 있지만, 가상 영상의 크기는 더 커지지 않아서, 상대적인 시각 인식은 거리에 따라 비례하여 감소할 수 있다.
이러한 이유 때문에, 실상 스크린(프로젝터의 확산 시트 또는 TFT)이 차량 지붕과 윈드실드의 접합부에 설치되고, 오목 거울이 계기판 아래 설치되면, 종래 일체형 WHUD의 물체 거리의 거의 3배가 얻어질 수 있고(원래 18cm가 50~70cm가 된다); 또한, 계기판 아래 오목 거울이 점유된 부피는 종래의 HUD보다 더 작아서, 더 많은 차량에 적용될 수 있지만; 원래 시각 인식이 유지되도록 요구되면, 적어도 실상 스크린은 비례하여 확대되어야 하지만, TFT를 확대하는 것이 어렵고, 높은 휘도의 백라이트를 요구하기 때문에, 충분한 휘도를 제공하기 위해서는 TFT 뒤에 광 컵(light cup)이 필요하고, TFT가 1.8인치(4.57cm)에서 5.4인치(13.7cm)로 확대되면, 전체 TFT는 운전자 앞에서 지붕 위에 초대형 TFT 몬스터(monster)가 될 수 있고, 이것은 비용과 미적인 면에서 허용될 수 없다.
도 1에 도시된 바와 같이, 프로젝터(1)(DLP 프로젝터 또는 레이저 프로젝터를 포함함)의 경우, 영상 스크린 또는 확산 시트가 영상을 위한 영상 평면으로 사용되어야 하고; 후방 투사 프로젝터의 경우, 이것은 확산 시트의 뒤에 위치하며, 반투명 투과 확산 시트가 사용될 수 있다. 프로젝터(1)의 원리는, 서로 다른 색상과 휘도를 갖는 영상 및 투사 광 스팟(light spot)을 투사 평면의 각 지점으로 주사하는 것으로, 영상은 이 광 스팟으로 이루어질 것이고; 영상 평면이 스크린 또는 확산 시트가 아니라, 거울 반사체(2)의 반사 평면(21)이라면, 반사체의 입사각이 반사각과 같기 때문에, 프로젝터(1)로부터 거울 반사체(2)로 투사된 영상 중 단 하나의 광점만이 특정 관찰자의 눈(E)으로 반사될 수 있고, 관찰자는 임의의 각도에서 단 한 지점의 광만을 볼 수 있어서, 완전한 영상을 볼 수 없다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전체 영상을 나타내기 위해서, 프로젝터(1)가 투사하는 반사 평면은 거울 반사 평면이 될 수 없고, 이 반사 평면은 무광택 평면(matte plane)(22)이어야 하고, 이 경우 광은 무광택 평면(22)에 투사시 산란되고, 반사된 광은 모든 반사 각도로 산란될 수 있으며, 무광택 평면(22)은 확산 시트라 불리우고; 광은 평면으로 방사되는데, 광의 일부는 흡수되고, 나머지 광은 반사될 것이며, 반사된 광이 모든 각도로 확산되면, 전체 영상은 각 각도에서 볼 수는 있지만, 각 각도에서 광의 양은 매우 적어질 수 있고, 이에 따라, 프로젝터(1)는 비교적 어두운 환경에서 일반적으로 사용되고; 더 나은 투사 스크린은, 광의 흡수를 감소시키고 반사 광의 세기를 증가시킬 수 있는 반사를 향상시키기 위한 분말을 함유할 수 있고, 비용은 많이 증가하지만 효과는 매우 제한적일 수 있으며; 이러한 방식으로 흡수된 광의 비율을 줄이기만 할뿐, 모든 각도로 산란된 광에 의해서 생성된 손실에는 도움이 되지 않는다.
상기 문제를 해결하기 위해, 여러 해결책이 업계에서 제안되어 왔고, 관련 기술은 인용 문헌인 TW 공개 번호 201636680, TW 공개 번호 201624101, TW 특허 번호 I367405, TW 특허 번호 I449950, TW 특허 번호 I506299, TW 특허 번호 I479236, TW 특허 번호 I485432, TW 특허 번호 M455182, TW 특허 번호 M328014를 참조할 수 있다.
상기 인용 문헌에서, 이들 문헌 대부분은 이전 헤드-업 디스플레이 디바이스의 기능을 향상시킬 수 있지만, 극복하기 어려운 약간의 장애물이 여전히 존재한다. 예를 들어:
1. 상기 공개 인용 문헌에서, 이들 문헌 중 일부는 반사체 어레이의 기술을 이미 사용하였지만, 투사된 표준 범위 영상과 실제 범위 영상 사이에 여전히 시각적인 불일치가 존재하기 때문에, 일부 운전자의 경우, 이러한 종류의 시각적인 불일치 현상은 시각적으로 쉽게 어지럼증을 야기할 수 있어서, 운전 안전성에 영향을 미칠 수 있다.
2. 알려진 기술에서, 광원 투사에 의해 더 긴 공간과 거리가 요구되기 때문에, 모든 차량이 요구조건을 만족하는 것은 아니어서, 그리하여 반사의 휘도와 효율을 향상시키기 위해 HUD(헤드-업 디스플레이 디바이스)의 제한을 극복하기 위해서는 광시야각(wide viewing angle)을 갖는 투사 모듈(또는 프로젝터)과 같이 값비싼 장비가 요구될 수 있는데; 이런 방식으로, 장비의 비용을 증가시킬 뿐이고 투사 효율은 낮은데, 이것이 종래 헤드-업 디스플레이 디바이스의 일반적인 문제이다.
종래의 헤드-업 디스플레이 디바이스의 단점을 고려하여, 본 고안자는 다수의 개선 후에 본 고안의 협각 확산 시트를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스를 최종적으로 완성하였으며, 즉, 본 고안의 목적은 최적화된 시각 효과를 위한 헤드-업 디스플레이(HUD)를 제공하는 것으로, 마이크로 오목 거울의 어레이를 사용하여 이상에 가까운 협각 확산 시트를 구성하여 반사 광을 HUD의 오목 거울로 확산시켜 사용 제한을 극복하고 헤드-업 디스플레이 디바이스의 휘도 문제를 해결하며, 최적화된 시각 효과를 얻고, 이에 의해 운전 안전성을 향상시키는, 최적화된 시각 효과를 위한 헤드-업 디스플레이 디바이스를 제공하는 것이다.
본 목적을 달성하기 위해, 본 고안의 협각 확산 시트를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스는,
영상 광원을 투사하기 위해 제공된 투사 모듈;
마이크로 오목 거울의 어레이인 협각 확산 시트로서, 상기 영상 광원이 상기 협각 확산 시트로 투사되는, 상기 협각 확산 시트; 및
반사체로서, 상기 영상 광원이 상기 협각 확산 시트에 의해 상기 반사체로 반사되는, 상기 반사체를 포함하고,
상기 투사 모듈은 상기 반사체와 같은 면에 위치하고, 상기 협각 확산 시트는 상기 투사 모듈과 상기 반사체를 향하는 것을 특징으로 한다.
상기 마이크로 오목 거울의 어레이는 직사각형 어레이로 배열된다.
상기 마이크로 오목 거울 각각은 직원뿔형 오목 거울(right cone type concave mirror)이고, 상기 투사 모듈은 상기 반사체 부근에 위치한다.
상기 마이크로 오목 거울 각각은 구형 오목 거울이고, 상기 투사 모듈은 상기 반사체 부근에 위치한다.
상기 마이크로 오목 거울 각각은 곡면 오목 거울이다.
상기 마이크로 오목 거울의 어레이에서, 상기 마이크로 오목 거울 각각은 상기 협각 확산 시트와 비스듬한 각도(oblique angle)를 형성한다.
상기 마이크로 오목 거울의 어레이에서, 상기 마이크로 오목 거울은 모두 서로 다른 각도를 갖는다.
상기 협각 확산 시트는 적어도 하나의 선회 면(turning face)을 포함하는 표면이다.
상기 반사체는 오목 거울이다.
상기 협각 확산 시트는 곡면 표면이다.
본 고안은, 마이크로 오목 거울의 어레이를 사용해서 이상적인 협각 확산 시트를 제공하여서, 광시야각을 갖는 투사 모듈(또는 프로젝터)을 사용하는 추가 비용 없이 확산된 반사 광의 범위가 HUD의 오목 거울을 거의 덮을 수 있어서, 이에 의해 사용에 대한 HUD(헤드-업 디스플레이 디바이스)의 제한을 극복할 수 있는 것을 특징으로 한다. 본 고안의 이상적인 협각 확산 시트는 마이크로 오목 거울의 어레이로 이루어진 확산 시트이고, HUD의 오목 거울에 대한 DLP 영상의 휘도는 본 고안을 사용해서 10배 이상, 심지어 100배 증가할 수 있어서, 이에 의해 HUD의 프로젝터의 휘도 문제를 효과적으로 해결하고, 최적화된 시각 효과를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스를 제공하여, 운전 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 투사 디바이스의 일 실시예의 개략도를 나타내는 도면
도 2는 종래 투사 디바이스의 다른 실시예의 개략도를 나타내는 도면
도 3은 본 고안의 제1 실시예의 개략도를 나타내는 도면
도 4는 본 고안의 제2 실시예의 개략도를 나타내는 도면
도 4a는 본 고안의 제2 실시예의 부분적으로 확대된 개략도를 나타내는 도면
도 5는 본 고안의 제3 실시예의 개략도를 나타내는 도면
도 5a는 본 고안의 제3 실시예의 부분적으로 확대된 개략도를 나타내는 도면
도 6은 본 고안의 제4 실시예의 개략도를 나타내는 도면
도 6a는 본 고안의 제4 실시예의 부분적으로 확대된 개략도를 나타내는 도면
도 7은 본 고안의 제5 실시예의 개략도를 나타내는 도면
도 8는 본 고안의 제6 실시예의 개략도를 나타내는 도면
도 3을 참조하면, 본 고안의 협각 확산 시트를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스의 제1 실시예는,
영상 광원(L)을 투사하도록 제공된 투사 모듈(3)로서, 이 투사 모듈(3)은 프로젝터와 후방 투사 텔레비전(television)에 사용된 영상 기술인 DLP(디지털 광 처리) 프로젝터인, 상기 투사 모듈(3);
마이크로 오목 거울의 어레이로 이루어진 협각 확산 시트인 협각 확산 시트(4)로서, 이 투사 모듈(3)의 영상 광원(L)은 상기 협각 확산 시트(4)로 투사되는, 상기 협각 확산 시트(4); 및
반사체(5)로서, 상기 영상 광원(L)이 상기 협각 확산 시트(4)에 의해 상기 반사체(5)로 반사되고, 상기 반사체(5)는 오목 거울인, 상기 반사체(5)를 포함하고,
상기 투사 모듈(3)은 상기 반사체(5)와 같은 면에 위치하고, 상기 협각 확산 시트(4)는 상기 투사 모듈(3)과 반사체(5)를 향하는 것을 특징으로 한다.
투사 모듈(3)의 영상 광원(L)은 본 고안의 협각 확산 시트(4)에 의해 반사되고 반사체(5)의 범위 상에 투사되어, 최상의 투사 효율이 얻어질 수 있는데, 이는 투사 영역이 너무 크면 반사체(5) 밖으로 투사된 반사 광이 낭비되기 때문이다; 공통 헤드-업 디스플레이 디바이스는 햇빛 아래에서 사용될 수도 있어서, 높은 휘도가 필요하고, 이는 투사 모듈(3)의 휘도에 중대한 문제이어서, 투사 모듈(3)로부터 출력되는 광은 낭비 없이 완전히 사용되어야 한다는 것은 매우 중요한 문제이고, 본 주제의 핵심은 협각 확산 시트(4)를 설계하는 것으로; 이상적인 협각 확산 시트(4)를 위해서는, 그 광 반사율이 100%에 도달하는 것이 가장 좋고, 반사된 영상 광원(L)은 헤드-업 디스플레이 디바이스의 반사체(5)를 단지 덮을 수는 있지만 초과할 수는 없으며; 이상적인 협각 확산 시트(4)가 가까우면 가까울수록, 더 높은 효율이 이루어질 수 있다.
상기 협각 확산 시트(4)에서, 마이크로 오목 거울의 어레이는 다수의 마이크로 오목 거울로 이루어진 직사각형 매트릭스 배열이고, 즉, 직사각형으로 배열된 어레이가 형성되고, 각 마이크로 오목 거울은 반사체(5)로 집중적으로 반사된다. 반사체(5)에 대해, 각 마이크로 오목 거울은 디스플레이 스크린 상의 픽셀을 나타내고, 그리하여 마이크로 오목 거울의 양은 스크린 해상도의 상한을 나타내고, 예를 들어, 길이가 480이고 폭이 240이면, 이것은 어레이(array)가 115200개의 마이크로 오목 거울로 이루어진다는 것을 의미하고, 이것은 투사 모듈의 원래 해상도가 높다 하더라도 영상의 최고 해상도를 제한하는데, 핵심은 여전히 협각 확산 시트(4)의 마이크로 오목 거울의 양과 그 투사 효율이다.
마이크로 오목 거울의 어레이로 이루어진 협각 확산 시트인 상기 협각 확산 시트(4)에서, 투사 모듈(3)은 반사체(5) 부근에 위치하는 것을 특징으로 하고, 그 잇점은 협각 확산 시트(4)가 더 밝을 수 있고, 너무 무광택이 아니어서, 광 흡수가 줄어들어 이에 의해 반사율을 증가시킬 수 있다는 점이다.
본 고안의 협각 확산 시트의 제2 실시예인 도 4와 도 4a에 도시된 바와 같이, 협각 확산 시트(4)는 마이크로 오목 거울의 어레이로 이루어진 협각 확산 시트이고, 여기서 투사 모듈(3)은 반사체(5) 부근에 위치한 것을 특징으로 하고, 상기 마이크로 오목 거울 각각은 직원뿔형 오목 거울(41)이고, 마이크로 오목 거울의 어레이는 직원뿔형 오목 거울(41)의 어레이이다. 직원뿔형 오목 거울(41)이 직각이라는 특성의 원리에 따라 입사 라인은 반사 라인에 평행하고; 직원뿔형 오목 거울(41)이 완전 광택이면, 반사 광은 입사 광의 광원으로 완전히 반사될 것이고; 직원뿔형 오목 거울(41)이 무광택(light matte)이면, 반사 광은 입사 광의 광원 부근의 특정 영역과 반사 표면을 형성할 것이며, 반사체(5)는 반사 표면의 반사 범위(D)로 확산된 반사 광을 수신할 수 있다.
본 고안의 협각 확산 시트의 제3 실시예인 도 5와 도 5a에 도시된 바와 같이, 협각 확산 시트(4)는 마이크로 오목 거울의 어레이로 이루어진 협각 확산 시트이고, 투사 모듈(3)은 반사체(5) 부근에 위치한 것을 특징으로 하고, 상기 마이크로 오목 거울 각각은 구형 오목 거울(42)이고, 마이크로 오목 거울의 어레이는 구형 오목 거울(42)의 어레이이고; 각 구형 오목 거울(42)이 무광택 오목 거울이라면, 투명한 구형 오목 거울(42)의 원리에 따라 입사 라인은 반사 라인에 평행하고, 구형 오목 거울(42)이 완전 광택이면, 반사 광은 입사 광의 광원에 완전히 반사될 것이지만; 구형 오목 거울(42)이 무광택이면, 반사 광은 입사 광의 광원 부근 특정 영역과 반사 표면을 형성할 것이고, 반사체(5)는 반사 표면의 반사 범위(D)로 확산된 반사 광을 수신할 수 있다.
본 고안의 협각 확산 시트의 제4 실시예인 도 6과 도 6a에 도시된 바와 같이, 협각 확산 시트(4)는 마이크로 오목 거울의 어레이로 이루어진 협각 확산 시트이고, 상기 마이크로 오목 거울 각각은 곡면 오목 거울(43)이고, 마이크로 오목 거울의 어레이는 곡면 오목 거울(43)의 어레이이다. 곡면 오목 거울(43)의 초점 원리에 따라, 곡면 오목 거울(43)의 어레이에서, 곡면 오목 거울(43) 각각은 서로 다른 각도로 설계되고; 투사 거리가 오목 거울(43)을 초과하면 광이 확산될 것이고; 일단, 투사 모듈(3)의 광원, 협각 확산 시트(4), 및 반사체(5)의 위치가 결정되면, 협각 확산 시트(4)의 각 곡면 오목 거울(43)의 각도와 호(arc) 반경을 배치하는 것이 정확하게 계산될 수 있어서, 각 곡면 오목 거울(43)의 반사 광이 반사체(5)를 거의 덮어 가장 효과적인 광 사용을 달성할 수 있고; 곡면 오목 거울 어레이의 각 곡면 오목 거울(43)의 반사율은 거의 100%일 수 있어서, 전체 투사 모듈(3)의 광 이용은 거의 90%를 초과할 수 있고, 이것은 광각 확산 시트의 광 이용보다 10배를 초과한다; 따라서, 본 고안의 협각 확산 시트를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스는 가장 효율적인 프로젝터 확산 시트이다.
상기 마이크로 오목 거울 각각은 곡면 오목 거울(43)이고, 이 곡면 오목 거울(43)로 이루어진 어레이의 잇점은 반사 동안 그 광 흡수가 최소로 감소하도록 하는 것이고; 또한, 다른 잇점은 반사된 광의 확산 범위를 제한하고, 반사 광이 완전히 집중되어 반사체(5)에 투사하도록 하는 것이고, 특히, 마이크로 오목 거울이 곡면 오목 거울(43)이면, 곡면 오목 거울(43)로 이루어진 어레이의 확산 범위는 반사체(5)의 범위와 거의 같을 수 있기 때문에, 투사 모듈(3)에 의한 출력된 영상 광원(L)이 완전히 이용될 수 있다.
증강 현실 HUD(augmented reality HUD: AR HUD)에서, 가상 영상은 가능한 한 지면(ground)과 평행하여 네비게이션 화살표의 가상 영상이 전방 도로 위에 붙도록 해야 한다. 종래 프로젝터의 확산 시트 또는 TFT와 같은 공통 실제 영상 평면에 대해, 평면에 수직인 휘도가 가장 밝다; 수직 각도가 더 클수록, 휘도는 더 낮다; 가상 영상이 운전자의 시야에 수직하지 않으면, 영상 휘도는 포기될 수 있고; 본 고안의 헤드-업 디스플레이 디바이스의 제5 실시예인 도 7에 도시된 바와 같이, 마이크로 오목 거울(44)의 어레이에서 마이크로 오목 거울(44) 각각은 협각 확산 시트(4)와 비스듬한 각도(θ)를 형성해서, 확산 시트와 HUD의 광학 축이 θ+a (여기서 a는 결정된 각도 차이를 의미함)의 각도를 형성하도록 하여, HUD의 가상 영상과 운전자의 시야는 θ+a의 각도를 형성하고 이것은 지면과 더욱 평행하여, 가상 영상을 실제 영상과 결합시키는 효과를 달성한다.
증강 현실 HUD(AR HUD)에서, 가상 영상은 가능한 한 지면과 평행하여 네비게이션 화살표의 가상 영상이 전방 도로 위에 붙도록 해야 하지만, 일반 정보는 운전자가 가능한 한 판독하기 더 용이한 영역에 여전히 수직이고, 이상적인 HUD는 서로 다른 응용에 따라 서로 다른 디스플레이 각도를 갖는 가상 영상을 가져야 한다; 본 고안의 협각 확산 시트를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스의 제6 실시예인 도 8에 도시된 바와 같이, 협각 확산 시트(4)는 곡면 표면이거나 또는 영상이 선회하도록 하는 적어도 하나의 선회 면을 포함하는 표면이어서, 가상 영상(6)의 영상화는 3차원이 된다; 협각 확산 시트를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스의 디스플레이 콘텐츠는 기호 화살표(61)와 텍스트(62)를 포함하고, 기호 화살표(61)는 지면과 가능한 한 평행해야 하고, 영상은 평행한 경향이 있지만, 텍스트(62)는 용이하게 판독하기 위해 여전히 수직이어야 하므로, 텍스트는 가능한 한 수직이어야 한다.
본 고안의 협각 확산 시트를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스는, 상기 실시예를 구현하는 것에 의해, 협각 확산 시트(4)의 마이크로 오목 거울의 어레이를 사용함으로써 최상의 협각 확산 시트(4)가 제공될 수 있어서, 확산된 반사 광의 범위는 광시야각을 갖는 투사 모듈(또는 프로젝터)을 사용하는 추가 비용 없이 HUD의 오목 거울을 거의 덮을 수 있고, 이에 의해 사용에 대한 HUD(헤드-업 디스플레이 디바이스)의 제한을 극복할 수 있다. 본 고안의 이상적인 협각 확산 시트(4)는 마이크로 오목 거울의 어레이로 이루어진 확산 시트이고, HUD의 오목 거울에 대한 프로젝터 영상의 휘도는 본 고안을 사용하는 것에 의해 10배 이상, 심지어 100배 증가할 수 있어서, HUD의 프로젝터의 휘도 문제를 효과적으로 해결하고, 최적화된 시각 효과를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스를 제공하여, 운전 안전성을 향상시킨다.

Claims (10)

  1. 협각 확산 시트(narrow angle diffusion sheet)를 갖는 헤드-업 디스플레이 디바이스로서,
    영상 광원을 투사하기 위해 제공된 투사 모듈;
    마이크로 오목 거울의 어레이인 협각 확산 시트로서, 상기 영상 광원이 상기 협각 확산 시트로 투사되는, 상기 협각 확산 시트; 및
    반사체로서, 상기 영상 광원은 상기 협각 확산 시트에 의해 상기 반사체로 반사되는, 상기 반사체를 포함하고,
    상기 투사 모듈은 상기 반사체와 같은 면에 위치하고, 상기 협각 확산 시트는 상기 투사 모듈과 상기 반사체를 향하는 것을 특징으로 하는 헤드-업 디스플레이 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마이크로 오목 거울의 어레이는 직사각형 어레이로 배열되는 것을 특징으로 하는 헤드-업 디스플레이 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마이크로 오목 거울 각각은 직원뿔형 오목 거울(right cone type concave mirror)이고, 상기 투사 모듈은 상기 반사체 부근에 위치하는 것을 특징으로 하는 헤드-업 디스플레이 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마이크로 오목 거울 각각은 구형 오목 거울이고, 상기 투사 모듈은 상기 반사체 부근에 위치하는 것을 특징으로 하는 헤드-업 디스플레이 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 마이크로 오목 거울 각각은 곡면 오목 거울인 것을 특징으로 하는 헤드-업 디스플레이 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 마이크로 오목 거울의 어레이에서 상기 마이크로 오목 거울 각각은 상기 협각 확산 시트와 비스듬한 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 헤드-업 디스플레이 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 마이크로 오목 거울의 어레이에서 상기 마이크로 오목 거울은 모두 서로 다른 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 헤드-업 디스플레이 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 협각 확산 시트는 적어도 하나의 선회 면(turning face)을 포함하는 표면인 것을 특징으로 하는 헤드-업 디스플레이 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 반사체는 오목 거울인 것을 특징으로 하는 헤드-업 디스플레이 디바이스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 협각 확산 시트는 곡면 표면인 것을 특징으로 하는 헤드-업 디스플레이 디바이스.
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