KR20190042318A - 헤드업 디스플레이 장치 - Google Patents

헤드업 디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190042318A
KR20190042318A KR1020170134092A KR20170134092A KR20190042318A KR 20190042318 A KR20190042318 A KR 20190042318A KR 1020170134092 A KR1020170134092 A KR 1020170134092A KR 20170134092 A KR20170134092 A KR 20170134092A KR 20190042318 A KR20190042318 A KR 20190042318A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mirror
image light
combiner
image
dust cover
Prior art date
Application number
KR1020170134092A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102144462B1 (ko
Inventor
배용우
임국찬
신동엽
이학순
유재황
Original Assignee
에스케이텔레콤 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 에스케이텔레콤 주식회사 filed Critical 에스케이텔레콤 주식회사
Priority to KR1020170134092A priority Critical patent/KR102144462B1/ko
Publication of KR20190042318A publication Critical patent/KR20190042318A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102144462B1 publication Critical patent/KR102144462B1/ko

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
    • 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
    • G02B2027/0123—Head-up displays characterised by optical features comprising devices increasing the field of view

Abstract

본 발명은 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 허상을 형성하기 위한 이미지 광을 방출하는 이미지 생성 장치; 상기 이미지 생성 장치에서 발생된 이미지 광을 반사시키는 거울; 및 차량의 윈드 쉴드에 대향하는 제1 면, 및 상기 제1 면의 반대측에 위치하고 아이 박스에 대향하는 제2 면이 구비되되, 상기 거울에서 반사된 이미지 광이 상기 제1 면으로 입사하여 굴절 투과할 수 있도록 구성되는 컴바이너를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.

Description

헤드업 디스플레이 장치{HEAD-UP DISPLAY DEVICE}
본 발명은 헤드업 디스플레이 장치에 대한 발명이다.
헤드업 디스플레이 장치는 전방 시야와 PGU(Picture Generation Unit)에서 생성된 영상이 합성되는 방법에 따라, 크게 다이렉트 방식(윈드 쉴드에서 합성)과 컴바이너 방식(윈드 쉴드와 별체인 컴바이너에서 합성)의 2가지 종류로 구분될 수 있다. 다이렉트 방식의 헤드업 디스플레이 장치는 주로 고급차에 설치되고 있으며, 컴바이너 방식의 헤드업 디스플레이 장치는 주로 중소형차에 설치되고 있는 실정이다.
그러나, 다이렉트 방식의 헤드업 디스플레이 장치는 윈드 쉴드에서 발생되는 영상의 왜곡을 헤드업 디스플레이 장치 광학계의 거울에서 보정하여야 한다는 문제가 있다. 또한, 차량의 윈드 쉴드는 차종에 따라 형상이 상이하기 때문에 각각의 차종에 맞게 광학계가 맞춤 설계 및 제작되어야 한다는 번거로움이 있다. 게다가, 다이렉트 방식의 경우 운전자의 아이박스에서 윈드 쉴드를 거쳐 헤드업 디스플레이 장치 미러 사이의 거리는 약 1m 이상으로 상당히 길기 때문에, FOV(Field of view)를 확대하여 시인성을 증가시키기 위해서는 미러 사이즈를 더욱 증가시켜야 함에도 불구하고, 공간 상의 제약이 따른다는 문제가 있다.
한편, 헤드업 디스플레이 장치를 컴바이너 방식으로 구성할 경우, 컴바이너가 차량의 대쉬 보드의 위로 돌출되어야 한다. 이때, 기존의 컴바이너 방식의 컴바이너는 전방시야는 투과하면서도 PGU의 영상을 반사하는 미러 역할을 하여야하기 때문에, 상대적으로 PGU측에 가깝고 운전자에게서 멀리 떨어진 위치에 배치되는 것이 유리하였다. 그러나, 일반적으로 차량의 윈드 쉴드는 수직면 대비 약 60도 정도의 큰 기울기로 기울어져 있기 때문에 컴바이너가 돌출할 수 있는 공간에 제약을 받게 되며, 운전자에게서 멀리 배치될수록 그 제약은 커지게 된다. 따라서, 컴바이너 돌출의 한계로 인해 FOV를 확대하기 어렵다는 문제가 있다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 종래의 문제점에 착안하여 발명된 것으로서, 컴바이너가 크게 구성될 수 있고 시야각이 확대되어, 시인성이 비약적으로 향상될 수 있는 헤드업 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 허상을 형성하기 위한 이미지 광을 방출하는 이미지 생성 장치; 상기 이미지 생성 장치에서 발생된 이미지 광을 반사시키는 거울; 및 차량의 윈드 쉴드에 대향하는 제1 면, 및 상기 제1 면의 반대측에 위치하고 아이 박스에 대향하는 제2 면이 구비되되, 상기 거울에서 반사된 이미지 광이 상기 제1 면으로 입사하여 굴절 투과할 수 있도록 구성되는 컴바이너를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 컴바이너는, 입사하는 상기 이미지 광이 하방으로 굴절 투과할 수 있도록 구성되고, 상부가 상기 아이 박스를 향하도록 지면에 수직한 법선에 대해 소정의 컴바이너 경사각으로 기울어진 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 거울은 입사된 이미지 광을 상하 방향으로 소정 비율 축소하여 반사시키도록 구성되는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 거울은 하기의 관계식 1을 만족하는 상하 초점거리를 가지는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
[관계식 1]
Figure pat00001
(상기 관계식 1에서, fcv 는 컴바이너의 상하 초점거리이고, fmv 는 거울의 상하 초점거리이며, fmh 는 거울의 좌우 초점거리이며, d 는 거울과 컴바이너 간의 거리이다.)
또한, 상기 거울에 먼지가 쌓이는 것을 방지하기 위한 더스트 커버를 더 포함하고, 상기 더스트 커버는 상기 거울과 상기 컴바이너 사이의 상기 이미지 광의 경로에 배치되는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 더스트 커버는 플레이트 형태로 구비되며, 상기 더스트 커버는, 상기 더스트 커버를 통과하는 이미지 광과 상기 더스트 커버면에 수직한 법선이 0°이상 30°이하의 각도를 가지도록 배치되고, 상기 더스트 커버는, 상기 더스트 커버를 통과하여 출사하는 이미지 광이 상기 더스트 커버의 법선 보다 상기 아이 박스를 향해 더 기울어지도록 배치되는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 더스트 커버는 상기 아이 박스로부터 연장되는 가상의 수평선에 대하여 20°내지 90°로 입사하는 외광을 차단할 수 있도록 구성되는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 이미지 생성 장치는 상기 아이 박스의 반대측을 향하여 이미지 광을 방출하고, 상기 거울은 상기 이미지 생성 장치에서 방출된 이미지 광을 상기 아이 박스를 향해 반사시키며, 상기 아이 박스로부터 상기 윈드 쉴드 측을 향하는 방향을 따라 상기 컴바이너, 상기 이미지 생성 장치, 및 상기 거울이 순차적으로 배치되도록 구성되는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 컴바이너를 투과하는 광의 전체 밝기에 대하여, 상기 컴바이너에서 굴절되어 상기 아이 박스로 입사하는 이미지 광의 밝기는 20%이상 50%이하인 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 헤드업 디스플레이 장치의 컴바이너가 크게 구성되고 시야각이 확대될 수 있으며, 이로 인해 헤드업 디스플레이 장치의 시인성이 비약적으로 향상될 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치를 개념적으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 헤드업 디스플레이 장치의 이미지 광과 윈드 쉴드 외부의 광이 입사하는 것을 개념적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 이미지 광이 컴바이너에서 굴절되어 아이박스로 입사하는 것을 개념적으로 나타낸 측면도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서 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.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 좌측, 우측 등의 표현은 아이 박스의 위치에서 헤드업 디스플레이 장치를 바라보았을 때를 기준으로 설명한 것이고, 그 중, 상측, 하측 등의 표현은 도 3에서의 상측, 하측과도 동일하다.
또한, 어떤 구성요소에서 다른 구성요소로 광이 진행, 입사함에 있어서, 직접적으로 광이 진행, 입사할 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재하여 광이 진행 과정에서 굴절, 반사, 투과할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(10)의 구성을 설명한다. 헤드업 디스플레이 장치(10)는 윈드 쉴드(W)와 아이 박스(E) 사이에 구비될 수 있으며, 윈드 쉴드(W)는 자동차 등의 전면부에 설치된 유리창일 수 있다. 여기서, 아이 박스(E)는 사용자의 시점 위치의 허용 범위를 나타내는 영역으로 정의되고, 소정의 범위를 가질 수 있다. 헤드업 디스플레이 장치(10)는 이미지 광을 통하여 허상을 형성하고, 사용자는 헤드업 디스플레이 장치(10)의 허상을 통하여 운전에 필요한 정보를 얻을 수 있다. 이미지 광을 통해 현출되는 허상은 문자, 도형, 기호 등을 포함할 수 있으며, 여러가지 색깔로 구현될 수 있다. 이하에서는 도 3을 더 참조하여 헤드업 디스플레이 장치(10)의 구성을 보다 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 헤드업 디스플레이 장치(10)는 소정 방향으로 이미지 광을 방출시키는 이미지 생성 장치(100); 이미지 광을 굴절 투과시키는 컴바이너(200); 이미지 광이 컴바이너(200)로 입사하도록 이미지 생성 장치(100)에서 발생된 이미지 광을 반사시키는 거울(400); 및 이미지 생성 장치(100), 거울(400) 등의 장치에 먼지 등의 이물질이 쌓이는 것을 방지하기 위한 더스트 커버(500)를 포함할 수 있다.
이미지 생성 장치(100)는 사용자가 볼 수 있는 허상을 형성하기 위하여 소정 방향으로 이미지 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 이러한 이미지 생성 장치(100)는 예를 들어 LCD, DLP, LCoS, Scanning 프로젝터 등으로 구현될 수 있다. 또한, 이미지 생성 장치(100)는 개별적으로 이미지 광을 방출할 수 있는 복수 개의 영역을 포함할 수 있다.
이미지 생성 장치(100)는 거울(400)에서 반사되게끔 이미지 광을 발생시킬 수 있다. 이미지 생성 장치(100)는 거울(400)을 향해 직접 이미지 광을 방출할 수 있으며, 이러한 제1 이미지 광이 방출되는 방향은 윈드 쉴드(W)를 향하는 방향일 수 있다. 따라서, 이미지 생성 장치(100)는 윈드 쉴드(W)와 컴바이너(200)의 사이의 공간 중, 공간적인 제약이 상대적으로 심하지 않은 곳에 배치될 수 있다.
또한, 이미지 생성 장치(100)는 사용자가 보게 되는 허상의 크기가 왜곡되거나 방향이 변하지 않도록 보상된 이미지 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 거울(400)에 반사되어 이미지가 대칭되는 것을 보상하기 위하여, 사용자에게 전달하고자 하는 이미지를 좌우 대칭시켜 발생시킬 수 있다. 또한, 이미지 생성 장치(100)는 컴바이너(200)에서 굴절된 이미지 광을 보상하기 위하여, 이미지 광을 컴바이너(200)가 이미지 광을 굴절시키는 방향을 따라 확대 또는 축소하여 방출시킬 수도 있다. 그러나, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
컴바이너(200)는 이미지 생성 장치(100)에서 발생한 이미지 광이 굴절 투과할 수 있도록 구성될 수 있다. 컴바이너(200)는 윈드 쉴드(W)에 대향하는 제1 면(210); 제1 면(210) 반대측에 구비되고 아이 박스(E)에 대향하는 제2 면(220); 및 이미지 광을 굴절시키기 위한 굴절부(미도시)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 컴바이너(200)는 제1 면(210)이 윈드 쉴드(W)에 대향하고 제2 면(220)이 아이 박스(E)에 대향하도록 배치될 수 있다. 굴절부는 제1 면(210) 및 제2 면(220) 중 하나 이상에 제공될 수 있다. 컴바이너(200)는 굴절부에 의해 소정의 굴절율(n) 및 임계각(θc)을 가질 수 있다. 한편, 컴바이너(200)는 예를 들어 폴리카보네이트 (Polycarbonate, PC), 폴리메틸 메타크릴레이트 (polymethyl methacrylate, PMMA) 등으로 형성될 수 있고, 굴절부는 미세 프리즘, 프레넬 렌즈 및 홀로 그래픽 광학 소자(HOE)로 구성될 수 있으나, 이는 예시에 불과하므로, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
컴바이너(200)는 측면에서 보았을 때(도 3) 그 상측이 아이 박스(E)를 향하여 지면에 수직한 법선(Y)에 대해 소정 각도(컴바이너 경사각(θS))로 기울어지도록 배치될 수 있다. 또한, 컴바이너(200)는 투과하는 광이 상하 방향에 있어서 굴절되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 컴바이너(200)는 아래측으로 기울어진 방향으로 제1 면(210)에 입사하는 이미지 광을 아래측으로 굴절시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서, 컴바이너(200)에서의 이미지 광의 출사각은 이미지 광의 입사각 보다 작을 수 있다. 여기서 출사각(出射角)은 컴바이너(200)에 의해 굴절되어 이로부터 출사하는 이미지 광과, 이미지 광이 출사하는 컴바이너(200)의 표면에 수직한 법선(P)과 이루는 각도로 정의될 수 있다. 이미지 광은 컴바이너(200)에 입사하기에 앞서 거울(400)에서 반사되므로, 이하에서는 이러한 거울(400)에 대하여 설명한다.
거울(400)은 이미지 생성 장치(100)에서 발생한 이미지 광을 컴바이너(200)를 향해 반사시킬 수 있다. 거울(400)은 거울(400)에서 반사된 이미지 광을 아이 박스(E)를 향해 보다 효과적으로 집중시키기 위하여, 상하 방향 및 좌우 방향으로 소정의 반사 곡률을 가질 수 있다. 또한, 거울(400)은 반사된 이미지 광이 윈드 쉴드(W)에 투영되지 않도록 구성될 수 있다. 이러한 거울(400)은 이미지 생성 장치(100)보다 아이 박스(E)로부터 더 이격되어 배치될 수 있다.
컴바이너(200)에서의 이미지 광의 굴절로 인해, 컴바이너(200)를 통해 나타나는 허상은, 이미지 생성 장치(100)에서 방출될 때 이미지 광이 나타내는 이미지의 크기보다 상하 방향으로 축소되어 현출될 수 있다. 따라서, 이미지 광에 의한 허상이 컴바이너(200)에서의 굴절에 의해 상하 방향으로 축소되는 것을 보상하기 위하여, 거울(400)은 이미지 광을 반사할 때에 이미지 광이 나타내는 이미지의 크기를 상하 방향으로 소정 비율 축소시킬 수 있다. 거울(400)이 이미지 광을 축소 반사하는 비율은 아래의 관계식 1을 만족하는 거울(400)의 상하 초점거리(fmv)에 의해 결정될 수 있다.
[관계식 1]
Figure pat00002
상기 관계식 1에서, fcv 는 컴바이너의 상하 초점거리이고, fmv 는 거울의 상하 초점거리이며, fmh 는 거울의 좌우 초점거리이며, d 는 거울과 컴바이너 간의 거리이다. 거울(400)이 상기와 같은 거울의 상하 초점거리(fmv)를 가지게 됨으로써, 이미지 광에 의해 현출되는 허상의 상하 방향 배율이 보다 정교하게 보상될 수 있다. 한편, 거울(400)은 애너모픽 타입(Anamorphic type) 또는 실린더 타입(cylindrical type) 등으로 구성될 수 있으나, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기의 관계식 1에서 컴바이너의 상하 초점거리(fcv)는 헤드업 디스플레이 장치(10)의 허상 표시 거리, FOV의 수직방향 각(θFOV _ vercical), 시야 중심각(θLD) 및 컴바이너(200)의 굴절율(n)에 의해 결정될 수 있다. 또한, 아이 박스(E)에서 바라보았을 때 이미지 생성 장치(100)에 의해 형성된 허상이 차지하는 영역은 FOV로 정의될 수 있고, 상기의 FOV의 수직방향 각(θFOV _ vercical)은 아이 박스(E)에서 바라보았을 때 FOV의 상측 끝단과 하측 끝단 사이의 종방향으로의 각도로 정의될 수 있다. 또한, 상기의 시야 중심각(θLD)은 아이 박스(E)로부터 수평으로 연장되는 가상의 선(H)과 아이 박스(E)로부터 연장되어 FOV의 중심을 통과하는 가상의 선이 형성하는 각도로 정의될 수 있다.
한편, 컴바이너(200)를 투과하는 광의 전체 밝기를 100%라 하였을 때, 전방 시야의 밝기(I1)는 50% 이상 80%이하일 수 있고, 컴바이너(200)에서 굴절되어 아이 박스(E)로 입사하는 이미지 광의 밝기(I2)는 20%이상 50%이하일 수 있다.
더스트 커버(500)는 이미지 생성 장치(100) 및 거울(400) 중 하나 이상에 먼지 등의 이물질이 쌓이는 것을 방지할 수 있다. 이러한 더스트 커버(500)는 자동차 등의 데쉬보드에 구비될 수 있고, 헤드업 디스플레이 장치(10)가 데쉬보드와 별도로 구비되는 경우 헤드업 디스플레이 장치(10)의 하우징(미도시)에 구비될 수 있다. 이러한 더스트 커버(500)는 폴리카보네이트 등의 투명 플레이트일 수 있고, 이러한 플레이트는 판넬(panel), 필름(film) 등의 형태를 가질 수 있다. 다만, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
더스트 커버(500)는 거울(400)에서 반사되어 진행하는 이미지 광의 경로 상에 배치될 수 있다. 또한, 더스트 커버(500)는, 더스트 커버(500)를 통과하여 출사하는 이미지 광이, 더스트 커버(500)의 법선(dn) 보다 아이 박스(E)를 향해 더 기울어지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 더스트 커버(500)는 더스트 커버(500)를 통과하는 이미지 광과 더스트 커버(500)의 법선(dn) 간의 각도(θd)가 0°이상 30°이하가 되도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 더스트 커버(500)는 아이 박스(E)로부터 연장되는 가상의 수평선에 대하여 20°이상 90°이하로 외부로부터 입사하는 햇빛 등의 외광이 더스트 커버(500)에서 반사되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 이러한 외광의 반사가 이미지 광을 왜곡시키거나 이미지 광과 중첩되는 것이 방지될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(10)는 상기와 같은 구성을 가짐으로써 종래의 미러형 컴바이너 방식에 비해 아이 박스(E) 측에 더 인접하게 배치될 수 있다. 따라서, 컴바이너(200)의 크기 및 FOV를 결정함에 있어서 공간 상의 제약으로부터 보다 자유로울 수 있으며, 컴바이너(200) 및 FOV가 더욱 커질 수 있다. 또한, 거울(400)을 윈드 쉴드(W)에 대향하는 자유곡면으로 구성할 필요 없이 상하 방향 또는 좌우 방향의 곡률로 곡면을 구성할 수 있으므로, 제조가 더 용이해진다는 장점이 있다.
한편, 상기 실시예들에 따른 도면에서는 이미지 생성 장치(100)에서 방출된 이미지 광이 더스트 커버(500)를 통과하여 컴바이너(200)에 직접 입사하는 것으로 나타내었으나, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 헤드업 디스플레이 장치(10)는 이미지 생성 장치(100)에서 발생한 이미지 광이 아이 박스(E)까지 진행하는 경로 상에, 적어도 하나 이상의 추가적인 렌즈 및/또는 거울이 구비도록 구성되는 것도 가능하다.
또한, 상기 실시예들에 따른 도면에서는 거울(400)에서 반사된 이미지 광이 컴바이너(200)에 직접 입시하는 것으로 나타내었으나, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 헤드업 디스플레이 장치(10)는 거울(400)과 컴바이너(200) 사이에서 이미지 광이 진행하는 경로 상에, 적어도 하나 이상의 추가적인 렌즈 및/또는 거울이 구비될 수 있으며, 거울(400)에서 방출된 이미지 광이 이러한 추가적인 렌즈 및/또는 거울을 거쳐 컴바이너(200)에 입사하도록 구성되는 것도 가능하다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(10)를 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
W: 윈드 쉴드 E: 아이 박스(E)
10: 헤드업 디스플레이 장치 100: 이미지 생성 장치
200: 컴바이너 400: 거울
500: 더스트 커버

Claims (9)

  1. 허상을 형성하기 위한 이미지 광을 방출하는 이미지 생성 장치;
    상기 이미지 생성 장치에서 발생된 이미지 광을 반사시키는 거울; 및
    차량의 윈드 쉴드에 대향하는 제1 면, 및 상기 제1 면의 반대측에 위치하고 아이 박스에 대향하는 제2 면이 구비되되, 상기 거울에서 반사된 이미지 광이 상기 제1 면으로 입사하여 굴절 투과할 수 있도록 구성되는 컴바이너를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴바이너는, 입사하는 상기 이미지 광이 하방으로 굴절 투과할 수 있도록 구성되고, 상부가 상기 아이 박스를 향하도록 지면에 수직한 법선에 대해 소정의 컴바이너 경사각으로 기울어진 헤드업 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 거울은 입사된 이미지 광을 상하 방향으로 소정 비율 축소하여 반사시키도록 구성되는 헤드업 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 거울은 하기의 관계식 1을 만족하는 상하 초점거리를 가지는 헤드업 디스플레이 장치.
    [관계식 1]
    Figure pat00003

    (상기 관계식 1에서, fcv 는 컴바이너의 상하 초점거리이고, fmv 는 거울의 상하 초점거리이며, fmh 는 거울의 좌우 초점거리이며, d 는 거울과 컴바이너 간의 거리이다.)
  5. 제 1 항에 있어서,
    더스트 커버를 더 포함하고,
    상기 더스트 커버는 상기 거울과 상기 컴바이너 사이의 상기 이미지 광의 경로에 배치되는 헤드업 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 더스트 커버는 플레이트 형태로 구비되며,
    상기 더스트 커버는, 상기 더스트 커버를 통과하는 이미지 광과 상기 더스트 커버면에 수직한 법선이 0°이상 30°이하의 각도를 가지도록 배치되고,
    상기 더스트 커버는, 상기 더스트 커버를 통과하여 출사하는 이미지 광이 상기 더스트 커버의 법선 보다 상기 아이 박스를 향해 더 기울어지도록 배치되는 헤드업 디스플레이 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 더스트 커버는 상기 아이 박스로부터 연장되는 가상의 수평선에 대하여 20°내지 90°로 입사하는 외광을 차단할 수 있도록 구성되는 헤드업 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 장치는 상기 아이 박스의 반대측을 향하여 이미지 광을 방출하고,
    상기 거울은 상기 이미지 생성 장치에서 방출된 이미지 광을 상기 아이 박스를 향해 반사시키며,
    상기 아이 박스로부터 상기 윈드 쉴드 측을 향하는 방향을 따라 상기 컴바이너, 상기 이미지 생성 장치, 및 상기 거울이 순차적으로 배치되도록 구성되는 헤드업 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴바이너를 투과하는 광의 전체 밝기에 대하여, 상기 컴바이너에서 굴절되어 상기 아이 박스로 입사하는 이미지 광의 밝기는 20%이상 50%이하인 헤드업 디스플레이 장치.
KR1020170134092A 2017-10-16 2017-10-16 헤드업 디스플레이 장치 KR102144462B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170134092A KR102144462B1 (ko) 2017-10-16 2017-10-16 헤드업 디스플레이 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170134092A KR102144462B1 (ko) 2017-10-16 2017-10-16 헤드업 디스플레이 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190042318A true KR20190042318A (ko) 2019-04-24
KR102144462B1 KR102144462B1 (ko) 2020-08-13

Family

ID=66282203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170134092A KR102144462B1 (ko) 2017-10-16 2017-10-16 헤드업 디스플레이 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102144462B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200138553A (ko) 2019-05-31 2020-12-10 현대자동차주식회사 헤드업 디스플레이용 컴바이너 제조방법 및 이에 따라 제조되는 컴바이너

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020021091A (ko) * 1999-04-29 2002-03-18 추후제출 헤드업 디스플레이
JP2006062501A (ja) * 2004-08-26 2006-03-09 Denso Corp ヘッドアップディスプレイ
JP2012511739A (ja) * 2008-12-09 2012-05-24 デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド マルチカラーディスプレー及びモノクロディスプレー用の回折コンバイナー、その製造方法、及びこれを使用したヘッドアップディスプレー装置
KR20130006619A (ko) * 2010-03-17 2013-01-17 유니베르시떼 드 스트라스부르 컬러 헤드업 디스플레이용 회절 결합기
JP2013532303A (ja) * 2010-05-20 2013-08-15 デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド ヘッドアップディスプレイシステム
KR20140144617A (ko) * 2013-06-11 2014-12-19 광운대학교 산학협력단 공간 영상 투영 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020021091A (ko) * 1999-04-29 2002-03-18 추후제출 헤드업 디스플레이
JP2006062501A (ja) * 2004-08-26 2006-03-09 Denso Corp ヘッドアップディスプレイ
JP2012511739A (ja) * 2008-12-09 2012-05-24 デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド マルチカラーディスプレー及びモノクロディスプレー用の回折コンバイナー、その製造方法、及びこれを使用したヘッドアップディスプレー装置
KR20130006619A (ko) * 2010-03-17 2013-01-17 유니베르시떼 드 스트라스부르 컬러 헤드업 디스플레이용 회절 결합기
JP2013532303A (ja) * 2010-05-20 2013-08-15 デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド ヘッドアップディスプレイシステム
KR20140144617A (ko) * 2013-06-11 2014-12-19 광운대학교 산학협력단 공간 영상 투영 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200138553A (ko) 2019-05-31 2020-12-10 현대자동차주식회사 헤드업 디스플레이용 컴바이너 제조방법 및 이에 따라 제조되는 컴바이너

Also Published As

Publication number Publication date
KR102144462B1 (ko) 2020-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6409015B2 (ja) 車両用投影表示装置
US20120293775A1 (en) Scanning type projector
JP6597022B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6225341B2 (ja) ヘッドアップディスプレイおよびヘッドアップディスプレイを搭載した移動体
KR102192933B1 (ko) 허상 표시 장치, 중간상 형성부 및 화상 표시광 생성 유닛
WO2016047035A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP7365621B2 (ja) 結像光学系および結像光学系を搭載した移動体
WO2017138431A1 (ja) 表示装置及びヘッドアップディスプレイ
EP3684054B1 (en) Projection apparatus and mobile object
US10942352B2 (en) Head-up display apparatus
KR102087800B1 (ko) 허상 표시 장치
JP2016173583A (ja) 投影装置及びヘッドアップディスプレイ装置
JP2017142284A (ja) 表示装置及びヘッドアップディスプレイ
JP6611310B2 (ja) 車両用投影表示装置
KR20190042318A (ko) 헤드업 디스플레이 장치
KR20190042319A (ko) 헤드업 디스플레이 장치
JP7190653B2 (ja) ヘッドアップディスプレイおよびヘッドアップディスプレイを搭載した移動体
KR102337691B1 (ko) 헤드업 디스플레이 장치
JP6958558B2 (ja) 虚像表示装置
JP7357233B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ
KR20160050791A (ko) 차량용 헤드 업 디스플레이 장치
JP2015060015A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
KR102174982B1 (ko) 헤드업 디스플레이 장치
JP3433587B2 (ja) 表示装置
US20230011557A1 (en) Display device

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)