KR20190080311A - 헤드 업 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20190080311A
KR20190080311A KR1020170182691A KR20170182691A KR20190080311A KR 20190080311 A KR20190080311 A KR 20190080311A KR 1020170182691 A KR1020170182691 A KR 1020170182691A KR 20170182691 A KR20170182691 A KR 20170182691A KR 20190080311 A KR20190080311 A KR 20190080311A
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이영복
박명수
김성우
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엘지디스플레이 주식회사
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    • G02B5/08—Mirrors

Abstract

본 발명은 윈드 실드 상에 주행 정보 및/또는 경고가 표시되는 헤드 업 디스플레이 장치에 관한 것으로, 표시 패널의 물리적 이동 없이, 상기 표시 패널로부터 방출된 빛에 의한 가상 이미지의 위치가 가변됨으로써, 운전자에게 제공되는 정보의 시인성을 향상하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

헤드 업 디스플레이 장치{Head-up Display apparatus}
본 발명은 윈드 실드 상에 주행 정보 및/또는 경고가 표시될 수 있는 헤드 업 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 운전자에게는 주행 정보 및/또는 경고가 제공될 수 있다. 운전자의 시야를 충분히 확보하여 안전한 운행이 유지되도록, 상기 주행 정보 및/또는 경고는 상기 운전자의 전방에 표시될 수 있다. 예를 들어, 헤드 업 디스플레이 장치는 표시 패널 및 컴바이너(combiner)를 포함할 수 있다. 상기 컴바이너는 상기 표시 패널에 의한 가상 이미지를 윈드 실드 상에 표시할 수 있다. 상기 표시 패널에 의한 가상 이미지는 주행 정보 및/또는 경고를 포함할 수 있다.
상기 헤드 업 디스플레이 장치에 의한 가상 이미지는 일정한 위치에 표시될 수 있다. 이에 따라, 운전자는 윈드 실드를 통한 실제 이미지와 상기 헤드 업 디스플레이 장치에 의한 가상 이미지 사이에 괴리감을 느낄 수 있다. 상기 헤드 업 디스플레이 장치는 운전자의 괴리감을 제거하기 위하여, 다수의 표시 패널을 이용하거나, 상기 표시 패널과 상기 컴바이너 사이의 이격 거리를 조절하여 상기 윈드 실드 상에 표시되는 가상 이미지의 위치를 가변할 수 있다. 그러나, 상기 헤드 업 디스플레이 장치에서는 다수의 표시 패널에 의해 물리적인 공간이 증가하거나, 상기 표시 패널과 상기 컴바이너 사이의 이격 거리의 변동에 의해 광학계가 불안정해지는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 윈드 실드 상에 표시되는 가상 이미지의 시인성을 향상할 수 있는 헤드 업 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 물리적인 공간의 증가 없이, 윈드 실드 상에 가상 이미지를 안정적으로 표시할 수 있는 헤드 업 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 앞서 언급한 과제들로 한정되지 않는다. 여기서 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 표시 패널를 포함한다. 표시 패널은 가상 이미지를 생성한다. 표시 패널에 의한 가상 이미지는 컴바이너에 의해 윈드 실드 상에 표시된다. 표시 패널로부터 컴바이너 방향으로 진행하는 빛의 경로 상에는 초점 가변 유닛이 위치한다. 초점 가변 유닛과 컴바이너 사이의 이격 거리는 일정하게 유지된다.
표시 패널로부터 방출된 빛은 반사 미러에 의해 컴바이너 방향으로 반사될 수 있다. 초점 가변 유닛은 반사 미러와 컴바이너 사이에 위치할 수 있다.
초점 가변 유닛은 다수의 집광 렌즈를 포함할 수 있다. 다수의 집광 렌즈는 서로 다른 초점 거리를 가질 수 있다.
각 집광 렌즈와 컴바이너 사이의 이격 거리는 동일할 수 있다.
초점 가변 유닛은 고정 플레이트 및 회전 축을 더 포함할 수 있다. 다수의 집광 렌즈는 고정 플레이트에 결합될 수 있다. 고정 플레이트는 회전 축에 의해 회전될 수 있다.
회전 축은 고정 플레이트를 컴바이너로 입사하는 빛의 경로와 수직한 방향으로 회전할 수 있다.
표시 패널은 제 1 표시 기판과 제 2 표시 기판 사이에 위치하는 발광 소자를 포함할 수 있다.
상기 해결하고자 하는 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 표시 패널을 포함한다. 표시 패널은 가상 이미지를 표시하기 위한 빛을 방출한다. 표시 패널로부터 방출된 빛의 경로 상에는 제 1 초점 가변 유닛이 위치한다. 제 1 초점 가변 유닛은 서로 초점 거리가 다른 다수의 제 1 반사 미러를 포함한다.
제 1 초점 가변 유닛에 의해 반사된 빛은 제 2 초점 가변 유닛에 의해 윈드 실드 방향으로 반사될 수 있다.
제 2 초점 가변 유닛은 다수의 제 2 반사 미러를 포함할 수 있다. 각 제 2 반사 미러의 초점 거리는 다수의 제 1 반사 미러의 초점 거리 중 하나와 동일할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 표시 패널과 컴바이너 사이에 위치하는 초점 가변 유닛을 이용하여 윈드 실드 상에 표시되는 가상 이미지의 위치를 가변하되, 상기 초점 가변 유닛과 상기 컴바이너 사이의 이격 거리를 일정하게 유지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 기술적 사상에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 물리적 공간의 증가 없이, 윈드 실드 상에 표시되는 가상 이미지의 초점 거리가 가변될 수 있다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 윈드 실드 상에 표시되는 가상 이미지의 초점 거리가 광학계에 영향을 주지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 상에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 운전자에게 제공되는 가상 이미지의 시인성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 표시 패널을 나타낸 도면이다.
도 3 및 4는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 초점 가변 유닛을 나타낸 도면들이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서 초점 가변 유닛의 집광 렌즈의 초점 거리에 따른 가상 이미지의 위치를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 11은 각각 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 초점 가변 유닛을 나타낸 도면들이다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이므로, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않도록 다른 형태로 구체화될 수 있다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호로 표시된 부분들은 동일한 구성 요소들을 의미하며, 도면들에 있어서 층 또는 영역의 길이와 두께는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 덧붙여, 제 1 구성 요소가 제 2 구성 요소 "상"에 있다고 기재되는 경우, 상기 제 1 구성 요소가 상기 제 2 구성 요소와 직접 접촉하는 상측에 위치하는 것뿐만 아니라, 상기 제 1 구성 요소와 상기 제 2 구성 요소 사이에 제 3 구성 요소가 위치하는 경우도 포함한다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위한 것으로, 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 다만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서는 제 1 구성 요소와 제 2 구성 요소는 당업자의 편의에 따라 임의로 명명될 수 있다.
본 발명의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, "포함하다"　또는 "가지다"등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
(실시 예)
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 표시 패널을 나타낸 도면이다. 도 3 및 4는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 초점 가변 유닛을 나타낸 도면들이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 표시 패널(100)을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(100)은 시청자에게 제공될 가상 이미지(I)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(100)에 의해 생성된 가상 이미지(I)는 주행 정보 및/또는 경고를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 상기 가상 이미지(I)를 생성하기 위한 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(100)은 제 1 표시 기판(110)과 제 2 표시 기판(180) 사이에 위치하는 발광 소자(140)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(140)는 가상 이미지(I)의 구현을 위하여 특정한 색을 나타내는 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(140)는 상기 제 1 표시 기판(110) 상에 순서대로 적층된 제 1 발광 전극(141), 발광층(142) 및 제 2 발광 전극(143)을 포함할 수 있다. 상기 발광층(142)은 유기 발광 물질 또는 무기 발광 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 에에 따른 입체 영상 표시 장치의 표시 패널(100)은 유기 발광 소자를 포함하는 OLED 패널일 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 상기 제 1 표시 기판(110)과 상기 발광 소자(140) 사이에 위치하는 박막 트랜지스터(120), 상기 박막 트랜지스터(120)를 덮는 오버 코트층(130) 및 상기 제 1 발광 전극(141)의 가장 자리를 덮는 뱅크 절연막(150)을 더 포함할 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 상기 박막 트랜지스터(120)에 의한 단차를 제거할 수 있다. 상기 발광 소자(140)는 상기 오버 코트층(130) 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 오버 코트층(130)은 상기 박막 트랜지스터(120)의 드레인 전극을 노출하는 컨택홀을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 상기 발광 소자(140)와 상기 제 2 표시 기판(180) 사이에 위치하는 상부 보호막(160) 및 접착층(170)을 더 포함할 수 있다. 상기 상부 보호막(160)은 외부 충격 및 수분으로부터 상기 발광 소자(140)를 보호할 수 있다. 상기 접착층(170)은 상기 상부 보호막(160)과 상기 제 2 표시 기판(180) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 2 표시 기판(180)은 상기 접착층(170)에 의해 상기 상부 보호막(160)이 형성된 상기 하부 표시 기판(110)과 결합될 수 있다. 상기 접착층(170)은 다중층 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층(170)은 하부 접착층(171) 및 상부 접착층(172)을 포함할 수 있다. 상기 상부 접착층(172)은 상기 하부 접착층(171) 및 상기 제 2 표시 기판(180) 사이에 위치할 수 있다. 상기 상부 접착층(172)은 흡습 물질(170p)을 포함할 수 있다. 상기 하부 접착층(171)은 상기 흡습 물질(170p)의 팽창에 의해 상기 발광 소자(140)에 가해지는 응력(stress)을 완화할 수 있다.
상기 표시 패널(100)에 의해 생성된 가상 이미지(I)는 컴바이너(combiner, 210)에 의해 윈드 실드(W) 상에 표시될 수 있다. 예를 들어, 상기 컴바이너(210)는 상기 표시 패널(100)로부터 방출된 빛을 상기 윈드 실드(W) 방향으로 반사할 수 있다. 상기 컴바이너(210)는 비구면 오목 거울을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(100)로부터 방출된 빛은 반사 미러(220)에 의해 상기 컴바이너(210) 방향으로 반사될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(100)로부터 상기 윈드 실드(W) 방향으로 진행하는 빛의 이동 경로가 증가될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 운전자에게 인식되는 가상 이미지(I)와 상기 윈드 실드(W) 사이의 거리가 증가될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 가상 이미지(I)에 대한 운전자의 시인성이 향상될 수 있다.
상기 표시 패널(100)로부터 상기 컴바이너(210) 방향으로 진행하는 빛의 경로 상에는 초점 가변 유닛(300)이 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 초점 가변 유닛(300)은 상기 반사 미러(220)와 상기 컴바이너(210) 사이에 위치할 수 있다. 상기 초점 가변 유닛(300)은 다수의 집광 렌즈(320)를 포함할 수 있다. 상기 초점 가변 유닛(300)으로 입사한 빛(Lb)은 상기 다수의 집광 렌즈(320) 중 하나를 통과할 수 있다.
상기 다수의 집광 렌즈(320)는 서로 다른 초점 거리를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 초점 가변 유닛(300)은 제 1 집광 렌즈(321), 상기 제 1 집광 렌즈(321)보다 초점 거리가 짧은 제 2 집광 렌즈(322) 및 상기 제 1 집광 렌즈(321)보다 초점 거리가 긴 제 3 집광 렌즈(323)를 포함할 수 있다. 상기 초점 가변 유닛(300)을 통과한 빛(Lb)의 초점 거리는 해당 집광 렌즈(320)에 따라 달라질 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서 초점 가변 유닛(300)의 집광 렌즈(320)의 초점 거리에 따른 가상 이미지(In, Ir, If)의 위치를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 운전자에게 제공되는 가상 이미지(In, Ir, If)의 위치는 집광 렌즈(320)의 초점 거리(Dn, Dr, Df)에 비례할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 상기 컴바이너(210) 방향으로 진행하는 빛의 초점 거리를 가변하여 운전자에게 제공되는 가상 이미지(I)의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 상대적으로 짧은 초점 거리를 갖는 상기 제 2 집광 렌즈(322)를 상기 컴바이너(210) 방향으로 진행하는 빛의 경로 상에 배치하여, 운전자가 가상 이미지(I)의 위치를 상대적으로 가깝게 인식하도록 할 수 있다.
도 3 및 4를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 상기 초점 가변 유닛(300)이 상기 다수의 집광 렌즈(320)를 고정하는 고정 플레이트(310) 및 상기 고정 플레이트(310)를 회전하는 회전축(330)을 더 포함할 수 있다. 상기 다수의 집광 렌즈(320)는 상기 컴바이너(210) 방향으로 진행하는 빛의 경로와 수직한 형태로 상기 고정 플레이트(310)에 결합될 수 있다. 상기 고정 플레이트(310)는 상기 회전축(330)에 의해 상기 컴바이너(210) 방향으로 진행하는 빛의 경로와 수직한 방향으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 운전자의 선택 및/또는 가상 이미지(I)의 내용에 따라 상기 회전축(330)이 회전될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 상기 고정 플레이트(310)의 회전을 통해 상기 컴바이너(210) 방향으로 진행하는 빛이 통과하는 집광 렌즈의 초점 거리가 가변될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 물리적인 공간의 증가 없이, 상기 윈드 실드(W)에 표시되는 가상 이미지(I)의 위치가 가변될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 상기 초점 가변 유닛(300)과 상기 컴바이너(210) 사이의 이격 거리가 일정하게 유지될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 각 집광 렌즈(320)와 상기 컴바이너(210) 사이의 이격 거리가 동일할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 상기 가상 이미지(I)의 위치가 변경되어도 광학계에 영향을 주지 않을 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 상기 회전 축(330)의 회전에 의해 서로 다른 집광 렌즈(320)를 통과한 빛이 동일한 광학계를 통해 운전자에게 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 운전자에게 가상 이미지(I)가 위치에 상관 없이 안정적으로 제공될 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 상기 표시 패널(100)로부터 상기 컴바이너(210) 방향으로 진행하는 빛의 경로 상에 고정된 상기 초점 가변 유닛(300)을 이용하여 상기 컴바이너(210)에 입사하는 빛의 초점 거리를 가변함으로써, 물리적인 공간의 증가 및 광학계에 미치는 영향 없이 상기 윈드 실드(W) 상에 표시되는 가상 이미지(I)의 위치를 가변할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 운전자에게 제공되는 가상 이미지의 시인성이 효과적으로 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 상기 초점 가변 유닛(300)이 물리적인 회전을 통해 상기 컴바이너(210) 방향으로 진행하는 빛(Lb)의 초점 거리를 가변하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 다양한 방식으로 컴바이너(210)와 초점 가변 유닛(300) 사이의 이격 거리를 일정하게 유지하며, 상기 초점 가변 유닛(300)을 통과한 빛(Lb)의 초점 거리를 가변할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 초점 가변 유닛(300)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 유닛 기판(341)과 제 2 유닛 기판(342) 사이에 순서대로 제 1 투명 전극(343), 액정층(345), 수지층(346) 및 제 2 투명 전극(344)가 적층되되, 상기 액정층(345)과 상기 수지층(346) 사이의 계면이 곡선(300s)을 이루는 액정 전계 렌즈를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 초점 가변 유닛(300)은 상기 제 1 투명 전극(343)과 상기 제 2 투명 전극(344) 사이에 형성된 전계에 의해 발생하는 상기 액정층(345)과 상기 수지층(346) 사이의 굴절률 차이를 이용하여 상기 초전 가변 유닛(300)을 통과하는 빛의 초점 거리를 가변할 수 있다. 또는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 초점 가변 유닛(300)은 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 유닛 기판(351)과 제 2 유닛 기판(352) 사이에 다수의 채널 전극들(354), 액정층(353) 및 공통 전극(355)가 위치하는 액정 패널을 포함할 수 있다. 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 초점 가변 유닛(300)에서는 각 채널 전극(354)에 인가되는 전압의 조절을 통해 상기 채널 전극들(354)과 상기 공통 전극(355) 사이에서 영역 별로 다른 전계가 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치의 초점 가변 유닛(300)에서는 액정 배열에 의해 상기 액정층(353) 내에 곡선 형태의 계면(300s)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 운전자에게 인식되는 가상 이미지의 위치를 가변하기 위한 구성이 단순화될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 상기 초점 가변 유닛(300)이 상기 컴바이너(210)와 상기 반사 미러(220) 사이에 위치하는 것으로 설명된다. 그러나, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 초점 가변 유닛(400)에 의해 표시 패널(100)로부터 방출된 빛이 컴바이너(210) 방향으로 반사될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 초점 가변 유닛(400)이 서로 다른 초점을 갖는 다수의 반사 미러들(431, 432, 433)을 포함할 수 있다. 상기 다수의 반사 미러들(431, 432, 433)는 고정 플레이트(410)에 결합될 수 있다. 상기 고정 플레이트(410)는 회전축(430)에 의해 회전될 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(100)로부터 상기 초점 가변 유닛(400) 방향으로 방출된 빛(Lc)의 초점 거리는 상기 초점 가변 유닛(400)에 의해 상기 컴바이너(210) 방향으로 반사된 빛(Ld)의 초점 거리와 다를 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 운전자에게 제공되는 가상 이미지의 위치를 가변하는 상기 초점 가변 유닛(400)에 의해 상기 표시 패널(100)로부터 운전자에게 제공되는 빛의 경로가 증가될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(100)로부터 방출된 광의 경로를 증가하기 위한 별도의 반사 미러가 사용되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 전체적인 구조가 단순화되며, 운전자에게 제공되는 가상 이미지의 시인성이 효과적으로 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 상기 초점 가변 유닛(300)을 통과한 빛이 상기 컴바이너(210)에 의해 윈드 실드(W) 방향으로 반사되는 것으로 설명된다. 그러나, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 반사 미러(220)에 의해 반사된 빛이 초점 가변 유닛(400)에 의해 윈드 실드(W) 방향으로 진행할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 상기 초점 가변 유닛(400)이 컴바이너(210)의 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 전체적인 크기의 증가 없이, 윈드 실드에 표시되는 가상 이미지의 위치가 가변될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 단일 초점 가변 유닛(300)을 포함하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 다수의 초점 가변 유닛(300)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치는 표시 패널(100)로부터 방출된 빛의 경로를 증가하는 제 1 초점 가변 유닛(510) 및 상기 제 1 초점 가변 유닛(510)에 의해 반사된 빛을 윈드 실드 방향으로 반사하는 제 2 초점 가변 유닛(520)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 초점 가변 유닛(520)의 구성은 상기 제 1 초점 가변 유닛(510)과 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 초점 가변 유닛(520)의 반사 미러들은 상기 제 1 초점 가변 유닛(510)의 반사 미러들 중 하나와 동일한 초점 거리를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 윈드 실드 상에 표시되는 가상 이미지가 다양한 헤드를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이 장치에서는 물리적인 공간의 증가 없이, 가상 이미지가 다양한 위치에 표시될 수 있다.
100 : 표시 패널 210 : 컴바이너
220 : 반사 미러 300 : 초점 가변 유닛
W : 윈드 실드

Claims (10)

  1. 가상 이미지를 생성하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 의한 가상 이미지를 윈드 실드 상에 표시하는 컴바이너; 및
    상기 표시 패널로부터 상기 컴바이너 방향으로 진행하는 빛의 경로 상에 위치하는 초점 가변 유닛을 포함하되,
    상기 초점 가변 유닛과 상기 컴바이너 사이의 이격 거리는 일정하게 유지되는 헤드 업 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널로부터 방출된 빛은 상기 컴바이너 방향으로 반사하는 반사 미러를 더 포함하되,
    상기 초점 가변 유닛은 상기 반사 미러와 상기 컴바이너 사이에 위치하는 헤드 업 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 초점 가변 유닛은 다수의 집광 렌즈를 포함하되,
    상기 다수의 집광 렌즈는 서로 다른 초점 거리를 갖는 헤드 업 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    각 집광 렌즈와 상기 컴바이너 사이의 이격 거리는 동일한 헤드 업 디스플레이 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 초점 가변 유닛은 고정 플레이트 및 상기 고정 플레이트를 회전하는 회전 축을 더 포함하되,
    상기 다수의 집광 렌즈는 상기 고정 플레이트에 결합되는 헤드 업 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 회전 축은 상기 고정 플레이트를 상기 컴바이너로 입사하는 빛의 경로와 수직한 방향으로 회전하는 헤드 업 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 제 1 표시 기판과 제 2 표시 기판 사이에 위치하는 발광 소자를 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
  8. 가상 이미지를 표시하기 위한 빛을 방출하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널로부터 방출된 빛의 경로 상에 위치하는 제 1 초점 가변 유닛을 포함하되,
    상기 제 1 초점 가변 유닛은 서로 초점 거리가 다른 다수의 제 1 반사 미러를 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 초점 가변 유닛에 의해 반사된 빛을 윈드 실드 방향으로 반사하기 위한 제 2 초점 가변 유닛을 더 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 초점 가변 유닛은 다수의 제 2 반사 미러를 포함하되,
    각 제 2 반사 미러의 초점 거리는 상기 다수의 제 1 반사 미러의 초점 거리 중 하나와 동일한 헤드 업 디스플레이 장치.
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