KR20210074751A - 증강현실 헤드 업 디스플레이 장치 - Google Patents

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이기권
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최윤선
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Abstract

AR HUD 장치가 개시된다. 일 실시예에 따르면, AR HUD를 위한 BLU는 복수의 LED들을 포함하는 LED 어레이, 복수의 LED들에 의해 출력된 빛을 1차적으로 집광하는 1차 렌즈 어레이, 1차 렌즈 어레이를 통해 입사되는 빛을 2차적으로 집광하는 2차 렌즈 어레이, 및 2차 렌즈 어레이를 통해 입사되는 빛 중 2차 렌즈 어레이의 상부 측면을 향하는 빛을 반사하는 측면 반사판을 포함한다.

Description

증강현실 헤드 업 디스플레이 장치{APPARATUS FOR AUGMENTED REALITY HEAD UP DISPLAY}
아래 실시예들은 증강현실 헤드 업 디스플레이 장치에 관한 것이다.
HUD(head up display) 시스템은 운전자의 전방에 허상(virtual image)을 생성하고 허상 내에 정보를 표시하여 운전자에게 다양한 정보를 제공할 수 있다. 운전자에게 제공되는 정보는 차량 속도, 주유 잔량, 엔진 RPM(revolution per minute) 등의 계기판 정보 및 네비게이션 정보를 포함할 수 있다. 운전자는 운전 중에 시선의 이동 없이 전방에 표시된 정보를 쉽게 파악할 수 있으므로, 운전 안정성이 높아질 수 있다. HUD 시스템은 계기판 정보 및 네비게이션 정보 이외에도 전방 시야가 좋지 않은 경우에 도움을 주기 위한 차선 표시, 공사 표시, 교통사고 표시, 행인을 나타내는 경고 표시 등을 운전자에게 AR(Augmented Reality) 기법으로 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, AR HUD를 위한 BLU는 복수의 LED들을 포함하는 LED 어레이; 상기 LED 어레이의 상부에 위치하고, 상기 복수의 LED들에 의해 출력된 빛을 1차적으로 집광하는 1차 렌즈 어레이; 상기 1차 렌즈 어레이의 상부에 위치하고, 상기 1차 렌즈 어레이를 통해 입사되는 빛을 2차적으로 집광하는 2차 렌즈 어레이; 및 상기 2차 렌즈 어레이의 상부 측면에 위치하고, 상기 2차 렌즈 어레이를 통해 입사되는 빛 중 상기 2차 렌즈 어레이의 상기 상부 측면을 향하는 빛을 반사하는 측면 반사판을 포함한다.
상기 2차 렌즈 어레이의 각 렌즈의 출광각은 상기 BLU의 시야각과 동일하거나 상기 BLU의 상기 시야각보다 작을 수 있다. 상기 2차 렌즈 어레이에 포함된 각 렌즈의 곡률은 상기 1차 렌즈 어레이에 포함된 각 렌즈의 곡률에 비해 작을 수 있다. 상기 2차 렌즈 어레이에 포함된 각 렌즈는 비구면 렌즈에 해당할 수 있다. 상기 2차 렌즈 어레이를 통과한 빛에 대응하는 광선들은 서로 평행하지 않을 수 있다. 상기 1차 렌즈 어레이는 캡 렌즈에 해당할 수 있고, 상기 2차 렌즈 어레이는 플라이 아이 렌즈에 해당할 수 있다.
상기 BLU는 상기 2차 렌즈 어레이와 상기 측면 반사 면 사이에 위치하고, 상기 2차 렌즈 어레이를 통해 입사되는 빛을 확산시키는 확산기를 더 포함할 수 있다. 상기 BLU는 상기 측면 반사판의 상부에 위치하는 편광 확산판을 더 포함할 수 있다. 상기 LED 어레이에 포함된 상기 복수의 LED들의 개수, 상기 1차 렌즈 어레이에 포함된 복수의 렌즈들의 개수 및 상기 2차 렌즈 어레이에 포함된 복수의 렌즈들의 개수는 서로 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, AR HUD 장치는 복수의 LED들을 포함하는 LED 어레이; 상기 LED 어레이의 상부에 위치하고, 상기 복수의 LED들에 의해 출력된 빛을 1차적으로 집광하는 1차 렌즈 어레이; 상기 1차 렌즈 어레이의 상부에 위치하고, 상기 1차 렌즈 어레이를 통해 입사되는 빛을 2차적으로 집광하는 2차 렌즈 어레이; 상기 2차 렌즈 어레이의 상부에 위치하고, 상기 2차 렌즈 어레이를 통해 입사되는 빛을 확산시키는 확산기; 상기 확산기의 상부 측면에 위치하고, 상기 확산기를 통해 입사되는 빛 중 상기 확산기의 상기 상부 측면을 향하는 빛을 반사하는 측면 반사판; 상기 측면 반사판의 상부에 위치하는 편광 확산판; 상기 디스플레이 패널의 상부에 위치하는 디스플레이 패널; 및 상기 LED 어레이, 상기 1차 렌즈 어레이, 상기 2차 렌즈 어레이, 상기 확산기, 상기 측면 반사판, 상기 편광 확산판 및 상기 디스플레이 패널을 지지하는 하우징을 포함한다.
도 1은 AR HUD 시스템의 구성요소들을 나타낸 도면.
도 2는 일 실시예에 따른 BLU의 구조를 나타낸 단면도.
도 3은 일 실시예에 따른 BLU의 구조를 나타낸 사시도.
도 4는 일 실시예에 따른 LED 어레이의 구조를 나타낸 평면도.
도 5는 일 실시예에 따른 1차 렌즈 어레이의 구조를 나타낸 평면도.
도 6은 일 실시예에 따른 2차 렌즈 어레이의 구조를 나타낸 평면도.
도 7은 일 실시예에 따른 주 광선에 기초한 출광각을 나타낸 도면.
도 8은 일 실시예에 따른 측면 반사판에 의한 시야각의 확장을 나타낸 도면.
아래 개시되어 있는 특정한 구조 또는 기능들은 단지 기술적 개념을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 아래 개시와는 달리 다른 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서의 실시예들을 한정하지 않는다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 이해되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 AR HUD 시스템의 구성요소들을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, HUD(head up display) 시스템(100)은 디스플레이 장치(110) 및 거울들(120, 130)을 포함한다.
디스플레이 장치(110)는 디스플레이 패널 및 BLU(backlight unit)을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널은 HUD 영상을 표시할 수 있고, BLU는 HUD 영상을 위한 빛을 디스플레이 패널에 제공할 수 있다.
디스플레이 장치(110)에 의해 출력된 HUD 영상에 대응하는 빛은 거울들(120, 130)에 의해 반사되어 윈드실드(140)에 투사될 수 있다. 거울들(120, 130) 중 적어도 하나는 비구면(aspheric surface) 거울에 해당할 수 있다. 운전자는 윈드실드(140)에 의해 아이 박스(eye box, 160)로 반사된 빛을 통해 가상 이미지 평면(virtual image plane, 150) 상에서 HUD 영상의 허상(virtual image)을 관측(view)할 수 있다.
이와 같이 HUD 시스템(100)은 투사 방식으로 운전자 전방의 가상 이미지 평면(150)에 정보를 표시할 수 있다. HUD를 통해 AR 수준의 정보를 제공하기 위해서는 HUD 영상이 관측되는 가상 이미지 평면(150)이 광시야각(wide field of view)으로 구현될 필요가 있다. 표현 영상의 크기가 충분히 크지 않거나, 시야각(field of view; FOV)이 충분히 넓지 않은 경우, 차량 전방의 사물이나 배경에 관한 정보를 AR(Augmented Reality)로 표현하기 어려울 수 있다.
디스플레이 장치(110) 및 거울들(120, 130)은 차량의 대쉬보드(dashboard) 내에 장착될 수 있다. 하지만, 대쉬보드 내의 공간은 한정되어 있으므로 디스플레이 장치(110) 및 거울들(120, 130)의 사이즈를 키워서 충분한 광시야각을 구현하기에는 한계가 있을 수 있다.
광원으로 LED 어레이가 사용되고, 광학 렌즈가 컴팩트하게 배치될 경우 BLU의 부피(특히, 높이)가 효율적으로 감소될 수 있다. 다만, 이 경우 렌즈 사이의 경계면이 시인(visible)되는 등, HUD 영상의 화질이 열화될 수 있다. 또한, 표현 영상의 크기를 증가시키기 위해서는 광량의 증가가 필요하므로, 이에 따른 소비전력의 이슈가 발생될 수 있다. 광량은 BLU의 시야각 및 확산기(diffuser)의 확산각과 관련될 수 있다.
BLU의 시야각은 HUD의 시야각에 따라 설계될 수 있다. HUD의 경우 TV또는 모니터와 같은 일반적인 디스플레이에 비해 좁은 시야각이 요구되므로, 평행 렌즈 설계로 BLU 빛을 최대한 정면으로 모아주어 광효율을 개선하는 것이 일반적이다. AR HUD에서는 일반 HUD 보다 넓은 시야각이 요구되므로, 평행 렌즈 설계로 대응할 경우 아이 박스(160)의 외곽 영역에 대응하는 측면 관찰 시 화면이 어두워지거나 렌즈 형상이 시인될 가능성이 높다.
실시예들에 따른 BLU는 2차 렌즈 어레이를 이용하여 LED에서 출력되는 빛의 출광각을 최적화하고, 측면 반사판(side reflector)으로 출광각의 부족분을 보완할 수 있다. 이 경우, 확산판 및 편광 확산판의 확산각은 작은 수치로 유지되어 BLU의 효율 저하 역시 방지될 수 있다. 이에 따라, 컴팩트한 BLU의 부피, 넓은 시야각, 균일도, 개선된 측면 밝기 등이 달성될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 BLU의 구조를 나타낸 단면도이다. 도 2를 참조하면, BLU(200)는 LED 어레이(210), 1차 렌즈 어레이(220), 2차 렌즈 어레이(230), 확산기(240), 측면 반사판(250) 및 편광 확산판(260)을 포함한다. 디스플레이 패널은 편광 확산판(260) 상부의 영역(270)에 위치할 수 있다.
LED 어레이(210)는 복수의 LED들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 LED들은 M*N의 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. LED 어레이(210)는 BLU(200)의 사이즈를 감소시키는데 크게 기여할 수 있다. LED(211)는 복수의 LED들 중 하나를 나타낸다. 복수의 LED들의 각 LED는 빛을 출력할 수 있고, 각 LED에 의해 출력된 빛은 1차 렌즈 어레이(220)에 제공될 수 있다.
1차 렌즈 어레이(220)는 LED 어레이(210)의 상부에 위치하며, 복수의 렌즈들을 포함할 수 있다. 렌즈(221)는 1차 렌즈 어레이(220)의 복수의 렌즈들 중 하나를 나타내며, 이하 1차 렌즈로 지칭될 수 있다. 1차 렌즈 어레이(220)는 LED 어레이(210)의 복수의 LED들에 의해 출력된 빛을 1차적으로 집광할 수 있다. 일례로, 1차 렌즈 어레이(220)는 캡 렌즈(cap lens)에 해당할 수 있다.
2차 렌즈 어레이(230)는 1차 렌즈 어레이(220)의 상부에 위치하며, 복수의 렌즈들을 포함할 수 있다. 1차 렌즈 어레이(220)와 2차 렌즈 어레이(230)는 이격 없이 배치될 수 있다. 렌즈(232)는 2차 렌즈 어레이(230)의 복수의 렌즈들 중 하나를 나타내며, 이하 2차 렌즈로 지칭될 수 있다. 2차 렌즈 어레이(230)는 1차 렌즈 어레이(220)를 통해 입사되는 빛을 2차적으로 집광할 수 있다. 일례로, 2차 렌즈 어레이(230)는 플라이아이 렌즈(fly eye lens)에 해당할 수 있다. 2차 렌즈(232)의 곡률은 1차 렌즈(221)의 곡률에 비해 작을 수 있고, 1차 렌즈(221)의 두께는 2차 렌즈(231)의 두께에 비해 두꺼울 수 있다.2차적 집광을 통해 빛의 경로에 일정한 출광각이 부여될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 2차 렌즈(232)의 출광각이 증가될 시 휘도 저하가 발생할 수 있는 점을 고려하여, BLU(200)의 시야각에 기초하여 2차 렌즈(232)의 출광각이 제한될 수 있다. 예를 들어, 2차 렌즈(232)의 출광면(또는, 곡률)은 LED(211)의 주 광선(chief ray)을 기준으로 하는 2차 렌즈(232)의 출광각이 BLU(200)의 시야각보다 작거나 동일하도록 설계될 수 있다. 2차 렌즈(232)는 비평형 렌즈에 해당할 수 있고, 2차 렌즈 어레이(230)를 통과한 빛에 대응하는 광선들은 서로 평행하지 않을 수 있다. 일례로, 2차 렌즈(232)는 비구면 렌즈에 해당할 수 있다.
확산기(240)는 2차 렌즈 어레이(230)의 상부에 위치하며, 2차 렌즈 어레이(230)를 통해 입사되는 빛을 확산시킬 수 있다. 확산기(240)에 의해 렌즈들 사이의 경계면의 시인성이 감소될 수 있다.
측면 반사판(250)은 확산기(240)의 상부 측면에 위치하며, 2차 렌즈 어레이(230)를 통해 입사되는 빛 중 확산기(240)의 상부 측면을 향하는 빛을 반사할 수 있다. 확산기(240)가 생략될 경우, 측면 반사판(250)은 2차 렌즈 어레이(230)의 상부 측면에 위치하고, 2차 렌즈 어레이(230)를 통해 입사되는 빛 중 2차 렌즈 어레이(230)의 상부 측면을 향하는 빛을 반사하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 측면 반사판(250)은 고반사 코팅에 해당할 수 있으며, 측면 관찰을 위한 밝기 및 균일도에 기여할 수 있다. 구체적으로, 2차 렌즈(232)의 출광각이 제한될 경우 BLU(200)의 시야각 중 외곽 영역에 빛의 부족분이 발생할 수 있는데, 측면 반사판(250)에 의해 해당 부족분이 보상될 수 있다. 이에 따라, BLU(200)의 필요 시야각 및 방사각이 확보될 수 있다.
편광 확산판(260)은 측면 반사판(250)의 상부에 위치할 수 있다. 편광 확산판(260)은 확산기(240)와 일정 이격 거리에 배치될 수 있다. 편광 확산판(260)은 편광을 재순환(recycling)하여 BLU(200)의 광효율을 증대시킬 수 있다. 예를 들어, 편광 확산판(260)은 편광 반사 프리즘판 또는 DBEF(double bright enhancement film)에 해당할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 BLU의 구조를 나타낸 사시도이다. 도 3을 참조하면, BLU(300)는 LED 어레이(310), 1차 렌즈 어레이(320), 2차 렌즈 어레이(330), 확산기(340), 측면 반사판(350), 편광 확산판(360), 탑 커버(top cover, 370) 및 하우징(housing, 380)을 포함한다.
LED 어레이(310)의 상부에 1차 렌즈 어레이(320) 및 2차 렌즈 어레이(330)가 위치할 수 있고, 2차 렌즈 어레이(330)의 상부에 확산기(340)가 위치할 수 있다. 측면 반사판(350)은 확산기(340)의 상부 측면에 위치할 수 있다. 측면 반사판(350)은 확산기(340)의 상부의 모든 측면 영역에 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 3과 같은 BLU(300)의 구조에서 확산기(340)의 상부에는 4개의 측면 영역들이 존재하고, 측면 반사판(350)은 4개의 측면 영역들에 적용된 고반사 코팅에 해당할 수 있다. 다시 말해, 측면 반사판(350) 및 편광 확산판(360) 사이에 일정한 이격이 존재하며, 해당 이격에 존재하는 내부 측면에 측면 반사판(350)이 적용될 수 있다.
디스플레이 패널은 편광 확산판(360)의 상부에 배치될 수 있고, 탑 커버(370)는 디스플레이 패널을 BLU(300)에 고정할 수 있다. 하우징(380)은 LED 어레이(310), 1차 렌즈 어레이(320), 2차 렌즈 어레이(330), 확산기(340), 측면 반사판(350), 편광 확산판(360) 및 탑 커버(370)와 같은 BLU(300)의 구성요소들을 지지할 수 있다.
도 4 는 일 실시예에 따른 LED 어레이의 구조를 나타낸 평면도이다. LED 어레이(400)는 M*N의 매트릭스 형태로 배치된 복수의 LED들을 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 복수의 LED들은 메탈 PCB(printed circuit board)에 배치될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 1차 렌즈 어레이의 구조를 나타낸 평면도이고, 도 6은 일 실시예에 따른 2차 렌즈 어레이의 구조를 나타낸 평면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 2차 렌즈 어레이(600)의 각 2차 렌즈의 곡률은 1차 렌즈 어레이(500)의 각 1차 렌즈의 곡률에 비해 작을 수 있다. 또한, 1차 렌즈 어레이(500)의 두께는 2차 렌즈 어레이(600)에 비해 두꺼울 수 있다. 또한, 1차 렌즈 어레이(500)의 1차 렌즈들의 개수 및 2차 렌즈 어레이(600)의 2차 렌즈들의 개수는 M*N개일 수 있다. 다시 말해, 1차 렌즈 어레이(500)에 포함된 1차 렌즈들의 개수 및 2차 렌즈 어레이(600)에 포함된 2차 렌즈들의 개수는 각각 LED 어레이에 포함된 복수의 LED들의 개수와 동일할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 주 광선에 기초한 출광각을 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하면, LED(710)에서 출력된 빛은 1차 렌즈(720) 및 2차 렌즈(730)를 통과한다.
1차 렌즈(720) 및 2차 렌즈(730)의 상면은 곡면에 해당할 수 있고, 하면은 평면에 해당할 수 있다. 1차 렌즈(720)와 2차 렌즈(730)는 이격 없이 배치될 수 있다. 다시 말해, 1차 렌즈(720)의 상면과 2차 렌즈(730)의 하면 사이에 이격이 없도록, 1차 렌즈 어레이와 2차 렌즈 어레이가 배치될 수 있다. 1차 렌즈(720)는 LED(710)에서 출력된 빛을 퍼뜨리는 역할을 수행할 수 있고, 2차 렌즈(730)는 1차 렌즈(720)를 통과한 빛에 일정 각도를 부여하는 역할을 수행할 수 있다.
도 7에 도시된 광선들은 LED(710)에서 출력된 빛의 주 광선(chief ray)에 해당할 수 있다. 이 경우, 해당 주 광선에 기초하여 2차 렌즈(730)의 출광각(750)이 측정될 수 있다. 예를 들어, 주 광선들 중 최외곽의 주광선들이 선택되고, 선택된 주광선들의 2차 렌즈(730)를 통과한 부분에 기초하여 출광각(750)이 측정될 수 있다.
출광각(750)은 BLU의 시야각과 동일하거나 BLU의 시야각보다 작을 수 있다. 예를 들어, HUD의 시야각에 기초하여 BLU의 시야각이 설계되면, 이와 같은 출광각(750)을 갖도록 2차 렌즈(730)의 출광면(또는, 곡률)이 설계될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 측면 반사판에 의한 시야각의 확장을 나타낸 도면이다. 도 8을 참조하면, LED에서 출력된 빛은 1차 렌즈 및 2차 렌즈를 통과하고, 이 중 적어도 일부의 빛이 측면 반사 판(810)에 도달할 수 있다. 측면 반사 판(810)에 도달한 빛은 측면 반사 판(810)에 의해 반사되어 디스플레이 패널에 제공될 수 있다.
상술된 것처럼, 2차 렌즈의 출광각은 BLU의 시야각(820)에 따라 제한될 수 있다. 이 경우, 측면 반사 판(810)이 존재하지 않는다면, 측면 반사 판(810)의 위치로 향하는 빛이 대부분 흡수되어 공간(830)에 충분한 빛이 공급되지 못할 수 있다. 반면에, 측면 반사 판(810)이 존재하는 경우, 공간(830)에 충분한 빛이 공급되어 BLU의 시야각(820)이 달성될 수 있다. 또한, 측면 반사 판(810)이 존재할 경우, 확산판 및 편광 확산판의 확산각이 최소화될 수 있으므로, BLU의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 2차 렌즈의 출광각의 제한, 확산판 및 편광 확산판의 확산각의 제한, 및 측면 반사 판(810)의 적용에 따라, 컴팩트한 BLU의 부피, BLU의 효율 극대화, 넓은 시야각, 균일도, 개선된 측면 밝기 등이 달성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(Arithmetic Logic Unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(Field Programmable Gate Array), PLU(Programmable Logic Unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (14)

  1. AR HUD를 위한 BLU에 있어서,
    복수의 LED들을 포함하는 LED 어레이;
    상기 LED 어레이의 상부에 위치하고, 상기 복수의 LED들에 의해 출력된 빛을 1차적으로 집광하는 1차 렌즈 어레이;
    상기 1차 렌즈 어레이의 상부에 위치하고, 상기 1차 렌즈 어레이를 통해 입사되는 빛을 2차적으로 집광하는 2차 렌즈 어레이; 및
    상기 2차 렌즈 어레이의 상부 측면에 위치하고, 상기 2차 렌즈 어레이를 통해 입사되는 빛 중 상기 2차 렌즈 어레이의 상기 상부 측면을 향하는 빛을 반사하는 측면 반사판
    을 포함하는 BLU.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2차 렌즈 어레이의 각 렌즈의 출광각은 상기 BLU의 시야각과 동일하거나 상기 BLU의 상기 시야각보다 작은,
    BLU.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 2차 렌즈 어레이에 포함된 각 렌즈의 곡률은 상기 1차 렌즈 어레이에 포함된 각 렌즈의 곡률에 비해 작은,
    BLU.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 2차 렌즈 어레이에 포함된 각 렌즈는 비구면 렌즈에 해당하는,
    BLU.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 2차 렌즈 어레이를 통과한 빛에 대응하는 광선들은 서로 평행하지 않은,
    BLU.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 1차 렌즈 어레이는 캡 렌즈에 해당하고,
    상기 2차 렌즈 어레이는 플라이 아이 렌즈에 해당하는,
    BLU.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 2차 렌즈 어레이와 상기 측면 반사 면 사이에 위치하고, 상기 2차 렌즈 어레이를 통해 입사되는 빛을 확산시키는 확산기
    를 더 포함하는, BLU.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 측면 반사판의 상부에 위치하는 편광 확산판
    을 더 포함하는, BLU.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 LED 어레이에 포함된 상기 복수의 LED들의 개수, 상기 1차 렌즈 어레이에 포함된 복수의 렌즈들의 개수 및 상기 2차 렌즈 어레이에 포함된 복수의 렌즈들의 개수는 서로 동일한,
    BLU.
  10. 복수의 LED들을 포함하는 LED 어레이;
    상기 LED 어레이의 상부에 위치하고, 상기 복수의 LED들에 의해 출력된 빛을 1차적으로 집광하는 1차 렌즈 어레이;
    상기 1차 렌즈 어레이의 상부에 위치하고, 상기 1차 렌즈 어레이를 통해 입사되는 빛을 2차적으로 집광하는 2차 렌즈 어레이;
    상기 2차 렌즈 어레이의 상부에 위치하고, 상기 2차 렌즈 어레이를 통해 입사되는 빛을 확산시키는 확산기;
    상기 확산기의 상부 측면에 위치하고, 상기 확산기를 통해 입사되는 빛 중 상기 확산기의 상기 상부 측면을 향하는 빛을 반사하는 측면 반사판;
    상기 측면 반사판의 상부에 위치하는 편광 확산판;
    상기 디스플레이 패널의 상부에 위치하는 디스플레이 패널; 및
    상기 LED 어레이, 상기 1차 렌즈 어레이, 상기 2차 렌즈 어레이, 상기 확산기, 상기 측면 반사판, 상기 편광 확산판 및 상기 디스플레이 패널을 지지하는 하우징
    을 포함하는 AR HUD 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 2차 렌즈 어레이의 각 렌즈의 출광각은 BLU의 시야각과 동일하거나 상기 BLU의 상기 시야각보다 작은, AR HUD 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 2차 렌즈 어레이에 포함된 각 렌즈는 비구면 렌즈에 해당하는,
    AR HUD 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 2차 렌즈 어레이를 통과한 빛에 대응하는 광선들은 서로 평행하지 않은,
    AR HUD 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 1차 렌즈 어레이는 캡 렌즈에 해당하고,
    상기 2차 렌즈 어레이는 플라이-아이 렌즈에 해당하는,
    AR HUD 장치.
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