KR20240017169A - 라멜라 배열체, 라멜라 배열체를 제조하는 방법, 라멜라 배열체를 갖는 커버 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 헤드업 디스플레이용 커버 조립체를 위한 라멜라 배열체(250), 및 이러한 라멜라 배열체(250)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 라멜라 배열체(250)를 갖는 커버 조립체 및 헤드업 디스플레이, 특히 이러한 커버 조립체를 갖는 운송 수단용 헤드업 디스플레이에 관한 것이다. 라멜라 배열체(250)는 복수의 치형부(252)를 갖는 제1 치형 랙(251), 및 제1 치형 랙(251) 상에 배치되고 복수의 치형부(252)를 갖는 제1 치형 커버 스트립(253)을 갖는다. 또한, 라멜라 배열체(250)는 복수의 치형부(252)를 갖는 제2 치형 랙(254), 및 제2 치형 랙(254) 상에 배치되고 복수의 치형부(252)를 갖는 제2 치형 커버 스트립(255)을 갖는다. 복수의 라멜라(256)는 치형 랙(251, 254)과 치형 커버 스트립(253, 255)의 치형부(252) 사이에 체결된다.

Description

라멜라 배열체, 라멜라 배열체를 제조하는 방법, 라멜라 배열체를 갖는 커버 조립체

본 발명은 특히 헤드업 디스플레이용 커버 조립체를 위한 라멜라 배열체, 및 이러한 라멜라 배열체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 라멜라 배열체를 갖는 커버 조립체 및 헤드업 디스플레이, 특히 이러한 커버 조립체를 갖는 운송 수단용 헤드업 디스플레이에 관한 것이다.

HUD로도 지칭되는 헤드업 디스플레이는, 표시되는 콘텐츠가 관찰자의 시야에 중첩되어 관찰자가 자신의 주시 방향을 유지할 수 있게 하는 디스플레이 시스템을 의미하는 것으로 이해된다. 이러한 시스템은, 그 복잡성과 비용으로 인해서, 원래 항공 분야에서 주로 사용되었으나, 현재는 자동차 분야의 대규모 생산에도 사용되고 있다.

헤드업 디스플레이는 일반적으로 이미지 생성기, 광학 유닛, 및 거울 유닛으로 구성된다. 이미지 생성기는 이미지를 생성한다. 광학 유닛은 이미지를 거울 유닛 상에 비춘다. 이미지 생성기는 종종 이미징 유닛 또는 PGU(picture generating unit: 사진 생성 유닛)으로도 지칭된다. 거울 유닛은 부분적으로 반사시키는, 광투과성 판유리(pane)이다. 따라서, 관찰자는 가상 이미지로서 이미지 생성기에 의해서 표시되는 콘텐츠와 판유리 뒤의 실제 세계를 동시에 볼 수 있다. 자동차 분야에서는, 윈드실드가 종종 거울 유닛으로서 사용되며, 그 곡선 형상을 고려하여 표시되도록 해야 한다. 광학 유닛과 거울 유닛 간의 상호 작용으로 인해서, 가상 이미지는 이미지 생성기에 의해서 생성된 이미지를 확대하여 나타낸 것이다.

관찰자는 소위 아이박스(eyebox)의 위치에서만 가상 이미지를 볼 수 있다. 이러한 아이박스는, 이론적 뷰잉 창에 대응하는 높이 및 폭을 갖는 영역을 지칭한다. 관찰자의 한쪽 눈이 아이박스 내에 있는 한, 가상 이미지의 모든 요소가 눈에 보일 수 있다. 반면에, 눈이 아이박스 밖에 있는 경우, 가상 이미지는 그에 따라 관찰자에게 부분적으로만 보이거나 전혀 보이지 않을 수 있다. 따라서, 아이박스가 클수록, 관찰자는 자신의 착석 위치를 선택하는데 있어서 제약을 덜 받는다.

통상적인 헤드업 디스플레이의 가상 이미지의 크기는 광학 유닛의 크기에 의해서 제한된다. 가상 이미지를 확대하기 위한 하나의 접근 방식은 이미지 생성 유닛으로부터 오는 광을 광학 도파관 내로 커플링시키는 것이다. 광학 도파관 내로 커플링되어 이미지 정보를 전달하는 광은 그 경계에서 내부 전반사되고, 그에 따라 광학 도파관 내에서 안내된다. 또한, 이미지 정보가 방출되어 광학 도파관의 표면에 걸쳐 분포되도록, 광의 일부가 각각의 경우에 전파 방향을 따라서 복수의 위치에서 커플링 해제된다. 광학 도파관으로 인해서, 사출동(exit pupil)이 이러한 방식으로 확장된다. 여기에서 효과적인 사출동은 이미지 생성 시스템의 개구경(aperture)의 이미지로 구성된다.

이러한 배경에서, US 2016/0124223 A1에는 가상 이미지에 대한 디스플레이 장치가 기술되어 있다. 디스플레이 장치는, 이미지 생성 유닛으로부터 방출되고 제1 광 입사 표면을 통해서 입사되는 광이 반복적으로 내부 반사되어 제1 광 입사 표면으로부터 멀어지는 제1 방향으로 이동하게 하는 광학 도파관을 포함한다. 또한, 광학 도파관은, 광학 도파관 내에서 안내되는 광의 일부가 제1 방향으로 연장되는 제1 광 출구 표면의 영역을 통해서 외부로 빠져나가게 하는 효과를 갖는다. 디스플레이 장치는, 입사 광을 회절시켜 회절된 광이 광학 도파관에 진입하게 하는 제1 광 입사 측 회절 격자, 및 광학 도파관으로부터 입사된 광을 회절시키는 제1 광 방출 회절 격자를 추가로 포함한다.

회절 격자 또는 홀로그램이 내부에 배치된 유리 판으로 광학 도파관이 구성되는 이러한 헤드업 디스플레이의 현재 알려진 설계에서, 태양 복사선의 경우에 문제가 발생된다. 입사 태양광은 광학 도파관 내에서 수 차례 회절되고 스펙트럼 컬러로 분해된다. 이는 많은 위치에서 광학 도파관으로부터 다시 빠져나가고, 특히, 눈의 방향으로 회절된다. 이는 무지개 모양 또는 콘트라스트 감소로 인한 화질 저하로 이어진다. 그 결과, 실제 이미지는 훨씬 더 약하게만 인식된다. 유사한 문제가 다른 미광(stray light) 공급원뿐만 아니라 광학 도파관 또는 광학 유닛의 커버 상에서의 직접적인 광 반사에 의해서 발생한다. 광학 도파관이 없는 통상적인 헤드업 디스플레이에서도, 태양광 또는 주변 광으로 인한 광 반사가 방해 작용을 한다.

따라서, 통상적인 장치에서는, 반사가 발생할 수 있는 구성요소는 틸팅되고 빔 트랩(beam trap)과 조합되어, 운전자의 눈이 위치될 것으로 예상되는 영역에 반사가 도달하지 못하게 한다. 대안적으로, 반사 방지 코팅이 이용되고, 구조적 거칠기를 이용하여 반사 세기를 감소시킨다.

구성요소의 틸팅은, 상당한 설치 공간을 차지하는데, 자동차의 경우 설치 공간이 제한적이다. 또한, 틸팅 설치에서 구성요소의 성능이 일반적으로 감소된다. 레이어 및 구조물은 달성 가능한 세기를 감소시키나, 반사는 일반적으로 여전히 선명하게 보일 수 있고 콘트라스트를 상당히 감소시킨다.

반사를 줄이기 위해서, 헤드업 디스플레이는 대안적으로 커버 조립체를 구비할 수 있고, 이러한 커버 조립체는 반사를 줄이기 위해서 많은 수의 라멜라를 갖는 라멜라 구조물 또는 그리드를 갖는다. 라멜라는 입사 미광을 대부분 차단할 수 있다.

이러한 맥락에서, DE 10 2014 214 510 A1에는 자동차용 윈드실드 디스플레이 장치를 위한, 반사를 줄이기 위한 배열체가 기술되어 있다. 이러한 배열체는 투사 장치를 보호하기 위한 투명 커버 판, 및 커버 판의 표면에 직각이거나 또는 경사지게 배치된 그리드 구조물의 편평한 그리드 요소를 갖는 차폐 그리드를 포함한다.

미광의 억제를 더 개선하기 위해서, 관찰자의 머리 위치를 기초로 작동 각도가 조정되는, 조정 가능한 라멜라를 강성 라멜라 배열체(rigid lamella arrangement) 대신 이용할 수 있다.

예를 들어, DE 10 2017 219 069 A1에는 자동차용 시계 디스플레이 장치를 위한, 반사를 줄이기 위한 커버 조립체가 기술되어 있다. 커버 조립체는 시계 디스플레이 장치의 투사 유닛을 보호하기 위한 투명 커버 판, 및 커버 판의 표면을 따라서 분포되는 복수의 편평한 라멜라를 포함하는 동적 차폐 구조물을 포함한다. 커버 판의 표면 법선에 대한 라멜라의 경사 각도가 동적으로 조정될 수 있다.

그러나, 이러한 라멜라 배열체를 제조하는 것은, 특히 라멜라가 매우 얇은 경우에, 상당한 복잡성을 수반한다. 라멜라의 일반적인 재료 두께는 재료에 따라서 20 ㎛ 내지 30 ㎛의 범위 이내이다.

본 발명의 목적은 헤드업 디스플레이용 커버 조립체의 라멜라 배열체를 위한 개선된 해결책을 제공하는 데 있다.

이러한 목적은 청구항 1의 특징을 가지는 라멜라 배열체 및 이러한 라멜라 배열체를 제조하기 위한 청구항 5에 청구된 바와 같은 방법에 의해서 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시형태는 종속 청구항의 청구 대상이다.

본 발명의 제1 양태에 따라, 라멜라 배열체는,

- 복수의 치형부를 갖는 제1 랙;

- 제1 랙 상에 배치되고 복수의 치형부를 갖는 제1 커버 랙 스트립;

- 복수의 치형부를 갖는 제2 랙;

- 제2 랙 상에 배치되고 복수의 치형부를 갖는 제2 커버 랙 스트립; 및

- 랙과 커버 랙 스트립의 치형부 사이에 체결되는 복수의 라멜라

를 포함한다.

본 발명에 따른 라멜라 배열체에서, 그 단부에 위치되는 양 측면에서 라멜라는 랙 및 연관된 커버 랙 스트립 사이에 체결된다. 랙의 또는 커버 랙 스트립의 치형부는, 각각, 여기에서 라멜라의 정확한 배치를 결정한다. 라멜라는 바람직하게는 랙의 전체 길이에 걸쳐 일정한 거리 및 일정한 경사 각도를 갖는다. 그러나, 물론, 필요한 경우, 거리 및 경사 각도 모두가 랙의 길이에 걸쳐 달라질 수도 있다.

본 발명의 일 양태에 따라, 랙, 커버 랙 스트립 및 라멜라는 서로 접착 본딩된다. 이러한 방식으로, 랙 및 연관된 커버 랙 스트립의 각각은, 라멜라의 단부가 내재된 접착 본딩된 유닛을 형성한다. 이는, 추후에 커버 조립체의 프레임 내에 조립하는 동안 라멜라 배열체를 더 용이하게 취급할 수 있게 한다.

본 발명의 일 양태에 따라, 제1 랙 및 제2 랙은 지지 스트립을 위한 체결 요소를 갖는다. 지지 스트립은 이어서 커버 조립체의 프레임 내에 조립될 수 있다. 적응형 지지 스트립의 사용은 라멜라 배열체가 다른 커버 조립체 내에 설치될 수 있게 한다.

본 발명의 일 양태에 따라, 라멜라는 탄성적으로 설계된다. 이러한 방식으로, 적절한 작동 요소를 사용하여, 커버 조립체 내의 조립 후에 라멜라의 경사 각도를 조정할 수 있다. 특히, 라멜라는 플라스틱 필름으로 형성될 수 있다. 라멜라는 바람직하게는 폴리이미드로 구성된다.

본 발명의 추가적인 양태에 따라, 본 발명에 따른 라멜라 배열체의 제조 방법은,

- 제1 랙 및 제2 랙을 내부 하위 프레임(inner subframe)에 체결하는 단계;

- 복수의 라멜라를, 외부 하위 프레임에 체결된, 제1 보조 랙 및 제2 보조 랙에 체결하는 단계;

- 외부 하위 프레임을 사용하여 복수의 라멜라를 제1 랙 및 제2 랙에 통합하는 단계;

- 제1 커버 랙 스트립 및 제2 커버 랙 스트립을 이용하여 복수의 라멜라를 제1 랙 및 제2 랙 내에 체결하는 단계;

- 복수의 라멜라를 제1 보조 랙 및 제2 보조 랙으로부터 분리하는 단계; 및

- 제1 랙 및 제2 랙을 내부 하위 프레임으로부터 해제하는 단계

를 포함한다.

라멜라 배열체를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법에서, 외부 하위 프레임 및 이에 체결된 보조 랙으로 이루어진 보조 구조물을 사용하여, 조립 전에 라멜라를 규정된 위치로 가져간다. 이어서, 라멜라가 랙들의 치형부들 사이에 놓이도록, 외부 하위 프레임이 내부 하위 프레임과 관련하여 배치된다. 이어서, 여기에서, 라멜라는 커버 랙 스트립을 이용하여 체결될 수 있고, 최종적으로 보조 랙으로부터 분리될 수 있다. 이는, 라멜라가 랙에 균일하게 전달된다는 장점을 갖는다. 랙을 내부 하위 프레임으로부터 해제한 후에, 라멜라 배열체를 추가적으로 처리할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따라, 랙, 커버 랙 스트립 및 라멜라는 서로 접착 본딩된다. 이러한 방식으로, 랙 및 연관된 커버 랙 스트립의 각각은, 라멜라의 단부가 내재된 접착 본딩된 유닛을 형성한다. 이는, 추후에 커버 조립체의 프레임 내에 조립하는 동안 라멜라 배열체를 더 용이하게 취급할 수 있게 한다.

본 발명의 일 양태에 따라, 라멜라는, 보조 랙에 체결되기 전에, 규정된 중량으로 장력화된다(tensioned). 이러한 방식으로, 모든 라멜라는, 보조 랙에 그리고 그 후에 랙과 커버 랙 스트립 사이에 체결되는 경우, 정확하게 동일한 예비-하중(preload)을 갖는다. 라멜라 배열체를 커버 조립체의 프레임 내에 조립한 후에, 이러한 방식으로, 라멜라의 경사를 조정하는 데 있어서 규정된 힘이 필요하도록 보장한다.

본 발명의 일 양태에 따라, 라멜라는 보조 랙에 접착 본딩된다. 이는, 랙 내로 통합될 때 라멜라가 그 규정된 배열 및 예비-하중을 확실하게 유지하도록 보장한다.

바람직하게는, 커버 조립체, 특히 헤드업 디스플레이용 커버 조립체는 본 발명에 따른 라멜라 배열체를 갖는다. 이러한 커버 조립체는 바람직하게는 운송 수단용 헤드업 디스플레이, 예를 들어 자동차용 헤드업 디스플레이에서 사용된다. 그러나, 본 발명에 따른 라멜라 배열체는, 반사 방지가 바람직한 다른 적용 분야, 예를 들어 방산 응용 분야에서, 예를 들어 소총 조준경의 반사 방지 또는 카메라 및 감시 카메라의 반사 방지를 위해서 사용될 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 해결책은 디스플레이를 위한 사생활 보호 스크린, 즉 사생활 보호 필터로서, 또는 창/광 돔 창을 위한 사생활 보호 스크린으로서 사용될 수도 있다.

본 발명의 추가적인 특징은, 도면과 함께 이하의 설명 및 첨부된 청구범위로부터 명확해질 것이다.

도 1은 자동차를 위한 종래 기술에 따른 헤드업 디스플레이를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 2차원으로 확대된 광학 도파관을 나타낸다.
도 3은 광학 도파관을 갖는 헤드업 디스플레이를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 자동차에서 광학 도파관을 갖는 헤드업 디스플레이를 개략적으로 나타낸다.
도 5는 라멜라를 갖는 커버 조립체의 동작을 개략적으로 나타낸다.
도 6은 커버 조리체의 확대된 부분을 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 라멜라 배열체의 사시도를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 라멜라 배열체의 측면도를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 라멜라 배열체를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 라멜라 배열체 생산에서의 하위 프레임의 사용을 나타낸다.
도 11은 내부 하위 프레임으로부터 해제되기 전의, 마감된 라멜라 배열체를 나타낸다.
도 12는 도 7의 라멜라 배열체가 커버 조립체 내로 통합된 것을 나타낸다.
도 13은 도 12의 커버 조립체를 절취한 단면을 나타낸다.
도 14는 라멜라 배열체의 라멜라에 대한 조정 요소의 동작을 나타낸다.
도 15는 공통 스프루(common sprue)에 의해서 함께 그룹화된 복수의 액추에이터를 나타낸다.

본 발명의 원리를 보다 잘 이해하도록, 이하에서 도면을 이용하여 본 발명의 실시형태를 더 구체적으로 설명한다. 도면에서 동일하거나 기능적으로 동등한 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하였고, 각 도면에서 다시 설명할 필요는 없다. 본 발명은 도시된 실시형태에 제한되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 정의된 바와 같은 본 발명의 보호 범위로부터 벗어나지 않으면서 설명된 특징들은 또한 조합되거나 수정될 수 있음은 말할 필요도 없다.

먼저, 광학 도파관을 갖는 헤드업 디스플레이의 기본적인 개념을 도 1 내지 도 4를 이용하여 설명할 것이다.

도 1은 자동차를 위한 통상적인 헤드업 디스플레이의 개략도를 나타낸다. 헤드업 디스플레이는 이미징 유닛(10) 및 광학 유닛(14)을 갖는 디스플레이 장치(1)를 갖는다. 빔(SB1)이 디스플레이 요소(11)로부터 방출되고 폴딩 거울(folding mirror)(21)에 의해서 곡선형 거울(22)로 반사되고, 이러한 곡선형 거울은 상기 빔(SB1)을 거울 유닛(2)의 방향으로 반사한다. 거울 유닛(2)은 여기에서 자동차의 윈드실드(20)로 도시되어 있다. 그 곳으로부터, 빔(SB2)은 관찰자(3)의 눈의 방향으로 이동한다.

관찰자(3)는, 자동차 외부의 엔진 후드 위 또는 자동차의 전방에도 위치하는 가상 이미지(VB)를 본다. 광학 유닛(14)과 거울 유닛(2) 사이의 상호 작용으로 인해서, 가상 이미지(VB)는 디스플레이 요소(11)에 의해서 디스플레이되는 이미지를 확대하여 나타낸 것이다. 제한 속도, 현재 차량 속도, 및 내비게이션 설명이 여기에 심볼화되어 표시된다. 관찰자(3)의 눈이 직사각형으로 표시된 아이박스(4) 내에 위치되는 한, 가상 이미지(VB)의 모든 요소가 관찰자(3)에게 보일 수 있다. 관찰자(3)의 눈이 아이박스(4)의 밖에 위치되는 경우, 가상 이미지(VB)는 관찰자(3)에게 부분적으로만 보이거나 전혀 보이지 않을 수 있다. 아이박스(4)가 클수록, 관찰자는 자신의 착석 위치를 선택하는 데 있어서 제약을 덜 받는다.

곡선형 거울(22)의 곡률은 윈드실드(20)의 곡률에 맞춰 구성되고, 전체 아이박스(4)에 걸쳐 이미지 왜곡이 안정적이 되도록 보장한다. 곡선형 거울(22)은 베어링(221)에 의해서 회전 가능하게 장착된다. 이로 인해 곡선형 거울(22)의 회전은 아이박스(4)의 이동을 가능하게 하고, 그에 따라 아이박스(4)의 위치를 관찰자(3)의 위치에 맞춰 조정할 수 있게 한다. 폴딩 거울(21)은, 빔(SB1)이 디스플레이 요소(11)와 곡선형 거울(22) 사이에서 이동하는 경로가 길고 동시에 그럼에도 불구하고 광학 유닛(14)이 콤팩트하도록 보장하는 역할을 한다. 이미징 유닛(10) 및 광학 유닛(14)은 투명 커버 판(23)을 갖는 하우징(15)에 의해서 주변 환경과 분리된다. 그에 따라 광학 유닛(14)의 광학 요소가 예를 들어 차량 내부의 먼지로부터 보호된다. 광학 필름 또는 편광부(24)가 커버 판(23) 상에 추가적으로 위치될 수 있다. 디스플레이 요소(11)는 일반적으로 편광화되고, 거울 유닛(2)은 분석기와 같이 작용한다. 따라서, 편광부(24)의 목적은 유효 광의 균일한 가시성을 달성하기 위해서 편광화에 영향을 미치기 위한 것이다. 커버 판(23) 위에 배치된 커버 조립체(25)는, 사용자가 눈부심을 느끼지 않도록, 커버 판(23)의 경계를 통해서 반사되는 광을 안정적으로 흡수하는 역할을 한다. 태양광(SL) 외에도, 다른 미광 공급원(5)으로부터의 광이 또한 디스플레이 요소(11)에 도달할 수 있다. 편광화 필터와 조합되어, 편광부(24)는 추가적으로 입사 태양광(SL)을 줄이기 위해서 사용될 수도 있다.

도 2는 2차원으로 확대된 광학 도파관(6)의 개략적 공간도를 나타낸다. 이미징 유닛(미도시)으로부터 오는 광(L1)이 광학 도파관(6) 내로 커플링되게 하는, 입력 커플링 홀로그램(63)이 하부 좌측 영역에서 명확하게 확인된다. 이는, 화살표(L2)를 따라, 도면에서 우측 위쪽으로 전파된다. 광학 도파관(6)의 이러한 영역 내에는, 서로 앞뒤로 배치된 다수의 부분 투과 거울들과 유사하게 작용하고, Y 방향으로 확장되고 X 방향으로 전파되는 광 빔을 생성하는, 폴딩 홀로그램(61)이 위치된다. 이는 3개의 화살표(L3)로 표시되어 있다. 도면에서 우측으로 연장되는 광학 도파관(6)의 일부에는, 마찬가지로 서로 앞뒤로 배치된 다수의 부분 투과 거울들과 유사하게 작용하고, 화살표(L4)에 의해서 표시된 광을 광학 도파관(6)으로부터 Z 방향 위쪽으로 커플링을 해제하는, 출력 커플링 홀로그램(62)이 위치된다. 이는 X 방향으로 확장하고, 그에 따라 원래의 입사 광 번들(L1)은 2차원으로 확대된 광 번들(L4)로서 광 방향(Lα)으로 광학 도파관(6)을 빠져나간다.

도 3은, 서로 상하로 배치되고 각각이 적색, 녹색, 및 청색의 기본 컬러를 나타내는, 3개의 광학 도파관(6R, 6G, 6B)을 갖는 헤드업 디스플레이의 공간도를 나타낸다. 이들은 광학 도파관(6)을 함께 형성한다. 광학 도파관(6) 내에 존재하는 홀로그램(61, 62, 63)은 파장-의존적이며(wavelength-dependent), 이는 하나의 광학 도파관(6R, 6G, 6B)이 기본 컬러들 중 하나에 대해서 각각 사용된다는 것을 의미한다. 이미징 유닛(10) 및 광학 유닛(14)이 광학 도파관(6) 위에 개략적으로 도시되어 있다. 광학 유닛(14)은 거울(16)을 가지며, 이러한 거울(16)은 이미징 유닛(10)에 의해서 생성되고 광학 유닛(14)에 의해서 성형된 광을 각각의 커플링 홀로그램(63)의 방향으로 편향시킨다. 이미징 유닛(10)은 3개의 기본 컬러를 위한 3개의 광원(17R, 17G, 17B)을 갖는다. 도시된 전체 유닛은 그 발광 표면에 비해서 더 낮은 전체 구조 높이를 갖는다는 것이 분명하다.

도 4는, 도 1과 유사하지만 여기에서는 공간적으로 도시된, 광학 도파관(6)을 갖는 자동차 내의 헤드업 디스플레이를 나타낸다. 평행 빔(SB1)을 생성하는 개략적으로 표시된 이미징 유닛(10)이 명확하게 확인되며, 이러한 평행 빔은 거울 평면(623)에 의해서 광학 도파관(6) 내로 커플링된다. 단순함을 위해서, 광학 유닛은 도시하지 않았다. 복수의 거울 평면(622)의 각각은 입사 광의 일부를 거울 유닛(2)인, 윈드실드(20)의 방향으로 각각 반사시킨다. 광은 이로부터 관찰자(3)를 향해서 반사된다. 관찰자(3)는 후드 위 또는 자동차 전방의 더 먼 거리에서도 가상 이미지(VB)를 본다. 이러한 기술로 인해, 또한, 전체 광학 기기는, 투명 커버에 의해서 주변과 분리되고, 미광을 방지하기 위한 커버 조립체를 가지는, 하우징 내로 내장된다.

도 5는 조정 가능한 라멜라(256)를 갖는 커버 조립체(25)의 동작을 개략적으로 나타낸다. 이러한 예에서 커버 판(23)과 함께 하우징(15) 내로 통합되고 광학 도파관(6) 위에 배치되는 커버 조립체(25)를 절취한 횡단면이 도시되어 있다. 이미징 유닛(10)은 광 빔(L1)을 광학 도파관(6) 내로 커플링시킨다. 그 상부 경계 표면(601)에서, 다중화된 광 번들(L4)이 주 방향 각도(α)로 방출된다. 주 방향 각도(α)에 의해서 규정되는 광 방향(Lα)은 각각 광학 도파관(6) 또는 하우징(15)의 법선의 방향(N)으로부터 벗어난다. 광 번들(L4)은 거울 유닛(2)으로서의 역할을 하는 윈드실드(20)에 의해서 반사되어, 관찰자(3)의 눈에 도달하고, 그에 따라 관찰자는 가상 이미지(VB)를 본다. 공간적인 이유로, 이는 여기에서 불균형적으로 윈드실드(20)에 가깝게 표시되어 있다. 커버 조립체(25)는, 광 방향(Lα)에 따라 정렬된, 즉 경사 각도(β)가 광 방향(Lα)으로 조정된, 복수의 경사진 라멜라(256)를 갖는 라멜라 배열체(250)를 포함한다. 경사 각도(β)는 조정 요소(미도시)를 이용하여 조정될 수 있다. 눈 추적 시스템(26)을 이용하여 관찰자(3)의 위치를 추적할 수 있다.

도 6은 도 5의 커버 조립체(25)의 확대 단면을 나타낸다. 외부로부터 입사하는 태양광(SL)은 미광으로 보일 수 있다. 이는 기본적으로, 라멜라(256)가 또한 기울어져 있는 것과 동일한 각도에서만 발생될 수 있다. 따라서, 이는, 커버 판(23)에 의해서 반사된 후에, 라멜라(256)에 의해서 흡수된다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 라멜라 배열체(250)의 사시도 및 측면도를 나타낸다. 라멜라 배열체(250)는 복수의 치형부(252)를 갖는 제1 랙(251), 및 제1 랙(251) 상에 배치되고 복수의 치형부(252)를 갖는 제1 커버 랙 스트립(253)을 갖는다. 또한, 라멜라 배열체(250)는 복수의 치형부(252)를 갖는 제2 랙(254), 및 제2 랙(254) 상에 배치되고 복수의 치형부(252)를 갖는 제2 커버 랙 스트립(255)을 갖는다. 복수의 라멜라(256)가 랙(251, 254)과 커버 랙 스트립(253, 255)의 치형부(252) 사이에 체결된다. 특히 랙(251, 254), 커버 랙 스트립(253, 255), 및 라멜라(256)는 서로 접착 본딩되고 제1 단부 단편(258) 및 제2 단부 단편(259)을 형성할 수 있다. 바람직하게는, 라멜라(256)는 플라스틱 필름, 예를 들어 폴리이미드 필름으로 형성된다. 커버 조립체의 조립을 위한 지지 스트립을 체결하기 위해서, 제1 랙(251) 및 제2 랙(254)이 체결 부분(257)을 가질 수 있다. 도시된 예에서, 라멜라(256) 랙(251)의 전체 길이에 걸쳐 일정한 거리(d) 및 일정한 경사 각도(β)를 갖는다. 그러나, 물론, 필요한 경우, 거리 및 경사 각도 모두 또한 랙(251)의 길이에 걸쳐 달라질 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 라멜라 배열체를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸다. 첫 번째로, 제1 랙 및 제2 랙이 내부 하위 프레임에 체결된다(S1). 이어서, 복수의 라멜라가 제1 보조 랙 및 제2 보조 랙에 체결된다(S2). 2개의 보조 랙은 외부 하위 프레임에 체결된다. 보조 랙에 체결되기 전에, 라멜라는 바람직하게는 규정된 중량으로 장력화되고, 이어서 보조 랙에 접착 본딩된다. 이어서, 외부 하위 프레임을 사용하여 라멜라(256)를 제1 랙 및 제2 랙 내에 삽입한다(S3). 이어서, 제1 커버 랙 스트립 및 제2 커버 랙 스트립을 이용하여, 라멜라를 랙 내에 체결한다(S4). 이러한 목적을 위해서, 랙, 커버 랙 스트립, 및 라멜라는 서로 접착 본딩되는 것이 바람직하다. 이어서, 라멜라는 보조 랙으로부터 분리된다(S5). 마지막으로, 랙은 내부 하위 프레임으로부터 해제된다(S6).

도 10은 본 발명에 따른 라멜라 배열체(250) 생산에서의 하위 프레임(30, 31)의 사용을 나타낸다. 2개의 보조 랙(310, 311)이 외부 하위 프레임(31)에 체결된다. 이어서, 라멜라(256)는 장력 하에서 보조 랙(310, 311) 상의 외부 하위 프레임(31)에 접착 본딩된다. 라멜라(256)를 수용하기 위한 2개의 랙(251, 254)이 내부 하위 프레임(30)에 체결된다. 라멜라(256)가 장력화된 외부 하위 프레임(31)이 이어서 내부 하위 프레임(30) 위에 배치되고, 장력화된 라멜라(256)는 랙(251, 254)으로 전달되거나 이에 접착 본딩된다. 이어서, 커버 랙 스트립(253, 255)이 랙(251, 254) 상에 배치되고 이에 접착 본딩된다. 이제, 라멜라는 랙(251, 254)과 커버 랙 스트립(253, 255) 사이에 개재되어 위치된다.

도 11은 내부 하위 프레임(30)으로부터 해제되기 전의, 마감된 라멜라 배열체(250)를 나타낸다. 라멜라(256)가 랙(251, 254)과 커버 랙 스트립(253, 255) 사이에 체결된 후에, 라멜라(256)가 분리된다. 라멜라(256)는 이제 랙(251, 254)으로 균일하게 전달된다. 마지막으로, 랙(251, 254)을 내부 하위 프레임(30)으로부터 해제하기만 하면 된다.

도 12는 도 7의 라멜라 배열체(250)가 커버 조립체(25) 내로 통합된 것을 나타낸다. 커버 조립체(25)는 프레임(300)을 가지며, 2개의 단부 단편(258, 259)이 이러한 프레임에 체결될 수 있다. 도시된 예에서, 제1 단부 단편(258)은 제1 지지 스트립(331)과 함께, 예를 들어 접착 본딩 또는 나사 체결에 의해서 프레임(300)에 체결되고, 그에 따라 라멜라(256)를 위한 고정 베어링을 형성한다. 대안적으로, 제1 지지 스트립(331)은 생략될 수 있고, 제1 단부 단편(258)이 프레임(300)에 직접 체결될 수 있다. 대조적으로, 제2 단부 단편(259)은 스프링 로딩 방식(spring-loaded manner)으로 체결되고, 라멜라(256)를 위한 플로팅 베어링(floating bearing)을 형성한다. 이러한 목적을 위해서, 제2 단부 단편(259)이 먼저 제2 지지 스트립(32)에 나사 체결, 고정, 또는 접착 본딩된다. 제2 단부 단편(259) 및 제2 지지 스트립(32)으로 구성된 유닛은 프레임(300) 상에 배치되고 스프링(33)으로 하향 유지된다. 도시된 예에서, 2개의 스프링(33)이 사용되나, 다른 개수의 스프링(33)이 사용될 수도 있다. 스프링(33) 대신, 하향 유지하기 위한 다른 옵션, 예를 들어 제2 지지 스트립(32)을 위한 측방향 안내부 또는 제2 지지 스트립(32) 내의 세장형 홀을 이용한 이동 가능 체결이 부가적으로 사용될 수도 있다. 이어서, 라멜라(256)는, 제2 지지 스트립(32)의 체결 지점(35) 및 프레임(300)에 체결된 장력 스프링(34)에 의해서 장력화된다. 도시된 예에서, 5개의 장력 스프링(34)이 사용되나, 다른 개수의 장력 스프링(34)이 사용될 수도 있다. 라멜라(256)의 경사를 조정하기 위해서, 커버 조립체(25)는, 스텝퍼 모터(37)에 의해서 작동되는 조정 요소(36)를 갖는다.

도 13은 라인 A-A에 따라 절취한 도 12의 커버 조립체(25)의 단면을 나타낸다. 제2 지지 스트립(332)은 나사(320)에 의해서 제2 랙(254)에 나사 체결된다. 설명된 바와 같이, 제2 랙(254) 및 제2 커버 랙 스트립(255)은 접착 본딩에 의해서 하나의 유닛을 형성한다. 도시된 실시형태에서, 제2 지지 스트립(332)은 제2 커버 랙 스트립(255)을 둘러싼다. 이를 위해서, 제2 지지 스트립(332)은 가교 섹션(bridging section)(321)을 갖는다. 장력 스프링(34)의 장력이 강성의 제2 지지 스트립(332)에 전달된다. 이러한 힘은 한편으로 연동부를 통해서 제2 커버 랙 스트립(255)으로 그리고 나사 연결을 통해서 제2 랙(254)으로 전달된다. 이렇게 함으로써 개재된 라멜라(256)의 접착 본딩 상에 중심 하중이 가해진다. 스프링은 라멜라(256)의 중심에서 당긴다. 그 결과 라멜라(256)의 장력은 라멜라(256)를 진동으로부터 보호한다. 또한, 스프링-로딩형 체결은 라멜라(256)의 길이방향 팽창에 따른 온도 관련 변화를 보상한다.

도 13에서 용이하게 알 수 있는 바와 같이, 조정 요소(36)는 하부 천공 스트립(360), 상부 천공 스트립(361), 및 복수의 액추에이터(362)를 포함한다. 각 라멜라(256)는 여기에서 조정 요소(36)의 액추에이터(362)에 할당된다. 액추에이터(362) 각각은 본체(3620)뿐만 아니라 하부 부속부(3621) 및 상부 부속부(3622)를 갖는다. 하부 부속부(3621)는 하부 천공 스트립(360) 내의 할당된 컷아웃(3600)에 결합되고, 상부 부속부(3622)는 상부 천공 스트립(361) 내의 할당된 컷아웃(3610)에 결합된다. 천공 스트립(360, 361)의 컷아웃(3600, 3610)은 바람직하게는 직사각형 설계이다. 직사각형 설계는, 하부 부속부(3621) 및 상부 부속부(3622)의 실질적으로 직사각형인 횡단면과 관련하여, 액추에이터(362)가 천공 스트립(360, 361)에 대해 정의된 배향을 갖도록 하고, 천공 스트립(360, 361)에 대한 액추에이터(362)의 비틀림이 불가능하도록 보장한다.

커버 조립체(25)의 제1 조립 단계들 중 하나에서, 하부 천공 스트립(360)이 프레임(300)에 고정적으로 연결된다. 이어서, 라멜라 배열체(250)가 배치되고, 라멜라(256)는 전술한 바와 같이 장력화된다. 이제 액추에이터(362)는, 그 하부 부속부(3621)가 하부 천공 스트립(360)의 연관된 컷아웃(3600)에 각각 결합되게 하는 방식으로, 장력화된 라멜라들(256) 사이에 배치된다. 이를 위해서, 액추에이터(362)의 그룹 또는 심지어 모든 액추에이터(362)가 공통 스프루에 의해서 함께 그룹화되는 것이 유리하다. 공통 스프루는, 예를 들어, 본체(3620)의 상부 단부에서 측방향으로 배치될 수 있다. 이어서, 상부 천공 스트립(361)은, 액추에이터(362)의 상부 부속부(3622)가 상부 천공 스트립(361)의 연관된 컷아웃(3610)에 각각 결합되게 하는 방식으로 배치된다. 마지막으로, 액추에이터(362)는 스프루를 파괴하여 분리된다. 하부 천공 스트립(360)은, 라멜라(256)의 각각이 조립 후에 본체(3620)의 일 측면 상에 놓이게 하는 방식으로 프레임(300) 상에 배치되는 것이 바람직하다. 라멜라(256)를 본체(3620) 상에 배치함으로써, 라멜라(256)의 형상은 목표로 하는 방식에 따라 횡방향으로 영향을 받을 수 있다. 연관된 라멜라(256)가 배치되는 영역에서 본체(3620)가 편평하도록 설계되는 경우, 라멜라(256)도 편평한 표면을 갖는다.

도 14는 라멜라 배열체의 라멜라에 대한 조정 요소(36)의 동작을 나타낸다. 하부 천공 스트립(360)은 프레임(300) 상에 견고하게 배치된다. 경사를 조정하기 위해서, 상부 천공 스트립(361)이 스텝퍼 모터에 의해서 하부 천공 스트립(360)에 평행하게 길이방향으로 수평으로 이동된다. 이러한 변위가 도 14에서 이중 화살표로 표시되어 있다. 변위 결과, 모든 액추에이터(362)가 동시에 틸팅된다. 라멜라는 탄성적이기 때문에, 액추에이터(362)의 경사에 따라 조정된다. 액추에이터(362)의 본체(3620)는 바람직하게는 볼록한 형상을 갖는다. 이를 위해서, 각각의 라멜라로부터 멀어지는 쪽으로 대면되는 본체(3620)의 측면은 바람직하게는 곡선화되도록 설계될 수 있다. 곡률로 인해서, 본체(3620)는 조정 중에 하부 천공 스트립(360)의 표면 상에서 롤링될 수 있고, 이는 매끄러운 조정을 보장한다. 액추에이터(362) 또는 액추에이터(362)의 본체(3620)는 또한, 라멜라가 액추에이터(362) 상에서 활주될 수 있게 하는 방식으로 설계된다. 이러한 방식으로, 액추에이터(362)와 라멜라 사이의 상대 이동 가능성이 보장되며, 그에 따라 라멜라는 긴 기간 동안에도 손상되지 않는다.

도 15는, 용이한 조립을 위해서 하부 천공 스트립(360)과 상부 천공 스트립(361) 사이에서 공통 스프루(3623)에 의해서 함께 그룹화되는, 복수의 액추에이터(362)를 나타낸다. 스푸루(3623)는, 스푸루의 파괴 후에 스푸루(3623)의 나머지가 라멜라와 닿지 않게 하는 방식으로, 본체(3620)의 상부 단부에서 측방향으로 배치된다. 이는 라멜라의 손상 방지를 보장한다.

1 디스플레이 장치
2 거울 유닛
3 관찰자
4 아이박스
5 미광 공급원;
6, 6R, 6G, 6B 광학 도파관
601 상부 경계 표면
61 폴딩 홀로그램
62 출력 커플링 홀로그램
622 거울 평면
623 거울 평면
63 입력 커플링 홀로그램
10 이미징 유닛
11 디스플레이 요소
14 광학 유닛
15 하우징
16 거울
17R, 17G, 17B 광원
20 윈드실드
21 폴딩 거울
22 곡선형 거울
221 장착부
23 커버 판
24 광학 필름/편광부
25 커버 조립체
250 라멜라 배열체
251 제1 랙
252 치형부
253 제1 커버 랙 스트립
254 제2 랙
255 제1 커버 랙 스트립
256 라멜라
257 체결 부분
258 제1 단부 단편
259 제2 단부 단편
26 눈 추적 시스템
30 내부 하위 프레임
300 프레임
31 외부 하위 프레임
310 제1 보조 랙
311 제2 보조 랙
320 나사
321 가교 부분
33 스프링
331 제1 지지 스트립
332 제2 지지 스트립
34 장력 스프링
35 체결 지점
36 조정 요소
360 하부 천공 스트립
3600 컷아웃
361 상부 천공 스트립
3610 컷아웃
362 액추에이터
3620 본체
3621 하부 부속부
3622 상부 부속부
3623 스프루
37 스텝퍼 모터
α 일차 방향 각도
β 경사 각도
d 거리
L1...L4 광
Lα 광 방향
N 법선
SB1, SB2 빔
SL 태양광
VB 가상 이미지
S1 내부 하위 프레임에 대한 랙의 체결
S2 외부 하위 프레임 상의 보조 랙에 대한 라멜라의 체결
S3 랙 내로의 라멜라의 통합
S4 랙 내의 라멜라의 체결
S5 보조 랙으로부터의 라멜라의 분리
S6 내부 하위 프레임으로부터의 랙의 해제

Claims (10)

1. 라멜라 배열체(250)로서,
   - 복수의 치형부(252)를 갖는 제1 랙(251);
   - 상기 제1 랙(251) 상에 배치되고 복수의 치형부(252)를 갖는 제1 커버 랙 스트립(253);
   - 복수의 치형부(252)를 갖는 제2 랙(254);
   - 상기 제2 랙(254) 상에 배치되고 복수의 치형부(252)를 갖는 제2 커버 랙 스트립(255); 및
   - 상기 랙(251, 254)과 상기 커버 랙 스트립(253, 255)의 치형부(252) 사이에 체결되는 복수의 라멜라(256)
   를 포함하는, 라멜라 배열체(250).
2. 제1항에 있어서,
   상기 랙(251, 254), 상기 커버 랙 스트립(253, 255), 및 상기 라멜라(256)는 서로 접착 본딩되는, 라멜라 배열체(250).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 랙(251) 및 제2 랙(254)은 지지 스트립을 위한 체결 부분(257)을 가지는, 라멜라 배열체(250).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 라멜라(256)는 탄성적으로 설계되는, 라멜라 배열체(250).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 라멜라 배열체(250)를 제조하는 방법으로서,
   - 제1 랙(251) 및 제2 랙(254)을 내부 하위 프레임(30)에 체결하는 단계(S1);
   - 복수의 라멜라(256)를, 외부 하위 프레임(31)에 체결된 제1 보조 랙(310) 및 제2 보조 랙(311)에 체결하는 단계(S2);
   - 상기 외부 하위 프레임(31)을 사용하여 상기 복수의 라멜라(256)를 상기 제1 랙(251) 및 제2 랙(254)에 통합하는 단계(S3);
   - 제1 커버 랙 스트립(253) 및 제2 커버 랙 스트립(255)을 이용하여 상기 복수의 라멜라(256)를 상기 제1 랙(251) 및 제2 랙(254) 내에 체결하는 단계(S4);
   - 상기 복수의 라멜라(256)를 상기 제1 보조 랙(310) 및 제2 보조 랙(311)으로부터 분리하는 단계(S5); 및
   - 상기 제1 랙(251) 및 제2 랙(254)을 상기 내부 하위 프레임(30)으로부터 해제하는 단계(S6)
   를 포함하는, 라멜라 배열체를 제조하는 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 랙(251, 254), 상기 커버 랙 스트립(253, 255), 및 상기 라멜라(256)는 서로 접착 본딩되는, 라멜라 배열체를 제조하는 방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 라멜라(256)는, 상기 보조 랙(310, 311)에 체결되기(S2) 전에, 규정된 중량으로 장력화되는, 라멜라 배열체를 제조하는 방법.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 라멜라(256)는 상기 보조 랙(310, 311)에 접착 본딩되는, 라멜라 배열체를 제조하는 방법.
9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 라멜라 배열체(250)를 가지는 커버 조립체(25).
10. 제9항에 청구된 바와 같은 커버 조립체(25)를 가지는, 운송 수단용 헤드업 디스플레이.