KR960014133B1 - 헤드업디스플레이시스템 - Google Patents

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아쯔시 타카마쯔
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Abstract

내용 없음.

Description

헤드업디스플레이시스템
제1도는 본 발명에 의한 헤드업디스플레이시스템의 컴바이너가 설치된 자동차의 앞면 방풍유리의 평면도.
제2도는 제1도의 선(Ⅱ－Ⅱ)을 따라서 취한 단면확대도.
제3도는 컴바이너의 제1, 제2반사층에 대하여 입사광의 파장과 반사율사이의 관계를 도시하는 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 적층유리판 12 : 투명플라스틱중간층
14,16 : 투명유리시이트 18 : 반사피막
18a : 제1산화층 18b : 제2산화층
본 발명은 디스플레이정보의 화상을 반송하는 광선이 발광화상원으로부터 투영되도록 되어 있는 반사막으로 이루어지는 통상의 헤드업디스플레이시스템에 관한 것으로서, 특히, 복수의 색이 표시되는 반사막으로 이루어지는 다색의 헤드업디스플레이시스템에 관한 것이다.
헤드업디스플레이시스템은 항공기조종실에서 실제로 이미 사용되고 있으며, 최근, 자동차헤드업디스플레이시스템의 개발이 행해지고 있다. 이 시스템은 앞면방풍유리의 방향으로 계기패널의 화상을 투영함으로써, 차량운전자가 차량의 앞면방풍유리를 내다보면서 계기패널의 차량정보를 보도록 해준다. 예를 들면, JP－B(특허)53－38852호에는, 길이가 속도함수인 횡선의 화상으로 차량속도를 표시하는 헤드업디스플레이시스템에 대해 개시되어 있다.
그러나, 최근 차량속도이외의 다른 차량정보를 다른색으로 표시할 필요가 있고, 이를 위해, 예를 들면, JP－A(특허)60－154226호에는, 투명반사막으로 이루어진 다색의 헤드업디스플레이시스템이 개시되어 있다. 차량정보의 복수의 화상은 다른색으로 반사막에 표시된다. 화상은 투영기에 의해 특정한 다른 입사각으로 반사막위에 투영되고, 반사막에서 각각 반사된 광은 특정한 스펙트럼과 특정한 색을 지닌다. 그러나, 입사각을 소정각도로 미세하게 설정하여 소정의 색을 얻는 것이 곤란하였다.
본 발명의 목적은 소정의 색을 쉽게 표시하는 개선된 헤드업디스플레이시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 경보의 정보가 비경보의 정보보다 한층 더 현저하게 표시되는 개선된 헤드업디스플레이시스템을 제공하는데 있다.
본 발명에 의하면, 엘리먼트는, 투명기판에 직접 부착되어 광선이 투영되도록 되고 광선의 파장에 대해 특정한 반사특성을 가지는 제1반사층과, 상기 제1반사층위에 직접 형성되어 광선이 투영되도록 되고 광선이 파장에 대해 특정한 다른 반사특성을 가지는 제2반사층으로 이루어지고, 표시정보의 화상을 반송하는 광선을 발광화상원으로부터 상기 엘리먼트에 투영하기 위해 상기 투명기판위에 형성된 엘리먼트를 구비한 헤드업디스플레이시스템에 있어서, 상기 광선은 상기 제1반사층에 의해 가시광파장스펙트럼의 전체에 걸쳐서 상대적으로 균일하게 또한 선택적으로 반사되고, 다음에 상기 광선은 상기 제2반사층에 의해 상기 가시광파장스펙트럼의 대략 500~600㎚의 좁은 범위에서 반사되는 것을 특징으로 하는 헤드업디스플레이시스템이 제공된다.
제1도 및 제2도에는 본 발명에 의한 헤드업디스플레이시스템의 컴바이너(combiner)설치되어 있다. 컴바이너는 자동차 앞면방풍유리의 내측표면의 우측구석부에 설치되어 있고, 적층유리판(10)은 앞면방풍유리로서 사용된다. 적층유리판(10)은 2개의 투명유리시이트(14)와 (16) 사이에 투명플라스틱중간층(12)을 끼워서 형성된다.
제1도 및 제2도에 도시된 적층유리판(10)은 일예에 불과하다. 대안으로서, 유리시이트판을 사용할 수 있고, 또한 본 발명은 절연유리패널에 임의로 적용시킬 수도 있다. 본 발명은 투명유리판에 항상 적용되지만, 유리판은 반드시 무색이 아니다. 유리판은, 청색, 녹색, 회색, 청동색 또는 황금색유리등의 색유리를 사용하여도 되고, 색유리는 자외선 및/또는 적외선흡수유리이어도 된다. 열처리된 유리시이트 또는 부분적으로 열처리된 유리시이트를 임의로사용할 수 있다. 또한, 유기유리를 사용하여도 된다. 유리의 종류와 상관없이, 평면유리판 또는 굴곡유리판을 사용할 수 있다.
반사피막(18)은 그위에 차량정보를 표시하기 위한 헤드업디스플레이시스템의 컴바이너로서 사용된다. 반사피막(18)은, 유리시이트의 내측면(14)에 직접 형성된 제1산화층(제1반사층)(18a)과 제1산화층(18a)위에 놓인 제2산화층(제2반사층)(18b)으로 이루어진다. 컴바이너는, 투명 또는 반투명이고, 70%이상의 가시광의 투과율을 가진다. 제1산화층(18a)의 반사율은 입사가시광의 파장에 대하여 상대적으로 비선택적이다. 즉, 제1산화층(18a)은 가시광스펙트럼의 전체에 걸쳐서 상대적으로 균일한 반사율을 가진다.
이에 대해서, 대략, 500~600㎚의 범위내에 있는 파장의 입사가시광은 제2산화층(18b)에 의해 선택적으로 반사된다. 즉, 상기 파장범위의 입사광의 반사율은 대략 500㎚ 이하와 대략 600㎚ 이상에서 한층 더 높다. 또한, 상기 파장범위의 입사광에 대하여, 제2산화층(18b)의 반사율은 제1산화층(18a)의 반사율보다 높다. 색을 인식할 수 있는 사람눈의 원추형수용기의 명소시(photopic vision)는 상기 파장범위의 중간인 대략 555㎚의 광에 대해 가장 민감하다. 예를 들면, 실질적으로 상기 파장범위로 이루어진 입사광을 반사피막(18)위에 투영하면, 제2산화층(18b)위에 표시된 색은 제1산화층(18a)위에 표시된 것보다 운전자에게 더욱 강하게 인식된다. 따라서, 예를 들면, 소위 경보의 정보를 반송하는 상기 파장범위의 입사광을 제2산화층(18b)에 투영시킬 수 있고, 소위 비경보의 정보를 반송하는 입사광을 제1산화층(18a)에 투영시킬 수 있다. 이에 의해 경보의 정보는 운전자에게 비경보의 정보보다 한층 더 강하게 인식된다.
반사피막(18)의 재료로서, 예를들면, TiO2와 SiO2의 혼합물 또는 ZrO2와 SiO2의 혼합물이 사용된다.
제2산화층(18b)은 제1산화층(18a)보다 두꺼운 것이 일반적이다.
임의적으로, 복수의 제2산화층(18b)을 제1산화층(18a)에 직접부착하여, 이들이 반사율에 대해 파장선택성이 서로 같거나 다르고, 이에 의해 반사피막(18)이 차량정보를 복수의 색으로 표시하게 해준다. 또한, 임의적으로 본 발명의 반사피막(18)과 떨어져서 위치하도록 종래 파장선택성산화층을 형성할 수 있다.
반사피막(18)재료는 알콕시드용액을 사용하여 졸－겔법으로 제조하고, 소위 담금코팅법 또는 스핀코팅법등으로 유리시이트(14) 위에 반사피막(18)을 형성하는 것이 일반적이다.
자동차앞면방풍유리 이외에도, 본 발명을 빌딩창문 또는 쇼케이스창문등의 디스플레이에도 임의로 적용할 수 있다.
이하, 비제한적인 실시예에 의해 한층 더 상세하게 본 발명을 설명한다.
실시예 1
제1도 및 제2도에서, 본 발명에 따라, 반사피막(18)의 재료를 제조하는 방법, 투명유리시이트(14)위에 반사피막(18)을 형성하는 소위 담금코팅법 및 적층유리판(10)을 제조하는 방법에 대하여 이하 설명한다.
먼저, 티탄메톡시드와 실리콘메톡시드를 70 : 30의 몰비율로 하여 혼합하였고, 혼합물을 알콜에 용해시켜 제1알콕시드용액을 제조하였다. 제1알콕시드용액에 있어서, 전체 메톡시드의 농도를 대략 0.3몰/ℓ로 조정하였고, 제1알콕시드용액의 점도를 대략 2cP로 조정하였다.
다음에, 티탄메톡시드와 실리콘메톡시드를 80 : 20의 몰비율로 하여 혼합하였고, 혼합물을 알콜에 용해시켜 제2알콕시드용액을 제조하였다. 제2알콕시드용액에 있어서, 전체 메톡시드의 농도를 대략 0.5몰/ℓ로 조정하였고, 제2알콕시드용액의 점도를 대략 7cP로 조정하였다.
두께 2㎜의 클리어글래스인 유리시이트(14)의 일부를 마스킹테이프로 피복하여 제1알콕시드용액으로 피복되지 않는 부분을 남겼다. 다음, 유리시이트(14)를 제1알콕시드용액에 담그고 약 3㎜/sec의 속도로 제1용액에서 꺼내어 제1도에 도시한 바와같이, 유리시이트(14)의 우측하단부에만 제1알콕시드졸필림으로 피복하였다. 다음, 마스킹테이프를 제거하였고, 유리시이트(14)를 가열로에서 250℃의 온도로 약 5분간 가열하여 제1알콕시드졸필림을 제1겔필림으로 변환하였다.
다음, 상기 언급한 유리시이트(14)의 미피복부와 제1겔필림의 주요부를 다시 마스킹테이프로 피복하였다. 유리시이트(14)를 제2알콕시드용액에 넣었고, 5.5㎜/sec의 속도로 제2알콕시드용액에서 꺼냈고, 이에 의해 제1겔필림이 제2알콕시드졸필림으로 부분적으로 피복되었다. 마스킹테이프를 제거하였고, 유리시이트(14)를 가열로에서 250℃의 온도로 5분간 가열하여 제2알콕시드졸필름을 제2겔필름으로 변환하였다. 다음, 유리시이트(14)를 가열로에 놓고, 약 620℃의 온도에서 대략 10분간 소정의 구부러진 형상으로 굽힌다. 이렇게 굽히는 동안 가열함으로써, 유리시이트(14)의 내측면위의 2개의 겔필름의 적층체는 2개의 조밀한 산화필림, 즉, 제1도 및 2도에 있어 제1, 제2산화층(18a)(18b)의 적층체로 되었다. 중간층(12)으로서 두께 0.76㎜의 폴리비닐부티탈필림을 사용하여 통상의 적층고정에 의해, 피복되어 굽은 유리시이트(14)를 두께 2.3㎜로 동일하게 굽은 청동색 투명의 유리시이트(16)와 적층시켜 반사층(18)이 형성된 적층유리판(10)을 얻었다.
상기 실시예에서는, 이와같이 얻은 반사피막(18)의 제1층(18a)은 두께가 대략 60㎚인 TiO2－SiO2혼합산화필림으로 굴절지수는 대략 1.90이었다. 또한, 이와같이 얻은 반사피막(18)의 제2층(18b)은 두께가 대략 160㎚인 TiO2－SiO2혼합산화필름으로 굴절지수는 대략 2.05이었다. 제1, 제2산화층(18a)(18b)의 반사율은 입사각이 대략 65°인 광선을 사용하여 결정되었다. 반사율과 입사가시광의 파장사이의 관계의 결과를 제3도에 나타낸다. 제3도로부터 알 수 있는 바와같이, 제1산화층(18a)은 가시광파장스펙트럼의 전체에 걸쳐서 상대적으로 균일한 반사율을 가졌고, 이에 대하여 제2산화층(18b)은 선택적인 반사율을 가졌다. 즉, 대략 500~600㎚ 파장의 입사가시광은 선택적으로 반사된다. 또한, 상기 파장범위의 입사광에 대하여, 제2산화층(18b)의 반사율은 제1산화층(18a)의 반사율보다 높았다.
실시예 2
이하에 설명하는 바와같이, 본 실시예에서는 실시예 1의 방법을 약간 변형하였다.
티탄메톡시드와 실리콘메톡시드를 80 : 20의 몰비율로 혼합하고 알콜에 용해시켜 알콕시드혼합용액을 제조하였다. 용액에 있어서, 전체 메톡시드의 농도를 대략 0.45몰/ℓ로 조정하였고, 용액의 점도를 대략 7cP로 조정하였다. 두께 2㎜의 청동색유리시이트(14)를 알콕시드혼합용액에 넣었고, 대략 0.5㎜/sec의 속도로 용액에서 꺼내어 유리시이트(14)위에 제1알콕시드졸필림으로 형성하였고, 유리시이트(14)를 용액에 넣고, 대략 5㎜/sec의 속도로 꺼내어 제1겔필림위에 제2알콕시드졸필림을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1의 2단계 피복 및 가열공정을 반복하였다. 다음에, 2㎜두께의 청동색유리시이트(14)와 클리어유리시이트(16)를 가열해서 굽히고 굽혀진 유리시이트(14) 및 (16)를 실시예 1과 동일한 방법으로 적층시켰다.
본 실시예에 있어서, 이와같이 반사피막(18)의 제1층(18a)은, 두께가 대략 50㎚인 TiO2－SiO2혼합산화필림이었고 또한 대략 2.05의 굴절지수를 가졌다.
이와같이 얻은 반사피막(18)의 제2층(18b)은, 두께가 대략 165㎚인 TiO2－SiO2혼합산화필름이었고, 또한 대략 2.05의 굴절지수를 가졌다.
제1, 제2산화층(18a), (18b)의 반사율을 입사각이 대략 65°인 광선을 사용하여 결정되었다. 반사율과 입사가시광의 파장사이의 관계의 결과를 제3도에 나타낸다. 본 실시예의 결과는 실시예 1과 실질적으로 같은 것으로 해석된다.

Claims (7)

  1. 엘리먼트는, 투명기판에 직접 부착되어 광선이 투영되도록 되고 광선의 파장에 대해 특정한 반사특성을 가지는 제1반사층과, 상기 제1반사층위에 직접 형성되어 광선이 투영되도록 되고 광선의 파장에 대해 특정한 다른 반사특성을 가지는 제2반사층으로 이루어지고, 표시정보의 화상을 반송하는 광선을 발광화상원으로부터 상기 엘리먼트에 투영하기 위해 상기 투명기판위에 형성된 엘리먼트를 구비한 헤드업디스플레이시스템에 있어서, 상기 광선은 상기 제1반사층에 의해 가시광파장스펙트럼의 전체에 걸쳐서 상대적으로 균일하게 또한 선택적으로 반사되고, 다음에 상기 광선은 상기 제2반사층에 의해 상기 가시광파장스펙트럼의 대략 500~600㎚의 좁은 범위에서 반사되는 것을 특징으로 하는 헤드업디스플레이시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2반사층은 투명산화막인 것을 특징으로 하는 헤드업디스플레이시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1, 제2반사층의 각각은, TiO2및 SiO2로 형성된 2원산화막과 ZrO2및 SiO2로 형성된 2원산화막중의 하나인 것을 특징으로 하는 헤드업디스플레이시스템.
  4. 제1항에 있어서, 투명기판은 색유리시이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 헤드업디스플레이시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2반사층의 반사율은 500~600㎚의 범위내에 있는 파장의 광선에 대해서 상기 제1반사층의 반사율보다 높고, 이에 의해 제1반사층보다 제2반사층위에서 한층 더 현저하게 화상을 나타내는 것을 특징으로 하는 헤드업디스플레이시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1반사층의 주요표면은 상기 제2반사층의 주요표면보다 넓은 것을 특징으로 하는 헤드업디스플레이시스템.
  7. 제5항에 있어서, 광선은 대략 500~600㎚의 범위내에 있는 파장으로 이루어진 것을 특징으로 하는 헤드업디스플레이시스템.
KR1019920009144A 1991-05-29 1992-05-28 헤드업디스플레이시스템 KR960014133B1 (ko)

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