WO2022025329A1 - 헤드 업 디스플레이 장치 - Google Patents

헤드 업 디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2022025329A1
WO2022025329A1 PCT/KR2020/010147 KR2020010147W WO2022025329A1 WO 2022025329 A1 WO2022025329 A1 WO 2022025329A1 KR 2020010147 W KR2020010147 W KR 2020010147W WO 2022025329 A1 WO2022025329 A1 WO 2022025329A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mirror
plate
reflective
light
head
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/010147
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
최승열
류주혁
임재혁
최태혁
Original Assignee
엘지전자 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 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to EP20947486.5A priority Critical patent/EP4191320A4/en
Priority to PCT/KR2020/010147 priority patent/WO2022025329A1/ko
Priority to US18/007,424 priority patent/US20230273429A1/en
Publication of WO2022025329A1 publication Critical patent/WO2022025329A1/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
    • 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
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/10—Mirrors with curved faces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/198—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors with means for adjusting the mirror relative to its support
    • 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
    • G02B2027/0138—Head-up displays characterised by optical features comprising image capture systems, e.g. camera
    • 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
    • G02B2027/0145—Head-up displays characterised by optical features creating an intermediate image
    • 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
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0154—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements

Definitions

  • the present invention relates to a head-up display device.
  • the head-up display device is a device that is provided in a vehicle and emits image light toward a windshield of the vehicle.
  • the head-up display for a vehicle may display various types of information including driving information while the vehicle is driving.
  • the head-up display device includes a display panel that generates and outputs image light, and at least one mirror that reflects the image light generated by the display panel.
  • the image light generated by the display panel may be incident on the windshield of the vehicle by the mirror, and the driver may recognize a virtual image of a position in front of the windshield.
  • a plurality of virtual images may be projected on the windshield of the vehicle. That is, since more information can be displayed, the convenience of the head-up display for a vehicle can be increased.
  • a large-area mirror is required. Accordingly, a compact design is required to install the head-up display device including a large-area mirror in a limited space in a vehicle.
  • One problem to be solved by the present invention is to provide a head-up display device capable of adjusting the height of a virtual image by tilting a mirror.
  • Another object to be solved by the present invention is to provide a head-up display device capable of tilting a large-area mirror while maintaining a compact size.
  • a tilt mechanism for tilting the mirror assembly may be disposed opposite to the reflective surface of the mirror assembly.
  • a heads-up display apparatus includes: an imaging device for emitting light to generate at least one virtual image; a first mirror unit reflecting the light of the imaging device; and a second mirror unit that reflects the light reflected from the first mirror unit to the windshield.
  • the second mirror unit may include a concave mirror having a reflective surface for reflecting the light reflected from the first mirror unit to the windshield, and a mirror assembly having a plate coupled to an opposite surface of the reflective surface with respect to the concave mirror. ; and a tilt mechanism disposed opposite the concave mirror with respect to the plate and connected to the plate to tilt the plate and the concave mirror.
  • the imaging device may emit light to generate a plurality of virtual images, and the reflective surface may include a plurality of reflective regions for reflecting the light reflected from the first mirror unit toward different positions of the windshield. .
  • the tilt mechanism may include a motor; a rotation gear fastened to the plate; and at least one power transmission gear rotated by the motor and gear-coupled to the rotation gear.
  • the mirror assembly may have a symmetrical shape, and the rotation gear may be fastened to a central portion of the plate with respect to a horizontal direction.
  • the rotation gear may be fastened to a center of gravity of the mirror assembly or a point adjacent to the center of gravity.
  • the reflective surface may include a reflective region on which the light reflected from the first mirror unit is incident; and a non-reflective area positioned outside the edge of the reflective area.
  • a tilt axis of the mirror assembly may pass between an upper edge and a lower edge of the reflective area in a vertical direction and a front-rear direction.
  • the vertical distance between the tilt axis of the mirror assembly and the lower edge of the reflective area may be greater than 40% of the vertical distance between the upper and lower edges of the reflective area.
  • a vertical distance between the tilt axis of the mirror assembly and the upper edge of the reflective area may be closer than 60% of a vertical distance between the upper edge and the lower edge of the reflective surface.
  • a plurality of bonding portions for bonding the concave mirror and the plate are provided between the concave mirror and the plate, a plurality of constraining holes are formed in the plate, and the concave mirror protrudes in a direction opposite to the reflection surface and a plurality of protrusions constrained by the plurality of restraining holes may be formed.
  • the plurality of bonding portions and the plurality of protrusions may be symmetrically disposed.
  • the reflective surface may include a reflective region on which the light reflected from the first mirror unit is incident; and a non-reflective area positioned outside the edge of the reflective area. At least a portion of the plurality of protrusions may be formed at a position corresponding to the non-reflective area.
  • the plurality of protrusions may include a pair of first protrusions positioned closer to one of the upper and lower edges of the concave mirror, formed at positions corresponding to the non-reflecting area, and horizontally spaced apart from each other; and a second protrusion positioned closer to the other of the upper and lower edges of the concave mirror, formed at a position corresponding to the reflection area, and positioned at the center of the concave mirror in a horizontal direction.
  • the plurality of protrusions may further include a third protrusion positioned closer to the one edge among upper and lower edges of the concave mirror and positioned at a center of the concave mirror in a horizontal direction.
  • the reflective surface may include a first region to which a first light generating a first image is incident; and a second region to which the second light generating the second image is incident and having a larger area than the first region.
  • the plurality of protrusions may include a pair of first protrusions spaced apart from each other with the first region interposed therebetween; and a second protrusion formed at a position corresponding to the second region.
  • the first protrusion and the second protrusion may constrain the second mirror to the plate in different directions.
  • the head-up display device may include: a limit switch disposed on the opposite side of the concave mirror with respect to the plate, the limit switch selectively contacting the mirror assembly according to the tilt of the mirror assembly; and a controller that rotates the motor in one direction until the mirror assembly comes into contact with the limit switch, and rotates the motor in the other direction by a set number of rotations when the mirror assembly comes into contact with the limit switch.
  • the controller may change the set rotation speed by the difference between the actual rotation speed and the basic rotation speed.
  • the head-up display device may include: a distance sensor disposed on the opposite side of the concave mirror with respect to the plate and configured to detect a distance to the mirror assembly; and a controller for controlling the motor so that the sensing distance of the distance sensor reaches a set value.
  • the head-up display device may include an optical sensor disposed on the reflective surface or on a path of light reflected from the reflective surface to the windshield; and a controller for controlling the motor so that light is sensed by the photosensor.
  • the second mirror unit may further include a support body to which the tilt mechanism is mounted and to which the plate is tiltably connected. At least one of a vibrator for damping vibration of the motor and a damper for absorbing vibration of the motor may be provided on the support body.
  • a head-up display apparatus includes: an imaging device for emitting light to generate a plurality of virtual images; a first mirror unit reflecting the light of the imaging device; and a second mirror unit that reflects the light reflected from the first mirror unit to the windshield.
  • the second mirror unit may include a plurality of concave mirrors having a reflective surface for reflecting the light reflected from the first mirror unit to the windshield; a plurality of plates coupled to an opposite surface of the reflective surface with respect to the concave mirror; and a plurality of tilt mechanisms disposed opposite the concave mirror with respect to the plate and connected to the plate to tilt the plate and the concave mirror.
  • the plurality of concave mirrors may reflect the light reflected from the first mirror unit toward different positions of the windshield.
  • the height of the virtual image generated in front of the windshield may be varied. Accordingly, there is an advantage in that the height of the virtual image can be adjusted to fit the user's eye height.
  • the tilt mechanism may be disposed opposite the concave mirror with respect to the plate. Therefore, even if the concave mirror has a large area, it is possible to efficiently arrange the tilt mechanism within a limited space. That is, the heads-up display can be made compact.
  • the tilt mechanism may be connected to a plate coupled with the concave mirror rather than directly connected to the concave mirror. Accordingly, it is possible to prevent the concave mirror from being deformed due to stress concentration generated by the tilt mechanism, and to prevent deterioration of the quality of the virtual image.
  • the reflective surface of the concave mirror may include a plurality of reflective regions for reflecting the light reflected from the first mirror unit toward different positions of the windshield. Accordingly, a plurality of virtual images can be generated at different positions with a single concave mirror having a large area.
  • the rotation gear of the tilt mechanism may be fastened to the center of gravity of the mirror assembly or a point adjacent to the center of gravity. Thereby, the rotational torque required to tilt the mirror assembly can be reduced.
  • a tilt axis of the mirror assembly may pass between the upper edge and the lower edge of the reflective area of the concave mirror in the vertical direction and the front-rear direction. Accordingly, when the mirror assembly is tilted, the heights of the plurality of virtual images may be uniformly adjusted while maintaining optical quality.
  • the concave mirror and the plate may be bonded by a plurality of bonding units. Accordingly, since a separate fixing structure is not required for the concave mirror, manufacturing tolerances can be minimized and the optical quality of the virtual image can be maintained high.
  • the plurality of protrusions formed in the concave mirror may be constrained in different directions by the constraining holes formed in the plate. Accordingly, stress imbalance of the concave mirror that occurs during curing of the bonding portion or upon completion of curing can be minimized, and optical performance can be maintained high.
  • the plurality of bonding portions and the protrusions may be symmetrically disposed to minimize stress imbalance of the concave mirror and maintain high optical performance.
  • At least a portion of the plurality of protrusions may be formed at a position corresponding to the non-reflective area of the reflective surface. Accordingly, it is possible to minimize deterioration of the optical quality of the virtual image due to a sink mark that may be generated on the reflective surface during the molding process of the protrusion.
  • the protrusion formed at a position corresponding to the reflection area may be located at the center of the concave mirror in the horizontal direction. Accordingly, it is possible to minimize the influence of the sink mark in the reflective region on the optical quality of the virtual image.
  • the tilt position of the mirror assembly may be corrected by at least one of a distance sensor, an optical sensor, and a limit switch.
  • FIG. 1 is a block diagram of a head-up display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining the operation of the second mirror unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view of a second mirror unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 3 .
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a second mirror unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 and 7 are views for explaining a position where the torque of the tilt mechanism according to the embodiment of the present invention acts.
  • FIG 8 and 9 are views for explaining the position of the tilt axis of the mirror assembly according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a front view of a mirror assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 11 is a rear view of the concave mirror shown in Fig. 10;
  • Fig. 12 is a front view of the plate shown in Fig. 10;
  • FIG. 13 is a view for explaining the arrangement of a sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a control block diagram of a head-up display apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 15 to 17 are control flowcharts of a head-up display apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 18 and 19 are views illustrating a mirror assembly according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 20 is a block diagram of a head-up display device according to another embodiment of the present invention.
  • an element when an element is described as being “fastened” or “connected” to another element, it means that two elements are directly fastened or connected, or a third element exists between the two elements and two elements are connected by the third element. It may mean that elements are connected or fastened to each other. On the other hand, when it is described that one element is “directly fastened” or “directly connected” to another element, it may be understood that a third element does not exist between the two elements.
  • the x-axis shown in the drawings may be parallel to the front-back direction
  • the y-axis may be parallel to the left-right direction
  • the z-axis may be parallel to the vertical direction.
  • FIG. 1 is a block diagram of a head-up display device according to an embodiment of the present invention.
  • the head-up display device 1 may be used to display a lane in an augmented reality navigation system such as a smart vehicle or to generate visual information to assist steering of an autonomous vehicle.
  • the head-up display device 1 may be used to help safe and comfortable driving by tracking visual information in a device including an artificial intelligence system installed for in-vehicle driving assistance or fully autonomous driving.
  • the head-up display device 1 may emit image light toward the windshield 2 of the vehicle.
  • the windshield 2 may be a window arranged to face the front of the vehicle.
  • the driver's eye E can gaze at the outside of the vehicle through the windshield 2, and can see the virtual images K1 and K2 formed in front of the windshield 2 by the head-up display device. have.
  • the head-up display device 1 may be accommodated in the instrument housing H (hereinafter, 'housing') in front of the driver's seat of the vehicle, and may radiate image light toward the windshield 2 .
  • a transparent window through which the light emitted from the head-up display device 1 passes may be provided in the housing (H).
  • the head-up display apparatus 1 may include an imaging device 10 , a first mirror unit 20 , and a second mirror unit 30 .
  • the imaging device 10 may emit light to generate at least one, preferably a plurality of virtual images K1 and K2. In order to provide a 3D image to the user, the imaging device 10 may generate virtual images K1 and K2 displayed on the windshield 2 in consideration of the positions of both eyes E of the user.
  • the imaging device 10 may emit linearly polarized light in a first direction and linearly polarized light in a second direction orthogonal to the first direction.
  • the imaging device 10 may face an oblique direction between the rear and the upper side.
  • the imaging device 10 includes an image source 11 for emitting image light, and a polarizing member 12 for polarizing some and other portions of the image light emitted from the image source 11 in a direction orthogonal to each other. (13) may be included.
  • the image source 11 is an image generating unit, and an image capable of generating image light by controlling an electrical signal such as a Liquid Crystal Display (LCD) panel, a Light Emitting Diode (LED) panel, or an Organic Light Emitting Diode (OLED) panel. It may be a picture generation unit (PGU).
  • LCD Liquid Crystal Display
  • LED Light Emitting Diode
  • OLED Organic Light Emitting Diode
  • PGU picture generation unit
  • the image source 11 may include a display element and a light source irradiating light to the display element.
  • the light source may be a backlight unit (BLU) capable of irradiating light toward the display device.
  • BLU backlight unit
  • the polarizing members 12 and 13 may polarize a portion of the light emitted from the image source 11 in a first direction and polarize another portion in a second direction orthogonal to the first direction.
  • the polarizing members 12 and 13 may include a linear polarizer 12 that polarizes image light emitted from the image source 11 in a first direction, and a linear polarizer 12 emitted from the linear polarizer 12 .
  • a phase retarder 13 (HWP: Half Wave Plate) for half-wavelength-converting a portion of the linearly polarized light in the first direction in a second direction orthogonal to the first direction may be included.
  • the linear polarizer 12 may pass only the linearly polarized light in the first direction among the image light emitted from the image source 11 .
  • Non-polarized light may be emitted from the image source 11 , and the non-polarized light may be polarized in the first direction by the linear polarizer 12 .
  • the linear polarizer 12 may be provided inside the display element included in the image source 11 . In this case, linearly polarized light polarized by the linear polarizer 12 may be emitted from the display device.
  • the linear polarizer 12 may be disposed outside the display device included in the image source 11 .
  • the unpolarized light emitted from the display device may be incident on the linear polarizer 12 , and the linearly polarized light polarized in the first direction may be output from the linear polarizer 12 .
  • the half-wave phase retarder 13 may retard the linearly polarized light passing through the linear polarizer 12 by 1/2 wavelength.
  • the half-wave retarder 13 may face a partial region of the linear polarizer 12 . Accordingly, some of the linearly polarized light in the first direction passing through the linear polarizer 12 passes through the half-wave retarder 13 and may be polarized in the second direction orthogonal to the first direction, and the linear polarizer 12 The other part of the linearly polarized light in the first direction passing through may maintain a state polarized in the first direction without passing through the half-wave retarder 13 .
  • the configuration of the polarizing members 12 and 13 is not limited thereto.
  • the polarizing members 12 and 13 may include a first polarizer that polarizes some of the image light emitted from the image source 11 in the first direction, and the other part of the image light emitted from the image source 11 .
  • a second polarizer may be included to polarize the light in a second direction orthogonal to the first direction.
  • the first polarizer may face a partial area of the image source 11
  • the second polarizer may face another partial area of the image source 11 .
  • the imaging device 10 may emit the first light L1 and the second light L2 polarized in directions orthogonal to each other.
  • the first light L1 may generate a first virtual image K1 in front of the windshield 2
  • the second light L2 may generate a second virtual image K2 in front of the windshield 2 .
  • the first mirror unit 20 may reflect the light of the imaging device 10 toward a second mirror unit 30 to be described later.
  • the first mirror unit 20 may generate a difference in optical paths of the first light L1 and the second light L2 emitted from the imaging device 10 .
  • the first mirror unit 20 may face an oblique direction between the front and the lower side.
  • the first mirror unit 20 may include a polarization reflection mirror 21 and a first mirror 22 .
  • the polarization reflection mirror 21 may be a beam splitter that transmits any one of the first light L1 and the second light L2 emitted from the imaging device 10 and reflects the other.
  • a case in which the polarization reflection mirror 21 transmits the first light L1 and reflects the second light L2 will be described as an example.
  • the polarization reflection mirror 21 may include one surface on which the second light L2 is reflected and the other surface located opposite to the one surface.
  • the first mirror 22 may be located on the opposite side of the one surface with respect to the polarization reflection mirror 21 . That is, the first mirror 22 may be disposed to face the other surface of the polarization reflection mirror 21 .
  • the first mirror 22 may be a flat mirror.
  • the first mirror 22 may be disposed in parallel with the polarization reflection mirror 21 .
  • the first mirror 22 may be spaced apart from the polarization reflection mirror 21 .
  • the first light L1 emitted from the imaging device 10 may pass through the polarization reflection mirror 21 , be incident on the first mirror 22 , and be reflected by the first mirror 22 .
  • the first light L1 reflected from the first mirror 22 may re-transmit the polarization reflection mirror 21 to be incident on the second mirror unit 30 . That is, the polarization reflection mirror 21 may be positioned between the first mirror 22 and the second mirror unit 30 with respect to the path of the first light L1 .
  • the polarization reflection mirror 21 may be positioned between the first mirror 22 and a second mirror 32 (refer to FIG. 3 ) to be described later with respect to the path of the first light L1 .
  • the second light L2 emitted from the imaging device 10 may be reflected by the polarization reflection mirror 21 to be incident on the second mirror unit 30 .
  • the path of the first light L1 may be longer than the path of the second light L2. Accordingly, the first virtual image K1 generated by the first light L1 may be located farther than the second virtual image K2 generated by the second light L2 with respect to the windshield 2 . have.
  • the second mirror unit 30 may reflect the light reflected from the first mirror unit 20 toward the windshield 2 . That is, the first light L1 and the second light L2 may be reflected from the second mirror unit 30 and may be incident on the windshield 2 , and the first virtual image K1 and the second virtual image K2 . can create
  • the second mirror unit 30 may face an inclined direction between the rear and the upper side.
  • the second mirror unit 30 may be tilted with respect to a horizontal tilt axis T (tilt axis). Accordingly, the height of the virtual images K1 and K2 formed in front of the windshield 2 may be varied.
  • FIG. 2 is a view for explaining the operation of the second mirror unit according to the embodiment of the present invention.
  • the second mirror unit 30 may be tilted with respect to the horizontal tilt axis T while oriented in an inclined direction between the rear and the upper side.
  • the height of the virtual image K1 may decrease as the direction in which the second mirror unit 30 is directed approaches the horizontal.
  • the second mirror unit 30 when the second mirror unit 30 has the first slope A1 , the light reflected from the second mirror unit 30 may be incident on the first area 2a of the windshield 2 .
  • the second mirror unit 30 if the second mirror unit 30 has a second slope A2 that is gentler than the first slope A1, the light reflected from the second mirror unit 30 is transmitted to the second area ( 2b) can be entered.
  • the second region 2b may be positioned at a lower height than the first region 2a.
  • the generation position of the virtual image K1 when the second mirror unit 30 has the first slope A1 is, when the second mirror unit 30 has the second slope A2, the virtual image K1'. It may be higher than the creation location of That is, in accordance with the relatively high eye E1, the second mirror unit 30 may be tilted with the first inclination A1, and in accordance with the relatively low eye E1, the second mirror unit 30 ) may be tilted with the second slope A2.
  • FIG. 3 is a perspective view of a second mirror unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 3
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the second mirror unit according to an embodiment of the present invention. to be.
  • the second mirror unit 30 includes a mirror assembly 31 , a support body 40 for tiltably supporting the mirror assembly 31 , and a tilt mechanism for tilting the mirror assembly 31 with respect to the support body 40 . (50) may be included.
  • the mirror assembly 31 may have a symmetrical shape. In more detail, the mirror assembly 31 may have a left-right symmetrical shape.
  • the mirror assembly 31 may include a second mirror 32 and a plate 33 .
  • the second mirror 32 may be a concave mirror. That is, the reflective surface 34 of the second mirror 32 may be concave.
  • the reflective surface 34 may reflect the light reflected from the first mirror unit 20 (refer to FIG. 1 ) toward the windshield 2 .
  • the reflective surface 34 may be an aspherical curved surface.
  • the second mirror 32 may include an injection-molded mirror body 32a and a deposition layer 32b deposited on one surface of the mirror body 32a.
  • the deposition layer 32b may include the reflective surface 34 of the second mirror 32
  • the mirror body may include the other surface 37 of the second mirror 32 .
  • the other surface 37 may be located opposite to the reflective surface 34 .
  • the design and manufacture of the reflective surface 34 can be facilitated, and there is an advantage in that the coupling operation of the plate 33 to be described later is easy.
  • the plate 33 may be coupled to the opposite surface of the reflective surface 34 with respect to the second mirror 32 . That is, the plate 33 may be coupled to the other surface 37 of the second mirror 32 .
  • the size of the plate 33 may be smaller than the size of the second mirror 32 .
  • the plate 33 may include one surface facing the second mirror 32 and the other surface positioned opposite to the one surface.
  • a plurality of reinforcing ribs for reinforcing the rigidity of the plate 33 may be formed on the other surface of the plate 33 . Accordingly, it is possible to minimize the deterioration of the quality of the virtual images K1 and K2 (refer to FIG. 1 ) due to the deformation of the plate 33 due to an external environmental change or external force.
  • a tilt mechanism 50 to be described later may be connected to the plate 33 .
  • the second mirror 32 is the point at which the rotation torque of the tilt mechanism 50 is transmitted. stress concentration may occur. For this reason, the second mirror 32 is deformed and the reflective surface 34 is distorted, so that the quality of the virtual images K1 and K2 (refer to FIG. 1 ) may be deteriorated.
  • the plate 33 may connect the tilt mechanism 50 and the second mirror 32 between the tilt mechanism 50 and the second mirror 32 .
  • a pair of connecting shafts 33a may be provided on the plate 33 .
  • the pair of connecting shafts 33a may extend horizontally.
  • the pair of connecting shafts 33a may protrude in opposite directions from both edges of the plate 33 and may be rotatably connected to a support body 40 to be described later.
  • the support body 40 may be positioned opposite the second mirror 32 with respect to the plate 33 .
  • the support body 40 may have a symmetrical shape.
  • the support body 40 may have a left-right symmetrical shape.
  • a plate 33 may be connected to the support body 40 to be tiltable. A little more detail.
  • a pair of connection grooves 42 to which a pair of connection shafts 33a of the plate 33 are connected may be formed in the support body 40 .
  • the support body 40 may be fixed to the inside of the housing (H).
  • the support body 40 may be fixed to the inside of the housing H by a pair of side brackets 44 .
  • the tilt mechanism 50 may be connected to the mirror assembly 31 , more particularly to the plate 33 .
  • the tilt mechanism 50 may vary the angle of the plate 33 and the second mirror 32 .
  • the tilt mechanism 50 may be disposed opposite the concave mirror 32 relative to the plate 33 .
  • the tilt mechanism 50 may be disposed opposite the concave mirror 32 with respect to the central portion of the plate 33 .
  • the width in the left-right direction of the second mirror unit 30 can be made compact. Accordingly, space utilization for the internal space of the housing H (refer to FIG. 1 ) may be improved, and the second mirror unit 30 having a large area may be efficiently disposed.
  • the tilt mechanism 50 is located on the side of the mirror assembly 31 , from the user's point of view, the tilt mechanism 50 is obscured by the mirror assembly 31 , and thus occurs by the tilt mechanism 50 . It can be advantageous in terms of blocking noise and vibration.
  • the tilt mechanism 50 includes a motor 51 , a rotation gear 53 coupled to the plate 33 , and at least one power transmission gear 52 for transmitting the rotational force of the motor 51 to the rotation gear 53 .
  • at least one power transmission gear 52 is a single worm gear 52 will be described as an example.
  • the motor 51 may be a step motor.
  • the motor 51 may have a rotation shaft 51a extending in a vertical direction or a direction inclined with respect to the vertical direction.
  • the rotation shaft 51a of the motor 51 may extend in a direction inclined forward toward the upper side.
  • the rotation gear 53 may be a helical gear, but is not limited thereto.
  • the rotation gear 53 may be provided with a fastening part 53a fastened to the plate 33 .
  • the worm gear 52 may be connected to the rotation shaft 51a of the motor 51 , and may be coupled to the rotation gear 53 .
  • the worm gear 52 may extend in a vertical direction or a direction inclined with respect to the vertical direction, similarly to the rotation shaft 51a of the motor 51 .
  • the rotation gear 53 rotates in a clockwise direction (based on FIG. 4 ), and the mirror assembly 31 has a reflective surface 34 . It can be tilted so that the direction it faces is close to horizontal.
  • the motor 51 may be mounted on the support body 40 by a bracket 54 .
  • a mounting space 41 in which the bracket 54 can be mounted may be formed in the support body 40 .
  • the mounting space 41 may be formed in a central portion of the support body 40 .
  • the mounting space 41 may be open to the lower side. Also, the mounting space 41 may be opened toward the plate 33 .
  • the bracket 54 mounted in the mounting space 41 may be positioned between the support body 40 and the plate 33 .
  • the motor 51 may be fastened to a lower portion of the bracket 54 .
  • the motor 41 may be located below the support body 40 , in more detail, in the mounting space 41 .
  • a pair of connecting shafts 54a may be provided on the bracket 54 .
  • the pair of connecting shafts 54a may extend horizontally.
  • the pair of connecting shafts 54a may protrude in opposite directions from both sides of the bracket 54 and may be rotatably connected to the support body 40 .
  • a pair of connection grooves 48 to which a pair of connection shafts 54a of the bracket 54 are connected may be formed in the support body 40 .
  • the bracket 54 may be tiltably connected to the support body 40 . Accordingly, the bracket 54 and the tilt mechanism 50 coupled thereto can be tilted together with the mirror assembly 31 with respect to the support body 40 .
  • the bracket 54 may have an internal space in which the worm gear 52 is accommodated. That is, the worm gear 52 may be accommodated in the bracket 54 . In addition, an opening 54b that is opened toward the plate 33 may be formed in the bracket 52 . The worm gear 52 and the rotation gear 53 may be gear-coupled to each other through the opening 54b.
  • the second mirror unit 30 may further include at least one of a vibrator 46 and a damper 47 .
  • the vibrator 46 may attenuate vibration of the motor 51 .
  • the vibrator 46 may be provided on the support body 40 .
  • the support body 40 may be provided with an acceleration sensor (not shown), and the vibrator 46 may be controlled to vibrate in a phase opposite to the vibration detected by the acceleration sensor.
  • the damper 47 may absorb the vibration of the motor 51 and prevent the vibration of the motor 51 from being transmitted to the mirror assembly 31 .
  • the damper 47 may be a spring connecting the support body 40 and the plate 33 .
  • the present invention is not limited thereto, and the damper 47 may be an elastic body (eg, rubber) provided around the fastening portion of the rotary gear.
  • FIG. 6 and 7 are views for explaining a position where the torque of the tilt mechanism according to the embodiment of the present invention acts.
  • the tilt mechanism 50 may transmit a rotational torque to the central portion of the mirror assembly 31 .
  • the tilt mechanism 50 may be connected to the central portion of the mirror assembly 31 with respect to the horizontal direction.
  • the center of gravity P1 of the mirror assembly 31 may be located at the center of the mirror assembly 31 with respect to the horizontal direction.
  • the point P2 to which the rotation torque of the tilt mechanism 50 is transmitted to the mirror assembly 31 may mean a portion to which the fastening part 53a of the rotation gear 53 is fastened.
  • the point P2 may coincide with the center of gravity P1 of the mirror assembly 31 or may be adjacent to the center of gravity P1 .
  • the center of gravity P1 of the mirror assembly 31 is referred to as a 'first point'
  • a point P2 at which the rotational torque of the tilt mechanism 50 is transmitted is referred to as a 'second point'.
  • the left-right distance Dy1 between the first point P1 and the second point P2 may be less than half of the left-right width Dy of the mirror assembly 31 .
  • the vertical distance Dz1 between the first point P1 and the second point P2 may be less than half of the vertical distance Dz between the upper edge and the lower edge of the mirror assembly 31 .
  • the front-back distance Dx1 between the first point P1 and the second point P2 is greater than the front-back distance Dx between the first point P1 and the upper or lower edge of the mirror assembly 31 . can be short
  • FIG 8 and 9 are views for explaining the position of the tilt axis of the mirror assembly according to the embodiment of the present invention.
  • the reflective surface 34 of the second mirror 32 includes a reflective region 35 through which light reflected from the first mirror unit 20 (refer to FIG. 1 ) is incident, and an edge of the reflective region 35 is outside. It may include a non-reflective region 36 located in
  • the reflective region 35 may include a central portion of the reflective surface 34 .
  • a position at which the light reflected from the first mirror unit 20 is incident may be at least a part of the reflective region 35 , and may vary within the reflective region 35 according to the tilt of the mirror assembly 31 .
  • the non-reflective region 35 may include an edge of the reflective surface 34 .
  • the non-reflective region 35 may be positioned between the edge of the reflective surface 34 and the edges 35c and 35d of the reflective region 35 .
  • edges 35c and 35d of the reflective region 35 may mean the outermost portion of the reflective region 35 .
  • a vertical distance Dz2 between the upper edge 35c and the lower edge 35d of the reflective region 35 may be smaller than the vertical distance Dz of the second mirror 32 .
  • the tilting axis T of the mirror assembly 31 extends left and right, and may pass inside the edges 35c and 35d of the reflective area 35 .
  • the tilting axis T may be a virtual axis, and may be determined according to the shape of the rotation gear 53 .
  • the tilting axis T of the mirror assembly 31 may be positioned between the upper edge 35c and the lower edge 35d of the reflective area 35 in the vertical direction.
  • the vertical distance Dz3 between the tilt axis T of the mirror assembly 31 and the upper edge 35c of the reflective area 35 is the vertical distance between the upper and lower edges of the reflective surface 34 . It may be closer than 60% of the distance Dz. Further, the vertical distance Dz4 between the tilt axis T of the mirror assembly 31 and the lower edge 35d of the reflective region 35 is the upper edge 35c and the lower edge 35d of the reflective region 35 . ) can be greater than 40% of the vertical distance Dz2 between them.
  • the tilt axis T of the mirror assembly 31 may be located between the upper edge 35c and the lower edge 35d of the reflective area 35 in the front-rear direction.
  • FIG. 10 is a front view of a mirror assembly according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a rear view of the concave mirror shown in FIG. 10
  • FIG. 12 is a front view of the plate shown in FIG.
  • a plurality of bonding portions 30a for bonding the second mirror 32 and the plate 33 may be provided in the mirror assembly 31 .
  • the plurality of bonding portions 30a may be provided between the second mirror 32 and the plate 33 .
  • the plurality of bonding portions 30a may be spaced apart from each other.
  • the plurality of bonding portions 30a may be symmetrically disposed.
  • a plurality of bonding regions 33b to which the plurality of bonding portions 30a are applied or attached may be formed on one surface of the plate 33 .
  • the large-area second mirror 32 and the plate 33 may be firmly coupled without a separate fixing member (eg, a screw or a latch).
  • a separate fixing member eg, a screw or a latch.
  • a manufacturing tolerance of the second mirror 32 may be reduced and distortion of the optical system may be minimized.
  • a plurality of protrusions 38 may be formed in the second mirror 32 , and a plurality of constraining holes 39 to which the plurality of protrusions 38 are constrained may be formed in the plate 33 .
  • the plurality of protrusions 38 may protrude from the second mirror 32 in a direction opposite to the reflective surface 34 . That is, the plurality of protrusions 38 may protrude toward the plate 33 .
  • the plurality of protrusions 38 may be spaced apart from each other and may be symmetrically disposed.
  • the plurality of constraining holes 39 may be spaced apart from each other, and may be symmetrically disposed left and right.
  • the restraining force between the protrusion 38 and the restraining hole 39 it is possible to minimize the stress imbalance occurring during or after the curing of the plurality of bonding portions 30a. Accordingly, the reflective surface 34 of the second mirror 32 is prevented from being distorted and deterioration of the optical system quality can be minimized.
  • the second mirror 32 may include an injection-molded mirror body 32a (refer to FIG. 4 ) and a deposition layer 32b deposited on one surface of the mirror body 32a.
  • the plurality of protrusions 38 may be integrally formed with the second mirror 32 , more specifically, the mirror body 32a. That is, in the injection molding process of the mirror body 32a, the plurality of protrusions 38 may be formed together.
  • a sink mark may be generated on one surface of the mirror body 32a while the plurality of protrusions 38 are injection-molded, and the reflective surface 34 may be distorted.
  • at least a portion of the plurality of protrusions 38 may be formed at a position corresponding to the non-reflective region 36 .
  • the plurality of protrusions 38 include a pair of first protrusions 38a formed at positions corresponding to the non-reflective region 36 and second protrusions 38b formed at positions corresponding to the reflective regions 35 . ).
  • the plurality of protrusions 38 may further include a third protrusion 38c.
  • the pair of first protrusions 38a may be spaced apart from each other in the horizontal direction.
  • the pair of first protrusions 38a may be spaced apart from each other with the reflective area 35 interposed therebetween.
  • the second protrusion 38b may be located at the center of the second mirror 32 in the horizontal direction. That is, the pair of first protrusions 38a and second protrusions 38b may be arranged to form an inverted triangle or a triangle.
  • the third protrusion 38c may be positioned opposite to the second protrusion 38b with respect to an imaginary line connecting the pair of first protrusions 38a.
  • the third protrusion 38c may also be located at the center of the second mirror 32 in the horizontal direction like the second protrusion 38b. Accordingly, it is possible to minimize the influence of the sink mark generated by the second protrusion 38b and the third protrusion 38c on the quality of the optical system.
  • the second protrusion 38a may be further adjacent to any one of the upper edge and the lower edge of the second mirror 32, and the pair of first protrusions 38a and third protrusion 38c is formed by the second mirror ( 32) may be closer to the other of the upper edge and the lower edge.
  • the positions of the plurality of protrusions 38 may be determined according to the positions of the gates during injection molding of the mirror body 32a.
  • the gate may mean an inlet through which the molding resin flows into the mold, and may mean a portion that is cured in the gate and is attached to the injection molded product.
  • the gate may be positioned at one of the upper and lower edges of the second mirror 32 .
  • the second protrusion 38a may be more adjacent to the one edge
  • the pair of first and third protrusions 38a and 38c may be more adjacent to the other edge.
  • the number of protrusions 38b formed close to one edge where the gate is located may be less than the number of protrusions 38a and 38c formed close to the other edge opposite to the one edge.
  • the closer to the gate the greater the degree of deformation during curing. Accordingly, by the arrangement of the plurality of protrusions 38 , it is possible to minimize the sink marks that may be caused by the plurality of protrusions 38 .
  • the reflective region 35 may include a first reflective region 35a that reflects the first light L1 (see FIG. 1 ) and a second reflective region 35b that reflects the second light L2 .
  • An area of the first reflective region 35a may be smaller than an area of the second reflective region 35b.
  • a horizontal length of the first reflective region 35a may be shorter than a horizontal length of the second reflective region 35b.
  • the first reflective region 35a may be positioned above or below the second reflective region 35b. Also, the first reflective region 35a and the second reflective region 35b may partially overlap. However, the present invention is not limited thereto.
  • the pair of first protrusions 38a may be spaced apart from each other with the first reflective region 35a interposed therebetween.
  • the second protrusion 38b may be formed at a position corresponding to the second reflective area 35b.
  • At least some of the plurality of protrusions 38 may be constrained by the plurality of constraining holes 39 in different directions.
  • the pair of first protrusions 38a may be constrained by the pair of first constraint holes 39a in the front-rear and vertical directions
  • the second protrusions 38b may be constrained by the second constraint holes in the front-rear direction ( 39b)
  • the third protrusion 38c may be constrained by the third constraint hole 39c in the left and right directions. Since the shapes of the protrusion 38 and the constraining hole 39 for constraining in different directions are arbitrarily selectable by those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.
  • the restraining force between the plurality of protrusions 38 and the plurality of restraining holes 39 acts in several directions, the stress imbalance occurring during or after curing of the plurality of bonding portions 30a is uniform in several directions. can be minimized.
  • FIG. 13 is a view for explaining the arrangement of a sensor according to an embodiment of the present invention.
  • the head-up display apparatus 1 may further include at least one sensor 45 , 49 .
  • the sensors 45 and 49 may be configured to detect the position of the mirror assembly 31 .
  • the sensors 45 and 49 may include at least one of a distance sensor 45 and an optical sensor 49 .
  • the distance sensor 45 may be disposed to face the mirror assembly 31 , and may detect a distance to the mirror assembly 31 .
  • the distance sensor 45 may be disposed opposite the second mirror 32 with respect to the plate 33 (see FIG. 4 ).
  • the distance sensor 45 may be mounted on the support body 40 .
  • the distance sensor 45 may be replaced with a limit switch 45 that is turned on when the mirror assembly 31 comes into contact. That is, since the limit switch 45 detects that the distance to the mirror assembly 31 becomes 0, the role of the distance sensor 45 can be replaced.
  • the same reference numeral '45' is used for the distance sensor 45 and the limit switch 45 for convenience of description.
  • the optical sensor 49 may be disposed on the path of the mirror assembly 31 , more specifically, the light L incident on the second mirror 32 or reflected from the second mirror 32 , and the light ( L) can be detected.
  • the mirror assembly 31 may be located in the inactive position M1 .
  • the mirror assembly 31 may be located in the inactive position M1.
  • the reflective surface 34 of the mirror assembly 31 in the inactive position M1 may face downward or an inclined direction between the downward and rearward directions. Accordingly, it is possible to prevent sunlight from being incident on the reflective surface 34 of the mirror assembly 31 .
  • the mirror assembly 31 at the inactive position M1 is tilted in one direction (counterclockwise with reference to FIG. 13 ) to move to the initial position M2, and then It can be tilted in the opposite direction (clockwise with reference to FIG. 13) to move to the active position M3.
  • the initial position M2 may be a position at which the limit switch 45 is turned on.
  • the mirror assembly 31 may move directly from the inactive position M1 to the active position M3.
  • the head-up display device 1 may not include the limit switch 45 .
  • the active position M3 may be a position in which the head-up display 1 normally operates. That is, the mirror assembly 31 at the active position M3 may reflect the light reflected from the first mirror unit 20 (refer to FIG. 1 ) toward the windshield 2 . The mirror assembly 31 may be tilted within the range of the active position M3 to adjust the heights of the virtual images K1 and K2.
  • the distance sensor 45 or the light sensor 49 may determine whether the mirror assembly 31 is located within the range of the active position M3 . In more detail, when the detection value of the distance sensor 45 is within a preset range or when light is detected by the optical sensor 49 , the mirror assembly 31 may be in the active position M3 .
  • FIGS. 15 to 17 are control flowcharts of the heads-up display apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the head-up display device 1 may include a controller 60 and an input interface 62 . However, it is also possible that at least one of the controller 60 and the input interface 62 is included in the vehicle in which the head-up display device 1 is mounted.
  • the controller 60 may include at least one processor.
  • the controller 60 may communicate with the sensors 45 and 49 to receive a detection result of the sensors 45 and 49 .
  • the controller 60 may communicate with the input interface 62 to receive a user's command.
  • controller 60 may control the motor 51 , the vibrator 46 , and the image source 11 . Since the motor 51, the vibrator 46, and the image source 11 have been described above, they are referred to.
  • the input interface 62 may be configured for a user to input a command.
  • the input interface 62 may include at least one of a button, a jog dial, a microphone, and a touch screen.
  • the controller 60 sends the mirror assembly 31 into contact with the limit switch 45 .
  • the motor 51 can be rotated in one direction until (S11). That is, the mirror assembly 31 may be tilted from the inactive position M1 to the initial position M2.
  • the controller 60 may compare the actual rotation speed of the motor 51 counted from the time the mirror assembly 31 moves from the inactive position M1 to the initial position M2 with a preset basic rotation speed.
  • the controller 60 may rotate the motor 51 in the other direction by the preset rotation speed (S12) ( S13).
  • the actual number of rotations and the basic number of rotations may be the same. Accordingly, if the motor 51 is rotated in one direction by the basic rotation speed in a state in which the mirror assembly 31 is in the inactive position M1 , the mirror assembly 31 may move to the initial position M2 .
  • the mirror assembly 31 since the mirror assembly 31 is not deformed when the actual rotation speed and the basic rotation speed are the same, when the motor 51 rotates in the other direction by the preset rotation speed, the mirror assembly 31 moves to the active position ( M3) can be tilted.
  • the motor 51 is set in the state where the mirror assembly 31 is in the initial position M2. Even if it rotates by the number of rotations, the mirror assembly 31 may not reach the active position M3 or may deviate from the active position M3 . That is, there is a risk that the quality of the optical system may deteriorate or a normal operation may not be possible.
  • the controller 60 when the actual rotation speed in one direction of the motor 51 is different from the preset basic rotation speed, the motor 51 in the other direction by the modified set rotation speed. It can be rotated (S12) (S14).
  • the controller 60 may calculate the corrected set rotation speed by adding or subtracting the difference to the set rotation speed.
  • the controller 60 may rotate the motor 51 in the other direction by the corrected set rotation speed while the mirror assembly 31 is in the initial position M2. Accordingly, the deformed mirror assembly 31 can normally move to the active position M3.
  • the controller 60 rotates the motor 51 in one direction by a preset number of revolutions. It can be rotated (S21).
  • the controller 60 may determine whether the sensing distance of the distance sensor 45 is the same as a preset set distance ( S22 ).
  • the mirror assembly 31 When the sensing distance of the distance sensor 45 and the set distance are the same, the mirror assembly 31 may be in the active position M3. As long as the mirror assembly 31 is not deformed, if the motor 51 is rotated in one direction by a set number of revolutions in a state in which the mirror assembly 31 is in the inactive position M1, the mirror assembly 31 is moved to the active position M3. can be moved to
  • the motor 51 is set in the state where the mirror assembly 31 is in the inactive position M1. Even if it rotates by the number of rotations, the mirror assembly 31 may not reach the active position M3 or may deviate from the active position M3 . That is, there is a risk that the quality of the optical system may deteriorate or a normal operation may not be possible.
  • the controller 60 rotates the motor 51 so that the sensing distance of the distance sensor 45 is equal to the set distance.
  • the controller 60 rotates the motor 51 in one direction by a preset number of revolutions. It can be rotated (S31).
  • the controller 60 may determine whether light is detected by the light sensor 49 ( S32 ).
  • the mirror assembly 31 When light is detected by the optical sensor 49 , the mirror assembly 31 may be in the active position M3 . As long as the mirror assembly 31 is not deformed, if the motor 51 is rotated in one direction by a set number of revolutions in a state in which the mirror assembly 31 is in the inactive position M1, the mirror assembly 31 is moved to the active position M3. can be moved to
  • the motor 51 is set in the state where the mirror assembly 31 is in the inactive position M1. Even if it rotates by the number of rotations, the mirror assembly 31 may not reach the active position M3 or may deviate from the active position M3 . That is, there is a risk that the quality of the optical system may deteriorate or a normal operation may not be possible.
  • the controller 60 may rotate the motor 51 until light is detected by the optical sensor 49 (S33). Accordingly, the deformed mirror assembly 31 can normally move to the active position M3.
  • FIGS. 18 and 19 are views illustrating a mirror assembly according to another exemplary embodiment.
  • the mirror assembly 31 may include the second mirror 32 having a large area. Compared with a mirror having a small area, the second mirror 32 having a large area may have a large amount of deformation due to assembly or changes in the surrounding environment.
  • the second mirror unit 30 may include a plurality of mirror assemblies 31a and 31b that are independently tilted from each other.
  • each mirror assembly 31 may include a second mirror 32 and a plate 33 .
  • the plurality of mirror assemblies 31a and 31b may be tiltably connected to a single support body 40 .
  • the present invention is not limited thereto, and of course, the second mirror unit 30 may include a plurality of support bodies 40 to which the plurality of mirror assemblies 31a and 31b are rotatably connected.
  • the second mirror unit 30 is spaced apart from the first mirror assembly 31a that is tilted with respect to the first tilt axis T1 and the first tilt axis T1 in parallel. It may include a second mirror assembly 31b that is tilted with respect to the second tilt axis T2. This may be understood as a vertical division of the mirror assembly 31 described in the previous embodiment.
  • the second mirror unit 30 includes a first mirror assembly 31a' and a second mirror assembly 31b' that are independently tilted with respect to the same tilt axis T. can do. This may be understood as a left and right division of the mirror assembly 31 described in the previous embodiment.
  • FIG. 20 is a block diagram of a head-up display device according to another embodiment of the present invention.
  • the head-up display apparatus 1 may further include a polarization correction member 70 for correcting polarization characteristics.
  • the polarization compensating member 70 is positioned between the first mirror unit 20 and the second mirror unit 30 with respect to the light path, or between the second mirror unit 30 and the windshield 2 . can
  • the configuration of the polarization compensating member 70 is not limited and may vary as necessary.
  • the polarization compensating member 70 may include at least one of a retarder, an electric polarization element, and a polarization film.
  • the polarization compensating member 70 may be installed in the head-up display device 1 already mounted on the vehicle to facilitate additional assembly.
  • a slot into which the polarization compensating member 70 is fitted may be provided in the housing H.
  • the operator may additionally mount the polarization compensating member 70 to the housing H. Accordingly, the quality of the virtual images K1 and K2 generated by the head-up display apparatus 1 can be maintained high.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치는, 적어도 하나의 허상을 생성하도록 광을 출사하는 영상 기구; 상기 영상 기구의 광을 반사하는 제1미러 유닛; 및 상기 제1미러 유닛에서 반사된 광을 윈드 쉴드로 반사하는 제2미러 유닛을 포함할 수 있다. 상기 제2미러 유닛은, 상기 제1미러 유닛에서 반사된 광을 상기 윈드 쉴드로 반사하는 반사면을 갖는 오목 미러와, 상기 오목 미러에 대해 상기 반사면의 반대면에 결합된 플레이트를 갖는 미러 어셈블리; 및 상기 플레이트에 대해 상기 오목 미러의 반대편에 배치되고, 상기 플레이트에 연결되어 상기 플레이트 및 오목 미러를 틸트시키는 틸트 메커니즘을 포함할 수 있다.

Description

헤드 업 디스플레이 장치
본 발명은 헤드 업 디스플레이 장치에 관한 것이다.
헤드 업 디스플레이 장치는 차량에 구비되어 차량의 윈드 쉴드를 향해 이미지 광을 출사하는 기기이다. 차량용 헤드 업 디스플레이는 차량 주행 중에 운행 정보를 포함하는 각종 정보를 표시할 수 있다.
헤드 업 디스플레이 장치는 이미지 광을 생성하여 출력하는 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널에서 생성된 이미지 광이 반사되는 적어도 하나의 미러를 포함한다.
디스플레이 패널에서 생성된 이미지 광은 미러에 의해 차량의 윈드 쉴드로 입사될 수 있고, 운전자는 윈드 쉴드 전방 위치의 허상을 인식할 수 있다.
헤드 업 디스플레이 장치의 영상 소스가 복수개의 영상을 생성 가능한 경우, 차량의 윈드 쉴드에 복수개의 허상을 투영할 수 있다. 즉, 더 많은 정보를 디스플레이 할 수 있어 차량용 헤드 업 디스플레이의 편의성이 증대될 수 있다.
이처럼 복수개의 영상을 생성하기 위해서는 대면적의 미러가 요구된다. 따라서, 대면적의 미러를 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치를 차량 내의 제한된 공간에 설치하기 위해서는 컴팩트한 설계가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 미러를 틸트시켜 허상의 높이를 조절 가능한 헤드업 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 대면적의 미러를 틸트 가능하면서도 크기가 컴팩트하게 유지되는 헤드업 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 헤드업 디스플레이 장치는, 미러 어셈블리를 틸트시키는 틸트 메커니즘이, 상기 미러 어셈블리의 반사면의 반대편에 배치될 수 있다.
좀 더 상세히, 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치는, 적어도 하나의 허상을 생성하도록 광을 출사하는 영상 기구; 상기 영상 기구의 광을 반사하는 제1미러 유닛; 및 상기 제1미러 유닛에서 반사된 광을 윈드 쉴드로 반사하는 제2미러 유닛을 포함할 수 있다. 상기 제2미러 유닛은, 상기 제1미러 유닛에서 반사된 광을 상기 윈드 쉴드로 반사하는 반사면을 갖는 오목 미러와, 상기 오목 미러에 대해 상기 반사면의 반대면에 결합된 플레이트를 갖는 미러 어셈블리; 및 상기 플레이트에 대해 상기 오목 미러의 반대편에 배치되고, 상기 플레이트에 연결되어 상기 플레이트 및 오목 미러를 틸트시키는 틸트 메커니즘을 포함할 수 있다.
상기 영상 기구는 복수개의 허상을 생성하도록 광을 출사하고, 상기 반사면은, 상기 제1미러 유닛에서 반사된 광을 상기 윈드 쉴드의 서로 다른 위치를 향해 반사시키는 복수개의 반사 영역을 포함할 수 있다.
상기 틸트 메커니즘은, 모터; 상기 플레이트에 체결된 회전 기어; 및 상기 모터에 의해 회전하고, 상기 회전 기어와 기어 결합된 적어도 하나의 동력 전달기어를 포함할 수 있다.
상기 미러 어셈블리는 대칭 형상을 가지고, 상기 회전 기어는, 수평 방향에 대해 상기 플레이트의 중앙부에 체결될 수 있다.
상기 회전 기어는, 상기 미러 어셈블리의 무게 중심 또는 상기 무게 중심과 인접한 지점에 체결될 수 있다.
상기 반사면은, 상기 제1미러 유닛에서 반사된 광이 입사되는 반사 영역; 및 상기 반사 영역의 가장자리보다 외측에 위치한 비반사 영역을 포함할 수 있다. 상기 미러 어셈블리의 틸트축(axis)은, 수직 방향 및 전후 방향에 대해 상기 반사 영역의 상측 가장자리와 하측 가장자리의 사이를 지날 수 있다.
상기 미러 어셈블리의 틸트축과 상기 반사 영역의 하측 가장자리 사이의 수직 거리는, 상기 반사 영역의 상측 가장자리 및 하측 가장자리 사이의 수직 거리의 40% 보다 멀 수 있다.
상기 미러 어셈블리의 틸트축과 상기 반사 영역의 상측 가장자리 사이의 수직 거리는, 상기 반사면의 상측 가장자리 및 하측 가장자리 사이의 수직 거리의 60% 보다 가까울 수 있다.
상기 오목 미러와 상기 플레이트의 사이에는, 상기 오목 미러와 상기 플레이트를 본딩시키는 복수개의 본딩부가 구비되고, 상기 플레이트에는 복수개의 구속홀이 형성되고, 상기 오목 미러에는, 상기 반사면의 반대 방향으로 돌출되고 상기 복수개의 구속홀에 구속되는 복수개의 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 복수개의 본딩부 및 복수개의 돌출부는 좌우 대칭되게 배치될 수 있다.
상기 반사면은, 상기 제1미러 유닛에서 반사된 광이 입사되는 반사 영역; 및 상기 반사 영역의 가장자리보다 외측에 위치한 비반사 영역을 포함할 수 있다. 상기 복수개의 돌출부 중 적어도 일부는, 비반사 영역과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
상기 복수개의 돌출부는, 상기 오목 미러의 상측 가장자리 및 하측 가장자리 중 일 가장자리에 더 가깝게 위치하고, 상기 비반사 영역과 대응되는 위치에 형성되며, 수평하게 이격된 한 쌍의 제1돌출부; 및 상기 오목 미러의 상측 가장자리 및 하측 가장자리 중 타 가장자리에 더 가깝게 위치하고, 상기 반사 영역과 대응되는 위치에 형성되며, 수평 방향에 대해 상기 오목 미러의 중앙에 위치한 제2돌출부를 포함할 수 있다.
상기 복수개의 돌출부는, 상기 오목 미러의 상측 가장자리 및 하측 가장자리 중 상기 일 가장자리에 더 가깝게 위치하고, 수평 방향에 대해 상기 오목 미러의 중앙에 위치한 제3돌출부를 더 포함할 수 있다.
상기 반사면은, 제1영상을 생성하는 제1광이 입사되는 제1영역; 및 제2영상을 생성하는 제2광이 입사되며 상기 제1영역보다 넓은 면적을 갖는 제2영역을 포함할 수 있다. 상기 복수개의 돌출부는, 상기 제1영역을 사이에 두고 서로 이격된 한 쌍의 제1돌출부; 및 상기 제2영역과 대응되는 위치에 형성된 제2돌출부를 포함할 수 있다.
상기 제1돌출부와 상기 제2돌출부는 상기 제2미러를 서로 다른 방향에 대해 상기 플레이트에 구속할 수 있다.
상기 헤드업 디스플레이 장치는, 상기 플레이트에 대해 상기 오목 미러의 반대편에 배치되고, 상기 미러 어셈블리의 틸트에 따라 상기 미러 어셈블리가 선택적으로 접하는 리미트 스위치; 및 상기 미러 어셈블리가 상기 리미트 스위치에 접할때까지 상기 모터를 일 방향으로 회전시키고, 상기 미러 어셈블리가 리미트 스위치에 접하면 상기 모터를 설정 회전수만큼 타 방향으로 회전시키는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는, 상기 모터의 상기 일 방향에 대한 실제 회전수가 기설정된 기본 회전수와 상이하면, 상기 실제 회전수와 상기 기본 회전수의 차이만큼 상기 설정 회전수를 변경할 수 있다.
상기 헤드업 디스플레이 장치는, 상기 플레이트에 대해 상기 오목 미러의 반대편에 배치되고, 상기 미러 어셈블리에 대한 거리를 감지하는 거리 센서; 및 상기 거리 센서의 감지 거리가 설정값에 도달하도록 상기 모터를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 헤드업 디스플레이 장치는, 상기 반사면에 배치되거나, 상기 반사면에서 상기 윈드 쉴드로 반사되는 광의 경로상에 배치된 광센서; 및 상기 광센서에 광이 감지되도록 상기 모터를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 제2미러 유닛은, 상기 틸트 메커니즘이 장착되고 상기 플레이트가 틸트 가능하게 연결된 지지 바디를 더 포함할 수 있다. 상기 지지 바디에는, 상기 모터의 진동을 감쇄시키는 바이브레이터 또는 상기 모터의 진동을 흡수하는 댐퍼 중 적어도 하나가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치는, 복수개의 허상을 생성하도록 광을 출사하는 영상 기구; 상기 영상 기구의 광을 반사하는 제1미러 유닛; 및 상기 제1미러 유닛에서 반사된 광을 윈드 쉴드로 반사하는 제2미러 유닛을 포함할 수 있다. 상기 제2미러 유닛은, 상기 제1미러 유닛에서 반사된 광을 상기 윈드 쉴드로 반사하는 반사면을 갖는 복수개의 오목 미러; 상기 오목 미러에 대해 상기 반사면의 반대면에 결합된 복수개의 플레이트; 및 상기 플레이트에 대해 상기 오목 미러의 반대편에 배치되고, 상기 플레이트에 연결되어 상기 플레이트 및 오목 미러를 틸트시키는 복수개의 틸트 메커니즘을 포함할 수 있다. 상기 복수개의 오목 미러는, 상기 제1미러 유닛에서 반사된 광을 상기 윈드 쉴드의 서로 다른 위치를 향해 반사시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 틸트 메커니즘에 의해 미러 어셈블리가 틸트되므로, 윈드 쉴드의 전방에 생성되는 허상의 높이가 가변될 수 있다. 이로써 사용자의 눈 높이에 맞도록 허상의 높이를 조절 가능한 이점이 있다.
또한, 틸트 메커니즘은 플레이트에 대해 오목 미러의 반대편에 배치될 수 있다. 따라서, 오목 미러가 대면적이더라도, 제한된 공간 내에서 틸트 메커니즘을 효율적으로 배치할 수 있다. 즉, 헤드업 디스플레이가 컴팩트해질 수 있다.
또한, 틸트 메커니즘은 오목 미러에 직접 연결되지 않고 오목 미러와 결합된 플레이트에 연결될 수 있다. 이로써 틸트 메커니즘에 의해 발생하는 응력 집중에 의해 오목 미러가 변형되는 것을 방지하고, 허상의 품질 저하를 막을 수 있다.
또한, 오목 미러의 반사면은, 제1미러 유닛에서 반사된 광을 윈드 쉴드의 서로 다른 위치를 향해 반사시키는 복수개의 반사 영역을 포함할 수 있다. 이로써 대면적을 갖는 단일의 오목 미러로 서로 다른 위치에 복수개의 허상을 생성할 수 있다.
또한, 틸트 메커니즘의 회전 기어는 미러 어셈블리의 무게 중심 또는 상기 무게 중심과 인접한 지점에 체결될 수 있다. 이로써, 미러 어셈블리를 틸트 시키는데 필요한 회전 토크가 줄어들 수 있다.
또한, 미러 어셈블리의 틸트축(axis)은, 수직 방향 및 전후 방향에 대해 오목 미러의 반사 영역의 상측 가장자리와 하측 가장자리의 사이를 지날 수 있다. 이로써, 미러 어셈블리의 틸트 시에 복수개의 허상은 광학 품질이 유지되면서도 높이가 균일하게 조절될 수 있다.
또한, 오목 미러와 플레이트는 복수개의 본딩부에 의해 본딩될 수 있다. 따라서, 오목 미러에 별도의 고정 구조가 불필요하므로 제조 공차가 최소화되고 허상의 광학 품질이 높게 유지될 수 있다.
또한, 오목 미러에 형성된 복수개의 돌출부는 플레이트에 형성된 구속홀에 서로 다른 방향으로 구속될 수 있다. 이로써, 본딩부의 경화 도중 또는 경화 완료시에 발생하는 오목 미러의 응력 불균형을 최소화하고, 광학 성능을 높게 유지할 수 있다.
또한, 복수개의 본딩부 및 돌출부는 좌우 대칭되게 배치되어 오목 미러의 응력 불균형을 최소화하고, 광학 성능을 높게 유지할 수 있다.
또한, 복수개의 돌출부 중 적어도 일부는, 반사면의 비반사 영역과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 이로써, 돌출부의 성형 과정에서 반사면에 발생 가능한 싱크 마크로 인해 허상의 광학 품질이 저하되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 반사 영역에 대응되는 위치에 형성된 돌출부는, 수평 방향에 대해 상기 오목 미러의 중앙에 위치할 수 있다. 이로써, 반사 영역 내의 싱크 마크가 허상의 광학 품질에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
또한, 장기간 사용이나 환경 변화에 의해 미러 어셈블리가 조금씩 변형되더라도, 거리센서, 광센서 또는 리미트 스위치 중 적어도 하나에 의해 미러 어셈블리를 틸트 위치를 보정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제2미러 유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제2미러 유닛의 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A'에 대한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2미러 유닛의 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 틸트 메커니즘의 토크가 작용하는 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 미러 어셈블리의 틸트축의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 미러 어셈블리의 정면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 오목 미러의 배면도이다.
도 12는 도 10에 도시된 플레이트의 정면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 센서의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 제어 순서도이다.
도 18 및 도 19는 다른 실시예에 따른 미러 어셈블리가 도시된 도면이다.
도 20은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 구성도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
이하에서, 일 요소가 타 요소에 "체결" 또는 "연결"된다고 기재된 것은, 두 요소가 직접 체결되거나 연결된 것을 의미하거나, 두 요소 사이에 제3의 요소가 존재하고 상기 제3의 요소에 의해 두 요소가 서로 연결되거나 체결된 것을 의미할 수 있다. 반면, 일 요소가 타 요소에 "직접 체결" 또는 "직접 연결"된다고 기재한 것은, 두 요소 사이에 제3의 요소가 존재하지 않는다고 이해될 수 있을 것이다.
또한, 도면에 도시된 x축은 전후 방향과 나란하고, y축은 좌우 방향과 나란하고, z축은 수직 방향과 나란할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 구성도이다.
헤드업 디스플레이 장치(1)는 스마트 차량 등의 증강 현실 내비게이션(Augmented Reality Navigation) 시스템에서 차선을 표시하거나, 자율 주행 차량의 조향을 돕기 위한 시각 정보를 생성하는 데에 활용될 수 있다.
또한, 헤드업 디스플레이 장치(1)는 차량 내 주행 보조 또는 완전 자율 주행을 위해 설치된 인공지능 시스템을 포함하는 기기에서 시각 정보(Visual Information)를 추적하여 안전하고 쾌적한 주행을 돕는 데에 사용될 수 있다.
헤드 업 디스플레이 장치(1)는 차량의 윈드 쉴드(2)를 향해 이미지 광을 출사할 수 있다. 윈드 쉴드(2)는 차량의 전방을 바라보도록 배치된 윈도우일 수 있다. 운전자의 눈(E)은 윈드 쉴드(2)를 통해 차량의 전방 외부를 주시할 수 있고, 헤드 업 디스플레이 장치에 의해 윈드 쉴드(2)의 전방에 형성된 허상(K1)(K2)을 바라볼 수 있다.
헤드 업 디스플레이 장치(1)는 차량의 운전석 전방의 인스트루먼트 하우징(H)(이하, '하우징')에 수용될 수 있고, 윈드 쉴드(2)를 향해 이미지 광을 조사할 수 있다.
상기 하우징(H)에는 헤드 업 디스플레이 장치(1)에서 출사된 광이 통과하는 투명한 윈도우가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(1)는, 영상 기구(10)와, 제1미러 유닛(20)과, 제2미러 유닛(30)을 포함할 수 있다.
영상 기구(10)는 적어도 하나, 바람직하게는 복수개의 허상(K1)(K2)을 생성하도록 광을 출사할 수 있다. 영상 기구(10)는 사용자에게 3차원 영상을 제공하기 위하여, 사용자의 양 눈(E)의 위치를 고려하여 윈드 쉴드(2)에 표시되는 허상(K1)(K2)을 생성할 수 있다.
영상 기구(10)는 제1방향의 선편광과, 상기 제1방향과 직교한 제2방향의 선편광을 출사할 수 있다. 영상 기구(10)는 후방과 상방 사이의 경사 방향을 향할 수 있다.
좀 더 상세히, 영상 기구(10)는 이미지 광을 출사하는 영상 소스(11)와, 영상 소스(11)에서 출사된 이미지 광 중 일부와 다른 일부를 서로 직교하는 방향으로 편광시키는 편광 부재(12)(13)를 포함할 수 있다.
영상 소스(11)는 이미지 생성 유닛으로서, LCD(Liquid Crystal Display) 패널, LED(Light Emitting Diode) 패널, OLED (Organic Light Emitting Diode) 패널 등과 같이 전기신호를 컨트롤하여 이미지 광을 생성할 수 있는 이미지 생성 유닛(PGU: Picture Generate Unit)일 수 있다.
영상 소스(11)는 디스플레이 소자와, 상기 디스플레이 소자로 광을 조사하는 광원을 포함할 수 있다. 상기 광원은 상기 디스플레이 소자를 향해 광을 조사할 수 있는 백라이트 유닛(BLU)일 수 있다.
편광 부재(12)(13)는, 영상 소스(11)에서 출사된 광 중 일부를 제1방향으로 편광시키고, 다른 일부를 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 편광시킬 수 있다.
일례로, 상기 편광 부재(12)(13)는, 영상 소스(11)에서 출사된 이미지 광을 제1방향으로 편광시키는 선형 편광기(12)(Linear Polarizer)와, 선형 편광기(12)에서 출사된 제1방향의 선편광 중 일부를 상기 제1방향과 직교한 제2방향으로 반파장 변환하는 위상지연자(13)(HWP: Half Wave Plate)를 포함할 수 있다.
좀 더 상세히, 선형 편광기(12)는 영상 소스(11)에서 출사된 이미지 광 중 제1방향의 선편광만을 통과시킬 수 있다. 영상 소스(11)에서는 편광되지 않은 무편광(Non Polarized Light)이 출사될 수 있고, 상기 무편광은 선형 편광기(12)에서 제1방향으로 편광될 수 있다.
선형 편광기(12)은 영상 소스(11)에 포함된 디스플레이 소자의 내부에 구비되는 것이 가능하다. 이 경우 상기 디스플레이 소자에서는 선형 편광기(12)에 의해 편광된 선편광이 출사될 수 있다.
반면, 선형 편광기(12)는 영상 소스(11)에 포함된 디스플레이 소자의 외부에 배치되는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 디스플레이 소자에서 출사된 무편광은 선형 편광기(12)로 입사될 수 있고 선형 편광기(12)에서는 제1방향으로 편광된 선편광이 출사될 수 있다.
반파장 위상지연자(13)은 선형 편광기(12)를 통과한 선편광을 1/2 파장만큼 위상 지연시킬 수 있다.
반파장 위상지연자(13)은 선형 편광기(12)의 일부 영역을 마주볼 수 있다. 따라서, 선형 편광기(12)를 통과한 제1방향의 선편광 중 일부는 반파장 위상지연자(13)를 통과하며 상기 제1방향과 직교한 제2방향으로 편광될 수 있고, 선형 편광기(12)를 통과한 제1방향의 선편광 중 다른 일부는 반파장 위상지연자(13)를 통과하지 않고 상기 제1방향으로 편광된 상태를 유지할 수 있다.
다만 편광 부재(12)(13)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 편광 부재(12)(13)는 영상 소스(11)에서 출사된 이미지 광 중 일부를 제1방향으로 편광시키는 제1편광기와, 영상 소스(11)에서 출사된 이미지 광 중 다른 일부를 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 편광시키는 제2편광기를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1편광기는 영상 소스(11)의 일부 영역을 향할 수 있고, 상기 제2편광기는 영상 소스(11)의 다른 일부 영역을 향할 수 있다.
편광 부재(12)(13)에 의해, 영상 기구(10)는 서로 직교하는 방향으로 편광된 제1광(L1) 및 제2광(L2)을 출사할 수 있다. 상기 제1광(L1)은 윈드 쉴드(2)의 전방에 제1허상(K1)을 생성할 수 있고, 상기 제2광(L2)은 윈드 쉴드(2)의 전방에 제2허상(K2)을 생성할 수 있다.
한편, 제1미러 유닛(20)은 영상 기구(10)의 광을 후술할 제2미러 유닛(30)을 향해 반사할 수 있다. 제1미러 유닛(20)은 영상 기구(10)에서 출사된 제1광 (L1)및 제2광(L2)의 광경로에 차이를 발생시킬 수 있다. 제1미러 유닛(20)는 전방과 하방 사이의 경사 방향을 향할 수 있다.
좀 더 상세히, 제1미러 유닛(20)은 편광 반사 미러(21) 및 제1미러(22)를 포함할 수 있다.
편광반사미러(21)는 영상 기구(10)에서 출사된 제1광(L1) 및 제2광(L2) 중 어느 하나를 투과시키고, 다른 하나를 반사하는 광 분리기(Beam Splitter)일 수 있다. 이하에서는 편광반사미러(21)가 제1광(L1)을 투과시키고 제2광(L2)을 반사시키는 경우를 예로 들어 설명한다.
편광반사미러(21)는 상기 제2광(L2)이 반사되는 일면과, 상기 일면의 반대편에 위치한 타면을 포함할 수 있다. 제1미러(22)는 편광반사미러(21)에 대해 상기 일면의 반대편에 위치할 수 있다. 즉, 제1미러(22)는 편광반사미러(21)의 상기 타면을 향하도록 배치될 수 있다.
제1미러(22)는 플랫 미러일 수 있다. 제1미러(22)는 편광반사미러(21)와 나란하게 배치될 수 있다. 제1미러(22)는 편광반사미러(21)와 이격될 수 있다.
영상 기구(10)에서 출사된 제1광(L1)은, 편광반사미러(21)를 투과하여 제1미러(22)로 입사되고, 제1미러(22)에서 반사될 수 있다. 제1미러(22)에서 반사된 제1광(L1)은 편광반사미러(21)를 재투과하여 제2미러 유닛(30)으로 입사될 수 있다. 즉, 편광반사미러(21)는 제1광(L1)의 경로에 대해 제1미러(22)와 제2미러유닛(30)의 사이에 위치할 수 있다. 좀 더 상세히, 편광반사미러(21)는 제1광(L1)의 경로에 대해 제1미러(22)와 후술할 제2미러(32)(도 3 참조)의 사이에 위치할 수 있다.
반면, 영상 기구(10)에서 출사된 제2광(L2)은 편광반사미러(21)에서 반사되어 제2미러 유닛(30)으로 입사될 수 있다.
따라서, 제1광(L1)의 경로는 제2광(L2)의 경로보다 길 수 있다. 이로 인해, 제1광(L1)에 의해 생성되는 제1허상(K1)은, 윈드 쉴드(2)에 대해, 제2광(L2)에 의해 생성되는 제2허상(K2)보다 멀게 위치할 수 있다.
제2미러 유닛(30)은 제1미러 유닛(20)에서 반사된 광을 윈드 쉴드(2)를 향해 반사할 수 있다. 즉, 제1광(L1) 및 제2광(L2)은 제2미러 유닛(30)에서 반사되어 윈드 쉴드(2)로 입사할 수 있고, 제1허상(K1) 및 제2허상(K2)을 생성할 수 있다.
제2미러 유닛(30)는 후방과 상방 사이의 경사 방향을 향할 수 있다.
제2미러 유닛(30)은 수평한 틸트축(T)(tilt axis)에 대해 틸트될 수 있다. 따라서, 윈드 쉴드(2)의 전방에 맺히는 허상(K1)(K2)의 높이가 가변될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제2미러 유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에는 설명의 편의를 위해 제1허상(K1)만이 도시되어 있으며, 이하에서는 제1허상(K1)을 기준으로 설명한다. 다만 당업자는 이로부터 제2허상(K2)(도 1 참조)에 대해서도 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
앞서 설명한 바와 같이, 제2미러 유닛(30)은 후방과 상방 사이의 경사 방향을 향하며, 수평한 틸트축(T)에 대해 틸트될 수 있다.
제2미러 유닛(30)이 향하는 방향이 수평에 가까워질수록 허상(K1)의 높이가 낮아질 수 있다.
좀 더 상세히, 제2미러 유닛(30)이 제1기울기(A1)이면, 제2미러 유닛(30)에서 반사된 광은 윈드 쉴드(2)의 제1영역(2a)으로 입사될 수 있다. 반면, 제2미러 유닛(30)이 상기 제1기울기(A1)보다 완만한 제2기울기(A2)이면, 제2미러 유닛(30)에서 반사된 광은 윈드 쉴드(2)의 제2영역(2b)으로 입사될 수 있다. 상기 제2영역(2b)은 상기 제1영역(2a)보다 낮은 높이에 위치할 수 있다.
따라서, 제2미러 유닛(30)이 상기 제1기울기(A1)일 때 허상(K1)의 생성 위치는, 제2미러 유닛(30)이 상기 제2기울기(A2)일 때 허상(K1')의 생성 위치보다 높을 수 있다. 즉, 상대적으로 높게 위치한 눈(E1)에 맞추어, 제2미러 유닛(30)은 제1기울기(A1)로 틸트될 수 있고, 상대적으로 낮게 위치한 눈(E1)에 맞추어, 제2미러 유닛(30)은 제2기울기(A2)로 틸트될 수 있다.
이로써, 사용자의 눈(E)의 높이에 따라 허상(K1)(K2)의 높이를 적절하게 가변시키는 것이 가능한 이점이 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제2미러 유닛의 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A'에 대한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2미러 유닛의 분해 사시도이다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 제2미러 유닛(30)의 상세한 구성에 대해 설명한다.
제2미러 유닛(30)은 미러 어셈블리(31)와, 미러 어셈블리(31)를 틸트 가능하게 지지하는 지지 바디(40)와, 미러 어셈블리(31)를 지지 바디(40)에 대해 틸트시키는 틸트 메커니즘(50)을 포함할 수 있다.
미러 어셈블리(31)는 대칭 형상을 가질 수 있다. 좀 더 상세히, 미러 어셈블리(31)는 좌우 대칭 형상을 가질 수 있다.
미러 어셈블리(31)는 제2미러(32) 및 플레이트(33)를 포함할 수 있다.
제2미러(32)는 오목 미러일 수 있다. 즉, 제2미러(32)의 반사면(34)은 오목하게 형성될 수 있다. 반사면(34)은 제1미러 유닛(20)(도 1 참조)에서 반사된 광을 윈드 쉴드(2)를 향해 반사할 수 있다. 반사면(34)는 비구면인 곡면일 수 있다.
좀 더 상세히, 제2미러(32)는 사출 성형된 미러 바디(32a)와, 상기 미러 바디(32a)의 일면에 증착된 증착층(32b)을 포함할 수 있다. 상기 증착층(32b)은 제2미러(32)의 반사면(34)을 포함할 수 있고, 상기 미러 바디는 제2미러(32)의 타면(37)을 포함할 수 있다. 상기 타면(37)은 반사면(34)의 반대편에 위치할 수 있다.
이로써 제2미러(32)가 일체인 경우와 비교하여 반사면(34)의 설계 및 제작이 용이할 수 있고, 후술할 플레이트(33)의 결합 작업이 용이한 이점이 있다.
플레이트(33)는 제2미러(32)에 대해, 상기 반사면(34)의 반대면에 결합될 수 있다. 즉, 플레이트(33)는 제2미러(32)의 타면(37)에 결합될 수 있다.
플레이트(33)의 크기는 제2미러(32)의 크기보다 작을 수 있다.
플레이트(33)는 제2미러(32)를 향하는 일면과 상기 일면의 반대편에 위치한 타면을 포함할 수 있다. 플레이트(33)의 타면에는 플레이트(33)의 강성을 보강하기 위한 다수의 보강 리브가 형성될 수 있다. 이로써, 외부의 환경 변화나 외력 등에 의해 플레이트(33)가 변형되어 허상(K1)(K2)(도 1 참조)의 품질이 떨어지는 것을 최소화할 수 있다.
플레이트(33)에는 후술할 틸트 메커니즘(50)이 연결될 수 있다.
만일 플레이트(33)가 없이 틸트 메커니즘(50)이 제2미러(32)의 타면(37)에 직접 연결된다고 가정하면, 제2미러(32)에는 틸트 메커니즘(50)의 회전 토크가 전달되는 지점에 응력 집중이 발생할 수 있다. 이로 인해, 제2미러(32)가 변형되고 반사면(34)에 왜곡이 발생하여 허상(K1)(K2)(도 1 참조)의 품질이 떨어질 우려가 있다.
이를 방지하기 위해, 플레이트(33)는 틸트 메커니즘(50)과 제2미러(32)의 사이에서, 틸트 메커니즘(50)과 제2미러(32)를 연결할 수 있다.
플레이트(33)에는 한 쌍의 연결 샤프트(33a)가 구비될 수 있다. 한 쌍의 연결 샤프트(33a)는 수평하게 연장될 수 있다. 한 쌍의 연결 샤프트(33a)는 플레이트(33)의 양측 가장자리에서 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있고, 후술할 지지 바디(40)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
지지 바디(40)는 플레이트(33)에 대해 제2미러(32)의 반대편에 위치할 수 있다. 지지 바디(40)는 대칭 형상을 가질 수 있다. 좀 더 상세히, 지지 바디(40)는 좌우 대칭 형상을 가질 수 있다.
지지 바디(40)에는 플레이트(33)가 틸트 가능하게 연결될 수 있다. 좀 더 상세히. 지지 바디(40)에는 플레이트(33)의 한 쌍의 연결 샤프트(33a)가 연결되는 한 쌍의 연결홈(42)이 형성될 수 있다.
또한, 지지 바디(40)는 하우징(H)의 내부에 고정될 수 있다. 좀 더 상세히, 지지 바디(40)는 한 쌍의 사이드 브라켓(44)에 의해 하우징(H)의 내부에 고정될 수 있다.
틸트 메커니즘(50)는 미러 어셈블리(31), 좀 더 상세히는 플레이트(33)에 연결될 수 있다. 틸트 메커니즘(50)은 플레이트(33) 및 제2미러(32)의 각도를 가변시킬 수 있다.
틸트 메커니즘(50)은 플레이트(33)에 대해 오목 미러(32)의 반대편에 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 틸트 메커니즘(50)은 플레이트(33)의 중앙부에 대해 오목 미러(32)의 반대편에 배치될 수 있다.
따라서, 틸트 메커니즘(50)이 미러 어셈블리(31)의 사이드에 위치한 경우와 비교하여, 제2미러 유닛(30)의 좌우 방향 폭이 컴팩트해질 수 있다. 이로써, 하우징(H)(도 1 참조)의 내부 공간에 대한 공간 활용도가 향상될 수 있고, 대면적의 제2미러 유닛(30)을 효율적으로 배치할 수 있다.
또한, 틸트 메커니즘(50)이 미러 어셈블리(31)의 사이드에 위치한 경우와 비교하여, 사용자의 입장에서 틸트 메커니즘(50)은 미러 어셈블리(31)에 의해 가려지므로, 틸트 메커니즘(50)에 의해 발생하는 노이즈 및 진동 차단 측면에서 유리할 수 있다.
틸트 메커니즘(50)은 모터(51)와, 플레이트(33)에 체결된 회전 기어(53)와, 모터(51)의 회전력을 회전 기어(53)로 전달하는 적어도 하나의 동력 전달기어(52)를 포함할 수 있다. 이하에서는 적어도 하나의 동력 전달기어(52)가 단일의 웜기어(52)인 경우를 예로 들어 설명한다.
모터(51)는 스텝 모터일 수 있다. 모터(51)는 수직 방향 또는 수직 방향에 대해 기울어진 방향으로 연장된 회전축(51a)을 가질 수 있다. 일례로, 모터(51)의 회전축(51a)은 상측으로 갈수록 전방으로 경사진 방향으로 연장될 수 있다.
회전 기어(53)는 헬리컬 기어일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 회전 기어(53)에는 플레이트(33)에 체결되는 체결부(53a)가 구비될 수 있다.
웜기어(52)는 모터(51)의 회전축(51a)에 연결될 수 잇고, 회전 기어(53)와 체결될 수 있다. 웜기어(52)는 모터(51)의 회전축(51a)과 마찬가지로 수직 방향 또는 수직 방향에 대해 기울어진 방향으로 연장될 수 있다.
모터(51)의 회전축(51a) 및 웜기어(52)가 일 방향으로 회전하면, 회전 기어(53)는 시계 방향(도 4 기준)으로 회전하고, 미러 어셈블리(31)는 반사면(34)이 향하는 방향이 수평에 가까워지도록 틸트될 수 있다.
반면, 모터(51)의 회전축(51a) 및 웜기어(52)가 타 방향으로 회전하면, 회전 기어(53)는 반시계 방향(도 4 기준)으로 회전하고, 미러 어셈블리(31)는 반사면(34)이 향하는 방향이 수직에 가까워지도록 틸트될 수 있다.
모터(51)는 브라켓(54)에 의해 지지 바디(40)에 장착될 수 있다. 지지 바디(40)에는 브라켓(54)이 장착가능한 장착 공간(41)이 형성될 수 있다. 상기 장착 공간(41)은 지지 바디(40)의 중앙부에 형성될 수 있다. 장착 공간(41)은 하방에 대해 개방될 수 있다. 또한, 장착 공간(41)은 플레이트(33)를 향해 개방될 수 있다.
장착 공간(41)에 장착된 브라켓(54)은, 지지 바디(40)와 플레이트(33)의 사이에 위치할 수 있다. 모터(51)는 브라켓(54)의 하부에 체결될 수 있다. 모터(41)는 지지 바디(40)의 하측, 좀 더 상세히는 장착 공간(41)에 위치할 수 있다.
브라켓(54)에는 한 쌍의 연결 샤프트(54a)가 구비될 수 있다. 한 쌍의 연결 샤프트(54a)는 수평하게 연장될 수 있다. 한 쌍의 연결 샤프트(54a)는 브라켓(54)의 양측에서 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있고, 지지 바디(40)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 좀 더 상세히. 지지 바디(40)에는 브라켓(54)의 한 쌍의 연결 샤프트(54a)가 연결되는 한 쌍의 연결홈(48)이 형성될 수 있다.
즉, 브라켓(54)은 지지 바디(40)에 틸트 가능하게 연결될 수 있다. 따라서, 브라켓(54) 및 그에 체결된 틸트 메커니즘(50)은 지지 바디(40)에 대해 미러 어셈블리(31)와 함께 틸트될 수 있다.
브라켓(54)은 웜기어(52)가 수용되는 내부 공간을 가질 수 있다. 즉 웜기어(52)는 브라켓(54)의 내부에 수용될 수 있다. 또한, 브라켓(52)에는 플레이트(33)를 향해 개방된 개방부(54b)가 형성될 수 있다. 웜기어(52)와 회전 기어(53)는 상기 개방부(54b)를 통해 서로 기어 결합될 수 있다.
한편, 제2미러 유닛(30)은 바이브레이터(46) 또는 댐퍼(47) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
바이브레이터(46)는 모터(51)의 진동을 감쇄시킬 수 있다. 바이브레이터(46)는 지지 바디(40)에 구비될 수 있다. 좀 더 상세히, 지지 바디(40)에는 가속도 센서(미도시)가 구비될 수 있고, 바이브레이터(46)는 상기 가속도 센서에서 감지되는 진동과 반대인 페이즈(phase)로 진동하도록 제어될 수 있다.
댐퍼(47)는 모터(51)의 진동을 흡수하여, 모터(51)의 진동이 미러 어셈블리(31)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 댐퍼(47)는 지지 바디(40)와 플레이트(33)를 연결하는 스프링일 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 댐퍼(47)는 회전 기어의 체결부 주변에 구비된 탄성체(예를 들어, 고무)인 것도 가능하다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 틸트 메커니즘의 토크가 작용하는 위치를 설명하기 위한 도면이다.
틸트 메커니즘(50)(도 4 및 도 5 참조)은 미러 어셈블리(31)의 중앙부에 회전 토크를 전달할 수 있다. 좀 더 상세히, 틸트 메커니즘(50)는 수평 방향에 대해 미러 어셈블리(31)의 중앙부에 연결될 수 있다.
따라서, 틸트 메커니즘(50)에서 전달되는 회전 토크에 의해 미러 어셈블리(31)가 변형되어 각 허상(K1)(K2)(도 1 참조)이 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 미러 어셈블리(31)는 수평 방향에 대해 대칭 형상이므로, 미러 어셈블리(31)의 무게 중심(P1)은, 수평 방향에 대해 미러 어셈블리(31)의 중앙에 위치할 수 있다.
미러 어셈블리(31)에 틸트 메커니즘(50)의 회전 토크가 전달되는 지점(P2)은, 회전 기어(53)의 체결부(53a)가 체결되는 부분을 의미할 수 있다. 상기 지점(P2)은 미러 어셈블리(31)의 무게 중심(P1)과 일치하거나, 무게 중심(P1)에 인접할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 미러 어셈블리(31)의 무게 중심(P1)을 '제1지점'으로, 틸트 메커니즘(50)의 회전 토크가 전달되는 지점(P2)을 '제2지점'으로 명명하여 설명한다.
좀 더 상세히, 제1지점(P1)과 제2지점(P2) 사이의 좌우 거리(Dy1)는, 미러 어셈블리(31)의 좌우 폭(Dy)의 절반 미만일 수 있다. 또한, 제1지점(P1)과 제2지점(P2) 사이의 수직 거리(Dz1)는, 미러 어셈블리(31)의 상측 가장자리와 하측 가장자리 사이의 수직 거리(Dz)의 절반 미만일 수 있다. 또한, 제1지점(P1)과 제2지점(P2) 사이의 전후 거리(Dx1)는, 제1지점(P1)과 미러 어셈블리(31)의 상측 가장자리 또는 하측 가장자리 사이의 전후 거리(Dx)보다 짧을 수 있다.
따라서, 미러 어셈블리(31)를 틸트 시키기 위해 틸트 메커니즘(50)에 요구되는 회전 토크가 줄어들고, 미러 어셈블리(31)가 원활하게 틸트되는 이점이 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 미러 어셈블리의 틸트축의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
제2미러(32)의 반사면(34)은, 제1미러 유닛(20)(도 1 참조)에서 반사된 광이 입사 가능한 반사 영역(35)과, 상기 반사 영역(35)의 가장자리보다 외측에 위치한 비반사 영역(36)을 포함할 수 있다.
반사 영역(35)은 반사면(34)의 중앙부를 포함할 수 있다. 제1미러 유닛(20)에서 반사된 광이 입사되는 위치는, 반사 영역(35) 내의 적어도 일부일 수 있으며, 미러 어셈블리(31)의 틸트에 따라 반사 영역(35) 내에서 가변될 수 있다.
비반사 영역(35)은 반사면(34)의 가장자리를 포함할 수 있다. 비반사 영역(35)은 반사면(34)의 가장자리와 반사 영역(35)의 가장자리(35c)(35d) 사이에 위치할 수 있다.
반사 영역(35)의 가장자리(35c)(35d)는 반사 영역(35)의 최외곽을 의미할 수 있다. 반사 영역(35)의 상측 가장자리(35c)와 하측 가장자리(35d) 사이의 수직 거리(Dz2)는, 제2미러(32)의 수직 거리(Dz)보다 작을 수 있다.
미러 어셈블리(31)의 틸팅축(T)은 좌우로 연장되며, 반사 영역(35)의 가장자리(35c)(35d) 내측을 지날 수 있다. 상기 틸팅축(T)은 가상의 축일 수 있으며, 회전 기어(53)의 형상에 따라 결정될 수 있다.
좀 더 상세히, 미러 어셈블리(31)의 틸팅축(T)은 수직 방향에 대해 반사 영역(35)의 상측 가장자리(35c)와 하측 가장자리(35d)의 사이에 위치할 수 있다.
좀 더 상세히, 미러 어셈블리(31)의 틸트축(T)과 반사 영역(35)의 상측 가장자리(35c) 사이의 수직 거리(Dz3)는, 반사면(34)의 상측 가장자리 및 하측 가장자리 사이의 수직 거리(Dz)의 60% 보다 가까울 수 있다. 또한, 미러 어셈블리(31)의 틸트축(T)과 반사 영역(35)의 하측 가장자리(35d) 사이의 수직 거리(Dz4)는, 반사 영역(35)의 상측 가장자리(35c) 및 하측 가장자리(35d) 사이의 수직 거리(Dz2)의 40% 보다 멀 수 있다.
또한, 미러 어셈블리(31)의 틸트축(T)은 전후 방향에 대해 반사 영역(35)의 상측 가장자리(35c)와 하측 가장자리(35d)의 사이에 위치할 수 있다.
이로써, 미러 어셈블리(31)의 틸팅 시에 복수개의 허상(K1)(K2)의 높이가 균일하게 조절될 수 있고, 각 허상(K1)(K2)의 품질 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 미러 어셈블리의 정면도이고, 도 11은 도 10에 도시된 오목 미러의 배면도이고, 도 12는 도 10에 도시된 플레이트의 정면도이다.
미러 어셈블리(31)에는, 제2미러(32)와 플레이트(33)를 본딩시키는 복수개의 본딩부(30a)가 구비될 수 있다. 복수개의 본딩부(30a)는 제2미러(32)와 플레이트(33)의 사이에 구비될 수 있다.
복수개의 본딩부(30a)는 서로 이격될 수 있다. 복수개의 본딩부(30a)는 좌우 대칭되게 배치될 수 있다.
플레이트(33)의 일면에는, 상기 복수개의 본딩부(30a)가 도포되거나 부착되는 복수개의 본딩영역(33b)이 형성될 수 있다.
복수개의 본딩부(30a)에 의해, 대면적의 제2미러(32)와 플레이트(33)가 별도의 고정부재(예를 들어, 스크류나 래치) 없이도 견고하게 체결될 수 있다. 또한, 제2미러(32)에 별도의 고정부재의 체결을 위한 구성이 비포함되므로, 제2미러(32)의 제조 공차가 줄어들 수 있고 광학계의 왜곡이 최소화될 수 있다.
또한, 제2미러(32)에는 복수개의 돌출부(38)가 형성되고, 플레이트(33)에는 상기 복수개의 돌출부(38)가 구속되는 복수개의 구속홀(39)이 형성될 수 있다.
복수개의 돌출부(38)는 제2미러(32)에서 반사면(34)의 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 즉, 복수개의 돌출부(38)는 플레이트(33)를 향해 돌출될 수 있다.
복수개의 돌출부(38)는 서로 이격될 수 있고, 좌우 대칭되게 배치될 수 있다. 마찬가지로, 복수개의 구속홀(39)는 서로 이격될 수 있고, 좌우 대칭되게 배치될 수 있다.
돌출부(38)와 구속홀(39) 사이의 구속력에 의해, 복수개의 본딩부(30a)가 경화되는 과정 또는 경화 이후에 발생하는 응력 불균형을 최소화할 수 있다. 따라서, 제2미러(32)의 반사면(34)이 왜곡되는 것을 방지하고 광학계의 품질 저하가 최소화될 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 제2미러(32)는, 사출 성형된 미러 바디(32a)(도 4 참조)와, 상기 미러 바디(32a)의 일면에 증착된 증착층(32b)을 포함할 수 있다. 또한 복수개의 돌출부(38)는 제2미러(32), 좀 더 상세히는 미러 바디(32a)와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 미러 바디(32a)의 사출 성형과정에서 복수개의 돌출부(38)도 함께 형성될 수 있다.
따라서, 복수개의 돌출부(38)가 사출 성형되는 과정에서 미러 바디(32a)의 일면에 싱크 마크(sink mark)가 발생하여 반사면(34)이 왜곡될 우려가 있다. 이러한 반사면(34)의 왜곡에 의해 광학계의 품질 저하가 발생하는 것을 최소화하기 위해, 복수개의 돌출부(38) 중 적어도 일부는 비반사 영역(36)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
예를 들어 복수개의 돌출부(38)는, 비반사 영역(36)과 대응되는 위치에 형성된 한 쌍의 제1돌출부(38a)와, 반사 영역(35)과 대응되는 위치에 형성된 제2돌출부(38b)를 포함할 수 있다.복수개의 돌출부(38)는 제3돌출부(38c)를 더 포함할 수 있다.
한 쌍의 제1돌출부(38a)는 수평 방향으로 서로 이격될 수 있다. 한 쌍의 제1돌출부(38a)는 반사 영역(35)을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다.
제2돌출부(38b)는 수평 방향에 대해 제2미러(32)의 중앙에 위치할 수 있다. 즉, 한 쌍의 제1돌출부(38a)와 제2돌출부(38b)는 역삼각형 또는 삼각형을 이루도록 배치될 수 있다.
제3돌출부(38c)는 한 쌍의 제1돌출부(38a)를 연결하는 가상선에 대해 제2돌출부(38b)의 반대편에 위치할 수 있다.
제3돌출부(38c)도 제2돌출부(38b)와 마찬가지로 수평 방향에 대해 제2미러(32)의 중앙에 위치할 수 있다. 따라서, 제2돌출부(38b) 및 제3돌출부(38c)에 의해 발생 가능한 싱크 마크가 광학계의 품질에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
제2돌출부(38a)는 제2미러(32)의 상측 가장자리와 하측 가장자리 중 어느 하나에 더 인접할 수 있고, 한 쌍의 제1돌출부(38a) 및 제3돌출부(38c)는 제2미러(32)의 상측 가장자리와 하측 가장자리 중 다른 하나에 더 인접할 수 있다.
좀 더 상세히, 복수개의 돌출부(38)의 위치는 미러 바디(32a)의 사출 성형 시 게이트(gate)의 위치에 따라 결정될 수 있다. 상기 게이트는 성형 수지가 금형 내로 유입되는 입구를 의미할 수 있고, 동시에 상기 게이트 내에서 경화되어, 사출물에 붙어있는 부분을 의미할 수도 있다.
상기 게이트는 제2미러(32)의 상측 가장자리와 하측 가장자리 중 일 가장자리에 위치할 수 있다. 이 경우, 제2돌출부(38a)는 상기 일 가장자리에 더 인접할 수 있고, 한 쌍의 제1돌출부(38a) 및 제3돌출부(38c)는 타 가장자리에 더 인접할 수 있다.
즉, 상기 게이트가 위치한 일 가장자리에 가깝게 형성된 돌출부(38b)의 개수는, 상기 일 가장자리와 반대인 타 가장자리에 가깝게 형성된 돌출부(38a)(38c)의 개수보다 적을 수 있다. 사출물의 성형 과정에서, 게이트와 가까운 부분일수록 경화 시에 변형의 정도가 더 큼이 일반적이다. 따라서, 복수개의 돌출부(38)의 상기 배치에 의해, 복수개의 돌출부(38)에 의해 발생 가능한 싱크 마크를 최소화할 수 있다.
한편, 반사 영역(35)는 제1광(L1)(도 1 참조)이 반사되는 제1반사 영역(35a)과, 제2광(L2)이 반사되는 제2반사 영역(35b)을 포함할 수 있다.
제1반사 영역(35a)의 면적은, 제2반사 영역(35b)의 면적보다 좁을 수 있다. 좀 더 상세히, 제1반사 영역(35a)의 수평 방향 길이는, 제2반사 영역(35b)의 수평 방향 길이보다 짧을 수 있다.
제1반사 영역(35a)은 제2반사 영역(35b)의 상측 또는 하측에 위치할 수 있다. 또한, 제1반사 영역(35a) 및 제2반사 영역(35b)은 일부 중첩될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
한 쌍의 제1돌출부(38a)는 제1반사 영역(35a)을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다. 제2돌출부(38b)는 제2반사 영역(35b)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
복수개의 돌출부(38) 중 적어도 일부는, 서로 다른 방향에 대해 복수개의 구속홀(39)에 구속될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제1돌출부(38a)는 전후 및 수직 방향으로 한 쌍의 제1구속홀(39a)에 구속될 수 있고, 제2돌출부(38b)는 전후 방향으로 제2구속홀(39b)에 구속될 수 있고, 제3돌출부(38c)는 좌우 방향으로 제3구속홀(39c)에 구속될 수 있다. 서로 다른 방향에 대해 구속하기 위한 돌출부(38) 및 구속홀(39)의 형상은 당업자가 임의로 선택가능한 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
따라서, 복수개의 돌출부(38)와 복수개의 구속홀(39) 사이의 구속력이 여러 방향으로 작용하므로, 복수개의 본딩부(30a)가 경화되는 과정 또는 경화 이후에 발생하는 응력 불균형을 여러 방향으로 균일하게 최소화할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 센서의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 헤드업 디스플레이 장치(1)는, 적어도 하나의 센서(45)(49)를 더 포함할 수 있다. 상기 센서(45)(49)는 미러 어셈블리(31)의 위치를 감지하기 위한 구성일 수 있다.
예를 들어, 상기 센서(45)(49)는 거리 센서(45) 또는 광 센서(49) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
거리 센서(45)는 미러 어셈블리(31)를 향하도록 배치될 수 있고, 상기 미러 어셈블리(31)에 대한 거리를 감지할 수 있다. 좀 더 상세히, 거리 센서(45)는 플레이트(33)(도 4 참조)에 대해 제2미러(32)의 반대편에 배치될 수 있다. 거리 센서(45)는 지지 바디(40)에 장착될 수 있다.
거리 센서(45)는, 미러 어셈블리(31)가 접촉하면 온 되는 리미트 스위치(45)로 대체될 수 있다. 즉, 리미트 스위치(45)는 미러 어셈블리(31)에 대한 거리가 0이 되는 것을 감지하는 것이므로, 거리 센서(45)의 역할을 대체할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의 상 거리 센서(45)와 리미트 스위치(45)는 동일 도면부호('45')를 사용한다.
광 센서(49)는 미러 어셈블리(31), 좀 더 상세히는 제2미러(32)로 입사되거나 제2미러(32)에서 반사된 광(L)의 경로상에 배치될 수 있고, 상기 광(L)을 감지할 수 있다.
한편, 헤드업 디스플레이 장치(1)가 동작 정지된 때, 미러 어셈블리(31)는 비활성 위치(M1)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 차량의 시동이 걸리지 않은 상태이면 미러 어셈블리(31)는 비활성 위치(M1)에 위치할 수 있다.
비활성 위치(M1) 상태인 미러 어셈블리(31)의 반사면(34)은 하방 또는 하방과 후방 사이의 경사 방향을 향할 수 있다. 따라서 태양광이 미러 어셈블리(31)의 반사면(34)으로 입사되는 것을 방지할 수 있다.
헤드업 디스플레이 장치(1)가 동작 개시되면, 비활성 위치(M1)에 있던 미러 어셈블리(31)는 일 방향(도 13을 기준으로 반시계 방향)으로 틸트되어 초기 위치(M2)로 이동하고, 이후 반대 방향(도 13을 기준으로 시계 방향)으로 틸트되어 활성 위치(M3)로 이동할 수 있다. 상기 초기 위치(M2)는 리미트 스위치(45)가 온 되는 위치일 수 있다.
다만, 미러 어셈블리(31)가 비활성 위치(M1)에서 곧바로 활성 위치(M3)로 이동하는 것도 가능하다. 이 경우, 헤드업 디스플레이 장치(1)는 리미트 스위치(45)를 포함하지 않을 수 있다.
상기 활성 위치(M3)는 헤드업 디스플레이(1)가 정상적으로 작동하는 위치일 수 있다. 즉, 활성 위치(M3)인 미러 어셈블리(31)는 제1미러 유닛(20)(도 1 참조)으로부터 반사된 광을 윈드 쉴드(2)를 향해 반사할 수 있다. 미러 어셈블리(31)는 활성 위치(M3)의 범위 내에서 틸트되어 허상(K1)(K2)의 높이를 조절할 수 있다.
거리 센서(45) 또는 광 센서(49)는, 미러 어셈블리(31)가 활성 위치(M3)의 범위 내에 위치하는지 여부를 결정할 수 있다. 좀 더 상세히, 거리 센서(45)의 감지값이 기설정된 범위 이내이거나, 광 센서(49)에서 광이 감지되면 미러 어셈블리(31)는 활성 위치(M3)일 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 제어 블록도이고, 도 15 내지 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 제어 순서도이다.
헤드업 디스플레이 장치(1)는, 컨트롤러(60)와, 입력 인터페이스(62)를 포함할 수 있다. 다만, 컨트롤러(60)와 입력 인터페이스(62) 중 적어도 하나가 헤드업 디스플레이 장치(1)가 장착된 차량에 포함되는 것도 가능하다.
컨트롤러(60)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
컨트롤러(60)는 센서(45)(49)와 통신하여 센서(45)(49)의 감지 결과를 전달받을 수 있다. 컨트롤러(60)는 입력 인터페이스(62)와 통신하여 사용자의 명령을 전달받을 수 있다.
또한, 컨트롤러(60)는 모터(51), 바이브레이터(46) 및 영상 소스(11)를 제어할 수 있다. 모터(51), 바이브레이터(46) 및 영상 소스(11) 각각에 대해서는 앞서 설명하였으므로 이를 원용한다.
입력 인터페이스(62)는 사용자가 명령을 입력하기 위한 구성일 수 있다. 예를 들어, 입력 인터페이스(62)는 버튼, 조그 다이얼, 마이크, 터치 스크린 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하, 도 13 내지 도 15를 참조하여 센서(45)(49)에 리미트 스위치(45)가 포함된 실시예의 작용을 설명한다.
차량의 시동이 켜지거나, 사용자가 입력 인터페이스(62)를 통해 헤드업 디스플레이 장치(1)의 작동 개시명령을 입력하면, 컨트롤러(60)는 미러 어셈블리(31)가 리미트 스위치(45)에 접할때까지 모터(51)를 일 방향으로 회전시킬 수 있다(S11). 즉, 미러 어셈블리(31)는 비활성 위치(M1)에서부터 초기 위치(M2)로 틸트될 수 있다.
또한, 컨트롤러(60)는, 미러 어셈블리(31)가 비활성 위치(M1)에서부터 초기 위치(M2)로 이동하기까지 카운트된 모터(51)의 실제 회전수가 기설정된 기본 회전수와 비교할 수 있다.
컨트롤러(60)는, 모터(51)의 상기 일 방향에 대한 실제 회전수가 기설정된 기본 회전수와 동일하면, 모터(51)를 기설정된 설정 회전수만큼 타 방향으로 회전시킬 수 있다(S12)(S13).
미러 어셈블리(31)가 변형되지 않는 한, 상기 실제 회전수 및 기본 회전수는 서로 동일할 수 있다. 따라서, 미러 어셈블리(31)가 비활성 위치(M1)인 상태에서 모터(51)를 일 방향으로 기본 회전수만큼 회전시키면 미러 어셈블리(31)는 초기 위치(M2)로 이동할 수 있다.
즉, 상기 실제 회전수와 기본 회전수가 서로 동일하면 미러 어셈블리(31)가 변형되지 않은 것으므로, 모터(51)가 기설정된 설정 회전수만큼 타 방향으로 회전하면 미러 어셈블리(31)가 활성 위치(M3)로 틸트될 수 있다.
반면, 헤드업 디스플레이 장치(1)의 장기간 사용이나 주변 환경의 변화등으로 인해 미러 어셈블리(31)가 조금씩 변형되면, 미러 어셈블리(31)가 초기 위치(M2)인 상태에서 모터(51)가 설정 회전수만큼 회전하더라도 미러 어셈블리(31)가 활성 위치(M3)에 도달하지 못하거나 활성 위치(M3)를 벗어날 수 있다. 즉, 광학계의 품질이 하락하거나 정상적인 동작이 불가할 우려가 있다.
이러한 우려를 방지하기 위해, 컨트롤러(60)는, 모터(51)의 상기 일 방향에 대한 실제 회전수가 기설정된 기본 회전수와 상이하면, 모터(51)를 상기 수정된 설정 회전수만큼 타 방향으로 회전시킬 수 있다(S12)(S14).
좀 더 상세히, 모터(51)의 일 방향에 대한 실제 회전수가 기설정된 기본 회전수가 차이가 나면, 미러 어셈블리(31)가 변형된 것을 의미할 수 있다. 따라서, 컨트롤러(60)는 상기 차이만큼을 설정 회전수에 가감하여 수정된 설정 회전수를 산출할 수 있다.
컨트롤러(60)는 미러 어셈블리(31)가 초기 위치(M2)인 상태에서 모터(51)를 수정된 설정 회전수만큼 타 방향으로 회전할 수 있다. 이로써, 변형된 미러 어셈블리(31)가 정상적으로 활성 위치(M3)로 이동할 수 있다.
이하, 도 13, 도 14 및 도 16을 참조하여 센서(45)(49)에 거리 센서(45)가 포함된 실시예의 작용을 설명한다.
차량의 시동이 켜지거나, 사용자가 입력 인터페이스(62)를 통해 헤드업 디스플레이 장치(1)의 작동 개시명령을 입력하면, 컨트롤러(60)는 모터(51)를 기설정된 설정 회전수만큼 일 방향으로 회전시킬 수 있다(S21).
이후, 컨트롤러(60)는 거리 센서(45)의 감지 거리가 기설정된 설정 거리와 동일한지를 판단할 수 있다(S22).
거리 센서(45)의 감지 거리와 상기 설정 거리가 동일하면, 미러 어셈블리(31)는 활성 위치(M3)인 상태일 수 있다. 미러 어셈블리(31)가 변형되지 않는 한, 미러 어셈블리(31)가 비활성 위치(M1)인 상태에서 모터(51)를 일 방향으로 설정 회전수만큼 회전시키면 미러 어셈블리(31)는 활성 위치(M3)로 이동할 수 있다.
반면, 헤드업 디스플레이 장치(1)의 장기간 사용이나 주변 환경의 변화등으로 인해 미러 어셈블리(31)가 조금씩 변형되면, 미러 어셈블리(31)가 비활성 위치(M1)인 상태에서 모터(51)가 설정 회전수만큼 회전하더라도 미러 어셈블리(31)가 활성 위치(M3)에 도달하지 못하거나 활성 위치(M3)를 벗어날 수 있다. 즉, 광학계의 품질이 하락하거나 정상적인 동작이 불가할 우려가 있다.
이러한 우려를 방지하기 위해, 컨트롤러(60)는 거리 센서(45)의 감지 거리와 상기 설정 거리가 상이하면, 거리 센서(45)의 감지거리가 설정 거리와 동일해지도록 모터(51)를 회전시킬 수 있다(S23). 이로써, 변형된 미러 어셈블리(31)가 정상적으로 활성 위치(M3)로 이동할 수 있다.
이하, 도 13, 도 14 및 도 17을 참조하여 센서(45)(49)에 광 센서(49)가 포함된 실시예의 작용을 설명한다.
차량의 시동이 켜지거나, 사용자가 입력 인터페이스(62)를 통해 헤드업 디스플레이 장치(1)의 작동 개시명령을 입력하면, 컨트롤러(60)는 모터(51)를 기설정된 설정 회전수만큼 일 방향으로 회전시킬 수 있다(S31).
이후, 컨트롤러(60)는 광 센서(49)에 광이 감지되는지 판단할 수 있다(S32).
광 센서(49)에 광이 감지되면 미러 어셈블리(31)는 활성 위치(M3)인 상태일 수 있다. 미러 어셈블리(31)가 변형되지 않는 한, 미러 어셈블리(31)가 비활성 위치(M1)인 상태에서 모터(51)를 일 방향으로 설정 회전수만큼 회전시키면 미러 어셈블리(31)는 활성 위치(M3)로 이동할 수 있다.
반면, 헤드업 디스플레이 장치(1)의 장기간 사용이나 주변 환경의 변화등으로 인해 미러 어셈블리(31)가 조금씩 변형되면, 미러 어셈블리(31)가 비활성 위치(M1)인 상태에서 모터(51)가 설정 회전수만큼 회전하더라도 미러 어셈블리(31)가 활성 위치(M3)에 도달하지 못하거나 활성 위치(M3)를 벗어날 수 있다. 즉, 광학계의 품질이 하락하거나 정상적인 동작이 불가할 우려가 있다.
이러한 우려를 방지하기 위해, 컨트롤러(60)는 광 센서(49)에서 광이 감지되지 않으면, 광 센서(49)에서 광이 감지될때까지 모터(51)를 회전시킬 수 있다(S33). 이로써, 변형된 미러 어셈블리(31)가 정상적으로 활성 위치(M3)로 이동할 수 있다.
도 18 및 도 19는 다른 실시예에 따른 미러 어셈블리가 도시된 도면이다.
앞서 설명한 바와 같이, 미러 어셈블리(31)는 대면적의 제2미러(32)를 포함할 수 있다. 이러한 대면적의 제2미러(32)는, 좁은 면적을 갖는 미러와 비교하여, 조립이나 주변 환경의 변화에 대해 변형량이 클 수 있다.
이러한 변형량을 줄이기 위해, 본 실시예에 따른 제2미러 유닛(30)은, 서로 독립적으로 틸트되는 복수개의 미러 어셈블리(31a)(31b)를 포함할 수 있다.
이로부터, 당업자는 제2미러 유닛(30)이 서로 독립적으로 구동되는 복수개의 틸트 메커니즘(50)(도 4 참조)을 포함함을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 각 미러 어셈블리(31)는 제2미러(32)와, 플레이트(33)를 포함할 수 있다.
복수개의 미러 어셈블리(31a)(31b)는 단일의 지지바디(40)에 틸트 가능하게 연결될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 제2미러 유닛(30)가 복수개의 미러 어셈블리(31a)(31b)가 회전 가능하게 연결되는 복수개의 지지 바디(40)를 포함하는 것도 가능함은 물론이다.
일례로 도 18에 도시된 바와 같이, 제2미러 유닛(30)은 제1틸트축(T1)에 대해 틸트되는 제1미러 어셈블리(31a)와, 상기 제1틸트축(T1)과 나란하게 이격된 제2틸트축(T2)에 대해 틸트되는 제2미러 어셈블리(31b)를 포함할 수 있다. 이는, 앞선 실시예에서 설명한 미러 어셈블리(31)를 상하로 분할한 것으로 이해될 수 있다.
다른 예로 도 19에 도시된 바와 같이, 제2미러 유닛(30)은 동일한 틸트축(T)에 대해 서로 독립적으로 틸트되는 제1미러 어셈블리(31a') 및 제2미러 어셈블리(31b')를 포함할 수 있다. 이는, 앞선 실시예에서 설명한 미러 어셈블리(31)를 좌우로 분할한 것으로 이해될 수 있다.
도 20은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 구성도이다.
본 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(1)는, 편광 특성을 보정하는 편광 보정부재(70)를 더 포함할 수 있다. 편광 보정부재(70)는 광 경로에 대해 제1미러 유닛(20)과 제2미러 유닛(30)의 사이에 위치하거나, 제2미러 유닛(30)과 윈드 쉴드(2)의 사이에 위치할 수 있다.
편광 보정부재(70)의 구성은 한정되지 않으며 필요에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 편광 보정부재(70)는 리타더, 전기편광소자, 편광필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
편광 보정부재(70)는, 차량에 기 장착되어 있는 헤드업 디스플레이 장치(1)에 추가 조립이 용이하도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 하우징(H)에는 편광 보정부재(70)가 끼워지는 슬롯이 구비될 수 있다.
따라서, 장기간 사용 또는 환경 변화에 의해 헤드업 디스플레이(1)가 변형되거나 성능이 저하된 경우에, 작업자는 편광 보정부재(70)를 하우징(H)에 추가적으로 장착할 수 있다. 따라서, 헤드업 디스플레이 장치(1)가 생성하는 허상(K1)(K2)의 품질을 높게 유지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 적어도 하나의 허상을 생성하도록 광을 출사하는 영상 기구;
    상기 영상 기구의 광을 반사하는 제1미러 유닛; 및
    상기 제1미러 유닛에서 반사된 광을 윈드 쉴드로 반사하는 제2미러 유닛을 포함하고,
    상기 제2미러 유닛은,
    상기 제1미러 유닛에서 반사된 광을 상기 윈드 쉴드로 반사하는 반사면을 갖는 오목 미러와, 상기 오목 미러에 대해 상기 반사면의 반대면에 결합된 플레이트를 갖는 미러 어셈블리; 및
    상기 플레이트에 대해 상기 오목 미러의 반대편에 배치되고, 상기 플레이트에 연결되어 상기 플레이트 및 오목 미러를 틸트시키는 틸트 메커니즘을 포함하는 헤드업 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 기구는 복수개의 허상을 생성하도록 광을 출사하고,
    상기 반사면은, 상기 제1미러 유닛에서 반사된 광을 상기 윈드 쉴드의 서로 다른 위치를 향해 반사시키는 복수개의 반사 영역을 포함하는 헤드업 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 틸트 메커니즘은,
    모터;
    상기 플레이트에 체결된 회전 기어; 및
    상기 모터에 의해 회전하고, 상기 회전 기어와 기어 결합된 적어도 하나의 동력 전달기어를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 미러 어셈블리는 대칭 형상을 가지고,
    상기 회전 기어는, 수평 방향에 대해 상기 플레이트의 중앙부에 체결된 헤드업 디스플레이 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전 기어는, 상기 미러 어셈블리의 무게 중심 또는 상기 무게 중심과 인접한 지점에 체결된 헤드업 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사면은,
    상기 제1미러 유닛에서 반사된 광이 입사되는 반사 영역; 및
    상기 반사 영역의 가장자리보다 외측에 위치한 비반사 영역을 포함하고,
    상기 미러 어셈블리의 틸트축(axis)은,
    수직 방향 및 전후 방향에 대해 상기 반사 영역의 상측 가장자리와 하측 가장자리의 사이를 지나는 헤드업 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 미러 어셈블리의 틸트축과 상기 반사 영역의 하측 가장자리 사이의 수직 거리는, 상기 반사 영역의 상측 가장자리 및 하측 가장자리 사이의 수직 거리의 40% 보다 먼 헤드업 디스플레이 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 미러 어셈블리의 틸트축과 상기 반사 영역의 상측 가장자리 사이의 수직 거리는, 상기 반사면의 상측 가장자리 및 하측 가장자리 사이의 수직 거리의 60% 보다 가까운 헤드업 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 오목 미러와 상기 플레이트의 사이에는, 상기 오목 미러와 상기 플레이트를 본딩시키는 복수개의 본딩부가 구비되고,
    상기 플레이트에는 복수개의 구속홀이 형성되고,
    상기 오목 미러에는, 상기 반사면의 반대 방향으로 돌출되고 상기 복수개의 구속홀에 구속되는 복수개의 돌출부가 형성된 헤드업 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수개의 본딩부 및 복수개의 돌출부는 좌우 대칭되게 배치된 헤드업 디스플레이 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 반사면은,
    상기 제1미러 유닛에서 반사된 광이 입사되는 반사 영역; 및
    상기 반사 영역의 가장자리보다 외측에 위치한 비반사 영역을 포함하고,
    상기 복수개의 돌출부 중 적어도 일부는, 비반사 영역과 대응되는 위치에 형성된 헤드업 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수개의 돌출부는,
    상기 오목 미러의 상측 가장자리 및 하측 가장자리 중 일 가장자리에 더 가깝게 위치하고, 상기 비반사 영역과 대응되는 위치에 형성되며, 수평하게 이격된 한 쌍의 제1돌출부; 및
    상기 오목 미러의 상측 가장자리 및 하측 가장자리 중 타 가장자리에 더 가깝게 위치하고, 상기 반사 영역과 대응되는 위치에 형성되며, 수평 방향에 대해 상기 오목 미러의 중앙에 위치한 제2돌출부를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수개의 돌출부는,
    상기 오목 미러의 상측 가장자리 및 하측 가장자리 중 상기 일 가장자리에 더 가깝게 위치하고, 수평 방향에 대해 상기 오목 미러의 중앙에 위치한 제3돌출부를 더 포함하는 헤드업 디스플레이 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 반사면은,
    제1영상을 생성하는 제1광이 입사되는 제1영역; 및
    제2영상을 생성하는 제2광이 입사되며 상기 제1영역보다 넓은 면적을 갖는 제2영역을 포함하고,
    상기 복수개의 돌출부는,
    상기 제1영역을 사이에 두고 서로 이격된 한 쌍의 제1돌출부; 및
    상기 제2영역과 대응되는 위치에 형성된 제2돌출부를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치.
  15. 제 12 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 제1돌출부와 상기 제2돌출부는 상기 제2미러를 서로 다른 방향에 대해 상기 플레이트에 구속하는 헤드업 디스플레이 장치.
  16. 제 3 항에 있어서,
    상기 플레이트에 대해 상기 오목 미러의 반대편에 배치되고, 상기 미러 어셈블리의 틸트에 따라 상기 미러 어셈블리가 선택적으로 접하는 리미트 스위치; 및
    상기 미러 어셈블리가 상기 리미트 스위치에 접할때까지 상기 모터를 일 방향으로 회전시키고, 상기 미러 어셈블리가 리미트 스위치에 접하면 상기 모터를 설정 회전수만큼 타 방향으로 회전시키는 컨트롤러를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 모터의 상기 일 방향에 대한 실제 회전수가 기설정된 기본 회전수와 상이하면, 상기 실제 회전수와 상기 기본 회전수의 차이만큼 상기 설정 회전수를 변경하는 헤드업 디스플레이 장치.
  17. 제 3 항에 있어서,
    상기 플레이트에 대해 상기 오목 미러의 반대편에 배치되고, 상기 미러 어셈블리에 대한 거리를 감지하는 거리 센서; 및
    상기 거리 센서의 감지 거리가 설정값에 도달하도록 상기 모터를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치.
  18. 제 3 항에 있어서,
    상기 반사면에 배치되거나, 상기 반사면에서 상기 윈드 쉴드로 반사되는 광의 경로상에 배치된 광센서; 및
    상기 광센서에 광이 감지되도록 상기 모터를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치.
  19. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2미러 유닛은,
    상기 틸트 메커니즘이 장착되고 상기 플레이트가 틸트 가능하게 연결된 지지 바디를 더 포함하고,
    상기 지지 바디에는, 상기 모터의 진동을 감쇄시키는 바이브레이터 또는 상기 모터의 진동을 흡수하는 댐퍼 중 적어도 하나가 구비된 헤드업 디스플레이 장치.
  20. 복수개의 허상을 생성하도록 광을 출사하는 영상 기구;
    상기 영상 기구의 광을 반사하는 제1미러 유닛; 및
    상기 제1미러 유닛에서 반사된 광을 윈드 쉴드로 반사하는 제2미러 유닛을 포함하고,
    상기 제2미러 유닛은,
    상기 제1미러 유닛에서 반사된 광을 상기 윈드 쉴드의 서로 다른 위치를 향해 반사하는 복수개의 오목 미러;
    상기 오목 미러에 대해 반사면의 반대면에 결합된 복수개의 플레이트; 및
    상기 플레이트에 대해 상기 오목 미러의 반대편에 배치되고, 상기 플레이트에 연결되어 상기 플레이트 및 오목 미러를 틸트시키는 복수개의 틸트 메커니즘을 포함하는 헤드업 디스플레이 장치.
PCT/KR2020/010147 2020-07-31 2020-07-31 헤드 업 디스플레이 장치 WO2022025329A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20947486.5A EP4191320A4 (en) 2020-07-31 2020-07-31 HEAD-UP DISPLAY DEVICE
PCT/KR2020/010147 WO2022025329A1 (ko) 2020-07-31 2020-07-31 헤드 업 디스플레이 장치
US18/007,424 US20230273429A1 (en) 2020-07-31 2020-07-31 Head-up display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2020/010147 WO2022025329A1 (ko) 2020-07-31 2020-07-31 헤드 업 디스플레이 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022025329A1 true WO2022025329A1 (ko) 2022-02-03

Family

ID=80035766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/010147 WO2022025329A1 (ko) 2020-07-31 2020-07-31 헤드 업 디스플레이 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230273429A1 (ko)
EP (1) EP4191320A4 (ko)
WO (1) WO2022025329A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116506564A (zh) * 2022-10-27 2023-07-28 浙江必虎科技有限公司 一种用于激光电视的蓝色反面镜角度调整组件及激光电视

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7491156B2 (ja) * 2020-09-16 2024-05-28 株式会社Ｊｖｃケンウッド ヘッドアップディスプレイ装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017062455A (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 株式会社デンソー ヘッドアップディスプレイ装置
KR20170070306A (ko) * 2015-12-11 2017-06-22 현대모비스 주식회사 헤드업 디스플레이
JP2017116626A (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社Ｊｖｃケンウッド ヘッドアップディスプレイ装置、及び制御方法
KR102016258B1 (ko) * 2018-05-03 2019-10-23 엘지전자 주식회사 미러 어셈블리
KR20200052582A (ko) * 2018-11-07 2020-05-15 현대모비스 주식회사 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 제어방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6536164B2 (ja) * 2015-05-18 2019-07-03 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
DE102017126384A1 (de) * 2017-11-10 2019-05-16 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Spiegeleinheit für ein Head-up-Display
JP7065345B2 (ja) * 2018-03-28 2022-05-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ミラー保持構造、ミラー構造、映像表示システム、移動体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017062455A (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 株式会社デンソー ヘッドアップディスプレイ装置
KR20170070306A (ko) * 2015-12-11 2017-06-22 현대모비스 주식회사 헤드업 디스플레이
JP2017116626A (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社Ｊｖｃケンウッド ヘッドアップディスプレイ装置、及び制御方法
KR102016258B1 (ko) * 2018-05-03 2019-10-23 엘지전자 주식회사 미러 어셈블리
KR20200052582A (ko) * 2018-11-07 2020-05-15 현대모비스 주식회사 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 제어방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4191320A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116506564A (zh) * 2022-10-27 2023-07-28 浙江必虎科技有限公司 一种用于激光电视的蓝色反面镜角度调整组件及激光电视
CN116506564B (zh) * 2022-10-27 2023-12-08 浙江必虎科技有限公司 一种蓝色反面镜角度调整组件及激光投影装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP4191320A1 (en) 2023-06-07
US20230273429A1 (en) 2023-08-31
EP4191320A4 (en) 2024-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022025329A1 (ko) 헤드 업 디스플레이 장치
WO2019231232A1 (en) Electronic device including foldable display
WO2018155766A1 (ko) 차량용 헤드 업 디스플레이
WO2017204494A1 (en) Head up display for vehicle
WO2018135784A1 (en) Camera module and camera device
WO2017188541A1 (ko) 차량용 헤드업 디스플레이의 컴바이너 포지셔닝 장치 및 차량
WO2021112493A1 (en) Portable communication device including display
WO2019221541A1 (ko) 카메라 모듈
WO2014069892A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus
WO2019093594A1 (ko) 차량용 인스트루먼트 패널
WO2020122453A1 (ko) 차량용 디스플레이 장치
WO2017201759A1 (zh) 光学外罩及使用该光学外罩的拍摄装置和无人机
WO2019117652A1 (en) Prism apparatus, and camera apparatus including the same
WO2017010745A1 (ko) 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈 및 광학기기
WO2010027132A1 (en) Projection display device
WO2015130032A1 (ko) 렌즈 배럴, 촬상 소자 지지 구조체, 전자 뷰파인더 및 촬상 장치
WO2018135844A1 (en) Headrest moving device
WO2022060126A1 (ko) 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치
WO2021242079A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2021034096A1 (ko) 시력 보정 기능을 구비하는 증강 현실용 광학 장치
EP3465330A1 (en) Head up display for vehicle
WO2018207991A1 (ko) 차량용 룸미러
WO2023063555A1 (ko) 회절 소자를 이용한 콜리메이터를 구비하는 컴팩트형 증강 현실용 광학 장치
WO2017217800A1 (en) Mems scanner package and scanning projector including the same
WO2012116569A1 (zh) 偏光眼镜、偏光滤波器、投影机

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20947486

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2020947486

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020947486

Country of ref document: EP

Effective date: 20230228

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE