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KR101137775B1 - Hud system using multi-lens - Google Patents

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KR101137775B1
KR101137775B1 KR1020100021312A KR20100021312A KR101137775B1 KR 101137775 B1 KR101137775 B1 KR 101137775B1 KR 1020100021312 A KR1020100021312 A KR 1020100021312A KR 20100021312 A KR20100021312 A KR 20100021312A KR 101137775 B1 KR101137775 B1 KR 101137775B1
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KR
South Korea
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lens
reflecting mirror
information image
curvature
radius
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KR1020100021312A
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Korean (ko)
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임혁규
최석재
강원의
문병섭
박범진
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브이앤아이 주식회사
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Publication date
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Priority to PCT/KR2011/001610 priority patent/WO2011111990A2/en
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Abstract

본 발명은 다중렌즈를 이용한 허드장치에 관한 것으로서, 렌즈의 광학적 물성과 배열구조를 개선하여 전면유리에 투사된 주행 정보 이미지의 선명도와 식별성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 액정패널과, 액정패널에 표시된 주행 정보 이미지를 특정한 경로를 따라 순차적으로 반사시키는 다수의 반사경들과, 상기 반사경들을 통해 반사된 주행 정보 이미지를 확대하거나 축소하고 초점을 조절하여 전면유리로 반사시키는 광학계를 포함하는 다중렌즈를 이용한 허드장치에 있어서, 광학계는, 반사경의 하류측으로부터 동일한 광축을 따라 순차적으로 배열되는 적어도 하나 이상의 렌즈들을 포함하며, 렌즈들 각각은, 메니스커스 렌즈(Maniscus Lens)이며, 액정패널측 면을 향해 볼록하도록 배열된다.
The present invention relates to a head device using multiple lenses, and to improve the optical properties and arrangement of the lens to improve the sharpness and discrimination of the driving information image projected on the windshield.
In order to achieve the above object, the present invention provides a liquid crystal panel, a plurality of reflectors that sequentially reflect the driving information image displayed on the liquid crystal panel along a specific path, and enlarge or reduce the driving information image reflected through the reflectors. In a head device using a multiple lens including an optical system for adjusting the focus and reflecting to the windshield, the optical system includes at least one or more lenses sequentially arranged along the same optical axis from the downstream side of the reflector, each of the lenses And a meniscus lens, which are arranged to be convex toward the liquid crystal panel side.

Description

다중렌즈를 이용한 허드장치{HUD SYSTEM USING MULTI-LENS} Head device using multiple lenses {HUD SYSTEM USING MULTI-LENS}

본 발명은 다중렌즈를 이용한 허드장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 렌즈의 광학적 물성과 배열구조를 개선하여 전면유리에 투사된 주행 정보 이미지의 선명도와 식별성을 향상시킬 수 있는 다중렌즈를 이용한 허드장치에 관한 것이다.The present invention relates to a head device using multiple lenses, and more particularly, to a head using multiple lenses that can improve the optical properties and arrangement of the lens to improve the clarity and discrimination of the driving information image projected on the windshield. Relates to a device.

최근 들어, 차량 운전자의 편의와 안전을 위한 장치들이 다양하게 개발되고 있다. 그 일례로서, 허드(HUD: Head Up Display)장치가 있다.Recently, various devices for convenience and safety of a vehicle driver have been developed. One example is a head up display (HUD) device.

허드장치는, 운전자가 주시하는 차량의 전면유리에 각종 주행 정보, 예를 들어, 차량속도, RPM, 연료잔량 등을 표시하는 장치이며, LCD 방식이 주로 사용되고 있다. The head device is a device which displays various driving information, for example, vehicle speed, RPM, fuel remaining amount, etc. on the windshield of a vehicle that the driver watches. The LCD system is mainly used.

LCD 방식의 허드장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 액정패널(10)과, 액정패널(10)의 후측에 설치되는 백라이트 유닛(12)을 구비한다. As shown in FIG. 1, the LCD device includes a liquid crystal panel 10 and a backlight unit 12 provided at a rear side of the liquid crystal panel 10.

액정패널(10)은, 운전석 전방의 인스트루먼트 패널(Instrument Panel)(10a) 내측에 설치되며, 입력되는 "주행 정보 이미지"를 표시한다. 백라이트 유닛(12)은, 액정패널(10)의 후면을 조명하여 광원을 제공한다.The liquid crystal panel 10 is provided inside an instrument panel 10a in front of the driver's seat and displays an input "travel information image". The backlight unit 12 illuminates the rear surface of the liquid crystal panel 10 to provide a light source.

그리고 LCD 방식의 허드장치는, 액정패널(10)의 전방에 설치되는 광학계(14)를 포함한다. In addition, the LCD-type head device includes an optical system 14 provided in front of the liquid crystal panel 10.

광학계(14)는 액정패널(10)의 전방에 설치되는 적어도 하나 이상의 렌즈(16)와, 렌즈(16)의 전방에 소정의 각도로 설치되는 반사거울(18)을 구비한다.The optical system 14 includes at least one lens 16 installed in front of the liquid crystal panel 10 and a reflection mirror 18 installed at a predetermined angle in front of the lens 16.

렌즈(16)는, 액정패널(10)에 나타난 "주행 정보 이미지"를 적절한 크기로 확대하거나 축소하고 초점을 조절해주는 역할을 한다.The lens 16 serves to enlarge or reduce the "travel information image" displayed on the liquid crystal panel 10 to an appropriate size and to adjust the focus.

반사거울(18)은, 렌즈(16)에서 출사된 "주행 정보 이미지"를 차량의 전면유리(19)로 반사시킨다. 따라서, 차량의 전면유리(19)에 "주행 정보 이미지"가 표시될 수 있게 한다. The reflection mirror 18 reflects the "driving information image" emitted from the lens 16 to the windshield 19 of the vehicle. Thus, the "travel information image" can be displayed on the windshield 19 of the vehicle.

이러한 허드장치는, 각종 주행 정보를 전면유리(19) 상에 표시하므로, 운전자가 인스트루먼트 패널(10)에 설치된 계기판을 직접 보지 않고서도 차량의 주행 정보를 확인할 수 있게 한다.Since the head device displays various driving information on the windshield 19, the driver can check the driving information of the vehicle without directly looking at the instrument panel installed on the instrument panel 10.

한편, 이러한 허드장치는, "주행 정보 이미지"를 왜곡없이 선명하게 표시하는 것이 중요하다. 특히, "주행 정보 이미지"를 왜곡없이 선명하게 표시함으로써, "주행 정보 이미지"의 시인성(視認性)과 명시성(明視性)과 식별성을 높여주는 것이 중요하다.On the other hand, in such a head device, it is important to clearly display the "travel information image" without distortion. In particular, it is important to enhance the visibility, clarity and discrimination of the "travel information image" by displaying the "travel information image" clearly and without distortion.

왜냐하면, "주행 정보 이미지"의 시인성과 명시성과 식별성이 높아야만 차량의 운전자가 "주행 정보 이미지"를 한눈에 쉽고 빠르게 인식할 수 있기 때문이며, 그래야만 운전자의 불필요한 시선 이동을 방지하고, 안전운행할 수 있기 때문이다.This is because the visibility and clarity and identification of the "driving information image" must be high so that the driver of the vehicle can recognize the "driving information image" easily and quickly at a glance, so that the driver can prevent unnecessary gaze movement and drive safely. Because there is.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 전면유리에 표시되는 주행 정보 이미지를 왜곡없이 선명하게 표시할 수 있도록 구성함으로써, 주행 정보 이미지의 시인성과 명시성과 식별성을 향상시킬 수 있는 다중렌즈를 이용한 허드장치를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to display the driving information image displayed on the windshield vividly without distortion, thereby making the driving information image visible, explicit and distinctive. It is to provide a head device using multiple lenses that can improve the.

본 발명의 다른 목적은, 주행 정보 이미지의 시인성과 명시성과 식별성을 향상시킴으로써, 주행 정보 이미지를 운전자가 쉽고 빠르게 인식할 수 있도록 하는 다중렌즈를 이용한 허드장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a head device using multiple lenses that enables a driver to recognize a driving information image easily and quickly by improving visibility, clarity and identification of the driving information image.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다중렌즈를 이용한 허드장치는, 액정패널과, 상기 액정패널에 표시된 주행 정보 이미지를 특정한 경로를 따라 순차적으로 반사시키는 다수의 반사경들과, 상기 반사경들을 통해 반사된 주행 정보 이미지를 확대하거나 축소하고 초점을 조절하여 전면유리로 반사시키는 광학계를 포함하는 다중렌즈를 이용한 허드장치에 있어서, 상기 광학계는, 상기 반사경의 하류측으로부터 동일한 광축을 따라 순차적으로 배열되는 적어도 하나 이상의 렌즈들을 포함하며, 상기 렌즈들 각각은, 메니스커스 렌즈(Maniscus Lens)이며, 상기 액정패널측 면을 향해 볼록하도록 배열되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the head device using the multiple lens of the present invention includes a liquid crystal panel, a plurality of reflectors for sequentially reflecting a driving information image displayed on the liquid crystal panel along a specific path, and reflected through the reflectors. A head device using a multiple lens comprising an optical system for enlarging or reducing an image of a traveling information and adjusting a focus to reflect the reflected glass onto the windshield, wherein the optical system is configured to be arranged along the same optical axis sequentially from a downstream side of the reflector. And one or more lenses, each of which is a meniscus lens, and is arranged to be convex toward the liquid crystal panel side.

바람직하게는, 상기 렌즈는, 상기 반사경의 하류측으로부터 순차적으로 배열되는 제 1렌즈와 제 2렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the lens comprises a first lens and a second lens sequentially arranged from the downstream side of the reflector.

그리고, 상기 제 1렌즈는 정 메니스커스 렌즈(Positive Maniscus Lens)이고, 상기 제 2렌즈는 부 메니스커스 렌즈(Negative Maniscus Lens)인 것을 특징으로 한다.The first lens may be a positive maniscus lens, and the second lens may be a negative maniscus lens.

그리고 상기 제 1렌즈는, 두께가 18~20, 굴절률이 1.60~1.64, 아베수가 35~37, 그리고 입사면의 곡률반경이 -133~-139, 출사면의 곡률반경이 -304~-309 범위이고, 상기 제 2렌즈는, 두께가 5~7, 굴절률이 1.7~1.9, 아베수가 24~26, 그리고 입사면의 곡률반경이 -170~-174, 출사면의 곡률반경이 -100~-104 범위인 것을 특징으로 한다.The first lens has a thickness of 18 to 20, a refractive index of 1.60 to 1.64, an Abbe number of 35 to 37, a radius of curvature of the incident surface of -133 to -139, and a radius of curvature of the exit surface of -304 to -309. The second lens has a thickness of 5 to 7, a refractive index of 1.7 to 1.9, an Abbe number of 24 to 26, a radius of curvature of the incident surface of -170 to -174, and a radius of curvature of the exit surface of -100 to -104. It is a range.

그리고 상기 제 2렌즈는, 상기 제 1렌즈의 출사면과 대략 23 ~ 27㎜ 범위의 공기간격을 두고 배열되는 것을 특징으로 한다.And the second lens is arranged at an air gap in the range of approximately 23 to 27 mm with the emission surface of the first lens.

본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 허드장치에 의하면, 렌즈의 광학적 물성과 배열구조를 개선함으로써, 전면유리에 투사된 주행 정보 이미지의 왜곡현상을 최적의 상태로 보정해주는 효과가 있다.According to the head device using the multiple lens according to the present invention, by improving the optical properties and the arrangement of the lens, there is an effect of correcting the distortion phenomenon of the driving information image projected on the windshield to an optimal state.

또한, 전면유리에 투사된 주행 정보 이미지의 왜곡현상을 보정해주므로, 전면유리에 투사된 주행 정보 이미지가 왜곡없이 최적의 크기와 초점을 가지면서 투사될 수 있게 하는 효과가 있다.In addition, since the distortion of the driving information image projected on the windshield is corrected, the driving information image projected on the windshield can be projected with an optimal size and focus without distortion.

또한, 주행 정보 이미지가 왜곡없이 최적의 크기와 초점을 가지면서 투사될 수 있게 하므로, 주행 정보 이미지의 시인성과 명시성과 식별성을 향상시킨다. 따라서, 전면유리에 표시되는 주행 정보 이미지를 운전자가 보다 쉽고 빠르게 인식할 수 있게 하는 효과가 있다.In addition, the driving information image can be projected with an optimal size and focus without distortion, thereby improving visibility, clarity and identification of the driving information image. Therefore, there is an effect of allowing the driver to recognize the driving information image displayed on the windshield more easily and quickly.

도 1은 종래의 허드장치의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 허드장치를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 허드장치를 나타내는 도 2의 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 허드장치가 차량에 설치된 모습을 나타내는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도,
도 5a는 본 발명의 허드장치를 구성하는 제 1렌즈를 확대하여 나타내는 단면도이고, 도 5b는 본 발명의 허드장치를 구성하는 제 2렌즈를 확대하여 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 허드장치의 다른 실시예를 나타내는 도면,
도 7은 본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 허드장치의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
1 is a view showing the configuration of a conventional head device,
2 is a perspective view showing a head device using multiple lenses according to the present invention,
3 is a plan view of FIG. 2 showing a head device using multiple lenses according to the present invention;
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3 showing a state in which a head device using multiple lenses according to the present invention is installed in a vehicle;
5A is an enlarged cross-sectional view showing a first lens constituting the head device of the present invention, and FIG. 5B is an enlarged cross-sectional view showing a second lens constituting the head device of the present invention.
6 is a view showing another embodiment of the head device using multiple lenses according to the present invention,
7 is a view showing another embodiment of the head device using multiple lenses according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 허드장치의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the head device using multiple lenses according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings (the same components will be described with the same reference numerals).

먼저, 본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 허드장치를 살펴보기에 앞서, 도 2 내지 도 4를 참조하여 허드장치의 구성에 대해 간략하게 살펴본다. First, prior to looking at the head device using a multiple lens according to the present invention, a brief description of the configuration of the head device with reference to FIGS.

허드장치는, 액정패널(10)과, 액정패널(10)의 후측에 설치되는 백라이트 유닛(12)을 구비한다.The head device includes a liquid crystal panel 10 and a backlight unit 12 provided on the rear side of the liquid crystal panel 10.

액정패널(10)은, 운전석 전방의 인스트루먼트 패널(10a)(도 1참조) 내측에 설치되며, 입력되는 "주행 정보 이미지"를 표시한다. 백라이트 유닛(12)은, 액정패널(10)의 후면을 조명하여 광원을 제공한다.The liquid crystal panel 10 is provided inside the instrument panel 10a (see FIG. 1) in front of the driver's seat, and displays an input "travel information image". The backlight unit 12 illuminates the rear surface of the liquid crystal panel 10 to provide a light source.

그리고 허드장치는, 액정패널(10)의 전방에 설치되는 광학계(20)를 구비한다. The head device includes an optical system 20 provided in front of the liquid crystal panel 10.

광학계(20)는, 액정패널(10)의 "주행 정보 이미지"를 적절한 크기로 확대하거나 축소하고 초점을 조절해주며, 조절된 "주행 정보 이미지"를 차량의 전면유리(19)로 반사시킨다.The optical system 20 enlarges or reduces the "driving information image" of the liquid crystal panel 10 to an appropriate size and adjusts the focus, and reflects the adjusted "driving information image" to the windshield 19 of the vehicle.

다음으로, 본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 허드장치를 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 살펴본다. Next, a head device using multiple lenses according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4.

먼저, 본 발명의 허드장치는, 광학계(20)를 구비하되, 상기 광학계(20)는, 액정패널(10)의 "주행 정보 이미지"를 특정한 경로를 따라 순차적으로 반사시키는 적어도 하나 이상의 반사경(30)들을 포함한다. First, the head device of the present invention includes an optical system 20, which includes at least one reflector 30 that sequentially reflects a "driving information image" of the liquid crystal panel 10 along a specific path. )

반사경(30)들은, 액정패널(10)의 전방에 설치되는 제 1반사경(32)과, 제 1반사경(32)의 전방에 설치되는 제 2반사경(34)과, 제 2반사경(34)의 전방에 설치되는 제 3반사경(36)을 구비한다.The reflecting mirrors 30 include a first reflecting mirror 32 provided in front of the liquid crystal panel 10, a second reflecting mirror 34 provided in front of the first reflecting mirror 32, and a second reflecting mirror 34. A third reflecting mirror 36 is provided at the front side.

제 1반사경(32)은, 액정패널(10)의 측면방향을 향해 설치된다. 특히, 상기 액정패널(10)에 대해 약 40°~ 50°각도의 측면방향을 향해 배열된다. 이렇게 배열된 제 1전처리 반사경(32)은 액정패널(10)에 표시된 "주행 정보 이미지"를 약 85°~ 95°범위 각도의 측면방향으로 반사시킨다. The first reflecting mirror 32 is provided toward the side surface of the liquid crystal panel 10. In particular, the liquid crystal panel 10 is arranged in a lateral direction at an angle of about 40 ° to 50 °. The first pretreatment reflector 32 thus arranged reflects the " travel information image " displayed on the liquid crystal panel 10 in the lateral direction at an angle of about 85 ° to 95 °.

이러한 제 1반사경(32)은, 반사면이 완전 평면일 수도 있고, 경우에 따라 오목한 곡률 또는 볼록한 곡률을 가질 수도 있다. 다양한 형태의 반사면은, 전면유리(19)에 대한 투사각도, 투사거리 등에 따라 발생되는 이미지 왜곡 현상을 보정하기 위해 적절하게 선택하여 사용한다.The first reflecting mirror 32 may have a completely flat reflecting surface, and may have a concave curvature or a convex curvature in some cases. Various types of reflective surfaces are appropriately selected and used to correct image distortion caused by projection angle, projection distance, etc. with respect to the windshield 19.

제 2반사경(34)은, 제 1반사경(32)의 측면방향을 향해 설치된다. 특히, 제 1반사경(32)에 대해 약 85°~ 95°각도의 측면방향을 향해 배열된다. 이렇게 배열된 제 2반사경(34)은 제 1반사경(32)에서 반사된 "주행 정보 이미지"를 약 85°~ 95°범위 각도의 측면 방향으로 반사시킨다. The second reflecting mirror 34 is provided toward the side surface of the first reflecting mirror 32. In particular, it is arranged in the lateral direction at an angle of about 85 ° to 95 ° with respect to the first reflecting mirror 32. The second reflecting mirror 34 thus arranged reflects the "travel information image" reflected by the first reflecting mirror 32 in the lateral direction at an angle ranging from about 85 ° to 95 °.

이러한 제 2반사경(34)은, 반사면이 완전 평면일 수도 있고, 경우에 따라 오목한 곡률 또는 볼록한 곡률을 가질 수도 있다. 다양한 형태의 반사면은, 전면유리(19)에 대한 투사각도, 투사거리 등에 따라 발생되는 이미지 왜곡 현상을 보정하기 위해 적절하게 선택하여 사용한다.The second reflecting mirror 34 may have a completely flat reflecting surface, and may have a concave curvature or a convex curvature in some cases. Various types of reflective surfaces are appropriately selected and used to correct image distortion caused by projection angle, projection distance, etc. with respect to the windshield 19.

제 3반사경(36)은, 제 2반사경(34)의 측면방향 및 상면방향을 향해 설치된다. 특히, 제 2반사경(34)에 대해 약 40°~ 50°각도의 측면방향을 향해 설치됨과 아울러 제 2반사경(34)에 대해 약 40°~ 50°각도의 상면방향을 향해 설치된다.The third reflecting mirror 36 is provided toward the side surface direction and the upper surface direction of the second reflecting mirror 34. In particular, the second reflecting mirror 34 is provided in the lateral direction at an angle of about 40 ° to 50 degrees, and the second reflecting mirror 34 is provided in the upper surface direction of about 40 degrees to 50 degrees.

이렇게 설치된 제 3반사경(36)은, 제 2반사경(34)에서 반사된 "주행 정보 이미지"를 상측방향으로 반사시킨다. 특히, 후술하는 렌즈(40)로 반사시킨다. The third reflecting mirror 36 thus installed reflects the "travel information image" reflected by the second reflecting mirror 34 upward. In particular, it reflects to the lens 40 mentioned later.

이러한 제 3반사경(36)은, 반사면이 완전 평면일 수도 있고, 경우에 따라 오목한 곡률 또는 볼록한 곡률을 가질 수도 있다. 다양한 형태의 반사면은, 전면유리(19)에 대한 투사각도, 투사거리 등에 따라 발생되는 이미지 왜곡 현상을 보정하기 위해 적절하게 선택하여 사용한다.The third reflecting mirror 36 may have a completely flat reflecting surface, and may have a concave curvature or a convex curvature in some cases. Various types of reflective surfaces are appropriately selected and used to correct image distortion caused by projection angle, projection distance, etc. with respect to the windshield 19.

다시, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 허드장치는, 제 1 내지 제 3반사경(32, 34, 36)들을 통해 반사된 "주행 정보 이미지"를 조절해주는 렌즈(40)들을 포함한다. Referring again to FIGS. 2-4, the head device of the present invention includes lenses 40 for adjusting a "driving information image" reflected through the first through third reflectors 32, 34, 36. .

렌즈(40)들은, 제 3반사경(36)으로부터 동일한 광축을 따라 순차적으로 배열되는 제 1렌즈(42)와 제 2렌즈(44)로 구성된다. The lenses 40 consist of a first lens 42 and a second lens 44 which are sequentially arranged along the same optical axis from the third reflecting mirror 36.

제 1렌즈(42)는, 도 4와 도 5a에 도시된 바와 같이, 정 메니스커스 렌즈(Positive Maniscus Lens)로 구성되며, 액정패널(10)측 면을 향해 볼록하도록 배열된다.As illustrated in FIGS. 4 and 5A, the first lens 42 includes a positive meniscus lens and is arranged to be convex toward the liquid crystal panel 10 side.

이러한 제 1렌즈(42)는, 아래의 [표 1]과 도 5a에 나타난 바와 같이, 두께(t)가 18~20, 굴절률(Nd)이 1.60~1.64, 아베수(Vd)가 35~37, 그리고 입사면(42a)의 곡률반경(R1)이 -133~-139, 출사면(42b)의 곡률반경(R2)이 -304~-309 범위인 것이 바람직하다. The first lens 42 has a thickness t of 18 to 20, a refractive index of Nd of 1.60 to 1.64, and an Abbe number of Vd of 35 to 37, as shown in Table 1 below and FIG. 5A. And it is preferable that the curvature radius R1 of the incident surface 42a is -133--139, and the curvature radius R2 of the exit surface 42b is -304--309.

제 1렌즈First lens 곡률반경(R)Bending Radius (R) 두께(t)Thickness (t) 굴절률(Nd)Refractive index (Nd) 아베수(Vd)Abbe number (Vd) 입사면Entrance -133~-139-133 ~ -139 18~2018-20 1.60~1.641.60 ~ 1.64 35~3735 to 37 출사면Exit surface -304~-309-304 ~ -309

제 2렌즈(44)는, 도 4와 도 5b에 도시된 바와 같이, 부 메니스커스 렌즈(Negative Maniscus Lens)로 구성되며, 액정패널(10)측 면을 향해 볼록하도록 배열된다. As shown in FIGS. 4 and 5B, the second lens 44 is formed of a negative maniscus lens and is arranged to be convex toward the liquid crystal panel 10 side.

이러한 제 2렌즈(44)는, 그 입사면(44a)이 제 1렌즈(42)의 출사면(42b)과 대략 23 ~ 27㎜ 범위의 공기간격(d1)을 두고 배열된다. The second lens 44 is arranged such that its incidence surface 44a is spaced from the exit surface 42b of the first lens 42 with an air gap d1 in the range of approximately 23 to 27 mm.

그리고 제 2렌즈(44)는, 아래의 [표 2]와 도 5b에 나타난 바와 같이, 두께(t)가 5~7, 굴절률(Nd)이 1.7~1.9, 아베수(Vd)가 24~26, 그리고 입사면(44a)의 곡률반경(R1)이 -170~-174, 출사면(44b)의 곡률반경(R2)이 -100~-104 범위인 것이 바람직하다. The second lens 44 has a thickness t of 5 to 7, a refractive index Nd of 1.7 to 1.9, and an Abbe number Vd of 24 to 26, as shown in Table 2 below and FIG. 5B. And it is preferable that the curvature radius R1 of the incident surface 44a is -170--174, and the curvature radius R2 of the exit surface 44b is -100--104.

제 2렌즈Second lens 곡률반경(R)Bending Radius (R) 두께(t)Thickness (t) 굴절률(Nd)Refractive index (Nd) 아베수(Vd)Abbe number (Vd) 입사면Entrance -170~-174-170 ~ -174 5~75 to 7 1.7~1.91.7 to 1.9 24~2624 ~ 26 출사면Exit surface -100~-104-100--104

이러한 구성의 제 1 및 제 2렌즈(42, 44)에 의하면, 제 1 및 제 3반사경(32, 34, 36)들을 통해 반사된 "주행 정보 이미지"를 적절한 크기로 확대하거나 축소하고 초점을 조절해주는 역할을 한다.According to the first and second lenses 42 and 44 having such a configuration, the "driving information image" reflected through the first and third reflectors 32, 34 and 36 is enlarged or reduced to an appropriate size and the focus is adjusted. It plays a role.

특히, 제 1 및 제 3반사경(32, 34, 36)을 거치면서 왜곡된 "주행 정보 이미지"의 구면수차, 비점수차 등을 적절하게 보정해준다. 따라서, 전면유리(19)에 투사된 "주행 정보 이미지"가 최적의 크기와 초점을 가질 수 있게 한다. In particular, spherical aberration, astigmatism, etc. of the distorted "driving information image" through the first and third reflecting mirrors 32, 34, 36 are appropriately corrected. Thus, the "travel information image" projected onto the windshield 19 can have an optimal size and focus.

그 결과, 전면유리(19)에 표시되는 "주행 정보 이미지"가 왜곡없이 선명하게 표시될 수 있게 한다. 이로써, "주행 정보 이미지"의 시인성과 명시성과 식별성을 향상시킨다. 따라서, 전면유리(19)에 표시되는 "주행 정보 이미지"를 운전자가 보다 쉽고 빠르게 인식할 수 있게 한다.As a result, the "travel information image" displayed on the windshield 19 can be displayed clearly without distortion. This improves visibility, clarity and discrimination of the "driving information image". Thus, the driver can recognize the "travel information image" displayed on the windshield 19 more easily and quickly.

다음으로, 도 6에는 본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 허드장치의 다른 실시예를 나타내는 도면이 도시되어 있다.Next, FIG. 6 is a view showing another embodiment of the head device using multiple lenses according to the present invention.

다른 실시예의 허드장치는, "주행 정보 이미지"의 크기와 초점을 조절해주는 렌즈(40)들을 구비하되, 상기 렌즈(40)는, 제 2렌즈(44)의 하류측에 배열되는 제 3렌즈(46)를 더 구비한다. Another embodiment of the head device comprises a lens 40 for adjusting the size and focus of the "driving information image", the lens 40 is a third lens (3) arranged downstream of the second lens (44) 46).

제 3렌즈(46)는, 정 메니스커스 렌즈로 구성되며, 액정패널(10)측 면을 향해 볼록하도록 배열된다. The third lens 46 is composed of a positive meniscus lens, and is arranged to be convex toward the liquid crystal panel 10 side surface.

그리고 제 3렌즈(46)는, 제 1 및 제 2렌즈(42, 44)와 동일한 광축을 이루도록 배열되어 있되, 제 2렌즈(44)의 출사면(44b)과 대략 4 ~ 7㎜ 범위의 공기간격(d2)을 두고 배열된다.The third lens 46 is arranged to form the same optical axis as the first and second lenses 42 and 44, but the air in the range of about 4 to 7 mm with the exit surface 44b of the second lens 44. Arranged at intervals d2.

이러한 제 3렌즈(46)는, 두께(t)와 굴절률(Nd)과 아베수(Vd) 및 입사면(46a)과 출사면(46b)의 곡률반경이 상기 제 1렌즈(42)와 동일하도록 구성된다. 즉, 두께(t)가 18~20, 굴절률(Nd)이 1.60~1.64, 아베수(Vd)가 35~37, 그리고 입사면(46a)의 곡률반경이 -133~-139, 출사면(46b)의 곡률반경이 -304~-309 범위인 것이 바람직하다.The third lens 46 has a thickness t, a refractive index Nd, an Abbe's number Vd, and a radius of curvature of the incident surface 46a and the exit surface 46b, which is the same as that of the first lens 42. It is composed. That is, the thickness t is 18 to 20, the refractive index Nd is 1.60 to 1.64, the Abbe number Vd is 35 to 37, and the radius of curvature of the incident surface 46a is -133 to -139 and the exit surface 46b. ), The radius of curvature is preferably in the range of -304 to -309.

이러한 제 3렌즈(46)는, 제 2렌즈(44)를 통과한 "주행 정보 이미지"의 구면수차, 비점수차 등을 보정해주는 역할을 한다. 따라서, 전면유리(19)에 투사된 "주행 정보 이미지"의 선명도를 높여준다. The third lens 46 serves to correct spherical aberration, astigmatism, and the like of the "driving information image" passing through the second lens 44. Therefore, the sharpness of the "travel information image" projected on the windshield 19 is increased.

다음으로, 도 7에는 본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 허드장치의 또 다른 실시예들을 나타내는 도면이 도시되어 있다.Next, FIG. 7 is a view showing still another embodiment of the head device using multiple lenses according to the present invention.

또 다른 실시예의 허드장치는, 제 1렌즈(42)의 상류측에 배열되는 전처리 렌즈(48)를 더 구비한다. Another embodiment of the head device further includes a preprocessing lens 48 arranged upstream of the first lens 42.

전처리 렌즈(48)는, 부 메니스커스 렌즈로 구성되며, 액정패널(10)측 면을 향해 볼록하도록 배열된다. The pretreatment lens 48 is comprised by the sub meniscus lens, and is arrange | positioned so that it may be convex toward the liquid crystal panel 10 side surface.

그리고 전처리 렌즈(48)는, 제 1 및 제 2렌즈(42, 44)와 동일한 광축을 이루도록 배열되어 있되, 제 1렌즈(42)의 입사면(42a)과 대략 4 ~ 7㎜ 범위의 공기간격(d3)을 두고 배열된다.The pretreatment lens 48 is arranged to form the same optical axis as the first and second lenses 42 and 44, but has an air gap in the range of about 4 to 7 mm from the incident surface 42a of the first lens 42. arranged for (d3).

이러한 전처리 렌즈(48)는, 두께(t)와 굴절률(Nd)과 아베수(Vd) 및 입사면(48a)과 출사면(48b)의 곡률반경이 상기 제 2렌즈(44)와 동일하도록 구성된다. 즉, 두께(t)가 5~7, 굴절률(Nd)이 1.7~1.9, 아베수(Vd)가 24~26, 그리고 입사면(48a)의 곡률반경이 -170~-174, 출사면(48b)의 곡률반경이 -100~-104 범위인 것이 바람직하다. The pretreatment lens 48 is configured such that the thickness t, the refractive index Nd, the Abbe number Vd, and the radius of curvature of the incident surface 48a and the exit surface 48b are the same as those of the second lens 44. do. That is, the thickness t is 5 to 7, the refractive index Nd is 1.7 to 1.9, the Abbe number Vd is 24 to 26, and the radius of curvature of the incident surface 48a is -170 to -174 and the exit surface 48b. ), The radius of curvature is preferably in the range of -100 to -104.

이러한 전처리 렌즈(48)는, 제 1렌즈(42)로 입사되기 전의 "주행 정보 이미지"의 구면수차, 비점수차 등을 보정해준다. 따라서, 전면유리(19)에 투사된 "주행 정보 이미지"의 선명도를 높여준다. This preprocessing lens 48 corrects spherical aberration, astigmatism, and the like of the " driving information image " before being incident on the first lens 42. FIG. Therefore, the sharpness of the "travel information image" projected on the windshield 19 is increased.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

10: 액정패널 12: 백라이트 유닛(Back-Light Uunt)
19: 전면유리 20: 광학계
32: 제 1반사경 34: 제 2반사경
36: 제 3반사경 42: 제 1렌즈(Lens)
44: 제 2렌즈 46: 제 3렌즈
48: 전처리 렌즈
10: liquid crystal panel 12: backlight unit (Back-Light Uunt)
19: windshield 20: optical system
32: first reflector 34: second reflector
36: third reflector 42: first lens (Lens)
44: second lens 46: third lens
48: pretreatment lens

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 액정패널(10)과; 상기 액정패널(10)에 표시된 주행 정보 이미지를 특정한 경로를 따라 순차적으로 반사시키는 제 1반사경(32), 제 2반사경(34) 및 제 3반사경(36)들과; 상기 제 3반사경(36)을 향해 아래로 볼록하도록 배열되는 정 메니스커스 렌즈(Positive Meniscus Lens)인 제 1렌즈(42)와, 부 메니스커스 렌즈(Negative Meniscus Lens)인 제 2렌즈(44)로 이루어져, 상기 제 1반사경(32), 제 2반사경(34) 및 제 3반사경(36)을 통해 반사된 주행 정보 이미지를 확대하거나 축소하고 초점을 조절하여 전면유리(19)로 반사시키는 광학계(20)를 포함하는 다중렌즈를 이용한 허드장치에 있어서,
상기 제 1반사경(32)은, 상기 액정패널(10)에 대해 40 ~ 50°각도의 측면방향을 향해 설치되어, 상기 액정패널(10)에 표시된 주행 정보 이미지를 85 ~ 95°범위 각도의 측면방향으로 반사시키고,
상기 제 2반사경(34)은, 상기 제 1반사경(32)에 대해 85 ~ 95°각도의 측면방향을 향해 대칭되게 설치되어, 상기 제 1반사경(32)에서 반사된 주행 정보 이미지를 85~ 95°범위 각도의 측면방향으로 반사시키며,
상기 제 3반사경(36)은, 상기 제 2반사경(34)에 대해 40 ~ 50°각도의 측면방향을 향해 설치됨과 아울러 제 2반사경(34)에 대해 40 ~ 50°각도의 상면방향을 향해 설치되어, 제 2반사경(34)에서 반사된 주행 정보 이미지를 상측방향의 렌즈(40)로 반사시키고,
상기 제 1렌즈(42)는, 두께(t)가 19mm, 굴절률(Nd)이 1.62, 아베수(Vd)가 36, 입사면(42a)의 곡률반경(R1)이 -136mm, 출사면(42b)의 곡률반경(R2)이 -306mm이고,
상기 제 2렌즈(44)는, 두께(t)가 6mm, 굴절률(Nd)이 1.8, 아베수(Vd)가 25, 입사면(44a)의 곡률반경(R1)이 -172mm, 출사면(44b)의 곡률반경(R2)이 -102mm인 것을 특징으로 하는 다중렌즈를 이용한 허드장치.
A liquid crystal panel 10; First reflecting mirrors 32, second reflecting mirrors 34, and third reflecting mirrors 36 for sequentially reflecting the driving information image displayed on the liquid crystal panel 10 along a specific path; The first lens 42, which is a positive meniscus lens, and the second lens 44, which is a negative meniscus lens, are arranged to convex downwardly toward the third reflector 36. An optical system that enlarges or reduces the driving information image reflected through the first reflecting mirror 32, the second reflecting mirror 34, and the third reflecting mirror 36, and adjusts the focus to reflect the windshield 19. In the head device using a multiple lens comprising a (20),
The first reflecting mirror 32 is installed toward the side surface at an angle of 40 to 50 degrees with respect to the liquid crystal panel 10, and the driving information image displayed on the liquid crystal panel 10 is at a side of an angle ranging from 85 to 95 degrees. Direction,
The second reflecting mirror 34 is installed symmetrically in a lateral direction at an angle of 85 to 95 degrees with respect to the first reflecting mirror 32, and displays the traveling information image reflected by the first reflecting mirror 32 to 85 to 95 degrees. Reflects laterally in the range angle,
The third reflecting mirror 36 is installed in the lateral direction at an angle of 40 to 50 degrees with respect to the second reflecting mirror 34 and is installed toward the upper surface direction at an angle of 40 to 50 degrees with respect to the second reflecting mirror 34. To reflect the travel information image reflected by the second reflector 34 to the lens 40 in the upward direction,
The first lens 42 has a thickness t of 19 mm, a refractive index Nd of 1.62, an Abbe number Vd of 36, a radius of curvature R1 of the incident surface 42a, -136 mm, and an exit surface 42b. ) Has a radius of curvature (R2) of -306 mm,
The second lens 44 has a thickness t of 6 mm, a refractive index Nd of 1.8, an Abbe number Vd of 25, a radius of curvature R1 of the incident surface 44a of -172 mm, and an exit surface 44b. HUD device using multiple lenses, characterized in that the radius of curvature (R2) of -102mm.
제 4항에 있어서,
상기 제 2렌즈(44)는, 상기 제 1렌즈(42)의 출사면(42b)과 23 ~ 27mm 범위의 공기간격(d1)을 두고 배열되는 것을 특징으로 하는 다중렌즈를 이용한 허드장치.
The method of claim 4, wherein
The second lens (44) is a head device using a multiple lens, characterized in that arranged with the air gap (d1) in the range of 23 ~ 27mm and the exit surface (42b) of the first lens (42).
제 5항에 있어서,
상기 제 2렌즈(44)의 하류측에 동일한 광축을 이루도록 배열되는 제 3렌즈(46)를 더 포함하며,
상기 제 3렌즈(46)는, 정 메니스커스 렌즈이고, 상기 제 2렌즈(44)의 출사면(44b)과 4 ~ 7mm 범위의 공기간격(d2)을 두고 배열되고,
상기 제 3렌즈(46)는, 두께(t)가 19mm, 굴절률(Nd)이 1.62, 아베수(Vd)가 36, 입사면(46a)의 곡률반경이 -136mm, 출사면(46b)의 곡률반경이 -306mm인 것을 특징으로 하는 다중렌즈를 이용한 허드장치.
6. The method of claim 5,
And further comprising a third lens 46 arranged on the downstream side of the second lens 44 to achieve the same optical axis,
The third lens 46 is a positive meniscus lens, and is arranged with an exit surface 44b of the second lens 44 and an air gap d2 in a range of 4 to 7 mm.
The third lens 46 has a thickness t of 19 mm, a refractive index Nd of 1.62, an Abbe number Vd of 36, a radius of curvature of the incident surface 46a, and a curvature of the exit surface 46b. Heard device using multiple lenses, characterized in that the radius is -306mm.
제 6항에 있어서,
상기 제 1렌즈(42)의 상류측에 동일한 광축을 이루도록 배열되는 전처리 렌즈(48)를 더 포함하며,
상기 전처리 렌즈(48)는, 부 메니스커스 렌즈이고, 상기 제 1렌즈(42)의 입사면(42a)과 4 ~ 7mm 범위의 공기간격(d3)을 두고 배열되고,
상기 전처리 렌즈(48)는, 두께(t)가 6mm, 굴절률(Nd)이 1.8, 아베수(Vd)가 25, 입사면(48a)의 곡률반경이 -172mm, 출사면(48b)의 곡률반경이 -102mm인 것을 특징으로 하는 다중렌즈를 이용한 허드장치.
The method of claim 6,
Further comprising a pre-processing lens 48 arranged to form the same optical axis upstream of the first lens 42,
The pretreatment lens 48 is a sub meniscus lens, and is arranged with an incident surface 42a of the first lens 42 at an air gap d3 in the range of 4-7 mm,
The pretreatment lens 48 has a thickness t of 6 mm, a refractive index Nd of 1.8, an Abbe number Vd of 25, a radius of curvature of the incident surface 48a of -172mm, and a radius of curvature of the exit surface 48b. Heard device using multiple lenses, characterized in that -102mm.
삭제delete
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