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KR101851638B1 - 헤드업 디스플레이용 컴바이너 - Google Patents

헤드업 디스플레이용 컴바이너 Download PDF

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Abstract

헤드업 디스플레이용 컴바이너에 관한 발명이 개시된다. 개시된 헤드업 디스플레이용 컴바이너는: 영상장치에서 제공된 빛의 일부를 반사되고, 일부는 투과되는 반사투과부재 및 반사투과부재를 투과한 빛을 흡수하는 투과흡수부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

헤드업 디스플레이용 컴바이너{COMBINER FOR HEAD UP DISPLAY}
본 발명은 헤드업 디스플레이용 컴바이너에 관한 것으로, 고스트 이미지를 차단하면서 외부 시인성을 확보할 수 있는 헤드업 디스플레이용 컴바이너에 관한 것이다.
차량 주행 중 운전자의 안전을 위하여 차량의 주행 정보와 주변 상황 등을 효과적으로 운전자에게 전달해주는 방법으로 개발 중인 여러 시스템이 있는데, 그 중 헤드업 디스플레이 장치가 주요 관심사가 되고 있다.
헤드업 디스플레이 장치란 차량 주행 중 운전자의 정면, 즉, 운전자의 눈 높이에 따른 시야를 벗어나지 않는 범위 내에 차량의 주행 정보나 내비게이션 정보 등과 같이 차량 주행에 관련된 정보를 포함하는 가상 영상을 운전자 전방에 일정 거리를 두고 형성하는 장치를 말한다.
헤드업 디스플레이 장치는 차량의 윈드 쉴드나 컴바이너로부터 소정 간격 떨어진 지점에 계기판의 정보나 내비게이션 정보 등을 포함하는 주행 관련 정보에 대한 가상 영상을 형성함으로써, 운전자로 하여금 운전중에 전방 시야를 유지하면서도 차량 주행에 관련된 정보를 용이하게 인지할 수 있도록 한다.
관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제1329287호(2013.11.07, 발명의 명칭 : 헤드업 디스플레이 장치) 가 있다.
본 발명의 목적은 고스트 이미지를 차단하면서 외부 시인성을 확보할 수 있는 헤드업 디스플레이용 컴바이너를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 외부에서 유입되는 강한 빛에 의한 반사광을 제거할 수 있어 가시성을 향상시킬 수 있는 헤드업 디스플레이용 컴바이너를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너는: 영상장치에서 제공된 빛의 일부가 반사되고, 일부는 투과되는 반사투과부재 및 상기 반사투과부재를 투과한 빛을 흡수하는 투과흡수부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투과흡수부재는 상기 반사투과부재에 겹쳐지고, 빛이 투과되는 투과부재 및 상기 투과부재에 하나 이상 구비되어 상기 반사투과부재를 투과한 빛을 흡수하는 흡수부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡수부재는 상기 반사투과부재의 가상이미지를 관찰하는 운전자의 시선 방향과 평행하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투과부재의 면 중 운전자와 가까운 쪽의 면을 S1, S1과 마주하는 면을 S2라고 할 때, 상기 흡수부재는 S1과 이격배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투과부재는 한 쌍의 제1,2투과부재로 구성되고, 상기 흡수부재는 상기 제2투과부재에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2투과부재와 상기 흡수부재는 필름으로 제작되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡수부재는 상기 원도우의 외부에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투과부재는 반투명인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반사투과부재와 상기 투과흡수부재는 평면, 구면, 비구면 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너는 영상장치로부터 온 빛 중 내부에서 반사되어 유입되는 빛을 차단하여 고스트 이미지를 만드는 빛을 근본적으로 제거할 수 있으면서도 운전자 시야는 확보할 수 있어 외부 시인성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 태양광 등 외부에서 유입되는 강한 빛에 의한 반사광을 제거할 수 있어 가시성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이를 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너를 보인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너의 흡수부재와 운전자 시선의 관계를 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너의 외부광 차단을 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너의 제1변형예이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너의 제2변형예이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너의 제3변형예이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너의 제4변형예이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이를 보인 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너를 보인 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너의 흡수부재와 운전자 시선의 관계를 보인 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너의 외부광 차단을 보인 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너(100)는 면반사에 의한 고스트 이미지 및 외부 빛에 의한 반사광을 제거하면서, 가상 이미지와 외부를 동시에 볼 수 있도록 하는 것이다. 이러한 컴바이너(100)는 반사투과부재(110) 및 투과흡수부재(120)를 포함한다.
영상장치(10)는 예를 들어 LCD(Liquid Crystal Display) 패널 또는 OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널 등으로 구성되거나, DLP(Digital Light Processing), LCOS(Liquid Crystal on Silicone) 패널 등의 소형 패널과 패널 영상을 확대 시켜주는 광학계가 함께 구성되며, 영상장치(10)에서 발생된 빛을 이용하여 차량의 주행 정보에 대한 영상을 출력한다. 이러한 영상장치(10)는 자동차의 대시보드에 일체로 형성될 수도 있고, 별물로 대시보드에 안착되어 구비될 수도 있다.
반사투과부재(110)는 영상장치(10)에서 제공된 빛의 일부가 반사되고, 일부는 투과된다. 즉, 반사투과부재(110)는 정해진 반사 및 투과율을 지니고 있어 영상장치(10)로부터 온 빛 중 일부를 반사하여 운전자에게 전달된다.
투과흡수부재(120)는 반사투과부재(110)를 투과한 빛을 흡수한다. 반사투과부재(110)에서 투과된 빛은 투과흡수부재(120)에 의해 외부로 빠져나가지 못하게 되어 고스트 이미지를 만드는 빛을 근본적으로 제거할 수 있다.
반사투과부재(110)와 투과흡수부재(120)는 운전자와 가까운 순서로 반사투과부재(110), 투과흡수부재(120)가 배치된다. 여기서, 반사투과부재, 투과흡수부재(110,120)는 경사지게 구비되며, 반사투과부재(110)의 하부에는 영상장치(10)가 구비된다. 도시하지는 않았지만, 본 실시예에 따른 컴바이너(100)는 운전자의 신체적 조건에 따라 구동장치에 의해 각도가 변경될 수도 있다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 투과흡수부재(120)는 반사투과부재(110)에 겹쳐지고, 빛이 투과되는 투과부재(122) 및 투과부재(122)에 하나 이상 구비되어 반사투과부재(110)를 투과한 빛을 흡수하는 흡수부재(125)를 포함한다. 투과부재(122)는 투명의 합성수지 또는 유리로 이루어지고, 반사투과부재(110)와 흡수부재(125)를 지지하는 역할을 한다.
반사투과부재(110)와 투과부재(122)는 접착제에 의해 부착될 수도 있고, 별도의 고정부재에 의해 고정될 수도 있다. 본 실시예에서는 투과부재(122)의 면 중 운전자와 가까운 쪽의 면을 S1, S1과 마주하는 면을 S2라고 할 때, 반사투과부재(110)는 투과부재(122)의 S1에 갭(Gap)없이 부착된다.
흡수부재(125)는 투과부재(122)의 내부에 구비된다. 이러한 흡수부재(125)는 반사투과부재(110)의 가상이미지를 관찰하는 운전자의 시선 방향과 평행하게 배치된다. 즉, 투과부재(122)의 제조시 흡수부재(125)는 투과부재(122)의 내부에 가상 이미지를 관찰하는 운전자의 시선 방향과 평행하게 복수개 구비될 수 있다. 따라서, 영상장치(10)로부터 온 빛은 흡수부재(125)에 흡수되어 자동차의 윈드쉴드(20)에 전달되지 못하므로 고스트 이미지를 제거할 수 있다. 물론, 흡수부재(125)에 의해 투과부재(122)의 S2로 전달되지 못하므로 투과부재(122)에서 발생되는 고스트 이미지 또한 제거할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 윈드쉴드(20)에 외부의 강한 빛 또한, 흡수부재(125)에 의해 흡수되므로 반사광에 의해 가상 이미지의 시인성이 떨어지는 것을 방지할 수 있으며, 가시성 또한 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너(100)의 제1변형예이다. 도 5를 참조하면, 투과부재(122)의 면 중 운전자와 가까운 쪽의 면을 S1, S1과 마주하는 면을 S2라고 할 때, 흡수부재(125)는 S1과 이격 배치될 수 있다. 즉, 흡수부재(125)와 투과부재(122)의 S1 사이에는 갭이 발생하면, 투과부재(122)의 S1면의 균일한 가공이 용이하고, 이로 인해 투과부재(122)에 반사되는 가상 이미지의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너(100)의 제2변형예이다. 도 6을 참조하면, 투과부재(122)는 한 쌍의 제1,2투과부재(123,134)로 구성되고, 흡수부재(125)는 제2투과부재(124)에 구비된다. 제1투과부재(123)의 면 중 운전자와 가까운 쪽의 면을 S1, S1과 마주하는 면을 S2라고 할 때, 제1투과부재(123)의 S1에는 반사투과부재(110)가 구비되고, S2에는 제2투과부재(124)가 구비된다. 여기서, 제2투과부재(124)와 흡수부재(125)는 필름으로 제작될 수 있어, 제1투과부재(123)의 S2에 부착될 수 있다. 제2투과부재가 필름형태로 제작됨으로써, 제1투과부재의 S2에 용이하게 부착할 수 있어 용이하게 제조할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너(100)의 제3변형예이다. 도 7을 참조하면, 투과부재(122)의 면 중 운전자와 가까운 쪽의 면을 S1, S1과 마주하는 면을 S2라고 할 때, 흡수부재(125)는 투과부재(122)의 외부에 배치된다. 이는 제2변형예와 마찬가지로 투과부재(122)의 S2에 흡수부재(125)를 부착하는 단순한 공정에 의해 형성할 수 있어 제조가 용이하다.
투과부재(122)는 도 7b에서 도시된 바와 같이 반투명으로 이루어질 수 있다. 투과부재(122)가 반투명일 경우, 영상장치(10)에서 온 빛의 명암비가 향상되어 가상이미지의 시인성이 향상된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너(100)의 제4변형예이다. 도 8을 참조하면, 반사투과부재(110)와 투과흡수부재(120)는 운전자측으로 오목한 곡률로 형성될 수 있다. 물론, 흡수부재(125)는 운전자 시선과 평행하게 복수개 구비되어 영상장치(10)로부터 온 빛이 외부로 빠져나가지 못하게 하여 고스트 이미지를 만드는 빛을 근본적으로 제거할 수 있고, 외부의 강한 빛을 흡수하여 가시성을 향상시킬 수 있다. 이처럼 반사투과부재(110)와 투과흡수부재(120)가 곡률지게 형성됨으로써, 영상을 확대시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이용 컴바이너에 의하면, 영상장치로부터 온 빛 중 내부에서 반사되어 운전자에게 유입되는 빛을 차단하여 고스트 이미지를 만드는 빛을 근본적으로 제거할 수 있으면서도 운전자 시야는 확보할 수 있어 외부 시인성을 확보할 수 있으며, 태양광 등 윈드쉴드를 통해 외부에서 유입되는 강한 빛에 의한 반사광을 제거할 수 있어 가시성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 헤드업 디스플레이용 컴바이너 110 : 반사투과부재
120 : 투과흡수부재 122 : 투과부재
123 : 제1투과부재 124 : 제2투과부재
125 : 흡수부재

Claims (9)

  1. 영상장치에서 제공된 빛의 일부가 반사되고, 일부는 투과되는 반사투과부재및 상기 반사투과부재를 투과한 빛을 흡수하여 고스트 이미지를 만드는 빛을 제거하는 투과흡수부재를 포함하고;
    상기 투과흡수부재는 상기 반사투과부재에 겹쳐지고, 빛이 투과되는 투과부재; 및
    상기 투과부재에 하나 이상 구비되어 상기 반사투과부재를 투과한 빛을 흡수하는 흡수부재를 포함하며;
    상기 흡수부재는 상기 반사투과부재의 가상이미지를 관찰하는 운전자의 시선 방향과 평행하게 배치되고,
    상기 투과부재의 면 중 운전자와 가까운 쪽의 면을 S1, S1과 마주하는 면을 S2라고 할 때, 상기 흡수부재는 S1과 이격배치되며,
    상기 투과부재는 한 쌍의 제1,2투과부재로 구성되고;
    상기 흡수부재는 상기 제2투과부재에 구비되며,
    상기 제2투과부재와 상기 흡수부재는 필름으로 제작되고,
    상기 흡수부재는 상기 투과부재의 외부에 배치되며,
    상기 투과부재는 반투명이고,
    상기 흡수부재는 상기 투과부재의 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이용 컴바이너.
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