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KR20140124136A - 헤드업 디스플레이장치의 커버 및 이를 포함한 하우징 - Google Patents

헤드업 디스플레이장치의 커버 및 이를 포함한 하우징 Download PDF

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KR20140124136A
KR20140124136A KR1020130041483A KR20130041483A KR20140124136A KR 20140124136 A KR20140124136 A KR 20140124136A KR 1020130041483 A KR1020130041483 A KR 1020130041483A KR 20130041483 A KR20130041483 A KR 20130041483A KR 20140124136 A KR20140124136 A KR 20140124136A
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Abstract

헤드업 디스플레이장치의 커버 및 이를 포함한 하우징이 개시된다. 커버부재 및 상기 커버부재의 하부에 결합됨과 더불어 외부 입사광을 반사시키는 타원형 반사곡면을 가지는 커버패널을 포함하여, 외부 입사광을 아일립스 아래로 반사시키는 반사조건을 만족시키면서 운전자의 시인 영역을 최적으로 확대시킬 수 있다.

Description

헤드업 디스플레이장치의 커버 및 이를 포함한 하우징 {Cover of Head up Display and housing including the same}
본 발명은 헤드업 디스플레이장치의 커버 및 이를 포함한 하우징에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 광이 반사되는 타원형 반사면을 구비한 헤드업 디스플레이장치의 커버 및 이를 포함한 하우징에 관한 것이다.
일반적으로 헤드업 디스플레이장치(HUD; Head Up Display)는 항공기, 특히 전투기에 부착되어 비행시에 비행기 조종사에게 비행 정보를 제공하기 위해 개발되었으며, 현재에는 차량의 운전자에게도 차량의 운행 정보를 보다 편리하게 알려주기 차량에도 적용되고 있다.
차량에 적용되고 있는 헤드업 디스플레이장치는 차량의 운행 중에 운전자의 주시야를 벗어나지 않는 범위 내에서 차량의 운행 정보나 네비게이션 정보 등과 같은 차량의 운행에 필요한 각종 정보를 차량의 전면 유리창에 표출하도록 되어 있다.
상기와 같은 차량용 헤드업 디스플레이장치는 운전석 전방의 계기판 내측에 설치되어 주행 정보 이미지를 표시하는 액정 패널과, 상기 액정 패널을 조명하는 발광부 혹은 백라이트 유닛, 상기 액정 패널에 표시된 주행 정보 이미지를 적절한 크기로 확대하거나 축소함과 더불어 초점을 조절해주는 광학계 및, 상기 광학계에 의해 조절된 주행 정보 이미지를 차량의 전면 유리창에 반사시켜 차량의 전면 유리창에 상기 주행 정보 이미지가 표시되게 하는 반사거울 등을 각각 구비한다.
상기 액정 패널과 발광부, 광학계 및 반사거울 등은 박스 형상의 하우징에 내장되어 장착되고, 상기 하우징에는 상기 반사거울을 통해 반사되는 이미지 광이 차량의 전면 유리창 쪽으로 조사될 수 있도록 소정 크기의 개구부가 형성되며, 상기 개구부를 통한 더스트와 같은 이물질이 하우징의 내부로 유입되지 않도록 하는 더스트 커버 혹은 커버가 상기 개구부에 장착된다.
상기와 같은 차량용 헤드업 디스플레이장치에서 운전자의 시인 영역을 확대하기 위해서는 상기 개구부의 크기를 증대시켜야 되지만, 헤드업 디스플레이장치의 장착 공간의 한계와 주변 부품들과의 간섭 문제로 하우징 및 그 개구부의 크기를 소정 크기 이상으로 증대시킬 수 없었다.
본 발명의 실시예는, 한정된 장착 공간과 한정된 크기를 가진 하우징에서 이미지 광이 외부로 조사되는 개구부의 크기를 가능한 한 증대시켜 운전자의 시인 영역을 확대시킬 수 있고, 햇빛과 같은 외부 입사광의 빛 반사 조건도 동시에 만족시킬 수 있는 헤드업 디스플레이장치의 커버 및 이를 포함하는 하우징을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이장치의 커버는, 커버부재 및 상기 커버부재의 하부에 결합됨과 더불어 외부 입사광을 반사시키는 타원형 반사곡면을 가지는 커버패널을 포함할 수 있다.
상기 커버부재의 한쪽 가장자리에 제1초점이 형성되고, 상기 제1초점을 기준으로 상기 타원형 반사곡면이 형성될 수 있다.
상기 제1초점을 통해 유입되는 외부의 제1입사광이 상기 타원형 반사곡면에 의해 윈드 쉴드로 1차 반사된 다음에 상기 윈드 쉴드에 의해 운전자 쪽으로 2차 반사될 경우에 상기 운전자의 아일립스보다 소정 간격만큼 아래로 반사되도록 상기 타원형 반사곡면의 곡률이 설정될 수 있다.
상기 제1초점보다 상부에 제2초점이 위치되게 상기 타원형 반사곡면이 형성되고, 상기 제1초점과 제2초점 사이로 상기 타원형 반사곡면에 입사되는 제2입사광은 상기 아일립스보다 아래를 통과하도록 상기 타원형 반사곡면이 형성될 수 있다.
상기 제2초점의 위쪽 영역으로부터 상기 타원형 반사곡면으로 입사되는 제3입사광은 상기 타원형 반사곡면에 의해 상기 커버부재 쪽으로 1차 반사된 다음에 상기 커버부재에 의해 막혀서 2차 반사가 이루어지지 않도록 상기 타원형 반사곡면의 곡률 및 상기 커버부재가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드업 디스플레이장치의 하우징은, 상기 커버; 및 중공의 박스 형상을 하고서 상기 커버가 장착되는 개구부가 형성된 하우징 바디를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이장치의 커버 및 이를 포함한 하우징에 의하면, 이미지 광원이 조사되는 개구부에 커버가 장착되어 하우징의 내부로 이물질의 유입을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한 상기 커버가 타원형 반사곡면을 가지도록 형성되어, 햇빛과 같은 외부 입사광이 상기 커버에 의해 반사된 다음에 운전자의 아일립스(Eyellipses)보다 낮은 위치의 한 초점으로 집광되게 되어, 운전자의 전방 시야를 방해하지 않게 된다.
그리고 상기 커버를 타원형 반사곡면을 가지도록 함으로써, 한정된 크기의 하우징에 상기 개구부의 크기를 최대한으로 증대시킬 수 있으므로, 운전자의 시인 영역을 최적으로 확대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 헤드업 디스플레이장치의 하우징의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 커버의 타원 작도 설명도이다.
도 4와 도 5는 각각 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이장치의 커버의 외부 광의 반사 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이장치의 하우징(10)은 대체로 박스 형상을 이루는 하우징 바디(12)를 포함한다.
상기 하우징(10)은 내부가 비어 있는 중공 박스 형상을 형성되고, 상기 하우징(10)의 내부에는 도시되지 않았지만, 주행 정보 이미지를 표시하는 액정 패널과, 상기 액정 패널을 조명하는 발광부 혹은 백라이트 유닛, 상기 액정 패널에 표시된 주행 정보 이미지를 적절한 크기로 확대하거나 축소함과 더불어 초점을 조절해주는 광학계 및, 상기 광학계에 의해 조절된 주행 정보 이미지를 차량의 전면 유리창에 반사시켜 차량의 전면 유리창에 상기 주행 정보 이미지가 표시되게 하는 반사거울 등이 내장된다.
상기 하우징 바디(12)의 상부에는 하우징 내부와 외부를 연통시키는 개구부가 형성되고, 상기 개구부를 덮어서 더스트와 같은 이물질이 하우징 내부로 유입되지 않도록 하는 더스트 커버 혹은 커버(20)가 설치된다.
상기 커버(20)는 상기 반사거울을 통해 이미지 광이 하우징(10)의 외부로 표출될 수 있도록 투명한 아크릴 재질로 형성될 수 있다.
상기 하우징(10)의 단면을 나타내는 도 2를 참조하면, 상기 하우징(10)의 내부에는 이미지 광을 반사시키는 반사거울(14)이 내장될 수 있다.
상기 커버(20)는 상기 하우징(10)의 내부를 향해 완만하게 돌출하는 커버패널(22)과, 이 커버패널(22)이 하부에 결합됨과 더불어 상기 개구부의 가장자리를 따라 장착된 커버부재(24)를 포함한다.
상기 커버패널(22)의 외측면은 타원형 반사곡면(22a)을 갖는다.
햇빛과 같은 외부 입사광(30)이 상기 타원형 반사곡면(22a)에 입사되면, 상기 타원형 반사곡면(22a)에 의해 윈드 쉴드(40) 쪽으로 1차 반사된 다음에 운전자의 아일립스(Eyellipses; 50)보다 아래에 위치한 한 초점에 집광되어, 운전자의 전방 시야를 방해하지 않게 된다.
상기 집광 초점은 바람직하기로는 운전자의 아일립스(50)보다 20mm 아래에 위치하도록 상기 타원형 반사곡면(22a)의 곡률이 설정되어, 커버(20)의 빛 반사 조건을 만족시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 타원형 반사곡면(22a)은 제1초점(F1)과 제2초점(F2)을 각각 가지는 타원의 일부를 구성한다.
상기 제1초점(F1)은 상기 타원형 반사곡면(22a)의 한쪽 선단부 바로 위에서 상기 커버부재(24)의 가장자리에 위치되게 형성될 수 있다.
상기 제1초점(F1)에 거의 수평하게 입사되는 외부의 제1입사광(32)은 상기 타원형 반사곡면(22a)에 의해 윈드 쉴드(40) 쪽으로 반사되는 제1반사광(32a)을 형성하고, 상기 제1반사광(32a)은 다시 상기 윈드 쉴드(40)에 의해 운전자 쪽으로 반사되는 제2반사광(32b)을 형성하게 되는 바, 상기 제2반사광(32b)이 아일립스(50)보다 최소한 20mm 아래에 위치하도록 상기 타원형 반사곡면(22a)의 곡률이 설정된다.
상기와 같이 타원형 반사곡면(22a)을 형성하면, 상기 한정된 크기를 가진 하우징(10)에서 개구부의 크기, 예를 들면 개구부의 폭(W)을 최대한으로 증대시킬 수 있으므로, 상기 개구부를 통해 윈드 쉴드(40)로 출사되는 이미지 크기를 확대시켜 운전자의 시인 영역을 최적으로 확장시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제1초점(F1)과 제2초점(F2) 사이의 공간으로부터 상기 커버(20)의 타원형 반사곡면(22a)으로 유입되는 외부의 제2입사광(34)은 상기 타원형 반사곡면(22a)에 의해 윈드 쉴드(40) 쪽으로 반사되는 제3반사광(34a)을 형성하고, 상기 제3반사광(34a)은 다시 상기 윈드 쉴드(40)에 의해 운전자 쪽으로 반사되는 제4반사광(34b)을 형성하게 되는 바, 상기 제4반사광(34b)은 상기 제2반사광(32b)보다 아래에 위치하여 운전자의 전방 시야를 방해하지 않게 되므로, 반사 조건을 만족시킬 수 있게 된다.
도 5를 참조하면, 상기 제2초점(F2)의 위쪽 영역에서 상기 커버(20)의 타원형 반사곡면(22a)으로 유입되는 외부의 제3입사광(36)은 상기 제1초점(F1)의 아래에서 상기 커버부재(24)에 의해 막혀서 2차 반사를 형성하지 못하게 되므로, 반사조건을 충족시키게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
10: 하우징
12: 하우징 바디
14: 반사거울
20: 커버
22: 커버패널
22a: 타원형 반사곡면
24: 커버부재
30, 32, 34, 36: 입사광
32a, 32b, 34a, 34b, 36a, 36b: 반사광
40: 윈드 쉴드
50: 아일립스

Claims (6)

  1. 커버부재; 및
    상기 커버부재의 하부에 결합됨과 더불어 외부 입사광을 반사시키는 타원형 반사곡면을 가지는 커버패널;
    을 포함하는 헤드업 디스플레이장치의 커버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버부재의 한쪽 가장자리에 제1초점이 형성되고;
    상기 제1초점을 기준으로 상기 타원형 반사곡면이 형성된 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이장치의 커버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1초점을 통해 유입되는 외부의 제1입사광이 상기 타원형 반사곡면에 의해 윈드 쉴드로 1차 반사된 다음에 상기 윈드 쉴드에 의해 운전자 쪽으로 2차 반사될 경우에 상기 운전자의 아일립스보다 소정 간격만큼 아래로 반사되도록 상기 타원형 반사곡면의 곡률이 설정된 특징으로 하는 헤드업 디스플레이장치의 커버.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1초점보다 상부에 제2초점이 위치되게 상기 타원형 반사곡면이 형성되고;
    상기 제1초점과 제2초점 사이로 상기 타원형 반사곡면에 입사되는 제2입사광은 상기 아일립스보다 아래를 통과하도록 상기 타원형 반사곡면이 형성된 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이장치의 커버.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2초점의 위쪽 영역으로부터 상기 타원형 반사곡면으로 입사되는 제3입사광은 상기 타원형 반사곡면에 의해 상기 커버부재 쪽으로 1차 반사된 다음에 상기 커버부재에 의해 막혀서 2차 반사가 이루어지지 않도록 상기 타원형 반사곡면의 곡률 및 상기 커버부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이장치의 커버.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 커버; 및
    중공의 박스 형상을 하고서 상기 커버가 장착되는 개구부가 형성된 하우징 바디;
    를 포함하는 헤드업 디스플레이장치의 하우징.
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