[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2024122683A1 - 헤드 업 디스플레이 - Google Patents

헤드 업 디스플레이 Download PDF

Info

Publication number
WO2024122683A1
WO2024122683A1 PCT/KR2022/019887 KR2022019887W WO2024122683A1 WO 2024122683 A1 WO2024122683 A1 WO 2024122683A1 KR 2022019887 W KR2022019887 W KR 2022019887W WO 2024122683 A1 WO2024122683 A1 WO 2024122683A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flat mirror
mirror
image light
head
display
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/019887
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
안지선
김동욱
김광우
고승식
이선호
이보선
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 US18/577,865 priority Critical patent/US20240264438A1/en
Priority to EP22967941.0A priority patent/EP4462171A1/en
Priority to PCT/KR2022/019887 priority patent/WO2024122683A1/ko
Priority to KR1020237042348A priority patent/KR20240086604A/ko
Publication of WO2024122683A1 publication Critical patent/WO2024122683A1/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
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/23—Head-up displays [HUD]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • 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
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/0977—Reflective elements
    • G02B27/0983—Reflective elements being curved
    • 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
    • G02B27/18—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical projection, e.g. combination of mirror and condenser and objective
    • 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
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
    • 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
    • G02B2027/0159—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements with mechanical means other than scaning means for positioning the whole image

Definitions

  • the present invention relates to a head-up display that can be installed in a vehicle.
  • a head-up display is a device installed in a vehicle and emits image light toward the windshield of the vehicle.
  • the head-up display can display various information, including driving information, while the vehicle is driving.
  • a head-up display 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.
  • Image light generated from the display panel may be incident on the windshield of the vehicle by the mirror, and the driver may perceive a virtual image of the position in front of the windshield.
  • the head-up display includes one image source, but is capable of forming two virtual images by forming two optical paths with different total lengths of the optical paths, Republic of Korea Patent Publication No. 10-1909374 B1 (October 17, 2018) A notice) discloses a head-up display for a vehicle that uses one image source to form two optical paths.
  • the head-up display for a vehicle includes an image source emitting linearly polarized light in a first direction; a prism that refracts some of the linearly polarized light emitted from the image source; An electric polarization conversion element that transmits another part of the linearly polarized light emitted from the image source when turned on, and converts another part of the linearly polarized light emitted from the image source by half-wavelength into linearly polarized light in a second direction perpendicular to the first direction when turned on.
  • a first reflection mirror that reflects light to the windshield of the vehicle; a polarization reflection mirror disposed to be spaced apart from the first reflection mirror, reflecting linearly polarized light in the first direction and transmitting linearly polarized light in the second direction; and a second reflecting mirror disposed to be spaced apart from the polarizing reflecting mirror and reflecting light transmitted through the polarizing reflecting mirror to the polarizing reflecting mirror, wherein the second reflecting mirror is arranged to face the polarizing reflecting mirror.
  • a flat mirror that reflects light to the windshield of the vehicle
  • a polarization reflection mirror disposed to be spaced apart from the first reflection mirror, reflecting linearly polarized light in the first direction and transmitting linearly polarized light in the second direction
  • a second reflecting mirror disposed to be spaced apart from the polarizing reflecting mirror and reflecting light transmitted through the polarizing reflecting mirror to the polarizing reflecting mirror, wherein the second reflecting mirror is arranged to face the polarizing reflecting mirror.
  • This embodiment provides a head-up display that can implement two images while minimizing noise between horizontal and vertical polarization by dividing the image light generated by the image generating device into horizontal and vertical polarization with a simple structure.
  • a head-up display includes an image generating device having an exit surface through which image light is emitted; A half-wave phase retarder (HWP) arranged to face the first area of the emission surface; a first flat mirror that reflects image light emitted from a second area of the emission surface; a second flat mirror that reflects the image light emitted from the half-wavelength phase retarder; and a concave mirror that reflects each of the image light reflected from the first flat mirror and the image light reflected from the second flat mirror to the window shield of the vehicle.
  • HWP half-wave phase retarder
  • the first flat mirror and the second flat mirror may be spaced apart.
  • the first flat mirror and the second flat mirror may be tilted at different angles.
  • the head-up display may further include a tilting mechanism that tilts the angle of the image generating device.
  • a cold mirror coating may be formed or a cold mirror film may be attached to each of the first mirror and the second mirror.
  • the head-up display may further include a polarizer glass through which image light directed toward the first mirror and image light directed toward the second mirror transmit.
  • the polarizer glass may be oriented toward the half-wave retardator and the second region.
  • the image light emitted from the image generating device can be divided into horizontal polarization and vertical polarization, and the head-up display Volume can be minimized.
  • two images can be implemented while minimizing noise between horizontal and vertical polarization.
  • the tilting mechanism tilts the image generating device, thereby minimizing internal reflection caused by sunlight.
  • each of the first and second flat mirrors is composed of a cold mirror, deterioration of components due to sunlight can be minimized.
  • FIG. 1 is a side view showing an example of a head-up display according to this embodiment
  • FIG. 2 is a side view showing another example of a head-up display according to this embodiment
  • FIG. 3 is a side view showing a first modified example of a head-up display according to this embodiment
  • Figure 4 is a side view showing a second modified example of the head-up display according to this embodiment.
  • FIG. 1 is a side view showing an example of a head-up display according to this embodiment.
  • An example of a head-up display may include a picture generation unit (PGU) 1 having an emission surface 11 through which image light is emitted.
  • PGU picture generation unit
  • the image generating device 1 may include a light source such as an LED and a display panel such as an LCD.
  • the image generating device 1 may include at least one lens disposed between a light source and a display panel.
  • the image generating device 1 may include a display panel or a plurality of lenses and a polarizing plate or a polarizing sheet, and the image generating device 1 may emit a polarized image of a P wave or an S wave.
  • the image generating device 1 may include an emission surface 11 through which image light is emitted, and the emission surface 11 may include a first area A1 and a second area A2.
  • the first area A1 and the second area A2 may be different areas, and image light may be emitted through each of the first area A1 and the second area A2.
  • An example of a head-up display may form a virtual image in front of the windshield 2,
  • the driver (E, eye box) can recognize the virtual image formed in front of the windshield (2).
  • the windshield 2 may be the windshield of a vehicle, and the driver (eye box) can recognize a virtual image formed in front of the windshield 2 through the windshield 2.
  • An example of a head-up display may further include a half-wave phase retarder (3; HWP).
  • HWP half-wave phase retarder
  • the half-wave phase retarder 3 may be arranged to face the first area A1 of the emission surface 11.
  • the half-wave phase retarder 3 may be a phase retarder that converts the phase of the image light emitted from the first area A1 to a half-wavelength.
  • the image generating device 1 and the half-wave phase retarder 3 can divide image light into horizontal polarization and vertical polarization.
  • S-wave image light may be emitted from the half-wavelength phase retarder 3.
  • P-wave image light may be emitted from the half-wavelength phase retarder 3.
  • the half-wave phase retarder 3 may be disposed on the exit surface 11 of the image generating device 1, or may be disposed close to the exit surface 11 of the image generating device 1.
  • An example of a head-up display may include a pair of flat mirrors 4 and 5, where the pair of flat mirrors 4 and 5 include a first flat mirror 4 and a second flat mirror 5. ) may include.
  • the first flat mirror 4 and the second flat mirror 5 may be spaced apart.
  • the first flat mirror 4 may include an overlap area that overlaps the second flat mirror 5 in the front-to-back direction.
  • the first flat mirror 4 may be spaced apart from the second flat mirror 5 in the front-to-back direction.
  • the first flat mirror 4 may reflect image light emitted from the second area A2 of the emission surface 11.
  • the second flat mirror 5 may reflect the image light emitted from the half-wavelength phase retarder 2.
  • Each of the first flat mirror 4 and the second flat mirror 5 may be disposed at an angle.
  • the first flat mirror 4 and the second flat mirror 5 may be inclined at different angles. One of the first flat mirror 4 and the second flat mirror 5 may be arranged more gently than the other. The second flat mirror 5 may be gently disposed closer to the horizontal plane than the first flat mirror 4.
  • the first angle between the first flat mirror 4 and the horizontal plane may be larger than the second angle between the second flat mirror 5 and the horizontal plane.
  • the first flat mirror 4 and the second flat mirror 5 may reflect image light of different wavelengths.
  • the first flat mirror 4 can reflect the P-wave image light
  • the second flat mirror 5 can reflect the S-wave image light. Image light can be reflected.
  • Both the P wave image light reflected from the first flat mirror 4 and the S wave image light reflected from the second flat mirror 5 may be directed to the concave mirror 6.
  • the concave mirror 6 transmits the image light (e.g., P wave) reflected from the first flat mirror 4 and the image light (e.g., S wave) reflected from the second flat mirror 5, respectively. It can be reflected by the vehicle's window shield (2).
  • image light e.g., P wave
  • S wave image light
  • the image light (e.g., P wave) reflected from the first flat mirror 4 and the image light (e.g., S wave) reflected from the second flat mirror 5 have different wavelengths, the image light Noise between lights can be minimized, and two lights (for example, P waves and S waves) may not interfere with each other.
  • the first flat mirror 4 and the second flat mirror 5 may have different distances from the concave mirror 6. That is, the first distance L1 between the first flat mirror 4 and the concave mirror 6 may be different from the second distance L2 between the second flat mirror 5 and the concave mirror 6. .
  • the first distance (L1) may be the shortest distance between the first flat mirror (4) and the concave mirror (6)
  • the second distance (L2) may be the shortest distance between the second flat mirror (5) and the concave mirror (6). It may be the shortest distance
  • the second distance (L2) may be shorter than the first distance (L1).
  • An example of a head-up display includes an image generating device (1), a first flat mirror (4), a first optical path leading to the concave mirror (6) and the windshield (2), an image generating device (1), It may include a second flat mirror (5), a second optical path leading to the concave mirror (6) and the windshield (2).
  • the total length of the first optical path may be longer than the total length of the second optical path.
  • Two virtual images with different distances may be formed in front of the windshield (2), and the driver (eye box) may recognize two virtual images in front of the windshield (2).
  • Figure 2 is a side view showing another example of a head-up display according to this embodiment.
  • FIG. 2 Another example of a head-up display is as shown in FIG. 2, which includes an image generating device 1, a half-wave phase retarder 3, a first flat mirror 4, a second flat mirror 5, and a concave mirror. It may include a mirror (6) and may further include a tilting mechanism (7).
  • the image generating device 1, the half-wave phase retarder 3, the first flat mirror 4, the second flat mirror 5, and the concave mirror 6 are an example of a head-up display shown in FIG. 1. It may be the same or similar to , and to avoid duplicate description, the same symbol is used and the description thereof is omitted.
  • the tilting mechanism 7 can tilt the angle of the image generating device 1.
  • the tilting mechanism 7 may include a driving source such as a motor or cylinder connected to the image generating device 1.
  • the tilting mechanism 7 can rotate the image generating device 1 about a horizontal axis, and the exit surface 11 of the image generating device 1 can be tilted close to the horizontal plane or tilted close to the vertical plane.
  • the placement angle of the emission surface 11 of the image generating device 1 can be changed as the image generating device 1 is tilted, and internal reflection (back-reflection) caused by sunlight can be minimized.
  • Figure 3 is a side view showing a first modified example of a head-up display according to this embodiment.
  • the first modified example of the head-up display includes an image generating device 1, a half-wave phase retarder 3, a first flat mirror 4, and a second flat mirror 5. and a concave mirror 6, and cold mirror coatings 46 and 56 may be formed or a cold mirror film may be attached to each of the first flat mirror 4 and the second flat mirror 5.
  • Each of the first mirror 4 and the second mirror 4 may be a cold mirror.
  • the image generating device 1, the half-wave phase retarder 3, the first flat mirror 4, the second flat mirror 5, and the concave mirror 6 are an example of a head-up display shown in FIG. 1. It may be the same or similar to , and to avoid duplicate description, the same symbol is used and the description thereof is omitted.
  • the first flat mirror 4 may be a first cold mirror with a cold mirror coating 46 or 56 formed on the outer surface or a cold mirror film disposed, and transmits visible and infrared rays and maximizes reflection of ultraviolet rays, thereby reducing heat. Damage caused by it can be minimized.
  • the second flat mirror 5 may be a second cold mirror with a cold mirror coating 46 or 56 formed on the outer surface or a cold mirror film disposed, and transmits visible light and infrared rays and maximizes reflection of ultraviolet rays, thereby preventing heat. Damage can be minimized.
  • each of the first mirror 4 and the second mirror 5 is composed of a cold mirror, mirror deterioration due to sunlight can be minimized.
  • Figure 4 is a side view showing a second modified example of the head-up display according to this embodiment.
  • the second modified example of the head-up display includes an image generating device 1, a half-wave phase retarder 3, a first flat mirror 4, and a second flat mirror 5. and a concave mirror (6), and may further include a polarizer glass (8).
  • the image generating device 1, the half-wave phase retarder 3, the first flat mirror 4, the second flat mirror 5, and the concave mirror 6 are an example of a head-up display shown in FIG. 1. It may be the same or similar to , and to avoid duplicate description, the same symbol is used and the description thereof is omitted.
  • Image light directed toward the first flat mirror 4 and image light directed toward the second flat mirror 5 may pass through the polarizer glass 8.
  • the polarizer glass 8 may be disposed between the image generating device 1 and the first flat mirror 4, and may be disposed between the image generating device 1 and the second flat mirror 5. .
  • the polarizer glass 8 may be arranged to face the half-wave phase retarder 3 and the second area A2.
  • the first flat mirror 4 and the second flat mirror 5 may be configured as cold mirrors, and an image is generated between the image generating device 1 and the first flat mirror 4.
  • a polarizer glass 8 disposed between the device 1 and the second flat mirror 5, deterioration of components due to sunlight can be minimized.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)

Abstract

헤드 업 디스플레이는 이미지광이 출사되는 출사면을 갖는 영상 생성 장치; 출사면 중 제1영역를 마주보게 배치된 반파장 위상지연자(HWP); 출사면 중 제2영역에서 출사된 이미지광을 반사하는 제1 플랫 미러; 반파장 위상지연자에서 출사된 이미지광을 반사하는 제2 플랫 미러; 및 제1플랫 미러에서 반사된 이미지광과, 제2플랫 미러에서 반사된 이미지광 각각을 윈도 쉴드로 반사시키는 오목미러;를 포함할 수 있다.

Description

헤드 업 디스플레이
본 발명은 차량에 설치될 수 있는 헤드 업 디스플레이에 관한 것이다.
헤드 업 디스플레이는 차량에 구비되어 차량의 윈드 쉴드를 향해 이미지 광을 출사하는 기기이다. 헤드 업 디스플레이는 차량 주행 중에 운행 정보를 포함하는 각종 정보를 표시할 수 있다.
헤드 업 디스플레이는 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 디스플레이는 1개의 영상 소스를 포함하되, 광 경로의 전체 길이가 상이한 2개의 광 경로를 형성하여 2개의 허상을 형성하는 것이 가능하고, 대한민국 등록특허공보 10-1909374 B1(2018년10월17일 공고)에는 1개의 영상 소스를 2개의 광 경로를 형성하는 차량용 헤드 업 디스플레이가 개시되어 있다.
상기 차량용 헤드 업 디스플레이는 제1방향의 선편광을 출사하는 영상 소스; 상기 영상 소스에서 출사된 선편광 중 일부를 굴절시키는 프리즘; 오프시 상기 영상 소스에서 출사된 선편광 중 다른 일부를 투과하고, 온 시 상기 영상 소스에서 출사된 선편광 중 다른 일부를 상기 제1방향과 직교한 제2방향의 선편광으로 반파장 변환하는 전기 편광변환소자; 차량의 윈드 쉴드로 광을 반사하는 제1반사미러; 상기 제1반사미러와 이격되게 배치되고, 상기 제1방향의 선편광을 반사하고, 상기 제2방향의 선편광을 투과하는 편광반사미러; 및 상기 편광반사미러와 이격되게 배치되고, 상기 편광반사미러를 투과한 광을 상기 편광반사미러로 반사하는 제2반사미러를 포함하고, 상기 제2반사미러는 상기 편광반사미러를 마주보게 배치된 평판 미러를 포함한다.
본 실시예는 간단한 구조로 영상 생성 장치에서 생성된 이미지광을 수평편광과 수직편광으로 구분하여 수평편광과 수직편광간의 노이즈를 최소화하면서 2개의 이미지를 구현할 수 있는 헤드 업 디스플레이를 제공하는데 있다.
본 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이는 이미지광이 출사되는 출사면을 갖는 영상 생성 장치; 출사면 중 제1영역를 마주보게 배치된 반파장 위상지연자(HWP); 출사면 중 제2영역에서 출사된 이미지광을 반사는 제1 플랫 미러; 반파장 위상지연자에서 출사된 이미지광을 반사하는 제2 플랫 미러; 및 제1플랫 미러에서 반사된 이미지광과, 제2플랫 미러에서 반사된 이미지광 각각을 차량의 윈도 쉴드로 반사시키는 오목미러;를 포함할 수 있다.
제1 플랫 미러와 제2 플랫 미러는 이격될 수 있다.
제1 플랫 미러와 제2 플랫 미러는 서로 상이한 각도롤 기울어질 수 있다.
헤드 업 디스플레이는 영상 생성 장치의 각도를 틸팅시키는 틸팅기구를 더 포함할 수 있다.
제1 미러와 제2 미러 각각에는 콜드 미러 코팅이 형성되거나 콜드 미러 필름이 부착될 수 있다.
헤드 업 디스플레이는 제1미러를 향하는 이미지광과, 제2미러를 향하는 이미지광이 투과하는 편광자 글래스를 더 포함할 수 있다.
편광자 글래스는 반파장 위상지연자와 제2영역을 향할 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 반파장 위상지연자와, 제1플랫 미러와 제2플랫 미러의 간단한 구조로, 영상 생성 장치에서 출사된 이미지광을 수평편광과 수직편광으로 구분할 수 있고, 헤드 업 디스플레이의 용적을 최소화할 수 있다.
또한, 수평편광과 수직편광간의 노이즈를 최소화하면서 2개의 이미지를 구현할 수 있다.
또한, 틸팅기구가 영상 생성 장치를 틸팅시켜, 태양광에 의한 내부 반사를 최소화할 수 있다.
또한, 제1 플랫미러와 제2 플랫 미러 각각이 콜드 미러로 구성되어 태양광에 의한 부품 열화를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이의 일 예가 도시된 측면도,
도 2은 본 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이의 다른 예가 도시된 측면도,
도 3은 본 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이의 제1 변형예가 도시된 측면도,
도 4은 본 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이의 제2 변형예가 도시된 측면도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이의 일 예가 도시된 측면도이다.
헤드 업 디스플레이 일 예는 이미지광이 출사되는 출사면(11)을 갖는 영상 생성 장치(1, Picture Generation Unit; PGU)을 포함할 수 있다.
영상 생성 장치(1)는 LED 등의 광원과, LCD 등의 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 영상 생성 장치(1)는 광원과, 디스플레이 패널 사이에 배치된 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다.
영상 생성 장치(1)는 디스플레이 패널 또는 복수개의 렌즈가 편광판이나 편광 시트를 포함할 수 있고, 영상 생성 장치(1)에서는 P파나 S파의 편광 이미지가 출사될 수 있다.
영상 생성 장치(1)은 이미지광이 출사되는 출사면(11)을 포함할 수 있고, 출사면(11)은 제1영역(A1)과, 제2영역(A2)를 포함할 수 있다.
제1영역(A1)과 제2영역(A2)은 상이한 영역을 수 있고, 이미지광은 제1영역(A1)과 제2영역(A2)의 각각을 통해 출사될 수 있다.
헤드 업 디스플레이 일 예는 윈드 쉴드(2)의 전방에 허상을 형성할 수 있고,
운전자(E, 아이 박스)는 윈드 쉴드(2) 전방에 형성된 허상을 인식할 수 있다.
윈드 쉴드(2)는 차량의 윈드 쉴드일 수 있고, 운전자(아이 박스)는 윈드 쉴드(2)를 통해 윈드 쉴드(2) 전방에 형성된 허상을 인식할 수 있다.
헤드 업 디스플레이 일 예는 반파장 위상지연자(3; HWP)를 더 포함할 수 있다.
반파장 위상지연자(3)는 출사면(11) 중 제1영역(A1)를 마주보게 배치될 수 있다.
반파장 위상지연자(3)는 제1영역(A1)에서 출사된 이미지광의 위상을 반파장 변환하는 위상지연자일 수 있다.
반파장 위상지연자(3)가 제1영역(A1)에서 출사된 이미지광의 위상을 변환하고, 제2영역(A2)에서 출사된 이미지광의 위상이 변환하지 않음에 따라, 영상 생성 장치(1)와 반파장 위상지연자(3)은 이미지광을 수평편광과 수직편광으로 구분할 수 있다.
예를 들면, 영상 생성 장치(1)에서 출사된 이미지광이 P파일 경우, 반파장 위상지연자(3)에서는 S파의 이미지광이 출사될 수 있다. 영상 생성 장치(1)에서 출사된 이미지광의 S파일 경우, 반파장 위상지연자(3)에서는 P파의 이미지광이 출사될 수 있다.
반파장 위상지연자(3)는 영상 생성 장치(1)의 출사면(11)에 배치되거나, 영상 생성 장치(1)의 출사면(11)에 근접하게 배치될 수 있다.
헤드 업 디스플레이 일 예는 한 쌍의 플랫 미러(4)(5)를 포함할 수 있고, 한 쌍의 플랫 미러(4)(5)는 제1 플랫 미러(4)와, 제2 플랫 미러(5)를 포함할 수 있다.
제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5)는 이격될 수 있다.
제1 플랫 미러(4)는 전후 방향으로 제2 플랫 미러(5)와 오버랩되는 오버랩 영역을 포함할 수 있다. 제1 플랫 미러(4)는 제2 플랫 미러(5)와 전후 방향으로 이격될 수 있다.
제1 플랫 미러(4)는 출사면(11) 중 제2영역(A2)에서 출사된 이미지광을 반사할 수 있다.
제2 플랫 미러(5)는 반파장 위상지연자(2)에서 출사된 이미지광을 반사할 수 있다.
제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5) 각각은 경사지게 배치될 수 있다.
제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5)는 서로 상이한 각도를 기울어질 수 있다. 제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5)는 둘 중 하나가 다른 하나 보다 완만하게 배치될 수 있다. 제2 플랫 미러(5)는 제1 플랫 미러(4) 보다 더 수평면에 근접하게 완만하게 배치될 수 있다.
제1 플랫 미러(4)과 수평면 사이의 제1각도는 제2 플랫 미러(5)와 수평면 사이의 제2각도 보다 클 수 있다.
제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5)는 서로 상이한 파장의 이미지광을 반사할 수 있다.
예를 들어, 영상 생성 장치(1)에서 출사된 이미지광이 P파일 경우, 제1 플랫 미러(4)는 P파의 이미지광은 반사할 수 있고, 제2 플랫 미러(5)는 S파의 이미지광은 반사할 수 있다.
제1 플랫 미러(4)에서 반사된 P파의 이미지광과, 제2 플랫 미러(5)에서 반사된 S파의 이미지광은 모두 오목미러(6)를 향할 수 있다.
오목미러(6)는 제1플랫 미러(4)에서 반사된 이미지광(예를 들면, P파)과, 제2플랫 미러(5)에서 반사된 이미지광(예를 들면, S파) 각각을 차량의 윈도 쉴드(2)로 반사시킬 수 있다.
제1플랫 미러(4)에서 반사된 이미지광(예를 들면, P파)과, 제2플랫 미러(5)에서 반사된 이미지광(예를 들면, S파)은 그 파장이 상이하므로, 이미지광 간의 노이즈가 최소화할 수 있고, 두 광(예를 들면, P파와 S파)은 서로 간섭되지 않을 수 있다.
제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5)는 오목미러(6)와의 거리가 상이할 수 있다. 즉, 제1 플랫 미러(4)와 오목미러(6) 사이의 제1거리(L1)는 제2 플랫 미러(5)와 오목미러(6) 사이의 제2거리(L2)와 상이할 수 있다.
제1거리(L1)는 제1 플랫 미러(4)와 오목미러(6) 사이의 최단거리일 수 있고, 제2거리(L2)는 제2 플랫 미러(5)와 오목미러(6) 사이의 최단거리일 수 있다
제2거리(L2)는 제1거리(L1) 보다 짧을 수 있다.
헤드 업 디스플레이 일 예는 영상 생성 장치(1)와, 제1 플랫미러(4)와, 오목미러(6)와 윈드쉴드(2)로 이어지는 제1 광 경로와, 영상 생성 장치(1)와, 제2 플랫미러(5)와, 오목미러(6)와 윈드쉴드(2)로 이어지는 제2 광 경로를 포함할 수 있다.
제1 광 경로의 전체 길이는 제2 광 경로의 전체 길이 보다 길 수 있다.
윈드쉴드(2)의 전방에는 거리가 상이한 2개의 허상이 형성될 수 있고, 운전자(아이 박스)는 윈드 쉴드(2) 전방에 2개의 허상을 인식할 수 있다.
도 2은 본 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이의 다른 예가 도시된 측면도이다.
헤드 업 디스플레이의 다른 예는 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 생성 장치(1)와, 반파장 위상지연자(3)와, 제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5) 및 오목 미러(6)를 포함할 수 있고, 틸팅기구(7)를 더 포함할 수 있다.
영상 생성 장치(1)와, 반파장 위상지연자(3)와, 제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5) 및 오목 미러(6)는 도 1에 도시된 헤드 업 디스플레이 일 예와 동일하거나 유사할 수 있고, 중복된 설명을 피하기 위해, 동일 부호를 사용하고, 그에 대한 설명은 생략한다.
틸팅기구(7)는 영상 생성 장치(1)의 각도를 틸팅할 수 있다. 틸팅기구(7)는 영상 생성 장치(1)에 연결된 모터나 실린더 등의 구동원을 포함할 수 있다.
틸팅기구(7)는 영상 생성 장치(1)를 수평축을 중심으로 회전시킬 수 있고, 영상 생성 장치(1)의 출사면(11)은 수평면에 가깝게 틸딩되거나 수직면에 가깝게 틸팅될 수 있다.
영상 생성 장치(1)의 출사면(11)은 영상 생성 장치(1)가 틸팅됨에 따라 그 배치각도가 가변될 수 있고, 태양광에 의한 내부 반사(Back-reflection)은 최소화될 수 있다.
도 3은 본 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이의 제1 변형예가 도시된 측면도이다.
헤드 업 디스플레이의 제1변형 예는 도 3에 도시된 바와 같이, 영상 생성 장치(1)와, 반파장 위상지연자(3)와, 제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5) 및 오목 미러(6)를 포함할 수 있고, 제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5) 각각에 콜드 미러 코팅(46)(56)이 형성되거나 콜드 미러 필름이 부착될 수 있다. 제1 미러(4)와 제2 미러(4) 각각은 콜드 미러일 수 있다.
영상 생성 장치(1)와, 반파장 위상지연자(3)와, 제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5) 및 오목 미러(6)는 도 1에 도시된 헤드 업 디스플레이 일 예와 동일하거나 유사할 수 있고, 중복된 설명을 피하기 위해, 동일 부호를 사용하고, 그에 대한 설명은 생략한다.
제1 플랫미러(4)는 외면에 콜드 미러 코팅(46)(56)이 형성되거나 콜드 미러 필름가 배치된 제1 콜드미러가 될 수 있고, 가시광선과 적외선을 투과하고 자외선의 반사를 극대화하여, 열에 의한 손상을 최소화할 수 있다.
제2 플랫미러(5)는 외면에 콜드 미러 코팅(46)(56)이 형성되거나 콜드 미러 필름가 배치된 제2 콜드미러일 수 있고, 가시광선과 적외선을 투과하고 자외선의 반사를 극대화하여, 열에 의한 손상을 최소화할 수 있다.
제1 변형 예는 제1 미러(4)와 제2 미러(5) 각각이 콜드 미러로 구성됨에 따라 태양광에 의한 미러 열화를 최소화할 수 있다.
도 4은 본 실시 예에 따른 헤드 업 디스플레이의 제2 변형예가 도시된 측면도이다.
헤드 업 디스플레이의 제2변형 예는 도 4에 도시된 바와 같이, 영상 생성 장치(1)와, 반파장 위상지연자(3)와, 제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5) 및 오목 미러(6)를 포함할 수 있고, 편광자 글래스(8, Polarizer Glass)를 더 포함할 수 있다.
영상 생성 장치(1)와, 반파장 위상지연자(3)와, 제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5) 및 오목 미러(6)는 도 1에 도시된 헤드 업 디스플레이 일 예와 동일하거나 유사할 수 있고, 중복된 설명을 피하기 위해, 동일 부호를 사용하고, 그에 대한 설명은 생략한다.
편광자 글래스(8)에는 제1 플랫미러(4)를 향하는 이미지광과, 제2 플랫미러(5)를 향하는 이미지광이 투과할 수 있다.
편광자 글래스(8)는 영상 생성 장치(1)와, 제1 플랫미러(4)의 사이에 배치될 수 있고, 영상 생성 장치(1)와, 제2 플랫미러(5) 사이에 배치될 수 있다.
편광자 글래스(8)는 반파장 위상지연자(3)와 제2영역(A2)를 마주보게 배치될 수 있다.
제2 변형예는 제1 플랫 미러(4)와 제2 플랫 미러(5)가 콜드 미러로 구성될 수 있고, 영상 생성 장치(1)와, 제1 플랫미러(4)의 사이와, 영상 생성 장치(1)와, 제2 플랫미러(5) 사이에 배치된 편광자 글래스(8)를 더 포함하여, 태양광에 의한 부품 열화를 최소화할 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 (7)

  1. 이미지광이 출사되는 출사면을 갖는 영상 생성 장치;
    상기 출사면 중 제1영역를 마주보게 배치된 반파장 위상지연자;
    상기 출사면 중 제2영역에서 출사된 이미지광을 반사는 제1 플랫 미러;
    상기 반파장 위상지연자에서 출사된 이미지광을 반사하는 제2 플랫 미러; 및
    상기 제1플랫 미러에서 반사된 이미지광과, 상기 제2플랫 미러에서 반사된 이미지광 각각을 윈도 쉴드로 반사시키는 오목미러;를 포함하는 헤드 업 디스플레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 플랫 미러와 제2 플랫 미러는 이격된 헤드 업 디스플레이.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 플랫 미러와 제2 플랫 미러는 서로 상이한 각도롤 기울어진 헤드 업 디스플레이.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 생성 장치의 각도를 틸팅시키는 틸팅기구를 더 포함하는 헤드 업 디스플레이.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 플랫미러와 제2 플랫미러 각각에는 콜드 미러 코팅이 형성되거나 콜드 미러 필름이 부착된 헤드 업 디스플레이.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1플랫미러를 향하는 이미지광과, 상기 제2플랫미러를 향하는 이미지광이 투과하는 편광자 글래스를 더 포함하는 헤드 업 디스플레이.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 편광자 글래스는 상기 반파장 위상지연자와 제2영역을 향하는 헤드 업 디스플레이.
PCT/KR2022/019887 2022-12-08 2022-12-08 헤드 업 디스플레이 WO2024122683A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/577,865 US20240264438A1 (en) 2022-12-08 2022-12-08 Head-up display
EP22967941.0A EP4462171A1 (en) 2022-12-08 2022-12-08 Head-up display
PCT/KR2022/019887 WO2024122683A1 (ko) 2022-12-08 2022-12-08 헤드 업 디스플레이
KR1020237042348A KR20240086604A (ko) 2022-12-08 2022-12-08 헤드 업 디스플레이

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2022/019887 WO2024122683A1 (ko) 2022-12-08 2022-12-08 헤드 업 디스플레이

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024122683A1 true WO2024122683A1 (ko) 2024-06-13

Family

ID=91379483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/019887 WO2024122683A1 (ko) 2022-12-08 2022-12-08 헤드 업 디스플레이

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240264438A1 (ko)
EP (1) EP4462171A1 (ko)
KR (1) KR20240086604A (ko)
WO (1) WO2024122683A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013214008A (ja) * 2012-04-04 2013-10-17 Mitsubishi Electric Corp 表示装置及びこれを備えたヘッドアップディスプレイシステム
US20150061976A1 (en) * 2013-09-05 2015-03-05 Texas Instruments Incorporated Multi-focus heads-up display using single picture generator unit
KR20180097339A (ko) * 2017-02-23 2018-08-31 엘지전자 주식회사 차량용 헤드 업 디스플레이
US20180314065A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-01 Boe Technology Group Co., Ltd. Head-up display device, head-up display method and vehicle
KR20210026169A (ko) * 2019-08-29 2021-03-10 엘지디스플레이 주식회사 헤드업 디스플레이장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200201054A1 (en) * 2017-06-29 2020-06-25 Nippon Seiki Co., Ltd. Head-up display device
DE112019002950T5 (de) * 2018-07-11 2021-04-08 Nippon Seiki Co. Ltd. Anzeigevorrichtung und Head-up-Display-Vorrichtung
US11169377B1 (en) * 2020-09-16 2021-11-09 E-Lead Electronic Co., Ltd. Multi-focal plane head-up display

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013214008A (ja) * 2012-04-04 2013-10-17 Mitsubishi Electric Corp 表示装置及びこれを備えたヘッドアップディスプレイシステム
US20150061976A1 (en) * 2013-09-05 2015-03-05 Texas Instruments Incorporated Multi-focus heads-up display using single picture generator unit
KR20180097339A (ko) * 2017-02-23 2018-08-31 엘지전자 주식회사 차량용 헤드 업 디스플레이
KR101909374B1 (ko) 2017-02-23 2018-10-17 엘지전자 주식회사 차량용 헤드 업 디스플레이
US20180314065A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-01 Boe Technology Group Co., Ltd. Head-up display device, head-up display method and vehicle
KR20210026169A (ko) * 2019-08-29 2021-03-10 엘지디스플레이 주식회사 헤드업 디스플레이장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP4462171A1 (en) 2024-11-13
KR20240086604A (ko) 2024-06-18
US20240264438A1 (en) 2024-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019107826A1 (ko) 디스플레이장치
WO2022050519A1 (ko) 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템 및 이를 구비하는 헤드 마운트 디스플레이
WO2015182892A1 (ko) 헤드 업 디스플레이 장치
WO2011111990A2 (ko) 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치
WO2018225954A1 (en) Display device
WO2017116002A1 (ko) 발광 장치, 이 장치를 포함하는 광학 모듈, 및 이 모듈을 포함하는 차량
EP3080544A1 (en) Dot sighting device
WO2024122683A1 (ko) 헤드 업 디스플레이
WO2021002728A1 (ko) 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈 및 이를 이용한 증강 현실용 광학 장치
WO2023146157A1 (ko) 편광 광학 소자를 이용한 증강 현실용 광학 장치
WO2020166785A1 (ko) 근접 거리의 증강 현실용 화상을 제공할 수 있는 증강 현실용 광학 장치
WO2024117326A1 (ko) 헤드 업 디스플레이
WO2022014952A1 (ko) 증강 현실 표시 장치
WO2021040302A1 (ko) 더스트 커버필름 및 이를 구비한 헤드업 디스플레이 장치
JP2001083604A5 (ko)
US20060132724A1 (en) Projector
WO2022014875A1 (ko) 전반사를 이용한 컴팩트형 증강 현실용 광학 장치
WO2016148510A1 (ko) 레이저 프로젝터
WO2024210367A1 (ko) 몰입감 있는 영상을 제공하는 디스플레이 장치
WO2019093679A1 (en) Projector and operating method thereof
WO2023157998A1 (ko) 헤드 업 디스플레이
WO2023048314A1 (ko) 헤드 업 디스플레이
WO2019107711A1 (ko) 디스플레이 장치
WO2023055157A1 (ko) 도파관 디스플레이 장치
WO2023058997A1 (ko) 디스플레이 장치

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: 22967941

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022967941

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022967941

Country of ref document: EP

Effective date: 20240804