WO2011111990A2 - 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle head apparatus using multiple lenses, and more particularly, by improving the optical structure of the lens and the arrangement of the reflecting mirrors, it is possible to improve the clarity and identification of the driving information image projected on the windshield of the vehicle.
  • the present invention relates to a vehicle head apparatus using multiple lenses.
  • HUD head up display
  • the head device is a device for displaying various driving information, for example, the speed, engine RPM, temperature, fuel amount, etc. of the vehicle on the windshield of the vehicle to be watched by the driver, and the LCD system is mainly used as a display device.
  • an LCD vehicle head apparatus includes a liquid crystal panel 10 and a backlight unit 12 disposed behind the liquid crystal panel 10.
  • the liquid crystal panel 10 is installed inside an instrument panel 10a in front of the driver's seat, and displays an input driving information image.
  • the liquid crystal panel 10 displays the driving information of the vehicle, that is, the speed, engine RPM, temperature, fuel amount, etc. of the vehicle by digital graphs, numbers, letters, or the like.
  • the liquid crystal panel 10 may include a liquid crystal display (LCD) for transmitting an electrical signal to visual information by using a change in transmittance of liquid crystal according to an applied voltage, and a liquid crystal on silicon (LCOS) using a reflective liquid crystal panel.
  • LCD liquid crystal display
  • LCOS liquid crystal on silicon
  • DDM Digital Micro-mirror Display
  • TFT Thin Film Transistor
  • electroluminescence It can be configured as any one of the organic electroluminescence display (OLED), which is an organic EL display that emits light by using a phenomenon, but is not limited thereto.
  • the rear of the liquid crystal panel 10 is provided with a backlight unit 12 for providing a light source.
  • Ultra high pressure (UHP) lamps, LEDs, or lasers may be used as the backlight unit 12, but is not limited thereto.
  • the vehicle head apparatus of the LCD system includes an optical system 14 installed in front of the liquid crystal panel 10.
  • the optical system 14 includes a lens 16 provided in front of the liquid crystal panel 10 and a reflector 18 provided at a predetermined angle in front of the lens 16.
  • the lens 16 enlarges or reduces the driving information image displayed on the liquid crystal panel 10 to an appropriate size and adjusts a focus.
  • the reflection mirror 18 reflects the driving information image emitted from the lens 16 to the windshield 19 of the vehicle. Accordingly, the driving information image can be displayed on the windshield 19 of the vehicle.
  • the driver can check the driving information of the vehicle without directly looking at the instrument panel installed in the instrument panel 10.
  • the conventional vehicle head device has a problem in that the image is not clear and distorted, and in particular, the clarity and the identification are inferior due to the light flowing from the outside.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the object of which is to configure the optical system to display the driving information image displayed on the windshield of the vehicle clearly without distortion, the visibility of the driving information image And to provide a vehicle head device that can improve the clarity and identification.
  • Another object of the present invention is to provide a vehicle head apparatus capable of maintaining a clear image even when the driving information image displayed on the windshield of the vehicle is affected by external light.
  • Still another object of the present invention is to provide a vehicle head device which enables a driver to recognize a driving information image easily and quickly by improving visibility, clarity and identification of the driving information image displayed on the windshield of the vehicle.
  • a vehicle head apparatus of the present invention includes a liquid crystal panel for displaying driving information, a backlight unit for providing a light source behind the liquid crystal panel, and a path for specifying a driving information image displayed on the liquid crystal panel.
  • the vehicle head device comprising a plurality of reflecting mirrors to sequentially reflect and a lens for enlarging or reducing the driving information image reflected through the reflecting mirrors to adjust the focus to reflect to the windshield, the lens, At least one meniscus lens that is sequentially arranged along the same optical axis as the optical axis of the disposed reflector, wherein each of the lenses is arranged to be convex downward toward the incident side of the travel information image.
  • the lens comprises a first lens and a second lens sequentially arranged along the optical axis of the reflector disposed below, the first lens has a larger radius of curvature of the exit surface than the radius of curvature of the incident surface It is a positive meniscus lens (Positive Meniscus Lens), the second lens is characterized in that the negative meniscus lens (Negative Meniscus Lens) is smaller than the radius of curvature of the incident surface.
  • 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. It is characterized by that.
  • 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 characterized by that.
  • the second lens is characterized in that its incidence surface is arranged at intervals in the range of 23 to 27 mm from the exit surface of the first lens.
  • the vehicle head apparatus using the multiple lens according to the present invention by improving the optical properties of the lens and the array structure of the reflecting mirror, the effect of correcting the distortion phenomenon of the driving information image projected on the windshield of the vehicle to the optimum state There is.
  • the driving information image projected on the windshield of the vehicle may have an optimal size and focus.
  • the driving information image projected on the windshield of the vehicle has an optimal size and focus without distortion, the visibility, clarity and identification of the driving information image projected on the windshield can be improved. Accordingly, the driving information image displayed on the windshield of the vehicle can be easily and quickly recognized by the driver.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing the configuration of a conventional vehicle head device
  • FIG. 2 is a perspective view showing an optical system of a vehicle head apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 3 (a) is a plan view schematically showing a state in which a vehicle head apparatus according to a first embodiment of the present invention is installed in a vehicle
  • Figure 3 (b) is a side view
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3 (a) showing a state in which a vehicle head apparatus according to a first embodiment of the present invention is installed in a vehicle;
  • FIG. 5A is an enlarged cross-sectional view of a second lens according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 5B is an enlarged cross-sectional view of a first lens according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a view showing a vehicle head apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a vehicle head apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a vehicle head apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view showing a vehicle head apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing a state in which the vehicle head apparatus according to a fourth embodiment of the present invention is installed in a vehicle.
  • a general vehicle head apparatus includes a liquid crystal panel 10 and a backlight unit 12 provided at a rear side of the liquid crystal panel 10.
  • the liquid crystal panel 10 is installed inside the instrument panel 10a in front of the driver's seat, and displays an input driving information image.
  • the backlight unit 12 illuminates the rear surface of the liquid crystal panel 10 to provide a light source.
  • the vehicle head apparatus includes an optical system 14 provided in front of the liquid crystal panel 10.
  • the optical system 14 includes a lens 16 and a reflector 18 to enlarge or reduce the driving information image of the liquid crystal panel 10 to an appropriate size, adjust focus, and adjust the adjusted driving information image to the front of the vehicle. Reflected by glass 19.
  • the vehicle head apparatus includes an optical system 20.
  • the optical system 20 includes at least one reflector 30 and a lens 40 that sequentially reflect driving information images of the liquid crystal panel 10 along a specific path.
  • the reflecting mirrors 30 may include a first reflecting mirror 32 arranged to be inclined in front of the liquid crystal panel 10, a second reflecting mirror 34 arranged to be inclined to correspond to the first reflecting mirror 32, and a second reflecting mirror ( 34) and a third reflecting mirror 36 arranged inclined.
  • the first reflecting mirror 32 is arranged to be inclined at the side so as to have an angle in the range of 40 ° to 50 ° with respect to the liquid crystal panel 10.
  • the first reflecting mirror 32 arranged as described above reflects the travel information image displayed on the liquid crystal panel 10 toward the second reflecting mirror 34 at an angle in a range of 85 ° to 95 °.
  • the second reflecting mirror 34 is arranged to have an angle in the range of 85 ° to 95 ° with respect to the first reflecting mirror 32 so as to correspond to the first reflecting mirror 32.
  • the second reflecting mirror 34 thus arranged reflects the traveling information image reflected by the first reflecting mirror 32 toward the third reflecting mirror 36 at an angle ranging from 85 ° to 95 °.
  • the third reflecting mirror 36 is arranged in the lateral direction and the upper surface direction of the second reflecting mirror 34.
  • the third reflecting mirror 36 is arranged laterally at an angle in the range of 40 ° to 50 ° with respect to the second reflecting mirror 34 and at an angle in the range of 40 ° to 50 ° with respect to the second reflecting mirror 34.
  • the furnace is arranged in an upward direction.
  • the third reflecting mirror 36 thus arranged reflects the travel information image reflected by the second reflecting mirror 34 toward the lens 40 arranged in the upward direction.
  • the first reflecting mirror 32, the second reflecting mirror 34, and the third reflecting mirror 36 may have a completely flat surface, and may have a concave curvature or a convex curvature in some cases.
  • the reflecting surfaces of the reflecting mirrors 32, 34, and 36 are selected and used in order to correct image distortion caused by the projection angle, the projection distance, etc. with respect to the windshield 19 of the vehicle.
  • the vehicle head apparatus may include a lens configured to adjust the driving information image reflected through the first to third reflectors 32, 34, and 36. 40).
  • the lenses 40 include a first lens 42 and a second lens 44 which are sequentially arranged along the optical axis of the lower third reflecting mirror 36.
  • the first lens 42 has a radius of curvature R2 of the exit surface 42b that is larger than the radius of curvature R1 of the incident surface 42a. It is composed of a positive meniscus lens and arranged so as to be convex toward the direction in which the driving information image is incident.
  • 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. It is preferable that (Vd) is 35-37, 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.
  • the second lens 44 has a smaller radius of curvature R2 of the exit surface 44b than a radius of curvature R1 of the incident surface 44a. It is composed of a negative meniscus lens (negative meniscus lens), and as the first lens 42 is arranged to be convex toward the direction in which the driving information image is incident.
  • the second lens 44 is preferably arranged such that the distance d1 between the incident surface 44a and the exit surface 42b of the first lens 42 is in the range of 23 to 27 mm.
  • the identification and clarity of the image projected on the windshield of the vehicle can be significantly improved.
  • 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. It is preferable that the curvature radius R1 of 24 to 26 and the incident surface 44a is -170 to -174, and the curvature radius R2 of the emission surface 44b is in the range of -100 to -104.
  • the first lens 42 and the second lens 44 having such a configuration enlarge or reduce the driving information image reflected through the first to third reflectors 32, 34, and 36 to an appropriate size and adjust the focus. Play a role.
  • the first lens 42 and the second lens 44 properly correct spherical aberration, astigmatism, and the like of the distorted driving information image while passing through the first to third reflecting mirrors 32, 34, and 36. Do it. This allows the driving information image projected on the windshield 19 of the vehicle to have an optimal size and focus.
  • the driving information image displayed on the windshield 19 of the vehicle can be displayed clearly without distortion, thereby improving the visibility, clarity and identification of the driving information image. Accordingly, the driver may easily and quickly recognize the driving information image displayed on the windshield 19 of the vehicle.
  • the third lens 46 is further arranged on the second lens 44 in the first embodiment.
  • the third lens 46 is composed of a positive meniscus lens having a larger radius of curvature of the exit surface 46b than a radius of curvature of the incident surface 46a, and determines a direction in which the driving information image is incident. Are convex toward.
  • the third lens 46 is arranged to form the same optical axis as the first lens 42 and the second lens 44, and the incident surface 46a and the exit surface 44b of the second lens 44 It is preferable to make the space
  • the third lens 46 may have a thickness t, a refractive index Nd, an Abbe number Vd, and a radius of curvature of the incident surface 46a and the exit surface 46b to be the same as the first lens 42. It is preferred to be configured.
  • the third lens 46 has a thickness t of 18 to 20, a refractive index Nd of 1.60 to 1.64, an Abbe number Vd of 35 to 37, and a radius of curvature of the incident surface 46a. It is preferable that the curvature radius of the -133 to -139 and the emission surface 46b is in the range of -304 to -309.
  • the third lens 46 serves to correct spherical aberration, astigmatism, and the like of the driving information image passing through the second lens 44. Accordingly, the sharpness of the driving information image projected on the windshield 19 of the vehicle is increased.
  • the pretreatment lens 48 is further arranged below the first lens 42 in the second embodiment.
  • the third lens 46 is arranged on the upper part of the second lens 44 and the pretreatment lens 48 is disposed on the lower part of the first lens 42. It is arranged more.
  • the preprocessing lens 48 is composed of a negative meniscus lens having a smaller radius of curvature of the exit surface 48b than a radius of curvature of the incident surface 48a, and is directed toward a direction in which the driving information image is incident. Arranged to be convex.
  • the preprocessing lens 48 is arranged to form the same optical axis as the first lens 42 and the second lens 44, and the gap between the exit surface 48a and the incident surface 42a of the first lens 42 is formed. (d3) is preferably in the range of 4 to 7 mm.
  • 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. It is preferable to be.
  • the pretreatment lens 48 has a thickness t of 5 to 7, a refractive index Nd of 1.7 to 1.9, an Abbe number Vd of 24 to 26, and a radius of curvature of the incident surface 48a. It is preferable that the radius of curvature of the emission surface 48b is in the range of -100 to -104.
  • the preprocessing lens 48 corrects spherical aberration, astigmatism, and the like of the travel information image before being incident on the first lens 42. Accordingly, the sharpness of the driving information image projected on the windshield 19 of the vehicle is increased.
  • the vehicle head apparatus includes a liquid crystal panel 110 displaying driving information and a backlight unit 115 providing a light source behind the liquid crystal panel 110.
  • a first pretreatment reflector 120a provided in front of the liquid crystal panel 110 to reflect the driving information image
  • a second pretreatment reflector 120b provided on the side of the first pretreatment reflector 120a
  • the second A plurality of lenses 130 are sequentially provided along the same optical axis as the pretreatment reflector 120b to adjust the focus by enlarging or reducing the driving information image, and are provided at the rear of the lens 130 to be adjusted by the lens 130.
  • a first post-processing reflector 140a for reflecting the completed travel information image
  • a second post-processing reflector 140b for reflecting the travel information image reflected by the first post-processing reflector 140a onto the windshield 150 of the vehicle.
  • the first pretreatment reflector 120a is arranged to be inclined at 40 ° to 50 ° with respect to the liquid crystal panel 110 to reflect the travel information image toward the second pretreatment reflector 120b at an angle in a range of 85 ° to 95 °. Let's do it.
  • the second pretreatment reflector 120b is arranged to be inclined in a range of 85 ° to 95 ° with respect to the first pretreatment reflector 120a to reflect the travel information image reflected by the first pretreatment reflector 120a. Reflect toward.
  • the first pretreatment reflector 120a and the second pretreatment reflector 120b are arranged in a fan shape to correspond to each other in the horizontal direction.
  • the lens 130 includes a first lens 130a and a second lens 130b that are sequentially provided along the same optical axis as the second pretreatment reflector 120b and reflected by the second pretreatment reflector 120b. Adjust the focus by enlarging or reducing the sized driving information image to an appropriate size.
  • the first lens 130a is composed of a positive meniscus lens having a larger radius of curvature of the exit surface than the radius of curvature of the incident surface, and the second lens 130b is larger than the radius of curvature of the incident surface. It is preferable that the curvature radius of the surface is composed of a small negative meniscus lens.
  • the second lens 130b is arranged such that its incidence surface has a distance in the range of 23 to 27mm from the emission surface of the first lens 130a.
  • the first post-treatment reflector 140a is inclined at an angle in the range of 85 ° to 95 ° with respect to the lens 130 so that the second post-treatment reflector 140b at an angle in the range of 85 ° to 95 °. Reflect toward.
  • the second post-treatment reflector 140b is provided on the first post-treatment reflector 140a to reflect the driving information image reflected by the first post-treatment reflector 140a to the windshield 150 of the vehicle. Let's do it.
  • the second post-treatment reflector 140b is arranged to be inclined at an angle in a range of 85 ° to 95 ° with respect to the first post-treatment reflector 140a to display the driving information image at an angle in a range of 85 ° to 95 °. B).
  • first post-treatment reflector 140a and the second post-treatment reflector 140b are disposed in a fan shape to correspond to each other in the vertical direction.
  • first and second post-treatment reflectors 140a and 140b may be formed in any one of planar, convex, or concave shapes, similar to the first and second pretreatment reflectors 120a and 120b.
  • the effective distance and the focal length of the image can be increased by arranging the reflectors to reflect the driving information image four times.
  • the driving information image displayed on the windshield 150 of the vehicle may be maintained at a deep depth to improve visibility, clarity, and identification of the driving information image.
  • the driving information image displayed on the windshield 150 may be corrected without distortion, so that the driver may easily and quickly recognize the driving information image.

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Abstract

렌즈의 광학적 물성과 반사경의 배열구조를 개선하여 차량의 전면유리에 투사되는 주행 정보 이미지의 선명도와 식별성을 향상시킨 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치가 개시된다. 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치는, 주행정보를 표시하는 액정패널과, 액정패널의 후방에서 광원을 제공하는 백라이트 유닛과, 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 렌즈를 포함하는 허드장치에 있어서, 상기 렌즈는, 하측에 배열된 반사경의 광축과 동일한 광축을 따라 순차적으로 배치되는 적어도 하나 이상의 메니스커스 렌즈로서 주행 정보 이미지가 입사되는 방향을 향해 볼록하게 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치
본 발명은 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 렌즈의 광학적 물성과 반사경의 배열구조를 개선함으로써 차량의 전면유리에 투사되는 주행 정보 이미지의 선명도와 식별성을 향상시킬 수 있는 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치에 관한 것이다.
최근 들어 차량 운전자의 편의와 안전을 위한 장치들이 다양하게 개발되고 있다. 그 일례로서 허드(HUD: Head Up Display)장치가 있다.
상기 허드장치는, 운전자가 주시하는 차량의 전면유리에 각종 주행 정보, 예를 들어, 차량의 속도, 엔진 RPM, 온도, 연료량 등을 표시하는 장치이며, 디스플레이 장치로서 LCD 방식이 주로 사용되고 있다.
LCD 방식의 차량용 허드장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 액정패널(10)과, 상기 액정패널(10)의 후방에 설치되는 백라이트 유닛(12)을 구비한다.
상기 액정패널(10)은, 운전석 전방의 인스트루먼트 패널(Instrument Panel)(10a) 내측에 설치되며, 입력되는 주행 정보 이미지를 표시한다.
상기 액정패널(10)은, 차량의 주행 정보 즉, 차량의 속도, 엔진 RPM, 온도, 연료량 등을 디지털 방식의 그래프 또는 숫자나 문자 등으로 표시한다.
상기 액정패널(10)로는, 인가전압에 따른 액정의 투과도 변화를 이용하여 전기적인 신호를 시각정보로 변화시켜 전달하는 LCD(Liquid Crystal Display), 반사형 액정패널을 이용한 LCOS(Liquid Crystal on Silicon), 기판상에 제작된 미소의 금속 전극들을 움직여 반사 각도를 조절하는 DMD(Digital Micro-mirror Display), 능동 매트릭스형 액정의 하나로 LCD의 화소를 박막 트랜지스터로 제어하는 TFT(Thin Film Transistor), 전계발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 유기 EL 디스플레이인 OLED(Organic Electroluminescence Display) 중 어느 하나로 구성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
상기 액정패널(10)의 후방에는 광원을 제공하는 백라이트 유닛(12)이 구비되어 있다.
상기 백라이트 유닛(12)으로는 UHP(Ultra High Pressure)램프, LED 또는 레이저 등이 사용될 수 있으며 이에 한정되지는 않는다.
그리고 LCD 방식의 차량용 허드장치는, 액정패널(10)의 전방에 설치되는 광학계(14)를 포함한다.
상기 광학계(14)는, 액정패널(10)의 전방에 설치되는 렌즈(16)와, 상기 렌즈(16)의 전방에 소정의 각도로 설치되는 반사경(18)을 구비한다.
상기 렌즈(16)는, 액정패널(10)에 나타난 주행 정보 이미지를 적절한 크기로 확대하거나 축소하고 초점을 조절해주는 역할을 한다.
상기 반사거울(18)은, 렌즈(16)에서 출사된 주행 정보 이미지를 차량의 전면유리(19)로 반사시킨다. 이에 따라 차량의 전면유리(19)에 주행 정보 이미지가 표시될 수 있게 한다.
이러한 차량용 허드장치는, 각종 주행 정보를 차량의 전면유리(19) 상에 표시하므로, 운전자가 인스트루먼트 패널(10)에 설치된 계기판을 직접 보지 않고서도 차량의 주행 정보를 확인할 수 있다.
이에 따라 운전자의 불필요한 시선 이동을 방지하고, 그 결과 운전자로 하여금 주행에 필요한 곳만 주시하면서 안전운행을 할 수 있도록 한다.
한편, 이러한 차량용 허드장치에서는, 주행 정보 이미지를 왜곡 없이 선명하게 차량의 전면유리(19) 상에 표시하는 것이 중요하다. 특히, 주행 정보 이미지를 왜곡 없이 선명하게 차량의 전면유리(19)에 표시함으로써, 주행 정보 이미지의 시인성(視認性)과 명시성(明視性) 및 식별성을 향상시키는 것이 중요하다.
왜냐하면, 주행 정보 이미지의 시인성과 명시성 및 식별성이 높아야 운전자가 주행 정보 이미지를 한눈에 쉽고 빠르게 인식할 수 있기 때문이며, 그래야만 운전자가 불필요한 시선 이동을 하지 않고 안전운행을 할 수 있기 때문이다.
그러나 종래의 차량용 허드장치는 상이 선명하지 못하고 왜곡이 되며, 특히 외부에서 유입되는 빛에 의해 명시성과 식별성이 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 차량의 전면유리에 표시되는 주행 정보 이미지를 왜곡 없이 선명하게 표시할 수 있도록 광학계를 구성함으로써, 주행 정보 이미지의 시인성과 명시성과 식별성을 향상시킬 수 있는 차량용 허드장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 차량의 전면유리에 표시되는 주행 정보 이미지가 외부 빛의 영향을 받더라도 선명한 상을 유지할 수 있는 차량용 허드장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 차량의 전면유리에 표시되는 주행 정보 이미지의 시인성과 명시성과 식별성을 향상시킴으로써, 운전자가 주행 정보 이미지를 쉽고 빠르게 인식할 수 있도록 하는 차량용 허드장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 허드장치는, 주행 정보를 표시하는 액정패널과, 상기 액정패널의 후방에서 광원을 제공하는 백라이트 유닛과, 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 렌즈를 포함하는 차량용 허드장치에 있어서, 상기 렌즈는, 하측에 배치된 반사경의 광축과 동일한 광축을 따라 순차적으로 배열되는 적어도 하나 이상의 메니스커스 렌즈로서, 상기 렌즈들 각각은 주행 정보 이미지의 입사 측을 향하여 아래로 볼록하도록 배열되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 렌즈는, 하측에 배치된 반사경의 광축을 따라 순차적으로 배열되는 제 1렌즈와 제 2렌즈를 포함하고, 상기 제 1렌즈는 입사면의 곡률반경보다 출사면의 곡률반경이 큰 정 메니스커스 렌즈(Positive Meniscus Lens)이고, 상기 제 2렌즈는 입사면의 곡률반경보다 출사면의 곡률반경이 작은 부 메니스커스 렌즈(Negative Meniscus Lens)인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제 1렌즈는, 두께가 18∼20, 굴절률이 1.60∼1.64, 아베수가 35∼37, 그리고 입사면의 곡률반경이 -133∼-139, 출사면의 곡률반경이 -304∼-309 범위인 것을 특징으로 한다.
또한 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.
또한 상기 제 2렌즈는, 그 입사면이 상기 제 1렌즈의 출사면과 23 ∼ 27㎜ 범위의 간격을 두고 배열되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치에 의하면, 렌즈의 광학적 물성과 반사경의 배열구조를 개선함으로써, 차량의 전면유리에 투사되는 주행 정보 이미지의 왜곡현상을 최적의 상태로 보정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 차량의 전면유리에 투사된 주행 정보 이미지의 왜곡현상을 보정할 수 있으므로, 전면유리에 투사된 주행 정보 이미지가 최적의 크기와 초점을 가지도록 하는 효과가 있다.
또한, 차량의 전면유리에 투사된 주행 정보 이미지가 왜곡없이 최적의 크기와 초점을 가지게 되므로, 전면유리에 투사된 주행 정보 이미지의 시인성과 명시성과 식별성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라 차량의 전면유리에 표시되는 주행 정보 이미지를 운전자가 보다 쉽고 빠르게 인식할 수 있게 하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량용 허드장치의 구성을 개략적으로 나타낸 측면도,
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 차량용 허드장치의 광학계를 나타낸 사시도,
도 3(a)는 본 발명의 제 1실시예에 따른 차량용 허드장치가 차량에 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 3(b)는 그 측면도,
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 차량용 허드장치가 차량에 설치된 상태를 나타낸 도 3(a)의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도,
도 5(a)는 본 발명의 제 1실시예에 따른 제 2렌즈의 확대 단면도이고, 도 5(b)는 본 발명의 제 1실시예에 따른 제 1렌즈를 확대 단면도,
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 차량용 허드장치를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 제 3실시예에 따른 차량용 허드장치를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 제 4실시예에 따른 차량용 허드장치를 나타낸 사시도,
도 9는 본 발명의 제 4실시예에 따른 차량용 허드장치를 나타낸 평면도,
도 10은 본 발명의 제 4실시예에 따른 차량용 허드장치가 차량에 설치된 상태는 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치를 살펴보기에 앞서, 도 1을 참조하여 일반적인 차량용 허드장치의 구성에 대해 간략하게 살펴본다.
일반적인 차량용 허드장치는 액정패널(10)과, 액정패널(10)의 후측에 설치되는 백라이트 유닛(12)을 구비한다.
상기 액정패널(10)은, 운전석 전방의 인스트루먼트 패널(10a) 내측에 설치되며, 입력되는 주행 정보 이미지를 표시한다. 상기 백라이트 유닛(12)은 액정패널(10)의 후면을 조명하여 광원을 제공한다.
그리고 차량용 허드장치는, 액정패널(10)의 전방에 설치되는 광학계(14)를 구비한다.
상기 광학계(14)는, 렌즈(16)와 반사경(18)으로 구성되어 액정패널(10)의 주행 정보 이미지를 적절한 크기로 확대하거나 축소하고 초점을 조절하며, 조절된 주행 정보 이미지를 차량의 전면유리(19)로 반사시킨다.
<제 1실시예>
다음으로, 본 발명의 제 1실시예에 따른 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치를 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 살펴본다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 차량용 허드장치는, 광학계(20)를 구비한다.
상기 광학계(20)는, 액정패널(10)의 주행 정보 이미지를 특정한 경로를 따라 순차적으로 반사시키는 적어도 하나 이상의 반사경(30)들과 렌즈(40)로 구성된다.
상기 반사경(30)들은, 액정패널(10)의 전방에서 경사지게 배열되는 제 1반사경(32)과, 제 1반사경(32)과 대응되도록 경사지게 배열되는 제 2반사경(34)과, 제 2반사경(34)과 경사지게 배열되는 제 3반사경(36)을 구비한다.
상기 제 1반사경(32)은, 상기 액정패널(10)에 대해 40° ∼ 50° 범위의 각도를 갖도록 측면에 경사지게 배열된다. 이렇게 배열된 제 1반사경(32)은 액정패널(10)에 표시된 주행 정보 이미지를 85° ∼ 95° 범위의 각도로 제 2반사경(34)을 향해 반사시킨다.
상기 제 2반사경(34)은, 상기 제 1반사경(32)과 대응되도록 제 1반사경(32)에 대해 85°∼ 95°범위의 각도를 갖도록 배열된다. 이렇게 배열된 제 2반사경(34)은 제 1반사경(32)에서 반사된 주행 정보 이미지를 85° ∼ 95° 범위의 각도로 제 3반사경(36)을 향해 반사시킨다.
상기 제 3반사경(36)은, 제 2반사경(34)의 측면방향 및 상면방향을 향해 배열된다. 특히, 제 3반사경(36)은 상기 제 2반사경(34)에 대해 40° ∼ 50° 범위의 각도로 측면방향을 향해 배열됨과 아울러 제 2반사경(34)에 대해 40°∼ 50° 범위의 각도로 상면방향을 향해 배열된다.
이렇게 배열된 제 3반사경(36)은, 제 2반사경(34)에서 반사된 주행 정보 이미지를 상측방향에 배열된 렌즈(40)를 향해 반사시킨다.
상기한 제 1반사경(32), 제 2반사경(34) 및 제 3반사경(36)은, 그 표면이 완전 평면일 수도 있고, 경우에 따라 오목한 곡률 또는 볼록한 곡률을 가질 수도 있다.
상기한 반사경(32, 34, 36)의 반사면은, 차량 전면유리(19)에 대한 투사각도, 투사거리 등에 따라 발생되는 이미지 왜곡 현상을 보정하기 위해 적절한 형상의 것을 선택하여 사용한다.
다시, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 차량용 허드장치는, 제 1 내지 제 3반사경(32, 34, 36)들을 통해 반사된 주행 정보 이미지를 조절해주는 렌즈(40)들을 포함한다.
상기 렌즈(40)들은, 하측의 제 3반사경(36)의 광축을 따라 순차적으로 배열되는 제 1렌즈(42)와 제 2렌즈(44)로 구성된다.
상기 제 1렌즈(42)는, 도 4와 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 입사면(42a)의 곡률반경(R1)보다 출사면(42b)의 곡률반경(R2)이 큰 정 메니스커스 렌즈(Positive Meniscus Lens)로 구성되고, 주행정보 이미지가 입사되는 방향을 향하여 볼록하도록 배열된다.
이러한 제 1렌즈(42)는, 아래의 [표 1]과 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 두께(t)가 18 ∼ 20, 굴절률(Nd)이 1.60 ∼ 1.64, 아베수(Abbe Number)(Vd)가 35 ∼ 37, 그리고 입사면(42a)의 곡률반경(R1)이 -133 ∼ -139, 출사면(42b)의 곡률반경(R2)이 -304 ∼ -309 범위인 것이 바람직하다.
본 발명자들이 실험한 결과에 의하면, 제 1렌즈가 [표 1]과 같은 광학적 물성을 가질 때 주행 정보 이미지가 우수한 명시성과 식별성을 갖는 것으로 나타났다.
표 1 제 1렌즈의 광학적 물성
곡률반경(R) 두께(t) 굴절률(Nd) 아베수(Vd)
입사면 -133∼-139 18∼20 1.60∼1.64 35∼37
출사면 -304∼-309
상기 제 2렌즈(44)는, 도 4와 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 입사면(44a)의 곡률반경(R1)보다 출사면(44b)의 곡률반경(R2)이 작은 부 메니스커스 렌즈(Negative Meniscus Lens)로 구성되며, 상기 제 1렌즈(42)와 같이 주행정보 이미지가 입사되는 방향을 향하여 볼록하도록 배열된다.
이러한 제 2렌즈(44)는 그 입사면(44a)과 제 1렌즈(42)의 출사면(42b) 간의 간격(d1)이 23 ∼ 27㎜ 범위가 되도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 제 1렌즈(42)와 제 2렌즈(44)가 위와 같은 간격을 유지할 때 차량의 전면유리에 투사되는 이미지의 식별성와 명시성이 현저히 향상될 수 있다.
그리고 제 2렌즈(44)는, 아래의 [표 2]와 도 5(a)에 나타낸 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.
본 발명자들이 실험한 결과에 의하면, 제 2렌즈가 [표 2]와 같은 광학적 물성을 가질 때 주행 정보 이미지가 우수한 명시성과 식별성을 갖는 것으로 나타났다.
표 2 제 2렌즈의 광학적 물성
곡률반경(R) 두께(t) 굴절률(Nd) 아베수(Vd)
입사면 -170∼-174 5∼7 1.7∼1.9 24∼26
출사면 -100∼-104
이러한 구성의 제 1렌즈(42) 및 제 2렌즈(44)는, 제 1 내지 제 3반사경(32, 34, 36)들을 통해 반사된 주행 정보 이미지를 적절한 크기로 확대하거나 축소하고 초점을 조절해주는 역할을 한다.
특히, 상기한 제 1렌즈(42) 및 제 2렌즈(44)는 제 1 내지 제 3반사경(32, 34, 36)을 거치면서 왜곡된 주행 정보 이미지의 구면수차, 비점수차 등을 적절하게 보정해준다. 이에 따라 차량의 전면유리(19)에 투사되는 주행 정보 이미지가 최적의 크기와 초점을 가질 수 있게 한다.
그 결과, 차량의 전면유리(19)에 표시되는 주행 정보 이미지가 왜곡 없이 선명하게 표시될 수 있게 하여 주행 정보 이미지의 시인성과 명시성과 식별성을 향상시킨다. 이에 따라 차량의 전면유리(19)에 표시되는 주행 정보 이미지를 운전자가 보다 쉽고 빠르게 인식할 수 있게 할 수 있다.
<제 2실시예>
다음으로, 본 발명의 제 2실시예를 도 6을 참조하여 설명한다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 차량용 허드장치는, 상기한 제 1실시예에 있어서 제 2렌즈(44)의 상부에 제 3렌즈(46)를 더 배열한 것이다.
상기 제 3렌즈(46)는, 입사면(46a)의 곡률반경보다 출사면(46b)의 곡률반경이 큰 정 메니스커스 렌즈(Positive Meniscus Lens)로 구성되며, 주행 정보 이미지가 입사되는 방향을 향하여 볼록하도록 배열된다.
그리고 제 3렌즈(46)는, 제 1렌즈(42) 및 제 2렌즈(44)와 동일한 광축을 이루도록 배열되고, 그 입사면(46a)과 제 2렌즈(44)의 출사면(44b)과의 간격(d2)은 4 ∼ 7㎜ 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 제 3렌즈(46)는, 두께(t), 굴절률(Nd), 아베수(Vd) 및 입사면(46a)과 출사면(46b)의 곡률반경이 상기 제 1렌즈(42)와 동일하도록 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기한 제 3렌즈(46)는, 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.
이러한 제 3렌즈(46)는, 제 2렌즈(44)를 통과한 주행 정보 이미지의 구면수차, 비점수차 등을 보정해주는 역할을 한다. 이에 따라 차량의 전면유리(19)에 투사되는 주행 정보 이미지의 선명도를 높여준다.
<제 3실시예>
다음으로, 본 발명의 제 3실시예를 도 7을 참조하여 설명한다.
본 발명의 제 3실시예에 따른 차량용 허드장치는, 상기한 제 2실시예에서 제 1렌즈(42)의 하부에 전처리 렌즈(48)를 더 배열한 것이다.
즉 본 발명의 제 3실시예는, 제 1실시예에서 제 2렌즈(44)의 상부에 제 3렌즈(46)를 배열함과 동시에 제 1렌즈(42)의 하부에 전처리 렌즈(48)를 더 배열한 것이다.
상기 전처리 렌즈(48)는, 입사면(48a)의 곡률반경보다 출사면(48b)의 곡률반경이 작은 부 메니스커스 렌즈(Negative Meniscus Lens)로 구성되며, 주행정보 이미지가 입사되는 방향을 향하여 볼록하도록 배열된다.
그리고 전처리 렌즈(48)는, 제 1렌즈(42) 및 제 2렌즈(44)와 동일한 광축을 이루도록 배열되며, 그 출사면(48a)과 제 1렌즈(42)의 입사면(42a) 간의 간격(d3)은 4 ∼ 7㎜ 범위로 하는 것이 바람직하다.
이러한 전처리 렌즈(48)는, 두께(t), 굴절률(Nd), 아베수(Vd) 및 입사면(48a)과 출사면(48b)의 곡률반경이 상기 제 2렌즈(44)와 동일하도록 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 전처리 렌즈(48)는, 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.
이러한 전처리 렌즈(48)는, 제 1렌즈(42)로 입사되기 전의 주행 정보 이미지의 구면수차, 비점수차 등을 보정해준다. 이에 따라 차량의 전면유리(19)에 투사되는 주행 정보 이미지의 선명도를 높여준다.
<제 4실시예>
다음으로 본 발명의 제 4실시예를 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
본 발명의 제 4실시예에 따른 차량용 허드장치는, 도 8에 도시된 바와 같이, 주행정보를 표시하는 액정패널(110), 상기 액정패널(110)의 후방에서 광원을 제공하는 백라이트 유닛(115), 상기 액정패널(110) 전방에 구비되어 주행 정보 이미지를 반사시키는 제 1전처리 반사경(120a), 상기 제 1전처리 반사경(120a)의 측방에 구비된 제 2전처리 반사경(120b), 상기 제 2전처리 반사경(120b)과 동일한 광축을 따라 순차적으로 구비되어 주행 정보 이미지를 확대하거나 축소하여 초점을 조절해주는 다수개의 렌즈(130), 상기 렌즈(130)의 후방에 구비되어 렌즈(130)에 의해 조절된 주행정보 이미지를 반사시키는 제 1후처리 반사경(140a) 및 상기 제 1후처리 반사경(140a)에 의해 반사된 주행 정보 이미지를 차량의 전면유리(150)로 반사시키는 제 2후처리 반사경(140b)을 포함한다.
상기 제 1전처리 반사경(120a)은, 상기 액정패널(110)에 대해 40° ∼ 50°로 경사지게 배열되어 주행 정보 이미지를 85° ∼ 95° 범위의 각도로 제 2전처리 반사경(120b)을 향해 반사시킨다.
상기 제 2전처리 반사경(120b)은, 상기 제 1전처리 반사경(120a)에 대해 85°∼ 95° 범위로 경사지게 배열되어 상기 제 1전처리 반사경(120a)에 의해 반사된 주행 정보 이미지를 렌즈(130)를 향해 반사시킨다.
상기 제 1전처리 반사경(120a)과 상기 제 2전처리 반사경(120b)은 수평방향으로 상호 대응되도록 부채꼴 형상으로 배치된다.
상기 렌즈(130)는 제 2전처리 반사경(120b)과 동일한 광축을 따라 순차적으로 구비된 제 1렌즈(130a)와 제 2렌즈(130b)로 구성되어, 상기 제 2전처리 반사경(120b)에 의해 반사된 주행 정보 이미지를 적절한 크기로 확대하거나 축소하여 초점을 조절한다.
상기 제 1렌즈(130a)는 입사면의 곡률반경보다 출사면의 곡률반경이 큰 정 메니스커스 렌즈(Positive Meniscus Lens)로 구성되고, 상기 제 2렌즈(130b)는 입사면의 곡률반경보다 출사면의 곡률반경이 작은 부 메니스커스 렌즈(Negative Meniscus Lens)로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 제 2렌즈(130b)는 그 입사면이 상기 제 1렌즈(130a)의 출사면과 23 ∼ 27mm 범위의 간격을 갖도록 배열된다.
상기 제 1후처리 반사경(140a)은 상기 렌즈(130)에 대해 85° ∼ 95°범위의 각도로 경사지게 배열되어 주행 정보 이미지를 85°∼ 95° 범위의 각도로 제 2후처리 반사경(140b)을 향해 반사시킨다.
제 2후처리 반사경(140b)은 상기 제 1후처리 반사경(140a)의 상부에 구비되어, 상기 제 1 후처리 반사경(140a)에 의해 반사된 주행 정보 이미지를 차량의 전면유리(150)로 반사시킨다.
상기 제 2후처리 반사경(140b)은 상기 제 1후처리 반사경(140a)에 대해 85° ∼ 95°범위의 각도로 경사지게 배열되어 주행 정보 이미지를 85° ∼ 95° 범위의 각도로 전면유리(150)를 향해 반사시킨다.
또한 상기 제 1후처리 반사경(140a)과 상기 제 2후처리 반사경(140b)은 수직방향으로 상호 대응되도록 부채꼴 형상으로 배치된다.
그리고 상기 제 1 및 제 2후처리 반사경(140a, 140b)의 표면은 상기 제 1 및 제 2전처리 반사경 (120a, 120b)과 마찬가지로 평면, 볼록 또는 오목 형상 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제 4실시예에 따른 차량용 허드장치에 의하면, 주행 정보 이미지를 4회 반사시키도록 반사경을 배열함으로써 상의 유효거리 및 초점거리를 늘릴 수 있다.
이에 따라 차량의 전면유리(150)에 표시되는 주행 정보 이미지를 깊이 있는 심도로 유지시켜 주행 정보 이미지의 시인성, 명시성 및 식별성을 향상시킬 수 있다.
즉, 광학계의 광학적 물성과 배열구조를 개선함으로써, 전면유리(150)에 표시되는 주행 정보 이미지를 왜곡 없이 최적의 상태로 보정하여, 운전자가 주행정보 이미지를 쉽고 빠르게 인식할 수 있도록 할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 권리범위는 본 명세서에 개시된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 가지 변경 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 주행 정보를 표시하는 액정패널(10)과, 상기 액정패널의 후방에서 광원을 제공하는 백라이트 유닛(12)과, 상기 액정패널(10)에 표시된 주행 정보 이미지를 특정한 경로를 따라 순차적으로 반사시키는 다수의 반사경(32, 34, 36)들과, 상기 반사경(32, 34, 36)들을 통해 반사된 주행 정보 이미지를 확대하거나 축소하고 초점을 조절하여 전면유리(19)로 반사시키는 렌즈(40)를 포함하는 차량용 허드장치에 있어서,
    상기 광학계(40)는, 하측에 배치된 반사경의 광축과 동일한 광축을 따라 순차적으로 배열되는 적어도 하나 이상의 렌즈들을 포함하고,
    상기 렌즈들 각각은, 메니스커스 렌즈(Meniscus Lens)로서 주행 정보 이미지가 입사되는 방향을 향하여 아래로 볼록하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈(40)는, 반사경의 하류측으로부터 순차적으로 배열되는 제 1렌즈(42)와 제 2렌즈(44)를 포함하고,
    상기 제 1렌즈(42)는 입사면(42a)의 곡률반경(R1)보다 출사면(42b)의 곡률반경(R2)이 큰 정 메니스커스 렌즈(Positive Meniscus Lens)이고,
    상기 제 2렌즈(44)는 입사면(44a)의 곡률반경(R1)보다 출사면(44b)의 곡률반경(R2)이 작은 부 메니스커스 렌즈(Negative Meniscus Lens)인 것을 특징으로 하는 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1렌즈(42)는, 두께(t)가 18 ∼ 20, 굴절률(Nd)이 1.60 ∼ 1.64, 아베수(Vd)가 35 ∼ 37 및, 입사면(42a)의 곡률반경(R1)이 -133 ∼ -139, 출사면(42b)의 곡률반경(R2)이 -304 ∼ -309 범위이고,
    상기 제 2렌즈(44)는, 두께(t)가 5 ∼ 7, 굴절률(Nd)이 1.7 ∼ 1.9, 아베수(Vd)가 24 ∼ 26 및, 입사면(44a)의 곡률반경(R1)이 -170 ∼ -174, 출사면(44b)의 곡률반경(R2)이 -100 ∼ -104 범위이며,
    상기 제 2렌즈(44)는, 그 입사면(44a)이 상기 제 1렌즈(42)의 출사면(42b)과 23 ∼ 27㎜ 범위의 간격(d1)을 두고 배열되는 것을 특징으로 하는 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제 2렌즈(44)의 상부측에 동일한 광축을 이루도록 배열되는 제 3렌즈(46)를 더 포함하고,
    상기 제 3렌즈(46)는, 입사면(46a)의 곡률반경이 출사면(46b)의 곡률반경보다 큰 정 메니스커스 렌즈로서, 주행 정보 이미지가 입사되는 방향을 향해 볼록하도록 배열되며, 그 입사면(46a)과 상기 제 2렌즈(44)의 출사면(44b)과의 간격(d2)이 4 ∼ 7㎜ 범위인 것을 특징으로 하는 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1렌즈(42)의 하부측에 동일한 광축을 이루도록 배열되는 전처리 렌즈(48)를 더 포함하고,
    상기 전처리 렌즈(48)는, 입사면(48a)의 곡률반경이 출사면(48b)의 곡률반경보다 작은 부 메니스커스 렌즈로서, 주행 정보 이미지가 입사되는 방향을 향해 볼록하도록 배열되며, 그 출사면(48b)과 상기 제 1렌즈(42)의 입사면(42a)과의 간격(d3)이 4 ∼ 7㎜ 범위인 것을 특징으로 하는 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치.
  6. 주행 정보를 표시하는 액정패널(110)과, 상기 액정패널(110)의 후방에서 광원을 제공하는 백라이트 유닛(115)과, 상기 액정패널(110)에 표시된 주행 정보 이미지를 특정한 경로를 따라 순차적으로 반사시키는 다수의 반사경들과, 주행 정보 이미지를 확대하거나 축소하고 초점을 조절하는 렌즈(130)를 포함하는 차량용 허드장치에 있어서,
    상기 다수의 반사경들은,
    상기 액정패널(110) 전방에 구비되어 주행 정보 이미지를 반사시키는 제 1 전처리 반사경(120a)과;
    상기 제 1전처리 반사경(120a)에 의해 반사된 주행 정보 이미지를 렌즈(130)를 향해 반사시키는 제 2전처리 반사경(120b)과;
    상기 렌즈(130)의 후방에 구비되어 상기 렌즈(130)에 의해 조절된 주행 정보 이미지를 상측으로 반사시키는 제 1후처리 반사경(140a)과;
    상기 제 1후처리 반사경(140a)의 상부에 구비되어 상기 제 1후처리 반사경(140a)에 의해 반사된 주행 정보 이미지를 차량의 전면유리(150)로 반사시키는 제 2 후처리 반사경(140b);을 포함하고,
    상기 렌즈(130)는, 상기 제 2전처리 반사경(120b)의 광축을 따라 순차적으로 배열되는 제 1렌즈(130a)와 제 2렌즈(130b)를 포함하며, 상기 제 1렌즈(130a) 및 제 2렌즈(130b)는 각각 메니스커스 렌즈로서 주행 정보 이미지가 입사되는 방향을 향해 볼록하도록 배열되며,
    상기 제 1렌즈(130a)는 입사면의 곡률반경보다 출사면의 곡률반경이 큰 정 메니스커스 렌즈(Positive Meniscus Lens)이고, 상기 제 2렌즈(130b)는 입사면의 곡률반경보다 출사면의 곡률반경이 작은 부 메니스커스 렌즈(Negative Meniscus Lens)인 것을 특징으로 하는 다중렌즈를 이용한 차량용 허드장치.
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