WO2024096255A1 - 차량용 디스플레이 장치 - Google Patents

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권윤영
이경일
이승규
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    • G02B2027/0196—Supplementary details having transparent supporting structure for display mounting, e.g. to a window or a windshield

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle display device, and more specifically, to a vehicle display device that can reduce size while implementing a large screen projection image.
  • a vehicle is a device that moves the user in the desired direction.
  • a representative example is a car.
  • a vehicle display device is installed inside the vehicle.
  • a display is arranged in a cluster etc. to display various types of information.
  • various displays such as AVN (Audio Video Navigation) displays and head-up displays that output projected images on the windshield, in vehicles, separately from the cluster.
  • AVN Audio Video Navigation
  • head-up displays that output projected images on the windshield, in vehicles, separately from the cluster.
  • head-up displays are increasing.
  • Japanese Patent Publication No. 4474711 relates to a head-up display and discloses a HUD optical structure.
  • the problem solved by the present disclosure is to provide a vehicle display device that can reduce the size while implementing a large screen projection image.
  • Another problem to be solved by the present disclosure is to provide a vehicle display device that can reduce its size while securing an optical path.
  • a vehicle display device for achieving the above problem includes an image generating device that outputs a projected image in the direction of the windshield, a projected image reflected from the first area of the windshield, and It includes a mirror that reflects in one direction, and the projected image from the mirror is reflected in the second area of the windshield and output to the third area.
  • the second area of the windshield may be closer to the third area than the first area of the windshield.
  • the angle of incidence of the projection image incident on the first area of the windshield may be greater than the angle of incidence of the projection image incident on the second area of the windshield.
  • the image generating device may be closer to the third area than the mirror.
  • the position of the image generating device is placed at a higher position than the position of the mirror.
  • the mirror may be closer to the third area than the image generating device.
  • the position of the mirror may be placed at a higher position than the position of the image generating device.
  • the vehicle display device may further include a transparent cover disposed between the image generating device and the windshield.
  • the image generating device may include a digital mirror device or a liquid crystal display panel.
  • the windshield may have a higher reflectance of S-polarized light than that of P-polarized light.
  • the image generating device outputs a projected image to the first area of the windshield to which the P polarizing reflective film is attached, and the mirror reflects the projected image to the second area of the windshield to which the P polarizing reflective film is attached. can do.
  • the first area of the windshield may correspond to a black masking area or a frit area.
  • the vehicle display device further includes a transparent cover disposed between the image generating device and the windshield, and a phase retardation film attached to the transparent cover
  • the image generating device includes a liquid crystal display panel.
  • the liquid crystal display panel outputs a projection image of P polarization
  • the transparent cover outputs a projection image of right-circular polarization to the first area of the windshield based on the projection image of P polarization
  • the mirror outputs a projection image of right-circular polarization to the first area of the windshield.
  • a projection image of S-polarized light is output based on the projection image of left-circular polarization from the first area, and the transparent cover outputs a projection image of left-circular polarization based on the projection image of S-polarized light to a second area of the windshield.
  • the vehicle display device further includes a transparent cover disposed between the image generating device and the windshield, a phase retardation film is attached to a first area of the windshield, and the image generating device includes a liquid crystal display panel, the liquid crystal display panel outputs a projected image of P polarized light, the mirror reflects a projected image of S polarized light from a first area of the windshield, and the transparent cover outputs a projected image of S polarized light.
  • the image can be output to the second area of the windshield.
  • the mirror may include a base and a mirror coating member formed on the base.
  • the mirror may include a base, an optical adhesive film formed on the base, and a reflective film on the optical adhesive film.
  • the optical path before the primary reflection of the projected image output from the image generating device may be longer than the optical path from the primary reflection to before the secondary reflection.
  • a vehicle display device includes an image generating device that outputs a projected image in the direction of the windshield, and a mirror that reflects the projected image primarily reflected from the windshield in the windshield direction, The projected image from the mirror is secondary reflected from the windshield, and the optical path before the primary reflection of the projected image output from the image generating device is longer than the optical path from the primary reflection to before the secondary reflection.
  • a vehicle display device includes an image generating device that outputs a projected image in the direction of the windshield, and a mirror that reflects the projected image reflected in the first area of the windshield in the windshield direction. And the projected image from the mirror is reflected in the second area of the windshield and output to the third area. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen. In particular, it is possible to reduce the size while securing the optical path.
  • the second area of the windshield may be closer to the third area than the first area of the windshield. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • the angle of incidence of the projection image incident on the first area of the windshield may be greater than the angle of incidence of the projection image incident on the second area of the windshield. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • the image generating device may be closer to the third area than the mirror. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • the position of the image generating device is placed at a higher position than the position of the mirror. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • the mirror may be closer to the third area than the image generating device. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • the position of the mirror may be placed at a higher position than the position of the image generating device. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • the vehicle display device may further include a transparent cover disposed between the image generating device and the windshield. Accordingly, it is possible to output the projected image to the outside of the image generating device while protecting the interior of the image generating device.
  • the image generating device may include a digital mirror device or a liquid crystal display panel. Accordingly, the projected image can be output outside the image generating device.
  • the windshield may have a higher reflectance of S-polarized light than that of P-polarized light. Accordingly, the brightness of the S-polarization-based projection image may be higher.
  • the image generating device outputs a projected image to the first area of the windshield to which the P polarizing reflective film is attached, and the mirror reflects the projected image to the second area of the windshield to which the P polarizing reflective film is attached. can do. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • the first area of the windshield may correspond to a black masking area or a frit area. Accordingly, the brightness of the projected image can be improved.
  • the vehicle display device further includes a transparent cover disposed between the image generating device and the windshield, and a phase retardation film attached to the transparent cover
  • the image generating device includes a liquid crystal display panel.
  • the liquid crystal display panel outputs a projection image of P polarization
  • the transparent cover outputs a projection image of right-circular polarization to the first area of the windshield based on the projection image of P polarization
  • the mirror outputs a projection image of right-circular polarization to the first area of the windshield.
  • a projection image of S-polarized light is output based on the projection image of left-circular polarization from the first area, and the transparent cover outputs a projection image of left-circular polarization based on the projection image of S-polarized light to a second area of the windshield.
  • the vehicle display device further includes a transparent cover disposed between the image generating device and the windshield, a phase retardation film is attached to a first area of the windshield, and the image generating device includes a liquid crystal display panel, the liquid crystal display panel outputs a projected image of P polarized light, the mirror reflects a projected image of S polarized light from a first area of the windshield, and the transparent cover outputs a projected image of S polarized light.
  • the image can be output to the second area of the windshield. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image of S-polarized light on a large screen.
  • the mirror may include a base and a mirror coating member formed on the base. Accordingly, the reflectance of the mirror can be improved.
  • the mirror may include a base, an optical adhesive film formed on the base, and a reflective film on the optical adhesive film. Accordingly, the reflectance of the mirror can be improved.
  • the optical path before the primary reflection of the projected image output from the image generating device may be longer than the optical path from the primary reflection to before the secondary reflection. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • a vehicle display device includes an image generating device that outputs a projected image in the direction of the windshield, and a mirror that reflects the projected image primarily reflected from the windshield in the windshield direction,
  • the projected image from the mirror is secondary reflected from the windshield, and the optical path before the primary reflection of the projected image output from the image generating device is longer than the optical path from the primary reflection to before the secondary reflection. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen. In particular, it is possible to reduce the size while securing the optical path.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the exterior and interior of a vehicle.
  • FIGS. 2A to 2B are diagrams illustrating various examples of the internal configuration of a vehicle display device related to the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of a vehicle display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram referenced in the description of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of a vehicle display device according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of a vehicle display device according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of a vehicle display device according to another embodiment of the present disclosure.
  • 8A to 8B are diagrams illustrating various examples of the mirrors of FIGS. 3 to 7.
  • FIGS. 9A to 10B are diagrams referenced in the description of FIGS. 3 to 7.
  • module and “part” for components used in the following description are simply given in consideration of the ease of writing this specification, and do not in themselves give any particularly important meaning or role. Accordingly, the terms “module” and “unit” may be used interchangeably.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the exterior and interior of a vehicle.
  • the vehicle 200 is operated by a plurality of wheels 103FR, 103FL, 103RL, etc. rotated by a power source and a steering wheel 150 to control the moving direction of the vehicle 200. .
  • the vehicle 200 may be further equipped with a camera 195 for acquiring images in front of the vehicle.
  • the vehicle 200 may be equipped with a plurality of displays 180a, 180b, and 180h for displaying images, information, etc. inside.
  • the first display 180a may be a cluster display
  • the second display 180b may be an Audio Video Navigation (AVN) display
  • the third display 180a may be a cluster display.
  • the display 180h may be a HUD display, a head up display (HUD), in which an image is projected on a predetermined area (Ara) spaced apart from the windshield (WS).
  • the vehicle display device (100 in FIG. 3) according to an embodiment of the present disclosure is a device for the HUD display 180h.
  • a black masking area or a frit area Fz may be formed in the imaginary area of the windshield WS, as shown in the drawing.
  • the vehicle 200 described in this specification may be a concept that includes all vehicles including an engine as a power source, a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source, and an electric vehicle having an electric motor as a power source. there is.
  • FIGS. 2A to 2B are diagrams illustrating various examples of the internal configuration of a vehicle display device related to the present disclosure.
  • FIG. 2A shows an example of a vehicle display device related to the present disclosure.
  • a vehicle display device 100x related to the present disclosure includes a liquid crystal display panel 300x that outputs a projected image, a fold mirror 315x that reflects the projected image from the liquid crystal display panel 300x, and a fold mirror. It includes a concave mirror 325x that reflects the projected image from 315x to the windshield WS.
  • the projected image reflected from a predetermined area (Arx) of the windshield (WS) is output to the driver's line of sight area (Ara).
  • the concave mirror 325x in the vehicle display device 100x is disposed between the liquid crystal display panel 300x and the driver's gaze area Ara.
  • the concave mirror 325x in the vehicle display device 100x determines the arrangement of the projected image and the position of the light source.
  • the size SZx of the vehicle display device 100x can be reduced.
  • FIG. 2B shows another example of a vehicle display device related to the present disclosure.
  • a vehicle display device 100y related to the present disclosure includes a liquid crystal display panel 300y that outputs a projected image, a fold mirror 315y that reflects the projected image from the liquid crystal display panel 300y, and a fold mirror. It includes a concave mirror 325y that reflects the projected image from 315y, and a transparent cover 335y that outputs the projected image from the concave mirror 325y to the windshield WS.
  • the projected image reflected from a predetermined area (Ary) of the windshield (WS) is output to the driver's line of sight area (Ara).
  • the concave mirror 325y in the vehicle display device 100y is disposed in front of the liquid crystal display panel 300y and the driver's viewing area Ara.
  • liquid crystal display panel 300y in the vehicle display device 100y is disposed between the concave mirror 325y and the driver's gaze area Ara.
  • the concave mirror 325y in the vehicle display device 100y determines the arrangement of the projected image and the position of the light source.
  • the size (SZy) of the vehicle display device 100y can be reduced.
  • a vehicle display device 100 using two reflections from the windshield (WS) is proposed. This will be described with reference to Figure 3 and below.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of a vehicle display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • a vehicle display device 100 includes an image generating device 300 that outputs a projected image in the direction of the windshield (WS), and a first display device of the windshield (WS). It includes a mirror 325 that reflects the projected image reflected in the area Ra toward the windshield WS.
  • the projected image from the mirror 325 is reflected in the second area Rb of the windshield WS and output to the third area Ara.
  • the third area (Ara) may correspond to the driver's gaze area.
  • the vehicle display device 100 since the vehicle display device 100 according to an embodiment of the present disclosure uses two reflections from the windshield WS, the size can be reduced while sufficiently securing an optical path.
  • the size of the vehicle display device 100 according to an embodiment of the present disclosure is SZa, which is the size (SZx) of the vehicle display device 100x of FIG. 2A or the size of the vehicle display device 100y of FIG. 2B ( SZy) becomes smaller than
  • the second area (Rb) of the windshield (WS) may be closer to the third area (Ara) than the first area (Ra) of the windshield (WS).
  • the angle of incidence of the projection image incident on the first area Ra of the windshield WS may be greater than the angle of incidence of the projection image incident on the second area Rb of the windshield WS. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • the image generating device 300 may be closer to the third area Ara than the mirror 325.
  • the position of the image generating device 300 may be placed at a higher position than the position of the mirror 325. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • the image generating device 300 may include a digital mirror device or a liquid crystal display panel. Accordingly, the projected image can be output to the outside of the image generating device 300.
  • the image generating device 300 may include a light source (not shown) and a digital mirror device (not shown) that reflects light output from the light source.
  • the light source may include an LED diode or a laser diode.
  • a digital mirror device may include a plurality of digital mirrors.
  • a digital micromirror device DMD may be provided.
  • the image generating device 300 may include a light source (not shown) and a liquid crystal display panel (not shown) that outputs a projected image based on the light output from the light source.
  • the liquid crystal display panel can output a projection image of P polarized light.
  • the first area Ra of the windshield WS may correspond to the black masking area or frit area FZ of FIG. 1 . Accordingly, the brightness of the projected image can be improved.
  • the vehicle display device 100 may further include a transparent cover 335 disposed between the image generating device 300 and the windshield WS. Accordingly, it is possible to output the projected image to the outside of the image generating device 300 while protecting the interior of the image generating device 300.
  • the optical path before the first reflection of the projected image output from the liquid crystal display panel 300x is smaller than the optical path from the first reflection to before the second reflection. do.
  • the optical path before the first reflection of the projected image output from the liquid crystal display panel (300x) corresponds between the liquid crystal display panel (300x) and the fold mirror (315x), and is the length from the first reflection to before the second reflection.
  • the optical path corresponds between the fold mirror 315x and the concave mirror 325x.
  • the optical path before the primary reflection of the projected image output from the liquid crystal display panel 300x is significantly longer than the optical path after the primary reflection but before the secondary reflection. It becomes small.
  • the optical path before the first reflection of the projected image output from the image generating device 300 in the vehicle display device 100 is the optical path from the first reflection to before the second reflection. longer than
  • the optical path before the first reflection of the projected image output from the image generating device 300 in the vehicle display device 100 in FIG. 3 includes the image generating device 300 and the first area of the windshield WS ( Ra) corresponds to between
  • the optical path from the first reflection to the second reflection in the vehicle display device 100 corresponds between the first area Ra of the windshield WS and the mirror 325.
  • the optical path before the first reflection of the projected image output from the image generating device 300 is longer than the optical path from the first reflection to before the second reflection, so it can be used for small size (SZ) vehicles.
  • SZ small size
  • FIG. 4 is a diagram referenced in the description of FIG. 3.
  • the size of the vehicle display device 100 is SZa, which is smaller than the size (SZx) of the vehicle display device 100x of FIG. 2A.
  • the size of the vehicle display device 100 according to an embodiment of the present disclosure is SZa, which is smaller than the size (SZy) of the vehicle display device 100y of FIG. 2B.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of a vehicle display device according to another embodiment of the present disclosure.
  • the windshield (WS) may have a higher reflectance of S-polarized light than that of P-polarized light. Accordingly, the brightness of the S-polarization-based projection image may be higher.
  • a P-polarized light reflecting film 415 is attached to the windshield WS.
  • a vehicle display device 100b outputs a projected image to the first area Ra of the windshield WS to which the P polarizing reflective film 415 is attached.
  • the image generating device 300 and the projected image reflected from the first area (Ra) of the windshield (WS) are transmitted to the second area (Rb) of the windshield (WS) to which the P polarizing reflective film 415 is attached. It includes a reflecting mirror 325.
  • the projected image from the mirror 325 is reflected in the second area Rb of the windshield WS and output to the third area Ara.
  • the third area (Ara) may correspond to the driver's gaze area. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • the vehicle display device 100b may further include a transparent cover 335 disposed between the image generating device 300 and the windshield WS. Accordingly, it is possible to output the projected image to the outside of the image generating device 300 while protecting the interior of the image generating device 300.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of a vehicle display device according to another embodiment of the present disclosure.
  • a vehicle display device 100c includes an image generating device 300 that outputs a projected image in the direction of the windshield WS, and a display device 300 of the windshield WS. 1 It includes a mirror 325 that reflects the projected image reflected in area Ra toward the windshield WS.
  • the vehicle display device 100c of FIG. 6 is similar to the vehicle display device 100 of FIG. 3, but there is a difference in the arrangement positions of the image generating device 300 and the mirror 325.
  • the projected image from the mirror 325 is reflected in the second area Rb of the windshield WS and output to the third area Ara.
  • the third area (Ara) may correspond to the driver's gaze area.
  • the vehicle display device 100c uses two reflections from the windshield WS, so that the size can be reduced while sufficiently securing an optical path.
  • the size of the vehicle display device 100c according to another embodiment of the present disclosure is SZb, which is the size (SZx) of the vehicle display device 100x of FIG. 2A or the size of the vehicle display device 100y of FIG. 2B. It becomes smaller than (SZy).
  • the second area (Rb) of the windshield (WS) may be closer to the third area (Ara) than the first area (Ra) of the windshield (WS).
  • the angle of incidence of the projection image incident on the first area Ra of the windshield WS may be greater than the angle of incidence of the projection image incident on the second area Rb of the windshield WS. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • the mirror 325 may be closer to the third area Ara than the image generating device 300.
  • the position of the mirror 325 may be placed at a higher position than the position of the image generating device 300. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • the image generating device 300 may include a digital mirror device or a liquid crystal display panel. Accordingly, the projected image can be output to the outside of the image generating device 300.
  • the first area Ra of the windshield WS may correspond to the black masking area or frit area FZ of FIG. 1 . Accordingly, the brightness of the projected image can be improved.
  • the vehicle display device 100c may further include a transparent cover 335 disposed between the image generating device 300 and the windshield WS. Accordingly, it is possible to output the projected image to the outside of the image generating device 300 while protecting the interior of the image generating device 300.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of a vehicle display device according to another embodiment of the present disclosure.
  • a P-polarized light reflecting film 415 is attached to the windshield WS.
  • a vehicle display device 100d outputs a projected image to the first area Ra of the windshield WS to which the P polarizing reflective film 415 is attached.
  • An image generating device 300 that transmits the projected image reflected from the first area Ra of the windshield WS to the second area Rb of the windshield WS to which the P polarizing reflective film 415 is attached. It includes a mirror 325 that reflects.
  • the projected image from the mirror 325 is reflected in the second area Rb of the windshield WS and output to the third area Ara.
  • the third area (Ara) may correspond to the driver's gaze area. Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image on a large screen.
  • the vehicle display device 100d of FIG. 7 is similar to the vehicle display device 100b of FIG. 5, but there is a difference in the arrangement positions of the image generating device 300 and the mirror 325.
  • the vehicle display device 100d may further include a transparent cover 335 disposed between the image generating device 300 and the windshield WS. Accordingly, it is possible to output the projected image to the outside of the image generating device 300 while protecting the interior of the image generating device 300.
  • 8A to 8B are diagrams illustrating various examples of the mirrors of FIGS. 3 to 7.
  • Figure 8A is a diagram illustrating an example of a mirror.
  • the mirror 325a of FIGS. 3 to 7 may be a concave mirror.
  • the mirror 325a of FIGS. 3 to 7 may include a base 710 and a mirror coating member 720 formed on the base 710. Accordingly, the reflectance of the mirror 325a can be improved.
  • the base 710 may be a depositable substrate such as glass or plastic.
  • the mirror coating member 720 may be a reflective coating member through deposition of metal, dielectric, etc.
  • Figure 8b is a diagram illustrating another example of a mirror.
  • the mirror 325b of FIGS. 3 to 7 may be a concave mirror.
  • the mirror 325b of FIGS. 3 to 7 includes a base 710, an optical adhesive film 715 formed on the base 710, and a reflective film 725 on the optical adhesive film 715. can do. Accordingly, the reflectance of the mirror 325b can be improved.
  • the base 710 may be a depositable substrate such as glass or plastic.
  • the optical adhesive film 715 may include Optically Clear Adhesive (OCA).
  • the reflective film 725 may be an optical film that can be attached through lamination or the like.
  • FIGS. 9A to 10B are diagrams referenced in the description of FIGS. 3 to 7.
  • Figure 9A illustrates an example of the optical path of a projection image of P polarization.
  • the image generating device 300 in the vehicle display devices 100, 100b, 100c, and 100d of FIGS. 3 to 7 includes a liquid crystal display panel, and the liquid crystal display panel outputs a projected image of P polarized light. can do.
  • the image generating device 300 in the vehicle display devices 100, 100b, 100c, and 100d of FIGS. 3 to 7 includes a transparent cover 335 disposed between the image generating device 300 and the windshield WS. It may further include a phase retardation film 333 attached to the transparent cover 335.
  • phase retardation film 333 may be provided with a quarter wave plate (QWP).
  • QWP quarter wave plate
  • the transparent cover 335 outputs a projection image of right-circular polarization ( ⁇ ) based on the projection image of P polarization to the first area (Ra) of the windshield (WS), and the mirror 325 outputs a projection image of right-circular polarization ( ⁇ ) to the first area (Ra) of the windshield (WS).
  • a projection image of S-polarized light is output based on the projection image of left-circular polarization ( ⁇ ) from the first region Ra of (WS), and the transparent cover 335 outputs a projection image of left-circular polarization ( ⁇ ) based on the projection image of S-polarized light.
  • the projection image of ⁇ ) can be output to the second area (Rb) of the windshield (WS). Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image of left circular polarization ( ⁇ ) on a large screen.
  • Figure 9b illustrates another example of the optical path of a projection image of P polarization.
  • the image generating device 300 in the vehicle display devices 100, 100b, 100c, and 100d of FIGS. 3 to 7 includes a liquid crystal display panel, and the liquid crystal display panel outputs a projected image of P polarized light. can do.
  • the image generating device 300 in the vehicle display devices 100, 100b, 100c, and 100d of FIGS. 3 to 7 includes a transparent cover 335 disposed between the image generating device 300 and the windshield WS. It may further include.
  • a phase retardation film 333 may be attached to the first area Ra of the windshield WS.
  • phase retardation film 333 may be provided with a quarter wave plate (QWP).
  • QWP quarter wave plate
  • the mirror 325 reflects the projected image of S-polarized light from the first area Ra of the windshield WS
  • the transparent cover 335 reflects the projected image of S-polarized light into the windshield WS. It can be output to the second area (Rb). Accordingly, it is possible to reduce the size while implementing a projection image of S-polarized light on a large screen.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating an optical path in the vehicle display device 100 of FIG. 3.
  • the image generating device 300 which is closer to the third area Ara than the mirror 325, outputs a plurality of lights to the first area Ra of the windshield WS.
  • the mirror 325 reflects a plurality of lights that are primarily reflected in the first area (Ra) of the windshield (WS) and reflects the light to the windshield (WS) at a higher position than the first area (Ra) of the windshield (WS). It is output to the second area (Rb) of WS).
  • a plurality of lights that are secondary reflected from the second area (Rb) of the windshield (WS) are incident on the third area (Ara) corresponding to the user's gaze area.
  • the driver perceives a virtual image in the opposite direction of the windshield WS.
  • FIG. 10B is a diagram illustrating an optical path in the vehicle display device 100c of FIG. 6.
  • the image generating device 300 disposed farther in the third area Ara than the mirror 325 outputs a plurality of lights to the first area Ra of the windshield WS.
  • the mirror 325 reflects a plurality of lights that are primarily reflected in the first area (Ra) of the windshield (WS) and reflects the light to the windshield (WS) at a higher position than the first area (Ra) of the windshield (WS). It is output to the second area (Rb) of WS).
  • a plurality of lights that are secondary reflected from the second area (Rb) of the windshield (WS) are incident on the third area (Ara) corresponding to the user's gaze area.
  • the driver perceives a virtual image in the opposite direction of the windshield WS.

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Abstract

본 개시는 차량용 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 광투사 영상을 윈드쉴드의 방향으로 출력하는 영상 생성 장치와, 윈드쉴드의 제1 영역에서 반사되는 투사 영상을, 윈드쉴드 방향으로 반사하는 미러를 포함하고, 미러로부터의 투사 영상은, 윈드쉴드의 제2 영역에서 반사되어 제3 영역으로 출력된다. 이에 의해, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.

Description

차량용 디스플레이 장치
본 개시는 차량용 디스플레이 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있는 차량용 디스플레이 장치에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
한편, 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 차량 내부에 차량용 디스플레이 장치가 탑재되고 있다.
예를 들어, 클러스터 등에 디스플레이가 배치되어, 각 종 정보를 표시한다. 한편, 차량 주행 정보 등의 표시를 위해, 클러스터와 별도로, AVN(Audio Video Navigation) 디스플레이, 윈드쉴드에 투사 이미지를 출력하는 헤드 업 디스플레이 등 다양한 디스플레이가 차량에 장착되는 추세이다.
한편, 헤드 업 디스플레이를 통해 표시하는 정보가 증가되는 추세이다. 예를 들어, 증강 현실 기반의 헤드 업 디스플레이 구현을 위해, 거리의 도로, 자동차, 주변 사물 등의 정보의 표시가 필요하므로, 헤드 업 디스플레이의 화면이 커져야 하며, 결국, 헤드 업 디스플레이의 사이즈가 커져야 한다.
한편, 선행 문헌 1인, 일본등록특허공보 4474711는, 헤드업 디스플레이에 관한 것으로서, HUD 광학 구조를 개시한다.
한편, 선행 문헌 2인, 미국공개특허공보 US20120224062호는, 헤드업 디스플레이에 관한 것으로서, HUD 광학 구조를 개시한다.
그러나, 선행 문헌 1, 2에 의하면, 오목 미러 이후의 광 경로가 헤드업 디스플레이에 내부로 구성되어야 하므로, 증강 현실 기반의 헤드 업 디스플레이 구현을 위해, 헤드 업 디스플레이의 사이즈가 커져야 하는 단점이 있다.
한편, 헤드 업 디스플레이의 사이즈가 커지는 경우, 차량 내부 장착에 제약이 따르는 문제가 있다.
본 개시의 해결 과제는, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있는 차량용 디스플레이 장치를 제공함에 있다.
한편, 본 개시의 다른 해결 과제는, 광 경로를 확보하면서 사이즈를 저감할 수 있는 차량용 디스플레이 장치를 제공함에 있다.
상기 해결 과제를 달성하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 투사 영상을 윈드쉴드의 방향으로 출력하는 영상 생성 장치와, 윈드쉴드의 제1 영역에서 반사되는 투사 영상을, 윈드쉴드 방향으로 반사하는 미러를 포함하고, 미러로부터의 투사 영상은, 윈드쉴드의 제2 영역에서 반사되어 제3 영역으로 출력된다.
한편, 윈드쉴드의 제1 영역 보다 윈드쉴드의 제2 영역이, 제3 영역에 더 근접할 수 있다.
한편, 윈드쉴드의 제1 영역으로 입사되는 투사 영상의 입사각이, 윈드쉴드의 제2 영역으로 입사되는 투사 영상의 입사각 보다 더 클 수 있다.
한편, 영상 생성 장치가 미러 보다 제3 영역에 더 근접할 수 있다.
한편, 영상 생성 장치의 위치가, 미러의 위치 보다, 더 높은 위치에 배치된다.
한편, 미러가 영상 생성 장치 보다 제3 영역에 더 근접할 수 있다.
한편, 미러의 위치가, 영상 생성 장치의 위치 보다, 더 높은 위치에 배치될 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 영상 생성 장치와 윈드쉴드 사이에 배치되는 투명 커버를 더 포함할 수 있다.
한편, 영상 생성 장치는, 디지털 미러 장치 또는 액정 표시 패널을 구비할 수 있다.
한편, 윈드쉴드는, P 편광 보다 S 편광의 반사율이 더 클 수 있다.
한편, 영상 생성 장치는, P 편광 반사 필름이 부착되는 윈드쉴드의 제1 영역에, 투사 영상을 출력하고, 미러는, P 편광 반사 필름이 부착되는 윈드쉴드의 제2 영역에, 투사 영상을 반사할 수 있다.
한편, 윈드쉴드의 제1 영역은, 블랙 마스킹 영역 또는 프릿(frit) 영역에 대응할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 영상 생성 장치와 윈드쉴드 사이에 배치되는 투명 커버와, 투명 커버에 부착되는 위상 지연 필름을를 더 포함하고, 영상 생성 장치는, 액정 표시 패널을 포함하고, 액정 표시 패널은 P 편광의 투사 영상을 출력하고, 투명 커버는, P 편광의 투사 영상에 기초하여 우원 편광의 투사 영상을 윈드쉴드의 제1 영역으로 출력하고, 미러는, 윈드쉴드의 제1 영역으로부터의 좌원 편광의 투사 영상에 기초하여 S 편광의 투사 영상을 출력하고, 투명 커버는, S 편광의 투사 영상에 기초하여 좌원 편광의 투사 영상을 윈드쉴드의 제2 영역으로 출력할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 영상 생성 장치와 윈드쉴드 사이에 배치되는 투명 커버를 더 포함하고, 윈드쉴드의 제1 영역에, 위상 지연 필름이 부착되고, 영상 생성 장치는, 액정 표시 패널을 포함하고, 액정 표시 패널은 P 편광의 투사 영상을 출력하고, 미러는, 윈드쉴드의 제1 영역으로부터의 S 편광의 투사 영상을 반사하고, 투명 커버는, S 편광의 투사 영상을 윈드쉴드의 제2 영역으로 출력할 수 있다.
한편, 미러는, 베이스와, 베이스 상에 형성되는 미러 코팅 부재를 포함할 수 있다.
한편, 미러는, 베이스와, 베이스 상에 형성되는 광접착 필름과, 광접착 필름 상의 반사 필름을 포함할 수 있다.
한편, 영상 생성 장치에서 출력되는 투사 영상의 1차 반사 이전의 광 경로는, 1차 반사 이후 2차 반사 이전 까지의 광 경로 보다 더 길 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 투사 영상을 윈드쉴드의 방향으로 출력하는 영상 생성 장치와, 윈드쉴드에서 1차 반사되는 투사 영상을, 윈드쉴드 방향으로 반사하는 미러를 포함하고, 미러로부터의 투사 영상은, 윈드쉴드에서 2차 반사되며, 영상 생성 장치에서 출력되는 투사 영상의 1차 반사 이전의 광 경로는, 1차 반사 이후 2차 반사 이전 까지의 광 경로 보다 더 길다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 투사 영상을 윈드쉴드의 방향으로 출력하는 영상 생성 장치와, 윈드쉴드의 제1 영역에서 반사되는 투사 영상을, 윈드쉴드 방향으로 반사하는 미러를 포함하고, 미러로부터의 투사 영상은, 윈드쉴드의 제2 영역에서 반사되어 제3 영역으로 출력된다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다. 특히, 광 경로를 확보하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 윈드쉴드의 제1 영역 보다 윈드쉴드의 제2 영역이, 제3 영역에 더 근접할 수 있다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 윈드쉴드의 제1 영역으로 입사되는 투사 영상의 입사각이, 윈드쉴드의 제2 영역으로 입사되는 투사 영상의 입사각 보다 더 클 수 있다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 영상 생성 장치가 미러 보다 제3 영역에 더 근접할 수 있다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 영상 생성 장치의 위치가, 미러의 위치 보다, 더 높은 위치에 배치된다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 미러가 영상 생성 장치 보다 제3 영역에 더 근접할 수 있다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 미러의 위치가, 영상 생성 장치의 위치 보다, 더 높은 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 영상 생성 장치와 윈드쉴드 사이에 배치되는 투명 커버를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 영상 생성 장치의 내부를 보호하면서, 투사 영상을 영상 생성 장치 외부로 출력할 수 있게 된다.
한편, 영상 생성 장치는, 디지털 미러 장치 또는 액정 표시 패널을 구비할 수 있다. 이에 따라, 투사 영상을 영상 생성 장치 외부로 출력할 수 있게 된다.
한편, 윈드쉴드는, P 편광 보다 S 편광의 반사율이 더 클 수 있다. 이에 따라, S 편광 기반의 투사 영상의 밝기가 더 높을 수 있다.
한편, 영상 생성 장치는, P 편광 반사 필름이 부착되는 윈드쉴드의 제1 영역에, 투사 영상을 출력하고, 미러는, P 편광 반사 필름이 부착되는 윈드쉴드의 제2 영역에, 투사 영상을 반사할 수 있다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 윈드쉴드의 제1 영역은, 블랙 마스킹 영역 또는 프릿(frit) 영역에 대응할 수 있다. 이에 따라, 투사 영상의 밝기를 개선할 수 있게 된다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 영상 생성 장치와 윈드쉴드 사이에 배치되는 투명 커버와, 투명 커버에 부착되는 위상 지연 필름을 더 포함하고, 영상 생성 장치는, 액정 표시 패널을 포함하고, 액정 표시 패널은 P 편광의 투사 영상을 출력하고, 투명 커버는, P 편광의 투사 영상에 기초하여 우원 편광의 투사 영상을 윈드쉴드의 제1 영역으로 출력하고, 미러는, 윈드쉴드의 제1 영역으로부터의 좌원 편광의 투사 영상에 기초하여 S 편광의 투사 영상을 출력하고, 투명 커버는, S 편광의 투사 영상에 기초하여 좌원 편광의 투사 영상을 윈드쉴드의 제2 영역으로 출력할 수 있다. 이에 따라, 대화면의 좌원 편광의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 영상 생성 장치와 윈드쉴드 사이에 배치되는 투명 커버를 더 포함하고, 윈드쉴드의 제1 영역에, 위상 지연 필름이 부착되고, 영상 생성 장치는, 액정 표시 패널을 포함하고, 액정 표시 패널은 P 편광의 투사 영상을 출력하고, 미러는, 윈드쉴드의 제1 영역으로부터의 S 편광의 투사 영상을 반사하고, 투명 커버는, S 편광의 투사 영상을 윈드쉴드의 제2 영역으로 출력할 수 있다. 이에 따라, 대화면의 S 편광의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 미러는, 베이스와, 베이스 상에 형성되는 미러 코팅 부재를 포함할 수 있다. 이에 따라, 미러의 반사율이 향상될 수 있게 된다.
한편, 미러는, 베이스와, 베이스 상에 형성되는 광접착 필름과, 광접착 필름 상의 반사 필름을 포함할 수 있다. 이에 따라, 미러의 반사율이 향상될 수 있게 된다.
한편, 영상 생성 장치에서 출력되는 투사 영상의 1차 반사 이전의 광 경로는, 1차 반사 이후 2차 반사 이전 까지의 광 경로 보다 더 길 수 있다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 투사 영상을 윈드쉴드의 방향으로 출력하는 영상 생성 장치와, 윈드쉴드에서 1차 반사되는 투사 영상을, 윈드쉴드 방향으로 반사하는 미러를 포함하고, 미러로부터의 투사 영상은, 윈드쉴드에서 2차 반사되며, 영상 생성 장치에서 출력되는 투사 영상의 1차 반사 이전의 광 경로는, 1차 반사 이후 2차 반사 이전 까지의 광 경로 보다 더 길다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다. 특히, 광 경로를 확보하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
도 1은 차량 외부 및 차량 내부의 일예를 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 개시와 관련한 차량용 디스플레이 장치의 내부 구성의 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치의 내부 구성의 일예를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 설명에 참조되는 도면이다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치의 내부 구성의 일예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치의 내부 구성의 일예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치의 내부 구성의 일예를 도시한 도면이다.
도 8a 내지 도 8b는 도 3 내지 도 7의 미러의 다양한 예를 예시하는 도면이다.
도 9a 내지 도 10b는 도 3 내지 도 7의 설명에 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시를 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 차량 외부 및 차량 내부의 일예를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 차량(200)은, 동력원에 의해 회전하는 복수의 바퀴(103FR,103FL,103RL,..), 차량(200)의 진행 방향을 조절하기 위한 스티어링휠(150)에 의해 동작한다.
한편, 차량(200)은, 차량 전방의 영상 획득을 위한 카메라(195) 등을 더 구비할 수 있다.
한편, 차량(200)은, 내부에 영상, 정보 등의 표시를 위한 복수의 디스플레이(180a,180b,180h)를 구비할 수 있다.
예를 들어, 복수의 디스플레이(180a,180b,180h) 중 제1 디스플레이(180a)는, 클러스터 디스플레이일 수 있으며, 제2 디스플레이(180b)는, AVN(Audio Video Navigation) 디스플레이일 수 있으며, 제3 디스플레이(180h)는, 윈드쉴드(WS)에 이 격된 소정 영역(Ara)에 영상이 투사되는 헤드 업 디스플레이(Head Up Display; HUD)인 HUD 디스플레이일 수 있다.
한편, 본 개시의 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(도 3의 100)는, HUD 디스플레이(180h)를 위한 장치이다.
한편, 윈드쉴드(WS)의 허부 영역에는 도면과 같이, 블랙 마스킹 영역 또는 프릿(frit) 영역(Fz)이 형성될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 기술되는 차량(200)은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
도 2a 내지 도 2b는 본 개시와 관련한 차량용 디스플레이 장치의 내부 구성의 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 2a는 본 개시와 관련한 차량용 디스플레이 장치의 일예를 도시한다.
도면을 참조하면, 본 개시와 관련한 차량용 디스플레이 장치(100x)는, 투사 영상을 출력하는 액정 표시 패널(300x), 액정 표시 패널(300x)로부터의 투사 영상을 반사하는 폴드 미러(315x), 폴드 미러(315x)로부터의 투사 영상을 윈드쉴드(WS)로 반사하는 오목 미러(concave mirror)(325x)를 포함한다.
윈드쉴드(WS)의 소정 영역(Arx)에서 반사되는 투사 영상은 운전자 시선 영역(Ara)으로 출력된다.
차량용 디스플레이 장치(100x) 내의 오목 미러(325x)는, 액정 표시 패널(300x)과 운전자 시선 영역(Ara) 사이에 배치된다.
한편, 차량용 디스플레이 장치(100x) 내의 오목 미러(325x)는, 투사 영상의 배열과 광원의 위치를 결정한다.
예를 들어, 차량용 디스플레이 장치(100x) 내의 오목 미러(325x)의 배율을 높이고, 초점 거리를 줄이면, 차량용 디스플레이 장치(100x)의 사이즈(SZx)를 저감할 수 있다.
그러나, 이와 같이 사이즈를 저감하는 경우, 대화면의 투사 영상의 구현이 어렵게 되어, AR HUD의 구현이 어렵다는 단점이 있다.
도 2b는 본 개시와 관련한 차량용 디스플레이 장치의 다른 예를 도시한다.
도면을 참조하면, 본 개시와 관련한 차량용 디스플레이 장치(100y)는, 투사 영상을 출력하는 액정 표시 패널(300y), 액정 표시 패널(300y)로부터의 투사 영상을 반사하는 폴드 미러(315y), 폴드 미러(315y)로부터의 투사 영상을 반사하는 오목 미러(concave mirror)(325y), 오목 미러(325y)로부터의 투사 영상을 윈드쉴드(WS)로 출력하는 투명 커버(335y)를 포함한다.
윈드쉴드(WS)의 소정 영역(Ary)에서 반사되는 투사 영상은 운전자 시선 영역(Ara)으로 출력된다.
차량용 디스플레이 장치(100y) 내의 오목 미러(325y)는, 도 2a와 달리, 액정 표시 패널(300y)과 운전자 시선 영역(Ara)의 전단에 배치된다.
즉, 차량용 디스플레이 장치(100y) 내의 액정 표시 패널(300y)은, 오목 미러(325y)와 운전자 시선 영역(Ara) 사이에 배치된다.
한편, 차량용 디스플레이 장치(100y) 내의 오목 미러(325y)는, 투사 영상의 배열과 광원의 위치를 결정한다.
예를 들어, 차량용 디스플레이 장치(100y) 내의 오목 미러(325y)의 배율을 높이고, 초점 거리를 줄이면, 차량용 디스플레이 장치(100y)의 사이즈(SZy)를 저감할 수 있다.
그러나, 이와 같이 사이즈를 저감하는 경우, 대화면의 투사 영상의 구현이 어렵게 되어, AR HUD의 구현이 어렵다는 단점이 있다.
이에 본 개시에서는, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 차량용 디스플레이 장치의 사이즈를 저감할 수 있는 방안을 제안한다.
특히, 도 2a 내지 도 2b와 달리, 윈드쉴드(WS)에서의 2회 반사를 이용한 차량용 디스플레이 장치(100)를 제안한다. 이에 대해서는 도 3 이하를 참조하여 기술한다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치의 내부 구성의 일예를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100)는, 투사 영상을 윈드쉴드(WS)의 방향으로 출력하는 영상 생성 장치(300)와, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)에서 반사되는 투사 영상을, 윈드쉴드(WS) 방향으로 반사하는 미러(325)를 포함한다.
미러(325)로부터의 투사 영상은, 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)에서 반사되어 제3 영역(Ara)으로 출력된다. 이때의 제3 영역(Ara)은, 운전자의 시선 영역에 대응할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100)는, 윈드쉴드(WS)에서의 2회 반사를 이용하므로, 광 경로를 충분히 확보하면서, 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
즉, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100)의 사이즈는, SZa로서, 도 2a의 차량용 디스플레이 장치(100x)의 사이즈(SZx) 또는 도 2b의 차량용 디스플레이 장치(100y)의 사이즈(SZy) 보다 작게 된다.
이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다. 특히, 광 경로를 확보하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra) 보다 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)이, 제3 영역(Ara)에 더 근접할 수 있다.
한편, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)으로 입사되는 투사 영상의 입사각이, 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)으로 입사되는 투사 영상의 입사각 보다 더 클 수 있다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 영상 생성 장치(300)가 미러(325) 보다 제3 영역(Ara)에 더 근접할 수 있다.
한편, 영상 생성 장치(300)의 위치가, 미러(325)의 위치 보다, 더 높은 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 영상 생성 장치(300)는, 디지털 미러 장치 또는 액정 표시 패널을 구비할 수 있다. 이에 따라, 투사 영상을 영상 생성 장치(300) 외부로 출력할 수 있게 된다.
예를 들어, 영상 생성 장치(300)는, 광원(미도시)과, 광원에서 출력되는 광을 반사하는 디지털 미러 장치(미도시)를 포함할 수 있다.
광원은, LED 다이오드 또는 레이저 다이오드 등을 포함할 수 있다.
한편, 디지털 미러 장치는, 복수의 디지털 미러를 구비할 수 있다. 예를 들어, 디지털 마이크로미러 장치(digital micromirror device; DMD)를 구비할 수 있다.
다른 예로, 영상 생성 장치(300)는, 광원(미도시)과, 광원에서 출력되는 광에 기초하여 투사 영상을 출력하는 액정 표시 패널(미도시)을 포함할 수 있다.
한편, 액정 표시 패널은, P 편광의 투사 영상을 출력할 수 있다.
한편, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)은, 도 1의 블랙 마스킹 영역 또는 프릿(frit) 영역(FZ)에 대응할 수 있다. 이에 따라, 투사 영상의 밝기를 개선할 수 있게 된다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100)는, 영상 생성 장치(300)와 윈드쉴드(WS) 사이에 배치되는 투명 커버(335)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 영상 생성 장치(300)의 내부를 보호하면서, 투사 영상을 영상 생성 장치(300) 외부로 출력할 수 있게 된다.
한편, 도 2a의 차량용 디스플레이 장치(100x)에서는, 액정 표시 패널(300x)에서 출력되는 투사 영상의 1차 반사 이전의 광 경로는, 1차 반사 이후 2차 반사 이전 까지의 광 경로 보다 더 작게 형성된다.
이때, 액정 표시 패널(300x)에서 출력되는 투사 영상의 1차 반사 이전의 광 경로는, 액정 표시 패널(300x)과 폴드 미러(315x) 사이에 대응하며, 1차 반사 이후 2차 반사 이전 까지의 광 경로는, 폴드 미러(315x)와 오목 미러(325x) 사이에 대응한다.
특히, 도 2a의 차량용 디스플레이 장치(100x)에서는, 액정 표시 패널(300x)에서 출력되는 투사 영상의 1차 반사 이전의 광 경로는, 1차 반사 이후 2차 반사 이전 까지의 광 경로에 비해, 상당히 작게 된다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100) 내의 영상 생성 장치(300)에서 출력되는 투사 영상의 1차 반사 이전의 광 경로는, 1차 반사 이후 2차 반사 이전 까지의 광 경로 보다 더 길다.
도 3에서의 차량용 디스플레이 장치(100) 내의 영상 생성 장치(300)에서 출력되는 투사 영상의 1차 반사 이전의 광 경로는, 영상 생성 장치(300)와, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra) 사이에 대응한다.
한편, 차량용 디스플레이 장치(100) 내의 1차 반사 이후 2차 반사 이전 까지의 광 경로는, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)과, 미러(325) 사이에 대응한다.
도면과 같이, 영상 생성 장치(300)에서 출력되는 투사 영상의 1차 반사 이전의 광 경로는, 1차 반사 이후 2차 반사 이전 까지의 광 경로 보다 더 길게 형성되므로, 작은 사이즈(SZ)의 차량용 디스플레이 장치(100) 내에서 충분한 광 경로를 확보할 수 있게 된다.
도 4는 도 3의 설명에 참조되는 도면이다.
도면을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100)의 사이즈는, SZa로서, 도 2a의 차량용 디스플레이 장치(100x)의 사이즈(SZx) 보다 작게 된다.
나아가, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100)의 사이즈는, SZa로서, 도 2b의 차량용 디스플레이 장치(100y)의 사이즈(SZy) 보다 작게 된다.
이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다. 특히, 광 경로를 확보하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치의 내부 구성의 일예를 도시한 도면이다.
한편, 윈드쉴드(WS)는, P 편광 보다 S 편광의 반사율이 더 클 수 있다. 이에 따라, S 편광 기반의 투사 영상의 밝기가 더 높을 수 있다.
이에, P 편광의 반사율을 향상시키기 위해, 윈드쉴드(WS)의 P 편광 반사 필름(415)이 부착되는 것이 바람직하다.
도면을 참조하면, 본 개시의 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100b)는, P 편광 반사 필름(415)이 부착되는 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)에, 투사 영상을 출력하는 영상 생성 장치(300)와, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)에서 반사되는 투사 영상을, P 편광 반사 필름(415)이 부착되는 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)으로 반사하는 미러(325)를 포함한다.
미러(325)로부터의 투사 영상은, 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)에서 반사되어 제3 영역(Ara)으로 출력된다. 이때의 제3 영역(Ara)은, 운전자의 시선 영역에 대응할 수 있다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 본 개시의 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100b)는, 영상 생성 장치(300)와 윈드쉴드(WS) 사이에 배치되는 투명 커버(335)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 영상 생성 장치(300)의 내부를 보호하면서, 투사 영상을 영상 생성 장치(300) 외부로 출력할 수 있게 된다.
도 6은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치의 내부 구성의 일예를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100c)는, 투사 영상을 윈드쉴드(WS)의 방향으로 출력하는 영상 생성 장치(300)와, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)에서 반사되는 투사 영상을, 윈드쉴드(WS) 방향으로 반사하는 미러(325)를 포함한다.
한편, 도 6의 차량용 디스플레이 장치(100c)는, 도 3의 차량용 디스플레이 장치(100)와 유사하나, 영상 생성 장치(300)와 미러(325)의 배치 위치에 그 차이가 있다.
미러(325)로부터의 투사 영상은, 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)에서 반사되어 제3 영역(Ara)으로 출력된다. 이때의 제3 영역(Ara)은, 운전자의 시선 영역에 대응할 수 있다.
한편, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100c)는, 윈드쉴드(WS)에서의 2회 반사를 이용하므로, 광 경로를 충분히 확보하면서, 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
즉, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100c)의 사이즈는, SZb로서, 도 2a의 차량용 디스플레이 장치(100x)의 사이즈(SZx) 또는 도 2b의 차량용 디스플레이 장치(100y)의 사이즈(SZy) 보다 작게 된다.
이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다. 특히, 광 경로를 확보하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra) 보다 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)이, 제3 영역(Ara)에 더 근접할 수 있다.
한편, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)으로 입사되는 투사 영상의 입사각이, 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)으로 입사되는 투사 영상의 입사각 보다 더 클 수 있다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 미러(325)가 영상 생성 장치(300) 보다 제3 영역(Ara)에 더 근접할 수 있다.
한편, 미러(325)의 위치가, 영상 생성 장치(300)의 위치 보다, 더 높은 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 영상 생성 장치(300)는, 디지털 미러 장치 또는 액정 표시 패널을 구비할 수 있다. 이에 따라, 투사 영상을 영상 생성 장치(300) 외부로 출력할 수 있게 된다.
한편, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)은, 도 1의 블랙 마스킹 영역 또는 프릿(frit) 영역(FZ)에 대응할 수 있다. 이에 따라, 투사 영상의 밝기를 개선할 수 있게 된다.
한편, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100c)는, 영상 생성 장치(300)와 윈드쉴드(WS) 사이에 배치되는 투명 커버(335)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 영상 생성 장치(300)의 내부를 보호하면서, 투사 영상을 영상 생성 장치(300) 외부로 출력할 수 있게 된다.
도 7은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치의 내부 구성의 일예를 도시한 도면이다.
이에, P 편광의 반사율을 향상시키기 위해, 윈드쉴드(WS)의 P 편광 반사 필름(415)이 부착되는 것이 바람직하다.
도면을 참조하면, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100d)는, P 편광 반사 필름(415)이 부착되는 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)에, 투사 영상을 출력하는 영상 생성 장치(300)와, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)에서 반사되는 투사 영상을, P 편광 반사 필름(415)이 부착되는 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)으로 반사하는 미러(325)를 포함한다.
미러(325)로부터의 투사 영상은, 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)에서 반사되어 제3 영역(Ara)으로 출력된다. 이때의 제3 영역(Ara)은, 운전자의 시선 영역에 대응할 수 있다. 이에 따라, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 도 7의 차량용 디스플레이 장치(100d)는, 도 5의 차량용 디스플레이 장치(100b)와 유사하나, 영상 생성 장치(300)와 미러(325)의 배치 위치에 그 차이가 있다.
한편, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100d)는, 영상 생성 장치(300)와 윈드쉴드(WS) 사이에 배치되는 투명 커버(335)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 영상 생성 장치(300)의 내부를 보호하면서, 투사 영상을 영상 생성 장치(300) 외부로 출력할 수 있게 된다.
도 8a 내지 도 8b는 도 3 내지 도 7의 미러의 다양한 예를 예시하는 도면이다.
도 8a는 미러의 일예를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 도 3 내지 도 7의 미러(325a)는, 오목 미러일 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 7의 미러(325a)는, 베이스(710)와, 베이스(710) 상에 형성되는 미러 코팅 부재(720)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 미러(325a)의 반사율이 향상될 수 있게
된다.
베이스(710)는, 글라스, 플라스틱 등의 증 착가능한 기판(Substrate)일 수 있다.
한편, 미러 코팅 부재(720)는, 메탈(metal), 유전체 등의 증착을 통한 반사코팅 부재일 수 있다.
도 8b는 미러의 다른 예를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 도 3 내지 도 7의 미러(325b)는, 오목 미러일 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 7의 미러(325b)는, 베이스(710)와, 베이스(710) 상에 형성되는 광접착 필름(715)과, 광접착 필름(715) 상의 반사 필름(725)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 미러(325b)의 반사율이 향상될 수 있게 된다.
베이스(710)는, 글라스, 플라스틱 등의 증 착가능한 기판(Substrate)일 수 있다. 광접착 필름(715)은, OCA(Optically Clear Adhesive)를 포함할 수 있다.
한편, 반사 필름(725)은, 라미네이션 등을 통해 부착 가능한 광학 필름일 수 있다.
도 9a 내지 도 10b는 도 3 내지 도 7의 설명에 참조되는 도면이다.
도 9a는 P 편광의 투사 영상의 광 경로의 일예를 예시한다.
도면을 참조하면, 도 3 내지 도 7의 차량용 디스플레이 장치(100, 100b,100c,100d) 내의 영상 생성 장치(300)는, 액정 표시 패널을 포함하고, 액정 표시 패널은 P 편광의 투사 영상을 출력할 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 7의 차량용 디스플레이 장치(100, 100b,100c,100d) 내의 영상 생성 장치(300)는, 영상 생성 장치(300)와 윈드쉴드(WS) 사이에 배치되는 투명 커버(335)와, 투명 커버(335)에 부착되는 위상 지연 필름(333)을 더 포함할 수 있다.
한편, 위상 지연 필름(333)은, 1/4 파장 변환 플레이트(Quarter Wave Plate; QWP)를 구비할 수 있다.
한편, 투명 커버(335)는, P 편광의 투사 영상에 기초하여 우원 편광(⊃)의 투사 영상을 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)으로 출력하고, 미러(325)는, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)으로부터의 좌원 편광(⊂)의 투사 영상에 기초하여 S 편광의 투사 영상을 출력하고, 투명 커버(335)는, S 편광의 투사 영상에 기초하여 좌원 편광(⊂)의 투사 영상을 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)으로 출력할 수 있다. 이에 따라, 대화면의 좌원 편광(⊂)의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
도 9b는 P 편광의 투사 영상의 광 경로의 다른 예를 예시한다.
도면을 참조하면, 도 3 내지 도 7의 차량용 디스플레이 장치(100, 100b,100c,100d) 내의 영상 생성 장치(300)는, 액정 표시 패널을 포함하고, 액정 표시 패널은 P 편광의 투사 영상을 출력할 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 7의 차량용 디스플레이 장치(100, 100b,100c,100d) 내의 영상 생성 장치(300)는, 영상 생성 장치(300)와 윈드쉴드(WS) 사이에 배치되는 투명 커버(335)를 더 포함할 수 있다.
한편, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)에, 위상 지연 필름(333)이 부착될 수 있다.
한편, 위상 지연 필름(333)은, 1/4 파장 변환 플레이트(Quarter Wave Plate; QWP)를 구비할 수 있다.
한편, 미러(325)는, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)으로부터의 S 편광의 투사 영상을 반사하고, 투명 커버(335)는, S 편광의 투사 영상을 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)으로 출력할 수 있다. 이에 따라, 대화면의 S 편광의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
도 10a는 도 3의 차량용 디스플레이 장치(100)에서의 광 경로를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 미러(325) 보다 제3 영역(Ara)에 더 근접한 영상 생성 장치(300)가, 복수의 광을 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)으로 출력한다.
미러(325)는, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)에서 1차 반사되는 복수의 광을 반사하여, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra) 보다 더 높은 위치인 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)으로 출력한다.
한편, 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)에서 2차 반사되는 복수의 광은, 사용자의 시선 영역에 대응하는 제3 영역(Ara)으로 입사된다.
이에 따라, 운전자는, 윈드쉴드(WS)의 반대 방향에, 허상의 영상을 인식하게 된다.
결국, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다. 특히, 광 경로를 확보하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
도 10b는 도 6의 차량용 디스플레이 장치(100c)에서의 광 경로를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 미러(325) 보다 제3 영역(Ara)에 더 멀리 배치되는 영상 생성 장치(300)가, 복수의 광을 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)으로 출력한다.
미러(325)는, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra)에서 1차 반사되는 복수의 광을 반사하여, 윈드쉴드(WS)의 제1 영역(Ra) 보다 더 높은 위치인 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)으로 출력한다.
한편, 윈드쉴드(WS)의 제2 영역(Rb)에서 2차 반사되는 복수의 광은, 사용자의 시선 영역에 대응하는 제3 영역(Ara)으로 입사된다.
이에 따라, 운전자는, 윈드쉴드(WS)의 반대 방향에, 허상의 영상을 인식하게 된다.
결국, 대화면의 투사 영상을 구현하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다. 특히, 광 경로를 확보하면서 사이즈를 저감할 수 있게 된다.
한편, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (15)

  1. 투사 영상을 윈드쉴드의 방향으로 출력하는 영상 생성 장치;
    상기 윈드쉴드의 제1 영역에서 반사되는 투사 영상을, 상기 윈드쉴드 방향으로 반사하는 미러;를 포함하고,
    상기 미러로부터의 투사 영상은, 상기 윈드쉴드의 제2 영역에서 반사되어 제3 영역으로 출력되는 차량용 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 윈드쉴드의 상기 제1 영역 보다 상기 윈드쉴드의 상기 제2 영역이, 상기 제3 영역에 더 근접한 것인 차량용 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 윈드쉴드의 상기 제1 영역으로 입사되는 상기 투사 영상의 입사각이, 상기 윈드쉴드의 상기 제2 영역으로 입사되는 상기 투사 영상의 입사각 보다 더 큰 것인 차량용 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영상 생성 장치가 상기 미러 보다 상기 제3 영역에 더 근접한 것인 차량용 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미러가 상기 영상 생성 장치 보다 상기 제3 영역에 더 근접한 것인 차량용 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영상 생성 장치와 상기 윈드쉴드 사이에 배치되는 투명 커버;를 포함하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 영상 생성 장치는,
    디지털 미러 장치 또는 액정 표시 패널을 구비하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 영상 생성 장치는,
    P 편광 반사 필름이 부착되는 상기 윈드쉴드의 상기 제1 영역에, 투사 영상을 출력하고,
    상기 미러는,
    상기 P 편광 반사 필름이 부착되는 상기 윈드쉴드의 상기 제2 영역에, 투사 영상을 반사하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 윈드쉴드의 상기 제1 영역은, 블랙 마스킹 영역 또는 프릿(frit) 영역에 대응하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 영상 생성 장치와 상기 윈드쉴드 사이에 배치되는 투명 커버;
    상기 투명 커버에 부착되는 위상 지연 필름;을 더 포함하고,
    상기 영상 생성 장치는, 액정 표시 패널을 포함하고,
    상기 액정 표시 패널은 P 편광의 투사 영상을 출력하고,
    상기 투명 커버는, P 편광의 투사 영상에 기초하여 우원 편광의 투사 영상을 상기 윈드쉴드의 상기 제1 영역으로 출력하고,
    상기 미러는, 상기 윈드쉴드의 상기 제1 영역으로부터의 좌원 편광의 투사 영상에 기초하여 S 편광의 투사 영상을 출력하고,
    상기 투명 커버는, 상기 S 편광의 투사 영상에 기초하여 좌원 편광의 투사 영상을 상기 윈드쉴드의 상기 제2 영역으로 출력하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 영상 생성 장치와 상기 윈드쉴드 사이에 배치되는 투명 커버;를 더 포함하고,
    상기 윈드쉴드의 상기 제1 영역에, 위상 지연 필름이 부착되고,
    상기 영상 생성 장치는, 액정 표시 패널을 포함하고,
    상기 액정 표시 패널은 P 편광의 투사 영상을 출력하고,
    상기 미러는, 상기 윈드쉴드의 상기 제1 영역으로부터의 S 편광의 투사 영상을 반사하고,
    상기 투명 커버는, 상기 S 편광의 투사 영상을 상기 윈드쉴드의 상기 제2 영역으로 출력하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 미러는,
    베이스;
    상기 베이스 상에 형성되는 미러 코팅 부재;를 포함하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 미러는,
    베이스;
    상기 베이스 상에 형성되는 광접착 필름;
    상기 광접착 필름 상의 반사 필름;을 포함하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 영상 생성 장치에서 출력되는 투사 영상의 1차 반사 이전의 광 경로는, 상기 1차 반사 이후 2차 반사 이전 까지의 광 경로 보다 더 긴 것인 차량용 디스플레이 장치.
  15. 투사 영상을 윈드쉴드의 방향으로 출력하는 영상 생성 장치;
    상기 윈드쉴드에서 1차 반사되는 투사 영상을, 상기 윈드쉴드 방향으로 반사하는 미러;를 포함하고,
    상기 미러로부터의 투사 영상은, 상기 윈드쉴드에서 2차 반사되며,
    상기 영상 생성 장치에서 출력되는 투사 영상의 1차 반사 이전의 광 경로는, 상기 1차 반사 이후 2차 반사 이전 까지의 광 경로 보다 더 긴 차량용 디스플레이 장치.
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