KR102481708B1

KR102481708B1 - Head-up display device

Info

Publication number: KR102481708B1
Application number: KR1020170144479A
Authority: KR
Inventors: 이학순; 배용우; 신동엽; 유재황; 임국찬; 정구익
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2017-11-01
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2022-12-29
Also published as: KR20190049052A

Abstract

본 발명은 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동체에 설치되는 헤드업 디스플레이 장치에 있어서, 이미지 광을 방출하는 이미지 생성 장치; 상기 이미지 광의 허상을 형성하는 컴바이너; 및 상기 이미지 생성 장치에서 방출된 상기 이미지 광이 입사하도록 배치되고, 입사되는 상기 이미지 광이 결상되고 컴바이너를 향하여 반사 또는 투과되도록 구성되며, 상기 이미지 생성 장치에 대한 거리 조절이 가능하도록 구성되는 조절 패널을 포함하는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다. The present invention relates to a head-up display device. Specifically, according to one embodiment of the present invention, in the head-up display device installed on a moving body, the image generating device for emitting image light; a combiner that forms a virtual image of the image light; and a control arranged so that the image light emitted from the image generating device is incident, the incident image light is formed and reflected or transmitted toward a combiner, and is configured to enable distance adjustment with respect to the image generating device. A head-up display device including a panel may be provided.

Description

Head-up display device {HEAD-UP DISPLAY DEVICE}

본 발명은 헤드업 디스플레이 장치에 대한 발명이다. The present invention relates to a head-up display device.

헤드업 디스플레이 장치는 PGU(Picture Generation Unit)에서 생성된 영상과 전방 시야가 합성되는 방법에 따라, 크게 다이렉트 방식(윈드 쉴드에서 합성)과 컴바이너 방식(윈드 쉴드와 별체인 컴바이너에서 합성)의 2가지 종류로 구분될 수 있다. 다이렉트 방식의 헤드업 디스플레이 장치는 주로 고급차에 설치되고 있으며, 컴바이너 방식의 헤드업 디스플레이 장치는 주로 중소형차에 설치되고 있는 실정이다. Depending on how the image generated by the PGU (Picture Generation Unit) and the front view are synthesized, the head-up display device is largely divided into a direct method (composite in a windshield) and a combiner method (composite in a combiner separate from the windshield). ) can be divided into two types. Direct-type head-up display devices are mainly installed in luxury cars, and combiner-type head-up display devices are mainly installed in small and medium-sized vehicles.

컴바이너 방식의 헤드업 디스플레이 장치는 컴바이너에 의해 헤드업 디스플레이 장치의 영상이 허상으로 형성되고, 이러한 허상이 형성되는 위치는 아이 박스로부터 전방측을 향하여 소정 거리 이격된 지점이다. 이러한 컴바이너 방식의 헤드업 디스플레이 장치는 다이렉트 방식의 헤드업 디스플레이 장치와는 달리, 윈드 쉴드에 의한 영상의 왜곡이 발생되지 않으므로 차량의 윈드 쉴드에 광학계가 맞춤 설계될 필요가 없다는 장점이 있다. 또한, 컴바이너 방식의 헤드업 디스플레이 장치는 다이렉트 방식의 헤드업 디스플레이 장치에 비하여 설치 공간상의 제약이 덜하기 때문에 시인성을 증가시키기 위하여 미러, 렌즈 등의 크기를 증가시키기가 상대적으로 용이하다는 장점이 있다. In the head-up display device of the combiner method, an image of the head-up display device is formed as a virtual image by a combiner, and a position where such a virtual image is formed is a point spaced apart from the eye box by a predetermined distance toward the front side. Unlike direct-type head-up display devices, such a combiner-type head-up display device has an advantage in that an optical system does not need to be custom designed for a vehicle windshield because image distortion does not occur due to a windshield. In addition, since the combiner-type head-up display device has less restrictions on installation space compared to the direct-type head-up display device, it is relatively easy to increase the size of mirrors and lenses to increase visibility. there is.

한편, 운전자는 자동차의 속도가 빠를 때에는 먼 거리를 주시하게 되고, 자동차의 속도가 느릴 때에는 가까운 거리를 주시하게 된다. 따라서, 운전자가 주행 시 편안하게 헤드업 디스플레이 장치의 영상을 보기 위해서는 자동차의 속도 변화에 따라 헤드업 디스플레이 장치의 영상이 형성되는 지점과 컴바이너 간의 거리를 조절할 필요가 있다. On the other hand, the driver looks at a far distance when the speed of the car is fast, and looks at a close distance when the speed of the car is slow. Therefore, in order for the driver to comfortably view the image of the head-up display device while driving, it is necessary to adjust the distance between the combiner and the point where the image of the head-up display device is formed according to the speed change of the vehicle.

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 종래의 문제점에 착안하여 발명된 것으로서, 자동차 등의 이동체의 속도 변화에 따라 헤드업 디스플레이 장치의 영상이 형성되는 지점을 변화시킬 수 있는 헤드업 디스플레이 장치를 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention have been invented in view of the above conventional problems, and to provide a head-up display device capable of changing a point where an image of the head-up display device is formed according to a change in speed of a moving object such as a car. do.

또한, 헤드업 디스플레이 장치의 영상이 형성되는 지점이 변하더라도 우수한 품질로 영상을 구현할 수 있는 헤드업 디스플레이 장치를 제공하고자 한다. In addition, it is intended to provide a head-up display device capable of realizing an image with excellent quality even if the point at which the image of the head-up display device is formed changes.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이동체에 설치되는 헤드업 디스플레이 장치에 있어서, 이미지 광을 방출하는 이미지 생성 장치; 상기 이미지 광의 허상을 형성하는 컴바이너; 및 상기 이미지 생성 장치에서 방출된 상기 이미지 광이 입사하도록 배치되고, 입사되는 상기 이미지 광이 결상되고 컴바이너를 향하여 반사 또는 투과되도록 구성되며, 상기 이미지 생성 장치에 대한 거리 조절이 가능하도록 구성되는 조절 패널을 포함하는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다. According to one aspect of the present invention, in the head-up display device installed on a moving body, the image generating device for emitting image light; a combiner that forms a virtual image of the image light; and a control arranged so that the image light emitted from the image generating device is incident, the incident image light is formed and reflected or transmitted toward a combiner, and is configured to enable distance adjustment with respect to the image generating device. A head-up display device including a panel may be provided.

또한, 상기 이미지 생성 장치는 투사 렌즈를 포함하고, 상기 조절 패널은, 상기 투사 렌즈의 심도(Depth of field)의 범위 내에서 이동하는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다. In addition, a head-up display device may be provided in which the image generating device includes a projection lens and the control panel moves within a range of a depth of field of the projection lens.

또한, 상기 심도의 크기는 하기의 관계식 1을 만족하는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다. In addition, a head-up display device may be provided in which the size of the depth satisfies relational expression 1 below.

[관계식 1][Relationship 1]

(상기 관계식 1에서, f는 상기 투사 렌즈의 초점 길이이고, N은 상기 투사 렌즈의 조리개 값이며, C는 상기 투사 렌즈의 착각원이고, D는 상기 투사 렌즈의 최적 초점 거리임.)(In the relational expression 1, f is the focal length of the projection lens, N is the aperture value of the projection lens, C is the illusion source of the projection lens, and D is the optimal focal length of the projection lens.)

또한, 이미지 생성 장치는 레이저를 발산하는 광원을 포함하는 이미지 생성부를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.In addition, the image generating device may include a head-up display device including an image generating unit including a light source emitting laser.

또한, 상기 이동체의 속도가 빨라질수록, 상기 조절 패널이 상기 이미지 생성 장치에 가까워지도록 상기 조절 패널의 위치를 조절하는 제어부를 더 포함하고, 상기 조절 패널은 상기 이미지 광을 투과시키도록 구성되는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.The head-up control unit may further include a controller configured to adjust a position of the control panel so that the control panel approaches the image generating device as the speed of the moving body increases, and the control panel transmits the image light. A display device may be provided.

또한, 상기 이동체의 속도가 빨라질수록, 상기 조절 패널이 상기 이미지 생성 장치로부터 멀어지도록 상기 조절 패널의 위치를 조절하는 제어부를 더 포함하고, 상기 조절 패널은 상기 이미지 광을 반사시키도록 구성되는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다. The head-up control unit may further include a controller configured to adjust a position of the control panel so that the control panel moves away from the image generating device as the speed of the moving object increases, and the control panel reflects the image light. A display device may be provided.

또한, 상기 이미지 생성 장치는 투사 렌즈를 포함하고, 상기 조절 패널은 상기 투사 렌즈에서 출사되는 광선들의 중심 광선을 따라 이동 가능하게 구성되는 헤드업 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.The image generating device may include a projection lens, and the control panel may be configured to be movable along a central ray of rays emitted from the projection lens.

본 발명의 실시예들에 따르면, 헤드업 디스플레이 장치는 자동차 등의 이동체의 속도 변화에 따라 헤드업 디스플레이 장치의 영상이 형성되는 지점이 변화될 수 있다는 효과가 있다. According to embodiments of the present invention, the head-up display device has an effect that a point at which an image of the head-up display device is formed can be changed according to a speed change of a moving object such as a car.

또한, 헤드업 디스플레이 장치는 영상이 형성되는 지점이 변하더라도 우수한 품질로 영상을 구현할 수 있다는 효과가 있다.In addition, the head-up display device has an effect of implementing an image with excellent quality even if the point at which the image is formed changes.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치를 개념적으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 헤드업 디스플레이 장치의 이미지 광과 윈드 쉴드 외부의 광이 입사하는 것을 개념적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따라, 이미지 생성 장치에서의 이미지 광이 조절 패널을 투과하고 컴바이너에 반사되어 아이 박스로 입사하는 것을 개념적으로 나타낸 측면도이다.
도 4는 헤드업 디스플레이 장치의 이미지 생성 장치로부터 방사되는 광의 진행을 개념적으로 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 있어서, 이동체의 속도가 변함에 따라 조절 패널의 위치 변화를 나타내는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따라, 이미지 생성 장치에서의 이미지 광이 조절 패널에 반사되고 컴바이너에 재반사되어 아이 박스로 입사하는 것을 개념적으로 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 있어서, 이동체의 속도가 변함에 따라 조절 패널의 위치 변화를 나타내는 개념도이다. 1 conceptually illustrates a head-up display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view conceptually illustrating the incidence of image light and external light of the windshield of the head-up display device of FIG. 1 .
3 is a side view conceptually illustrating that image light in an image generating device passes through a control panel, is reflected by a combiner, and enters an eye box according to a first embodiment of the present invention.
4 is a side view conceptually illustrating the progress of light emitted from the image generating device of the head-up display device.
5 is a conceptual diagram illustrating a change in position of a control panel according to a change in speed of a moving object according to the first embodiment of the present invention.
6 is a side view conceptually illustrating that image light from an image generating device is reflected by a control panel, reflected back by a combiner, and incident into an eye box according to a second embodiment of the present invention.
7 is a conceptual diagram illustrating a change in position of a control panel according to a change in speed of a moving object according to a second embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments for implementing the spirit of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

또한, 어떤 구성요소에서 다른 구성요소로 광이 진행, 입사함에 있어서, 직접적으로 광이 진행, 입사할 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재하여 광이 진행 과정에서 굴절, 반사, 투과를 거쳐 진행, 입사할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, when light travels and enters from one component to another, light may proceed and enter directly, but there are other components in the middle, so the light progresses through refraction, reflection, and transmission in the process of traveling. , it should be understood that they may join the company.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(10)의 구성을 설명한다. 헤드업 디스플레이 장치(10)는 자동차 등의 이동체에 설치될 수 있으며, 이동체의 윈드 쉴드(W)와 아이 박스(E) 사이에 구비될 수 있으며, 윈드 쉴드(W)는 자동차 등의 전면부에 설치된 유리창일 수 있다. 여기서, 아이 박스(E)는 사용자의 시점 위치의 허용 범위를 나타내는 영역으로 정의되고, 소정의 범위를 가질 수 있다. 헤드업 디스플레이 장치(10)는 이미지 광을 통하여 허상을 형성하고, 사용자는 헤드업 디스플레이 장치(10)의 허상을 통하여 운전에 필요한 정보를 얻을 수 있다. 이미지 광을 통해 현출되는 허상은 문자, 도형, 기호 등을 포함할 수 있으며, 여러가지 색깔로 구현될 수 있다. 이하에서는 도 3 및 도 4를 더 참조하여 헤드업 디스플레이 장치(10)의 구성을 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the configuration of the head-up display device 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 . The head-up display device 10 may be installed in a mobile body such as a car, and may be provided between a wind shield W and an eye box E of the mobile body, and the wind shield W may be installed on the front of the vehicle. It may be an installed glass window. Here, the eye box E is defined as an area representing a permissible range of the position of the user's viewpoint, and may have a predetermined range. The head-up display device 10 forms a virtual image through image light, and a user can obtain information necessary for driving through the virtual image of the head-up display device 10 . The virtual image that emerges through the image light may include text, figures, symbols, and the like, and may be implemented in various colors. Hereinafter, the configuration of the head-up display device 10 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4 .

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(10)는 소정 방향으로 이미지 광을 방출시키는 이미지 생성 장치(100); 이미지 생성 장치(100)에서 방출된 이미지 광이 결상, 투과되도록 구성되는 조절 패널(200); 조절 패널(200)을 투과한 이미지 광의 허상을 형성하는 컴바이너(300); 이미지 생성 장치(100), 조절 패널(200) 등에 먼지와 같은 이물질이 쌓이는 것을 방지하는 더스트 커버(400); 및 조절 패널(200)의 위치를 조절하는 제어부(500)를 포함할 수 있다. 이미지 생성 장치(100)에서는 복수 개의 광선의 형태로 이미지 광이 방출될 수 있고, 방출된 이미지 광의 광선은 조절 패널(200), 컴바이너(300), 더스트 커버(400)를 거쳐 아이 박스(E)로 입사할 수 있다. 1 to 4, a head-up display device 10 according to a first embodiment of the present invention includes an image generating device 100 for emitting image light in a predetermined direction; a control panel 200 configured to form and transmit image light emitted from the image generating device 100; a combiner 300 that forms a virtual image of the image light transmitted through the control panel 200; a dust cover 400 preventing foreign substances such as dust from accumulating on the image generating device 100 and the control panel 200; And it may include a control unit 500 for adjusting the position of the control panel 200. The image generating device 100 may emit image light in the form of a plurality of light rays, and the emitted image light rays pass through the control panel 200, the combiner 300, and the dust cover 400 to the eye box ( E) can be entered.

이미지 생성 장치(100)는 사용자가 볼 수 있는 허상을 형성하기 위하여 소정 방향으로 이미지 광을 방출하도록 구성될 수 있고, 광학엔진의 역할을 할 수 있다. 이러한 이미지 생성 장치(100)는 이동하지 않도록 이동체에 고정 설치될 수 있다. 또한, 이미지 생성 장치(100)는 투사(projection) 방식으로 광을 조사하는 투사 광학계로 구성될 수 있다. 이미지 생성 장치(100)가 투사 광학계일 경우, 이미지 광이 방출되는 각도를 조절하기에 유리하여 아이 박스(E)의 크기를 쉽게 조절할 수 있고, 높은 밝기의 이미지 광을 구현하기가 유리하며, 이미지 광에 의해 형성되는 허상의 크기를 조절하기가 용이하다. The image generating device 100 may be configured to emit image light in a predetermined direction to form a virtual image that a user can see, and may serve as an optical engine. The image generating device 100 may be fixedly installed on a moving body so as not to move. Also, the image generating device 100 may be configured with a projection optical system that emits light in a projection method. When the image generating device 100 is a projection optical system, it is advantageous to adjust the angle at which image light is emitted, so that the size of the eye box E can be easily adjusted, and it is advantageous to realize high-brightness image light. It is easy to control the size of virtual images formed by light.

이미지 생성 장치(100)는 조절 패널(200)을 향해 이미지 광을 방출할 수 있으며, 이러한 이미지 광이 방출되는 방향은 윈드 쉴드(W)를 향하는 방향일 수 있다. 또한, 이미지 생성 장치(100)는 조절 패널(200)로부터 아이 박스(E) 측으로 이격되어 배치될 수 있다.The image generating device 100 may emit image light toward the control panel 200, and a direction in which the image light is emitted may be toward the windshield W. Also, the image generating device 100 may be spaced apart from the control panel 200 toward the eye box E.

이러한 이미지 생성 장치(100)는 광을 발산하는 광원을 포함하는 이지미 생성부(110), 및 광원을 포함하는 이미지 생성부(110)의 광이 투과되는 투사 렌즈(120)를 포함할 수 있다. The image generating device 100 may include an image generating unit 110 including a light source emitting light, and a projection lens 120 through which light of the image generating unit 110 including the light source is transmitted.

광원을 포함하는 이미지 생성부(110)는 이미지 생성 장치(100)가 이미지 광을 발생시키기 위한 광을 발산하는 장치일 수 있다. 광원을 포함하는 이미지 생성부(110)에서 복수 개의 광선의 형태로 광이 발산될 수 있다. 이러한 광원을 포함하는 이미지 생성부(110)는 레이저를 발산하도록 구성될 수 있다. 레이저는 LED 램프 등의 다른 광원보다 상대적으로 작은 발광 면적 및 발산각을 가지면서도 다른 광원보다 상대적으로 높은 밝기를 가진다. The image generating unit 110 including a light source may be a device that emits light for the image generating device 100 to generate image light. Light may be emitted in the form of a plurality of light rays from the image generating unit 110 including a light source. The image generating unit 110 including such a light source may be configured to emit laser. A laser has a relatively high brightness compared to other light sources while having a relatively smaller emission area and divergence angle than other light sources such as LED lamps.

투사 렌즈(120)는 광원을 포함하는 이미지 생성부(110)에서 발산된 광을 소정 영역에 집중시키는 역할을 수행한다. 이러한 투사 렌즈(120)는 단일 렌즈로 구성될 수 있으나, 광의 이동 경로를 따라 배치되는 복수 개의 렌즈의 조합으로 구성될 수도 있다. The projection lens 120 serves to focus the light emitted from the image generator 110 including the light source to a predetermined area. The projection lens 120 may be composed of a single lens, but may also be composed of a combination of a plurality of lenses arranged along the light movement path.

이러한 투사 렌즈(120)는 소정의 심도(Depth of field, d)를 가질 수 있다. 여기서, 심도(d)는, 이미지 광의 상이 소정의 지점에서 결상됨에 있어서 상이 선명하게 보일 수 있는 결상 지점의 범위로 정의될 수 있다. 이러한 심도(d)는 최적 초점(M)보다 투사 렌즈 측에 가까이 결상될 때의 상이 선명하게 보일 수 있는 결상 지점의 범위인 후방 심도(d₁); 및 최적 초점(M)보다 투사 렌즈 측에 먼 측에 결상될 때의 상이 선명하게 보일 수 있는 결상 지점의 범위인 전방 심도(d₂)를 아우르는 개념이다. This projection lens 120 may have a predetermined depth of field (d). Here, the depth d may be defined as a range of an imaging point where an image of the image light can be clearly seen when the image is formed at a predetermined point. This depth of field (d) includes a rear depth of field (d ₁ ), which is a range of imaging points where an image can be clearly seen when an image is formed closer to the side of the projection lens than the optimal focus (M); and a front depth d ₂ , which is a range of an imaging point at which an image formed on a side farther from the projection lens side than the optimal focus M can be clearly seen.

이러한 심도(d)의 크기는 아래의 관계식 1을 만족할 수 있고, 아래의 관계식 1에서, f는 투사 렌즈(120)의 초점 길이이고, N은 투사 렌즈(120)의 조리개 값(F-number)이며, C는 투사 렌즈(120)의 착각원(Circle of confusion)이고, D는 투사 렌즈의 최적 초점의 위치와 투사 렌즈(120) 간의 거리에 해당하는 최적 초점 거리(Best focusing distance)이다. The size of the depth of field (d) may satisfy relational expression 1 below, where f is the focal length of the projection lens 120 and N is the aperture value (F-number) of the projection lens 120 in relational expression 1 below. , C is the circle of confusion of the projection lens 120, and D is the best focusing distance corresponding to the distance between the position of the best focus of the projection lens and the projection lens 120.

[관계식 1][Relationship 1]

상기의 관계식 1에 따르면, 심도(d)의 크기는, 투사 렌즈(120)의 초점 길이(f) 및 투사 렌즈(120)의 조리개 값(N)이 클수록 작아지며, 최적 초점 거리(D)가 클수록 커질 수 있다. According to the relational expression 1 above, the size of the depth of field (d) decreases as the focal length (f) of the projection lens 120 and the aperture value (N) of the projection lens 120 increase, and the optimal focal length (D) is The bigger it is, the bigger it can be.

또한, 상기의 관계식 1의 심도(d)의 크기는 아래의 관계식 2를 만족하는 후방 심도(d₁) 및 전방 심도(d₂)를 더한 것으로부터 유도될 수 있다. In addition, the size of the depth d in relational expression 1 can be derived from the sum of the posterior depth d ₁ and the anterior depth d ₂ that satisfy the following relational expression 2.

[관계식 2][Relationship 2]

한편, 앞서 서술한 것과 같이 광원을 포함하는 이미지 생성부(110)가 레이저를 발산하도록 구성될 경우, 투사 렌즈(120)의 심도(d)가 커지더라도 이미지 생성 장치(100)에서 방출되는 이미지 광의 해상도가 낮아지는 것이 방지될 수 있다. 다시 말해, 광원을 포함하는 이미지 생성부(110)가 레이저를 발산하도록 구성됨으로써, 높은 심도(d)를 가지면서도 높은 해상도를 가질 수 있게 된다. On the other hand, as described above, when the image generator 110 including the light source is configured to emit laser, even if the depth d of the projection lens 120 increases, the image light emitted from the image generator 100 The lowering of the resolution can be prevented. In other words, since the image generating unit 110 including the light source is configured to emit laser, it is possible to have a high resolution while having a high depth d.

조절 패널(200)은 이미지 생성 장치(100)에서 발생된 이미지 광이 입사하도록 배치되고, 입사한 이미지 광을 투과시키도록 구성될 수 있다. 이러한 이미지 광은 조절 패널(200)에서 결상될 수 있다. 또한, 조절 패널(200)을 투과한 이미지 광은 컴바이너(300)를 향해 진행할 수 있다. 조절 패널(200)은 이미지 생성 장치(100)와 컴바이너(300)의 사이에서, 이미지 생성 장치(100)에 대한 거리 조절이 가능하도록 이동할 수 있다. 예를 들어, 조절 패널(200)은 투사 렌즈(120)에서 출사되는 광선들 중 중심의 광선(투사 렌즈 출사광의 중심선)을 따라 이동 가능하게 구성될 수 있다. 다시 말해, 조절 패널(200)은, 조절 패널(200)의 표면 상에서의 출사광들의 중심으로부터 조절 패널(200)을 향해 연장되는 가상의 직선을 따라 이동 가능하게 구성될 수 있다.The control panel 200 may be configured to allow image light generated by the image generating device 100 to be incident and transmit the incident image light. Such image light may be formed on the control panel 200 . Also, image light transmitted through the control panel 200 may travel toward the combiner 300 . The control panel 200 may move between the image generating device 100 and the combiner 300 so as to adjust the distance to the image generating device 100 . For example, the control panel 200 may be configured to be movable along a central ray (a center line of light emitted from the projection lens) among light rays emitted from the projection lens 120 . In other words, the control panel 200 may be configured to be movable along an imaginary straight line extending from the center of emitted light on the surface of the control panel 200 toward the control panel 200 .

이러한 조절 패널(200)의 이동은 투사 렌즈(120)의 심도(d)의 범위 내에서 이루어진다. 다시 말해, 조절 패널(200)은 최적 초점 거리(D)에서 이미지 생성 장치(100) 측으로는 후방 심도(d₁)만큼 이동 가능하고, 최적 초점 거리(D)에서 이미지 생성 장치(100)의 반대측으로는 전방 심도(d₂)만큼 이동할 수 있다. 또한, 이러한 조절 패널(200)의 위치는 후술할 제어부(500)에 의해 결정될 수 있다. The movement of the control panel 200 is performed within the range of depth d of the projection lens 120 . In other words, the control panel 200 is movable to the side of the image generating device 100 at the optimal focal distance D by the depth d ₁ , and is movable to the opposite side of the image generating device 100 at the optimal focal distance D. With , it is possible to move as much as the forward depth (d ₂ ). Also, the position of the control panel 200 may be determined by the controller 500 to be described later.

한편, 본 실시예에 따른 도면에서는 조절 패널(200)이 이미지 생성 장치(100)와 이격되어 별체로 마련되는 것으로 나타내었으나, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 조절 패널(200)이 이미지 생성 장치(110)와 하나의 유닛으로 통합 구성되는 것도 가능하다. Meanwhile, in the drawing according to the present embodiment, it is shown that the control panel 200 is provided as a separate body apart from the image generating device 100, but the spirit of the present invention is not necessarily limited thereto, and the control panel 200 is It is also possible to be integrally configured with the image generating device 110 as a unit.

컴바이너(300)는 이미지 광에 의한 허상을 형성할 수 있다. 컴바이너(300)에 의해 형성된 허상은 아이 박스(E)의 반대측에 형성될 수 있으며, 이러한 허상이 형성되는 위치는 후술할 조절 패널(200)의 위치에 따라 변동될 수 있다. 이러한 컴바이너(300)는 조절 패널(200)로부터 아이 박스(E)의 반대측으로 이격되어 배치될 수 있다. The combiner 300 may form a virtual image by image light. The virtual image formed by the combiner 300 may be formed on the opposite side of the eye box E, and the position where the virtual image is formed may vary according to the position of the control panel 200 to be described later. The combiner 300 may be spaced apart from the control panel 200 to the opposite side of the eye box E.

또한, 컴바이너(300)는 조절 패널(200)로부터 입사하는 이미지 광을 반사시키고, 윈드 쉴드(W)의 외부로부터 아이 박스(E)로 입사하는 광을 투과시키도록 구성될 수 있다. 컴바이너(300)에서 반사된 이미지 광은 아이 박스(E) 측으로 진행할 수 있다. 컴바이너(300)는 이미지 광을 아이 박스(E)에 더욱 집중시키기 위하여 소정의 곡률을 가질 수 있다. In addition, the combiner 300 may be configured to reflect image light incident from the control panel 200 and transmit light incident from the outside of the wind shield W to the eye box E. Image light reflected by the combiner 300 may travel toward the eye box E. The combiner 300 may have a predetermined curvature to more focus image light on the eye box E.

더스트 커버(400)는 이미지 생성 장치(100), 조절 패널(200) 및 기타 렌즈 및 거울 등에 먼지와 같은 이물질이 쌓이는 것을 방지할 수 있다. 이러한 더스트 커버(400)는 자동차 등의 데쉬 보드에 구비될 수 있고, 헤드업 디스플레이 장치(10)가 데쉬 보드와 별도로 구비되는 경우 헤드업 디스플레이 장치(10)의 하우징(미도시)에 구비될 수 있다. 또한, 더스트 커버(400)는 폴리카보네이트 등의 투명 플레이트일 수 있고, 이러한 플레이트는 판넬(panel), 필름(film) 등의 형태를 가질 수 있다. 더스트 커버(400)는 조절 패널(200)로부터 컴바이너(300)를 향하는 이미지 광의 진행 경로 상에 배치될 수 있다.The dust cover 400 may prevent foreign substances such as dust from being accumulated on the image generating device 100, the control panel 200, and other lenses and mirrors. The dust cover 400 may be provided on a dash board of an automobile or the like, and may be provided on a housing (not shown) of the head-up display device 10 when the head-up display device 10 is provided separately from the dash board. there is. In addition, the dust cover 400 may be a transparent plate such as polycarbonate, and such a plate may have a panel or film shape. The dust cover 400 may be disposed on a traveling path of image light from the control panel 200 toward the combiner 300 .

제어부(500)는 이미지 생성 장치(100)의 작동 및 구동을 제어하고, 이동체의 속도에 따라 조절 패널(200)의 위치를 조절할 수 있다. 제어부(500)는 이동체의 속도를 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(500)는 이동체의 속도가 빨라질수록 조절 패널(200)이 이미지 생성 장치(100)에 가까워지도록 조절 패널(200)의 위치를 조절할 수 있다. The controller 500 may control the operation and driving of the image generating device 100 and adjust the position of the control panel 200 according to the speed of the moving object. The controller 500 may include a sensor for detecting the speed of the moving object. For example, the controller 500 may adjust the position of the control panel 200 so that the control panel 200 approaches the image generating device 100 as the speed of the moving object increases.

이러한 제어부(500)는 마이크로프로세서를 포함하는 연산 장치를 포함할 수 있으며, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그 램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The control unit 500 may include an arithmetic device including a microprocessor, and may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the medium may be those specially designed and configured for the present invention or those known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. The hardware devices described above may be configured to act as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이하에서는, 도 5를 더 참조하여 본 실시예에 따라 상기의 제어부(500)가 조절 패널(200)을 이동시키는 과정을 예시적으로 설명한다. Hereinafter, a process of moving the control panel 200 by the control unit 500 according to the present embodiment will be described with further reference to FIG. 5 by way of example.

도 5를 참조하면, 이동체가 상대적으로 저속(예: 20km/h 미만)으로 움직일 때, 사용자의 시야는 근거리(예: 아이 박스(E)부터 윈드 쉴드 측으로 약 3.5m 미만)에 위치하게 된다. 제어부(500)는 이동체의 속도가 저속인 것을 감지하여 조절 패널(200)이 심도(d)의 범위 내에서 이미지 생성 장치(100)로부터 가장 멀리 위치하도록 조절 패널(200)을 이동시킨다. 따라서, 조절 패널(200)은 컴바이너(300)에 가까워지게 되고, 컴바이너(300)에 의해 형성되는 허상은 근거리(예: 아이 박스(E)로부터 윈드 쉴드 측으로 약 3.5m 지점)에 표시되게 된다[도 5(a)]. Referring to FIG. 5 , when the moving object moves at a relatively low speed (eg, less than 20 km/h), the user's field of view is located at a short distance (eg, less than about 3.5 m from the eye box E to the windshield side). The control unit 500 detects that the speed of the moving object is low and moves the control panel 200 so that the control panel 200 is located farthest from the image generating device 100 within the range of depth d. Therefore, the control panel 200 comes close to the combiner 300, and the virtual image formed by the combiner 300 is at a short distance (eg, about 3.5m from the eye box E to the windshield side). It is displayed (FIG. 5(a)).

이후 이동체가 가속하여 중속(예: 20km/h 이상, 50km/h 미만)으로 움직일 때, 사용자의 시야는 중거리(예: 아이 박스(E)로부터 윈드 쉴드 측으로 약 3.5m 초과, 7.5m 미만)에 위치하게 된다. 제어부(500)는 이동체의 속도가 중속인 것을 감지하여 조절 패널(200)이 심도(d)의 범위 내에서 최적 초점(M)에 위치하도록 조절 패널(200)을 이동시킨다. 따라서, 조절 패널(200)은 이미지 생성 장치(100)에 가까워지는 한편, 컴바이너(300)로부터는 다소 멀어지게 되고, 컴바이너(300)에 의해 형성되는 허상은 중거리(예: 아이 박스(E)로부터 윈드 쉴드 측으로 약 5.5m 지점)에 표시되게 된다[도 5(b)].Then, when the moving object accelerates and moves at medium speed (e.g., 20 km/h or more, less than 50 km/h), the user's field of view is limited to the middle distance (e.g., from the eye box (E) to the windshield side of about 3.5 m or more, but less than 7.5 m). will be located The control unit 500 detects that the speed of the moving object is medium and moves the control panel 200 so that the control panel 200 is positioned at the optimal focus M within the range of depth d. Therefore, while the control panel 200 is closer to the image generating device 100, it is somewhat farther away from the combiner 300, and the virtual image formed by the combiner 300 is an intermediate distance (e.g., an eye box). It is displayed at about 5.5 m from (E) to the windshield side) (FIG. 5 (b)).

한편, 다른 예로 상기와 같이 이동체가 중속인 경우에, 제어부(500)는, 이동체의 속도가 증가함에 따라 조절 패널(200)과 이미지 생성 장치(100)간의 이격 거리가 비례적으로 감소하도록 조절 패널(200)을 이동시킬 수 있다. 다시 말해, 제어부(500)는 이동체의 속도가 빨라질수록 조절 패널(200)이 이미지 생성 장치(100)에 비례적으로 가까워지도록 조절 패널(200)을 이동시킬 수 있다. Meanwhile, as another example, when the moving object is medium-speed as described above, the controller 500 controls the control panel so that the separation distance between the control panel 200 and the image generating device 100 decreases proportionally as the speed of the moving object increases. (200) can be moved. In other words, the controller 500 may move the control panel 200 so that the control panel 200 gets closer to the image generating device 100 proportionally as the speed of the moving object increases.

이후 이동체가 더욱 가속하여 고속(예: 50km/h 이상)으로 움직일 때, 사용자의 시야는 원거리(예: 아이 박스(E)로부터 윈드 쉴드 측으로 약 7.5m)에 위치하게 된다. 제어부(500)는 이동체의 속도가 고속인 것을 감지하여 조절 패널(200)이 심도(d)의 범위 내에서 이미지 생성 장치(100) 측으로 가장 가까이 위치하도록 조절 패널(200)을 이동시킨다. 따라서, 조절 패널(200)은 컴바이너(300)로부터 더욱 멀어지게 되고, 컴바이너(300)에 의해 형성되는 허상은 원거리(예: 아이 박스(E)로부터 윈드 쉴드 측으로 약 7.5m 지점)에 표시되게 된다[도 5(c)].Then, when the moving body accelerates further and moves at a high speed (eg, 50 km/h or more), the user's field of view is located at a long distance (eg, about 7.5 m from the eye box E to the windshield side). The control unit 500 detects that the speed of the moving object is high and moves the control panel 200 so that the control panel 200 is positioned closest to the image generating device 100 within the range of depth d. Therefore, the control panel 200 is farther away from the combiner 300, and the virtual image formed by the combiner 300 is far away (eg, about 7.5 m from the eye box E to the wind shield side). It is displayed in [Fig. 5(c)].

본 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(10)는 이미지 생성 장치(100)의 이동 없이 조절 패널(200)의 이동만으로도 허상이 형성되는 위치를 변동시킬 수 있으므로, 기계적으로 간소한 구성을 가질 수 있고, 헤드업 디스플레이 장치(10)가 현출하는 허상의 품질이 감소될 위험도 현저하게 줄어든다. 또한, 허상이 형성되는 위치의 범위를 비약적으로 증가시키면서도 해상도를 우수하게 유지할 수 있다는 효과를 가진다. Since the head-up display device 10 according to the present embodiment can change the position where a virtual image is formed only by moving the control panel 200 without moving the image generating device 100, it can have a mechanically simple configuration. , the risk that the quality of the virtual image displayed by the head-up display device 10 is reduced is also significantly reduced. In addition, it has an effect of maintaining excellent resolution while dramatically increasing the range of positions where virtual images are formed.

한편, 이러한 구성 이외에도, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 조절 패널(200)은 이미지 광이 컴바이너(300)에 입사하도록 이미지 광을 반사시키도록 구성될 수 있다. 이하, 도 6 및 도 7을 더 참조하여, 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 제2 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 실시예와 비교하였을 때의 차이점을 위주로 설명하며 동일한 설명 및 도면부호는 상술한 실시예를 원용한다. Meanwhile, in addition to this configuration, according to the second embodiment of the present invention, the control panel 200 may be configured to reflect image light so that the image light is incident to the combiner 300 . Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with further reference to FIGS. 6 and 7 . In describing the second embodiment, differences compared with the above-described embodiment are mainly described, and the same description and reference numerals refer to the above-described embodiment.

우선 도 6을 참조하면, 이미지 생성 장치(100)는 조절 패널(200)을 향해 직접 이미지 광을 방출할 수 있으며, 이러한 이미지 광이 방출되는 방향은 아이 박스(E)를 향하는 방향일 수 있다. 또한, 이미지 생성 장치(100)는 조절 패널(200)로부터 아이 박스(E)의 반대측으로 이격되어 배치될 수 있다.First of all, referring to FIG. 6 , the image generating device 100 may directly emit image light toward the control panel 200, and the direction in which the image light is emitted may be toward the eye box E. Also, the image generating device 100 may be spaced apart from the control panel 200 to the opposite side of the eye box E.

이러한 이미지 생성 장치(100)는 광을 발산하는 광원을 포함하는 이지미 생성부(110), 및 광원을 포함하는 이지미 생성부(110)의 광이 투과되는 투사 렌즈(120)를 포함할 수 있고, 투사 렌즈(120)는 앞서 서술한 관계식 1을 만족하는 심도(Depth of field, d)를 가질 수 있다. The image generating device 100 may include an image generating unit 110 including a light source emitting light, and a projection lens 120 through which light of the image generating unit 110 including the light source is transmitted, The projection lens 120 may have a depth of field (d) that satisfies relational expression 1 described above.

조절 패널(200)은 이미지 생성 장치(100)에서 발생된 이미지 광이 입사하도록 배치되고, 입사한 이미지 광을 반사시키도록 구성될 수 있다. 조절 패널(200)에서 반사된 이미지 광은 컴바이너(300)를 향해 진행할 수 있다. 조절 패널(200)은 이미지 생성 장치(100)와 아이 박스(E)의 사이에서, 이미지 생성 장치(100)에 대한 거리가 조절될 수 있도록 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 이러한 조절 패널(200)의 이동은 투사 렌즈(120)의 심도(d)의 범위 내에서 이루어진다. 또한, 이러한 조절 패널(200)의 위치는 제어부(500)에 의해 결정될 수 있다. The control panel 200 may be disposed so that image light generated by the image generating device 100 is incident, and may be configured to reflect the incident image light. Image light reflected from the control panel 200 may travel toward the combiner 300 . The control panel 200 may be configured to be movable between the image generating device 100 and the eye box E so that a distance to the image generating device 100 can be adjusted, and such a control panel 200 The movement of is made within the range of the depth d of the projection lens 120 . Also, the location of the control panel 200 may be determined by the controller 500 .

컴바이너(300)는 이미지 광에 의한 허상을 형성할 수 있다. 컴바이너(300)에 의해 형성된 허상은 아이 박스(E)의 반대측에 형성될 수 있으며, 이러한 허상이 형성되는 위치는 조절 패널(200)의 위치에 따라 변동될 수 있다. 또한, 컴바이너(300)는 입사하는 이미지 광을 반사시키도록 구성될 수 있다. 이러한 컴바이너(300)는 조절 패널(200)로부터 아이 박스(E)의 반대측으로 이격되어 배치될 수 있다.The combiner 300 may form a virtual image by image light. The virtual image formed by the combiner 300 may be formed on the opposite side of the eye box E, and the position at which the virtual image is formed may vary according to the position of the control panel 200. Also, the combiner 300 may be configured to reflect incident image light. The combiner 300 may be spaced apart from the control panel 200 to the opposite side of the eye box E.

제어부(500)는 이동체의 속도에 따라 조절 패널(200)의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(500)는 이동체의 속도가 빨라질수록 조절 패널(200)이 이미지 생성 장치(100)로부터 멀어지도록 조절 패널(200)의 위치를 조절할 수 있다. The controller 500 may adjust the position of the control panel 200 according to the speed of the moving object. For example, the controller 500 may adjust the position of the control panel 200 so that the control panel 200 moves away from the image generating device 100 as the speed of the moving object increases.

이하에서는, 본 실시예에 따라 상기의 제어부(500)가 조절 패널(200)을 이동시키는 과정을 도 7을 더 참조하여, 예시적으로 설명한다. Hereinafter, a process of moving the control panel 200 by the control unit 500 according to the present embodiment will be illustratively described with further reference to FIG. 7 .

도 7을 참조하면, 이동체가 상대적으로 저속(예: 20km/h 미만)으로 움직일 때, 사용자의 시야는 근거리(예: 아이 박스(E)로부터 윈드 쉴드 측으로 약 3.5m 미만)에 위치하게 된다. 제어부(500)는 이동체의 속도가 저속인 것을 감지하여 조절 패널(200)이 심도(d)의 범위 내에서 이미지 생성 장치(100)에 가장 가까이 위치하도록 조절 패널(200)을 이동시킨다. 따라서, 조절 패널(200)은 컴바이너(300)에 가까워지게 되고, 컴바이너(300)에 의해 형성되는 허상은 근거리(예: 아이 박스(E)로부터 윈드 쉴드 측으로 약 3.5m 지점)에 표시되게 된다[도 7(a)]. Referring to FIG. 7 , when the moving object moves at a relatively low speed (eg, less than 20 km/h), the user's field of view is located at a short distance (eg, less than about 3.5 m from the eye box E to the windshield side). The control unit 500 detects that the speed of the moving object is low and moves the control panel 200 so that the control panel 200 is located closest to the image generating device 100 within the range of depth d. Therefore, the control panel 200 comes close to the combiner 300, and the virtual image formed by the combiner 300 is at a short distance (eg, about 3.5m from the eye box E to the windshield side). It is displayed (FIG. 7(a)).

이후 이동체가 가속하여 중속(예: 20km/h 이상, 50km/h 미만)으로 움직일 때, 사용자의 시야는 중거리(예: 아이 박스(E)로부터 윈드 쉴드 측으로 약 3.5m 초과, 7.5m 미만)에 위치하게 된다. 제어부(500)는 이동체의 속도가 중속인 것을 감지하여 조절 패널(200)이 심도(d)의 범위 내에서 최적 초점에 위치하도록 조절 패널(200)을 이동시킨다. 따라서, 조절 패널(200)은 이미지 생성 장치(100)와 컴바이너(300)로부터 다소 멀어지게 되고, 컴바이너(300)에 의해 형성되는 허상은 중거리(예: 아이 박스(E)로부터 윈드 쉴드 측으로 약 5.5m 지점)에 표시되게 된다[도 7(b)].Then, when the moving object accelerates and moves at medium speed (e.g., 20 km/h or more, less than 50 km/h), the user's field of view is limited to the middle distance (e.g., from the eye box (E) to the windshield side of about 3.5 m or more, but less than 7.5 m). will be located The control unit 500 detects that the speed of the moving object is medium and moves the control panel 200 so that the control panel 200 is positioned at the optimum focus within the range of depth d. Therefore, the control panel 200 is somewhat distant from the image generating device 100 and the combiner 300, and the virtual image formed by the combiner 300 is a medium distance (e.g., wind from the eye box E). It is displayed at about 5.5 m point to the shield side) (Fig. 7 (b)).

한편, 다른 예로 상기와 같이 이동체가 중속인 경우에, 제어부(500)는, 이동체의 속도가 증가함에 따라 조절 패널(200)과 이미지 생성 장치(100)간의 이격 거리가 비례적으로 증가하도록 조절 패널(200)을 이동시킬 수 있다. 다시 말해, 제어부(500)는 이동체의 속도가 빨라질수록 조절 패널(200)이 이미지 생성 장치(100)에 비례적으로 멀어지도록 조절 패널(200)을 이동시킬 수 있다. Meanwhile, as another example, when the moving body is medium-speed as described above, the controller 500 controls the control panel so that the separation distance between the control panel 200 and the image generating device 100 increases proportionally as the speed of the moving body increases. (200) can be moved. In other words, the controller 500 may move the control panel 200 so that the control panel 200 is farther away from the image generating device 100 in proportion to the speed of the moving object.

이후 이동체가 더욱 가속하여 고속(예: 50km/h 이상)으로 움직일 때, 사용자의 시야는 원거리(예: 아이 박스(E)로부터 윈드 쉴드 측으로 약 7.5m)에 위치하게 된다. 제어부(500)는 이동체의 속도가 고속인 것을 감지하여 조절 패널(200)이 심도(d)의 범위 내에서 이미지 생성 장치(100) 측으로 가장 멀리 위치하도록 조절 패널(200)을 이동시킨다. 따라서, 조절 패널(200)은 컴바이너(300)로부터 더욱 멀어지게 되고, 컴바이너(300)에 의해 형성되는 허상은 원거리(예: 아이 박스(E)로부터 윈드 쉴드 측으로 약 7.5m 지점)에 표시되게 된다[도 7(c)].Then, when the moving body accelerates further and moves at a high speed (eg, 50 km/h or more), the user's field of view is located at a long distance (eg, about 7.5 m from the eye box E to the windshield side). The control unit 500 detects that the speed of the moving object is high and moves the control panel 200 so that the control panel 200 is located farthest toward the image generating device 100 within the range of depth d. Therefore, the control panel 200 is farther away from the combiner 300, and the virtual image formed by the combiner 300 is far away (eg, about 7.5 m from the eye box E to the wind shield side). It is displayed in [Fig. 7(c)].

이상 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(10)를 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.Although the head-up display device 10 according to the embodiment of the present invention has been described as a specific embodiment, this is only an example, and the present invention is not limited thereto, and the widest range according to the basic ideas disclosed herein should be interpreted as having A person skilled in the art may implement a pattern of a shape not indicated by combining/substituting the disclosed embodiments, but this also does not deviate from the scope of the present invention. In addition, those skilled in the art can easily change or modify the disclosed embodiments based on this specification, and it is clear that such changes or modifications also fall within the scope of the present invention.

W: 윈드 쉴드 E: 아이 박스(E)
10: 헤드업 디스플레이 장치 100: 이미지 생성 장치
110: 광원을 포함하는 이미지 생성부 120: 투사 렌즈
200: 조절 패널 300: 컴바이너
400: 더스트 커버 500: 제어부W: Windshield E: Eye Box (E)
10: head-up display device 100: image generating device
110: image generating unit including a light source 120: projection lens
200: control panel 300: combiner
400: dust cover 500: control unit

Claims

In the head-up display device installed on the mobile body,
an image generating device including a light source that emits image light, and a projection lens that refracts the image light so that the image light emitted from the light source is focused on a predetermined area;
a combiner that forms a virtual image of the image light; and
a control panel arranged so that the image light emitted from the image generating device is incident, configured to form an image and reflect the incident image light toward a combiner, and configured to enable distance adjustment with respect to the image generating device; and
And a control unit for adjusting the position of the control panel so that the control panel moves away from the image generating device as the speed of the moving body increases,
The projection lens is disposed between the light source and the control panel;
The control panel moves within a range of the depth of field of the projection lens in a state where the distance between the light source and the projection lens is maintained,
The control unit,
When the speed of the movable body is moved at a preset low speed, the control panel is moved so that the control panel is located closest to the image generating device within the range of the depth of field;
When the speed of the movable body is moved to a preset middle speed, the control panel is moved so that the control panel is positioned at an optimal focus within the range of the depth of field;
When the speed of the movable body is moved at a preset high speed, the head-up display device moves the control panel so that the control panel is located farthest from the image generating device within the range of the depth of field.

delete

According to claim 1,
The depth of field size satisfies the following relational expression 1 head-up display device.
[Relationship 1]

(In the relational expression 1, f is the focal length of the projection lens, N is the aperture value of the projection lens, C is the illusion source of the projection lens, and D is the optimal focal length of the projection lens.)

According to claim 1,
The image generating device includes an image generating unit including a light source emitting a laser head-up display device.

delete

According to claim 1,
The control panel is configured to be movable along a central ray of light rays emitted from the projection lens.