WO2019022517A1 - 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치 및 그 형성 방법 - Google Patents

차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치 및 그 형성 방법 Download PDF

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WO2019022517A1
WO2019022517A1 PCT/KR2018/008441 KR2018008441W WO2019022517A1 WO 2019022517 A1 WO2019022517 A1 WO 2019022517A1 KR 2018008441 W KR2018008441 W KR 2018008441W WO 2019022517 A1 WO2019022517 A1 WO 2019022517A1
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WO
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screen
image
projection lens
hud
split
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PCT/KR2018/008441
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노지형
염태은
권혁렬
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주식회사 크레모텍
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    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
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    • G02B2027/0154—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements

Definitions

  • the present invention relates to a head-up display device for a three-dimensional vehicle and a method of forming the same. More particularly, the present invention relates to a head-up display device for a three- Dimensional head-up display device for a vehicle and a method of forming the same.
  • HUD Head Up Display
  • a new interface design that can efficiently transmit various visual information provided by a large number of information systems while minimizing the visual interference of the driver is a very important problem in the practical use of the intelligent high safety vehicle.
  • the integrated smart monitor system which is recently installed in expensive cars, minimizes unnecessary shifting of eyes to other places by projecting the current speed of the vehicle, remaining fuel amount, navigation information, etc. to the graphic image of the windshield immediately before the driver Of-the-art vehicle display.
  • Such a head-up display apparatus is different from other display apparatuses in that it provides an immediate reaction of the driver and at the same time provides convenience.
  • a head-up display device has been proposed in which a driver's gaze is sensed and reflected in a perceived line of sight to provide a three-dimensional augmented reality effect.
  • Patent Document 1 discloses a technology for moving an image in a direction in which a driver looks after recognizing the face of a driver.
  • vehicle information or peripheral information is transmitted using wireless communication
  • a method of displaying data on a head-up display after receiving the data reflecting the augmented reality from a server on which the vehicle is located is disclosed.
  • a preceding vehicle traveling immediately ahead is identified,
  • Patent Document 4 a camera is installed inside a vehicle to track a driver's line of sight, and a focal distance of a three-dimensional image displayed on a windshield is controlled using the camera.
  • Patent Document 5 discloses a technique for detecting the position information of the driver's eye Dimensional image at the driver's point by using the position information of the object extracted through the situation recognition device and the position information of the driver's eyes and generates the two- To realize an augmented reality.
  • a conventional head-up display device using the augmented reality includes a computing device capable of processing augmented reality by using a separate server or a high-speed processing in a head-up display device, and implementing an augmented reality through software processing using the computation device. Therefore, a significant amount of data processing is required and a processing unit having a fast operation speed must be provided, which raises a problem that the overall hardware cost increases. Also, in order to provide a three-dimensional image, a depth for each image object should be generated, and a left-eye image and a right-eye image should be separately generated and displayed. However, in the current technology, the head-up display for displaying such a three-dimensional image is not provided due to the limitation of the processing speed and the like as described above.
  • an image display apparatus including an image output section including an image source and a projection lens, a screen on which a HUD image emitted from the image output section is formed, and a mirror for reflecting the HUD image formed on the screen to the windshield side
  • an image display apparatus including an image output section including an image source and a projection lens, a screen on which a HUD image emitted from the image output section is formed, and a mirror for reflecting the HUD image formed on the screen to the windshield side
  • the screen is configured to include a plurality of segmented split screens that are independently moved along a direction of travel of light projected from the projection lens It is possible.
  • an image display apparatus including an image output section including an image source and a projection lens, a screen on which a HUD image emitted from the image output section is formed, and a mirror for reflecting the HUD image formed on the screen to the windshield side
  • the screen is positioned so as to have a certain angle from the vertical direction with respect to the direction in which the light projected from the projection lens moves.
  • an image display apparatus including an image output section including an image source and a projection lens, a screen on which a HUD image emitted from the image output section is formed, and a mirror for reflecting the HUD image formed on the screen to the windshield side
  • the screen may be formed by a concave or convex curved surface shape from the center to the outer periphery with respect to the direction in which the light projected from the projection lens moves, .
  • the head-up display device for a vehicle can provide a driver with a more realistic 3-dimensional augmented reality by locating the image provided to the driver at a partially different focal length, thereby providing a head-up display with more realism .
  • FIG. 1 is a block diagram of a three-dimensional head-up display device for a vehicle according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a head-up display device for a vehicle according to the present invention.
  • 3 is an explanatory view for explaining the relationship between the virtual image distance and the distance to the object when the virtual image 60 is formed in the concave lens.
  • FIGS 4A-4E illustrate split screen examples of various embodiments in accordance with the present invention.
  • FIG. 5 is an example of a virtual image displayed by a conventional HUD device.
  • FIG. 6 is an example of a virtual image screen displayed by the HUD apparatus according to the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram of a HUD apparatus according to the present invention formed by three divided screens shown in FIG. 4D.
  • FIG. 7 is a block diagram of a HUD apparatus according to the present invention formed by three divided screens shown in FIG. 4D.
  • FIG. 8 is an embodiment of a mobile device for independently moving divided screens according to the present invention.
  • the term " above or above” means to be located above or below the object portion, and does not necessarily mean that the object is located on the upper side with respect to the gravitational direction. It will also be understood that when a section of an area, plate, or the like is referred to as being “ above or above another section “, this applies not only to the case where the other section is " And the like.
  • FIG. 1 is a block diagram of a three-dimensional head-up display for a vehicle according to the present invention.
  • HUD device includes a memory unit 71, an image processing unit 73, an image projecting unit 10, a plurality of screens 20 and 21 , 23, a first mirror 30, a second mirror 35, and a control unit 40.
  • the memory unit 71 is a circuit element that stores map information and road information to be displayed on the map and road information related to the road.
  • the image processing unit 73 is a module for generating a plurality of image data to be displayed on the plurality of screens 21 and 23 after reading the map information and the road information stored in the memory unit 71.
  • the image projecting unit 10 is composed of a video source (not shown) and a projection lens 15, and is a module for projecting a plurality of images formed by image sources onto the screens 21 and 23.
  • the image source is composed of a light source and an image generating unit, and an LED or a laser can be used as a light source.
  • an LED or a laser can be used as a light source.
  • the image generating unit is a device for forming a HUD image formed on a windshield by using light emitted from a light source and a plurality of image data input from the image processing unit 73.
  • a liquid crystal (LCD) or a DMD (Digital Micro-mirror Device) can be used as the image generating unit.
  • An image projecting unit 10 implemented using a liquid crystal is generally called a liquid crystal projector, and an image projecting unit 10 implemented using a DMD (Digital Micro-mirror Device) is generally called a DLP projector.
  • an image source is implemented using a self-luminous element, an additional light source is not required. Examples of the image source using the self-luminous element include an OLED and a micro LED.
  • the projection lens 15 is an optical system for enlarging the HUD image generated by the image source and projecting the HUD image onto the screen 20.
  • the HUD device has a plurality of screens which are located at different distances from the projection lens along the light propagation direction so that the driver can be provided with a plurality of HUD images whose virtual phases viewed through the windshield have different focal distances .
  • the HUD device according to the present invention will be described using an example having two screens composed of a first divided screen 21 and a second divided screen 23.
  • the first divided screen 21 and the second divided screen 23 are the images on which the HUD image projected from the projection lens 15 is formed.
  • the first divided screen 21 and the second divided screen 23 can be formed as a transmissive surface or a reflective surface.
  • the first split screen 21 and the second split screen 23 formed of a transmissive surface are shown.
  • the first mirror 30 and the second mirror 35 of the present invention include a plane mirror and / or an aspherical mirror, and the HUD image projected from the image projection unit 10 includes a first mirror 30, After the path is changed by the mirror 30, it is reflected again by the second mirror 35 to form an image on the windshield so that the driver can see the HUD image of the virtual image. You do not need to use two mirrors. You can use them as many as you need.
  • the control unit 40 is a module for generating a control signal for controlling the memory unit 71, the image processing unit 73, the image projection unit 10, the first divided screen 21 and the second divided screen 23 .
  • the control unit 40 provides a control signal for moving the positions of the first and second divided screens 21 and 23 to different positions along the light propagation direction so as to control the position of the virtual image .
  • a driving device for independently changing the positions of the first divided screen 21 and the second divided screen 23 back and forth on the optical path of the image projected from the projection lens is required. And the like, so that a detailed description thereof will be omitted.
  • the HUD image is obtained by forming an image formed by the image projection unit 10 on the first divided screen 21 and the second divided screen 23 and forming an image formed on the screens 21 and 23
  • the light reflected by the first mirror 30 and the second mirror 35 is reflected by the windshield 50 and enters the eyes of the driver. (60).
  • the distance between the projection lens 15 and the first split screen 21 (in other words, the distance S1 between the first split screen and the first mirror) and the distance between the projection lens 15 and the second split screen 23
  • the first virtual image HUD image 60a formed by the first divided screen 21 is displayed on the second divided screen 23 because the distance between the first divided screen 21 and the second divided screen (that is, the distance S2 between the second divided screen and the first mirror)
  • the windshield 50 serves as a kind of concave mirror.
  • the split screens 21 and 23 are shown as being provided in the vertical direction with respect to the direction in which the light projected from the projection lens moves. More preferably, the split screen is arranged so as to be inclined at a constant angle in the vertical direction with respect to the direction in which the light projected from the projection lens moves.
  • the windshield of the vehicle is formed for each vehicle type in order to reduce the resistance, but is inclined to the driver side within a certain angular range with respect to the horizontal direction. Therefore, if the split screen is formed so as to be inclined at a certain angle rather than perpendicular to the direction in which the light projected from the projection lens is moved, the image formed on the windshield can be easily formed to have a rectangular shape without distortion.
  • the split screen may be formed so as to have a concave or convex two- dimensional curved shape from the center to the outer periphery .
  • the division screen is formed so as to be inclined not perpendicular to the traveling direction of the light emitted from the projection lens, or to have a concave or convex two-dimensional curved shape from the center to the outer periphery is also applicable to the HUD system using a screen formed into one without being divided Of course .
  • Equation (1) is an explanatory diagram for explaining the relationship between the virtual image distance and the distance to the object when the virtual image 60 is formed in the concave lens. 3, the respective distances and focuses between the windshield 50, the virtual image 60, and the screen 20 are expressed by the following Equation (1).
  • s' the distance from the windshield 50 to the virtual image 60
  • Equation (1) since the focus (f ') is fixed, it can be seen that when s increases (decreases), s' also increases (decreases). In other words, as the screen 20 moves further away from the windshield 50, the position of the virtual image 60 also moves away from the windshield 50, and as the screen 20 approaches the windshield 50, Is also close to the windshield 50. [0053]
  • FIG. 4A shows an example of a divided screen in which the right side is composed of the second divided screen 23 and the remaining area is formed of the first divided screen 21.
  • FIG. 4A is a perspective view
  • FIG. 4A is a plan view in the xy direction.
  • 4B is an example of a divided screen in which the frame formed by the right and left and the upper frame is composed of the second divided screen 23 and the remaining area is formed by the first divided screen 21.
  • FIG. 4B is a perspective view
  • FIG. 4B is a plan view in the xy direction.
  • 4C is an example of a split screen formed by the second divided screen 23 and the remaining area formed by the first divided screen 21 in the frame formed in the left and right and upper views in a manner similar to FIG. 4B, (21) are formed in a trapezoidal shape.
  • 4D shows an example of a split screen divided into three screens with a right border, an upper border and the remaining face.
  • 4E shows an example in which eight divided screens are formed. That is, the split screen can be divided into two or more screens as necessary.
  • FIG. 5 is an example of a virtual image displayed by the conventional HUD device.
  • 5 (a) shows that it is necessary to proceed further by 500 m according to the " arrow 500 " displayed on the lower right screen
  • Fig. 5 (b) shows the situation after advancing by 400 m in the state of Fig. 5 It indicates that the user should proceed to the left by 100 meters further as indicated by " Arrow 100 ".
  • the distance that the virtual image forms from the windshield is kept constant.
  • FIG. 6 is an example of a virtual image displayed by the HUD device according to the present invention.
  • 6 shows a virtual image screen displayed by the first divided screen 21 and a virtual image displayed by the second divided screen 23, respectively, and corresponds to FIGS. 5 (a) and 5 (b) .
  • the principle of implementing the two HUD virtual images shown in FIG. 6 will be described with reference to the block diagram shown in FIG.
  • the HUD virtual image screen shown in FIG. 6 (a) positions the second divided screen 23 closer to the projection lens 15 by a distance of "S2 - S1" compared to the first divided screen 21.
  • 6 (b) when the second divided screen 23 is moved toward the first divided screen 21 as the vehicle progresses, the focal length of the virtual image formed along the second divided screen moves away from the windshield And is gradually displayed in the direction of the first divided screen.
  • the HUD screen as shown in FIG. 6 can be similarly displayed by software in the conventional HUD device.
  • the three-dimensional display is not natural and many operation procedures necessary for software processing are required .
  • the HUD virtual screen shown in FIG. 6 according to the present invention is a method of physically changing the position of the second divided screen while continuously projecting the same screen in software, so that a software process is relatively simple and clear, and a three-dimensional HUD image is provided There is an advantage to be able to do.
  • FIG. 7 is a block diagram of a HUD apparatus according to the present invention formed by three divided screens shown in FIG. 4D. Only the configuration that differs from the configuration shown in FIG. 2 will be described.
  • the screen is divided and projected into a first divided screen 21, a second divided screen 23 and a third screen 25 and is disposed at a position 2.5 m, 3.5 m and 7.5 m from the windshield 50, A virtual image HUD 60a, a third virtual image HUD 60c, and a second virtual image HUD 60b.
  • the HUD image (i.e., the virtual image 60) is divided into at least three focal distances in front of the windshield 50, .
  • the second divided screen 23 has a first movable state, which is separated from the windshield 50 by a first variable distance, and the third screen 25, which is separated from the windshield 50 by a second movable distance, And the first divided screen 21 is controlled to a third moving state which is separated from the windshield 50 by a third variable distance.
  • a relation of 'first variable distance> second variable distance> third variable distance' is formed.
  • the second divided screen 23 When the second divided screen 23 is in the first moving state, it is displayed as a second virtual image HUD image 60b forming a virtual image distance s' at a position of 7.5 m, and the third screen 25 is displayed as a second moving image State HUD image 60c that forms a virtual image distance s' at a position of 3.5m and when the first divided screen 21 is in the third moving state, it is displayed at a position of about 2.5m And is represented by a first virtual image HUD image 60a forming a virtual image distance s'.
  • Table 1 below shows the screen distance, focus shift interval, and screen size according to the virtual image distance.
  • the focal length is 0.357 mm
  • the screen distance is the distance from the projection lens 15 to the screen 20
  • the focal length is the distance from the projection lens 15 to the screen 20
  • the screen size is a size of the image formed on the screen 20 as the distance from the projection lens 15 to the screen 20 changes, .
  • variable distance s screen distance in Table 1
  • the position (i.e., virtual distance) at which the HUD image (i.e., virtual image) is formed is varied thereby, It is possible to provide a natural three-dimensional HUD image.
  • the above-described head-up display display method can be implemented by the following time series method.
  • the HUD image is projected using an image projection unit having a projection lens.
  • the HUD image projected on a plurality of divided screens located at different distances from the projection lens is imaged.
  • a HUD image formed on a plurality of divided screens is reflected in the windshield direction to form a virtual image on the opposite side of the windshield.
  • Figure 8 is an implementation of a mobile device that independently moves the divided screens according to the present invention.
  • the sliding member 83 and the first divided screen 21 are coupled by the moving unit 21-1 so that the sliding member 83 and the first divided screen 21 move along the rail 81 to be controlled by a power source such as a motor.
  • the first divided screen 21 can be moved along the rail 81 by the control of a power source such as a motor.
  • the lanes 81 should be arranged in parallel to the direction of the light projected from the projection lens.

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Abstract

본 발명은 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치 및 그 형성 방법에 관한 것이다. 본 발명에서 투사렌즈로부터 각각 상이한 거리에 위치하는 복수 개 분할스크린을 구비하고, 투사렌즈로부터 투사된 영상을 복수 개 분할스크린에 결상한 후, 이를 윈드실드 반대편에 초점이 상이한 복수 개 허상으로 형성하는 기술이 개시된다. 본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 운전자에게 제공되는 이미지를 부분적으로 다른 초점 거리에 위치시킴으로써 운전자에게 보다 현실감 있는 3차원 증강현실을 제공할 수 있게 되었다.

Description

차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치 및 그 형성 방법
본 발명은 3차원 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 형성 방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 투사렌즈로부터 투사된 영상을 투사렌즈로부터 거리가 상이한 복수 개 분할스크린에 결상하여 초점 거리가 상이한 복수 개 HUD 영상을 제공하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치 및 그 형성 방법에 관한 것이다.
전 세계적으로 자동차용 디스플레이 통합화에 대한 요구가 늘어나고 있으며, 자동차 운전자의 안전을 위해 자동차의 주행 안전시스템에 관한 많은 기술이 현재 연구되고 있다. 특히, 헤드업 디스플레이(Head Up Display, 이하 HUD) 시스템은 운전자 또는 조종사의 시선과 눈의 초점 수렴거리를 크게 변화시키지 않고 주행에 필요한 현재상태를 볼 수 있도록 하여 눈의 피로를 줄이고 시선의 이동에 의한 돌발사고의 위험을 감소시켜주는 장치이다.
수 많은 정보시스템이 제공하는 여러 시각정보를 운전자의 시각적 간섭을 최소화하면서 효율적으로 전달할 수 있는 새로운 인터페이스의 설계는 지능형 고안전 차량의 실용화에 있어서 매우 중요한 문제이다. 최근 고가의 차량에 장착되는 통합 스마트 모니터 시스템은 차량의 현재 속도, 연료 잔량, 내비게이션 길 안내 정보 등을 운전자가 바로 앞 윈드실드에 그래픽 이미지로 투영함으로써 운전자가 불필요하게 시선을 다른 곳으로 옮기는 것을 최소화시켜 주는 첨단 차량 디스플레이 장치이다.
이와 같은 헤드업 디스플레이 장치는 운전자의 즉각적인 반응을 유도함과 동시에 편의성을 제공해준다는 점에서 다른 디스플레이 장치와 비교할 때 차별성이 있다. 최근에 운전자의 시선을 감지하고, 감지된 시선에 반영하여 3차원으로 증강현실 효과를 제공하면서 디스플레이하는 헤드업 디스플레이 장치가 제시되고 있다.
아래 특허문헌 1에는 운전자의 얼굴을 인식한 후, 운전자가 바라보는 방향으로 영상을 이동시키는 기술이 제시되어 있으며, 아래 특허문헌 2에는 무선통신을 이용하여 차량 정보 또는 주변 정보를 송부하고, 원격지에 위치한 서버로부터 증강 현실이 반영된 데이터를 받은 후 이를 헤드업 디스플레이에 표시하는 방식이 제시되어 있으며, 아래 특허문헌 3에는 바로 앞쪽에 운행하는 선행차량을 식별하고, 선행차량과 거리를 연산한 후 거리에 따라 헤드업 디스플레이 위치를 디스플레이하는 기술이 제시되어 있으며, 아래 특허문헌 4에는 차량 내부에 카메라를 설치하여 운전자 시선을 추적하고, 이를 이용하여 윈드쉴드 상에 표시되는 3차원 이미지의 초점 거리를 조절하는 기술이 제시되어 있으며, 특허문헌 5에는 운전자 눈의 위치정보를 검출하는 상황 인식장치를 구비하고, 상황 인식장치를 통해 추출한 객체의 위치정보와 운전자의 눈의 위치정보를 이용하여 운전자 시점에서의 2차원 이미지를 생성하고, 운전자의 위치정보 및 각종 주변상황정보를 2차원 이미지에 투영하여 증강현실을 구현하는 증강현실 구현장치가 제시되어 있다.
그런데 이러한 증강현실을 이용하는 종래 헤드업 디스플레이 장치는 증강현실을 처리하는 별도 서버를 이용하거나 헤드업 디스플레이 장치에 고속처리가 가능한 연산장치를 구비하고 이를 이용하여 소프트웨어적인 처리를 통해 증강현실을 구현한다. 따라서 상당한 량의 데이터 처리가 필요하고 빠른 연산속도를 갖는 처리부를 구비하여야 하므로 전체적인 하드웨어 가격이 상승하는 문제점이 있었다. 또한, 3차원 이미지를 제공하기 위해서는 이미지 객체별 depth를 생성하고 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 별도 생성하고 디스플레이 하여야 한다. 하지만 현재 기술로는 이러한 3차원 이미지를 디스플레이하는 헤드업 디스플레이는 전술한 바와 같이 처리 속도 등의 한계로 인해 제공되지 않고 있는 실정이다.
[선행기술문헌]
한국공개특허 제10-2013-0089139호(2013.08.09. 공개)
한국공개특허 제10-2014-0004412호(2014.01.13. 공개)
한국공개특허 제10-2017-0054638호(2017.05.18. 공개)
한국등록특허 제10-1409846호(2014.06.13. 등록)
한국공개특허 제10-2013-0012629호(2013.02.05. 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 저렴한 가격에도 구현이 가능하고 높은 신뢰성의 증강현실을 제공하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
[이 발명을 지원한 국가연구개발사업]
[과제고유번호]10063444
[부처명]산업통상자원부
[연구관리 전문기관]한국산업기술평가관리원
[연구사업명]자동차산업핵심기술개발
[연구과제명]레이저 투사방식의 차량용 HUD(Head Up Display) 시스템 개발
[기여율]1/1
[주관기관]주식회사 크레모텍
[연구기간]2017.01.01 ~ 2017.12.31
본 발명의 상기 목적은 영상원 및 투사렌즈를 포함하는 영상출력부와, 영상출력부로부터 출사되는 HUD 영상이 결상되는 스크린과, 스크린에 결상된 HUD 영상을 윈드실드 측으로 반사하는 미러를 포함하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치에 있어서, 스크린은 투사렌즈로부터 투사된 광이 이동하는 방향을 따라 독립적으로 이동되는 분할된 복수 개 분할스크린을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치에 의해 달성가능하다.
본 발명의 상기 목적은 영상원 및 투사렌즈를 포함하는 영상출력부와, 영상출력부로부터 출사되는 HUD 영상이 결상되는 스크린과, 스크린에 결상된 HUD 영상을 윈드실드 측으로 반사하는 미러를 포함하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치에 있어서, 스크린은 투사렌즈로부터 투사된 광이 이동하는 방향에 대해서 수직방향으로부터 일정한 각도를 갖도록 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치에 의해서도 달성 가능하다.
본 발명의 상기 목적은 영상원 및 투사렌즈를 포함하는 영상출력부와, 영상출력부로부터 출사되는 HUD 영상이 결상되는 스크린과, 스크린에 결상된 HUD 영상을 윈드실드 측으로 반사하는 미러를 포함하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치에 있어서, 스크린은 상기 투사렌즈로부터 투사된 광이 이동하는 방향을 기준으로 중심에서 외곽으로　오목 또는 볼록한 곡면 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치에 의해서도 달성 가능하다.
본 발명의 또 다른 목적은 투사렌즈를 이용하여 HUD 영상을 투사하는 제1단계와, 투사렌즈와의 거리가 상이하게 위치하는 복수 개 분할스크린에 제1단계에서 투사된 HUD 영상을 결상하는 제2단계와, 제2단계에서 복수 개 분할스크린에 결상된 영상을 윈드실드 방향으로 반사시키는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 형성 방법에 의해서도 달성 가능하다.
본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 운전자에게 제공되는 이미지를 부분적으로 다른 초점 거리에 위치시킴으로써 운전자에게 보다 현실감 있는 3차원 증강현실을 제공할 수 있게 되어 헤드업 디스플레이를 더욱 실감있게 제공할 수 있게 되었다.
또한, 종래 기술에서는 3차원 이미지 처리를 위해서 소프트웨어적인 처리를 수행하여 초점 거리가 다르게 보이도록 처리하여야 하므로 많은 양의 데이터 연산이 필요하지만 본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 물리적으로 일부분의 초점 거리를 달리 표현하므로 많은 데이터 연산이 필요하지 않은 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 표시 장치의 블록 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 표시 장치의 개략도.
도 3은 오목렌즈에서 허상(60)이 맺혀질 때 허상거리와 물체와의 거리에 대한 관계를 설명하는 설명도.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 다양한 실시예의 분할 스크린 예시도.
도 5는 종래 HUD 장치에 의해 표시되는 허상 화면의 일례.
도 6은 본 발명에 따른 HUD 장치에 의해 표시되는 허상 화면의 일례.
도 7은 도 4d에 제시된 세 개의 분할 스크린으로 형성한 본 발명에 따른 HUD 장치의 구성도.
도 8은 본 발명에 따른 분할된 스크린을 독립적으로 이동시키는 이동장치의 구현예.
[부호의 설명]
10: 영상투사부
20: 스크린
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29: 분할된 스크린
21-1, 22-1, 23-1,23-2, 24-1, 25-1, 26-1, 27-1, 28-1, 29-1: 이동부
30: 제1미러
35: 제2미러
40: 제어부
60a: 제1허상 HUD 영상
60b: 제2허상 HUD 영상
60c: 제3허상 HUD 영상
71: 메모리부
73: 영상처리부
81: 레일
83: 슬라이딩부재
본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 표시 장치의 블록 구성도이다. 본 발명에 따른 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 표시 장치(이하, 'HUD 장치'라고 부르기로 한다)는 메모리부(71), 영상처리부(73), 영상투사부(10), 복수 개 스크린(20, 21, 23), 제1 미러(30), 제2 미러(35) 및 제어부(40)를 포함하도록 구성된다.
메모리부(71)는 지도정보와 지도상에 표시될 도로 및 해당 도로와 관련된 도로정보를 저장하는 회로소자이다. 영상처리부(73)는 메모리부(71)에 저장된 지도정보와 도로정보를 읽어온 후 복수 개 스크린(21, 23)에 표시할 복수 개 영상데이터를 생성하는 모듈이다.
영상투사부(10)는 영상원(미 도시)과 투사렌즈(15)로 구성되며, 영상원에 의해 형성된 영상을 복수 개 스크린(21, 23)에 투사하는 모듈이다. 영상원은 광원과 이미지 생성부로 구성되며, 광원으로는 LED 또는 레이저를 사용할 수 있다. 후술하는 바와 같이 투사렌즈로부터 복수 개 스크린까지의 거리는 스크린마다 달라질 수 있으므로 어느 거리에 놓여지는 스크린에도 초점이 일치된 영상을 제공되어야 하므로 바람직하게는 큰 DOF 특성을 갖는 레이저를 광원으로 사용하는 것이 좋다. 이미지 생성부는 광원으로부터 조사되는 광과 영상처리부(73)로부터 입력되는 복수 개 영상데이터를 이용하여 윈드실드에 맺히는 HUD 영상을 형성하는 소자이다.
이미지 생성부로는 액정(LCD) 또는 DMD(Digital Micro-mirror Device) 등을 사용할 수 있다. 액정을 이용하여 구현되는 영상투사부(10)는 통상 액정 프로젝터라 불리어지며, DMD(Digital Micro-mirror Device)를 이용하여 구현되는 영상투사부(10)는 통상 DLP 프로젝터라 불리어진다. 자발광 소자를 이용하여 영상원을 구현할 경우에는 별도 광원이 필요하지 않게 된다. 자발광 소자를 이용한 영상원으로는 OLED 및 마이크로 LED 등을 들 수 있다.
투사렌즈(15)는 영상원에 의해 생성된 HUD 영상을 확대하여 스크린(20)에 투사하기 위한 광학계이다.
본 발명에 따른 HUD 장치는 광 진행방향을 따라서 투사렌즈로부터 서로 다른 거리에 놓여지는 복수 개 스크린을 구비함으로써 운전자에게 윈드실드를 통해 보여지는 허상이 서로 다른 초점 거리를 갖는 복수 개 HUD 영상으로 제공되는 것을 특징으로 한다.
가상의 예로서, 본 발명에 따른 HUD 장치가 제1분할스크린(21)과 제2분할스크린(23)으로 구성되는 두 개의 스크린을 갖는 예를 이용하여 설명하기로 한다. 제1분할스크린(21) 및 제2분할스크린(23)은 투사렌즈(15)로부터 투사되는 HUD 영상이 결상되는 면이다. 제1분할스크린(21) 및 제2분할스크린(23)는 투과형 면으로 형성할 수 있고 반사형 면으로도 형성할 수 있다. 이하 도면에서는 투과형 면으로 형성된 제1분할스크린(21) 및 제2분할스크린(23)을 도시하였다.
본 발명의 제1 미러(30)와 제2 미러(35)는 평면 거울(Plane Mirror) 및/또는 비구면 거울(Aspherical Mirror)을 포함하고, 영상투사부(10)에서 투사되는 HUD 영상은 제1미러(30)에 의해 경로가 변경된 후, 제2미러(35)에 의해 다시 반사되어 윈드실드에 영상을 맺히게 하여 운전자가 허상의 HUD 영상을 볼 수 있도록 기능한다. 미러는 반드시 두 개를 사용할 필요가 없으며 필요에 따른 개수로 구성하여 사용하면 된다.
제어부(40)는 메모리부(71), 영상처리부(73), 영상투사부(10), 제1분할스크린(21) 및 제2분할스크린(23)을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 모듈이다. 특히 제어부(40)는 허상의 위치를 가변하도록 제어하기 위해 제1분할스크린(21)과 제2분할스크린(23)의 위치를 광진행 방향을 따라 서로 다른 위치 위치로 이동시키는 제어신호를 제공한다.
본 발명에서는 제1분할스크린(21) 및 제2분할스크린(23)의 위치를 투사렌즈에서 투사되는 영상의 광경로상에서 전후로 독립적으로 변경시키기 위한 구동장치가 필요하며, 이러한 구동장치는 LM 가이드 방식 등을 포함한 다양한 구조로 구현 가능하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 HUD 장치에서 허상의 위치가 가변되는 방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 표시 장치의 개략도이다. 도 2를 참조하면, HUD 영상은 영상투사부(10)에서 만들어지는 영상이 제1분할스크린(21) 및 제2분할스크린(23)에 결상되고, 스크린(21, 23)에 결상된 영상이 제1미러(30)와 제2미러(35)에서 반사된 후 윈드실드(Windshild,50)에 반사되어서 운전자의 눈에 들어가게 되면 운전자는 윈드실드(50) 너머의 일정거리에 이미지가 떠 있는 허상(60)을 인식하게 된다. 이때, 투사렌즈(15)로부터 제1분할스크린(21) 사이의 거리(달리 말하면, 제1분할스크린과 제1미러 사이의 거리 S1)와 투사렌즈(15)로부터 제2분할스크린(23) 사이의 거리(달리 말하면, 제2분할스크린과 제1미러 사이의 거리 S2)가 상이하므로, 제1분할스크린(21)에 의해 형성된 제1허상 HUD 영상(60a)은 제2분할스크린(23)에 의해 형성된 제2허상 HUD 영상(60b)보다 더 앞쪽에 초점을 형성하므로 상대적으로 앞쪽에 보이므로, 즉 depth가 달라지므로, 보다 입체적인 삼차원 영상을 제공할 수 있게 되는 것이다. 윈드실드(50)는 일종의 오목거울로서 역할을 하게 된다.
도면상에서는 분할 스크린(21, 23)이 투사렌즈로부터 투사된 광이 이동하는 방향에 대해서 수직방향으로 구비되는 것으로 도시되었다. 보다 바람직하게는 분할 스크린은 투사렌즈로부터 투사된 광이 이동하는 방향에 대해서 수직방향에서 일정한 각도로 기울어지도록 배치하는 것이 좋다. 차량의 윈드 실드는 저항을 줄이기 위해 차종마다 상이하나 대략 수평을 기준으로 일정한 각도 범위 내에서 운전자측으로 기울어지게 형성된다. 따라서 분할스크린을 투사렌즈로부터 투사된 광이 이동하는 방향으로부터 수직이 아닌 일정한 각도로 기울어지도록 형성하면 윈드 실드에 맺히는 영상이 왜곡됨이 없이 사각 형상을 갖도록 보다 쉽게 형성할 수 있다. 유사한 이유로 가능하다면 분할 스크린을 중심으로부터 외곽으로 오목 또는 볼록한 2차원 곡면 형상을 갖도록 형성하는 것도 좋다. 곡면 형상을 갖는 스크린을 이용하면 윈드 실드가 곡면형상으로 형성되므로 화면 왜곡이 줄어든 HUD 영상을 윈드 실드에 결상할 수 있기 때문이다. 이렇게 분할 스크린을 투사렌즈로부터 출사된 광의 진행방향과 수직되지 않고 기울어지게 형성하거나 중심으로부터 외곽으로 오목 또는 볼록한 2차원 곡면 형상을 갖도록 형성하는 것은 분할되지 않고 하나로 형성되는 스크린을 이용하는 HUD 시스템에도 적용할 수 있음을 물론이다.
도 3은 오목렌즈에서 허상(60)이 맺혀질 때 허상거리와 물체와의 거리에 대한 관계를 설명하는 설명도이다. 도 3에 의해 윈드실드(50), 허상(60), 스크린(20) 간의 각 거리와 초점은 다음의 수학식 1을 따르게 된다.
Figure PCTKR2018008441-appb-M000001
수학식 1에서
s: 스크린(20)에서 윈드실드(50)까지의 거리,
s': 윈드실드(50)에서 허상(60)까지의 거리,
f': 헤드업 디스플레이 표시 장치 초점
을 표시한다.
수학식 1에 의하면, 초점(f')은 고정되어 있으므로 s가 증가(감소)하면 s'도 증가(감소)함을 알 수 있다. 환언하면, 스크린(20)이 윈드실드(50)에서 멀어질수록 허상(60)의 위치도 윈드실드(50)에서 멀어지고, 스크린(20)이 윈드실드(50)에 가까워질수록 허상(60)의 위치도 윈드실드(50)에 가까워지게 된다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 다양한 실시예의 분할 스크린을 도시한 것이다. 도 4a는 우측면을 제2분할스크린(23)으로 구성하고 나머지 면적을 제1분할스크린(21)으로 형성한 분할 스크린의 예이다. 도 4a(a)는 사시도를 도시한 것이며, 도 4a(b)는 xy 방향 평면도를 도시한 것이다. 도 4b는 좌우 및 상으로 형성되는 테두리를 제2분할스크린(23)으로 구성하고 나머지 면적을 제1분할스크린(21)으로 형성한 분할 스크린의 예이다. 도 4b(a)는 사시도를 도시한 것이며, 도 4b(b)는 xy 방향 평면도를 도시한 것이다. 도 4c는 도 4b와 유사한 방식으로 좌우 및 상으로 형성되는 테두리를 제2분할스크린(23)으로 구성하고 나머지 면적을 제1분할스크린(21)으로 형성한 분할 스크린의 예이며, 제1분할스크린(21)을 사다리꼴 형상으로 형성한 예이다. 도 4d는 우측 테두리, 상측 테두리 및 나머지 면으로 세 개의 스크린으로 분할되는 분할 스크린의 일례를 도시한 것이다. 도 4e는 분할 스크린을 8개로 형성한 예이다. 즉, 분할 스크린은 필요에 따라 두 개이상의 복수 개 스크린으로 분할할 수 있음을 보여준다.
각 분할된 스크린에는 투사렌즈(20)로부터 투사된 광이 진행하는 방향(z축 방향)으로 독립적으로 이동시키기 위한 이동부(예를 들어, 도 4e의 경우, 21-1, 22-1, 23-1, 24-1, 25-1, 26-1, 27-1, 28-1, 29-1)가 구비되어 각 분할 스크린에 의해 허상에 맺히는 HUD 영상의 초점 거리를 변경할 수 있도록 구성하였다.
도 5는 종래 HUD 장치에 의해 표시되는 허상 화면의 일례이다. 도 5(a)는 우측 하단 화면에 표시된 "화살표 500"에 따라 500m 더 진행한 후 좌회전하여야 함을 나타내며, 도 5(b)는 도 5(a)의 상태에서 400m만큼 전진한 이후의 상황으로 "화살표 100"로 표시된 바와 같이 100m 더 진행한 후 좌회전하여야 함을 나타내는 것이다. 도 5(a)와 도 5(b)의 경우 윈드실드로부터 허상이 맺히는 거리는 일정하게 유지된다.
도 6은 본 발명에 따른 HUD 장치에 의해 표시되는 허상 화면의 일례이다. 도 6은 제1분할스크린(21)에 의해 보여지는 허상 화면과 제2분할스크린(23)에 의해 보여지는 허상 화면을 각각 도시한 것이며, 각각 도 5(a)와 도 5(b)에 대응되는 화면이다. 도 6에 제시된 두 개의 HUD 허상 화면이 구현되는 원리를 도 2에 제시된 구성도를 이용하여 설명하기로 한다. 도 6(a)에 제시된 HUD 허상 화면은 제2분할스크린(23)을 제1분할스크린(21)에 비해서 "S2 - S1" 거리만큼 투사렌즈(15)에 가까이 위치시킨다. 이후, 자동차가 진행함에 따라 제2분할스크린(23)이 제1분할스크린(21) 방향으로 이동시키면 도 6(b)와 같이 제2분할스크린에 따라 형성되는 허상의 초점 거리가 윈드실드에서부터 멀리 위치하다가 점점 제1분할스크린 방향으로 가깝게 표시되는 것이다.
물론 도 6과 같은 HUD 화면은 종래 HUD 장치에 의해서도 유사하게 소프웨어적으로 표시할 수 있을 것이나 전술한 바와 같이 이러한 종래 표시 방식으로는 삼차원 표시가 자연스럽지 못하고 소프트웨어적 처리에 필요한 연산 절차가 많이 필요하게 되는 것이다. 이에 비해 본 발명에 따른 도 6과 같은 HUD 허상 화면은 소프트웨어적으로는 동일한 화면을 계속 투사하면서 제2분할스크린의 위치를 물리적으로 변경시키는 방식이므로 소프트웨어적인 처리가 비교적 간단하고 명확한 삼차원 HUD 영상을 제공할 수 있는 이점이 있는 것이다.
도 7은 도 4d에 제시된 세 개의 분할 스크린으로 형성한 본 발명에 따른 HUD 장치의 구성도이다. 도 2에 제시된 구성과 차이가 있는 구성에 대해서만 설명하기로 한다. 스크린은 제1분할스크린(21), 제2분할스크린(23) 및 제3스크린(25)으로 분할되어 투사되고, 각각 윈드실드(50)로부터 2.5m, 3.5m 및 7.5m 떨어진 위치에 제1허상 HUD 영상(60a), 제3허상 HUD 영상(60c) 및 제2허상 HUD 영상(60b)을 형성하도록 구성된 예이다.
도 7에 의해 구현된 허상 HUD 영상 표시는 스크린이 각각 3개의 위치에 이동된 분할된 스크린으로 구성되어, HUD 영상(즉, 허상(60))은 윈드실드(50) 전방에서 적어도 3개의 초점 거리를 가지면서 표시된다. 도 7을 참조하면, 제2분할스크린(23)은 윈드실드(50)로부터 제1가변거리만큼 떨어져 있는 제1이동상태와, 제3스크린(25)는 윈드실드(50)로부터 제2가변거리만큼 떨어져 있는 제2이동상태와, 제1분할스크린(21)은 윈드실드(50)로부터 제3가변거리만큼 떨어져 있는 제3이동상태로 제어된다. 여기서, '제1 가변거리 ＞ 제2 가변거리 ＞ 제3 가변거리'의 관계를 형성한다.
제2분할스크린(23)이 제1이동상태에 있게 되면 7.5m 위치에 허상 거리(s')를 형성하는 제2허상 HUD 영상(60b)로 표시되고, 제3스크린(25)이 제2이동상태에 있게 되면 3.5m 위치에 허상 거리(s')를 형성하는 제3허상 HUD 영상(60c)로 표시되고, 제1분할스크린(21)이 제3이동상태에 있게 되면, 약 2.5m 위치에 허상 거리(s')를 형성하는 제1허상 HUD 영상(60a)로 표시된다.
아래의 표 1은 허상 거리에 따른 스크린 거리, 초점이동구간, 스크린 사이즈를 나타낸 것이다.
허상 거리 스크린 거리 초점이동구간 스크린 사이즈
2.5m 10mm 5.410mm 2.26"
3.5m 88.506mm 5.570mm 2.28"
7.5m 77.163mm 5.767mm 1.96"
표 1에서, 초점이동거리는 0.357mm이고, 스크린 거리는 투사렌즈(15)에서 스크린(20)까지의 거리를 의미하고, 초점이동구간은 투사렌즈(15)에서 스크린(20)까지의 거리가 변함에 따라서 초점을 맞추기 위해서 투사렌즈(15)의 경통이 움직이는 양을 의미하면, 스크린 사이즈는 투사렌즈(15)에서 스크린(20)까지 도달하는 거리가 변함에 따라서 스크린(20)에 결상되는 영상의 사이즈가 변하는 것을 의미한다.
이와 같이, 분할된 스크린의 위치에 따라 가변 거리(s)(표 1의 스크린 거리)를 변화시키면, 이에 의해 HUD 영상(즉, 허상)이 형성되는 위치(즉, 허상 거리)가 가변되고, 이로써 자연스러운 삼차원 HUD 영상을 제공할 수 있는 것이다.
전술한 헤드업 디스플레이 표시 방법은 다음과 같은 시계열 방법에 의해 구현될 수 있다.
<단계 1>
투사렌즈를 구비하는 영상투사부를 이용하여 HUD 영상을 투사한다.
<단계 2>
투사렌즈와의 거리가 상이하게 위치하는 복수 개 분할스크린에 투사된 HUD 영상을 결상시킨다.
<단계 3>
복수 개 분할스크린에 결상된 HUD 영상을 윈드실드 방향으로 반사시켜 윈드실드 반대편에 허상을 형성한다.
도 8은 본 발명에 따른 분할된 스크린을 독립적으로 이동시키는 이동장치의 구현예이다. 레일(81)을 따라 모터 등의 동력원으로 제어가능하도록 움직이는 슬라이딩부재(83)를 구비하고, 슬라이딩부재(83)와 제1분할스크린(21)은 이동부(21-1)에 의해 결합된다. 제1분할스크린(21)은 레일(81)을 따라 모터 등의 동력원의 제어에 의해 움직일 수 있게 되는 것이다. 이때 레인(81)은 투사렌즈에서 투사된 광이 진행하는 방향과 나란하게 배치되어야 한다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 영상원 및 투사렌즈를 포함하는 영상출력부;
    영상출력부로부터 출사되는 HUD 영상이 결상되는 스크린;
    상기 스크린에 결상된 HUD 영상을 윈드실드 측으로 반사하는 미러를 포함하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 스크린은 상기 투사렌즈로부터 투사된 광이 이동하는 방향을 따라 독립적으로 이동되는 분할된 복수 개 분할스크린을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개 분할스크린은 제1분할스크린과, 상기 제1분할스크린의 좌측, 우측 및 상측을 둘러싸는 제2분할스크린으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개 분할스크린은 제1분할스크린과, 상기 제1분할스크린의 우측에 위치하는 제2분할스크린 및 상기 제1분할스크린의 상측에 위치하는 제3분할스크린으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상원은 광원과 이미지 생성부로 구성되며, 상기 광원은 레이저 광원인 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 각각의 분할스크린을 이동시키는 장치가 구비되며,
    상기 이동장치는
    투사렌즈로부터 투사된 광이 진행하는 방향과 나란하게 위치하는 레일과,
    상기 레일을 따라 움직이는 슬라이딩부재와,
    상기 슬라이딩부재와 분할스크린을 연결하는 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치.
  6. 투사렌즈를 이용하여 HUD 영상을 투사하는 제1단계와,
    상기 투사렌즈와의 거리가 상이하게 위치하는 복수 개 분할스크린에 제1단계에서 투사된 HUD 영상을 결상하는 제2단계와,
    상기 제2단계에서 복수 개 분할스크린에 결상된 영상을 윈드실드 방향으로 반사시키는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 형성 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2단계에서 상이한 거리는 상기 투사렌즈로부터 투사된 광이 진행하는 방향인 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 형성 방법.
  8. 상기 복수 개 분할스크린은 제1분할스크린과, 상기 제1분할스크린의 좌측, 우측 및 상측을 둘러싸는 제2분할스크린으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 형성 방법.
  9. 영상원 및 투사렌즈를 포함하는 영상출력부와, 상기 영상출력부로부터 출사되는 HUD 영상이 결상되는 스크린과, 상기 스크린에 결상된 HUD 영상을 윈드실드 측으로 반사하는 미러를 포함하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 스크린은 상기 투사렌즈로부터 투사된 광이 이동하는 방향에 대해서 수직방향으로부터 일정한 각도를 갖도록 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치.
  10. 영상원 및 투사렌즈를 포함하는 영상출력부와, 상기 영상출력부로부터 출사되는 HUD 영상이 결상되는 스크린과, 상기 스크린에 결상된 HUD 영상을 윈드실드 측으로 반사하는 미러를 포함하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 스크린은 상기 투사렌즈로부터 투사된 광이 이동하는 방향을 기준으로
    중심에서 외곽으로　오목 또는 볼록한 곡면 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 삼차원 헤드업 디스플레이 장치.
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