주사-빔 헤드업 디스플레이 및 관련 시스템 및 방법 document_id A220623031046

도 1을 참고하면, 자동차(14) 등의 차량의 운전자(12)가 볼 수 있는 속도계 및 주행 거리계(도시하지 않음) 등의 하나 이상의 각종 계기를 시각적인 이미지로 만들어내는 헤드업 디스플레이(heads-up display:HUP)(10)가 도시되어 있다. "헤드업" 이란 용어는 운전자(12)가 계기를 보기 위해 대쉬보드(16)를 아래로 내려다 볼 필요가 없음을 가리킨다. 즉, 운전자(12)는 머리를 든 상태로 자신의 눈을 "도로상에 고정"하고 계기를 볼 수 있다. 따라서, 디스플레이(10)는 운전자(12)가 자동차(14)를 운전하는 안전도를 높여주는 편의성을 추가해준다. 운전하면서, HUP(10)는 자동차의 방풍유리, 즉 앞부분 유리상에 하나 이상의 계기(도시하지 않음)의 가상 이미지를 만들어 투영하고, 이 이미지를 운전자(20)의 눈에 반사시켜 그 이미지가 운전자의 시야(field of view:FOV) 내에 나타나게 하는데, 가끔씩 그 앞부분 유리를 벗어나 보이는 경우도 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이(10)에는 이미지 발생을 위해 발광다이오드(LED), 액정(LCD), 진공 형광등, 또는 다른 표시장치 기술(도시하지 않음) 등이 포함되며, 이미지를 앞부분 유리(18)상에 투영하기 위한 광학 트레인(optical train)(도 1에는 도시하지 않음)가 포함되기도 한다. 일반적으로, 운전자(12)는 자신의 눈(20)이 '아이 박스(eye box)'라고 불리는 3차원 주시 공간(22) 내에 있는 동안 가상 이미지를 가장 잘 볼 수 있다. 비록 일반적으로 주시 공간(22)의 공간(높이,폭 및/또는 깊이)이 고정되어 있긴 하지만, 운전자가 자동차(14)를 운전하는 동안 운전자의 머리(20)의 위아래, 좌우 및 앞뒤로의 움직임에 대한 예측 움직임을 수용할 정도는 된다. 또한, 운전자 높이의 범위가 상대적으로 크기 때문에(예를 들어, 5피트~7피트), 디스플레이(10)는 운전자가 주시 공간(22)의 수직 위치를 조정할 수 있도록 하여 운전자의 눈(20)과 주시 공간(22)를 조정할 수 있도록 한다. 불행하게도, 일반적인 헤드업 디스플레이(10)에는 많은 단점이 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이(10)는 상대적으로 크기가 크고, 상대적으로 많은 전력을 소비하기도 한다. 또한, 주시 공간(22) 내의 가상 이미지의 화질이 좋지 못하다. 게다가, 앞부분 유리(18)는 동일한 모델의 차량임에도 불구하고 약간씩 차이점이 있기 때문에, 각각의 새로운 차량을 위한 디스플레이(10)를 조정하는 과정이 상대적으로 복잡하며, 디스플레이의 하나 또는 그 이상의 부품을 물리적으로 변경하거나 교체하게 되기도 하며, 헤드업 디스플레이 또는 앞부분 유리 전체를 교체하는 경우도 발생한다. 또한, 앞부분 유리를 수리하거나 교체하는 경우에는, 디스플레이의 일부 또는 전부를 수정하거나 교체해서 디스플레이(10)를 조정해야 하는 경우에는 일반적인 수리에서 요구되는 시간과 비용이 상당히 증가된다.