KR102609976B1 - 이미지 프로젝터 - Google Patents

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제미슨 크리스마스
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엔비직스 엘티디
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Abstract

윈도우가 있는 차량용 헤드-업 디스플레이가 제공된다. 헤드-업 디스플레이는 화상 생성 유닛과 광학 시스템으로 구성된다. 화상 생성 유닛은 화상을 출력하도록 배치된다. 광학 시스템은 화상 생성 유닛에 의해 출력된 화상을 수신하고 가상 이미지 영역 내의 각 화상의 가상 이미지를 형성하기 위해 화상을 차량의 윈도우에 프로젝트 하도록 형성된다. 화상 생성 유닛은 가상 이미지 영역이 대응하는 크롭 된 형상을 갖도록 크롭 된 화상 영역 내의 화상을 출력하도록 형성된다.

Description

이미지 프로젝터
본 개시는 프로젝터 및 헤드-업 디스플레이에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 자동차와 같은 차량용 홀로그래픽 프로젝터 및 헤드-업 디스플레이에 관한 것이다. 본 개시는 또한 홀로그래픽 프로젝션 방법, 헤드-업 디스플레이에 가상 이미지를 프로젝트 하는 방법 및 헤드-업 디스플레이를 이용하여 윈드스크린과 같은 윈도우에 가상 이미지를 디스플레이 하는 방법에 관한 것이다.
물체에서 산란된 빛은 진폭 및 위상 정보를 포함한다. 이러한 진폭 및 위상 정보는 예컨대 잘 알려진 간섭 기술에 의해 감광성 플레이트 상에 캡쳐 되어 홀로그래픽 기록 또는 간섭 줄무늬를 포함하는 "홀로그램"을 형성할 수 있다. 홀로그램은 원래 물체를 나타내는 2 차원 또는 3 차원 홀로그래픽 재구성(reconstruction) 또는 재생(replay) 이미지를 형성하기에 적절한 광을 조광함으로써 구성될 수 있다.
컴퓨터-생성 홀로그래피(computer-generated holography)는 수치적으로 간섭 프로세스(interference process)를 시뮬레이션 할 수 있다. 컴퓨터-생성 홀로그램, "CGH"는 프레넬(Fresnel) 또는 푸리에(Fourier) 변환과 같은 수학적 변환에 기초한 기술에 의해 계산될 수 있다. 이러한 유형의 홀로그램은 프레넬 또는 푸리에 홀로그램으로 지칭될 수 있다. 푸리에 홀로그램은 객체의 푸리에 도메인 표현 또는 객체의 주파수 도메인 표현으로 간주될 수 있다. CGH는 또한 예컨대 가간섭성 광선 추적(coherent ray tracing) 또는 포인트 클라우드 기법(point cloud technique)에 의해 계산될 수 있다.
CGH는 입사광의 진폭 및/또는 위상을 변조하도록 형성된 공간 광 변조기 상에 인코딩 될 수 있다. 광 변조는 예컨대 전기적으로 어드레스 가능한 액정, 광학적으로 어드레스 가능한 액정 또는 마이크로 미러를 사용하여 달성될 수 있다.
SLM은 셀들(cells) 또는 요소들(elements)로 지칭될 수 있는 복수의 개별적으로 어드레싱 가능한 화소들을 포함할 수 있다. 광 변조 방식은 이진(binary), 다중 레벨(multilevel) 또는 연속(continuous)일 수 있다. 대안적으로, 이 장치는 연속적일 수 있으며(즉, 화소로 구성되지 않은), 이에 따라 광 변조는 장치 전체에 걸쳐서 연속적일 수 있다. SLM은 변조 광이 공간 광 변조기로부터 반사되어 출력된다는 점에서 반사형(reflective)일 수 있다. SLM은 변조 광이 공간 광 변조기를 투과하여 출력된다는 점에서 투과형(transmissive)일 수도 있다.
상술한 기술을 이용하여 홀로그래픽 프로젝터가 제공될 수 있다. 이러한 프로젝터는 비디오 프로젝터, 헤드-업 디스플레이, "HUD" 및 예를 들어 근안 장치(near-eye devices)를 포함하는 헤드-마운트 디스플레이, "HMD"에 적용가능 하다.
통상적으로, 직사각형 영역 (본 명세서에서 가상 이미지 영역이라고 함)은 운전자의 시야에 정의되고 헤드-업 디스플레이는 이 직사각형 영역에 이미지 콘텐츠를 디스플레이 할 수 있다.
본 발명의 양태들은 첨부된 독립 청구항들에서 정의된다.
자동차용 개선된 HUD가 개시된다. HUD는 화상 생성 유닛을 포함한다. 화상 생성 유닛은 속도 또는 내비게이션 정보와 같은 정보 콘텐츠를 포함하는 화상을 생성하도록 형성된다. 또한, 정보 콘텐츠의 가상 이미지를 형성하도록 형성되는 광학 시스템 또는 프로젝션 시스템이 제공된다. 정보 콘텐츠의 가상 이미지는 자동차를 운전하는 동안 운전자의 정상적인 시야와 같은, 운전자에게 적합한 시야 위치에서 형성된다. 예를 들어, 정보 콘텐츠의 가상 이미지는 운전자로부터 차량의 보닛(또는 후드) 아래의 제1 및/또는 제2거리에 나타날 수 있다. 정보 콘텐츠의 가상 이미지는 운전자의 정상적인 장면 보기에 부정적인 영향을 주지 않도록 배치된다. 정보 콘텐츠의 가상 이미지는 운전자의 현실 세계 뷰에 중첩될 수 있다. 정보 콘텐츠는 컴퓨터에서 생성되며 실시간으로 제어 또는 업데이트 되어 운전자에게 실시간 정보를 제공할 수 있다.
화상 생성 유닛은 홀로그래픽 프로젝터를 포함할 수 있고, 여기서 화상은 컴퓨터 생성 홀로그램의 홀로그래픽 재구성이다. 화상은 표시 표면(display surface)으로 작용하는 수광면 상에 형성될 수 있다. 이하에서 자세히 설명되는 홀로그래픽 프로젝터 기반의 HUD는, 홀로그래픽 처리의 효율성 및 레이저 광원 사용에 대한 특유의 적합성으로 인해 현재 사용 가능한 경쟁 기술보다 훨씬 더 큰 명암 비를 제공할 수 있다.
헤드-업 디스플레이는 홀로그래픽 프로세서를 포함할 수 있다. 화상은 홀로그래픽 재구성일 수 있다. 홀로그래픽 프로세서는 컴퓨터 생성 홀로그램을 공간 광 변조기로 출력하도록 형성될 수 있다. 컴퓨터 생성 홀로그램은 차량의 윈드스크린의 형상을 적어도 부분적으로 보상하도록 형성될 수 있다.
시스템은 윈드스크린에서 공간적으로 변조된 광을 반사함으로써 윈드스크린을 사용하여 화상의 가상 이미지를 형성하도록 형성될 수 있다. 광원은 레이저 일 수 있고/있거나 화상의 광은 레이저 광일 수 있다. 공간 광 변조기는 실리콘 공간 광 변조기 상의 액정일 수 있다. 화상은 수광면에서 공간 변조된 광의 간섭 과정에 의해 형성될 수 있다. 컴퓨터 생성 홀로그램은 대응하는 화상의 수학적 변환에, 선택적으로, 푸리에 또는 프레넬 변환에 대응할 수 있다. 컴퓨터 생성 홀로그램은 푸리에 또는 프레넬 홀로그램일 수 있다. 컴퓨터 생성 홀로그램은 포인트 클라우드 방식으로 컴퓨터 생성된 홀로그램일 수 있다. 공간 광 변조기는 광원으로부터의 광의 위상을 공간적으로 변조하도록 형성될 수 있다. 공간 광 변조기는 광원으로부터의 광의 진폭을 공간적으로 변조하도록 형성될 수 있다.
그러나, 일부 실시예들은 단지 예시로서 홀로그래픽 프로젝션 기반 화상 생성 유닛을 기술한다. 본 개시는 백 라이트 액정 디스플레이, 레이저 스캐닝 디스플레이, 디지털 마이크로 미러 장치(Digital Micro-mirror Device; "DMD"), 형광 디스플레이 및 플라즈마 디스플레이를 포함하는 모든 유형의 화상 생성 유닛에 동일하게 적용될 수 있다.
윈도우가 있는 차량용 헤드-업 디스플레이가 제공된다. 헤드-업 디스플레이는 화상 생성 유닛과 프로젝션 엔진을 포함한다. 화상 생성 유닛은 화상을 출력하도록 형성된다. 프로젝션 엔진(또는 광학 시스템)은 화상 생성 유닛에 의해 출력된 화상을 수신하고 (공통) 가상 이미지 영역 내에 각 화상의 가상 이미지를 형성하기 위해 화상을 차량의 윈도우에 프로젝트 하도록 형성된다. 화상 생성 유닛은 가상 이미지 영역이 대응하는 크롭 된 형상을 갖도록 크롭 된 화상 영역 내의 화상을 출력하도록 형성된다.
가상 이미지 영역(또는 구역 또는 공간)은 시야라고 할 수 있다. 시스템의 화상 생성 유닛, 프로젝션 광학 장치 및 시각-박스(eye-box)는 광학 설계에 따라 가상 이미지 영역의 크기, 모양 및 위치를 집합적으로 정의한다. 가상 이미지 영역은 도로에 프로젝트 되어 도로에 광 발자국을 형성한다고 할 수 있다. 화상 영역이 완전히 조광 되면, 가상 이미지 영역이 완전히 조광 된다. 즉, 화상 영역의 전체 영역이 조광 되면 가상 이미지 영역의 전체 영역이 조광 된다. 그러나 이미지 콘텐츠(예컨대, 내비게이션 화살표)는 화상 영역의 서브-영역에 표시될 수 있으며, 이 경우 프로젝트 된 가상 이미지는 가상 이미지 영역의 해당 서브-영역에만 나타난다.
윈도우가 있는 차량용 헤드-업 디스플레이가 제공된다. 헤드-업 디스플레이는 화상 생성 유닛과 프로젝션 엔진을 포함한다. 화상 생성 유닛은 화상을 출력하도록 형성된다. 프로젝션 엔진은 화상 생성 유닛에 의해 출력된 화상을 수신하고 가상 이미지 영역 내에 화상의 가상 이미지를 형성하기 위해 화상을 차량의 윈도우에 프로젝트 하도록 형성된다. 화상 생성 유닛은 가상 이미지 영역이 대응하는 크롭 된 형태를 갖도록 크롭 된 형태를 갖는 화상 영역 내에서 화상을 출력하도록 형성된다.
윈도우가 있는 차량용 헤드-업 디스플레이가 제공되고, 헤드-업 디스플레이는 화상 생성 유닛 및 프로젝션 엔진을 포함한다. 화상 생성 유닛은 화상을 생성하도록 형성된다. 프로젝션 엔진은 윈도우에 있는 각각의 화상의 가상 이미지를 형성하기 위해 윈도우 상에 화상을 프로젝션 하도록 형성되며, 여기서 가상 이미지는 크롭 된 모양을 갖는 공통 가상 이미지 영역 내에 형성된다.
일반적으로 가상 이미지 영역은 직사각형이다. 본 발명자는 가상 이미지 영역이 직사각형이어야 한다는 가정에 의문을 제기하고 전체 헤드-업 디스플레이 시스템에 대한 이러한 제한이 정당화되지 않고, 실제로 차량용 차세대 증강 현실 헤드-업 디스플레이의 개발에 방해가 된다는 점을 인식했다. 특히, 본 발명자는 본 개시에서 설명된 바와 같은 가상 이미지 영역을 크롭 하는 것의 가치를 인식했다. 크롭 된 가상 이미지 영역의 영역은 차량의 헤드-업 디스플레이에 이미지 콘텐츠를 표시하는 데 특별히 유용하지 않다. 특히, 가상 이미지 영역의 하단 영역의 하나 또는 두 개의 삼각형 부분은 차량이 이동할 것으로 예상되는 일반적인 속도를 고려할 때 운전자와 너무 가깝기 때문에 대체로 불필요하다. 화상 생성 유닛과 프로젝션 엔진의 광학적 및 공간적 요구 측면에서 이 두 삼각형 부분을 제거하는 장점은 이러한 영역에서 이미지 콘텐츠를 디스플레이 할 수 없다는 단점보다 크다. 본 발명자는 헤드-업 디스플레이 디자인의 근본적인 가정에 도전하고 현장의 편견을 인식함으로써 이해할 수 있는 관습에서 크게 벗어나는 헤드-업 디스플레이를 제공했다.
화상 생성 유닛은 화상 영역의 크롭 된 형태 내에서만 화상을 생성하도록 형성될 수 있다. 화상 영역(예컨대, 홀로그래픽 재생 필드)이 제한되었다고 할 수 있다. 보다 구체적으로, 화상 영역(예: 홀로그래픽 재생 필드)의 공간적 범위가 제한된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 화상 생성 유닛은 화상의 크롭 된 형태 외부의 화상의 광을 차단하도록 형성된 물리적 마스크를 더 포함한다.
프로젝션 엔진의 주요 목적은 화상을 확대하여 가상 이미지 영역에 전달하는 것이다. 따라서 프로젝션 엔진은 확대 엔진 또는 확대 광학 장치(들) 일 수 있다. 화상과 가상 이미지 사이에는 실질적으로 일대일 상관 관계가 있다. 목적은 가상 이미지 영역을 형성하는 것이며, 이것은 크롭 된 모양 내에서만 이미지 콘텐츠를 제공하도록 화상 생성 유닛을 구동함으로써 편리하게 달성될 수 있다. 따라서, 단순히 사용되는 화상 영역의 형태를 변경함으로써 종래의 시스템을 이용하여 본 발명에 따른 헤드-업 디스플레이를 제공할 수 있다. 즉, 소프트웨어 수정만 필요하다.
본 발명에 따른 헤드-업 디스플레이의 이점은 화상 영역의 크롭 된 형태 내에서 화상의 광 만을 프로젝트 하도록 프로젝션 엔진을 형성함으로써 느껴질 수 있다. 예를 들어, 프로젝션 엔진은 화상 영역 및/또는 가상 이미지 영역의 크롭 된 형태에 따라 크롭 된 형태를 갖는 적어도 하나의 광학 요소(또는 광학 부품)를 포함한다.
헤드-업 디스플레이의 볼륨을 줄이는 방법이 제공된다. 헤드-업 디스플레이는 화상 생성 유닛, 광학 시스템 및 광학 결합기로 구성된다. 화상 생성 유닛은 화면의 디스플레이 영역 내에 화상 콘텐츠를 디스플레이 하도록 구성되며, 디스플레이 영역은 사각형 형태를 갖는다. 광학 시스템은 디스플레이 영역에서 광학 결합기로 광을 보내도록 형성된다. 광학 결합기는 디스플레이 영역으로부터의 광을 시각-박스로 반사하여 화상 콘텐츠의 가상 이미지를 형성하도록 형성된다. 이 방법은 디스플레이 영역의 서브-영역으로 화상 콘텐츠를 제한하는 단계를 포함한다. 이 방법은 구성 요소의 활성 영역을 식별하기 위해 광학 시스템의 광학 부품에 서브-영역을 매핑하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 구성 요소의 비활성 영역을 감소시키기 위해 활성 영역에 대응하여 부품을 형상화(성형)하는 단계를 더 포함한다.
헤드-업 디스플레이의 볼륨을 줄이는 방법이 제공된다. 헤드-업 디스플레이는 화상 생성 유닛, 광학 시스템 및 광학 결합기로 구성된다. 화상 생성 유닛은 스크린 상의 사변형 영역 내에 화상 콘텐츠를 표시하도록 형성된다. 광학 시스템은 광을 사변형 영역에서 광학 결합기로 향하도록 형성된다. 광학 결합기는 사변형 영역의 광을 시각-박스로 반사하여 화상 콘텐츠의 가상 이미지를 형성하도록 형성된다. 이 방법은 화상 콘텐츠를 사변형 영역의 서브-영역으로 제한하는 단계를 포함한다. 이 방법은 구성 요소의 활성 영역을 식별하기 위해 광학 시스템의 광학 구성 요소에 서브-영역을 매핑하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 구성 요소의 비활성 영역을 감소시키기 위해 활성 영역에 대응하여 구성 요소를 성형하는 단계를 더 포함한다.
화상 생성 유닛, 광학 시스템 및 광학 결합기를 포함하는 헤드-업 디스플레이 시스템도 제공된다. 화상 생성 유닛은 화면에 서브-영역 내의 화상 컨텐츠를 표시하도록 구성되며, 서브-영역은 적어도 5 개의 변(side)을 포함하는 형상을 갖는다. 광학 시스템은 서브-영역에서 광을 중계하도록 형성된다. 광학 결합기는 광학 시스템으로부터 중계된 광을 수신하고 광을 시각-박스로 반사하여 화상 콘텐츠의 가상 이미지를 형성하도록 형성된다. 광학 시스템의 적어도 하나의 광학 부품은 서브-영역의 형상에 대응하는 형상을 갖는다.
본 발명의 제1양태에 따르면, 헤드-업 디스플레이가 있다. 헤드-업 디스플레이는 화상 생성 유닛과 광학 릴레이로 구성된다. 화상 생성 유닛은 공간 광 변조기, 홀로그램 엔진, 광원 및 디퓨저(diffuser)를 포함한다. 공간 광 변조기는 홀로그램을 디스플레이 하도록 형성된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들의 크기와 모양은 해당하는 홀로그래픽 재생 필드의 크기와 모양을 정의한다. 홀로그램 엔진은 공간 광 변조기에 홀로그램을 출력하도록 형성된다. 홀로그램은 픽셀들에 의해 정의된 홀로그래픽 재생 필드의 서브-영역으로 화상이 제한되도록 형성된다. 따라서 홀로그램은 홀로그래픽 재생 필드를 효과적으로 크롭 한다. 즉, 홀로그램은 크롭 된 홀로그래픽 재생 필드를 형성한다. 홀로그래픽 재생 필드의 크기는 사용 가능한 전체 홀로그래픽 재생 필드 영역의 서브-영역만을 선택적으로 사용함으로써 축소된다. 따라서 공간 광 변조기의 모든 기능은 의도적으로 덜 사용된다. 이것은 일반적인 방식이 아니다. 광원은 홀로그램을 조광하도록 형성된다. 디퓨저는 공간 광 변조기로부터 공간 변조된 광을 수신하도록 형성된다. 그러므로 홀로그래픽 재구성이 디퓨저 위에 형성된다. 디퓨저의 모양은 서브-영역의 모양에 따라 크롭 된다. 광학 릴레이는 적어도 하나의 미러를 포함한다. 적어도 하나의 미러는 디퓨저의 형상에 대응하여 형상화된다. 픽셀들은 회절로 인해 사변형 홀로그래픽 재생 필드를 제공하도록 정사각형 또는 직사각형과 같은 사변형일 수 있다. 홀로그래픽 재생 필드는 픽셀들에 대해 직교 방향으로 배치된다.
보다 일반적으로, 화상을 형성하도록 형성된 화상 생성 유닛 및 화상의 가상 이미지를 형성하도록 형성된 광학 릴레이를 포함하는 헤드-업 디스플레이가 여기에 개시된다. 화상 생성 유닛은 화상을 표시하도록 형성된 디스플레이 장치 및 화상을 디스플레이에 출력하도록 형성된 화상 콘텐츠 엔진을 포함할 수 있다.
두 가지 중요한 이점이 있다. 첫째, 헤드-업 디스플레이의 물리적 크기가 줄어든다. 헤드-업 디스플레이는 일반적으로 차량의 대시 보드 내에 있다. 헤드-업 디스플레이는 필요한 배율을 달성하기 위해 대형 미러와 대형 광학 투사가 필요하기 때문에 차량의 다른 진보된 시스템에 비해 상대적으로 크다. 캐빈 공간, 특히 대시 보드 볼륨 내의 공간은 복잡한 전자 시스템이 많이 포함된 현대식 차량에서 매우 중요하며 헤드-업 디스플레이는 공간 측면에서 상당히 큰 비용을 요구한다. 가상 이미지 영역의 적어도 하나 또는 두 개의 코너를 절단하거나 크롭 하는 것은 프로젝션 엔진의 적어도 하나의 광학 요소가 상응하여 크롭 될 수 있기 때문에 상당한 공간 절약을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 둘째, 다른 광학 부품과 마찬가지로 광학 부품의 성능은 광축으로부터의 거리에 따라 감소한다. 특히 광축에서 멀어 질수록 수차(aberrations)가 증가한다. 따라서 프로젝션 엔진의 적어도 하나의 광학 요소의 최외곽 부분은 이미지 품질에 가장 해로운 영향을 미친다. 따라서 전체 이미지 품질은 여기에 설명된 바와 같이 프로젝션 엔진의 적어도 하나의 광학 요소 상의 광 발자국의 크기를 감소시킴으로써 개선된다.
본 발명에 따른 크롭 된 가상 이미지는 파-필드(far-field) 가상 이미지일 수 있다. 파-필드 가상 이미지는 내비게이션 정보를 전달할 수 있다. 헤드-업 디스플레이는 또한 니어-필드(near-field) 가상 이미지를 형성하도록 형성될 수 있다. 니어-필드 가상 이미지는 예를 들어 속도 정보를 전달할 수 있다.
서브-영역은 적어도 5 개의 변을 포함하는 형상을 가질 수 있다. 형상은 6 개 또는 8 개의 면을 가질 수 있다. 형상이 불규칙 할 수 있다. 형상의 측면 중 적어도 하나는 만곡 될 수 있다.
광학 시스템의 광학 구성 요소에 서브-영역을 매핑하는 것은 활성 영역에 대응하는 광학 구성 요소 상의 광 발자국을 식별하기 위해 스크린의 서브-영역으로부터 광학 구성 요소로 이미지를 형성하는 광선을 추적하는 것을 포함할 수 있다. 구성 요소를 성형하는 것은 구성 요소의 물리적 크기를 줄이는 것을 포함할 수 있다.
헤드-업 디스플레이는 차량에 설치될 수 있다. 광학 결합기는 헤드-업 디스플레이를 수용하는 차량의 윈드스크린 일 수 있다. 가상 이미지는 차량 전방의 지면 영역에 중첩될 수 있다.
화상 콘텐츠를 제한하는 단계는 그렇지 않은 경우 차량에 가장 가까운 영역 및/또는 사변형 디스플레이 영역의 일측에 중첩되는 가상 이미지를 형성할 사변형 디스플레이 영역의 일 영역을 제외하는 것을 포함할 수 있다. 이 방법은 서브-영역에 대응하여 스크린의 물리적 크기를 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 화상 생성 유닛은 홀로그래픽 프로젝터를 포함할 수 있다. 서브-영역은 홀로그래픽 재생 필드의 서브-영역일 수 있다. 광학 시스템은 광학 파워를 가질 수 있다.
적어도 하나의 광학 요소(또는 구성 요소)는 반사형 일 수 있다. 이 접근 방식은 반사형 광학 요소를 사용하여 광학 경로를 접을 수 있기 때문에 컴팩트 한 시스템을 제공한다. 적어도 하나의 광학 요소는 미러일 수 있다. 적어도 하나의 광학 요소는 각각의 가상 이미지가 대응하는 화상의 확대된 이미지이고/이거나 가상 이미지 영역이 화상 영역의 확대된 이미지가 되도록 광학적 파워를 가질 수 있다. (시각-박스 영역으로부터) 가상 이미지 영역에 해당하는 각도는 가장 넓은 지점에서 10 +/- 2 도와 같은 5 내지 15도, 가장 높은 지점에서 3.5 +/- 0.5 도와 같은 2 내지 5 도일 수 있다. 화상 영역은 가장 넓은 지점에서 55 +/- 15 mm와 같이 20 내지 120 mm, 가장 높은 지점에서 25 +/- 10 mm와 같이 10 내지 50 mm일 수 있다. 적어도 하나의 광학 요소는 가상 이미지가 윈도우에 의해 왜곡되지 않도록 윈도우의 형상을 광학적으로 보상하도록 구성된 자유형 광학 표면을 가질 수 있다. 따라서 적어도 하나의 광학 요소는 구성 요소 개수를 적게 유지하고 광학 손실을 줄이는 데 좋은, 다목적일 수 있다.
가상 이미지 영역의 크롭 된 형태는 크롭 된 형태가 적어도 5 개의 변을 갖도록 직사각형의 하나 또는 두 개의 모서리를 절단하여 형성될 수 있다. 크롭 된 가상 이미지 영역의 아래쪽 영역 값은 보장되지 않는다. 사실, 가상 이미지 영역의 크롭 된 형태는 크롭 된 형태가 적어도 5 개의 변을 갖도록 적어도 하나의 잘린 모서리를 갖는 다면 형태(예를 들어, 다각형)를 포함할 수 있다. 가상 이미지 영역의 크롭 된 형태는 직사각형의 2 개 또는 4 개의 모서리를 잘라서 크롭 된 형태가 적어도 8 개 또는 10 개의 변을 갖도록 형성될 수 있다. 증강 현실을 위한 개선된 헤드-업 디스플레이가 제공된다.
가상 이미지는 운전자의 현실을 증강하는 데 사용될 수 있다. 가상 이미지는 도로의 영역을 중첩한다. 중첩된 영역은 대칭인 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 운전자가 차량의 한쪽(즉, 오프사이드)에 위치하기 때문에, 본 발명자는 가상 이미지 영역의 형상이 비대칭이면 유리할 수 있음을 인식했다. 보다 구체적으로, 가상 이미지 영역의 비대칭은 차량 내에서 운전자의 공간적으로 오프셋 된 위치를 시각적으로 보상하도록 형성될 수 있다. 가상 이미지 영역의 비대칭은 공간의 대칭 영역을 중첩하도록 형성될 수 있다. 비대칭은 가상 이미지 영역의 변의 길이를 변경하여 제공될 수 있다. 예를 들어, 형상의 반대 편은 길이가 다를 수 있다. 선택적으로 형상의 모든 반대 편은 길이가 다르다.
화상 생성 유닛은 임의의 유형일 수 있다. 화상 생성 유닛은 홀로그래픽 프로젝터 일 수 있다. 화상 생성 유닛은 광원 및 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 광원은 광을 방출하도록 형성될 수 있다. 공간 광 변조기는 광원으로부터 광을 수신하도록 형성될 수 있고, 공간 광 변조기에 디스플레이 된 컴퓨터 생성 홀로그램에 따라 광을 공간적으로 변조하여 각 화상에 부합하는 홀로그래픽 재구성을 형성할 수 있다. 홀로그래픽 재구성은 화상이다. 홀로그래픽 재구성은 자유 공간에 형성되거나 스크린 또는 디퓨저와 같은 표면에 형성될 수 있다. 따라서, 화상 생성 유닛은 화상에 부합하는 각각의 홀로그래픽 재구성이 그 위에 형성되기 위해 공간 변조된 광을 수신하도록 배열된 수광면을 더 포함할 수 있다.
윈도우는 윈드스크린 일 수 있다. 따라서 헤드-업 디스플레이는 운전자에게 현실을 증강하여 운전 중에 유용한 정보를 제공할 수 있다.
헤드-업 디스플레이를 사용하여 가상 이미지를 윈도우에 표시하는 방법이 제공된다. 헤드-업 디스플레이는 화상 영역 내의 화상을 출력하도록 형성된 화상 생성 유닛을 포함한다. 헤드-업 디스플레이는 또한 화상 생성 유닛에 의해 출력된 화상을 수신하고 (공통) 가상 이미지 영역 내에 각 화상의 가상 이미지를 형성하기 위해 각 화상을 윈도우에 투사하도록 형성된 프로젝션 엔진을 포함한다. 이 방법은 가상 이미지 영역이 대응하는 크롭 된 형상을 갖도록 화상 생성 유닛의 화상 영역을 크롭 된 형상으로 제한하는 단계를 포함한다.
이 방법은 화상 영역의 크롭 된 형태 내에서만 화상을 생성하도록 화상 생성 유닛을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은 추가로 또는 대안적으로 화상의 크롭 된 형태 외부의 화상의 광을 마스킹 하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 추가적으로 또는 대안적으로 화상 영역의 크롭 된 형상 내에서 화상의 광만을 프로젝트 하도록 프로젝션 엔진을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 방법은 가상 이미지 영역의 형상에 따라 프로젝션 엔진의 적어도 하나의 광학 요소의 물리적 크기 및 형상을 감소 또는 최소화하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서 헤드-업 디스플레이의 볼륨이 감소한다.
화상 생성 유닛, 광학 시스템 및 광학 결합기를 포함하는 헤드-업 디스플레이 시스템이 여기에 개시된다. 화상 생성 유닛은 화면상의 서브-영역 내의 화상 콘텐츠를 표시하도록 형성된다. 서브-영역은 적어도 5 개의 변을 포함하는 모양을 가지고 있다. 광학 시스템은 서브-영역에서 광을 중계하도록 형성된다. 광학 결합기는 광학 시스템으로부터 중계된 광을 수신하고 광을 시각-박스로 반사하여 화상 콘텐츠의 가상 이미지를 형성하도록 형성된다. 광학 시스템의 적어도 하나의 광학 부품은 서브-영역의 형상에 대응하는 형상을 갖는다.
여기서 "대응하는"이라는 용어는 제1요소가 제2요소에서 동등한 변경을 발생시키는 것과 같이, 제1요소(예: 영역, 모양 또는 이미지)와 제2요소 사이의 일반적인 일대일 상관 관계를 반영하도록 한 쌍의 요소 또는 구성 요소와 관련하여 사용된다. "대응하는" 요소는 모양이 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있다. "대응하는" 요소는 동일하거나 실질적으로 동일한 일반적인 모양이지만 다른 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2요소는 제1요소의 완전 하거나 불완전한 배율 일 수 있다. 따라서 "대응하는"이라는 단어는 제1요소의 일반적인 모양이 제2요소의 모양과 일치한다는 것을 반영하기 위해 더 사용된다. 제1요소와 제2요소 사이의 차이는 광학 수차 또는 왜곡과 같은 시스템 구성 요소의 불완전성 또는 보정 요인과 같은 불완전성에 대한 대책으로 인해 발생할 수 있다.
여기서 "화상의 광"이라는 용어는 화상을 형성하는 광을 지칭하기 위해 사용된다. "화상의 광"은 단색 또는 다색일 수 있다. "화상의 광"은 복합 색상일 수 있다. 예를 들어, "화상의 광"은 적색, 녹색 및 청색 광을 포함할 수 있다. "화상의 광"은 편광 될 수 있다.
본 개시에 따르면, "레이저-라인 선택 필터"는 레이저-라인 광이 설명된 광 경로상에서 전파되도록 허용하지만, 비 레이저-라인 광이 광 경로상에서 더 이상 전파되는 것을 허용하지 않는다. 즉, "레이저 라인 선택 필터"는 광학 시스템에서 레이저 라인이 아닌 빛을 제거한다. 예를 들어, "레이저 라인 선택 필터"는 비 레이저 라인 광을 흡수할 수 있다. 예를 들어, "레이저 라인 선택적 필터"는 레이저 라인 파장을 갖는 빛을 제외한 모든 광학 파장을 흡수할 수 있다. 대안적으로, 필터는 예를 들어 레이저-라인 광에 대해 우선적으로 투과하거나 우선적으로 반사함으로써 이러한 선택적 기능을 달성할 수 있다. 마찬가지로, 본 개시에 따른 "편광-선택 필터"는 광학 시스템으로부터 비 우선적 편광을 갖는 광을 제거하는 필터를 지칭한다. 용어 "레이저 라인"은 중심 파장 및 30 nm 미만, 선택적으로 15 nm 미만, 추가 선택적으로 5 nm 미만의 전파 반 최대를 갖는 좁은 대역폭을 지칭하기 위해 사용된다.
"홀로그램"이라는 용어는 객체에 대한 진폭 정보 또는 위상 정보, 또는 그들의 몇몇 조합들을 포함하는 기록을 지칭하는데 사용된다. "홀로그래픽 재구성(holographic reconstruction)"이란 용어는 홀로그램을 조광하여 형성되는 물체의 광학적 재구성을 지칭하는 용어이다. 여기서 "재생 평면"이라는 용어는 홀로그래픽 재구성이 완전히 형성된 공간의 평면을 지칭하기 위해 사용된다. 여기서 "재생 필드"라는 용어는 공간 광 변조기로부터 공간적으로 변조된 광을 수신할 수 있는 재생 평면의 서브-영역을 지칭하기 위해 사용된다. "이미지", "재생 이미지" 및 "이미지 영역(image region)"이라는 용어는 홀로그래픽 재구성을 형성하는 광에 의해 조광되는 재생 필드 영역을 가리킨다. 실시예들에서, "이미지"는 "이미지 화소"로 지칭될 수 있는 불연속적인 스폿들(discrete spots)을 포함할 수 있다.
"인코딩", "쓰기(writing)" 또는 "어드레싱(addressing)"은 각각의 화소의 변조 레벨을 개별적으로 결정하는 복수의 제어값을 SLM의 복수의 화소들에 제공하는 프로세스를 기술하는 데 사용된다. SLM의 화소들은 복수의 제어 값을 수신하는 것에 응답하여 광 변조 분포를 "표시"하도록 구성될 수 있다. 따라서, SLM은 홀로그램을 "디스플레이"한다고 할 수 있다.
수용 가능한 품질의 홀로그래픽 재구성은 원래의 객체와 관련된 위상 정보만을 포함하는 "홀로그램"으로부터 형성될 수 있음이 밝혀졌다. 이러한 홀로그래픽 기록은 위상-한정 홀로그램으로 지칭될 수 있다. 일부 실시예들은 단지 예로서 위상-한정 홀로그램과 관련된다. 실시예들은 위상-한정 홀로그램에 관련되나 본 발명은 진폭-한정 홀로그래피에도 동등하게 적용 가능하다.
본 발명은 또한 원래 객체와 관련된 진폭 및 위상 정보를 사용하여 홀로그래픽 재구성을 형성하는데 동일하게 적용 가능하다. 일부 실시예에서, 이것은 원래 객체와 관련된 진폭 및 위상 정보를 모두 포함하는 소위 완전-복소 홀로그램을 사용하는 복소 변조에 의해 달성된다. 이러한 홀로그램은 홀로그램의 각 화소에 할당된 값(그레이 레벨)이 진폭 및 위상 성분을 갖기 때문에 완전-복소 홀로그램으로 불릴 수 있다. 각 화소에 할당된 값(그레이 레벨)은 진폭 및 위상 성분을 갖는 복소수로 표현될 수 있다. 일부 실시예에서, 완전-복소 컴퓨터 생성 홀로그램이 계산된다.
위상 값, 위상 성분, 위상 정보, 또는 간단히, 컴퓨터 생성 홀로그램 또는 공간 광 변조기의 화소들의 위상을 "위상-지연"의 약자로서 참조할 수 있다. 즉, 기술된 임의의 위상 값은 사실 그 화소에 의해 제공된 위상 지연의 양을 나타내는 숫자(예를 들어, 0 내지 2π 범위인)이다. 예를 들어, 공간 광 변조기의 화소가 위상 값 π/2를 갖는 것으로 기술된다면, 이는 전달된 광의 위상을 π/2 라디안만큼 변경할 것이다. 일부 실시예들에서, 공간 광 변조기의 화소 각각은 복수의 가능한 변조 값들(예를 들어, 위상 지연 값들)에서 동작 가능하다. "그레이 레벨"이란 용어는 복수의 이용 가능한 변조 레벨을 지칭하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, "그레이 레벨"이란 용어는 상이한 위상 레벨들이 상이한 그레이 정도를 제공하지 않더라도, 편의상 위상-한정 변조기의 복수의 가용 위상 레벨을 지칭하는데 사용될 수 있다. "그레이 레벨"이란 용어는 또한 복소 변조기에서 복수의 가용 복소 변조 레벨을 지칭하는데 사용될 수 있다.
상이한 구성 및 구성의 그룹이 후술하는 상세한 설명에 개별적으로 개시될 수 있지만, 임의의 구성 또는 구성의 그룹의 임의의 특징은 임의의 구성 또는 구성 그룹의 임의의 다른 특징 또는 특징들의 조합과 결합될 수 있다. 즉, 본 개시에 개시된 특징들의 모든 가능한 조합 및 순열이 고려된다.
구체적인 구성은 다음의 도면을 참조하여 단지 예로서 설명된다:
도 1은 화면 상에 홀로그래픽 재구성을 생성하는 반사형 SLM을 나타내는 개략도이다.
도 2a는 예시적인 게르흐버그-색스톤(Gerchberg-Saxton) 타입 알고리즘의 제1 반복을 도시한다.
도 2b는 게르흐버그-색스톤 타입 알고리즘의 두 번째 및 후속 반복을 도시한다.
도 2c는 게르흐버그-색스톤 타입 알고리즘의 대안적인 두 번째 및 후속 반복을 도시한다.
도 3은 반사형 LCOS SLM의 개략도이다.
도 4는 차량 내 HUD 예시를 도시한다.
도 5는 종래 기술에 따른 헤드-업 디스플레이의 시야를 도시한다.
도 6은 크롭 된 시야를 포함하는 실시예를 도시한다.
도 7은 크롭 된 시야에 이미지 콘텐츠가 디스플레이 되는 실시예를 도시한다.
도 8은 일부 실시예에 따른, 시야에 의해 중첩된 영역을 도시한다.
도 9는 일부 추가 실시예에 따른 비대칭 시야를 도시한다.
도면에서, 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 부분을 지칭한다.
본 발명은 다음에 설명되는 구성에 제한되지 않으며, 첨부된 청구 범위의 전체 범위로 확장한다. 즉, 본 발명은 다른 형태로 실시될 수 있으며 설명의 목적으로 제시된 기재된 구성에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
다른 구조물의 상부/하부 또는 상/하에 형성된 구조물이라고 기술된 경우, 구조물들이 서로 접촉하는 경우 및 제3의 구조물이 그 사이에 배치되는 경우를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
시간 관계를 기술함에 있어서, 사건의 시간 순서가 예를 들어 "후", "후속", "다음", "전" 등으로 기술될 때, 본 개시는 별도로 규정하지 않는 한은 연속적 및 비연속적 사건을 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 예를 들어, 그 기재가 "막(just)", "바로(immediate)" 또는 "직접(direct)"라는 기재가 사용되지 않는 한, 비연속적 경우를 포함하는 것으로 간주되어야 한다.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 요소를 설명하기 위해 본 명세서에서 사용될 수 있지만, 이러한 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이 용어는 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해서만 사용된다. 예를 들어, 제1요소는 제2요소로 지칭될 수 있고, 유사하게, 제2요소는 첨부된 청구 범위를 벗어남 없이 제1요소로 지칭될 수 있다.
상이한 구성의 특징들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 연결되거나 결합될 수 있으며, 다양한 형태로 서로 상호 작용할 수 있다. 어떤 구성은 서로 독립적으로 수행될 수도 있고, 서로 연계되어 함께 수행될 수도 있다.
광학 구성
도 1은 컴퓨터 생성 홀로그램이 단일 공간 광 변조기 상에 인코딩 되는 실시예를 도시한다. 컴퓨터 생성 홀로그램은 재구성을 위한 객체의 푸리에 변환이다. 따라서 홀로그램은 객체의 푸리에 도메인 또는 주파수 도메인 또는 스펙트럼 도메인 표현이라고 말할 수 있다. 일 실시예에서, 공간 광 변조기는 실리콘 장치, "LCOS" 상의 반사형 액정이다. 홀로그램은 공간 광 변조기 상에 인코딩 되고, 홀로그래픽 재구성은 재생 필드, 예컨대 스크린 또는 디퓨져와 같은 수광 부재 또는 스크린에 형성된다.
예컨대 레이저나 레이저 다이오드 같은 광원(110)은 콜리메이팅 렌즈(Collimating Lens, 111)를 통해 SLM(140)에 조광하도록 배치된다. 콜리메이팅 렌즈는 광이 SLM 상에 전체적으로 평면 파면으로 입사되도록 만든다. 도 1에서, 파면의 방향은 (예컨대, 투명층의 평면 대비 완전 직각으로부터 2˚ 또는 3˚정도 떨어진) 약간 오프노멀(Off-Normal)하다. 그러나, 다른 실시예들에서, 전체적으로 평면인 파면은 법선 방향으로 입사되고, 입력 및 출력 광 경로를 분리하기 위한 빔 스플리터 배치(beam splitter arrangement)가 사용된다. 도 1에 도시된 실시예에서, 이러한 배치는, 광원으로부터 오는 광이 SLM의 후방면의 미러에 반사되며 출사 파면(Exiting Wavefront, 112)을 형성하기 위해 광 변조층과 상호작용하게 한다. 출사 파면(112)은 스크린(125)에 초점이 맞춰진 푸리에 변환 렌즈(120)를 포함하는 광학계에 적용된다. 더욱 상세하게, 푸리에 변환 렌즈(120)는 SLM(140)으로부터 출사되는 변조된 광의 빔을 전달받아 스크린(125)에 홀로그래픽 재구성을 생성하기 위해 주파수-공간 변환을 수행한다.
특히, 이러한 유형의 홀로그래피에서 홀로그램의 각 화소는 전체 재구성에 기여한다. 재생 필드의 특정 지점 (또는 이미지 화소)과 특정 광 변조 요소 (또는 홀로그램 화소) 간에는 일대일 상관 관계가 없다. 다르게 표현하면, 광 변조 층을 나가는 변조된 광은 재생 영역을 가로 질러 분배된다.
이 실시예들에서, 공간 상에서의 홀로그래픽 재구성의 위치는 푸리에 변환 렌즈의 굴절(포커싱) 파워(dioptric(focusing) power)에 의해 결정된다. 도 1에 도시된 실시예에서, 푸리에 변환 렌즈는 물리적 렌즈이다. 즉, 푸리에 변환 렌즈는 광학적 푸리에 변환 렌즈이며 푸리에 변환은 광학적으로 수행된다. 어떤 렌즈라도 푸리에 변환 렌즈 역할을 할 수 있지만, 수행되는 푸리에 변환의 정확도는 렌즈의 성능에 좌우된다. 통상의 기술자는 렌즈를 사용하여 광학적 푸리에 변환을 수행하는 방법을 이해한다.
홀로그램 계산
일부 실시예에서, 컴퓨터 생성 홀로그램은 푸리에 변환 홀로그램, 또는 단순히 푸리에 홀로그램 또는 푸리에 기반 홀로그램이고, 여기서 이미지는 양의 렌즈의 푸리에 변환 특성을 이용하여 파-필드(far-field)에서 재구성된다. 푸리에 홀로그램은 재생면의 원하는 광 필드를 푸리에 변환하여 렌즈 평면에 오도록 계산된다. 컴퓨터 생성 푸리에 홀로그램은 푸리에 변환을 사용하여 계산될 수 있다.
푸리에 변환 홀로그램은 게르흐버그-색스톤(Gerchberg-Saxton)과 같은 알고리즘을 사용하여 계산될 수 있다. 또한, 게르흐버그-색스톤 알고리즘은 공간영역(예컨대, 사진)의 진폭-한정 정보로부터 푸리에 도메인의 홀로그램(즉, 푸리에 변환 홀로그램)을 계산하는 데 사용될 수 있다. 객체에 관한 위상 정보는 공간영역 내의 진폭-한정 정보로부터 "얻어질(retrieved)" 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 컴퓨터-생성 홀로그램은 게르흐버그-색스톤 알고리즘 또는 그 변형 알고리즘을 이용해 진폭-한정 정보로부터 계산된다.
게르흐버그-색스톤 알고리즘은, 각각의 평면 A와 B에서 광빔(light beam) IA(x, y) 및 IB(x, y)의 강도 단면(intensity cross-sections)이 각각 단일 푸리에 변환으로 상호 연관되어 있는 상황을 고려한다. 주어진 강도 단면에서, 평면 A 및 B에서의 각각의 위상 분포에 대한 근사치인 ΨA(x, y) 및 ΨB(x, y) 가 구해진다. 게르흐버그-색스톤 알고리즘은 반복 프로세스(iterative process)를 따름으로써 이 문제에 대한 해결책을 찾는다. 더욱 상세하게, 게르흐버그-색스톤 알고리즘은 공간 영역과 푸리에(스펙트럼 또는 주파수) 영역 사이에서 IA(x, y) 및 IB(x, y)를 대표하는 데이터 세트(진폭 및 위상)를 반복적으로 전달하면서(repeatedly transferring) 공간적 및 스펙트럼 제약(constraints)을 반복적으로 적용한다. 스펙트럼 영역 내 상응하는 컴퓨터 생성 홀로그램이 이 알고리즘의 1 회 이상의 반복을 통해 얻어진다. 이 알고리즘은 입력 이미지를 나타내는 홀로그램을 생성하도록 구성되고 수렴된다. 홀로그램은 진폭-한정 홀로그램, 위상-한정 홀로그램 또는 완전-복소 홀로그램(fully-complex hologram)일 수 있다.
일부 실시예에서, 위상-한정 홀로그램은 영국 특허 제2,498,170호 또는 제2,501,112호에 기술된 바와 같은 게르흐버그-색스톤 알고리즘에 기초한 알고리즘을 사용하여 계산되며, 이 특허들은 그 전체로서 원용되어 본 명세서에 통합된다. 그러나, 여기에 개시된 실시예는 단지 예시로서 위상-한정 홀로그램을 계산하는 것을 설명한다. 이들 실시예에서, 게르흐버그-색스톤 알고리즘은 알려진 진폭 정보 T[x, y]를 발생시키는 데이터 세트의 푸리에 변환의 위상 정보 Ψ[u, v]를 검색하는데, 여기서 진폭 정보 T[x, y]는 대상 이미지 (예컨대, 사진)를 나타낸다. 진폭과 위상은 푸리에 변환에서 본질적으로 결합되므로, 변환된 크기와 위상에는 계산된 데이터 세트의 정확성에 대한 유용한 정보가 포함된다. 따라서, 알고리즘은 진폭 및 위상 정보 모두에 대한 피드백을 반복적으로 사용할 수 있다. 그러나, 이들 실시예에서, 위상 정보 Ψ[u, v]만이 홀로그램으로서 사용되어 이미지 평면에서 타겟 이미지의 홀로그래픽 표현을 형성한다. 홀로그램은 위상 값들의 데이터 세트(예를 들어, 2D 어레이)이다.
다른 실시예에서, 게르흐버그-색스톤 알고리즘에 기초한 알고리즘은 완전-복소 홀로그램을 계산하는데 사용된다. 완전-복소 홀로그램은 크기 성분 및 위상 성분을 갖는 홀로그램이다. 홀로그램은 복소 데이터 값들의 어레이를 포함하는 데이터 세트(예를 들어, 2D 어레이)이고, 각각의 복소 데이터 값은 크기 성분 및 위상 성분을 포함한다.
일부 실시예에서, 알고리즘은 복소 데이터를 처리하고, 푸리에 변환은 복소 푸리에 변환이다. 복소 데이터는 (i) 실수 성분 및 허수 성분 또는 (ii) 크기 성분 및 위상 성분을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 일부 실시예에서, 복소 데이터의 2개의 성분은 알고리즘의 다양한 단계에서 다르게 처리된다.
도 2a는 위상-한정 홀로그램을 계산하기 위한 일부 실시예에 따른 알고리즘의 제1반복을 도시한다. 알고리즘에 대한 입력은 화소 또는 데이터 값의 2D 어레이를 포함하는 입력 이미지(210)이며, 여기서 각 화소 또는 데이터 값은 크기 또는 진폭 값이다. 즉, 입력 이미지(210)의 각 화소 또는 데이터 값은 위상 성분을 갖지 않는다. 따라서, 입력 이미지(210)는 크기-한정 또는 진폭-한정 또는 세기-한정 분포로 간주될 수 있다. 이러한 입력 이미지(210)의 일례는 프레임의 시간적 시퀀스를 포함하는 비디오 또는 사진의 한 프레임이다. 알고리즘의 제1반복은 랜덤 위상 분포(또는 랜덤 위상 시드)(230)를 사용하여, 초기 복소 데이터 세트(starting complex data set)의 각각의 데이터 요소가 크기 및 위상을 포함하도록, 입력 이미지의 각 화소에 랜덤 위상 값을 할당하는 단계를 포함하는 데이터 형성 단계(202A)에서 시작한다. 초기 복소 데이터 세트는 공간 도메인에서의 입력 이미지를 나타낸다고 말할 수 있다.
제1프로세싱 블록(250)은 초기 복소 데이터 세트를 수신하고 복소 푸리에 변환을 수행하여 푸리에 변환된 복소 데이터 세트를 형성한다. 제2프로세싱 블록(253)은 푸리에 변환된 복소 데이터 세트를 수신하여 홀로그램(280A)을 출력한다. 일부 실시예에서, 홀로그램(280A)은 위상-한정 홀로그램이다. 이들 실시예에서, 제2프로세싱 블록(253)은 각각의 위상 값을 양자화하고 홀로그램(280A)을 형성하기 위해 각 진폭 값을 1로 설정한다. 각 위상 값은 위상-한정 홀로그램을 "표시"하는데 사용될 공간 광 변조기의 화소 상에 표현될 수 있는 위상 레벨에 따라 양자화된다. 예를 들어, 공간 광 변조기의 각 화소가 256 개의 상이한 위상 레벨을 제공하면, 홀로그램의 각 위상 값은 256개의 가능한 위상 레벨 중 하나의 위상 레벨로 양자화된다. 홀로그램(280A)은 입력 이미지를 나타내는 위상-한정 푸리에 홀로그램이다. 다른 실시예에서, 홀로그램(280A)은 수신된 푸리에 변환된 복소 데이터 세트로부터 유도된 복소 데이터 값(각각 진폭 성분 및 위상 성분을 포함함)의 어레이를 포함하는 완전-복소 홀로그램이다. 일부 실시예에서, 제2프로세싱 블록(253)은 홀로그램(280A)을 형성하기 위해 복수의 허용 가능한 복소 변조 레벨 중 하나로 각각의 복소 데이터 값을 제한한다. 제한 단계는 복소수 평면에서 각 복소 데이터 값을 가장 가까운 허용 복소수 변조 레벨로 설정하는 단계를 포함할 수 있다. 홀로그램(280A)은 스펙트럼 또는 푸리에 또는 주파수 도메인에서의 입력 이미지를 나타낸다고 말할 수 있다. 일부 실시예에서, 알고리즘은 이 시점에서 정지한다.
그러나, 다른 실시예에서, 알고리즘은 도 2a의 점선 화살표로 나타낸 바와 같이 계속된다. 즉, 도 2a의 점선 화살표를 따르는 단계는 선택적이다(즉, 모든 실시예에 필수적인 것은 아님).
제3프로세싱 블록(256)은 제2프로세싱 블록(253)으로부터 수정된 복소 데이터 세트를 수신하고, 역 푸리에 변환된 복소 데이터 세트를 형성하기 위해 역 푸리에 변환을 수행한다. 역 푸리에 변환된 복소 데이터 세트는 공간 도메인에서의 입력 이미지를 나타낸다고 말할 수 있다.
제4프로세싱 블록(259)은 역 푸리에 변환된 복소 데이터 세트를 수신하고, 진폭 값(211A)의 분포 및 위상 값(213A)의 분포를 추출한다. 선택적으로, 제4프로세싱 블록(259)은 진폭 값들(211A)의 분포를 평가한다. 구체적으로, 제4프로세싱 블록(259)은 역 푸리에 변환된 복소 데이터 세트의 진폭 값(211A)의 분포를, 당연히 진폭 값의 분포인, 입력 이미지(510)와 비교할 수 있다. 진폭 값들(211A)과 입력 이미지(210)의 분포 사이의 차이가 충분히 작으면, 제4프로세싱 블록(259)은 홀로그램(280A)이 허용 가능한 것으로 결정할 수 있다. 즉, 진폭 값들(211A)의 분포와 입력 이미지(210)의 차이가 충분히 작으면, 제4프로세싱 블록(259)은 홀로그램(280A)이 입력 이미지(210)를 충분히 정확하게 나타내는 것으로 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 비교 과정에서 역 푸리에 변환된 복소 데이터 세트의 위상 값(213A)의 분포는 무시된다. 진폭 값들(211A) 및 입력 이미지(210)의 분포를 비교하기위한 임의의 수의 상이한 방법들이 이용될 수 있으며, 본 개시는 임의의 특정 방법에 제한되지 않음을 이해할 것이다. 일부 실시예들에서, 평균 제곱 차이가 계산되고, 평균 제곱 차이가 임계값 보다 작은 경우, 홀로그램(280A)은 수용 가능한 것으로 간주된다. 제4프로세싱 블록(259)이 홀로그램(280A)이 수용 가능하지 않다고 결정하면, 알고리즘의 추가 반복이 수행될 수 있다. 그러나, 이러한 비교 단계는 필수적인 것은 아니며, 다른 실시예에서, 수행된 알고리즘의 반복 횟수는 미리 결정되거나 미리 설정되거나 사용자 정의된다.
도 2b는 알고리즘의 두 번째 반복 및 알고리즘의 임의의 반복을 나타낸다. 선행 반복의 위상 값(213A)의 분포는 알고리즘의 처리 블록을 통해 피드백 된다. 제1반복에서, 데이터 형성 단계(202A)는 입력 이미지(210)의 진폭 값들의 분포를 랜덤 위상 분포(230)와 결합하여 제1복소 데이터 세트를 형성한다. 그러나, 두 번째 및 후속 반복에서, 데이터 형성 단계(202B)는 (i) 알고리즘의 이전 반복으로부터의 위상 값(213A)의 분포와 (ii) 입력 이미지(210)의 진폭 값들의 분포를 합하여 복소 데이터 세트를 형성하는 단계를 포함한다.
도 2b의 데이터 형성 단계(202B)에 의해 형성된 복소 데이터 세트는 도 2a를 참조하여 기술된 것과 동일한 방식으로 처리되어 제2반복 홀로그램(280B)을 형성한다. 따라서 여기에서 프로세스의 설명은 반복되지 않는다. 알고리즘은 제2반복 홀로그램(280B)이 계산되면 중단될 수 있다. 그러나, 알고리즘의 임의의 수의 추가 반복이 수행될 수 있다. 제3프로세싱 블록(256)은 제4프로세싱 블록(259)이 요구되거나 더 많은 반복이 요구되는 경우에만 요구된다는 것을 이해할 것이다. 출력 홀로그램(280B)은 일반적으로 반복마다 개선된다. 그러나 실제로는, 측정 가능한 개선이 관찰되지 않거나, 처리 시간의 증가라는 부정적 효과가 추가 반복을 수행하는 긍정적 이점 보다 커지는 시점이 도달한다. 따라서, 알고리즘은 반복적이고 수렴적으로 기술된다.
도 2c는 두 번째 및 후속 반복의 대안적인 실시예를 나타낸다. 선행 반복의 위상 값(213A)의 분포는 알고리즘의 프로세싱 블록을 통해 피드백 된다. 진폭 값(211A)의 분포는 대안적인 진폭 값의 분포를 위해 소거된다. 이 대안적인 실시예에서, 대안적인 진폭 값의 분포는 이전 반복의 진폭 값(211)의 분포로부터 도출된다. 특히, 프로세싱 블록(258)은 이전 반복의 진폭 값들 (211)의 분포로부터 입력 이미지(210)의 진폭 값들의 분포를 감산하고, 그 차이를 이득 계수 α만큼 스케일링하고, 입력 이미지(210)로부터 스케일링 된 차분을 감산한다. 이는 다음의 방정식에 의해 수학적으로 표현되며, 아래 첨자 텍스트 및 숫자는 반복 횟수를 나타낸다.
여기서:
F '는 역 푸리에 변환이고;
F는 순방향 푸리에 변환이고;
R[x, y]는 제3프로세싱 블록(256)에 의해 출력된 복소 데이터 세트이고;
T[x, y]는 입력 또는 대상 이미지이고;
∠는 위상 성분이고;
Ψ는 위상-한정 홀로그램 (280B)이고;
η은 진폭 값(211B)의 새로운 분포이며;
α는 이득 계수이다.
이득 계수 α는 고정되거나 가변적일 수 있다. 일부 실시예에서, 이득 계수 α는 입력 목표 이미지 데이터의 크기 및 속도(rate)에 기초하여 결정된다. 일부 실시예에서, 이득 계수 α는 반복 횟수에 의존한다. 일부 실시예에서, 이득 계수 α는 단지 반복 횟수의 함수이다.
도 2c의 실시예는 다른 모든 면에서 도 2a 및 도 2b의 실시예와 동일하다. 위상 전용 홀로그램 Ψ(u, v)는 주파수 또는 푸리에 도메인에서의 위상 분포를 포함한다고 말할 수 있다.
일부 실시예에서, 푸리에 변환은 홀로그래픽 데이터에 렌즈 데이터를 포함함으로써 계산적으로 수행된다. 즉, 홀로그램은 렌즈를 나타내는 데이터와 물체를 나타내는 데이터를 포함한다. 이러한 실시예에서, 도 1의 물리적 푸리에 변환 렌즈(120)는 생략될 수 있다. 컴퓨터 생성 홀로그램 분야에서 렌즈를 나타내는 데이터를 계산하는 방법은 알려져 있다. 렌즈를 나타내는 홀로그래픽 데이터는 소프트웨어 렌즈로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 위상-한정 홀로그래픽 렌즈는 그 굴절률 및 공간적으로 변하는 광 경로 길이로 인해 렌즈의 각각의 포인트에 의해 야기되는 위상 지연을 계산함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 볼록 렌즈 중심에서의 광 경로 길이는 렌즈 가장자리에서의 광 경로 길이보다 길다. 진폭-한정 홀로그래픽 렌즈는 프레넬 존 플레이트(Fresnel zone plate)에 의해 형성될 수 있다. 또한, 컴퓨터 생성 홀로그램의 기술 분야에서, 렌즈를 나타내는 홀로그래픽 데이터를 물체를 나타내는 홀로그래픽 데이터와 결합함으로써 물리적 푸리에 렌즈의 필요없이 푸리에 변환이 수행될 수 있는 방법이 알려져 있다. 일부 실시예에서, 렌즈 효과 데이터는 간단한 벡터 합산과 같은 단순 합산에 의해 홀로그래픽 데이터와 결합된다. 일부 실시예에서, 푸리에 변환을 수행하기 위해 소프트웨어 렌즈와 함께 물리적 렌즈가 사용된다. 대안적으로, 다른 실시예들에서, 홀로그래픽 재구성이 파-필드에서 발생하도록 푸리에 변환 렌즈는 모두 생략된다. 다른 실시예에서, 홀로그램은 그레이팅(grating) 데이터, 즉 빔 스티어링(beam steering)과 같은 그레이팅의 기능을 수행하도록 형성된 데이터를 포함할 수 있다. 다시, 컴퓨터 생성 홀로그래피의 분야에서 그러한 홀로그래픽 데이터를 계산하고 이것을 객체를 나타내는 홀로그래픽 데이터와 결합시키는 방법은 알려져 있다. 예를 들어, 위상-한정 홀로그래픽 그레이팅은 블레이즈된(brazed) 그레이팅의 표면 상의 각 포인트에 의해 야기된 위상 지연을 모델링함으로써 형성될 수 있다. 진폭-한정 홀로그래픽 그레이팅은 물체를 나타내는 진폭-한정 홀로그램에 간단히 중첩(superimposed)되어 진폭-한정 홀로그램의 각도 스티어링(angular steering)을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 푸리에 변환은 물리적 푸리에 변환 렌즈 및 소프트웨어 렌즈에 의해 공동으로 수행된다. 즉, 푸리에 변환에 기여하는 일부 광 파워는 소프트웨어 렌즈에 의해 제공되고, 푸리에 변환에 기여하는 나머지 광 파워는 물리적 광학 또는 광학들에 의해 제공된다.
일부 실시예에서, 이미지 데이터를 수신하고 알고리즘을 사용하여 실시간으로 홀로그램을 계산하도록 구성된 실시간 엔진이 제공된다. 일부 실시예에서, 이미지 데이터는 일련의 이미지 프레임을 포함하는 비디오이다. 다른 실시예에서, 홀로그램은 사전 계산되고, 컴퓨터 메모리에 저장되며, SLM 상에 디스플레이하기 위해 필요에 따라 호출된다. 즉, 일부 실시예에서, 소정의 홀로그램의 저장소가 제공된다.
실시예는 푸리에 홀로그래피 및 게르흐버그-색스톤 타입 알고리즘에 관한 것이다. 본 개시는 포인트 클라우드 방법에 기초한 것과 같은 다른 기술에 의해 계산된 프레넬 홀로그래피 및 홀로그램에도 동등하게 적용 가능하다.
광 변조
공간 광 변조기는 컴퓨터 생성 홀로그램을 포함하는 회절 패턴을 디스플레이 하는데 사용될 수 있다. 홀로그램이 위상-한정 홀로그램인 경우, 위상을 변조하는 공간 광 변조기가 필요하다. 홀로그램이 완전-복소 홀로그램인 경우, 위상 및 진폭을 변조하는 공간 광 변조기가 사용될 수 있거나 위상을 변조하는 제1공간 광 변조기 및 진폭을 변조하는 제2공간 광 변조기가 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 공간 광 변조기의 광 변조 소자(즉, 화소)는 액정을 포함하는 셀이다. 즉, 일부 실시예에서, 공간 광 변조기는 광학 능동 소자가 액정인 액정 장치이다. 각각의 액정 셀은 복수의 광 변조 레벨을 선택적으로 제공하도록 구성된다. 즉, 각 액정 셀은 어느 한 시점에서 복수의 가능한 광 변조 레벨들로부터 선택된 하나의 광 변조 레벨에서 동작하도록 구성된다. 각각의 액정 셀은 복수의 광 변조 레벨 중에서 다른 광 변조 레벨로 동적으로 재구성 가능하다. 일부 실시예에서, 공간 광 변조기는 실리콘(LCOS) 공간 광 변조기 상의 반사형 액정이지만, 본 발명은 이러한 유형의 공간 광 변조기에 한정하지 않는다.
LCOS 장치는 작은 개구(예를 들어, 폭이 수 센티미터) 내의 조밀한 어레이의 광 변조 소자 또는 화소를 제공한다. 화소는 통상 약 10미크론 이하이어서 수 도(a few degrees) 수준의 회절각을 가지며, 이는 광학 시스템이 콤팩트 할 수 있다는 것을 의미한다. LCOS SLM의 작은 개구를 적절하게 조광하는 것은 다른 액정 장치의 큰 개구를 조광하는 것보다 용이하다. LCOS 장치는 통상 반사형이므로 LCOS SLM의 화소를 구동하는 회로를 반사 표면 아래에 묻을 수 있다. 결과적으로 개구율이 높아진다. 즉, 화소는 밀집되어 있어 화소 간에 낭비되는 공간(dead space)이 거의 없음을 의미한다. 이는 재생 필드에서의 광학 노이즈를 감소시키므로 유리하다. LCOS SLM은 화소가 광학적으로 편평하다는 이점을 갖는 실리콘 후면을 사용한다. 이 점은 위상 변조 장치에서 특히 중요하다.
단지 예시로서, 적합한 LCOS SLM이 도 3을 참조하여 아래와 같이 기술된다. LCOS 소자는 단결정 실리콘 기판(302)을 사용하여 형성된다. 이는 간극(301a)에 의해 이격되며 기판의 상부 표면에 배치된 사각 평면형 알루미늄 전극(301)의 2차원 어레이를 가진다. 전극(301) 각각은 기판(302)에 매설된 회로(302a)를 통해 형성될 수 있다. 각각의 전극들은 각각의 평면 미러를 형성한다. 배향층(Alignment Layer, 303)이 전극 어레이 상에 배치되고, 액정층(304)은 배향층(303)에 배치된다. 제2배향층(305)은 액정층(304)에 배치되고, 예컨대, 유리로 된 평면 투명층(306)은 제2배향층(305)에 배치된다. 예컨대 ITO로 된 단일 투명 전극(307)은 투명층(306)과 제2배향층(305) 사이에 배치된다.
사각 전극(301) 각각은, 투명전극(307) 영역 상부와 중간에 개재되는 액정물질과 함께, 종종 화소로 지칭되는 제어 가능한 위상 변조 소자(308)를 형성한다. 유효 화소 영역, 즉 충전율은 화소(301a) 사이의 공간까지 고려하여 광학적으로 활성인 총 화소의 비율이다. 각각의 전극(301)에 인가된 투명전극(307)에 대한 전압을 제어함으로써, 위상 변조된 요소의 액정 물질의 특성은 변화될 수 있고, 따라서 그에 입사되는 입사광에 가변 지연을 제공한다. 이렇게 함으로써 파면(wavefront)에 위상-한정 변조가 가해지는 한편 어떤 진폭 효과도 발생하지 않는다.
전술한 LCOS SLM는 공간적으로 변조된 광을 반사에 의해 출력한다. 반사형 LCOS SLM은 신호 라인, 게이트 라인 및 트랜지스터가 미러 면 아래에 있으며, 높은 충전율(일반적으로 90 % 이상) 및 고해상도를 얻을 수 있는 이점이 있다. 반사형 LCOS 공간 광 변조기를 사용하는 또 다른 이점은 투과형 장치가 사용되는 경우에 필요한 것보다 요구되는 액정 층 두께가 절반일 수 있다는 것이다. 이것은 액정의 스위칭 속도를 크게 향상시킨다(움직이는 비디오 이미지의 투영을 위한 주요 이점). 그러나, 본 발명의 개시 내용은 투과형 LCOS SLM을 사용하여 동일하게 구현될 수 있다.
헤드-업 디스플레이
도 4는 자동차와 같은 차량의 HUD를 도시한다. 차량의 윈드스크린(430) 및 보닛(또는 후드)(435)이 도 4에 도시되어 있다. HUD는 화상 생성 유닛, "PGU"(410) 및 광학 시스템(420)을 포함한다.
이 예에서, PGU(410)는 광원, 수광면 및 사진의 이미지 콘텐츠를 컴퓨터 제어하도록 형성된 프로세서(또는 컴퓨터)를 포함한다. PGU(410)는 수광면 상에 화상 또는 일련의 화상을 생성하도록 형성된다. 수광면은 스크린 또는 디퓨저(diffuser)일 수 있다. 일부 실시예에서, 수광면은 플라스틱이다(즉, 플라스틱으로 제조된다).
광학 시스템(420)은 입력 포트, 출력 포트, 제1미러(421) 및 제2미러(422)를 포함한다. 제1미러(421) 및 제2미러(422)는 광학 시스템의 입력 포트로부터의 광을 광학 시스템의 출력 포트로 안내하도록 형성된다. 보다 구체적으로, 제2미러(422)는 PGU(410)로부터 화상의 광을 수신하도록 형성되고, 제1미러(421)는 제2미러(422)로부터 화상의 광을 수신하도록 형성된다. 제1미러(421)는 또한 수신된 화상의 광을 출력 포트로 반사하도록 형성된다. 따라서, 입력 포트에서 출력 포트로의 광 경로는, 입력에서 제2미러(422)로의 제1광 경로(423)(또는 제1광 경로 구성 요소) 및 제2미러(422)로부터 제1미러(421)로의 제2광 경로(424)(또는 제2광 경로 구성 요소)를 포함한다. 물론. 제1미러에서 출력 포트까지의 제3광 경로(또는 광 경로 구성 요소)가 있지만 도 4에서는 참조 번호가 지정되지 않았다. 도 4에 도시된 광 구성은 광 경로의 형태로 인해 "z-fold"구성으로 지칭될 수 있다.
HUD는 광학 시스템(420)의 출력 포트로부터의 화상의 광이 윈드스크린(430)에 입사 되고, 윈드스크린(430)에 의해 HUD의 사용자(440)에게 적어도 부분적으로 반사되도록 차량 내에 구성되고 배치된다. 따라서, 일부 실시예에서, 광학 시스템은 윈드스크린으로부터 공간적으로 변조된 광을 반사함으로써 윈드스크린에서 각 화상의 가상 이미지를 형성하도록 형성된다. HUD의 사용자(440)(예를 들어, 자동차의 운전자)는 윈드스크린(430)에서 또는 이를 통해 화상의 가상 이미지(450)를 본다. 따라서, 실시예들에서, 광학 시스템은 각 화상의 가상 이미지를 차량의 윈드스크린 상에 형성하도록 형성된다. 가상 이미지(450)는 자동차의 보닛(435) 아래 쪽에 형성된다. 예를 들어, 가상 이미지는 사용자(440)로부터 1 내지 2.5 m 거리일 수 있다. 광학 시스템(420)의 출력 포트는, 화상의 광이 광학 시스템(420) 및 윈드스크린(430)에 의해 사용자(440)로 향하도록, 자동차의 대시 보드에 있는 조리개와 정렬된다. 이 구성에서 윈드스크린(430)은 광학 결합기로서 기능한다. 일부 실시예에서, 광학 시스템은 시스템에 포함된 추가 광학 결합기 상에 각 화상의 가상 이미지를 형성하도록 형성된다. 윈드스크린(430) 또는, 혹시 포함된 경우, 추가 광학 결합기는 실제 장면의 광과 화상의 광을 결합한다. 따라서, HUD는 화상의 가상 이미지를 포함하는 증강 현실을 제공할 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, 증강 현실 정보는 내비게이션 정보 또는 자동차 속도와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 화상을 형성하는 광은 브루스터(Brewster) 각도(편광 각도라고도 함) 또는 브루스터 각도 2 도 이내와 같은 브루스터 각도 5 도 이내에서 윈드스크린에 입사함으로써 출력된다.
일부 실시예에서, 제1미러 및 제2미러는 HUD의 물리적 크기를 과도하게 증가시키지 않으면서 광 경로 길이를 증가시키기 위해 입력에서 출력으로의 광 경로를 접도록 형성된다.
PGU(410)의 수광면에 형성된 화상은 폭과 높이가 몇 센티미터에 불과할 수 있다. 따라서, 제1미러(421) 및 제2미러(422)는 집합적으로 또는 개별적으로 확대를 제공한다. 즉, 제1미러 및/또는 제2미러는 광 파워(즉, 굴절력(dioptric power) 또는 집속력(focusing power))를 가질 수 있다. 따라서 사용자(440)는 PGU에 의해 형성된 화상의 확대된 가상 이미지(450)를 본다. 제1미러(421) 및 제2미러(422)는 또한 일반적으로 복잡한 곡선 형태를 갖는 윈드스크린(430)에 의해 야기되는 것과 같은 광학적 왜곡을 보정할 수 있다. 접힌 광학 경로와 미러의 광학 파워는 함께 화상의 가상 이미지를 적절하게 확대할 수 있도록 한다.
실시예들에서, PGU(410)는 홀로그래픽 프로젝터와 스크린 또는 디퓨저와 같은 수광면을 포함한다. 상술한 개시에 따르면, 홀로그래픽 프로젝터는 광원, 공간 광 변조기 및 홀로그램 프로세서를 포함한다. 공간 광 변조기는 공간 광 변조기에 표시된 홀로그램에 따라 광을 공간 변조하도록 형성된다. 홀로그램 프로세서는 컴퓨터 생성 홀로그램을 제공하도록 형성된다. 일부 실시예에서, 홀로그램 프로세서는 복수의 컴퓨터 생성 홀로그램을 포함하는 저장소(예를 들어, 메모리)로부터의 출력을 위해 컴퓨터 생성 홀로그램을 선택한다. 다른 실시예에서, 홀로그램 프로세서는 컴퓨터 생성 홀로그램을 실시간으로 계산하고 출력한다. 일부 실시예에서, PGU(410)에 의해 형성된 각각의 화상은 수광면 상의 홀로그래픽 재구성이다. 즉, 일부 실시예에서, 각각의 화상은 수광면에서 공간 변조된 광의 간섭에 의해 형성된다.
도 5는 종래의 헤드-업 디스플레이의 파-필드 가상 이미지 영역(505)을 도시한다. 가상 이미지 영역(505)은 차도 또는 도로의 제1차선(501), 제2차선(502) 및 제3차선(503)을 중첩한다. 기존의 파-필드 가상 이미지 모양은 직사각형이다. 화상 생성 유닛은 운전자가 앞의 영상을 가상으로 인지할 수 있도록 윈드스크린을 통해 프로젝트 된 화상을 디스플레이 한다. 화상 생성 유닛 및 프로젝션 엔진은 가상 이미지 콘텐츠(예컨대, 속도계 또는 내비게이션 정보)가 적어도 하나의 가상 이미지 영역 내에 형성되도록 형성된다. 가상 이미지 콘텐츠는 뷰어로부터 거리 또는 거리 범위에서 장면과 중첩된다고 말할 수 있다.
도 6은 직사각형이 아닌 가상 이미지 영역 또는 시야를 제공함으로써 관습에서 벗어나는 실시예를 보여준다. 도 6은 육각형 모양의 가상 이미지 영역을 보여준다. 특히, 육각형 가상 이미지 영역을 형성하기 위해 기존의 직사각형은 네 모서리를 잘라내는 것을 포함하여 차도 외부 영역을 제외하도록 트리밍 되었다. 정의된 육각형은 규칙적이거나 불규칙 할 수 있다. 다른 실시예에서, 직사각형의 2 개의 코너 (예를 들어, 2 개의 하부 코너)만이 절단된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 탐색을 위한 갈매기표식(chevrons, 707)과 같은 이미지 콘텐츠가 가상 이미지 영역에 표시될 수 있다. 이미지 콘텐츠는 제2차선(502)과 같은 하나의 차선에 국한될 수 있거나, 제1차선(501) 및/또는 제3차선(503)을 포함하는 둘 이상의 차선에 걸쳐 연장될 수 있다.
도 8은 뷰어(예컨대, 운전자)가 위치할 수 있는 뷰잉 평면(805) 및 헤드-업 디스플레이를 포함하는 차량이 이동하는 도로(801)를 포함하는 시스템의 측면도를 보여준다. 뷰잉 평면(805)은 시각-박스를 포함할 수 있다. 도 8은 가상 이미지(803)가 도로(801)의 영역(807)을 중첩하는 방법을 도시한다. 이와 관련하여, 가상 이미지(803)는 이미지 콘텐츠로 차량 앞의 도로 영역을 페인팅 하는 것으로 간주될 수 있다. 공간에서 가상 이미지(803)의 위치는 화상 생성 유닛 및 프로젝션 엔진의 광학적 구성에 의해 결정된다.
헤드-업 디스플레이 용 광학 설계 분야의 당업자라면 본 개시에 따른 기존의 광선 추적을 사용하여 화상 생성 장치의 광학 장치와 프로젝션 엔진의 광학 장치를 설계하여 가상 이미지 영역을 형성하는 방법을 이해할 것이다. 특히, 본 개시의 경우에서, 당업자는 실용적인 광학 설계에 도달하기 위해, 시각-박스의 모든 지점에서 가상 이미지 영역으로, 다시 (예를 들어, 하나 또는 두 개의 미러를 포함할 수 있는) 프로젝션 엔진의 광학 장치를 통해, 또한 화상 생성 유닛 상의 화상으로 광선 다발을 추적하는 방법을 이해할 것이다. 무한한 수의 다른 광학 구성이 사용될 수 있다. 당업자는 도 4를 기반으로 하는 광학 설계에 도달하기 위해, 화상의 크기, 뷰어의 위치, 필요한 시각-박스의 크기/모양 및 본 개시의 범위를 벗어나는, 헤드-업 디스플레이의 물리적으로 필요한 볼륨과 같은 다른 설계 요소를 사용하는 방법을 이해할 것이다. 헤드-업 디스플레이를 위한 광학 설계 설계에 능숙한 사람이라면, 예를 들어, 자유형 광학 표면을 사용하여 윈도우의 임의의 공간적으로 변하는 곡률을 보상하기 위해 프로젝션 장치의 광학이 선택적으로 구성될 수 있는 방법을 이해할 것이다. 이러한 요소들은 광학 설계 프로세스를 곤란하게 할 수 있지만, 그 프로세스는 헤드-업 디스플레이를 위한 광학 설계 분야의 숙련자에겐 일상적인 정도이다.
단지 예로서, 일부 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이 프로젝션 엔진은 2 개의 미러를 포함한다. 제1미러는 원하는 배율을 포함하는 광학 처리를 제공하고, 제2미러는 경로 길이를 증가시키기 위해 간단한 광학 폴드(optical fold)를 제공한다. 따라서 광학 설계 프로세스는 시스템의 매개 변수를 기반으로 두 미러의 위치와 제1미러의 광학 파워를 설계하는 것과 관련된다(다음 단락 참조). 다시 말하지만, 헤드-업 디스플레이를 위한 광학 설계 분야의 숙련자는 필요한 배율을 달성하기 위해 미러를 설계하는 방법을 이해할 것이다. 가상 이미지의 모양은 화상의 모양에 따라 결정되고 화상 생성 유닛은 원하는 화상을 생성하기 위해 일반적인 방식으로 작동할 수 있으며, 특히 본 개시에 따른 잘린 형상과 같은 임의의 형상 내에 화상 콘텐츠를 제한한다. 따라서 여기에서 크롭 된 화상 영역 내에서 화상 콘텐츠를 표시하는 방법에 대한 추가 세부 정보는 필요하지 않다.
단지 예로서, 일부 실시예에서, 광학 설계 프로세스의 기초를 위해 다음 파라미터가 사용될 수 있다. 다음의 예에 따라, 개선된 차량용 3차선 증강 현실 헤드-업 디스플레이가 제공된다. 일부 실시예에서, 가상 이미지는 차량의 전방으로부터 5 내지 20 미터, 예컨대 15 +/- 2 미터에서 형성된다. (시각-박스 영역으로부터) 가상 이미지 영역에 해당하는 각도는 가장 넓은 지점에서 12 +/- 2 도와 같이 5 내지 15 도, 가장 높은 지점에서 3.5 +/- 0.5 도와 같이 2 내지 5 도 일 수 있다. 영상 영역은 가장 넓은 지점에서 50 +/- 15 mm와 같이 20 내지 120 mm, 가장 높은 지점에서 25 +/- 10 mm와 같이 10 내지 50 mm일 수 있다. 가상 이미지 영역의 윗면은 차량으로부터 75 내지 125 미터 또는 100 +/- 10 미터와 같은 50 내지 150 미터의 공간 영역을 중첩하도록 형성될 수 있다. 가상 이미지 영역의 바닥 면은 차량으로부터 10 내지 30 미터 또는 20 +/- 5 미터와 같은 5 내지 50 미터의 공간 영역을 중첩하도록 형성될 수 있다. 가상 이미지 영역은 이러한 거리에서 3개의 차선을 중첩하도록 형성될 수 있으며, 각 차선은 4 +/- 1 미터와 같은 2 내지 6 미터의 폭을 갖는다. 시각-박스는 125 +/- 5 mm와 같이 너비가 100 내지 150 mm이고 높이가 50 +/- 5 mm와 같이 25 내지 75 mm일 수 있다. 운전자의 시점은 도로 위 1.5 +/- 0.1 미터와 같이 1.25 내지 1.75 미터에 있을 수 있다.
설명된 실시예 또는 실시예 그룹 중 임의의 것에서, 프로젝션 엔진은 복수의 미러와 같은 복수의 광학 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 임의의 구성 요소는 집합적으로 동일한 기능을 수행하는 복수의 구성 요소-예컨대, 2개 또는 3개의 미러-로 대체될 수 있다. 예를 들어, 하나의 광학 요소에 의해 제공되는 광학 처리는 복수의 광학 요소-예컨대, 미러들-로 분할될 수 있다. 당업자는 기재된 HUD를 제공하기 위해 렌즈 및 필터와 같은 임의의 다른 종래의 광학이 어떻게 프로젝션 엔진에 포함될 수 있는지 이해할 것이다.
설명된 실시예 또는 실시예의 그룹 중 임의의 것에서, 레이저 다이오드와 같은 레이저가 광원으로 사용되기 때문에 화상의 광은 협대역 (파장) 일 수 있다. 따라서 프로젝션 엔진의 광학 구성 요소 중 적어도 하나는 레이저 라인 필터와 같은 파장 선택 필터를 포함할 수 있으며, 이는 화상의 광이 설명된 광학 시스템을 통해 전파되지만 광학 시스템에서 다른 파장의 빛을 감쇠 또는 제거할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 제1 또는 제2미러는 화상의 광을 반사하지만 원하지 않는 적외선 및/또는 자외선을 포함하는 태양의 빛과 같은 다른 파장의 빛을 흡수하거나 투과하도록 배열된 반사 레이저 라인 필터를 포함할 수 있다.
마찬가지로, 설명된 임의의 실시예 또는 실시예 그룹에서, LCOS 장치와 같은 편광 민감성 장치가 공간 광 변조기로서 사용되기 때문에 화상의 광이 선형 편광 될 수 있다. 따라서, 프로젝션 엔진의 광학 구성 요소 중 적어도 하나는 직교 편광의 태양 광과 같은 직교 편광의 미광을 감쇠 또는 제거하기 위해 편광기 또는 편광 코팅과 같은 편광 필름을 포함할 수 있다.
추가 기능
실시예는 단지 예로서 전기적으로 활성화된 LCOS 공간 광 변조기를 지칭한다. 본 개시의 교시는, 예컨대 임의의 전기적으로 활성화된 SLM, 광학적으로 활성화된 SLM, 디지털 마이크로 미러 디바이스 또는 마이크로 전자 기계적 디바이스와 같은 본 발명에 따른 컴퓨터 생성 홀로그램을 표시할 수 있는 임의의 공간 광 변조기 상에서 동일하게 구현될 수 있다.
일부 실시예에서, 각각의 조광은 예를 들어 레이저 다이오드를 포함하여 레이저와 같은 광원에 의해 제공된다. 일부 실시예에서, 홀로그래픽 재구성 또는 이미지는 디퓨저 표면 또는 스크린, 예를 들어 확산기와 같은 광 수신 표면 상에 형성된다.
일부 실시예에서, HUD를 제공하기 위해 차량에 설치된 HUD 및 홀로그래픽 프로젝션 시스템을 포함하는 차량이 제공된다. 차량은 자동차, 트럭, 밴, 트럭, 오토바이, 기차, 비행기, 보트 또는 선박과 같은 자동 차량일 수 있다.
홀로그래픽 재구성의 품질은 화소화 된 공간 광 변조기를 사용함에 따른 회절 특성에 의한 결과로서 소위 0차(zero order) 문제에 의해 영향을 받을 수 있다. 이러한 0차 광은 "노이즈"로 간주될 수 있으며, 예를 들어 SLM으로부터의 경면 반사광 및 다른 원하지 않는 광을 포함한다.
푸리에 홀로그래피에 대한 예시에서, 이러한 "노이즈"는 푸리에 렌즈의 초점에 맞추어지며 이로써 홀로그래픽 재구성의 중심에 명점(bright spot)이 생긴다. 통상적으로 0차 광은 간단히 차단되나, 이는 명점을 암점(dark spot)으로 대체하는 것을 의미할 것이다. 몇몇 실시예들은 각도 선택성 필터를 포함하여 0차인 콜리메이팅 광선만을 제거한다. 실시예들은 또한 유럽 특허 2,030,072에 기술된 0차 관리 방법을 포함하며, 이는 본 명세서에 원용되어 일체로서 통합된다.
일부 실시예에서, 홀로그램의 크기(각 방향의 화소 수)는 홀로그램이 공간 광 변조기를 채우도록 공간 광 변조기의 크기와 동일하다. 즉, 홀로그램은 공간 광 변조기의 모든 화소를 사용한다. 다른 실시예에서, 홀로그램의 크기는 공간 광 변조기의 크기보다 작다. 이들 다른 실시예 중 일부에서, 홀로그램의 일부(즉, 홀로그램의 화소의 연속 서브 세트)는 미사용 화소에서 반복된다. 이 기술은 공간 광 변조기의 표면적이 홀로그램의 적어도 서브 세트를 나타내는 다수의 "타일"로 분할되는 "타일링"이라고 지칭될 수 있다. 따라서 각 타일은 공간 광 변조기보다 크기가 작다.
홀로그래픽 재생 필드의 크기(즉, 홀로그래픽 재구성의 물리적 또는 공간적 범위)는 공간 광 변조기의 화소 간격(즉, 공간 광 변조기의 인접한 광 변조 요소 또는 화소 사이의 거리)에 의해 결정된다. 재생 필드에서 형성될 수 있는 가장 작은 피쳐(feature)는 "해상도 요소", "이미지 스폿" 또는 "이미지 화소"이라고 부를 수 있다. 사각 개구(aperture)의 푸리에 변환은 싱크 함수(sinc function)이므로 공간 광 변조기 개구는 각 이미지 화소를 싱크 함수로 정의한다. 구체적으로는, 재생 필드 상의 각 이미지 화소의 공간 강도 분포는 싱크 함수이다. 각각의 싱크 함수는 피크-강도(peak-intensity) 주 회절 차수 및 주 차수로부터 반경 방향으로 확장되는 일련의 감소-강도(decreasing-intensity) 고차 회절 차수를 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 각각의 싱크 함수의 크기(즉, 각 싱크 함수의 물리적 또는 공간적 범위)는 공간 광 변조기의 크기(즉, 광 변조 요소의 배열 또는 공간 광 변조기 화소에 의해 형성되는 개구의 물리적 또는 공간적 범위)에 의해 결정된다. 구체적으로, 광 변조 화소들의 어레이에 의해 형성된 개구가 클수록, 이미지 화소들은 작아진다. 일반적으로 작은 이미지 화소를 갖는 것이 바람직하다.
일부 실시예에서, "타일링" 기술은 이미지 품질을 높이기 위해 화상 생성 유닛에서 구현된다. 특히, 일부 실시예는 홀로그래픽 재구성으로 들어가는 신호 콘텐츠의 양을 최대화하면서 이미지 화소의 크기를 최소화하기 위해 타일링 기술을 구현한다.
일부 실시예에서, 공간 광 변조기에 기록된 홀로그래픽 패턴은 적어도 하나의 전체 타일(즉, 완전한 홀로그램) 및 타일의 적어도 하나의 부분(즉, 홀로그램의 픽셀의 연속 서브 세트)을 포함한다.
홀로그래픽 재구성은 공간 광 변조기에 의해 정의된 전체 창의 0차 회절 차수 내에서 생성된다. 첫 번째 및 후속 회절 차수는 이미지와 겹치지 않고 공간 필터를 사용하여 차단될 수 있도록 충분히 멀리 변위(이격) 되는 것이 바람직하다.
실시예에서, 홀로 그래픽 재구성은 색상이다.
본 명세서에 개시된 예 들에서, 3개의 상이한 컬러 광원 및 3개의 대응하는 SLM이 합성 컬러를 제공하는데 사용된다. 이러한 예는 공간적으로 구분된 색(SSC: Spatially-Separated Colour)이라고 할 수 있다. 본 개시 내용을 포함하는 변형예에서, 각 컬러에 대한 상이한 홀로그램은 동일한 SLM의 다른 영역 상에 디스플레이 된 다음 합성되어 합성 컬러 이미지를 형성한다. 그러나, 통상의 기술자라면 본 발명의 장치 및 방법 중 적어도 일부가 합성 컬러 홀로그래픽 이미지를 제공하는 다른 방법에도 동등하게 적용 가능하다는 것을 이해할 것이다.
이러한 방법 중 하나는 프레임 순차 색상(FSC: Frame Sequential Colour)로 알려져 있다. 예시적인 FSC시스템에서, 3개의 레이저(적색, 녹색 및 청색)가 사용되며, 각각의 레이저는 단일 SLM에서 연속적으로 발사되어 비디오의 각 프레임을 생성한다. 인간 관찰자가 3개의 레이저에 의해 형성된 이미지의 조합으로부터 다색 이미지를 볼 정도로 충분히 빠른 속도로 컬러가 (적색, 녹색, 청색, 적색, 녹색, 청색 등) 순환된다. 따라서 각 홀로그램은 색상별로 구분된다. 예를 들어 초당 25프레임의 비디오에서 첫 번째 프레임은 초당 75분의 1 초 동안 빨간색 레이저를 발사한 다음, 초당 1/75 초 동안 녹색 레이저를 발사하고, 최종적으로 청색 레이저는 1/75 초 동안 발사될 것이다. 그런 다음 빨간색 레이저로 시작하여 다음 프레임이 생성되는 방식이다.
FSC 방식의 장점은 각 컬러에 대해 전체 SLM이 사용된다는 것이다. 이는 SLM의 모든 화소가 각각의 컬러 이미지로 사용되기 때문에 생성된 세가지 색 이미지의 화질이 손상되지 않을 것을 의미한다. 반면, FSC방식의 단점은, 각 레이저가 단지 1/3 시간을 사용하기 때문에 생성된 전반적인 이미지가 SSC방법에 의해 생성된 이미지보다 1/3 배 정도로 어둡다는 것이다. 이러한 단점은 레이저를 오버드라이브(overdriving)하거나 보다 강한 레이저를 사용함으로써 잠재적으로 해결될 수 있으나, 이는 더 많은 전력을 요구하므로, 고비용을 수반하고 덜 콤팩트한 시스템을 얻게 된다.
SSC 방식의 장점은 3 개의 레이저가 동시에 발사되기 때문에 이미지가 더 밝다는 점이다. 그러나, 공간의 제약 때문에 SLM을 하나만 사용해야 한다면, 3 개의 별개의 SLM의 효과를 얻기 위해, SLM의 표면영역은 동일하게 3 등분으로 분할될 수 있다. 그러나, 이것의 단점은 각 단색 이미지에 사용할 수 있는 SLM 표면 영역이 감소되기 때문에 각각의 단일 컬러 이미지의 화질이 감소한다는 것이다. 이에 따라, 다색 이미지의 화질은 감소된다. 가용한 SLM 표면 영역이 감소되면 SLM 상의 더 적은 화소 만을 사용할 수 있기 때문에, 화질은 감소된다. 해상도가 감소되므로, 화질도 감소된다. 실시예는 영국 특허 제2,496,108호에 개시된 개선된 SSC 기술을 사용하며, 이는 그 전체가 참조로 여기에 포함된다.
실시예는 가시 광선으로 SLM을 조광하는 것을 설명하지만, 통상의 기술자라면 광원 및 SLM이 예를 들어 본 명세서에 개시된 바와 같이 적외선 또는 자외선 광을 지향(direct)하는데 똑같이 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 통상의 기술자라면 정보를 사용자에게 제공하기 위해 적외선 및 자외선을 가시 광선으로 변환하는 기술을 인지하고 있을 것이다. 예를 들어, 본 개시는 이러한 목적을 위해 인광체 및/또는 양자점 기술을 사용하는 것으로 확장된다.
일부 실시예는 2D 홀로 그래픽 재구성을 단지 예로서 기술한다. 다른 실시예에서, 홀로그래픽 재구성은 3D 홀로그래픽 재구성이다. 즉, 일부 실시예에서, 각각의 컴퓨터 생성 홀로그램은 3D 홀로그래픽 재구성을 형성한다.
여기에 설명된 방법 및 프로세스는 컴퓨터 판독가능 매체 상에 구현될 수 있다. 용어 "컴퓨터 판독가능 매체"는 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 버퍼 메모리, 플래시 메모리 및 캐시 메모리와 같이 데이터를 일시적으로 또는 영구적으로 저장하도록 구성된 매체를 포함한다. 또한, "컴퓨터 판독가능 매체"라는 용어는 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 기계가 여기에 기재된 방법론 중 하나 이상을 전체적으로 또는 부분적으로 수행하게 하는 명령들을 기계의 수행 지령으로서 저장할 수 있는 어떤 매체 혹은 다중의 매체의 조합을 포함하는 것으로 간주되어야 한다.
"컴퓨터 판독가능 매체"라는 용어는 또한 클라우드 기반 스토리지 시스템을 포함한다. "컴퓨터 판독 가능 매체"라는 용어는 솔리드-스테이트 메모리 칩, 광학 디스크, 자기(magnetic) 메모리의 예시적인 형태의 하나 이상의 유형 및 비 일시적 데이터 저장소(예를 들어, 데이터 볼륨)를 포함하지만, 디스크 또는 이들의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 실행을 위한 명령어는 캐리어 매체에 의해 전달될 수 있다. 이러한 캐리어 매체의 예는 일시적인 매체(예를 들어, 명령을 전달하는 전파 신호)를 포함한다.
첨부된 청구 범위의 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 본 개시는 첨부된 청구 범위 및 그 등가물의 범위 내의 모든 변경 및 변형을 포함한다.

Claims (19)

  1. 홀로그램을 디스플레이 하도록 형성되는 공간 광 변조기;
    상기 공간 광 변조기에 홀로그램을 출력하도록 형성되는 홀로그램 엔진;
    상기 홀로그램을 조광하도록 형성되는 광원; 및
    상기 공간 광 변조기로부터 공간 변조된 광을 수신하여 홀로그래픽 재구성이 화면 상에 형성되도록 구성된 화면
    을 포함하는 화상 생성 유닛을 포함하되,
    상기 화상 생성 유닛이 상기 홀로그래픽 재구성의 화상 콘텐츠를 크롭(crop)함으로써, 상기 홀로그램은 상기 홀로그래픽 재구성의 상기 화상 콘텐츠가 홀로그래픽 재생 필드의 서브-영역에 제한되도록 구성되고, 상기 서브-영역은 적어도 5 변(side)을 포함하고,
    상기 서브-영역으로부터의 광을 중계하도록 형성되는 광학 시스템; 및
    상기 광학 시스템으로부터 중계되는 상기 광을 수신하고, 시각-박스(eye-box)로 상기 광을 반사함으로써 상기 화상 콘텐츠의 가상 이미지를 형성하도록 형성되는 광학 결합기
    를 더 포함하되,
    상기 광학 시스템의 적어도 하나의 광학 부품은 상기 서브-영역의 형상에 대응하는 형상을 갖는,
    헤드-업 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 시스템은 상기 화면의 서브-영역의 형상에 대응하여 형상화된 적어도 하나의 미러를 포함하는
    헤드-업 디스플레이.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공간 광 변조기는 상기 홀로그램을 디스플레이 하도록 형성되는 픽셀들을 포함하되, 상기 픽셀들은 사변형 홀로그래픽 재생 필드를 정의하도록 사변형 인
    헤드-업 디스플레이.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 형상은 6 개 또는 8 개의 변을 가지고 또는 상기 형상은 불규칙한
    헤드-업 디스플레이.
  5. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 변은 만곡(curved) 된
    헤드-업 디스플레이.
  6. 제1항의 헤드-업 디스플레이 및 차량의 윈드스크린을 포함하되,
    상기 윈드스크린은 상기 광학 결합기로서 기능하도록 형성되는
    헤드-업 디스플레이 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가상 이미지는 차량 전방의 지면 영역에 중첩되는
    헤드-업 디스플레이 시스템.
  8. 화면의 사변형 영역 내에 화상 콘텐츠를 표시하도록 형성된 화상 생성 유닛 및 광을 상기 사변형 영역으로부터 광학 결합기로 지향시키도록 형성된 광학 시스템을 포함하되, 상기 광학 결합기는 상기 사변형 영역으로부터의 광을 시각-박스(eye-box)로 반사함으로써 상기 화상 콘텐츠의 가상 이미지를 형성하도록 형성되는, 헤드-업 디스플레이의 볼륨을 감소시키는 방법으로서,
    상기 사변형 영역의 서브-영역으로 화상 콘텐츠를 제한하되, 상기 서브-영역은 적어도 5 변을 포함하는 형상을 갖는 과정;
    상기 서브-영역에 대응하여 상기 화면의 물리적인 크기를 감소시키는 과정;
    부품의 활성 영역을 식별하도록 상기 광학 시스템의 광학 부품 상에 상기 서브-영역을 맵핑하는 과정; 및
    상기 부품의 비활성 영역을 감소시키기 위해 상기 활성 영역에 대응하여 상기 부품을 형상화하는 과정
    을 포함하되, 상기 화상 생성 유닛은 홀로그래픽 프로젝터와 상기 서브-영역을 포함하며, 상기 서브-영역은 홀로그래픽 재생 필드의 서브-영역이고, 상기 화상 콘텐츠는 상기 화상 생성 유닛에 의해 상기 서브-영역과 같은 형상을 갖도록 크롭된 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 서브-영역의 형상은 6개 또는 8개의 변을 갖거나 또는 상기 형상은 불규칙한,
    방법.
  10. 제8항에 있어서,
    적어도 하나의 변은 만곡 된,
    방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 서브-영역을 상기 광학 시스템의 광학 부품 상에 매핑하는 과정은, 상기 활성 영역에 대응하는 상기 광학 부품 상의 광 발자국을 식별하기 위해 상기 화면의 서브-영역으로부터 상기 광학 부품으로 이미지를 형성하는 광선을 추적하는 과정을 포함하는,
    방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 부품을 형상화하는 과정은,
    상기 부품의 물리적 크기를 감소시키는 과정을 포함하는
    방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 가상 이미지는 상기 시각-박스 내에서 볼 수 있고, 상기 시각-박스는 영역 또는 볼륨인
    방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 광학 결합기는 상기 헤드-업 디스플레이를 수용하는 차량의 윈드스크린 인
    방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 가상 이미지는 상기 차량의 전방 지면 영역을 중첩하는
    방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 화상 콘텐츠를 제한하는 과정은,
    상기 차량에 가장 가까운 영역 및/또는 상기 사변형 영역의 일측에 가까운 영역에 중첩되는 가상 이미지를 형성하는, 상기 화면의 상기 사변형 영역의 일 영역을 제외하는 과정을 포함하는,
    방법.
  17. 삭제
  18. 제8항에 있어서,
    상기 광학 시스템은 광학 파워를 갖는
    방법.
  19. 삭제
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2604402B (en) 2021-03-05 2023-08-23 Envisics Ltd Head-up display
GB2608665B (en) 2022-02-22 2024-01-03 Envisics Ltd Head-up display
TWI802351B (zh) * 2022-03-30 2023-05-11 國立臺灣科技大學 抬頭顯示系統
US12008722B2 (en) 2022-05-04 2024-06-11 Ford Global Technologies, Llc Multi-plane augmented reality image generation
GB2612663B (en) 2022-05-17 2023-12-20 Envisics Ltd Head-up display calibration
GB2619967A (en) * 2022-06-24 2023-12-27 Bae Systems Plc Optical device and method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016045348A (ja) * 2014-08-22 2016-04-04 カルソニックカンセイ株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
US20170220001A1 (en) 2014-10-24 2017-08-03 Olympus Corporation Hologram image display apparatus
US20180197344A1 (en) 2013-02-14 2018-07-12 Seiko Epson Corporation Head mounted display and control method for head mounted display

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6876472B2 (en) * 2000-10-12 2005-04-05 Giesecke & Devrient Gmbh Optical feature, in particular for documents of value, and a manufacturing method for the later individualization or data storage
GB2438458A (en) 2006-05-11 2007-11-28 Univ Cambridge Tech Blocking zero-order light in phase shift hologram generation
GB2454246B (en) * 2007-11-02 2010-03-10 Light Blue Optics Ltd Holographic image display systems
US7589900B1 (en) * 2008-03-11 2009-09-15 Microvision, Inc. Eyebox shaping through virtual vignetting
GB2498170B (en) 2011-10-26 2014-01-08 Two Trees Photonics Ltd Frame inheritance
GB2496108B (en) 2011-10-26 2015-03-04 Two Trees Photonics Ltd Image production
GB2501112B (en) 2012-04-12 2014-04-16 Two Trees Photonics Ltd Phase retrieval
DE102012207621A1 (de) * 2012-05-08 2013-11-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Projektionsdisplay mit mehrkanaloptik mit nicht kreisförmiger gesamtapertur
GB2509180B (en) * 2012-12-21 2015-04-08 Two Trees Photonics Ltd Projector
CN103777915B (zh) * 2014-01-30 2017-11-03 中国科学院计算技术研究所 沉浸式交互系统
GB2526159B (en) * 2014-05-16 2017-12-20 Two Trees Photonics Ltd Diffuser for head-up display
GB2534151A (en) * 2015-01-14 2016-07-20 Jaguar Land Rover Ltd Head-up display apparatus
JP6735023B2 (ja) 2015-09-29 2020-08-05 株式会社リコー 表示画像作成装置および画像表示装置
CN106199965B (zh) * 2016-07-15 2018-11-06 京东方科技集团股份有限公司 一种异形显示装置和系统
CN106448474A (zh) * 2016-12-11 2017-02-22 北京方瑞博石数字技术有限公司 一种任意弧角的无缝隙的内圆球面显示大屏
GB2551870B (en) * 2017-04-07 2020-04-01 Dualitas Ltd Holographic projector
US20190116344A1 (en) * 2017-10-17 2019-04-18 Visteon Global Technologies, Inc. Multiple image plane head-up display
US11875714B2 (en) * 2018-09-14 2024-01-16 Apple Inc. Scanning display systems
GB2580012A (en) * 2018-09-28 2020-07-15 Envisics Ltd Head-up display
JP7426627B2 (ja) * 2020-02-14 2024-02-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ヘッドアップディスプレイ
GB2600109B (en) * 2020-10-20 2024-08-07 Envisics Ltd Display system and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180197344A1 (en) 2013-02-14 2018-07-12 Seiko Epson Corporation Head mounted display and control method for head mounted display
JP2016045348A (ja) * 2014-08-22 2016-04-04 カルソニックカンセイ株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
US20170220001A1 (en) 2014-10-24 2017-08-03 Olympus Corporation Hologram image display apparatus

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