KR20200045481A - 토션 스프링 스펙클 디퓨저 - Google Patents

토션 스프링 스펙클 디퓨저 Download PDF

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KR20200045481A
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알렉산드르 바브라이쉐브
이리나 가브릴로비치
비탈리 포노마레프
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웨이레이 아게
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Abstract

스펙클 디퓨저에 진동 및/또는 슬라이딩 모션을 가하기 위한 장치가 제공된다. 스펙클 확산 장치는 적어도 하나의 스펙클 디퓨저 요소, 회전축을 갖는 하나의 자유 형태의 토션 스프링, 및 적어도 하나의 액추에이터를 포함한다. 토션 스프링의 일단은 액추에이터와 상호 작용하는 상호 작용 요소를 포함한다. 액추에이터는 스프링에 부착된 상호 작용 요소를 통해 스펙클 확산 요소의 모션을 작동시킨다. 스프링은 또한 스펙클 디퓨저 요소의 모션을 제한할 수 있다. 스펙클 확산 장치는 다양한 광학 시스템/장치에서 구현되거나 이용될 수 있다. 스펙클 확산 장치는 다양한 치수 및 기하학적 구조를 갖는 다양한 시스템을 수용하도록 쉽게 구성될 수 있다. 다른 실시 예들이 개시 및/또는 청구될 수 있다.

Description

토션 스프링 스펙클 디퓨저
본 출원은 35 U.S.C.§119 하에서 2017 년 9 월 1 일 출원된 미국 가출원 제 62/553,697 호에 기초하여 우선권 이익을 주장하며, 그 내용은 전체로서 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 명세서에서 논의되는 실시 예는 스펙클 디퓨저 장치에 관한 것으로, 특히 스펙클 디퓨저 장치에 모션을 제공하는 토션 스프링을 포함하는 스펙클 디퓨저 장치에 관한 것이다.
레이저는 전력 효율, 밝기 및 색 영역 범위로 인해 피코 프로젝터와 같은 프로젝터 장치에서 이상적인 광원이다. 그러나, 레이저 조사 표면은 종종 스펙클을 생성한다. 스펙클은 레이저 광이 거친 표면에서 산란(또는 반사)될 때 발생하는 밝고 어두운 강도 영역의 과립형(granular) 패턴이다. 투영된 이미지내의 스펙클은 눈의 피로를 유발하여, 사용자/관찰자 두통을 유발할 수 있다. 스펙클 디퓨저 장치("스펙클 디퓨저"또는 "디퓨저"라고도 함)는 표면에서 반사되기 전에, 레이저 광의 공간적 간섭성(또는 코히어런스 간섭)을 제거하기 위해 광학에 사용되는 장치이다.
일부 디퓨저는 유리 렌즈와 같은 회절 요소를 사용하여 조사 패턴의 시간 평균화(temporal averaging)를 통해 스펙클을 감소시킨다. 시간 평균화는 회절 요소의 회전 또는 진동으로 발생한다. 디퓨저가 이동함에 따라(예를 들어, 회전 또는 진동), 디퓨저는 코히어런스 시간을 노출 시간보다 훨씬 작게 함으로써 바람직하지 않은 스펙클 효과를 평균화할 수 있다.
실시 예는 토션 스프링을 갖는 스펙클 디퓨저 장치를 제공하는데, 이는 상이한 성질을 갖는 힘에 의해 진동 또는 다른 움직임을 스펙클 디퓨저 요소에 인가한다. 실시 예들에서, 초기 작동은 작동 수단에 의해 가해질 수 있다. 작동 수단은 전기, 기계 및/또는 자기-기반 액추에이터(들)를 포함할 수 있다. 작동 수단은 토션 스프링과 상호 작용하여, 디퓨저 요소가 회전, 진동 또는 그 이외에 움직이게 할 수 있다.
실시 예에서, 작동 수단은 스프링 단부의 영구 자석과 전자석 사이에 상호 작용 수단을 포함할 수 있다. 전자석을 조작하면 스프링의 움직임을 야기할 수 있고, 이는 디퓨저 요소가 진동하게 할 수 있다. 디퓨저 요소의 진동은 중력 및 스프링 토크에 의해 유지될 수 있다. 스프링 탄성과 그 모멘트 암의 균형은 작동 수단의 작동 사이에서 비교적 길고 지속 가능한 디퓨저 모션을 제공할 수 있다.
다양한 실시 예는 형상, 치수 및 결합된 구성 요소의 수의 변형을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 토션 스프링은 특정 회전축을 가질 수 있으며, 그 위치 및 스프링의 형상은 수용 구조물의 설계에 따라 다르다. 실시 예에서, 토션 스프링의 코일이 회전축의 배치(placement)로 사용될 수 있다. 실시 예들에서, 스프링의 제 1 단부는 영구 자석에 결합될 수 있고 스프링의 제 2 단부는 디퓨저 요소(또는 디퓨저 요소를 유지하는 프레임)에 힘을 가할 수 있다. 일부 실시 예에서, 스프링의 팁(끝)은 디퓨저 요소에 대한 모션 제한을 제공할 수 있다. 다른 실시 예들에서, 디퓨저 요소를 포함하거나 그렇지 않으면 디퓨저 요소를 유지하는 프레임은 디퓨저 요소에 대한 모션 제한을 제공할 수 있다. 다른 실시 예들이 설명 및/또는 청구될 수 있다.
상기 요약된 본 발명에 대한 이해는 본 발명의 장치 및 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시한 첨부 도면을 참조함으로써 보다 명확해질 수 있다. 그러한 도면은 다른 실시 예와 관련하여 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않는 것으로 이해될 것이다.
도 1 및 도 2는 다양한 실시 예에 따른 예시적인 스펙클 디퓨저 장치를 도시한다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 예시적인 스펙클 디퓨저 장치의 사시도를 도시한다.
도 4a는 도 3의 실시 예에서 사용된 토션 스프링의 확대도를 도시한다.
도 4b는 도 3의 실시 예에서 사용되는 작동 수단의 확대도이다.
도 5는 다양한 실시 예가 실시될 수 있는 환경을 도시한다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 차량 내장형 컴퓨터 장치의 예시적인 구현을 도시한다.
다음의 상세한 설명은 첨부 도면을 참조한다. 동일한 참조 번호가 동일하거나 유사한 요소를 식별하기 위해 다른 도면에서 사용될 수 있다. 이하의 설명에서, 제한이 아닌 설명의 목적으로, 다양한 실시 예의 다양한 양태의 철저한 이해를 제공하기 위해 특정 구조, 아키텍처, 인터페이스, 기술 등과 같은 특정 세부 사항이 설명된다. 그러나, 다양한 실시 예의 다양한 양태가 이들 특정 세부 사항으로부터 벗어난 다른 예에서 실시될 수 있다는 것은 본 발명의 개시사항의 이점을 갖는 당업자에게 명백할 것이다. 특정 예에서, 공지된 장치, 회로 및 방법에 대한 설명은 불필요한 세부 사항으로 다양한 실시 예의 설명을 모호하게 하지 않도록 생략된다. 본 명세서의 목적 상, 문구 "A 또는 B"는 (A), (B) 또는 (A 및 B)를 의미한다. 문구 "A/B" 및 "A 또는 B"는 문구 "A 및/또는 B"와 유사하게, (A), (B) 또는 (A 및 B)를 의미한다. 본 명세서의 목적 상, 문구 "A 및 B 중 적어도 하나"는 (A), (B) 또는 (A 및 B)를 의미한다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)", "포함하는(includes)" 및/또는 "포함하는(including)"은 언급된 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 및 성분의 존재를 특정하는 것으로 이해될 것이며, 이는 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 그 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. "다양한 실시 예에서", "일부 실시 예에서" 등과 같은 문구가 반복적으로 사용된다. 상기 문구는 동일한 실시 예를 지칭하지 않지만, 그럴 수도 있다. 본 명세서는 "실시 예에서", "실시 예들에서", "일부 실시 예들에서" 및/또는 "다양한 실시 예에서"라는 문구를 사용할 수 있으며, 이들은 각각 동일하거나 상이한 실시 예들 중 하나 이상을 지칭할 수 있다.
이제, 도면을 참조하면, 도 1 내지 도 5는 다양한 실시 예에 따라, 진동, 발진(oscillation) 및/또는 슬라이딩 모션을 스펙클 디퓨저 요소(10)에 가하기 위한 예시적인 스펙클 디퓨저 장치(100)(또는 그 일부)를 도시한다. 특히, 도 1은 스프링(12)의 제 1 단부(17)에 영구 자석(16)을 갖는 토션 스프링(12)을 포함하는 예시적인 디퓨저 장치(100)를 도시하며, 이러한 모션은 고정 전자석(18)과의 상호 작용에 의해 작동된다. 도 2는 외부 액추에이터(예를 들어, 전자석(18))가 꺼질 때, 자여 발진(self-oscillation)을 갖는 토션 스프링(12)을 구비한 디퓨저(100)를 도시한다.
실시 예들에서, 장치(100)는 특정 범위의 모션 내에서 이동할 수 있는 스펙클 디퓨저 요소(10)("디퓨저 요소(10)", "디퓨저(10)"등으로도 지칭됨)를 포함한다. 이 모션 범위는 디퓨저 요소(10)의 양 측면에 배치된 리미터(20A 및 20B)(총괄하여 "리미터들(20)" 또는 "리미터(20)"로 지칭됨)에 의해 제한된다. 디퓨저 요소(10)는 임의의 적절한 수단을 사용하여 토션 스프링(12)에 연결, 부착 또는 결합될 수 있다. 디퓨저 요소(10)는 유리, 분쇄 유리, 실리카, 용융 실리카, 오팔, 세라믹 재료, 사파이어, 석영, 불화 칼슘(CaF2), 불화 마그네슘(MgF2), 셀렌화 아연(ZnSe), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등 및/또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 디퓨저 요소(10)는 장치(100)의 구조/프레임의 형상 및 특징에 따라 기하학적 구조/형상(예를 들어, 치수(높이, 폭, 깊이) 및 곡률(오목, 평평, 볼록 등))을 가질 수 있으며, 및/또는 응용 프로그램에 따라 달라질 수 있다. 토션 스프링(12)의 기하학적 구조(형상)는 장치(100)의 구조/프레임의 형상 및 특징에 따라 도 1 내지 도 2의 예에서 도시된 형상과 상이할 수 있다. 스프링(12)은 축을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있다. 토션 스프링(12)의 제 1 단부(17)(자유 팁)에 연결된 영구 자석(16)은 전자석(18)과 상호 작용함으로써 초기 작동 펄스를 시스템에 인가하는데 사용된다.
전자석(18)은 철 코어 솔레노이드 등과 같은 임의의 적합한 전자석일 수 있다. 액추에이션을 작동시키기 위해, 임의의 적절한 수단을 사용하여 전자석(18)(도시되지 않음)의 코일(들)에 전류가 공급된다. 전자석(18)의 코일(들)에 전류를 공급하기 위한 특정 수단은 당업자의 범위 내에 있어야 한다. 전자석(18)의 전원 온/오프 및 전자석(18)에 공급되는 전류량(이는 전자석(18)의 전자기장의 세기 및 방향에 영향을 줄 수 있음)은 전자석(18)을 제어하도록 구체적으로 구축되고 구성된 마이크로 프로세서 또는 특수 목적 프로세서(이하, "컨트롤러"라 칭함)와 같은 적절한 컴퓨터 장치를 사용하여 제어된다(예를 들어, 도 6 참조). 집적 회로(IC) 칩 및 다른 구성 요소에 대한 공지된 전원/접지 연결 전원(들)은 예시 및 설명의 간략화를 위하며, 도시된 실시 예의 개시내용을 모호하게 하지 않기 위하여, 도 1 내지 도 4b에 도시되어 있지 않다. 예로서, 전자 제어 유닛(ECU)(622), 전기-기계 컴포넌트(EMC)(624), 또는 PGU(630)의 마이크로 컨트롤러 또는 마이크로 프로세서(예를 들어, 아래 도 6과 관련된 논의 참조)는 전자석(18)에 전류를 공급하는 컨트롤러일 수 있다.
컨트롤러는 자기장의 세기를 제어하기 위해 전자석의 코일에 다양한 양의 전류를 제공하도록 구성된다. 상이한 자기장 세기 및/또는 릴리스 타이밍은 디퓨저 요소(10)에 대하여 상이한 발진/진동 주파수를 제공할 수 있으며, 이는 레이저 광의 다양한 주파수/크기에 대한 스펙클 확산을 제공할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러는 액추에이션의 끌어 당김 단계 동안(예를 들어, 스프링(12)의 잠재적 에너지의 양을 제어/조정하기 위해), 자석(16)을 전자석(18)을 향해 끌어 당기도록 전자석(18)에 다소의 전류를 제공할 수 있고, 액추에이션의 릴리스 단계 동안(예를 들어, 스프링(12)에 의해 릴리스되는 에너지의 양을 제어/조정하기 위해) 전자석(18)에 다양한 양의 전류를 제공할 수 있다.
도 1에 도시된 실시 예에서, 전자석(18)의 전원이 켜지고 영구 자석(16)과 자기를 통해 상호 작용할 때, 스펙클 디퓨저(10)의 모션이 시작된다. 전자석(18)과 영구 자석(16) 사이의 상호 작용은 토션 스프링(12)의 자유 팁(제 1 단부(17))을 전자석(18)을 향하여 끌어 당길 수 있다. 전자석(18)을 향한 제 1 단부(17)의 이동으로 인해, 확산 요소(10)(또는 디퓨저 요소(10)를 유지하는 프레임)에 부착된 제 2 단부(19)는 스프링(12)이 대응 리미터(20B)까지 스펙클 디퓨저(10)를 가압하게 할 수 있다. 자석(16) 사이의 상호 작용은 자석(16)을 갖는 제 1 단부(17)가 소정의 미리 정의된 위치에 도달할 때까지 소정의 미리 정의된 변형 각도(dspr)만큼 스프링(12)을 변형시킨다. 제 1 단부(17)가 변형 각도(dspr)를 따라 이동함에 따라, 스프링(12)은 에너지를 얻으며, 이는 릴리스될 때 디퓨저 요소(10)의 발진/진동을 유발하는데 사용된다. 일부 실시 예에서, 상기 미리 정의된 위치는 전자석(18) 상에 있거나 전자석(18) 상에 접촉하는 자석(16)을 포함할 수 있다.
도 2는 토션 스프링(12)이 변형되고 전자석(18)의 전원이 꺼진 후의 장치(100)를 도시한다. 전자석(18)의 전원이 꺼지면, 자석(16)이 릴리스되어, 자석(16) 및 스프링(12)이 전자석(18)으로부터 멀어지게 이동하게 할 수 있다. 스프링(12)이 릴리스될 때, 스프링(12)은 그것이 트위스트된 방향과 반대 방향으로 회전력(예를 들어, 토크)을 가할 수 있다. 스프링(12)의 릴리스된 에너지는 디퓨저 요소(10)가 제 2 리미터(20A)에 도달하거나 접촉할 때까지, 디퓨저 요소(10)를 반대 방향으로 밀어낼 수 있다. 제 2 리미터(20A)에 도달하거나 그에 접촉한 후, 디퓨저 요소(10)는 리미터(20) 사이에서 발진하거나 측면으로 이동할 수 있다. 디퓨저 요소(10)에 인가되는 에너지의 양은 제 1 단부(17)를 릴리스하기 이전의 변형 각도(dspr)의 함수이다.
실시 예들에서, 릴리스된 에너지는 디퓨저(10)가 그 모션 리밋에 도달할 때(예를 들어, 디퓨저 요소(10)가 리미터(20A)에 도달하거나 접촉할 때) 스프링(12)을 트위스트하기에 충분해야 한다. 실시 예에서, 제 2 작동 펄스는 토션 스프링(12)에 저장된 에너지가 소산될 때, 전자석(18)에 의해 인가된다. 스프링(12)의 모멘트 암과 그 탄성의 양호한 균형(valence)는 추가적인 액추에이션없이 장시간 장치 작동을 제공한다.
다른 실시 예에서, 전자석(18)을 향한 제 1 단부(17)의 이동은 스펙클 디퓨저(10)가 리미터(20A)에 도달하거나 리미터(20A)와 접촉할 때까지, 스프링(12)이 스펙클 디퓨저(10)를 당기게 한다. 자석(16)의 릴리스 시, 스프링(12)은 스펙클 디퓨저(10)가 리미터(20B)에 도달하거나 리미터(20B)와 접촉할 때까지, 스펙클 디퓨저(10)를 밀어낸다. 디퓨저(10)의 이동 방향은 스프링(12) 및/또는 축(14) 주위에 감긴 스프링(12) 코일의 형상 또는 디자인에 기초할 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 스펙클 디퓨저 장치(100)의 사시도를 도시한다. 도 3은 스펙클 디퓨저 장치(100)의 실시 예의 보다 상세한 예시를 제공한다. 이 실시 예에서, 스펙클 디퓨저 장치(100)는 디퓨저 프레임(22) 내에 포함되거나 둘러싸인(또는 다른 방식으로 고정된) 스펙클 디퓨저 요소(10)를 포함한다. 디퓨저 프레임(22)은 발진/진동/이동 동안 디퓨저 요소(10)를 유지하거나 지지한다. 프레임(22)은 레일(26)(이는 "채널(26)", "이동 지지체(26), "트랙(26) 등으로도 지칭됨)을 통해 디퓨저 하우징(24)(이는 "하우징(24)", "홀딩 구조(24)", "구조물(24)"등으로도 지칭됨)에 결합된다. 프레임(22)은 디퓨저 요소(10)의 발진/진동 동안 홀딩 구조(24)에서 레일(26)을 따라(측면으로) 슬라이딩할 수 있다. 이와 관련하여, 레일(26)은 프레임(22)이 슬라이딩할 수 있는 공간 또는 장소를 제공하거나 둘러싼다.
도 3에 의해 도시된 실시 예에서, 레일(26)은 홀딩 구조(24)의 상부 및 홀딩 구조(24)의 하부에 배치되거나 위치되며, 상기 상부 및 하부 모두는 홀딩 구조(24)의 중심 섹션내에 배치되거나 위치된다. 다른 실시 예에서, 레일(26)의 길이는 레일(26)이 프레임(22)과 동일하거나 유사한 길이를 갖도록, 구조물(24)의 하부 및 상부의 일부 또는 전부를 차지하도록 연장될 수 있다. 일부 실시 예에서, 레일(26)은 레일(26) 및 구조물(24)이 단일 물체 또는 단일 조각의 재료를 포함하도록, 홀딩 구조(24)로부터 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 레일(26)은 형성될 때 임의의 적합한 부착 수단을 사용하여 구조물(24)에 부착되는 별도의 재료/물체로 형성될 수 있다. 레일(26)은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 실리콘, 흑연, 유리, 이황화 몰리브덴(MoS2), 이황화 텅스텐(WS2), 무전해 니켈 도금 등과 같이, 마찰 계수가 낮거나 최소인 재료(또는 재료의 적절한 조합)로 형성되거나 (전체적으로 또는 부분적으로) 코팅될 수 있다.
도 3에 도시된 실시 예에서, 디퓨저 프레임(22)은 프레임(22)의 측면에 탭(22T)을 포함하는데, 이는 스프링(12)과 프레임(22)을 결합/부착하는데 사용된다. 일부 실시 예에서, 탭(22T)은 탭(22T)과 프레임(22)이 단일 물체 또는 단일 조각의 재료를 포함하도록, 프레임(22)이 형성되는 동일한 재료/물체로 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 탭(22T)은 별도의 재료 또는 별도의 물체로 형성될 수 있는데, 이는 임의의 적절한 부착 수단을 사용하여 프레임(22)에 부착될 수 있다.
탭(22T)은 스프링(12)의 제 2 단부(19)의 일부를 수용하도록 구성된 슬롯(28) 또는 다른 유사한 개구부를 포함한다. 이러한 방식으로, 디퓨저 프레임(22)은 탭(22T)의 슬롯(28)(또는 다른 유사한 개구부)을 통해 토션 스프링(12)에 연결/결합된다. 도 3에 의해 도시된 실시 예에서, 슬롯(28)은 스프링(12)의 제 2 단부(19)의 팁을 수용하도록 구성되고; 다시 말해서, 제 2 단부(19)의 팁이 슬롯(28)에 삽입될 수 있다. 이러한 구성의 보다 상세한 도면이 도 4a에 도시되어 있다. 도 3의 실시 예에서, 제 2 단부(19)는 팁을 형성하도록 구부러져서, 제 2 단부(19)의 팁이 슬롯(28) 내로 슬라이딩(또는 삽입)될 수 있다. 다른 실시 예에서, 다른 연결 수단이 스프링(22)의 제 2 단부(19)를 프레임(22)에 결합시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 디퓨저 프레임(22)은 생략될 수 있고, 스프링(12)의 제 2 단부(19)는 프레임(22) 없이 임의의 수단에 의해 디퓨저 요소(10)에 직접 연결되거나 부착될 수 있다.
스프링(12)의 코일은 홀딩 구조(24) 상에 고정된 축(14)에 중심이 위치된다. 일부 실시 예에서, 축(14)은 축(실린더)(14)과 구조물(24)이 단일 물체 또는 단일 재료를 포함하도록, 홀딩 구조(24)로부터 형성된 실린더일 수 있다. 다른 실시 예에서, 축(실린더)(14)은 임의의 적절한 부착 수단을 사용하여 홀딩 구조(24)에 부착될 수 있는 별도의 재료 또는 물체로 형성될 수 있다.
또한, 스펙클 디퓨저 모션의 리밋은 장치(100)의 상이한 섹션의 확대도가 그 경계 위치에 도시된 도 4a 및 도 4b에 의해 도해된 바와 같이, 토션 스프링 기하학적 구조에 의해 설정되거나 또는 제어될 수 있다.
도 4a는 도 3에 의해 도시된 실시 예의 토션 스프링(12)(및 축 14)의 확대도를 도시한다. 도 3 및 도 4의 실시 예에서, 제 2 단부(19)의 팁은 발진/진동/모션 동안 디퓨저 요소(10)의 리미터로 사용된다. 도 4a에 의해 도시된 바와 같이, 프레임(22)은 구조물(24)로부터 멀찍이 위치된다. 도 4a에 의해 도시된 실시 예에서, 제 2 단부(19)로 형성된 팁은 디퓨저 요소(10)의 발진/진동 중 구조물(24)의 내부 부분에 도달하거나 접촉한다. 이러한 방식으로, 제 2 단부(19)로부터 형성된 팁은 도 1 및 도 2와 관련하여 도시되고 설명된 리미터(20A) 대신에 사용될 수 있다.
도 4b는 도 3에 의해 도시된 실시 예의 토션 스프링(12)(및 전자석(18))의 확대도를 도시한다. 도 3 및 4b의 실시 예에서, 제 1 단부(17) 및/또는 자석(16)의 조합은 발진/진동/모션 동안 디퓨저 요소(10)의 리미터로 사용된다. 전술한 바와 같이, 자석(16)은 액추에이션의 끌어 당김 단계 동안 전자석(18)에 닿거나 접촉할 수 있다. 도 4b에 의해 도시된 실시 예에서, 제 1 단부(17) 및/또는 자석(16)은 디퓨저 요소(10)의 발진/진동 동안 전자석(18)에 도달하거나 전자석(18)과 접촉하게 된다. 이 실시 예에서, 자석(16)이 전자석(18)으로부터 릴리스된 후, 제 1 단부(17) 및/또는 자석(16)은 발진/진동 주파수에 비례하여 전자석(18)으로부터 멀어지게, 그리고 이어서 전자석(18)을 향하게, (및/또는 접촉하게) 반복적으로 이동할 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 단부(17)는 도 1 및 도 2와 관련하여 도시되고 설명된 리미터(20B) 대신에 사용될 수 있다.
도 5는 다양한 실시 예들이 실시될 수 있는 환경(500)을 도시한다. 환경(500)은 차량(505-1 및 505-2)(총괄하여 "차량(505)" 또는 "차량들(505)"로 지칭 됨), 무선 액세스 노드(510) 및 네트워크(515)를 포함한다. 차량(505)은 사람 또는 상품의 운송을 위해 사용되며, 운전, 주차, 승객 편의 및/또는 안전 등을 위해 사용되는 제어 장치를 구비할 수 있는 임의의 유형의 전동 차량 또는 장치일 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "모터", "모터 구동" 등의 용어는 하나의 형태의 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치를 지칭할 수 있는데, 이는 내연 기관(ICE), 압축 연소 기관(CCE), 전기 모터 및 하이브리드(예를 들어, ICE/CCE 및 전기 모터를 포함함)를 포함할 수 있다. 도 5는 단지 2 개의 차량(505)을 도시하지만, 각각의 차량(505)은 다양한 제조사, 모델, 트림 등의 복수의 개별 모터 차량을 나타낼 수 있다.
차량(505)은 차량 정보 또는 다른 데이터를 차량(505)의 오퍼레이터/드라이버에게 디스플레이하기 위해, 본 발명의 홀로그래픽 HUD 기술가 통합된 차량 내장형 컴퓨터 장치(VECD)(예를 들어, 도 6과 관련하여 도시되고 설명된 VECD(600))를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 차량(505)의 VECD는 다양한 소스로부터 데이터를 획득 및/또는 처리할 수 있고, 처리된 데이터는 본 명세서에서 논의되는 다양한 실시 예에 따라, 각각의 차량(505)에 의해 채용된 각각의 홀로그래픽 HUD 장치에 의해 디스플레이될 수 있다.
차량(505)에 포함된 VECD는 차량에 장착, 구축 또는 내장된 다른 유형의 컴퓨터 장치이며, 다른 컴퓨터 장치에 그리고 다른 컴퓨터 장치로부터 디지털 데이터를 기록, 저장 및/또는 전송할 수 있다. 실시 예들에서, VECD는 차량 내 인포테인먼트(IVI), 차량 내 엔터테인먼트(ICE) 장치, 인스트루먼트 클러스터(IC), 헤드업 디스플레이(HUD) 장치, 온보드 진단(OBD) 장치, 대시탑(dashtop) 모바일 장비(DME), 모바일 데이터 터미널(MDT), 전자 엔진 관리 시스템(EEMS), 전자/엔진 제어 유닛(ECU), 전자/엔진 제어 모듈(ECM), 임베디드 시스템, 마이크로 컨트롤러, 제어 모듈, 엔진 관리 시스템(EMS) 등으로 또는 그 내부에 구현될 수 있다.
VECD는 논의된 다양한 실시 예에 따라 다양한 기능을 수행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서(하나 이상의 프로세서 코어 및 선택적으로 하나 이상의 하드웨어 가속기를 구비함), 메모리 장치, 통신 장치 등을 포함할 수 있다. VECD는 차량(505)에 내장된 하나 이상의 센서로부터 센서 데이터를, 다른 차량(505)에 포함된 다른 VECD로부터 데이터 패킷을(예를 들어, 데이터 패킷은 차량(505-2)의 VECD로부터 차량(505-1)의 VECD에 의해 획득될 수 있음), 네트워크(515) 및/또는 네트워크 인프라(예를 들어, 셀룰러 통신 네트워크의 코어 네트워크 요소, 클라우드 컴퓨팅 서비스의 서버 등)로부터 데이터 패킷 및/또는 데이터 스트림을, 온보드 내비게이션 시스템(예를 들어, GNSS(세계 항행 위성 시스템), GPS(위성 위치 확인 시스템) 등)으로부터 내비게이션 시그널링/데이터를 획득할 수 있다. 실시 예들에서, VECD는 또한 다양한 소스들에 대한 데이터를 얻기 위해 통신 회로, 및/또는 입력/출력(I/O) 인터페이스 회로를 포함하거나 이와 관련하여 동작할 수 있다.
차량(505)의 통신 회로는 VECD가 링크(525C)를 통해 데이터를 직접 교환할 수 있게 할 수 있다. 링크(525C)는 직접 모바일 기기내 통신을 위한 단거리 무선 링크일 수 있고, 이는 IEEE 802.11p 및 IEEE 1609.4에 의해 각각 명시된 제 3 세대 파트너십 프로젝트(3GPP) 뉴 라디오(New Radio) 및/또는 롱텀 에볼루션(LTE) 표준, 직접 단거리 통신(DSRC)) 및/또는 차량 환경(WAVE)내의 무선 액세스, 또는 일부 다른 적합한 표준 또는 이들의 조합에 의해 제공되는 셀룰러 차량 대 차량(V2V) 또는 차량 대 사물(V2X) 통신 사양과 같은 적절한 무선 통신 프로토콜에 따라 동작할 수 있다. 지그비®, 블루투스® 또는 저전력 블루투스(BLE), IEEE 802.15.4(6LoWPAN), WiFi-direct, ANT 또는 ANT+, 3 GPP 장치 대 장치(D2D) 또는 근접 서비스(ProSe); Z-웨이브("지그-웨이브(Zig-Wave)"라고도 함); 리니어(Linear); 시그폭스(SigFox) 등과 같은 다른 단거리 통신 프로토콜이 사용될 수 있다.
차량(505)의 통신 회로는 무선 액세스 노드(510)를 통해 네트워크(515)와 통신할 수 있다. 무선 액세스 노드(510)는 무선 액세스 노드(510)와 관련된 커버리지 영역 또는 셀내에서 무선 통신 서비스를 모바일 장치에 제공하도록 구성된 하나 이상의 하드웨어 컴퓨터 장치를 포함하는 네트워크 요소일 수 있다. 무선 액세스 노드(510)는 하나 이상의 안테나 요소, 하나 이상의 메모리 장치, 하나 이상의 프로세서, 하나 이상의 네트워크 인터페이스 컨트롤러 및/또는 다른 유사한 구성 요소에 연결된 송신기(들)/수신기(들)(또는 대안적으로 트랜시버(들))를 포함할 수 있다. 송신기/수신기는 링크(예를 들어, 링크(525A))를 통해 하나 이상의 모바일 장치로, 그리고 하나 이상의 모바일 장치로부터 데이터 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 네트워크 인터페이스 컨트롤러는 다른 백홀(backhaul) 연결(예를 들어, 링크(525B))을 통해 다양한 네트워크 요소(예를 들어, 코어 네트워크 내의 하나 이상의 서버 등)와 송수신하도록 구성될 수 있다. 실시 예들에서, 각 차량(505)의 VECD는 각각의 링크(525A)를 통해 무선 액세스 노드(510)에 데이터를 생성 및 송신할 수 있고, 무선 액세스 노드(510)는 백홀 링크(525B)를 통해 데이터를 네트워크(515)에 제공할 수 있다. 부가적으로, 차량(505)의 동작 동안, 무선 액세스 노드(510)는 링크(525B)를 통해 네트워크(515)로부터 VECD를 위한 데이터를 획득할 수 있고, 그 데이터를 링크(525A)를 통해 VECD에 제공할 수 있다. 차량(505)의 통신 회로는 본 명세서에서 논의된 바와 같은 하나 이상의 무선 통신 프로토콜에 따라 무선 액세스 노드(510)와 통신할 수 있다.
예를 들어, 무선 액세스 노드(510)는 셀룰러 네트워크(예를 들어, LTE 네트워크에서의 진화된 NodeB(eNB), 뉴 라디오(NR) 또는 제 5 세대(5G) 셀룰러 네트워크에서의 차세대 NodeB(gNB), WiMAX 기지국 등), 로드 사이드 유닛(RSU), 원격 무선 헤드, 중계 무선 장치, 소형 셀 기지국(예컨대, 펨토셀, 피코셀, 홈 eNB(HeNB) 등), 또는 다른 유사한 네트워크 요소와 관련된 기지국일 수 있다.
무선 액세스 노드(510)가 셀룰러 기지국인 실시 예에서, 무선 액세스 노드(510)는 차량(505)이 전체적으로 작동할 때, 예를 들어 공공 도로, 거리, 고속도로 등에 배치될 때, 차량(505)에 대한 통신을 제공하기 위해 실외에 배치될 수 있다.
무선 액세스 노드(510)가 RSU인 실시 예에서, 무선 액세스 노드(510)는 gNB( "gNB-타입 RSU"), eNB( "eNB-타입 RSU"), 릴레이 노드 또는 고정(또는 상대적으로 고정된) 사용자 장치("UE-타입 RSU")로 구현되거나 그에 의해 구현되는 운송 인프라스트럭처 요소이다. RSU(510)는 길가에 위치한 무선 주파수(RF) 회로에 결합된 컴퓨팅 장치이며, 이는 통과하는 차량(505)에 대한 연결 지원을 제공한다. RSU(510)는 또한 진행중인 차량 및 보행자 트래픽을 감지 및 제어하는 애플리케이션/소프트웨어뿐만 아니라, 교차로 맵 구조, 교통 통계, 매체를 저장하기 위한 내부 데이터 저장 회로를 포함할 수 있다. RSU(510)는 충돌 방지, 교통 경고 등과 같은 고속 이벤트에서 요구되는 매우 낮은 잠재 통신을 제공하기 위해, 5.9GHz DSRC 대역에서 동작할 수 있다. 또한, RSU(510)는 WiFi 핫스팟(2.4GHz 대역)으로 동작할 수 있고, 및/또는 업링크 및 다운링크 통신을 제공하기 위해 하나 이상의 셀룰러 네트워크에 대한 연결성을 제공할 수 있다. RSU(510)의 컴퓨팅 장치 및 RF 회로의 일부 또는 전부는 실외 설치에 적합한 내후성(weatherproof) 인클로저에 패키징될 수 있고, 요구되는 교통 신호 컨트롤러 및/또는 백홀 네트워크에 유선(예를 들어, 이더넷) 연결을 제공하기 위한 네트워크 인터페이스 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 무선 액세스 노드(510)는 하나 이상의 프로세서들, 통신 시스템들(예를 들어, 네트워크 인터페이스 컨트롤러들, 하나 이상의 안테나에 연결된 하나 이상의 송신기들/수신기들을 포함함), 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있는, 게이트웨이(GW) 장치와 같은 네트워크 기기일 수 있다. 그러한 실시 예들에서, GW는 무선 액세스 포인트(WAP), (RF 통신 회로를 갖거나 갖지 않는) 홈/비즈니스 서버, 라우터, 스위치, 허브, 라디오 비콘, 및/또는 임의의 다른 유사한 네트워크일 수 있다. 무선 액세스 노드(510)가 GW인 실시 예에서, 무선 액세스 노드(510)는 차고, 공장, 실험실 또는 시험 시설과 같은 실내 환경에 배치될 수 있고, 주차하는 동안, 오픈 마켓에서 판매되기 이전에, 또는 전체적으로 작동하지 않는 동안 통신을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
네트워크(515)는 컴퓨터, 컴퓨터 간의 네트워크 연결, 및 네트워크 연결을 통한 컴퓨터 간의 통신을 가능하게 하는 소프트웨어 루틴을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 네트워크(515)는 하나 이상의 프로세서, (예를 들어, 네트워크 인터페이스 컨트롤러, 하나 이상의 안테나에 연결된 하나 이상의 송신기/수신기 등을 포함하는) 통신 시스템, 및 컴퓨터 판독 가능 매체을 포함할 수 있는 하나 이상의 네트워크 요소를 각각 포함할 수 있다. 이러한 네트워크 요소의 예는 WAP, (RF 통신 회로가 있거나 없는) 홈/비즈니스 서버, 라우터, 스위치, 허브, 라디오 비콘, 기지국, 피코셀 또는 소규모 셀 기지국 및/또는 임의의 다른 유사한 네트워크 장치를 포함할 수 있다. 네트워크(515) 로의 연결은 아래에서 논의되는 다양한 통신 프로토콜을 사용하여 유선 또는 무선 연결을 통해 이루어질 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 유선 또는 무선 통신 프로토콜은 데이터 패킷화/디패키지화, 신호 변조/복조, 프로토콜 스택의 구현 등을 위한 명령을 포함하여 다른 장치와 통신하기 위해, 통신 장치/시스템에 의해 구현되는 일련의 표준화된 규칙 또는 명령을 지칭할 수 있다. 도시된 장치들 사이의 통신 세션에 하나 이상의 네트워크가 관련될 수 있다. 네트워크(515)로의 연결은 컴퓨터가 예를 들어 컴퓨터 네트워킹의 OSI 모델의 7 개의 계층 또는 무선(셀룰러) 전화 네트워크에서 동등한 것을 가능하게 하는 소프트웨어 루틴을 실행하는 것을 필요로 할 수 있다.
네트워크(515)는 예를 들어 서버(들)(520)와 하나 이상의 차량(505) 사이와 같이 비교적 장거리 통신을 가능하게 하기 위해 사용될 수 있다. 네트워크(515)는 인터넷, 하나 이상의 셀룰러 네트워크, 독점 및/또는 기업 네트워크, 전송 제어 프로토콜(TCP)/인터넷 프로토콜(IP)-기반 네트워크, 또는 이들의 조합을 포함하는 근거리 통신망(LAN) 또는 광역 통신망(WAN)을 나타낼 수 있다. 그러한 네트워크 및/또는 프로토콜의 예들은 본 명세어의 다른 곳에서 논의된다. 그러한 실시 예에서, 네트워크(515)는 하나 이상의 기지국 또는 액세스 포인트, 데이터 또는 전화 통화를 라우팅하기 위한 하나 이상의 서버(예를 들어, 코어 네트워크 또는 백본 네트워크) 등과 같은 네트워크 관련 서비스를 제공하는데 필요한 장비 및 기타 요소를 소유 또는 제어하는 네트워크 오퍼레이터와 연관될 수 있다.
하나 이상의 서버(520)는 네트워크(예를 들어, 네트워크(515))를 통해 사용자(예를 들어, 사용자 또는 차량(505))에 하나 이상의 서비스를 제공하기 위한 하나 이상의 시스템 및/또는 애플리케이션을 포함할 수 있는 하드웨어 컴퓨팅 장치이다. 서버(들)(520)는 하나 이상의 프로세서, 하나 이상의 메모리 장치, 하나 이상의 네트워크 인터페이스 및/또는 다른 유사한 구성 요소를 포함한다. 부가적으로, 서버(들)(520)는 단일 물리적 하드웨어 장치일 수 있거나, 다른 네트워크 장치들과 물리적 또는 논리적으로 연결될 수 있고, 서버(들)(520)는 하나 이상의 데이터 저장 장치들(도시되지 않음)에 연결되거나 이와 관련될 수 있다. 서버(들)(520)는 서버의 일반적인 관리 및 동작을 위한 실행 가능한 프로그램 명령을 제공할 수 있는 운영 체제(OS)를 포함할 수 있고, 서버의 프로세서에 의해 실행될 때, 서버가 그 의도된 기능을 수행할 수 있게 하는 명령을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. OS 및 서버의 일반적인 기능을 위한 적절한 구현은 공지되어 있거나 상업적으로 이용 가능하며, 당업자에 의해 용이하게 구현된다. 일반적으로, 서버(들)(520)는 IP 리소스를 사용하는 차량(505)을 위한 애플리케이션/서비스를 제공하는 요소이다. 서버(들)(520)는 또한 네트워크(515)를 통해 차량(505)을 위한 하나 이상의 통신 서비스(예를 들어, VoIP 세션, PTT 세션, 그룹 통신 세션, 소셜 네트워킹 서비스 등)를 지원하도록 구성될 수 있다.
서버(들)(520)에 의해 제공되는 애플리케이션/서비스는 기본 안전 메시지(예를 들어, 충돌 경고, 비상 경고, 충돌 전 경고, 교통 경고 등), SMS/MMS 메시지, 네비게이션 시스템 정보(예를 들어, 지도, 턴바이턴(turn-by-turn) 지시 화살표), 컨텐츠(예를 들어, 오디오, 비디오 등) 및/또는 게이밍 경험을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 이 데이터/정보는 각 차량(505)의 광학 시스템에 의해 디스플레이될 수 있고(예를 들어, 아래의 도 6 참조), 이러한 광학 시스템은 본 명세서에서 논의된 스펙클 확산 장치를 포함할 수 있다. 서버(들)(520)는 서비스를 얻기 위한 사용자 설정 및 등록을 수행하거나 용이하게 할 수 있고, 차량(505) 내에 또는 차량에 부착된 컴퓨터 장치 및/또는 센서 또는 차량(505)의 소프트웨어 및/또는 펌웨어 업데이트를 시작 및 제어하고, 차량들(505)(또는 차량들(505) 내의 컴포넌트들)로부터 획득된 데이터를 기록/저장하고, 사용자 인증 및 검증을 수행하고, 컨텐츠 관리를 제공하고, 서비스들을 얻기 위한 사용자 인터페이스 및/또는 제어 요소를 제공하고, 및/또는 차량들(505)내의 컴포넌트/장치에 대해 계산 집중적인 작업들을 수행한다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 VECD(600)의 예시적인 구현을 도시한다. 도 6은 차량(505) 및 VECD(600)에 존재할 수 있는 예시적 구성 요소의 블록도를 도시한다. VECD(600)는 도시된 바와 같이 구성 요소의 임의의 조합을 포함할 수 있으며, 이는 VECD(600)내에 적응되거나 더 큰 시스템의 섀시에 통합된 구성 요소로 사용된, 집적 회로(IC) 또는 그 일부, 개별 전자 장치 또는 기타 모듈, 로직, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.
VECD(600)는 내장 시스템 또는 본 명세서에서 논의된 임의의 다른 유형의 컴퓨터 장치일 수 있다. 다른 예에서, VECD(600)는 본 명세서에서 논의된 실시 예의 홀로그래픽 HUD 솔루션을 수행하도록 특별히 설계된 별도의 전용 및/또는 특수 목적의 컴퓨터 장치일 수 있다.
VECD(600)는 프로세서 회로(602)를 포함할 수 있고, 이는 명령을 수행함으로써 기본적인 산술, 논리 및 입력/출력 동작을 수행하도록 구성된 하나 이상의 처리 요소/장치일 수 있다. 프로세서 회로(602)는 독립형 시스템/장치/패키지 또는 차량(505)의 기존 시스템/장치/패키지(예를 들어, ECU/ECM, EEMS 등)의 일부로서 구현될 수 있다. 예로서, 프로세서 회로(602)는 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU) 프로세서 코어, 하나 이상의 응용 프로세서, 하나 이상의 그래픽 프로세서 장치(GPU), 하나 이상의 축소 명령 집합 컴퓨팅(RISC) 프로세서, 하나 이상의 에이콘(Acorn) RISC 머신(ARM) 프로세서, 하나 이상의 복잡 명령 집합 컴퓨팅(CISC) 프로세서, 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP), 하나 이상의 필드 프로그래밍 가능 장치(예컨대, 하드웨어 가속기), 하나 이상의 응용 프로그램 전용 집적 회로( ASIC), 하나 이상의 기저 대역 프로세서, 하나 이상의 무선 주파수 집적 회로(RFIC), 하나 이상의 초-저전압 프로세서, 하나 이상의 마이크로 프로세서 또는 컨트롤러(예를 들어, ECU 등), 또는 이들의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다. 필드 프로그래밍 가능 장치(하드웨어 가속기)는 예를 들어, 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 구조화/프로그래밍 가능 ASIC, 프로그래밍 가능 SoC(PSoC) 등, 임의의 다른 적합한 프로세서 또는 처리/제어 회로(들) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 프로세서 회로(602)는 본 명세서에서 논의되는 프로세서 회로(602) 및 다른 구성 요소가 단일 IC 또는 단일 패키지로 형성되는 시스템 온 칩(SoC), 시스템 인 패키지(SiP) 등의 일부일 수 있다.
실시 예에서, 프로세서 회로(602)는 센서(620)로부터 획득된 데이터를 처리함으로써 보조 프로세서로서 작용할 수 있는 센서 허브를 포함할 수 있다. 센서 허브는 산술, 논리 및 입력/출력 동작을 수행함으로써 각각의 센서(620)로부터 획득된 데이터를 통합하도록 구성된 회로를 포함할 수 있다. 실시 예에서, 센서 허브는 획득된 센서 데이터를 타임스탬핑하고, 이러한 데이터에 대한 질의에 응답하여 센서 데이터를 프로세서 회로(602)에 제공하고, 센서 데이터를 버퍼링하고, 각 센서(322)에 대한 독립적인 스트림을 포함하여 센서 데이터를 프로세서 회로(602)에 지속적으로 스트리밍하고, 미리 정의된 임계치 또는 조건/트리거 및/또는 다른 유사한 데이터 처리 기능에 기초하여 센서 데이터를 보고할 수 있다.
메모리 회로(604)는 VECD(600)를 동작시키기 위한 데이터 또는 로직을 저장하도록 구성된 회로일 수 있다. 메모리 회로(604)는 소정량의 시스템 메모리를 제공하기 위해 사용될 수 있는 다수의 메모리 장치를 포함할 수 있다. 예로서, 메모리 회로(604)는 휘발성 메모리 장치(예를 들어, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 동적 RAM(DRAM), 정적 RAM(SAM) 등) 및/또는 비-휘발성 메모리 장치들(예를 들어, 판독 전용 메모리(ROM), 소거 가능 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EPROM), 전기 소거 가능 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EEPROM), 플래시 메모리, 안티퓨즈 등)의 임의의 적절한 유형, 개수 및/또는 조합일 수 있으며, 이는 공지된 임의의 적절한 방식으로 구현될 수 있다.
FPD가 사용되는 경우, 프로세서 회로(602) 및 메모리 회로(604)(및/또는 저장 장치(608))는 논리 블록 또는 논리 패브릭, 메모리 셀, 입력/출력(I/O) 블록, 및 기타 상호 연결된 리소스를 포함할 수 있는데, 이는 본 명세서에서 논의되는 예시적인 실시 예의 다양한 기능을 수행하도록 프로그램될 수 있다. 메모리 셀은 다양한 논리 기능을 구현하기 위해 프로세서 회로(602)에 의해 사용되는 룩업 테이블(LUT)에 데이터를 저장하는데 사용될 수 있다. 메모리 셀은 EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, SRAM, 안티퓨즈 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 레벨의 메모리/스토리지의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
(공유 또는 개별 컨트롤러를 갖는) 데이터 저장 회로(608)는 데이터/애플리케이션(609), 운영 체제 등과 같은 정보의 영구 저장을 제공할 수 있다. 저장 회로(608)는 다른 것들 중에서, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD); 솔리드 스테이트 디스크 드라이브(SSDD); SATA(Serial AT Attachment) 저장 장치(예를 들어, SATA SSD); 플래시 드라이브; SD 카드, microSD 카드, xD 픽쳐 카드 등과 같은 플래시 메모리 카드 및 USB 플래시 드라이브; 3 차원 크로스-포인트(3D Xpoint) 메모리 장치; 프로세서 회로(602)와 관련된 온다이 메모리 또는 레지스터; 하드 디스크 드라이브(HDD); 마이크로 HDD; 저항 변화 메모리; 상 변화 메모리; 홀로그래픽 메모리; 또는 화학 메모리로서 구현될 수 있다. 도시된 바와 같이, 저장 회로(608)는 VECD(600)에 포함된다; 그러나, 다른 실시 예에서, 저장 회로(608)는 VECD(600)의 다른 요소와 별도로 차량(505)에 장착되는 하나 이상의 개별 장치로서 구현될 수 있다.
일부 실시 예에서, 저장 회로(608)는 운영 체제(OS)(도시되지 않음)를 포함할 수 있으며, 이는 범용 운영 체제 또는 VECD(600)를 위해 구체적으로 제작되거나 VECD(600)에 맞춤화된 운영 체제일 수 있다. OS는 하나 이상의 드라이버, 라이브러리 및/또는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 포함할 수 있고, 이는 애플리케이션/데이터(609)를 위한 프로그램 코드 및/또는 소프트웨어 구성 요소를 제공하고, 및/또는 하나 이상의 센서(620), ECU(622), 및/또는 EMC(624)로부터의 데이터를 제어 및/또는 획득/처리하기 위해 시스템 구성을 제어한다. 애플리케이션/데이터(609)는 VECD(600)의 다양한 기능을 수행하고, 및/또는 명세서에서 논의된 예시적인 실시 예의 기능을 수행하는데 사용되는 소프트웨어 모듈/컴포넌트일 수 있다. 또한, 애플리케이션/데이터(609)는 본 명세서에서 논의된 실시 예의 홀로그래픽 HUD 장치(들)를 사용하여 디스플레이될 정보를 포함할 수 있다. 프로세서 회로(602) 및 메모리 회로(604)가 프로세서 코어뿐만 아니라 하드웨어 가속기(예를 들어, FPGA 셀)를 포함하는 실시 예에서, 하드웨어 가속기(예를 들어, FPGA 셀)는 (프로세서 코어(들)에 의해 실행될 명령을 프로그래밍하는 대신에) 본 명세서의 실시 예의 일부 기능을 수행하기 위한 로직으로, (예를 들어, 적절한 비트 스트림, 로직 블록/패브릭 등으로) 사전 구성될 수 있다.
VECD(600) 및/또는 차량(505)의 컴포넌트는 버스(606)를 통해 서로 통신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 버스(606)는 컨트롤러 에어리어 네트워크(CAN) 버스 시스템, 타임-트리거 프로토콜(TTP) 시스템, 또는 플렉스레이(FlexRay) 시스템일 수 있는데, 이는 다양한 장치(예를 들어, ECU(622), 센서(620), EMC(624) 등)가 메시지 또는 프레임을 사용하여 서로 통신할 수 있게 한다. CAN, TTP 및 FlexRay 버스 시스템의 적합한 구현 및 일반적인 기능은 공지되어 있으며, 당업자에 의해 용이하게 구현된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 버스(606)는 로컬 인터커넥트 네트워크(LIN); 산업 표준 아키텍처(ISA); 확장 ISA(EISA); PCI; PCI 확장(PCIx); PCI 익스프레스(PCIe); I2C(Inter-Integrated Circuit) 버스; 병렬 소형 컴퓨터 시스템 인터페이스(SPI) 버스; 포인트 투 포인트 인터페이스; 파워 버스; 예를 들어 SoC 기반 인터페이스에 사용되는 전용 버스; 또는 다른 많은 기술과 같은 임의의 수의 기술을 포함할 수 있다.
통신 회로(605)는 무선 네트워크 또는 유선 네트워크와 통신하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 시스템(205)은 트랜시버(Tx)(311) 및 네트워크 인터페이스 컨트롤러(NIC)(612)를 포함할 수 있다. NIC(612)는 네트워크(515) 및/또는 다른 장치에 유선 통신 링크를 제공하기 위해 포함될 수 있다. 유선 통신은 이더넷 연결, USB를 통한 이더넷 등을 제공할 수 있거나, 또는 많은 다른 것들 중에서 DeviceNet, ControlNet, Data Highway+, PROFIBUS 또는 PROFINET과 같은 다른 유형의 네트워크에 기초할 수 있다. 추가 NIC(612)는 제 2 네트워크(도시되지 않음) 또는 다른 장치, 예를 들어 이더넷을 통해 네트워크(515)와 통신을 제공하는 제 1 NIC(612), 및 개인용 컴퓨터(PC) 장치를 포함하는 개인 영역 네트워크(PAN)와 같은 또 다른 유형의 네트워크를 통해 다른 장치와의 통신을 제공하는 제 2 NIC(612)에 연결 가능하도록 포함될 수 있다.
Tx(611)는 네트워크(515) 및/또는 다른 장치와 무선으로 통신하기 위한 하나 이상의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다. Tx(61)는 고형체 또는 비-고형체 매체를 통한 변조 전자기 방사선을 사용하여 유선 네트워크 및/또는 다른 장치와 통신할 수 있는 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 하나 이상의 다른 장치로 데이터를 전송하기 위해 전파를 발생 또는 생성하고, 수신된 신호를 VECD 600의 하나 이상의 다른 구성 요소에 제공될 수 있는 디지털 데이터와 같은 사용 가능한 정보로 변환함으로써, 전파를 통한(OTA) 통신(OTA)을 용이하게 하는 스위치, 필터, 증폭기, 안테나 요소 등을 포함할 수 있다.
통신 회로(605)는 특정 무선 통신 프로토콜(예를 들어, Wi-Fi 및/또는 IEEE 802.11 프로토콜), 셀룰러 통신 프로토콜(예를 들어, 5 세대(5G) 통신 시스템, LTE, WiMAX, GSMA(Groupe Speciale Mobile Association) 등), 무선 사설망(WPAN) 프로토콜(예를 들어, IEEE 802.15.4-802.15.5 프로토콜, 오픈 모바일 연합(OMA) 프로토콜, 블루투스 또는 저전력 블루투스(BLE) 등) 및/또는 유선 통신 프로토콜(예를 들어, 이더넷, 파이버 분산형 데이터 인터페이스(FDDI), 포인트-투-포인트(PPP) 등)에 전용인 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 기저 대역 프로세서, 모뎀 등)를 포함할 수 있다.
입력/출력(I/O) 인터페이스(618)는 VECD(600)를, 센서(620), 전자 제어 유닛(ECU)(622), 전기-기계 컴포넌트(EMC)(624), 및 화상 생성 유닛(PGU)(630)과 같은 외부 컴포넌트/장치에 접속하기 위해 사용되는 외부 확장 버스(예를 들어, USB(Universal Serial Bus), FireWire, PCIe, Thunderbolt 등)와 같은 회로를 포함할 수 있다. I/O 인터페이스 회로(618)는 하나 이상의 프로세서 회로(602), 메모리 회로(604), 저장 회로(608), 통신 회로(605) 및 VECD(600)의 다른 구성 요소 중 하나 이상을 상호 연결하기 위해 임의의 적합한 인터페이스 컨트롤러 및 커넥터를 포함할 수 있다. 인터페이스 컨트롤러는 이에 제한되지 않지만, 메모리 컨트롤러, 스토리지 컨트롤러(예를 들어, 복수 배열 독립 디스크(RAID(Redundant Array of Independent Disk)) 컨트롤러), 베이스보드 관리 컨트롤러(BMC), 입력/출력 컨트롤러, 호스트 컨트롤러 등을 포함할 수 있다. 커넥터는 예를 들어, 버스들(예컨대, 버스(606)), 포트, 슬롯, 점퍼, 인터커넥트 모듈, 리셉터클, 모듈식 커넥터 등을 포함할 수 있다.
센서(620)는 이벤트 또는 환경 변화를 검출하고, 검출된 이벤트를 전기 신호 및/또는 디지털 데이터로 변환하고, 검출된 이벤트에 관한 신호/데이터(센서 데이터)를 일부 다른 장치, 모듈 또는 서브 시스템(예를 들어, VECD 600, 하나 이상의 ECU(622), 하나 이상의 EMC(624) 등)로 전송/송신하도록 구성된 임의의 장치, 모듈 또는 서브시스템일 수 있다. 센서(620) 중 일부는 다양한 차량 제어 시스템에 사용되는 센서일 수 있으며, 특히 산소 데이터를 얻기 위한 배기 산소 센서 및 매니 폴드 압력 데이터를 얻기 위한 매니 폴드 절대 압력(MAP) 센서를 포함하는 배기 센서; 흡기 유량 데이터를 얻기 위한 질량 공기 유량(MAF) 센서; IAT 데이터를 얻기 위한 흡기 온도(IAT) 센서; AAT 데이터를 얻기 위한 주변 대기 온도(AAT) 센서; AAP 데이터를 얻기 위한 주변 기압(AAP) 센서; CCT 데이터를 얻기 위한 촉매 변환기 온도(CCT) 및 CCO 데이터를 얻기 위한 촉매 변환기 산소(CCO) 센서를 포함하는 촉매 변환기 센서; VSS 데이터를 얻기 위한 차량 속도 센서(VSS); ERG 압력 데이터를 획득하기 위한 EGR 압력 센서 및 EGR 밸브 핀틀의 위치/방향 데이터를 획득하기 위한 EGR 위치 센서를 포함하는 배기 가스 재순환(EGR) 센서; 스로틀 위치/방향/각도 데이터를 얻기 위한 스로틀 위치 센서(TPS); 크랭크/캠/피스톤 위치/방향/각도 데이터를 얻기 위한 크랭크/캠 위치 센서; 냉각수 온도 센서; 및/또는 차량(505)에 내장된 다른 유사한 센서들을 포함할 수 있다. 센서(620)는 가속 페달 위치 센서(APP), 가속도계, 자력계, 레벨 센서, 유량/유체 센서, 기압 센서 등과 같은 다른 센서를 포함할 수 있다.
센서들(620) 중 일부는 내비게이션, 자동 조종 장치 시스템, 물체 검출 등과 같은 차량의 다른 시스템에 사용되는 센서일 수 있다. 이러한 센서(620)의 예는 특히 가속도계, 자이로스코프 및/또는 자력계를 포함하는 관성 측정 유닛(IMU); 3 축 가속도계, 3 축 자이로스코프 및/또는 자력계를 포함하는 하나 이상의 마이크로 전기-기계 시스템(MEMS) 또는 나노 전기-기계 시스템(EMS); 레벨 센서; 유량 센서; 온도 센서(예를 들어, 서미스터); 압력 센서; 기압 센서; 중력계; 고도계; 바깥쪽 및 안쪽을 향한 이미지 캡쳐 장치(예를 들어, 카메라); 광 검출 및 거리 측정(LiDAR) 센서; 근접 센서(예를 들어, 적외선 검출기 등), 깊이 센서, 주변 광 센서, 초음파 송수신기; 하나 이상의 마이크; 포지셔닝 회로; 기타 등등을 포함할 수 있다. 포지셔닝 회로는 또한 GNSS 및/또는 GPS와 같은 포지셔닝 네트워크의 구성 요소와 통신하기 위해 통신 회로(605)의 일부이거나 그와 상호 작용할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 포지셔닝 회로는 GNSS 및/또는 GPS 없이 위치 추적/추정을 수행하기 위해 마스터 타이밍 클록을 사용하는 포지셔닝, 내비게이션 및 타이밍용 마이크로 기술(Micro-PNT) IC 일 수 있다.
개별 ECU(622)는 차량(505)의 대응하는 시스템을 제어하는 내장형 시스템 또는 다른 유사한 컴퓨터 장치일 수 있다. 실시 예에서, 개별 ECU(622)는 각각 마이크로 컨트롤러 또는 다른 유사한 프로세서 장치, 메모리 장치(들), 통신 인터페이스 등과 같은 VECD(600)와 동일하거나 유사한 구성 요소를 가질 수 있다. 실시 예들에서, ECU(622)는 특히 구동계 제어 유닛(DCU), 엔진 제어 유닛(ECU), 엔진 제어 모듈(ECM), EEMS, 파워트레인 제어 모듈(PCM), 변속기 제어 모듈(TCM), 잠금 방지 브레이크 장치(ABS) 모듈 및/또는 전자식 안정 제어(ESC) 시스템을 포함하는 브레이크 제어 모듈(BCM), 중앙 제어 모듈(CCM), 중앙 타이밍 모듈(CTM), 일반 전자 모듈(GEM), 차체 제어 모듈(BCM), 서스펜션 제어 모듈(SCM), 도어 제어 장치(DCU), 속도 제어 장치(SCU), 휴먼-머신 인터페이스(HMI) 장치, 텔레마틱 제어 장치(TTU), 배터리 관리 시스템(이는 배터리 모니터(626)와 동일하거나 유사할 수 있음) 및/또는 차량 시스템의 다른 엔티티 또는 노드를 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, ECU들(622) 및/또는 VECD(600) 중 하나 이상은 PEMS(Portable Emissions Measurement Systems)의 일부이거나 그에 포함될 수 있다.
EMC(624)는 VECD(600)가 상태, 위치, 방향, 움직임을 변화시키고, 및/또는 메커니즘 또는 시스템을 제어할 수 있게 하는 장치일 수 있다. EMC(624)는 하나 이상의 스위치, 액추에이터(예를 들어, 밸브 액추에이터, 연료 인젝터, 점화 코일 등), 모터, 스러스터 및/또는 다른 유사한 전기-기계 구성 요소를 포함할 수 있다. 실시 예들에서, VECD(600) 및/또는 ECU(622)는 검출된 이벤트에 기초하여 명령 또는 제어 신호를 EMC(624)에 전송/송신함으로써 하나 이상의 EMC(624)를 작동시키도록 구성될 수 있다. 개별 ECU(622)는 하나 이상의 센서(620)로부터 센서 데이터를 판독 또는 획득하고, 제어 시스템 데이터를 생성하기 위해 상기 센서 데이터를 처리하고, 상기 제어 시스템 데이터를 프로세싱을 위해 VECD(600)에 제공할 수 있다. 제어 시스템 정보는 앞서 논의된 상태 정보의 유형일 수 있다. 예를 들어, ECM 또는 ECU는 차량(505) 엔진의 분당 엔진 회전 수(RPM), 엔진의 하나 이상의 실린더 및/또는 하나 이상의 인젝터의 연료 인젝터 작동 타이밍 데이터, 하나 이상의 실린더의 점화 스파크 타이밍 데이터(예를 들어, 하나 이상의 실린더의 크랭크 각도에 대한 스파크 이벤트의 표시), 변속기 기어비 데이터 및/또는 변속기 상태 데이터(이는 TCU에 의해 EMC/ECU에 공급될 수 있음), ECM 등으로부터 실시간으로 계산된 엔진 부하 값 등을 제공할 수 있으며; TCU는 변속기 기어비 데이터, 변속기 상태 데이터 등을 제공할 수 있다.
하나 이상의 광학 시스템이 또한 차량(505)에 포함될 수 있다. 이러한 광학 시스템은 PGU(630) 및 하나 이상의 광학 요소(예를 들어, 렌즈, 필터, 빔 스플리터, 회절 격자 등) 및 하나 이상의 컴바이너 요소(또는 "컴바이너")를 포함한다. 홀로그램 이미지를 생성하는데 사용되는 광학 요소는 홀로그래픽 광학 요소(HOE)로 지칭될 수 있다. HOE를 포함하는 광학 시스템의 예는 HUD(head-up display) 시스템이다.
HUD 시스템에서, PGU(630) 각각은 투영 유닛(또는 "프로젝터") 및 컴퓨터 장치를 포함한다. 컴퓨터 장치는 투영 유닛에 의해 디스플레이될 디지털 컨텐츠를 생성/발생하는 하나 이상의 전자 요소를 포함한다. 컴퓨터 장치는 프로세서 회로(602), 또는 전술한 바와 같은 유사한 처리 장치일 수 있다. 디지털 컨텐츠(예를 들어, 텍스트, 이미지, 비디오 등)는 저장 회로(608)에 의해 저장되고, 통신 회로(605)를 통해 서버(들)(520) 및/또는 원격 장치로부터 스트리밍되고, 및/또는 다양한 센서(620), ECU(622) 및/또는 EMC(624)로부터의 출력에 기초하는 임의의 유형의 컨텐츠일 수 있다. 디스플레이될 콘텐츠는 예를 들어, 안전 메시지(예를 들어, 충돌 경고, 비상 경고, 사전 충돌 경고, 교통 경고 등), SMS/MMS 메시지, 내비게이션 시스템 정보(예를 들어, 지도, 턴-바이-턴 지시 화살표), 영화, 텔레비전 쇼, 비디오 게임 이미지 등을 포함할 수 있다.
투영 유닛(또는 "프로젝터")은 컴퓨터 장치로부터 수신된 신호에 기초하여 하나 이상의 반사면(예를 들어, 거울)을 통해 정지 영상 또는 동영상을 HOE의 표면(들)에 투영하는 장치 또는 시스템이다. 투영 유닛은 디지털 컨텐츠에 기초하여 광을 발생시키기 위한 광 발생기(또는 광원)를 포함할 수 있는데, 이는 하나 이상의 HOE(예를 들어, 디스플레이 표면(들))에 포커스되거나 (재)지향된다. 투영 유닛은 디지털 컨텐츠 또는 컴퓨터 장치로부터 획득된 신호를, 상이한 색상 및 강도의 광을 발생/출력하기 위해 광원을 제어하는 신호로 변환하는 다양한 전자 요소(또는 전자 시스템)를 포함할 수 있다. 예로서, 각 PGU의 프로젝터는 발광 다이오드(LED) 프로젝터, 레이저 다이오드 프로젝터, 액정 디스플레이(LCD) 프로젝터, 디지털 광 처리(DLP) 프로젝터, 액정 온 실리콘(LCoS) 프로젝터 및/또는 기타 유사한 프로젝션 장치일 수 있다.
일부 실시 예들에서, 투영 유닛은 광원으로부터 발산하는 광을 평행 빔으로 변경하기 위한 콜리메이터(예를 들어, 하나 이상의 렌즈, 애퍼처 등)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 프로젝터는 색상 팔레트를 정의하기 위해 상이한 광 경로들을 하나의 광 경로로 컴바인할 수 있는 컴바이너( 이는 "컴바이너 광학장치" 등으로도 지칭됨)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 투영 유닛은 이미지를 픽셀 단위로 복사한 다음, 디스플레이를 위해 이미지를 투영하는 스캐닝 미러를 포함할 수 있다.
일부 실시 예들에서, HUD 시스템 또는 PGU들(630)은 릴레이 렌즈 어셈블리 및 컴바이너 요소(이는 투영된 이미지를 디스플레이하기 위해 사용되는 컴바이너와 상이할 수 있음)를 포함할 수 있다. 릴레이 렌즈 어셈블리는 하나 이상의 릴레이 렌즈를 포함할 수 있으며, 이는 프로젝터로부터의 이미지를 중간 이미지로 재-이미지화한 다음, 반사기를 통해 HOE(631)(예를 들어, 컴바이너 요소)에 도달하게 한다.
발생된 광은 외부(예를 들어, 자연) 광과 컴바인되거나 중첩되어, 동일한 HOE로 또한 (재)지향될 수 있다. 발생된 광을 외부 광과 컴바인하는 HOE는 "컴바이너 요소" 또는 "컴바이너"로 지칭될 수 있다. 컴바이너는 뷰어(예를 들어, 차량(505)의 오퍼레이터) 바로 앞에 위치한 빔 스플리터 또는 반-투명 디스플레이 표면일 수 있으며, 이는 프로젝터로부터 투영된 이미지를 시야(field of view) 및 투영된 이미지를 동시에 볼 수 있는 방식으로 리다이렉트(redirect)한다. 컴바이너 요소는 프로젝터 유닛으로부터 투영된 빛을 반사시키는 것 이외에도, 다른 파장의 빛이 컴바이너를 통과할 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 컴바이너 요소 (또는 다른 HOE(631))는 프로젝트에 의해 출력된 디지털 이미지를 보이는 실-세계와 혼합하여, 증강 현실을 용이하게 한다.
컴바이너는 하나 이상의 유리, 플라스틱 또는 다른 유사한 재료로 형성되거나 제조될 수 있으며, 외부 (자연) 광이 컴바이너를 통과하게 하면서, 컴바이너가 투영된 광을 반사시킬 수 있게 하는 코팅을 가질 수 있다. 실시 예들에서, 컴바이너 요소는 차량(505)의 앞 유리, 차량(505)의 대시 보드에 장착된 별도의 반-반사 표면 등일 수 있다. 컴바이너는 투영된 이미지의 포커싱을 돕기 위해 평평한 표면 또는 곡면(예를 들어, 오목 또는 볼록)을 가질 수 있다. 하나 이상의 HOE(631)는 투과성 광학 요소일 수 있으며, 이 경우 투과된 빔(기준 빔)은 HOE(631)에 부딪히고, 회절된 빔(들)은 HOE(631)를 통과한다. 하나 이상의 HOE(631)는 반사성 광학 요소일 수 있으며, 이 경우 투과된 빔(기준 빔)은 HOE(631)에 부딪히고, 회절 빔(들)은 HOE(631)로부터 반사된다(예를 들어, 기준 빔 및 회절 빔은 HOE(631)의 동일한 측면에 있다).
다양한 실시 예에서, 스펙클 디퓨저(100)(또는 적어도 디퓨저 요소(10))는 프로젝터(또는 발광 장치)와 HOE(631) 또는 디스플레이 표면 사이 어딘가에 배치 또는 위치된다. 예를 들어, 스펙클 디퓨저(100)(또는 적어도 디퓨저 요소(10))는 프로젝터(또는 발광 장치)와 컴바이너 요소 사이에 배치 또는 위치되거나, 또는 스펙클 디퓨저(100)(또는 적어도 디퓨저 요소(10))는 프로젝터(또는 발광 장치)와 릴레이 렌즈 어셈블리 사이에 배치 또는 위치될 수 있다.
추가로, 하나 이상의 HOE(631)는 도파관 파이프 내의 전반사(TIR)에 의해 가이드된 시준된 이미지를 점진적으로 추출하기 위해 도파관 홀로그램 기술을 사용할 수 있다. 도파관 파이프는 발생된 광이 바운스되어 발생된 광을 뷰어/사용자에게 라우팅하는 유리 또는 플라스틱의 얇은 시트일 수 있다. 일부 실시 예들에서, HOE들(631)은 발생된 광을 임계 각도로 도파관에 제공하여 도파관을 통해 이동하도록 하기 위해 홀로그램 회절 격자(예를 들어, 브래그 회절 격자)를 이용할 수 있다. 홀로그램 회절 격자를 이용하는 하나 이상의 다른 HOE(631)에 의해, 광이 사용자/뷰어를 향해 조향된다. 이들 HOE(631)는 그루브 반사 격자들 및/또는 복수의 교번 굴절률 층들(예를 들어, 액정, 포토 레지스트 기판 등을 포함함)을 포함할 수 있고; 그루브 반사 격자들 및/또는 굴절률 층들은 건설적이고 파괴적인 간섭 및 웨이블릿 분산을 제공할 수 있다.
배터리(628)는 VECD(600)에 전력을 공급할 수 있다. 실시 예에서, 배터리(628)는 전형적인 납산 자동차 배터리일 수 있지만, 차량(505)이 하이브리드 차량인 경우와 같은 일부 실시 예에서, 배터리(628)는 리튬 이온 배터리, 아연-공기 배터리와 같은 금속-공기 배터리, 알루미늄-공기 배터리, 리튬-공기 배터리, 리튬 폴리머 배터리 등일 수 있다. 배터리 모니터(626)는 배터리(628)의 충전 상태(SoCh), 건강 상태(SoH) 및 기능 상태(SoF)와 같은 배터리(628)의 다양한 파라미터를 추적/모니터링하기 위해 VECD(600)에 포함될 수 있다. 배터리 모니터(626)는 배터리 정보를 버스(606)를 통해 프로세서 회로(602)에 전달할 수 있는 배터리 모니터링 IC를 포함할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 다양한 다른 장치가 VECD(600) 내에 존재하거나 VECD( 600)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이, 터치스크린 또는 키패드와 같은 I/O 장치는 버스를 통해 VECD(600)에 연결되어, 입력을 받아들이고 출력을 디스플레이한다. 다른 예에서, 차량(505)의 지리적 위치를 결정하기 위해, GNSS 및/또는 GPS 회로 및 관련 애플리케이션이 VECD(600)에 포함되거나 이와 연결될 수 있다. 다른 예에서, 통신 회로(605)는 UIC(Universal Integrated Circuit Card), 내장 UICC(eUICC) 및/또는 하나 이상의 무선 네트워크를 통해 통신하는 데 사용될 수 있는 기타 요소/구성 요소를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "컴퓨터 장치"라는 용어는 일련의 산술 또는 논리 연산을 순차적으로 자동 수행하고, 기계 판독 가능 매체에 데이터를 기록/저장하고, 통신 네트워크에서 하나 이상의 다른 장치로부터 데이터를 송수신할 수 있는 임의의 물리적 하드웨어 장치를 나타낼 수 있다. 컴퓨터 장치는 컴퓨터, 컴퓨팅 플랫폼, 컴퓨팅 장치 등과 동의어로 간주될 수 있으며, 이후에 때때로 이와 같이 언급될 수 있다. "컴퓨터 시스템"이라는 용어는 임의의 유형의 상호 연결된 전자 장치, 컴퓨터 장치 또는 이들의 구성 요소를 포함할 수 있다. 또한, "컴퓨터 시스템" 및/또는 "시스템"이라는 용어는 통신 가능하게 서로 연결된 컴퓨터의 다양한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 또한, "컴퓨터 시스템" 및/또는 "시스템"이라는 용어는 통신 가능하게 서로 연결되고 컴퓨팅 및/또는 네트워킹 리소스를 공유하도록 구성된 다수의 컴퓨터 장치 및/또는 다수의 컴퓨팅 시스템을 지칭할 수 있다. "컴퓨터 장치", "컴퓨터 시스템" 등의 예는 셀룰러 폰 또는 스마트 폰, 피처 폰, 태블릿 퍼스널 컴퓨터, 웨어러블 컴퓨팅 장치, 자율 센서, 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 퍼스널 컴퓨터, 비디오 게임 콘솔, 디지털 미디어 플레이어, 핸드 헬드 메시징 장치, 개인 데이터 보조 장치, 전자 서적 리더, 증강 현실 장치, 서버 컴퓨터 장치(예를 들어, 독립형, 랙-마운트, 블레이드 등), 클라우드 컴퓨팅 서비스/시스템, 네트워크 요소, 차량 내 인포테인먼트(IVI), 차량 내 엔터테인먼트(ICE) 장치, 계기판(IC), 헤드-업 디스플레이(HUD) 장치, 온보드 진단(OBD) 장치, 대시탑 모바일 장비(DME), 모바일 데이터 터미널(MDT), 전자 엔진 관리 시스템(EEMS), 전자/엔진 제어 장치(ECU), 전자/엔진 제어 모듈(ECM), 임베디드 시스템, 마이크로 컨트롤러, 제어 모듈, 엔진 관리 시스템(EMS), 네트워크형 또는 "스마트" 기기, 기계식 통신(MTC) 장치, 기계-대-기계(M2M), 사물 인터넷(IoT) 장치 및/또는 기타 유사한 전자 장치를 포함할 수 있다. 또한, "차량 내장형 컴퓨터 장치"라는 용어는 차량에 물리적으로 장착, 빌트인 또는 내장된 임의의 컴퓨터 장치 및/또는 컴퓨터 시스템을 지칭할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "네트워크 요소"는 네트워크 컴퓨터, 네트워킹 하드웨어, 네트워크 장비, 라우터, 스위치, 허브, 브리지, 무선 네트워크 컨트롤러, 무선 액세스 네트워크 장치, 게이트웨이, 서버 및/또는 기타 유사한 장치와 동의어로 간주 및/또는 지칭될 수 있다. "네트워크 요소"라는 용어는 유선 또는 무선 통신 네트워크의 물리적 컴퓨팅 장치를 나타내며, 가상 머신을 호스팅하도록 구성될 수 있다. 또한, "네트워크 요소"라는 용어는 네트워크와 하나 이상의 사용자 간의 데이터 및/또는 음성 연결을 위한 무선 기저 대역 기능을 제공하는 장비를 나타낼 수 있다. "네트워크 요소"라는 용어는 "기지국"과 동의어로 간주 및/또는 지칭될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "기지국"은 노드 B, 확장 또는 진화된 노드 B(eNB), 차세대 노드 B(gNB), 베이스 트랜시버 스테이션(BTS), 액세스 포인트(AP), 로드 사이드 유닛(RSU) 등과 동의어로 간주 및/또는 지칭될 수 있고, 네트워크와 하나 이상의 사용자 간의 데이터 및/또는 음성 연결을 위한 무선 기저 대역 기능을 제공하는 장비를 나타낼 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "차량-대- 차량" 및 "V2V"는 메시지의 소스 또는 목적지로서 차량을 포함하는 임의의 통신을 지칭할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "차량-대-차량" 및 "V2V"라는 용어는 또한 차량-대-인프라(V2I) 통신, 차량-대-네트워크(V2N) 통신, 차량-대-보행자(V2P) 통신 또는 V2X 통신을 포함하거나 이에 상응할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "채널"은 데이터 또는 데이터 스트림을 전달하는데 사용되는 유형 또는 무형의 임의의 전송 매체를 지칭할 수 있다. "채널"이라는 용어는 "통신 채널", "데이터 통신 채널", "전송 채널", "데이터 전송 채널", "액세스 채널", "데이터 액세스 채널", "링크, "데이터 링크", "캐리어", "무선 주파수 캐리어" 및/또는 데이터가 전달되는 경로 또는 매체를 나타내는 다른 유사한 용어와 동의어이거나 이에 상응할 수 있다. 또한, "링크"라는 용어는 정보를 송수신하기 위해 RAT(Radio Access Technology)를 통해 두 장치 간의 연결을 의미할 수 있다.
일부 비-제한적인 예가 하기에 제공된다. 하기 실시 예는 추가의 구체 예에 관한 것이다. 실시 예에서의 특정 사항은 하나 이상의 실시 예의 어느 곳에서나 사용될 수 있다. 본 명세서에 기술된 장치(들)의 모든 선택적 특징은 또한 방법 또는 프로세스와 관련하여 구현될 수 있다.
예 1은 광학 시스템에 사용될 스펙클 디퓨저 장치를 포함하며, 이 장치는 토션 스프링; 토션 스프링의 제 1 단부에 결합된 상호 작용 요소; 및 상기 토션 스프링의 제 2 단부에 결합된 스펙클 디퓨저 요소를 포함한다.
예 2는 예 1의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 스펙클 디퓨저 요소는 디퓨저 프레임에 결합되고, 디퓨저 프레임의 일부는 토션 스프링의 제 3 단부에 결합된다.
예 3은 예 2의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 토션 스프링의 작동을 유발하기 위해 상호 작용 요소와 상호 작용하도록 구성된 액추에이터를 더 포함한다.
예 4는 예 3의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 상호 작용 요소는 영구 자석이고, 액추에이터는 전자석이다.
예 5는 예 3의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 제 1 단부 및/또는 상호 작용 요소는 스펙클 디퓨저 요소의 움직임을 적어도 하나의 방향으로 제한하고 제 2 단부는 스펙클 디퓨저 요소의 움직임을 하나 이상의 다른 방향으로 제한한다.
예 6은 예 2의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 디퓨저 프레임은 토션 스프링의 제 2 단부의 팁을 수용하도록 구성된 슬롯을 포함하고, 디퓨저 프레임은 팁이 슬롯에 삽입됨으로써 제 2 단부에 결합된다.
예 7은 예 1의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 제 1 단부는 제 2 단부에 수직으로 위치되거나 또는 제 1 단부는 제 2 단부에 수직으로 위치되지 않는다.
예 8은 예 2의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 토션 스프링, 디퓨저 요소 및 액추에이터를 유지하기 위한 하우징을 더 포함하며, 여기서 액추에이터는 하우징에 부착되거나 내장되어 있다.
예 9는 예 8의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 하우징은 실린더를 포함하고, 여기서 토션 스프링의 적어도 일부는 실린더가 토션 스프링의 제 1 단부 및 제 2 단부에 대한 회전축으로 작용하도록, 실린더 주위에 싸여있다.
예 10은 예 8의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 하우징은 디퓨저 요소의 발진 동안, 디퓨저 요소가 그를 따라 이동하는 하나 이상의 레일을 포함한다.
예 11은 스펙클 디퓨저 장치를 동작시키는 방법을 포함하고, 여기서 스펙클 디퓨저 장치는 토션 스프링, 액추에이터, 토션 스프링의 제 1 단부에 결합된 상호 작용 요소, 및 토션 스프링의 제 2 단부에 결합된 스펙클 디퓨저 요소를 포함하고, 상기 방법은 상호 작용 요소가 액추에이터를 향해 이동하도록 액추에이터를 작동시키는 단계; 및 제 2 엑추에이션 단계 동안, 상호 작용 요소가 액추에이터로부터 멀어지도록 액추에이터를 정지시키는(deactivating) 단계를 포함하며, 액추에이터의 정지는 토션 스프링이 발진하게 하여, 스펙클 디퓨저가 광의 산란에 의해 생성된 스펙클을 확산시킨다.
예 12는 예 11의 방법 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 상호 작용 요소는 영구 자석을 포함하고, 액추에이터는 전자석을 포함한다.
예 13은 예 12의 방법 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 액추에이터를 작동시키는 단계는 전자석에 전류를 공급하여, 제 1 액추에이션 단계 동안 영구 자석을 액추에이터쪽으로 끌어 당기는 자기장을 생성하는 단계를 포함한다.
예 14는 예 13의 방법 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 액추에이터를 정지하는 단계는 영구 자석을 릴리스하도록 자기장을 감소시키기 위해 전류의 공급을 제한하는 단계를 포함한다.
예 15는 예 14의 방법 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 영구 자석의 릴리스는 디퓨저 요소가 토션 스프링 및/또는 제 1 단부의 발진 주파수에 비례하여 측면으로 이동하게 한다.
예 16은 광학 시스템을 포함하며, 이는 하나 이상의 디지털 이미지에 기초하여 광을 발생시키는 발광 원; 발생된 광이 재지향되는 광학 요소; 및 상기 발광 원과 상기 광학 요소 사이에 배치된 스펙클 디퓨저 서브 어셈블리를 포함하고, 상기 스펙클 디퓨저 서브 어셈블리는 전자석, 토션 스프링의 제 1 단부에 부착되며 토션 스프링의 움직임을 초래하도록 전자석과 상호 작용하는 영구 자석, 및 토션 스프링의 제 2 단부에 결합된 스펙클 확산 요소를 포함하고, 발생된 광은 스펙클 확산 요소를 통과하고, 발생된 광의 산란에 의해 생성된 스펙클을 확산시킨다.
예 17은 예 16의 광학 시스템 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 스펙클 확산 요소는 프레임에 결합되며, 여기서 프레임은 토션 스프링의 제 2 단부의 팁을 수용하도록 구성된 슬롯을 포함하며, 프레임은 팁이 슬롯에 삽입되는 방식으로 제 2 단부에 결합되며, 영구 자석은 스펙클 확산 요소의 움직임을 적어도 하나의 방향으로 제한하고 제 2 단부는 스펙클 확산 요소의 움직임을 적어도 하나의 다른 방향으로 제한한다.
예 18은 예 17의 광학 시스템 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 전자석에 대한 전류 공급을 제어하는 컨트롤러를 더 포함하며, 여기서 컨트롤러는 전자석은 제 1 액추에이션 단계 동안 영구 자석을 전자석쪽으로 끌어 당기는 자기장을 생성하도록 소정량의 전류를 전자석에 공급하고, 영구 자석이 전자석으로부터 릴리스되도록 전자석에 공급되는 전류의 양을 제한한다.
예 19는 예 16의 광학 시스템 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 토션 스프링, 스펙클 확산 요소 및 전자석을 유지하기 위한 홀딩 구조를 더 포함하며, 전자석은 홀딩 구조에 결합되거나 홀딩 구조에 내장되며, 상기 홀딩 구조는 상기 스펙클 확산 요소의 발진 동안 상기 스펙클 확산 요소가 그를 따라 이동하는 하나 이상의 레일을 포함한다.
예 20은 예 19의 광학 시스템 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기에서 홀딩 구조는 실린더를 포함하며, 여기서 토션 스프링의 적어도 일부는 실린더가 토션 스프링의 제 1 단부 및 제 2 단부에 대한 회전축으로 작용하도록, 실린더 주위에 둘러싸인다.
예 21은 광학 시스템에 사용될 스펙클 디퓨저 장치를 포함하며, 이 장치는 이동 수단; 이동 수단의 제 1 단부에 결합된 상호 작용 수단; 및 상기 이동 수단의 제 2 단부에 결합된 스펙클 확산 수단을 포함한다.
예 22는 예 21의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 스펙클 확산 수단은 홀딩 수단에 결합되고, 상기 홀딩 수단의 일부는 이동 수단의 제 2 단부에 결합된다.
예 23은 예 22의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 이동 수단의 작동을 유발하기 위해 상호 작용 수단과 상호 작용하기 위한 작동 수단을 더 포함한다.
예 24는 예 23의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 상호 작용 수단은 영구 자석이고, 작동 수단은 전자석이다.
예 25는 예 23의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 제 1 단부 및/또는 상호 작용 수단은 스펙클 확산 수단의 움직임을 적어도 하나의 방향으로 제한하기 위한 것이며, 제 2 단부는 스펙클 확산 수단의 움직임을 하나 이상의 다른 방향으로 제한하기 위한 것이다.
예 26은 예 22의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기에서 홀딩 수단은 이동 수단의 제 2 단부의 일부를 수용하기 위한 수용 수단을 포함하며, 여기서 홀딩 수단은 상기 수용 수단에 의해 수용되는 부분에 의해 제 2 단부에 결합된다.
예 27.0은 예 21의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 제 1 단부는 제 2 단부에 수직으로 위치된다.
예 27.1은 예 21의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 제 1 단부는 제 2 단부에 수직으로 위치되지 않는다.
예 28.0은 예 22의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 이동 수단, 스펙클 확산 수단 및 작동 수단을 수용하기 위한 하우징 수단을 더 포함한다.
예 28.1은 예 28.0의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 작동 수단은 하우징 수단에 부착되거나 하우징 수단에 내장된다.
예 29.0은 예 28.0 또는 28.1의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 하우징 수단은 이동 수단을 하우징 수단에 부착하기 위한 부착 수단을 포함한다.
예 29.1은 예 29.0의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 이동 수단의 적어도 일부는 부착 수단에 부착되어, 상기 부착 수단이 제 1 단부 및 제 2 단부에 대한 회전축으로 작용하게 하는 회전 수단을 포함하게 한다.
예 30은 예 28.0-29.1의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 하우징 수단은 스펙클 디퓨전 수단의 발지 동안, 스펙클 디퓨전 수단이 그를 따라 이동할 공간을 제공하기 위한 트랙 수단을 포함한다.
예 31은 예 23-30의 스펙클 디퓨저 장치 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 이동 수단은 토션 스프링이며, 스펙클 디퓨전 수단은 디스플레이 표면으로부터의 반사 이전에, 투영된 광의 공간적 간섭성(또는 코히어런스 간섭)을 파괴하기 위한 것이다.
예 32는 광학 시스템을 포함하며, 이는 하나 이상의 디지털 이미지에 기초하여 광을 발생시키기 위한 광 발생 수단; 디스플레이 수단으로 향하는 발생된 광에 기초하여 하나 이상의 디지털 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 수단; 및 발광 원과 디스플레이 수단 사이에 배치된 스펙클 확산 서브 어셈블리 수단을 포함하고, 상기 스펙클 확산 서브 어셈블리 수단은 이동 수단; 작동 수단; 이동 수단의 제 1 부분에 부착된 상호 작용 수단; 및 상기 이동 수단의 제 2 부분에 부착된 스펙클 확산 수단을 포함하고, 상기 상호 작용 수단은 상기 작동 수단과 상호 작용하기 위한 것이고, 상기 작동 수단은 상기 상호 작용 수단과 상기 작동 수단 사이의 상호 작용을 작동시키기 위한 것이며, 상기 이동 수단은 상호 작용 수단과 작동 수단 사이의 상호 작용에 응답하여, 스펙클 확산 수단의 움직임을 야기시키기 위한 것이고, 스펙클 확산 수단은 발생된 광이 스펙클 확산 수단을 통과함에 따라, 발생된 광의 산란에 의해 생성된 스펙클을 확산시키기 위한 것이다.
예 33은 예 32의 광학 시스템 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 상호 작용 수단은 스펙클 확산 수단의 움직임을 적어도 하나의 방향으로 제한하기 위한 것이고, 제 2 부분은 스펙클 확산 수단의 움직임을 적어도 하나의 다른 방향으로 제한하기 위한 것이다.
예 34는 예 33의 광학 시스템 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 제 1 작동 단계 및 제 2 작동 단계 동안, 작동 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 더 포함한다.
예 35는 예 32의 광학 시스템 및/또는 본 명세서의 일부 다른 예를 포함하며, 여기서 상기 제어 수단은 제 1 작동 단계 동안, 상기 작동 수단을 향해 상기 상호 작용 요소를 당기는 상호 작용을 포함하도록, 상기 작동 수단을 제어하고, 상기 제어 수단은 상기 제 2 작동 단계 동안, 상기 상호 작용 수단을 릴리스하거나 또는 상기 상호 작용 수단을 상기 작동 수단으로부터 멀어지게 밀어내는 상호 작용을을 포함하도록, 상기 작동 수단을 제어한다.
하나 이상의 구현 예에 대한 전술한 설명은 다양한 예시적인 실시 예의 도해 및 설명을 제공하지만, 개시된 정확한 형태로 실시 예의 범위를 한정하거나 제한하려는 것은 아니다. 상기 교시사항에 비추어 수정 및 변형이 가능하거나 다양한 실시 예들의 실시로부터 획득될 수 있다. 본 개시사항의 예시적인 실시 예를 설명하기 위해 특정 세부 사항이 설명되는 경우, 본 개시사항은 이러한 특정 세부 사항 없이 또는 이들 특정 세부 사항의 변형 없이 실시될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다. 따라서, 설명은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

Claims (25)

  1. 광학 시스템에 사용되는 스펙클 디퓨저 장치로서, 상기 장치는,
    토션 스프링;
    상기 토션 스프링의 제 1 단부에 결합되는 상호 작용 요소; 및
    상기 토션 스프링의 제 2 단부에 결합되는 스펙클 디퓨저 요소;
    를 포함하는 스펙클 디퓨저 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스펙클 디퓨저 요소는 디퓨저 프레임에 결합되고, 상기 디퓨저 프레임의 일부는 상기 토션 스프링의 상기 제 2 단부에 결합되는 스펙클 디퓨저 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 토션 스프링을 작동시키기 위해 상기 상호 작용 요소와 상호 작용하도록 구성된 액추에이터를 더 포함하는 스펙클 디퓨저 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 상호 작용 요소는 영구 자석이고, 상기 액추에이터는 전자석인 스펙클 디퓨저 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 단부 및/또는 상기 상호 작용 요소는 상기 스펙클 디퓨저 요소의 움직임을 적어도 하나의 방향으로 제한하기 위한 것이고, 상기 제 2 단부는 상기 스펙클 디퓨저 요소의 움직임을 적어도 하나의 다른 방향으로 제한하기 위한 것인 스펙클 디퓨저 장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 디퓨저 프레임은 상기 토션 스프링의 제 2 단부의 팁을 수용하도록 구성된 슬롯을 포함하고, 상기 디퓨저 프레임은 상기 팁이 상기 슬롯에 삽입되는 방식으로 상기 제 2 단부에 결합되는 스펙클 디퓨저 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 단부는 상기 제 2 단부에 수직으로 위치되거나, 또는 상기 제 1 단부는 상기 제 2 단부에 수직으로 위치되지 않는 스펙클 디퓨저 장치.
  8. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토션 스프링, 상기 스펙클 디퓨저 요소 및 상기 액추에이터를 수용하기 위한 하우징을 더 포함하고, 상기 액추에이터는 상기 하우징에 부착되거나 상기 하우징에 내장되는 스펙클 디퓨저 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 하우징은 실린더를 포함하고, 상기 토션 스프링의 적어도 일부는 상기 실린더가 상기 토션 스프링의 제 1 단부 및 제 2 단부에 대한 회전축으로서 작용하도록, 상기 실린더 주위를 둘러싸는 스펙클 디퓨저 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 스펙클 디퓨저 요소의 발진 중에, 상기 스펙클 디퓨저 요소가 이를 따라 이동하는 하나 이상의 레일을 포함하는 스펙클 디퓨저 장치.
  11. 스펙클 디퓨저 장치를 작동시키는 방법으로서, 상기 스펙클 디퓨저 장치는 토션 스프링, 액추에이터, 상기 토션 스프링의 제 1 단부에 결합되는 상호 작용 요소, 및 상기 토션 스프링의 제 2 단부에 결합되는 스펙클 디퓨저 요소를 포함하고, 상기 방법은,
    상기 상호 작용 요소가 상기 액추에이터를 향해 이동하도록, 상기 액추에이터를 작동시키는 단계; 및
    제 2 작동 단계 동안, 상기 상호 작용 요소가 상기 액추에이터로부터 멀어 지도록, 상기 액추에이터를 정지시키는 단계로서, 상기 액추에이터의 정지는 상기 토션 스프링이 발진하게 하여, 스펙클 디퓨저가 광의 산란에 의해 생성된 스펙클을 확산시키도록 하고;
    를 포함하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 상호 작용 요소는 영구 자석을 포함하고, 상기 액추에이터는 전자석을 포함하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 액추에이터를 작동시키는 단계는 제 1 작동 단계 동안, 상기 영구 자석을 상기 액추에이터를 향해 당기는 자기장을 생성하도록, 상기 전자석에 전류를 공급하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 액추에이터를 정지시키는 단계는 상기 영구 자석을 릴리스하기 위해 자기장을 감소시키도록, 전류의 공급을 제한하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 영구 자석의 릴리스는 디퓨저 요소가 토션 스프링 및/또는 제 1 단부의 발진 주파수에 비례하여 측면으로 이동되게 하는 방법.
  16. 광학 시스템으로서,
    하나 이상의 디지털 이미지에 기초하여 광을 발생시키는 발광 원;
    상기 발생된 광이 재지향되는 광학 요소; 및
    상기 발광 원과 상기 광학 요소 사이에 배치된 스펙클 디퓨저 서브 어셈블리로서, 상기 스펙클 디퓨저 서브 어셈블리는:
    전자석,
    토션 스프링의 제 1 단부에 부착되며, 상기 전자석과 상호 작용하여 상기 토션 스프링의 움직임을 유발하는 영구 자석, 및
    상기 토션 스프링의 제 2 단부에 결합되는 스펙클 확산 요소를 포함하고, 상기 발생된 광은 상기 스펙클 확산 요소를 통과하고 상기 발생된 광의 산란에 의해 생성된 스펙클을 확산시키고,
    를 포함하는 광학 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 스펙클 확산 요소는 프레임에 결합되며, 상기 프레임은 상기 토션 스프링의 제 2 단부의 팁을 수용하도록 구성된 슬롯을 포함하며, 상기 프레임은 상기 팁이 상기 슬롯에 삽입되는 방식으로 상기 제 2 단부에 결합되고, 및
    상기 영구 자석은 스펙클 확산 요소의 움직임을 적어도 하나의 방향으로 제한하기 위한 것이고, 상기 제 2 단부는 스펙클 확산 요소의 움직임을 적어도 하나의 다른 방향으로 제한하기 위한 것인 광학 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전자석으로의 전류 공급을 제어하는 컨트롤러를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는,
    상기 전자석에 전류량을 공급하여, 제 1 작동 단계 동안 상기 영구 자석을 상기 전자석을 향해 끌어 당기는 자기장을 생성하고,
    상기 전자석에 공급되는 전류량을 제한하여, 제 2 작동 단계 동안 상기 영구 자석이 상기 전자석으로부터 릴리스되게 하는 광학 시스템.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토션 스프링, 상기 스펙클 확산 요소 및 상기 전자석을 홀딩하기 위한 홀딩 구조를 더 포함하고, 상기 전자석은 상기 홀딩 구조에 결합되거나 상기 홀딩 구조에 내장되며, 상기 홀딩 구조는 상기 스펙클 확산 요소의 발진 중에, 상기 스펙클 확산 요소가 이를 따라 이동하는 하나 이상의 레일을 포함하는 광학 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 홀딩 구조는 실린더를 포함하고, 상기 토션 스프링의 적어도 일부는 상기 실린더가 상기 토션 스프링의 제 1 단부 및 제 2 단부에 대한 회전축으로서 작용하도록, 상기 실린더 주위를 둘러싸는 광학 시스템.
  21. 스펙클 확산 서브 어셈블리로서,
    이동 수단;
    작동 수단;
    상기 이동 수단의 제 1 부분에 부착되는 상호 작용 수단; 및
    상기 이동 수단의 제 2 부분에 부착되는 스펙클 확산 수단; 여기서,
    상기 상호 작용 수단은 상기 작동 수단과 상호 작용하기 위한 것이며,
    상기 작동 수단은 상기 상호 작용 수단과 상기 작동 수단 사이의 상호 작용을 작동시키기 위한 것이며,
    상기 이동 수단은 상기 상호 작용 수단과 상기 작동 수단 사이의 상호 작용에 응답하여, 상기 스펙클 확산 수단의 움직임을 야기하기 위한 것이며,
    상기 스펙클 확산 수단은 발생된 광이 스펙클 확산 수단을 통과함에 따라 발생된 광의 산란에 의해 생성된 스펙클을 확산시키기 위한 것이며,
    를 포함하는 스펙클 확산 서브 어셈블리.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 상호 작용 수단은 상기 스펙클 확산 수단의 움직임을 적어도 하나의 방향으로 제한하기 위한 것이고, 상기 제 2 부분은 상기 스펙클 확산 수단의 움직임을 적어도 하나의 다른 방향으로 제한하기 위한 것인 스펙클 확산 서브 어셈블리.
  23. 제 22 항에 있어서,
    제 1 작동 단계 및 제 2 작동 단계 동안, 상기 작동 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 더 포함하는 스펙클 확산 서브 어셈블리.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 제어 수단은,
    상기 제 1 작동 단계 동안, 상기 상호 작용은 상기 상호 작용 요소를 상기 작동 수단을 향해 끌어 당기는 것을 포함하도록, 상기 작동 수단을 제어하고;
    상기 제 2 작동 단계 동안, 상기 상호 작용은 상기 상호 작용 수단을 릴리스하거나 또는 상기 상호 작용 수단을 상기 작동 수단으로부터 멀어지게 밀어내는 것을 포함하도록, 상기 작동 수단을 제어하는 스펙클 확산 서브 어셈블리.
  25. 광학 시스템으로서,
    하나 이상의 디지털 이미지에 기초하여 광을 발생시키는 광 발생 수단;
    디스플레이 수단으로 지향하는 상기 발생된 광에 기초하여 상기 하나 이상의 디지털 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 수단; 및
    제 21 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따른 스펙클 확산 서브 어셈블리로서, 상기 스펙클 확산 서브 어셈블리는 발광 원과 상기 디스플레이 수단 사이에 배치되고;
    를 포함하는 스펙클 확산 서브 어셈블리.
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