KR100434226B1 - 투사 시스템의 이미지 정렬 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 패널(60), 광학 기구(52) 및 조정 디바이스(62)를 포함하는 투사 시스템(50)이 개시되었다. 각각의 디스플레이 패널(60)은 연계된 변조된 광 빔을형성하기 위해 상이한 광 빔을 변조하도록 응용된다. 광학기구(52)는 각각의 변조된 광 빔의 연계된 이미지를 형성하도록 응용되고, 조정 디바이스(62)는 상기 이미지의 수렴을 조정하기 위해 디스플레이 패널중의 하나를 위치지정하도록 응용된다.

Description

투사 시스템의 이미지 정렬{ALIGNING IMAGES OF A PROJECTION SYSTEM}
도 1을 참조하면, 반사성 액정 디스플레이(LCD) 투사 시스템(5)은 전형적으로 스크린(10)상에 투사되는 각각의 기본 원색을 위한 LCD 디스플레이 패널(예를들어, LCD 디스플레이 패널(22,24 및 26))을 포함한다. 이러한 방식에서, 적-녹-청(RGB) 색 공간에 대해, 투사 시스템(5)은 적색 밴드와 연계된 LCD 디스플레이 패널(22), 녹색 밴드와 연계된 LCD 디스플레이 패널(24) 및 청색 밴드와 연계된 LCD 디스플레이 패널(26)을 포함할 수 있다. LCD 패널(22,24 및 26)의 각각은 스크린(10)상에 합성 색 이미지를 형성하기 위해 함께 섞이는 적색, 녹색 및 청색 이미지를 각각 형성하도록 광원(30)으로부터의 광을 변조시킨다. 이를 달성하기 위해, 각각의 LCD 패널(22,24 및 26)은 형성되어야 할 대응하는 변조된 빔 이미지를 지시하는 전기 신호를 수신한다.
더욱 상세히는, 투사 시스템(5)은 광의 거의 일직선으로 된 백색 빔(11)을 적색 빔(13), 청색 빔(17) 및 녹색 빔(21)으로 분리하는 광학기구에 (광원(30)에 의해 제공된) 상기 백색 빔(11)을 지향시카는 빔 스플리터(14)를 포함한다. 이러한 방식으로, 백색 빔(11)은 적색 빔(13)을 LCD 패널(22)을 향해 반시키고 그후 이 적색 빔(13)을 변조시키는 적색 다이크로익 미러(18)에 지향될 수 있다. 청색 빔(17)은 청색 빔(17)을 변조를 위해 LCD 디스플레이 패널(26)을 향해 반사시키는 청색 다이크로익 미러(20)에 다이크로익 미러(18)를 통과하여 지향될 수 있다. 녹색 빔(21)은 LCD 디스플레이 패널(24)에 의한 변조를 위해 적색 및 녹색 다이크로익 미러(18 및 20)를 통과한다.
반사성 LCD 디스플레이 패널에 대해, 각각의 LCD 디스플레이 패널(22, 24 및 26)은 입사 빔을 변조하고, 변조된 빔(15,19 및23)을 각각 반사시키고, 이에따라 변조된 빔(15,19 및23)이 상기한 경로들을 따라 빔 스플리터(14)로 복귀한다. 빔 스플리터(14)는 그후, 스크린(10)상에 합성 이미지를 형성하도록 이상적으로 오버래핑하고 조합되는 변조된 빔 이미지를 형성하기 위해 렌즈(12)와 같은 투사 광학기구를 통하여 변조된 빔(15,19 및23)을 지향시킨다.
그러나, 스크린(10)상에 올바른 합성 이미지를 형성할 목적으로, 변조된 빔 이미지의 대응 픽셀은 서로 정렬될 필요가 있다. 예를들어, 위치(0,0)에서의 합성 이미지의 픽셀은 변조된 적색 빔 이미지의 위치(0,0)에 있는 픽셀, 변조된 녹색 빔 이미지의 위치(0,0)에 있는 픽셀과 변조된 청색 빔 이미지의 위치(0,0)에 있는 픽셀의 중첩으로부터 형성된다. 이러한 정렬에 의하지 않고는, 위치(0,0)에 있는 픽셀의 색은 올바르지 않거나 픽셀에 걸쳐 변동할 수 있다.
시스템(5)의 제조시에, LCD 디스플레이 패널(22, 24 및 26)은 전형적으로 변조된 빔 이미지의 픽셀을 정렬시키기 위해 충분한 정확도로 장착된다. 이를 달성하기 위한 한 방법은 LCD 디스플레이 패널(22, 24 및 26)을 올바른 위치에 있게하고 그후 LCD 디스플레이 패널(22, 24 및 26)을 사용하여 스크린(10)상에 백색 장방형 합성 이미지 형성을 시도하는 것이다. LCD 디스플레이 패널(22, 24 및 26)이 적절히 정렬되지 않는다면, 적색 경계(42), 녹색 경계(44) 및/또는 청색경계(46)는 도2에 도시된 바와 같이, 스크린(10)상에 형성된 백색 이미지(40)의 외주부 둘레에서 탐지된다. 그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, LCD 디스플레이 패널(22, 24 및 26)이 적절히 정렬되었을 때, 색 경계(42,44및 46)는 나타나지 않으며, 확대된 백색 이미지(40)가 스크린(10)상에 나타난다.
불행히도, LCD 디스플레이 패널(22, 24 및 26)을 정렬시키기 위해 사용되는 종래의 기술은 투사 시스템(5)의 제조시 상당한 시간이 소모된다. 더욱이, 노화 및 열 드리프트와 같은 요인이 LCD 디스플레이 패널(22, 24 및 26)로 하여금 투사 시스템(5)의 수명 동안 정렬되지 못하게 한다.
따라서, 상기와 같은 여러 문제점을 해결하기 위한 노력이 계속으로 필요하다.
본 발명은 예를들어, 액정 디스플레이(LCD) 투사 시스템과 같은 투사 시스템의 이미지를 정렬하는 것에 관한 것이다.
도 1은 종래기술의 LCD 투사 시스템의 개략도.
도 2는 디스플레이 패널이 정렬되지 않았을 경우의 도 1의 시스템의 LCD 디스플레이 패널에 의해 형성된 이미지를 예시하는 도.
도 3은 디스플레이 패널이 정렬되었을 경우의 도 1의 시스템의 LCD 디스플레이 패널에 의해 형성된 이미지를 예시하는 도.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 투사 시스템의 개략도.
도 5,6 및 11은 도 4의 투사 시스템의 디스플레이 패널에 의해 형성된 두 개의 변조된 빔 이미지간의 정렬 시나리오를 예시하는 도.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 디스플레이 패널을 예시하는 도.
도 8,9,10,12 및 13은 본 발명의 다른 실시예에 따라 디스플레이 패널을 장착 및 정렬하기 위한 장치의 개략적인 다이어그램.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 도 4의 투사 시스템의 전기적인 시스템의 개략적인 블록도.
도 15는 픽셀 맵의 일부분을 예시하는 도.
한 실시예에서, 투사 시스템은 디스플레이 패널, 광학기구 및 조정 디바이스를 포함한다. 각각의 디스플레이 패널은 광의 상이한 빔을 변조시켜서 광의 연계된(associated) 변조된 빔을 형성하도록 응용된다. 광학기구는 광의 각각의 변조된 빔의 연계된 이미지를 형성하도록 응용되고, 조정 디바이스는 이미지의 수렴을 조정하기 위해 디스플레이 패널중의 하나를 위치시키도록 응용된다.
다른 실시예에서, 한 방법은 광의 변조된 빔을 형성하기 위해 광의 빔을 디스플레이 패널로 변조시키는 단계를 포함한다. 광의 변조된 빔은 이미지를 형성하기 위해 광학적으로 지향된다. 변조는 오버래핑하지 않는 이미지의 일부분을 적어도 부분적으로 감소시키도록 조정된다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 투사 시스템의 한실시예(50)는 디스플레이 패널(60)에 의해 형성된 변조된 이미지의 수렴을 조정하기 위해 디스플레이 패널(60)(예를들어, 디스플레이 패널(60a,60b 및 60c))의 위치를 교정하는 데에 사용되는 액추에이터(62)를 포함하고 있다. 이를 달성하기 위해, 몇몇 실시예에서, 액추에이터(62)는 피에조전기 액추에이터일 수 있고, 하기에 설명되는 바와 같이,전압은 디스플레이 패널(60)을 위치지정하기 위해 액추에이터(62)를 선택적으로 확장 및 수축시키도록 액추에이터(62)에 선택적으로 인가될 수 있다. 예로서, 몇몇 실시예에서, 투사 시스템(60)은 반사성 액정 디스플레이(LCD) 투사 시스템일 수 있고, 디스플레이 패널(60)은 LCD 디스플레이 패널일 수 있다.
더욱 상세히는, 도 5는 두 개의 변조된 빔 이미지(63 및 65)를 예시하는 데, 이들 빔의 각각은 특정한 색 대역의 광의 입사 빔을 변조시키는 상이한 디스플레이 패널(60)에 의해 형성된다. 빔 이미지(63)의 각각의 픽셀(67)은 빔 이미지(65)의 대응하는 픽셀(67)로부터 거의 1/2 픽셀 만큼 떨어져 위치된다. 즉, 빔 이미지(63 및 65)는 "1/2 픽셀"만큼 오정렬된다. 따라서, 이미지(65)의 위치(0,0)에서의 픽셀(67)은 이미지(63)의 위치(0,0)에서의 픽셀(67)로부터 거의 1/2 픽셀 만큼 떨어져 위치된다. 두 개의 빔 이미지(63 및 65)가 수렴되어지도록 하기위해, 액추에이터(62)(도5를 참조)는 빔 이미지(63)를 발생시킨 디스플레이 패널(60)을 재위치시키거나, 빔 이미지(65)를 발생시킨 디스플레이 패널(60)을 재위치시키거나 이들 모두의 디스플레이 패널(60)을 재위치시키기 위해 사용될 수 있다. 예시된 바와 같이, 빔 이미지(63)의 픽셀(67)의 행(및 열)은 빔 이미지(65)의 픽셀의 행(및 열)에평행하다. 따라서, 하나이상의 디스플레이 패널(60)의 평행 이동(하기에 설명된 바와 같이, 회전 이동이 아님)은 빔 이미지(63 및 65)를 수렴시키는 데에 이용될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 액추에이터(62)는 픽셀의 경계를 정렬시키기 위해 디스플레이 패널을 재위치지정할 목적으로, 거의 1 픽셀까지인, 이후엔 미세(fine) 또는 국부(local) 정렬로 불리는, 최대 정렬을 수행하는 데에 이용될 수 있다. 그러나, 교정 이전에, 몇몇 변조된 빔 이미지는 도 6에 도시된 바와 같이, 더욱 떨어져서 위치될 수 있다. 예를들어, 변조된 빔 이미지(71)의 위치(0.0)에서의 픽셀(67)은 변조된 빔 이미지(69)의 위치(0.0)에서의 픽셀로부터 수 픽셀 만큼 떨어져 위치될 수 있다. 이러한 이유로, 몇몇 실시예에서, 액추에이터(62)는 빔 이미지(69 및 71)의 픽셀(픽셀들의 위치와 무관하게)이 국부적으로(하지만 광역적으로는 아님) 정렬되도록 빔 이미지(69 및 71)를 국부적으로 정렬시키는 데에 사용될 수 있다. 예를들어, 이러한 국부 정렬로 인해, 빔 이미지(69)의 위치(0,0)에서의 픽셀은 빔 이미지(71)의 위치(0,0)에서의 픽셀과 정렬, 즉 픽셀의 경계와 정렬될 수 있다.
또한, 도 7을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 하기에 설명되는 바와 같이, 거친(coarse) 또는 광역(global) 정렬이 하나 이상의 디스플레이 패널(60)의 픽셀들을 재매핑시킴으로써 수행될 수 있다. 이 재매핑은 그후, 예를들어, 빔 이미지(69)를 형성하는 디스플레이 패널의 픽셀 위치를 재매핑시킴으로써 빔 이미지(71)의 위치(0,0)에서의 픽셀을 정렬할 수 있다. 이러한 정렬이 발생되도록 하기 위해, 빔 이미지(69)를 형성하는 디스플레이 패널(60)의 여분의 픽셀("픽셀 셀"또는 "픽셀 요소"로 불리는)이 이용될 수 있다. 예로서, 1024 수평 픽셀 x 768 수직 픽셀(즉, 1024x768디스플레이)인 소망하는 레졸루션를 위해, 디스플레이 패널(60)은 1034 수평 픽셀 x 778 수직 픽셀, 즉, 수직 및 수평 방향에서 10개 여분의 픽셀을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 픽셀의 블록(75)은 액티브 상태일 수 있고 따라서 변조된 빔 이미지를 형성하는 데에 사용될 수 있다. 나머지 픽셀(77)은 넓은 오정렬을 보정하기 위한 매핑 함수의 적용으로 인해, 인액티브 상태이거나 영구적으로 턴 오프될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 디스플레이 패널(60)상에서의 픽셀의 매핑은 액티브 상태의 픽셀의 블록(75)을 수평 방향으로, 수직 방향으로 또는 두 방향 모두로 시프트시키도록 조정된다.
따라서, 도 6에서, 빔 이미지(69)를 발생시킨 디스플레이 패널(60)의 픽셀은 빔 이미지(71)와 넓게 수렴하지 않는 빔 이미지(69)의 픽셀을 형성하는 디스플레이의 픽셀이 턴 오프되도록 재매핑된다. 그러므로, 빔 이미지(69)를 형성하는 디스플레이 패널(60)의 픽셀은 빔 이미지(69 및 70)를 넓게 정렬하기 위해 디스플레이 패널(60)의 액티브인 픽셀의 블록을 하방으로 4행 및 우측으로 3열 만큼 효과적으로 시프트되도록 재매핑될 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 몇몇 실시예에서, 투사 시스템(50)은, 하기에 설명되는 바와 같이, (적색 빔, 녹색 빔 및 청색 빔으로 형성된)백색 광의 유입빔을 광원(63)으로부터 디스플레이 패널(60)로 지향시키는 프리즘(52)(예를들어, 프리즘 52a,52b,52c 및 52d)을 포함한다. 특히, 프리즘(52a)은 유입하는 백색 광 빔을 유입광에 직교하는 프리즘 면(52aa)에서 수광하고 이 빔을 면(52aa)을 향해 경사진프리즘 면(52ab)에 지향시킨다. 적색 다이크로익 미러(54a)의 반사면은, 하기에 더욱 설명되는 바와 같이, 디스플레이 패널(60b 및 60c)을 위치지정하는 데 조력하는 트랜스페어런트 엘라스토메릭 접착층(56a)에 의해 프리즘 면(52ab) 또는 프리즘 면(52ca)에 장착된다.
적색 다이크로익 미러(54a)는 적색 빔이 프리즘(52a)의 다른 프리즘 면(52ac)을 빠져나와서 프리즘(52b)의 프리즘 면(52ba)으로 들어가도록 적색 빔을 반사시킴으로써 유입하는 백색 빔으로부터 적색 빔을 분리시킨다. 프리즘 면(52cb 및 52ba)은 하기에 더욱 설명되는 바와 같이, 디스플레이 패널(60a)을 위치지정하는 데 조력하는 트랜스페어런트 엘라스토메릭 접착층(56c)을 통해 함께 장착된다. 프리즘(52b)은 그후, 적색 빔을 프리즘 면(52ba)을 향해 경사진 프리즘(52b)의 다른 프리즘 면(52bb)에 장착된 디스플레이 패널(60a)의 입사면에 지향시킨다. 디스플레이 패널(60a)은 입사 적색 빔을 변조시키고, 변조된 적색 빔은 입사 적색 빔이 따르는 경로와 유사한 경로를 따른다. 그러나, 광원(63)을 향하여 지향되어지는 대신에, 빔 스플리터(55)는 스크린(10)상에 변조된 적색 빔의 이미지를 형성하는 투사 광학기구(57)(예를들어, 렌즈)를 통하여 변조된 적색 빔을 지향시킨다.
나머지 (본래의 유입하는 백색광으로부터의) 청색 및 녹색 빔은 적색 다이크로익 미러(54a)를 통과한다. 미러(54a)의 반대 면은 프리즘(52c)의 프리즘 면(52ca)에 부착되고, 청색 및 녹색 빔이 적색 다이크로익 미러(54a)를 통과하고, 프리즘(52c)의 프리즘 면(52ca)을 통과하고, 프리즘(52c)을 지나고 프리즘 면(52ca)과 예각을 이루는 (프리즘(52c)의) 프리즘 면(52ba)을 통과하게 하는 장치에 부착된다. 청색 다이크로익 미러(54b)의 반사면은 프리즘 면(52cb) 또는 프리즘 면(52da)에 장착된다. 결과적으로, 청색 다이크로익 미러(54b)는 청색 빔이 프리즘(52c)의 다른 프리즘 면(52cc)을 빠져나오게 하기 위해 청색 빔을 프리즘(52c)에 반사시킨다. 디스플레이 패널(60b)의 입사면은 면(52cc)에 장착되어 입사 청색 빔을 변조시킨다. 변조된 청색 빔은 그후, 입사 청색 빔이 따르는 경로와 유사한 경로를 따른다. 빔 스플리터(55)는 변조된 청색 빔이 스크린(59)상에 변조된 청색 빔을 형성하도록 투사 광학기구(5)를 통하여 지향시킨다.
녹색 빔은 청색 다이크로익 미러(54b)를 통과하고 트랜스페어런트 엘라스토메릭 접착층(56b)을 통해 청색 다이크로익 미러(54b)의 다른 면에 장착될 수 있는 프리즘 면(52da)을 통하여 들어간다. 하기에 설명되는 바와 같이, 접착층(56b)에 의해 제공된 탄성은 디스플레이 패널(60c)을 위치지정하는 데에 조력한다. 녹색 입사 빔은 프리즘 면(52db)에 장착된 디스플레이 패널(60c)의 입사면을 충돌하기 위해 프리즘(52d)의 프리즘 면(52db)을 빠져나온다. 디스플레이 패널(60c)은 입사 녹색 빔이 뒤따르는 경로와 유사한 경로를 따라 변조된 녹색 빔을 반사시키기 이전에 입사 녹색 빔을 변조시킨다. 빔 스플리터(55)는 스크린(59)상에 변조된 녹색 빔의 이미지를 형성하기 위해 투사 광학기구(5)를 통하여 변조된 녹색 빔을 지향시킨다. 3개의 변조된 빔 이미지는 스크린(59)상에 색 합성 이미지를 형성한다.
하기에서 더욱 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 디스플레이 패널(60)의 위치를 조정할 목적으로, 프리즘(52b,52c 및 52d)은 프리즘(52)에 부착된 디스플레이 패널(60)을 재위치지정하기 위해 액추에이터(62)에 의해 이동될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 하기에 설명되는 바와 같이, 이러한 이동이 발생하도록 하기 위해, 프리즘(52a)은 투사 시스템(50)의 섀시(도시되지 않음)에 체결식으로 장착될 수 있고, 기타 프리즘(52b,52c 및 52d)은 프리즘(52a)에 대해 이동될 수 있다. 더욱 상세히는, 액추에이터(62a)는 프리즘 면(52ac 및 52ba)사이에 장착 및 접촉될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 액추에이터(62a)는 프리즘 면(52cc 및 52ba)의 에지 가까이에 장착된다. 프리즘(52a)은 투사 시스템(50)의 섀시에 체결될 수 있고 접착층(56a)은 프리즘(52a 및 52b)사이에 탄성 접착을 제공하기 때문에, 액추에이터(62a)의 확장 및 수축은 디스플레이 패널(60a)이 다이어그램의 평면에서 회전하게 한다. 이 회전은, 이미지가 평행이동하게 한다. 몇몇 실시예에서, 이러한 이동들은 예를들어, 피에조전기 액추에이터(62a)에 인가된 전압을 조정함으로써 스크린(59)상에 변조된 적색 빔 이미지를 국부적으로 조정하도록 제어될 수 있다.
다른 액추에이터(62)는 다른 디스플레이 패널(60)이 마찬가지 방식으로 평행이동 및 회전하게 하는 데에 사용될 수 있다. 예를들어, 액추에이터(62b)는 프리즘 면(52ab 및 52ca)사이에 위치 및 접촉될 수 있다. 이러한 방식으로, 액추에이터(62a)의 팽창 및 수축은 회전을 일으키게 하고 따라서 디스플레이 패널(60b)의 이미지 평행이동을 일으키게 하고, 이에따라 변조된 청색 및 녹색 빔 이미지 모두를 이동시키는 데에 사용될 수 있다.
액추에이터(62b)에 의한 프리즘(52c)의 이동은 프리즘(52d)의 이동을 야기하고따라서 디스플레이 패널(60c)의 이동을 야기한다. 그러나, 디스플레이 패널(60c)의 위치는 프리즘 면(52cb 및 52da) 사이에 위치 및 접촉될 수 있는 액추에이터(62c)에 의해 조정될 수 있다. 이러한 방식으로, 액추에이터(62c)의 팽창 및 수축은 디스플레이 패널(60c)의 위치를 조정하는 데에 사용될 수 있고 따라서 변조된 청색 빔 이미지와 변조된 적색 및 녹색 빔 이미지를 정렬한다.
기타 배열도 가능하다. 예를들면, 다른 실시예에서, 액추에이터(62)(도시되지 않음)는 예를들어 다이어그램의 평면에 대해 직교인 평면 주위로 특정한 디스플레이 패널(60)의 회전을 일으키는 데에 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 액추에이터(62)는 상이하게 배열될 수 있다. 예를들어, 도 8을 참조하면, 각각의 프리즘(52)을 위한 다른 배열(72)에서, 트랜스페어런트 엘라스토머릭 접착층(56)은 연계된 디스플레이 패널(60)을 픽셀(52)의 프리즘 면(53)에 장착시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 액추에이터(62)는 디스플레이 패널(60)과 프리즘 면(53) 사이에 장착될 수 있다. 입사 빔을 수광하는 반대 프리즘 면(55)에서, 프리즘(52)은 프리즘(52)을 기타 프리즘(52) 또는 다이크로익 미러(54)중의 하나에 결합시키는 또다른 액추에이터(62)에 단단하게 체결될 수 있다.
투사 시스템(50)의 다른 특징중에서, 시스템(50)은 광원(63)으로부터의 광의 광선을 콜리메이팅시키기 위해 파라볼릭 미러(65)를 포함할 수 있다. 광원(63)은 예를들어 아크 램프일 수 있다. 투사 시스템(50)은 백색 빔을 빔 스플리터(55)에 지향시키기 위해 집광 렌즈(61)를 포함할 수 있다. 빔 스플리터(55)는, 따라서 백색 빔이 프리즘 면(52aa)에 충돌하기 이전에 백색 빔을 편광시키는 편광기(49)에 백색 빔을 지향시킬 수 있다.
투사 시스템(50)은 본 발명을 구체화할 수 있는 많은 가능한 투사 시스템중의 하나이고, 본 발명은 예시된 시스템(50)에 제한되지 않는 것으로 의도된다. 그보단, 본 발명은 첨부된 특허청구범위에 의해 한정된다.
도 9를 참조하면, 각각의 프리즘(52)에 대한 다른 배열(74)에서, 디스플레이 패널(60)은 접착층(56)에 의해 프리즘(52)의 프리즘 면(53)에 장착된다. 액추에이터(62)는 디스플레이 패널(60)의 에지와 직각 플랜지(76)의 면 사이에 장착 및 이 면에 접촉될 수 있다. 직각 플랜지(76)의 다른 면은 프리즘 면(53)에 장착될 수 있다. 이러한 방식에서, 액추에이터(62)가 디스플레이 패널의 에지를 따라 디스플레이 패널과 실질적으로 접촉하는 경우, 액추에이터(62)의 팽창 및 수축은 전체 디스플레이 패널(60)에 영향을 미치고, 따라서 디스플레이 패널(60)을 직선 경로를 따라 이동시킨다. 결과적으로, 배열(74)은 디스플레이 패널(60)에 의해 형성된 변조된 빔 이미지를 평행이동시키지만 회전시키지는 않도록 하는 데에 이용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 배열(74)은 디스플레이 패널(60)의 2차원 평행이동을 허용하기 위해 제2 직교 방향으로 디스플레이 패널(60)을 평행이동시키도록 배열된 다른 플랜지(76)(도시되지 않음) 및 다른 액추에이터(62)(도시되지 않음)를 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서, 액추에이터(62)는 한 코너에서 디스플레이 패널(60)과 접촉한다. 결과적으로, 엘라스토머릭 접착층(56)은 디스플레이 패널(60)이 회전하게 하고 평행이동하게 하지 않는다. 이러한 결과는 각도 에러를 제거하는 데에 유용할 수 있다.
도 10을 참조하면, 다른 실시예에서, 접착층(56) 대신에 장착 스프링(80)이프리즘면(53)에 장착될 수 있다는 것을 제외하곤 상기한 배열(74)(및 이 배열에 대한 변형장치)와 마찬가지인 배열(78)이 이용될 수 있다. 더욱 상세히는, 디스플레이 패널(60)은 프리즘 면(53)을 향하는 방향을 이루게 되는 (디스플레이 패널(60)상에서) 하방으로 가해지는 스프링(80)력에 의해 프리즘면(60)에 마찰에 의해 장착된다. 그러나, 스프링(80)은 액추에이터(62)의 수축 및 팽창에 응답하여 디스플레이 패널(60)이 이동될 수 있도록 충분한 탄성이다.
변조된 빔 이미지의 정렬에 대한 상기한 해결책은 픽셀 평행이동 및 회전 모두에 주안점을 둔다. 그러나, 변조된 빔 이미지의 회전에 의한 정렬은 하기에 설명되는 바와 같은 다른 방식으로 달성될 수 있다.
일반적으로, 두 변조된 빔 이미지(100 및 102)의 회전 오정렬의 결과는 도 11에 도시된 바와 같이 매우 쉽게 눈에 구별될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 빔 이미지(100 및 102)의 각각은 디스플레이 패널(60)의 속성에 기인하여 인접한 픽셀 행 및 픽셀 열사이에 있는 어두운 선을 가질 수 있다. 그러므로, 두 빔 이미지(100 및 102)가 서로에 대해 회전될 때, 어두운 선이 상기 어떤 부분에서 서로가 거의 정렬하기 때문에 합성 이미지의 어떤 부분은 부분적으로 트랜스페어런할 수 있고, 합성 이미지의 다른 어떤 부분은 어두운 선이 상기 다른 어떤 부분에서 서로 근접함에 따라 거의 불투명할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 빔 이미지(100 및 102)는 모두 1°만큼 평행이동에 의해 및 회전에 의해 오정렬되어 있을지라도, 회전에 의한 오정렬은 직관적으로 가장 명백할 수 있다.
변조된 빔 이미지를 회전에 의해 정렬하기 위한 여러 방법이 있다. 예를들어, 디스플레이 패널(60)은 투사 시스템(50)의 조립 동안 프리즘(52)의 면에 체결식으로 장착될 수 있다. 장착 동안, 테스트 패턴의 지시는 올바르게 빔 수렴을 야기시키도록 디스플레이 패널(60)을 물리적으로 위치시키기 위해 관찰될 수 있도록 디스플레이 패널(60)을 변조시키는 데에 사용될 수 있다.
대안으로, 몇몇 실시예에서, 도 12에 도시된 배열(90)은 각각의 디스플레이 패널을 회전시키는 데에 사용될 수 있다. 특히, 디스플레이 패널(60)은 개방 프레임(103)에 체결식으로 장착될 수 있고, 그후 트랜스페어런트 엘라스토머릭 접착층(56)에 의해 프리즘(52)의 프리즘 면(52)에 장착된다. 폴(96)은 폴 피벗(98)에 의해 프리즘 면(53)에 (피벗에 의해) 피벗식으로 장착된다. 폴(96)의 일 단부(102)는 프레임(100)에 체결될 수 있고, 폴(96)의 다른 단부(102)는 조정 스쿠루(92)의 단부와 접촉할 수 있다. 조정 스쿠루(92)는 프리즘 면(53)에 장착된 나산산을 이룬 엘리먼트(94)를 통하여 뻗는다. 이러한 방식으로, 스쿠루(92)는 디스플레이 패널(60)(및 연계된 변조된 빔 이미지)을 소망하는 위치로 선택적으로 회전시키기 위해 폴을 회전시키도록 돌려진다.
다른 실시예에서, 스쿠루(92)는 예를들어 피에조전기 액추에이터(62)와 같은 액추에이터(62a)에 의해 대치될 수 있다. 이들 실시예에서, 피벗(98)은 정렬을 위한 목적으로 이동 범위를 최대화하기 위해 액추에이터(62)에 가까이 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 스쿠루(92)는 예를들어, 모터(예를들어, 영구자석 DC모터)에 위해 구동될 수 있거나 선형 액추에이터의 축에 의해 대치될 수 있다.
도 14를 참조하면, 투사 시스템(50)은 단지 몇몇 예로서 텔리비젼상의 독립프로젝터의 일부분, 컴퓨터 시스템의 일부분일 수 있는 전기 시스템(200)을 포함할 수 있다. 특히, 전기 시스템(200)은 VESA 케이블(201)로 부터 아날로그 신호를 수신허기 위해 비디오 전기 공학 표준 위원회(Video Electronics Standards Association(VESA)) 인터페이스(202)를 포함할 수 있다. VESA 표준은 주소가 www.vesa.orgstandards.html에서 이용가능한 컴퓨터 디스플레이 타이밍 설명서, 제 1권 개정판 0.8에서 더욱 설명되어 있다. 케이블(201)로부터의 아날로그 신호는 디스플레이(59)상에 형성되어야 할 이미지를 지시하고 예를들어 컴퓨터의 그래픽 카드에 의해 발생될 수 있다. 아날로그 신호는 아날로그-디지털(A/D) 컨버터(204)에 의해 디지털 신호로 변환되고, 디지털 신호는 프레임 버퍼(206)에 저장된다. 타이밍 빌생기(21)는 프레임 버퍼(206)에 연결되고 스크린(59)상에 이미지가 형성되는 프레임 속도로 형성될 수 있다. 프로세서(220)(예를들어 하나이상의 마이크로프로세서)는 버스(208)를 통해 프레임 버퍼(206)에 연결될 수 있다.
프로세서(220)는 프레임 버퍼(206)에 저장된 데이터를, 예를 들어, 그래픽 카드에 의해 사용된 좌표 공간을 디스플레이 패널에 의해 사용된 공간으로 변환시키고, 그래픽 카드에 의해 사용된 색 공간을 디스플레이 공간에 의해 사용된 공간으로 재매핑시키고, 데이터가 디스플레이 패널의 감마 함수를 따르게 하는 등의 처리를 한다. 이러한 연산의 최종 결과물은 이미지의 각각의 픽셀을 위한 RGB 값의 셋트이다. 이러한 방식에서, R값은 적색 디스플레이 패널(60a)의 픽셀 값 강도를 형성하기 위해 사용되고, G값은 녹색 디스플레이 패널(60c)의 픽셀 값 강도를 형성하기 위해 사용되고 B값은 청색 디스플레이 패널(60b)의 픽셀 값 강도를 형성하기위해 사용된다.
상기한 바와 같이, 특정 디스플레이 패널(60)의 모든 픽셀이 사용되는 것은 아니다. 대신에, 맵(215)이 소망하는 매핑을 지시하는 매핑 메모리에 저장될 수 있다. 맵(215)은 그후, 디스플레이 패널(60)의 픽셀을 위한 픽셀 주소를 나타내는 신호를 발생하는 주소 발생기(214)에 의해 사용될 수 있다. 도 15를 참조하면 예로서, 특정 디스플레이 패널(60)에 대해, 맵(215)의 N개 위치(252)(위치 2521,2522,2523,...252N)는 픽셀 이미지의 위치(0,0)로부터 시작하는, 픽샐 이미지의 최상위 행의 매핑을 순차로 지시할 수 있다. 도시된 바와 같이, 픽셀 이미지의 위치(0,0)를 디스플레이 패널(60)의 위치(3,3)에 매핑하고, 픽셀 이미지의 위치(1,0)를 디스플레이 패널(60)의 위치(4,3)에 매핑하고, 픽셀 이미지의 위치(1,1)를 디스플레이 패널(60)의 위치(5,3)에 매핑하는 등이다.
도 14를 다시 참조하면, 시스템의 다른 특징중에서, 시스템(200)은 버스(210)에 연결된 디스플레이 패널 인터페이스(222)를 포함하고 디스 플레이 패널(60)상에 이미지를 형성하기 위해 디스플레이 패널 전압을 구동한다. 광역 평행이동 교정 인터페이스(218)(예를들어, 전자기계적 사용자 인터페이스 또는 직렬 버스 인터페이스)는 주소 발생기(214)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 교정 인터페이스(218)는 인터페이스(218)에 연결된 컨트롤(예를들어, 컴퓨터 또는 컨트롤 노브)에 의해 지시된 광역 평행이동에 응답하여 맵(215)을 수정할 수 있다. 광역 평행이동 교정 인터페이스(230)(예를들어, 전자기계적 사용자 인터페이스 또는 직렬 버스 인터페이스)는, 예를들어, 상이한 피에조전기 액추에이터(62)에 인가된 전압을 선택적으로 제어하기 위해 전압 조절기(231)에 연결될 수 있다. 다른 배열도 가능하다. 예를들어, 시스템(200)은 전기적 광역 회전 인터페이스 및 상기한 바와 같이 동작하는 연관된 회로를 포함한다.
그 밖의 실시예도 다음의 청구범위에 속한다. 예를들어, 프리즘을 위한 상이한 토폴로지가 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 상이한 토폴로지의 각각에 대해, 프리즘은 액추에이터를 장착하기 위한 위치를 갖는다. 다른 예로서, 몇몇 실시예에서, 투과성 디스플레이 패널이 사용될 수 있다.
본 발명이 제한된 수의 실시예에 대해 설명된 반면에, 본 기술의 이점을 갖는 당업자는 본 발명으로부터 다양한 수정 및 변형을 인식할 것이다. 첨부된 청구항은 본 발명의 진정한 범위 및 정신에 속하는 모든 수정 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 각각의 디스플레이 패널이 광의 연계된 변조된 빔을 형성하기 위해 광의 상이한 빔을 변조시키도록 응용된 디스플레이 패널;
    광의 각각의 변조된 빔의 연계된 이미지를 형성하도록 응용된 광학기구;
    상기 이미지의 수렴을 조정하기 위해 디스플레이 패널중의 하나를 위치시키도록 응용된 조정 디바이스;
    상기 디스플레이 패널중의 하나와 연계된 광의 변조된 빔을 전달하도록 응용된 프리즘; 및
    상기 디스플레이 패널을 상기 프리즘에 장착시키는 탄성 엘리먼트를 포함하고,
    상기 조정 디바이스는 수렴을 조정하기 위해 상기 프리즘에 대해 상기 디스플레이 패널중의 하나를 이동시키는 힘을 선택적으로 인가하도록 더욱 응용된 것을 특징으로 하는 투사 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 조정 디바이스는 상기 디스플레이 패널중의 하나의 위치를 조정하기 위해 전기신호에 응답하도록 응용된 피에조전기 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    각각의 이미지는 픽셀 라인을 포함하고, 및
    조정 디바이스는 상기 이미지중의 다른 하나의 이미지의 픽셀 라인과 연계된 이미지의 픽셀 라인을 평행이동시켜서 정렬시키기 위해 상기 디스플레이 패널중의 하나를 이동시키도록 더욱 응용된 것을 특징으로 하는 투사 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    각각의 이미지는 픽셀 라인을 포함하고, 및
    조정 디바이스는 상기 이미지중의 다른 하나의 이미지의 픽셀 라인과 연계된 픽셀 라인을 회전이동시켜서 정렬시키기 위해 상기 디스플레이 패널중의 하나를 이동시키도록 더욱 응용된 것을 특징으로 하는 투사 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조정 디바이스는,
    상기 디스플레이 패널중의 하나를 선택적으로 위치시키기 위해 피벗식으로 장착된 폴을 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 탄성 엘리먼트는 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 탄성 엘리먼트는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 디스플레이 패널은 LCD 디스플레이 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 시스템.
  10. 광의 변조된 빔을 형성하기 위해 디스플레이 패널로 광의 빔을 변조시키는 단계;
    이미지를 형성하기 위해 광의 변조된 빔을 광학적으로 지향시키는 단계; 및
    중첩하지 않는 이미지의 부분들을 적어도 부분적으로 감소시키기 위해 변조를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    디스플레이 패널중의 적어도 하나는 픽셀 셀을 포함하고,
    상기 변조를 조정하는 단계는,
    이미지중의 하나의 비중첩 부분을 생성하는 픽셀 셀의 제1 셋트를 선택하는 단계와,
    픽셀 셀의 제1 셋트를 사용하지 않는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 변조를 조정하는 단계는,
    신호가 픽셀 셀의 제2 셋트를 구동하도록 픽셀 셀의 제1 셋트를 구동하기 위한 신호를 재매핑시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 사용하지 않는 단계는,
    픽셀 셀의 제1 셋트를 턴 오프시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 픽셀 셀의 제1 셋트는,
    적어도 하나의 픽셀 행을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 픽셀 셀의 제1 셋트는,
    적어도 하나의 픽셀 열을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 픽셀 이미지를 지시하는 신호를 발생시키도록 응용된 프로세서;
    광의 변조된 빔을 형성하기 위해 신호가 광의 빔을 변조시키는 데에 사용하도록 응용된 픽셀 엘리먼트를 갖는 디스플레이 패널;
    부분적으로 중첩하는 빔 이미지를 형성하기 위해 광의 변조된 빔을 지향시키도록 응용된 광학 기구; 및
    중첩하지 않는 빔 이미지의 부분을 적어도 부분적으로 감소시키기 위해 신호를 픽셀 엘리먼트에 선택적으로 라우팅시키도록 응용된 주소 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    주소 발생기에 의한 디라우팅을 조정하는 컨트롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 맵을 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 주소 발생기는 신호를 선택적으로 라우팅하기 위해 맵을 사용하도록 더욱 응용된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  19. 광의 변조된 빔을 형성하기 위해 광의 빔을 변조시키는 신호를 수신하도록 응용된 픽셀 엘리먼트를 갖는 디스플레이 패널;
    부분적으로 중첩하는 빔 이미지를 형성하기 위해 광의 변조된 빔을 지향하도록 응용된 광학기구; 및
    중첩하지 않는 빔 이미지의 일부분을 적어도 부분적으로 감소시키기 위해 신호를 픽셀 엘리먼트에 선택적으로 라우팅하도록 응용된 주소 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 디스플레이.
  20. 제19항에 있어서,
    주소 발생기에 의한 디라우팅을 조정하는 컨트롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 디스플레이.
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