KR101184807B1 - 디지털 광 프로젝션 시스템에서 레인보우 아티팩트를줄이는 방법 및 장치 - Google Patents

디지털 광 프로젝션 시스템에서 레인보우 아티팩트를줄이는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

프로젝션 시스템은 컬러 휠 및 적어도 하나의 디지털 마이크로미러 장치를 포함할 수 있다. 컬러 휠은 광원으로부터 상이한 컬러의 광을 생성할 수 있다. 각각의 컬러는 사전설정된 컬러 위상으로 순차 생성될 수 있다. 디지털 마이크로미러 장치(들) 각각은 복수의 마이크로미러를 구비할 수 있다. 복수의 마이크로미러 중 적어도 하나는 제어 신호에 따라 2개의 연속적인 컬러 위상 각각의 상이한 각 부분에서 작동될 수 있다. 프로젝션 시스템은 적어도 하나의 디지털 마이크로미러 장치로부터 반사된 광을 프로젝션 면으로 투사하도록 구성된 렌즈를 더 포함할 수 있다.
프로젝션 시스템, 컬러 휠, 마이크로미러, 광원, 레인보우 아티팩트

Description

디지털 광 프로젝션 시스템에서 레인보우 아티팩트를 줄이는 방법 및 장치{REDUCING RAINBOW ARTIFACTS IN DIGITAL LIGHT PROJECTION SYSTEMS}
본 발명은 전반적으로 프로젝션 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 이러한 시스템 내의 가시 아티팩트를 줄이는 것에 관한 것이다.
디지털 광 프로세싱TM 기술은 광원을 조작하는 광학 집적 회로의 이용을 지칭하는 것이다. DMD(digital micromirror device)로 지칭되는 광학 반도체는 대형 프로젝션 시스템에 통합될 수 있다. 제품 통합 DMD 기술은 가정용 및 상업용을 포함하는 여러 상이한 애플리케이션들에 이용되고 있다.
DMD는 마이크로미러로 지칭되는 약 백삼십만 개의 초소형 미러로 구성되는 직사각형 어레이를 포함할 수 있다. 각 마이크로미러는 매우 소형으로, 사람 머리카락 두께의 약 1/5 미만이다. 또한, 각 마이크로미러는 힌지상에 장착되어 드라이버 회로의 제어에 따라 광원으로 조준(tilt)되거나 광원으로부터 조준 해제(tilt away)된다. 광원으로 조준될 때, 미러는 광원으로부터의 광이 반사되기 때문에 "온" 위치에 있다라고 한다. 한편, 광원으로부터 조준 해제될 때에는, 광원으로부터의 어떠한 광도 반사되지 않기 때문에, "오프" 위치에 있다라고 한다.
드라이버 회로로부터 DMD로 공급되는 제어 신호는 각 마이크로미러가 초당 수천번 온/오프 전환하게 한다. 마이크로미러는, 오프보다 더 자주 스위치 온 될 때에는, 밝은 회색 픽셀을 반사한다. 역으로, 온보다 더 자주 스위치 오프 될 때에는, 마이크로미러가 더 진한 회색 픽셀을 반사한다. 따라서, 백색 광을 방출하는 광원이 DMD 및 렌즈와 결합될 때, 그레이-스케일 프로젝션 시스템이 형성된다.
컬러 프로젝션 시스템은 DMD와 광원 간의 광 경로, 또는 DMD와 프로젝션 렌즈 간의 광 경로에 컬러 휠을 삽입함으로써 구축될 수 있다. 적색, 녹색 및 청색 광을 발생시키는 광 필터들이 컬러 휠의 에지에 있다. 광원으로부터 발산되는 백색 광은 컬러 휠이 회전할 때 이러한 필터들을 통과할 수 있다. 그 결과의 컬러 광이 프로젝션 렌즈에 입력되어 스크린상에 표시된다.
컬러 휠의 회전은 DMD에 공급되는 제어 신호에 따라 조정된다. 따라서, 각 마이크로미러는 컬러 휠의 광 필터가 소정 시간 동안 광원을 필터링하는데 이용됨에 따라 변할 수 있는 특정 속도로 혹은 선택된 시간에 스위치 온 및 오프될 수 있다. 즉, 각 마이크로미러의 온 및 오프 상태는 컬러 휠의 3개의 컬러 광 필터의 회전에 따라 조정된다.
예로서, 자줏빛 픽셀을 생성하는 마이크로미러는 적색 및 청색 광의 반사시에만 턴온될 수 있다. 즉, 마이크로미러는 적색 및 청색 필터가 광을 필터링하는데 이용될 때 오프보다 더 자주 스위치 온될 수 있다. 적색 및 청색 반사 광은 동일한 프로젝션 공간에서 고속의 연속성을 보일 때 특정한 자줏빛 음영으로 인지된다. 이런 식으로, 각 마이크로미러는 컬러 픽셀 이미지로 인지되는 것을 투사할 수 있다. 전술한 바와 같이, 마이크로미러의 스위칭, 및 각 마이크로미러가 온 또는 오프인 시간 비율은 광원을 필터링하는데 이용되는 컬러 광 필터에 따라 조정된다. 사람의 시각 시스템은 순차적인 컬러 이미지를 통합하고, 다컬러 이미지를 본다.
컬러 휠은 휠 상의 광 입사에 맞춰 정렬된 필터들 중 특정한 하나에 대응하여 하나의 컬러 광만이 통과하게 한다. 이는 적색, 녹색 및 청색의 이미지들이 프로젝션 면에서 시간 불일치 상황을 야기한다. 연속적인 컬러 이미지들 간의 작은 시간 지연도 결과 이미지에 두드러진 가시 아티팩트를 야기할 수 있다. 보는 사람의 눈이 매우 빨리 이동한다면, 그는 적색, 녹색 및 청색 각각의 이미지를 인지할 수도 있다. 물체가 백색인 경우에도 그러할 수 있다. 이것은 레인보우 아티팩트(rainbow artifact)로 인식될 수 있으며, 상이한 컬러 이미지들이 하나의 혼합 이미지로서 인지되지 않는다는 것을 의미한다.
인지가능한 가시 아티팩트, 및 특히 레인보우 아티팩트를 줄이는 DMD 기술을 이용한 프로젝션 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.
발명의 개요
본 발명의 일 측면은 프로젝션 시스템을 포함할 수 있다. 이 프로젝션 시스템은 광원으로부터 컬러 광을 순차 생성하는 수단을 포함할 수 있다. 각각의 컬러 광은 사전설정된 컬러 위상 또는 시간 주기에 따라 생성될 수 있다. 하나 이상의 디지털 마이크로미러 장치가 컬러 광 생성 수단 및 광원의 광 경로내에 포함될 수 있다. 각각의 디지털 마이크로미러 장치는 복수의 마이크로미러를 포함할 수 있 다. 복수의 마이크로미러 중 적어도 하나는 2개의 연속적인 컬러 위상 각각 내의 상이한 부분 동안의 처음에 제어 신호에 응답해 작동하여 컬러 광을 순차 생성하는 수단으로부터 컬러 광이 반사되게 한다. 프로젝션 시스템은 하나 이상의 디지털 마이크로미러 장치로부터 반사된 컬러 광을 프로젝션 면으로 투사하도록 구성된 렌즈를 더 포함할 수 있다.
복수의 마이크로미러 중 하나 이상은 적어도 하나의 복합 컬러 광을 생성할 수 있다. 복합 컬러 픽셀은 컬러 휠로부터의 하나 이상의 컬러 필터를 이용해 생성되는 컬러를 갖는 픽셀이다. 이와 유사하게, 복합 화상 또는 이미지는 복합 컬러를 포함하는 화상 또는 이미지일 수 있다.
일 실시예에서, 제어 신호는 2개의 컬러 위상 중 첫 번째 내의 거의 중간 또는 끝 부분에서 복수의 마이크로미러 중 하나 이상을 작동시킬 수 있다. 다른 실시예에서는, 제어 신호가 2개의 컬러 위상 중 두 번째 내의 거의 처음 또는 중간 부분에서 복수의 마이크로미러 중 하나 이상을 작동시킬 수 있다. 특히, 제어 신호는 복수의 마이크로미러 중 하나 이상이 2개의 컬러 위상 중 첫 번째 내의 중간 부분으로부터 2개의 컬러 위상 중 두 번째의 적어도 일부까지 온 상태를 유지하게 한다.
컬러 광을 순차 생성하는 수단은 청색, 녹색 및 적색 광 필터를 구비한 컬러 휠을 포함할 수 있다. 따라서, 복수의 마이크로미러 중 하나 이상은 순차 정렬된 청색, 녹색 및 적색 이미지로부터 하나 이상의 복합 이미지를 생성할 수 있다. 컬러 휠은 또한 백색 광을 생성하는 클리어 필터(clear filter)를 포함할 수 있다. 클리어 필터를 이용해 생성되는 백색 이미지는 청색 이미지 이후에, 그리고 적색 이미지 이전에 생성될 수 있다. 클리어 필터를 이용해 생성되는 백색 컬러 위상은 어느 다른 컬러 위상보다도 시간이 짧을 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 광원으로부터 청색, 녹색 및 적색 광을 생성하는 수단을 구비한 프로젝션 시스템을 포함할 수 있다. 각각의 컬러는 사전설정된 컬러 위상으로 순차 생성될 수 있다. 프로젝션 시스템은 상이한 컬러의 광이 반사되게 하는 적어도 하나의 디지털 마이크로미러 장치, 및 상이한 컬러의 광을 프로젝션 면으로 투사하도록 구성된 렌즈를 더 포함할 수 있다. 특히, 백색 광의 컬러 위상은 다른 광들의 컬러 위상보다 더 짧을 수 있다. 또한, 백색 광의 컬러 위상은 청색과 적색 광의 컬러 위상 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 프로젝션 시스템 내에서 복합 컬러를 생성하는 방법을 포함할 수 있다. 이 방법은 상이한 컬러의 광을 각기 사전설정된 컬러 위상으로 순차 생성하는 단계(a), 및 2개의 연속적인 컬러 위상 각각의 상이한 각 부분의 처음에 적어도 하나의 마이크로미러를 작동시키는 단계(b)를 포함할 수 있다. 각각의 컬러 위상은 상이한 컬러에 대응해 복합 컬러 화상의 적어도 일부를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 마이크로미러를 작동시키는 단계는 2개의 연속적인 컬러 위상 중 첫 번째의 중간 부분에서 적어도 하나의 마이크로미러를 작동시켜 이미지의 적어도 일부를 제1 컬러로 생성하는 단계(c)를 포함할 수 있다. 특히, 중간 부분은 제1 컬러 위상의 끝 이전에 제1 컬러 위상의 중간 부분일 수 있다. 다른 실시예에서, 동작시키는 단계는 제2 컬러에 대한 후속 컬러 위상의 거의 처음 부분에서 적어도 하나의 마이크로미러를 작동시켜 이미지의 일부를 제2 컬러로 생성하는 단계(d)를 포함할 수 있다.
단계(b)는 마이크로미러 중 상이한 것에 대해 반복될 수 있다. 이 방법은 청색, 녹색 및 적색 순서로 성분 컬러 이미지를 생성함으로써 복합 이미지를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 백색 이미지는 광에 어떠한 특유의 색조도 첨가하지 않는 클리어 필터를 이용해 생성될 수 있다. 이 백색 이미지는 청색과 적색 이미지 사이에 생성될 수 있다.
도 1은 본 명세서에 개시된 본 발명의 구성에 따른 프로젝션 시스템의 일 실시예를 나타내는 개략적인 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 구성된 컬러 휠을 나타내는 개략적인 도면.
도 3은 프로젝션 시스템 내에서 복합 컬러를 생성하는 종래 방법의 신호 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 복합 컬러를 생성하는 방법의 신호 흐름도.
도 5A 내지 도 5E는 본 발명의 다른 실시예에 따라 여러 복합 컬러를 생성하는 방법의 신호 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조해 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 프로젝션 시스템 및 이에 관련된 방법에 관한 것이다. 본 발명의 구성에 따르면, 레인보우 아티팩트 등의 가시 아티팩트를 줄일 수 있는 프로젝션 시스템이 개시되어 있다. 오늘날의 프로젝션 시스템에서는, 성분의 컬러 이미지들을 고속 및 연속적으로 디스플레이하여 다컬러 이미지를 생성한다. 즉, 녹색 이미지가 보이고, 이어서 적색 이미지와 청색 이미지가 보인다. 고속 및 연속하여 순차적으로 보일 때, 사람의 시각은 하나의 다컬러 이미지를 인지한다.
성분 이미지들 간의 시간량이 증가할 때, 보는 사람은 레인보우 아티팩트를 인지한다. 보는 사람은 다컬러 이미지를 형성하는 개별 또는 성분의 컬러 이미지들을 눈으로 식별하기 시작한다. 이는 보는 사람이 단순히 먹거나 고개를 돌림으로써 야기되는 떨림 등으로 인해 순간적으로 초점을 잃을 때에 더 심해질 수 있다.
본 발명의 구성에 따르면, 레인보우 아티팩트를 포함하는 가시 아티팩트는 각 컬러의 광도에 의존하는 특정 순서대로 다컬러 이미지의 성분 이미지를 디스플레이함으로써 줄어들 수 있다. 또한, 다컬러 이미지를 형성하는 성분 컬러 이미지 또는 그 일부들 간의 시간은 감소 및/또는 최소화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 구성에 따른 프로젝션 시스템(100)의 일 실시예를 나타내는 개략적인 도면이다. 도시된 바와 같이, 이 시스템(100)은 광원(105), 컬러 휠(110), 디지털 마이크로미러 장치(DMD : 115) 및 프로젝션 렌즈(120)를 포함할 수 있다. 광원(105)은 컬러 휠(110)로 향할 수 있는 백색 광의 광원을 제공할 수 있다. 제어 신호를 생성해 이를 DMD(115)에 제공하고, 컬러 휠(110)의 회전과 DMD(115)의 동작을 조정하는 하나 이상의 제어 프로세서(도시되지 않음)가 더 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 컬러 휠(110)은 3개의 상이한 광 필터를 포함할 수 있다. 컬러 휠(110)은 청색 광 필터(125), 녹색 광 필터(130) 및 적색 광 필터(135)를 포함할 수 있다. 이 컬러 휠(110)은 컬러 필터(125 - 135) 각각이 컬러 위상으로 지칭되는 사전설정된 시간 동안 광원(105)에 노출되도록 회전시킨다. 컬러 휠(110)은 화살표(155)가 표시하는 시계 방향 등으로 회전시킬 수 있다. 따라서, DMD(115)에 전송된 컬러 광의 시퀀스는 청색, 녹색 및 적색으로, 컬러 휠(110)이 회전을 계속함에 따라 반복된다. 하지만, 컬러 휠(110)이 반시계 방향으로 회전할 수 있음을 알아야 한다. 이 경우, 컬러 필터(125 - 135)는 컬러 시퀀스가 다시 청색, 녹색, 적색이 되게 정렬될 수 있다.
다른 컬러 시퀀스가 또한 이용될 수 있지만, 청색, 녹색 및 적색이 이러한 시퀀스를 형성하는 실시예에서, 고품질의 화상을 얻을 수 있다. 녹색은 청색 및 적색보다 높은 광도를 갖는다. 적색 및 청색과 같은 낮은 휘도의 컬러 사이에 녹색 등의 높은 광도의 컬러를 배치함으로써, 가시 아티팩트를 줄일 수 있어 고품질의 화상을 얻을 수 있다.
컬러 휠과 관련하여 본 발명의 많은 부분을 설명할 것이지만, 상이한 컬러의 광을 생성하는 다른 메커니즘이 또한 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 컬러 휠을 이용하는 것에만 국한되지는 않는다. 오히려, 본 명세서에 개시된 바와 같이, 순차적인 순서로 컬러 광을 생성할 수 있는 임의의 메커니즘도 이용될 수 있다. 또한, 광원(105)과 DMD(115) 간의 광 경로에 컬러 휠(110)이 위치하는 것으로 예시되어 있지만, 컬러 휠은 DMD와 프로젝션 렌즈(150) 간의 광 경로에 위치할 수도 있다.
DMD(115)는, 알려진 바와 같이, 마이크로미러 어레이(140)를 포함할 수 있다. 이러한 마이크로미러 어레이는 각기 힌지 메커니즘을 통해 장착된 약 백삼십 만개의 마이크로미러를 포함할 수 있다. 각 마이크로미러는 힌지 메커니즘을 이용해 광원(105)으로 조준되거나, 광원(105)으로부터 조준 해제될 수 있다. 광원(105)으로 조준될 때, 마이크로미러는 "온" 또는 "작동" 상태라고 할 수 있다. 광원(105)으로부터 조준 해제될 때, 마이크로미러는 "오프" 또는 "작동 해제" 상태라고 할 수 있다.
프로젝터 렌즈(120)는 마이크로미러 어레이(140)로부터 반사된 광을 수신할 수 있다. 일련의 컬러 이미지들을 형성하는 이러한 광은 프로젝션 면(150)으로 투사되는 다컬러 이미지(145)로 인지된다.
작동시, 컬러 휠(110)은 각각의 컬러 광 필터(125 - 135)가 컬러 위상으로 지칭되는 사전설정된 시간 동안 광원(105)으로부터의 광 빔(160)을 통과시키도록 일정한 정해진 회전 속도로 회전하게끔 제조될 수 있다. 컬러 휠(110)로부터 방출된 컬러 광(165)은 DMD(115)의 마이크로미러 어레이(140)로 향하게 된다.
제어 신호가 DMD(115)에 공급되어 마이크로미러 어레이(140)의 각각의 마이크로미러를 제어한다. 마이크로미러는 각각의 컬러 위상이 특정한 컬러에 대응하는 연속적인 컬러 위상 동안에 작동 및 작동 해제될 수 있다. 즉, 청색 위상 동안, 청색 광이 마이크로미러 어레이(140)에 입사되어, 하나 이상의 선택된 마이크로미러를 작동시킬 수 있다. 이는 청색 이미지(170)가 렌즈(120)에 전송되게 한다. 녹색 위상 동안, 녹색 광이 마이크로미러 어레이(140)에 입사되어, 다른 그룹의 하나 이상의 선택된 마이크로미러를 작동시켜 녹색 이미지(175)를 생성할 수 있다. 적색 광이 마이크로미러 어레이(140)에 입사되는 컬러 위상 동안 동일하게 수행하여, 적색 이미지(180)를 생성할 수 있다.
각각의 컬러 위상 동안, 개별 마이크로미러는 그 컬러 위상 내에서 반사되는 컬러 강도에 대응하는 시간 동안 작동될 수 있다. 전술한 바와 같이, 각각의 마이크로미러는 결과 이미지(145)뿐만 아니라 컬러 이미지(170, 175 및 180) 내의 개별 픽셀에 대응할 수 있다. 따라서, 청색 이미지(170)는 청색의 다른 음영의 픽셀을 가질 수 있으며, 이 픽셀은 시간량을 변화시키기 위해 작동되는 개별 마이크로미러에 대응한다. 녹색 이미지(175)는 녹색의 가변 음영을 가질 수 있고, 적색 이미지(180)는 적색의 가변 음영을 가질 수 있다. 컬러 이미지(170 - 180)의 고속의 연속 디스플레이는 다컬러 이미지(145)가 디스플레이 스크린(150)상에 표시되게 한다.
종래의 디스플레이 시스템은 각각의 연속한 컬러 위상의 처음에 마이크로미러 디스플레이의 개별 마이크로미러를 작동시킴으로써 동작한다. 즉, 제어 신호는, DMD(115)가 각각의 컬러 위상의 처음에 개별 마이크로미러를 작동시키기 시작하도록, 컬러 휠(110)의 회전과 동기된다. 예컨대, 청색 및 녹색으로 형성된 청록색 컬러를 생성하기 위해, 청색 이미지에 이어 녹색 이미지가 생성될 필요가 있다. 따라서, 종래의 프로젝션 시스템은 청색 위상의 처음에 청색 이미지를 생성하는데 필요한 마이크로미러들을 작동시킬 것이다. 개별 마이크로미러는 각각의 마이크로미러가 대응하는 각각의 픽셀의 강도에 따라 청색 위상 동안 작동 해제될 수 있다.
녹색 위상의 처음에, 녹색 이미지를 생성하는데 필요한 선택된 마이크로미러를 작동시킨다. 개별 마이크로미러는 각각의 마이크로미러가 대응하는 픽셀의 강도에 따라 녹색 위상 동안 작동 해제될 수 있다. 그 결과의 이미지가 청록색의 이미지로, 각각의 청색 및 녹색 이미지 또는 그 일부의 강도에 의존하는 음영을 갖는다. 이러한 결과 이미지는 컬러 휠(110)의 둘 이상의 컬러 필터를 이용해 생성된 컬러를 포함하고 있다는 점에서 복합 이미지로 지칭될 수 있다. 특히, 전술한 예는 연속한 청색 및 녹색 위상의 처음에 동일한 마이크로미러가 작동되는 픽셀 레벨에 대해 또한 적용될 수 있다. 어느 경우이든, 본 명세서에서 설명된 사이클은 필요한 만큼 반복되어 움직임을 표현하는 일련의 복합 이미지를 생성할 수 있다는 점을 알아야 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 구성된 컬러 휠(200)을 나타내는 개략적인 도면이다. 컬러 휠(200)은 4개의 광 필터를 포함한다. 청색 광 필터(205), 녹색 광 필터(210) 및 적색 광 필터(215) 이외에, 클리어 필터(220)가 포함되어 있다. 클리어 필터(220)는 광원의 백색 광이 자유롭게 통과하게 한다. 일 실시예에서, 클리어 필터(220)는, 도시된 바와 같이, 녹색 광 필터(210)와 적색 광 필터(215) 사이에 위치할 수 있다. 하지만, 다른 실시예에서는, 클리어 필터(220)가 청색 광 필터(205)와 녹색 광 필터(210) 사이에 위치할 수도 있다.
클리어 필터(220)의 도입은 다른 컬러들에 대한 컬러 위상의 길이를 줄인다. 이로 인해, 완전히 포화된 컬러를 투사하는데 이용할 수 있는 밝기가 약간 줄어든다. 이는 그 자체로 완전히 포화된 컬러에 이용할 수 있는 밝기에서의 손실을 나타낸다. 하지만, 보다 통상적인 부분적으로 포화된 컬러에 대해, 이용가능한 밝기는 클리어 필터(220)가 단지 하나의 컬러 성분보다는 청색, 녹색 및 적색 광 성분을 포함한 백색 광을 투사함에 따라 증가할 수 있다. 어느 경우이든, 청색 광 필터(205), 녹색 광 필터(210) 및 적색 광 필터(215)는 필요한 이미지 음영을 조절하고, 휠의 클리어 필터(220) 부분 동안에 제공된 것 이상으로 필요한 임의의 백색 강도를 생성하는데 계속 이용될 수 있다.
도 2에서, 클리어 필터(220)는 다른 컬러 광 필터(205 - 215)와 거의 동일한 크기로 도시되어 있다. 하지만, 다른 실시예에서는, 클리어 필터(220)가 다른 컬러 광 필터(205 - 215)보다 작게 제조될 수 있다. 즉, 라인(225)이 나타내는 바와 같이, 클리어 필터(220)가 차지하는 컬러 휠(200)의 원주 부분의 길이는 다른 컬러 광 필터(205 - 215)보다 작을 수 있다. 이는 컬러 휠(200)에 의해 생성된 다른 컬러들의 컬러 위상보다 지속시간이 짧은 백색 광의 컬러 위상을 발생시킨다.
도 3은 복합 컬러를 생성하는 종래 방법의 신호 흐름도이다. 이 신호 흐름도는 반복적인 컬러 위상 시퀀스에 대한 제어 신호의 상태를 나타내고 있다. 따라서, 이 신호 흐름 그래프는 연속적인 컬러 위상 동안에 마이크로미러 어레이 내의 주어진 마이크로미러에 대응하는 작동 및 작동 해제 상태를 나타내고 있다. 도 3에서 생성된 컬러는 적색 및 녹색으로 구성되고 완전 포화된 중간 황색이다. 도시된 바와 같이, 컬러 위상 시퀀스는 적색, 녹색, 및 청색이다. 통상, 마이크로미러는 적색 및 녹색 위상 모두의 처음에 작동되고, 각 컬러 위상의 일정 부분 혹은 전부에 대해 그 상태를 유지할 것이다. 그 결과, 하나의 픽셀에서, 적색 및 녹색 이미지들의 생성 간의 시간은, 마이크로미러가 적색 및 녹색 위상의 처음에 작동될 때, 최대화된다. 이것이 시간 "t"로 긴 시간이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 복합 컬러를 생성하는 방법의 신호 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 컬러 위상 시퀀스는 청색, 녹색, 이어서 적색으로 변경되었다. 또한, 제어 신호는 더 이상 각 컬러 위상의 처음 부분에서만 마이크로미러를 작동시키지는 않는다. 오히려, 제어 신호는 도시된 바와 같이 컬러 위상 내의 처음 또는 중간부에서 마이크로미러를 작동시킬 수 있다. 중간부는 처음을 제외한 컬러 위상의 임의 부분에 대응할 수 있다. 예컨대, 중간부는 컬러 위상의 중간, 또는 끝부분 이전인 컬러 위상 부분에 대응할 수 있다.
녹색 및 적색으로 구성되고 완전 포화된 중간 황색을 생성하기 위해, 제어 신호는 마이크로미러가 제각각의 컬러 위상 모두 동안 작동되게 한다. 특히, 마이크로미러는 녹색 컬러 위상의 중간 또는 끝, 즉 중간 부분에서 작동된다. 이 마이크로미러는 적색 컬러 위상의 처음에 작동되거나, 작동 상태를 유지할 수 있다.
따라서, 녹색 및 적색 위상에 대한 마이크로미러의 연속적인 작동들 간의 시간은 감소 및/또는 최소화된다. 이는 완전히 포화된 중간 황색을 형성하는 녹색 및 적색 픽셀들 간의 시간을 줄인다. 다수의 마이크로미러를 더 큰 규모로 구현할 때, 연속적인 컬러 이미지들, 즉 녹색 및 적색 이미지들 간의 시간은 감소 및/또는 최소화된다. 이러한 픽셀들 및/또는 이미지들 간의 시간을 줄임으로써, 이 시스템으로부터 인지되는 레인보우 아티팩트의 수 및 크기가 줄어들 수 있다.
도 5A 내지 도 5E는 본 발명의 다른 실시예에 따라 여러 복합 컬러를 생성하는 방법의 신호 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 백색이 컬러 위상 시퀀스에 포함되어 있어 클리어 필터가 컬러 휠에 포함되는 경우를 도모한다. 도 5A 내지 도 5E에 표시된 바와 같이, 백색 위상의 지속시간은 다른 컬러 위상들보다 짧다. 어느 경우이든, 도 4의 경우와 같이, 도시된 컬러들은 본 명세서에 개시된 실시예들을 이용해 생성될 수 있는 가능한 복합 컬러들의 전체 리스트는 아니다. 그보다는, 본 발명의 범주를 넓히기 위해 선택된 복합 컬러들을 예로서 제시하고 있는 것이다.
도 5A는 본 발명의 일 실시예에 따라 진한 회색을 생성하는 방법을 나타내고 있다. 제어 신호는 마이크로미러가 백색 위상 동안 작동되게 한다. 특히, 제어 신호는 백색 위상 동안 온 상태로 전환된다. 즉, 제어 신호는 백색 위상의 처음에 온 상태로 될 필요가 없다.
도 5B는 본 발명의 구성에 따라 진한 황색을 생성하는 방법을 나타내고 있다. 진한 황색은 녹색, 백색 및 적색 광으로부터 생성될 수 있다. 제어 신호는 녹색 위상 동안의 거의 중간쯤, 즉 중간부에서 온 상태가 된다. 이 신호는 백색 위상 동안의 중간부에서 온 상태로 복귀한다. 제어 신호는 적색 위상의 거의 처음에 다시 온 상태가 된다. 이런 식으로, 즉 녹색 위상에 대한 펄스를 더 뒤로 이동시키고, 백색 위상의 거의 중간에서 백색 펄스를 유지하며, 적색 위상에 대한 펄스를 처음으로 이동시킴으로써, 각각의 온 상태들 간의 시간 "t"가 감소 및/또는 최소화된다.
도 5C는 본 발명의 구성에 따라 짙은 백색(full white color)을 생성하는 방법을 나타내고 있다. 짙은 백색은 도시된 바와 같이 각각의 컬러 위상 동안 마이크로미러의 작동을 유지함으로써 생성될 수 있다. 컬러 휠의 클리어 섹션이 컬러 성분들 모두를 동시에 생성하는데 이용되기 때문에, 이러한 짙은 백색은 클리어 부분이 없는 컬러 휠로부터의 짙은 백색보다 더 밝을 수 있다.
도 5D는 본 발명의 구성에 따라 짙은 황색(full yellow color)을 생성하는 방법을 나타내고 있다. 짙은 황색은 녹색, 백색 및 적색 광으로부터 형성될 수 있다. 따라서, 제어 신호는 녹색, 백색 및 적색 위상들 각각의 전체 동안에 온 상태에 위치한다. 이러한 제어 신호는 청색 위상 동안에는 오프 상태에 위치한다.
도 5E는 본 발명의 구성에 따라 밝은 황색을 생성하는 방법을 나타내고 있다. 밝은 황색은 녹색, 백색 및 적색 광으로 형성될 수 있다. 제어 신호는 녹색 위상의 거의 중간부에서 온 상태에 위치한다. 이 제어 신호는 백색 위상의 거의 중간부까지 온 상태를 유지하고, 오프 상태가 된다. 이어서, 제어 신호는 적색 위상의 거의 처음에 온 상태로 복귀한다. 녹색 위상에 대한 펄스를 뒤로 이동시키고, 각각의 컬러 위상의 거의 처음에 백색 및 적색 위상 모두에 대한 펄스를 유지함으로써, 상이한 컬러 위상들에 대한 연속적인 마이크로미러의 작동들 간의 시간량을 감소 및/또는 최소화한다. 전술한 바와 같이, 이는 프로젝션 시스템 내의 인지가능한 레인보우 아티팩트를 줄일 수 있다.
컬러 휠의 클리어 부분의 유효성을 극대화하기 위해, 다음의 기법이 이용될 수 있다. 먼저, 주어진 픽셀 컬러에 대해, 원하는 적색, 녹색 및 청색의 크기를 계산한다. 다음으로, 3개의 컬러 위상들의 최단 작동 시간에 상당하는 시간에 대해 클리어 부분을 이용한다. 적색, 녹색 또는 청색의 최단 작동 시간이 클리어 부분의 컬러 위상보다 길면, 클리어 부분의 컬러 위상의 전체 시간을 이용한다. 적색, 녹색 및 청색 각각에 대한 작동 시간은 클리어 컬러 부분이 작동되는 시간량 만큼 줄어든다. 한편, 컬러 휠의 클리어 부분을 이용하는 다른 방법이 이용될 수 있고, 본 발명은 전술한 기법에 국한되지 않는다는 점을 알아야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 당업자들이라면 다음의 청구범위에 규정된 바와 같은 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않고서 본 발명의 추가 실시예들을 도출해 낼 수 있을 것이다.

Claims (24)

  1. 비디오 프로젝션 시스템으로서,
    광원으로부터 컬러 광을 순차 생성하는 수단 - 각각의 컬러 광은 사전설정된 컬러 위상(phase)에 대해 생성됨 -;
    복수의 마이크로미러를 구비한 적어도 하나의 디지털 마이크로미러 장치 - 상기 복수의 마이크로미러 중 적어도 하나는 제어 신호에 응답해 2개의 연속적인 컬러 위상 각각 내에서 상이한 개별 위치들로 작동되어(activated) 상기 컬러 광을 순차 생성하는 수단으로부터의 컬러 광을 반사시키고, 상기 2개의 연속적인 컬러 위상에는 녹색 컬러가 포함된 제1 컬러 위상 및 적색 컬러가 포함된 제2 컬러 위상이 순차적으로 포함됨 -; 및
    상기 적어도 하나의 디지털 마이크로미러 장치로부터 반사된 광을 프로젝션 면 상으로 투사하도록 구성된 렌즈
    를 포함하는 비디오 프로젝션 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로미러 중 상기 적어도 하나는 적어도 하나의 복합(complex) 컬러 픽셀을 생성하는 비디오 프로젝션 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 2개의 컬러 위상 중 상기 제1 컬러 위상 내의 중간 위치에서 상기 복수의 마이크로미러 중 상기 적어도 하나를 작동시키는 비디오 프로젝션 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 2개의 컬러 위상 중 상기 제1 컬러 위상 내의 끝 위치에서 상기 복수의 마이크로미러 중 상기 적어도 하나를 작동시키는 비디오 프로젝션 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 2개의 컬러 위상 중 상기 제2 컬러 위상 내의 처음 위치에서 상기 복수의 마이크로미러 중 상기 적어도 하나를 작동시키는 비디오 프로젝션 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 2개의 컬러 위상 중 상기 제2 컬러 위상의 중간 위치에서 상기 복수의 마이크로미러 중 상기 적어도 하나를 작동시키는 비디오 프로젝션 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 복수의 마이크로미러 중 상기 적어도 하나가 상기 2개의 컬러 위상 중 제1 컬러 위상의 중간으로부터 상기 2개의 컬러 위상 중 제2 컬러 위상의 중간까지 온(on) 상태를 유지하게 하는 비디오 프로젝션 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    광원을 더 포함하는 비디오 프로젝션 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 광을 순차 생성하는 수단은 청색, 녹색 및 적색 광 필터들을 구비한 컬러 휠을 포함하는 비디오 프로젝션 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 마이크로미러 장치는 순차적 순서를 갖는 청색, 녹색 및 적색 이미지들로부터 적어도 하나의 복합(complex) 이미지를 생성하는 비디오 프로젝션 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 컬러 휠은 백색 광을 생성하는 클리어 필터(clear filter)를 더 포함하는 비디오 프로젝션 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 클리어 필터를 이용해 생성되는 백색 이미지들은 청색 이미지들 후에, 그리고 적색 이미지들 이전에 생성되는 비디오 프로젝션 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 클리어 필터를 이용해 생성되는 백색 위상은 다른 어떠한 컬러 위상보다도 시간 상 짧은 비디오 프로젝션 시스템.
  14. 비디오 프로젝션 시스템으로서,
    광원으로부터 청색, 녹색, 백색 및 적색 광을 생성하는 수단 - 각각의 컬러는 사전설정된 컬러 위상에 대해 순차적 순서로 생성됨 - ;
    광의 상이한 컬러들을 반사하는 적어도 하나의 디지털 마이크로미러 장치 - 상기 디지털 마이크로미러 장치를 작동시키는 것은 2개의 연속적인 컬러 위상 각각내에 상이한 개별 위치들에서 시작하고, 상기 2개의 연속적인 컬러 위상에는 녹색 컬러가 포함된 제1 컬러 위상에 이어 적색 컬러가 포함된 제2 컬러 위상이 순차적으로 포함됨 -; 및
    상기 광의 상이한 컬러들을 프로젝션 면 상으로 투사하도록 구성된 렌즈
    를 포함하는 비디오 프로젝션 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    백색 광의 컬러 위상은 다른 컬러들의 컬러 위상들보다 짧은 비디오 프로젝션 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    백색 광의 컬러 위상은 청색과 적색 광의 컬러 위상들 사이에 배치되는 비디오 프로젝션 시스템.
  17. 비디오 프로젝션 시스템 내에서 복합 컬러를 생성하는 방법으로서,
    (a) 광의 상이한 컬러들을 각각 사전설정된 컬러 위상에 대해 순차 생성하는 단계; 및
    (b) 2개의 연속적인 컬러 위상의 각각 내에서 상이한 개별 위치들에서 시작하는, 적어도 하나의 마이크로미러를 작동시키는 단계 - 상기 2개의 연속적인 컬러 위상은 녹색 컬러가 포함된 제1 컬러 위상에 이어 적색 컬러가 포함된 제2 컬러 위상을 순차적으로 포함함으로써 복합 컬러 픽처의 적어도 일부를 생성함 -
    를 포함하는 복합 컬러 생성 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 마이크로미러를 작동시키는 단계는, (c) 상기 2개의 연속적인 컬러 위상 중 상기 제1 컬러 위상 내의 중간 위치에서 적어도 하나의 마이크로미러를 작동시켜 이미지의 적어도 일부를 상기 녹색 컬러로 생성하는 단계를 포함하는 복합 컬러 생성 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 중간 위치는 상기 제1 컬러 위상의 중간 부분 내에 위치되고 상기 제1 컬러 위상의 끝 이전인 복합 컬러 생성 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 마이크로미러를 작동시키는 단계는, (d) 상기 적색 컬러에 대한 상기 제2 컬러 위상의 처음 부분에서 상기 적어도 하나의 마이크로미러를 작동시켜 이미지의 일부를 상기 적색 컬러로 생성하는 단계를 포함하는 복합 컬러 생성 방법.
  21. 삭제
  22. 제17항에 있어서,
    청색, 녹색 및 적색의 순서를 갖는 성분 컬러 이미지들을 생성함으로써 복합 이미지를 생성하는 단계를 더 포함하는 복합 컬러 생성 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    클리어 필터를 이용해 백색 이미지를 생성하는 단계를 더 포함하는 복합 컬러 생성 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 백색 이미지는 상기 청색과 적색 이미지들 사이에 생성되는 복합 컬러 생성 방법.
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