KR101340163B1 - 적어도 하나의 광빔 투사방법과 적어도 하나의 광빔 투사장치 - Google Patents

적어도 하나의 광빔 투사방법과 적어도 하나의 광빔 투사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 광빔 투사방법과 적어도 하나의 광빔 투사장치에 관한 것으로, 적어도 하나의 픽셀에 대한 적어도 부분적인 지연시간이 적어도 하나의 다음 픽셀에 대하여 연장됨을 특징으로 한다.

Description

적어도 하나의 광빔 투사방법과 적어도 하나의 광빔 투사장치{METHOD AND DEVICE FOR PROJECTING AT LEAST ONE LIGHT BEAM}
본 발명은 적어도 하나의 광빔(light beam)을 투사하기 위한 적어도 하나의 광빔 투사방법 및 적어도 하나의 광빔 투사장치에 관한 것이다.
소위 "비점(flying spot)"의 기능적 원리에 기초한 프로젝터에서, 광빔(전형적으로 삼원색, 적색, 녹색 및 청색으로 구성된다)은 2차원 공진 마이크로미러에 의하여 편향되어 이미지면에 투사된다.
도 1은 "비점"투사의 기능적 원리를 설명하기 위한 개략도이다. 이 경우에 있어서, 레이저 광원(101)(적색 R),(102)(청색 B), (103)(녹색 G)로부터 여러 컬러의 광빔이 각각 반투명 미러(104)(105)(106)(미러의 투과와 반사가 파장에 따라서 이루어진다)측으로 향하고 공통빔(110)으로서 2차원 공진 마이크로미러로 향하며, 여기에서 공통빔(110)은 2차원으로 편향되어 이미지면(108)에 투사된다. 이러한 경우에 있어서, 이미지면(108)에서, 연속적이고 조화롭게 편향된 공통빔(110)에 의하여 이미지가 형성된다(이미지면 108)의 빔 프로파일 109 참조).
이미지정보항목이 마이크로미러(107)의 편향과 동시에 각 광원(101)(103)의 휘도변조에 의하여 발생되어 나타난다.
마이크로미러(107)의 비선형 편향과 이미지면(108)에서 그 결과의 비선형 빔 프로파일(109)을 고려하여, 각 국부적인 불연속 이미지정보아이템("픽셀")을 나타내기 위하여 시분할 멀티플렉스 방법이 이용되며, 결과적으로 한정된 부분시간에 특수정보아이템이 이미지면에 투사된다.
투사된 정보수단, 특히, 광원(101-103)에 의하여 발생된 광빔의 휘도와 컬러의 중복은 연관된 광원의 진폭에 기초하여 광빔의 휘도가 결정될 수 있도록 한다.
바람직하기로는, 광원은 각각의 경우 레이저, 특히 레이저 다이오드이다. 따라서, 레이저를 통과하는 전류는 상기 레이저에 의하여 발광되는 빛의 밝기와 일치한다.
도 2는 컬럼(커브 201 참조)과 라인(커브 202 참조) 모두에 대하여 정밀하여야 하는 각 픽셀의 위치의 함수로서 초 단위의 픽셀 당 스캔시간범위를 보인 것이다.
예를 들어, 투사된 이미지는 640 픽셀의 폭과 480 픽셀의 높이를 갖는다. 도 1에 도시되고 설명된 바와 같은 공통빔(110)의 편향(109)은 이미지가 예를 들어 라인들로 구성된 경우에 공통빔(110)이 변부영역 보다는 라인의 중앙에서 현저히 빨라지는 효과를 보인다.
예를 들어, 도 2에 따른 예의 마이크로미러는 640 x 480 픽셀의 해상도에서 수평주파수가 27 Hz 이고 수직주파수는 1.2 Hz 이다.
이와 같이, 각 픽셀에 대한 시간범위, 시간적으로 제약을 받는 길이 및 지속시간은 시분할 멀티플렉스 방법에 의하여 XY 좌표계에서 시간에 대한 픽셀의 공간할당으로부터 얻는다.
도 3은 이미지면의 중심영역(이미지중심)에서 (수평)라인을 따른 시간범위에 대하여 도 2로부터 발췌하여 보인 것이다.
상기 언급된 파라메타에 기초하여, 투사영역에 이미지정보를 부분적인 오류없이 표현하기 위하여 광빔의 강도와 진폭의 변조를 위한 전자장치의 요구된 시간해상도가 1 피코초 보다 작은 범위내에 놓이는 것이 명백하게 된다. 이론적으로 할당오류는 이에 상응하는 높은 시간해상도를 갖는 복잡한 회로에 의하여 감소될 수 있다. 그러나, 이러한 복잡성은 고가의 부품을 필요로 하고 예를 들어 선택된 해상도에 따라서 항상 실현될 수 있는 것은 아니다.
그러나, 만약 시간해상도가 감소되는 경우, 이미지의 품질이 떨어지고 공간할당의 결핍으로 픽셀 레벨에서 왜곡이 일어난다.
다른 문제점은 마이크로미러의 비선형 편향성 때문에 시간영역과 공간영역 사이의 변환에 있다.
픽셀이 시분할 멀티플렉스 방법에 의하여 선택되는 시간세그먼트(time segment)에서, 전자장치의 상승시간과 하강시간은 픽셀 사이의 콘트라스트(contrast)에 영향을 준다. 이러한 영향은 신호엣지(signal edges)의 상승 및/또는 하강 지속시간에 의하여 강화된다. 픽셀에 유용한 시간간격에 대한 엣지가 길면 길수록 픽셀 사이의 콘트라스트는 나빠진다.
엣지기울기가 일정하다고 가정할 때, 도 2 및 도 3에 관련한 상기 설명에 따라서, 콘트라스트는 시간이 이미지중심에 위치하는 픽셀의 적어도 전체에 대하여 유용할 때 가장 나쁘다.
도 4는 최대 콘트라스트를 갖는 이미지면에 투사될 이미지의 일부를 발췌하여 보인 것으로, 각 2개 픽셀 사이의 백색으로부터 흑색의 전이부분 또는 그 반대의 전이부분을 예로써 보인 것이다.
도 5는 레이저의 구동전압(501)과 레이저를 흐르는 그 전류(502)를 간단히 설명하기 위하여 보인 것이다.
레이저를 통하여 흐르는 전류(502)의 형태는 전형적으로 발광량에 비례하여 관측자가 감지하는 휘도에 일치한다.
도 5는 예를 들어 지속시간 Tp 를 가지고 도 4에 따른 명암패턴(bright-dark-bright pattern)을 갖는 픽셀 n-2, n-1 및 n 을 보이고 있다. 구동전압(501)은 레이저를 턴온시키고 턴오프시켰다가 다시 턴온시킨다.
한정된 엣지기울기 때문에, 스위치-온 지연(503)(505)이 스위치-온 되는 과정에서 상승하고 스위치-오프 지연(504)(506)은 스위치-오프 되는 레이저의 과정에서 상승한다.
이들 지연은 픽셀 사이의 콘트라스트를 현저히 저해한다. 특히, 지연(504)(506)과정에서 다크 픽셀이 부분적으로 조명됨으로서 이미지(높은 공간주파수)에서 엣지를 표현하는 시간중에 투사장치의 얻을 수 있는 최대콘트라스트가 크게 감소한다.
도 6은 레이저(603)의 구동을 위한 블록 다이아그램이다.
n-비트의 폭을 갖는 디지털신호(605)가 디지털/아날로그 변환기(DAC)(601)에 의하여 아날로그신호로 변환되고 레이저(603)의 구동을 위한 드라이버에 의하여 증폭된다. 레이저(603)는 그 애노우드가 전원전압(VDD)(604)에 연결되고 드라이버(602)에 의하여 디지털/아날로그 변환기(601)를 통하여 구동된다.
예를 들어, 퍼스널 컴퓨터나 휴대정보단말기(PDA)와 같은 이미지 소오스는 n-비트의 폭을 갖는 디지털신호(605)를 공급하고, 이는 디지털/아날로그 변환기(601)에 의하여 레이저(603)의 구동을 위한 아날로그신호(전류신호 또는 전압신호)로 변환된다.
요구된 고시간해상도는 고변환율(샘플링 레이트)에 의하여 얻는다. 이는 디지털/아날로그 변환기(601)의 변환율에 극한의 요구를 부과한다.
만약, 예를 들어, 상기 언급된 시스템이 해상도가 640 x 480 픽셀이고 수평주파수가 27 kHz 이며 수직주파수가 1.18 kHz 인 경우, 디지털/아날로그 변환기(601)는 국부해상도오류가 1% 이하가 되도록 280 ps 이하의 시간해상도를 제공하여야 한다.
이는 디지털 인터페이스와 디지털/아날로그 변환기(601)의 변환율 모두에 3 GHz의 대역폭 요구가 부과됨을 의미한다.
따라서, 이러한 전자장치는 이들이 실제로 실현될 수 있는 경우 구조가 매우 복잡해지고 신호손실이 크며 제조경비가 많이 소요된다. 더욱이, 도 6에서 보인 회로와 이에 따른 복잡한 구조는 각 레이저에 대하여 별도로 필요하고 이에 관련한 비용이 배가된다는 점이 고려되어야 할 것이다.
본 발명의 목적은 상기 언급된 문제점을 해소하고, 특히 "비점"방식인 경우, 간단하고 효율적이며 어느 정도의 오류가 허용되고 비용면에서 효과적인 투사성을 제공하는데 있다.
본 발명의 이러한 목적은 청구범위의 독립항에 기재된 특징부에 따라서 성취된다. 또한 본 발명의 개선점들이 청구범위의 종속항으로부터 알려진다.
본 발명의 목적을 성취하기 위하여, 적어도 하나의 광빔을 투사하기 위한 방법이 상술되는 바, 여기에서 적어도 하나의 픽셀에 대한 적어도 부분적인 지연시간(holding duration)이 적어도 하나의 다른 픽셀에 대하여 연장된다.
특히 비점방법에 있어서, 투사빔은 이미지면 전체에 걸쳐 조화롭게 이동된다. 상기 언급된 바와 같이, 투사빔의 속도는 나타날 픽셀의 위치에 따라서 달라진다. 이와 같은 경우, 투사영역의 라인의 중앙에 위치하는 픽셀은 투사영역의 변부에 위치하는 픽셀에 비하여 시간이 짧다(즉, 투사빔이 이에 상응하여 속도가 빠르다).
이러한 효과는 특히, 지연시간이 투사빔이 최대속도를 갖는 픽셀보다 긴 시간을 갖는 모든 포인트에 대하여 도입된다는 사실에 의하여 효율적으로 보상된다.
이러한 접근방식은 다수의 광빔 또는 각각의 광빔으로 구성되는 투사빔에 이용될 수 있다.
지연시간이라는 표현은 특히 픽셀의 값(예를 들어 적어도 하나의 광빔의 적어도 하나의 레이저에 대한 변조전류) 또는 픽셀의 정보아이템을 포함한다.
기본클록(basic clock)으로 회로의 디지털 구성요소가 작동된다.
하나의 구성은 적어도 하나의 픽셀에 대한 적어도 부분적인 지연시간이 각 픽셀의 투사위치에 따라서 연장된다는 사실에 있다.
지연시간은 적어도 하나의 샘플-앤드-홀드 단에 의하여 유리하게 연장될 수 있다.
특히, 지연시간은 기본클록에 대하여 비동기식으로 설정된다. 따라서 기본클록은 모든 가능한 지연시간의 정배수일 필요는 없다. 이와 같이 디지털 구성요소의 기본클록 또는 최대로 요구된 작동주파수가 유리하게 감소될 수 있다.
한 실시형태에서, 적어도 하나의 디지털/아날로그 변환기가 적어도 하나의 광빔을 구동시키기 위하여 사용되며,
- 디지털/아날로그 변환기는 기본클록으로 작동되고,
- 적어도 하나의 픽셀에 대한 적어도 부분적인 지연시간이 기본클록에 기초하여 결정된 픽셀 클록에 의하여 연장되며, 적어도 하나의 픽셀에 대한 지연시간이 픽셀 클록에 기초하여 연장된다.
한 실시형태에서, 특히 픽셀 클록은 기본클록의 정배수에 일치한다.
유리하게, 지연시간은 기본클록에 대하여 그리고 또한 픽셀 클록에 대하여 비동기일 수 있다.
다른 실시형태에서, 지연시간은 지연단에 의하여 설정될 수 있다. 특히, 지연단은 (디지털) 구동신호에 의하여 구동된다.
이와 같은 경우에 있어서, 지연의 요구된 양자화에 따라서, 예를 들어, 4 비트 또는 5 비트의 사전에 한정된 폭을 갖는 디지털신호가 사용되는 것이 바람직하다.
더욱이, 한 실시형태에서, 지연단은 샘플-앤드-홀드 단과 타임 콘트롤러를 포함하고, 타임 콘트롤러는 구동신호에 기초하여 샘플-앤드-홀드 단을 제어한다.
이와 같이 디지털 구동신호는 길이가 구동신호에 연관되어 샘플-앤드-홀드 단을 위한 지연시간을 사전에 한정하는 펄스를 발생하도록 사용될 수 있다.
또한 구동신호는 아날로그 방식으로 사전에 한정되고 샘플-앤드-홀드 단은 이들 아날로그 신호에 기초하여 구동될 수 있다.
바람직하기로는, 디지털 또는 아날로그 구동신호는 사전에 한정된 최소조건(해상도 오류)에 이르거나 그 이하가 되도록 각 투사에 따라 필요한 지연시간에 일치한다.
다른 실시형태에 있어서, 제1정보아이템은, 제2정보아이템에 따라, 변경된다. 특히, 픽셀의 제1정보아이템은 픽셀의 투사를 위한 시간동안 변경될 수 있다.
이러한 결과로서, 한정된 엣지기울기와 이에 따른 콘트라스트의 감소의 문제가 효율적으로 보상된다. 따라서, 픽셀의 제1정보아이템은 제1픽셀의 시간이 실질적으로 경과되기 전에 픽셀의 제2정보아이템에 적응될 수 있다. 이를 위하여, 유리하게, 두개의 픽셀이 버퍼-저장되고 이들의 정보아이템이 서로 비교되거나 언급된 방법으로 적응된다.
다른 방법으로, 또한 이전의 값만이 버퍼-저장될 수 있다.
한 실시형태에서, 제1정보아이템은 픽셀의 표현을 위한 진폭과 휘도중 하나 이상을 포함한다. 마찬가지로 제2정보아이템은 적어도 하나의 다음의 픽셀의 진폭과 휘도 중 하나 이상을 포함한다.
특히, 픽셀의 휘도는 레이저의 변조전류의 레벨에 따라 달라질 수 있다.
다른 실시형태에서, 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻을 때 실질적으로 제2정보아이템을 얻을 수 있도록 픽셀의 제1정보아이템이 변경된다.
특히, 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻을 때(時)라 함은 다음에 기재된 때(時) 중 어느 한 때를 의미할 수 있다.
- 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻은 바로 그때, 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻기 바로 직전, 또는 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻은 바로 직후,
- 실질적으로 픽셀을 위하여 사전에 한정된 공간범위를 얻은 바로 그때, 실질적으로 픽셀을 위하여 사전에 한정된 공간범위를 얻기 바로 직전, 또는 실질적으로 픽셀을 위하여 사전에 한정된 공간범위를 얻은 바로 직후.
한 실시형태에서, 더욱이, 픽셀의 제1정보아이템을, 제2정보아이템과 비교하기 위하여 적어도 하나의 픽셀을 위한 저장장치가 제공된다.
특히 저장장치는 교대로 구동되는 두개의 샘플-앤드-홀드 단을 포함할 수 있다.
한 실시형태의 구성에서, 픽셀의 제1정보아이템을, 제2정보아이템과 비교하기 위하여 광빔을 교대로 안내하는 적어도 두개의 디지털/아날로그 변환기가 제공된다.
이 경우에 있어서, 디지털/아날로그 변환기는 교대로 비교되는 디지털/아날로그 변환기의 출력신호에 의하여 저장장치의 기능을 수행한다.
다른 실시형태로서, 두 배 이상 샘플링속도가 빠른 하나의 디지털/아날로그 변환기가 제공될 수 있다. 그리고 저장은 샘플-앤드-홀드 단에 의하여 이루어질 것이다.
다른 구성은 픽셀의 제1정보아이템이 실질적으로 픽셀의 단부에서 픽셀의 지속시간으로부터 감산한 하강엣지에 요구된 하강시간에 의하여 제2정보아이템에 따라서 변경된다는 사실에 있다.
한 구성에서, 더욱이, 적어도 하나의 광빔이 이미징 수차(imaging aberration)가 보상될 수 있도록 파라미터화된다.
예를 들어, 레이저 또는 광학요소의 광원의 정적인 취부의 부정확성이 이와 같은 방법으로 보상될 수 있다. 이러한 부정확성은 예를 들어 이미지면(투사면)에서 다수의 광원(예를 들어, 3개의 상이한 컬러의 레이저)의 광빔 사이의 오프셋트에 의하여 일어난다. 따라서, 광원은 시간에 맞추어 사전에 한정된 지점에서 투사영역의 상이한 지점을 조사한다. 이러한 오류는 조사시간이 감소함에 따라 고해상도에서 꾸준히 증가한다.
본 발명에서 제시하는 방식은 서브-픽셀 영역(즉, 픽셀 보다 작은 영역)에서 복잡하고 비용이 많이 드는 취부기술이 필요없이 이러한 취부오류를 보상할 수 있도록 한다.
이에 관하여, 한 실시형태에서, 적어도 하나의 광빔 중 하나의 광빔 또는 적어도 하나의 광빔 중 상기 하나의 광빔을 제외한 나머지인 적어도 두 개의 광빔의 각각에 대한 지연시간이 적어도 하나의 광빔 중 하나의 광빔 또는 적어도 하나의 광빔 중 상기 하나의 광빔을 제외한 나머지인 적어도 두 개의 광빔의 각각이 관련된 픽셀에 일치하는 영역으로 투사되도록 설정된다.
다른 실시형태에서, 적어도 하나의 광빔이 편향투사장치에 의하여 부분적으로 편향된다. 바람직하기로는 이러한 편향투사장치는 마이크로미러, 특히, 2차원 공진 마이크로미러를 포함한다.
다른 실시형태에서, 적어도 하나의 광빔은 적어도 하나의 광원으로부터 얻는다.
한 실시형태에서. 레이저, 특히, 적어도 하나의 광원은 적어도 하나의 레이저, 특히 레이저 다이오드를 포함한다.
한 실시형태에서, 더욱이, 광빔은 하나의 적색 레이저, 하나의 청색 레이저, 그리고 하나의 녹색 레이저로 만들어진다.
한 실시형태에서, 또한, 광빔은 하나의 적색 레이저, 하나의 청색 레이저와, 두 개의 녹색 레이저로 만들어진다.
광빔은 이에 따라서 다수의 상기 조합으로부터 얻을 수도 있다.
다른 실시형태에서, 적어도 하나의 광빔은 비점방법에 의하여 투사된다.
더욱이, 상기 언급된 목적을 성취하기 위하여, 적어도 하나의 광빔을 투사하기 위한 장치로서 프로세서 유니트 및/또는 하드웨어형 회로장치 및/또는 자유롭게 프로그램할 수 있는 논리장치를 포함하는 장치가 본문에 언급된 방법을 수행할 수 있도록 구성되는 것으로 설명된다.
상기 프로세서 유니트는 요구된 주변장치(저장장치, 입력/출력 인터페이스, 입력/출력 장치 등)을 갖는 프로세서 또는 컴퓨터이거나 이러한 프로세서 또는 컴퓨터의 형태일 수 있다. 하드웨어형 회로장치 또는 자유롭게 프로그램할 수 있는 논리장치는 FPGA, CPLD, ASIC 또는 다른 형태의 집적회로일 수 있다.
더욱이, 상기 언급된 목적을 성취하기 위하여, 적어도 하나의 광빔을 투사하기 위한 장치는 지연단을 포함하여, 이 지연단에 기초하여 적어도 하나의 픽셀에 대한 적어도 일부의 지연시간이 적어도 하나의 다른 픽셀에 대하여 연장될 수 있는 것으로 설명된다.
여러 방법에 대한 개선점, 구성 및 다른 실시형태는 장치에도 유사하게 적용할 수 있다.
한 실시형태에서, 적어도 하나의 픽셀에 대한 적어도 일부의 지연시간은 각 픽셀의 투사위치에 따라 지연단에 기초하여 연장될 수 있다.
다음의 실시형태는 적어도 하나의 광빔을 구동시키기 위한 디지털/아날로그 변환기가 제공된다는 사실에 있으며,
- 여기에서, 디지털/아날로그 변환기가 기본클록으로 작동될 수 있고,
- 적어도 하나의 픽셀에 대한 적어도 일부의 지연시간은 기본클록에 기초하여 결정될 수 있는 픽셀 클록에 의하여 연장될 수 있고, 지연시간은 픽셀 클록에 기초하여 연장될 수 있다.
한 실시형태에서, 픽셀 클록은 기본클록의 정배수에 일치한다.
다른 실시형태는 지연단이 구동신호, 특히, 디지털구동신호에 의하여 구동될 수 있다는 사실에 있다.
다음의 실시형태에서, 지연단은 샘플-앤드-홀드 단과 타임 콘트롤러를 포함하고, 타임 콘트롤러는 구동신호에 기초하여 샘플-앤드-홀드 단을 제어한다.
더욱이 한 실시형태의 구성에서, 장치는 콘트라스트증강 유니트를 가져서, 픽셀의 제1정보아이템이, 제2정보아이템에 따라, 변경될 수 있다.
한 실시형태는 픽셀의 제1정보아이템이 픽셀의 투사시간동안에 변경될 수 있다는 사실에 있다.
다른 실시형태에 있어서, 제1정보아이템은 픽셀을 표현하는 진폭과 휘도 중 하나 이상을 포함한다. 제2정보아이템은 적어도 하나의 다음의 픽셀의 진폭과 휘도 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
다른 실시형태에서, 픽셀의 제1정보아이템은 제2정보아이템이 실질적으로 적어도 하나의 픽셀을 얻는 동안에 얻을 수 있도록 변경될 수 있다.
더욱이, 본 발명에 있어서, 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻을 때라 함은 다음에 기재된 때 중 어느 한 때를 의미한다.
- 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻은 바로 그때, 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻기 바로 직전, 또는 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻은 바로 직후,
- 실질적으로 픽셀을 위하여 사전에 한정된 공간범위를 얻은 바로 그때, 실질적으로 픽셀을 위하여 사전에 한정된 공간범위를 얻기 바로 직전, 또는 실질적으로 픽셀을 위하여 사전에 한정된 공간범위를 얻은 바로 직후.
다른 실시형태에서, 더욱이, 픽셀의 제1정보아이템을, 제2정보아이템과 비교하기 위하여 적어도 하나의 픽셀을 위한 저장장치가 제공된다.
또 다른 실시형태에서, 저장장치는 교대로 구동되는 두 개의 샘플-앤드-홀드 단을 포함한다.
한 실시형태에서, 더욱이, 픽셀의 제1정보아이템을, 제2정보아이템과 비교하기 위하여 광빔을 교대로 안내하는 적어도 두 개의 디지털/아날로그 변환기가 제공된다.
한 실시형태는 픽셀의 제1정보아이템이 실질적으로 픽셀의 단부에서 픽셀의 지속시간으로부터 감산한 하강엣지에 요구된 하강시간에 의하여 제2정보아이템에 따라서 변경된다는 사실에 있다.
다른 실시형태의 구성에서, 적어도 하나의 광빔이 이미징 수차가 보상될 수 있도록 파라미터화된다.
한 실시형태에서, 더욱이, 각 적어도 하나의 광빔에 대한 지연시간이 각 적어도 하나의 광빔이 각기 관련된 픽셀에 일치하는 영역으로 투사되도록 지연단에 기초하여 설정된다.
또한 한 실시형태에서, 적어도 하나의 광빔을 부분적으로 편향시키는 편향투사장치가 제공된다. 특히 편향투사장치는 마이크로미러, 특히, 2차원 공진 마이크로미러를 포함한다.
다른 실시형태에서, 적어도 하나의 광빔은 적어도 하나의 광원으로부터 얻는다. 바람직하기로는 적어도 하나의 광원이 적어도 하나의 레이저, 특히 레이저 다이오드를 포함한다.
한 실시형태에서, 광빔은 하나의 적색 레이저, 하나의 청색 레이저, 그리고 하나의 녹색 레이저로 만들어진다.
한 실시형태에서, 또한, 광빔은 하나의 적색 레이저, 하나의 청색 레이저와, 두 개의 녹색 레이저로 만들어진다.
한 실시형태에서, 더욱이, 적어도 하나의 광빔은 비점방법에 의하여 투사된다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 7은 지연단에 의한 레이저의 구동을 위한 회로의 블록 다이아그램.
도 8은 이미지 센터 부근의 영역에서 픽셀당 양자화된 시간범위의 설명도.
도 9는 특정 픽셀에 대한 시간범위의 할당을 설명하는 설명도.
도 10은 타임 콘트롤러를 포함하는 (프로그래머블) 지연단과, 샘플-앤드-홀드 단을 갖는 스위치에 의한 레이저구동용 회로의 블록 다이아그램.
도 11은 펄스가 사전에 한정된 폭을 가지고 엣지선택에 의하여 발생될 수 있도록 하는 회로를 보인 블록다이아그램.
도 12는 도 11에 관련된 타이밍 다이아그램.
도 13은 사전에 한정된 폭을 갖는 펄스의 엣지선택형 발생을 위한 회로의 블록 다이아그램.
도 14는 도 13에 관련된 타이밍 다이아그램으로, 특히 픽셀 n, n+1, 등의 함수로서, 그리고 기본클록의 함수로서 보인 타이밍 다이아그램.
도 15는 레이저를 위한 구동신호의 시간프로파일을 갖는 다이아그램을 보인 것으로, 구동시간이 픽셀 콘텐츠와 레이저에 요구된 변조전류의 상승시간 및 하강시간 중 하나 이상의 함수로서 변화될 수 있음을 보인 다이아그램.
도 16은 보상된 경우와 보상되지 않은 경우에 대하여 콘트라스트, 콘트라스트비율, 최대강도 및 최소강도와 같은 변수를 비교한 표.
도 17A는 엣지의 상승시간 및 하강시간 중 하나 이상의 함수로서 보상된 경우와 보상되지 않은 경우의 콘트라스트를 비교한 그래프.
도 17B는 엣지의 상승시간 및 하강시간 중 하나 이상의 함수로서 보상된 경우와 보상되지 않은 경우의 콘트라스트비율을 비교한 그래프.
도 17C는 엣지의 상승시간 및 하강시간 중 하나 이상의 함수로서 비이상적 엣지의 보상에 따른 결과로 에너지손실과 이에 따른 휘도손실을 보인 그래프.
도 18은 콘트라스트증강 유니트에 의하여 레이저를 구동하기 위한 회로의 블록 다이아그램.
도 19는 도 4에 따른 바둑판형 패턴의 투사에 기초하는 도 18에 관련된 타이밍 다이아그램.
도 20은 상이한 밝기의 픽셀의 투사에 기초하는 도 18에 관련된 타이밍 다이아그램. 여기에서, 픽셀 n-1 이 픽셀 n-2 에 비교하여 약간만 감소된 휘도를 갖는다.
도 21은 콘트라스트증강 유니트에 의하여 레이저를 구동하기 위한 다른 회로구성의 블록 다이아그램. 여기에서, 도 18에 따른 두 개의 샘플-앤드-홀드 단 대신에 두 개의 디지털/아날로그 변환기가 사용된다.
도 22는 도 21에 관련된 타이밍 다이아그램.
본문에서 설명되는 접근방법은 특히 디지털/아날로그 변환기와 출력단 또는 드라이버회로 사이의 신호경로에서 프로그래머블 지연단 또는 아날로그방식으로 조절된 지연단에 의하여 공간할당오류를 효율적으로 감소시킬 수 있도록 한다.
이는 특히 디지털/아날로그 변환기의 출력신호가 사전에 한정된 시간동안 지연되고 이러한 지연시간이 투사된 이미지내에서 픽셀의 각 구조와 위치에 따른 픽셀의 정확한 표현에 일치한다는 사실에 의하여 성취된다.
더욱이, 본문에서 설명되는 접근방법은 픽셀당 정보아이템(예를 들어, 진폭 또는 휘도)가 특히 픽셀의 단부에서 공칭시간으로부터 감산되는 하강엣지를 위하여 필요한 하강시간에 의하여 정보아이템에 따라 변경되도록 한정된 엣지기울기의 문제점에 대한 해결을 허용한다.
이는 투사영역에서 픽셀의 명확한 공간할당이 한정된 엣지기울기에 의하여 손실되는 것을 효과적으로 방지한다.
다른 유리한 접근방법은 해결책을 조합하는 것에 있다. 공간할당오류의 감소를 위한 해결책과 한정된 엣지기울기의 보상에 의한 콘트라스트의 최적화는 픽셀당 시간에 영향을 준다.
또한 픽셀당 시간의 조작에 의하여 수직 서브픽셀영역에서 취부 부정확성을 보상하도록 제안된다.
공간할당의 개선
도 7은 지연단(706)에 의한 레이저(703)의 구동을 위한 회로의 블록 다이아그램을 보인 것이다.
n-비트의 폭을 갖는 디지털신호(705)는 디지털/아날로그 변환기(DAC)(701)에 의하여 아날로그신호로 변환되고 적당한 지연단(706)에 의하여 일시적으로 지연되며 레이저(703)의 구동을 위하여 드라이버에 의하여 증폭된다.
이로써 디지털/아날로그 변환기(701)를 작동시키기 위한 기본클록과 각 픽셀이 표현되는 픽셀 클록 사이에 의도된 비동시성의 결과를 보인다.
만약 640 x 480 픽셀의 해상도를 갖는 시스템이 있다고 가정하고, 예를 들어 투사빔을 편향시키기 위한 마이크로미러가 27 kHz 의 수평주파수와 1.18 kHz 의 수직주파수를 갖는다면, 디지털/아날로그 변환기(701)는 국부 해상도 오류(또는 할당오류)가 1% 이하가 되도록 280 ps 이하의 시간해상도를 요구한다.
해상도 오류는 투사면에서 픽셀의 잘못된 공간범위에 일치한다.
이는 도 8에 보인 바와 같은 이미지 중심에서 픽셀당 시간양자화의 결과를 보인다.
도 9는 특정 픽셀에 대한 시간범위의 할당을 설명하고 있다.
투사라인의 중앙 픽셀 n (예를 들어 좌표(폭, 높이) 320, 240을 갖는 픽셀)에 대하여, 이러한 픽셀 n 에 대하여 요구된 시간범위는 기본클록에 일치한다. 이러한 결과는 픽셀 n 에 대하여 투사빔이 최고속도로 이러한 픽셀 n 을 압도하므로 투사된 모든 픽셀의 최단시간범위가 요구된다는 사실로부터 얻는다.
따라서, 픽셀 n 에 대한 시간범위 Tp 는 디지털/아날로그 변환기가 작동될 수 있도록 하는 기본클록의 지속시간을 결정한다.
각 픽셀의 시간과 위치의 할당에서 사전에 한정된 정확성을 얻기 위하여, 도 9에 따라서, 픽셀 n+1 에 대한 시간범위는 픽셀 n 에 대한 시간범위 보다 부가적인 시간범위 Δtp 만큼 더 크다.
본 실시예에 따르면, 부가적인 시간범위 Δtp는 280 ps로 설정됨으로써 1% 미만의 할당 에러(assignment error)가 가능해진다.
더욱이, 픽셀 n+2 에 대한 시간범위는 픽셀 n+1 에 대한 시간범위 보다 부가적인 시간범위 2Δtp 만큼 더 크다. 이와 같이 이미지중심으로부터 변부측까지 펙셀에 요구된 부가적인 시간범위는 픽셀에 대하여 점점 커진다. 특정 픽셀 m 으로부터 출발하여, 부가적인 시간범위는 다음과 같다.
m·Δtp = Tp
이는 픽셀 클록이 픽셀 m 으로부터 출발하여 반감되어 다음과 같이 성립됨을 의미한다.
m·Δtp + Tp = 2·Δtp
전체시스템의 시간축(기준클록)은 상기 기준클록이 시간적인 최단 픽셀의 시간범위의 정인자(integral divisor)가 되도록 유리하게 선택된다.
예를 들어, 112 MHz 의 기본클록을 갖는 4-비트 인터페이스가 지연단의 구동을 위하여 사용될 수 있다.
도 6에서 보인 모델은 2-차원 마이크로미러와 다른 방식의 미러 시스템을 위하여 사용될 수 있다.
도 10은 타임 콘트롤러(1005)와 스위치(1004)를 포함하는 (프로그래머블) 지연단(1001)에 의하여 레이저(1008)를 구동하기 위한 블록 다이아그램이다.
n-비트의 폭을 갖는 디지털신호(1010)가 디지털/아날로그 변환기(DAC)(1002)에 의하여 아날로그신호로 변환되고 스위치(1004)에 인가된다. 타임 콘트롤러(1005)의 디지털 구동신호의 형태인 구동신호(1011)가 스위치(1004)를 제어하여 디지털/아날로그 변환기(1002)의 아날로그신호가 픽셀의 해당 시간범위에 연관되도록 한다.
스위치(1004)의 출력은 드라이버(1007), 레이저(1008) 및 이러한 레이저를 위한 전원전압(1009)을 포함하는 출력단(1006)에 연결된다.
스위치(1004)는 소위 샘플-앤드-홀드 단을 포함한다. 이러한 샘플-앤드-홀드 단은 아날로그입력값을 지연시키거나 또는 입력값이 샘플-앤드-홀드 단에 전혀 나타나지 않는다 하여도 사전에 한정된 시간 동안 이러한 값을 저장한다.
타임 콘트롤러(1005)는 구동신호(1011)에 의하여 파라메타화되고, 구동신호(1011)의 값에 따라 스위치(1004)를 구동시키며 구동신호(1011)에 일치하는 샘플-앤드-홀드 단의 지연이 이루어지도록 한다.
타임 콘트롤러(1005)와 그 실행 및 구성은 다음과 같다.
첫째로, 도 11은 펄스가 사전에 한정된 폭을 가지고 엣지선택에 의하여 발생될 수 있도록 하는 회로를 보인 블록다이아그램을 보이고 있다. 도 12는 도 11에 관련된 타이밍 다이아그램을 보인 것이다.
도 11은 NAND 게이트(1103)의 일측 입력과 NOR 게이트(1106)의 일측 입력에 인가되는 입력신호 Ui 를 보이고 있다. 더욱이, 입력신호 Ui 는 지연단(1101)과 하류측 인버터(1102)를 통하여 NAND 게이트(1103)의 타측입력에 연결된다. 또한 입력신호 Ui 는 지연단(1104)과 하류측 인버터(1105)를 통하여 NOR 게이트(1106)의 타측입력에 연결된다. NAND 게이트(1103)는 출력신호로서 전압 Ub 를 공급하고, NOR 게이트(1106)는 출력신호로서 전압 Ua 를 공급한다.
지연단(1101)(1104)은 각각 시간 Δt 만큼 신호를 지연시킨다.
전압프로파일 Ui, Ua, Ub 가 도 12의 타이밍 다이아그램에 도시되어 있다.
도 12의 이상적인 타이밍 다이아그램은 입력신호 Ui 의 상승엣지가 전압 Ub 가 시간 Δt 동안 "1"로부터 "0"으로 변화하는 효과를 갖는 것을 보이고 있다. 입력신호 Ui 의 하강엣지는 마찬가지로 시간 Δt 동안 전압 Ua 가 "0"으로부터 "1"로 변화하도록 한다.
도 13은 사전에 한정된 폭을 갖는 펄스의 엣지선택형 발생을 위한 회로의 블록 다이아그램을 보이고 있다.
도 13은 도 11에 따른 블록회로에 실질적으로 일치하는 블록(1303)을 포함한다. 도 11과는 다르게, 입력신호 Ui 대신에, (사전처리된) 픽셀 클록(1301)이 블록(1303)에 인가된다. 더욱이, 각 지연단은 제어신호(제어파라메타)(1302)의 기초하에 조절가능하다. 신호(1304)(도 11로부터의 전압 Ub 를 대신하여)와 또한 신호(1305)(도 11로부터의 전압 Ua 를 대신하여)를 블록(1303)의 출력에서 얻을 수 있다.
블록(1303)의 하류측에는 두개의 인버터(1307)(1309)와 NAND 게이트(1308) 및 NOR 게이트(1310)를 포함하는 펄스발생유니트(펄스발생기)(1306)가 연결된다. 신호(1304)는 일부가 직접 NAND 게이트(1308)에 연결되고 일부가 인버터(1307)를 통하여 연결된다. 신호(1305)는 일부가 직접 NOR 게이트(1310)에 연결되고 일부가 인버터(1309)를 통하여 연결된다.
NAND 게이트(1308)의 출력이 인버터(1311)를 통하여 플립-플롭(1314)의 SET 입력에 연결된다. NOR 게이트(1310)의 출력이 플립-플롭(1314)의 RESET 입력에 연결된다. 특히, 플립-플롭(1314)은 RS 플립-플롭으로 구성될 수 있다.
NAND 게이트(1308)의 출력에서 나오는 신호는 신호(1312)라 하고 NOR 게이트(1310)의 출력에서 나오는 신호는 신호(1313)라 하였다. 구동신호(1315)는 플립-플롭(1314)의 Q-출력에서 나온다.
도 14는 도 13에 관련된 타이밍 다이아그램으로, 특히 픽셀 n, n+1, 등의 함수로서, 그리고 기본클록의 함수로서 보인 타이밍 다이아그램을 보이고 있다.
픽셀 n 의 경우, 예를 들어, 픽셀 n 이 투사빔이 최대속도를 갖는 픽셀이므로 픽셀 클록(1301)과 동기화되고, 이에 따라서 모든 픽셀 중에서 상기 픽셀 n 에 대하여 최단시간을 얻을 수 있다.
신호(1304)는 제1지연단의 출력신호이다. 픽셀 클록(1301)이 논리 "0"으로부터 논리 "1"(상승엣지)로 변환할 때 마다, 신호(1305)가 이 싯점에서 논리 "0" 인 조건하에서 신호(1304)를 위하여 논리 "0" 펄스가 발생된다. 픽셀 n+4 의 경우는 그렇지 않으며(신호 1305 는 픽셀 클록 1301의 상승엣지의 경우 논리 "1'이다), 이에 대하여 신호(1304)에서는 하강엣지가 없다.
신호(1305)는 픽셀 클록(1301)의 하강엣지 마다 논리 "1"로 변환된다.
신호(1304)(1305)의 펄스폭은 제어신호(1302)에 따라 달라질 수 있다(도 13 참조).
각각의 경우 신호(1304)의 상승엣지(논리 "0"으로부터 논리 "1"로 변환)와 신호(1305)의 하강엣지(논리 "1"로부터 논리 "0"으로 변환)는 신호(1312)에 따라서 그리고 신호(1313)에 따라서 짧은 펄스를 발생한다. 이들 펄스는 플립-플롭(1314)를 셋팅(신호 1312에 기초하여)하거나 리셋팅(신호 1313에 기초하여)하는데 사용된다.
플립-플롭(1314)의 Q 출력에서 신호(1315)는 샘플-앤드-홀드 단을 구동시키는데 사용된다.
이러한 접근방식은 샘플-앤드-홀드 단의 구동신호(1315)가 기본클록과 비동기이어서 투사시스템의 고공간해상도를 얻을 수 있다. 따라서, 샘플-앤드-홀드 단의 구동신호(1315)의 펄스폭은 변경될 수 있고 이미지 중심의 픽셀("픽셀 n")은 투시된 이미지의 변부의 픽셀 보다 지속시간이 짧고, 특히 지속시간이 픽셀 n 으로부터 변부의 방향으로 증가한다는 사실을 고려한다.
이와 같은 경우에 있어서, 픽셀 n 에 대한 논리 "1" 펄스의 펄스폭은 픽셀 n+1 에 대한 논리 "0" 펄스의 펄스폭 보다 작다. 이는 논리 "1" 펄스와 논리 "0" 펄스의 펄스폭이 투사 이미지에서 이미지 중심으로부터 이미지 변부에 이르기까지 일정하게 증가함을 의미한다.
만약 구동신호(1315)의 펄스폭이 기본클록의 시간의 정배수를 요구하는 경우(예를 들어 도 14에서 픽셀 n+4 의 경우와 같이), 픽셀 클록(1301)은 반감되며(픽셀 n+5 로부터 출발하여, 픽셀 클록 1301은 픽셀 n+4 에 대하여 반감된다), 이 경우에 있어서, 픽셀 클록(1301)은 도 13에 따른 회로에 대한 시간기준을 나타내고, 이에 따라서 신호(1304)(1305)는 픽셀 n+5 로부터 출발하여 변경된 픽셀 클록(1301)으로부터 발생된다.
구동신호(1315)의 엣지들은 도 10에 따라서 샘플-앤드-홀드 단의 제어신호(1401)을 결정한다. 제어신호(1401)의 각 펄스에 의하여, 도 10의 스위치(1004)는 펄스의 지속시간동안 폐쇄된다. 이와 같이 함으로서 디지털/아날로그 변환기의 출력값은 이러한 지속시간동안 샘플-앤드-홀드 단에 의하여 저장되고 출력단(1006)으로 보내어진다. 출력단(1006)을 위한 이러한 신호는 도 14에서 신호(1402)로서 표현되어 있다.
펄스의 폭은 디지털 인터페이스의 제어신호(1302)(도 13 참조)에 의하여 결정된다. 이는 투사영역에서 픽셀의 각 위치에 대하여 각 픽셀의 요구된 시간영역의 정확한 시간할당이 이루어질 수 있도록 한다.
각 픽셀의 지속시간은 이미지 중심으로부터 변부영역을 향하여 연속적으로 증가함으로, 디지털 인터페이스(예를 들어, 4-비트의 폭을 갖는 디지털 인터페이스)를 대신하여, 픽셀의 각 요구된 지연을 자동적으로 사전에 한정하는 제어형 카운터를 제공하는 것이 가능하다. 이는 데이터버스의 폭이 감소될 수 있도록 하는 이점을 갖는다.
콘트라스트 증강
도 15는 레이저를 위한 구동신호의 시간프로파일을 갖는 다이아그램을 보인 것으로, 구동시간이 픽셀 콘텐츠와 레이저에 요구된 변조전류의 상승시간 및 하강시간 중 하나 이상의 함수로서 변화될 수 있음을 보인 다이아그램이다.
도 5는 본 발명의 경우와 같은 보상을 위한 접근방식 없이 레이저를 구동시키는 것을 보이고 있다. 보상이 없는 경우, 인접한 픽셀의 명확한 분리가 이루어질 수 있다.
반대로, 도 15에 따른 보상이 인접한 영역의 명확한 분리를 허용하고, 각 픽셀은 지속시간 Tp 를 요구한다. 각각 특정 지속시간 tc 를 요구하는 상승 및 하강엣지는 레이저의 한정된 스위칭 타임의 결과로 나타난다. 상기 지속시간 tc 는 특히 픽셀정보아이템, 예를 들어, 전후 픽셀의 진폭 또는 휘도에 따라서 달라질 수 있다.
본 발명에 있어서 보상은 실질적으로 픽셀의 지속시간의 경과시에 픽셀이 이미 연속하는 픽셀의 정보(진폭 또는 휘도)로 설정된다. 특히 이는 다음의 연속하는 픽셀의 진폭이 현재 픽셀의 진폭에 비하여 작은 경우에 적용된다.
이와 같이, 인접한 또는 공간적으로 가장 근접한 픽셀의 진폭의 값에 대한 픽셀의 진폭의 감소는 인접한 또는 공간적으로 가장 근접한 픽셀의 시간범위 Tp 시작하기 전에 종료되어 달성된다.
이러한 행동양식은 강도 I 에 따라 달라지는 다음의 식에 의하여 설명될 수 있다.
콘트라스트의 정의
Figure 112012027709732-pat00001
콘트라스트 비율
Figure 112012027709732-pat00002
도 16은 보상된 경우와 보상되지 않은 경우에 대하여 콘트라스트, 콘트라스트비율, 최대강도 및 최소강도와 같은 변수를 비교한 표를 보이고 있다.
도 16에서 보인 시간 trf 는 최대강도가 0% 로부터 10% 에 이르도록 요구된다. 실제로, 10% 로부터 그 값의 90% 에 이르도록 최대강도에 의하여 요구된 시간은 trf 로 보아도 좋을 것이다. 더욱이, 선형상승(0% 로부터 100% 까지의 범위를 포함한다)은 이로써 간단히 추정될 수 있다.
도 17A는 엣지의 상승시간 및 하강시간 중 하나 이상의 함수로서 보상된 경우(그래프 1701)와 보상되지 않은 경우(그래프 1702)의 콘트라스트를 비교하여 보인 것이다.
도 17B는 엣지의 상승시간 및 하강시간 중 하나 이상의 함수로서 보상된 경우(그래프 1703)와 보상되지 않은 경우(그래프 1704)의 콘트라스트비율을 비교하여 보인 것이다.
도 17C는 엣지의 상승시간 및 하강시간 중 하나 이상의 함수로서 비이상적 엣지의 보상에 따른 결과로 에너지손실과 이에 따른 휘도손실(1705)을 보인 것이다.
예를 들어, 도 17A, 17B 및 17C는 다음의 파라메타에 기초하고 있다.
Figure 112012027709732-pat00003
Figure 112012027709732-pat00004
파라메타 A Offset / A max 는 외부광의 영향으로 그리고 투사빔의 공간확산에 의하여 발생된다.
도 17A와 도 17B에서 보인 그래프의 비교는 본 발명에서 언급된 보상의 결과로서 콘트라스트와 동일한 엣지기울기에 대한 콘트라스트 비율의 현저한 증강을 보인다. 이와 같이, 예를 들어, 보상이 없는 경우 콘트라스트는 85% 이고 콘트라스트 비율은 15:1 인 반면에 2 ns 의 엣지기울기를 고려하였을 때 보상이 있는 경우 콘트라스트는 98% 에 이르고 콘트라스트 비율은 90:1 이다.
만약 90:1 의 콘트라스트 비율을 얻고자 한다면, 예를 들어, 이는 2 ns 의 상승 및/또는 하강시간에서 상기 언급된 보상방법으로는 휘도손실이 5% 이거나 또는 200 ps 이하에서는 무보상방법에서 에너지손실이 0% 인 결과는 보인다.
이와 같이, 본 발명에 언급된 무보상방법에서는 90:1 의 콘트라스트 비율을 실현할 수 없음이 명백하다. 보상방법에 의한 휘도손실은 레이저의 변조전류를 적용함으로서 보상될 수 있다.
도 18은 콘트라스트증강 유니트(1813)에 의하여 레이저(1808)를 구동하기 위한 회로의 블록 다이아그램을 보인 것이다.
n-비트의 폭을 갖는 디지털신호(1810)는 디지털/아날로그 변환기(DAC)(1802)에 의하여 아날로그신호로 변환되고 스위치(1801)와 스위치(1804)에 인가된다. 스위치(801)는 신호(1814)에 의하여 트리거되는 샘플-앤드-홀드 단을 포함하고 스위치(804)는 신호(1815)에 의하여 트리거되는 샘플-앤드-홀드 단을 포함한다.
스위치(1801)의 출력은 스위치(1812)에 연결된다. 마찬가지로, 스위치(1804)의 출력은 스위치(1812)에 연결되며, 스위치(1812)는 스위칭 신호(1816)에 의하여 그 출력은 스위치(1801)의 출력 또는 스위치(1804)의 출력에 연결한다.
스위치(1801)의 출력과 스위치(1804)의 출력은 각각 콘트라스트증강 유니트(1813)의 입력에 연결되고, 이 콘트라스트증강 유니트(1813)의 출력은 스위치(181)에 대하여 스위칭 신호(1816)를 공급한다.
타임 콘트롤러(1805)는 디지털 구동신호(1811)에 의하여 파라메타화되고, 타임 콘트롤러(1805)의 각 출력은 신호(1814), 신호 (1815) 및 콘트라스트증강 유니트(1813)를 구동시키기 위하여 신호(1817)를 제공한다.
스위치(1812)의 출력은 드라이버(1807), 레이저(1808)와, 레이저를 위한 전원전압(1809)를 포함하는 출력단(1806)에 연결된다.
도 18의 스위치(1801)(1804)는 사전에 한정된 시간 동안(각 픽셀의 표현을 위하여 요구된 시간에 비하여 특별히 길다) 디지털/아날로그 변환기(1802)의 출력전압을 저장하는 아날로그 저장요소와 같은 각 샘플-앤드-홀드 단을 포함하거나 이에 저장한다.
도 18에서, 이러한 두개의 샘플-앤드-홀드 단은 스위치(1801)(1804)의 형태로 제공된다. 다수의 스위치 및/또는 저장단이 제공될 수도 있다.
콘트라스트증강 유니트(1813)는 현재 픽셀의 진폭값을 다음의 픽셀의 진폭값과 비교한다. 스위치(1812)의 전환순간은 스위치(1801)(1804)에 저장된 진폭값 사이의 진폭차이에 따라서 결정된다.
스위치(1812)는 스위치(1801)(1804)의 신호에 의하여 전환되고 스위치연결신호(switched-through signal)를 출력단(1806)으로 보낸다.
스위치(1801)(1804)는 타임 콘트롤러(1805)(특히, 디지털 프로세싱 단의 형태로 구성된다)에 의하여 신호(1814)(1815)로 구동된다. 특히 타임 콘트롤러(1805)는 이미징 시스템의 디지털 인터페이스에 의하여 파라메타화된다.
이 경우에 있어서, 파라메타화는 특히 예를 들어 결정된 엣지기울기와 같은 특정시스템특성의 사전한정(predefinition)을 포함한다.
콘트라스트증강 유니트(1813)는 스위치(1801)(1804)에 저장된 전압값에 따라서 신호(1816)에 의하여 스위치(1812)를 전환시키며 타임 콘트롤러(1805)로부터 제어신호(1817)을 획득한다.
도 19는 도 4에 따른 바둑판형 패턴의 투사에 기초하는 도 18에 관련된 타이밍 다이아그램을 보인 것이다.
다음 픽셀 n-2 를 위하여 요구된 시간 Tp 의 시작 직전에, 스위치(1804)가 폐쇄된다. 이는 스위치(1804)의 구동을 위한 신호(1815)의 펄스(1901)로 나타난다.
이와 같이 픽셀 n-2 의 진폭에 관련된 정보가 제공되고 스위치(1812)에 의하여 출력단(1806)으로 보내어질 수 있다.
늦어도 다음의 시간과 동시에
T 1 = T p - t c
픽셀 n-1 의 이미지정보가 스위치(1801)의 샘플-앤드-홀드 단의 도움으로 버퍼저장된다.
따라서, 상기 시간 T1 에서, 현재 픽셀 n-2 의 진폭과 다음 픽셀 n-1 의 진폭에 관련된 정보아이템은 콘트라스트증강 유니트(1813)에 이용할 수 있다. 따라서 콘트라스트증강 유니트(1813)는 알려진 엣지기울기가 주어진 스위치(1812)의 전환순간을 결정할 수 있다.
이는 각 픽셀 사이의 퍼짐효과를 효율적으로 보상하여 상이한 휘도의 픽셀 사이의 콘트라스트를 크게 증강시킨다.
지속시간 tc 는 입력신호 Ui 에서 급격한 변화가 있는 경우 전류 ILaser 에서의 상승이 전시간에 걸쳐 선형을 이룬다는 추정을 갖는 제1근사치로 평가될 수 있다. 따라서 다음의 근사치를 얻을 수 있으며,
Figure 112012027709732-pat00005
여기에서 I 는 강도를 나타내고 trf 는 엣지상승 또는 하강에 요구되는 시간을 나타낸다.
다음의 픽셀 n-1 이 현재의 픽셀 n-2 보다 높은 변조전류를 요구하는 경우에, 이는 다음과 같다.
t = 0
이는 픽셀의 시간범위가 두 인접한 픽셀이 상이한 휘도를 가질 때에만 적용됨을 의미한다. 이러한 방식은 효율 및/또는 이미지 휘도를 증가시키도록 한다.
도 20은 상이한 밝기의 픽셀의 투사에 기초하는 도 18에 관련된 타이밍 다이아그램을 보인 것이다. 특히, 픽셀 n-1 이 픽셀 n-2 에 비교하여 약간만 감소된 휘도를 갖는다.
신호(1814)(1815)의 상승엣지는 기본클록의 시간적인 동기화에 이용된다. 그리고 신호(1816)는 지연요소에 의하여 처리된 신호에 일치하는 것이 좋다.
신호(1815)의 상승엣지와 신호(1816)의 상승엣지 사이의 시간차이와 신호(1814)의 상승엣지와 신호(1816)의 하강엣지 사이의 시간차이는 컬러에 따른 연속픽셀의 이미지정보에 따라 달라질 수 있다.
픽셀 n-2 로부터 픽셀 n-1 로의 변환은 예를 들어 다음과 같이 고려된다.
가장 분명한 경우, 두개의 시간적으로 연속한 픽셀 사이의 진폭차이는 출력단(1806)의 최대 다이나믹 레인지에 일치한다. 레이저 다이오드의 기생커패시턴스가 정전류 ILaser 에 의하여 역충전된다고 추정될 수 있으므로, 한정된 기울기의 엣지는 레이저 다이오드를 통한 분기전류에 대하여 상승한다. 이러한 최대 상승 및/또는 하강 시간은 신호(1814)의 상승엣지와 신호(1816)의 하강엣지 사이의 시간 tr 에 일치한다.
시간 tc 는 출력신호 ILaser 가 인접한 픽셀 사이의 진폭차이를 만들어내거나 감소시키는데 얼마나 긴 시간이 필요한가 하는 것을 나타낸다. 따라서, 신호(1814)의 상승엣지와 신호(1816)의 하강엣지 사이의 시간차이는 다음과 같다.
Δt = t r - t c
인접한 픽셀 사이의 최대진폭차이의 경우에, 상기 시간차이는 Δt - 0 이다.
이러한 관계는 도 20에서 픽셀 n 으로부터 픽셀 n+1 으로의 변환으로 보이고 있다.
따라서, 시간 tr 은 또한 진폭차이에 따라 감소되는 시간버퍼로서 간주될 수 있다.
따라서, 특히, 시간 tc 과 진폭차이의 사이는 시간 tc 이 일측 픽셀로부터 타측 픽셀 사이의 각 전환시에 전자장치에 의하여 새롭게 계산되는 관계가 있다.이는 실시간으로 이루어지는 것이 좋다.
신호(1815)(1816) 사이의 관계는 신호 (1816)(1814) 사이의 관계에 관련한 상기 설명과 일치하는 것으로 설명될 수 있다.
콘트라스트증강 유니트(2107)에 의하여 레이저(2112)의 구동을 위한 다른 구조가 도 21에서 설명된다.
도 21은 디지털 이미지 데이터(2104)(2105)가 각각 인가되는 두개의 디지털/아날로그 변환기(2101)(2102)를 보이고 있다. 전환스위치(2108)가 디지털/아날로그 변환기(2101)(2102)의 아날로그 출력 사이로 전환되고 스위치연결신호를 출력단(2110)에 연결한다.
출력단(2110)은 드라이버(2111), 레이저(2112) 및 레이저를 위한 전원전압(2113)을 포함한다.
또한, 디지털신호(2106)에 의하여 파라메타화되는 타임 콘트롤러(2103)가 제공되고, 타임 콘트롤러(2103)의 출력은 콘트라스트증강 유니트(2107)를 위한 신호를 제공한다.
콘트라스트증강 유니트(2107)는 두 개의 입력을 포함하며, 이들 각각은 디지털/아날로그 변환기(2101)(2102)의 출력에 연결된다. 콘트라스트증강 유니트(2107)의 출력은 전환스위치(2108)의 구동을 위한 신호를 공급한다.
도 21에 따른 회로의 이점은 인접한 픽셀의 진폭값이 각 디지털/아날로그 변환기(2101)(2102)에 의하여 제공되고 사전에 한정된 시간동안 지연되므로 도 18에 따른 스위치(1801)(1804)가 제거될 수 있다는 사실에 있다.
이와 같은 경우에 있어서, 각 디지털/아날로그 변환기(2101)(2102)에 대한 최대요구처리속도는 디지털/아날로그 변환기(2101)(2102)에서 변환을 수행하기 위하여 다음의 시간이 필요하므로 도 18에서 보인 디지털/아날로그 변환기(1802)에 비하여 감소되는 것이 유리하다.
2· T p - t c
도 18과 도 19에 관련하여 상기 설명한 바와 같이, 전환스위치(2108)(도 18의 스위치 1812)의 전환은 픽셀 클록과 동시에 이루어지지 않는다.
도 22는 도 21과 관련된 타이밍 다이아그램을 나타내고 있다. 타임 콘트롤러(2103)에 있어서, 변화하는 픽셀 클록이 배가된다. 이러한 주파수의 증가는 상태의 변화와 함께 입력클록의 하강 및 상승엣지에 대해 선택적으로 반응하는 엣지트리거형의 플립플롭(edge-triggered flip-flop)에 의해 전자적으로 실행되는 것이 바람직하다.
간단히 설명하기 위하여, 픽셀 클록은 도 22에 예시되어 있다.
특히, 설명을 간명하게 하기 위하여, 시간축(time base)으로서 배가된(doubled) 픽셀 클록의 하강엣지만을 이용할 수 있다. 콘트라스트증강 유니트(2107)에 의하여 결정된 진폭차이아날로그회로에 의하여 배가된 픽셀 클록의 지연으로 변환된다(도 22의 지연신호 2201 참조)
논리게이트에 의하여 오리지널 신호와 지연신호(2201)의 조합에 의하여 엣지선택펄스가 발생된다.
엣지선택방식으로 특정폭을 갖는 펄스를 발생하는 단이 도 11과 도 12에서 설명된다.
이 경우에 있어서, 발생된 펄스의 폭은 지연시간 Δt 또는 논리게이트(NAND 또는 NOR)에서 끝나는 두 신호라인의 전파시간차이에 일치한다. 이와 같이 두개의 엣지, 즉, 배가된 픽셀 클록의 상승엣지와 설명된 지연회로의 출력신호의 하강엣지가 기준용으로서 이용될 수 있다. 이들 모두는 도 21의 전환스위치(2108) 또는 도 18의 스위치(1812)의 전환을 유도한다. 따라서, 디지털 구동이 연속적으로 수행될 수 있다.
조합: 공간할당과 콘트라스트의 증강의 개선점
상기 언급된 접근방식은 서로 유리하게 조합될 수 있다.
예를 들어, 공간할당을 개선하기 위하여 타임 콘트롤러에 의하여 구동되고 일부가 스위치(전환스위치)를 구동시키는 상기 언급된 유니트의 기능에 의하여 콘트라스트를 증가시키는 것이 가능하다.
공간할당은 적어도 하나의 스위치와 이에 연결된 적어도 하나의 샘플-앤드-홀드 단의 파라메타화된 폐쇄에 의하여 상기 언급된 바와 같이 가능하게 이루어진다.
마찬가지로 할당오류도 타임 콘트롤러에서 보상될 수 있다.
취부 부정확성의 보상
도 10은 픽셀의 공간할당을 위한 가능성 있는 해결안을 보인 것이다. 만약 타임 콘트롤러(1005)의 파라메타화가 이에 상응하게 사전에 한정되는 경우, 이는 투사이미지의 전치왜곡(predistortion)이 일어나는 결과를 보인다.
이러한 전치왜곡은 광학유니트 또는 서브픽셀영역(즉, 픽셀 보다 작은 영역)의 레이저의 취부 부정확성을 적어도 부분적으로 보상할 수 있다.
예를 들어, 만약 취부오류가 투사면에 영향을 주어 각 레이저의 각 조사된 이미지영역이 1 픽셀 이하의 차이를 보이는 경우, 디지털 소오스의 이미지정보는 상대측에 대하여 각 레이저 소오스의 지연에 의하여 사전처리되어 오류가 보정될 수 있다(즉, 픽셀이 전자장치에 의하여 투사면에 정확한 이미지를 보인다).
다른 이점
본 발명의 접근방식은 데이터 인터페이스와 디지털/아날로그 변환기의 변환율을 각 광원, 특히 레이저의 진폭변조가 이루어지는 높은 시간적 조건으로부터 해소될 수 있도록 한다.
이러한 접근방식은 고시간해상도를 가지고 오류가 거의 없는 높은 공간해상도픽셀을 표현할 수 있으므로 개선된 이미지품질을 갖는 "비점"방법을 기초로 하여 레이저투사시스템을 제공할 수 있다.
다른 이점은 최단 픽셀의 시간적인 양자화와 처리속도의 조종이 요구되지 않으므로, 디지털/아날로그 변환기의 보다 간명하고 보다 편리한 기술의 실현성에 있다.
다른 이점은 요구된 지연이 컬러특정방식으로 실현되지 않고 3개 컬러의 가 지연단은 작은 비트폭을 갖는 인터페이스에 의하여 파라메타화될 수 있다는 사실에 있다.
또한, 지연이 컬러 마다 별도로 실행될 수 있어 예를 들어 각 광원의 취부의 부정확성이 시분할 멀티프렉스 방법의 처리로 보상될 수 있다.
또 다른 이점은 엣지기울기가 비교적 확실한 영향의 경우라 할지라도, 높은 콘트라스트를 얻을 수 있다. 짧은 스위칭 시간과 이에 상응하는 엣지기울기를 위한 아날로그 전자장치의 조건은 결국 감소된다. 더욱이, 변조전류를 제공하는 아날로그 구동회로의 기술로 이루어진 조건이 감소된다는 사실에 있다.
101: 적색광원.
102: 청색광원.
103: 녹색광원.
104: 편향미러.
105: 편향미러.
106: 편향미러.
107: 마이크로미러, 특히 2차원 공진 마이크로미러.
108: 이미지면.
109: 이미지면에 투사된 빔의 빔 프로파일.
110: 공통빔, 투사빔.
201: 각 픽셀의 위치의 함수로서 초단위의 픽셀당 컬럼에 대한 스캔시간범위를 보인 커브.
202: 각 픽셀의 위치의 함수로서 초단위의 픽셀당 라인에 대한 스캔시간범위를 보인 커브.
501: 레이저 구동전압.
502: 레이저 전류.
503: 스위치-온 지연.
504: 스위치-오프 지연.
505: 스위치-온 지연.
506: 스위치-오프 지연.
601: 디지털/아날로그 변환기(DAC).
602: 드라이버.
603: 레이저.
604: 전원전압(VDD).
605: 디지털 신호.
701: 디지털/아날로그 변환기(DAC).
702: 드라이버.
703: 레이저.
704: 전원전압(VDD).
705: 디지털 신호.
706: 지연단.
1001: 지연단.
1002: 디지털/아날로그 변환기.
1004: 스위치(샘플-앤드-홀드 단을 갖는다).
1005: 타임 콘트롤러.
1006: 출력단.
1007: 드라이버.
1008: 레이저.
1009: 전원전압.
1010: 디지털 신호.
1011: 구동신호.
1101: 지연단.
1102: 인버터.
1103: NAND 게이트.
1104: 지연단.
1105: 인버터.
1106: NOR 게이트.
1301: 픽셀 클록.
1302: 제어신호(제어파라메타).
1303: 도 11에 따른 블록.
1304: NAND 게이트 출력의 신호.
1305: NOR 게이트 출력의 신호.
1306: 펄스발생을 위한 유니트(펄스발생기)
1307: 인버터.
1308: NAND 게이트.
1309: 인버터.
1310: NOR 게이트.
1311: 인버터.
1312: 인버터(1311)의 출력의 신호.
1313: NOR 게이트(1310)의 출력의 신호.
1314: 플립-플롭(RS 플립-플롭).
1315: 구동신호.
1701: 엣지의 상승시간 및 하강시간 중 하나 이상의 함수로서 보상된 콘트라스트의 곡선 프로파일.
1702: 엣지의 상승시간 및 하강시간 중 하나 이상의 함수로서 보상되지 않은 콘트라스트의 곡선 프로파일.
1703: 엣지의 상승시간 및 하강시간 중 하나 이상의 함수로서 보상된 콘트라스트 비율의 곡선 프로파일.
1704: 엣지의 상승시간 및 하강시간 중 하나 이상의 함수로서 보상되지 않은 콘트라스트 비율의 곡선 프로파일.
1705: 엣지의 상승시간 및 하강시간 중 하나 이상의 함수로서 비이상적인 엣지의 보상결과로 에너지손실과 이로 인한 휘도손실의 곡선 프로파일.
1801: 스위치(샘플-앤드-홀드 단을 갖는다).
1802: 디지털/아날로그 변환기.
1804: 스위치(샘플-앤드-홀드 단을 갖는다).
1805: 타임 콘트롤러.
1806: 출력단.
1807: 드라이버.
1808: 레이저.
1809: 전원전압.
1810: 디지털 신호(n-비트의 폭을 갖는다).
1811: 디지털 구동신호.
1812: 스위치(전환스위치)
1813: 콘트라스트증강 유니트.
1814: 스위치(1801)의 샘플-앤드-홀드 단을 트리거시키기 위한 신호.
1815: 스위치(1804)의 샘플-앤드-홀드 단을 트리거시키기 위한 신호.
1816: 스위치(1812)를 전환시키기 위한 스위칭신호.
1817: 콘트라스트증강 유니트(1813)를 구동시키기 위한 신호.
1901: 펄스.
2101: 디지털/아날로그 변환기.
2102: 디지털/아날로그 변환기.
2103: 타임 콘트롤러.
2104: 디지털 이미지 데이터.
2105: 디지털 이미지 데이터.
2106: 디지털 신호(타임 콘트롤러 2103의 파라메타화를 위한 디지털 신호)
2107: 콘트라스트증강 유니트.
2108: 전환스위치.
2110: 출력단.
2111: 드라이버.
2112: 레이저.
2113: 전원전압.
2201: 지연신호.

Claims (56)

  1. 적어도 하나의 광빔을 투사하기 위한 방법에 있어서, 적어도 하나의 픽셀에 대한 적어도 부분적인 지연시간이 적어도 하나의 다른 픽셀에 대하여 연장되고,
    픽셀의 제1정보아이템이, 제2정보아이템에 따라, 변경되되,
    적어도 하나의 다음 픽셀을 얻을 때 제2정보아이템을 얻을 수 있도록 픽셀의 제1정보아이템이 변경됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 픽셀에 대한 적어도 부분적인 지연시간이 각 픽셀의 투사위치에 따라서 연장됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  3. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 디지털/아날로그 변환기가 적어도 하나의 광빔을 구동시키기 위하여 사용되며, 디지털/아날로그 변환기는 기본클록으로 작동되고, 적어도 하나의 픽셀에 대한 적어도 부분적인 지연시간이 기본클록에 기초하여 결정된 픽셀 클록에 의하여 연장되며, 적어도 하나의 픽셀에 대한 지연시간이 픽셀 클록에 기초하여 연장됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  4. 제3항에 있어서, 픽셀 클록이 기본클록의 정배수에 해당함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  5. 제1항에 있어서, 지연시간이 지연단에 의하여 설정될 수 있음을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  6. 제5항에 있어서, 지연단이 구동신호에 의하여 구동됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  7. 제6항에 있어서, 지연단이 샘플-앤드-홀드 단과 타임 콘트롤러를 포함하고, 타임 콘트롤러는 구동신호에 기초하여 샘플-앤드-홀드 단을 제어함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  8. 제1항에 있어서, 픽셀의 제1정보아이템이 픽셀의 투사를 위한 시간동안에 변경됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  9. 제1항에 있어서, 제1정보아이템이 픽셀의 표현을 위한 진폭과 휘도 중 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  10. 제9항에 있어서, 제2정보아이템이 적어도 하나의 다음의(subsequent) 픽셀의 진폭과 휘도 중 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  11. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻을 때라 함은 다음에 기재된 때 중 어느 한 때를 의미함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
    - 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻은 바로 그때, 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻기 바로 직전 또는 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻은 바로 직후,
    - 픽셀을 위하여 사전에 한정된 공간범위를 얻은 바로 그때, 픽셀을 위하여 사전에 한정된 공간범위를 얻기 바로 직전 또는 픽셀을 위하여 사전에 한정된 공간범위를 얻은 바로 직후.
  12. 제1항에 있어서, 픽셀의 제1정보아이템을, 제2정보아이템과 비교하기 위하여 적어도 하나의 픽셀을 위한 저장장치가 제공됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  13. 제12항에 있어서, 저장장치가 교대로 구동되는 두개의 샘플-앤드-홀드 단을 포함함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  14. 제1항에 있어서, 픽셀의 제1정보아이템을, 제2정보아이템과 비교하기 위하여 광빔을 교대로 안내하는 적어도 두개의 디지털/아날로그 변환기가 제공됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  15. 제1항에 있어서, 픽셀의 제1정보아이템이 픽셀의 단부에서 픽셀의 지속시간으로부터 감산한 하강엣지에 요구된 하강시간에 의하여 제2정보아이템에 따라서 변경됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  16. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 광빔이 이미징 수차가 보상될 수 있도록 파라미터화됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  17. 제16항에 있어서, 적어도 하나의 광빔 중 하나의 광빔 또는 적어도 하나의 광빔 중 상기 하나의 광빔을 제외한 나머지인 적어도 두 개의 광빔의 각각이 관련된 픽셀에 일치하는 영역으로 투사되도록 적어도 하나의 광빔 중 하나의 광빔 또는 적어도 하나의 광빔 중 상기 하나의 광빔을 제외한 나머지인 적어도 두 개의 광빔의 각각에 대한 지연시간이 설정됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  18. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 광빔이 편향투사장치(deflecting projection unit)에 의하여 부분적으로 편향됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  19. 제18항에 있어서, 편향투사장치가 마이크로미러를 포함함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  20. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 광빔은 적어도 하나의 광원으로 만들어짐을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  21. 제20항에 있어서, 적어도 하나의 광원은 적어도 하나의 레이저를 포함함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  22. 제1항에 있어서, 광빔이 하나의 적색 레이저, 하나의 청색 레이저, 그리고 하나의 녹색 레이저로 만들어짐을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  23. 제1항에 있어서, 광빔이 하나의 적색 레이저, 하나의 청색 레이저, 그리고 두 개의 녹색 레이저로 만들어짐을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  24. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 광빔이 비점방법(flying spot method)에 의하여 투사됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  25. 제6항에 있어서, 구동신호가 디지털 구동신호인 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  26. 제19항에 있어서, 마이크로미러가 2차원 공진 마이크로미러인 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  27. 제21항에 있어서, 적어도 하나의 레이저가 적어도 하나의 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사방법.
  28. 적어도 하나의 광빔을 투사하기 위한 적어도 하나의 광빔 투사장치에 있어서, 프로세서 유니트, 하드웨어형 회로장치, 및 자유롭게 프로그램할 수 있는 논리장치 중 하나 이상을 포함하고, 제1항에 청구된 바와 같은 적어도 하나의 광빔 투사 방법이 수행되도록 설정된 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  29. 적어도 하나의 광빔을 투사하기 위한 장치에 있어서,
    지연단을 포함하여, 이 지연단에 기초하여 적어도 하나의 픽셀에 대한 적어도 일부의 지연시간이 적어도 하나의 다른 픽셀에 대하여 연장될 수 있고,
    콘트라스트증강 유니트를 포함하여, 픽셀의 제1정보아이템이, 제2정보아이템에 따라, 변경될 수 있으며, 또한
    적어도 하나의 다음 픽셀을 얻을 때 제2정보아이템을 얻도록 픽셀의 제1정보아이템이 변경될 수 있음을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  30. 제29항에 있어서, 적어도 하나의 픽셀에 대한 적어도 일부의 지연시간이 각 픽셀의 투사위치에 따라 지연단에 기초하여 연장될 수 있음을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  31. 제30항에 있어서, 적어도 하나의 광빔을 구동시키기 위한 디지털/아날로그 변환기를 포함하고, 디지털/아날로그 변환기가 기본클록으로 작동될 수 있으며, 적어도 하나의 픽셀에 대한 적어도 일부의 지연시간이 기본클록에 기초하여 결정될 수 있는 픽셀 클록에 의하여 연장될 수 있고, 적어도 하나의 픽셀에 대한 지연시간이 픽셀 클록에 기초하여 연장될 수 있음을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  32. 제31항에 있어서, 픽셀 클록이 기본클록의 정배수에 해당함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  33. 제29항에 있어서, 지연단이 구동신호에 의하여 구동될 수 있음을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  34. 제33항에 있어서, 지연단이 샘플-앤드-홀드 단과 타임 콘트롤러를 포함하고, 타임 콘트롤러가 구동신호에 기초하여 샘플-앤드-홀드 단을 제어함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  35. 삭제
  36. 제29항에 있어서, 픽셀의 제1정보아이템이 픽셀의 투사를 위한 시간동안에 변경될 수 있음을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  37. 제29항에 있어서, 제1정보아이템은 픽셀의 표현을 위한 진폭과 휘도 중 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  38. 제37항에 있어서, 제2정보아이템이 적어도 하나의 다음 픽셀의 진폭과 휘도 중 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  39. 삭제
  40. 제29항에 있어서, 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻을 때라 함은 다음에 기재된 때 중 어느 한 때를 의미함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
    - 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻은 바로 그때, 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻기 바로 직전 또는 적어도 하나의 다음 픽셀을 얻은 바로 직후,
    - 픽셀을 위하여 사전에 한정된 공간범위를 얻은 바로 그때, 픽셀을 위하여 사전에 한정된 공간범위를 얻기 바로 직전 또는 픽셀을 위하여 사전에 한정된 공간범위를 얻은 바로 직후.
  41. 제29항에 있어서, 픽셀의 제1정보아이템을, 제2정보아이템과 비교하기 위하여 적어도 하나의 픽셀을 위한 저장장치가 제공됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  42. 제41항에 있어서, 저장장치가 교대로 구동되는 두 개의 샘플-앤드-홀드 단을 포함함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  43. 제29항에 있어서, 픽셀의 제1정보아이템을, 제2정보아이템과 비교하기 위하여 광빔을 교대로 안내하는 적어도 두 개의 디지털/아날로그 변환기가 제공됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  44. 제29항에 있어서, 픽셀의 제1정보아이템이, 픽셀의 단부에서 픽셀의 지속시간으로부터 감산한 하강엣지에 요구된 하강시간에 의하여 제2정보아이템에 따라서 변경될 수 있음을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  45. 제29항에 있어서, 적어도 하나의 광빔이 이미징 수차가 보상될 수 있도록 파라미터화됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  46. 제45항에 있어서, 적어도 하나의 광빔 중 하나의 광빔 또는 적어도 하나의 광빔 중 상기 하나의 광빔을 제외한 나머지인 적어도 두 개의 광빔의 각각이 관련된 픽셀에 일치하는 영역으로 투사되도록 적어도 하나의 광빔 중 하나의 광빔 또는 적어도 하나의 광빔 중 상기 하나의 광빔을 제외한 나머지인 적어도 두 개의 광빔의 각각에 대한 지연시간이 지연단에 기초하여 설정됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  47. 제29항에 있어서, 적어도 하나의 광빔을 부분적으로 편향시키는 편향투사장치가 제공됨을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  48. 제47항에 있어서, 편향투사장치가 마이크로미러를 포함함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  49. 제29항에 있어서, 적어도 하나의 광빔이 적어도 하나의 광원으로 만들어짐을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  50. 제49항에 있어서, 적어도 하나의 광원이 적어도 하나의 레이저를 포함함을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  51. 제29항에 있어서, 광빔이 하나의 적색 레이저, 하나의 청색 레이저, 그리고 하나의 녹색 레이저로 만들어짐을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  52. 제29항에 있어서, 광빔이 하나의 적색 레이저, 하나의 청색 레이저, 그리고 두 개의 녹색 레이저로 만들어짐을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  53. 제29항 내지 제 34항, 제36항 내지 제38항, 및 제40항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 광빔을 비점방법에 의하여 투사시킴을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  54. 제33항에 있어서, 구동신호가 디지털 구동신호인 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  55. 제48항에 있어서, 마이크로미러가 2차원 공진 마이크로미러인 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
  56. 제50항에 있어서, 적어도 하나의 레이저가 적어도 하나의 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 광빔 투사장치.
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