KR101411179B1 - 간섭성 및 비간섭성 광원들을 갖는 디스플레이 시스템 - Google Patents

간섭성 및 비간섭성 광원들을 갖는 디스플레이 시스템 Download PDF

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Abstract

프로젝터들과 같은 광 디스플레이 시스템들이 저 전력 소비, 감소된 스페클링을 가지며, 및/또는 종래의 광 프로젝터들에 비해 덜 비싼 것을 가능하게 하는 실시예들이 개시된다. 일부 실시예들에서는, 비간섭성 광원 및 간섭성 광원으로부터의 유사한 파장 기여도를 가지는 결합된 광 빔을 생성하기 위해 서로 함께 동작하는 비간섭성 광원 및 간섭성 광원을 포함할 수 있다.

Description

간섭성 및 비간섭성 광원들을 갖는 디스플레이 시스템{DISPLAY SYSTEM HAVING COHERENT AND INCOHERENT LIGHT SOURCES}
본 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함되고, 발명의 명칭이 "간섭성 및 비간섭성 광원들을 갖는 디스플레이 시스템"인, 2009년 9월 30일에 출원된 미국 출원 번호 제12/570,120호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 디스플레이 시스템들에 관한 것으로, 특히 동일한 디스플레이 시스템 내에 간섭성 및 비간섭성 광원들을 제공하는 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
전자 디바이스들은 사회 도처에 존재하고, 손목 시계부터 컴퓨터에 이르기까지 모든 것에서 발견될 수 있다. 이러한 많은 전자 디바이스들은 렌즈를 통해 디스플레이된 이미지들을 스크린이나 배경 상에 투사하는 것과 같이 전자 디바이스의 사용자에게 이미지들을 디스플레이할 수 있는 능력을 포함한다. 종래의 프로젝터들은 비간섭성 백열 광원들을 이용하는 프로젝터들에 상반되는 것으로서 간섭성 레이저 광을 이용하여 이미지를 만들어 내는 소위 "레이저 프로젝터들"을 포함한다. 레이저 디스플레이 시스템들은 넌-레이저 기반 디스플레이 시스템들에 비해 더 뛰어난 해상도를 제공할 수 있지만, 종종 더 많은 양의 전력을 소비한다. 더 많은 전력 소비 요건들 때문에, 레이저 기반 디스플레이 시스템들은 복잡한 냉각 회로를 포함할 수도 있고, 따라서 덩치가 더 큰 투사 장치를 초래할 수도 있다.
넌-레이저 기반 디스플레이 시스템들에 대비한 레이저 디스플레이 시스템들의 또 다른 문제로 소위 "스페클(speckle)" 문제가 있다. "스페클링"은 레이저가 거친 표면에 부딪힘으로써 야기될 수 있는, 레이저 광과 같은 고간섭성 광의 강도에서의 간섭을 의미한다. 레이저 디스플레이 시스템들에서의 스페클의 전체적인 영향은 이미지가 선명하지 않게 나타날 수 있다는 것이다. 더욱이, 레이저 광원들은 다른 넌-레이저 광원들에 비해 비용이 더 많이 들어서, 레이저 기반 디스플레이 시스템들을 더 비싸게 만든다. 따라서, 넌-레이저 광원들의 바람직하지 못한 특징들을 극복하면서 레이저 광원들의 원하는 특징들을 포괄하는 디스플레이 시스템들이 유용할 수 있다.
프로젝터들과 같은 광 디스플레이 시스템들이 저 전력 소비, 감소된 스페클링을 가지며, 및/또는 종래의 광 프로젝터들에 비해 덜 비싼 것을 가능하게 하는 실시예들이 개시된다. 일부 실시예들에서, 이미지들을 투사하기 위한 광의 결합된 간섭성 및 비간섭성 빔을 생성하도록 비간섭성 광원은 간섭성 광원에 광학적으로 커플링 될 수 있다. 일반적으로, LED들(light emitting diodes) 또는 백열 전구들과 같은 비간섭성 광원들은 광대역(예를 들어, 광의 다수의 파장들)에 걸쳐 광 파들을 발산하지만(emanate), 레이저들과 같은 간섭성 광원들은 더 정밀하고, 단일 파장의 광 파들을 발산한다. 비간섭성 광원으로부터의 광을 간섭성 광원으로부터의 광과 결합함으로써, 결합된 광 빔에서의 간섭성 광원의 전체 전력 레벨은 감소 되면서도, 여전히 맑고 깨끗한 이미지를 인지할 수 있다. 간섭성 광원들에 대한 저 전력 레벨의 결과로서, 광 투사 시스템들의 크기 및 복잡성이 감소될 수 있다.
일부 실시예들은 이미지들을 디스플레이하기 위한 시스템의 형태를 취할 수 있으며, 시스템은 광의 결합된 빔을 만들어 내기 위해 비간섭성 광원, 및 비간섭성 광원과 함께 동작하는 간섭성 광원을 포함하며, 여기서 결합된 광 빔은 비간섭성 및 간섭성 광원들로부터의 유사한 파장 기여도를 포함한다. 본 명세서에 사용된 "함께 동작(operation in concert)"이라는 용어는 실질적으로 동일한 시간에 실질적으로 동일한 적어도 하나의 파장을 발산하는 간섭성 및 비간섭성 광원들을 의미하는 것으로 의도된다.
다른 실시예들은 이미지 디스플레이 시스템을 조정하는(calibrating) 방법의 형태를 취할 수 있으며, 이 방법은 하나 이상의 디스플레이 회로들에 이미지를 제공하는 것, 비간섭성 광원에 대한 제1 강도 레벨을 설정하는 것, 투사된 이미지의 강도가 원하는 강도 레벨과 일치하는지를 판단하는 것, 및 투사된 이미지의 강도가 원하는 강도와 일치하지 않는 경우에 간섭성 광원에 대한 제2 강도 레벨을 설정하는 것의 동작들을 포함한다.
또한 또 다른 실시예는 이미지를 투사하는 방법일 수 있으며, 이 방법은 이미지를 제1 및 제2 컴포넌트들로 분리하는 것, 비간섭성 광원을 이용하여 제1 컴포넌트를 투사하는 것, 및 간섭성 광원을 이용하여 제2 컴포넌트를 투사하는 것을 포함하며, 비간섭성 및 간섭성 광원들은 이미지를 만들어내기 위해 유사한 파장들을 동시에 발생시킨다.
도 1은 디스플레이 시스템의 일 실시예를 도시한다.
도 2는 디스플레이 시스템의 대안의 실시예를 도시한다.
도 3은 디스플레이 시스템의 또 다른 대안적인 실시예를 도시한다.
도 4는 비간섭성 및 간섭성 광원들을 채택하는 디스플레이 시스템을 도시한다.
도 5는 비간섭성 및 간섭성 광원들에 전송될 수 있는 신호들을 도시한다.
도 6a는 비간섭성 및 간섭성 광원들의 결합에 대한 전체 강도를 도시한다.
도 6b는 비간섭성 및 간섭성 광원들의 강도에 대한 대안의 표현을 도시한다.
도 6c는 비간섭성 및 간섭성 광원들의 강도에 대한 또 다른 대안의 표현을 도시한다.
도 7a는 간섭성 광원에 대한 스페클을 도시한다.
도 7b는 비간섭성 및 간섭성 광원들을 채택하는 것의 결과로서 스페클의 감소를 도시한다.
도 8은 간섭성 광원들을 조정하기 위한 동작들을 도시한다.
상이한 도면들에서 유사하거나 동일한 아이템들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.
본 명세서에 개시된 하나 이상의 실시예들이 비록 특정한 전자 디바이스를 참조로 하여 자세하게 설명되더라도, 개시된 실시예들은 청구항들을 포함하여 본 명세서의 범주를 제한하는 것으로 해석되거나 또는 달리 사용되어서는 안된다. 또한, 본 기술 분야의 숙련자는 아래의 설명이 광범위한 애플리케이션을 가진다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 아래에 개시된 실시예들이 스크린 상에 이미지들을 투사하는 것에 초점을 맞추고는 있지만, 홀로그래픽 투사 장비와 같이 스크린을 활용하지 않는 다른 실시예들도 가능하다. 따라서, 어떠한 실시예들에 대한 논의도 단지 예시적인 것을 의미하는 것이고, 청구항들을 포함하여 본 명세서의 범주가 이들 실시예들에 한정되는 것으로 의도되지는 않는다.
도 1은 간섭성 및 비간섭성 광의 결합된 빔(107)을 스크린(110) 상에 발산할 수 있는 프로젝터(105)를 포함할 수 있는 디스플레이 시스템(100)을 도시한다.
일부 실시예들에서, 프로젝터(105) 및 스크린(110)은 한 장소에 고정될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 프로젝터(105) 및 스크린(110)은 천장에 고정될 수 있다. 대안으로, 다른 실시예들에서는(특별히 도시되지는 않음), 프로젝터(105)가 이동형 디스플레이 시스템의 일부분일 수 있어서, 프로젝터(105)와 스크린(110)이 원한다면 재배치 될 수 있다. 더욱이, 여기에서 논의된 실시예들 중 일부는 스크린(110)을 채택할 수 있지만, 스크린(110)의 사용은 선택적이고, 프로젝터(105)는 결합된 빔(107)을 임의의 표면상에, 그것이 평면이든 곡면이든, 투사하도록 위치될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 여기에 도시된 스크린(110)은 전진 투사(forward projecting)를 하는 것으로 도시되지만, 다른 실시예들에서는 스크린(110)은 반투명일 수 있고 후방 투사(rear projection)를 가능하게 할 수 있다. 후방 투사 시스템에서는, 스크린(110)은 후방 투사 텔레비젼에서와 같이 플라스틱 또는 유리로 만들어질 수 있다. 또한 다른 실시예들에서, 스크린(110)은 다같이 생략될 수 있고, 결합된 빔(107)은 벽과 같은 또는 홀로그래픽 시스템들의 경우에는 공기와 같은 임의의 표면상으로 투사될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 프로젝터(105)는 다양한 표준들에 따라 영상(moving) 신호들(예를 들어, ATSC, DVB, NTSC, PAL, SECAM, MPEG-4 등) 및 정지 영상(stationary) 신호들(예를 들어, JPEG, TIFF, PNG, GIF 등)을 발생시킨 다음, 이들 영상 신호들과 연관된 다수의 컴포넌트 비디오 신호들을 프로젝터(105)에 제공할 수 있는 비디오 소스(115)에 연결될 수 있다. 컴포넌트 비디오 신호들은 적색, 녹색, 청색(RGB), 휘도(luminance), 휘도 마이너스 적색, 및 휘도 마이너스 청색(Y, Pr, Pb), 시안색(cyan), 마젠타색(magenta), 노란색 및 검은색(CMYK), CIELAB 및/또는 CIEXYZ 등과 같은 임의의 원하는 색상 공간의 복수의 컴포넌트들일 수 있다.
선택된 실시예에 따라, 비디오 소스(115) 및/또는 디스플레이 시스템(100)은 다양한 다른 형태들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 비디오 소스(115)는 별도의 컴퓨터와 디스플레이 시스템(100) 및 A/C 벽 아웃렛과 같은 별도의 전원으로부터 전력을 공급받는 비디오 소스일 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서는, 프로젝터(105) 및 비디오 소스(115)는 단일의 하우징에 함께 통합될 수 있고, 휴대용 배터리로 동작할 수 있다. 예를 들어, 도 2는 비디오 소스(115) 및 프로젝터(105)가 랩탑 컴퓨터(200) 내부에 통합된 일 실시예를 도시한다. 프로젝터(105)는 종래의 간섭성 빔 시스템들에 비해 감소된 전력 레벨들에서 결합된 빔(107)을 제공할 수 있기 때문에, 이러한 실시예는 아래에서 충분히 설명되는 것처럼 본 명세서에 참조로서 통합된 미국특허출원번호 제12/238,633호 및 제12/238,564호에서 일반적으로 개시된 바와 같이, 배터리로부터 전력을 공급받는 랩탑 컴퓨터(200)에 바람직할 수 있다. 또한 다른 휴대용(portable)의 실시예들이 가능하다. 예를 들어, 비디오 시스템(115) 및 프로젝터(105)는 휴대용 전화 또는 다른 핸드헬드 디바이스에 통합될 수도 있다.
또 다른 실시예들에서, 도 3에 도시된 실시예와 같이, 비디오 소스(115)는 텔레비젼 신호 수신기일 수 있고, 프로젝터(105)는 후방 투사 텔레비젼(300)에서 사용될 수 있다. 아래에서 더 자세히 설명하겠지만, 비간섭성 광원과 간섭성 광원을 동작시켜 결합된 빔(107)을 이용하여 이미지를 만들어 내는 텔레비젼(300)과 같은 디스플레이 시스템들은 전력 관리 회로가 덜 필요함으로 인해 단지 간섭성 광원들에 기초하는 텔레비젼(300)보다 더 작고 덩치가 덜 클 수 있다.
비디오 소스(115)의 특정한 구현에 상관없이, 동작 중에, 비디오 소스(115)는 비디오 데이터로서 하나 이상의 컴포넌트 비디오 신호(예를 들어, 하나 이상의 RGB 신호들)들을 프로젝터(105) 내부의 컴포넌트들의 네트워크에 제공할 수 있다. 도 4는 내부 컴포넌트들의 세트(400)를 보여주는 일 실시예를 도시한다. 내부 컴포넌트들의 세트(400)는 보통의 하우징(도 4의 점선에 의해 표시됨) 내에 존재할 수 있으며, 또는 대안으로, 내부 컴포넌트들의 세트(400) 내부의 하나 이상의 컴포넌트들은 비디오 소스(115)와 같은 또 다른 디바이스의 하우징 내에 존재할 수 있다.
도시된 바와 같이, 네트워크(400)는 비디오 소스(115)에 커플링된 마이크로프로세서(402)를 포함할 수 있다. 마이크로프로세서(402)는 또한 비간섭성 광원(405) 및 간섭성 광원(410)에 커플링될 수 있다. 이러한 방식으로 함께 접속되었을 때, 마이크로프로세서(402)는 비디오 소스(115)로부터 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 이 비디오 데이터를 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)에 의한 디스플레이에 적당한 포맷으로 변환할 수 있다.
일부 실시예들에서, 이미지들은 연속으로 줄지어진 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)을 구동함으로써 스크린(110) 상에 만들어질 수 있다. 도 5는 스크린(110) 상의 이미지의 라인(430)을 만들 때, 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)을 구동하는 마이크로프로세서(402)에 의해 사용될 수 있는 신호(429)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)을 구동하는 신호는 스캔 라인의 시작에 대응하는 동기화 펄스(440)를 포함할 수 있다. 논의를 목적으로, 동기화 펄스(440)가 각각의 이미지 스캔 라인(430)이 스크린(110)의 오른쪽, 상부 또는 바닥에서 시작할 수도 있지만, 스크린(110)의 왼쪽에서 시작하는 것으로하여 논의한다. 라인(430)이 이미지를 만들어내기 위해 가로질러 스캐닝되기 때문에, 이미지 내의 돛(sail)의 전이 영역들(450, 455 및 460)과 같은 상이한 영역들을 출력할 수 있으며, 이미지의 순색량(color content)이 전이 영역들(450, 455 및 460) 사이에서 변할 수 있다. 이 예에서, 영역들(450 및 460)은 이미지의 백색 영역에 대응할 수 있지만, 영역(455)은 적색, 청색 또는 검정색과 같이, 이미지의 색이 있는 영역에 대응할 수 있다. 신호(429)는 순색량에서 이들 변화들에 각각 대응하는 부분들(450, 455 및 460)을 각각 포함한다. 도시된 바와 같이, 백색 영역들(450, 460) 중에는, 신호(429)는 높을 수 있으며, 그것에 의해 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)로부터의 백색광을 스크린(110) 상에 발산하지만, 색이 있는 영역(455) 중에는, 신호(429)가 영역들(450 및 460)에 비해 낮을 수 있어서, 그것에 의해 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)로부터의 광을 덜 방출하는데, 이는 적색, 청색, 또는 검정색과 같이 색이 있는 영역들을 스크린(110) 상에 만들어 낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)은 이미지의 상이한 부분들을 만들어 내기 위해 비디오 신호들의 상이한 부분들 또는 색상 공간의 상이한 축들에 의해 구동될 수 있다. 예를 들어, 비간섭성 광원(405)은 비디오 신호의 휘도 부분에 의해 구동되지만, 간섭성 광원(410)은 비디오 신호의 색차(chrominance) 부분에 의해 구동될 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 비간섭성 및 간섭성 광원들(405, 410)은 그것들로부터 들어오는 광을 수정 및/또는 결합할 수 있는 광학 요소들(412)의 네트워크에 광학적으로 커플링될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 네트워크(412)는 불과 두세 가지의 예로서 디지털 거울 디바이스들 및/또는 렌즈들, 서보 기구(servos)들, 필터들, 변조기들을 포함할 수 있다. 동작 중에, 네트워크(412)는 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)로부터 발산하는 광을 광학적으로 결합시키거나 조절할 수 있고, 결합된 간섭성 및 비간섭성 광을 스크린(110)에 전송할 수 있다.
내부 컴포넌트들의 세트(400)는 마이크로프로세서(402)의 제어 하에 있고 시간상에서 내부 컴포넌트들의 하나 이상의 세트(400)의 변화들을 추적할 수 있는 온도 모니터링 회로(415)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 온도 모니터링 회로(415)는 약 -2㎷/℃의 온도 계수를 가질 수 있는 하나 이상의 실리콘 기반 다이오드들(도시되지 않음)일 수 있다. 실시예에 따라, 이들 다이오드들은 내부 컴포넌트들의 세트(400) 내의 하나 이상의 요소들에 인접하여 위치될 수 있다. 온도 모니터링 회로(415)의 온도가 증가함에 따라, 이들 다이오드들에 인가된 전압은 감소할 수 있다. 유사하게, 온도 모니터링 회로(415)의 온도가 감소함에 따라, 이들 다이오드들에 인가된 전압은 증가할 수 있다.
마이크로프로세서(402)는 이 전압 변화를 모니터하여 그것을 내부 컴포넌트들의 세트(400) 내의 다양한 요소들에 대한 원하는 작동 온도와 비교할 수 있고, 하나 이상의 열 관리 디바이스들을 통해 내부 컴포넌트들의 세트의 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 4는 마이크로프로세서(402)의 제어 하에서 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)을 냉각시킬 수 있는 팬(420)을 도시한다. 다른 실시예들에서, 열 관리 디바이스들은 또한 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)에 열적으로 커플링된 수동 히트 싱크 또는 능동 펠르티에 냉각기(Pelletier cooler)를 포함할 수도 있다. 아래에서 더 자세하게 설명하겠지만, 프로젝터(105)는 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410) 모두를 사용할 수 있기 때문에, 프로젝터(105)에 의해 소모된 전력의 전체 양은 프로젝터(105)가 간섭성 광원들을 단독으로 쓰는 경우의 양보다는 적을 수 있다. 따라서, 팬 및 펠르티에 냉각기와 같은 다수의 열 관리 디바이스들에 대한 필요성이 줄어들 수 있으며, 프로젝터(105)가 간섭성 광원들을 단독으로 사용할 경우에 비해, 프로젝터(105)가 더 비용 효율적이며 및/또는 더 적은 공간을 소비하도록 할 수 있다.
이전에 언급된 바와 같이, 비간섭성 광원들은 다수의 광 파장들을 갖는 광파들을 방출하지만, 간섭성 광원들은 일반적으로 더 정밀하고, 단일 광 파장을 갖는 광 파들을 방출한다. 예를 들어, 비간섭성 광원은 다수의 상이한 파장들을 동시에 발산하는 하나 이상의 백열 전구들을 이용하여 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 비간섭성 광원은 특정한 색상의 백열 전구이며, 전구의 유리 부분은 발산하는 광 파들에 대해 필터로서의 역할을 하고, 원하는 파장들의 범위를 제외하고는 모두 필터링한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 광원(405)은 각각 적색, 녹색 및 청색 광원들로 구성된 세 개의 별도의 백열 전구들(406, 407 및 408)을 포함할 수 있어서, 전구들(406, 407 및 408)로부터 발산하는 광은 적색, 녹색 및 청색 광과 연관된 파장범위에 있다. 즉, 전구(406)는 약 650㎚의 적색 파장과 이 파장에 대한 약 +/-10%의 범위와 연관될 수 있다. 유사하게, 전구(407)는 약 475㎚의 청색 파장과 이 파장에 대한 약 +/-10%의 범위와 연관될 수 있다. 마지막으로, 전구(408)는 약 510㎚의 녹색 파장과 이 파장에 대한 약 +/-10%의 범위와 연관될 수 있다.
다른 실시예들은 특정한 색의 LED를 이용하는 것과 같이 더 좁은 범위의 파장들을 발산하는 개별의 비간섭성 광원들을 이용하는 비간섭성 광원들(406, 407 및 408)을 구현할 수 있다. 예를 들어, 전구 실시예에 대해 위에서 언급된 동일한 650㎚ 적색 파장을 갖는 적색 LED를 이용하는 비간섭성 광원(406)을 구현할 때, LED 기반 비간섭성 광원(406)은 위에서 언급된 +/-10%보다 훨씬 더 좁은 범위의 파장들을 가질 수 있다. 예들 들어, 샘플 LED에 의해 방출된 파장들의 범위는 650㎚파장의 약 +/-1%일 수 있다.
비간섭성 광원(405)은 파장들의 범위 내에서 다수의 상이한 파장들을 발산할 수 있는 반면에, 간섭성 광원(410)은 광의 단일 파장들, 또는 일부 실시예들에서는, 비간섭성 광원(405)보다 훨씬 더 좁은 범위의 파장들을 발산할 수 있다. 예를 들어, 간섭성 광원(410)은 광의 단일 파장 또는 다수의 파장들을 발산하도록 튜닝된 하나 이상의 레이저-기반 광원들로서 구현될 수 있다. 이러한 방식으로, 간섭성 광원(410)은 적색, 녹색, 및 청색의 원색들 각각과 연관된 레이저들(426, 427, 428)을 포함할 수 있으며, 레이저들의 파장들은 그들이 비간섭성 광원들의 원하는 파장들과 실질적으로 매칭되도록 선택된다. 따라서, 비간섭성 적색 광원(406)이 650㎚ 파장 근처 +/-10%의 범위의 파장들을 갖는 650㎚ 파장으로 선택되다면, 레이저(426)는 그것이 약 650㎚에서 광의 단일 파장을 발산하도록 선택될 수 있다. 유사하게, 레이저들(427 및 428)은 비간섭성 광원들(407 및 408)에 대응하여 청색 및 적색 광의 단일 파장들을 방출하도록 또는 각각 약 475㎚ 및 510㎚의 단일 파장들을 방출하도록 선택될 수 있다.
본 명세서에서 비간섭성 광원(405) 및 간섭성 광원(410)이 다수의 개별의 광원들을 포함하는 것으로 논의할 수도 있지만, 비간섭성과 간섭성 광원들(405 및 410) 중 어느 하나 또는 둘 다가 단일 광원으로서 구현될 수 있고, 그러한 단일 광원은 또 다른 하나와 함께 동작될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 도 4에서 도시된 바와 같이, 세 개의 별개의 광원들(406, 407 및 408)로 비간섭성 광원(405)을 구현하는 것 대신에, 비간섭성 광원(405)이 간섭성 광원들(426, 427 및/또는 428) 중 하나 이상과 함께 동작하는 단일의 비간섭성 광원으로서 구현될 수 있다. 유사하게, 세 개의 별개의 광원들(426, 427 및 429)로 간섭성 광원(410)을 구현하는 것 대신에, 간섭성 광원(410)은 비간섭성 광원들(406, 407 및/또는 408) 중 하나 이상과 함께 동작하는 단일의 간섭성 광원으로서 구현될 수 있다.
동작 중에, 마이크로프로세서(402)는 비디오 소스(115)로부터 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 비디오 신호들을 비간섭 광원(405)에 구동시키고 동시에 비디오 신호들을 간섭성 광원(410)에 구동시킬 수 있다. 즉, 각각의 개별의 비간섭성 광원들(406, 407 및 408)은 각각의 개별의 간섭성 광원들(426, 427 및 428)과 함께 동작할 수 있다.
도 6a는 간섭성 광원들(426, 427 및 428)과 함께 비간섭성 광원들(406, 407 및 408)의 결합된 강도의 예를 도시한다. 도 6a를 참조하면, 결합된 광원들(405 및 410)의 일치된 수평 위치는 가로축 상에 도시되고, 결합된 광원들(405 및 410)의 전체 강도는 세로축 상에 도시된다. 결합된 광원들(405 및 410)의 강도 표현은 서로 함께 동작하는 개별의 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410) 중 임의의 것을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 6a에서 도시된 전체 강도는 도 4에서 도시된 간섭성 적색 광원(426)과 함께 동작하는, 도 4에서 도시된 비간섭성 적색 광원(406)을 나타낼 수 있다. 도 6b 및 도 6c는 개별의 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)을 서로 함께 동작시키는 대안적인 구성들을 도시한다. 도 6b에 도시된 예를 참조하면, 이 표현은 간섭성 광원(410) 상의 이미지의 베이스라인 색차 부분을 도시하며, 반면 비간섭성 광원(405)은 이미지의 휘도 부분과 결합하여 색차의 변조된 버전을 포함한다. 도 6c에 도시된 예를 참조하면, 이 표현은 간섭성 광원(410) 상의 이미지의 변조된 색차 부분을 도시하며, 이 변조된 부분은 비간섭성 광원(405)에 의해 만들어진 이미지의 색차 및 휘도 부분들의 변조된 버전을 보완한다. 도 6a 내지 도 6c가 이미지를 디스플레이하기 위해 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)을 동작시키는 것에 대한 다양한 구성들을 도시하고 있지만, 도 6a 내지 도 6c에서 도시된 방법들은 설명을 목적으로 하는 것이고, 실제 구성들은 실시예들 사이에서 변할 수 있다.
도 6에 도시된 강도 곡선 아래의 어두운 영역은 비간섭성 광원(405)을 나타낸다. 도 6의 검토로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 스크린(110) 상에 만들어진 광의 다수의 전체 강도는 비간섭성 광원(405)에 의한 것일 수 있고, 도 6에서 톱니 모양의 선에 의해 도시된 바와 같이, 간섭성 광원(410)은 스크린(110) 상에 만들어진 이미지의 강도를 미세 튜닝하기 위해 비간섭성 광원(405)으로부터의 광 상에 겹쳐질 수 있다. 간섭성 광원들은 일반적으로 비간섭성 광원들보다 더 높은 전력 레벨들에서 동작하는 대가로 비간섭성 광원들보다 더 자세한 이미지를 만들 수 있다. 따라서, 비간섭성 광원(405)은 이미지에 대한 베이스라인 강도를 설정하도록 동작할 수 있다. 이 베이스라인 강도는 간섭성 광원(410) 단독으로 이 강도 레벨을 설정하는 것에 비해 더 적은 전력을 소비할 수 있다. 그러나, 이 베이스라인 강도는 비간섭성 광원(405)으로 수립되기 때문에, 그것의 정밀함은 간섭성 광원(410)이 이미지를 만드는 데 단독으로 사용되는 경우만큼 좋지 못할 수 있다. 따라서, 간섭성 광원(410)은 더 낮은 전력 및/또는 강도 레벨에서 동작될 수 있고(톱니 모양의 가장자리들의 비교적 작은 운행들에 의해 도 6에 도시됨), 이후에 이미지의 해상도를 개선하기 위해 비간섭성 광원(405)에 의해 설정된 베이스라인의 위에 겹쳐질 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 (도 1에 도시된)선 AA'에 따른 스크린(110)의 단면을 도시한다. 도 7a 및 도 7b의 검토로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 감소된 스페클링 효과는 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)의 결합의 결과로 발생할 수 있다. 도 7a에 도시된 스크린(110)의 단면은 단지 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 간섭성 광원들(426, 427 및 428)만이 스크린(110) 상에 적용되는 상황을 도시한다. 스크린(110)은 (거친 표면 및 특히 물결선으로 도 7a에 도시된) 표면 결함들을 포함하기 때문에, 간섭성 광원들(426, 427 및 428)로부터 발산하는 시준된 광은 표면 결함에서 반사되고, 투사된 이미지의 스페클링 또는 시각적 결함을 야기한다. 도 7b에 도시된 스크린(110)의 단면은 R, G 및 B의 간섭성 광원들(426, 427 및 428)이 R', G' 및 B'의 비간섭성 광원들(406, 407 및 408)과 함께 스크린(110)에 적용되는 상황을 도시한다. 이 구성은 관찰자에게 각각의 광원들의 디더링(dithered)된 버전, 즉 R과 R', G와 G' 및 B와 B' 각각의 평균을 보여줌으로써 이미지의 전체 스페클링을 감소시킬 수 있다. 따라서, 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)을 서로 함께 동작시킴으로써 전력 레벨을 감소시키는 것에 부가하여, 간섭성 광원(410)을 비간섭성 광원(405)과 함께 동작시킴으로써 스페클링은 감소될 수 있다.
스크린(110) 상의 이미지들이 비간섭성 및 간섭성 광원들(405 및 410)의 결합이기 때문에, 일부 실시예들에서, 마이크로프로세서(402)는 간섭성 광원(410)의 기여도를 조정하는 데 사용될 수 있어서, 이 조정은 추후 동작 중에 사용될 수 있게 된다. 도 8은 간섭성 광원(410)을 조정하기 위한 동작들(800)을 도시한다. 동작(805) 에서, 마이크로프로세서(402)는 비디오 소스(115)로부터 비디오 데이터를 수신할 수 있다. 마이크로프로세서(402)는 이 비디오 데이터를 처리하여 비간섭성 광원(405)에 대한 베이스라인 레벨(예를 들어, 도 5에 도시된 베이스라인)을 결정할 수 있다. 비간섭성 광원(405)은 이 베이스라인 레벨에 따라 동작(810)에서 설정될 수 있다.
도 8과 함께 도 4를 참조하면, 광 센서(815)(도 4에 도시됨)는 스크린(110) 상에 투사되는 이미지의 강도를 샘플링할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이 샘플링은 스크린(110) 상의 여러 위치들에서 일어날 수 있다. 이 샘플링은 도 8에서 동작(820)으로서 도시된다. 동작(825) 중에, 샘플링된 강도는 마이크로프로세서(402)에 의해 설정된 원하는 베이스라인과 비교될 수 있다. 처음에, 간섭성 광원(410)의 강도는 제로이고, 따라서 제어는 간섭성 광원(410)이 조절될 수 있는 동작(830)으로 갈 수 있다. 조절 동작(830) 후에, 동작(830) 중에 이루어진 조절이 원하는 강도 레벨을 달성하기에 적절한지를 결정하기 위해 제어는 동작(825)으로 다시 돌아갈 수 있다.
만약 동작(825)이 간섭성 광원(410)의 원하는 강도 레벨이 동작(830)의 조절 중에 달성되었다고 결정한다면, 이후에 제어는 강도의 값이 동작 중에 추후 사용을 위한 조정 포인트로서 마이크로프로세서(402)에 의해 저장될 수 있는 동작(835)으로 갈 수 있고, 제어는 다음 강도 값에 대해 비간섭성 광원(405)을 설정하기 위해 후속하여 동작(810)으로 갈 수 있다.
반면, 만약 동작(825)이 간섭성 광원(410)의 원하는 강도 레벨이 조절 동작(830) 중에 달성되지 않았다고 결정한다면, 제어는 또 다른 조절을 위해 동작(830)으로 다시 갈 수 있다. 동작(825)과 동작(830) 사이에서 이렇게 왔다갔다 하는 것은 간섭성 광원(410)에 대한 원하는 강도가 달성될 때까지 계속될 수 있으며, 이후에 제어는 간섭성 광원(410)의 이 강도 레벨을 조정 포인트로서 저장하기 위해 동작들(825 및 810)로 갈 수 있고, 다음 강도 값에 대해 비간섭성 광원(405)을 설정하기 위해 제어는 후속하여 동작(810)으로 다시 갈 수 있다.

Claims (20)

  1. 이미지를 디스플레이하기 위한 시스템으로서,
    비간섭성 광원(incoherent light source); 및
    간섭성 광원(coherent light source)
    을 포함하며,
    상기 비간섭성 광원 및 상기 간섭성 광원은 공통적인 파장에서 발산하여, 결합된 광 빔을 생성하고, 상기 결합된 광 빔은 상기 공통적인 파장에서 상기 비간섭성 광원 및 상기 간섭성 광원으로부터의 기여도를 포함하며, 상기 이미지를 디스플레이하기 위한 시스템은 비디오 소스를 포함하는 랩탑 컴퓨터 내에 통합되고, 상기 비디오 소스는 상기 이미지를 디스플레이하기 위한 시스템에 이미지를 제공하도록 구성되며, 상기 간섭성 광원은 상기 비간섭성 광원에 비해 좁은 대역의 파장들을 발산하고, 상기 비간섭성 광원은 비디오 신호의 휘도 부분(luminance portion)에 의해 구동되는 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 간섭성 광원의 강도 레벨은 상기 비간섭성 광원의 강도 레벨보다 작은 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 간섭성 광원은 레이저를 포함하는 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    회로를 더 포함하고,
    상기 회로는 상기 비간섭성 광원의 상기 강도 레벨에 기초하여 상기 간섭성 광원을 제어하도록 구성되는 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    회로를 더 포함하고,
    상기 회로는 상기 간섭성 광원의 상기 강도 레벨을 조절함으로써 상기 결합된 광 빔의 전체 강도를 조절하도록 구성되는 시스템.
  7. 제3항에 있어서, 상기 디스플레이되는 이미지의 강도를 샘플링하도록 구성되는 광 센서를 더 포함하는 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 비간섭성 광원의 강도 레벨은 상기 간섭성 광원의 상기 강도 레벨을 조정하는 데 사용되는 시스템.
  9. 삭제
  10. 이미지를 디스플레이하기 위한 시스템으로서,
    비간섭성 광원(incoherent light source); 및
    간섭성 광원(coherent light source)
    을 포함하며,
    상기 비간섭성 광원 및 상기 간섭성 광원은 공통적인 파장에서 발산하여, 결합된 광 빔을 생성하고, 상기 결합된 광 빔은 상기 공통적인 파장에서 상기 비간섭성 광원 및 상기 간섭성 광원으로부터의 기여도를 포함하며, 상기 이미지를 디스플레이하기 위한 시스템은 비디오 소스를 포함하는 랩탑 컴퓨터 내에 통합되고, 상기 비디오 소스는 상기 이미지를 디스플레이하기 위한 시스템에 이미지를 제공하도록 구성되며, 상기 간섭성 광원은 상기 비간섭성 광원에 비해 좁은 대역의 파장들을 발산하고, 상기 간섭성 광원은 비디오 신호의 색차 부분(chrominance portion)에 의해 구동되는 시스템.
  11. 삭제
  12. 이미지 디스플레이 시스템을 조정(calibrating)하는 방법으로서,
    하나 이상의 디스플레이 회로들에 이미지를 제공하는 단계 - 상기 디스플레이 회로들은 비간섭성 광원 및 간섭성 광원을 제어하도록 구성되며, 상기 디스플레이 회로들은 비디오 신호의 일부분에 의해 상기 비간섭성 광원을 구동하도록 구성됨 -;
    상기 이미지를 투사하기 위해 상기 비간섭성 광원의 제1 강도 레벨을 설정하는 단계;
    상기 투사되는 이미지의 강도가 원하는 강도 레벨과 일치하는지를 결정하는 단계; 및
    상기 투사되는 이미지의 상기 강도가 상기 원하는 강도 레벨과 일치하지 않는 경우에, 상기 이미지를 투사하기 위해 상기 간섭성 광원의 제2 강도 레벨을 설정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 간섭성 광원의 상기 제2 강도 레벨을 설정한 이후에, 상기 투사되는 이미지의 상기 강도가 상기 원하는 강도 레벨과 일치하는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 투사되는 이미지의 상기 강도가 상기 원하는 강도 레벨과 일치하는 경우에, 상기 제2 강도 레벨을 상기 하나 이상의 디스플레이 회로에 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 투사되는 이미지의 상기 강도가 상기 원하는 강도 레벨과 일치하지 않는 경우에, 상기 간섭성 광원에 대한 상기 제2 강도 레벨을 조절하는 단계를 더 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 투사되는 이미지의 상기 강도가 상기 원하는 강도 레벨과 일치하는 경우에, 상기 제2 강도 레벨을 상기 하나 이상의 디스플레이 회로에 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 간섭성 광원은 레이저인 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 비간섭성 광원은 발광 다이오드인 방법.
  19. 삭제
  20. 삭제
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