KR101713366B1 - 이미지 투사 방법 및 장치 - Google Patents

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인텔 코포레이션
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Abstract

본 발명에 따르면, 2 이상의 투사 시스템들을 제공하는 단계; 디스플레이면에 이미지를 각각 투사하도록 상기 2 이상의 투사 시스템들을 배열하는 단계; 및 2 이상의 투사 시스템들 각각이 투사한 이미지가 디스플레이면에 협력하도록 2 이상의 투사 시스템들 중 적어도 하나 내에 진동하는 반사면을 오프세트시키는 단계를 포함하는 디스플레이면에 이미지를 투사하는 방법이 제공된다.

Description

이미지 투사 방법 및 장치{A Method and Device for Projecting an Image}
본 발명은 이미지 투사 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증가된 휘도 및/또는 증가된 크기의 이미지를 투사하는 방법 및 장치에 관한 것이며, 이미지는 2D 또는 3D 이미지로 투사될 수 있다.
MEMS 마이크로-미러장치는 광학 MEMS(Micro-Electrical-Mechanical-System)를 포함하는 장치이다. 광학 MEMS는 시간에 따라 광을 움직이거나 편향시키도록 적용되는 실린더형, 직사각형 또는 정사각형 마이크로 미러를 구비할 수 있다. 마이크로-미러는 현수식 암(suspended arms)에 의해 고정부에 연결되고 하나 또는 2개의 축을 따라 진동한다. 가령, 수직 및 수평으로 진동할 수 있다. 정전기, 열, 전자기 또는 압전을 포함한 다른 작동 원리들이 이용될 수 있다. 이들 마이크로-미러 면적이 약 수 ㎟인 MEMS 장치들이 알려져 있다. 이 경우, 패키징을 포함한 MEMS 장치들의 치수는 약 십㎟이다. 이 장치는 대개 실리콘으로 제조되며 구동 작동 전자장비를 포함할 수 있는 패키지에 캡슐화될 수 있다. 가령, 렌즈, 빔 결합기, 1/4 파장 플레이트, 빔 분할기 및 레이저 칩과 같은 다양한 광학 구성부품들이 완전한 시스템을 만들기 위해 패키지 MEMS와 어셈블리된다.
MEMS 마이크로-미러장치의 일반적인 애플리케이션은 투사 시스템에 대한 것이다. 투사 시스템에서, 2D 이미지 또는 비디오가 임의의 타입의 표면에 디스플레이될 수 있다. 컬러 시스템에서, 각 픽셀은 가령 빔 결합기에 의해 변조된 적색, 녹색, 및 청색 레이저 광원을 결합해 생성된다. MEMS 마이크로-미러장치는 레이저 광원의 광을 투사면에 보내고 이미지 또는 비디오를 픽셀 단위로 재생한다. 진동에 의해, 디바이스내 마이크로-미러는 좌에서 우로, 위에서 아래로 또는 가령 리사쥬 궤도를 포함한 다른 궤도를 따라 연속적으로 스캔되므로, 각 피셀의 2D 이미지가 스크린에 디스플레이된다.
일반적으로, MEMS 마이크로-미러장치의 마이크로-미러는 한 축을 따라 진동할 수 있다. 그러므로, 스크린에 2D 이미지를 디스플레이하기 위해, 투사 시스템은 2개의 MEMS 마이크로-미러장치들을 필요로 한다; 제 1 MEMS 마이크로-미러장치는 수평선을 따라 광을 편향시키도록 요구되고, 제 2 MEMS 마이크로-미러장치는 수직선을 따라 광을 편향시키도록 요구된다. 동작 동안, 제 1 MEMS 마이크로-미러장치의 마이크로-미러는 빔 결합기로부터 광을 수신하고 상기 광을 제 2 MEMS 마이크로-미러장치의 마이크로 미러로 편향시킨다. 제 2 MEMS 마이크로-미러장치의 마이크로-미러는 차례로 상기 광을 각 픽셀로 나타나게 되는 디스플레이면으로 편향시킨다. 제 1 MEMS 마이크로-미러장치의 마이크로-미러는 수평선을 따라 광을 스캔하도록 진동하게 되며 이로써 디스플레이면에 제 1 행의 픽셀들을 디스플레이한다. 제 2 MEMS 마이크로-미러장치의 마이크로-미러는 진동 축 주위로 진동할 것이므로 제 1 MEMS 마이크로-미러장치로부터 수신된 광은 수직선을 따라 스캔된다. 진동하는 마이크로-미러의 결합 효과는 빔 결합기에서 나온 광이 디스플레이면을 따라 지그재그 또는 래스터 패턴으로 스캔된다는 것이다. 완전한 이미지가 디스플레이면 위에 시청자에게 보일 수 있도록 상기 과정이 계속된다. 제 1 및 제 2 MEMS 마이크로-미러장치들은 각각의 마이크로-미러들의 진동 축들이 직각이게 정확히 위치된다; 이는 제 1 MEMS 마이크로-미러장치의 마이크로-미러에 의해 수신된 광 모두가 마이크로-미러들이 진동함에 따라 제 2 MEMS 마이크로-미러장치의 마이크로-미러에 편향되는 것을 보장한다.
다른 MEMS 마이크로-미러장치들은 2개의 수직 축들을 따라 진동할 수 있는 마이크로-미러를 포함한다. 이런 마이크로-미러는 2차원으로 광빔을 스캔할 수 있다. 따라서, 디스플레이면에 2D 이미지를 디스플레이하기 위해, 하나의 미러는 디스플레이면 위에 지그재그 또는 래스터 패턴으로 광을 스캔하도록 2개 축에 대해 진동하게 된다. 마이크로-미러들을 진동시키는 다양한 방법들, 예컨대, 정전기 수단; 열수단; 전자기 수단 또는 압전수단이 이용된다.
일반적으로 투사 시스템은 디스플레이면에 이미지 또는 비디오를 투사하는데 사용된다. 투사 시스템에 의해 투사된 이미지의 품질은 이미지의 휘도에 따른다; 밝은 이미지와 대조적으로, 디스플레이면에 투사시 어두운 이미지의 디테일은 볼 수 없어진다. 따라서, 이미지의 디테일을 볼 수 있도록 디스플레이면에 밝은 이미지를 디스플레이하는 것이 이점적이다. 그러나, 투사 시스템에서, 디스플레이면에 투사된 이미지의 휘도는 투사 시스템의 광원이 제공할 수 있는 광의 휘도에 국한된다. 광원이 제공할 수 있는 광의 휘도는 광원의 전기적 성능(가령, 광원에서 전구의 와트수)에 제한받는다. 따라서, 투사 시스템이 이미지를 디스플레이할 수 있는 최대 휘도가 있다. 투사 시스템을 변경할 필요 없이 이미지의 휘도를 높일 수 있는 수단 및 방법이 해당기술분야에 요구된다.
투사 시스템에 의해 디스플레이면에 투사된 이미지의 치수도 또한 제한된다. 디스플레이면에 투사된 이미지의 크기를 늘리는 것은 각 픽셀에 해당하는 광이 디스플레이면의 더 큰 면적 위로 퍼지도록 투사 시스템의 초점렌즈의 조절을 필요로 한다. 이미지의 크기를 늘리는 것은 이미지의 선명도와 휘도가 줄어들기 때문에 이미지의 품질에 손상을 줄 것이다. 이미지의 품질에 손상을 주지 않으면서 투사 이미지의 확대를 가능하게 하는 수단 및 방법이 해당기술분야에 요구된다.
추가로, 디스플레이면에 3D 이미지를 투사하는데 현재 사용된 투사 시스템은 복잡하고 고가이다. 3D 이미지의 투사를 가능하게 하는 간단한 수단 및 방법이 해당기술분야에 요구된다.
US20090257031은 투사 이미지가 디스플레이 스크린에 정렬되도록 2개의 프로젝터들을 물리적으로 이동시키기 위한 마이크로프로세서의 사용을 개시하고 있다. 서로에 대해 프로젝터들을 정확하게 위치지정 하기가 어렵다. 더욱이, US20090257031의 장치는 프로젝터들이 연결수단에 의해 연결되어 마이크로프로세서가 이미지의 원하는 정렬을 달성하기 위해 프로젝터들을 서로에 대해 위치시키게 하는 것을 필요로 한다. 따라서, US20090257031에 개시된 시스템은 프로젝터들이 서로 독립적이지 못하게 한다.
본 발명의 목적은 상술한 단점들 중 하나 이상을 없애거나 완화하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 태양에 따르면,
a. 2 이상의 투사 시스템들을 제공하는 단계와,
b. 디스플레이면에 이미지를 각각 투사하도록 상기 2 이상의 투사 시스템들을 배열하는 단계와,
c. 2 이상의 투사 시스템들 각각이 투사한 이미지가 디스플레이면에 협력하도록 2 이상의 투사 시스템들 중 적어도 하나 내에 진동하는 반사면을 오프세트시키는 단계를 포함하는 디스플레이면에 이미지를 투사하는 방법이 제공된다.
2 이상의 투사 시스템들은 서로 무관할 수 있다.
각 투사 시스템은 동일 이미지를 투사하도록 구성된다.
각 투사 시스템은 완전한 이미지의 일부를 투사하도록 구성된다.
각 투사 시스템이 동일 이미지를 투사하도록 구성될 경우, 2 이상의 투사 시스템들 각각이 투사한 이미지가 중첩에 의해 협력하도록 2 이상의 투사 시스템들이 각각 구성된다. 투사 시스템 각각이 투사한 이미지가 겹치면, 디스플레이면에서 볼 수 있는 이미지의 전체 휘도가 증가된다. 디스플레이면에 이미지를 중첩시킴으로써 각 투사 시스템이 투사한 광이 디스플레이면에 결합되어, 이로써 더 밝은 이미지가 제공된다. 가령, 제 1 투사 시스템은 디스플레이면에 이미지를 투사하도록 구성된다; 제 2 투사 시스템은 디스플레이면 상의 동일 위치에 동일 이미지를 투사하도록 구성될 수 있다. 제 2 투사 시스템이 투사한 광이 제 1 투사 시스템이 투사한 이미지에 중첩되어 더 밝은 이미지가 디스플레이면에서 보일 수 있다.
각 투사 시스템이 완전한 이미지의 일부를 투사하도록 구성될 경우, 2 이상의 투사 시스템들 각각이 투사한 이미지가 정렬에 의해 협력하도록 2 이상의 투사 시스템들이 각각 구성된다. 이미지를 정렬하는 것은 결합되는 2 이상의 복수의 투사 시스템들이 투사한 이미지가 디스플레이면에 단일의 더 큰 이미지를 형성하게 할 수 있다. 가령, 제 1 투사 시스템은 완전한 이미지의 제 1 절반을 이루는 이미지를 투사할 수 있고, 제 2 투사 시스템은 완전한 이미지의 제 2 절반을 이루는 이미지를 투사할 수 있으며, 제 1 및 제 2 투사 시스템들은 각각 이들이 투사한 이미지들이 디스플레이면에 정렬시킴으로써 협력하도록 구성될 수 있다. 완전한 이미지의 제 1 절반과 완전한 이미지의 제 2 절반이 정렬될 경우, 완전한 이미지가 디스플레이면에 나타날 수 있다. 완전한 이미지는 투사 시스템들 중 어느 하나에 의해 단독으로 투사될 수 있는 동일 품질의 이미지보다 더 크게 된다. 이점적으로, '비디오 월(video-walls)'과는 달리, 각 투사 시스템이 투사한 이미지들 간에 경계가 없어, 갭, 경계 또는 공간이 없는 완전한 이미지가 디스플레이면에 나타나게 된다.
본 발명의 변형에 따르면, 2 이상의 투사 시스템들이 각각 이미지를 투사할 수 있고, 각 투사 시스템들이 투사한 이미지는 디스플레이면에 디스플레이되는 완전한 이미지의 해상도의 일부를 포함한다. 2 이상의 투사 시스템들은 상기 투사 시스템 각각이 투사한 이미지가 메싱(meshing)에 의해 협력되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 투사 시스템들 각각이 이미지를 투사할 수 있고, 각 투사 시스템이 투사한 이미지는 디스플레이면에 디스플레이되는 완전한 이미지를 디스플레이하는데 요구되는 픽셀의 일부를 구비한다. 투사 시스템 각각이 투사한 이미지들은 디스플레이 스크린에 협력되어 향상된 해상도의 이미지를 디스플레이한다. 이점적으로, 정의된 해상도를 갖는 'N'개 프로젝터들로, 'N'배 더 높은 해상도의 이미지가 디스플레이면에 디스플레이될 수 있다. 예컨대, 제 1 투사 시스템은 디스플레이면에 제 1 이미지를 투사할 수 있고, 제 1 이미지는 디스플레이 스크린에 디스플레이되는 완전한 이미지의 픽셀의 절반을 포함한다. 제 2 투사 시스템은 디스플레이면에 제 2 이미지를 투사할 수 있고, 제 2 이미지는 디스플레이 스크린에 디스플레이되는 완전한 이미지의 픽셀의 다른 절반을 포함한다. 투사 시스템들 모두는 각 투사 시스템이 디스플레이면에 완전한 이미지를 디스플레이하기 위해 투사한 이미지가 디스플레이면 위에 메싱에 의해 협력하도록 구성된다. 제 1 및 제 2 이미지의 메싱은 완전한 이미지의 연속 픽셀들이 제 1 및 제 2 투사 시스템들에 의해 번갈아 투사되는 것을 보장한다. 따라서, 완전한 이미지는 제 1 또는 제 2 투사 시스템들 중 어느 하나에 의해 단독으로 투사될 수 있는 이미지의 2배 해상도를 갖는다.
본 방법은 2 이상의 투사 시스템들 중 일부 또는 모두에 의해 투사되는 이미지의 특징을 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 방법은 투사 시스템이 투사한 이미지의 디스플레이면에서 위치를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 바람직하기로, 본 방법은 2 이상의 투사 시스템들 각각이 투사한 이미지의 디스플레이면에 위치를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 2 이상의 투사 시스템들은 투사된 이미지가 검출된 위치를 기초로 각각의 투사 시스템들이 투사한 이미지가 디스플레이면에서 협력되도록 구성될 수 있다.
본 방법은 2 이상의 투사 시스템들 중 일부 또는 모두에 의해 투사되는 이미지의 크기를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 방법은 2 이상의 투사 시스템들 중 일부 또는 모두에 의해 투사되는 이미지의 휘도를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 방법은 투사 시스템의 반사면을 오프셋팅하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 방법은 2 이상의 투사 시스템들의 하나 이상의 반사면들을 오프셋트하는 단계를 더 포함할 수 있다. 바람직하기로, 본 방법은 반사면을 오프세트시키기 위해 반사면에 DC 오프세트를 인가하는 단계를 포함한다. 반사면을 오프세트시키는 것은 투사 시스템이 투사하는 방향을 조절할 것이며, 이에 따라 반사면을 오프세트시키는 것은 투사된 이미지가 하나 이상의 다른 투사 시스템들이 투사한 이미지와 협력하도록 투사된 이미지의 위치를 이동시키는데 사용될 수 있다.
본 방법은 투사 시스템의 반사면이 진동하는 속도를 변조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 방법은 2 이상의 투사 시스템들의 하나 이상의 반사면들이 진동하는 속도를 변조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 방법은 투사 시스템에서 반사면을 진동하는데 사용되는 작동신호를 변경하는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, 2 이상의 투사 시스템들 각각에서 반사면들을 진동시키는데 사용되는 작동신호의 진폭이 증감될 수 있다. 작동신호 진폭을 증가시키는 것은 반사면의 진동 진폭을 증가시킬 것이다; 따라서, 투사 시스템에서 투사된 광이 디스플레이면의 넓은 범위에 걸쳐 투사될 것이며, 이에 의해, 투사 시스템이 투사한 이미지의 크기가 늘어난다. 선택적으로, 레이저 소스의 변조도 또한 반사면의 진동 진폭이 증가될 때 레이저 소스에 의해 광펄스가 발생되는 속도를 줄이도록 변경될 수 있다; 이는 디스플레이면에서 연속 펄스들 간에 갭이 나타나지 않는 것을 보장한다. 작동신호의 진폭을 감소시키는 것은 반사면의 진동 진폭을 감소시킬 것이다; 따라서, 투사 시스템에서 투사된 광이 디스플레이면의 더 짧은 범위에 걸쳐 투사될 것이며, 이에 의해, 투사 시스템이 투사한 이미지의 크기가 줄어든다. 선택적으로, 레이저 소스의 변조도 또한 반사면의 진동 진폭이 감소될 때 레이저 소스에 의해 광펄스가 발생되는 속도를 늘리도록 변경될 수 있다; 이는 특별한 행에 속하는 픽셀들이 다른 행에 나타나며 이로써 이미지를 왜곡시키지 않는 것을 보장한다.
본 방법은 투사 시스템에서 광원을 변조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 투사 시스템에서 광원을 변조하는 단계는 디스플레이면에 투사된 이미지의 크기를 변경할 수 있다. 예컨대, 투사 시스템에서 광원을 변조하는 단계는 디스플레이면에 투사된 이미지를 재단할 수 있고, 이로써 디스플레이면에 보이는 이미지의 크기를줄인다. 예컨대, 투사 시스템에서 광원은 레이저 소스일 수 있다; 레이스 소스에 의해 광펄스가 발생될 수 있고, 각각의 광펄스는 디스플레이면에 투사되는 이미지의 픽셀에 해당한다. 레이저 소스에서 나온 광은 투사 시스템 내에 있는 마이크로-미러에 의해 디스플레이면을 가로질러 스캔될 수 있다. 예컨대, 마이크로-미러는 디스플레이면을 따라 지그재그, 리사쥬(lissajou) 또는 래스터 패턴으로 레이저 광을 스캔하기 위해 2개의 직교 진동축 주위로 진동할 수 있어, 이미지가 디스플레이에 픽셀 단위로 투사된다. 마이크로-미러의 진동 속도가 같게 유지된다고 가정하여, 레이저 소스의 변조가 광펄스들이 발생되는 속도의 증가로 바꿔지면, 디스플레이면에서 연속 픽셀들 간의 공간이 줄어들게 된다. 따라서, 더 작은 이미지가 디스플레이면에서 볼 수 있게 된다. 더욱이, 레이저 소스에 의해 발생된 광펄스들의 속도를 증가시키는 것은 이미지의 픽셀들의 각 행이 마이크로-미러가 완전한 진동을 마치기 전에 투사되어 질 것이다. 따라서, 이미지가 재단되고 더 작은 이미지가 디스플레이면에 보이게 된다.
반사면은 미러일 수 있다. 가령, 반사면은 MEMS 마이크로-미러일 수 있다.
본 방법은 하나 이상의 투사 시스템들이 투사한 이미지의 휘도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 바람직하기로, 하나 이상의 투사 시스템들이 투사한 이미지의 휘도는 각 투사 시스템이 투사한 광의 휘도가 균일하도록 조절된다.
투사 시스템들 각각이 투사한 이미지는 2 이상의 투사 시스템들이 투사 시스템 각각이 투사한 이미지가 디스플레이면에 협력하도록 어떻게 구성되어야 하는지 결정하는데 사용되는 테스트 이미지일 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면,
a. 2 이상의 투사 시스템들을 제공하는 단계와,
b. 상기 2 이상의 투사 시스템들을 제 1 및 제 2 그룹으로 배열하는 단계와,
c. 투사 시스템들의 각 그룹이 디스플레이면 상에 이미지를 투사하도록 투사 시스템들의 제 1 및 제 2 그룹을 정렬하는 단계와,
d. 투사 시스템들의 제 1 및 제 2 그룹이 디스플레이면에 번갈아 투사되도록 투사 시스템의 제 1 및 제 2 그룹을 구성하는 단계를 포함하고,
제 1 그룹 및 제 2 그룹은 하나 이상의 투사 시스템들을 구비하며, 투사 시스템의 제 1 그룹은 디스플레이면 상의 제 1 위치에 이미지를 투사할 수 있도록 배열되고, 투사 시스템의 제 2 그룹은 디스플레이면 상의 제 2 위치에 이미지를 투사할 수 있도록 배열되며, 제 1 및 제 2 위치는 서로 오프세트되는 디스플레이면에 3D 시청가능한 이미지를 투사하는 방법이 제공된다.
바람직하기로, 제 1 및 제 2 위치는 디스플레이면에 3D 이미지를 형성하는데 요구되는 양만큼 서로로부터 오프세트된다. 바람직하기로, 오프세트는 사람의 좌측 눈과 사람의 우측눈 사이의 평균 거리와 실질적으로 같다. 바람직하기로, 오프세트는 3cm 내지 11cm 사이이다. 더 바람직하기로, 오프세트는 5cm 내지 9cm 사이이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 하나 이상의 다른 투사 시스템들이 투사한 이미지들과 협력할 수 있는 이미지를 투사하도록 구성되는 투사 시스템으로서,
a. 상기 투사 시스템과 하나 이상의 다른 투사 시스템들에 의해 디스플레이면에 투사되는 이미지들의 특징들을 검출하도록 동작될 수 있는 검출기와,
b. 투사 시스템이 투사한 이미지들이 디스플레이면에서 협력하도록 상기 검출기에 의해 검출된 이미지들의 특징들을 기초로 상기 투사 시스템 및/또는 하나 이상의 다른 투사 시스템들을 조절하도록 동작될 수 있는 컨트롤러를 구비하는 투사 시스템이 제공된다.
컨트롤러는 각 투사 시스템이 투사한 이미지들이 디스플레이면에서 협력하도록 검출기에 의해 검출된 이미지의 특징을 기초로 투사 시스템 내에 있는 반사면 및/또는 하나 이상의 다른 투사 시스템들 내에 있는 반사면들을 조절하도록 동작될 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상술한 바에 따른 복수의 투사 시스템들을 구비한 투사 배열수단이 제공된다.
검출기는 디스플레이면에 이미지의 위치, 디스플레이면에 이미지의 크기, 및 이미지의 휘도를 포함한 그룹에서 선택되는 이미지들의 특징들 중 적어도 하나를 검출하도록 구성될 수 있다.
검출기는 CCD 카메라, CMOS 카메라 및/또는 포토다이오드 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
컨트롤러는 검출기에 의해 검출된 이미지의 특징들을 기초로 투사 시스템들이 투사한 이미지의 크기, 위치, 및/또는 휘도를 변경하도록 투사 시스템들을 조절하게 동작될 수 있다.
컨트롤러는 투사 시스템들이 투사한 이미지들이 겹치게 협력하도록 투사 시스템을 조절하게 동작될 수 있다. 컨트롤러는 투사 시스템들이 투사한 이미지들이 정렬되게 협력하도록 투사 시스템을 조절하게 동작될 수 있다. 바람직하기로, 컨트롤러는 투사 시스템의 반사면을 오프세트하게 동작될 수 있다. 예컨대, 제 1 투사 시스템은 디스플레이면에 제 1 이미지를 투사할 수 있고 제 2 투사 시스템은 디스플레이면의 다른 위치에 동일 이미지를 투사할 수 있다. 제 1 및 제 2 투사 시스템들 각각은 동일한 방식으로 이미지를 투사한다: 이미지 픽셀에 해당하는 광펄스들 각각이 각 투사 시스템의 광원에서 발생된다; MEMS 마이크로-미러의 형태로 각 투사 시스템에서 반사면은 MEMS 마이크로-미러와 협력하는 압전 액츄에이터에 인가되는 AC 전압작동신호에 의해 2개의 직교 진동축 주위로 진동되며 디스플레이면을 가로질러 지그재그 패턴으로 광펄스들을 스캔하여 디스플레이면에 이미지를 픽셀 단위로 디스플레이한다. 제 1 투사 시스템은 본 발명에 따른 투사 시스템이다. 제 1 투사 시스템의 검출기는 제 1 및 제 2 투사 시스템이 투사한 이미지의 디스플레이면상에 위치를 검출한다. 연이어, 컨트롤러는 DC 오프세트를 AC 전압작동신호에 인가해 제 1 투사 시스템에서 압전 액츄에이터에 인가되는 AC 전압작동신호를 조절하며, 이로써 제 1 투사 시스템이 디스플레이면 상에 정의된 위치에 그 이미지를 투사하게 한다. 제 1 투사 시스템의 컨트롤러는 제 2 투사 시스템과 무선으로(또는 유선으로) 통신하며 명령을 제 2 투사 시스템에 보내어 DC 오프세트를 AC 전압작동신호에 인가하여, 제 2 투사 시스템이 디스플레이이면 상에 정의된 위치에 그 이미지를 또한 투사하게 한다. 따라서, 제 1 투사 시스템이 투사한 이미지와 제 2 투사 시스템이 투사한 이미지가 디스플레이면에 중첩된다. 투사 시스템들이 투사한 이미지들을 겹치는 것은 디스플레이 스크린에 보이는 이미지를 제공하거나 증가된 휘도를 제공할 것이다. 대안으로, 컨트롤러는 각 투사 시스템이 투사한 이미지가 디스플레이면에 정렬되도록 각 투사 시스템을 조절할 수 있다. 대안으로, 또한 투사 시스템들 각각이 자신의 검출기 및 컨트롤러를 구비할 수 있다. 각 투사 시스템의 검출기와 컨트롤러는 디스플레이면 상의 이미지들의 소정의 협력을 달성하기 위해 다른 이동전화들의 검출기들 및 컨트롤러들과 협력할 수 있다. 대안으로, 투사 시스템들 각각이 검출기 및 컨트롤러를 구비하면, 투사 시스템들 중 하나의 검출기 및 컨트롤러는 "마스터"로 지정될 수 있고, 다른 이동전화의 검출기들 및 컨트롤러들은 "슬레이브"로 지정될 수 있다. 마스터 검출기와 컨트롤러는 다른 이동전화에 있는 투사 시스템들을 조절할 수 있다.
컨트롤러는 각 투사 시스템이 투사된 이미지의 크기가 변경되도록 하나 이상의 투사 시스템들을 조절하도록 동작될 수 있다. 바람직하기로, 컨트롤러는 하나 이상의 투사 시스템들 각각에 있는 반사면이 진동하는 진폭을 변경하도록 동작될 수 있다. 예컨대, 검출기는 2개의 투사 시스템들이 투사한 이미지의 크기를 검출할 수 있고 연이어 컨트롤러는 투사 시스템들이 각각 예컨대 2개 투사 시스템들 각각에 있는 반사면이 진동하는 진폭을 변경해 동일한 크기의 이미지를 투사하도록 각 투사 시스템을 조절할 수 있다.
컨트롤러는 하나 이상의 투사 시스템들에 있는 광원을 변조하게 동작될 수 있다.
컨트롤러는 투사 시스템이 투사된 광의 휘도를 조절하게 동작될 수 있다. 컨트롤러는 투사 시스템들 각각이 투사한 광의 휘도를 조절하게 동작될 수 있다. 바람직하기로, 컨트롤러는 각 투사 시스템에 의해 투사되는 광의 휘도가 균일하도록 하나 이상의 투사 시스템에 의해 투사되는 광의 휘도를 조절하게 동작될 수 있다.
컨트롤러는 이미지의 투사를 위해 디스플레이면 상의 최적 위치를 계산하도록 동작될 수 있다. 최적 위치에 이미지를 투사하는 것은 디스플레이면에 이미지의 소정 협력을 이루도록 투사 시스템들에 필요한 전체 조절을 최소로 할 것이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 하나 이상의 다른 투사 시스템들이 투사한 이미지들과 협력할 수 있는 이미지를 투사하도록 구성된 투사 시스템으로서, 다른 투사 시스템의 컨트롤러로부터 명령을 수신하도록 구성된 수신기를 구비하는 투사 시스템이 제공된다.
바람직하기로, 수신기는 상술한 투사 시스템 중 어느 하나에 따른 투사 시스템의 컨트롤러로부터 명령을 수신하도록 구성된다.
투사 시스템은 수신된 명령을 실행하도록 구성된 컨트롤러를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상술한 투사 시스템들 중 어느 하나를 구비한 모바일 기기가 제공된다.
모바일 기기는 이동전화, 디지털 카메라, 랩탑 컴퓨터를 포함한 그룹에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 내용에 포함됨.
첨부도면을 참조로 단지 예로써 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 각각 본 발명에 따른 투사 시스템을 구비한 4개의 이동전화의 사시도를 제공하며, 각 이동전화의 투사 시스템은 디스플레이면에 이미지를 투사하도록 배열되어 있다.
도 1a는 도 1에 도시된 각각의 이동전화가 구비한 투사 시스템의 사시도를 제공한다.
도 2는 도 1에 도시된 각각의 이동전화의 투사 시스템에 공통인 특징들을 도시한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 이동전화의 투사 시스템에 대한 다른 구성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방법이 실행된 후 도 1에 도시된 4개 이동전화의 사시도를 제공한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법이 실행된 후 도 1에 도시된 4개 이동전화의 사시도를 제공한다.
도 1은 4개 이동전화들(2,4,6,8)의 사시도를 제공한다. 각각의 이동전화들(2,4,6,8)은 이미지(12,14,16,18)를 디스플레이면(10)에 투사하는 투사 시스템(102,104,106,108)을 구비한다. 4개 이동전화들(2,4,6,8) 각각은 다른 방향을 가지며, 따라서 디스플레이면(10)에서 이들 각각의 투사 이미지들(12,14,16,18)의 위치들이 다르다.
도 1a는 각각의 이동전화들(2,4,6,8)이 구비하는 투사 시스템(102,104,106,108)의 사시도를 제공한다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 투사 시스템(102,104,106,108)은 빔 결합기(800), 빔 분할기(403) 및 각각이 빔 분할기로부터 디스플레이 스크린(미도시)으로 광을 편향시킬 수 있는 마이크로-미러(미도시)를 수용하는 2개의 패키지들(405,407)를 구비한다.
도 2는 각 이동전화(2,4,6,8)의 각 투사 시스템(102,104,106,108)에 공통인 특징들에 대한 한가지 가능한 구성을 도시한 것이다. 각 투사 시스템은 적색(122), 녹색(124) 및 청색(126) 레이저를 구비한 광원(120)을 포함하며, 각각의 레이저는 광펄스(4)를 발생하도록 빔 결합기(128)에서 결합되는 광을 제공한다. 각 광펄스(4)는 디스플레이면(10)에 투사되는 이미지(130)(또는 비디오) 픽셀에 해당한다. 각 투사 시스템(102,104,106,108)은 고정 반사소자(121) 및 그 내부에 지지되는 MEMS 마이크로미러(132)를 구비하는 하우징(70)을 구비한다. MEMS 마이크로미러(132)는 2개의 직교 진동축(134,136) 주위로 진동하도록 구성된다.
동작 동안, 광펄스(4)는 하우징(70)내 투명 윈도우를 통해 빔 결합기(128)로부터 고정 반사소자(121)로 지나간다. 광펄스(4)는 고정 반사소자(121)에 의해 MEMS 마이크로미러(132)로 편향된다. MEMS 마이크로미러(132)는 하우징(70)내 제 2 투명 윈도우(107)를 통해 광펄스(4)를 디스플레이면(10)으로 편향시켜, 디스플레이면(10) 상에 이미지(130)(또는 비디오)를 재생하게 한다. MEMS 마이크로미러(132)는 광펄스(4)를 디스플레이면(10)으로 편향시킬 때 2개의 직교 진동축들(134,136) 주위로 진동한다. 진동에 의해, 투사 시스템(102,104,106,108)내 마이크로-미러(132)는 디스플레이면(10) 위로 지그재그 패턴으로 광펄스를 연속으로 스캔하여 2D 이미지가 디스플레이면(10)에 픽셀 단위로 디스플레이된다.
MEMS 마이크로미러(132)는 압전 액츄에이터(미도시)에 인가되는 AC 전압작동신호에 의해 2개의 직교 진동축들(134,136) 주위로 진동하도록 동작되며, 상기 액츄에이터는 MEMS 마이크로미러(132)와 협력해 2개의 직교 진동축들(134,136) 주위로 진동한다.
도 2에 도시된 구성의 대안으로, 각 투사 시스템(102,104,106,108)은 도 3에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 구성에서는, 약 2개의 직각축들 주위로 진동하는 하나의 마이크로-미러를 갖는 대신, 2개의 MEMS 마이크로-미러들(103,105)이 제공되며, 각 MEMS 마이크로-미러(103,105)는 단일 진동축(9,11) 주위로 진동하도록 배열되고, 상기 MEMS 마이크로-미러들(103,105)의 진동축(9,11)은 수직이다. 투사 시스템(102,104,106,108)은 광펄스(4)가 수평선을 따라 편향되게 하도록 제 1 MEMS 마이크로-미러(103)가 진동축(9) 주위로 진동하고, 광펄스(4)가 수직선을 따라 편향되게 하도록 제 2 MEMS 마이크로-미러(105)가 진동축(11) 주위로 진동하는 것을 제외하고는 도 2에 도시된 투사 시스템과 유사한 형태로 동작된다. 2개의 진동하는 MEMS 마이크로-미러들(103,105)의 결합 효과로 디스플레이면(10) 위에 지그재그 패턴으로 광펄스(4)가 스캔될 수 있어 2D 이미지(130)가 디스플레이면(10)에 픽셀 단위로 디스플레이된다. 도 2에 도시된 구성의 경우와 같이, 각 MEMS 마이크로-미러들(103,105)은 압전 액츄에이터(미도시)에 가해지는 AC 전압작동신호에 의해 동작되며, 상기 압전 액츄에이터는 MEMS 마이크로-미러들(103,105) 각각과 협력해 이들 각각의 진동축들(9,11) 주위로 진동한다.
본 실시예에서, 도 1에 도시된 각각의 이동전화(2,4,6,8)의 투사 시스템(102,104,106,108) 각각은 2개의 직교 진동축 주위로 진동하도록 구성되는 MEMS 마이크로-미러를 구비한다. (즉, 각 투사 시스템은 도 2에 도시된 구성을 갖는다). 따라서, 각각의 투사 시스템(102,104,106,108)은 동일한 방식으로 이들의 이미지들(12,14,16,18)을 투사한다: 이미지 픽셀에 해당하는 광펄스(4)는 투사 시스템의 광원(120)에서 발생된다; 각 투사 시스템(102,104,106,108)에서 MEMS 마이크로-미러(132)는 상기 EMS 마이크로-미러(132)와 협력하는 압전 액츄에이터(미도시)에 인가된 작동신호(주로 AC 전압)에 의해 2개의 직교 진동축들(134,136) 주위로 진동되어, 디스플레이면(10)을 가로질러 지그재그 패턴으로 광펄스(4)를 스캔하여 디스플레이면에 이미지(130)를 디스플레이한다.
도 1을 다시 참조하면, 이동전화(2)에 포함된 투사 시스템(102)은 검출기(22)와 컨트롤러(24)를 더 구비한다. 검출기(22)는 각 이동전화(2,4,6,8)의 투사 시스템(102,104,106,108)에 의해 투사된 이미지(12,14,16,18)의 특징을 검출하도록 동작될 수 있다. 본 실시예에서, 검출기(22)는 디스플레이면(10) 상에 각 이미지(12,14,16,18)의 위치, 각 이미지(12,14,16,18)의 휘도, 및 각 이미지(12,14,16,18)의 치수를 검출하도록 동작될 수 있다. 검출기(22)가 이미지의 위치, 휘도 및 치수 이외에 각 이미지(12,14,16,18)의 다른 특징을 검출하도록 구성될 수 있음을 알게 된다. 본 실시예에서, 검출기(22)는 CCD 또는 CMOS 카메라 또는 포토다이오드이나, 검출기(22)는 임의의 다른 적절한 형태를 취할 수 있음을 알게 된다.
컨트롤러(24)는 투사 시스템(102) 및 검출기(22)에 의해 검출된 이미지(12,14,16,18)의 특징을 기초로 다른 이동전화(4,6,8)에서의 투사 시스템(104,106,108)을 조절하도록 동작될 수 있다. 컨트롤러(24)는 무선 통신수단(미도시)을 통해 다른 이동전화(4,6,8)의 투사 시스템(104,106,108)과 (지그재그 화살표로 도시된 바와 같이) 무선통신한다. 다른 이동전화(4,6,8)의 투사 시스템(104,106,108)을 조절하기 위해, 컨트롤러(24)는 무선통신수단을 통해 조절 명령을 다른 이동전화(4,6,8)의 투사 시스템(104,106,108)에 보낸다. 다른 이동전화(4,6,8) 각각에서 투사 시스템(104,106,108)은 컨트롤러(24)에 의해 보내진 조절 명령을 수신하는 수신기(40,60,80)를 구비한다. 이는 또한 각 이동전화(2,4,6,8)의 투사 시스템(102,104,106,108)이 그 자신의 검출기(22)와 컨트롤러(24)를 구비할 수 있다. 각 이동전화의 검출기(22) 및 컨트롤러(24)는 다른 이동전화의 검출기들(22) 및 컨트롤러들(24)과 협력할 수 있어 디스플레이면에 이미지의 소정의 협력을 달성한다. 대안으로, 각 이동전화(2,4,6,8)의 각각의 투사 시스템(102,104,106,108)이 검출기(22)와 컨트롤러(24)를 구비하면, 이동전화(2,4,6,8) 중 한 이동전화의 검출기(22)와 컨트롤러(24)는 "마스터"로 지정될 수 있고 다른 이동전화의 검출기들(22)과 컨트롤러들(24)은 "슬레이브"로 지정될 수 있다. "마스터" 검출기(22) 및 컨트롤러(24)는 다른 이동전화들(2,4,6,8)의 투사 시스템들(102,104,106,108)을 조절할 수 있다.
디스플레이면(10)에서 볼 수 있는 각각의 이미지(12,14,16,18)의 휘도는 각 투사 시스템(102,104,106,108)에서 광원(120)이 제공할 수 있는 광의 최대 휘도에 의해 제한된다. 디스플레이면(10)에서 각 투사 시스템(102,104,106,108)에 의해 투사된 이미지들(12,14,16,18)을 중첩시킴으로써 디스플레이면(10)에 하나의 더 밝은 이미지가 디스플레이된다.
디스플레이면(10)에서 이미지들(12,14,16,18)을 중첩시키기 위해, 사용자는 이동전화들 각각의 투사 시스템(102,104,106,108)이 디스플레이면(10)의 동일 위치에 각각 투사되게 이동전화들(2,4,6,8)을 간단히 배향시킬 수 있다. 따라서, 각 이동전화(2,4,6,8)의 투사 시스템(102,104,106,108)이 동일 이미지들(12,14,16,18)를 투사하면, 하나의 이미지를 스크린에서 볼 수 있도록 이미지들이 중첩될 것이다. 단일 이미지가 모두 4개의 투사 시스템들(102,104,106,108)에 의해 투사된 빛에 의해 형성되므로, 디스플레이된 단일 이미지가 디스플레이면(10)에 더 밝게 나타나게 될 것이다.
대안으로, 이미지들(12,14,16,18)을 중첩시키기 위해, 투사 시스템(102)에 있는 검출기(22)는 디스플레이면(10) 상의 각각의 이미지들(12,14,16,18)의 위치를 검출한다. 검출기(22)는 또한 각 이미지의 휘도와 각 이미지들(12,14,16,18)의 치수를 검출한다. 검출기(22)는 각각의 이미지들(12,14,16,18)에 대한 이미지 위치 정보, 이미지 크기 정보, 및 이미지 휘도 정보를 컨트롤러(24)에 보낸다.
검출기(22)에 의해 제공된 이미지 위치 정보를 기초로, 컨트롤러(24)는 이미지들(12,14,16,18)이 중첩되어야 하는 디스플레이면(10)의 최적 위치를 계산한다. 최적 위치는 투사된 이미지들 각각에 가장 가까운 디스플레이면(10) 상의 위치(즉, 평균 위치)이다; 따라서, 디스플레이면(10)에 이미지들(12,14,16,18)의 소정 중첩을 달성하기 위해, 투사 시스템들(102,104,106,108)의 최소 전체 조절을 보장하는 최적 위치에 이미지들(12,14,16,18)을 중첩시키는 것이 요구된다. 본 실시예에서, 컨트롤러(24)는 이미지들(12,14,16,18)의 중첩을 위해 디스플레이면(10) 상의 최적 위치는 위치(30)인 것을 계산한다. 따라서, 컨트롤러(24)는 투사 시스템들(102,104,106,108) 각각이 그들의 각 이미지들(12,14,16,18)을 디스플레이면(10) 상의 위치(30)에 투사하도록 각각의 투사 시스템들(102,104,106,108)을 조절할 것이다.
투사 시스템의 이미지(12)를 디스플레이면 상의 위치(30)에 투사하도록 상기 투사 시스템(102)을 조절하기 위해, 컨트롤러(24)는 DC 오프세트를 포함하도록 AC 전압작동신호를 조절하며, 상기 신호는 2개의 진동축(134,136) 주위로 투사 시스템(102)내에 MEMS 마이크로-미러(132)를 진동시키는 압전 액츄에이터(미도시)에 인가된다. 액츄에이터는 임의의 적절한 형태를 취할 수 있으며 압전 액츄에이터에 국한되지 않음을 알게 될 것이다; 가령, 액츄에이터는 자기, 정전기, 열 또는 전자기일 수 있다. DC 오프세트를 AC 전압작동신호에 인가함으로 인해 이미지(12)가 디스플레이면(10) 상의 위치(30)에 투사되도록 MEMS 마이크로-미러(132)의 위치가 오프셋트된다. 이미지(12)의 현재 위치를 최적 위치(30)와 비교해, 컨트롤러(24)는 AC 전압작동신호에 인가되는 DC 오프세트의 진폭을 계산한다.
다른 투사 시스템들(104,106,108) 각각이 그들의 각 이미지들(14,16,18)을 디스플레이면(10) 상의 위치(30)에 투사하도록 상기 투사 시스템들(104,106,108)을 조절하기 위해, 컨트롤러(24)는 무선통신수단을 통해 조절 명령을 각각의 다른 투사 시스템들(104,106,108)에 보낸다. 조절 명령은 각 투사 시스템들(104,106,108)의 수신기(40,60,80)에 의해 수신된다. 투사 시스템들(104,106,108) 내에 실행시 각 조절 명령은 DC 오프세트를 포함하도록 AC 전압작동신호를 조절할 것이며, 상기 신호는 2개의 진동축들(134,136) 주위로 각 투사 시스템들(104,106,108)내에 있는 MEMS 마이크로-미러(132)를 진동시키도록 압전 액츄에이터(미도시)에 인가된다. 각 투사 시스템들(104,106,108)에서, DC 오프세트를 AC 전압작동신호에 인가함으로 인해 투사 시스템들(104,106,108)이 그 이미지(14,16,18)를 디스플레이면(10) 상의 위치(30)에 투사되도록 상기 투사 시스템들(104,106,108) 내에 있는 MEMS 마이크로-미러(132)의 위치가 오프셋트 된다. 각 투사 시스템들(104,106,108)에 대해, 투사 시스템들(104,106,108)이 투사한 이미지(14,16,18)의 현재 위치를 최적 위치(30)와 비교함으로써, AC 전압작동신호에 인가되는 DC 오프세트의 필요한 진폭이 컨트롤러(24)에 의해 계산된다. 각 이동전화(2,4,6,8)는 다른 배향을 가지므로, 각 투사 시스템(104,106,108)의 MEMS 마이크로-미러(132)는 조절을 달리할 필요가 있으므로, 이에 따라, 각 투사 시스템(104,106,108)에서 AC 전압작동신호에 인가되는 DC 오프세트의 진폭은 각 투사 시스템(104,106,108)에 대해 달라진다.
필요한 DC 오프세트가 각 투사 시스템(102,104,106,108)에서 AC 전압작동신호에 인가된 후에, 각 이동전화(2,4,6,8)의 투사 시스템(102,104,106,108)은 이미지들(12,14,16,18)이 최적 위치(30)에 겹치도록 디스플레이면 상의 동일 위치(즉, 최적위치(30))에 그들의 각 이미지들(12,14,16,18)를 투사한다.
휘도가 증가된 단일 이미지를 디스플레이하기 위해, 중첩 이미지들(12,14,16,18)은 각각 동일 크기로 되어야 한다. 투사 시스템(102,104,106,108)에 의해 투사된 이미지들(12,14,16,18)의 크기를 조절하기 위해, 컨트롤러(24)는 각 투사 시스템(102,104,106,108) 내에 있는 MEMS 마이크로-미러(132)를 진동시키기 위해 압전 액츄에이터에 인가되는 AC 전압작동신호의 진폭을 조절한다. 검출기(22)에 의해 제공된 이미지 크기 정보를 기초로, 컨트롤러(24)는 최적 이미지 크기를 계산한다. 최적 이미지 크기는 4개의 투사 이미지들(12,14,16,18) 각각의 평균 크기가 될 것이므로, 투사 시스템들(102,104,106,108)의 최소 전체 조절을 필요로 함에 따라 가장 효율적으로 달성될 수 있는 이미지 크기가 될 것이다. 각 투사 시스템들(102,104,106,108)에 대해, 검출기(22)에 의해 제공된 이미지 크기 정보를 이용해, 컨트롤러(24)는 최적 이미지 크기를 달성하기 위해 투사 시스템(102,104,106,108)이 이미지(12,14,16,18)의 크기를 늘리도록 조절하거나 이미지(12,14,16,18)의 크기를 줄이도록 조절해야 하는지 판단한다.
이미지(12,14,16,18)의 크기를 늘리기 위해, 컨트롤러(24)는 AC 전압작동신호의 진폭을 늘리며, 상기 신호는 투사 시스템(102,104,106,108) 내에 있는 MEMS 마이크로-미러(132)를 진동시키기 위해 압전 액츄에이터에 인가된다. 작동신호의 진폭을 늘리는 것은 진동축(134,136)(가령, MEMS 마이크로-미러(132)가 수평선을 따라 광을 스캔하도록 진동하는 기준이 되는 진동축) 중 적어도 하나 주위로 MEMS 마이크로-미러(132)의 진동 진폭을 늘리는 것이다. 진동축(134,136) 중 적어도 하나 주위로 MEMS 마이크로-미러(132)의 진동 진폭을 늘리는 것은 광이 디스플레이면(10)의 더 큰 면적을 가로질러 스캔되는 것을 보장하며, 따라서 이미지(12,14,16,18)가 더 큰 이미지를 제공하도록 디스플레이면(10)의 더 큰 면적 위로 투사된다. 반대로, 이미지(12,14,16,18)의 크기를 줄이기 위해, 컨트롤러(24)는 AC 전압작동신호의 진폭을 줄이며, 상기 신호는 투사 시스템(102,104,106,108) 내에 있는 MEMS 마이크로-미러(132)를 진동시키기 위해 압전 액츄에이터에 인가된다. 작동신호의 진폭을 줄이는 것은 진동축(134,136)(가령, MEMS 마이크로-미러(132)가 수평선을 따라 광을 스캔하도록 진동하는 기준이 되는 진동축) 중 적어도 하나를 기준으로 하는 MEMS 마이크로-미러(132)의 진동 진폭을 줄이는 것이다. 진동축(134,136) 중 적어도 하나 주위로 MEMS 마이크로-미러(132)의 진동 진폭을 줄이는 것은 광이 디스플레이면(10)의 더 작은 면적을 가로질러 스캔되는 것을 보장하며, 따라서 이미지(12,14,16,18)가 더 작은 이미지를 제공하도록 디스플레이면(10)의 더 작은 면적 위로 투사된다.
검출기(22)가 제공한 이미지들(12,14,16,18)에 대한 크기 정보를 기초로, 컨트롤러(24)는 각 이미지가 최적 이미지 크기와 같은 크기를 갖도록 각 이미지(12,14,16,18)에 대해 필요한 크기 조절을 계산한다. 본 실시예에서, 최적 이미지 크기는 디스플레이면(10)의 위치(30)에 대시선으로 나타나 있다. 최적 이미지 크기를 달성하기 위해, 투사 시스템(102)이 투사한 이미지(12)는 크기가 줄어들어야 하고, 투사 시스템들(104,106,108)이 투사한 이미지들(14,16,18)은 각각 크기가 늘어나야 한다. 검출기(22)가 제공한 이미지들(12,14,16,18)에 대한 크기 정보를 기초로, 컨트롤러(24)는 이미지(12)에 필요한 이미지 크기의 감소를 계산하고 이미지 크기의 이 감소를 MEMS 마이크로-미러(132)를 진동시키는데 사용된 AC 전압작동신호에 대한 필요한 진폭의 감소로 나타낸다. 이에 따라, 컨트롤러(24)는 투사 시스템(102)에서 AC 전압작동신호의 진폭을 연이어 줄인다. 검출기(22)가 제공한 크기 정보를 기초로, 컨트롤러(24)는 또한 각 이미지들(14,16,18)에 요구되는 이미지 크기의 증가를 계산하고, 이미지 크기의 각 증가를 MEMS 마이크로-미러(132)를 진동시키기 위해 각 투사 시스템들(104,106,108)에 사용된 AC 전압작동신호에 대한 필요한 진폭의 증가로 나타낸다. 컨트롤러(24)는 각각의 투사 시스템들(104,106,108) 내에 실행시 AC 전압작동신호의 진폭들에 필요한 증가에 영향을 주는 투사 시스템들(104,106,108) 각각에 조절 명령을 연이어 보낸다. 각 투사 시스템들(102,104,106,108)에서 MEMS 미러 작동신호들의 진폭이 컨트롤러(24)에 의해 조절된 후, 동일 크기의 이미지들(12,14,16,18)은 디스플레이면(10) 상의 최적 위치(30)에서 각각의 투사 시스템들(102,104,106,108)에 의해 투사된다.
추가로 또는 대안으로, 투사 시스템들(102,104,106,108)이 투사하는 이미지들(12,14,16,18)의 크기는 상기 투사 시스템들(102,104,106,108)에 있는 광원(120)의 변조에 의해 조절될 수 있다. 컨트롤러(24)는 투사 시스템들(102,104,106,108)이 투사하는 이미지들(12,14,16,18)의 크기를 줄이기 위해 투사 시스템들(102,104,106,108) 내에 있는 광원(120)에 의해 광펄스가 발생되는 속도를 증가시킬 수 있다. 광펄스(4)가 발생되는 속도의 증가로 연속 광펄스들(4)이 더 빠른 속도로 투사 시스템들(102,104,106,108)의 MEMS 마이크로-미러(132)에 도달하게 되며, 이는 차례로 연속 광펄스들(4)이 더 빠른 속도로 디스플레이면(10)에 투사되는 것을 말한다. 각 광펄스(4)는 투사된 이미지들(12,14,16,18)의 픽셀에 해당하기 때문에, 픽셀들은 연속한 광펄스들(4) 간의 시간이 더 적고 MEMS 마이크로-미러(132)의 진동 속도가 변함없이 유지됨에 따라 디스플레이면(10)에 함께 더 가까워지게 된다. 따라서, 더 작은 이미지(12,14,16,18)가 디스플레이면(10)에 보이게 된다. 더욱이, 광펄스들(4)이 더 높은 속도로 발생되면, MEMS 마이크로-미러(132)가 진동을 마치기 전에 각 행의 픽셀들에 해당하는 광펄스들(4)이 디스플레이면(10)에 투사된다. 따라서, 한 행의 픽셀들이 디스플레이면(10)의 더 작은 범위 위로 디스플레이된다. 각 행의 픽셀들에 대해서도 동일하게 들어맞는다. 따라서, 디스플레이면(10)의 더 작은 면적 위로 이미지들(12,14,16,18)이 디스플레이된다.
선택적으로, 각 투사 시스템들(102,104,106,108) 내에 있는 MEMS 마이크로-미러(132)의 진동 속도도 또한 레이저 변조 효과를 보상하기 위해 조절될 수 있다. 가령, MEMS 마이크로-미러(132)의 진동 속도는 광원(120)이 광펄스(4)를 발생하는 속도가 증가함으로써 연이은 픽셀들 간의 거리가 줄어들지 않는 것을 보장하기 위해 증가될 수 있다.
각 투사 시스템(102,104,106,108)은 컨트롤러(24)에 의해 이미지 크기 및 이미지 위치가 동시에 조절될 수 있음을 알게 될 것이다.
도 4는 각 이동전화(2,4,6,8)의 각 투사 시스템(102,104,106,108)이 동일 크기(최적 크기)의 이미지를 최적 위치(30)에 투사하도록 조절된 후 이동전화의 사시도를 제공한다. 각각의 투사 시스템들(102,104,106,108)은 동일 이미지를 디스플레이면(10)에 투사한다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 투사 시스템이 투사한 이미지가 다스플레이면에 겹쳐져 위치(30)에서 단일 이미지(31)를 디스플레이한다. 단일 이미지(31)는 투사 시스템들(102,104,106,108) 중 어느 하나에 의해 단독으로 투사될 수 있는 이미지의 휘도보다 더 큰 전체 휘도를 갖는다. 다스플레이면(10)에 이미지들의 중첩으로 각각의 투사 시스템들(102,104,106,108)이 투사한 광이 디스플레이면(10)에 결합되게 하여 더 밝은 이미지(31)를 형성한다.
각 투사 시스템(102,104,106,108)을 조절하여 투사된 이미지들이 디스플레이면(10)에 겹치게 하는 대신, 컨트롤러(24)는 투사된 이미지들이 디스플레이면(10)에 정렬되게 각 투사 시스템(102,104,106,108)을 번갈아 조절할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 각 투사 시스템(102,104,106,108)이 투사한 이미지들(12.14,16,18)이 디스플레이면(10)에 정렬되어 단일의 더 큰 완성된 이미지(41)를 형성한다. 각 투사 시스템(102,104,106,108)이 투사한 이미지들(12.14,16,18) 각각은 완전한 이미지(41)의 다른 부분을 형성한다; 투사 시스템(102)이 투사한 이미지(12)는 완전한 이미지(41)의 하단 좌측 1/4을 이루고, 투사 시스템(104)이 투사한 이미지(14)는 완전한 이미지(41)의 상단 좌측 1/4을 이루며, 투사 시스템(106)이 투사한 이미지(16)는 완전한 이미지(41)의 하단 우측 1/4을 이루고, 투사 시스템(108)이 투사한 이미지(18)는 완전한 이미지(41)의 상단 우측 1/4을 이룬다. 이미지들(12,14,16,18)은 직소(jig-saw) 조각들과 유사하게 디스플레이면(10) 상에 하나의 완전한 이미지(41)를 디스플레이하도록 결합된다. 디스플레이(10)에 디스플레이된 최종발생한 이미지는 투사 시스템들(102,104,106,108) 중 어느 하나에 의해 투사될 수 있는 (동일 휘도의) 이미지보다 더 크다.
컨트롤러(24)는 각 투사 시스템(102,104,106,108)이 투사한 이미지들(12,14,16,18)이 디스플레이면(10)에 정확하게 정렬되도록 각 투사 시스템(102,104,106,108)을 조절한다. 투사된 이미지들(12,14,16,18)의 정확한 정렬은 완전한 이미지(41)가 갭, 공간 또는 경계 없음을 보장한다(예컨대, 이미지(12)와 다른 이미지들(14,16,18) 중 어느 하나 사이에 간격이 전혀 없다). 검출기(22)가 제공한 위치 정보를 이용해, 컨트롤러(24)는 각 투사 시스템(102,104,106,108)이 디스플레이(10) 상의 소정 위치에 이미지를 투사하도록 각 투사 시스템(102,104,106,108)을 조절한다. 컨트롤러(24)는 투사된 이미지들(12,14,16,18)의 정렬을 달성하기 위해 상술한 바와 같이 유사한 방식으로 (즉, DC 오프세트를 포함하도록 MEMS 마이크로-미러(132)를 진동시키기 위해 사용되는 AC 전압작동신호들을 조절함으로써) 각 투사 시스템(102,104,106,108)을 조절한다.
이미지 크기와 위치에 대한 투사 시스템의 조절뿐만 아니라, 컨트롤러(24)는 각 투사 시스템(102,104,106,108)이 투사한 각 이미지의 휘도가 같도록 각 투사 시스템(102,104,106,108)을 더 조절할 수 있다. 이는 투사 디스플레이면(10)에 볼 수 있는 완전한 이미지(41)가 균일한 휘도를 갖게 하므로 각 투사 시스템(102,104,106,108)이 투사한 이미지들이 중첩되기보다 정렬될 때에 특히 유용하다.
검출기(22)에 검출된 각 이미지들(12,14,16,18)의 휘도를 기초로, 컨트롤러(24)는 각 투사 시스템(102,104,106,108)이 기설정된 휘도로 이미지를 투사하도록 각 투사 시스템(102,104,106,108)에 필요로 하는 조절을 결정할 수 있다. 기설정된 휘도는 검출기(22)에 의해 검출된 모든 투사된 이미지들(12,14,16,18)의 휘도의 평균일 수 있다. 컨트롤러(24)는 투사 시스템(102)내 광원(120)을 조절하여 기설정된 휘도로 투사된 광의 휘도를 증감시킨다. 투사 시스템(104,106,108)에 대해, 컨트롤러(24)는 실행시 각각의 투사 시스템들(104,106,108) 내에 있는 광원들(120)을 조절하여 기설정된 휘도로 투사된 광의 휘도를 증감시키는 각각의 투사 시스템들(104,106,108)로 조절 명령을 보낸다.
본 발명의 상술한 실시예들에 대한 다양한 변형 및 변경들은 특허청구범위에 정의된 바와 같이 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 당업자에 명백하다. 본 발명은 특정 바람직한 실시에들과 연계하여 설명하였으나, 특허청구된 바와 같이 본 발명은 이런 특정 실시예에 지나치게 제한되지 않아야 하는 것을 알아야 한다.

Claims (18)

  1. 2 이상의 투사 시스템(projection systems)을 제공하는 단계 -상기 2 이상의 투사 시스템 각각은 반사면과 AC 전압 진폭을 갖는 작동신호를 통해 상기 반사면을 축 주위로 진동시키는 컨트롤러를 포함함- 와,
    상기 2 이상의 투사 시스템을 디스플레이면에 이미지를 각각 투사하도록 배열하는 단계와,
    상기 작동신호를 오프세트(off-set)시키는 제어 신호를 상기 2 이상의 투사 시스템 중 제 1 투사 시스템의 상기 컨트롤러에 송신하는 단계 -상기 제어 신호는 DC 전압 진폭을 가지며, 상기 2 이상의 투사 시스템 각각이 투사한 이미지가 상기 디스플레이면에서 협력하도록(co-operation), 상기 제 1 투사 시스템의 상기 컨트롤러로 하여금 상기 2 이상의 투사 시스템 중 제 2 투사 시스템 내의 상기 반사면에 대해 상기 2 이상의 투사 시스템 중 제 1 투사 시스템 내의 상기 반사면의 진동을 오프세트시키게 함- 를 포함하는
    이미지 투사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 투사 시스템은 서로 독립적인
    이미지 투사 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 투사 시스템 각각이 투사한 이미지는 중첩(overlapping)에 의해 협력하는
    이미지 투사 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 투사 시스템 각각이 투사한 이미지는 정렬(aligning)에 의해 협력하는
    이미지 투사 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 투사 시스템 각각이 투사한 이미지는 메싱(meshing)에 의해 협력하는
    이미지 투사 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 투사 시스템이 투사한 이미지의 디스플레이 면상의 위치를 검출하는 단계와,
    상기 이미지의 상기 검출된 위치에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는
    이미지 투사 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 2 이상의 투사 시스템 중 상기 제 1 투사 시스템 내의 반사면이 진동하는 속도의 변경 지시를 포함하는
    이미지 투사 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 투사 시스템 중 하나 이상의 투사 시스템 내의 광원의 변조를 변경하는 단계를 더 포함하는
    이미지 투사 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 투사 시스템 중 하나 이상이 투사한 광의 휘도를 조절하는 단계를 더 포함하는
    이미지 투사 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 투사 시스템이 투사한 각각의 이미지는 상기 디스플레이면에 디스플레이되는 완전한 이미지의 해상도의 일부를 포함하는
    이미지 투사 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 투사 시스템 중 하나 이상이 투사한 이미지의 크기를 검출하는 단계를 더 포함하는
    이미지 투사 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 투사 시스템 중 하나 이상이 투사한 이미지의 휘도를 검출하는 단계를 더 포함하는
    이미지 투사 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 투사 시스템 각각으로부터 테스트 이미지를 상기 디스플레이 면에 투사하는 단계와,
    상기 테스트 이미지에 적어도 일부 기초하여 상기 2 이상의 투사 시스템 중 상기 제1 투사 시스템 내에서의 반사면의 진동에 적용될 오프세트의 레벨을 결정하는 단계를 더 포함하는
    이미지 투사 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 투사 시스템 중 하나 이상이 투사한 이미지의 컬러를 검출하는 단계를 더 포함하는
    이미지 투사 방법.
  15. 삭제
  16. 프로젝터를 포함하는 장치로서,
    상기 프로젝터는
    광원과,
    상기 광원으로부터 방사된 광을 반사하는 반사면과,
    상기 반사면에 동작가능하게 결합되어 있으며, 상기 반사면을 축 주위로 진동시켜 제 1 이미지를 디스플레이면에 투사하는 압전 액츄에이터 -상기 압전 액츄에이터는 AC 전압 진폭을 갖는 작동신호에 의해 활성화됨- 와,
    상기 압전 액츄에이터로 하여금 상기 반사면의 진동을 제 2 프로젝터 내의 반사면의 진동에 대해 오프세트하도록 상기 작동신호를 오프세트하기 위한 제어 신호를 상기 압전 액츄에이터에 송신하는 컨트롤러 -상기 제 2 프로젝터는 상기 디스플레이면에 제 2 이미지를 투사하고, 상기 제 1 및 제 2 이미지는 상기 디스플레이면 상에서 완전한 이미지를 형성하도록 협력하며, 상기 제어 신호는 DC 전압 진폭을 포함함- 를 포함하는
    장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 디스플레이면 상의 상기 제 1 이미지 및 상기 제 2 이미지를 검출하고, 검출된 상기 제 1 및 제 2 이미지에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하는
    장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 반사면은 MEMS 미러를 포함하고, 상기 압전 액츄에이터는 상기 MEMS 미러를 2개의 직교 진동축 주위로 진동시켜 상기 디스플레이면으로 반사된 광을 지그재그 패턴으로 스캔하는
    장치.
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