KR20030086430A - 프로젝터 - Google Patents

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KR20030086430A
KR20030086430A KR10-2003-0028136A KR20030028136A KR20030086430A KR 20030086430 A KR20030086430 A KR 20030086430A KR 20030028136 A KR20030028136 A KR 20030028136A KR 20030086430 A KR20030086430 A KR 20030086430A
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light emitting
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dimensional
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KR10-2003-0028136A
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차일더스윈스롭디
리챠드웨인엠
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘 피
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Abstract

스캔 광학 장치를 사용하는 프로젝터가 개시되어 있다. 다수의 발광원(102)은 이미지에 따라 가변되는 강도를 가진다. 스캔 광학 장치(108)는 발광원에 의해 출력되는 광을 스캔하여 이미지에 따라 2차원 평면을 커버한다.

Description

프로젝터{PROJECTOR HAVING SCANNING OPTICS}
프로젝터는 일반적으로 대량의 이미지 뷰잉을 위해, 컴퓨터 또는 비디오 디바이스로부터의 이미지를 벽 또는 스크린 상에 투영하는 디스플레이, 광원, 광학 시스템, 및 전자 장치를 집적한 디바이스이다. 그들은 직업의 일부로서 프리젠테이션을 하는 비지니스 사용자간에 널리 사용되고 있다. 새로운 프로젝터는 사업자에게 매우 적합하도록 몇 파운드 정도의 작은 무게일 수 있다. 투영 기술의 품질이 향상됨에 따라, 프로젝터는 고선명 텔레비젼(HDTV) 및 다른 홈 엔터테이먼트 가전 제품으로 사람들의 가정에 적용되는 방법을 찾고 있다. 몇몇 산업 전문가는 디지털 프로젝터가 극장에 사용되는 표준 투영 기술으로 될 것이다고 예측하고 있다.
전형적인 프로젝터는 분할 광 변조기(SLM)를 포함하여 광을 분할하여 변조하고, 그 결과 이미지가 시청용 스크린상에 투영된다. 광이 하나 이상의 빔으로서 SLM에 투과되어, 그 광을 처리하고 그 결과 원하는 이미지를 스크린 상에 투영한다. 원래, SLM은 투과성을 가지고 있었다. 광이 SLM을 투과하게 되고, 이 광을 스크린 상에 투영되는 이미지에 따라서 변경한다. 이러한 유형의 SLM의 예는 액정 디스플레이(LCD)이다. 그러나, 투과성의 SLM은 최종 투영된 이미지는, 광이 SLM을 반드시 지나야 하는 이유로 흐려진다는 단점을 가지고 있다.
가장 최근에, SLM은 반사성을 가지고 있다. 광이 SLM으로부터 반사되어, 스크린 상에 투영되는 이미지에 따라서 광을 변경한다. 이러한 유형의 SLM의 전형적인 예는 디지털 마이크로미러 장치(Digital Micromirror Device :DMD)이고, 이러한 SLM을 사용하는 프로젝터는 디지털 광 처리(DLP) 프로젝터로서 알려져 있다. DLP 프로젝터는, 광이 반사형 SLM를 투과하지 않아야 되기 때문에, 이미지를 밝게 처리한다. 그러나, 반사형 SLM은 고가이기에, DLP 프로젝터의 사용 범위를 좁게 한다.따라서, 이러한 이유 및 다른 이유로 인해, 본 발명이 필요하다.
본 발명은 스캔 광학 장치를 사용하는 프로젝터에 관한 것이다. 다수의 발광원은 이미지에 따라 변하는 강도를 갖는다. 스캔 광학 장치는 발광원에 의해 출력되는 광을 스캔하여 이미지에 따라 2차원 평면을 커버한다.
도 1은 스캔 광학 장치를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 범용 프로젝터 시스템의 블록도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따라서, 2차원 평면이 개별적으로 스캔된 서브 영역으로 분할되는 다른 방법을 설명하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따라서, 광 빔이 2차원 평면의 대응하는 서브 영역을 스캔하는 방법을 도시하는 도면,
도 4는 광 빔이 2차원 평면의 대응하는 서브 영역을 스캔하는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 발광 장치를 도시하는 도면,
도 5a 및 도 5b는 광 빔이 2차원 평면의 대응하는 서브 영역을 스캔하는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 스캔 광학 장치를 도시하는 도면,
도 6a는 본 발명의 실시예에 따라서, 2차원 평면이 실질적으로 평면의 수직 선을 따라서 구성된 광 빔에 의해 스캔되는 방식을 도시하는 도면,
도 6b, 6c 및 6d는 본 발명의 다른 실시예에 따라서, 광 빔이 실질적으로 평면의 수직 선을 따라서 구성되는 다른 방식을 도시하는 도면,
도 7a 및 도 7b는 광 빔이 2차원 평면의 수직 선을 따라 구성되고 수평 선을따라 평면을 스캔하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 발광 장치를 도시하는 도면,
도 8은 광 빔이 실질적으로 2차원 평면의 수직 선을 따라 구성되고 수평 선을 따라 평면을 스캔하는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 스캔 광학 장치를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 사용 방법을 도시하는 흐름도,
도 10은 본 발명에 따른 제조 방법을 도시하는 흐름도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 투영 시스템102 : 발광 장치
104 : 이미지 제어기106 : 이미지 소스
108 : 스캔 광학 장치110 : 투영 광학 장치
112 : 스크린
102a, 102b,...102n : 발광 장치
252, 254, 256, 258, 260 : 서브 영역
본 명세서에서 참조되는 도면은 본 명세서의 일부를 형성한다. 도면에 도시된 특징은 명백하게 표시되어 있지 않을 지라도, 본 발명의 몇몇 실시예를 단지 설명하는 것이지, 본 발명의 모든 실시예를 설명하는 것은 아니며, 그 반대의 암시는 이루어지지 않는다.
다음의 본 발명의 상세한 설명에서, 첨부한 도면을 기준으로 설명이 이루어지며, 도면에서는 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시적으로 도시하고 있다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시하는데 있어서 충분하게 상세히 설명되어 있다. 다른 실시예가 이용될 수 있고, 논리적인, 기계적인 그리고 다른 변경은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 범위에서 이루어질 수 있다. 따라서, 다음의 상세한 설명은 제한적인 의미가 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투영 시스템(100)의 블록도이다. 투영 시스템(100)은 프로젝터로서 구현될 수 있다. 투영 시스템(100)은 발광 장치(102), 이미지 제어기(104) 및 이미지 소스(106)를 포함한다. 또한, 투영 시스템(100)은 스캔 광학 장치(108), 투영 광학 장치(110) 및 스크린(112)을 포함한다. 바람직하게, 발광 장치(102)는 발광 다이오드(LED), 레이저 또는 다른 발광원 등의 발광원을 포함한다. 이미지 제어기(104)는 이미지 소스(106)에 의해 출력되는 이미지에 따라서 발광 장치(102)를 개별적으로 턴 온 및 턴 오프한다. 예를 들어, 발광 장치(102)는 적색 발광 장치, 녹색 발광 장치 및 청색 발광 장치를 포함할 수 있다. 발광 장치를 턴 오프 및 턴 온하는 것을 바로 포함하여 그들의 강도를 변화시킴으로써, 제어기(104)에 의해, 발광 장치(102)는 이미지 소스(106)에 의해 출력되는 이미지에 의해 나타나는 컬러를 가진 광을 발생시킬 수 있다. 즉, 발광 장치를 턴 온 및 턴 오프하는 것은 발광 장치의 강도를 변경시키는 단계에 포함된다. 이미지 소스(106)는 컴퓨터, 비디오 장치 등일 수 있고, 이미지는 정지 화상 또는 이동 화상일 수 있다.
스캔 광학 장치(108)는 발광 장치(102)에 의해 출력되는 광을 스캔하여, 이미지 소스(106)에 의해 출력되는 이미지에 따라서 스크린(112)과 같은 2차원 평면을 커버한다. 본 명세서에 사용된 스캔이라는 용어는, 이미지에 따라서 전체 평면을 광이 최대한 커버하도록 대칭 방식으로 2차원 평면에 걸친 광 빔의 이동과 같은 광의 이동을 일반적으로 그리고 제한적이지 않게 의미하고 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 2차원 평면은 전체 2차원 평면이 커버되도록, 다른 발광 장치(102)에 의해 라인별로 개별적으로 스캔되는 서브 영역으로 분할될 수 있다. 다른 예로서,다른 실시예에서, 발광 장치(102)에 의해 출력되는 광은 평면의 2차원 중 하나를 따라 실질적으로 구성되고, 그 결과, 다른 선에 따른 스캐닝은 전체 2차원 평면을 커버한다. 이들 방법 각각은 다음의 상세한 설명에서 보다 상세히 설명된다.
2차원 평면을 커버하기 위한 발광 장치(102)에 의해 출력된 광의 스캐닝과, 이러한 스캐닝을 수행하기 위한 스캔 광학 장치(108)의 사용은, 투영 시스템(100)내에 분할 광 변조기(SLM)를 사용할 필요성을 바람직하게 제거한다. 즉, 이미지에 따라서 SLM이 광을 투과 또는 반사하기 보다는, 본 발명의 실시예에 따른 투영 시스템(100)이, 2차원 평면에 걸쳐서 광이 스캔될 때 발광 장치(102)에 의해 출력되는 광을 턴 온 및 턴 오프한다. 바람직하게 SLM을 제거한다는 것은, 다른 장점중에서도 종래의 투영 시스템을 구현하는 것에 비해 본 발명의 일실시예에 따른 투영 시스템(100)을 구현하는 것이 비용면에서 장점이 있다는 것을 의미한다.
투영 광학 장치(110)는 이미지에 따라서 스캔 광학 장치(108)에 의해 스캔되는 광을 스크린(112)의 내외측으로 투영한다. 스캔 광학 장치(108)와 투영 광학 장치(110)는 도 1에 도시된 것과는 다른 순서로 서로 상대적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광 장치(102)에 의해 출력되는 광은 스캔 광학 장치(108)에 의해 스캔되기 전에 투영 광학 장치(110)를 먼저 통과할 것이다. 유사하게, 투영 시스템(100)의 다른 구성 요소는 도 1에 도시된 바와 다르게 배치될 수 있다.
제 1 실시예
본 발명의 일실시예에서, 도 1의 투영 시스템(100)의 발광 장치(102)는 다수의 그룹으로 분할되며, 각 그룹의 광은 스크린(112)과 같은 2차원 평면의 서로 상이한 서브 영역에 걸쳐서 스캔 광학 장치(108)에 의해 스캔된다. 즉, 각 그룹은 2차원 평면의 대응하는 서브 영역을 커버할 책임이 있다. 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따라서 2차원 평면이 서로 상이한 서브 영역으로 분할될 수 있는 방식을 도시하고 있다. 도 2a에서, 2차원 평면(200)은 서로 중첩하지 않는 다수의 서브 영역(202a, 202b,...,202n)으로 분할된다.
비교하여, 도 2b에서는, 서브 영역(252, 254, 256, 258 및 260)이 서로 중첩하는 2차원 평면의 일부분(250)이 도시되어 있다. 특히, 서브 영역(252, 254, 256, 258)은 서브 영역(260)과 중첩된다. 투영 시스템의 발광 장치중 하나 이상이 실패하여, 스크린 상에 투영되는 최종 이미지가 그 실패한 발광 장치에 대응하는 블랭크 서브 영역을 가지고 있지 않게 되는 곳에서 서브 영역을 중첩되게 하는 것이 바람직하다. 또한, 서브 영역을 중첩되게 하는 구성 방법은 도 2b에 도시된 것과는 다르며, 도 2b의 서브 영역(252, 254, 256, 258, 260)을 중첩되게 하는 방식은 단지 이러한 구성 방법의 한 예이다.
도 3은 임의의 주어진 발광 장치에 의해 발광되는 광 빔과 같이, 임의의 주어진 발광 장치에 의해 발광되는 광이 본 발명의 실시예에 따라서 2차원 평면의 대응하는 서브 영역(302)을 스캔하는 방법에 대한 도면(300)이다. 그 광은 수평 스캔 라인(304a, 304b,...,304n)을 좌측에서 우측으로 개별적으로 스캔한다. 예를 들어, 광이 스캔 라인(304a)을 좌측에서 우측으로 스캔한 후에, 그 다음, 수평 라인(304b)을 스캔하고, 스캔 라인(304n)에 도달할 때까지 계속해서 스캔한다. 수평라인(304n)이 일단 스캔되면, 화살표(306)로 표시하는 바와 같이, 프로세스가 반복된다. 광이 각 라인을 스캔함에 따라, 발광 장치를 구성하는 발광원은 이미지에 따라서 턴 온 및 턴 오프되고, 이미지는 적절히 투영된다.
도 4는 발광 장치(102) 각각에 의해 출력되는 광이 대응하는 2차원 서브 영역을 커버할 책임이 있는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 투영 시스템(100)의 발광 장치(102)를 상세히 도시하고 있다. 발광 장치(102)는 발광 장치(102a, 102b,...,102n)를 포함한다. 다른 발광 장치(102b,..,102n)가 유사하게 구현되어 있지만, 발광 장치(102a)를 보다 상세히 도시하고 있다. 발광 장치(102a)는 적색광, 녹색광 및 청색광 각각을 발광하는 하나 이상의 적색 발광원(402), 하나 이상의 녹색 발광원(404) 및 하나 이상의 청색 발광원(406)를 포함한다. 발광원(402, 404, 406)는 각각 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED일 수 있다. 이들 발광원(402, 404, 406)에 의해 출력되는 광은 하나 이상의 적색광, 녹색광 및 청색광으로 구성된 광 빔을 형성 및 방향 설정하는 빔 형성기(beam former) 및 방향 설정기(director)(408)에 출력된다.
이 광 빔은, 도 1의 투영 시스템의 스캔 광학 장치(108)가 발광 장치(102a)에 대응하는 2차원 서브 영역에 걸쳐서 스캔하는 것이다. 도 1의 투영 시스템(100)의 이미지 제어기(104)는 도 1의 투영 시스템(100)의 이미지 소스(106)에 의해 제공되는 이미지에 따라서 발광원(402, 404, 406)을 턴 온 및 턴 오프하며, 스캔 광학 장치(108)가 대응하는 서브 영역에 걸쳐서 그 광 빔을 스캔할 때 그들의 강도를 변화시킨다. 결과적으로, 이 서브 영역에 대응하는 이미지 부분은 도1의 투영 시스템(100)의 스크린(112) 상에 투영된다.
다른 발광 장치(102b,...102n)에 의해 출력되는 광 빔의 스캔 광학 장치(108)에 의한 다른 서브 영역의 스캐닝과, 발광 장치(102a)에 의해 출력되는 광 빔의 스캐닝으로, 전체 이미지가 스크린(112) 상에 투영된다.
도 5a 및 도 5b는 발광 장치(102) 각각에 의해 출력되는 광이 2차원 평면의 대응 서브 영역을 커버할 책임이 있는 본 발명의 일실시예에 따라서, 도 1의 투영 시스템(100)의 스캔 광학 장치(108)를 보다 상세하게 도시하고 있다. 도 5a에서, 스캔 광학 장치(108)는 본 발명의 일실시예에 따라서, 수직 변위 광학 구성 요소(502)와 수평 변위 광학 구성 요소(504)를 포함한다. 수직 변위 광학 구성 요소(502)는 발광 장치(102) 중 하나에 의해 출력되는 광 빔을 수직으로 이동시키고, 수평 변위 광학 구성 요소(504)는 발광 장치에 의해 출력되는 광을 수평으로 이동시킨다.
바람직하게, 본 실시예에서, 수직 변위 광학 구성 요소(502)는, 수평 변위 광학 구성 요소(504)가 대응하는 서브 영역에 걸쳐서 최소한 실질적으로 수평하게 광 빔을 완전히 스캔한 후에 광 빔을 수직으로 이동시킨다. 즉, 발광 장치에 의해 출력된 광 빔은, 수직 변위 광학 구성 요소(502)에 의해 광 빔이 서브 영역의 다음 라인을 스캔하기 시작하기 전에, 수평 변위 광학 구성 요소(504)에 의해 그 대응하는 서브 영역의 한 라인을 수평으로 스캔한다. 스캔 광학 장치(108)는 발광 장치(102) 각각에 대한 구성 요소(502, 504)를 포함할 수 있고, 동일 구성 요소(502, 504)는 가능한 모든 발광 장치(102)를 포함하여, 다수의 발광 장치(102)에 있어서 공유될 수 있다.
광학 구성 요소(502, 504)는, 다른 유형의 투과성 및 반사성 구성 요소뿐만 아니라, 렌즈, 미러와 같이, 여러 상이한 방식으로 구현될 수 있다. 도 5b에서, 하나의 구현예가 도시되어 있다. 특히, 도 5a의 수직 및 수평 변위 광학 구성 요소(502, 504) 모두 또는 하나를 개별적으로 구현할 수 있는 본 발명의 일실시예에 따른 변위 프리즘 장치(550)가 도시되어 있다. 프리즘 장치(550)는 화살표(556)으로 표시하는 바와 같이, 도 5b의 평면내에서 회전하는 베이스(554)에 장착되고 단면 형상이 사다리꼴인 굴절 프리즘(552)을 포함하고 있다. 광 빔(558)은 가변 각도로 굴절 프리즘(552)에 입사된다. 그 각도는 굴절 프리즘(552)의 사다리꼴 단면 형상으로 인해 가변된다. 그 결과, 광 빔(558)은 화살표(560)로 표시하는 바와 같이, 프리즘 장치(550)의 위치에 따라서 상하 또는 전후로 이동한다.
프리즘 장치(550)가 광학 구성 요소(502, 504) 각각을 구현하는 곳에서, 수직 변위 광학 구성 요소(502)를 구현하는 프리즘 장치(550)는 바람직하게 수평 변위 광학 구성 요소(504)를 구현하는 프리즘 장치(550)가 회전하는 속도보다도 느린 사전 결정된 회수의 속도로 회전한다. 수평 변위 광학 구성 요소(504)와 수직 변위 광학 구성 요소(502)의 회전 속도 비율은 스캔 광학 장치(108)에 의해 스캔되는 광빔이 커버하는 서브 영역의 수평 스캔 라인의 수와 바람직하게 동일하다. 이 비율은 광학 장치(502, 504)를 적절히 함께 조정함으로써, 또는 다른 방법에 의해 구현될 수 있다. 도 5a의 광학 구성 요소(502, 504) 각각을 구현하기 위해 도 5b의 프리즘 장치(550)를 이용하면, 완전하지는 않지만, 수평 스캔 라인이 상당히 스캔될 수 있다. 이것은 당업자가 알 수 있는 바와 같이, 수평 변위 광학 구성 요소(504)가 광 빔을 전체에 걸쳐 이동시킴에 따라 수직 변위 광학 구성 요소(502)가 광 빔을 아래로 이동시키기 때문이다.
제 2 실시예
본 발명의 다른 실시예에서, 도 1의 투영 시스템(100)의 발광 장치는 스크린(112) 등의 2차원 평면의 제 1 선을 따라 실질적으로 구성되는 광을 출력하고, 스캔 광학 장치(108)는 그 평면의 다른 선에 걸쳐서 광을 스캔한다. 이것은 도 6a의 그림(600)에 상세히 도시되어 있다. 발광 장치에 의해 출력되는 광(604)은 2차원 평면(602)의 수직 선을 따라 실질적으로 구성된다. 스캔 광학 장치는 화살표(606)로 표시하는 바와 같이, 평면(602)의 수평 선에 걸쳐서 광(604)을 스캔한다. 스캔이 일어날 때, 도 6a에는 도시되어 있지 않은 광(604)을 구성하는 개별적인 광 빔이 턴 온 및 턴 오프되고, 그들의 강도는 이미지 소스에 의해 출력되는 이미지에 따라서 이미지 제어기에 의해 옵션으로 변경되어 그 이미지는 적절히 투영된다.
도 6b, 도 6c 및 도 6d는 도 6a의 광(604)이 평면(602)의 2차원 중 하나를 따라 실질적으로 구성될 수 있는 다른 방법을 도시하고 있다. 도 6b에서, 광(604)은 다수의 광 빔(606a, 606b,...606n)으로 구성된다. 광 빔(606a, 606b,...606n)은, 각각의 광 빔이 다른 광 빔에 대해 수직으로 정렬되는 컬럼(columnar) 구성으로 구성된다. 이와는 달리, 도 6c에서, 광(604)의 광 빔(606a, 606b,...606n)은 2개의 수직 열에 걸쳐서 지그재그식 형태로 구성된다. 그러나, 광 빔은 도 6a의 평면(602)의 하나의 선에 걸쳐서 실질적으로 구성된다고 할 것이다. 제 1 열의 광 빔은 제 2 열의 광 빔과 중첩되는 갭(gap)을 가지고 있으며, 제 2 열의 광 빔은 제 1 열의 광 빔과 중첩되는 갭을 가지고 있다. 이로써, 도 6b의 광 빔의 형태와 비교하여, 최종 투영된 이미지의 해상도가 더 높아진다.
도 6d에서, 광(604)의 광 빔(606a, 606b,...606n)은, 도 6b에서와 같이, 다른 광 빔에 대하여 수직으로 각각의 광 빔이 정렬되어 있는 분산된(sparse) 컬럼 구조로 구성되어 있다. 그러나, 도 6b의 구성과는 달리, 도 6d의 구성은 개별적인 광 빔 사이에 상대적으로 큰 갭을 가지고 있다. 따라서, 원하는 해상도를 달성하기 위해서, 광(604)이 도 6a의 평면(602)에 걸쳐서 스캔함에 따라, 광 빔(606a, 606b,...606n)은 화살표 608로 표시하는 바와 같이, 일치되게 수직으로 신속하게 이동되고, 그 결과 개별적인 광 빔간의 갭이 커버된다. 도 6b 및 도 6c의 구성에 비해 도 6d의 구성에서의 잇점은 광 빔이 적어지고, 이러한 이유로, 발광 장치가 보다 적게 필요하여, 비용이 저렴해질 수 있다는 것이다.
도 7a 및 도 7b는 발광 장치(102)에 의해 출력되는 광이 2차원 평면의 제 1 선을 따라 실질적으로 구성되어 평면의 제 2 선을 따라 스캔되는 본 발명의 일실시예에 따른, 도 1의 투영 시스템(100)의 발광 장치(102)를 상세히 도시하고 있다. 도 7a에서, 발광 장치(102)는 발광 장치(102a, 102b,...102n)를 포함하고 있다. 다른 발광 장치(102b,...102n)가 유사하게 구현될 수 있지만, 발광 장치(102a)가 특별히 도시되어 있다. 발광 장치(102a)는 적색광, 녹색광 및 청색광을 각각 발광하는 하나 이상의 적색 발광원(702), 하나 이상의 녹색 발광원(704) 및 하나 이상의 청색 발광원(706)을 포함한다. 발광원(702, 704, 706)은 각각 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED일 수 있다.
이들 발광원(702, 704, 706)에 의해 출력되는 광은, 하나 이상의 적색광, 녹색광 및 청색광을 구성하는 광 빔을 형성 및 방향 설정하는 빔 형성기 및 방향 설정기(708)에 출력된다. 파이버 광학 장치(710)는 다른 발광 장치에 의해 출력되는 광 빔에 대하여 이러한 광 빔을 위치 설정하고, 그 결과 광 빔은 설명한 바와 같이, 2차원 평면의 제 1 선을 따라 실질적으로 구성된다. 도 6d에 도시된 바와 같이, 광 빔이 분산된 형태로 구성되는 경우에, 광학 이동 메카니즘(712)은 광 빔이 그들이 실질적으로 구성되는 동일한 선을 따라 전후로 이동될 수 있도록 존재할 수 있다. 이러한 이동 메카니즘(712)은 광학 메카니즘, 또는 다른 유형의 메카니즘일 수 있다.
따라서, 도 7a의 실시예에서, 발광원은, 발광 장치(102a, 102b,...102n)에 의해 출력되는 광 빔이 다른 선을 따라 평면에 걸쳐서 스캔하기 위해 2차원 평면의 하나의 선을 따라 실질적으로 구성되는 곳에서, 발광 장치(102a, 102b,...102n)에 대응하는 서로 상이한 그룹으로 구성된다. 이와는 달리, 도 7b의 실시예에서, 발광 장치(102)는 적색광 어레이(752), 녹색광 어레이(754) 및 청색광 어레이(756)를 포함한다. 이들 광 어레이(752, 754, 756)는 적색광, 녹색광 및 청색광을 각각 출력하고, 각각 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED 어레이일 수 있다.
이들 광 어레이(752, 754, 756) 각각은, 설명의 명료화를 위해서 도 7b의 빔형성기 및 방향 설정기(758a, 758b)에 대해서만 특히 도시된 빔 형성기 및 방향 설정기(758a, 758b,...758n)에 광을 출력한다. 빔 형성기 및 방향 설정기(758a, 758b,...758n)는 하나 이상의 적색광, 녹새광 및 청색광으로 구성된 광 빔을 형성 및 방향 설정한다. 광 빔은 파이버 광학 장치(760a, 760b,...760n)에 의해 위치 설정되어, 이들 광 빔이 2차원 평면의 제 1 선을 따라 실질적으로 구성된다. 도 7b의 광 빔이 분산된 형태로 구성된 도 7a에서와 같이, 광학 이동 메카니즘(712)은 광 빔이 그들이 실질적으로 구성되는 동일 선을 따라 전후로 이동될 수 있도록 존재할 수 있다.
그러나, 도 7a 및 도 7b의 발광 장치(102)의 구현예는 사용되는 스캔 처리의 기본적인 동작을 변경시키지 않는다. 도 7a 및 도 7b의 발광 장치(102)에 의해 출력되는 광 빔은 2차원 평면의 제 1 선을 따라 구성되고, 그 평면의 제 2 선에 걸쳐서 스캔된다. 광 빔이 평면의 제 2 선에 걸쳐서 스캔됨에 따라, 각각의 빔의 구성 요소인 적색, 녹색 및 청색광은 개별적으로 턴 온 및 턴 오프되고, 그들의 강도는 이미지 소스에 의해 제공되는 이미지에 따라서 이미지 제어기에 의해 옵션으로 가변된다. 그 결과, 이미지는 적절히 투영될 수 있다.
도 8은, 발광 장치에 의해 출력되는 광이 2차원 평면의 제 1 선을 따라 실질적으로 구성되어 그 평면의 제 2 선을 따라 스캔되는 본 발명의 일실시예에 따른 도 1의 투영 시스템(100)의 스캔 광학 장치(108)를 상세히 도시한다. 그림(800)에서, 광 빔(806)은 도 8의 평면에 수직인 2차원 평면의 하나의 선을 따라 구성된다. 본 발명의 그다지 제한되지 않지만, 도 8의 8각형 미러로서 도시된 정다각형미러(802)는 화살표(804)로 표시하는 바와 같이 회전한다. 미러(802)가 회전함에 따라, 광 빔(806)은 가변 각도로 미러(802)의 한쪽에 입사된다. 그 결과, 광 빔(806)은, 화살표(812)로 표시하는 바와 같이, 빔(808) 내지 빔(810)으로서 2차원 평면의 제 2 선에 걸쳐서 전후로 스캔된다. 2차원 평면의 제 2 선을 따른 이러한 스캐닝은, 빔(806)이 미러(802)의 다른 쪽에 입사하도록 미러(802)가 회전할 때마다 이루어진다. 따라서, 광 빔(806)의 스캐닝 속도는 얼마나 빠르게 미러(802)가 회전하고 미러가 측면을 몇개 가지고 있는냐에 따라 다르다.
방법
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 이용 방법(900)을 도시한다. 이 방법(900)은 도 1의 투영 시스템(100)에 따라서, 본 발명의 상세한 설명의 두번째 단락에서 설명한 2개의 실시예 중 하나에 따라서, 및/또는 투영 시스템의 다른 형태의 프로젝터에 따라서 실행될 수 있다. 먼저, 다수의 광 빔이 마련되어(902), 형성 및 방향 설정된다(904). 각각의 광 빔은, 이들 광 빔이 이미지에 따라서 개별적으로 턴 온 및 턴 오프되도록, 적색광, 녹색광 및 청색광으로 구성될 수 있다(906). 예를 들어, 각각의 광 빔의 구성 요소인 적색광, 녹색광 및 청색광은 개별적으로 턴 온 및 턴 오프되거나, 다른 방법으로 그들의 강도를 개별적으로 가변시킨다.
광 빔은 이미지에 따라서 2차원 평면을 커버하도록 스캔된다(908). 예를 들어, 각각의 광 빔은 2차원 평면의 대응하는 2차원 서브 영역의 2개의 선에 걸쳐서스캔될 수 있다. 다른 예로서, 광 빔은 2차원 평면의 하나의 선을 따라 실질적으로 구성될 수 있고, 2차원 평면의 다른 선을 따라 스캔된다. 바람직하게, 스캔 광학 장치는 광 빔의 이러한 스캐닝을 실행하는데 사용된다. 최종적으로, 광 빔은 투영 광학 장치를 통해 디스플레이를 위한 스크린상에 출력된다(910).
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 제조 방법(1000)을 도시한다. 이 제조 방법(1000)은 도 1의 투영 시스템(100)을 구현하도록, 상술한 2개의 실시예 중 하나를 구현하도록, 및/또는 다른 유형의 프로젝터 즉 투영 시스템을 구현하도록 수행될 수 있다. 먼저, 이미지에 따라서 개별적으로 턴 온 및 턴 오프될 수 있는 다수의 발광원이 마련된다(1002). 발광원은 각각 적색 발광원, 녹색 발광원 및 청색 발광원을 포함할 수 있다. 발광원에 의해 출력되어 이미지에 따라서 2차원 평면을 커버하는 광 또는 광 빔을 스캐닝할 수 있는 스캔 광학 장치가 또한 마련된다(1004).
다음에, 2차원 평면 중 하나의 선은 발광원에 대응하는 중첩되거나 중첩되지 않는 2차원 서브 영역으로 분할되거나, 발광원에 의해 출력된 광 또는 광 빔은 평면의 제 1 선을 따라 구성된다(1006). 전자의 경우에, 각각의 발광원은 평면의 대응하는 서브 영역을 커버할 책임이 있고, 스캔 광학 장치에 의해 2개의 선으로 스캔되어 그 서브 영역을 완전히 커버한다. 후자의 경우에, 발광원은 2차원 평면의 다른 선에 걸쳐 스캔 광학 장치에 의해 스캔되어 그 결과 평면은 완전히 커버된다. 최종적으로, 투영 광학 장치는 투영 장치를 통과하여 스크린 상에 스캔되는 광 빔에 맞게 위치 설정된다(1008).
결론
특정 실시예가 본 명세서에서 설명되고 도시되었지만, 당업자는 설명된 특정 실시예를 대체시킬 수 있는 다른 구성이 동일 목적을 달성하기 위해서 계산될 수 있다는 것을 알 것이다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 광원이 턴 온 및 턴 오프될 수 있는 본 발명의 몇몇 실시예에 대하여 본 명세서에 설명되었지만, 본 발명은 그다지 제한되지 않으며, 그들의 강도를 보다 일반적으로 가변시킬 수 있는 광원을 포함한다. 즉, 광원의 강도를 변경시키는 것은 광원을 턴 온 및 턴 오프하는 것을 포함한다. 다른 예로서, 본 명세서에 설명된 것 이외에, 본 발명의 실시예의 다른 응용 및 사용이 최소한 몇몇 실시예로 수정할 수 있다. 이러한 응용예는 본 발명의 임의의 적용 또는 변경을 커버하도록 되어 있다. 따라서, 본 발명은 청구범위 및 이에 따른 동등한 것에 의해서만 제한될 수 있다는 것을 명백하게 알 수 있다.
본 발명에 따르면, 다수의 발광원의 강도는 이미지에 따라 가변되며, 스캔 광학 장치는 발광원에 의해 출력되는 광을 스캔하여 이미지에 따라 2차원 평면을 커버한다.

Claims (10)

  1. 이미지에 따라서 가변되는 강도를 가지는 다수의 발광원(102)과,
    상기 다수의 발광원에 의해 출력되는 광을 스캔하여 이미지에 따라서 2차원 평면을 커버하는 스캔 광학 장치(108)
    를 포함하는 프로젝터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 발광원(102)은 다수의 그룹(102a, 102b,...102n)으로 구성되며, 상기 각 그룹에 의해 출력되는 광은, 상기 2차원 평면이 분할되는 다수의 2차원 서브 영역 중 대응하는 하나의 서브 영역을 커버할 책임이 있는 프로젝터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 2차원 서브 영역은 다수의 비중첩의 2차원 서브 영역을 포함하는 프로젝터.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 2차원 서브 영역은 다수의 중첩의 2차원 서브 영역을 포함하는 프로젝터.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 스캔 광학 장치는 2개의 선에 걸쳐서 각 그룹에 의해 출력되는 광을 스캔하여, 각 그룹에 의해 출력되는 광이 책임지고 있는 상기 대응하는 2차원 서브 영역을 커버하는 프로젝터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 발광원(102)에 의해 출력되는 광은 상기 2차원 평면의 제 1 선을 따라 실질적으로 구성되며, 상기 스캔 광학 장치는 상기 2차원 평면의 제 2 선에 걸쳐서 상기 다수의 발광원(102)에 의해 출력되는 광을 스캔하여 상기 2차원 평면을 커버하는 프로젝터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 다수의 발광원(102)에 의해 출력되는 광은 상기 2차원 평면의 상기 제 1 선을 따라 컬럼 형태(columnar formation)로 구성되는 프로젝터.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 다수의 발광원(102)에 의해 출력되는 광은 상기 2차원 평면의 상기 제 1 선을 따라 지그재그식 형태(staggered formation)로 구성되는 프로젝터.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 다수의 발광원(102)에 의해 출력되는 광은 상기 2차원 평면의 상기 제 1 선을 따라 분산된 컬럼 형태로 구성되는 프로젝터.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 다수의 발광원(102)은 다수의 그룹(102a, 102b,...102n)으로 구성되며, 각 그룹은 적색광을 발광하는 적어도 하나의 적색 발광원, 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 녹색 발광원 및 청색광을 발광하는 적어도 하나의 청색 발광원을 포함하며, 상기 다수의 그룹에 의해 발광되는 광은 상기 2차원 평면의 상기 제 1 선을 따라 실질적으로 구성되는 프로젝터.
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