KR20040048852A - 프로젝터 - Google Patents

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KR20040048852A
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칠더스윈스롭디
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘 피
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Abstract

본 발명의 발광 소오스의 선형 어레이를 채용하는 프로젝터는 스캐닝 광학부상에 포커싱되는 다수의 빔 형태의 슈퍼 픽셀을 형성하며, 스캐닝 광학부는 빔이 제 1 축을 따라 영상 라인을 정의하는 제 1 축 및 제 2 축상의 뷰잉 표면을 가로질러 이동시킴으로서, 슈퍼 픽셀이 뷰잉 표면상의 모든 어드레스 가능 스폿을 중복기록하고, 그에 의해 발광 소오스의 소손, 오 지향, 또는 한계 동작의 영향을 은닉시키는 보간형 및 스태거형 스캔 패턴이 생성되도록 하며, 그렇지 않을 경우에는 투사 영상이 열화된다. 전하 결합 장치에 응답하는 정렬 전자부를 포함하는 정렬 시스템은 스캐닝 광학부를 조정하여, 발광 소오스들의 개별적 소오스의 정밀한 정렬이 가능하게 하며, 발광 소오스들중 소손된 개별적 소오스들을 검출한다.

Description

프로젝터{PROJECTOR HAVING ALIGNMENT OPTICS AND ELECTRONICS}
본 발명은 2002년 12월 3일자로 윈쓰롭 칠더(Winthrop Childers)에 의해 출원된 "스캐닝 광학을 가진 프로젝터"라는 명칭의 미국특허출원번호 제 10/309,425호의 부분 계속 출원이고, 또한 2002년 5월 3일자로 윈쓰롭 칠더에 의해 출원된 "스캐닝 광학을 가진 프로젝터"라는 명칭의 미국특허출원번호 제10/138,765호의 부분 계속 출원이다.
투과형 또는 반사형 공간 광 변조기들을 이용하는 프로젝터는 종래 기술에서 잘 알려져 있는 것이다. 그러나, 투과형 공간 광 변조기를 이용하는 프로젝터는, 그 공간 광 변조기를 통해 진행해야 하는 투사광 때문에 일반적으로 흐릿한 영상을 생성하는 반면, 반사형 공간 광 변조기를 이용하는 프로젝터는 비싸다. 따라서 그들은 광범위한 공동 이용을 향유하지 못한다.
상술한 부분 계속 출원인 출원번호 제10/138,765에서는, 공간 광 변조기가 필요치 않고, 그에 따라 비교적 저렴한 비용으로 밝은 영상을 생성할 수 있는 새롭게 개선된 프로젝터를 개시하고 있다. 이와 관련하여, 새롭게 개선된 프로젝터에서는 다수의 발광 소오스의 세기들이 영상에 따라 가변되는 스캐닝 광학을 채용한다. 스캐닝 광학은, 발광 소오스에 의해 출력된 광이 영상에 따른 2차원 평면을 답파하도록 스캐닝한다. 그러한 프로젝터는 종래 기술의 공간 광 변조기 프로젝터보다 크게 개선되었지만, 결과하는 이미지는 발광 소오스의 소손(burn out), 오지향(misdirection), 또는 한계 동작(marginal operation) 때문에 심각하게 열화될 수 있다. 따라서, 이러한 이유 및 다른 이유 때문에, 본 발명이 필요하다.
제 1 바람직한 실시예에 있어서, 프로젝터는 개별적으로 어드레스 가능한 픽셀 위치들의 M*N 매트릭스 어레이에 의해 정의된 뷰잉(viewing) 표면상에 영상을 캐스팅(casting)한다. 프로젝터는 다수의 광 빔들의 개별적 빔들의 m*n 매트릭스에 의해 정의된 슈퍼 픽셀을 생성하는 광 엔진과, 광빔이 뷰잉 표면 영역상의 어드레스 가능한 픽셀 위치들의 모든 개별적 위치를 중복 기록하는 슈퍼 픽셀 광 도트를 형성하게 하는 스캐닝 구조를 포함한다. 이러한 방식은, 휘도가 낮은 슈퍼 픽셀 광 도트에 있어서 다수의 광빔을 제공하는 개별적인 발광 소오스들중 소손된 것들의 영향을 약화시키고 은닉시킨다.
본 발명의 제 2 바람직한 실시예에 있어서, 프로젝터는 발광 소오스로부터 신호를 수신하고 정렬 정보를 생성 및 저장하여, 뷰잉 표면상의 각각의 어드레스 가능한 스폿상에서 다수의 빔들의 개별적인 빔들간에 상대적인 정렬을 제공하는 계산 전자부 및 감지기를 포함한다. 이러한 바람직한 실시예에서는, 광 엔진이 다수의 광빔들의 개별적인 빔들의 어레이에 의해 정의된 삼각 형상의 슈퍼 픽셀을 생성한다.
본 발명의 제 3 바람직한 실시예에 있어서, 프로젝터는 개별적으로 어드레스 가능한 다수의 픽셀 위치들을 가진 임의의 기설정 형상의 뷰잉 표면상에 이미지를캐스팅한다. 프로젝터는 다수의 광빔들의 개별적인 빔들의 어레이에 의해 정의된 불규칙한 형상을 가진 슈퍼 픽셀을 생성하는 광 엔진과, 광빔이 뷰잉 표면 영역상의 어드레스 가능한 픽셀 위치들의 모든 개별적인 위치를 중복 기록하는 슈퍼 픽셀 광 도트를 형성하게 하는 스캐닝 구조를 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 감지기 및 계산 전자부는 프로젝터의 특징을 나타내는데 도움을 주는 공장 정렬 시스템의 일부로서, 프로젝터 제어 전자부에 특성 정보를 저장한다.
본 발명의 상술한 특징들 및 그 특징들을 달성하는 방식은, 첨부된 도면과 함께 이하의 실시예에 대한 설명을 참조하면, 보다 명확해지고, 또한 가장 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 프로젝터의 블록도,
도 2(a) 및 도 2(b)는 도 1의 프로젝터에 의해 생성된 슈퍼 픽셀의 스캔 진행을 나타낸 도면,
도 3은 도 1의 프로젝터의 광 신호 생성부 및 스캐닝 광학부를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따라 구성된 다른 프로젝터의 블록도,
도 5는 본 발명에 따라 구성된 또 다른 프로젝터의 블록도,
도 6은 도 4의 프로젝터에 의해 생성된 슈퍼 픽셀을 나타낸 도면,
도 7은 도 5의 프로젝터에 의해 생성된 다른 슈퍼 픽셀을 나타낸 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 프로젝터20 : 광 신호 발생부
25 : 빔 광학부28 : 스캐닝 광학부
36 : 제어 전자부34 : 투사 광학부
도면, 특히 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 프로젝터(10)가 도시되어 있다. 이하에서 보다 상세히 설명하겠지만, 프로젝터(10)는 참조 번호 12로 표시된 슈퍼 픽셀을 생성하여 뷰잉 표면 영역 또는 스크린S상에 스폿을 생성한다. 뷰잉 표면 영역S는 개별적으로 어드레스 가능한 픽셀 위치들의 M*N 매트릭스 어레이에 의해 정의된다. 프로젝터(10)에 의해 슈퍼 픽셀(12)은 보간형 및 스태거형(staggered) 스캔 방식으로 뷰잉 표면 영역S상의 각 어드레스 가능위치를 가로질러 반복적으로 스위핑되는데, 상술한 보간형 및 스태거형 스캔 방식은 발광 소오스의 소손, 오 지향(misdirect) 및 한계 동작의 영향을 효과적으로 은닉시키는 것으로, 그렇지 않을 경우 투사 영상이 열화된다.
도 1과 관련하여 프로젝터(10)에 대해 보다 상세하게 설명하면, 프로젝터(10)는, 수평 스캐닝 및 수직 스캐닝을 도모하는(이에 대해서는 이하에서 보다 상세하게 설명할 것임) 스캐닝 광학부(28)에 응답하여 뷰잉 스크린S상에 슈퍼 픽셀(12)을 투척, 캐스팅 또는 투사하는 투사 광학부(34)를 포함한다. 투사 광학부(34)와 스캐닝 광학부(28)는 영상 및 투사 제어부(36) 형태의 프로젝터 제어 전자부에 의해 제어된다. 슈퍼 픽셀(12)을 생성하기 위해, 프로젝터는 프로젝터 제어부(36)에 의해 제어되는 광 엔진 또는 광 신호 발생기(20) 및 빔 광학부(25)를 더 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, m*n 어레이의 발광 다이오드와 같은 다수의 발광 소오스(22)를 가진 광 신호 생성부(20)는 다수의 시준된 광 빔(24)을 생성한다. 발광 소오스(22)는, 투사 제어부(36)로부터의 영상 제어 신호에 응답하여 뷰잉 영역 스크린S상에 정지 영상 또는 동영상을 형성하는 다수의 시준 광 빔(24)을 생성한다. 발광 다이오드 어레이(22)는 참조 번호 24로 도시된 다수의 시준 광 빔을 생성하는, 예를들어 6*6 매트릭스 어레이와 같은, 발광 다이오드들의 m*n 매트릭스 어레이로 배열된 다수의 발광 다이오드를 포함한다. 그러한 어레이는, 캘리포니아 로스앤젤레스 소재의 Teledyne Electronic Technologies에 의해 제조되고 판매되는 (대략 520,000fL 내지 110,000fL 범위의 상이한 휘도를 가진 식별자 UB101M-1R, 1G, 1B의) 전 칼라(full color) 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 캘리포니아, 산 호세의 LUMILED와 같은 회사로부터 다른 다이오드들을 입수할 수도 있다.
슈퍼 픽셀(12)이 n*m 또는 6*6 어레이의 스폿인 것으로 예시되었지만, 다른패턴도 가능하다. 첫 번째 예시로서, 슈퍼 픽셀은 원형이되, 육면체에 가깝게 집합된 스폿 구조일 수 있다. 두 번째 예시로써, 슈퍼 픽셀은, 본 발명에 의해 실현되는 범주 또는 장점내에서, 오버랩(overlap), 오버레이(overlay), 또는 불규칙적으로 이격되거나 배열된 스폿을 가질 수 있다. 또한, 광 소오스 어레이 또는 발광 다이오드 어레이(22)는, 슈퍼 픽셀 어레이가 가진 구성과 동일한 기하학적 구성을 가질 필요가 없는데, 이는 광 소오스 어레이와 슈퍼 픽셀 어레이 사이의 광학부가 광 소오스로부터의 광 신호를 재 경로 설정하는데 이용될 수 있기 때문이다. 그러한 광학부는 도파관, 광 섬유, 이색성 미러(dichroic mirror), 프리즘, 콘덴싱 렌즈(condensing lens)등과 같은 부품을 포함한다.
본 발명의 제 1 바람직한 실시예에서, 발광 소오스가 발광 다이오드 어레이(22)로서 설명되었지만, 당업자라면, 레이저 다이오드나 고 휘도 발광 장치와 같은 다른 발광 소오스가 채용될 수도 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 매트릭스 어레이가 6*6 매트릭스 어레이로서 설명되었지만, 매트릭스 어레이가 뷰잉 스크린의 픽셀 해상도 또는 1*3 매트릭스 어레이를 포함하는 임의의 작은 어레이에 대응할 수 있음을 예상할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 본 발명을 6*6 매트릭스 어레이로 제한하고자 하는 것이 아니며, 그 어레이를 전반적으로 m*n 매트릭스 어레이로 설명함이 보다 적절하다.
프로젝터 제어부(36)는, 고 선명 텔레비전 신호, 컴퓨터 신호, 비디오 장치 신호등과 같은 영상 소오스(도시되지 않음)에 응답하여, 다이오드 어레이(22)의 개별적인 발광 다이오드를 턴온 및 턴 오프하여, 원하는 전 칼라 영상을 생성한다.이와 관련하여, 다이오드 어레이(22)는 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드로 구성된다. 각각의 개별적인 발광 다이오드의 온-오프 사이클을 가변함에 의해, 여러개의 서로 다른 휘도 레벨의 휘도 그레디언트(intensity gradient)가 설정될 수 있다. 이와 관련하여, 스크린S상에 디스플레이되는 투사 영상은 전 칼라 또는 흑백의 정지 영상 또는 동 영상일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 어레이(22)에 의해 생성된 시준 광 빔(24)은 빔 형성 광학부(25)에 의해 차단되어 단일 포인트 슈퍼 픽셀(12)을 생성한다. 단일 포인트 슈퍼 픽셀(12)은, 수렴 렌즈(26) 및 시준 렌즈(27)가 조합되어 구성된 빔 형성 광학부(25)에 의해 스캐닝 광학부(28)상에 포커싱된다. 이와 관련하여, 빔 형성 광학부(25)는 투사 과정중에 투사 제어부(36)에 의해 제어되고 투사 광학부(34)에 의해 뷰잉 스크린상에 투척되는 원하는 영상을 생성하는데 도움을 준다. 상기에서 알 수 있는 바와 같이, 투사 슈퍼 픽셀(12)은, 스캐닝 광학부(28) 및 투사 광학부(34)의 영향하에, 보간형 및 스태거형 스캔 패턴으로 뷰잉 스크린S상의 모든 어드레스 가능 위치를 가로질러 반복적으로 스위핑되며, 그에 따라 2차원 뷰잉 스크린 평면이 반복적으로 중복 기록된다. 뷰잉 스크린S상의 각 어드레스 가능 위치 및 모든 어드레스 가능 위치를 중복 기록함으로써, 프로젝터(10)는 발광 소오스의 소손, 오 지향 또는 한계 동작의 영향을 아주 잘 은닉시키는데, 그렇지 않을 경우에는 투사 영상이 열화된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 빔 형성 광학부(25)는, 프로젝터 제어부(36)의 제어하에, 다수의 발광 소오스(22)에 의해 생성된 다수의 빔(24)이 스캐닝 광학부(28)상의 시준 슈퍼 픽셀 스폿에 포커싱되게 한다. 스캐닝 광학부(28)는, 프로젝터 제어부(36)의 제어하에, 슈퍼 픽셀 스폿이 뷰잉 표면S의 전체 2차원 평면을 중복 기록하도록 구성되고, 수평 스캐너(30) 및 수직 스캐너(32)를 포함한다.
본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 있어서, 수평 스캐너(30)는, 프로젝터 제어부(36)의 제어하에 제어되는 회전 운동을 위해 실장되는 x-축 다각형 또는 다면 미러(multifaceted mirror)이며, 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명할 것이다. 수직 스캐너(32)는, 프로젝터 제어부(36)의 제어하에 제어되는 회전 운동을 위해 실장되는 y-축 다각형 또는 다면 미러(32)이다.
스캐닝 광학부(28)에 대한 다른 고안도 가능하다. 하나의 예로서, 다각형 미러와 검류계 미러(galvanometer)를 조합하면, 슈퍼 픽셀(12)에 대한 수직 및 수평 스캐닝이 가능하다. 다른 예로서, 두 개의 검류계 미러가 수평 및 수직 스캐닝을 위해 이용될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, x-축 다각형 미러(30)는 y-축 다각형 미러(32)에 수직하게 실장된다. 미러(31)는 x-축 다각형 미러(30)와 y-축 다각형 미러(32)사이에 간삽(interpose)되어, x-축 다각형 미러(30)로 부터의 단일 슈퍼 픽셀 스폿을 y-축 다각형 미러(32)로 전달한다. 수직하는 축들 위에 2개의 스핀 미러가 있기 때문에, 슈퍼 픽셀(12)의 광빔은 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이 직사각형의 일부를 스위핑할 수 있다. 이와 관련하여, 슈퍼 픽셀(12)의 단일 빔이 활성화되고, 슈퍼 픽셀(12)의 모든 잔여 빔이 비 활성화되면, 점선(13) 형태로 표시된 단일 라인 트레이스는 스캔시에 직사각형을 가로지르는 경사 라인을 트레이스한다. 이것은 본 발명의 중요한 특징인데, 이는 슈퍼 픽셀(12)내의 각 광빔이 전체 뷰잉 스크린S를 중복 기록해야 하기 때문이다. 따라서, 다이오드 어레이(22)내의 단일 발광 다이오드가 소손되면, 스크린상에 뷰잉된 그 칼라의 휘도가 전반적으로 감소될 것이다. 단일 빔이 뷰잉 스크린S상의 모든 픽셀 위치를 확실히 답파하도록, 다각형 미러(30,32)의 상대적인 각속도는 비 정수값이 되도록 조정되어야 한다.
수평 스캐너(30) 및 수직 스캐너(32)의 회전 속도를 제어하기 위해, 각각의 스캐너(30,32)는 회전 속도 신호를 생성하는 인코더 장치를 포함한다. 회전 속도 신호는 수평 스캐닝제어 라인(38) 및 수직 스캐닝제어 라인(40)을 포함하는 2 방향 제어 라인을 통해 프로젝터 제어부(36)에 결합된다. 프로젝터 제어부(36)는 다각형 미러(30,32)의 개별적 미러에 의해 생성된 인코더 신호를 독출하여, 그들의 회전 속도를 판정하고, 회전 속도가 유지, 증가 또는 감소되게 하는 피드백 신호를 생성하여, 원하는 스캔 패턴을 이룬다. 이것은 본 발명의 제 1 바람직한 실시예의 중요한 특징인데, 이는 개별 미러(30,32)의 스핀 속도를 제어함으로써, 프로젝터 제어부(36)에 의해 발광 소오스의 소손, 오 지향, 또는 한계 동작의 영향을 은닉시키는 보간 패턴이 이루어지기 때문이며, 그렇지 않을 경우에는 투사 영상이 열화된다. 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 있어서, 개별 미러(30,32)의 스핀 속도들은 서로간에 정수배가 아니며, 정수배의 차이는 보간에 좋지 않은 영향을 준다.
보간은 미러들의 면들의 상대적 개수에 의해 판정됨을 알아야 한다. 미러 면들의 수가 달라지면, 두 미러의 최적한 상대적 속도 요건도 영향을 받는다.
상기로 부터, 다각형 미러(30,32)의 스핀 속도를 제어함에 의해, 슈퍼 픽셀(12)이 제 1 축 및 제 2 축상의 스크린을 순차적으로 가로질러 이동하도록 제어되어, 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 슈퍼 픽셀(12)이 무작위 방식으로 뷰잉 스크린S상의 모든 어드레스 가능 위치를 가로질러 반복적으로 스위핑될 수 있음을 당업자라면 알 수 있을 것이다. 도 2(a) 및 도 2(b)에는, 다수의 발광 소오스(22)들의 개별적 소오스에 의해 생성된 단일 슈퍼 픽셀 광 도트가 뷰잉 스크린S의 전체 2차원 평면을 중복 기록함으로써, 다수의 발광 소오스들 중 소손된 개별적 소오스들로 인한 에러를 은닉하는 영상이 생성되게 하는 방식으로 슈퍼 픽셀(12)이 이동하는 방법이 도시된다. 그 스위핑 작용으로 인해 보간형 및 스태거형 스캔 패턴이 이루어지는데, 이 패턴에 의해 발광 소오스의 소손, 오 지향 또는 한계 동작의 영향이 은닉되며, 그렇지 않은 경우에는 투사 영상이 열화된다.
도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 1,2,3,4등의 표시가, 뷰잉 스크린S상에서 슈퍼 픽셀(12)이 보이는 곳, 보이지 않은 곳, 보이는 곳, 보이지 않은 곳을 나타냄을, 당업자라면 알 수 있을 것이다. 이러한 스위핑 작용으로부터, 수평 스캐너(30)는, 수직 스캐너(32)가 수직 축상에서 슈퍼 픽셀(12)을 이동시키는 것보다 상당히 더 빠른 X-축 이동 속도로, 수평 축상에서 슈퍼 픽셀을 이동시킴을 알 수 있을 것이다. 즉, X-축 이동 속도는 Y축 이동 속도 보다 상당히 빠르다.
본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 있어서, 수평 스캐너(30) 및 수직 스캐너(32)가 스핀 다각형 미러로서 설명되었지만, 당업자라면, 다른 여러 가지의 기계적 공명 장치가 래스터 패턴을 통해 광 빔을 스캔할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 제한할 의도로 기술된 것이 아니며, 또한 본 발명의 범주는 청구범위에 의해서만 제한된다.
뷰잉 스크린S상의 개별적인 픽셀 위치를 적절하게 어드레스하기 위하여, 프로젝터 제어부(36)는, 수평 스캐너(30) 및 수직 스캐너(32)의 회전 속도와 관련된 다이오드 어레이(22)의 각 발광 다이오드에 대한 시간 온/오프 값을 제어해야 한다. 여러 가지 에러가 픽셀들의 상대적 위치, 특히, 개별적인 다이오스 소자들에 의해 생성되는 광 스폿들의 상대적 정렬에 영향을 준다. 이러한 에러를 처리하기 위해, 공장 정렬 절차를 이용하여 주어진 스폿의 타이밍을 조절함에 의해 정렬이 수행되는데, 이에 대해서는 이하에서 보다 상세히 설명할 것이다.
제 2 바람직한 실시예
도면, 보다 구체적으로는 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따라 구성된 프로젝터(410)가 도시되어 있다. 프로젝터(410)는, 뷰잉 표면 또는 스크린S상에 슈퍼 픽셀 스폿을 생성하기 위해, 참조 번호 412로 표시된(도 6 참조) 3각형 슈퍼 픽셀을 생성하는데, 이에 대해서는 이하에서 보다 상세히 설명한다. 슈퍼 픽셀(412)은 보간형 및 스태거형 스캔 패턴으로 뷰잉 스크린S상의 모든 어드레스 가능 위치를 가로질러 반복적으로 스위핑하며, 그에 의해 발광 소오스의 소손, 오 지향 또는 한계 동작의 영향이 은닉되는데, 그렇지 않을 경우에는 투사 영상이 열화된다.
도 4와 관련하여 프로젝터(410)를 보다 상세하게 고찰하면, 프로젝터(410)는 수평 스캐닝 및 수직 스캐닝을 도모하는 스캐닝 광학부(428)에 응답하여 뷰잉 스크린S상에 슈퍼 픽셀(412)을 투척하는 투사 광학부(434)를 포함하며, 이에 대해서는 이하에서 보다 상세히 설명한다. 투사 광학부(434) 및 스캐닝 광학부(428)는 영상 또는 투사 제어부(436) 형태의 제어 전자부에 의해 제어된다. 슈퍼 픽셀(412)을 생성하기 위해, 프로젝터(410)는 광 엔진 또는 광 신호 생성부(420) 및 빔 광학부(423)를 더 포함한다. 빔 광학부(423)는 수렴 렌즈(425) 및 빔 형성 시준 렌즈(427)를 포함하며, 그들은 광 결합기 또는 도파관(426)에 의해 결합된다. 광 신호 생성부(420) 및 빔 광학부(423)는 프로젝터 제어부(436)에 의해 제어된다.
광 신호 생성부(420)는 광 신호 생성부(20)와 상당히 유사하지만, 슈퍼 픽셀(412)의 생성을 도모하는 삼각형 어레이로 바람직하게 배열된 다수의 광 소오스(422)를 포함하고 있다는 점이 다르다. 광 신호 생성부(420)가 광 신호 생성부(20)와 상당히 유사하기 때문에, 이하에서는 보다 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 광 소오스(422)에 의해 생성된 시준 광 빔(424)은 빔 형성 광학부(423)에 의해 차단되어, 단일 포인트 슈퍼 픽셀(412)을 생성한다. 단일 포인트 슈퍼 픽셀(412)은 수렴 렌즈(425), 광 커플러(416) 및 시준 렌즈(427)의 조합에 의해 스캐닝 광학부(428)상에 포커싱된다. 빔 형성 광학부(423)는, 프로젝터 제어부(436)의 제어하에, 다수의 발광 소오스(422)에 의해 생성된 다수의 빔(424)이 스캐닝 광학부(428)상의 시준된 슈퍼 픽셀 스폿에 포커싱되게 한다. 스캐닝 광학부(428)는, 프로젝터 제어부(436)의 제어하에, 슈퍼 픽셀 스폿이 뷰잉 표면S의 전체 2차원 평면을 중복 기록하게 하도록 구성되고, 수평스캐너(430) 및 수직 스캐너(432)를 포함한다. 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 있어서, 수평 스캐너(430)는 프로젝터 제어부(436)의 제어하에 제어되는 회전 운동을 위해 실장되는 x-축 다각형 또는 다면 미러이며, 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명할 것이다. 수직 스캐너(432)는 프로젝터 제어부(436)의 제어하에 제어되는 회전 운동을 위해 실장되는 y-축 다각형 또는 다면 미러(432)이다.
x-축 다각형 미러(430)는 y-축 다각형 미러(432)에 수직하게 실장된다. x-축 다각형 미러(430)상에 포커싱되는 단일 슈퍼 픽셀 스폿을 y-축 스핀 다각형 미러(432)로 전달하기 위하여, 스캐닝 광학부(428)는 미러(431)를 포함한다. 2개의 수직하는 축을 가짐으로써, 슈퍼 픽셀(412) 광 빔은 도 2(a) 및 도 2에 도시된 바와 같이 직사각형의 일부를 스위핑한다. 이와 관련하여, 슈퍼 픽셀(412)의 단일 빔이 활성화되고, 슈퍼 픽셀(412)의 모든 잔여빔이 비활성화되면, 점선(13) 형태로 표시된 단일 라인 트레이스는 스캔시에 직사각형을 가로지르는 경사 라인을 트레이스한다. 이것은 본 발명의 중요한 특징인데, 그 이유는 슈퍼 픽셀(412)내의 각각의 광 빔이 전체 뷰잉 스크린S을 중복 기록해야 하기 때문이다. 따라서, 다수의 광 소오스(422)내의 단일 발광 다이오드가 소손되면, 스크린상에 뷰잉된 그 칼라의 휘도가 전체적으로 감소될 것이다. 단일 광 빔이 뷰잉 스크린S상의 모든 픽셀 위치를 확실히 답파하도록, 다각형 미러(430,432)의 상대적인 각속도는 비 정수값이 되도록 조정되어야 한다.
수평 스캐너(430) 및 수직 스캐너(432)의 회전 속도를 제어하기 위해, 각 스캐너(430,432)는 인코더 장치를 포함하며, 그 인코더 장치는 수평 스캐닝제어라인(438) 및 수직 스캐닝제어 라인(448)을 포함하는 2 방향 제어 라인을 통해 프로젝터 제어부(436)에 결합되는 회전 속도 신호를 생성한다. 프로젝터 제어부(436)는 다각형 미러(430,432)들의 각각의 미러에 의해 생성된 인코더 신호를 독출하여 그들의 회전 속도를 판정하고, 그 다음, 회전 속도가 유지, 증가 또는 감소되게 하는 피드백 신호를 생성하여, 원하는 스캔 패턴을 이룬다. 이것은 본 발명의 제 1 바람직한 실시예의 중요한 특징인데, 그 이유는 프로젝터 제어부(436)가 개별적인 미러(430,432)의 스핀 속도를 제어함으로서, 발광 소오스의 소손, 오 지향, 또는 한계 동작에 대한 영향을 은닉시키는 상술한 보간 패턴이 이루어지기 때문이며, 그렇지 않을 경우에는 투사 영상이 열화될 것이다. 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 있어서, 개별적인 미러(430,432)의 스핀 속도는 서로간에 정수배가 아니며, 정수배의 차이는 보간에 좋지 않은 영향을 준다.
상기로부터, 다각형 미러(430,432)의 스핀 속도를 제어함에 의해, 슈퍼 픽셀(412)이 제 1 축 및 제 2 축상의 스크린S를 순차적으로 가로질러 이동하도록 제어되어, 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 슈퍼 픽셀(412)이 무작위 방식으로 뷰잉 스크린S상의 모든 어드레스 가능 위치를 반복적으로 스위핑될 수 있음을 당업자라면 알 수 있을 것이다. 도 2(a) 및 도 2(b)는, 다수의 발광 소오스(422)들의 개별적 소오스들에 의해 생성된 단일 광 도트가 뷰잉 스크린S의 전체 2차원 평면을 중복 기록함으로써, 다수의 발광 소오스들중 소손된 개별적 소오스들로 인한 에러를 은닉하는 영상이 생성되게 하는 방식으로 슈퍼 픽셀(412)이 이동하는 방법을 도시한다. 스위핑 작용에 의해 발광 소오스의 소손, 오 지향, 또는 한계 동작의영향을 추가로 은닉하는 보간형 및 스태거형 스캔 패턴이 이루어지는데, 그렇지 않을 경우에는, 투사 영상이 열화된다.
뷰잉 스크린S상의 개별적인 픽셀 위치들을 적절하게 어드레스하기 위하여, 프로젝터 제어부(436)는 수평 스캐너(430) 및 수직 스캐너(432)의 회전 속도와 관련된 다이오드 어레이(422)의 발광 다이오드 각각에 대한 시간 온/오프값을 제어해야만 한다. 여러 에러들이 픽셀들의 상대적 위치, 특히 개별 다이오드 소자들에 의해 생성된 광 스폿들의 상대적 정렬에 영향을 준다. 이러한 에러를 처리하기 위해, 참조 번호 440으로 표시된 정렬 시스템을 이용하여 주어진 스폿의 타이밍을 조절함에 의해 정렬이 수행된다. 정렬 시스템(440)은 공장 정렬 전자부(444)에 결합되는 전하 결합 장치(442)를 포함한다. 프로젝터(410)와 정렬 시스템(444)을 동기화시키기 위해, 정렬 시스템(44)은 프로젝터 전자부(436)에 결합되는 클록(446) 및 그와 관련된 클록(456)을 포함한다. 이와 관련하여, 두 개의 클록(446,456)은 표준 동기화 절차를 이용하여 동기와 되는데, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 프로젝터 클록(456)이 마스터 클록이고, 정렬 시스템 클록(446)이 슬레이브 클록임을 나타낸 것으로 충분할 것이다.
상술한 여러 가지 에러를 정정하기 위해, 프로젝터 제어 전자부(436)는 펌웨어를 포함하는데, 이 펌웨어는 다수의 광 소오스(422)들의 개별적 소오스에 의해 생성된 광 빔이 뷰잉 스크린S상의 어드레스 가능 픽셀 위치중의 임의의 하나에 도달해야 하는 때를 나타내는 표시를 제공한다. 그러나, 광 빔이 스크린S를 조사할 때 뷰잉 스크린S가 신호를 생성할 수 없기 때문에, 전하 결합 장치(442)는 그것이스크린S을 조사할 때 광 빔을 검출하도록 배치된다. 이와 관련하여, 전하 결합 장치(442)가 투사 광학부(434)에 의해 생성된 광의 스폿을 검출하면, 전하 결합 장치(442)는 빔 검출 신호를 생성한다. 빔 검출 신호는 정렬 전자부(444)에 결합되며, 그 다음 정렬 전자부(444)는 검출 코드 형태의 검출 신호를 저장한다. 검출 코드는 픽셀 어드레스 위치를 나타내는(그렇지 않으면 투사 스크린S상에 디스플레이됨) 헤더 코드와, 검출 신호가 정렬 전자부(440)에 의해 감지되고 저장되었던 시간을 나타내는 시간 코드를 포함한다. 픽셀 어드레스 위치는 스크린S상의 각 픽셀 위치 및 모든 픽셀 위치를 정의하는 x 및 y 좌표값 형태이다.
검출 코드를 저장하는 정렬 전자부(440)에 응답하여, 프로젝터 제어부(436)는 검출 코드를 검색하여 그것을 사전 저장된 정렬 코드와 비교한다. 이때, 사전 저장된 정렬 코드는 프로젝터(410)에 의해 생성된 광 빔이 스크린S상의 어드레스 가능 픽셀 위치를 조사했던 때를 나타낸다. 이와 관련하여, 프로젝터 제어부 펌웨어는 x좌표 값을 우선 체크하고, 그 다음 정렬을 위한 y-좌표를 체크한다. 제 1 예시에 있어서, 두 코드들간의 x좌표 값과 시간 값이 유사하면, 프로젝터 제어부 펌웨어는 정렬을 위한 y좌표값을 체크한다. 그러나, x-좌표값들과 시간값들이 별로 유사하지 않으면, 프로젝터 제어부(436)는 두 코드들간의 차이를 판정하여, 개별적 광 소오스나 LED의 턴 온 타이밍을 변경하여 x 스캐너(430)에 대한 조정을 수행한다.
프로젝터 제어부(436)는 (동일한 사전 결정된 스크린 위치에 대한) 새로운 검출 코드를 검색하여, 상술한 바와 같은 x-좌표 정렬 절차를 반복한다. 이것은,두 개의 코드가 x-좌표 값 및 시간값과 관련하여 유사해질 때까지 반복하는 프로세스이다.
매우 유사하면, 프로젝터 제어부(436)의 펌웨어는 두 코드들간의 y-좌표 값 및 시간값들을 비교하는 절차를 진행한다. 프로젝터 펌웨어의 판정 결과 유사성이 있으면, 프로젝터 제어부는 뷰 스크린S상에 다른 기설정된 어드레스 가능 픽셀 위치에 대한 다른 광 빔을 생성하고, 상술한 정렬 절차를 반복한다. 그러나, y-좌표 값들과 시간 값들이 유사하지 않으면, 프로젝터 제어부(436)는 두 코드들간의 차이를 판정하여, 개별적인 어드레스 가능 광 소오스 또는 LED의 턴 온 타이밍을 변경하여 y-스캐너(432)에 대한 조정을 수행한다.
프로젝터 제어부(436)는 뷰잉 스크린S상의 동일한 기설정된 어드레스 가능 픽셀 위치에 대한 다른 광 빔을 생성한다. 프로젝터 제어부(436)는 (동일한 기설정된 스크린 위치에 대한) 새로운 검출 코드를 검색하여, 상술한 바와 같은 y-좌표 정렬 절차를 반복한다. 이것은, 두 코드가 y-좌표 값 및 시간값과 관련하여 유사해질 때까지 반복하는 프로세스이다.
두 코드가 완전히 유사하면, 프로젝터 제어부(436)는 추가적인 개별적 어드레스 가능 광 소오스 또는 LED로부터 다른 광 빔을 생성한다. 상술한 절차는 슈퍼 픽셀(412)을 구성하는 모든 개별적 어드레스 가능 스폿들간에 상대적인 정렬이 이루어질 때 까지 반복된다.
각 어드레스 가능 픽셀 위치마다, 적색, 청색, 녹생 칼라 각각에 대한 광 빔을 투사할 수 있음을 당업자라면 알 수 있을 것이다. 또한, 3 칼라 빔 모두가 동시에 스크린S상에 투사될 때 형성되는 백색광을 나타내는 광빔을 투사하는 것도 가능하다. 바람직한 정렬 방법은 오정렬에 대한 교정시에 백색광을 나타내는 광 빔을 투사하고, 소손된 광 소오스의 교정시에 개별적인 적색, 청색 및 녹색의 광 빔을 투사하는 것이다. 당업자라면, 이러한 공장 정렬 절차가 프로젝터(10)와 함께 이용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
본 발명의 제 3 바람직한 실시예
도면, 특히 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따라 구성된 프로젝터(510)가 도시된다. 프로젝터(510)는 참조 번호 512(도 7)로 도시된 바와 같이 불 규칙한 형상의 슈퍼 픽셀을 생성하여 뷰잉 표면 또는 스크린S상에 스폿을 생성하는데, 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명할 것이다. 슈퍼 픽셀(512)은 보간형 및 스태거형 스캔 패턴으로 뷰잉 스크린S상의 모든 어드레스 가능 위치를 가로질러 반복적으로 스위핑하며, 그에 의해 발광 소오스의 소손, 오 지향, 또는 한계 동작의 영향을 은닉시키는데, 그렇지 않을 경우 투사 영상이 열화된다.
도 5와 관련하여 프로젝터(510)를 보다 상세히 고찰하면, 프로젝터(510)는 수평 및 수직 스캐닝을 도모하는 스캐닝 광학부(528)에 응답하여 뷰잉 스크린S상에 슈퍼 픽셀을 투척 또는 투사하는 투사 광학부(534)를 포함하는데, 이에 대해서는 이하에서 보다 상세히 설명할 것이다. 투사 광학부(534) 및 스캐닝 광학부(528)는 영상 또는 투사 제어부(536) 형태의 제어 전자부에 의해 제어된다. 슈퍼 픽셀(512)을 생성하기 위해, 프로젝터(510)는 광 엔진 또는 광 신호 생성부(520) 및 빔 광학부(523)를 더 포함한다. 빔 광학부(523)는 프로젝터 제어부(536)에 의해 제어되는수렴 렌즈(525)를 포함하며, 스캐닝 광학부(528)상에 슈퍼 픽셀을 나타내는 광의 수렴된 빔을 포커싱한다.
광 신호 생성부(520)는 광 신호 생성부(20)와 상당히 유사하지만, 슈퍼 픽셀(512)의 생성을 도모하는 불규칙 형상의 어레이로 배열되는 다수의 광 소오스(522)를 포함하고 있다는 점이 다르다. 광 신호 생성부(520)가 광 신호 생성부(20)와 상당히 유사하므로, 이하에서는 광 신호 생성부(520)에 대한 설명을 생략할 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 광 소오스(522)에 의해 생성되는 시준 광 빔(524)은 빔 형성 광학부(523)에 의해 차단되어 단일 포인트 슈퍼 픽셀(512)을 생성한다. 단일 포인트 슈퍼 픽셀(512)은 단일 수렴 렌즈(526)에 의해 스캐닝 광학부(528)상에 포커싱되며, 프로젝터 제어부(536)의 제어하에 동작한다. 빔 형성 광학부(523)는, 프로젝터 제어부(536)의 제어하에, 다수의 발광 소오스(522)에 의해 생성된 다수의 빔(524)이 스캐닝 광학부(528)상의 슈퍼 픽셀에 포커싱되게 한다.
도 5를 참조하여 스캐닝 광학부(528)를 보다 상세하게 고찰하면, 스캐닝 광학부(528)는, 프로젝터 제어부(536)의 제어하에, 슈퍼 픽셀 스폿이 뷰잉 표면S의 전체 2차원 평면을 중복 기록하게 하도록 구성되고, 수평 스캐너(530) 및 수직 스캐너(532)를 포함한다. 수평 스캐너(530)는 프로젝터 제어부의 제어하에 제어되는 회전 운동을 위해 실장되는 x-축 다각형 또는 다면 미러이다. 수직 스캐너(532)는, 프로젝터 제어부(536)의 제어하에 제어되는 회전 운동을 위해 실장되는 y축 다각형또는 다면 미러이다.
x-축 다각형 미러(530)는 y-축 다각형 미러(532)에 수직하게 실장된다. x-축 다각형 미러(530)상에 포커싱되는 단일 슈퍼 픽셀 스폿을 y-축 스핀 다각형 미러(532)에 전달하기 위하여, 스캐닝 광학부(528)는 또한 미러(531)를 포함한다. 2개의 수직한 축을 가짐으로서, 슈퍼 픽셀(512) 광빔은 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 직사각형의 일부를 스위핑한다. 이와 관련하여, 슈퍼 픽셀(512)의 단일 빔이 활성화되고, 슈퍼 픽셀(512)의 모든 잔여 빔이 비 활성화되면, 점선(13) 형태로 표시된 단일 라인 트레이스는 스캔시에 직사각형을 가로지르는 경사 라인을 트레이스한다. 이것은 본 발명의 중요한 특징인데, 그 이유는 슈퍼 픽셀내의 각각의 광 빔이 전체 뷰잉 스크린S를 중복 기록해야 하기 때문이다. 따라서, 다수의 광 소오스(522)내의 단일 발광 다이오드가 소손되면, 스크린상에 뷰잉된 그 칼라의 휘도가 전체적으로 감소될 것이다. 단일 빔이 뷰잉 스크린S상의 모든 픽셀 위치를 확실히 답파하도록, 다각형 미러(530,532)의 상대적인 각속도는 비 정수값이 되도록 조정되어야 한다.
수평 스캐너(530) 및 수직 스캐너(532)의 회전 속도를 제어하기 위하여, 각 스캐너(530,532)는 인코더 장치를 포함하며, 그 인코더 장치는 수평 스캐닝 제어 라인(538) 및 수직 스캐닝 제어 라인(540)을 포함하는 2 방향 제어 라인을 통해 프로젝터 제어부(536)에 결합되는 회전 속도 신호를 생성한다. 프로젝터 제어부(536)는 다각형 미러(530,532)들의 각 미러에 의해 생성된 인코더 신호를 독출하여, 그들의 회전 속도를 판정하고, 그 다음 회전 속도가 유지, 증가 또는 감소되도록 하는 피드백 신호를 제공하여, 원하는 스캐닝 패턴을 성취한다. 이것은 본 발명의 제 3 바람직한 실시예의 중요한 특징인데, 그 이유는 프로젝터 제어부(536)가 개별적 미러(530,532)의 스핀 속도를 제어함으로서, 상술한 보간 패턴이 발광 소오스의 소손, 오 지향 또는 한계 동작의 영향을 은닉시키기 때문이며, 그렇지 않을 경우 투사 영상이 열화된다. 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 있어서, 개별적 미러(530,532)의 스핀 속도는 서로간에 정수배가 아니며, 정수배의 차이는 보간에 좋지 않은 영향을 준다는 것을 알아야 한다.
상기로부터, 당업자라면, 다각형 미러(530,532)의 스핀 속도를 제어함에 의해, 슈퍼 픽셀(512)이 제 1 축 및 제 2 축상의 스크린S를 순차적으로 가로질러 이동하도록 제어되어, 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 슈퍼 픽셀(512)은 무작위 방식으로 뷰잉 스크린S상의 모든 어드레스 가능 위치를 가로질러 반복적으로 스위핑될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 도 2(a) 및 도 2(b)에는, 다수의 발광 소오스(522)들의 각각에 의해 생성된 단일 광 도트가 뷰잉 스크린S의 전체 2차원 평면을 중복 기록함으로써 다수의 발광 소오스들중 소손된 개별적 소오스들로 인한 에러를 은닉하는 영상이 생성되게 하는 방식으로 슈퍼 픽셀(512)이 이동하는 방법이 도시된다. 스위핑 작용에 의해 발광 소오스의 소손, 오 지향, 또는 한계 동작의 영향을 추가로 은닉시키는 보간형 및 스태거형 스캔 패턴이 이루어지며, 그렇지 않을 경우에는 투사 영상이 열화된다.
뷰잉 스크린S상의 개별적인 픽셀 위치들을 적절하게 어드레스하기 위하여, 프로젝터 제어부(536)는 수평 스캐너(530) 및 수직 스캐너(532)의 회전 속도와 관련된 다이오드 어레이(522)의 발광 다이오드의 각각에 대한 시간 온/오프 값을 제어해야 한다. 여러 가지 에러들이 픽셀의 상대적 위치, 특히 개별적 다이오드 소자들에 의해 생성된 광 스폿의 상대적 정렬에 영향을 준다. 이러한 에러를 처리하기 위하여, 프로젝터 제어부(536)의 일부를 형성하는 전하 결합 장치(542) 및 정렬 전자부(540)를 이용하여 주어진 스폿의 타이밍을 조정함에 의해 정렬이 수행된다.
상술한 여러 가지의 에러를 정정하기 위하여, 정렬 전자부(550)는, 다수의 광 소오스(522)의 개별적 소오스에 의해 생성된 광 빔이 뷰잉 스크린S상의 어드레스 가능 위치들 중 임의의 위치에 도달해야 하는 때를 나타내는 표시를 제공한다. 그러나, 광 빔이 스크린S를 조사할 때 뷰잉 스크린S가 신호를 생성할 수 없기 때문에, 전하 결합 장치(542)가 스크린S를 조사할 때 광 빔을 검출하도록 배치된다. 이와 관련하여, 전하 결합 장치(542)는 스크린S상의 어드레스 가능 픽셀 위치중 기설정된 하나의 위치에서 스크린S상의 광 스폿을 검출하면, 전하 결합 장치(542)는 빔 검출 신호를 생성한다. 빔 검출 신호는 정렬 전자부(550)에 결합되며, 그 다음 정렬 전자부(550)는 광 빔에 의해 조사되었던 스크린S상의 픽셀 어드레스 가능 위치를 나타내는 헤더 코드와, 검출 신호가 정렬 전자부에 의해 감지되고 저장되었던 시간을 나타내는 타임 코드를 포함하는 검출 코드 형태의 검출 신호를 저장한다. 픽셀 어드레스 위치는 스크린S상의 각 픽셀 위치 및 모든 픽셀 위치를 정의하는 x 및 y 좌표 값의 형태이다.
검출 코드를 저장하는 정렬 전자부(544)에 응답하여, 프로젝터 제어부(536)는 검출 코드를 검색하여, 그것을 프로젝터(510)에 의해 생성된 광 빔이 스크린S상의 어드레스 가능 픽셀 위치를 조사했던 때를 나타내는 기 저장된 정렬 코드와 비교한다. 이와 관련하여, 프로젝터 제어부 펌웨어는 우선적으로 x-좌표값을 체크하고, 그 다음 정렬을 위해 y-좌표값을 체크한다. 제 1 예시에 있어서, 두개의 코드들의 x-좌표값들과 시간값들이 유사하면, 프로젝터 제어부 펌웨어는 정렬을 위한 y좌표값을 체크한다. 그러나, x-좌표값과 시간값이 별로 유사하지 않으면, 프로젝터 제어부(536)는 두 코드들간의 차이를 판정하여, 그의 회전 속도를 증감시키거나, 개별적인 광 소오스 또는 LED가 턴온 및 턴 오프될 때의 타이밍을 변경함에 의해 x-스캐너(530)를 조정한다.
그 다음, 프로젝터 제어부(536)는 (동일한 사전 결정된 스크린 위치에 대한) 새로운 검출 코드를 검색하여, 상술한 바와 같은 x-좌표 정렬 절차를 반복한다. 이것은, 두 개의 코드가 x-좌표 값 및 시간값과 관련하여 유사해질 때까지 반복하는 프로세스이다.
매우 유사하면, 프로젝터 제어부(536)의 펌웨어는 두 코드들간의 y-좌표 값 및 시간값들을 비교하는 절차를 진행한다. 프로젝터 펌웨어의 판정 결과 유사하면, 프로젝터 제어부는 뷰잉 스크린S상에 다른 기설정된 어드레스 가능 픽셀 위치에 대한 다른 광 빔을 생성하고, 상술한 정렬 절차를 반복한다. 그러나, y-좌표 값들과 시간 값들이 정밀하게 유사하지 않으면, 프로젝터 제어부(536)는 두 코드들간의 차이를 판정하여, 개별적인 어드레스 가능 광 소오스 또는 LED가 턴 온 및 턴 오프되는 타이밍을 변경하여 y-스캐너(532)에 대한 조정을 수행한다.
프로젝터 제어부(536)는 뷰잉 스크린S상의 동일한 기설정된 어드레스 가능픽셀 위치에 대한 다른 광 빔을 생성한다. 프로젝터 제어부(536)는 (동일한 기설정된 스크린 위치에 대한) 새로운 검출 코드를 검색하여, 상술한 바와 같은 y-좌표 정렬 절차를 반복한다. 이것은, 두 코드가 y-좌표 값 및 시간값과 관련하여 유사해질 때까지 반복하는 프로세스이다.
두 코드가 완전히 유사하면, 프로젝터 제어부(536)는 새로운 어드레스 가능 광 소오스에 대한 다른 광 빔을 생성한다. 상술한 절차는 각 어드레스 가능 광 소오스 및 모든 어드레스 가능 광 소오스가 남아있는 개별적인 어드레스 가능 광 소오스에 대하여 정렬될 때까지 반복된다.
본 발명은 상술한 바람직한 실시예를 참조하여 특정하게 도시되고 설명되었지만, 당업자라면, 다음의 청구범위에 정의된 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고도 많은 변형이 있을 수 있음을 알 수 있을 것이다. 예를들어, 2가지 정렬 방법이 설명되었는데, 하나는 외부 공장 정렬 하드웨어이고, 다른 하나는 내부 정렬 구조이다. 이와 관련하여, 다른 하나의 정렬 구조는 본 발명의 진정한 범주 및 사상내에서 고찰된 것이다. 이와 관련하여 빔 배치 전자부(536)는 광 소오스(522)에 의해 생성된 다수의 광 빔들의 개별적 빔이 활성화되게 하고, 뷰잉 스크린S상의 각 어드레스 가능 픽셀 위치 및 모든 어드레스 가능 픽셀 위치 또는 서브 픽셀(픽셀 사이에 위치)로 지향되게 하는 것을 선택적으로 할 수 있다. 제어 전자부(536)내의 계산 전자부(554)는 빔 배치 전자부 및 전하 결합 장치(542)에 응답하여 정렬 정보를 생성한다. 그 다음, 정렬 정보는 저장 전자부(552)에 저장된다. 스크린S상의 어드레스 가능 픽셀 위치중 특정의 한 위치에 지향되었던, 발광 소오스(522)들중 선택된 개별적 소오스에 대한 정렬 정보를 검색하여, 정렬을 위해, 어드레스 가능 픽셀 위치중 특정의 위치로 지향된 다수의 광 빔들중 선택된 개별적 빔들과, 어드레스 가능 픽셀 위치들중 동일한 특정의 위치에 지향된 다수의 광 빔들중 선택된 다른 개별적 빔간의 상대적인 정렬 조정을 도모한다. 그러므로, 상술한 실시예는 예시적인 것으로, 단일 특징, 절차 또는 소자가 이러한 출원 및 추후의 출원에서 청구하는 모든 가능한 조합에 대해 필수적인 것은 아니다. 또한, 본 발명의 설명은, 본 명세서에서 설명한 소자들의 모든 신규하고 불명확한 조합을 포함하고 있음을 이해해야 하며, 이들 소자들의 신규하고 불명확한 조합에 대한 이러한 출원 또는 추후의 출원에 청구범위가 제공될 수 있다. 청구범위에서 "하나" 또는 "다른" 소자 또는 그의 등가물을 인용하는 경우, 그러한 청구범위는 하나 이상의 그러한 소자의 합체를 포함하고 있으며, 둘 이상의 그러한 소자를 필요로 하거나 독점하는 것이 아님을 알아야 한다.
따라서 본 발명은 휘도가 낮은 슈퍼 픽셀 광 도트에 있어서 다수의 광빔을 제공하는 개별적인 발광 소오스들중 소손된 것들의 영향을 약화시키고 은닉시키는 효과가 있다.

Claims (27)

  1. 개별적으로 어드레스 가능한 픽셀 위치들의 M*N 매트릭스 어레이에 의해 정의된 뷰잉 표면(S)상에 영상을 캐스팅하는 프로젝터(10)로서:
    다수의 발광 소오스(22)를 가지며, 빔 광학부(25)와 결합되고, 다수의 광 빔(24)들의 개별적 광 빔들의 슈퍼 픽셀(12)을 생성하는데 도움을 주는 광 엔진(20)과;
    상기 다수의 광 빔(24)들이 상기 뷰잉 표면(S)상의 어드레스 가능 픽셀 위치들의 모든 개별적 위치를 중복 기록하는 슈퍼 픽셀 광 도트를 형성하게 하여, 상기 다수의 발광 소오스내의 개별적 발광 소오스들중 소손된 소오스를 감추고 은닉시키는 스캐닝 구조(28,34,36)를 포함하는,
    프로젝터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캐닝 구조(28,34,36)는,
    상기 뷰잉 표면(S)상에서 상기 슈퍼 픽셀(12)의 수평 스캐닝 및 수직 스캐닝을 도모하는 스캐닝 광학부(28)와;
    상기 스캐닝 광학부(28)에 응답하여, 상기 뷰잉 표면(S)상에 상기 슈퍼 픽셀(12)을 투사하는 프로젝터 광학부(34); 및
    상기 광 엔진(20), 상기 빔 광학부(25), 상기 스캐닝 광학부(28) 및 상기 프로젝터 광학부(34)를 제어하는 프로젝터 제어부(36)를 포함하는,
    프로젝터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 광 빔(24)들의 각각의 개별적 빔은 시준된 광빔인,
    프로젝터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 광 빔(24)은 상기 뷰잉 표면상에 디스플레이되는 영상을 형성하는데 함께 도움을 주는,
    프로젝터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 발광 소오스(22)들은 다수의 발광 다이오드들인,
    프로젝터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 다수의 발광 다이오드들은 m*n 매트릭스 어레이로 배열된,
    프로젝터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 m*n 매트릭스 어레이는 6*6 매트릭스 어레이인,
    프로젝터.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 m*n 매트릭스 어레이는 1*3 매트릭스 어레이인,
    프로젝터.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 다수의 발광 다이오드들은 전체적으로 원형인 슈퍼 픽셀의 형성을 도모하는
    프로젝터.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 다수의 발광 다이오드는 오버랩(overlap), 오버레이(overlay)하는 불규칙적하게 이격된 광 스폿을 가진 슈퍼 픽셀의 형성을 도모하는
    프로젝터.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 발광 소오스(22)는 다수의 레이저 다이오드인
    프로젝터.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 발광 소오스(22)는 다수의 고 휘도 발광 장치인,
    프로젝터.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 슈퍼 픽셀(12)은 단일 포인트 슈퍼 픽셀인
    프로젝터.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 빔 광학부(25)는 상기 다수의 광 빔을 획득하여 상기 단일 포인트 슈퍼 픽셀을 생성하는,
    프로젝터.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 빔 광학부(25)는 수렴 렌즈(26)와 시준 렌즈(27)를 포함하는,
    프로젝터.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 단일 포인트 슈퍼 픽셀은, 보간형 및 스태거형 패턴으로 상기 뷰잉 표면(S)상의 모든 어드레스 가능 위치를 가로질러 반복적으로 스위핑하여, 2차원 뷰잉 표면 평면을 반복적으로 중복 기록함으로서, 그렇게 하지 않으면 열화된 투사 영상을 제공하는, 발광 소오스의 소손, 오 지향 및 한계 동작의 영향을 실질적으로 은닉시키는
    프로젝터.
  17. 제 2 항에 있어서,
    상기 스캐닝 광학부(28)는,
    상기 슈퍼 픽셀(12)이 상기 뷰잉 표면(S)의 전체 2차원 평면을 중복 기록하는데 도움을 주는 수평 스캐너(30) 및 수직 스캐너(32)를 포함하는
    프로젝터.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 수평 스캐너(30)는 상기 프로젝터 제어부(36)의 제어하에 제어되는 회전 운동을 위해 실장되는 x-축 다각형 미러인,
    프로젝터.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 수직 스캐너(32)는 상기 프로젝터 제어부(36)의 제어하에 제어되는 회전 운동을 위해 실장되는 y-축 다각형 미러인,
    프로젝터.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 x-축 다각형 미러 및 상기 y-축 다각형 미러는 서로간에 수직하게 실장되는,
    프로젝터.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 스캐닝 구조는 상기 x-축 다각형 미러와 상기 y-축 다각형 미러 사이에 간삽되어, 상기 x-축 다각형 미러 및 상기 y-축 다각형 미러중 어느 하나의 위에 형성된 상기 슈퍼 픽셀이 상기 x-축 다각형 미러와 상기 y-축 다각형 미러중 다른 하나에 전달되게 하는 미러(31)를 더 포함하는,
    프로젝터.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 프로젝터 제어부(36)는 상기 x-축 다각형 미러와 y축 다각형 미러의 상대적인 각속도가 비정수값이 되도록 조정하는,
    프로젝터.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 수평 스캐너(30)와 상기 수직 스캐너(32)는, 각각, 각 x-축 다각형 미러 와 y-축 다각형 미러의 회전 속도를 나타내는 신호를 생성하는 인코더 장치를 포함하는
    프로젝터.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 프로젝터 제어부(36)는 상기 슈퍼 픽셀(12)을 제 1 축과 제 2 축상의 뷰잉 표면(S)을 순차적으로 가로질러 이동시켜, 상기 슈퍼 픽셀(12)이 무작위 방식으로 상기 뷰잉 표면(S)상의 모든 어드레스 가능 위치를 가로질러 반복적으로 스위핑하도록 하는,
    프로젝터.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 x-축 이동 속도는 상기 y-축 이동 속도보다 실질적으로 더 빠른,
    프로젝터.
  26. 개별적으로 어드레스 가능한 픽셀 위치들의 M*N 매트릭스 어레이에 의해 정의된 뷰잉 표면(S)상에 영상을 캐스팅하는 프로젝터(410)로써:
    각각이 상기 뷰잉 표면(S)상에 조사 스폿(illuminate spot)을 생성하는 다수의 발광 소오스(422)와;
    상기 각 스폿이 상기 뷰잉 표면(S)을 가로질러 스캐닝하는 것을 포함하고, 서로 다른 발광 소오스에 의해 생성된 스폿을 오버랩하도록 작동하여, 감소된 휘도의 발광 소오스에 의해 유도된 에러의 은닉을 도모하는 스폿 스캐닝 장치(428,434,436)를 포함하는
    프로젝터.
  27. 개별적으로 어드레스 가능한 픽셀 위치들의 M*N 매트릭스 어레이에 의해 정의된 뷰잉 표면(S)상에 영상을 캐스팅하는 프로젝터(410)로서:
    다수의 발광 소오스(422)를 가지며, 빔 광학부(425)와 결합되고, 다수의 광 빔(424)들의 개별적 광 빔들의 슈퍼 픽셀(412)을 생성하는데 도움을 주는 광 엔진(420)과;
    상기 다수의 광 빔(424)들이 상기 뷰잉 표면(S)상의 어드레스 가능 픽셀 위치들의 모든 개별적 위치를 중복 기록하는 슈퍼 픽셀 광 도트를 형성하게 하여, 상기 다수의 발광 소오스내의 개별적 발광 소오스들중 소손된 소오스들을 감추고 은닉시키는 스캐닝 구조(428,434); 및
    상기 뷰잉 표면(S)상의 주어진 조사된 스폿의 타이밍을 조정하는 정렬 시스템(440)을 포함하는
    프로젝터.
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