KR20050085840A - 2차원 발광 유닛들을 갖는 이미지 프로젝터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크린에 이미지들을 제공하는 방법 및 이미지 투사 디바이스에 관한 것이다. 이미지 투사 디바이스(10)는 적어도 2개의 발광 유닛들을 각각 갖는 적어도 2 라인의 발광 유닛들을 포함하는 어레이로 제공된 적어도 하나의 제 1 세트의 발광 유닛들, 및 스크린 상에 일 방향으로 정렬되는 적어도 두 개의 화소들을 포함하는 한 라인을 포함하는 타일을 각 발광 유닛이 제공하도록, 상기 스크린(16)에 투사하기 전에 각각의 발광 유닛으로부터의 광을 변위시키도록 구성된 광 변위유닛(36)을 포함한다. 발광 유닛들은 바람직하게 LED들이고, 이에 따라, 적당하게 작은 공간에 수용될 수 있는 효율적인 디스플레이 또는 프로젝터가 제공된다.

Description

2차원 발광 유닛들을 갖는 이미지 프로젝터{IMAGE PROJECTOR WITH A TWO-DIMENSIONAL ARRAY OF LIGHT-EMITTING UNITS}

본 발명은 일반적으로 스크린들 상에 이미지들을 투사(project)하는 분야에 관한 것으로, 특히 스크린 상에 이미지들을 제공하는 방법 및 디바이스에 관한 것이다.

디스플레이들 분야에서는, 현재의 많은 유형들이 부피가 크고, 고가이며, 또는 비효율적이기 때문에, 향상된 디스플레이들을 계속적으로 추구하고 있다.

액정 디스플레이(LCD)와 같은 일부 유형들의 디스플레이들은 광이 항상 발생되는 연속 램프원(lamp source) 및 셔터들을 사용한 기술을 갖는다. 이것은 효율적이지 않다. 광이 후에 감쇄될지라도, LCD들은 색상들을 제공하기 위해 대부분 컬러필터들을 필요로 하며, 이는 디바이스의 효율을 더욱 더 낮추므로 만족스럽게 동작하기 위해서 더 많은 에너지를 필요로 한다.

또 다른 유형의 디스플레이는 화소단위로 필요할 때만 광을 발생한다. 이러한 유형의 디바이스의 한 예는 CRT(음극선관)이다. 그러나, 상기 디바이스는 동작하기 위해서 진공을 필요로 하고, 따라서 무엇보다도 두꺼운 유리 외장(envelop)을 필요로 한다.

다른 유형들의 디스플레이들은 플라즈마 디스플레이들이다. 그러나, 이들은 여전히 매우 고가이고 효율이 낮다.

디스플레이들에 좋은 특성들을 갖는 한 유형의 광원은 LED(발광 다이오드)이다. LED는 자체가 매우 소형이고, 고속으로 스위치 온 오프되도록 제어될 수 있고 또한 고효율로 좋은 색상을 제공한다. 그렇지만 LED들엔 한 가지 결점이 있는데, 이는 각 LED 주위에 큰 하우징이 필요하다는 것으로, 이 때문에 지금까지 LED들의 사용은 대형 게시판(billboard) 및 대향 스크린들로 제한이 되었다.

사용되는 LED들의 수를 줄이려는 일부 시도들이 있었다. WO01/29808은 회전하는 미러를 사용하여 적색, 녹색, 청색 LED 어레이를 스크린에 스캐닝하는 방법을 개시하고 있다. 여기서, 어레이는 제 1 변형예에서 한 열(column)의 녹색 LED들, 한 열의 적색 LED들 및 한 열의 청색 LED들을 포함한다. 각 열은 미러를 사용하여 스캔됨으로써 적색, 녹색 및 청색 다이오드들의 각 조합이 한 행의 화소들을 제공한다. 상기 어레이의 제 2 변형예에서는 각 색에 두 열의 LED가 있고, 상기 두 열은 수직방향으로 서로 약간 변위되어 있고, 한 색의 추가된 열의 LED들은 스크린의 모든 다른 행에 광을 제공한다. 제 1 변형예는 열들의 길이때문에 부피가 크다. 제 2 변형예는 길이는 반이지만 여전히 매우 부피가 크다. 이들 해결책 둘 다는 LED 어레이가 1차원이라는 공통점이 있다. 각 LED는 한 행에 모든 화소들을 제공한다. 이것은 디바이스에서 어떤 한 행의 스캔에 있어 한 색의 한 LED를 사용함을 의미한다. 사용되는 미러 또한 매우 커야 하므로, 디바이스의 비용을 증가시킨다. 문헌 WO01/29808은 스크린에 걸쳐 수평 및 수직 양방향으로 각 색에 하나씩 3개의 LED들을 스캔하기 위해 2개의 미러들을 사용하는 것을 개시하고 있다. 여기서는 어레이는 없다. 한 방향으로 스캔되는 면적들이 크기 때문에, 이미지는 왜곡될 수 있다. 미러들은 고속으로 회전되어야 하는데, 이는 달성하기가 어려울 수 있다.

이에 따라, 더 소형화 할 수 있고, 투사된 이미지들의 왜곡이 없도록 스크린에 입사되는 광의 단지 적은 변위들만이 필요하고, 기존의 디바이스들 및 방법들보다 스크린 상에서 광을 변위시킴에 있어 낮은 회전속도를 사용할 수 있도록 하는 어레이 필요성이 있다.

도 1은 스크린 상에 이미지들을 투사하기 위한 본 발명에 따른 디바이스의 개략도.

도 2는 스크린 상에 광을 투사하기 위해 어레이로 제공된 제 1 세트의 LED들을 도시한 도면.

도 3은 스크린에 투사되는, 도 1의 어레이의 LED들로부터의 광을 개략적으로 도시한 도면.

도 4는 광 투과성 휠 형태로 광 변위유닛을 개략적으로 도시한 도면.

도 5는 도 4에서 휠의 세그먼트의 제 1 광 변위 특성을 도시한 도면.

도 6은 더욱 소형의 디바이스를 제공하기 위한 제 1, 제 2 및 제 3 세트들의 LED들과 함께 반투과형 유닛을 도시한 도면.

도 7은 본 발명에 따른 스크린에 이미지들을 제공하는 방법의 흐름도.

도 8은 도 4의 휠들에 대한 다른 예로서의 두 개의 투과성 유닛들의 개략도.

도 9는 다른 예의 반사성 휠을 도시한 도면.

도 10은 반사성 휠의 또 다른 예로서의 두 개의 반사성 유닛들을 도시한 도면.

본 발명의 목적은 투사되는 이미지들의 왜곡이 없도록 발광 유닛들의 2차원 소(small) 어레이로부터 스크린에 입사되는 광의 보다 작은 변위들을 제공하며, 예를 들면 다수의 다면체 면들(facets)을 사용함으로써, 스크린 상에서 광을 변위시키는데에 있어 낮은 회전속도를 사용할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제 1 양상에 따라서, 상기 목적은 각 라인은 적어도 두 개의 발광 유닛들을 포함하는 것으로, 적어도 2개의 라인의 발광 유닛들을 갖는 2차원 어레이로 제공된 제 1 세트의 발광 유닛들로부터 광을 방출하는 단계; 상기 제 1 세트의 발광 유닛들로부터 광을 상기 스크린 상에 투사하는 단계; 및 상기 스크린 상에 한 방향으로 정렬된 라인에 적어도 두 개의 화소들을 포함하는 상기 스크린의 타일을 각각의 발광 유닛이 제공하도록, 각각의 발광 유닛으로부터 상기 스크린에 투사된 광을 변위(displace)시키는 단계를 포함하는, 스크린에의 이미지 제공방법에 의해 달성된다.

본 발명의 제 2 양상에 따라서, 상기 목적은 적어도 2개의 발광 유닛들을 갖는 적어도 2 라인의 발광 유닛들을 포함하는 어레이로 제공된 적어도 하나의 제 1 세트의 발광 유닛들; 및 스크린 상에 일 방향으로 정렬되는 적어도 두 개의 화소들을 포함하는 한 라인을 포함하는 타일을 각 발광 유닛이 제공하도록, 상기 스크린에 투사하기 전에 각각의 발광 유닛으로부터의 광을 변위시키도록 구성된 광 변위유닛을 포함하는, 이미지 투사 디바이스에 의해 달성된다.

청구항 3 및 13은 수직방향으로 연장하는 타일들을 제공하는 것에 대한 것이다.

청구항 5, 12, 및 16은 발광 유닛 어레이로부터의 광을 변위시키기 위한 광 투과 매질(light transmission medium)을 제공하는 것에 대한 것이다.

청구항 14는 라인간 동일 변위를 제공하는 것에 대한 것이다.

청구항 17은 반사성 광 투과 매질들을 제공하는 것에 대한 것이다.

청구항 6 및 20은 스티칭 효과(stitching effects)를 감소시키는 것에 대한 것이다.

청구항 18은 하나 이상의 색이 사용될 경우 발광 유닛 어레이를 더욱 축소시킬 수 있도록 하는 것에 대한 것이다.

본 발명은 한정된 스캔 범위만을 필요로 함과 아울러 소형 크기의 이미지 디스플레이 디바이스를 제공하는 이점을 갖는다. 이것은 투사된 이미지들의 왜곡을 제한시키며 스크린 상에 광을 변위시킴에 있어 낮은 회전속도를 사용할 수 있도록 한다. 본 발명은 또한 이점이 있는 폼 팩터를 제공하며 기계식 수단이 아닌 광 변위 수단을 사용할 수 있도록 한다.

본 발명 배후의 일반적인 착상은 스크린 상에 투사를 위한 한정된 크기의 2차원 발광 유닛 어레이를 제공하는 것으로, 각 발광 유닛으로부터의 광은 스크린 상의 한 타일의 화소들을 제공하기 위해서 적어도 한 방향으로 변위된다.

본 발명의 이들 및 다른 양상들은 이하 기술되는 실시예들로부터 명백하고 이를 참조로 기술한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명된다.

본 발명은 스크린 상에 이미지들의 제공에 관한 것으로 특히 소형으로 유지되어야 하는 발광 유닛 어레이를 사용하여 스크린에 화소들을 제공하는 것에 관한 것이다. 도 1은 본 발명에 따라 스크린 상에 이미지를 투사하는 디바이스를 도시한다. 디바이스(16)는 바람직하게는 디스플레이내에 설치되고 또한 텔레비전내에 설치되는 것이 바람직하다. 디바이스는 또한 프로젝터내에 설치되어, 대형 스크린 상에 이미지들을 투사하도록 구성될 수도 있다. 디바이스(10)는 제 1 세트의 발광 유닛들(12)을 포함하며, 발광 유닛들은 2차원 어레이 또는 매트릭스로 제공된 LED들(발광 다이오드들)이 바람직하다. LED들은 한 열(colmun)의 각각의 LED가 다른 열의 한 LED와 정렬되고 행의 각 LED가 다른 행의 다른 LED와 정렬되도록 행들 및 열들로 제공된다. 어레이(12)는, 디스플레이할 화소정보를 제공하기 위해 LED들을 턴 온 오프하기 위한 제어신호들을 각각의 LED에 제공하도록 구성된 제어장치(18)에 접속된다. 그러므로, 어레이(12)는 광을 발생하고, 광은 광 변위유닛(14)에 입사한다. 광 변위유닛(14)는 이레이 내 모든 LED들로부터 방출된 광을 변위시키기 위한 광 변위유닛(14)의 위치를 변경할 수 있도록 구성된 제어유닛(20)에 접속된다. 광 변위유닛(14)를 통과한 후에, 어레이(12) 내 모든 LED들로부터의 광은 스크린(17)에 광을 투사하는 투사렌즈 형태로 제공된 프로젝터 유닛(16)에 투사되고, 스크린(17)은 사용자에 의해 프로젝터용으로 설치되거나 디스플레이 소재로 제작된 프로젝터 스크린일 수 있고, 텔레비전에 또는 아마도 대형 컴퓨터 디스플레이에 설치되었을 때, 후면에서 LED들로부터 광을 받아 전면에 정보를 디스플레이한다.

도 2는 어레이(12)에 제공된 몇개의 LED들을 도시한다. 여기서, 3가지 유형의 LED들, 즉 적색을 제공하는 제 1 유형(22), 녹색을 제공하는 제 2 유형(24) 및 청색을 제공하는 제 3 유형(26)이 있다. 제 1 유형(22)의 두 개의 LED들 사이의 거리는 단선의 제 1 박스(28)로 나타내었고, 제 2 유형(24)의 두 개의 LED들 사이의 거리는 실선의 제 2 박스(28)로 나타내었고, 제 3 유형(26)의 두 개의 LED들 사이의 거리는 점선의 제 3 박스(32)로 나타내었다. 제 3 박스(32)는 도면에 전체가 도시되지 않았다. 도면에서 명백한 바와 같이, 각 LED는 광을 지향시키기 위한 하우징으로 덮여있다. 이들 하우징들은 매우 크다. 도 1 및 도 2에서 어레이가 각 색마다 하나의 LED를 가지며 각각의 이러한 3개의 색 조합이 스크린 상의 단지 한 화소에 할당되었다면, 디스플레이 디바이스는 매우 대형이 되어 부피가 커지게 될 것이며, 이를 텔레비전과 같은 디바이스들 내 포함시키는 것은 가능하지 않을 것이다. 디바이스는 서로 다른 세가지 색들이 사용되지 않는다 할지라도, 즉 디바이스가 흑백 또는 그레이 스케일의 화소들을 제공할 뿐이라고 해도 매우 부피가 커질 것임에 유의한다. 따라서, 사용되는 LED 수를 제한할 필요성이 있다. 본 발명은 이러한 문제를, LED 어레이에 하나의 LED가 수평 및 수직 양 방향으로 화소 타일(tile)을 제공하도록 함으로써 해결한다.

도 3은 스크린(16) 상에 다수의 LED들로부터의 광이 어떻게 투사되는 가를 도시한다. 여기서 어레이는, 3개의 행들 및 3개의 열들에 1 내지 9로 열거된 9개의 LED들만을 포함하고, LED들 1-3은 제 1 행에 제공되고, LED들 4-6은 제 2 행에 제공되고 LED들 7-9은 제 3 행에 제공된 것으로 단순화하였다. 여기서 LED들은 또한 본 발명의 이해를 돕기 위해 한 색만을 나타낸다. 도 3에 도시된 각각에 두 개의 추가의 LED들이 있을 수 있음을 알 것이다. LED들은 처음엔 스크린(17) 상의, 행들 1, 3, 5에 굵은 숫자들 1-9로 나타낸 제 1 위치에 투사된다. 각 LED로부터의 광은 수평으로 3 스텝 변위되는데, 이는 숫자들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8로 스크린을 도시한 도 3의 우측 부분에 나타낸 것으로, 행들 1, 2, 3이 완성도록 이들 행들에서 3회 반복된다. 이것은 LED로부터의 광이 원 투사 후 3회 변위됨을 의미한다. 그러나, LED가 디스플레이되는 정보는 디스플레이되는 숫자들 각각이 스크린 상의 한 화소를 나타내도록 변경된다. LED의 이러한 정보의 변경은 도 1에 도시된 제어장치를 사용하여 해당 LED를 스위치 온 오프 함으로써 달성된다. 이들 행들 1, 3, 5가 주사된 후에, 모든 LED들로부터의 광은 맨 우측의 위치, 즉 행들 2, 4, 6에 굵은 숫자들 1-9부터 시작하여 1 스텝 수직으로 변위되고, LED들로부터의 광은 행들 2, 4, 6의 화소들을 제공하기 위해 전술한 바와 동일한 방식으로 주사된다. 그러므로 각각의 LED는 하나의 타일에 광을 제공하며, 타일 중 하나가 LED 숫자 4에 대해 도 3에 34로 표기되었다. 이에 따라 여기서 LED는 4개의 열과 2개의 행에 8개의 화소들에 광을 제공한다. 그러므로 어레이는 스크린의 모든 화소들에 정보를 제공한다. 전술한 방식은 모든 색들에 대해 자동으로 반복된다. 또한, 도 3은 본 발명의 이해를 위한 예일 뿐임을 알 것이다. 어레이가 더욱 소형이 될 수 있도록 수평 및 수직으로 한 LED로부터 많은 화소들을 제공하는 것이 흔히 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 광 변위유닛(14)의 제 1 바람직한 변형예를 도시한 것이다. 도면은 형상이 8각형이고 8개의 세그먼트(38)을 갖는 휠(wheel)(36)을 도시한 것이다. LED들로부터의 광이 휠의 맨 위의 세그먼트에 입사되도록 구성된다. 세그먼트들(38)은 광투과 물질 형태로 제공되고 개개의 프리즘으로 만들어질 수 있다. 휠은 회전하도록 되어 있는데, 회전시, 세그먼트(38)의 표면에 입사되는 한 세트의 LED들로부터의 광은 세그먼트를 떠날 때 변위된다. 어떤 변위가 되도록 하기 위해 두 개의 변수들, 즉 물질의 두께와 각도가 사용될 수 있다. 이들 두 설계 자유도에 의해, 휠을, 예를 들면 CRT처럼, 요망되는 스캔 동작을 행하도록 할 수 있다. 수직방향은 세그먼트(38)의 폭(W)에 의해 결정된다. 도 5는 이러한 폭 변화 배후의 원리를 나타낸 것이다. 각도 α로 입사하는 광은 물질상수들이 서로 달라 매질을 지나면서 방향을 바꾼다. 물질은 수평방향으로 폭이 다르기 때문에, 입사지점들이 다름에 따라 출사 지점이 달라질 것이다. 여기서, 각도 α가 0도일 때 변위는 제로인 것에 유의한다. 표면에 입사하는 광은 수평거리가 가변함에 따라 변위됨으로써 한 라인의 모든 화소들이 제공된다. 모든 세그먼트들은 동일 유형으로 폭이 변하므로 수평방향의 변위는 모든 세그먼트들에서 동일하다. LED들로부터 광이 입사되는 표면은 수직방향으로 광의 방향에 대해 기울어 있다. 각 세그먼트는 입사광에 대해 상이한 각도를 갖는다. 이것은 입사각이 각 세그먼트마다 다를 것임을 의미한다. 그러므로 각각의 세그먼트(38)는 광선들을 상이한 시프트로 변위시킨다. 이에 따라, LED들에 대해 서로 다른 행들이 스캐닝될 수 있도록 하기 위해서 광의 수직 변위가 제공된다.

휠과 제 1 어레이의 조합을 사용함으로써, 예를 들면 텔레비전에 포함될 수 있는 충분히 소형 크기의 디스플레이가 얻어질 수 있다. 투과성 휠을 사용함으로써, 디바이스의 총 크기가 작게 유지될 수 있어, 훨씬 더 작은 디바이스를 제공할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 또 다른 변형예를 도시한다. 도면은 각각의 색에 하나씩, 각각이 스크린에 모든 화소들을 제공하는 3 세트의 LED들(40, 42, 44)를 도시한 것이다. 이들 3개의 어레이들은 반투과형 디바이스(transflective device) 또는 이색성 반사 특성들(dichroic reflection properties)을 갖는, 즉 상이한 색들의 광에 대해 반사되는 색 재조합 큐브(color recombination cube; 46)의 3 변(side)들에 제공된다. 큐브의 한 대각(diagonal)은 큐브의 제 1 변에 입사하는 제 1 어레이(40)로부터의 적색광이 큐브 내부에서 반사되도록 하는 반사를 제공하고, 큐브의 또 다른 대각은 큐브의 제 3 변에 입사하는 제 3 어레이(44)로부터의 청색광의 반사를 제공한다. 제 2 변에 입사하는 제 2 어레이(42)로부터의 광은 큐브(46)를 그대로 통과한다. 이에 따라, 제 1 어레이(40)과 제 3 어레이(44)로부터의 광은 큐브 내부에서 반사되어 제 2 어레이(42)로부터의 광이 일치하게 된다. 그러므로, 모든 광은 제 4 변으로부터 큐브를 떠난다. 상기 광은 스크린에 투사를 위해 광 변위유닛에 제공된다. 그러므로, 각 어레이는 더 소형으로 될 수 있고 또는 더 많은 LED들이 사용될 수 있어 이에 따라 더욱 소형 크기의 이미지 투사 디바이스가 얻어질 수 있다. 이러한 구성에 의해, 한 어레이를 첫 번째로 기술된 어레이보다 3배 소형으로 만들 수 있다.

수직방향으로 48개의 LED들과 수평방향으로 60개를 갖는 어레이에 의해, 480 x 600 화소들을 갖는 VGA(Video Graphics Array) 디스플레이를 제공하는 어레이가 제공될 수 있다. 어레이는 수평방향으로 아날로그 형태로 스캐닝되고, 이러한 경우 스캔은 전체 행의 1/10이어야 한다. 변위들은 또한 수직으로 10스텝이 수행된다. 수직방향으로 12 LED들과 수평방향으로 15 LED의 어레이를 제공함으로써 디바이스의 크기를 훨씬 더 한정시킬 수 있다. 수평방향으로 어레이의 스캔은 전체 행의 1/12이며, 수직 스캐닝은 40스텝으로 행해져야 한다. LED 수가 감소되었을 때, 디바이스의 성능이 좋게 되도록 하기 위해서 스캔 진폭을 높여야 한다.

최적의 LED 수는, 무엇보다도, 단일 LED의 가격, 요망되는 이미지 밝기, 허용되는 스캐닝 범위, 및 광학계의 크기를 포함한 다수의 요인들에 의해 결정될 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 도시한 것으로, 이는 본 발명이 어떻게 작용하는지를 요약하는데 사용될 수 있다. 2차원 LED 어레이로부터의 광이 방출된다(단계 52). 각각의 LED로부터 방출된 광은 수평 및 수직 양 방향으로 변위되므로 각각의 LED는 수평 및 수직 양 방향으로 한 타일의 화소들을 제공하며, 그 때문에 광이 스크린에 투사된다(단계 56).

본 발명은 또한 스티칭 효과(stitching effect)를 감소시킨다. 이웃한 LED들의 두 타일들 간의 약간의 중첩(overlap)을 제공함으로써, 스티칭 효과들이 감소된다. 이웃한 타일에 근접한 한 LED의 광의 세기는 비디오 처리에 의해 원 비디오 콘텐트의 정현파 형상의 감쇄 형태로 제공된다. 이웃한 타일 내 화소에 대한 LED로부터의 광은 역시 비디오 처리에 의해 원 비디오 콘텐트의 정현파 형상의 감쇄 행태로 제공된다. 원 비디오 콘텐트가 완전히 복구되도록, 타일의 광은 중첩되도록 한다. 타일들의 작은 오정렬들도 덜 눈에 보이게 될 것이며 스티칭 효과는 이에 따라 감소된다.

본 발명은 많은 방법으로 변경될 수 있고, 이중 몇가지를 도 8 내지 도 10을 참조로 기술한다. 도 8은 도 5의 휠의 변형예를 도시한다. 하나의 휠을 갖는 대신, 전술한 원리에 따라 광의 수직 및 수형 변위를 제공하는 수평 및 수직축 둘레로 회전하는 투과성 물질(48, 50)로 된 두 개의 수직한 바(bar)들을 제공하는 것이 가능하다. 그러나, 휠에 투과성 물질을 사용하는 것은 필요하진 않으나, 반사성 물질도 똑같이 가능하다. 도 9는 투과성 물질 대신 미러들을 갖는 8각형 형상의 휠의 평면도이다. 각각의 세그먼트는 여기서는 수직 및 수평 양 방향으로 서로 다른 입사각들을 제공한다. 한 행은 세그먼트의 회전에 의해 스캐닝된다. 다른 세그먼트들은 LED들로부터 광에 대해 수직방향으로 다른 각도를 이루고 있어, 마찬가지로 상이한 행들을 제공한다. 도 10은 미러들의 또 다른 예를 도시한 것으로, 두 개의 회전하는 미러들(62, 64)은 수직 및 수평 스캐닝을 제공하는 데 사용된다. 휠이 사용된다면, 변들을 8개 정도를 갖는다. 8각형은 8개의 행들을 제공하며, 5각형은 5개의 행들을 제공하며, 등을 제공한다.

사용되는 LED 수는 많은 방법으로 변경될 수 있어, 위에 기술된 것 내외의 타일들이 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 또한 본 발명은 LDE들로 한정되는 것은 아니며 발광 유닛들의 수를 제한할 필요가 있는 어떤 경우에 사용될 수 있다.

본 발명은 다음의 이점을 갖는다. LDE들의 사용은 디바이스를 다른 유형들의 디바이스들보다 더 효율적이게 한다. 제한된 크기의 어레이는 사용되는 변위들을 통해 스크린의 모든 화소들을 제공한다. 2차원 어레이가 사용되므로, 대형 1차원 어레이 해결책보다 프로젝터 엔진의 더 나은 폼 팩터가 얻어진다. 각각의 LED는 수평 및 수직방향으로 한 타일의 한정된 크기를 제공하기 때문에, 발광 유닛들의 수가 충분히 많다면 기계식 회전을 사용하는 것이 아닌, 변위를 제공하는 수단을 사용하는 가능할 수도 있다. 또한 큐브는 서로 다른 색들의 LDE들을 3개의 서로 다른 어레이들로 분리할 수 있도록 함으로써 디바이스의 크기를 더욱 감소시킬 수 있다.

Claims (23)

1. 스크린에 이미지들을 제공하는 방법에 있어서,

   적어도 2개의 라인의 발광 유닛들(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)을 갖는 2차원 어레이로 제공된 제 1 세트(12)의 발광 유닛들로부터 광을 방출하는 단계(단계 52)로서, 라인 각각은 적어도 두 개의 발광 유닛들을 포함하는, 상기 광 방출 단계;

   상기 제 1 세트의 발광 유닛들로부터 상기 광을 상기 스크린 상에 투사하는 단계(단계 56); 및

   각각의 발광 유닛이 상기 스크린 상에 한 방향으로 정렬된 라인에 적어도 두 개의 화소들을 포함하는 상기 스크린의 타일(34)을 제공하도록, 각각의 발광 유닛으로부터 상기 스크린 상에 투사된 광을 변위시키는 단계(단계 54)를 포함하는, 이미지 제공 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 한 라인의 각각의 유닛은 모든 다른 라인들의 또 다른 유닛과 정렬되고, 한 라인의 상기 발광 유닛들은 다른 라인들의 유닛들보다는 다른 화소들에 광을 제공하며 각 라인의 상기 발광 유닛들 중 적어도 두 개는 상기 스크린 상에 분리된 화소들에 광을 제공하도록 배열된, 이미지 제공 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 라인은 수직선이며, 각 발광 유닛으로부터의 상기 광은 한 타일의 화소들이 수직으로 정렬되도록 수직방향으로 변위되고, 상기 변위 단계는 각각의 타일이 수평으로 정렬된 화소들을 포함하도록, 각 발광 유닛으로부터 상기 스크린에 투사된 광을 변위시키는 단계를 더 포함하는, 이미지 제공 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 세트의 발광 유닛들은 상기 스크린의 모든 화소들에 광을 제공하는, 이미지 제공 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 변위 단계는 투과 매질(transmission medium)을 통해 각각의 발광 유닛의 광을 투과시키는 단계를 포함하는, 이미지 제공 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 변위 단계는 세트 내의 하나의 발광 유닛의 상기 타일이 상기 세트 내 적어도 한 이웃한 발광 유닛의 타일을 약간 중첩되도록 수행되는, 이미지 제공 방법.
7. 이미지 투사 디바이스(10)에 있어서,

   적어도 2개의 발광 유닛들을 각각 갖는 적어도 2 라인의 발광 유닛들(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)을 포함하는 어레이로 제공된 적어도 하나의 제 1 세트의 발광 유닛들(12; 40, 42, 44); 및

   각각의 발광 유닛이 스크린(16) 상에 일 방향으로 정렬되는 적어도 두 개의 화소들을 포함하는 한 라인을 포함하는 타일(34)을 제공하도록, 상기 스크린에 투사하기 이전에 상기 각각의 발광 유닛으로부터의 광을 변위시키도록 구성된 광 변위유닛(36; 48, 50; 58; 62, 64)을 포함하는, 이미지 투사 디바이스(10).
8. 제 7 항에 있어서, 라인의 각각의 발광 유닛은 모든 다른 라인들의 또 다른 유닛과 정렬되고, 한 라인의 상기 발광 유닛들은 다른 라인들의 유닛들보다는 다른 화소들에 광을 제공하며, 각 라인의 상기 발광 유닛들 중 적어도 두 개는 상기 스크린 상의 분리된 화소들에 광을 제공하도록 배열된, 이미지 투사 디바이스(10).
9. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 세트의 발광 유닛들로부터의 광이 투사되는 스크린(16)을 더 포함하는, 이미지 투사 디바이스(10).
10. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 세트의 발광 유닛들은 상기 스크린의 모든 화소들에 광을 제공하는, 이미지 투사 디바이스(10).
11. 제 7 항에 있어서, 상기 광 변위유닛은 상기 스크린 상에 제 1 방향으로 정렬된 적어도 두 개의 화소들을 갖는 타일들을 제공하기 위해 제 1 축 주위로 회전할 수 있는 제 1 매질(34; 48; 64)를 포함하는, 이미지 투사 디바이스(10).
12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 매질은 투과성이며, 상기 광 변위유닛(36)은 상기 축 주위로 회전할 수 있는 상기 제 1 매질의 다수의 세그먼트들(38)을 포함하고, 각각의 상기 세그먼트는 상기 제 1 방향으로 한 세트의 발광 유닛들로부터 상기 광을 변위시키는 가변 폭(varying width)(W)을 갖는, 이미지 투사 디바이스(10).
13. 제 11 항에 있어서, 상기 광 변위유닛(36)은 상기 제 1 매질의 다수의 세그먼트들(38)을 포함하며, 각각의 상기 세그먼트는 상기 발광 유닛들에 면하고(face) 상기 한 세트의 발광 유닛들로부터의 상기 광에 대한 상이한 입사각을 제공하는 제 1 변(side)을 가지며, 상기 한 세트의 발광 유닛들로부터의 광이 제 2 방향으로 정렬되는 화소들을 상기 타일들(34)에 제공하기 위해 각 세그먼트에 의해 상기 제 2 방향으로 변위되는, 이미지 투사 디바이스(10).
14. 제 12 항에 있어서, 상기 모든 세그먼트들은 동일한 폭 변화를 갖는, 이미지 투사 디바이스(10).
15. 제 12 항에 있어서, 상기 세그먼트들은 휠 주위에 제공되며 상기 광 변위유닛에 다각형 형상(polygonal shape)을 제공하는 다수의 프리즘들로서 제공되는, 이미지 투사 디바이스(10).
16. 제 11 항에 있어서, 상기 광 변위유닛은 각각의 발광 유닛으로부터 상기 스크린에 투사되는 광을 제 2 방향으로 변위시키기 위해 상기 제 1 축에 수직한 제 2 축 주위로 회전할 수 있는 제 2 매질(50)을 더 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 매질들 모두는 투과성인, 이미지 투사 디바이스(10).
17. 제 11 항에 있어서, 상기 광 변위유닛은 각각의 발광 유닛으로부터 상기 스크린에 투사되는 광을 제 2 방향으로 변위시키기 위해 상기 제 1 축에 수직한 제 2 축 주위로 회전가능한 제 2 매질(62)을 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 매질들 모두는 반사성인, 이미지 투사 디바이스(10).
18. 제 7 항에 있어서, 제 2 및 제 3 세트의 발광 유닛들(42, 44) 및 반투과형 유닛(transflective unit; 46)을 더 포함하고, 상기 반투과형 유닛은 상기 제 1 세트의 발광 유닛들의 광을 반사하고 상기 제 2 세트의 발광 유닛의 광을 반사하며 상기 제 3 세트의 발광 유닛의 광은 투과시키는, 이미지 투사 디바이스(10).
19. 제 18 항에 있어서, 상기 반투과형 유닛은 상기 서로 다른 세트들의 발광 유닛들로부터의 광은 상기 광 변위유닛에 도달하기 전에 상기 반투과형 유닛을 지나도록 배열된, 이미지 투사 디바이스(10).
20. 제 7 항에 있어서, 상기 광 변위유닛은 타일이 이웃 타일들과 약간 중첩되도록 배열된, 이미지 투사 디바이스(10).
21. 제 7 항에 있어서, 상기 디바이스는 디스플레이인, 이미지 투사 디바이스(10).
22. 제 7 항에 있어서, 상기 디바이스는 프로젝터인, 이미지 투사 디바이스(10).
23. 제 22 항에 따른 디스플레이를 탑재한 텔레비전.