KR20060044824A

KR20060044824A - 픽셀화된 컬러 이미지의 투영

Info

Publication number: KR20060044824A
Application number: KR1020050025354A
Authority: KR
Inventors: 윈드롭 디. 칠더스
Original assignee: 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘 피
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2006-05-16
Also published as: TWI278715B; TW200534026A; US20050213053A1; US7044606B2; KR100745242B1; CN1678079A; JP2005284288A; JP3993201B2

Abstract

투영 시스템(2)은 픽셀화된 컬러 이미지를 표시 평면(4) 상에 투영한다. 투영 시스템(2)은 광원(6), 간섭계 변조기(10) 및 반사형 광변조기(8)를 포함한다. 간섭계 변조기(10)는 광의 파장을 변조하고 변조된 광을 표시 평면(4) 측으로 반사하도록 구성된다. 반사형 광변조기(8)는 광원(6)으로부터 광을 수신하고 광을 간섭계 변조기(10) 및 표시 평면(4) 측으로 선택적으로 반사하도록 배치된다.

픽셀, 이미지, 투영

Description

픽셀화된 컬러 이미지의 투영 {PROJECTION OF PIXELIZED COLOR IMAGES}

도 1은 본 발명의 투영시스템에 대한 일실시예를 설명하는 블록도.

도 2 내지 4는 도 1에 도시된 반사형 광 변조기의 동작을 설명하는 도면.

도 5는 본 발명의 픽셀화된 컬러를 표시 평면에 투영하기 위한, 방법에 대한 일실시예를 설명하는 흐름도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른, 컬러를 생성하기 위한 예시적인 동작 타이밍도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

4 : 표시 평면

6 : 광원

8 : 반사형 광변조기

10 : 컬러 변조기

12 : 투영 광학계

14 : 광 트랩

16 : 이미지 처리부

본 발명은 일반적으로 비디오 기술에 관한 것이며, 특히 간섭계 변조기(inferometric modulator)와 반사형 광변조기를 가지는 표시 장치에 관한 것이다.

본 기술 분야에서는 다양한 종류의 디지털 투영기가 알려져 있다. 범용의 디지털 투영기는 이색성 광학계(dichronic optics), 3 개의 광변조기 칩 및 결합 광학계의 조합을 사용한다. 이색성의 광학계가 광을 일차 컬러 빔으로 분리해주므로, 각 빔이 3 개의 광변조기 칩 중 하나에 의하여 변조될 수 있다. 변조 후에, 광빔은 표시 평면상에 표시되기 전에 재결합된다. 3 개의 광변조기 칩을 제공하게 되면 이러한 종류의 투영기는 크기와 가격이 증가한다.

대안으로서, LCD칩 또는 패널의 사용은 다소 비용 면에서 효율적일 수 있다. 그러나, LCD패널은 광을 편광할 것을 요구한다. 광을 편광하게 되면, 편광을 시켯 한다는 면에서 비용이 추가되지만, 출력 강도는 감소된다.

다른 종류의 투영기는, 백광원 회전하는 컬러 필터 휠(rotating color filter wheel)로 통과시키는 것과 같은 식의 순차적인 컬러 생성 및 마이크로 미러 어레이의 조합을 이용한다. 잠재적인 컬러 채도의 대부분이 소실되고, 색 분리와 같은 시각적인 결함(artifacts)이 순차적인 컬러의 사용으로 인해 야기된다. 스크롤 형 컬러 휠(scrolling color wheel)과 같은 디자인은 이러한 문제를 부분적으로 완화할 수 있으나, 시스템 측면에서 복잡도가 높아지고 타이밍과 결합이 어려워진다는 문제가 생긴다.

본 발명의 원리에 따르면, 일 실시예에 있어서, 투영시스템은 픽셀화된 컬러 이미지를 표시 평면상에 투영한다. 투영시스템은 광원, 간섭계 변조기 및 반사형 광변조기를 구비한다. 간섭계 변조기는 광의 파장을 변조하고 변조된 광을 표시 평면 측으로 반사하도록 구성된다. 반사형 광변조기는 광빔으로부터 광을 수신하고 선택적으로 광을 반사하도록 간섭계 변조기와 표시 평면 사이에 배치된다.

도 1은 픽셀화된 컬러 이미지를 표시 평면(4)상에 투영하기 위한 투영 시스템(2)의 일 실시예를 도시한다. 투영 시스템(2)은 광원(6), 반사형 광변조기 또는 반사 기반의 변조기 어레이(8), 컬러 변조기 또는 컬러 변조기 어레이(10), 광 트랩(14), 이미지 처리부(16) 및 조망 광학계(viewing optics; 18)를 포함한다. 일실시예에서, 조망 광학계(18)는 투영 광학계(12) 및 표시 평면(4)을 포함한다. 도 1은, 본 발명이 사용되는 특정 투영기 시스템 구현에 특수한 결합 봉(integrating rods), 하모나이저(harmonizers) 및 릴레이 광학계(relay optics)와 같은 다양한 광학 소자를 도시하지 않는다.

본 발명을 설명함에 있어서, 복잡한 사상을 일반적으로 반영하기 위하여, 다양한 용어가 사용된다. 예를 들면, "컬러"라는 용어는, 광의 빔, 또는 광의 픽셀 또는 스폿(spot)에 적용되었을 경우에는, 빔 또는 픽셀의 특정 스펙트럼 분포를 지칭하고, 본 개시와 합치하는 하나 이상의 의미를 가질 수 있다. 예를 들면, 붉은 컬러는 고도의 단색성의 붉은 빔을 지칭할 수 있거나, 붉은색 주변에서 스펙트럼 피크를 갖는 스펙트럼 분포를 구비하는 광을 지칭할 수도 있다.

광원(6)은 투영 시스템(2)에의 사용에 적합한 임의의 광원이다. 그러한 적합한 광원(6)의 일예는 초고압수은 램프(ultra high pressure mercury lamp)이다. 또한, 본 발명의 장점중 하나는, 광원(6)으로부터의 낮은 연장 요구(etendue requirement)이다. 결과적으로, 제논 및 플라즈마 전구 또한 적합한 광원(6)의 예이다.

컬러 변조기 어레이(10)는 광의 파장을 변조하고 변조된 광을 표시 평면(4) 측으로 반사하도록 구성된 소정의 장치 또는 시스템이다. 일실시예에서, 컬러 변조기(10)는 단일 파장에서 피크인 파장에 대한 강도의 분포를 생성하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 컬러 변조기(10)는, 입사광의 대부분을 흡수함으로써 입사광의 스펙트럼 분포를 변경하도록 구성된다.

일실시예에 있어서, 컬러 변조기(10)는 인가된 전압 신호에 대하여 출력 컬러를 생성하기 위하여 충돌하는 광의 스펙트럼 분포를 변조하는 간섭 기반 또는 간섭계의 변조기이다. 이러한 방법으로, 간섭계 변조기(10)는 표시 평면(4)으로 송신되는 컬러 또는 스펙트럼 분포를 선택한다. 간섭계 변조기의 경우에는, 컬러 변조기(10)는 파비 페롯(Farby Perot)기반의 광처리 디바이스로도 또한 알려져 있다.

일실시예에 있어서, 컬러 변조기 어레이(10)는 셀 또는 컬러 픽셀 구성요소의 어레이를 포함하는 장치이다. 각 컬러 픽셀 구성요소는 백광을 수신하고, 컬러 변조기(10)의 디자인에 따라서 붉은색, 녹색, 청색, 청록색, 노랑색, 자홍색, 보라 색 또는 다른 색과 같은 특정 파장 부근에서 피크인 컬러 스펙트럼 분포를 가지는 광을 출력하는 능력을 가진다.

일실시예에 있어서, 각 셀은 광 공동(optical cavity)을 포함하는데, 이 광 공동은 셀의 어레이에 수직이고 이 공동을 규정하는데 도움을 주는 대향하는 평판들 간에 걸린 전압의 인가에 반응한다. 이것은 대향하는 평판들 간에 걸린 전압을 제어하거나 대향하는 평판들 중 하나 또는 모두에 대한 전하 주입을 제어함으로써 달성될 수 있다.

백광은 각각의 셀에 충돌한다. 광 간섭의 결과로, 특정 파장 부근에서 피크인 파장에 대한 강도 분포를 가지는 광을 각 셀은 반사한다. 따라서, 각 셀의 출력은 전압 또는 전하 선택된 피크 파장이다. 이러한 광은 이후 셀로부터 조명 광학계(18) 및/또는 표시 평면(4)으로 반사된다.

예시적인 실시예에 있어서, 각 셀은 셀로부터 광이 거의 반사되지 않거나 전혀 반사되지 않는 검은 지점(입력 전압 또는 전하의 결과로 인한)을 또한 가진다. 이것은 광변조기 구성요소에 대한 검은 상태라고 지칭된다.

반사형 광변조기(8)는 투영시스템(2)에서 선택적으로 광을 반사하는데 적합한 어떤 장치이다. 반사형 광변조기(8)는 광원(6)으로부터 광을 수신하고 광을 컬러변조기(10)와 표시 평면(4)측으로 선택적으로 반사하기 위하여 배치된다. 반사형 광변조기(8)는 컬러 변조기(10)와 동일한 해상도를 가지거나 다른 해상도를 가질 수 있다. 적합한 반사형 광변조기(8)의 일예는 디지털 마이크로 장치(digital micro device; DMD)라고도 알려진 디지털 마이크로 미러 장치 또는 디지털 광 처리 기(digital light processor; DLP)칩이다.

일실시예에 있어서, 반사형 광변조기(8)는 반사 평면(20; 도 2내지 4) 또는 미러 구성요소(20)의 어레이를 포함한다. 각 미러 구성요소(20)는 투영 시스템(2)을 통하는 광에 대한 적어도 2개의 가능한 경로를 규정하도록 구성된다. 제1 광 경로에서는, 광은 컬러 변조기(10)를 우회하는 반면, 미러 구성요소(20)로부터 조망 광학계(18)로 통과한다. 제2 광 경로에서는, 광은 조망 광학계(18)를 통과하기 전에 컬러 변조기(10)에 의해서 변조된다.

검토의 편이를 위하여, 본 개시에서는 광이 하나의 컴포넌트로부터 다른 컴포넌트로 "패스"되는 것으로 일컬어진다. 릴레이 광학계, 균질화 또는 통합 광학계 및 편광 광학계와 같은 간섭 광학계(intervening optics)의 설명은 생략되며, 이러한 간섭 광학계에 대한 상세한 내용은 당해 기술 분야에서 알려진 바와 같다.

투영광학계(12)는 변조기(8 및 10)로부터 변조된 광을 수신하고, 광을 표시 평면상에 영사한다. 프레젠테이션-스타일의 프론트 투영 시스템(presentation-style front projection system)의 실시예에 있어서, 투영 광학계(10)는 "롱 쓰로우(long throw)"광학계를 포함하고, 표시 평면(4)은 투영 시스템(2)으로부터 물리적으로 분리되어 있는 투영 스크린 또는 다른 평면을 포함한다. 리어 프로젝션 텔레비전(rear projection television; RPTV)에 대한 대안적인 실시예에 있어서, 투영 광학계(10)는 "숏 쓰로우(short throw)"광학계를 포함하고, 표시 평면(4)은 투영 시스템(2)에 필수 불가결한 스크린을 포함한다.

광 트랩(14)은 반사형의 광변조기(8)로부터 반사된 광을 수신하고 그것이 표 시 평면(4)상에 보이지 않거나 또는 투영시스템(2)에 의한 이미지 형성 의/또는 적절한 동작에 충격을 주지 않도록 구성된 어떤 장치 또는 시스템이다. 광 트랩(14)을 구비한 본 발명의 실시예에 있어서, 반사형 광변조기(8)는 선택적으로 광을 광 트랩(14)측으로 반사하도록 더 구성된다.

이미지 처리부(16)는, 비디오, 이미지 신호 또는 모두를 수신하고, 광원(6)으로부터의 광빔을 적절히 변조하기 위하여, 변조기(8 및 10)에 대한 적절한 제어신호를 생성하도록 구성된 하드웨어와 실행 가능한 코드의 어떠한 조합이다. 이미지 처리부(16)는 들어오는 정보를 적색, 녹색 그리고 청색(R,G,B) 좌표와 같은 좌표로 변환하기 위한 좌표 변환 디바이스와 같은 디바이스와, 제어 정보가 변조기(8 및 10)로 전달되기 전에 이를 저장하는 디바이스를 포함할 수 있다.

도 2 내지 도 4는 단일 미러 구성요소(20) 또는 반사형 픽셀 구성요소(20)의 동작의 일 예시적인 실시예를 도시한다. 설명되지 아니하였지만 당해 기술의 당업자에게 예측 가능한 다른 실시예도 또한 가능하다. 반사형 광변조기(8)는 그러한 미러 구성요소(20)의 어레이를 포함할 것으로 기대된다. 도 2 내지 도 4에 도시된 아이템의 위치, 상대적인 크기 및 형태는 더욱 더 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 단순화된다. 예를 들면, 미러 구성요소(20)는 이중 계층화된 미러 형태가 되는 덮는 반사형 구조를 가지는 분리된 요크(yoke)와 힌지(hinge) 구조와 같은 구조를 가질 수 있다. 이러한 구조적인 복잡성에 관한 설명은 본 발명을 도시하지 않기 때문에 생략된다.

일 실시예에 있어서, 미러 구성요소(20)는 내재하는 기판 및 관련 어드레싱 전자부분(addressing electronics)을 포함한다. 예시적인 실시예에 있어서, 어드레싱 전자부분은 미러 구성요소(20)가 3 가지 위치를 가지도록 한다 - (1) 미러 구성요소(20)의 평면이 미러 요소의 기초가 되는 기판 평면에 대해 실질적으로 평행한 중립, 리셋 또는 래치되지 아니한 위치, (2) 미러 구성요소(20)가 정전적으로 또는 각도적으로 제1 측면으로 편향된 제1 래치된 또는 편향된 위치 또는 (3) 미러 구성요소가 제1 측면에 반대인 제2 측면으로 각도적으로 편향된 제2 래치된 또는 편향된 위치이다. 대안적인 실시예에 있어서는, 어드레싱 전자부분은 미러 구성요소(20)가 2 개의 위치 또는 어떤 수의 원하는 위치를 가지도록 한다.

컬러 변조를 간섭함 없이 미러 구성요소(20)가 광을 광원(6)으로부터 조망 광학계(18) 측으로 보내도록, 제 1 편향된 위치의 단일 미러 구성요소(20)가 도 2에 도시되어 있다. 컬러 변조를 회피함으로써, 이러한 광의 흡수 손실을 줄이고 컬러 변조기(10)내에서 열을 덜 발생시킨다. 컬러 변조기(10)내에서 열을 덜 발생시킴으로써 컬러 변조기에 대한 냉각의 필요가 감소한다.

광의 흡수 손실을 줄임으로써, 더 많은 광이 조망 광학계(18)로 전달되도록 한다. 미러 구성요소(20)가 제1 편향된 위치에 있는 결과, 밝은 백색 픽셀 구성요소가 표시 평면(4) 상에 나타난다.

또한, 이러한 광은 컬러 광변조를 회피하기 때문에, 컬러 변조기(10)는 변조할 광이 적어진다. 컬러 변조기(10)에 변조할 광을 적게 제공함으로써, 결과적으로 컬러 변조기(10)에 의하여 처리되는 데이터의 비트 수가 감소된다. 데이터 비트 수가 감소함으로써, 컬러 변조기(10)는 더 낮은 데이터 전송률을 요구하게 된 다.

도 3에는, 미러 구성요소(20)가 실질적으로 기초 기판에 평행한 중립 위치에 있는 단일 미러 구성요소(20)가 도시되어 있다. 이러한 위치에서, 미러 구성요소(20)로부터의 광은 컬러 변조기(10) 어레이의 하나 이상의 픽셀 구성요소로 전달된다.

도 4에는, 제2 편향된 위치에 있는 단일 미러 구성요소(20)가 도시되어 있다. 이러한 위치에서, 미러 구성요소(20)로부터의 광은 광 트랩(14)으로 전달된다. 투영기 시스템(2)에 대한 대안적인 실시예에서, 제2 편향된 위치는 광을 광원(6)으로부터 컬러 변조기 어레이(10)의 하나 이상의 픽셀 구성요소 측으로 전달하기 위하여 이용된다. 이러한 대안적인 실시예에 있어서는, 미러 어레이에 대한 중립 위치는 광을 광 트랩(14)으로 전달하기 위해 아용 될 수 있다.

다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 광원(6)으로부터의 광빔이 반사형 광변조기(8)에 의하여 더 작은 광의 빔으로 분할된다. 각각의 더 작은 광의 빔은 표시 평면(4) 상에 픽셀을 규정하기 전에 2 개의 광 경로 중 하나를 택한다. 제1 광 경로의 경우에는, 더 작은 빔은, 컬러 변조기(10)에 의하여 컬러 변조되지 않고 반사형 광변조기(8)로부터 표시 평면(4)으로 전달되어서, 광원(6)과 실질적으로 동일한 스펙트럼 분포 또는 컬러를 가지는 표시 평면(4) 상에 픽셀을 생성한다. 제2 광 경로의 경우에는, 더 작은 빔은, 반사형 광변조기(8)로부터 컬러 변조기(10)로 전달되고, 이후 표시 평면(4)으로 전달되어서, 컬러 변조기(10)로 보내진 제어 신호에 따른 컬러 또는 스펙트럼 분포를 가지는 픽셀을 표시 평면(4) 상에 형성한다.

각각의 더 작은 빔에 의해 취해지는 경로의 선택은 표시 평면(4) 상에 원하는 픽셀 컬러에 의존한다. 픽셀이 백색 또는 실질적으로 광원(6)의 컬러이기가 원해지는 경우, 광 빔은 반사형 광변조기(8)로 이동해서 컬러 변조기(10)로부터의 컬러 변조 없이 표시 평면(4)으로 제1 광 경로를 따라 편향된다. 픽셀의 결과적인 컬러는 변조되지 않고, 따라서 표시 평면(4) 상에 실질적으로 백색 픽셀이 표시된다.

픽셀이 광원(6)과 다른 컬러를 가지는 것이 원해지는 경우, 광은 반사형 광변조기(8)로 이동해서, 컬러 변조기(10)로 편향된다. 컬러 변조기(10)는 광의 컬러 또는 스펙트럼 분포를 변조하고 광을 표시 평면(4)으로 편향한다.

픽셀이 흑색이기가 원해지는 경우, 광은 반사형 광변조기(8)로 이동해서, 광 트랩(14)으로 편향된다. 이것은 광이 표시 평면(4)에 도달하지 못하게 하여, 흑색 픽셀이 되게 된다. 또한, 컬러 변조기(10)가 흑색 상태를 가지는 경우, 흑색 픽셀은 컬러 변조기(10)로 편향함으로써 생성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예의 단계를 나타내는 흐름도이다. 도 5에 나타난 단계가 특정 순서에 의해 표시되어 있지만, 본 발명은 단계의 순서에 있어서의 다양함을 포함한다. 또한, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 도 5에 도시된 단계 사이에서 추가적인 단계가 실시될 수 있다.

광이 생성된다(22). 일실시예에 있어서, 광은 광원(6)에 의해서 생성된다(22). 대안적인 실시예에 있어서, 광은 다른 곳에서 생성되고(22), 투영 시스템(2)으로 이송된다.

일 실시예에 있어서, 픽셀화된 컬러 이미지의 각 픽셀에 대하여, 반사형 광변조기(8)가 광을 간섭계 변보기(10) 및 표시 평면(4) 측으로 반사하기 위하여 위치된 시간이 표시된다.

일 실시예에 있어서, 생성된 광은 간섭계 변조기(10) 또는 표시 평면(4) 측으로 선택적으로 반사되거나 전달된다(26). 대안적인 실시예에 있어서, 생성된 광은 간섭계 변조기(10), 표시 평면(4) 또는 광 트랩(14) 측으로 선택적으로 반사된다(26). 간섭계 변조기(10)는 광의 파장을 변조하고(28), 변조된 광을 표시 평면(4) 측으로 반사한다. 일실시예에 있어서, 표시 평면(4) 측으로 반사된 광은, 표시 평면(4)으로 전달되기 전에 투영 광학계(12)에 의하여 집중된다(30).

다시 도 1을 참조하면, 이미지, 일련의 이미지 또는 비디오 시퀀스를 규정하는 이미지 처리부(16)에 정보가 수신된다. 이미지 처리부(16)는 정보를 처리하고, 이후 이미지, 일렬의 이미지 또는 비디오 시퀀스를 표시 평면(4) 상에 생성하기 위하여 변조기(8, 10)를 포함한 다양한 컴포넌트를 적절히 제어한다.

입수 신호는, S-Video, PAL 신호(유럽 비디오 표준) 또는 어느 시점에서 미국의 텔레비전 표준인 NTSC 신호를 포함하는 복수의 가능한 표준들 중 하나이다. 투영 시스템(2)에 대한 제어 전자부분(control electronics)을 구현하는 복수의 방법이 있지만, 다음의 설명은 하나의 예이다.

설명을 단순화하기 위하여, 광원(6)은 충분하게 균형 잡힌 백색광원으로 취급된다. 그렇지 않은 경우, 프레임 주기의 일부를 컬러 보정에 할당함으로써 컬러 광변조기(10)를 사용하여 보정될 수 있다.

이미지 처리부(6)는 수신된 정보를 이미지 처리부(16)의 프레임 버퍼에 의하여 사용될 수 있는 정보로 변환하는 좌표 변환 디바이스를 포함한다. 예컨대, 입수 정보는 프레임 단위로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)(RGB) 값으로 변환될 수 있다. 각 비디오 프레임에 대하여, 표시 평면(4) 상에 표시될 각 픽셀에 대한 RGB 값들의 어레이가 있다.

각 픽셀 위치에 대하여, R, G, B 컴포넌트는 각각 Nr, Ng, Nb로서 표현될 수 있고, 여기서 Nr은 표시될 적색 컴포넌트, Ng는 녹색 컴포넌트 그리고 Nb는 청색 컴포넌트이다. 상술하면, Nr, Ng, Nb는 특정 프레임 주기 동안에 픽셀 위치에 대한 적색, 녹색, 청색 컴포넌트의 강도에 비례하는 정규화된 값들이다.

변조기(8 및 10)에 대하여 제어 신호를 제공하기 위해서, 전술한 바와 같이 컬러 변조기를 관통하는 제1 광 경로를 정의하는 순수 백색 신호를 분리하는 것이 바람직하다. 이것은 다음과 같이 계산된다.

Nw = "백색 컴포넌트" = Nr, Ng, Nb에 대한 최소값. 이 값은, 제1 광 경로가 채택되는 프레임 주기상의 그 픽셀에 대한 시간 기간을 정의한다. 다르게 설명하면, 이것은 백색광이 픽셀 위치로 향해지는 프레임의 일부분을 정의한다.

프레임의 나머지 부분 동안에는, 광의 비 백색 부분이 제2 광 경로를 사용하여 생성될 수 있다. 이러한 기여는 백색 컴포넌트가 빠진 상태의 계수로부터 계산된다.

Nr-Nw, Ng-Nw 및 Nb-Nw은 각각 컬러 변조기(10)를 이용해서 생성될 R, G 및 B 컴포넌트이다. 이러한 컴포넌트들은 이후 컬러 성분의 "잔여" 컴포넌트로 지칭 된다.

대부분의 실제의 백색 광원은 완전하게 균형 잡혀 있지 않다. 예컨대, 초고압 수은(UHP Hg) 광원은 적색에 있어서 다소 부족한 경향이 있다. "실질적으로 백색" 광원에 대한 참조는 스펙트럼적으로 균형되거나 UHP Hg 광원과 같이 일부 결핍을 가지는 광원을 포함한다. 이미지 처리부(16)는, 불완전하게 균형 잡힌 광대역 스펙트럼 또는 실질적인 백색 광원에 대해 보정하기 위한 보정 컴포넌트 "룩업 테이블(lookup table)"을 포함 할 수 있다. 대안적으로, 광원의 결핍을 보완하기 위하여 적색 LED와 같은 추가적인 광원이 사용될 수도 있다.

도 6에는, 이미지 표시 평면(4) 상의 단일 픽셀에 대하여 프레임 기간 T 동안에 컬러 신호를 생성하기위하여 동작하는 예시적인 타이밍 다이어그램이 도시되어 있다. 변조기(8, 10)들은 픽셀들의 적절한 생성을 위하여 협조적인 방식으로 동작한다.

전술된 바와 같이, 백색 컴포넌트 Nw는 이미지 처리부(16)에 의하여 계산된다. 이것은 "경로 1" 또는 "P1" 타임 슬롯을 정의하며, 도 6에 표시된 바와 같이, 제 1 광 경로가 사용되는 타임 기간의 부분을 지칭한다. 밤하늘의 매우 밝은 별과 같은 최대 백색 강도에 대하여, P1은 거의 전 프레임 기간 T에 걸쳐서 연장될 수 있다. 시각적인 부산물과 깜박거림을 줄이기 위하여, 경로 1에 대한 시간 기간은 설명된 바와 같이 프레임 기간 T에 걸쳐서 복수개의 타임 슬롯으로 쪼개질 수 있다.

다음은, 남아있는 컬러 좌표가 계산된다. 이것은 도 6의 "경로 2"에 의하여 표시된 제2 광 경로를 사용하여 생성된다. 다시, 깜박거림 및/또는 시각적인 부산물을 최소화하기 위하여 신호는 프레임 기간에 걸쳐서 확산된다. 이 예시적인 타이밍 다이어그램에 대한 남아있는 신호는, 도 6에 표시된 바와 같이, 백색을 빼낸 후의 적색과 녹색의 조합이다.

전술한 기술은 단지 발명을 설명할 뿐이다. 다양한 대안과 변경이 본 발명으로부터 벗어남 없이 당해 기술의 당업자에 의하여 고안될 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항의 범위 안에 있는 모든 그러한 대안, 수정 및 변경을 포함한다.

Claims

픽셀화된 컬러 이미지를 표시 평면(4) 상에 투영하기 위한 투영 시스템(2)에 있어서,

광원(6);

광의 스펙트럼 분포를 변조하고 변조된 광을 상기 표시 평면(4)으로 전달하도록 구성된 컬러 변조기(10); 및

상기 광원(6)으로부터 광을 수신하고, 상기 컬러 변조기(10)를 포함하는 제1 광 경로 및 상기 컬러 변조기(10)를 우회하는 제2 광 경로로 선택적으로 상기 광을 반사하는 반사형 광변조기(8)

를 포함하는 시스템.
제1항에 있어서,

상기 반사형 광변조기(8)는 미러 구성요소(20)의 어레이를 포함하고, 각 미러 구성요소(20)는, 상기 표시 평면(4) 상에 실질적으로 백색인 픽셀을 형성하기 위하여 광이 상기 미러 구성요소(20)로부터 상기 표시 평면(4)으로 전달되는 제1 편향된 위치를 가지는 시스템
제1항에 있어서,

상기 투영 시스템(2)은 상기 반사형 광변조기(8)와 상기 표시 평면(4)사이에 제1 및 제2 광 경로를 포함하는 두 경로를 정의하고, 상기 제1 광 경로는 상기 컬러 변조기(10)를 우회하여 광을 상기 반사형 광변조기(8)로부터 상기 표시 평면(4)으로 전송하는 시스템.
제1항에 있어서,

광 트랩(14)을 더 포함하고, 상기 반사형 광변조기(8)는 광을 상기 광 트랩(14) 측으로 선택적으로 반사하도록 더 구성된 시스템.
픽셀화된 컬러 이미지를 표시 평면(4) 상에 투영하기 위한 방법에 있어서,

광을 생성하는 단계(22); 및

간섭계 변조기(10)와 상기 표시 평면(4) 사이에서 상기 생성된 광을 선택적으로 전달하는 단계- 상기 간섭계 변조기(10)는 광의 파장을 변조하고(28) 상기 변조된 광을 상기 표시 평면(4) 측으로 전달함 -

를 포함하는 방법.
제5항에 있어서,

상기 표시 평면(4) 측으로 전달된 상기 광을 집중하는(30) 단계를 더 포함하는 방법.
제5항에 있어서,

상기 픽셀화된 컬러 이미지의 각 픽셀에 대하여, 상기 간섭계 변조기(10) 측과 상기 표시 평면(4) 측으로 상기 광을 전달하기 위하여 상기 반사형 광변조기(8)가 위치되는 시간을 확인하는 단계를 더 포함하는 방법.
컬러 이미지를 표시 평면(4) 상에 생성하기 위한 투영 시스템(2)에 있어서,

컬러 픽셀 구성요소의 어레이를 포함하는 컬러 변조기(10);

광원(6);

조망 광학계(18); 및

상기 광원(6)으로부터 광을 수신하기 위해 배치된 반사형 광변조기(8) - 여기서 상기 반사형 광변조기(8)는 미러 구성요소(20)의 어레이를 포함하며 각 미러 구성요소(20)는 반사된 광이 상기 컬러 변조기(10)를 우회하여 상기 미러 구성요소(20)로부터 상기 조망 광학계(18)로 전달되는 제1 광 경로 및 반사된(26) 광이 상기 조망 광학계(18)에 도달하기 전에 상기 광원(6)으로부터 상기 컬러 변조기(10)로 전달되는 제2 광 경로를 포함하는 적어도 두 광 경로를 정의함 -

를 포함하는 시스템.
제8항에 있어서,

상기 컬러 변조기(10)는 각각의 상기 컬러 픽셀 구성요소에서 광의 스펙트럼 분포를 수정하도록 구성된 간섭계 변조기(10)인 시스템.
제8항에 있어서,

실질적으로 백색인 광의 컴포넌트를 결정하고 상기 실질적으로 백색인 광의 컴포넌트를 생성하기 위한 상기 제1 광 경로를 이용하도록 구성된 이미지 처리를 수행하기 위한 이미지 처리부(16)를 포함하는 시스템.