KR20080005580A - 전자 프로젝션 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 전자 프로젝션 시스템 및 방법을 구비한다. 본 발명의 일 실시예는 제1 프로젝터 및 적어도 제2 프로젝터를 구비하는 프로젝션 시스템으로 합성 이미지를 생성하는 방법으로서, 제2 프로젝터로부터의 적어도 제2 이미지로부터의 픽셀과 제1 프로젝터로부터의 제1 이미지로부터의 대응되는 픽셀 사이의 오프셋을 판정하는 것에 의해, 픽셀의 대응관계 맵을 발생시키는 단계, 소스 이미지를 수신하는 단계, 대응관계 맵에 적어도 부분적으로 기초해, 소스 이미지를 와핑하여 와핑 이미지를 발생시키는 단계, 및 제1 프로젝터에 의해 소스 이미지를 디스플레이하고 제2 프로젝터에 의해 와핑 이미지를 디스플레이하여 합성 이미지를 생성하는 단계를 구비하는, 방법을 구비한다.

전자 프로젝션 시스템 및 방법, 프로젝터, 합성 이미지, 픽셀 대응관계 맵, 와핑 이미지, 소스 이미지, 분수 픽셀 오프셋

Description

전자 프로젝션 시스템 및 방법 {ELECTRONIC PROJECTION SYSTEMS AND METHODS}

관련 출원 데이터

이 출원은, 전체로서 여기에 참고 문헌으로 포함되어 있는, 2005년 4월 26일에 출원된, 미국 가명세서 특허출원 제60/674,981호에 대한 우선권을 주장한다.

이 발명은 일반적으로 프로젝션 디스플레이의 분야에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는, 출력이 조합되어 합성 이미지를 형성하는 2 이상의 프로젝터를 구비하는 전자 프로젝션 시스템의 분야에 관한 것이다.

동영상 제작자 및 상영자가 그들의 작품을 동영상 극장 멀티플렉스에서 경쟁자의 작품과 차별화해야 하고 극장 경험을 관객이 집에서 획득할 수 있는 경험과 차별화해야 할 필요성이 점차 증가하고 있다. 일 접근 방법은, 관람객이 다른 곳에서 경험할 수 있는 것보다 좀더 크고, 선명하며, 밝은 이미지를 제공하는 것이다.

다수 프로젝터를 다같이 타일링(tiling)하는 것(예를 들어, 1950년대의 Cinerama)에 의해 또는 5 퍼포레이션(perforation) 70mm 필름 포맷을 사용하는 것(예를 들어, Todd AO 또는 Cinemascope)에 의해, 몇 년 사이에 필름 기반 프로젝터 의 성능을 향상시키기 위한 많은 시도가 이루어져 왔다. 출원인인 IMAX Corporation은 롤링루프 필름 이송 메커니즘(rolling loop film transportation mechanism)에 의해 가능해진 15 퍼포레이션 70mm 필름 포맷을 사용해 성공적으로 좀더 고성능의 동영상 시스템을 개발하였다.

필름 기반 프로젝터의 성능을 차별화하기 위한 다른 접근 방법은 3D 동영상을 상영하는 것이다. 이 접근 방법은 몇 년 사이에 출원인을 포함하는 다양한 조직에 의해 상업화되었다. 통상적으로, 3D 프레젠테이션은 각각의 눈을 위해 하나씩 2개의 슬라이드 필름을 필요로 하고, 슬라이드 필름에 포함되어 있는 이미지를 디스플레이하기 위한 2개의 별도 프로젝터를 필요로 한다. 간혹은, 그러한 시스템을 표준 2D 동영상이 상영될 수 있도록 변환하는 것이 바람직스러울 수 있고, 2개 프로젝터 시스템의 경우, 1개 프로젝터가 사용되는 동안 다른 프로젝터는 스위치 오프(switch off)될 수 있는 것이 간단하다. 다음에서 개시되는 발명은, 제2 프로젝터가 휴지 상태를 유지하게 하는 것이 아니라, 제2 프로젝터를 2D 동작에 사용하는 것에 의해 성능을 향상시키는 이점을 갖는다는 것을 알 수 있을 것이다.

동영상 업계에서 출현중인 트렌드는 표준의 필름 기반 프로젝션을, 동영상 분배에서의 비용 절감 및 라이브 이벤트의 실시간 프레젠테이션을 포함하는 다양한 이유로 인해, 최신식 전자 프로젝터(state of the art electronic projectors)로 대체하는 것이다. 현재의 전자 프로젝터의 단점은, 거대한 이머시브(immersive) 스크린을 위해 요구되는 해상도 및 광 출력에서 제한적이라는 점이다. 이것은 주로 생산성(manufacturing economics) 및, 표준의 35mm 필름 기반 프로젝션과 경쟁 할 것만을 계획하는 전자 프로젝터에 대한 현재의 중요성 때문이다. 전자 프로젝터의 해상도 및 광 출력 제한을 다루기 위한 일 접근 방법은 다수의 별도 프로젝터의 출력을 타일링하거나 조합하여 디스플레이 스크린 표면에 하나의 커다란 합성 이미지를 형성하는 것이다. 별도의 전자 프로젝터 이미지를 다같이 타일링 또는 스티칭(stitching)하는 다양한 방법을 논의하는 다수 특허들이 부여되어 왔는데:

미국특허 제5,956,000호는 N개 프로젝터를 다같이 조합하여, 서브 이미지가 충첩하는 그리고 중첩 영역은 그 영역의 증가된 밝기(increased brightness)를 보상하도록 변조되는 합성 이미지(composite image)를 형성하는 방법을 개시한다. 또한, 서브 이미지는 정렬 불량(misalignments)을 위해 정정된다.

미국특허 제6,115,022호는, 다른 합성 이미지 아티팩트(artifacts) 뿐만 아니라 중첩된 이미지 이음새(overlapped image seams)의 블렌딩(blending)에도 적용되는 평활화 팩터(smoothing factors)의 3-차원 어레이의 사용을 포함한다.

미국특허 제6,456,339호는 스크린 매핑을 위한 카메라의 결과를 프로젝터 매핑을 위한 카메라와 조합하는 것에 의해 스크린 맵을 위한 프로젝터를 발생시키는 방법을 개시한다. 스크린 맵을 위한 프로젝터는 픽셀 정정 펑크션을 발생시키는데 사용되는데, 픽셀 정정 펑크션은 이미지를 와핑(warping)하여 정렬 불량을 정정하는데 그리고 이미지가 중첩하는 스크린 영역에서 조도(illuminance) 및 컬러 아티팩트를 정정하는데 사용된다.

미국특허 제6,222,593호는, 이미지를 다같이 타일링하여 고해상도 디스플레이를 실현하는 다수 프로젝터 시스템을 설명한다. 카메라로부터 이미지가 캡처되 고, 해석적 표현(analytic expression)을 통해, 프로젝터 각각의 출력을 와핑하기 위한 파라미터가 계산된다.

미국특허 제6,568,816호 및 제6,760,075호는, 중첩하여 합성 이미지를 형성하는 서브-이미지가 그것의 출력인 다수 프로젝션 헤드에 광을 공급하는 단일 광원을 가진 프로젝션 시스템을 설명한다. 단일 광원은, 서브-이미지 사이의 측색계(colorimetery) 정합 문제가 제거된다는 것을 보장한다.

미국특허 제6,570,623호는 중첩 영역에서의 이미지 밝기를 제어하기 위해 프로젝션 렌즈와 디스플레이 스크린 사이에 배치된 블렌딩 프레임의 사용을 개시하고, 카메라 기반 반복 알고리즘을 사용해 중첩 이미지의 블렌딩을 미세 튜닝(fine tuning)하기 위한 적응 기술(adaptive technique)의 사용을 추가적으로 개시한다.

미국특허 제6,771,272호는 픽셀 계산 유닛 및, 프로젝션 이전에 픽셀 값을 적절하게 스케일링하는 것에 의해, 이음새 중첩 밝기와 같은, 디스플레이 불균일성(display non-uniformities)을 정정하는데 사용되는 샘플 버퍼를 구비하는 그래픽 시스템을 개시한다.

미국특허 제6,733,138호는 각각으로부터의 등록 이미지를 프로젝션하여 합동 등록 이미지를 형성하는 것에 의해 다수 프로젝터로부터 모자이크 이미지를 형성하는 시스템을 설명한다. 그 다음, 이러한 등록 이미지는, 개개 소스 이미지를 와핑하여 통합 합성 이미지(unified composite image)를 실현하는 투영 행렬(projective matrix)을 발생시키는데 사용된다. 프로젝터 각각으로부터의 밝기는 중첩 영역에서 이음새 가시성(seam visibility)을 최소화하도록 가중된다.

미국특허 제6,804,406호는 이미지 세그먼트를 프로젝션 이전에 프리-와핑(pre-warping)하기 위한 공간 휘도 전달 펑크션(spatial luminance transfer function) 뿐만 아니라 디스플레이 대 스크린 및 스크린 대 카메라 공간 변환 펑크션을 사용하는 합성 이미지 디스플레이 방법을 설명한다. 공간 휘도 펑크션의 반전은 타일링된 합성 이미지의 컬러를 블렌딩하는데 사용된다.

미국특허 제6,814,448호는, 테스트 이미지 및 감지 수단을 사용해, 전체 디스플레이 스크린 표면에 걸쳐, 포함된 중첩 영역에 균일한 조도 레벨을 제공하는데 사용되는 정정 데이터를 판정하는 합성 이미지 디스플레이 시스템을 개시한다.

이러한 타일링 기술 모두는 광학 및 전자 이미지 정정의 다양한 조합을 사용해, 중첩 영역(overlapped region)이 비중첩 영역(non-overlapped regions)과 구별 불가능하다는 것을 보장한다. 전자 이미지 정정은 이미지를 디스플레이하는데 이용 가능한 비트 수(비트 깊이)를 희생시키는데, 이용 가능한 이미지 비트 중 일부는 밝기 및 컬러에서의 불균일성을 정정하는데 사용되기 때문이다. 프로젝터 사이에서 픽셀의 밝기, 컬러 부정합(color mismatches) 및 공간 정렬 불량을 정정하기 위해, 스크린의 이미지를 측정해 필요한 정정을 판정하는 캘리브레이션 기술(calibration technique)이 이용되어야 한다.

타일링을 실현하기 위한 전통적인 방법은 시스템의 모든 프로젝터로부터의 이미지에 대한 와핑을 요구한다. 각각의 프로젝터는, 중첩 영역 부근에서 또는 중첩 영역내에서 아티팩트를 방지하기 위해서 제거되어야 하는 왜곡의 고유한 세트를 가지고 있다. 모든 왜곡의 제거는 스크린 절대 좌표(absolute screen coordinates)상으로의 매핑을 필요로 하는데, 이는 해석적 표현을 통해 이루어진다.

2개의 프로젝터 사이에서 밝기 및 컬러를 이퀄라이징(equalizing)하는 프로세스에서, 컬러 채널 각각으로부터의 출력은 조정되어야 한다. 이 조정은 감산적이고, 조합된 시스템의 좀더 낮은 광 출력을 초래한다. 타일링을 사용하는 이 디스플레이는, 주로 램프가 노후함에 따라 발생하는 밝기의 감소 또는 컬러 변화로 인해, 빈번하게 리캘리브레이션(recalibration)되어야 한다.

뿐만 아니라, 앞서 열거된 이 특허는 3D 입체 동영상 이미지를 프로젝션하는 고유한 요구 사항을 다루지 않는다. 첫번째, 3D 프로젝션은, 각(왼쪽 및 오른쪽) 눈의 관점을 위해 하나씩, 프로젝션될 이미지 데이터의 2개의 별도 코딩 채널을 요구한다. 타일링된 시스템에서, 시스템을 변경하지 않으면서, 왼쪽 및 오른쪽 눈의 별도 이미지를 실현하는 유일한 방법은 왼쪽 및 오른쪽 눈 이미지를 시간으로 다중화하는 것이다. 그에 따라, 각 프레임의 디스플레이 구간은 절반으로 나누어져 제1 부분은 왼쪽 눈 이미지를 디스플레이하는데 할애되고 제2 부분은 오른쪽 눈 이미지를 디스플레이하는데 할애된다. 이 접근 방법이 가능하지는 하지만, 일 구현에서, 그것은 관중들에 의해 값비싼 교대 셔터 안경(alternate eye shutter glasses)이 착용될 것을 요구한다. 교대 안경을 위한 필요성은, 오른쪽 및 왼쪽 눈을 위한 이미지의 편광을 전환하기 위해 고속으로 작동하여 관중에 의해 수동 편광 안경(passive polarizing glasses)이 착용될 수 있게 하는 편광 변환 소자의 사용에 의해 제거될 수 있는데, 예를 들어, 미국특허 제4,281,341호를 참고한다. 교대 셔 터 안경이 사용되는지 아니면 고속으로 작동하는 편광기가 이용되는지에 상관없이, 왼쪽 및 오른쪽 눈 이미지를 시간 다중화하는 것은 밝기를 희생시킨다. 뿐만 아니라, 이 방법은 컨텐츠를 좀더 빠른 프레임 속도에서 보여주기 위한 전자 프로젝터에 좀더 높은 필요를 두고, 프로젝션된 이미지의 감소된 비트 깊이를 초래한다.

스크린상의 이미지 변위(placement)에 대한 변경을 필요로 할 타일링된 프로젝션 시스템에서 3D를 프로젝션하기 위한 다른 접근 방법도 존재한다. 2 프로젝터 시스템의 경우, 이것은, 2개 프로젝터의 출력이 완전하게 중첩될 것을 요구할 것이다. 다음으로는, 수동 3D 기술이 왼쪽 및 오른쪽 눈 이미지를 분리(편광 또는 컬러 필터링)하는데 사용될 수 있다. 그러나, 이미지가 2D 동작을 위해 타일링되고 3D 동작을 위해 중첩될 것을 요구하는 시스템을 단시간내에 2D와 3D 동영상 스크리닝(screenings) 사이에서 변환하는 것은 복잡할 것이고 비용이 상당할 것이다.

3D 및 2D 프레젠테이션에 사용되는 2 이상의 프로젝터 출력을 조합하기 위한 바람직한 접근 방법은 2개 이미지를 완전하게 중첩하는 것이다. 이미지가 완전하게 중첩되는 경우, 2개 프로젝터 사이의 밝기 및 컬러에서의 차이가, 사람의 눈으로 쉽게 검출 가능한 국지적 불연속성(local discontinuities)으로 나타나지 않는다. 그에 따라, 완전하게 중첩된 이미지는 요구되는 균일성을 실현하기 위해 타일형 디스플레이에서 발생되는 이미지 비트 깊이 및 밝기에서의 손실을 겪지 않고, 중첩 및 비중첩 영역이 구별 불가능하다는 것을 보장하기 위해 캘리브레이션을 요구하지 않는다. 완전하게 중첩된 시스템에서, 요구되는 유일한 캘리브레이션은, 상이한 프로젝터로부터 프로젝션된 픽셀 사이에서 픽셀 정렬 불량을 발생시키는 공 간 왜곡(spatial distortions)의 측정이다. 따라서, 이미지를 중첩하는 프로젝션 시스템은, 이 시스템이 사용됨으로써 발생하는 이미지의 밝기 및 컬러 변화에서의 둔감성(insensitivity)으로 인해 좀더 로버스트(robust)하다.

다음 특허는, 이미지 데이터를 전자적으로 와핑하는 것에 의해 실현되는 완전하게 중첩되는 컴포넌트 프로젝터의 다양한 실시예를 논의한다. 미국특허 제6,456,339호. 이 특허의 일 실시예에서, 작은 픽셀 충전 팩터(pixel fill factor)를 가진 2개 프로젝터의 이미지는 완전하게 중첩되어 초해상도 디스플레이(super resolution display)를 발생시킨다. 미국특허 제6,222,593호는, 와핑 시스템이, 2D 광 레벨을 증가시키는데 사용될 수 있거나 3D 애플리케이션에 사용될 수 있는 2개 이미지를 중첩하는데 사용되는 실시예를 설명한다.

미국특허출원 제2004/0239885호는, 타겟 표면을 위해 유도된 프로젝터 대응관계 맵을 사용하는 초해상도 합성 방법을 개시한다. 모든 컴포넌트 이미지는 타겟 표면을 위해 와핑되고, 다음으로, 공간 주파수 도메인에서 작용하는 알고리즘이 이미지 품질을 최적화한다. 이러한 최적화 프로세스는 디스플레이되는 이미지에 의존하고 반복적이므로, 실시간 동영상 프로젝션에는 적당하지 않다.

다음 특허는, 이미지를 전자적으로 와핑하지 않으면서, 컴포넌트 이미지 사이의 1/2 픽셀 오프셋으로써 중첩하는 것에 의해 디스플레이의 해상도를 증가시키기 위한 방법을 설명한다. 오프셋은 2개의 수직 컴포넌트를 갖춘 벡터 변위(vector displacement)이도록 정의될 수도 있다.

미국특허 제5,490,009호는 2 이상의 오프셋 공간 광 변조기의 출력을 동시에 조합하는 것에 의해 디스플레이 디바이스의 수평 및/또는 수직 해상도를 향상시키는 방법을 개시한다.

미국특허 제6,222,593호는 주로 타일링을 위한 방법에 초점이 맞추어져 있지만, 광 레벨을 증가시키고 시스템이 3D 프레젠테이션에 사용되게 하기 위한 이미지의 중첩 가능성도 언급한다.

미국특허 제6,231,189호는, 별도 컴포넌트 이미지가 단일 프로젝션 렌즈를 통한 프로젝션 이전에 조합되는 2D 및 3D 프레젠테이션이 가능한 이중 편광 광학 프로젝션 시스템을 개시한다. 결과 이미지는 프로젝션 스크린에서 완전하게 중첩되고, 디스플레이의 밝기를 증가시키는데, 일 이미지의 고정 오프셋을 다른 이미지에 대해 1개 픽셀 미만으로 부여하는 것에 의해 디스플레이의 해상도를 증가시키는데, 또는 컴포넌트 이미지의 수직 편광을 사용해 왼쪽 및 오른쪽 눈 이미지를 구별하는 입체 이미지를 프로젝션하는데 사용될 수 있다.

예를 들어, 미국특허 제6,231,189호 및 제5,490,009호와 같은, 다른 특허는 서로에 대해 고정 서브-픽셀 오프셋(fixed sub-pixel offset)을 가진 프로젝터를 중첩하는 것에 의해 좀더 높은 밝기 및 해상도를 실현하기 위한 방법을 개시한다. 곡선 스크린에 프로젝션할 때 고정 오프셋을 실현하기 위해, 이미지는, 미국특허 제6,231,189호에서 개시된 바와 같이, 단일 프로젝션 렌즈를 통해 조합되어야 한다. 이는 기성 프로젝터(off-the-shelf projectors)의 사용 가능성을 부정한다. 또한, 픽셀을 고정 서브-픽셀 오프셋에 기계적으로 등록하고 이 오프셋을 반복되는 사용에 걸쳐 유지하는 것에 관련된 상당한 어려움이 존재한다. 특히, 큰 스크린을 조명할 때, 시스템을 통과해야 하는 광량은 픽셀 등록을 좀더 어렵게 하는 열 순환(thermal cycling)을 초래한다.

밝기를 향상시키고 해상도를 증가시키기 위해 다수 프로젝터를 조합할 때 요구되는 고정 서브-픽셀 등록을 유지하는 어려움을 극복하기 위해, 예를 들어, 미국특허출원 제2004/0239885호 그리고 미국특허 제6,456,339호, 제6,814,448호, 및 제6,570,623호와 같은 소정 특허 또는 공개특허출원은 이미지 와핑의 방법을 개시한다. 이러한 와핑 방법은 캘리브레이션 방법을 사용해 상이한 프로젝터 사이의 공간 정렬 불량을 측정한다. 이러한 캘리브레이션 방법은 이미지 데이터를 와핑하여 기하학적 왜곡을 정정하기 위해 프로젝터와 스크린 좌표 시스템 사이의 대응관계 맵을 계산한다. 왜곡은 프로젝터 사이의 광점(optical point) 또는 투영점(projection point) 차이로부터 유래한다. 개시된 캘리브레이션 방법은 절대적 스크린 위치를 계산할 수 있다는 전제에서 작용한다. 절대적 스크린 위치는, 스크린에 대한 수직 입사로부터 크게 벗어나거나 의도된 애플리케이션이 왜곡에 민감한 경우에 투영점에 의해 발생되는 왜곡을 정정하는데 필요하다. 카메라에 의해 촬영된 이미지를 절대적 스크린 위치로 변환하기 위해서, 카메라의 왜곡 및 카메라의 스크린에 대한 관계가 공지되어야 한다. 이 시스템에서는, 양자의 이미지가 스크린 절대 좌표를 위해 와핑된다. 다수 카메라가 사용될 경우, 카메라의 캘리브레이션은 픽셀 등록을 실현하기 위한 이미지의 정확한 와핑을 보장하기 위해 대단히 정확해야 한다. 종래 기술에서 개시된 바와 같이, 이것은 물리적 테스트 타겟을 스크린 표면을 가로질러 이동시킬 것을 요구한다. 큰 시네마 프로젝션 시스템에서, 캘리브레이션의 이 방법은 효과가 없다.

상기 특허는, 동영상 시네마 프로젝션 시스템이 경쟁 디스플레이 기술에 대하여 성공적이어야 한다는 필요성을 다루지 않는다. 특히, 이미지를 중첩하기 위해 스크린 절대 좌표의 판정을 요구하는 시스템을 시네마 극장 환경에서 구현하는 것은 불필요하게 복잡하고 비현실적이다. 상기 특허는, 극장 환경에서는, 프로젝터로부터의 이미지가 비교적 낮은 왜곡을 가지며 사실상 변경없이 스크린으로 프로젝션될 수 있다는 사실을 이용하지 않는다. 이것은, 통상적인 극장 환경에서 프로젝션 시스템의 광축은 수직 입사 부근에 위치한다는 사실에 기인한다. 또한, 이머시브 영화 경험(immersive cinematic experience)은 모든 것이 한번에 보여질 수 없는 거대한 시계(field of view)를 요구한다. 이 상황에서, 왜곡은 시청자의 시선에 대하여 점진적으로 발생하고 두드러지지 않는다.

시네마 프로젝터가 2D 및 3D 프레젠테이션 양자를 보여 주어야 하는 경우 또는 하나의 프레젠테이션이 2D 및 3D 포맷의 혼합물인 경우, 종래 기술에 의해 쉽게 충족되지 않는 추가 요구 사항이 존재한다. 일부 경우에서는, 맞춤형 프로젝션 시스템이 설계되어야 한다. 다른 경우에서는, 값비싼 셔터 안경을 사용하는 것에 의지해야 하거나 왼쪽 및 오른쪽 눈 이미지를 구별하기 위해 시간 다중화를 사용하는 3D 방법의 광 손실을 부담해야 한다.

종래 기술은 2D 및 3D 프레젠테이션의 상이한 요구 사항 및 이머시브 경험을 위해 요구되는 디스플레이 특성을 이용하지 않는다. 3D 프로젝션에 비교되는 2D를 위한 최적 밝기 사이에 차이가 존재한다. 3D 프로젝션에서는, 왼쪽과 오른쪽 눈 사이에서 지각되는 크로스-토크(cross-talk)와 밝기 사이에 트레이드-오프(trade-off)가 존재한다. 크로스-토크는, 오른쪽 눈 이미지가 왼쪽 눈으로 누설될 때 또는 그 반대일 때 발생한다. 이러한 고스팅 아티팩트(ghosting artifact)는, 스크린 밝기가 증가될 때 더욱 명백하다. 결과적으로, 3D 프로젝션을 위한 최적 밝기는 일반적으로, 2D 프로젝션을 위해 요구되는 것보다 낮다.

프레젠테이션의 2개 모드에 대한 향상을 제공하는 것에 추가하여, 성공적인 시스템은 이러한 모드에서 고품질의 프레젠테이션도 제공해야 하고; 비용 효과적이어야 하며; 설정 및 캘리브레이션이 용이해야 하고; 일 모드에서 다른 모드로의 빠른 변환을 허용해야 하며; 유지 보수가 용이해야 한다.

상술된 필요성은 컴포넌트 프로젝터에 대한 물리적 정렬, 캘리브레이션 및 매핑의 고유한 최적 조합을 필요로 한다. 구성 요소의 이 조합이 이 특허의 주제이고 다음에서 좀더 상세하게 논의될 것이다.

발명의 개요

본 발명의 실시예는, 이미지를 기준(마스터) 프로젝터에 대해 서브-픽셀 정확도로 와핑하는 것에 의해 다수 프로젝터의 출력을 조합함으로써, 이미지 충실도(image fidelity)를 향상시킬 수 있는 전자 프로젝션 시스템을 제공한다. 본 발명의 실시예는, 다수 프로젝터가 마스터-슬레이브 관계(master-slave relationship)로 구성되는 방법 및 시스템을 포함한다. 슬레이브 프로젝터(들) 이미지는 마스터 프로젝터에 대해 서브-픽셀 정확도로 와핑되어 좀더 높은 광 레벨 및 향상된 이미지 충실도를 실현한다. 이러한 동일 프로젝터를 입체(3D) 동영상 또는 향상된 2D 동영상을 디스플레이하는데 사용하는 것에 의해 추가적인 차이가 획득된다.

본 발명의 일 실시예에서, 슬레이브 프로젝터의 이미지는 동음이의어적으로(homographically) 마스터 프로젝터로 매핑된다. 이것이, 모든 프로젝터가, 동음이의어적으로 스크린으로 매핑되는 카메라를 사용하는 것에 의해 스크린 절대 좌표로 동음이의어적으로 매핑되는 전통적인 프로젝션 시스템과의 차이점이다. 이러한 전통적인 시스템과 달리, 본 발명의 일 실시예는 마스터 프로젝터의 모든 왜곡을 제거하고자 시도하지 않는 대신, 모든 슬레이브 프로젝터를 매핑하여 마스터 프로젝터의 이미지를 정합한다. 이 발명에서 개시된 상대적 와핑은 이미지의 중첩을 서브-픽셀 정확도까지 실현하는데 필요한 시스템을 크게 단순화한다.

본 발명의 실시예에서는, 서브-픽셀 정확도에 이르는 중첩을 실현하는데 실험 데이터(empirical data)가 사용된다. 전통적인 프로젝션 시스템은 일반적으로, 스크린 절대 좌표로 매핑하는 것에 의해 시스템에서 모든 수차(aberrations)를 제거하는데 초점이 맞춰진다. 이러한 매핑을 실현하기 위해서는, 해석적 표현이 그러한 시스템에 의해 사용되어, 프로젝션된 모든 이미지에서 왜곡을 정정하고 제거한다. 대조적으로, 본 발명의 일 실시예는, 실험에 근거를 두고 유도되어 와핑을 위한 수단의 역할을 하는 픽셀 대응관계 맵을 사용한다. 이 방법의 이점은, 좀더 높은 차수의 왜곡이 발생하며 해석적 모델링이 어려운 영역이라 하더라도, 서브-픽셀 정확도를 위한 중첩이 실현될 수 있다는 것이다. 그러한 왜곡의 일례는, 수평 방향으로 커빙(curving)되는 프레임에 탑재되는 경우의 비닐 스크린의 변형이다. 모든 주름을 제거하기 위해, 비닐은 프레임 전체에 걸쳐 스트레칭되어야 한다. 이러한 스트레칭으로 인해, 스크린은 원주 형태로부터 벗어나게 된다. 더 나아가, 이 형태는 스크린이 이완됨에 따라 시간에 따라 달라질 것이다. 실험 방법을 사용해 중첩을 실현하는 것에 의해, 서브-픽셀 등록을 실현할 수 있는 능력은 좀더 높은 차수의 왜곡을 모델링할 수 있는 능력과 무관하다.

간단하게, 이 발명의 일 태양에 따르면, 2개의 전자 프로젝터를 최적으로 사용해 동작의 3D 입체 모드 및 2D 프로젝션 모드 양자를 제공하는 프로젝션 시스템 및 방법이 설명된다. 동작의 이 모드 사이에서 전환하는 것은 프레젠테이션 사이에서 그리고 프레젠테이션내에서 발생할 수 있다. 2개 프로젝터는, 그것의 이미지 필드가 사실상 또는 완벽하게 중첩되도록 물리적으로 설정된다. 카메라가 사용되어, 스크린에 프로젝션된 테스트 패턴을 측정한다. 카메라 이미지는, 일 프로젝터의 프로젝션된 픽셀 위치를 다른 프로젝터의 프로젝션된 픽셀 위치로 서브-픽셀 정확도로써 매핑하는 픽셀 대응관계 맵을 계산하는데 사용된다.

2D 모드 동작의 제1 실시예에서, 1개 프로젝터는 마스터로서 선택되어 소스 이미지를 와핑없이 프로젝션한다. 동영상 프레젠테이션을 프로젝션하기 위해 상당할 수 있는 계산에서의 절감으로 인해, 이것이 유용하다. 뿐만 아니라, 마스터 이미지의 와핑을 요구하지 않는 시스템에서의 이미지 품질 이점도 존재한다. 와핑은 보간을 필요로 하고 이미지에 아티팩트를 도입할 수 있으므로, 와핑되지 않는 이미지에 비해 이미지 충실도를 감소시킬 수 있다. 제2 프로젝터(슬레이브)는, 픽셀 대응관계 맵을 사용하는 소스 이미지의 선택적 샘플링에 의해 마스터 프로젝터로부 터의 이미지와 정합하도록 와핑된 이미지를 프로젝션한다. 결과적인 합성 이미지는, 다음에서 설명되는 바와 같이, 밝기가 두배이고 이미지 아티팩트의 감소로 인해 이미지 충실도의 향상을 나타낸다.

2D 모드 동작의 제2 실시예에서, 프로젝션 램프의 전력은, 스크린 밝기는 단일 프로젝터로부터의 밝기 이상으로 유지하면서, 상기 램프의 수명을 연장하도록 감소될 수 있다.

2D 모드 동작의 제3 실시예에서, 이미지의 총 중첩(total overlapping)은, 그렇지 않다면 지나치게 느려서 그렇게 할 수 없다고 생각될 프로젝션 기술을 사용해 좀더 높은 프레임 속도의 프레젠테이션을 제공하기 위한 수단이다.

2D 모드 동작의 제4 실시예에서, 마스터 프로젝터는 사전-왜곡된 이미지를 프로젝션하고, 그에 따라, 스크린의 결과적 이미지에 1차 왜곡은 존재하지 않는다. 1차 효과의 일례는 키스톤 왜곡(keystone distortion) 및 배럴 또는 핀-쿠션(barrel or pincushion) 렌즈 왜곡이다. 다른 2D 실시예대로, 슬레이브 프로젝터(들)는 마스터 프로젝터 이미지와 정합하기 위해 서브-픽셀 해상도로 와핑된다.

3D 모드 동작에서, 입체 쌍의 두번째 눈은 첫번째 눈과 정합하도록 와핑되어, 왼쪽 및 오른쪽 눈의 이미지 사이즈를 정합하기 위한 고정밀 광학 기기(high precision optics)를 위한 필요성을 제거한다. 이미지 사이즈를 정합하는데 실패하면, 입체 효과를 열화시키고 눈의 피로를 초래할 수도 있는 왜곡이 발생된다.

3D 입체 모드 동작의 제2 실시예에서, 각각의 전자 프로젝터는 3개의 별도 컬러 채널을 광의 통합 빔으로 조합하는데, 3개의 별도 컬러 채널 중 2개는 하나의 편광 방향을 갖고 세번째 컬러 채널은 수직 편광 방향을 갖는다. 이것이, 컬러 채널이 편광 감지 x-큐브(polarization sensitive x-Cube)를 통해 조합되는 액정 기반 변조기 시스템을 위한 일반적인 출력 편광 구성이다. 2개 프로젝터에서의 모든 채널의 편광 상태는 적당한 광학 수단에 의해 서로 수직하게 렌더링된다. 그렇게 하는 과정에서, 제2 프로젝터에서의 1개 컬러 채널은 제1 프로젝터에서의 2개의 보충 컬러 채널과 동일한 편광을 가진다. 2개 프로젝터로부터의 나머지 3개 컬러 채널은 처음의 3개 컬러 채널에 수직인 동일한 편광 상태를 가진다. 동일 편광을 가진 컬러 채널은 조합되어, 각각의 눈을 위해 하나씩, 입체 이미지를 형성한다. 각 눈의 이미지는 제1 프로젝터로부터의 2개 컬러 채널 및 제2 프로젝터로부터의 제3 컬러 채널을 갖춘 합성 이미지이기 때문에, 컴포넌트 중 하나는, 픽셀 대응관계 맵을 사용해, 와핑되어야 하고, 그에 따라, 컬러 채널의 정확한 전체 등록이 존재한다. 이러한 컬러 의존적 와핑 기술은, 광 손실 및 컬러 변화를 도입하는 추가 편광기 또는 편광 변환 소자에 대한 필요성을 제거한다.

본 발명의 이들 및 다른 사양, 태양, 및 이점은, 다음의 상세한 설명이 첨부 도면을 참조하여 판독될 때 좀더 양호하게 이해된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝션 시스템의 전체 컴포넌트를 나타내는 개략도이고;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2D 모드 동작에서의 이미지 데이터의 동작 흐름을 나타내는 개략도이며;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 모드 동작에서의 이미지 데이터의 동작 흐름을 나타내는 개략도이고;

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 고해상도 소스가 2D 이미지를 프로젝션하는데 사용되는 경우의 이미지 데이터의 동작 흐름을 나타내는 개략도이며;

도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 고해상도 소스가 3D 이미지를 프로젝션하는데 사용되는 경우의 이미지 데이터의 동작 흐름을 나타내는 개략도이고;

도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 컬러 채널이 상이한 편광을 가진 교대 3D 모드에서의 이미지 데이터의 동작 흐름을 나타내는 개략도이며;

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 컬러 채널이 상이한 편광을 갖고 슬레이브 프로젝터의 모든 컬러가 와핑되는 교대 3D 모드에서의 이미지 데이터의 동작 흐름을 나타내는 개략도이고;

도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 일 이미지를 다른 이미지와의 정렬로 와핑하기 위한 픽셀 대응관계 맵을 발생시킬 때 수행되는 단계를 나타내는 흐름도이며;

도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 캘리브레이션에 사용되는 테스트 패턴의 일례이고;

도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 프로젝션된 일 이미지의 프로젝션된 다른 이미지와의 상대적인 가변 오프셋(relative and varying offset)을 예시하는 개략도이며;

도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 일 이미지를 다른 이미지와 관련하여 와핑하는데 사용되는 가능한 일 샘플링 펑크션의 예시적 형태를 나타내고;

도 12는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 스크린 위치의 펑크션으로서의 예시적인 분수(fractional) 픽셀 오프셋 맵을 나타내며;

도 13은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 상이한 주파수의 사인파 입력 신호를 위한 단일 및 중첩 프로젝터의 픽실레이티드(pixilated) 출력을 나타내는 예시적 플롯을 나타내고;

도 14는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 100% 충전 팩터의 단일 및 중첩 프로젝터를 위한 MTF(modulation transfer function)의 예시적 비교를 나타내며;

도 15는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 상이한 오프셋의 중첩 이미지를 위한 공간 주파수 펑크션으로서의 예시적 아티팩트를 나타내고;

도 16은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 중첩 이미지가 모든 픽셀 오프셋에 대해 평균되는 시스템으로부터의 아티팩트에 비교되는 단일 프로젝터로부터의 예시적 아티팩트를 나타내며;

도 17은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 높은 프레임 속도 모드가 사용되는 경우의 이미지 데이터의 예시적 동작 흐름을 나타내고;

도 18은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 높은 프레임 속도 모드를 위한 예시적 타이밍도를 나타내며;

도 19는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 증가된 밝기의 높은 프레임 속도 모드를 위한 예시적 타이밍도를 나타내고;

도 20은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 감소된 모션 아티팩트를 위한 셔터에 의한 높은 프레임 속도 모드 동작을 위한 예시적 타이밍도를 나타내며;

도 21은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 감소된 아티팩트를 위한 이중 셔터에 의한 동작을 위한 예시적 타이밍도를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 2개의 별도 전자 동영상 프로젝터(3, 4)로 이루어진 변환 가능 프로젝션 시스템(1)이 도시된다. 프로젝션 시스템의 다른 실시예는 2 이상의 전자 동영상 프로젝터를 포함할 수도 있다. 프로젝터는 특정 전자 기술로 제한되지 않으며, 사실상, DMD(deformable mirror device) 기술, LC(liquid crystal) 반사나 LC 투과 기술, 또는 임의의 다른 기존 전자 프로젝션 기술이나 출현 전자 프로젝션 기술에 기초할 수도 있다. 도 1에서는, 2개 프로젝터(3, 4)가, 하나가 다른 것의 위쪽에 배치되는 2개 프로젝터의 바람직한 실시예로 도시되어 있지만, 2개 프로젝터(3, 4)가 서로에 대해 다른 위치로 정렬될 수도 있다. 2개 프로젝터는, 그것의 물리적 정렬과 무관하게, 프로젝터의 이미지를 프로젝션 스크린(2)상으로 프로젝션하고, 그에 따라, 프로젝터는 사실상 중첩된다.

다른 실시예에서는, 2 이상의 프로젝터가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 2 이상의 프로젝터가 단일 영역상으로 프로젝션하도록 중첩된다. 다른 방법으로, 다른 실시예는 타일링 및 중첩 양자를 포함하고, 이 경우에는, 스크린의 임의 포인트가 2 이상의 프로젝터에 의해 조명된다.

정렬 카메라(5)는, 와핑 유닛(도 2, 도 20)의 와핑 알고리즘에 의해 사용되는 픽셀 대응관계 맵(도 2, 도 21)을 계산하기 위해, 양자의 프로젝터(3, 4)에 의 해 스크린(2)상으로 프로젝션되는 테스트 이미지를 기록하도록 배치된다. 일단 2개 프로젝터(3, 4)가 물리적으로 배치되고 대응관계 맵(도 2, 21)이 계산되고 나면, 프로젝션 시스템(1)은, 프로젝터로 송신되는 전자 데이터를 단순히 변경하는 것에 의해, 프로젝션의 2D 및 3D 모드로부터 빠르고 쉽게 전환될 수 있다. 앞서 기술된 바와 같이, 시스템이 노후함에 따라 발생하는 컬러 및 밝기 변화가 2D 프레젠테이션을 위한 이미지 품질에 대해서는 어떠한 1차 효과도 갖지 않는다. 3D 프레젠테이션의 경우, 프로젝터의 밝기는 고품질 프레젠테이션을 보장하기 위해 정합되어야 한다.

도 1에 도시된 실시예는 캘리브레이션을 위해 단일 카메라를 사용한다. 그러나, 다른 실시예는 동일한 펑크션을 수행하기 위해 다수 카메라를 사용할 수도 있다.

바람직한 이 실시예의 리캘리브레이션은, 스크린(2)에 대한 프로젝터(3, 4)의 상대적 위치가 변경되는 경우에만 요구된다. 이것은, 프로젝터의 물리적 이동으로 인해 또는 스크린 위치의 변화로 인해 발생할 수도 있다. 스크린에서의 이미지 위치 변화는 광 경로 또는 변조기 위치의 변화에 의해 발생될 수 있다. 프레젠테이션의 몰입감(immersiveness)은 스크린을 관중을 향해 구부리고 경사지게 하는 것에 의해 향상된다. 스크린은 통상적으로, 스크린 주위에 배치된 프레임 전체로 스트레칭되는 비닐로 만들어진다. 스크린의 위치는, 비닐이 스트레칭되고 처짐에 따라, 시간에 걸쳐 변화할 수도 있다.

도 2 및 도 3은 저장 공간으로부터 2D 동작 모드 및 3D 입체 동작 모드 양자 에서의 프로젝터 각각을 위한 저장 공간으로부터 프로젝션에 이르는 이미지 데이터 흐름을 개략적으로 예시한다. 도 2에 도시된 2D 모드에서, 단일 소스 이미지 버퍼(10)는 극장 관중에 의한 시청을 위해 프로젝션 스크린으로 프로젝션될 일 이미지를 위한 소스 이미지 데이터를 포함한다. 소스 이미지 데이터 버퍼(10)는 도시되어 있지 않은 외부 이미지 저장 공간으로부터 적당한 디스플레이 속도에서, 통상적으로 24개 프레임/초의 디스플레이 속도에서, 새로운 이미지에 의해 계속적으로 리프레시된다. 소스 이미지 데이터 버퍼(10)로부터의 이미지 데이터는 동시에 그리고 병렬로 마스터 프로젝터 이미지 데이터 버퍼(11) 및 이미지 와핑 유닛(20)으로 전달된다. 와핑 유닛(20)은 소스 이미지 데이터를 (다음에서 설명되고 도 8에서 도시되는) 캘리브레이션 프로세스에서 발생된 픽셀 대응관계 맵(21)에 따라 와핑한다. 일단 소스 이미지가 와핑 유닛(20)에 의해 와핑되고 나면, 그것은 슬레이브 프로젝터 이미지 버퍼(12)로 전달된다. 그 다음, 버퍼(11, 12)의 이미지 데이터는 스크린상으로의 프로젝션을 위해 동시에 프로젝터(3, 4)로 전달된다. 이미지는 사실상 또는 완벽하게 중첩된다. 슬레이브 프로젝터 이미지는 서브-픽셀 정확도로써 와핑되어 마스터 프로젝터 이미지와 정합한다. 스크린의 합성 이미지에는 눈에 띄는 결함이 존재하지 않으며, 프로젝터 중 하나만이 사용되는 것으로부터 초래될 결과에 비해 이미지 품질에서의 향상을 나타낸다. 특히, 합성 이미지는 중첩 이미지를 위한 이미지 아티팩트의 감소로 인해 우수한 밝기 및 이미지 충실도의 향상을 나타낼 것이다. 스크린에서의 증가된 밝기가 소정 프레젠테이션 품질을 실현하는데 필요한 것보다 과도하면, 프로젝션 램프의 전력은 감소되어 램프의 수명을 연장할 수 있고 동작 비용을 감소시킬 수 있다.

도 3은 3D 입체 동작 모드에서의 이미지 데이터 흐름을 나타낸다. 이 모드에서, 각각의 프로젝터는 이미지 데이터의 고유한 소스를 갖는데, 한 세트의 이미지는 왼쪽 눈 이미지에 대응되고 다른 세트의 이미지는 오른쪽 눈 이미지에 대응된다. 소스 이미지 버퍼(13)는 왼쪽 눈 이미지 데이터를 마스터 프로젝터 이미지 버퍼(11)로 전달하는데, 마스터 프로젝터 이미지 버퍼(11)는 마스터 프로젝터(3)로의 전달을 보류하면서 그것을 일시적으로 저장한다. 별도의 소스 이미지 버퍼(14)는 오른쪽 눈 이미지 데이터를 와핑 유닛(20)을 통해 제2 이미지 버퍼(12)로 전달하는데, 와핑 유닛(20)은 오른쪽 눈 이미지 데이터 및 버퍼(11)의 마스터 이미지 양자가 각각 프로젝터(4 및 3)로 전달된 다음 스크린상으로 프로젝션되어 단일 3D 이미지를 형성할 때까지 오른쪽 눈 이미지 데이터를 일시적으로 저장한다. 와핑은 이미지 중 하나에 대해 수행되어, 왼쪽 및 오른쪽 눈 이미지 사이즈를 정합하는데 필요한 고정밀도 광학 기기에 대한 필요성을 제거한다. 프로젝터(3 및 4)로부터의 출력은 코딩되고(도시되어 있지 않음), 그에 따라, 관중의 왼쪽 눈에 의해서는 왼쪽 눈 이미지만이 보이고 관중의 오른쪽 눈에 의해서는 오른쪽 눈 이미지만이 보인다. 일반적인 코딩 기술로는 편광, 시간 다중화 및 컬러를 들 수 있지만, 그것으로 제한되는 것은 아니다.

도 4는, 2개 프로젝터 중 어느 하나가 프로젝션할 수 있는 것보다 높은 해상도(17)에서 소스 이미지 데이터가 제공되는 본 발명의 2D 모드의 제2 실시예를 예시한다. 이 데이터는 마스터 프로젝터(3)를 위해 리사이징(resizing)되어(19) 프 로젝터의 소정 디스플레이 해상도와 정합한다. 픽셀 대응관계 맵(21)은 고해상도 소스와 정합하도록 리스케일링된다(18). 이러한 고해상도 픽셀 대응관계 맵은 와핑 엔진(20)에 의해 슬레이브 프로젝터를 위한 소스 이미지 데이터를 샘플링하는데 사용된다. 와핑 엔진(20)의 출력은, 프로젝터가 프로젝션할 수 있는 해상도로 정합된다. 스크린에 프로젝션된 결과적 합성 이미지는, 고해상도 소스 데이터로부터 프로젝션된 이미지 데이터의 리사이징의 결과로서 발생된 이미지 품질 향상 때문에, 좀더 높은 충실도를 가질 수도 있다. 도 5는 이 실시예의 3D 모드를 나타낸다.

도 6은 수직 편광을 사용해 3개의 별도 컬러 채널(일반적으로, 레드, 그린 및 블루)을 프로젝션을 위한 하나의 합성 빔으로 조합하는 전자 프로젝터에 의한 사용을 위한 본 발명에 따른 시스템의 3D 모드 동작의 제2 실시예를 묘사한다. 이 유형의 프로젝터에서, 출력 광은 나머지 2개에 대해 수직으로 편광된 하나의 컬러 채널을 가진다. 제1 실시예의 3D 모드가 이 유형의 프로젝터에 의해 사용된다면, 시청자에 의해 시청되는 이미지는 스크램블링(scrambling)될 것이다. 오른쪽 눈 이미지로부터의 1개 컬러가 시청자의 왼쪽 눈에 가시적인 한편, 왼쪽 눈 이미지로부터의 1개 컬러가 시청자의 오른쪽 눈에 가시적일 것이다. 이러한 스크램블링은 입체 효과를 파괴할 것이다.

이러한 제2 실시예에서, 편광 변환기(22)는 프로젝터(4)의 광 경로내에 배치되고, 이 경우, 그것은 프로젝터와 스크린 사이에 도시된다. 이 변환기(22)는 프로젝터(4)의 컴포넌트 컬러 채널 모두의 편광을 프로젝터(3)로부터의 개개 컴포넌 트 컬러에 대한 수직 편광 상태로 변경한다. 당업자라면, 변환기(22)가 1/2 파장판(wave plate)이라는 것을 알 수 있을 것이다. 다른 방법으로는, 그것의 빠른 축(fast axes)이 적당한 방향을 가진 1/4 파장판이 프로젝터 앞에 또는 프로젝터 각각내에 배치되어 동일한 결과를 실현할 수도 있다. 더 나아가, 프로젝터 자체가 수직 편광 상태의 광을 방출하도록 설계될 수도 있다.

일반성을 상실하지 않으면서, 예를 들어, 레드 및 블루 채널에 대해 수직으로 편광되는 것은 그린 채널이라고 가정한다. 도 6에서, 왼쪽 및 오른쪽 눈 이미지 데이터 소스 버퍼(13, 14) 양자의 그린 컬러 채널은 와핑 유닛(20)으로 전달된다. 레드 및 블루 이미지 데이터가 왼쪽 눈 이미지 데이터를 위해서는 소스 버퍼(13)로부터 프로젝터 버퍼(11)로 직접 전달되고, 오른쪽 눈 이미지 데이터를 위해서는 버퍼(14)와 버퍼(12) 사이에서 전달된다. 오른쪽 눈 그린 이미지 데이터는 픽셀 대응관계 맵(21)을 사용해 와핑되고, 그에 따라, 그것이 프로젝터(3)에 의해 프로젝션될 때, 그것은 프로젝터(4)에 의해 프로젝션되는 레드 및 블루 채널과 공간적으로 정렬할 것이다. 왼쪽 눈 그린 이미지 데이터는 픽셀 대응관계 맵(21)을 사용해 와핑되고, 그에 따라, 그것이 프로젝터(4)에 의해 프로젝션될 때, 그것은 프로젝터(3)에 의해 프로젝션되는 레드 및 블루 채널과 공간적으로 정렬할 것이다. 와핑 이후에, 그린 채널을 위한 이미지 데이터는 프로젝터 이미지 버퍼(11, 12)로 전달되고, 프로젝터(3, 4)로 동시에 전달되기 전에, 반대 눈 이미지 데이터의 레드 및 블루 채널과 조합된다. 이미지가 스크린(2)에 조합될 때, 오른쪽 눈 이미지 컬러 채널 모두는 동일한 편광을 갖는 한편, 왼쪽 눈 이미지 컬러 채널 모두는 오른 쪽 눈 이미지에 대해 수직인 편광을 가질 것이다.

본 발명의 이러한 제2 실시예의 중요한 이점은, 그것이 마스터 프로젝터(3)로부터의 광을 단일 편광 상태로 변환하고 슬레이브 프로젝터(4)로부터의 광을 프로젝터(3)에 대해 수직인 단일 편광 상태로 변환해야 할 필요성을 극복한다는 것이다. 편광의 이러한 변환은, 편광기의 편광 축이 출력 광의 편광 상태로부터 45°이어야 하기 때문에, 밝기를 최소 50%만큼 적절하게 감소시키는 부작용을 가진 편광기의 추가를 통해 실현될 수 있다. 다른 방법으로, 나머지 채널은 비교적 영향을 받지 않는 상태로 유지하면서, 일 컬러 채널의 편광을 회전시키는 필터가 추가될 수도 있다. 이 경우, 원치않는 광을 제거하여 왼쪽과 오른쪽 눈 이미지 사이의 크로스-토크를 감소시키기 위해 편광기가 필요할 수도 있다. 이러한 정화(clean-up) 편광기의 추가는 밝기를 적당하게 15%만큼 감소시키는 부작용을 갖고, 스크린 전체에 걸쳐 백색점 정확도(white point accuracy) 및 컬러 균일성(color uniformity)이 유지된다는 것을 보장하기 위해 추가적인 손실을 요구할 수도 있다. 2D 모드 동작에서, 이러한 제2 실시예는 도 2에 도시된 제1 실시예와 유사한 방식으로 동작할 것이다. 시청자가 편광 감지 안경을 착용하지 않을 것이기 때문에, 컬러 채널의 상이한 편광을 보상하기 위한 특수한 정렬은 요구되지 않을 것이다.

도 6에 도시된 실시예는 슬레이브 프로젝터를 위한 모든 이미지 정보를 와핑하지 않으므로, 마스터 프로젝터 렌즈에 대한 슬레이브 프로젝터 렌즈의 수차를 정정할 수 없다. 도 7은 본 발명의 이러한 제2 실시예의 다른 버전을 나타낸다. 이 경우의 차이점은, 프로젝션을 위해 요구되는 고정밀도 광학 기기를 위한 필요성을 제거하면서, 마스터 프로젝터로부터의 일 채널 이외에, 슬레이브 프로젝터로부터의 컬러 채널 모두가 와핑된다는 것이다. 다른쪽 눈에 대해 한쪽 눈 이미지의 모든 컬러를 와핑할 수 있는 능력은 3D 프레젠테이션의 성능을 향상시키기 위해 2개 이미지 사이의 스크린에 오프셋을 도입할 수 있게 한다. 당업자라면, 이 발명의 범위내에 해당되는, 이러한 제2 실시예의 다른 버전이 존재한다는 것을 알 수 있을 것이다.

이 발명의 다양한 실시예는 유사한 컴포넌트를 사용한다. 단순히 소스 이미지를 변경하는 것에 의해 3D와 2D 실시예 사이에서 전환할 수 있다. 3D 모드에서 2D 모드로 전환하기 위해, 소스 이미지는 양자의 소스 버퍼에 복제되거나, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 소스 버퍼는 턴오프되고 하나의 이미지가 모든 프로젝터로 송신될 것이다. 3D 모드로 역전환하는 것은 반대 프로세스일 것이다.

이 발명의 실시예는, 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 이미지를 사전-왜곡하여 프로젝션된 이미지의, 키스톤 왜곡 및 배럴 또는 핀-쿠션 렌즈 왜곡과 같은, 1차 왜곡을 감소시키거나 제거하는 마스터 프로젝터도 포함한다는 것에 주의하는 것이 중요하다. 사전-왜곡은 소스 컨텐츠를 프리프로세싱(preprocessing)하는 것에 의해 실현될 수 있거나 마스터 프로젝터의 전자 데이터 경로에서 발생하는 실시간 정정일 수도 있다. 일 실시예에서, 마스터 프로젝터의 이미지에 대한 1차 정정은 왜곡의 해석적 설명을 통해 실현된다. 앞서 설명된 방법과 동일한 방법에서, 다음으로는, 슬레이브 프로젝터 이미지가 와핑되어 마스터 프로젝터 이미지의 서브-픽셀 등록을 실현한다.

여기에서 개시된 실시예 중 어떤 것에서도, 시스템이 예열됨에 따라 슬레이브와 마스터 프로젝터 사이에서 정확한 픽셀 등록을 실현하기 위해서는 와핑량을 변경해야 할 필요성이 존재할 수 있다. 광이 시스템의 광학 소자를 통해 전파함에 따른 광 흡수가 슬레이브 및 마스터 프로젝터의 상대적 픽셀 위치를 약간 변화시킬 수 있다. 이 변화는 측정 가능하고 반복 가능한 것으로 밝혀졌다. 시스템이, 스크린에 광을 제시하기 전에, 열 평형에 도달할 때까지 대기하는 것을 방지하기 위해, 픽셀 대응관계 맵은, 프레젠테이션 전체에 걸쳐 정확한 등록을 보장하기 위해 프로젝션 시스템이 실행됨에 따라, 종래 측정에 기초해, 업데이트될 수 있다.

열 효과가 완전하게 예측 가능하지는 않은 경우, 픽셀 정렬에서의 동적 변화는, 시스템이 2D 또는 3D 프레젠테이션을 디스플레이하는 동안 픽셀 대응관계 맵을 업데이트하는 것에 의해 보상될 수 있는 오차를 발생시킨다. 맵은, 캘리브레이션 포인트를 스크린의 에지 부근에 배치하거나 포인트가 컨텐츠에 블렌딩되게 하는 것과 같은, 시청자에 의해 쉽게 검출되지 않는 방법을 사용해 프레젠테이션 이미지에 삽입되도록 적응되는 테스트 패턴을 측정하는 것에 의해 업데이트된다. 캘리브레이션 정보가 컨텐츠에 매입될 수 있는 다수 수단이 존재하는데, 그것들 중 다수는 다수 프레임을 프로세싱하여 캘리브레이션 신호를 추출할 것을 요구할 것이다. 이러한 캘리브레이션 정보가 프레젠테이션 이전의 캘리브레이션에 사용되는 점들의 완전한 어레이(full array of dots)로 제한되지는 않지만, 프레젠테이션이 진행됨에 따라, 스크린 전체에 걸쳐, 픽셀 위치의 작은 변화를 정정할 수 있게 하는 서브세트일 수도 있다.

여기에 개시된 실시예 중 어떤 것에서도, 도 1에 도시된 캘리브레이션 카메라(5)는 컬러 및 휘도(luminance)를 포함하는 프로젝션된 이미지의 다른 태양을 캘리브레이션하는데 사용될 수도 있다. 적합한 테스트 패턴에 의해, 카메라는 스크린에 프로젝션된 이미지에 대한 절대 컬러 및 컬러에서의 공간 변화를 측정하는데 사용될 수도 있다. 와핑 유닛은 측정된 컬러 맵을 임의의 또는 모든 슬레이브 및 마스터 프로젝터에서의 평균 컬러를 또는 임의의 또는 모든 슬레이브 및 마스터 프로젝터에서의 컬러의 공간 변화를 정정하는데 또는 슬레이브 프로젝터의 컬러를 마스터 프로젝터에 정합하는데 사용하기 위한 추가 알고리즘을 가질 수도 있다. 마찬가지로, 카메라는 스크린의 이미지에 대한 절대 휘도, 휘도의 공간 변화, 또는 프로젝터 사이의 휘도 차이를 측정하는데 사용될 수도 있다. 측정된 휘도 맵은 와핑 유닛에 의해 이미지 데이터를 전자적으로 조정하여 임의의 또는 모든 슬레이브 및 마스터 프로젝터에서의 프로젝션된 이미지의 평균 휘도를 수정하거나, 임의의 또는 모든 슬레이브 및 마스터 프로젝터에서의 휘도 분포를 조정하거나, 마스터 및 슬레이브 프로젝터의 휘도를 정합하는데 사용될 수도 있다.

도 8은 이 발명의 다양한 실시예에서 와핑 엔진(20)에 의해 이미지를 와핑하는데 사용되는 픽셀 대응관계 맵(21)을 캘리브레이션하기 위해 수행되는 단계를 예시하는 흐름도이다. 본 절차는 마스터 프로젝터(3)로부터의 대응되는 픽셀에 대한 슬레이브 프로젝터(4)로부터의 이미지에서의 픽셀 위치를 측정한다. 대응되는 픽셀은 프로젝터 이미지 버퍼(11, 12)에서 동일한 인덱스 좌표를 가진다. 단계 30은, 가우시안 휘도 분포를 나타내는, 각각이 수개 픽셀 직경인 격자점(60;grid of dots)의 테스트 패턴(도 9)을 발생시키는 단계를 수반한다. 캘리브레이션은 백색점의 테스트 패턴에 의해 1회 수행될 수 있거나 프로젝터의 컬러 채널 각각을 위해 수행될 수 있다. 이 경우, 각각의 컬러 채널을 위해 하나씩, 테스트 패턴의 3개 세트가 발생된다. 컬러 각각을 위해 캘리브레이션을 반복하는 것에 의해, 이 발명은, 시스템이 큰 스크린을 조명하는데 필요한 높은 플럭스 레벨(high flux levels)하에서 가열됨에 따라 발생할 수 있는 또는 시간에 따른 반복 사용으로 인해 시스템이 열적으로 순환됨에 따라 발생할 수 있는, 컬러 채널 사이의 수렴 부족(lack of convergence)을 극복한다. 프로젝터 사이의 수렴(프로젝션된 이미지에서의 컬러 채널의 정렬) 차이는, 각각의 컬러가 동일하다고 가정되면, 픽셀 대응관계 맵에서 오차를 발생시킬 것이다. 각각의 컬러를 위해 캘리브레이션을 반복하는 것이 이 오차를 제거한다.

단계 32에서는, 양자의 프로젝터가 오프인 상태에서, 정렬 카메라(5)에 의해 스크린(2)의 이미지가 취해지고, 그에 따라, 프로젝터로부터 발생하지 않는 주변 광만이 측정된다. 단계 34 및 단계 36은 각각 테스트 패턴(도 9)을 디스플레이 중인 프로젝터(3) 및 프로젝터(4)에 의해 스크린(2)의 이미지를 취하는 단계를 수반한다. 단계 38에서는, 단계 34 및 단계 36에서 캡처된 이미지로부터 주변 광 이미지가 감산되어 주변 광 효과를 제거한다. 단계 40에서는, 각각의 프로젝터에 의해 프로젝션되는 테스트 패턴에서의 각 점의 중심 좌표가 카메라 이미지에서 계산된다. 테스트 패턴 점(60)은 카메라 이미지의 다수 픽셀을 커버한다. 결과적으로, 점의 중심 좌표는 다양한 방법을 사용해 서브-픽셀 정확도로 계산될 수 있다. 간 단한 방법은 픽셀의 휘도에 의해 가중된 점의 이미지에서 각 픽셀 좌표의 합을 계산하는 단계를 수반한다. 당업자라면, 카메라 픽셀 휘도 값을 테스트 점 패턴(dot test pattern)을; 이 경우, 가우시안을 발생시키는데 사용되는 펑크션으로 피팅하는 것을 포함하여, 서브-픽셀 정확도로써 중심을 계산하는 다른 방법이 존재한다는 것을 알 수 있을 것이다. 당업자라면, 서브-픽셀 정확도를 실현하는데 다른 점 패턴이 사용될 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

단계 42에서는, 일 프로젝터 카메라 이미지로부터의 점 중심이 다른 프로젝터의 카메라 이미지와 정합된다. 단계 44에서는, 이 중심 사이의 오프셋이, 카메라 픽셀로, 슬레이브 프로젝터 점 중심으로부터 마스터 프로젝터 점 중심을 감산하는 것에 의해 계산된다. 카메라 픽셀 스케일과 프로젝터 픽셀 스케일 사이의 변환은 점 사이에서 측정된 카메라 픽셀 수를 테스트 패턴의 점 사이의 프로젝터 픽셀 수와 비교하는 것에 의해 계산될 수 있다. 이 스케일은 단계 46에서 오프셋을 프로젝터 픽셀로 변환하는데 사용된다. 픽셀 대응관계 맵(20)은 단계 48에서 테스트 패턴 점의 각 쌍을 위해 발생된 오프셋 사이를 보간하는 것에 의해 프로젝터 픽셀 각각을 위한 오프셋을 계산하는 것으로써 완성된다. 단계 34 내지 단계 48은, 필요하다면, 컬러 채널 각각을 위해 반복된다.

대체로, 3D 프레젠테이션에 사용되는 스크린은 상당한 이득을 가질 것인데, 다시 말해, 스크린은 램버시안(Lambertian)이 아니다. 높은 이득으로 인한 이러한 스크린 전체에서의 밝기 변화는, 휘도 감지시에 동적 범위가 제한된다는, 정렬 카메라(도 1, 도 5)에 대한 중요한 문제점을 제기할 수 있다. 뿐만 아니라, 점 각각 의 중심 위치가 스크린 이득에 의해 영향을 받음으로써, 증가하는 스크린 이득의 방향으로 픽셀 대응관계 맵에서 약간의 오차를 발생시킬 수 있다. 이러한 문제점 모두를 극복하기 위해서는, 테스트 패턴의 조도(illumination)가, 스크린 이득에서의 변화를 보상하여 카메라에 의해 보여지는 이미지가 균일한 휘도이도록 조정된다. 이것은, 전체 스크린이 단일 노출의 카메라에 의해 이미지화될 수 있게 하면서, 카메라에 의해 취해지는 이미지의 동적 범위를 감소시킨다. 또한, 그것은 스크린 휘도의 변화에 의해 발생되는 픽셀 대응관계 맵에서의 계통적 오차(systematic error)를 제거한다. 다른 방법으로는, 이득이 스크린에 걸쳐 변화하는 방법을 지각하는 것에 의해, 이 오차는, 픽셀 중심의 계산에서 이득 변화를 고려하는 것에 의해, 고정될 수도 있다.

이제 도 10을 참조하면, 마스터 프로젝터에 의해 프로젝션된 픽셀의 어레이가 눈금(50)에 의해 개략적으로 묘사된다. 제2 슬레이브 프로젝터로부터 프로젝션된 중첩 픽셀의 제2 어레이는 눈금(51)에 의해 묘사된다. 제2 픽셀 어레이(51)는 픽셀 어레이(50)로부터 달라지는 수평 및 수직 오프셋을 갖는 것으로 도시된다. 2개의 별도 프로젝터로부터 프로젝션된 중첩 이미지에서 이러한 가변성은 통상적이다. 제2 픽셀 어레이(51)이 본 발명에 따라 와핑되는 방법을 설명하는 것을 돕기 위해, 어레이의 수평 및 수직 에지에 영숫자 인덱싱 값이 도시된다. 슬레이브 프로젝터로부터 프로젝션된 픽셀은 프라임 기호(')에 의해 식별된다.

이미지 와핑의 프로세스를 예시하기 위해, 다음에서는, 중첩하는 슬레이브 프로젝터 이미지(51)의 단일 픽셀에 대한 이미지 데이터 값(D4')이 논의된다. 픽 셀(D4')은 수평 또는 x 방향으로 약 -0.1 픽셀 및 수직 또는 y 방향으로 -0.1 픽셀의 픽셀 폭만큼 마스터 프로젝터 픽셀(D4)에 대하여 오프셋되는 것으로 도시된다. 이러한 상대적 오프셋 값은 사실상 앞서 논의된 캘리브레이션 프로세스로부터 유도될 것이고 픽셀 대응관계 맵(20)에 저장될 것이다. 오프셋 값과 함께 다음에서 설명될 샘플링 펑크션은 이미지를 와핑 또는 변환하는 역할을 하고, 그에 따라, 이미지는 마스터 프로젝터에 의해 프로젝션되는 이미지와 좀더 정확하게 같아진다. 다시 말해, 각각의 픽셀을 위한 슬레이브 프로젝터 이미지 데이터는 전자적으로 시프트되어, 2개 이미지를 중첩할 때의 물리적 불일치를 보상한다.

샘플링 펑크션(49)은 도 11에 도시된다. 바람직한 실시예에서, 와핑 펑크션은 Lanczos 윈도우 펑크션(window function)이지만, 다른 유형의 샘플링 펑크션도 효과적으로 사용될 수 있다. 도 11에 묘사된 와핑 샘플링 펑크션(49)은 일차적으로 예시적 목적을 위한 것이다.

샘플링 펑크션의 포인트(D2, D3, D4 및 D5)는 소스 이미지 데이터(10)에서 그 픽셀 각각의, 와핑 유닛(20)에 의해 계산되는 와핑 픽셀(D4')에 대한 상대적 기여를 의미한다. 도 11의 좌표계는 D4'이 원점(origin)인 슬레이브 프로젝터의 픽셀 위치를 표현한다. 도 11에서 D4의 위치는 도 10에 도시된 바와 같이 수평 방향의 -0.1 픽셀 오프셋을 나타낸다. 샘플링 펑크션(49)의 수직 또는 y 방향에서의 다른 통과가 D4'을 위한 최종적인 이미지 데이터를 계산하는데 요구된다.

프로젝터 사이의 오프셋은 상이한 다수 유형의 왜곡(광학적 변화, 프로젝션 포인트 차이)으로부터 발생하므로, 픽셀 사이의 상대적 오프셋은 스크린 전체에 걸 쳐 변화한다. 도 12는 서로에 대해 대략적으로 정렬된 2개 프로젝터로부터의 평탄 스크린의 픽셀 사이의, 수평 방향에서의, 분수 픽셀 오프셋을 나타낸다. 분수 오프셋은 백색 영역에 도시된 바와 같은 1/2 픽셀부터 흑색 영역에 도시된 바와 같은 0 픽셀까지 이어진다. 이 이미지는 프로젝터 사이에서 계산된 오프셋을 취하고 정수 픽셀 오프셋을 감산하는 것에 의해 생성되었다. 이 일례로부터, 이미지 향상이 스크린 전체에 걸쳐 일정하지 않다는 것은 분명하다. 2개 프로젝터가 좀더 신중하게 정렬되었다면 그리고 프로젝션 렌즈가 서로에 대해 좀더 양호하게 정합되었다면, 스크린을 가로지르는 변경은 감소될 수도 있다. 그러나, 스크린이 평탄하지 않고 구부러지면, 프로젝터가 완벽하게 정렬되고 프로젝션 렌즈가 완벽하게 정합된다고 하더라도, 2개 프로젝터의 상이한 프로젝션 포인트가 스크린을 가로질러 균일한 오프셋을 실현하는 것은 불가능하다.

이하에서는, 오프셋되어 프로젝션된 2개 이미지가 중첩될 때의 이미지 충실도 증가가 좀더 상세하게 설명된다. 도 13은, 일차적으로, 프로젝션 시스템에 의해 프로젝션되는 샘플링 픽셀에 의해 사인파 신호 이미지가 표현되는 방법을 나타낸다. 각각의 서브-플롯에서, 수평축은 픽셀 위치를 표현하고, 수직축은 상대적 픽셀 조도를 표현한다. 서브-플롯의 상단, 중간 및 하단 로우는, 각각, 10, 2 및 1.43 픽셀 파장의 사인파 입력 신호에 대한 샘플링 응답을 나타낸다. 서브-플롯의 왼쪽, 중앙 및 오른쪽 컬럼은, 각각, 일 프로젝터의 출력, 제1 프로젝터로부터 1/2 픽셀만큼 오프셋된 제2 프로젝터 및 2개 프로젝터의 중첩 출력을 나타낸다. 후자의 경우, 결과를 동일한 스케일로 유지하기 위해, 결과는 2로 나눗셈되었다. 설명 의 목적을 위해, 플롯에 점선으로 도시된 사인파 신호 진폭은 1인 것으로 간주된다. 각 픽셀에서의 신호 진폭은, 플롯 각각에서의 채워진 원(80)에 의해 예시되는 바와 같이, 픽셀 중앙에서 사인파 신호의 크기를 취하는 것에 의해 획득된다. 실선은 프로젝션 시스템의 조도 출력을 표현한다. 이러한 실선은, 각 픽셀의 충전 팩터가 100%인 것으로, 다시 말해, 픽셀 사이에 갭이 존재하지 않는 것으로 가정되었음을 나타낸다.

도 13의 상단 로우는, 샘플링 주파수의 나이퀴스트 한계(Nyquist limit) 미만인 신호 주파수의 경우, 사인파 입력 신호는 개개 프로젝터의 픽실레이티드 출력에 의해 양호하게 설명된다는 것을 나타낸다. 오른쪽에 치우쳐 도시된 중첩 프로젝션 시스템은 2개의 개개 프로젝터 중 어느 한쪽보다 좀더 정확하게 입력 사인파 신호를 따르는 것처럼 보인다.

중간 로우는, 나이퀴스트 한계시의 결과를 나타낸다. 여기에서, 프로젝터 출력은 결정적으로, 샘플링된 픽셀에 대한 사인파 신호의 위상에 의존한다. 왼쪽 플롯은, 픽셀이 사인파 신호와 정확하게 동위상에서 샘플링될 때의 최대 진폭 출력을 나타내는 한편, 중앙 플롯은 픽셀이 사인파 신호와 90°벗어난 위상에서 샘플링될 때의 출력에서의 무변화를 나타낸다. 이번에도, 오른쪽의 플롯은 2개 프로젝터가 중첩될 때의 응답을 나타낸다.

하단 로우는, 사인파 신호의 주파수가 나이퀴스트 한계를 초과할 때의 결과를 나타낸다. 여기에서, 왼쪽 및 중앙의 플롯에 의해 도시된, 단일 프로젝터 시스템을 위한 충분한 샘플링의 부족은 원래 사인파 신호의 불량한 표현을 초래한다는 것이 분명하다. 그러나, 이 프로젝터의 출력이, 오른쪽의 플롯에 도시된 바와 같이, 중첩되는 경우, 증가된 샘플링량은, 진폭은 좀더 낮다고 하더라도, 원래 사인파 신호를 표현하는 훨씬 양호한 작업을 수행하는 출력을 산출한다.

도 14는 단일 프로젝터(90)와 1/2 픽셀 오프셋 상태에서 중첩된 2개 프로젝터로 이루어진 프로젝션 시스템(91)의 MTF를 비교한다. 그래프는 가역 픽셀의 단위로 표현된 0에서 0.9의 공간 주파수에 해당되는 사인파 변조에 대한 시스템의 응답을 나타낸다. 그것은, 나이퀴스트 한계(92)가 이 도면에서 0.5의 주파수로써 주어진 결과이다. MTF 곡선은, 입력 사인파와 동일한 주파수에서, 도 13에 도시되어 있는 픽실레이티드 출력 신호 일례에 대한 최상의 피팅 사인파(the best fit sinusoid)를 판정하는 것에 의해 계산되었다. 주파수 각각에서의 최상 피팅은 프로젝터 픽셀에 대한 입력 사인파 신호의 모든 위상에 대해 평균되었다. 이것은 도 14에서 보고된 최상 피팅의 진폭 평균 및 그것의 불확실성에 대한 판정을 가능하게 하였다.

도 14는, 단일 프로젝션 시스템(90) 및 2개 이미지가 중첩되는 프로젝션 시스템(91) 양자의 MTF가, 나이퀴스트 한계 부근(92)을 제외하면, 거의 동일하다는 것도 나타낸다. 도 13의 설명에서 언급된 바와 같이, 나이퀴스트 한계에서, 단일 프로젝터 시스템의 출력은 픽셀에 대한 사인파 신호의 위상에 강하게 의존한다. 진폭에서의 결과적인 불확실성은 도 14에서 나이퀴스트 한계 부근에 배치된 오차 바(93;error bar)에 의해 도시된다. 이 오차 바(93)가 입력 주파수 진폭보다 큰 진폭까지 연장한다는 것이 놀라운 일일 수도 있다. 이것은 도 13의 중간 왼쪽 플 롯을 다시 살펴보는 것에 의해 설명될 수도 있다. 피팅과 프로젝터로부터의 출력 사이의 잔류(residual)를 최소화하는 최상 피팅의 사인파 신호는 입력 신호보다 진폭이 크다.

나이퀴스트 주파수로부터 멀어짐에 따라, 진폭의 불확실성은, 단일 프로젝터를 위한 f = 0.8의 좀더 작은 오차 바(94)에 의해 플롯에 예시된 바와 같이, 감소한다. 2개 프로젝터의 시스템을 위한 피팅 진폭의 불확실성은, 평균적으로, 나이퀴스트 한계 부근의 주파수를 포함하는 전체 주파수에 대해 이 오차 바(94)보다 크기의 차수(order of magnitude)가 작다.

도 14가 100% 픽셀 충전 팩터의 2개 프로젝터 중첩으로 인한 MTF 향상은 전혀 나타내지 않지만, 중첩의 이점을 이해하기 위해서는 이미지 아티팩트를 고려해야 한다. 이미지 아티팩트는, 프로젝션 시스템으로부터의 픽셀레이티드 출력이 사인파 펑크션에 의해 얼마나 양호하게 피팅되는지를 판정하는 것에 의해 정량화될 수도 있다. 피팅의 양호성(goodness)은 픽실레이티드 출력과 사인파 피팅 사이의 분산(variance)에 의해 판정될 수도 있다. 도 15는 도 14에 도시된 피팅 사인파의 위상 평균 진폭만큼 나눗셈된 평균 분산의 제곱근의 플롯을 나타낸다. 그래프의 각 라인은 일 프로젝터의 다른 프로젝터에 대한 분수 픽셀 오프셋에 의해 레이블링된다. 이미지 아티팩트의 최대량은 (0.0으로 레이블링된) 프로젝터 사이의 0 픽셀 오프셋의 중첩 시스템을 위해 도시된다. 이것은 단일 프로젝터로부터의 아티팩트량과 등가이다. 이미지 아티팩트의 최소량은 (0.5로 레이블링된) 프로젝터 사이의 1/2 픽셀 오프셋의 중첩 시스템을 위해 도시된다. f=1 부근에서, 이 시스템의 아 티팩트는 0 픽셀 오프셋 아티팩트보다 대략 10배 정도 작다. (100으로 레이블링된) 나이퀴스트 한계 미만의 주파수에서, 아티팩트는 0 픽셀 오프셋 아티팩트보다 대략 2배 정도 작다. 그래프의 나머지 라인은, 0.4, 0.3 및 0.1 픽셀의 오프셋을 위한 이미지 아티팩트가 0 픽셀 오프셋의 이미지 아티팩트보다 작다는 것을 나타낸다.

중첩이, 도 12에 도시된 바와 같이, 스크린을 가로질러 변화한다고 가정하면, 평균 성능은 모든 가능한 픽셀 오프셋에 대한 향상을 평균하는 것에 의해 획득될 수 있다고 주장하는 것이 합리적이다. 도 16은, 단일 프로젝터의 성능에 비교되는 이러한 평균 성능을 나타낸다. 여기에서는, 아티팩트가 0 픽셀 오프셋의 프로젝션 시스템으로부터의 아티팩트보다 27 내지 42% 미만이라는 것을 알 수 있다.

슬레이브 이미지를 상술된 바와 같이 와핑하고 그것을 마스터 이미지와 중첩하는 것은 이미지 아티팩트의 감소로 인해 이미지 충실도를 향상시킨다. 이 향상은 다른 프로젝터의 픽셀로부터 오프셋되는 일 프로젝터의 픽셀로부터 그리고 적합한 픽셀 값을 채우도록 와핑되는 이미지로부터 발생한다. 향상은, 도 15에 도시된 바와 같이, 오프셋이 1/2 픽셀일 때 최대이고 0 픽셀 오프셋에서 최소이다.

상기 논의는, 픽셀이 100% 충전 팩터를 가진 시스템을 위한 것이었다. 픽셀이 미국특허 제6,456,339호에서 개시된 바와 같이 낮은 충전 팩터를 가질 경우, 우리가 앞서 고려하였던 이미지 충실도의 향상과 해상도가 증가되는 메커니즘은 별개이다. 다수 프로젝터가 중첩되고 일 프로젝터의 픽셀이 다른 프로젝터의 픽셀 사이의 갭내에서 광을 방출하도록 배치될 때, 해상도에서의 진정한 증가가 발생한다. 일 프로젝터의 픽셀이 다른 프로젝터의 픽셀 사이의 중간 지점에 위치하는 상태에서 2개 프로젝터가 중첩되는 특별한 경우에서, 나이퀴스트 한계 및 시스템 해상도의 배가(doubling)가 존재한다는 것을 알아내기는 어렵지 않다. 여기에 개시된 발명은, 어떤 오프셋이 존재하는지에 상관없이, 픽셀로부터의 광 출력이 중첩하는 높은 충전 팩터의 시스템을 위해 발생하는 지각 해상도(perceived resolution) 또는 이미지 충실도에서의 좀더 포착하기 어려운 증가를 다룬다. 이러한 전이는, 픽셀의 사이즈가 픽셀간 거리의 50%보다 큰, 25%보다 큰 충전 팩터에서 발생한다.

프로젝션된 이미지가 서로 정확하게 중첩될 수 있을 때, 추가 이점이 가능하다. (LCD 프로젝터와 같은) 2 이상의 좀더 느리게 반응하는 프로젝션 시스템으로부터 프로젝션되는 좀더 높은 프레임 속도 이미지를 중첩하는 것에 의해, 좀더 느리게 반응하는 프로젝션 시스템과 연관된 열화 아티팩트없이, 좀더 높은 프레임 속도 프레젠테이션을 취할 수 있다. 이것은, 전체적인 이미지 밝기를 유지하거나 향상시키면서 실현될 수도 있다.

이러한 가변(flexible) 프로젝션 시스템에 의해, 본 발명의 다른 다수 실시예가 가능하다. 도 17은, 각 프로젝터로부터의 광을 교대로 차단하는 기계식 또는 전자식 셔터(26, 27)가 추가된 2개의 좀더 낮은 프레임 속도 프로젝터를 사용해 높은 프레임 속도 디스플레이가 실현되는 본 발명의 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 셔터는 프로젝터와 스크린 사이에 배치되지만, 셔터는 프로젝터 내부의 다른 위치에 배치될 수도 있다. 이 실시예에서, (이 일례의 배가된) 높은 프레임 속도 프로젝션은 분배되는데; 도 18에 도시된 프로젝션 프레임 시퀀스에 의해 묘사되는 바와 같이, 짝수 프레임은 마스터 프로젝터(3)에 의해 디스플레이되고 홀수 프레임은 제2 프로젝터(4)에 의해 디스플레이된다. 짝수 프레임은 홀수 프레임과 상이한 시점에서 프로젝션되는데; 짝수 프레임이 프로젝션되는 동안, 홀수 프레임 프로젝터 이미지는 차단된다. 이 실시예에서, 홀수 프레임은 디스플레이 전에 짝수 프레임에 대해 와핑된다. 와핑은, 앞서 설명된 바와 같이 픽셀 대응관계 맵을 발생시키고 이것을 사용해 홀수 이미지 프레임을 와핑하는 것에 의해, 실현될 수 있다.

이 실시예는, 플리커(flicker)를 방지하기 위해, 프로젝션된 이미지 사이에서 프로젝터 밝기 및 컬러 균형의 정확한 정합을 요구한다. 카메라를 사용해 휘도 공간 프로파일 정보(크기 및 스펙트럼 구성)를 피드백하는 것을 수반하는 기술이 이미 공지되어 있는데, 휘도 공간 프로파일 정보는 전자 프로젝터로의 신호를 변경하여 이미지 휘도 프로파일을 정형(shaping)하는데 사용된다. 이 경우, 슬레이브 프로젝터(및/또는 마스터 프로젝터)의 휘도 프로파일은, 프로젝터 양자의 휘도 프로파일이 정합하도록 정형될 수 있다. 이러한 휘도 정형 정보는, Fielding에게 부여된 미국특허 제5,386,253호에서 약술된 바와 같이, 저장되어 프로젝터로의 이미지 데이터를 수정하는데 사용될 수 있다. 2개의 좀더 낮은 프레임 속도 프로젝터를 사용해 좀더 높은 프레임 속도를 실현하는 것의 한가지 트레이드-오프는, 한번에 1개 프로젝터의 광만이 스크린상으로 프로젝션되므로, 스크린 이미지 밝기가 감소된다는 것이다. 이것을 보상하기 위해, 도 19에 도시된 바와 같이, 좀더 높은 프레임 속도의 효과를 크게 열화시키지 않으면서, 프로젝션된 이미지의 듀티 사이클(53)을 증가시키는 것에 의해, 스크린 밝기 중 일부를 회복할 수 있다. 듀티 사 이클의 이러한 증가에 의해 발생되는 플리커(54)는 프로젝터 프레임 속도의 2배일 것인데, 바람직한 실시예에서, 이것은 사람 눈에 의해 쉽게 검출될 수 없는 48Hz일 것이다.

도 20은, 다수 프로젝터 시스템에서 모션 아티팩트가 감소되도록 설계된 프로젝션 시스템의 다른 실시예를 나타낸다. 광 출력이 전체 프레임 시간에 걸쳐 유지되는 전자 프로젝터에서, (예를 들어, Kurita, SID DIGEST 2001, 986에서 설명된 바와 같이) 모션 블러(motion blur)가 발생한다. 프로젝터가 광을 간헐적으로 출력하게 하는 것에 의해, 모션 아티팩트는 감소된다. 도 20은, 노출(65) 및 블랭킹 구간(blanking interval;66)으로 분할될 프레임 주기(67)를 나타낸다. 블랭킹 구간은 2가지 이점을 제공할 수 있다. 첫번째는, 프로젝터가 광을 간헐적으로 방출하게 하는 것에 의해 모션 아티팩트를 감소시키는 것이다. 두번째는, 프로젝터의 응답 시간으로 인한 아티팩트를 제거하는 것이다.

도 20의 그래프 82는, 움직이는 객체(moving object)가 일련의 이미지 프레임에 걸쳐 순차적으로 관찰될 때 명백해지는 모션 블러의 범위를 특징짓는다. 이 곡선의 간략한 설명에서, 지각된 이미지 위치 오차는 움직이는 실제 객체와 디스플레이에 표시되는 것 사이의 위치 오차량이다. 지각된 이미지 위치 오차는, 디스플레이가 움직이는 객체의 위치를 처음으로 표시하는 시점으로부터 후속 이미지 프레임이 객체의 업데이트된 위치를 디스플레이할 때까지 증가한다. 움직이는 객체에 대한 곡선 87에서의 위치 오차 정도는, 움직이는 객체를 디스플레이를 통해 시청중인 관찰자에게 이미지 블러로서 드러날 것이다. 이미지 프레임의 주기(67)가 길수 록, 디스플레이 시청자에게는 디스플레이되는 동일한 움직임 객체가 더 많은 블러를 갖는 것처럼 보일 것이다. LC 유형과 같은, 좀더 느리게 반응하는 이미지 프로젝터의 경우, 이미지 픽셀이 후속 프레임에서의 이미지 픽셀 값으로 전이하는데는 한정된 시간이 걸린다. 빗금쳐진 면적(88)은, 이러한 전이 주기 동안 픽셀 값이 가질 수 있는 오차 범위를 표현한다.

도 20에 도시된 타이밍은, 프로젝션된 스크린 이미지 프레임(67)의 일부(66)를 후속 프레임 이전에 차단하는 셔터를 나타낸다. 이러한 실행은, 이미지 블러를 초래하는 오차량의 감소를 발생시켰다. 이 상황에서, 감소는 면적(89)과 등가이다. 모션 블러의 감소는 이점이겠지만, 이것은 감소된 밝기의 비용을 요한다.

차단 구간(66)은 프로젝션된 이미지의 일부를 픽셀 전이 시간의 일부 또는 전부 동안 차단하도록 이동될 수도 있다. 모션 아티팩트의 감소는 이점이겠지만, 이 또한 감소된 밝기의 비용을 요한다.

모션 아티팩트의 감소를 취하기 위한 이미지 밝기의 감소에도 불구하고, 이미지 밝기의 이러한 손실은 다수 프로젝터를 사용해 스크린에 이미지를 중첩하는 것으로부터 획득되는 밝기에 의해 어느 정도 보상된다.

셔터 차단 주기를 조정하는 것에 의해, 셔터 차단 주기를 이동시키는 것에 의해, 또는 양자의 조합에 의해, 감소하는 모션 아티팩트와 이미지 밝기 사이의 최적 트레이드-오프를 찾아냄으로써, 좀더 많은 모션의 화면이, 전체적으로 지각되는 프레젠테이션 향상(overall perceived presentation improvement)을 취할 수 있다.

도 21은, 프로젝터의 프레임 속도가 충분히 낮아, 광의 간헐적인 프로젝션이 사람 눈에 드러날 수 있는 플리커를 발생시키는 다른 실시예를 나타낸다. 이 경우, 노출은 2개 주기(68 및 69)로 분할되고, 블랭킹 주기 또한 70 및 71로 분할될 것이다. 이러한 상황에서는, 셔터 차단 주기를 조정하는 것에 의해, 셔터 차단 주기를 이동시키는 것에 의해, 또는 양자의 조합에 의해, 감소하는 모션 아티팩트와 이미지 밝기 사이의 최적 트레이드-오프를 찾아냄으로써, 좀더 많은 모션의 화면이, 전체적으로 지각되는 프레젠테이션 향상을 취할 수 있다.

2D 이미지가 3D 프로젝션을 위한 이미지의 입체 쌍으로 변환된 상황에서, 종합적인 눈의 작용은 대체로 낮은 해상도에서 렌더링되어 비용 및 렌더링 시간을 감소시킨다. 이 상황에서, 좀더 높은 해상도 이미지는, 슬레이브 프로젝터(4)에 의해 기여되는 이미지 품질 향상이 최대화된다는 것을 보장하기 위해 와핑 엔진을 통해 슬레이브 프로젝터(4)로 송신될 것이다.

이미지의 입체 쌍이 획득되는 상황에서, 스테레오 쌍의 1개 이미지는 적합한 이미지 향상 알고리즘을 사용해 나머지 이미지의 해상도를 전자적으로 향상시키는데 사용될 수 있다. 이 상황에서, 향상된 이미지는, 제2 프로젝터에 의해 기여되는 이미지 품질 향상이 최대화된다는 것을 보장하기 위해, 와핑된 이미지를 사용하는 프로젝터(4)로 송신될 것이다.

디지털 향상이 2D 이미지에 적용되어 그것의 해상도를 향상시킬 수 있다. 좀더 높은 해상도의 이 이미지는, 도 4에 도시된 실시예에서 이미지 품질을 향상시키는데 사용될 수도 있다.

앞서 기술된 바와 같이, 와핑은 이미지 품질의 약한 열화를 발생시키는 보간 을 요한다. 이 출원의 다른 실시예에서, 이미지 충실도는 와핑된 이미지에 디지털 향상 알고리즘을 적용하는 것에 의해 복구된다.

본 발명의 실시예에 대한 상기 설명은 단지 예시 및 설명의 목적을 위해 제시되었고, 총망라하거나 본 발명을 개시된 정확한 형태로 제한하려는 의도는 아니다. 상기 교수의 관점에서 다수 변경 및 변형이 가능하다. 실시예는, 본 발명의 원리 및 본 발명의 실질적인 애플리케이션을 설명하여 당업자가 본 발명 및 예상되는 특정 사용에 적합하도록 다양하게 변경된 다양한 실시예를 이용할 수 있도록 하기 위해, 선택되고 설명되었다.

Claims (49)

1. 제1 프로젝터 및 적어도 제2 프로젝터를 구비하는 프로젝션 시스템으로 합성 이미지를 생성하는 방법으로서,

   상기 제2 프로젝터로부터의 적어도 제2 이미지로부터의 픽셀과 상기 제1 프로젝터로부터의 대응하는 제1 이미지로부터의 픽셀 사이의 오프셋을 판정하는 것에 의해 이미지를 위한 픽셀의 대응관계 맵을 발생시키는 단계;

   소스 이미지를 수신하는 단계;

   적어도 부분적으로 상기 대응관계 맵에 기초해, 상기 소스 이미지를 와핑(warping)하여 와핑 이미지(warped image)를 발생시키는 단계; 및

   상기 소스 이미지를 상기 제1 프로젝터에 의해 디스플레이하고 상기 와핑 이미지를 상기 제2 프로젝터에 의해 디스플레이하여, 합성 이미지를 생성하는 단계

   를 구비하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 대응관계 맵은 실험적으로 발생되는 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지는 동일한 테스트 패턴인 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 소스 이미지는 상기 와핑 이미지에 중첩되어 상기 합성 이미지를 생성하는 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제2 프로젝터는 다수 프로젝터를 구비하고 상기 다수 프로젝터를 통한 디스플레이를 위해 다수 와핑 이미지가 발생되는 방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 소스 이미지 및 상기 와핑 이미지는 2차원 프레젠테이션의 일부인 방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 소스 이미지 및 상기 와핑 이미지는 3차원 프레젠테이션의 일부인 방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 대응관계 맵은 각각의 프로젝터 픽셀을 위한 오프셋을 구비하는 방법.
9. 제1항에 있어서,

   상기 대응관계 맵은 서브-픽셀 정확도(sub-pixel accuracy)로써 발생되는 방법.
10. 제1항에 있어서,

    상기 대응관계 맵은, 상기 제1 프로젝터에 의해 테스트 패턴을 프로젝션하고, 상기 테스트 패턴을 상기 제2 프로젝터에 의해 프로젝션하며, 상기 제2 프로젝터로부터의 상기 테스트 패턴에서의 제2 픽셀 위치를 상기 제1 프로젝터로부터의 상기 테스트 패턴에서의 대응되는 제1 픽셀에 대해 측정하는 것에 의해 발생되는 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 테스트 패턴은 상기 스크린 이득을 보상하도록 조정되는 방법.
12. 제10항에 있어서,

    각각의 컬러를 위해 별도 테스트 패턴이 발생되고 별도 대응관계 맵이 계산되는 방법.
13. 제10항에 있어서,

    백색광(white light)을 위해 테스트 패턴이 발생되고 대응관계 맵이 계산되는 방법.
14. 제10항에 있어서,

    상기 테스트 패턴은 적어도 픽셀로 이루어진 점의 어레이(array of dots)를 구비하는 방법.
15. 제10항에 있어서,

    상기 테스트 패턴은 균일한 조도 분포의 다수 픽셀 점, 불균일한 조도 분포의 다수 픽셀 점, 또는 가우시안 분포 프로파일의 다수 픽셀 점 중 하나 이상을 구비하는 방법.
16. 제1항에 있어서,

    상기 대응관계 맵은 프레젠테이션 동안 업데이트되는 방법.
17. 제1항에 있어서,

    상기 소스 이미지는 디스플레이 전에 키스톤 왜곡(keystone distortion)을 제거하도록 사전-왜곡(pre-distortion)되는 방법.
18. 제17항에 있어서,

    상기 소스 이미지는 디스플레이 전에 렌즈 왜곡을 제거하도록 사전-왜곡되는 방법.
19. 제4항에 있어서,

    상기 제1 프로젝터 및 상기 제2 프로젝터에서의 램프 전력은 감소되는 방법.
20. 제1항에 있어서,

    상기 제1 프로젝터 및 상기 제2 프로젝터 각각은 복수개 컬러 채널을 구비하고, 상기 제1 프로젝터 및 상기 제2 프로젝터 각각은 상기 복수개 컬러 채널을 위해 상이한 편광 상태의 광을 출력하는 프로젝션 렌즈를 구비하며, 상기 와핑은 상기 제1 프로젝터 및 상기 제2 프로젝터 각각으로부터의 일 컬러 채널에 대해 수행되는 방법.
21. 제1항에 있어서,

    상기 제1 프로젝터 및 상기 제2 프로젝터 각각은 복수개 컬러 채널을 구비하고, 상기 제1 프로젝터 및 상기 제2 프로젝터 각각은 상기 복수개 컬러 채널 각각을 위해 상이한 편광 상태의 광을 출력하는 프로젝션 렌즈를 구비하며, 상기 와핑은 상기 제1 프로젝터로부터의 일 컬러 채널 및 상기 제2 프로젝터를 위한 모든 컬러 채널에 대해 수행되는 방법.
22. 제7항에 있어서,

    2차원 프레젠테이션과 3차원 프레젠테이션 사이의 변환은 상기 제1 프로젝터 및 상기 제2 프로젝터로의 이미지 흐름(flow of image)을 변경하는 단계를 구비하는 방법.
23. 제7항에 있어서,

    상기 3차원 프레젠테이션에서의 이미지는, 입체 이미지가 시청자가 착용한 안경에 의해 분리되는 것을 허용하도록 코딩되는 방법.
24. 제7항에 있어서,

    상기 소스 이미지는 상기 제1 프로젝터 및 상기 제2 프로젝터의 디스플레이 해상도보다 높은 해상도인 방법.
25. 제24항에 있어서,

    상기 소스 이미지는 고해상도 이미지 및 저해상도 이미지의 3차원 입체 쌍을 구비하고, 상기 고해상도 이미지는 와핑되는 방법.
26. 제24항에 있어서,

    3차원 이미지는 전자적으로 향상되고, 상기 향상된 이미지는 상기 제2 프로젝터에 의해 디스플레이되는 방법.
27. 제1항에 있어서,

    상기 소스 이미지는 전자적으로 향상되고, 상기 향상된 소스 이미지는 상기 제2 프로젝터에 의해 디스플레이되는 방법.
28. 제1항에 있어서,

    상기 제1 프로젝터 및 상기 제2 프로젝터를 셔터링(shuttering)하여 블랭킹 구간(blanking interval)을 확립하는 단계를 더 구비하는 방법.
29. 제28항에 있어서,

    상기 블랭킹 구간의 시간 길이는 조정 가능한 방법.
30. 제29항에 있어서,

    상기 조정은 상기 소스 이미지 및 상기 와핑 이미지의 디스플레이 동안 수행되는 방법.
31. 제28항에 있어서,

    상기 블랭킹 구간은 상기 소스 이미지 및 상기 와핑 이미지의 디스플레이에 동기되는 방법.
32. 제31항에 있어서,

    상기 블랭킹 구간의 시작 타이밍은 조정 가능한 방법.
33. 제1항에 있어서,

    컬러가 상기 제1 프로젝터와 상기 제2 프로젝터 사이에서 정합되는 방법.
34. 제1항에 있어서,

    휘도가 상기 제1 프로젝터와 상기 제2 프로젝터 사이에서 정합되는 방법.
35. 제6항에 있어서,

    상기 합성 이미지의 밝기는 상기 소스 이미지의 밝기보다 큰 방법.
36. 제6항에 있어서,

    상기 합성 이미지의 충실도는 상기 소스 이미지의 충실도보다 큰 방법.
37. 합성 이미지를 발생시킬 수 있는 프로젝션 시스템으로서,

    제1 프로젝터;

    적어도 제2 프로젝터;

    상기 제2 프로젝터에 의해 발생된 적어도 제2 이미지로부터의 픽셀과 상기 제1 프로젝터에 의해 발생된 적어도 제1 이미지로부터의 대응되는 픽셀 사이의 오프셋을 판정하는 것에 의해 이미지를 위한 픽셀의 대응관계 맵을 발생시키는데 사용되는 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 기록할 수 있는 정렬 카메라;

    소스 이미지를 공급할 수 있는 소스 이미지 버퍼; 및

    적어도 부분적으로 상기 대응관계 맵에 기초해, 상기 소스 이미지를 와핑하여 와핑 이미지를 발생시킬 수 있는 와핑 유닛

    을 구비하고,

    상기 소스 이미지는 상기 제1 프로젝터에 의해 디스플레이되고 상기 와핑 이미지는 상기 제2 프로젝터에 의해 디스플레이되어 합성 이미지를 생성하는 프로젝션 시스템.
38. 제37항에 있어서,

    상기 프로젝션 시스템은 영화 프레젠테이션을 디스플레이할 수 있는 프로젝션 시스템.
39. 제37항에 있어서,

    상기 프로젝션 시스템은 2차원 프레젠테이션 및 3차원 프레젠테이션을 디스플레이할 수 있는 프로젝션 시스템.
40. 제37항에 있어서,

    상기 대응관계 맵은 실험적인 방법에 의해 발생되는 프로젝션 시스템.
41. 제37항에 있어서,

    상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지는 동일한 테스트 패턴인 프로젝션 시스템.
42. 제37항에 있어서,

    상기 소스 이미지는 상기 와핑 이미지에 중첩되어 상기 합성 이미지를 생성하는 프로젝션 시스템.
43. 제37항에 있어서,

    상기 제1 프로젝터를 위한 제1 셔터(shutter) 및 상기 제2 프로젝터를 위한 제2 셔터를 더 구비하고, 각각의 셔터는 프레임 사이에 블랭킹 구간을 삽입하여 모션 아티팩트(motion artifacts)를 감소시킬 수 있는 프로젝션 시스템.
44. 제1 프로젝터 및 적어도 제2 프로젝터를 구비하는 프로젝션 시스템으로 합성 이미지를 발생시키는 방법으로서,

    적어도 제1 이미지 프레임 및 제2 이미지 프레임을 구비하는 이미지 시퀀스를 수신하는 단계;

    상기 제2 이미지 프레임을 상기 제1 이미지 프레임에 대해 와핑하여, 와핑 이미지 프레임(warped image frame)을 발생시키는 단계; 및

    상기 제1 이미지 프레임을 상기 제1 프로젝터로써 제1 시구간에서 디스플레이하고 상기 와핑 이미지 프레임을 상기 제2 프로젝터로써 제2 시구간에서 디스플 레이하는 단계 - 상기 제2 시구간은 상기 제1 시구간과 동일하지 않음 -

    를 구비하는 방법.
45. 제44항에 있어서,

    상기 제2 프로젝터를 상기 제1 시구간에서 셔터링하고 상기 제1 프로젝터를 상기 제2 시구간에서 셔터링하여, 상기 와핑 이미지 프레임으로부터 상기 제1 이미지 프레임의 디스플레이를 일시적으로 분리하는 단계를 더 구비하는 방법.
46. 제45항에 있어서,

    셔터 구간은 조정 가능한 방법.
47. 제46항에 있어서,

    상기 조정은, 상기 제1 이미지 또는 상기 제2 이미지가 디스플레이되고 있을 때, 수행되는 방법.
48. 제44항에 있어서,

    상기 제2 프로젝터의 셔터링은 상기 제1 이미지에 동기되고 상기 제1 프로젝터의 셔터링은 상기 제2 이미지에 동기되는 방법.
49. 제48항에 있어서,

    상기 셔터링의 타이밍은 조정 가능한 방법.

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