KR20150106893A

KR20150106893A - 특수 용도의 듀얼 모드 프로젝션 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20150106893A
Application number: KR1020157020922A
Authority: KR
Inventors: 써니 ?산 엔지; 마누엘 엘유
Original assignee: 옴니비전 테크놀러지즈 인코포레이티드
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2014-08-01
Publication date: 2015-09-22
Also published as: TWI592699B; EP3028100A4; JP6291037B2; CN104347019B; US20150036058A1; WO2015017773A1; TWI542904B; US9759554B2; HK1202697A1; EP3028100A1; TW201506449A; CN104347019A; TW201604590A; JP2016529532A

Abstract

프로젝터 패널은 픽셀 디스플레이, 디스플레이 제어기 및 패턴 발생기를 포함한다. 상기 패턴 발생기는 적어도 하나의 특수 용도의 미리 결정된 패턴을 표시하는 픽셀 데이터를 출력하도록 동작한다. 특정 실시예에서, 프로젝터 패널은 실리콘 액정 패널이다. 다른 특정 실시예에서, 상기 프로젝터 패널은 구조화된 광선 프로젝션 시스템들 또는 종래의 비디오 프로젝션 시스템들 둘 중 하나로 선택적으로 사용하도록 구성된다.

Description

특수 용도의 듀얼 모드 프로젝션 시스템 및 방법{APPLICATION SPECIFIC, DUAL MODE PROJECTION SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 일반적으로 특수 용도의 프로젝션 시스템들 및 특별하게는 3차원 오브젝트 스캐닝 시스템들에 관한 것이다. 더 특별하게는, 본 발명은 구조화된 광선 스캐닝 시스템들에 관한 것이다.

구조화된 광선 스캐닝 시스템들은 오브젝트들의 3차원 토포그래피를 측정하기 위해 현재 사용되고 있다. 그러한 시스템들은 전형적으로 프로젝터(예를 들어, 실리콘 액정(LCOS) 프로젝터)와 카메라 둘 모두에 연결된 컴퓨터를 포함한다. 동작 동안, 상기 프로젝터는 3차원 표면 또는 오브젝트에 복수 개의 폭이 좁은 광선 밴드들을 프로젝션한다. 프로젝터의 관점에서, 폭이 좁은 광선 밴드들은 고르게 분포된 수직 및/또는 수평 줄무늬로서 나타난다. 하지만, 카메라의 관점에서, 상기 폭이 좁은 광선 밴드들은 왜곡된 줄무늬로서 나타난다. 상기 카메라는 이러한 왜곡된 줄무늬들의 이미지들을 캡쳐하고 추가적인 프로세싱을 위해 상기 이미지 데이터를 컴퓨터에 송신한다. 상기 컴퓨터는 그 후에 상기 3차원 표면의 토포그래피를 표시하는 데이터를 발생시키기 위해 상기 왜곡들을 분석하는 일련의 알고리즘들을 사용한다. 일반적으로, 그러한 데이터는 3차원 벡터값들의 2차원 어레이의 형태로 존재한다.

LCOS 프로젝터는 전형적으로 LCOS 구동기 회로, LCOS 패널(디스플레이 픽셀들의 어레이를 포함함), 광원, 및 광학기기를 포함한다. LCOS 구동기 회로는 컴퓨터로부터 비디오 데이터를 수신하고 폭이 좁은 줄무늬들을 표시하는 픽셀 데이터를 출력한다. LCOS 패널은 상기 픽셀 데이터를 수신하고 상기 픽셀 데이터를 LCOS 패널에 위치된 픽셀 어레이에 로딩한다. 상기 광원은 액정 레이어를 통해 통과하는 광선을 프로젝션하고, 상기 어레이의 개별 픽셀들을 반사시키며, 액정 레이어를 통해 이를 다시 통과시킨다. 하나 이상의 편광기들은 액정 레이어에 의해 유도된 편광 회전량에 따라 개별 픽셀들에 의해 반사된 광선을 변조하며, 상기 편광 회전량은 또한 픽셀 전극들에 어써트(assert)된 전압들에 의존한다. 조명된 마이크로-디스플레이는 그 후에 광학기기를 통해 오브젝트/표면에 포커싱된다. 그 결과로서, 상기 오브젝트/표면은 일련의 줄무늬들로 조명된다.

비록 현재의 구조화된 광선 스캐닝 시스템들이 3차원 토포그래피 데이터를 획득하기 위한 효과적인 수단을 제공하지만, 이들은 단점들 또한 갖고 있다. 예를 들어, 현재 시스템들은 LCOS 구동기 회로가 폭이 좁은 광선 밴드들을 표시하는 픽셀 데이터를 갖는 LCOS 패널을 제공하도록 요구한다. 당연히, LCOS 구동기들은 상대적으로 복잡하고 값이 비싼 회로들이다.

그러므로, 필요한 것은 현재 시스템들을 제조하는 것보다 간단하고 비용 효율적인 LCOS 구조화된 광선 스캐닝 시스템이다.

본 발명은 온-칩 패턴 발생기를 갖는 집적 회로 디스플레이 디바이스를 제공함에 의해 선행 기술과 관련된 문제들을 극복한다. 본 발명은 특수 용도의 디스플레이 패턴들을 제공하기 위한 상기 온-칩 패턴 발생기를 구성하는 것을 용이하게 하며, 이에 의해 외부 소스로부터의 비디오 데이터를 프로세싱하기 위한 별도의 구동기 회로를 요구하지 않는 특수 용도의 프로젝터들의 구성을 인에이블한다. 구동기 회로의 제거는 비용 및 복잡도 모두를 상당히 절감시키는 결과를 낳는다.

일 실시예에서, 프로젝터 패널은 모두 동일한 집적 회로 칩에 형성된 픽셀 어레이, 패턴 발생기 및 제어 회로(control circuitry)를 포함한다. 상기 픽셀 어레이는 컬럼 및 로우들로 배열된 복수 개의 픽셀들을 포함한다. 상기 패턴 발생기는 적어도 하나의 미리 결정된 패턴을 표시하는 픽셀 데이터를 출력하도록 동작한다. 상기 제어 회로는 상기 미리 결정된 패턴을 디스플레이하기 위해 상기 픽셀 어레이의 픽셀들에 픽셀 데이터를 어써트하도록 동작한다. 상기 실시예에서, 상기 프로젝터 패널은 실리콘 액정 패널이며, 그리고 상기 집적 회로 칩은 반사형 실리콘 백플레인(reflective silicon backplane)이다.

개시된 실시예에서, 비록 패턴 발생기는 단일의 미리 결정된 이미지에 대응하는 단일 데이터 세트를 출력하지만, 상기 패턴 발생기는 선택적으로 복수 개의 픽셀 데이터 세트들을 출력하고, 각 픽셀 데이터 세트는 서로 다른 미리 결정된 디스플레이 패턴에 대응한다. 선택적으로, 패턴 발생기는 비휘발성 메모리를 포함하며, 상기 픽셀 데이터는 상기 비휘발성 메모리에 저장된다. 대안적으로, 패턴 발생기는 제어 알고리즘 및/또는 저장된 동작 파라미터들을 기초로 하여 픽셀 데이터의 비트들을 출력하는 회로망일 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴 발생기는 미리 결정된 개수의 1들(디지털 하이)을 출력하고, 이는 미리 결정된 동일한 개수의 0들(디지털 로우)에 의해 후속되고, 이는 미리 결정된 동일한 개수의 1들에 의해 후속되며, 그리고 데이터의 완전한 로우가 발생될 때까지 계속된다. 1들 또는 0들의 미리 결정된 개수는 디스플레이된 패턴에서 줄무늬들의 폭을 결정할 것이다(데이터의 동일한 로우가 디스플레이의 모든 로우에 기록된다고 가정함). 이 예시의 경우에 있어서, 미리 결정된 패턴(수직 줄무늬들)을 표시하는 상기 픽셀 데이터는 픽셀 어레이에서 픽셀들의 각 컬럼에 대한 단지 하나의 세기값(intensity value)을 포함한다.

본 발명의 특수 용도의 사용의 일 예시는 광선 구조 응용들이다. 그 경우에 있어서, 적어도 하나의 미리 결정된 패턴은 구조화된 광선 패턴이다. 상기 제어 회로는 그 후에 단일 프레임 동안 데이터 비트들의 시퀀스를 픽셀 어레이의 픽셀들의 제1 로우에 로딩하고 데이터 비트들의 동일한 시퀀스를 픽셀 어레이의 픽셀들의 다른 로우들에 로딩함에 의해 픽셀 데이터를 디스플레이의 픽셀들에 어써트하도록 동작하며, 이에 의해 수직 줄무늬들의 패턴의 결과를 낳는다.

상기 실시예에서, 상기 제어 회로는 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 단일 로우를 단일 프레임 시간 동안 픽셀들의 로우 각각에 로딩하도록 동작한다. 선택적으로, 상기 제어 회로는 상기 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 단일 로우를 상기 단일 프레임 동안 픽셀 어레이의 픽셀들의 로우 각각에 동시에 로딩하도록 동작한다. 대안적으로, 상기 제어 회로는 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 동일한 단일 로우를 단일 프레임 동안 상기 픽셀들의 로우 각각에 순차적으로 로딩하도록 동작한다. 다른 대안으로서, 상기 제어 회로는 상기 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 동일한 단일 로우를 단일 프레임 동안 픽셀들의 그룹 로우에 순차적으로 로딩하도록 동작되고, 그룹 각각의 로우들은 데이터와 함께 동시에 로딩된다.

특정한 실시예에서, 프로젝터 패널은 외부 소스로부터 비디오 픽셀 데이터를 수신하기 위한 비디오 데이터 입력 단자 세트를 포함한다. 상기 제어 회로는 제1 모드 및 제2 모드 중 하나로 선택적으로 기능하도록 동작한다. 상기 제1 모드로 동작할 때(예를 들어, 특수 용도의 프로젝터에서), 상기 제어 회로는 패턴 발생기로부터의 픽셀 데이터를 픽셀 어레이의 픽셀들에 어써트하도록 동작한다. 제2 모드로 동작할 때(예를 들어, 일반 목적의 비디오 프로젝터에서), 상기 제어 회로는 비디오 데이터 입력 단자 세트를 통해 수신된 비디오 픽셀 데이터를 디스플레이하도록 동작한다. 제2 모드에서의 사용을 용이하게 하기 위해, 예시 프로젝터 패널은 별개의 실리콘 액정 구동기로부터 픽셀 데이터를 수신하도록 동작되는 구동기 인터페이스를 추가적으로 포함한다. 상기 디스플레이는 제1 및 제2 모드간에 선택적으로 스위칭될 수 있다.

선택적으로, 프로젝터 패널은 동작 파라미터들을 저장하기 위해 하나 이상의 프로그래밍 가능한 레지스터들을 더 포함한다. 예를 들어, 하나의 동작 파라미터는 적어도 부분적으로 상기 제어 회로가 제1 모드로 동작하는지 또는 제2 모드로 동작하는지 여부를 결정한다. 추가적인 동작 파라미터는 적어도 부분적으로 상기 미리 결정된 패턴이 상기 픽셀 어레이에 의해 디스플레이되는 소요시간을 결정한다. 다른 동작 파라미터는 적어도 부분적으로 얼마나 많은 서로 다른 미리 결정된 패턴들이 상기 패턴 발생기에 의해 출력되고 그리고/또는 상기 패턴 발생기에 의해 판독될 수 있는지 여부를 결정한다. 또 다른 동작 파라미터는 적어도 부분적으로 동작 사이클 동안 얼마나 여러 번 상기 미리 결정된 패턴이 디스플레이될지를 결정한다. 추가적인 동작 파라미터들은, 디스플레이 패널이 의도된 특정한 특수 용도 사용에 따라, 추가적인 프로그래밍 가능한 레지스터들에 포함될 수 있다.

특정한 실시예에서, 프로젝터 패널은 실리콘 액정 프로젝터 패널이다. 상기 패턴 발생기는 비휘발성 메모리를 포함하고, 그리고 미리 결정된 패턴들에 대응하는 상기 픽셀 데이터는 비휘발성 메모리에 저장된다. 상기 제어 회로는 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 단일 로우를 단일 프레임 동안 픽셀들의 로우들 각각에 로딩하도록 동작한다. 상기 프로젝터 패널은 프로그래밍 가능한 레지스터들, 비디오 구동기 인터페이스 및 카메라 인터페이스를 더 포함한다.

프로젝터 패널을 제조하기 위한 예시 방법이 또한 개시된다. 상기 방법은 반사형 디스플레이 집적 회로 칩을 형성하고, 상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 패턴 발생기를 형성하고, 그리고 상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 제어 회로를 형성하는 것을 포함한다. 상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩은 컬럼들 및 로우들의 어레이로 배열된 복수 개의 픽셀들을 포함한다. 상기 패턴 발생기는 적어도 하나의 미리 결정된 패턴을 표시하는 픽셀 데이터를 출력하도록 동작한다. 상기 제어 회로는 상기 반사형 디스플레이의 픽셀들에 픽셀 데이터를 어써트하도록 동작한다. 상기 방법은 반사형 디스플레이 집적 회로 칩 위에 액정 레이어를 도포하는 것을 더 포함한다.

상기 예시 방법에 있어서, 상기 패턴 발생기를 형성하는 단계는 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 비휘발성 메모리를 형성하고 상기 비휘발성 메모리에 픽셀 데이터를 저장하는 것을 포함한다. 특정한 방법에 있어서, 상기 적어도 하나의 미리 결정된 패턴을 표시하는 픽셀은 상기 어레이의 픽셀들의 컬럼 각각에 대한 단지 하나의 세기값을 포함한다. 더 특별하게는, 상기 적어도 하나의 미리 결정된 패턴은 구조화된 광선 패턴이다. 추가적으로, 상기 제어 회로는 단일 프레임 동안 데이터 비트들의 시퀀스를 상기 픽셀 어레이의 픽셀들의 제1 로우에 로딩함으로써, 그리고 상기 데이터 비트들의 동일 시퀀스를 상기 픽셀 어레이의 픽셀들의 다른 로우들에 로딩함으로써 상기 픽셀 데이터를 상기 디스플레이의 픽셀들에 어써트하도록 구성된다.

예시적인 방법은 제어 회로를 단일 프레임 동안 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 단일 로우를 복수 개의 픽셀 로우들 각각에 로딩하도록 구성하는 것을 포함한다. 선택적으로, 상기 제어 회로는 단일 프레임 동안 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 단일 로우를 픽셀들의 로우들 각각에 동시에 로딩하도록 구성된다. 대안적으로, 제어 회로는 단일 프레임 동안 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 동일한 단일 로우를 픽셀들의 로우들 각각에 순차적으로 로딩하도록 구성된다. 다른 대안으로서, 상기 제어 회로는 단일 프레임 동안 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 동일한 단일 로우를 픽셀들의 그룹 로우들에 순차적으로 로딩하도록 구성되며, 그룹 각각의 로우들은 동시적으로 데이터를 이용해 로딩된다.

특정한 예시적인 방법은 오프-칩 소스로부터 비디오 픽셀 데이터를 수신하기 위한 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 비디오 데이터 입력 단자 세트를 형성하는 것을 포함한다. 상기 예시적인 방법은 상기 제어 회로를 제1 모드 및 제2 모드 중 하나로 선택적으로 동작하도록 구성하는 것과, 상기 제1 모드로 동작할 때 상기 제어 회로가 상기 패턴 발생기로부터의 픽셀 데이터를 어써트하도록 구성하는 것, 상기 제2 모드로 동작할 때 상기 제어 회로가 상기 비디오 데이터 입력 단자 세트를 통해 수신된 상기 비디오 픽셀 데이터를 어써트하도록 구성하는 것을 더 포함한다. 상기 예시 방법은 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터를 상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 형성하는 것과, 상기 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터에 저장된 동작 파라미터에 적어도 부분적으로 의존해서, 상기 제어 회로가 상기 제1 모드로 동작하는지 또는 제2 모드로 동작하는지 여부를 결정하도록 구성하는 것을 선택적으로 포함한다.

선택적인 방법들은 또한 상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 하나 이상의 프로그래밍 가능한 레지스터들을 형성하는 것과 상기 제어 회로가 상기 프로그래밍 가능한 레지스터들에 저장된 동작 파라미터들에 적어도 부분적으로 의존해서 동작하도록 구성하는 것을 포함한다. 하나의 그러한 방법은 상기 적어도 하나의 미리 결정된 패턴이 상기 프로그래밍 가능한 레지스터들 중 적어도 하나에 저장된 동작 파라미터에 적어도 부분적으로 의존하는 반사형 디스플레이의 픽셀들에 디스플레이되는 소요시간을 결정하기 위해 상기 제어 회로를 구성하는 것을 포함한다. 다른 그러한 선택적인 방법은 얼마나 많은 서로 다른 미리 결정된 패턴들이 상기 프로그래밍 가능한 레지스터들 중 하나에 저장된 동작 파라미터에 적어도 부분적으로 의존해서 상기 패턴 발생기로부터 판독될 수 있는지 여부를 결정하기 위해 상기 제어 회로를 구성하는 것을 포함한다. 또 다른 그러한 방법은 얼마나 여러 번 상기 미리 결정된 패턴이 상기 프로그래밍 가능한 레지스터들 중 적어도 하나에 저장된 동작 파라미터에 적어도 부분적으로 의존해서 동작 사이클 동안 반사형 디스플레이의 픽셀들에 의해 디스플레이될지를 결정하기 위해 상기 제어 회로를 구성하는 것을 포함한다.

상기 개시된 방법들은 별개의 실리콘 액정 구동기로부터 픽셀 데이터를 수신하도록 동작하는 온-칩 구동기 인터페이스를 형성하고 그리고/또는 상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 카메라 인터페이스를 형성하는 것을 선택적으로 포함한다.

비-일시적인 전자적으로 판독 가능한 매체가 또한 개시된다. 상기 비-일시적인 전자적으로 판독 가능한 매체는 그 안에 구현된 코드를 포함하며, 상기 코드는 전자 디바이스가 온-칩 패턴 발생기로부터 미리 결정된 패턴에 대응하는 픽셀 데이터를 판독하고 온-칩 디스플레이의 반사형 픽셀 전극에 픽셀 데이터를 어써트하도록 한다.

본 발명은 다음의 도면들을 참조로 하여 설명되며, 여기서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 유사한 요소들을 표기한다:
도 1은 포트(pot)의 토포그래피를 스캔하는 도시된 구조화된 광선 시스템의 도면이다.
도 2는 도 1의 프로젝터의 블럭도이다.
도 3은 도 1의 프로젝터의 디스플레이 패널의 회로망의 블럭도이다.
도 4는 도 3의 디스플레이 패널의 프로그래밍 가능한 레지스터의 블럭도이다.
도 5는 대안적인 디스플레이 패널(alternate display panel)의 회로망의 블럭도이다.
도 6은 도 5의 디스플레이 패널의 프로그래밍 가능한 레지스터의 블럭도이다.
도 7은 프로젝터 패널에 대한 동작 방법을 요약하는 흐름도이다.
도 8은 프로젝터 패널을 제조하기 위한 방법을 요약하는 흐름도이다.

본 발명은 특수 용도의 디스플레이 패턴 발생기를 갖는 집적 회로 백플레인을 포함하는 디스플레이 패널을 갖는 프로젝터를 제공함에 의해 선행기술과 관련된 문제들을 극복한다. 다음의 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 구체적인 상세사항들이 제시된다(예를 들어, 구조화된 광선 응용 패턴들). 하지만, 통상의 기술자는 본 발명이 이러한 구체적인 상세사항으로부터 벗어나 실행될 수 있음을 인식할 것이다. 다른 예시들에서, 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 잘 알려진 디스플레이 패널 동작, 제조 실무들(예를 들어, 액정, 디지털 데이터 전달, 회로 타이밍 등의 응용) 및 컴포넌트들의 상세사항은 생략되었다.

도 1은 본 예시에서는 포트(102)인 3차원 오브젝트의 토포그래피를 스캐닝하는 구조화된 광선 시스템(100)을 도시한다. 구조화된 광선 시스템(100)은 프로젝터(104), 카메라(106) 및 컴퓨터(108)를 포함한다. 프로젝터(104)는 제1 통신 링크(110)를 통해 컴퓨터(108)와 통신한다. 더욱이, 프로젝터(104)는 제2 통신 링크(112)를 통해 카메라(106)와 통신한다. 카메라는 제3 통신 링크(114)를 통해 컴퓨터(108)와 통신한다. 제1, 제2 및 제3 통신 링크들(110, 112 및 114)은 각각 예를 들어, 유선 연결 또는 무선 연결 등과 같은 어떤 적절한 유형의 연결일 수 있다.

구조화된 광선 시스템(100)의 동작은 아래와 같이 요약된다. 프로젝터(104)는 제1 통신 링크(110)를 통해 컴퓨터(108)로부터 프로젝터(104)가 구조화된 광선 패턴(116)을 포트(102)에 프로젝션하도록 명령하는 명령들을 수신한다. 도시된 대로, 구조화된 광선 패턴(116)은 복수 개의 수직 줄무늬의 형태이다. 프로젝터(104)의 관점에서, 구조화된 광선 패턴(116)의 줄무늬들은 균일한 크기이고 균등하게 이격된다. 구조화된 광선 패턴(116)이 포트(102)에 프로젝션되는 동안에, 카메라(106)는 제2 통신 링크(112) 및/또는 제3 통신 링크(114)를 통해 이미지 캡쳐 명령들을 수신한다. 카메라(106)가 구조화된 광선 패턴(116)의 이미지를 캡쳐한 후에, 이미지 데이터는 제3 통신 링크(114)를 통해 컴퓨터(108)에 보내진다. 카메라(106)의 관점에서, 구조화된 광선 패턴(116)은 캡쳐된 이미지(들)에서 왜곡된 것으로 나타난다. 컴퓨터(108)는 캡쳐된 이미지 데이터의 왜곡들을 분석하고 포트(102)의 3차원 토포그래피를 표시하는 데이터를 발생시키기 위해 다양한 알고리즘들을 사용한다.

실제 구조화된 광선 시스템에 있어서, 프로젝터(104)는 시간이 지남에 따라 포트(102)에 일련의 서로 다른 줄무늬 패턴들을 프로젝션하고, 카메라(106)는 그러한 패턴 각각의 이미지들을 캡쳐한다. 예를 들어, 프로젝터(104)는

개의 줄무늬들을 각각 갖는 일련의 이미지들을 프로젝션한다: 이미지 1(2개의 줄무늬들); 이미지 2(4개의 줄무늬들); 이미지 3(8개의 줄무늬들); ...; 이미지 (n)(

개의 줄무늬들). 서로 다른 이미지들 모두는 그후에 포트(102)의 표면 토포그래피의 더 상세한 모델을 제공하기 위해 컴퓨터(108)에 의해 분석된다.

도 2는 프로젝터(104)를 더 상세히 도시하는 도면이다. 이 실시예에서, 프로젝터(104)는 광원(200), 편광 광선 분리기(polarizing beam splitter)(202), 실리콘 액정(LCOS) 패널(204) 및 광학기기들(206)을 포함한다. 시스템(100)의 동작 동안, LCOS 패널(204)은 제1 통신 링크(110) 및/또는 제3 통신 링크(114)를 통해 프로젝터(104)가 포트(102)에 구조화된 광선 패턴(116)을 프로젝션하도록 명령하는 명령들을 수신한다. 편광 광선 분리기(202)가 조명되면, 편광 광선 분리기(202)는 편광 광선을 LCOS 패널(204)에 리다이렉트(redirect)한다. 편광 광선은 LCOS 패널(204)의 액정 레이어(208)를 통과하고, LCOS 패널(204)의 픽셀들로부터 반사되고, 액정 레이어(208)를 통해, 편광 광선 분리기(202)를 통해, 그리고 그후에 광학기기들(206)을 통해 다시 반사된다. 편광 광선 분리기(202)는 액정 레이어(208)에 의해 유도된 편광 회전들에 기초해서 광선을 변조한다. 광학기기들(206)은 포트(102)의 구조화된 광선 패턴(116)에 프로젝션하기 위해 변조된 광선을 포커싱한다.

프로젝터(104)의 요소들과 컴포넌트들의 배열은 예시의 방식에 의할 뿐이다. 디스플레이 패널 주위의 프로젝터를 어셈블하는 많은 가능한 컴포넌트들 및 배열들이 있고, 모든 그러한 가능성들은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LCOS 패널(204)을 묘사한다. LCOS 패널(204)의 구별되는 특징은 LCOS 패널(204)이 어떤 비디오 데이터 입력 라인들에 대해서도 자유롭다는 점이다. 다시 말해서, LCOS 패널은 동작 동안 오프-칩 구동기(off-chip driver)로부터 비디오 데이터의 스트림을 수신하기 위한 어떤 데이터 라인들도 구비하지 않는다. 이러한 실시예에서, LCOS 패널(204)은 온-칩에 저장 및/또는 발생되는 특수 용도 패턴들에 기초해서 입사하는 광선 발생 패턴들(예를 들어, 구조화된 광선 패턴(116))을 변조하도록 동작한다.

LCOS 패널(204)은 디스플레이 제어기(300), 패턴 발생기(302), 데이터 버퍼(304), 픽셀 래치들(306)의 어레이(1280 컬럼 * 720 로우), 및 한 세트의 프로그래밍 가능한 레지스터들(308)을 포함한다. 디스플레이 제어기(300)는 LCOS 패널(204)의 조정 및 제어를 용이하게 한다. 디스플레이 제어기(300)는 제2 통신 링크(112) 및 제1 통신 링크(110)를 통해 각각 카메라(106) 및 프로젝터(108)에 통신적으로 결합된다. 추가적으로, 디스플레이 제어기(300)는 한 세트의 제어 라인들(310)을 통해 패턴 발생기(302), 데이터 버퍼(304), 및 픽셀 래치들(306)에 결합된다. 패턴 발생기(302)는 픽셀 래치들(306)에 로딩될 때 하나 이상의 특수 용도의 광선 패턴들을 디스플레이하는 픽셀 데이터를 발생시키도록 동작한다. 이러한 실시예에서, 특수 용도의 광선 패턴들은 구조화된 광선 패턴들(116)이다. 데이터 버퍼(304)는 데이터 라인(들)(312)을 통해 패턴 발생기(302)로부터 픽셀 데이터를 수신하고 픽셀 데이터가 픽셀 래치들(306)에 로딩될 때까지 상기 픽셀 데이터를 보유하도록 동작한다.

데이터 라인들(312)은 패턴 발생기(302)로부터 데이터 버퍼(304)에 직렬 또는 병렬로 전달되는 픽셀 데이터를 설명하기 위해 2개의 개별적인 세트들의 데이터 라인들로서 도시된다. 특별하게는, 한 로우의 픽셀 데이터는 단일 데이터 라인을 통해 한 번에 한 비트씩 데이터 버퍼(304)에 시프트되거나, 한 세트(예를 들어, 1280)의 데이터 라인들을 통해 병렬로 데이터 버퍼(304)에 래치된다. 당연히, 두 세트의 데이터 라인들(단일 및 1280) 모두가 반드시 단일 디바이스에 제공될 필요는 없다.

픽셀 래치들(306) 각각은 반사형 전극(미도시)을 포함하는 픽셀 셀(pixel cell)의 부분이다. 픽셀 래치들(306)은 데이터 라인들(314)을 통해 데이터 버퍼(304)로부터 픽셀 데이터를 수신하도록 결합되고, 반사형 전극들 중 관련된 반사형 전극에 픽셀 데이터를 어써트한다. 반사형 전극들에 어써트되는 픽셀 데이터는 위에 설명한 입사 광선의 변조를 초래한다.

프로그래밍 가능한 레지스터들(308)은, 예를 들어, 동작 설정들/파라미터들과 같은 정보가 저장 및/또는 변경되는 메모리를 포함한다. 프로그래밍 가능한 레지스터들(308)은 통신 라인들(316)을 통해 디스플레이 제어기(300)에 결합되고, 디스플레이 제어기(300)는 프로그래밍 가능한 레지스터(308)에 저장된 동작 설정들/파라미터들에 적어도 부분적으로 기초해서 동작한다. 프로그래밍 가능한 레지스터들(308)은 또한 제1 통신 링크(110)를 통해 컴퓨터(108)에 결합되며, 그러므로 초기화 프로세스 동안 그 안에 저장된 동작 설정들/파라미터들의 로딩 및/또는 수정을 용이하게 한다. 선택적으로, 프로그래밍 가능한 레지스터들(308)은 초기화가 필요하지 않도록 비-휘발성 메모리를 포함한다.

다른 옵션으로서, 프로그래밍 가능한 레지스터들(308)은 데이터 버퍼(304)에 위치된 파라미터 버퍼(318)로부터 설정들을 검색할 수 있다. 이 특징은 동작 동안 프로그래밍 가능한 레지스터(308)에 저장된 파라미터들의 변경을 용이하게 한다. 예를 들어, 데이터 버퍼(304)에 새로운 픽셀 데이터가 로딩됨에 따라 패턴 발생기(302)로부터 파라미터 버퍼(318)에 새로운 파라미터 값들이 제공된다. 그후에, 새로운 파라미터 값들이 파라미터 버퍼(318)로부터 프로그래밍 가능한 레지스터들(308)에 전달될 때, 디스플레이 제어기(300)는 새로운 파라미터들에 기초해서 동작을 계속할 것이다. 이러한 방식으로, 사전 프로그래밍된 일련의 패턴들이 디스플레이 제어기(300)에 대한 동작 모드 변경들을 포함한다.

파라미터 버퍼(318) 내부로 그리고 파라미터 버퍼(318) 밖으로의 파라미터 설정들의 전달은 도 3에 파선 화살표들에 의해 도시된다. 상기 파라미터들은 전용 통신 라인들을 통해 또는 존재하는 제어 라인들 및 컴포넌트들을 통해 전달된다. 예를 들어, 디스플레이 제어기(300)는 통신 라인들(310)을 통해 파라미터 버퍼(318)로부터 파라미터들을 주기적으로 판독하고 통신 라인들(316)을 통해 프로그래밍 가능한 레지스터들(308)에 파라미터들을 기록하도록 구성된다.

LCOS 패널(204)의 동작은 다음과 같이 설명된다. 먼저, 디스플레이 제어기(300)는 제어 라인(310)에 명령들을 어써트하고, 이로 인해 패턴 발생기(302)가 데이터 라인(312)을 통해 버퍼(304)에 미리 결정된 디스플레이 패턴에 대응되는 픽셀 데이터 비트들의 시퀀스를 출력하도록 한다. 이 특정 실시예에서, 패턴들이 수직 줄무늬이기 때문에, 패턴 발생기(302)로부터 출력되는 데이터 비트들의 개수는 픽셀 래치들(306)의 컬럼들의 개수와 동일하다. 예를 들어, 디스플레이의 픽셀 래치들(306)에는 1280개의 컬럼들이 있기 때문에, 패턴 발생기(302)로부터 출력되는 데이터 비트들의 개수는 1280이다. 디스플레이 제어기(306)는 픽셀 래치들(306)의 로우 각각이 그 안에 로딩된 데이터 비트들과 동일한 시퀀스를 갖도록 그후에 픽셀 래치들(306)의 로우 각각이 데이터 비트들의 그 시퀀스를 래치하도록 명령한다. 그 결과로서, LCOS 패널(204)은 조명될 때 수직 줄무늬들의 패턴을 디스플레이하고, 본 예시에서 패턴은 구조화된 광선 패턴(116)이다. 결국, 디스플레이 제어기(300)는 제2 통신 링크(112) 또는 제1 통신 링크(110)를 통해 카메라(106) 및/또는 컴퓨터(108)에게 특정한 광선 구조 패턴(116)이 프로젝션됨을 신호한다. 이 신호는 프로젝터(104)에 의해 패턴 프로젝션 및 카메라(106)에 의해 캡쳐된 이미지의 조정을 용이하게 한다.

패턴 발생기(302)는 어떤 적절한 수단을 통해 패턴 데이터를 발생시킨다. 예를 들어, 패턴 발생기(302)는 단순히 데이터 비트들의 미리 결정된 시퀀스가 저장된 비휘발성 메모리를 포함한다. 다른 예시로서, 패턴 발생기(302)는 활성화될 때 비트값들의 교대하는 시퀀스를 출력하는 회로망을 포함한다. 다시 말해서, 패턴 발생기(302)가 미리 결정된 개수의 비트들을 출력할 때마다, 비트들의 값이 인버트(invert)된다. 예를 들어, 패턴 발생기(302)는 64 픽셀만큼 넓은 줄무늬를 발생시키기 위해 64개의 고 비트들, 그후에 64개의 저 비트들, 64개의 고 비트들 및 64개의 저 비트들 등을 출력한다. 다른 예시로서, 패턴 발생기(302)는 데이터 비트들의 미리 결정된 시퀀스를 출력하기 위해 알고리즘들을 사용하고, 이 시퀀스는 디스플레이될 미리 결정된 패턴들에 대응한다. 또 다른 예시로서, 패턴 발생기는 스타트-업/초기화 동안 외부 비휘발성 메모리로부터 로딩되는 휘발성 메모리를 포함한다.

예시적인 실시예에서, 데이터 버퍼(304)의 용량은 1280 * 720 * 4 비트이다. 하지만, 특정 응용에 따라, 데이터 버퍼(304)는 훨씬 작을 수 있다. 예를 들어, 구조화된 광선 응용들에 대해, 데이터 버퍼는 한 로우의 데이터만큼 작을 수 있다(예를 들어, 1280 * 1). 다른 옵션으로서, 데이터 버퍼(304) 및 패턴 발생기(302)는 단일 메모리 디바이스에 통합된다. 예를 들어, 10 개의 서로 다른 줄무늬 패턴들을 프로젝션하는 구조화된 광선 응용에 있어서, 데이터 버퍼(304) 및 패턴 발생기(302)는 메모리의 단일 블록(1280 * 10)에 의해 대체되고, 이는 10개의 미리 결정된 줄무늬 패턴들 각각에 대해 한 로우의 메모리를 제공한다.

픽셀 데이터의 대부분 또는 전부가 데이터 버퍼(304)에 저장되는 실시예들에서, 디스플레이 제어기(300)는 데이터 버퍼(304)로부터 픽셀 래치들(306)에 픽셀 데이터의 전달 시퀀스를 제어한다. 예를 들어, 디스플레이 제어기(300)는 디스플레이 데이터가 시작하는 데이터 버퍼(304)에서의 위치에 대한 포인터를 포함한다. 상기 포인터는 디스플레이 제어기(300)가 픽셀 데이터로 하여금 데이터 버퍼(304)로부터 픽셀 래치들(306)에 전달되게 함에 따라 증분(increment)된다. 디스플레이 제어기(300)가 픽셀 데이터의 전체 시퀀스의 전달을 완료한 후에, 상기 포인터는 디스플레이 데이터가 시작하는 데이터 버퍼(304)에서의 위치로 리셋되어서, 전체 패턴이 다시 반복될 수 있게 한다.

데이터 버퍼(304)로부터 픽셀 래치들(306)에 픽셀 데이터가 어떻게 기록될 수 있는지에 대한 옵션들이 또한 존재한다. 픽셀 래치들(306)에 제어 신호들을 제공하는 제어 라인(310)의 부분이 720개의 라인들 또는 1개의 라인 둘 중 하나를 구비하는 것으로 라벨링됨을 주목하자. 이러한 라인들은 로우 인에이블 라인들(row enable lines)을 표현하며, 상기 로우 인에이블 라인들은 한 로우의 픽셀들로 하여금 데이터 라인들(314)에 어써트되고 있는 데이터를 래치하게 하는 신호들을 운반한다. 여기서, 본 예시적인 실시예에서와 같이, 픽셀 래치들(306)의 모든 로우들은 동일한 로우 픽셀 데이터로 기록되며, 디스플레이의 모든 로우에 데이터를 동시에 래치하기 위해서 단일 신호로도 충분하다. 대안적으로, 별개 로우 인에이블 라인(separate row enable line)이 디스플레이의 로우 각각에 대해 제공되어, 상기 데이터는 디스플레이의 모든 로우에 순차적으로 래치된다. 또 다른 옵션으로서, 일부 중간 개수의 인에이블 라인들이 제공되어, 로우들의 그룹들을 순차적으로 인에이블한다.

도 3에서 블럭 형태로 도시된 회로망은 집적 회로 칩에 구현된다. 특별하게는, 디스플레이 제어기(300), 패턴 발생기(302), 데이터 버퍼(304), 픽셀 래치들(306), 프로그래밍 가능한 레지스터들(308), 제어 라인들(310), 데이터 라인들(312), 데이터 라인들(314) 및 통신 라인들(316)은 모두 실리콘 반사형 디스플레이 백플레인에 형성된다. 이에 더하여, 픽셀 미러들(미도시)의 어레이는 집적 회로에 형성된다. 픽셀 미러들 각각은 픽셀 래치들(306) 중 각각의 픽셀 래치(306)에 결합된다. LCOS 패널(204)은 개스킷(gasket)(미도시), 액정 레이어(208)(도 2), 투명 공통 전극(미도시)을 부착함에 의해 완성된다.

LCOS 패널(204)에 온-칩 패턴 발생기를 통합하는 것에 대해 몇몇의 중요한 장점들이 존재한다. 한 장점은 패턴 발생기(302)는 외부 구동기로부터 구조화된 광선 패턴 픽셀 데이터를 수신할 필요를 제거한다는 점이다. 그 결과로서, LCOS 패널(204)은 별개의 LCOS 구동기를 사용함이 없이 구조화된 광선 패턴 프로젝터로서 사용되며, 그러므로, 선행 기술의 LCOS 패널들보다 덜 복잡하고 덜 비싸다. 다른 장점은 픽셀 데이터가 선행 기술의 LCOS 패널들의 디스플레이 메모리들에 로딩되는것보다 GNJFtlS 빠르게 픽셀 데이터가 픽셀 래치들(306)에 로딩될 수 있다는 점이다. 이는 픽셀 데이터가 외부 구동기가 아닌 LCOS 패널(204)에 직접 발생되기 때문이고, 그러므로, 오프-칩 인터페이스를 트래버스(traverse)할 필요가 없다.

도 4는 프로그래밍 가능한 레지스터들(308)을 더 상세히 도시하는 블럭도이다. 위에 설명된 바와 같이, 프로그래밍 가능한 레지스터들(308)에 저장된 동작 파라미터들은 적어도 부분적으로 디스플레이 제어기(300)의 동작을 제어한다. 이 특정한 예시에서, 프로그래밍 가능한 레지스터들은 "줄무늬 지속 시간" 레지스터(402), "이미지 패턴들의 개수" 레지스터(404), "반복 횟수" 레지스터(406), "이진/삼각함수" 레지스터(408) 및 "기타 파라미터들" 레지스터(410)를 포함한다. "줄무늬 지속 시간" 레지스터(402)는 데이터 비트들이 픽셀 래치들(306)에 로딩된 채로 남아 있는 프레임 타임들의 수를 표시하는 값을 보유한다(예를 들어, 얼마나 오래 디스플레이되는지). "이미지 패턴들의 개수" 레지스터(404)는 패턴 발생기(302)에 의해 제공될 수 있는 서로 다른 패턴들의 개수를 표시하는 값을 보유한다. "반복 횟수" 레지스터(406)는 동작 사이클 동안 특정 패턴이 반복되는 횟수를 표시하는 값을 보유한다. "이진/삼각함수" 레지스터(408)는 특정 패턴이 이진(예를 들어, 구별되는 에지들을 갖는 검은색 및 하얀색 줄무늬들) 또는 삼각함수(디스플레이되는 이미지에 걸쳐 줄무늬의 강도(intensity)가 변화함)인지를 표시하는 값을 보유한다. "기타 파라미터들" 레지스터(410)는 사실상 대표적인 것이고 프로그래밍 가능한 레지스터들(308) 중 하나를 이용하여 특정 디스플레이 응용을 위해 유용한 어떤 설정이 설정되고 그리고/또는 수정될 수 있음을 도시한다.

도 5는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 LCOS 패널(500)의 블럭도이다. LCOS 패널(500)은 LCOS 패널(500)이 구동기로부터 픽셀 데이터를 수신하도록 더 적응되는 점을 제외하고는 LCOS 패널(204)와 실질적으로 유사하다. 그러므로, LCOS 패널(500)의 어떤 컴포넌트들이든지 LCOS(204)의 컴포넌트들과 실질적으로 동일하고 동일한 참조 번호들로 표기되며 리던던시(redundancy)를 회피하기 위해 상세히 설명되지 않을 것이다.

특정 실시예에서, LCOS 패널(500)은 데이터 라인 세트(502)에 연결되는 것으로 도시된다. 도시된 대로, 픽셀 래치들(306)이 이 예시에서 1280 개의 컬럼들로 배열되기 때문에, 데이터 라인 세트(502)는 1280 개의 데이터 라인 세트이다. 그러므로, 데이터의 전체 로우는 병렬로 데이터 버퍼(304)에 로딩된다. 이에 더하여, 데이터 라인들(312)은 단일 라인으로서 도시된다. 하지만, 위에 설명된 바와 같이, 데이터 라인들(312)은 단일 직렬 라인 또는 1280개의 병렬 데이터 라인들의 세트일 수 있다.

LCOS 패널(500)이 외부원(external source)(예를 들어, 별개의 LCOS 구동기)로부터 비디오 데이터를 수신하도록 구성되고 패턴 발생기(302)를 포함하기 때문에, LCOS 패널(500)은 2가지 서로 다른 방식들로 사용될 수 있다. 제1 동작 모드에서, LCOS 패널(500)은 LCOS 패널(204)과 같이, 구조화된 광선 패턴 프로젝터(또는 기타 특수 용도 프로젝터)로서 단독으로 사용된다. 제2 동작 모드에서, LCOS 패널(500)은 데이터 라인 세트(502)를 통해 별개의 오프-칩 LCOS 구동기로부터 픽셀 데이터를 수신하는 종래의 LCOS 패널로서 사용될 수 있다.

디스플레이 제어기(504)는 2개의 동작 모드들 모두를 수용한다. 제1 동작 모드에서, 디스플레이 제어기(504)는 도 3을 참조로 하여 위에 설명된 바와 같이 동작하여, 패턴 발생기(302)로부터의 디스플레이 데이터로 하여금 픽셀 래치들(306)에 기록되게 한다. 제2 동작 모드에서, 디스플레이 제어기는 LCOS 구동기(미도시)로부터 제어 신호들을 수신하고, 데이터 라인들(502)에 어써트된 픽셀 데이터로 하여금 데이터 버퍼(304)에 래치되게 하고 후속적으로 픽셀 래치들(306)에 전달되게 한다.

도 3 및 도 5에 도시된 기능 블럭들의 사이즈는 상기 기능 블럭들이 표현하는 회로망의 상대적인 크기를 표현하지 않는다. 실제로는, 픽셀 래치들(306)의 어레이, 오버라잉 픽셀 미러들(overlying pixel mirrors)(미도시), 데이터 버퍼(304)는 및 집적 회로 칩의 영역 및 회로망의 대다수를 점유할 것이다. 대조적으로, 패턴 발생기(302), 디스플레이 제어기(504) 및 프로그래밍 가능한 레지스터들(508)은 집적 회로 칩의 상대적으로 소량을 점유한다. 결과로서, 종래의 LCOS 백플레인은 크기 및/또는 복잡도의 사실상 사소한 증가를 갖고 본 발명의 기능성을 제공하도록 수정될 수 있다. 위에 설명된 바와 같이, LCOS 패널(204) 또는 LCOS 패널(500)의 기능성은 별개의 LCOS 구동기 없이 특수 용도 프로젝터의 제조를 인에이블한다. 본 발명은 극도로 낮은 비용으로 이 상당한 절감을 제공한다.

도 6은 프로그래밍 가능한 레지스터들(508)의 블럭도이다. 프로그래밍 가능한 레지스터들(508)은 프로그래밍 가능한 레지스터들(508)이 "입력 모드" 레지스터(602)를 포함하는 것을 제외하고는, 프로그래밍 가능한 레지스터들(308)과 실질적으로 유사하다. "입력 모드" 레지스터(602)는 LCOS 패널(500)에 대한 선ㅌ액된 동작 모드를 표시하는 값을 보유한다. 제1 값에 응답하여, 디스플레이 제어기(504)는 도 5를 참조로 하여 위에 설명된 대로 제1 모드로 동작한다. 제2 값에 응답하여, 디스플레이 제어기(504)는 도 5를 참조로 하여 위에 설명된 대로 제2 모드로 동작한다.

도 7은 LCOS 패널을 동작시키기 위한 방법(700)을 요약하는 흐름도이다. 제1 단계(702)에서, 온-칩 소스로부터의 데이터가 디스플레이될지가 결정된다. 만약 디스플레이되기로 결정되면, 제2 단계(704)에서 온-칩 패턴 발생기로부터 픽셀 데이터가 판독된다. 디스플레이되지 않기로 결정되면, 제3 단계(706)에서, 픽셀 데이터가 오프-칩 소스로부터의 비디오 데이터 입력 단자 세트로부터 판독된다. 제2 단계(704) 또는 제3 단계(706) 둘 중 하나 후에, 제4 단계(708)에서, 픽셀 데이터는 온-칩 디스플레이의 제1 픽셀 로우의 픽셀들에 어써트된다. 다음으로, 제5 단계(710)에서, 동일한 픽셀 데이터가 온-칩 디스플레이의 다른 로우들의 픽셀들에 어써트된다. 그 후에, 제6 단계(712)에서, 상기 디스플레이가 유효한지를 표시하기 위한 신호가 제공된다(예를 들어, 바람직한 패턴이 디스플레이됨).

특정 응용에 따라, 제5 단계(710)에서의 디스플레이의 다른 로우들에 어써트된 데이터는 제4 단계(708)에서 디스플레이의 제1 로우에 어써트된 데이터와 다를 수 있다. 하지만, 예시의 방식으로 위에 설명된 구조화된 광선 응용에서는 동일한 데이터가 디스플레이의 로우 각각에 로딩될 것이다.

도 8은 LCOS 패널을 제조하기 위한 방법(800)을 요약하는 흐름도이다. 제1 단계(802)에서, 픽셀 어레이를 포함하는 반사형 디스플레이 실리콘 백플레인이 형성된다. 그후에, 제2 단계(804)에서, 온-칩 패턴 발생기가 반사형 디스플레이 백플레인에 형성된다. 다음으로, 제3 단계(806)에서, 온-칩 프로그래밍 가능한 레지스터들이 반사형 디스플레이 백플레인에 형성된다. 그후에, 제4 단계(808)에서, 온-칩 제어 회로가 반사형 디스플레이 백플레인에 형성된다. 마지막으로, 제5 단계(810)에서, 온-칩 비디오 데이터 입력 단자 세트가 반사형 디스플레이 백플레인에 형성된다.

본 발명의 특정 실시예들의 설명은 이제 완료되었다. 많은 설명된 피처들은 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 대체, 변경 또는 생략될 수 있다. 예를 들어, 대안적인 구조화된 광선 패턴들(예를 들어, 수평 줄무늬, 삼각함수 줄무늬 등)은 수직 줄무늬를 대체할 수 있다. 다른 예시로서, 대안적인 프로젝터 유형들(예를 들어, 송신 프로젝션 시스템들)은 LCOS 프로젝터를 대체할 수 있다. 또 다른 예시로서, 구조화된 광선 프로젝터가 아닌 특수 용도 프로젝터들에 대한 미리 결정된 패턴들이 사용될 수 있다. 도시된 특정 실시예들로부터의 이러한 그리고 다른 편차들(deviations)은, 특히 전술한 개시내용에 비추어, 통상의 기술자에게 명백할 것이다

Claims

프로젝터 패널로서,
집적 회로(integrated circuit)에 형성된 픽셀 어레이(pixel array)와, 상기 픽셀 어레이는 컬럼들 및 로우들로 배열된 복수 개의 픽셀들을 포함하고;
상기 집적 회로에 형성되고 적어도 하나의 미리 결정된 패턴을 표시하는 픽셀 데이터를 출력하도록 동작하는 패턴 발생기와; 그리고
상기 집적 회로에 형성되고 상기 미리 결정된 패턴을 디스플레이하기 위해 상기 픽셀 어레이의 상기 픽셀들에 상기 픽셀 데이터를 어써트(assert)하도록 동작하는 제어 회로(control circuitry)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 1항에 있어서,
상기 프로젝터 패널은 실리콘 액정(liquid crystal on silicon) 패널이며; 그리고
상기 집적 회로는 반사형 실리콘 백플레인(reflective silicon backplane)인 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 1항에 있어서,
상기 패턴 발생기는 비휘발성 메모리를 포함하며, 상기 픽셀 데이터는 상기 비휘발성 메모리에 저장되는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 3항에 있어서,
상기 미리 결정된 패턴을 표시하는 상기 픽셀 데이터는 상기 픽셀 어레이의 픽셀들의 컬럼 각각에 대한 하나 이하의 강도 값(intensive value)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 4항에 있어서,
상기 적어도 하나의 미리 결정된 패턴은 구조화된 광선 패턴(structured light pattern)이며; 그리고
상기 제어 회로는 단일 프레임 동안, 상기 픽셀 어레이의 상기 픽셀들의 제1 로우에 데이터 비트들의 시퀀스를 로딩하고 상기 픽셀 어레이의 픽셀들의 나머지 로우들에 데이터 비트들의 동일한 시퀀스를 로딩함으로써 상기 디스플레이의 상기 픽셀들에 상기 픽셀 데이터를 어써트하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 1항에 있어서,
상기 제어 회로는 단일 프레임 동안 픽셀들의 로우 각각에 상기 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 단일 로우를 로딩하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 6항에 있어서,
상기 제어 회로는 단일 프레임 동안 상기 픽셀 어레이의 픽셀들의 로우 각각에 상기 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 단일 로우를 동시에 로딩하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 6항에 있어서,
상기 제어 회로는 단일 프레임 동안 상기 픽셀들의 로우 각각에 상기 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 동일한 단일 로우를 순차적으로 로딩하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 1항에 있어서,
상기 프로젝터 패널은 외부 소스(external source)로부터 비디오 픽셀 데이터를 수신하기 위한 비디오 입력 단자 세트를 포함하고;
상기 제어 회로는 제1 모드 및 제2 모드 중 하나로 선택적으로 기능하도록 동작하고;
상기 제어 회로는 상기 제1 모드로 동작할 때 상기 패턴 발생기로부터 상기 픽셀 데이터를 어써트하도록 동작하고;
상기 제어 회로는 상기 제2 모드로 동작할 때 상기 비디오 데이터 입력 단자 세트를 통해 수신된 상기 비디오 픽셀 데이터를 디스플레이하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 9항에 있어서,
상기 제어 회로는 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드로 동작하는지 여부를 적어도 부분적으로 결정하는 동작 파라미터(operational parameter)를 저장하는 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 미리 결정된 패턴이 상기 픽셀 어레이에 의해 디스플레이되는 지속 시간(time duration)을 적어도 부분적으로 결정하는 동작 파라미터를 저장하는 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 1항에 있어서,
상기 패턴 발생기에 의해 얼마나 많은 서로 다른 미리 결정된 패턴들이 출력될 수 있는지를 적어도 부분적으로 결정하는 동작 파라미터를 저장하는 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 1항에 있어서,
동작 사이클 동안 상기 픽셀 어레이에 의해 얼마나 여러 번 상기 미리 결정된 패턴이 디스플레이될지를 적어도 부분적으로 결정하는 동작 파라미터를 저장하는 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 1항에 있어서,
별개의 실리콘 액정 구동기(liquid-crystal-on silicon driver)로부터 픽셀 데이터를 수신하도록 동작하는 구동기 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 1항에 있어서,
상기 패턴 발생기는 복수 개의 픽셀 데이터 세트들을 선택적으로 출력하며, 픽셀 데이터 세트 각각은 서로 다른 미리 결정된 디스플레이 패턴에 대응하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
제 1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 미리 결정된 패턴의 디스플레이를 카메라에 의한 이미지의 캡쳐를 이용해 조정(coordinate)하는 것을 용이하게 하도록 동작하는 카메라 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
제 1항에 있어서,
상기 프로젝터 패널은 실리콘 액정 프로젝터 패널이고;
상기 패턴 발생기는 비휘발성 메모리를 포함하고, 상기 픽셀 데이터는 상기 비휘발성 메모리에 저장되고;
상기 제어 회로는 단일 프레임 동안 상기 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 단일 로우를 상기 픽셀들의 로우들 각각에 로딩하도록 동작하고;
상기 프로젝터 패널은 프로그래밍 가능한 레지스터들을 더 포함하고;
상기 프로젝터 패널은 비디오 구동기 인터페이스를 더 포함하며; 그리고
상기 프로젝터 패널은 카메라 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 패널.
프로젝터 패널을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은:
컬럼들 및 로우들의 어레이로 배열된 복수 개의 픽셀들을 포함하는 반사형 디스플레이 집적 회로 칩을 형성하는 단계와;
상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 패턴 발생기를 형성하는 단계와, 상기 패턴 발생기는 적어도 하나의 미리 결정된 패턴을 표시하는 픽셀 데이터를 출력하도록 동작하며; 그리고
상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 제어 회로를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제어 회로는 상기 반사형 디스플레이의 상기 픽셀들에 상기 픽셀 데이터를 어써트하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18항에 있어서,
상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩 위에 액정 레이어(liquid crystal layer)를 도포(apply)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19항에 있어서,
상기 패턴 발생기를 형성하는 단계는:
상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 비휘발성 메모리를 형성하는 것과; 그리고
상기 비휘발성 메모리에 상기 픽셀 데이터를 저장하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 20항에 있어서,
상기 적어도 하나의 미리 결정된 패턴을 표시하는 상기 픽셀은 상기 어레이의 픽셀들의 컬럼 각각에 대한 하나 이하의 강도 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 21항에 있어서,
상기 적어도 하나의 미리 결정된 패턴은 구조화된 광선 패턴이고; 그리고
상기 제어 회로는 단일 프레임 동안, 상기 픽셀 어레이의 상기 픽셀들의 제1 로우에 데이터 비트들의 시퀀스를 로딩하고 상기 픽셀 어레이의 픽셀들의 나머지 로우들에 데이터 비트들의 동일한 시퀀스를 로딩함으로써 상기 디스플레이의 상기 픽셀들에 상기 픽셀 데이터를 어써트하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18항에 있어서,
상기 제어 회로는 단일 프레임 동안 상기 복수 개의 픽셀 로우들 각각에 상기 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 단일 로우를 로딩하도록 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23항에 있어서,
상기 제어 회로는 단일 프레임 동안 상기 픽셀들의 로우들 각각에 상기 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 단일 로우를 동시에 로딩하도록 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23항에 있어서,
상기 제어 회로는 단일 프레임 동안 상기 픽셀들의 로우들 각각에 상기 패턴 발생기로부터의 데이터 출력의 동일한 단일 로우를 순차적으로 로딩하도록 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18항에 있어서,
오프-칩 소스(off-chip source)로부터 비디오 픽셀 데이터를 수신하기 위한 상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 비디오 데이터 입력 단자 세트를 형성하는 단계와;
상기 제어 회로는 제1 모드 및 제2 모드 중 하나로 선택적으로 동작하도록 구성하는 단계와;
상기 제어 회로는 상기 제1 모드로 동작할 때 상기 패턴 발생기로부터의 픽셀 데이터를 어써트하도록 구성하는 단계와; 그리고
상기 제어 회로는 상기 제2 모드로 동작할 때 상기 비디오 데이터 입력 단자 세트를 통해 상기 비디오 픽셀 데이터를 어써트하도록 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 26항에 있어서,
상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터를 형성하는 단계와; 그리고
상기 제어 회로는 상기 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터에 저장된 동작 파라미터에 적어도 부분적으로 따라 상기 제어 회로는 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드로 동작하는지 여부를 결정하도록 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18항에 있어서,
상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터를 형성하는 단계와; 그리고
상기 제어 회로는 상기 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터에 저장된 동작 파라미터에 적어도 부분적으로 따라 상기 적어도 하나의 미리 결정된 패턴이 상기 반사형 디스플레이의 상기 픽셀들에 디스플레이되는 지속 시간을 결정하도록 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 26항에 있어서,
상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터를 형성하는 단계와;
상기 제어 회로는 상기 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터에 저장된 동작 파라미터에 적어도 부분적으로 따라 얼마나 많은 서로 다른 미리 결정된 패턴들이 상기 패턴 발생기로부터 판독될 수 있는지를 결정하도록 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 26항에 있어서,
상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터를 형성하는 단계와; 그리고
상기 제어 회로는 상기 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 레지스터에 저장된 동작 파라미터에 적어도 부분적으로 따라 동작 사이클 동안 얼마나 여러 번 상기 미리 결정된 패턴이 상기 반사형 디스플레이의 픽셀들에 의해 디스플레이될지를 결정하도록 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18항에 있어서,
별개의 실리콘 액정 구동기로부터 픽셀 데이터를 수신하도록 동작하는 온-칩 구동기 인터페이스를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18항에 있어서,
상기 반사형 디스플레이 집적 회로 칩에 카메라 인터페이스를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
코드가 내장된 비일시적인 전자적으로 판독 가능한 매체에 있어서, 상기 코드는 전자 디바이스로 하여금:
온-칩 패턴 발생기로부터 적어도 하나의 미리 결정된 패턴에 대응하는 픽셀 데이터를 판독하고; 그리고
온-칩 디스플레이의 반사형 픽셀 전극들에 상기 픽셀 데이터를 어써트하게 하는 것을 특징으로 하는 비일시적인 전자적으로 판독 가능한 매체.