KR20160003676A - 다중 레이저 구동 시스템 - Google Patents

다중 레이저 구동 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20160003676A
KR20160003676A KR1020157030820A KR20157030820A KR20160003676A KR 20160003676 A KR20160003676 A KR 20160003676A KR 1020157030820 A KR1020157030820 A KR 1020157030820A KR 20157030820 A KR20157030820 A KR 20157030820A KR 20160003676 A KR20160003676 A KR 20160003676A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output level
light output
transition
light sources
laser light
Prior art date
Application number
KR1020157030820A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102166590B1 (ko
Inventor
스캇 월트만
로버트 제임스 잭슨
Original Assignee
마이크로비젼, 인코퍼레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크로비젼, 인코퍼레이티드 filed Critical 마이크로비젼, 인코퍼레이티드
Publication of KR20160003676A publication Critical patent/KR20160003676A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102166590B1 publication Critical patent/KR102166590B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/48—Laser speckle optics
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2013—Plural light sources
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033—LED or laser light sources
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2053—Intensity control of illuminating light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B33/00—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
    • G03B33/06—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film by additive-colour projection apparatus
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/02—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes by tracing or scanning a light beam on a screen
    • G09G3/025—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes by tracing or scanning a light beam on a screen with scanning or deflecting the beams in two directions or dimensions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3129—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems
    • H04N9/3164—Modulator illumination systems using multiple light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179—Video signal processing therefor
    • H04N9/3185—Geometric adjustment, e.g. keystone or convergence

Abstract

주사 프로젝터는 빔을 2차원으로 스윕하는 주사 거울을 포함하며, 상기 빔은 다중 레이저 광 소스들에 의해 생성되며, 그들 중 적어도 2개는 광을 실질적으로 동일한 파장에서 생성하며, 상기 2개의 광 소스들 중 제1 광 소스는 2개의 광 소스들 양자가 (동일하게 또는 동일하지 않게) 구동되는 이전의 전이점까지 구동되는 방법.

Description

다중 레이저 구동 시스템{MULTIPLE LASER DRIVE SYSTEM}
표면에서 반사된 레이저 광은 "반점(speckle)"으로서 호칭되는 반짝이는 현상을 나타낸다. 레이저 광은 공간적으로 간섭성이며, 그래서 확산 표면을 반사할 때, 반사된 간섭성 광 파워들은 규칙적인 패턴으로 서로 간섭하며, 그 결과 사용자가 이러한 반점을 인식하게 된다. 레이저를 광 소스로 이용하는 주사 프로젝터들은 표시되는 이미지 전체에 걸쳐 반점을 나타낼 수도 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 주사 투사 장치를 나타내는 도면;
도 2는 실질적으로 동일한 파장의 광을 생성하는 다중 레이저 광 소스들을 나타내는 도면;
도 3은 균형된 레이저 광 소스 구동을 위한 광 파워 출력의 구성을 나타내는 도면;
도 4는 파워 최적화된 레이저 광 소스 구동을 위한 광 파워 출력의 구성을 나타내는 도면;
도 5는 하이브리드(hybrid) 레이저 광 소스 구동을 위한 광 파워 출력의 구성을 나타내는 도면;
도 6은 균형된, 파워 최적화된, 및 하이브리드 레이저 광 소스 구동들의 파워 소비를 비교하는 구성을 나타내는 도면;
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 화상 처리부를 나타내는 도면;
도 8은 가변 전이점(variable transition point)을 사용하여 하이브리드 레이저 광 소스 구동을 설명하는 구성을 나타내는 도면;
도 9는 실질적으로 동일한 파장의 광을 생성하는 다중 레이저 광 소스들을 나타내는 도면;
도 10은 3개의 광 소스들을 사용하여 하이브리드 레이저 광 소스 구동을 위한 광 파워 출력의 구성을 나타내는 도면;
도 11은 3개의 광 소스로 균형된, 파워 최적화된, 및 하이브리드 레이저 광 소스 구동들을 나타내는 도면;
도 12는 큰 출력 파워를 달성하기 위해 동일한 파장의 2개의 레이저 광 소스를 구동하기 위한 방법의 흐름을 나타내는 도면;
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모바일 장치의 블록선도를 나타내는 도면;
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모바일 장치를 나타내는 도면;
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 시스템(head-up display system)을 나타내는 도면;
도 16은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안경을 나타내는 도면; 및
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 게임 장치(gaming apparatus)를 나타내는 도면.
아래의 상세한 설명에서, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예들을 첨부도면들을 참조하면서 예시적으로 보여준다. 이들 실시예들은 본 발명을 본 기술분야의 숙련자들이 실시할 수 있을 정도로 충분히 상세하게 기술된다. 본 발명의 다양한 실시예들은 비록 상이하지만 반드시 상호 배타적이 아님을 이해해야 한다. 여기서 예를 들어, 한 실시예와 관련하여 설명되는 특정 구성, 구조, 또는 특징은 본 발명의 범위를 이탈하지 않고 다른 실시예들에서 실행될 수도 있다. 그 외에도 각각의 개시되는 실시예에서의 개별 요소들의 위치 또는 배치는 본 발명의 범위를 이탈하지 않고 수정될 수도 있음을 이해해야 한다. 그러므로 이하의 상세한 설명은 제한을 의미하는 것은 아니고 또한 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정되며, 청구범위에 부여되는 등가물들의 전 범위와 함께하는 것으로 적절하게 해석된다. 도면에서, 동일 숫자는 여러 도면들에 걸쳐 동일 또는 유사한 기능을 칭한다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 주사 투사 장치를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 주사 빔 투사 시스템(100)은 빔(112)을 방출할 수 있는 다중 레이저 광 소스들을 포함하는 광 소스들(110)을 포함한다. 빔(112)은 미소 전자 기계 시스템(microelectromechanical system: MEMS) 기반 스캐너 등을 포함하는 주사 플랫폼(114) 상에 입사하고, 또한 제어된 출력 빔(124)을 생성하도록 주사 거울(116)로부터 반사한다. 주사 거울 제어 회로(130)는 제어된 출력 빔(124)이 투사 표면(128) 상에 래스터 주사(126)를 생성하도록 주사 거울(116)의 각 운동을 제어하기 위해 하나 이상의 구동 신호(들)을 제공한다.
일부 실시예들에서, 래스터 주사(126)는 고속 주사축(수평축) 상의 정현파 성분과 저속 주사축(수직축) 상의 톱니파 성분을 합성함으로써 형성된다. 이들 실시예들에서, 제어된 출력 빔(124)은 정현파 패턴으로 전후 좌우로 스윕(sweep)하고, 또한 귀환(아래에서 위로)하는 동안 표시가 소거되는 톱니파 패턴으로 수직으로(위에서 아래로) 스윕한다. 도 1은 빔이 위에서 아래로 수직으로 스윕할 때의 고속 주사 정현파 패턴을 나타내지만 아래에서 위로의 귀환을 나타내지는 않는다.
위에서 아래로의 래스터 주사 하나는 여기서 한 "프레임"으로 호칭된다. 화소들은 광 소스들(110)이 변조될 때, 한 프레임에서의 래스터 주사를 따라서 채색된다. 비록 고속 주사축이 수평축으로 보이고, 저속 주사축이 수직축으로 보이지만, 본 발명의 다양한 실시예들은 그렇게 제한되지 않는다. 일부 실시예들에서, 저속 주사축은 수평축이고, 고속 주사축은 수직축이다.
이미지 소스(102)는 이미지 처리부(104)에 표시될 이미지를 제공한다. 이미지 소스(102)는 이미지를 제공할 수 있는 프로세서 실행 소프트웨어 또는 임의 타입의 하드웨어를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 이미지 소스(102)는 메모리 장치 또는 하드 디스크와 같은 저장 매체일 수도 있다. 또한 예를 들어, 이미지 소스(102)는 소프트웨어 지령들을 실행하는 동안 이미지를 형성하는 프로세서일 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 이미지 소스(102)는 표시될 이미지를 포함하는 통신들을 수신할 수 있는 커넥터 또는 통신 매체일 수도 있다. 이미지 처리부(104)에 제공되는 이미지는 정적일 수 있으며 또는 시간 경과 후 변경될 수도 있다. 예를 들어, 이미지 소스(102)는 이미지 처리부(104)에 비디오 스트림(video stream)을 제공할 수도 있다.
이미지 처리부(104)는 이미지 소스(102)로부터 이미지를 수신한 다음, 빔(124)이 래스터 패턴(126)을 횡단할 때, 이미지를 재생하도록 정확한 타이밍과 강도로 레이저 광 소스들(110)을 구동한다. 일부 실시예들에서 이미지 처리부(104)는 실질적으로 동일한 파장의 광을 생성하는 다중 레이저 광 소스들을 구동한다. 예를 들어, 레이저 광 소스들(110)은 2개의 녹색 광 소스들을 포함할 수도 있고, 또한 이미지 처리부(104)는 한 화소를 생성하도록 그들 양자를 모두 구동할 수도 있다. 녹색 레이저 광 소스들 양자는 동일하게 또는 동일하지 않게 구동될 수도 있고 및/또는 시간 다중화될 수도 있다.
실질적으로 동일한 파장의 다중 레이저 광 소스들을 사용하는 것은 입수 가능한 파워 출력을 증가시킬 수 있으며, 또한 반점을 감소시킬 수 있다. 동일한 파장의 다중 레이저 광 소스들이 동일한 파워 출력 레벨에서 구동될 때, 반점은
Figure pct00001
까지의 인수에 의해 감소되며, 여기서 n은 레이저 광 소스들의 수이다. 반점 감소의 실제 크기는 인수들의 수에 따라 다르다. 본 발명의 다양한 실시예들은 일시에 또는 동시에 구동될 수 있는 다중 레이저 광 소스들을 사용한다.
주사 빔 투사 시스템(100)의 다양한 실시예들은 보다 상세히 후술되는 바와 같이, 하이브리드 레이저 소스 구동을 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 단 하나의 레이저 광 소스는 파워 소비를 감소시키도록 낮은 광 파워 출력 레벨들에서 구동되며, 또한 다중 레이저 광 소스들은 반점을 감소시키도록 보다 높은 광 파워 출력 레벨들에서 구동된다. 다중 레이저 광 소스들이 구동되는 레벨 이상의 파워 출력 레벨은 여기서 "전이 광 출력 레벨"로 호칭된다. 전이 광 출력 레벨은 정적 또는 동적일 수도 있고, 또한 보다 상세히 후술되는 바와 같이, 많은 상이한 인수들을 사용하여 결정될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 전이 광 출력 레벨은 하나의 레이저 광 소스 단독으로부터 입수 가능한 최대 파워 이하이다.
도 2는 실질적으로 동일한 파장의 광을 생성하는 다중 레이저 광 소스들을 나타낸다. 도 2에 도시된 바와 같이, 광 소스들(110)은 2개의 적색 광 소스(210, 212)들, 2개의 녹색 광 소스(220, 222)들 및 하나의 청색 광 소스(230)를 포함한다. 광 소스(210, 212, 220, 222 및 230)들 각각은 이미지 처리부(104)에 의해 명령된 명도 값들로 구동되고, 또한 그에 응답하여 광을 생성한다. 예를 들어, 적색 광 소스(210, 212)들은 이미지 처리부(104)로부터 수신되는 명령된 명도 값에 응답하여 적색 레이저 광을 생성한다.
여기서 사용되는 바와 같이, 용어 "실질적으로 동일한 파장의 광"은 인간의 눈에 의해 동일 컬러로 인지되는 광을 칭한다. 예를 들어, 녹색 레이저 광 소스(220 및 222)들은 실질적으로 동일한 파장의 광을 생성한다. 일부 실시예들에서, 그들은 정확하게 동일한 파장(예, 525 nm)의 광을 생성할 수도 있으며, 또한 다른 실시예들에서, 2개의 소스로부터 나오는 광의 파장은 "녹색" 스펙트럼(예, 520-550 nm)에 정지해 있는 동안 가변될 수도 있다. 양자의 경우에, 2개의 소스들은 실질적으로 동일한 파장의 광을 생성한다.
동작에서, 이미지 처리부(104)는 화소들이 표시되려고 할 때, 레이저 광 소스들을 구동하도록 명령된 명도 값들을 생성한다. 이미지 처리부(104)는 비디오 데이터로부터 명령된 구동 값들을 생성하기에 유용한 임의의 적당한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 이미지 처리부(104)는 주문형 집적회로들(ASICs), 하나 이상의 프로세서들 등을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 이미지 처리부(104)는 빔(124)의 위치를 결정하여, 래스터 패턴(126) 상에 화소가 표시되도록 명도 값들을 결정하도록 이미지 소스 내의 화소들 간에 삽입한다.
이미지 처리부(104)는 파워 소비를 줄이고 및/또는 반점을 감소시키는 방식으로 다중 광 소스들을 구동한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 실질적으로 동일한 파장의 2개의 광 소스들 중 하나는 전이 광 출력 레벨까지 구동되고, 또한 실질적으로 동일한 파장의 2개의 광 소스들 양자는 명령된 광 출력 레벨이 전이 광 출력 레벨 이상일 때 구동된다. 예를 들어, 만일 소정의 화소에 대하여, 녹색 명령된 광 파워가 녹색 전이 광 출력 레벨 이하일 경우, 녹색 광 소스(220) 만이 구동될 수도 있다. 또한 예를 들어, 녹색 명령된 광 파워는 전이 광 출력 레벨 이상일 때, 녹색 광 소스(220, 222)들 양자가 구동될 수도 있다. 그들은 동일한 파워 레벨들 또는 상이한 파워 레벨들로 구동될 수도 있다. 동일한 파워 레벨들로 구동될 때, 반점은 0.707(n=2로
Figure pct00002
)까지 감소될 수 있고, 또한 동일하지 않은 파워 레벨들로 구동될 때, 효율은 증가될 수도 있다. 그에 더하여, 일부 실시예들에서, 낮은 명령된 광 파워들을 위해 사용되는 단일의 녹색 레이저 광 소스는 한 프레임으로부터 다음 프레임까지 교호될 수도 있으며, 또는 시간 경과 후 교호될 수도 있다. 레이저 광 소스들 "레벨들"을 교호하면, 광 소스들이 마모 및 노후화되고, 그에 더하여 인간의 눈이 다중 프레임들을 통해 수신된 정보를 평균화하기 때문에 뚜렷한 반점을 감소시킬 수도 있다.
일부 실시예들에서, 레이저 광 소스들은 전류로 구동되는 레이저 다이오드를 포함한다. 이들 실시예들에서, 명령된 광 파워 값들은 전류일 수도 있다. 그에 더하여, 일부 실시예들에서, 광 소스들은 명령된 광 파워 값들을 수신하여 레이저 다이오드들을 구동하는 디지털-아날로그 변환기들을 포함한다.
광 합성 장치(240)는 도시된 다양한 광 소스들로부터 광을 수신하여 112에서 단일의 조준된 빔을 생성한다. 광 합성 장치(240)는 거울 및 렌즈와 같은 임의의 적합한 광학 컴포넌트들을 포함할 수도 있다.
레이저 광 소스들(110)은 2개의 적색 광 소스들, 2개의 녹색 광 소스들, 및 하나의 청색 광 소스를 나타내며, 이는 본 발명을 제한하지 않는다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 광 소스들(110)은 2개의 녹색 광 소스들과 적색 및 청색 광 소스 각각 하나씩을 포함한다. 다른 실시예들에서, 광 소스들(110)은 단 2개의 적색 광 소스들 또는 단 2개의 청색 광 소스들을 포함한다.
도 3은 균형된 레이저 광 소스 구동을 위한 광 파워 출력의 구성을 나타낸다. 구성(300)은 2개의 광 소스들 각각을 위한 명령된 광 파워의 함수로서 광 파워 출력을 나타낸다. 구성(300)은 또한 합성된 광 파워를 나타낸다. 도 3의 예에서, 광 소스 1 및 광 소스 2는 실질적으로 동일한 파장의 광을 방출하는 광 소스들이다. 예를 들어, 광 소스 1이 녹색 광 소스(220)일 수도 있고, 또한 광 소스 2가 녹색 광 소스(222)일 수도 있다. 이 예에서 합성된 광 파워는 녹색 광 소스(220, 222)들에 의해 방출되는 전체 광이다.
일부 실시예들에서, 광 소스 1 및 2는 다이오드들의 임계값에 맞도록 최소 전류(여기서 "임계 전류"라 함)를 요구하는 레이저 다이오드들이며, 또한 임계 전류 이상의 전류만이 광 생성에 기여한다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 임의 소정의 광 파워 출력을 위해 2개의 레이저 다이오드를 동일하게 구동하는 것은 동일한 양의 광 파워 출력을 생성하는 단일의 레이저 다이오드를 구동하는 것 보다 높은 파워 소비를 야기한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 광 소스 1 및 2는 모든 명령된 광 파워 값들을 위해 동일하게 구동된다. 이는 증가된 파워의 대가로 반점 감소를 제공한다.
도 4는 파워가 최적화된 레이저 광 소스 구동을 위한 광 파워 출력의 구성을 나타낸다. 도 4에 도시된 명령된 광 파워의 함수로서, 합성된 광 파워는 도 3에 도시된 명령된 광 파워의 함수로서 합성된 광 파워와 동일하다; 그러나 광 소스 1 및 광 소스 2의 상관 기여도는 상이하다. 도 3의 예에서, 광 소스 1은 명령된 광 파워가 증가할 때, 최대 광 파워 출력으로 구동되며 또한 광 소스 2는 보다 높은 명령된 광 파워들을 위해 광 소스 1과 더불어 구동된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 단 하나의 광 소스는 낮은 명령된 광 출력 레벨들을 위해 구동되며, 또한 2개의 광 소스들은 명령된 광 출력 레벨이 하나의 광 소스 단독의 능력을 초과할 때 구동된다. 이는 증가된 반점의 대가로 낮은 명령된 광 출력 레벨들에서 파워를 절약해준다.
도 5는 하이브리드 레이저 광 소스 구동을 위한 광 파워 출력의 구성을 나타낸다. 도 5에 도시된 명령된 광 파워의 함수로서 합성된 광 파워는 도 3 및 도 4에 도시된 합성된 광 파워들과 동일하다; 그러나 광 소스 1 및 광 소스 2의 상관 기여도는 상이하다. 도 5의 예에서, 광 소스 1은 전이점("전이 광 출력 레벨"로도 호칭함)까지의 낮은 명령된 광 출력 레벨들을 위해 구동되며, 또한 광 소스 1 및 광 소스 2 양자는 전이점 이상의 명령된 광 출력 레벨들을 위해 동일하게 구동된다. 일부 실시예들에서, 광 소스 1은 전이점까지의 낮은 명령된 광 출력 레벨들을 위해 구동되며, 또한 광 소스 1 및 광 소스 2 양자는 전이점 이상의 명령된 광 출력 레벨들을 위해 동일하지 않게 구동된다.
도 5에 도시된 레이저 구동은 단 하나의 레이저 광 소스가 전이점 이하에서 구동되기 때문에 부분적으로 "하이브리드"로 호칭되며, 또한 양자의 광 소스들은 전이점 이상에서 동일하게 또는 동일하지 않게 구동되며, 여기서 전이점은 제1 레이저 광 소스로부터 입수 가능한 최대 파워보다 작다.
도 5에서 호칭되는 제1 및 제2 광 소스들은 임의 파장에서 광의 소스들과 일치할 수도 있다. 예를 들어, 제1 광 소스는 적색 광 소스(210)일 수도 있고, 또한 제2 광 소스는 적색 광 소스(212)일 수도 있다. 또한 예를 들어, 제1 광 소스는 녹색 광 소스(220)일 수도 있고, 또한 제2 광 소스는 녹색 광 소스(222)일 수도 있다.
일부 실시예들에서, 제1 및 제2 레이저 광 소스들의 역할은 교호하는 프레임들을 위해 교환된다. 예를 들어, 제1 레이저 광 소스는 한 프레임 내의 모든 화소들을 위해 전이점까지 구동될 수도 있고, 또한 제2 레이저 광 소스는 다음 프레임 전이점까지 구동될 수도 있다. 이는 실질적으로 동일한 파장의 레이저 다이오드들을 위해 발생할 수도 있고, 또는 투사 장치에서 모든 레이저 다이오드들을 위해 발생할 수도 있다.
도 6은 균형된, 파워 최적화된, 및 하이브리드 레이저 광 소스 구동을 위한 프레임의 파워 소비를 비교하는 구성을 나타낸다. 파워 최적화된 곡선은 도 4에 도시된 파워 최적화된 구동 케이스를 위한 명령된 광 파워의 기능으로서 파워 소비를 나타낸다. 균형된 곡선은 도 3에 도시된 균형된 구동 케이스를 위한 명령된 광 파워의 함수로서 파워 소비를 나타낸다. 하이브리드 곡선은 도 5에 도시된 하이브리드 구동 케이스를 위한 명령된 광 파워의 함수로서 파워 소비를 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이, 하이브리드 레이저 광 소스 구동은 전이점 이하의 명령된 광 출력 레벨들을 위한 균형된 구동을 통해 파워 절약을 실현하고, 또한 전이점 이상의 명령된 광 출력 레벨들을 위한 파워 최적화된 구동을 통해 반점 감소를 실현한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 이미지 처리부를 나타낸다. 이미지 처리부(104)는 컨트롤러(702)를 포함한다. 컨트롤러(702)는 도 6에서 위에 도시된 바와 같이, 전이 광 출력 레벨을 위한 값을 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 컨트롤러(702)는 이미지 데이터를 수신하여, 이미지 데이터의 특성들에 기초하여 전이 광 출력 레벨을 결정한다. 일부 실시예들에서, 전이 광 출력 레벨은 하나 이상의 라인들 또는 프레임들에 대해서 평균 이미지 광 강도에 기초하여 결정된다. 평균 광 강도가 낮을 때, 전이 광 출력 레벨은 파워를 절약하기 위해 상대적으로 높게 설정될 수도 있다. 그에 더하여 평균 광 강도가 높을 때, 전이 광 출력 레벨은 반점을 감소시키기 위해 상대적으로 낮게 설정될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 전이 광 출력 레벨은 한 라인 또는 프레임 내에서 최대 화소 강도에 기초하여 결정될 수도 있다. 다른 실시예들에서, 전이 광 출력 레벨은 이미지 데이터의 통계적 분석(예, 모드(mode), 평균(mean), 표준 편차(standard deviation) 등)에 기초하여 결정될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 컨트롤러(702)는 704에 도시된 호스트 장치로부터 통신들을 수신한다. 일부 실시예들에서, 호스트 통신들은 이미지 데이터를 제공하는 동일한 호스트 장치(예, 도 1의 이미지 소스(102))로부터 나온다. 호스트 통신은 전이 광 파워 출력 레벨의 결정시에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 호스트 통신은 전이 광 출력 레벨을 위해 사용되는 값을 나타낼 수도 있다. 호스트 통신은 이러한 방식으로 파워 절약 또는 반점 감소의 양을 직접 결정할 수도 있다. 또한 예를 들어, 일부 실시예들에서, 호스트 통신은 파워 절약 또는 반점 감소의 어느 것을 위한 성향(bias) 또는 선호도(preference)를 구체화할 수도 있으며, 또한 컨트롤러(702)는 호스트 통신에 응답하여 그 결정을 선호할 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(702)는 실질적으로 동일한 파장의 광을 방출하는 적어도 2개의 광 소스들을 구동한다. 컨트롤러(702)는 전이 광 출력 레벨을 결정하고 또한 위에서 설명한 바와 같이 하이브리드 레이저 광 소스 구동을 사용하여 2개의 광 소스들을 구동한다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(702)는 다중 세트의 광 소스들을 위하여 전이 광 출력 레벨들을 결정한다. 예를 들어, 컨트롤러(702)는 녹색, 적색, 및/또는 청색 광 소스들의 각각을 위해 하나 이상의 전이 광 출력 레벨들을 결정할 수도 있다.
동작에서, 컨트롤러(702)는 하이브리드 구동을 사용하여 다중 레이저광 소스들을 구동한다. 예를 들어, 컨트롤러(702)는 녹색 광 소스(220, 222)들 중 하나를 전이 광 출력 레벨까지 구동하고, 그 다음 녹색 광 소스(220, 222)들의 양자를 전이 광 출력 레벨 이상에서 구동한다. 일부 실시예들에서, 전이 광 출력 레벨 이상에서 두 레이저 광 소스들은 동일하게 구동되며, 또한 다른 실시예들에서 두 레이저 광 소스들은 동일하지 않게 구동된다.
이미지 처리부(104)는 설명된 기능들을 수행하는 것이 가능한 임의 회로를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 컨트롤러(702)는 승산기(multiplier), 쉬프터(shifter) 및 가산기(adder)와 같은 전이 광 출력 레벨을 결정할 수 있는 디지털 회로들을 포함한다. 또한 예를 들어, 일부 실시예들에서, 컨트롤러(702)는 하드웨어 회로들을 포함할 수도 있고 또한 지령들을 실행하는 프로세서를 포함할 수도 있다.
도 8은 가변 전이점으로 하이브리드 레이저 광 소스 구동을 시연하는 구성을 나타낸다. 도 8의 구성은 도 6에 도시된 동일한 균형된 및 파워 최적화된 곡선들을 나타낸다; 그러나 하이브리드 곡선은 상이하게 도시된다. 하이브리드 곡선은 컨트롤러(702)가 전이 광 파워 출력을 위한 상이한 값들을 결정할 때 발생하는 변화들을 시연하기 위해 상이한 전이 광 파워 출력들로 도시된다. 전이 광 파워 출력이 증가될 때, 파워는 증가되는 반점의 대가로 감소되고, 또한 전이 광 파워 출력이 감소될 때, 반점은 증가된 파워의 대가로 감소된다.
도 9는 실질적으로 동일한 파장의 광을 생성하는 다중 레이저 광 소스들을 나타낸다. 광 소스들(110)이 각 컬러마다 2개 이상의 광 소스들로 명시적으로 도시되는 것을 제외하고는 도 9는 도 2와 유사하다. 예를 들어, "M" 적색 광 소스들은 적색 광 소스(910)로 시작하여 적색 광 소스(912)로 끝나는 것을 나타내며; "N" 녹색 광 소스들은 녹색 광 소스(920)로 시작하여 녹색 광 소스(922)로 끝나는 것을 나타내고; 또한 "P" 청색 광 소스들은 청색 광 소스(930)로 시작하여 청색 광 소스(932)로 끝나는 것을 나타낸다.
동작에서, 이미지 처리부(104)는 각 컬러에 대하여 하이브리드 구동을 채용할 수도 있다. 또한 이미지 처리부(104)는 각 컬러에 대하여 한 전이 광 출력 레벨 이상을 결정한다. 일반적으로, 이미지 처리부(104)는 n개의 광 소스들을 포함하는 컬러에 대하여 n-1개의 전이 광 출력 레벨들만큼 많은 것을 결정할 수도 있다.
도 10은 3개의 광 소스들로 하이브리드 레이저 광 소스 구동을 위한 광 파워 출력의 구성을 나타낸다. 도 10의 예는 한 컬러 마다 3개의 광 소스들이 구동될 때, 광 소스들(110)(도 9)의 동작과 일치하며, 또한 이미지 처리부(104)는 2개의 전이 광 출력 레벨을 결정한다. 전이점 1까지 오직 광 소스 1 만이 구동된다. 전이점 1과 전이점 2 간에서는 광 소스 1 및 광 소스 2가 구동된다. 또한 전이점 2 위에서는, 3개의 광 소스들이 모두 구동된다. 일부 실시예들에서, 다중 레이저 광 소스들이 구동될 때, 그들은 동일하게 구동되고, 또한 다른 실시예들에서, 다중 광 소스들이 구동될 때, 그들은 동일하지 않게 구동된다.
도 11은 3개의 광 소스들로 균형된, 파워 최적화된, 및 하이브리드 레이저 광 소스 구동들을 위한 프레임의 파워 소비를 비교하는 구성을 나타낸다. 도 11에 도시된 바와 같이, 하이브리드 구동은 제1 전이점 아래에서 명령된 광 출력 레벨들을 위한 파워 최적화된 경우와 동일한 파워 절약을 달성한다. 제1 및 제2 전이점들 간에서는 중간 파워 절약과 반점 감소가 달성되고, 또한 그에 더하여 제2 전이점 위에서는, 반점이 파워의 대가로 감소된다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방법의 흐름도를 나타낸다. 일부 실시예들에서, 방법(1200) 또는 그 일부 공정들은 주사 투사 장치에 의해 수행되며, 투사장치의 실시예들은 이전 도면들에 도시된다. 다른 실시예들에서, 방법(1200)은 일련의 회로들 또는 전자 시스템에 의해 수행된다. 방법(1200)은 그 방법을 수행하는 특정 타입의 장치에 의해 제한되지 않는다. 방법(1200)에서의 다양한 작용들은 제시된 명령에서 수행되거나 또는 상이한 명령에서 수행될 수도 있다. 그에 더하여, 일부 실시예들에서, 도 12에 나열된 일부 작용들은 방법(1200)으로부터 생략된다.
방법(1200)은 주사 레이저 프로젝터에 의해 표시될 이미지를 위한 전이 광 출력 레벨이 결정되는 블록(1210)으로 시작하는 것을 나타낸다. 일부 실시예들에서, 이는 이미지 콘텐츠 및/또는 호스트 통신들에 기초하여 전이 광 출력 레벨을 결정하는 컨트롤러(702)에 해당한다.
1220에서, 제1 레이저 광 소스는 명령된 광 출력 레벨이 전이 광 출력 레벨 이하일 때 구동된다. 이는 명령된 광 출력 레벨이 전이점 이하일 때, 도 5에 도시된 하이브리드 구동 케이스에 해당한다.
1230에서, 제1 레이저 광 소스 및 제2 레이저 광 소스는 명령된 광 출력 레벨이 전이 광 출력 레벨 이상일 때 구동된다. 이는 명령된 광 출력 레벨이 전이점 이상일 때, 도 5에 도시된 하이브리드 구동 케이스에 해당한다.
1240에서, 전이 광 출력 레벨은 평균 이미지 광 레벨이 감소할 때 증가된다. 평균 이미지 광 레벨이 감소할 때, 이는 보다 적은 수의 반점을 야기하는 고 명도 화소들에 해당한다. 적은 수의 화소들은 반점에 기여하기 때문에 전이 광 출력 레벨은 반점을 뚜렷하게 증가시킴이 없이 파워를 감소시키도록 증가될 수 있다.
1250에서, 전이 광 출력 레벨의 지시는 호스트 장치로부터 수신된다. 일부 실시예들에서, 이는 호스트 통신들(도 7)을 컨트롤러(702)에 제공하는 이미지 소스(102)(도 1)에 해당한다.
1260에서, 전이 광 출력 레벨은 파워 소비를 감소하도록 증가된다. 일부 실시예들에서, 이는 파워 소비를 줄이도록 호스트 장치로부터의 요청에 응답하여 수행된다. 다른 실시예들에서, 이는 이미지 콘텐츠에 응답하여 컨트롤러에 의해 수행된다. 예를 들어, 만일 이미지가 프레임에서 프레임까지 이동할 경우, 반점이 인간의 눈에 덜 끌리는 경향이 있으며, 또한 전이 광 출력 레벨은 증가된 반점의 대가로 파워 소비를 감소시키도록 증가될 수도 있다.
1270에서, 전이 광 출력 레벨은 반점을 감소시키도록 감소된다. 일부 실시예들에서, 이는 반점을 감소시키도록 호스트 장치로부터의 요청에 응답하여 수행되며, 또한 이는 이미지 콘텐츠에 응답하여 컨트롤러에 의해 수행된다. 예를 들어, 만일 이미지가 프레임에서 프레임까지 움직이지 않을 때, 전이 광 출력 레벨은 반점을 감소시키도록 감소될 수도 있다.
1280에서, 제3 레이저 광 소스는 명령된 광 출력 레벨이 제2 전이 광 출력 레벨 이상일 때 구동된다. 일부 실시예들에서, 이는 도 10에 도시된 바와 같이, 3개의 레이저 광 소스들에 해당한다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 모바일 장치의 개통도를 나타낸다. 도 13에 도시된 바와 같이, 모바일 장치(1300)는 무선 인터페이스(1310), 프로세서(1320), 메모리(1330), 및 주사 빔 투사 시스템(100)을 포함한다. 주사 빔 투사 시스템(100)은 이전 도면들을 참조하여 설명된다. 일부 실시예들에서, 주사 빔 투사 시스템(100)은 상술한 바와 같이 파워 절약 및 반점 감소를 위한 실질적으로 동일한 파장에서 광을 생성하도록 다중 광 소스들을 포함한다.
주사 빔 투사 시스템(100)은 임의 이미지 소스로부터 이미지 데이터를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 주사 빔 투사 시스템(100)은 정지 이미지들을 보유하는 메모리를 포함한다. 다른 실시예들에서, 주사 빔 투사 시스템(100)은 비디오 이미지들을 포함하는 메모리를 포함한다. 또 다른 실시예들에서, 주사 빔 투사 시스템(100)은 커넥터들, 무선 인터페이스(1310) 등과 같은 외부 소프트웨어들로부터 수신된 이미지를 표시한다.
일부 실시예들에서, 주사 빔 투사 시스템(100)은 하나 이상의 프로세서(1320) 또는 무선 인터페이스(1310)로부터 호스트 통신들을 수신한다. 여기서 호스트 통신들은 하나 이상의 전이 광 출력 레벨들의 결정에 영향을 준다.
무선 인터페이스(1310)는 임의 무선 전송 및/또는 수신 능력들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 무선 인터페이스(1310)는 무선 네트워크를 통해 통신할 수 있는 네트워크 인터페이스 카드(network interface card: NIC)를 포함한다. 또한 예를 들어, 일부 실시예들에서, 무선 인터페이스(1310)는 셀룰러 폰 능력들을 포함할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 무선 인터페이스(1310)는 위성 위치 시스템(GPS) 수신기를 포함할 수도 있다. 본 기술 분야의 숙련자는 무선 인터페이스(1310)가 본 발명의 범위로부터 이탈함이 없이 임의 타입의 무선 통신 능력을 포함할 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다.
프로세서(1320)는 모바일 장치(1300) 내의 다양한 컴포넌트들과 통신할 수 있는 임의 타입의 프로세서일 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(1320)는 주문형 집적회로(application specific integrated circuit: ASIC) 공급자들로부터 입수 가능한 매립형 프로세서일 수도 있으며 또는 상업적으로 입수 가능한 마이크로프로세서일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서(1320)는 이미지 또는 비디오 데이터를 주사 프로젝터(100)에 제공한다. 이미지 또는 비디오 데이터는 무선 인터페이스(1310)로부터 검색될 수도 있으며, 또는 무선 인터페이스(1310)로부터 검색된 데이터로부터 유도될 수도 있다. 예를 들어, 주사 프로젝터(100)는 프로세서(1320)를 통해 무선 인터페이스(1310)로부터 직접 검색된 이미지들 또는 비디오를 표시할 수도 있다. 또한 예를 들어, 프로세서(1320)는 무선 인터페이스(1310)로부터 수신된 이미지들 및/또는 비디오에 부가하도록 오버레이(overlay)들을 제공할 수도 있고, 또는 무선 인터페이스(1310)로부터 수신된 데이터에 기초하여 저장된 이미지를 변경(예, 무선 인터페이스(1310)가 위치 좌표들을 제공하는 GPS 실시예들에서 맵(map) 표시를 수정)할 수도 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 모바일 장치를 나타낸다. 모바일 장치(1400)는 통신 능력을 갖거나 또는 갖지 않은 핸드 헬드 투사 장치일 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 모바일 장치(1400)는 다른 능력을 조금 갖거나 또는 갖지 않은 핸드 헬드 프로젝터일 수도 있다. 또한 예를 들어, 일부 실시예들에서, 모바일 장치(1400)는 셀룰러 폰, 스마트 폰, 개인 휴대 정보 단말기(personal digital assistant: PDA), 테블릿(tablet) 컴퓨터, 위성 위치 시스템(GPS) 수신기 등을 포함하는 통신에 유용한 장치일 수도 있다. 그에 더하여, 모바일 장치(1400)는 무선(예, WiMax) 또는 셀룰러 접속을 통해 보다 큰 네트워크에 접속될 수도 있으며, 또는 이 장치는 규정되지 않은 스펙트럼(예, WiFi) 접속을 통해 데이터 메시지들 또는 비디오 콘텐츠를 받아들일 수 있다.
모바일 장치(1400)는 도 14에 도시된 바와 같이, 디스플레이 화소들로부터 이미지를 생성하도록 주사 프로젝터(100)를 포함한다. 모바일 장치(1400)는 또한 많은 다른 타입의 회로들도 포함하지만, 명료히 하기 위해 도 14로부터 의도적으로 그들을 생략한다.
모바일 장치(1400)는 디스플레이(1410), 키패드(keypad)(1420), 오디오 포트(1402), 제어 버튼들(1404), 카드 슬롯(1406), 및 오디오/비디오(A/V) 포트(1408)를 포함한다. 이 요소들은 필수 요소가 아니다. 예를 들어, 모바일 장치(1400)는 임의 디스플레이(1410), 키패드(1420), 오디오 포트(1402), 제어 버튼들(1404), 카드 슬롯(1406), 또는 A/V 포트(1408)를 갖지 않고 주사 프로젝터(100) 만을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들은 이 요소들의 서브세트를 포함한다. 예를 들어, 악세서리 프로젝터 제품은 주사 프로젝터(100), 제어 버튼들(1404) 및 A/V 포트(1408)를 포함할 수도 있다.
디스플레이(1410)는 임의 타입의 디스플레이일 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 디스플레이(1410)는 액정 디스플레이(LCD) 스크린을 포함한다. 디스플레이(1410)는 투사된 것 또는 상이한 콘텐츠와 동일한 콘텐츠를 항상 표시할 수도 있다. 예를 들어, 악세서리 프로젝터 제품은 항상 동일한 콘텐츠를 표시할 수도 있는 반면, 모바일 폰 실시예는 디스플레이(1410) 상에 상이한 콘텐츠를 표시하는 동안 한 타입의 콘텐츠를 투사할 수도 있다. 키패드(1420)는 전화 키패드 또는 다른 타입의 키패드일 수도 있다.
A/V 포트(1408)는 비디오 및/또는 오디오 신호들을 수신 및 송신한다. 예를 들어, A/V 포트(1408)는 디지털 오디오 및 비디오 데이터를 운반하기에 적합한 케이블을 수용하는 HDMI 포트와 같은 디지털 포트일 수도 있다. 그에 더하여, A/V 포트(1408)는 복합 입력들을 수신하도록 RCA 잭(jack)들을 포함할 수도 있다. 그에 더해, A/V 포트(1408)는 아날로그 비디오 신호들을 수신하도록 VGA 커넥터를 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 모바일 장치(1400)는 A/V 포트(1408)를 통해 외부 신호 소스로 제한될 수도 있으며, 또한 모바일 장치(1400)는 A/V 포트(1408)를 통해 수신된 콘텐츠를 투사할 수도 있다. 다른 실시예들에서, 모바일 장치(1400)는 콘텐츠의 발생지일 수도 있으며, 또한 A/V 포트(1408)는 콘텐츠를 상이한 장치에 전송하기 위해 사용된다.
오디오 포트(1402)는 오디오 신호들을 제공한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 모바일 장치(1400)는 오디오 및 비디오를 저장 및 재생할 수 있는 미디어 플레이어이다. 이들 실시예들에서 비디오는 투사될 수도 있고, 또한 오디오는 오디오 포트(1402)에서 출력될 수도 있다. 다른 실시예들에서, 모바일 장치(1400)는 A/V 포트(1408)에서 오디오 및 비디오를 수신하는 악세서리 프로젝터일 수도 있다. 이들 실시예들에서, 모바일 장치(1400)는 비디오 콘텐츠를 투사할 수도 있고, 또한 오디오 콘텐츠를 오디오 포트(1402)에서 출력할 수도 있다.
모바일 장치(1400)는 또한 카드 슬롯(1406)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 카드 슬롯(1406)에 삽입되는 메모리 카드는 오디오 포트(1402)에서 출력될 오디오 및/또는 투사될 비디오 데이터를 위한 소스를 제공할 수도 있다. 카드 슬롯(1406)은 예를 들어, 멀티미디어 메모리 카드들(Multimedia Memory Cards: MMCs), 메모리 스틱(Memory Stick) DUOs, 디지털 보안(secure digital: SD) 메모리 카드들, 및 스마트 미디어 카드들을 포함하는 임의 타입의 고체 메모리 장치를 접수할 수도 있다. 전술한 목록은 예시적인 것으로 배타적인 것은 아니다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 시스템을 나타낸다. 프로젝터(100)는 1500에서 헤드업 디스플레이를 투사하도록 자동차 대시(dash)에 장착된다. 비록 자동차 헤드업 디스플레이가 도 15에 도시되어 있지만, 이것이 본 발명을 제한하지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시예들은 항공 어플리케이션, 항공 교통 관제 어플리케이션 및 다른 어플리케이션들에서 헤드업 디스플레이들을 포함한다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안경을 나타낸다. 안경(1600)은 안경의 시야 내에 디스플레이를 투사하도록 프로젝터(100)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 안경(1600)은 투명하며, 또한 다른 실시예들에서, 안경(1600)은 불투명하다. 예를 들어, 안경은 착용자가 물리적 세상 위에 씌워진 프로젝터(100)로부터 디스플레이를 볼 수 있는 증강 현실 어플리케이션에서 사용될 수도 있다. 또한 예를 들어, 안경은 착용자의 전체 시야가 프로젝터(100)에 의해 생성되는 가상 현실 어플리케이션에서 사용될 수도 있다. 비록 단 하나의 프로젝터(100)가 도 16에 도시되어 있지만, 이것이 본 발명을 제한하지 않는다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 안경(1600)은 각각의 눈에 하나씩 2개의 프로젝터들을 포함한다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 게임 장치를 나타낸다. 게임 장치(1700)는 사용자 또는 사용자들이 게임 환경을 관측하고 또한 상호 작용하도록 허용한다. 일부 실시예들에서, 게임은 게임 장치(1700) 즉, 투사 장치(100)를 포함하는 장치의 움직임, 위치 또는 방위에 기초하여 조종(navigate)된다. 수동으로 동작되는 버튼들, 발 페달들, 또는 구두 명령들과 같은 기타 제어 인터페이스들도 또한 주변 조종(navigation around), 또는 게임 환경과의 상호 작용에 기여할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 방아쇠(trigger)(1742)는 사용자 또는 사용자들이 “1인칭 슈팅 게임(first person shooter game)”으로서 공통적으로 알려진 1인칭 시점 비디오 게임 환경(first person perspective video game environment)에 있다는 환상에 기여한다. 투사된 표시는 사용자의 이동과 조합하여 게임 어플리케이션에 의해 제어될 수 있기 때문에 게임 장치(1700)는 이들 사용자들을 위해 고도의 믿음성 또는 "몰입" 환경을 생성한다.
많은 기타의 1인칭 조망 시뮬레이션도 3D 지진 토양 탐사, 우주 유영 계획, 정글 캐노피(canopy) 탐험, 자동차 안전 지침, 의료 교육 등과 같은 행위들을 위한 게임 장치(1700)에 의해 생성될 수 있다. 촉각 인터페이스(1744)는 반동(recoil), 진동, 흔들림, 굉음 등과 같은 다양한 출력 신호들을 제공할 수도 있다. 촉각 인터페이스(1744)는 또한 바늘(stylus)을 필요로 하는 터치 감응 디스플레이 스크린 또는 디스플레이 스크린과 같은 터치 감응 입력 구성을 포함할 수도 있다. 추가의 촉각 인터페이스들 예를 들어, 운동 감응 탐침을 위한 입력 및/또는 출력 구성들도 본 발명의 다양한 실시예들에 포함된다.
게임 장치(1700)는 또한 통합된 오디오 스피커들, 리모트 스피커들, 또는 헤드폰들과 같은 오디오 출력 장치들을 포함할 수도 있다. 이들 오디오 출력 장치들의 종류들은 유선 기술을 가지고 또는 무선 기술을 통해 게임 장치에 접속될 수도 있다. 예를 들어, 무선 헤드폰(1746)은 비록 임의 종류의 유사한 무선 기술이 자유롭게 대치될 수도 있지만, 블루투스 접속을 통해 음성 효과들을 사용자에게 제공한다. 일부 실시예들에서, 무선 헤드폰(1746)은 다수의 사용자들, 지령자들, 또는 관측자들에게 통신을 허용하도록 마이크로폰(1745) 또는 바이노럴 마이크로폰(binaural microphone)(1747)을 포함할 수도 있다. 바이노럴 마이크로폰(1747)은 통상적으로 사용자의 헤드 새도우(head shadow)에 의해 바뀌는 소리들을 포착하도록 각각의 귀 위에 마이크로폰들을 포함한다. 이 구성은 다른 시뮬레이션 참가자들에 의해 두 귀의 청취 및 소리 위치를 위해 사용될 수도 있다.
게임 장치(1700)는 거리, 주변의 밝기, 움직임, 위치, 방위 등을 측정하는 임의 수의 센서(1710)들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 게임 장치(1700)는 디지털 나침반(digital compass)으로 절대 방향(absolute heading)을 검출하고, 또한 X-Y-Z 자이로스코프(gyroscope) 또는 가속도계로 상대적인 움직임을 검출한다. 일부 실시예들에서, 게임 장치(1700)는 또한 장치의 상대 방위, 또는 그의 신속한 가속 또는 감속을 검출하도록 제2 가속도계 또는 자이로 스코프도 포함한다. 다른 실시예들에서, 게임 장치(1700)는 사용자가 지상파 공간(terrestrial space)에서 이동할 때, 절대 위치를 검출하도록 위성 위치 확인(GPS) 센서를 포함할 수도 있다.
게임 장치(1700)는 배터리(1741) 및/또는 진단 표시등(1743)들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 배터리(1741)는 재충전가능 배터리일 수도 있고, 또한 진단 표시등(1743)들은 배터리의 전류 충전을 지시할 수 있었다. 다른 예에서, 배터리(1741)는 제거가능 배터리 클립(clip)일 수도 있고, 또한 게임 장치(1700)는 배터리가 충전된 배터리로 교체되는 동안 장치의 연속된 동작을 허락하도록 추가 배터리, 전기 캐패시터 또는 슈퍼-캐패시터를 가질 수도 있다. 다른 실시예들에서, 진단 표시등(1743)들은 이 장치 내에 포함되거나 또는 그 장치에 접속되는 전자 컴포넌트의 상황에 대하여 사용자 또는 서비스 기술자에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 진단 표시등(1743)들은 수신된 무선 신호의 강도, 또는 메모리 카드의 존재 유무를 지시할 수도 있다. 진단 표시등(1743)들은 또한 유기 발광 다이오드 또는 액정 디스플레이 스크린과 같은 임의 소형 스크린으로 교체될 수도 있다. 그러한 광들 또는 스크린들은 이 장치의 외피가 반투명 또는 투명일 경우, 게임 장치(1700)의 외부 표면 상에 또는 그 표면의 아래에 있을 수 있다.
게임 장치(1700)의 다른 컴포넌트들은 이 장치로부터 제거가능, 착탈가능, 또는 분리가능할 수도 있다. 예를 들어, 투사 장치(100)는 게임 하우징(gaming housing)(1749)으로부터 착탈가능 또는 분리가능일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 투사 장치(100)의 부수적인 컴포넌트들은 게임 하우징(1749)으로부터 착탈가능 또는 분리가능일 수도 있고, 또한 정지형일 수도 있다.
비록 본 발명은 어떤 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 분야의 숙련자는 본 발명의 범위로부터 이탈하지 않는 범위 내에서 여러 수정 변경이 가능함을 이해해야 한다. 그러한 수정 및 변경들은 본 발명의 범위와 첨부된 청구범위 내에 있는 것으로 고려된다.

Claims (15)

  1. 이미지를 표시하도록 광 빔을 래스터 패턴으로 반사하기 위한 주사 거울;
    상기 광 빔을 형성하도록 실질적으로 동일한 파장에서 광을 방출하는 복수의 레이저 광 소스들; 및
    명령된 광 출력 레벨을 수신하고 또한 상기 복수의 레이저 광 소스들을 구동하도록 결합되는 컨트롤러로서, 상기 명령된 광 출력 레벨이 전이 광 출력 레벨 이하일 때, 상기 복수의 레이저 광 소스들 중 제1 광 소스만을 구동하도록 그리고 상기 명령된 광 출력 레벨이 상기 전이 광 출력 레벨 이상일 때, 상기 복수의 레이저 광 소스들 중 상기 제1 광 소스 및 제2 광 소스를 구동하도록 구성되는 상기 컨트롤러를 포함하는 주사 레이저 프로젝터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전이 광 출력 레벨은 상기 복수의 레이저 광 소스들 중 상기 제1 광 소스로부터 입수 가능한 최대 광 출력의 실질적으로 절반에 상응하는 주사 레이저 프로젝터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 전이 광 출력 레벨을 적응적으로 수정하도록 구성되는 주사 레이저 프로젝터.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 이미지의 콘텐츠에 기초하여 상기 전이 광 출력 레벨을 설정하도록 구성되는 주사 레이저 프로젝터.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 이미지 전체에 걸쳐 평균 광 출력 레벨에 기초하여 상기 전이 광 출력 레벨을 설정하도록 구성되는 주사 레이저 프로젝터.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 이미지가 정적 또는 동적인지에 기초하여 상기 전이 광 출력 레벨을 설정하도록 구성되는 주사 레이저 프로젝터.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는 호스트 장치로부터 상기 전이 광 출력 레벨을 재현하는 데이터를 수신하도록 결합되는 주사 레이저 프로젝터.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 레이저 광 소스들은 3개의 레이저 광 소스들을 포함하는 주사 레이저 프로젝터.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 컨트롤러는 제2 전이 광 출력 레벨 이상의 명령된 광 출력 레벨을 수신할 때, 3개의 모든 레이저 광 소스들을 구동하도록 구성되는 주사 레이저 프로젝터.
  10. 청구항 1에 있어서,
    제2 파장에서 광을 방출하는 제2 복수의 레이저 광 소스들을 더 포함하며,
    여기서 상기 컨트롤러는 상기 제2 파장에서 상기 명령된 광 출력 레벨이 제2 전이 광 출력 레벨 이하일 때, 상기 제2 복수의 레이저 광 소스들 중 제1 광 소스만을 구동하도록 그리고 상기 제2 파장에서 상기 명령된 광 출력 레벨이 상기 제2 전이 광 출력 레벨 이상일 때, 상기 제2 복수의 레이저 광 소스들 중 상기 제1 광 소스 및 제2 광 소스를 구동하도록 더 구성되는 주사 레이저 프로젝터.
  11. 주사 레이저 프로젝터에 의해 이미지가 표시되도록 전이 광 출력 레벨을 결정하고;
    명령된 광 출력 레벨이 상기 전이 광 출력 레벨 이하일 때, 제1 레이저 광 소스를 구동하고; 그리고
    상기 명령된 광 출력 레벨이 상기 전이 광 출력 레벨 이상일 때, 상기 제1 레이저 광 소스 및 제2 레이저 광 소스를 구동하고;
    여기서 상기 제1 레이저 광 소스 및 제2 레이저 광 소스가 실질적으로 동일 파장에서 광을 방출하는 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    전이 광 출력 레벨을 결정하는 것은 평균 이미지 광 레벨이 감소할 때 전이 광 출력 레벨을 증가시키는 것을 포함하는 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    전이 광 출력 레벨을 결정하는 것은 상기 이미지의 컨텐츠를 공급하는 호스트 장치로부터 지시를 수신하는 것을 포함하는 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 명령된 광 출력 레벨이 제2 전이 광 출력 레벨 이상일 때, 상기 제1 및 제2 레이저 광 소스들 및 제3 레이저 광 소스를 구동하는 것을 더 포함하는 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    파워 소비 및 반점 중 적어도 하나를 감소시키도록 상기 전이 광 출력 레벨을 증가시키는 것을 더 포함하는 방법.
KR1020157030820A 2013-04-25 2014-04-01 다중 레이저 구동 시스템 KR102166590B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/870,169 2013-04-25
US13/870,169 US9104038B2 (en) 2013-04-25 2013-04-25 Multiple laser drive method, apparatus and system
PCT/US2014/032517 WO2014176003A1 (en) 2013-04-25 2014-04-01 Multiple laser drive system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160003676A true KR20160003676A (ko) 2016-01-11
KR102166590B1 KR102166590B1 (ko) 2020-10-19

Family

ID=51788999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157030820A KR102166590B1 (ko) 2013-04-25 2014-04-01 다중 레이저 구동 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9104038B2 (ko)
EP (1) EP2989500B1 (ko)
JP (1) JP6506256B2 (ko)
KR (1) KR102166590B1 (ko)
CN (1) CN105143964B (ko)
WO (1) WO2014176003A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3253621B1 (en) * 2015-02-04 2020-05-06 Slaughter, Christopher Dynamic cycle light distribution system
JP6528124B2 (ja) * 2015-05-22 2019-06-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーザ光源装置および表示装置
US9762873B2 (en) * 2015-09-04 2017-09-12 Microvision, Inc. Dynamic constancy of brightness or size of projected content in a scanning display system
JP6780663B2 (ja) * 2016-02-10 2020-11-04 株式会社リコー 情報表示装置
US10110863B2 (en) * 2016-11-30 2018-10-23 Microvision, Inc. Speckle reduction in multi-laser beam scanning display
TWI669001B (zh) * 2017-03-24 2019-08-11 及至微機電股份有限公司 影像投射裝置
MX2020005226A (es) 2017-11-21 2020-08-24 Lumus Ltd Dispositivo de expansion de apertura optica para pantallas de vision directa.
CN110873961B (zh) * 2018-08-31 2022-03-04 成都理想境界科技有限公司 一种光纤扫描显示装置及设备、扫描方法
WO2022029003A1 (en) * 2020-08-04 2022-02-10 Signify Holding B.V. Laser based light source with adjustable sparkling using multiple lasers

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2110706A1 (en) * 2008-04-16 2009-10-21 Funai Electric Co., Ltd. Laser projector
JP2011170097A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Mitsubishi Electric Corp 画像投影装置および画像表示装置
US20120280972A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-08 Microvision, Inc. Dual Laser Drive Method, Apparatus, and System

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006018327A (ja) 1998-03-06 2006-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd プロジェクターの光源点灯制御方法
US7159987B2 (en) * 2003-04-21 2007-01-09 Seiko Epson Corporation Display device, lighting device and projector
KR100754190B1 (ko) 2005-11-03 2007-09-03 삼성전자주식회사 레이저 디스플레이 장치
TWI330296B (en) * 2007-05-25 2010-09-11 Young Optics Inc Light source module
JP2009042352A (ja) * 2007-08-07 2009-02-26 Seiko Epson Corp 制御システム、プロジェクタ、プログラムおよび情報記憶媒体
US8083378B2 (en) * 2007-09-18 2011-12-27 Seiko Epson Corporation Single color LED clusters for image generation
US7959297B2 (en) * 2008-05-15 2011-06-14 Eastman Kodak Company Uniform speckle reduced laser projection using spatial and temporal mixing
US8591040B2 (en) * 2009-11-13 2013-11-26 Prism Projection, Inc. Projection device for architectural and entertainment lighting
JP2011217303A (ja) 2010-04-02 2011-10-27 Seiko Epson Corp マルチプロジェクションシステム及びマルチプロジェクションシステムにおけるプロジェクター設置方法
TW201222009A (en) * 2010-05-21 2012-06-01 Corning Inc Systems and methods for reducing speckle using diffusing surfaces
US9054488B2 (en) 2010-12-06 2015-06-09 Maxim Integrated Products, Inc. Speckle reduction for laser projection displays
JP6086282B2 (ja) * 2012-07-05 2017-03-01 株式会社リコー 画像投影装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2110706A1 (en) * 2008-04-16 2009-10-21 Funai Electric Co., Ltd. Laser projector
JP2011170097A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Mitsubishi Electric Corp 画像投影装置および画像表示装置
US20120280972A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-08 Microvision, Inc. Dual Laser Drive Method, Apparatus, and System

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016528517A (ja) 2016-09-15
WO2014176003A1 (en) 2014-10-30
CN105143964A (zh) 2015-12-09
US20140320829A1 (en) 2014-10-30
KR102166590B1 (ko) 2020-10-19
EP2989500A1 (en) 2016-03-02
JP6506256B2 (ja) 2019-04-24
US9104038B2 (en) 2015-08-11
CN105143964B (zh) 2017-10-24
EP2989500B1 (en) 2017-09-27
EP2989500A4 (en) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102166590B1 (ko) 다중 레이저 구동 시스템
US8511838B2 (en) Scanning laser projector with safety system
US8605764B1 (en) Laser diode junction temperature compensation
CN104469464B (zh) 图像显示装置、控制图像显示装置的方法、计算机程序以及图像显示系统
US8576468B2 (en) Scanning projector with dynamic scan angle
JP6742379B2 (ja) 高効率レーザ変調
JP6199980B2 (ja) 走査ビームの強度変調
US20130016033A1 (en) Providing electronic communications in a physical world
US8717342B2 (en) Sinusoidal laser scanner with optical filter
EP3108293B1 (en) Multi-segment brightness compensation
EP3192248B1 (en) Scanning laser projector and control method thereof
KR20180107133A (ko) 레이저 기반 프로젝터 디스플레이용 다중 스트라이프 레이저

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant