KR20220140872A - 스캐닝 어레이 광 엔진을 갖는 프로젝터 - Google Patents

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Abstract

프로젝터 조립체는 LED(light emitting diode) 어레이를 포함하고, LED 어레이는 어레이 축을 갖고, LED 어레이는 어레이 축을 따라 배열된 복수의 LED들을 포함하고, 복수의 LED들은 개별적으로 어드레싱 가능하다. 프로젝터 조립체는 LED 어레이를 지지하는 회전 가능한 액추에이터를 포함하고, 회전 가능한 액추에이터는 회전 축을 갖고, 회전 축 및 어레이 축은 평행하다. 프로젝터 조립체는 복수의 LED들로부터 방출된 광을 시준하기 위해 LED 어레이와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 시준기 및 시준된 광을 포커싱하고 일정 거리에 LED 어레이의 제1 이미지를 형성하기 위해, 시준기와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 이미징 광학기들의 세트를 포함하고, 제1 이미지는 어레이 축에 대응하는 제1 축 및 회전 축에 직교하는 제2 축을 포함한다.

Description

스캐닝 어레이 광 엔진을 갖는 프로젝터{PROJECTOR WITH SCANNING ARRAY LIGHT ENGINE}
[0001] 본 출원은 2016년 12월 1일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/429,003호의 우선권 및 이익을 주장하며, 이로써 상기 출원의 전 개시내용은 모든 목적들을 위해 본원에 인용에 의해 포함된다.
[0002] 이미지 프로젝터들은 다수의 형태들을 취하고, 비용 및 복잡성 둘 모두에서 변동하는 다양한 상이한 기술들을 사용할 수 있다. 예컨대, 비디오 투사를 위해 사무실, 회의 및 홈 시어터 시스템에 사용되는 많은 일반적인 프로젝터들은 풀 컬러 비디오에 대해 3개의 컬러 광 재조합(적색, 녹색 및 청색)을 사용한다. LCD(liquid crystal display) 프로젝터에서, 적색, 녹색 및 청색 컴포넌트들 각각에 대해 램프로부터의 광이 분리되고, 출력 광 패턴을 생성하기 위해 광을 차단하거나 광이 통과할 수 있게 하기 위해 복수의 픽셀들을 포함하는 LCD 게이트들을 통과하게 된다. DLP(digital light processing) 및 LCOS(liquid crystal on silicon) 프로젝터들은 유사한 기술을 사용하지만, LCD 게이트들 대신에 출력 광 패턴들을 생성하기 위한 마이크로미러 및 반사 액티브 매트릭스 액정 엘리먼트들을 각각 사용한다. 3개의 컬러들 각각에 대한 광학 엘리먼트들을 포함할 필요가 있기 때문에, 이러한 시스템들은 크고 지나치게 복잡할 수 있다.
[0003] 본 개시내용은 이미지 투사에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용은 발광 다이오드 기반 이미지 프로젝터에 관한 것이다. LED-기반 이미지 투사 시스템들 및 관련 투사 방법들이 본원에 설명된다. 본원에 설명된 시스템들 및 방법들은, 일정 거리에 이미지를 형성하기 위해 광학 엘리먼트들을 사용하여 투사되는 광을 출력하는 LED들의 어레이를 사용한다. LED 어레이의 LED들의 크기 및/또는 수는 회전 가능한 액추에이터와 같은 이동 가능한 액추에이터 상에 LED 어레이를 배치함으로써 다른 LED 투사 기술들과 비교하여 감소될 수 있어서, 상이한 포지션들에서의 LED 어레이의 이미지들이 합성 프레임을 형성하도록 생성 및 결합될 수 있다. 예컨대, LED 어레이가 시간의 함수로써 회전될 때, 어레이의 이미지들의 시퀀스가 생성될 수 있다. 충분히 빠른 레이트로 행해질 때, 점진적인 스캔 프레임과 마찬가지로 섹션마다 합성 프레임이 생성할 수 있으며, 비디오 이미지를 투사하기 위해 이러한 프로세스가 반복될 수 있다.
[0004] 제1 양상에서, 프로젝터 조립체들이 제공된다. 특정 실시예에서, 프로젝터 조립체는, 어레이 축을 갖고 어레이 축을 따라 배열된 복수의 LED(light emitting diode)들을 포함하는 LED 어레이와 같은 LED 어레이를 포함한다. 복수의 LED들은 개별적으로 어드레싱 가능할 수 있다. 프로젝터 조립체는, 어레이 축에 평행하는 회전 축을 갖는 회전 가능한 액추에이터 또는 어레이 축에 수직인 병진운동 축을 갖는 병진운동 가능한 액추에이터와 같은, LED 어레이를 지지하는 이동 가능한 액추에이터, 및 일정 거리에 LED 어레이의 제1 이미지를 형성하기 위해 LED 어레이와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 이미징 광학기들의 세트를 더 포함한다. 예컨대, 제1 이미지는 어레이 축에 대응하는 제1 축 및 회전 축에 직교하거나 병진운동 축에 평행하는 제2 축을 포함할 수 있다. 선택적으로, 복수의 LED들 각각의 출력 강도들은 독립적으로 제어 가능하다.
[0005] 다양한 LED 어레이들은 본원에 설명된 프로젝터 조립체들에 유용하다. 예컨대, 일부 실시예들에서, LED 어레이는 1-차원 LED 어레이를 포함한다. 선택적으로, LED 어레이는 2-차원 LED 어레이를 포함한다. 유용한 LED 어레이들은 임의의 실현 가능한 수의 엘리먼트들을 갖는 LED 어레이들을 포함한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, LED 어레이는 약 800개의 픽셀들, 약 1024개의 픽셀들, 약 1280개의 픽셀들, 약 1440개의 픽셀들, 약 1600개의 픽셀들, 약 1920개의 픽셀들, 약 2560개의 픽셀들, 약 3840개의 픽셀들, 약 7680개의 픽셀들, 또는 약 7680개 초과의 픽셀들을 포함한다. 선택적으로, 각각의 픽셀은 LED 어레이의 하나 이상의 대응하는 LED들에 대응한다.
[0006] 실시예들에서, 복수의 LED들은 임의의 적절한 컬러 또는 파장의 광을 생성할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 복수의 LED들은 제1 파장을 포함하는 광을 생성하기 위한 제1 복수의 LED들, 제1 파장과 상이한 제2 파장을 포함하는 광을 생성하기 위한 대응하는 제2 복수의 LED들, 및 제1 파장 및 제2 파장과 상이한 제3 파장을 포함하는 광을 생성하기 위한 대응하는 제3 파장을 포함하는 광을 생성하기 위한 대응하는 제3 복수의 LED들을 포함한다. 이러한 방식으로, 풀 컬러 이미지들은 3개의 상이한 컬러들의 LED로부터의 광을 조합함으로써 생성될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 3개의 대응하는 LED들의 세트가 LED 어레이의 픽셀을 구성한다. 선택적으로, 3개의 대응하는 LED들의 세트는 제1 복수의 LED들로부터의 하나의 LED, 제2 복수의 LED들로부터의 하나의 LED 및 제3 복수의 LED들로부터의 하나의 LED를 포함한다. 복수의 LED들로부터의 다수의 LED들이 픽셀을 구성하는 LED들의 세트에 포함되는 경우를 포함하는 다른 구성들이 가능하다.
[0007] 선택적으로, 제1, 제2 또는 제3 파장들 중 하나는 약 650nm이다. 선택적으로, 제1, 제2 또는 제3 파장들 중 하나는 약 520nm이다. 선택적으로, 제1, 제2 또는 제3 파장들 중 하나는 약 450nm이다. 선택적으로, 제1, 제2 또는 제3 파장들의 광은 약 650nm이거나 약 650nm에서 피크이다. 선택적으로, 제1, 제2 또는 제3 파장들의 광은 약 520nm이거나 약 520nm에서 피크이다. 선택적으로, 제1, 제2 또는 제3 파장들의 광은 약 450nm이거나 약 450nm에서 피크이다. 다른 컬러/파장 조합들이 가능한다.
[0008] 일부 실시예들에서, 제1 복수의 LED들, 제2 복수의 LED들 및 제3 복수의 LED들은 동일한 수의 LED들을 포함한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 제1, 제2 및 제3 복수의 LED들 각각은 상이한 수들의 LED들을 포함할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 제1 복수의 LED들은 제2 복수의 LED들, 제3 복수의 LED들 또는 제2 복수의 LED들 및 제3 복수의 LED들 둘 모두와 상이한 수의 LED들을 포함한다.
[0009] 어레이의 LED들은 임의의 바람직한 구성에 따라 배열될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 제1 복수의 LED들, 제2 복수의 LED들, 및 제3 복수의 LED들은 어레이 축을 따라 균일하게 분포된다. 선택적으로, 제1 복수의 LED들은 공간적으로 그룹화된다. 선택적으로, 제2 복수의 LED들은 공간적으로 그룹화된다. 선택적으로, 제3 복수의 LED들은 공간적으로 그룹화된다. 공통 파장/컬러의 LED들의 그룹화는, 공간적으로 별개의 단일-컬러 이미지들의 생성이 요구되는 실시예들을 포함하는 일부 실시예들에 유용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 복수의 LED들의 각각의 LED는 제1 복수의 LED들의 적어도 하나의 대응하는 LED 및 제3 복수의 LED들의 적어도 하나의 대응하는 LED에 인접하게 포지셔닝된다.
[0010] 어레이에 포함된 LED들은 임의의 적절한 치수를 사용할 수 있다. 예컨대, 실시예들에서, 복수의 LED들 각각은 약 0.5㎛ 내지 약 5㎛에서 선택되는 측방향 치수를 갖는다. LED 어레이 자체는 또한 임의의 적절한 치수를 취할 수 있다. 일부 실시예들에서, LED 어레이는 어레이 축에 직교하는 폭 축을 가지며, 폭 축은 제2 축에 대응한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, LED 어레이는 약 100㎛ 내지 약 10000㎛에서 선택되는 어레이 축을 따른 길이를 갖는다. 선택적으로, LED 어레이는 약 0.5㎛ 내지 약 100㎛의 폭 축을 따른 길이를 갖는다.
[0011] 임의의 적절한 스위칭 속도의 LED들은 본원에 설명된 방법들 및 조립체들과 함께 사용될 수 있다. 비디오 이미지에 대한 원하는 프레임 레이트만큼 빠르거나 더 빠른 스위칭 속도가 일부 실시예들에서 유용할 수 있음이 인지될 것이다. 선택적으로, 복수의 LED들 각각은 약 30Hz 이상, 약 60Hz 이상, 약 120Hz 이상, 약 240Hz 이상, 약 1kHz 이상, 약 1MHz 이상, 또는 약 10Hz 내지 약 10MHz의 주파수로 스위칭 가능하다.
[0012] 실시예들에서, 회전 가능한 액추에이터에 의해 LED 어레이를 지지하는 것은 LED 어레이가 공간적으로 분리될 수 있는 출력들을 생성할 수 있게 하는 데 유용하다. 실시예들에서, 회전 가능한 액추에이터는 마이크로전기기계 엘리먼트를 포함한다. 선택적으로, 회전 가능한 액추에이터는 압전 엘리먼트를 포함한다. 회전 가능한 액추에이터는 임의의 적절한 수의 포지션들 또는 임의의 적절한 각도로 회전 가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 회전 가능한 액추에이터는 어레이 축에 평행하는 약 600, 약 768, 약 720, 약 800, 약 900, 약 1024, 약 1200, 약 1080, 약 1440, 약 1600, 약 2160, 약 4230, 약 4230개 초과의 별개의 포지션들, 또는 어레이 축에 평행하는 약 100 내지 약 100000개의 포지션들을 포함하는, 어레이 축에 평행하는 복수의 별개의 포지션들로 제어 가능하다.
[0013] 선택적으로, 회전 가능한 액추에이터는, 어레이 축을 따르는 LED 어레이의 측방향 치수와 대략 동일한 어레이 축을 따른 길이를 갖는다. 선택적으로, LED 어레이는 어레이 축에 직교하는 폭 축을 갖는다. 실시예들에서, 회전 가능한 액추에이터는 시준기 또는 이미징 광학기들의 세트의 광학 축과 폭 축 사이의 각도에 대응하는 회전 축 둘레의 회전 각도, 이를테면, 약 45°내지 약 +135°의 연속적으로 또는 이산적으로 제어 가능한 회전 각도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 회전 축을 중심으로 한 회전 가능한 액추에이터의 회전은 회전 축에 직교하는 LED 어레이의 변위를 발생시킨다는 것이 인지될 것이다.
[0014] 실시예들에서, 병진운동 가능한 액추에이터에 의해 LED 어레이를 지지하는 것은, LED 어레이가 공간적으로 분리될 수 있는 출력들을 생성할 수 있게 하는 데 유용하다. 실시예들에서, 병진운동 가능한 액추에이터는 마이크로전기기계 엘리먼트를 포함한다. 선택적으로, 병진운동 가능한 액추에이터는 압전 엘리먼트를 포함한다. 병진운동 가능한 액추에이터는 임의의 적절한 수의 포지션들로 병진운동 가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 병진운동 가능한 액추에이터는 어레이 축에 평행하는 약 600, 약 768, 약 720, 약 800, 약 900, 약 1024, 약 1200, 약 1080, 약 1440, 약 1600, 약 2160, 약 4230 또는 약 4230개 초과의 별개의 포지션들을 포함하는, 어레이 축에 평행하는 복수의 별개의 포지션들로 제어 가능하다.
[0015] 선택적으로, 병진운동 가능한 액추에이터는, 어레이 축을 따르는 LED 어레이의 측방향 치수와 대략 동일한 어레이 축을 따른 길이를 갖는다. 선택적으로, LED 어레이는 어레이 축에 직교하는 폭 축을 갖는다. 실시예들에서, 병진운동 가능한 액추에이터는 병진운동 축을 따라 연속적으로 또는 이산적으로 병진운동 가능하다.
[0016] 특정 실시예들에서, LED 어레이는 하나의 픽셀 폭 출력을 출력하고, 회전 축을 중심으로 한 LED 어레이의 회전 또는 병진운동 축을 따르는 LED 어레이의 병진운동은 다수의 하나의 픽셀 폭 광 출력들의 합성에 대응하는 2-차원 광학 출력을 생성한다. 예컨대, 2-차원 광학 출력은 제1 이미지를 생성하기 위해 이미징 광학기들의 세트에 의해 이미징될 수 있다.
[0017] 선택적으로, 이미징 광학기들의 세트는 시준기를 포함하며, 시준기는 LED 어레이로부터 시준된 광을 생성하는 데 유용할 수 있다. 실시예들에서, 시준기는 렌즈 또는 미러를 포함한다. 선택적으로, 시준기는 복수의 LED들에 의해 생성된 광을 수신하고, 평행한 광선들을 출력하도록 포지셔닝된다. 일부 실시예들에서, 시준기는, 회전 가능한 액추에이터가, 이를테면, 회전 축을 중심으로 또는 병진운동 축을 따라 이동될 때, 복수의 LED들로부터 평행하거나 실질적으로 평행한 광선들을 출력하도록 컨투어링(contour)되는 광학 엘리먼트를 포함한다. 선택적으로, 시준기는 복수의 LED들의 서브세트에 의해 생성된 광을 수신하고 평행하거나 실질적으로 평행한 광선들을 출력하도록 각각 포지셔닝된 복수의 시준 엘리먼트들을 포함한다.
[0018] 실시예들에서, 시준기는 광학 코팅들 또는 필터들을 포함할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 시준기는 반사 또는 반사-방지 코팅을 포함한다. 선택적으로, 시준기는 편광기를 포함한다.
[0019] 다른 광학 엘리먼트들은 이미징 광학기들의 세트에서 유용한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 이미징 광학기들의 세트는 하나 이상의 렌즈들, 미러들 또는 필터들을 포함한다. 선택적으로, 이미징 광학기들의 세트는 복수의 LED들에 의해 생성된 광을 약 1mm 내지 1m의 포커스 길이로 포커싱한다. 선택적으로, 이미징 광학기들의 세트의 광학 엘리먼트들은 하나 이상의 반사 또는 반사-방지 코팅들 또는 편광기를 포함한다.
[0020] 일부 실시예들에서, 프로젝터 조립체는 하나 이상의 부가적인 이미지들을 생성하기 위한 하나 이상의 부가적인 LED 어레이를 포함할 수 있다. 이러한 이미지들은 선택적으로 공간적으로 오프셋될 수 있으며, 동일하거나 상이한 출력 강도들에 대응할 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로젝터 조립체는, 제2 어레이 축을 가지며 제2 어레이 축을 따라 배열된 개별적으로 어드레싱 가능한 LED들과 같은 제2 복수의 LED들을 포함하는 제2 LED 어레이와 같은 제2 LED 어레이; 및 제2 어레이 축에 평행하는 제2 병진운동 축을 갖는 회전 가능한 액추에이터 또는 어레이 축에 수직인 제2 병진운동 축을 갖는 병진운동 가능한 액추에이터와 같은, 제2 LED 어레이를 지지하는 제2 이동 가능한 액추에이터를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 LED 어레이는 이미징 광학기들의 세트와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된다. 예컨대, 제2 LED 어레이는 제2 복수의 LED들로부터 방출된 광을 시준하는 시준기와 같은 시준기와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝될 수 있다. 선택적으로, 이미징 광학기들의 세트는 일정 거리에 제2 LED 어레이의 제2 이미지, 이를테면, 제2 어레이 축에 대응하는 제3 축 및 제2 회전 축에 직교하거나 제2 병진운동 축에 평행하는 제4 축을 포함하는 제2 이미지를 형성한다.
[0021] 제1 LED 어레이 및 제2 LED 어레이의 다양한 구성들이 가능하다. 예컨대, 제2 어레이 축 및 제1 어레이 축은 선택적으로 평행할 수 있다. 선택적으로, 제2 어레이 축 및 제1 어레이 축은 수직일 수 있다. 특정 구성에 의존하여, LED 어레이 및 제2 LED 어레이는 선택적으로 상이한 측방향 치수들을 갖고 그리고/또는 상이한 수들의 LED들을 포함할 수 있다.
[0022] 일부 실시예들에서, 제1 LED 어레이에 의해 생성된 제1 이미지는 제1 깊이 필드에 대응하고, 제2 LED 어레이에 의해 생성된 제2 이미지는 제2 깊이 필드에 대응한다. 이러한 방식으로, 프로젝터 조립체는 상이한 깊이 평면들을 피처링하지만 동일한 장면의 다수의 이미지들을 생성하고, 깊이 정보를 가질 수 있는 이미지를 생성하는 데 유용할 수 있다. 2개의 프로젝터 조립체들을 사용하면, 각각의 조립체는 약간 다른 관점으로부터 이미지를 생성하여, 깊이 필드들이 3차원 디스플레이 생성에 유용하게 할 수 있다.
[0023] 일부 실시예들에서, 제1 이미지 및 제2 이미지는 적어도 부분적으로 공간적으로 중첩된다. 이러한 방식으로, 2개의 이미지들은 서로 보완(complement)할 수 있으며, 예컨대, 비디오 리프레시 레이트를 향상시키는 데 유용할 수 있다. 선택적으로, 제1 이미지 및 제2 이미지는 공간적으로 오프셋된다.
[0024] 다른 실시예들에서, 다수의 이미지들은 다수의 공간적으로 오프셋된 이미지들과 같은 단일 LED 어레이를 사용하여 생성될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 프로젝터 조립체는 LED 어레이와 이미징 광학기들의 세트 사이의 상대적인 병진운동을 생성하기 위한 병진운동 스테이지를 더 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, LED 어레이는, 제2 이미지가 생성될 수 있도록 제2 포지션으로 병진운동될 수 있다. 선택적으로, 병진운동 스테이지는 마이크로전기기계 엘리먼트를 포함한다. 선택적으로, 병진운동 스테이지는 압전 엘리먼트를 포함한다. 실시예들에서, 상대적인 병진운동은 회전 축에 수직하거나 병진운동 축에 평행한 축을 따른다. 상대적인 병진운동이 병진운동된 포지션에서 LED 어레이의 제2 이미지를 형성하는 데 유용할 수 있음이 인지될 것이다.
[0025] 상대적인 병진운동을 생성하기 위해 상이한 구성들이 유용할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 병진운동 스테이지는 이동 가능한 액추에이터 및 LED 어레이를 이미징 광학기들의 세트에 대해 병진운동시키기 위해 회전 가능한 액추에이터와 기계적으로 통신한다. 선택적으로, 병진운동 스테이지는 LED 어레이에 대해 이미징 광학기들의 세트를 병진운동시키기 위해 시준기와 기계적으로 통신한다.
[0026] 본원에 설명된 프로젝터 조립체 및 방법에서 다른 컴포넌트들이 유용할 수 있다. 예컨대, 이를테면, 뷰어가 프로젝터 조립체에 의해 생성된 이미지를 보는 것을 돕기 위해, 하나 이상의 도파관들 또는 회절 엘리먼트들이 사용될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 프로젝터 조립체는, LED 어레이의 제1 이미지를 수신하고 제1 회절된 광을 생성하기 위해 이미징 광학기들의 세트와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 제1 회절 광학 엘리먼트; 제1 회절된 광을 수신하고 제1 회절된 광을 전반사에 의해 전송하기 위해 제1 회절 광학 엘리먼트와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 도파관; 제1 회절된 광으로부터 제2 회절된 광을 생성하기 위해 도파관 내에 또는 상에 포지셔닝된 제2 회절 광학 엘리먼트; 및 제2 회절된 광으로부터 제3 회절된 광을 생성하기 위해 제2 회절 엘리먼트와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 제3 회절 광학 엘리먼트를 더 포함할 수 있다. 프로젝터 조립체에 의해 생성된 이미지들의 디스플레이를 생성하기 위한 도파관들 및 회절 엘리먼트들의 사용에 관한 부가적인 세부사항들은 2016년 8월 22일에 출원된 미국 가출원 제62/377,831호에서 발견될 수 있고, 이로써 출원의 전체 내용은 인용에 본원에 포함된다.
[0027] 다른 실시예들에서, 프로젝터 조립체는 어레이 축을 갖고 어레이 축을 따라 배열된 개별적으로 어드레싱 가능할 수 있는 복수의 LED(light emitting diode)들을 포함하는 LED 어레이와 같은 LED 어레이; 어레이 축에 평행하는 회전 축을 갖는 회전 가능한 액추에이터 또는 어레이 축에 수직인 병진운동 축을 갖는 병진운동 가능한 액추에이터와 같은, LED 어레이를 지지하는 이동 가능한 액추에이터; 복수의 LED에 의해 방출된 광을 수집하고 일정 거리에 LED 어레이의 하나 이상의 이미지들, 이를테면, 어레이 축에 대응하는 제1 축 및 회전 축 또는 병진운동 축에 직교하는 제2 축을 포함하는 하나 이상의 이미지들을 형성하기 위해 LED 어레이와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 이미징 광학기들의 세트를 포함할 수 있다.
[0028] 일부 실시예들에서, 이미징 광학기들의 세트는 시준기를 포함하지 않을 수 있다. 시준기가 포함되지 않을 때, LED 어레이에 의해 생성된 광에 대한 방향 정보는, 일부 실시예들에서 유용할 수 있는 투사된 이미지에 유지될 수 있다. 예컨대, 방향 정보를 유지하는 것이 3-차원 또는 4-차원 이미지를 생성하기 위해 방향, 위상 및/또는 진폭/강도가 유지될 수 있는 광 필드 애플리케이션에서 유용할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 선택적으로, 복수의 LED들 각각은 독립적으로 제어 가능한 출력 진폭들을 갖는다. 선택적으로, 이미징 광학기들의 세트는 복수의 LED들에 의해 방출된 광의 위상을 제어 및/또는 유지하기 위한 하나 이상의 전기 광학 엘리먼트들을 포함한다. 선택적으로, 이미징 광학기들의 세트는 복수의 LED들에 의해 방출된 광에 대한 방향 정보를 제어 및/또는 보유하기 위한 하나 이상의 엘리먼트들을 포함한다. 선택적으로, 회전 가능한 액추에이터는 LED 어레이에 의해 생성된 광의 방향을 제어한다.
[0029] 또 다른 양상에서, 이를테면, 본원에서 설명된 프로젝터 조립체를 사용함으로써 이미지들을 생성하기 위한 방법들이 설명된다. 일 예에서, 이러한 양상의 방법 실시예는 프로젝터 조립체를 사용하여 제1 부분 이미지를 생성하는 단계, 프로젝터 조립체의 LED 어레이를 제2 포지션으로 이동시키기 위해 프로젝터 조립체의 이동 가능한 액추에이터를 이동시키는 단계, 및 프로젝터 조립체를 사용하여 제2 부분 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 선택적으로, 제1 부분 이미지 및 제2 부분 이미지는 공간적으로 오프셋되고, 함께 제1 합성 이미지를 형성한다.
[0030] 일부 실시예들에서, 이동 가능한 액추에이터는 회전 가능한 액추에이터를 포함한다. 일부 실시예들에서, 이러한 양상의 방법은, 이를테면, 하나 이상의 대응하는 부가적인 부분 이미지들이 다른 부분 이미지들로부터 공간적으로 각각 오프셋되고 함께 제1 합성 이미지를 형성하는 경우에, 회전 가능한 액추에이터를 한 번 이상 회전시키는 단계 및 하나 이상의 대응하는 부가적인 부분 이미지들을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 선택적으로, 회전 가능한 액추에이터를 회전시키는 단계는 회전 가능한 액추에이터를 이산 각도만큼 회전시키는 단계를 포함한다. 선택적으로, 회전 가능한 액추에이터를 회전시키는 단계는 회전 가능한 액추에이터를 연속적으로 회전시키는 단계를 포함한다.
[0031] 일부 실시예들에서, 이동 가능한 액추에이터는 병진운동 가능한 액추에이터를 포함한다. 일부 실시예들에서, 이러한 양상의 방법은, 이를테면, 하나 이상의 대응하는 부가적인 부분 이미지들이 다른 부분 이미지들로부터 공간적으로 각각 오프셋되고 함께 제1 합성 이미지를 형성하는 경우에, 병진운동 가능한 액추에이터를 한 번 이상 병진운동시키는 단계 및 하나 이상의 대응하는 부가적인 부분 이미지들을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 선택적으로, 병진운동 액추에이터를 병진운동시키는 단계는 이산 거리만큼 병진운동 가능한 액추에이터를 병진운동시키는 단계를 포함한다. 선택적으로, 병진운동 가능한 액추에이터를 병진운동시키는 것은 병진운동 가능한 액추에이터를 연속적으로 병진운동시키는 단계를 포함한다.
[0032] 일부 실시예들에서, 제1 부분 이미지를 생성하고, 이동 가능한 액추에이터를 이동시키고, 제2 부분 이미지를 생성하는 것은 약 30Hz, 약 60Hz, 약 120Hz, 약 240Hz, 약 240Hz 초과 또는 약 10 내지 약 480Hz의 레이트로 반복된다. 이러한 방식으로, 이 양상의 방법들은 비디오 이미지들을 생성하는 데 사용될 수 있다.
[0033] 선택적으로, 프로젝터 조립체는 LED 어레이와 이미징 광학기들의 세트 사이의 상대적인 병진운동을 생성하기 위한 병진운동 스테이지를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 양상의 방법은, LED 어레이가 병진운동된 상대적인 포지션으로 병진운동되도록 LED 어레이와 이미징 광학기들의 세트 간에 상대적인 병진운동을 생성하는 단계; 이를테면, 병진운동된 상대적인 포지션에서 LED 어레이를 사용하여 제3 광을 생성하고, 제3 부분 이미지를 형성하기 위해 이미징 광학기들의 세트에 의해 제3 광을 이미징함으로써 제3 부분 이미지를 생성하는 단계; LED 어레이를 병진운동되고 이동된 상대적인 포지션으로 이동시키기 위해 이동 가능한 액추에이터를 이동시키는 단계; 이를테면, 병진운동되고 이동된 상대적인 포지션에서 LED 어레이를 사용하여 제4 광을 생성하고, 제4 부분 이미지를 형성하기 위해 이미징 광학기들의 세트에 의해 제4 광을 이미징함으로써 제4 부분 이미지를 생성하여, 제3 부분 이미지 및 제4 부분 이미지가 공간적으로 오프셋되고, 함께 제2 합성 이미지를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 선택적으로, 제1 합성 이미지는 제1 깊이 필드에 대응하고, 제2 합성 이미지는 제2 깊이 필드에 대응한다.
[0034] 선택적으로, 프로젝터 조립체는 2개 이상의 LED 어레이, 이를테면, 독립적인 어레이 축들을 각각 갖고 개개의 어레이 축들을 따라 배열된 복수의 LED들을 독립적으로 포함하는 2개 이상의 LED 어레이 ― 각각의 LED 엘리먼트는 개별적으로 어드레싱 가능함 ― ; 및 각각이 LED 어레이를 각각 지지하는 2개 이상의 이동 가능한 액추에이터를 포함할 수 있다. 각각의 LED 어레이는, 각각의 LED 어레이의 이미지들이 일정 거리에 형성될 수 있도록, 이미징 광학기들의 세트와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝될 수 있다.
[0035] 선택적으로, 이러한 양상의 방법은, 이를테면, 제3 포지션에서 제2 LED 어레이를 사용하여 제3 광을 생성하고, 제3 부분 이미지를 형성하기 위해 이미징 광학기들의 세트에 의해 제3 광을 이미징함으로써 제3 부분 이미지를 생성하는 단계; 제2 LED 어레이를 제4 포지션으로 이동시키기 위해 제2 이동 가능한 액추에이터를 회전시키는 단계; 이를테면, 제4 포지션에서 제2 LED 어레이를 사용하여 제4 광을 생성하고, 제4 부분 이미지를 형성하기 위해 이미징 광학기들의 세트에 의해 제4 광을 이미징함으로써 제4 부분 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 선택적으로, 제3 부분 이미지 및 제4 부분 이미지는 공간적으로 오프셋되고 함께 제2 합성 이미지를 형성한다. 다시, 상이한 합성 이미지들이 상이한 깊이 필드들에 대응할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0036] 선택적으로, 본원에 설명된 방법에서 유용한 프로젝터 조립체들, LED 어레이의 제1 이미지를 수신하고 회절된 광을 생성하기 위해 이미징 광학기들의 세트와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 제1 회절 광학 엘리먼트; 회절된 광을 수신하고 회절된 광을 전반사에 의해 전송하기 위해 제1 회절 광학 엘리먼트와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 도파관; 회절된 광을 생성하기 위해 도파관 내에 또는 상에 포지셔닝된 제2 회절 및 광학 엘리먼트; 및 회절된 광을 생성하기 위해 제2 회절 엘리먼트와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 제3 회절 광학 엘리먼트를 더 포함할 수 있다. 선택적으로, 이러한 양상의 방법은, 도파관에 의해 수신되는 회절된 이미지와 같은 회절된 이미지를 생성하기 위해 제1 회절 광학 엘리먼트를 사용하여 제1 합성 이미지 중 적어도 일부를 회절시키는 단계; 도파관을 사용하여 회절된 이미지를 전송하는 단계; 확대된 이미지를 생성하기 위해 제2 회절 광학 엘리먼트를 사용하여 회절된 합성 이미지 중 적어도 일부를 회절시키는 단계; 출력 이미지를 생성하기 위해 제3 회절 광학 엘리먼트를 사용하여 확대된 이미지 중 적어도 일부를 회절시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 프로젝터 조립체에 의해 생성된 이미지들은 뷰어를 위해 디스플레이될 수 있다.
[0037] 다른 양상에서, 프로젝터 조립체들이 제공된다. 실시예에서, 프로젝터 조립체는 LED 어레이를 포함하고, LED 어레이는 어레이 축을 갖고, LED 어레이는 어레이 축을 따라 배열된 복수의 LED들을 포함하고, 복수의 LED들은 개별적으로 어드레싱 가능하다. 프로젝터 조립체는 LED 어레이를 지지하는 회전 가능한 액추에이터 ― 회전 가능한 액추에이터는 회전 축을 갖고, 회전 축 및 어레이 축은 평행함 ― , 및 복수의 LED들에 의해 방출된 광을 수집하고 일정 거리에 LED 어레이의 하나 이상의 이미지들을 형성하기 위해, LED 어레이와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 이미징 광학기들의 세트를 더 포함하고, 하나 이상의 이미지들은 어레이 축에 대응하는 제1 축 및 회전 축에 직교하는 제2 축을 포함한다. 선택적으로, 복수의 LED들의 출력 진폭은 독립적으로 제어 가능할 수 있다.
[0038] 선택적으로, 이미징 광학기들의 세트는 복수의 LED들에 의해 방출된 광의 위상을 제어하기 위한 하나 이상의 전기-광학 엘리먼트들을 더 포함할 수 있다. 이미징 광학기들의 세트는 복수의 LED들에 의해 방출된 광에 대한 방향 정보를 유지하기 위한 하나 이상의 엘리먼트들을 더 포함할 수 있다. 선택적으로, 회전 가능한 액추에이터는 LED 어레이에 의해 생성된 광의 방향을 제어할 수 있다.
[0039] 부가적인 특징들, 이점들 및 실시예들은 아래의 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에서 설명된다.
[0040] 도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d는 일 실시예에 따른 예시적인 LED 어레이들을 예시한다.
[0041] 도 2a, 도 2b 및 도 2c는 실시예에 따른 LED 어레이의 회전을 예시한다.
[0042] 도 3a는 일 실시예에 따른 x-z 평면에서의 프로젝터 조립체의 개략적인 예시를 제공한다.
[0043] 도 3b는 일 실시예에 따른 x-z 평면에서의 프로젝터 조립체의 개략적인 예시를 제공한다.
[0044] 도 3c는 일 실시예에 따른 y-z 평면에서의 프로젝터 조립체의 개략적인 예시를 제공한다.
[0045] 도 3d는 일 실시예에 따른 프로젝터 조립체의 사시도 개략적인 예시를 제공한다.
[0046] 도 4는 일 실시예에 따른, 이미지들의 생성을 위한 2개의 LED 어레이들을 포함하는 LED-기반 프로젝터 조립체의 개략적인 예시를 제공한다.
[0047] 도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 LED 어레이의 회전 및 병진운동을 예시한다.
[0048] 도 5c는 일 실시예에 따른, 이미지의 생성을 위해 회전 및 병진운동을 사용하는 LED-기반 투사 시스템의 개략적인 예시를 제공한다.
[0049] 도 6a는 일 실시예에 따른 다수의 LED 어레이들의 사시도를 제공한다.
[0050] 도 6b는 일 실시예에 따른, x-y 평면에서의 다수의 LED 어레이들의 개략적인 예시를 제공한다.
[0051] 도 6c는 일 실시예에 따른, y-z 평면에서의 다수의 LED 어레이들을 포함하는 LED-기반 프로젝터 조립체의 개략적인 예시를 제공한다.
[0052] 도 6d는 일 실시예에 따른, x-z 평면에서의 다수의 LED 어레이들을 포함하는 LED-기반 프로젝터 조립체의 개략적인 예시를 제공한다.
[0053] 도 7a는 일 실시예에 따른, 3개의 상이한 컬러들의 LED들의 별개의 세트를 포함하는 예시적인 LED 어레이를 예시한다.
[0054] 도 7b는 일 실시예에 따른, LED들의 별개의 세트들의 공간적으로 별개의 이미지들을 생성하기 위한 프로젝터 조립체의 컴포넌트들을 예시한다.
[0055] 도 8은 일 실시예에 따른 예시적인 이미지 투사 방법의 개요를 제공한다.
[0056] 도 9는 일 실시예에 따른 예시적인 이미지 투사 방법의 개요를 제공한다.
[0057] 도 10은 일 실시예에 따른 방향 정보를 유지하면서 LED 어레이로부터의 이미징 광의 개요를 제공한다.
[0058] 본원에 설명된 프로젝터 시스템들 및 방법들은 축을 따라 배열된 복수의 LED들을 포함하는 LED 어레이를 사용한다. LED 어레이는, LED 어레이를 이동시키고 상이한 포지션들에서 LED 어레이의 이미지들을 생성하기 위해, 이동 가능한 액추에이터에 의해 지지될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이동 가능한 액추에이터는 회전 가능한 마이크로전기기계 액추에이터이다. 액추에이터가 회전됨에 따라, LED 어레이는 상이한 물리적 포지션들로 이동된다. LED 어레이에 의해 생성된 광이 이미징 광학기들의 세트를 사용하여 이미징될 때, LED 어레이로부터의 광의 공간적으로 별개의 이미지들은, 액추에이터에 의해 이동될 때, LED 어레이의 상이한 물리적 포지션들에 대응하여 형성될 수 있다.
[0059] 액추에이터의 회전 및 LED 어레이의 LED들의 타이밍 및 출력을 제어함으로써, 비디오 이미지들이 생성될 수 있다. 예컨대, 제1 포지션에서 LED 어레이에 의해 생성된 제1 부분 이미지가 생성될 수 있다. LED 어레이가 제2 포지션으로 회전되고 제2 부분 이미지가 LED 어레이에 의해 생성될 수 있을 때, 제2 부분 이미지는 제1 부분 이미지로부터 공간 및 시간 둘 모두에서 오프셋될 수 있다. LED 어레이가 전체 이미지 프레임을 생성하기 위해 고정된 수의 포지션들을 통해 회전될 때, 이러한 프로세스가 반복될 수 있고, 이어서 다수의 프레임들을 갖는 비디오 이미지를 생성하기 위해 프로세스가 반복된다.
[0060] LED 어레이로부터의 회전은 또한 포지션들의 이산 세트보다는 연속적인 프로세스일 수 있다. 전체 이미지 프레임을 함께 구성할 부분 이미지들을 생성하기 위해, 어레이의 LED 엘리먼트들의 출력 타이밍이 제어될 수 있다. 다시, 프로세스는 다수의 프레임들을 갖는 비디오 이미지를 생성하기 위해 반복될 수 있다.
[0061] LED 어레이로부터의 광은 광학 이미징 시스템을 사용하여 일정 거리에 투사될 수 있다. 예컨대, 광학 이미징 시스템은 하나 이상의 렌즈들, 미러들, 시준기들 등을 포함할 수 있다. 일부 LED가 발산 출력을 생성할 수 있고 그래서 일정 거리에 선명한 이미지를 투사하기 위해 시준으로부터 이익을 얻을 수 있기 때문에, 일부 실시예들에서 시준기의 사용은 사용하는 것이 유용할 수 있다.
[0062] 도 1a-1d는 LED 어레이들(100A, 100B, 100C 및 100D)의 개략적인 예시들을 제공한다. LED 어레이들(100A-100D) 각각은 도 1a에 도시된 바와 같은 x-축과 같이 축을 따라 배열된 복수의 개별적으로 어드레싱 가능한 LED 엘리먼트들을 포함한다. 도 1a에서, LED 어레이(100A)는 지지 구조(110A) 상에 포지셔닝된 LED 엘리먼트들(105A)을 포함하는 데, 이는 회전 가능한 또는 병진운동 가능한 액추에이터와 같은 이동 가능한 액추에이터에 대응할 수 있다. 각각의 LED 엘리먼트(105A)는 투사된 이미지의 픽셀 엘리먼트에 대응할 수 있다. LED 어레이(100A)가 10개의 LED 엘리먼트들(105)을 포함하지만, LED 어레이는 원하는 해상도로 이미지를 생성하기 위해, 원하는 경우, 임의의 수의 LED 엘리먼트들을 포함할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 투사된 이미지의 각각의 픽셀은 LED 엘리먼트 또는 복수의 LED 서브-엘리먼트들에 대응할 수 있다.
[0063] 또한, LED 어레이는, 이를테면, 회전 가능한 액추에이터에 의한 LED 어레이의 움직임에 기반하여 이미지들을 생성하기 위한 임의의 실현 가능한 수의 행들을 갖는, LED 엘리먼트들의 단일 라인(예컨대, 1-차원 어레이) 또는 LED 엘리먼트들의 다수의 라인들(예컨대, 2-차원 어레이)을 포함할 수 있다. 예컨대, 3개의 행들, 4개의 행들, 5개의 행들, 6개의 행들, 7개의 행들, 8개의 행들, 9개의 행들 또는 10개의 행들과 같은 2개 이상의 행들의 LED 엘리먼트들이 사용될 수 있다.
[0064] 마이크로전기기계 회전 가능한 액추에이터들, 자기-구동 회전 가능한 액추에이터, 전기-구동 회전 가능한 액추에이터, 캔틸레버-기반 회전 가능한 액추에이터 등을 포함하는 다양한 회전 가능한 액추에이터들은 본원에 설명된 투사 시스템들 및 방법들에 사용될 수 있다. 본 명세서가 2-차원 이미지를 생성하도록 LED 어레이를 이동시키기 위한 회전 가능한 액추에이터들을 참조하지만, 2-차원 이미지를 생성하기 위해 다른 이동 가능한 액추에이터가 유사하게 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 회전 가능한 액추에이터 대신에, 병진운동 가능한 액추에이터가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 병진운동 가능한 액추에이터는 마이크로전기기계 액추에이터, 자기-구동 액추에이터, 전기-구동 액추에이터, 압전 액추에이터 등을 포함한다.
[0065] LED 어레이의 LED 엘리먼트들은 임의의 적절한 형상, 치수 및 어레인지먼트를 취할 수 있다. 예컨대, LED 엘리먼트들은 정사각형, 직사각형 또는 원형 출력 표면들을 가질 수 있다. LED 엘리먼트들은 원하는 구성 및 출력에 의존하여 약 0.5㎛ 내지지 약 100㎛ 범위의 측방향 치수들을 가질 수 있다. 일부 특정 실시예들에서, 측방향 치수들은 0.5㎛ 내지 약 5㎛이다. LED 엘리먼트들은 나란히(스트립) 구성, 체크무늬 구성, PenTile 매트릭스 구성 등으로 배열될 수 있다.
[0066] 도 1b에서, LED 어레이(100B)는 지지 구조(110B) 상에 포지셔닝된 LED 엘리먼트들(105B)을 포함하는 데, 이는 회전 가능한 또는 병진운동 가능한 액추에이터와 같은 이동 가능한 액추에이터에 대응할 수 있다. 각각의 LED 엘리먼트(105B)는 투사된 이미지의 픽셀 엘리먼트에 대응할 수 있고, 풀 컬러 픽셀 엘리먼트를 생성하기 위해 수직 스트립 구성으로 배열된 3개 이상의 상이한 컬러 LED 엘리먼트(예컨대, 적색, 녹색, 청색)에 대응할 수 있는 서브-엘리먼트들(115, 116 및 117)을 포함할 수 있고, 여기서 3개의 인접한 LED 엘리먼트들은 서브-픽셀 엘리먼트들에 대응하고, 함께 단일 픽셀 엘리먼트를 구성한다. 30개의 LED 서브-엘리먼트들이 도시되지만, 원하는 경우, 임의의 수의 LED 엘리먼트들 또는 서브-엘리먼트들이 포함될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0067] 도 1c에서, LED 어레이(100C)는 지지 구조(110C) 상에 포지셔닝된 LED 엘리먼트들(105C)을 포함하는 데, 이는 회전 가능한 또는 병진운동 가능한 액추에이터와 같은 이동 가능한 액추에이터에 대응할 수 있다. 각각의 LED 엘리먼트(105C)는 투사된 이미지의 픽셀 엘리먼트에 대응할 수 있고, 풀 컬러 픽셀 엘리먼트를 생성하기 위해 수평 스트립 구성으로 배열된 3개 이상의 상이한 컬러 LED 엘리먼트(예컨대, 적색, 녹색, 청색)에 대응할 수 있는 서브-엘리먼트들(120, 121 및 122)을 포함할 수 있다. 다시, 원하는 경우, 임의의 수의 LED 엘리먼트들 또는 서브-엘리먼트들이 포함될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0068] 도 1d에서, LED 어레이(100D)는 지지 구조(110D) 상에 포지셔닝된 LED 엘리먼트들(105D)을 포함하는 데, 이는 회전 가능한 또는 병진운동 가능한 액추에이터와 같은 이동 가능한 액추에이터에 대응할 수 있다. 각각의 LED 엘리먼트(105D)는 투사된 이미지의 픽셀 엘리먼트에 대응할 수 있고, 풀 컬러 픽셀 엘리먼트를 생성하기 위해 체크무늬구성으로 배열된 3개의 상이한 컬러 LED 엘리먼트들(예컨대, 적색, 녹색, 청색)에 대응할 수 있는 서브-엘리먼트들을 포함할 수 있다. 다시, 원하는 경우, 임의의 수의 LED 엘리먼트들 또는 서브-엘리먼트들이 포함될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 도 1b-1d에 예시된 서브-픽셀 구성들은 단지 예들이며, 다른 서브-픽셀 구성들이 가능하거나 바람직할 수 있고, 서브-픽셀 렌더링 알고리즘들의 사용이 또한 가능하거나 바람직할 수 있음이 또한 인지될 것이다.
[0069] 실시예들에서, LED 어레이는 원하는 제1 해상도의 이미지를 투사하기 위해 임의의 실현 가능한 수의 LED 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 예컨대, 1024개의 엘리먼트들 ― 각각의 엘리먼트는 다수의 서브-엘리먼트들을 포함할 수 있음 ― 을 갖는 LED 어레이는 1024개의 픽셀들의 라인들을 포함하는 제1 해상도를 갖는 이미지에 대응할 수 있다. 600개의 엘리먼트들, 720개의 엘리먼트들, 768개의 엘리먼트들, 800개의 엘리먼트들, 900개의 엘리먼트들, 1080개의 엘리먼트들, 1200개의 엘리먼트들, 1280개의 엘리먼트들, 1440개의 엘리먼트들, 1600개의 엘리먼트들, 1920개의 엘리먼트들, 2160개의 엘리먼트들, 2560개의 엘리먼트들, 3850개의 엘리먼트들, 4230개의 엘리먼트들 또는 7680개의 엘리먼트들을 갖는 LED 어레이들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 예들이 가능하다. 이러한 수들의 엘리먼트들이 단지 예들이며, 일반적인 디지털 이미지 해상도들에 대응할 수 있음이 인지될 것이다.
[0070] 도 2a-2c는 회전 축(205) 주위의 다양한 포지션들 사이에서 회전되는 LED 어레이(200)를 도시한다. 예시된 바와 같이, 회전 축(205)은, 도 2a에 도시된 바와 같이, x-축에 평행할 수 있다. 회전 축이 LED 어레이 아래와 같은, LED 어레이에 근접한 임의의 적절한 포지션에 포지셔닝될 수 있고, 특정 기하학적 구조 및 사용되는 지지 구조 및 회전 가능한 액추에이터의 구성에 의해 지시될 수 있음이 인지될 것이다. LED 어레이(200)는 회전 축(205)에 평행하는 어레이 축(210) 및 어레이 축에 직교하는 축(215)을 갖는 것으로 도시된다. 축(220)은, 예컨대, LED 어레이(200)에 의해 생성된 광을 투사하는 데 사용되는 광학 엘리먼트들의 세트의 광학 축에 대응할 수 있고, 도 2a에 예시된 바와 같이 z-축에 평행할 수 있다. 도 2a는, 축(220) 및 축(215)이 수직인 구성으로 도시된다.
[0071] 일부 실시예들에서, 평행하는 것으로 언급되는 2개의 축들 또는 객체들은, 절대적으로 평행하는 것의 약 ± 5도 내로 배열되는 것과 같이, 절대적으로 평행하거나 실질적으로 평행하는 2개의 축들 또는 객체들에 대응할 수 있다. 일부 실시예들에서, 수직 또는 직교하는 것으로 언급되는 2개의 축들 또는 객체들은, 서로에 대해 약 85 내지 약 95도로 배열되는 것과 같이, 서로에 대해 정확히 90도 또는 서로 실질적으로 수직 또는 실질적으로 직교하여 배열되는 2개의 축들 또는 객체들에 대응할 수 있다. 일부 실시예들에서, 2개의 객체들 또는 축들이 실질적으로 평행, 실질적으로 수직 또는 실질적으로 직교하여 배열될 때, 유틸리티는 영향을 받지 않을 수 있고, 객체들이 정확히 평행, 정확히 수직 또는 정확히 직교인 것처럼 유사한 유틸리티를 여전히 제공할 수 있다.
[0072] 예컨대, 회전 축(205) 및 어레이 축(210)이 정확히 평행하는 것으로 도 2a-2c에 도시되지만, 회전 축(205) 및 어레이 축(210)이 실질적으로 평행한 경우, LED 어레이(200)는 또한 회전 축(205)을 중심으로 한 LED 어레이(200)의 회전 시에 합성 이미지들을 생성하기 위해, 본원에 설명된 원리들에 따라 동작하는 데 유용할 것이다.
[0073] 본원에서 사용되는 "약"이라는 용어는, 본 발명의 사상을 벗어나지 않고서, 명시된 값에 근접한 값들이 포함되거나 사용될 수 있음을 나타낸다는 것이 또한 인지될 것이다. 선택적으로, "약"은, 값이 명시된 값의 10% 내의 값들을 포함할 수 있음을 나타낼 수 있다. 일 예로서, "약 10"은 9 내지 11을 포함하는 것에 대응할 수 있다.
[0074] 도 2b는, 축(215)과 축(220) 사이의 각도가 90도를 초과하도록, 회전 축(205)을 중심으로 제1 방향(225)으로 회전되는 LED 어레이(200)를 도시한다. 도 2c는, 축(215)과 축(210) 사이의 각도가 0도 내지 90도와 같이 90도 미만이 되도록, 제1 방향과 반대인 제2 방향(230)으로 회전 축(205)을 중심으로 회전되는 LED 어레이(200)를 도시한다. 일부 실시예들에서, 회전 축을 중심으로 한 LED 어레이(200)의 회전을 제공하는 회전 가능한 액추에이터가 연속적인 회전을 제공하도록 구성될 수 있어서, 축(215)과 축(220) 사이의 각도가 연속적으로, 이를테면, 임의의 값으로 조정 가능할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 다른 실시예들에서, 회전 가능한 액추에이터는 계단형 회전을 제공하도록 구성될 수 있어서, 축(215)과 축(220) 사이의 각도가 특정 값들로만 이산적으로 조정 가능할 수 있다.
[0075] 일부 실시예들에서, LED 어레이는, 회전 방향(225)과 같은 제1 회전 방향을 따르는 제1 최대량 및 회전 방향(230)과 같은 제2 회전 방향을 따르는 제2 최대량과 같은 2개의 최대 회전량들 사이에서 어레이 축을 중심으로 회전될 수 있다. 일부 실시예들에서, 회전은 연속적으로 또는 이산 스텝들로 발생할 수 있다. 선택적으로, LED 어레이는 제1 최대치까지 이산 스텝들로 제1 방향을 따라 회전되고, 이어서 하나의 스텝으로 제2 최대치까지 제2 방향을 따라 신속하게 회전되고, 제1 최대치까지 제1 방향을 따라 이산 스텝들로 다시 회전될 수 있다. 이러한 방식으로, 일방향 점진적인 회전이 설정될 수 있다. 선택적으로, LED 어레이는 제1 최대치까지 이산 스텝들로 제1 방향을 따라 회전되고, 이어서 제2 최대치까지 이산 스텝들로 제2 방향을 따라 회전되고, 이어서 이러한 프로세스가 반복될 수 있다. 이러한 방식으로, 양방향 점진적인 회전이 설정될 수 있다. 특정 투사 구성에 의존하여, 이들 또는 다른 회전 방식들은, LED 어레이를 회전시키고 원하는 이미지를 생성하기 위해 개별적인 LED 엘리먼트들의 타이밍 및 출력을 제어함으로써 합성 이미지를 생성하는 데 사용될 수 있다.
[0076] 도 2a-2c에 도시된 3개의 포지션들을 사용하여, 3개의 행들의 픽셀들을 갖는 이미지가 생성될 수 있다. 본원에 개시된 시스템들 및 방법들에서 임의의 수의 포지션들이 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 포지션들 간의 회전 축(205)을 중심으로 한 LED 어레이(200)의 회전은 각각의 포지션에서 LED 어레이로부터 투사된 광을 공간적으로 분리하기에 충분한 크기를 가질 것이다. 예컨대, 도 2a에 대응하는 포지션에서의 LED 어레이로부터의 광은 중앙 픽셀 라인일 수 있는 반면에, 도 2b에 대응하는 포지션에서의 LED 어레이로부터의 광은 중앙 픽셀 라인 위로 오프셋될 수 있고, 도 2c에 대응하는 포지션에서의 LED 어레이로부터의 광은 중앙 픽셀 라인 아래로 오프셋될 수 있다. 이러한 방식으로, 본원에 설명된 시스템들 및 방법들을 사용하여 별개의 행들의 픽셀들이 생성될 수 있다.
[0077] 그러나, 일부 실시예들에서, LED 어레이는, 생성된 이미지들이 적어도 부분적으로 중첩될 수 있도록 하는 양만큼 회전될 수 있다. 이러한 구성은, 이를테면, 서브-픽셀 렌더링이 이미지 세부사항들의 생성을 도울 수 있는 일부 실시예들에서 유용할 수 있다. 또한, 도 1c에 도시된 수평 스트립 구성과 같은 일부 LED 어레이 구성에 대해, 중첩하는 픽셀 라인들은 회전 축에 수직인 방향을 따라 출력 이미지의 해상도를 향상시키는 데 유용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 픽셀 엘리먼트의 크기는 서브-픽셀 엘리먼트들의 세트의 전체 크기, 이를테면, LED 어레이(200)의 LED 엘리먼트들의 측방향 치수에 대응할 수 있다. 다른 실시예들에서, 픽셀 엘리먼트의 크기는 개별적인 서브-픽셀 엘리먼트의 크기에 대응할 수 있다. 예컨대, 도 1c에 도시된 LED 어레이(110C)를 사용하여, 먼저 LED 서브-엘리먼트들(120)의 최상부 라인은 특정 픽셀 라인에 대한 적색 픽셀 출력들의 라인을 생성하는 데 사용될 수 있다. 이어서, LED 어레이(110C)는, LED 서브-엘리먼트(121)의 중간 라인으로부터의 녹색 광이 이전에 생성된 적색 픽셀 출력들과 동일한 공간 포지션을 갖는 녹색 픽셀 출력들의 라인을 생성하도록 투사될 수 있도록, 회전될 수 있다. 마지막으로, LED 어레이(110C)는, LED 서브-엘리먼트(122)의 최하부 라인으로부터의 청색 광이 이전에 생성된 적색 픽셀 출력들 및 녹색 픽셀 출력들과 동일한 공간 포지션을 갖는 청색 픽셀 출력들의 라인을 생성하도록 투사될 수 있도록, 회전될 수 있다. 이러한 방식으로, 회전 축에 수직인 방향을 따른 전체 이미지 해상도는, 픽셀 엘리먼트들이 중첩되지 않는 구성과 비교하여 3 배만큼 향상될 수 있다.
[0078] 실시예들에서, LED 어레이는 원하는 제2 해상도의 이미지를 투사하기 위해 임의의 실현 가능한 수의 포지션들로 회전 가능할 수 있다. 예컨대, 회전 가능한 액추에이터는 약 1280개의 포지션들로 회전 가능할 수 있어서, 각각의 포지션은 전체 이미지가 픽셀들의 1280개의 라인들을 포함하는 해상도를 갖기 위해 부분 이미지를 제공할 수 있다. 회전 가능한 액추에이터가 600개의 포지션들, 720개의 포지션들, 768개의 포지션, 800개의 포지션들, 900개의 포지션들, 1080개의 포지션들, 1200개의 포지션들, 1280개의 포지션들, 1440개의 포지션들, 1600개의 포지션들, 1920개의 포지션들, 2160개의 포지션들, 2560개의 포지션들, 3850개의 포지션들, 4230개의 포지션들 또는 7680개의 포지션들로 회전 가능한 경우를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 예들이 가능하다. 이러한 수들의 포지션들이 단지 예들이며, 일반적인 디지털 이미지 해상도들에 대응할 수 있음이 인지될 것이다.
[0079] 다른 실시예들에서, LED 어레이는 이산적으로 회전 가능한 대신에 연속적으로 회전 가능할 수 있다. 상이한 픽셀들의 라인들을 갖는 이미지를 투사하기 위해, LED 어레이의 엘리먼트들은 그들의 출력을 제어할 수 있다. 예컨대, LED 어레이가 제1 포지션에 있을 때, LED 어레이의 출력은 전체 프레임의 제1 부분에 대응하는 픽셀들의 제1 라인을 투사하도록 제어될 수 있다. LED 어레이가 회전될 때, LED 어레이의 출력은, LED 어레이가 적절한 포지션에 있을 때, LED 어레이의 제2 출력이 전체 프레임의 제2 부분에 대응하는 픽셀들의 제2 라인을 투사하도록 제어될 수 있도록, 타이밍될 수 있다. 이 프로세스는 픽셀들의 더 많은 라인들의 전체 이미지 프레임을 생성하기 위해 반복될 수 있다. 이러한 방식으로, LED 어레이는 원하는 해상도의 이미지를 생성하는 데 사용될 수 있다.
[0080] 도 3a는 x-z 평면에서의 예시적인 프로젝터 조립체(300A)의 개략적인 예시를 제공한다. 프로젝터 조립체(300A)는 LED 어레이(305A) 및 이미징 광학기들의 세트(310A)를 포함한다. 이미징 광학기들의 세트(310A)는 시준기(315A) 및 5개의 포커싱 렌즈들(320)을 포함한다. 시준기(315A)는 LED 어레이(305A)에 의해 생성된 광을 평행하게 하는 데 사용될 수 있으며, 광은 LED 어레이(305A)에 의한 방출 시에 발산될 수 있다. 이미징 광학기들의 세트(310A)는 LED 어레이(305A)의 이미지(325A)를 생성하는 데 사용될 수 있다. LED 어레이(305A)가 LED 어레이(305A)의 2-차원 이미지를 생성하기 위해 x-축에 평행하는 회전 축을 중심으로 회전될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0081] 도 3b는 x-z 평면에서의 또 다른 예시적인 프로젝터 조립체(300B)의 개략적인 예시를 제공한다. 프로젝터 조립체(300B)는 LED 어레이(305B) 및 이미징 광학기들의 세트(310B)를 포함한다. 이미징 광학기들의 세트(310B)는 5개의 포커싱 렌즈들(320)을 포함하고, 시준기를 포함하지 않는다. 시준 엘리먼트들(315B 및 316B)은 선택적으로 LED 어레이(305B)의 LED 엘리먼트들에 의해 생성된 광을 개별적으로 평행하게 하기 위해 LED 어레이(305B)에 및/또는 그의 부분에 부착된다. 개별적인 시준 엘리먼트들(315B)은 선택적으로 개별적인 LED 엘리먼트들로부터의 광을 시준하는 데 사용될 수 있다. 공유된 시준 엘리먼트들(316B)은 선택적으로 2개 이상의 개별적인 LED 엘리먼트들 또는 다수의 LED 서브-엘리먼트들과 같은 다수의 LED 엘리먼트들로부터의 광을 시준하는 데 사용될 수 있다. 이미징 광학기들의 세트(310B) 및 시준 엘리먼트들(315B, 316B)은 LED 어레이(305B)의 이미지(325B)를 생성하는 데 사용될 수 있다. LED 어레이(305B)가 LED 어레이(305B)의 2-차원 이미지를 생성하기 위해 x-축에 평행하는 회전 축을 중심으로 회전될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0082] 도 3c는 y-z 평면에서의 프로젝터 조립체(300A)의 개략적인 예시를 제공한다. 여기서, LED 어레이(305A)의 2개의 이산 포지션들을 도시하는, x-축에 평행한 축을 중심으로 한 LED 어레이(305A)의 회전이 도시된다. 이에 따라, 이미지(325A)는 LED 어레이(305)의 2개의 이산 포지션들에 대응하는 2개의 이산 컴포넌트들을 도시한다.
[0083] 도 3d는 x-, y- 및 z-축들을 도시하는, 프로젝터 조립체(300A)의 사시도 개략적인 예시를 제공한다. 여기서, LED 어레이(305A)의 x-축에 평행한 축을 중심으로 하는 회전 방향이 도시되지만, LED 어레이(305A)의 이산 포지션들은 도시되지 않는다. 이미지(325A)는, 이산 컴포넌트들이 함께 2-차원 합성 이미지를 구성하는 방법을 도시한다.
[0084] LED 어레이(305A)가 1-차원 어레이로서 도시되지만, LED 어레이(305A)는 2개 이상의 행들 및 각각의 행의 임의의 수의 LED 엘리먼트들(예컨대, 도 3d에 도시된 바와 같이 10개의 엘리먼트들)을 포함하는 어레이와 같은 2차원 어레이일 수 있음이 인지될 것이다. 2차원 어레이를 포함하는 구성은 2차원 이미지를 생성하기 위해 본원에 설명된 동일한 원리들에 따라 동작될 수 있지만, 동일한 수의 픽셀들의 이미지를 생성하기 위해, 1-행 어레이에서 LED 어레이에 대해 요구되는 상이한 포지션들의 수의 절반만큼 많은 상이한 포지션들이 2-행 어레이에서 요구될 수 있다. 대안적으로, 위에 설명된 바와 같이, 중첩되는 픽셀 서브-엘리먼트들이 생성될 수 있다.
[0085] 일부 실시예들에서, 단일 투사 시스템을 사용하여 2개 이상의 공간적으로 분리된 이미지들을 생성하는 것이 바람직할 수 있다. 일 실시예에서, 2개의 별개의 LED 어레이들을 사용함으로써 다수의 이미지 생성이 제공될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 다수의 이미지 생성은, 하나의 LED 어레이를 사용하고 다수의 이미지들을 생성하기 위해 LED 어레이를 별개의 포지션들로 병진운동시킴으로써 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상이한 이미지들을 생성하는 것은, 이를테면, 3-차원 이미지의 생성에 사용하기 위해, 제1 깊이 평면을 나타내는 제1 이미지 및 제2 깊이 평면을 나타내는 제2 이미지를 생성하는 데 유용할 수 있다.
[0086] 도 4는 다수의 이미지들을 생성하기 위한 y-z 평면에서의 예시적인 프로젝터 조립체(400)의 개략적인 예시를 제공한다. 프로젝터 조립체(400)는 LED 어레이(405A 및 405B) 및 이미징 광학기들의 세트(410)를 포함한다. 이미징 광학기들의 세트(410)는 시준기(415) 및 5개의 포커싱 렌즈들(420)을 포함한다. 시준기(415)는, LED 어레이들(405A 및 405B)에 의한 방출 시에 발산될 수 있는, LED 어레이들(405A 및 405B)에 의해 생성된 광을 평행하게 하는 데 사용될 수 있다. 이미징 광학기들의 세트(410)는 LED 어레이(405A)의 제1 이미지(425A) 및 LED 어레이(405B)의 제2 이미지(425B)를 생성하는 데 사용될 수 있다. LED 어레이(405A 및 405B)의 각각의 LED 엘리먼트로부터의 출력들은 독립적으로 제어 가능할 수 있다. LED 어레이(405A 및 405B) 각각은 독립적으로 회전 가능할 수 있다.
[0087] 도 5a 및 도 5b는 다수의 이미지를 생성하는 데 사용하기 위한 단일 LED 어레이(505)의 병진운동을 도시하는 사시도 개략적인 예시들을 제공한다. 도 5a에서, LED 어레이(505)는 네거티브 y 방향으로 병진운동되고, 이어서 LED 어레이는 제1 이미지의 생성을 위해 회전 축을 중심으로 회전된다. 도 5b에서, LED 어레이(505)는 포지티브 y 방향으로 병진운동되고, 이어서 LED 어레이는 제2 이미지의 생성을 위해 회전 축을 중심으로 회전된다. LED 어레이(505)를 병진운동시키기 위해 상이한 병진운동 가능한 액추에이터들이 유용할 수 있다. 예컨대, 선형 병진운동 가능한 마이크로전기기계 액추에이터는 이산 포지션들 사이에서 LED 어레이(505)를 병진운동시키는 데 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 압전 액추에이터는 이산 포지션들 사이에서 LED 어레이(505)를 병진운동시키는 데 사용될 수 있다. LED 어레이(505)의 병진운동이 또한 도시된 회전을 제공하는 임의의 회전 가능한 액추에이터의 병진운동을 초래할 수 있음이 인지될 것이다. 따라서, LED 어레이 및 LED 어레이를 지지하는 회전 가능한 액추에이터 모두는, 예컨대, 하나 이상의 병진운동 액추에이터들을 사용하여 병진운동 스테이지 상에 제공될 수 있다.
[0088] 도 5c는, LED 어레이(505) 및 수반된 병진운동 컴포넌트들을 사용하여 다수의 이미지들을 생성하기 위한, y-z 평면에서의 예시적인 프로젝터 조립체(500)의 개략적인 예시를 제공한다. 본원에 설명된 다른 투사 시스템과 유사하게, 프로젝터 조립체(500)는 이미징 광학기들의 세트(510)를 포함한다. LED 어레이(505)는 상이한 포지션들 사이에서 LED 어레이(505)를 병진운동(520)시키기 위해 병진운동 가능한 액추에이터(515)에 의해 지지된다. 예시된 바와 같이, LED 어레이는 제1의 2-차원 이미지(525A)를 생성하기 위해 제1 포지션에서 사용되고, LED 어레이가 제2의 2-차원 이미지(525B)를 생성하는 데 사용되는 경우 제2 포지션으로 병진운동된다.
[0089] 도 6a-6d는 다수의 LED 어레이들(601, 602 및 603)을 포함하는 대안적인 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, LED 어레이들(602 및 603)은 LED 어레이에 수직으로 배향된다. 도 6a는, LED 어레이(601)가 x-축에 평행한 축을 중심으로 회전되고, LED 어레이들(602 및 603)이 y-축에 평행한 축을 중심으로 회전되는 것을 예시하는, LED 어레이들(601, 602 및 603)의 사시도를 도시한다. 도 6b는 x-y 평면에서의 LED 어레이들(601, 602 및 603)의 개략도를 예시한다. 프로젝터 조립체(600)의 LED 어레이들(601, 602 및 603)의 뷰들은 도 6c에서는 y-z 평면에서 예시되고, 도 6d에서는 x-z 평면에서 예시된다.
[0090] 도 6a-6d에 예시된 프로젝터 조립체(600)는 LED 어레이(601)와 LED 어레이들(602 및 603) 사이의 수직 어레인지먼트를 유리하게 이용할 수 있다. 예컨대, LED 어레이(601)는, 도 6a에 예시된 바와 같이, 이미지의 제1 축이 어레이 축에 대응하고 이미지의 제2 축이 회전 축 ― 어레이 축에 평행할 수 있음 ― 에 직교하는 축에 대응하는 제1의 2- 차원 이미지를 투사할 수 있다. 한편, LED 어레이들(602 및 603)의 회전 축이 LED 어레이(601)의 회전 축과 수직이지만, 마찬가지로 LED 어레이들(602 및/또는 603)은 제2의 2-차원 이미지를 유사한 방식으로 생성할 수 있다. 실시예들에서, 제1의 2-차원 이미지 및 제2의 2-차원 이미지는 이미지 평면에서 중첩될 수 있다.
[0091] 도 7a는 이동 가능한 액추에이터와 같은 지지 구조(710) 상의, 3개의 상이한 컬러들의 LED들의 별개의 세트들을 포함하는 LED 어레이(705)의 또 다른 실시예를 예시한다. 예컨대, 세트(715)는 적색 광(예컨대, 약 650nm의 파장을 갖는 광을 포함)을 출력하는 LED 엘리먼트들의 세트에 대응할 수 있다. 세트(720)는 녹색 광(예컨대, 약 520nm의 파장을 갖는 광을 포함함)을 출력하는 LED 엘리먼트들의 세트에 대응할 수 있다. 세트(725)는 청색 광(예컨대, 약 450nm의 파장을 갖는 광을 포함함)을 출력하는 LED 엘리먼트들의 세트에 대응할 수 있다.
[0092] 이러한 구성은 별개의 단일-컬러 이미지들을 생성하는 데 유용할 수 있으며, 단일-컬러 이미지들은 풀 컬러 이미지를 생성하기 위해 후속으로 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상이한 LED들의 세트들(715, 720 및 725)의 LED들은 다른 LED들의 세트들 각각의 대응하는 LED 엘리먼트들을 가질 수 있다. 예컨대, LED 엘리먼트(730)는 이미지의 특정 픽셀에 대한 적색 광을 생성하는 LED 엘리먼트에 대응할 수 있고, LED 엘리먼트(735)는 이미지의 특정 픽셀에 대한 녹색 광을 생성하는 LED 엘리먼트에 대응할 수 있고, LED 엘리먼트(740)는 이미지의 특정 픽셀에 대한 청색 광을 생성하는 LED 엘리먼트에 대응할 수 있다. 단일-컬러 이미지들은, 예컨대, 하나 이상의 렌즈들, 미러들, 광섬유 엘리먼트들, 도파관 엘리먼트들 및/또는 회절 엘리먼트들을 활용할 수 있는 다양한 광 방향 및 포커싱 기술들을 사용하여 결합될 수 있다.
[0093] 예컨대, 도 7b는 LED들의 별개의 세트들(715, 720 및 725)의 공간적으로 별개의 이미지들을 생성하기 위한 프로젝터 조립체의 컴포넌트들의 일 실시예를 예시한다. 도 7b에서, 상이한 LED 세트들(715, 720 및 725)로부터 광을 초기에 포커싱하고 공간적으로 분리하기 위한 렌즈릿(lenslet) 어레이(745)가 도시된다. 광학 엘리먼트(750)는 단일 포커싱 렌즈로서 예시되지만, 이미지를 생성하기 위해 광을 시준, 수렴 또는 발산하는 역할을 하는 하나 이상의 렌즈들 또는 미러들을 포함하는 이미징 광학기들의 세트와 같은 이미징 광학기들의 세트가 광학 엘리먼트(750) 대신에 대안적으로 사용될 수 있다. 포커싱 후에, 광은 풀 컬러 이미지를 생성하도록 광을 결합하기 위해 부가적인 광학 엘리먼트들을 사용하여 재결합될 수 있다. 위에 설명된 바와 같이, 상이한 LED 세트들(715, 720 및 725)이 2-차원 이미지를 생성하도록 조정된 출력들을 가질 수 있도록, LED 어레이(705)가 도 7b의 x-축에 평행한 축을 중심으로 회전될 수 있음이 인지될 것이다.
[0094] 도 8은, 이를테면, 프로젝터 조립체를 사용함으로써, 이미지를 생성 및 투사하기 위한 방법(800)의 예시적인 실시예의 개요를 제공한다. 블록(805)에서, LED 어레이로부터의 제1 광이 생성된다. 위에 설명된 바와 같이, LED 어레이의 각각의 LED 엘리먼트의 출력은 독립적으로 제어 가능할 수 있으며, 이는 부분 이미지에 대응하는 출력 패턴의 생성을 허용할 수 있다.
[0095] 블록(810)에서, 제1 광은 제1 부분 이미지를 생성하기 위해 이미징 광학기들의 세트를 사용하여 이미징된다. 이미징은, 예컨대, 광을 굴절시키거나 반사시키는 것을 포함할 수 있다. 이미징은 반사 광학기, 포커싱 광학기, 발산 광학기, 시준 광학기 등을 사용할 수 있다. 이미징은 수렴 평면에 대응하는 거리와 같은 특정 거리로 광을 투사하는 것을 포함할 수 있다.
[0096] 블록(815)에서, LED 어레이는 다음의 부분 이미지의 생성을 위한 다음의 포지션으로 LED 어레이를 이동시키도록 회전된다. LED 어레이의 회전은 마이크로전기기계 액추에이터와 같은 회전 가능한 액추에이터의 사용에 의해 달성될 수 있다. LED 어레이가 도 8에서 회전되는 것으로 표시되지만, 일부 실시예들에서, LED 어레이는, 이를테면, 압전 액추에이터와 같은 병진운동 가능한 액추에이터를 사용함으로써 회전 대신에 병진운동될 수 있다.
[0097] 블록(820)에서, LED 어레이로부터의 제2 광이 생성된다. 다시, 각각의 LED 엘리먼트의 출력은 독립적으로 제어 가능할 수 있으며, 출력은 제1 광에 대응하는 출력과 구별될 수 있다.
[0098] 블록(825)에서, 제2 광은 제2 부분 이미지를 생성하기 위해 이미징 광학기들의 세트를 사용하여 이미징된다. LED 어레이의 회전으로 인해, 제2 부분 이미지는 제1 부분 이미지로부터 적어도 부분적으로 공간적으로 오프셋될 수 있다. 특정 실시예들에서, 제1 및 제2 부분 이미지들은 중첩되지 않는다. 다른 실시예들에서, 제1 및 제2 부분 이미지들은 적어도 부분적으로 중첩된다.
[0099] 블록(830)에서, LED 어레이는 다음의 부분 이미지의 생성을 위한 다음의 포지션으로 LED 어레이를 이동시키도록 회전된다. 블록(835)에서, LED 어레이로부터의 다음의 광이 다음의 부분 이미지를 위해 생성된다. 블록(840)에서, 다음의 광은, 제1 및 제2 부분 이미지들로부터 적어도 부분적으로 오프셋될 수 있는 다음의 부분 이미지를 생성하기 위해 이미징 광학기들의 세트를 사용하여 이미징된다.
[0100] 선택적으로, 블록들(830, 835 및 840)은 복수의 부분 이미지들을 포함하는 전체 이미지를 생성하기 위해 한 번 이상 반복될 수 있다. 예컨대, 블록들(830, 835 및 840)은 전체 해상도 이미지에 존재하는 만큼 많은 픽셀들의 라인들을 포함하는 전체 이미지를 생성하기에 충분한 횟수만큼 반복될 수 있다.
[0101] 블록들(830, 835, 및 840)은 또한 전체 이미지의 시퀀스를 생성하기 위해, 이를테면, 비디오 이미지를 구성하기 위해 연속적으로 반복될 수 있다. 그러한 경우에, 일정 시점에서(at some point), LED 어레이는, LED 어레이로부터의 제1 광이 생성되는 포지션에 대응하는 포지션으로 다시 회전될 수 있다. 실시예들에서, 이 프로세스는 약 30Hz 또는 약 60Hz 또는 비디오 디스플레이 출력의 리프레시 또는 프레임 레이트에 대응하는 특정 주파수로 발생할 수 있다.
[0102] 다수의 LED 어레이들을 포함하는 실시예들에 대해, 방법(800)은 다수의 LED 어레이들 각각에 대해 독립적으로 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 이러한 방식으로, 다수의 LED 어레이들 각각은 독립적으로 전체 이미지 및/또는 전체 이미지들의 시퀀스를 생성할 수 있다.
[0103] 도 9는, 이를테면, 병진운동 가능한 액추에이터 상의 LED 어레이를 포함하는 프로젝터 조립체를 사용함으로써, 이미지들을 생성 및 투사하기 위한 방법(900)의 예시적인 실시예의 개요를 제공한다. 블록(905)에서, LED 어레이로부터의 제1 광이 생성된다. 위에 설명된 바와 같이, LED 어레이의 각각의 LED 엘리먼트의 출력은 독립적으로 제어 가능할 수 있으며, 이는 부분 이미지에 대응하는 출력 패턴의 생성을 허용할 수 있다.
[0104] 블록(910)에서, 제1 광은 제1 부분 이미지를 생성하기 위해 이미징 광학기들의 세트를 사용하여 이미징된다. 이미징은, 예컨대, 광을 굴절시키거나 반사시키는 것을 포함할 수 있다. 이미징은 반사 광학기, 포커싱 광학기, 발산 광학기, 시준 광학기 등을 사용할 수 있다. 이미징은 수렴 평면에 대응하는 거리와 같은 특정 거리로 광을 투사하는 것을 포함할 수 있다.
[0105] 블록(915)에서, LED 어레이는 다음의 부분 이미지의 생성을 위한 다음의 포지션으로 LED 어레이를 이동시키도록 회전된다. LED 어레이의 회전은 마이크로전기기계 액추에이터와 같은 회전 가능한 액추에이터의 사용에 의해 달성될 수 있다. LED 어레이가 도 9에서 회전되는 것으로 표시되지만, 일부 실시예들에서, LED 어레이는, 이를테면, 다음의 부분 이미지를 생성하기 위해 압전 액추에이터와 같은 병진운동 가능한 액추에이터를 사용함으로써 회전 대신에 병진운동될 수 있다.
[0106] 블록(920)에서, LED 어레이로부터의 제2 광이 생성된다. 다시, 각각의 LED 엘리먼트의 출력은 독립적으로 제어 가능할 수 있으며, 출력은 제1 광에 대응하는 출력과 구별될 수 있다.
[0107] 블록(925)에서, 제2 광은 제2 부분 이미지를 생성하기 위해 이미징 광학기들의 세트를 사용하여 이미징된다. LED 어레이의 회전으로 인해, 제2 부분 이미지는 제1 부분 이미지로부터 적어도 부분적으로 공간적으로 오프셋될 수 있다. 특정 실시예들에서, 제1 및 제2 부분 이미지들은 중첩되지 않는다. 다른 실시예들에서, 제1 및 제2 부분 이미지들은 적어도 부분적으로 중첩된다. 블록(930)에서, LED 어레이는 다음의 부분 이미지의 생성을 위한 다음의 포지션으로 LED 어레이를 이동시키도록 회전된다.
[0108] 블록(935)에서, LED 어레이로부터의 다음의 광이 다음의 부분 이미지를 위해 생성된다. 블록(940)에서, 다음의 광은, 제1 및 제2 부분 이미지들로부터 적어도 부분적으로 오프셋될 수 있는 다음의 부분 이미지를 생성하기 위해 이미징 광학기들의 세트를 사용하여 이미징된다. 블록(945)에서, LED 어레이는 다음의 부분 이미지의 생성을 위한 다음의 포지션으로 LED 어레이를 이동시키도록 회전된다.
[0109] 블록(950)에서, 방법은, 합성 이미지가 완성되지 않은 경우 블록들(935, 940 및 945)을 반복하기 위해 블록(935)으로 다시 분기(branch)할 수 있다. 블록(935, 940 및 945)은 합성 이미지를 생성하기 위해 한 번 이상 반복될 수 있다.
[0110] 합성 이미지가 완성되면, 블록(950)은 대신에 블록(955)으로 분기할 수 있다. 블록(955)에서, LED 어레이는 압전 액추에이터 또는 마이크로전기기계 액추에이터와 같은 병진운동 가능한 액추에이터를 사용하여 다음의 포지션으로 병진운동된다. LED 어레이가 병진운동된 포지션에서 포지셔닝되면, 프로세스는, 이전에 생성된 합성 이미지로부터 적어도 부분적으로 공간적으로 오프셋될 수 있는 제2 합성 이미지를 생성하기 위해 반복될 수 있다.
[0111] 방법(900)이 합성 이미지들의 시퀀스를 생성하기 위해, 이를테면, 비디오 이미지들을 구성하기 위해 연속적으로 반복될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 그러한 경우에, 일정 시점에서, LED 어레이는, 제1 합성 이미지가 생성되는 포지션에 대응하는 포지션으로 다시 병진운동될 수 있다. 실시예들에서, 이 프로세스는 약 30Hz 또는 약 60Hz 또는 비디오 디스플레이 출력의 리프레시 또는 프레임 레이트에 대응하는 특정 주파수로 발생할 수 있다.
[0112] 도 10은 일 실시예에 따른 방향 정보를 유지하면서 LED 어레이로부터의 이미징 광의 개요를 제공한다. LED 어레이(1005)는 하나 이상의 렌즈 엘리먼트들(1015)에 의해 공간적으로 분리되고 이어서 여기서 단일 포커싱 렌즈로 도시된 이미징 광학기들의 세트(1020)를 사용하여 재포커싱되는 광(1010)을 생성한다. 렌즈 엘리먼트들(1015) 및 이미징 광학기들의 세트(1020)는 선택적으로 출력 광이 LED 어레이(1005)에 의해 생성된 광의 방향 정보를 유지할 수 있게 한다.
[0113] 대안적으로, 이미징 광학기들의 세트(1020)는, LED 어레이에 의해 생성된 광의 위상을 변조, 제어 또는 유지하기 위한 엘리먼트들과 같은 하나 이상의 전기 -광학 엘리먼트들을 포함할 수 있다. LED 어레이에 의해 생성된 광의 방향, 진폭 및 위상 중 2개 이상을 유지 및/또는 제어함으로써, 광이 관찰되는 방향은 광의 강도에 영향을 줄 수 있는 경우와 같이, 다차원 광 필드가 광학 구성의 출력으로서 생성될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0114] 또한, 본원에서 설명된 예들 및 실시예들은 단지 예시 목적들을 위한 것이고, 이에 대한 다양한 수정들 또는 변화들이 당업자에게 연상될 것이며 본 출원의 사상 및 범위 및 첨부된 청구항들의 범위 내에 포함될 것임이 이해된다.

Claims (46)

  1. 프로젝터 조립체로서,
    LED(light emitting diode) 어레이 ― 상기 LED 어레이는 어레이 축을 갖고, 상기 LED 어레이는 상기 어레이 축을 따라 배열된 복수의 LED들을 포함하며, 상기 복수의 LED들은 개별적으로 어드레싱 가능함 ― ;
    상기 LED 어레이의 이미지를 일정 거리에서 형성하기 위해 상기 LED 어레이와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 이미징 광학기들(imaging optics)의 세트; 및
    상기 어레이 축에 수직인 병진운동 축(translation axis)을 따라 상기 LED 어레이와 상기 이미징 광학기들의 세트 간의 상대적인 모션을 생성하기 위해 상기 이미징 광학기들의 세트에 기계적으로 연결된 병진운동 가능한 액추에이터(translatable actuator)
    를 포함하며,
    상기 이미지는 상기 어레이 축에 대응하는 제1 축 및 상기 병진운동 축에 대응하는 제2 축을 포함하는,
    프로젝터 조립체.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 병진운동 가능한 액추에이터는 상기 병진운동 축을 따르는 복수의 포지션들로 상기 이미징 광학기들의 세트를 병진운동시키도록 구성되는,
    프로젝터 조립체.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 병진운동 가능한 액추에이터는 상기 어레이 내의 LED의 측방향 치수에 대응하는 거리만큼 상기 이미징 광학기들의 세트를 병진운동시키도록 구성되는,
    프로젝터 조립체.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 LED 어레이는 2차원 LED 어레이를 포함하며, 상기 어레이 축은 제1 어레이 축이고, 상기 LED 어레이는 상기 병진운동 축에 평행한 제2 어레이 축을 추가로 가지며, 상기 복수의 LED들 중 적어도 일부는 상기 제2 어레이 축을 따라 배열되는,
    프로젝터 조립체.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 병진운동 축은 제1 병진운동 축이고, 상기 병진운동 가능한 액추에이터는 상기 어레이 축에 평행한 제2 병진운동 축을 추가로 갖는,
    프로젝터 조립체.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 병진운동 가능한 액추에이터는 상기 제1 병진운동 축을 따르는 제1 복수의 포지션들 및 상기 제2 병진운동 축을 따르는 제2 복수의 포지션들로 상기 이미징 광학기들의 세트를 병진운동시키도록 구성되는,
    프로젝터 조립체.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 병진운동 가능한 액추에이터는 상기 제1 병진운동 축을 따르는 병진운동들을 위한 제1 병진운동 가능한 액추에이터 및 상기 제2 병진운동 축을 따르는 병진운동들을 위한 제2 병진운동 가능한 액추에이터를 포함하는,
    프로젝터 조립체.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 LED 어레이 내의 하나 이상의 LED 들은 복수의 서브-엘리먼트들을 포함하며, 상기 복수의 서브-엘리먼트들은 상기 어레이 축에 평행하게 그리고/또는 상기 어레이 축에 수직하게 배열되는,
    프로젝터 조립체.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 LED들은 독립적으로 제어가능한 출력 진폭들을 갖는,
    프로젝터 조립체.
  10. 이미지를 생성하고 투사하는 방법으로서,
    프로젝터 조립체를 사용하여 제1 부분 이미지를 크리에이팅(creating)하는 단계 － 상기 프로젝터 조립체는,
    어레이 축을 갖는 LED(light emitting diode) 어레이;
    상기 LED 어레이의 이미지를 일정 거리에서 형성하기 위해 상기 LED 어레이와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 이미징 광학기들의 세트; 및
    상기 어레이 축에 수직한 병진운동 축을 따라 상기 LED 어레이와 상기 이미징 광학기들의 세트 간의 상대적인 모션을 생성하기 위해 상기 이미징 광학기들의 세트에 기계적으로 연결된 병진운동 가능한 액추에이터를 포함하고,
    상기 LED 어레이는 상기 어레이 축을 따라 배열된 복수의 LED들을 포함하며, 상기 복수의 LED들은 개별적으로 어드레싱 가능하고,
    상기 제1 부분 이미지를 크리에이팅하는 것은 상기 이미징 광학기들의 세트에 대한 제1 포지션에서 상기 LED 어레이를 사용하여 제1 광 출력을 생성하는 것을 포함하며, 상기 제1 광 출력은 상기 제1 부분 이미지를 형성하기 위해 상기 이미징 광학기들의 세트에 의해 이미징됨 － ;
    상기 병진운동 가능한 액추에이터를 사용하여 상기 병진운동 축을 따르는 제2 포지션으로 상기 이미징 광학기들의 세트를 병진운동시키는 단계; 및
    상기 프로젝터 조립체를 사용하여 제2 부분 이미지를 크리에이팅하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제2 부분 이미지를 크리에이팅하는 것은 상기 제2 포지션에 포지셔닝된 상기 이미징 광학기들의 세트와 함께 상기 LED 어레이를 사용하여 제2 광 출력을 생성하는 것을 포함하며, 상기 제2 광 출력은 상기 제2 부분 이미지를 형성하기 위해 상기 이미징 광학기들의 세트에 의해 이미징되고, 상기 제1 부분 이미지 및 상기 제2 부분 이미지가 함께 2차원 합성 이미지를 형성하는,
    이미지를 생성하고 투사하는 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 이미징 광학기들의 세트를 병진운동시키는 것은, 상기 어레이 내의 LED의 측방향 치수에 대응하는 거리만큼 상기 LED 어레이 또는 상기 이미징 광학기들의 세트를 병진운동시키는 것을 포함하는,
    이미지를 생성하고 투사하는 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 병진운동 가능한 액추에이터를 사용하여 상기 병진운동 축을 따르는 하나 이상의 추가적인 포지션들로 상기 이미징 광학기들의 세트를 병진운동시키는 단계; 및
    상기 프로젝터 조립체를 사용하여 하나 이상의 추가적인 부분 이미지들을 크리에이팅하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 하나 이상의 추가적인 부분 이미지들을 크리에이팅하는 것은, 상기 하나 이상의 추가적인 포지션들에 포지셔닝된 상기 이미징 광학기들의 세트와 함께 상기 LED 어레이를 사용하여 하나 이상의 추가적인 광 출력들을 생성하는 것을 포함하고, 상기 하나 이상의 추가적인 광 출력들은 상기 하나 이상의 추가적인 부분 이미지들을 형성하기 위해 상기 이미징 광학기들의 세트에 의해 이미징되며, 상기 제1 부분 이미지, 상기 제2 부분 이미지 및 상기 하나 이상의 추가적인 부분 이미지들이 함께 상기 2차원 합성 이미지를 형성하는,
    이미지를 생성하고 투사하는 방법.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 병진운동 가능한 액추에이터는, 상기 병진운동 축을 따르는 복수의 이산 포지션들로 또는 상기 병진운동 축에 수직한 복수의 이산(discrete) 포지션들로 상기 이미징 광학기들의 세트를 병진운동시키도록 구성되는,
    이미지를 생성하고 투사하는 방법.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 LED 어레이는 2차원 LED 어레이를 포함하고, 상기 어레이 축은 제1 어레이 축이며, 상기 LED 어레이는 상기 병진운동 축에 평행한 제2 어레이 축을 추가로 갖고, 상기 복수의 LED들의 적어도 일부는 상기 제2 어레이 축을 따라 배열되는,
    이미지를 생성하고 투사하는 방법.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 병진운동 축은 제1 병진운동 축이고, 상기 병진운동 가능한 액추에이터는 상기 어레이 축에 평행한 제2 병진운동 축을 추가로 갖는,
    이미지를 생성하고 투사하는 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 병진운동 가능한 액추에이터를 사용하여 상기 제2 병진운동 축을 따르는 제3 포지션으로 상기 이미징 광학기들의 세트를 병진운동시키는 단계; 및
    상기 프로젝터 조립체를 사용하여 제3 부분 이미지를 크리에이팅하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 제3 부분 이미지를 크리에이팅하는 것은 상기 제3 포지션에 포지셔닝된 상기 이미징 광학기들의 세트와 함께 상기 LED 어레이를 사용하여 제3 광 출력을 생성하는 것을 포함하며, 상기 제3 광 출력은 상기 제3 부분 이미지를 형성하기 위해 상기 이미징 광학기들의 세트에 의해 이미징되고, 상기 제1 부분 이미지, 상기 제2 부분 이미지 및 상기 제3 부분 이미지가 함께 상기 2차원 합성 이미지를 형성하는,
    이미지를 생성하고 투사하는 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 병진운동 가능한 액추에이터를 사용하여 상기 제1 병진운동 축 또는 상기 제2 병진운동 축을 따르는 하나 이상의 추가적인 포지션들로 상기 이미징 광학기들의 세트를 병진운동시키는 단계; 및
    상기 프로젝터 조립체를 사용하여 하나 이상의 추가적인 부분 이미지들을 크리에이팅하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 추가적인 부분 이미지들을 크리에이팅하는 것은 상기 하나 이상의 추가적인 포지션들에 포지셔닝된 상기 이미징 광학기들의 세트와 함께 상기 LED 어레이를 사용하여 하나 이상의 추가적인 광 출력들을 생성하는 것을 포함하며, 상기 하나 이상의 추가적인 광 출력들은 상기 하나 이상의 부분 이미지들을 형성하기 위해 상기 이미징 광학기들의 세트에 의해 이미징되고, 상기 제1 이미지, 상기 제2 이미지, 및 상기 하나 이상의 추가적인 부분 이미지들이 함께 상기 2차원 합성 이미지를 형성하는,
    이미지를 생성하고 투사하는 방법.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 병진운동 가능한 액추에이터는 상기 제1 병진운동 축을 따르는 병진운동들을 위한 제1 병진운동 가능한 액추에이터 및 상기 제2 병진운동 축을 따르는 병진운동들을 위한 제2 병진운동 가능한 액추에이터를 포함하는,
    이미지를 생성하고 투사하는 방법.
  19. 제10 항에 있어서,
    상기 LED 어레이 내의 하나 이상의 LED 들은 복수의 서브-엘리먼트들을 포함하며, 상기 복수의 서브-엘리먼트들은 상기 어레이 축에 평행하게 그리고/또는 상기 어레이 축에 수직으로 배열되는,
    이미지를 생성하고 투사하는 방법.
  20. 제10 항에 있어서,
    상기 복수의 LED들은 독립적으로 제어가능한 출력 진폭들을 포함하며,
    부분 이미지를 크리에이팅하는 것은 전체 이미지 프레임에 따라 상기 복수의 LED들에 대한 상기 출력 진폭들을 제어하는 것을 포함하는,
    이미지를 생성하고 투사하는 방법.
  21. 프로젝터 조립체로서,
    제1 LED(light emitting diode) 어레이 ― 상기 제1 LED 어레이는 제1 어레이 축을 갖고, 상기 제1 LED 어레이는 상기 제1 어레이 축을 따라 배열된 제1 복수의 LED들을 포함하며, 상기 제1 복수의 LED들은 개별적으로 어드레싱 가능함 ― ;
    상기 제1 LED 어레이를 지지하는 제1 회전 가능한 액추에이터 ― 상기 제1 회전 가능한 액추에이터는 제1 회전 축을 갖고, 상기 제1 회전 축 및 상기 제1 어레이 축은 평행함 ― ;
    제2 LED 어레이 ― 상기 제2 LED 어레이는 상기 제1 어레이 축에 수직한 제2 어레이 축을 갖고, 상기 제2 LED 어레이는 상기 제2 어레이 축을 따라 배열된 제2 복수의 LED들을 포함하며, 상기 제2 복수의 LED들은 개별적으로 어드레싱 가능함 ― ;
    상기 제2 LED 어레이를 지지하는 제2 회전 가능한 액추에이터 ― 상기 제2 회전 가능한 액추에이터는 제2 회전 축을 갖고, 상기 제2 회전 축 및 상기 제2 어레이 축은 평행함 ― ;
    상기 제1 복수의 LED들, 상기 제2 복수의 LED들, 또는 상기 제1 복수의 LED들과 상기 제2 복수의 LED들 모두로부터 방출된 광을 시준하기 위해 상기 제1 LED 어레이 및 상기 제2 LED 어레이와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 시준기(collimator); 및
    상기 시준기로부터 시준된 광을 포커싱하여 이미지 평면에서 이미지를 형성하기 위해 상기 시준기와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 이미징 광학기들의 세트
    를 포함하고,
    상기 이미지는 제1 축 및 제2 축을 포함하며, 상기 제1 축은 상기 제1 어레이 축에 평행한 방향에 대응하고, 상기 제2 축은 상기 제2 어레이 축에 평행한 방향에 대응하는,
    프로젝터 조립체.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 축은 상기 제2 회전 축에 직교하고, 상기 제2 축은 상기 제1 회전 축에 직교하는,
    프로젝터 조립체.
  23. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 LED 어레이들과 상기 시준기 사이의 상대적인 병진운동을 생성하기 위한 병진운동 가능한 액추에이터를 더 포함하는,
    프로젝터 조립체.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 병진운동 가능한 액추에이터는 복수의 포지션들로 상기 제1 및 제2 LED 어레이들을 병진운동시키도록 구성되는,
    프로젝터 조립체.
  25. 제23 항에 있어서,
    상기 병진운동 가능한 액추에이터는 복수의 포지션들로 상기 시준기 및 상기 이미징 광학기들의 세트를 병진운동시키도록 구성되는,
    프로젝터 조립체.
  26. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 LED 어레이는 1차원 LED 어레이를 포함하는,
    프로젝터 조립체.
  27. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 LED 어레이는 제1 1차원 LED 어레이를 포함하며, 상기 제2 LED 어레이는 제2 1차원 LED 어레이를 포함하는,
    프로젝터 조립체.
  28. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 LED 어레이는 2차원 LED 어레이를 포함하는,
    프로젝터 조립체.
  29. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 LED 어레이는 제1 2차원 LED 어레이를 포함하며, 상기 제2 LED 어레이는 제2 2차원 LED 어레이를 포함하는,
    프로젝터 조립체.
  30. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 LED 어레이는 1차원 LED 어레이를 포함하고, 상기 제2 LED 어레이는 2차원 LED 어레이를 포함하는,
    프로젝터 조립체.
  31. 제21 항에 있어서,
    상기 이미지를 수신하고 회절된 광을 생성하기 위해 상기 이미징 광학기들의 세트와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 회절 광학 엘리먼트; 및
    상기 회절된 광을 수신하고 상기 회절된 광을 내부 전반사(total internal reflection)에 의해 전송하기 위해 상기 회절 광학 엘리먼트와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 도파관
    을 더 포함하는,
    프로젝터 조립체.
  32. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 복수의 LED들의 각 LED는 독립적으로 제어가능한 출력 진폭을 갖는,
    프로젝터 조립체.
  33. 이미지들을 투사하는 방법으로서,
    제1 LED(light emitting diode) 어레이 및 제2 LED 어레이를 포함하는 프로젝터 조립체를 사용하여 제1 합성 이미지를 생성하는 단계 ― 상기 제1 합성 이미지를 생성하는 것은 상기 제1 LED 어레이에 의해 생성되는 제1 광을 투사하고, 상기 제1 LED 어레이를 회전시켜,상기 제1 LED 어레이에 의해 생성되는 제2 광을 투사하는 것을 포함함 ― ; 및
    상기 제2 LED 어레이에 의해 생성되는 제3 광을 투사하고, 상기 제2 LED 어레이를 회전시켜, 상기 제2 LED 어레이에 의해 생성되는 제4 광을 투사함으로써, 상기 프로젝터 조립체를 사용하여 제2 합성 이미지를 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 합성 이미지 및 상기 제2 합성 이미지는 적어도 부분적으로 공간적으로 중첩되는,
    이미지들을 투사하는 방법.
  34. 제33 항에 있어서,
    상기 제2 LED 어레이는 상기 제1 LED 어레이에 수직하게 배향되는,
    이미지들을 투사하는 방법.
  35. 제33 항에 있어서,
    상기 제1 LED 어레이 및 상기 제2 LED 어레이를 제1 병진 포지션으로 병진운동시키는 단계;
    상기 제1 병진 포지션에서 상기 제1 및 제2 LED 어레이들을 갖는 상기 프로젝터 조립체를 사용하여 제3 합성 이미지를 생성하는 단계 ― 상기 제3 합성 이미지를 생성하는 것은 상기 제1 LED 어레이에 의해 생성된 제5 광을 투사하고, 상기 제1 LED 어레이를 회전시켜, 상기 제1 LED 어레이에 의해 생성된 제6 광을 투사하는 것을 포함함 ― ; 및
    상기 제1 병진 포지션에서 상기 제1 및 제2 LED 어레이들을 갖는 상기 프로젝터 조립체를 사용하여 제4 합성 이미지를 생성하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 제4 합성 이미지를 생성하는 것은 상기 제2 LED 어레이에 의해 생성된 제7 광을 투사하고, 상기 제2 LED 어레이를 회전시켜, 상기 제2 LED 어레이에 의해 생성된 제8 광을 투사하는 것을 포함하며,
    상기 제3 합성 이미지 및 상기 제4 합성 이미지는 적어도 부분적으로 공간적으로 중첩되고,
    상기 제3 및 제4 합성 이미지들은 상기 제1 및 제2 합성 이미지들과 공간적으로 오프셋된,
    이미지들을 투사하는 방법.
  36. 제35 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 합성 이미지들은 제1 깊이 평면의 이미지들에 대응하고,
    상기 제3 및 제4 합성 이미지들은 제2 깊이 평면의 이미지들에 대응하는,
    이미지들을 투사하는 방법.
  37. 제35 항에 있어서,
    제1 회절된 광을 생성하기 위해 제1 회절 광학 엘리먼트를 사용하여 상기 제1 합성 이미지 또는 상기 제2 합성 이미지 중 하나 이상의 합성 이미지에 대응하는 광을 회절시키는 단계;
    제1 도파관을 사용하여 상기 제1 회절된 광을 내부 전반사로 전송하는 단계;
    제2 회절된 광을 생성하기 위해 제2 회절 광학 엘리먼트를 사용하여 상기 제3 합성 이미지 또는 상기 제4 합성 이미지 중 하나 이상의 합성 이미지에 대응하는 광을 회절시키는 단계; 및
    제2 도파관을 사용하여 상기 제2 회절된 광을 내부 전반사로 전송하는 단계
    를 더 포함하는,
    이미지들을 투사하는 방법.
  38. 제33 항에 있어서,
    상기 프로젝터 조립체는,
    상기 제1 LED 어레이 ― 상기 제1 LED 어레이는 제1 어레이 축을 갖고, 상기 제1 LED 어레이는 상기 제1 어레이 축을 따라 배열된 제1 복수의 LED들을 포함하며, 상기 제1 복수의 LED들은 개별적으로 어드레싱 가능함 ― ;
    상기 제1 LED 어레이를 지지하는 제1 회전 가능한 액추에이터 ― 상기 제1 회전 가능한 액추에이터는 제1 회전 축을 갖고, 상기 제1 회전 축 및 상기 제1 어레이 축은 평행함 ― ;
    상기 제2 LED 어레이 ― 상기 제2 LED 어레이는 제2 어레이 축을 갖고, 상기 제2 LED 어레이는 상기 제2 어레이 축을 따라 배열된 제2 복수의 LED들을 포함하며, 상기 제2 복수의 LED들은 개별적으로 어드레싱 가능함 ― ;
    상기 제2 LED 어레이를 지지하는 제2 회전 가능한 액추에이터 ― 상기 제2 회전 가능한 액추에이터는 제2 회전 축을 갖고, 상기 제2 회전 축 및 상기 제2 어레이 축은 평행함 ― ;
    상기 제1 복수의 LED들, 상기 제2 복수의 LED들, 또는 상기 제1 복수의 LED들과 상기 제2 복수의 LED들 모두로부터 방출된 광을 시준하기 위해 상기 제1 LED 어레이 및 상기 제2 LED 어레이와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 시준기; 및
    상기 시준기로부터 시준된 광을 포커싱하고 이미지 평면에서 이미지를 형성하기 위해 상기 시준기와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 이미징 광학기들의 세트
    를 포함하는,
    이미지들을 투사하는 방법.
  39. 제38 항에 있어서,
    상기 제2 어레이 축은 상기 제1 어레이 축에 수직인,
    이미지들을 투사하는 방법.
  40. 이미지들을 투사하는 방법으로서,
    제1 LED(light emitting diode) 어레이 및 제2 LED 어레이를 포함하는 프로젝터 조립체를 사용하여 제1 부분 이미지를 크리에이팅하는 단계 － 상기 제1 부분 이미지를 크리에이팅하는 것은 제1 포지션에서 상기 제1 LED 어레이를 사용하여 제1 광을 생성하는 것을 포함함 － ;
    제2 포지션에서 상기 제1 LED 어레이를 회전시키는 단계; 및
    상기 프로젝터 조립체를 사용하여 제2 부분 이미지를 크리에이팅하는 단계 － 상기 제2 부분 이미지를 크리에이팅하는 것은 상기 제2 포지션에서 상기 제1 LED 어레이를 사용하여 제2 광을 생성하는 것을 포함하며, 상기 제1 부분 이미지 및 상기 제2 부분 이미지는 공간적으로 오프셋되어 이들이 함께 제1 합성 이미지를 형성함 － ;
    상기 프로젝터 조립체를 사용하여 제3 부분 이미지를 크리에이팅하는 단계 － 상기 제3 부분 이미지를 크리에이팅하는 것은 제3 포지션에서 상기 제2 LED 어레이를 사용하여 제3 광을 생성하는 것을 포함함 － ;
    제4 포지션에서 상기 제2 LED 어레이를 회전시키는 단계; 및
    상기 프로젝터 조립체를 사용하여 제4 부분 이미지를 크리에이팅하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제4 부분 이미지를 크리에이팅하는 것은 상기 제4 포지션에서 상기 제2 LED 어레이를 사용하여 제4 광을 생성하는 것을 포함하며, 상기 제3 부분 이미지 및 상기 제4 부분 이미지는 공간적으로 오프셋되어 이들이 함께 제2 합성 이미지를 형성하는,
    이미지들을 투사하는 방법.
  41. 제40 항에 있어서,
    상기 제1 합성 이미지 및 상기 제2 합성 이미지는 적어도 부분적으로 공간적으로 중첩되는,
    이미지들을 투사하는 방법.
  42. 제40 항에 있어서,
    상기 프로젝터 조립체는,
    상기 제1 LED 어레이 ― 상기 제1 LED 어레이는 제1 어레이 축을 갖고, 상기 제1 LED 어레이는 상기 제1 어레이 축을 따라 배열된 제1 복수의 LED들을 포함하며, 상기 제1 복수의 LED들은 개별적으로 어드레싱 가능함 ― ;
    상기 제1 LED 어레이를 지지하는 제1 회전 가능한 액추에이터 ― 상기 제1 회전 가능한 액추에이터는 제1 회전 축을 갖고, 상기 제1 회전 축 및 상기 제1 어레이 축은 평행함 ― ;
    상기 제2 LED 어레이 ― 상기 제2 LED 어레이는 상기 제1 어레이 축에 수직한 제2 어레이 축을 갖고, 상기 제2 LED 어레이는 상기 제2 어레이 축을 따라 배열된 제2 복수의 LED들을 포함하며, 상기 제2 복수의 LED들은 개별적으로 어드레싱 가능함 ― ;
    상기 제2 LED 어레이를 지지하는 제2 회전 가능한 액추에이터 ― 상기 제2 회전 가능한 액추에이터는 제2 회전 축을 갖고, 상기 제2 회전 축 및 상기 제2 어레이 축은 평행함 ― ;
    상기 제1 복수의 LED들, 상기 제2 복수의 LED들, 또는 상기 제1 복수의 LED들과 상기 제2 복수의 LED들 모두로부터 방출된 광을 시준하기 위해 상기 제1 LED 어레이 및 상기 제2 LED 어레이와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 시준기; 및
    상기 시준기로부터 시준된 광을 포커싱하고 이미지 평면에서 이미지를 형성하기 위해 상기 시준기와 광학적으로 통신하도록 포지셔닝된 이미징 광학기들의 세트
    를 포함하는,
    이미지들을 투사하는 방법.
  43. 제42 항에 있어서,
    각 합성 이미지는 제1 축 및 제2 축을 포함하고, 상기 제1 축은 상기 제1 어레이 축에 평행한 방향에 대응하며, 상기 제2 축은 상기 제2 어레이 축에 평행한 방향에 대응하는,
    이미지들을 투사하는 방법.
  44. 제40 항에 있어서,
    상기 제1 LED 어레이 및 상기 제2 LED 어레이를 제1 병진 포지션으로 병진운동시키는 단계;
    상기 제1 병진 포지션에서 상기 제1 및 제2 LED 어레이들을 갖는 상기 프로젝터 조립체를 사용하여 제3 합성 이미지를 크리에이팅하는 단계; 및
    상기 제1 병진 포지션에서 상기 제1 및 제2 LED 어레이들을 갖는 상기 프로젝터 조립체를 사용하여 제4 합성 이미지를 크리에이팅하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 제3 및 제4 합성 이미지들은 상기 제1 및 제2 합성 이미지들과 공간적으로 오프셋된,
    이미지들을 투사하는 방법.
  45. 제44 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 합성 이미지들은 제1 깊이 평면의 이미지들에 대응하고, 상기 제3 및 제4 합성 이미지들은 제2 깊이 평면의 이미지들에 대응하는,
    이미지들을 투사하는 방법.
  46. 제44 항에 있어서,
    상기 프로젝터 조립체는,
    상기 제1 및 제2 합성 이미지들을 수신하고 제1 회절된 광을 생성하도록 포지셔닝된 제1 회절 광학 엘리먼트;
    상기 제1 회절된 광을 수신하고 상기 제1 회절된 광을 내부 전반사에 의해 전송하도록 포지셔닝된 제1 도파관;
    상기 제3 및 제4 합성 이미지들을 수신하고 제2 회절된 광을 생성하도록 포지셔닝된 제2 회절 광학 엘리먼트; 및
    상기 제2 회절된 광을 수신하고 상기 제2 회절된 광을 내부 전반사에 의해 전송하도록 포지셔닝된 제2 도파관
    을 포함하는,
    이미지들을 투사하는 방법.

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