디지털 광 프로젝션 시스템에서 레인보우 아티팩트를줄이는 방법 및 장치 document_id A220623052705

디지털 광 프로세싱TM 기술은 광원을 조작하는 광학 집적 회로의 이용을 지칭하는 것이다. DMD(digital micromirror device)로 지칭되는 광학 반도체는 대형 프로젝션 시스템에 통합될 수 있다. 제품 통합 DMD 기술은 가정용 및 상업용을 포함하는 여러 상이한 애플리케이션들에 이용되고 있다. DMD는 마이크로미러로 지칭되는 약 백삼십만 개의 초소형 미러로 구성되는 직사각형 어레이를 포함할 수 있다. 각 마이크로미러는 매우 소형으로, 사람 머리카락 두께의 약 1/5 미만이다. 또한, 각 마이크로미러는 힌지상에 장착되어 드라이버 회로의 제어에 따라 광원으로 조준(tilt)되거나 광원으로부터 조준 해제(tilt away)된다. 광원으로 조준될 때, 미러는 광원으로부터의 광이 반사되기 때문에 "온" 위치에 있다라고 한다. 한편, 광원으로부터 조준 해제될 때에는, 광원으로부터의 어떠한 광도 반사되지 않기 때문에, "오프" 위치에 있다라고 한다. 드라이버 회로로부터 DMD로 공급되는 제어 신호는 각 마이크로미러가 초당 수천번 온/오프 전환하게 한다. 마이크로미러는, 오프보다 더 자주 스위치 온 될 때에는, 밝은 회색 픽셀을 반사한다. 역으로, 온보다 더 자주 스위치 오프 될 때에는, 마이크로미러가 더 진한 회색 픽셀을 반사한다. 따라서, 백색 광을 방출하는 광원이 DMD 및 렌즈와 결합될 때, 그레이-스케일 프로젝션 시스템이 형성된다. 컬러 프로젝션 시스템은 DMD와 광원 간의 광 경로, 또는 DMD와 프로젝션 렌즈 간의 광 경로에 컬러 휠을 삽입함으로써 구축될 수 있다. 적색, 녹색 및 청색 광을 발생시키는 광 필터들이 컬러 휠의 에지에 있다. 광원으로부터 발산되는 백색 광은 컬러 휠이 회전할 때 이러한 필터들을 통과할 수 있다. 그 결과의 컬러 광이 프로젝션 렌즈에 입력되어 스크린상에 표시된다. 컬러 휠의 회전은 DMD에 공급되는 제어 신호에 따라 조정된다. 따라서, 각 마이크로미러는 컬러 휠의 광 필터가 소정 시간 동안 광원을 필터링하는데 이용됨에 따라 변할 수 있는 특정 속도로 혹은 선택된 시간에 스위치 온 및 오프될 수 있다. 즉, 각 마이크로미러의 온 및 오프 상태는 컬러 휠의 3개의 컬러 광 필터의 회전에 따라 조정된다. 예로서, 자줏빛 픽셀을 생성하는 마이크로미러는 적색 및 청색 광의 반사시에만 턴온될 수 있다. 즉, 마이크로미러는 적색 및 청색 필터가 광을 필터링하는데 이용될 때 오프보다 더 자주 스위치 온될 수 있다. 적색 및 청색 반사 광은 동일한 프로젝션 공간에서 고속의 연속성을 보일 때 특정한 자줏빛 음영으로 인지된다. 이런 식으로, 각 마이크로미러는 컬러 픽셀 이미지로 인지되는 것을 투사할 수 있다. 전술한 바와 같이, 마이크로미러의 스위칭, 및 각 마이크로미러가 온 또는 오프인 시간 비율은 광원을 필터링하는데 이용되는 컬러 광 필터에 따라 조정된다. 사람의 시각 시스템은 순차적인 컬러 이미지를 통합하고, 다컬러 이미지를 본다. 컬러 휠은 휠 상의 광 입사에 맞춰 정렬된 필터들 중 특정한 하나에 대응하여 하나의 컬러 광만이 통과하게 한다. 이는 적색, 녹색 및 청색의 이미지들이 프로젝션 면에서 시간 불일치 상황을 야기한다. 연속적인 컬러 이미지들 간의 작은 시간 지연도 결과 이미지에 두드러진 가시 아티팩트를 야기할 수 있다. 보는 사람의 눈이 매우 빨리 이동한다면, 그는 적색, 녹색 및 청색 각각의 이미지를 인지할 수도 있다. 물체가 백색인 경우에도 그러할 수 있다. 이것은 레인보우 아티팩트(rainbow artifact)로 인식될 수 있으며, 상이한 컬러 이미지들이 하나의 혼합 이미지로서 인지되지 않는다는 것을 의미한다. 인지가능한 가시 아티팩트, 및 특히 레인보우 아티팩트를 줄이는 DMD 기술을 이용한 프로젝션 시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 발명의 개요 본 발명의 일 측면은 프로젝션 시스템을 포함할 수 있다. 이 프로젝션 시스템은 광원으로부터 컬러 광을 순차 생성하는 수단을 포함할 수 있다. 각각의 컬러 광은 사전설정된 컬러 위상 또는 시간 주기에 따라 생성될 수 있다. 하나 이상의 디지털 마이크로미러 장치가 컬러 광 생성 수단 및 광원의 광 경로내에 포함될 수 있다. 각각의 디지털 마이크로미러 장치는 복수의 마이크로미러를 포함할 수 있다. 복수의 마이크로미러 중 적어도 하나는 2개의 연속적인 컬러 위상 각각 내의 상이한 부분 동안의 처음에 제어 신호에 응답해 작동하여 컬러 광을 순차 생성하는 수단으로부터 컬러 광이 반사되게 한다. 프로젝션 시스템은 하나 이상의 디지털 마이크로미러 장치로부터 반사된 컬러 광을 프로젝션 면으로 투사하도록 구성된 렌즈를 더 포함할 수 있다. 복수의 마이크로미러 중 하나 이상은 적어도 하나의 복합 컬러 광을 생성할 수 있다. 복합 컬러 픽셀은 컬러 휠로부터의 하나 이상의 컬러 필터를 이용해 생성되는 컬러를 갖는 픽셀이다. 이와 유사하게, 복합 화상 또는 이미지는 복합 컬러를 포함하는 화상 또는 이미지일 수 있다. 일 실시예에서, 제어 신호는 2개의 컬러 위상 중 첫 번째 내의 거의 중간 또는 끝 부분에서 복수의 마이크로미러 중 하나 이상을 작동시킬 수 있다. 다른 실시예에서는, 제어 신호가 2개의 컬러 위상 중 두 번째 내의 거의 처음 또는 중간 부분에서 복수의 마이크로미러 중 하나 이상을 작동시킬 수 있다. 특히, 제어 신호는 복수의 마이크로미러 중 하나 이상이 2개의 컬러 위상 중 첫 번째 내의 중간 부분으로부터 2개의 컬러 위상 중 두 번째의 적어도 일부까지 온 상태를 유지하게 한다. 컬러 광을 순차 생성하는 수단은 청색, 녹색 및 적색 광 필터를 구비한 컬러 휠을 포함할 수 있다. 따라서, 복수의 마이크로미러 중 하나 이상은 순차 정렬된 청색, 녹색 및 적색 이미지로부터 하나 이상의 복합 이미지를 생성할 수 있다. 컬러 휠은 또한 백색 광을 생성하는 클리어 필터(clear filter)를 포함할 수 있다. 클리어 필터를 이용해 생성되는 백색 이미지는 청색 이미지 이후에, 그리고 적색 이미지 이전에 생성될 수 있다. 클리어 필터를 이용해 생성되는 백색 컬러 위상은 어느 다른 컬러 위상보다도 시간이 짧을 수 있다. 본 발명의 다른 측면은 광원으로부터 청색, 녹색 및 적색 광을 생성하는 수단을 구비한 프로젝션 시스템을 포함할 수 있다. 각각의 컬러는 사전설정된 컬러 위상으로 순차 생성될 수 있다. 프로젝션 시스템은 상이한 컬러의 광이 반사되게 하는 적어도 하나의 디지털 마이크로미러 장치, 및 상이한 컬러의 광을 프로젝션 면으로 투사하도록 구성된 렌즈를 더 포함할 수 있다. 특히, 백색 광의 컬러 위상은 다른 광들의 컬러 위상보다 더 짧을 수 있다. 또한, 백색 광의 컬러 위상은 청색과 적색 광의 컬러 위상 사이에 배치될 수 있다. 본 발명의 다른 측면은 프로젝션 시스템 내에서 복합 컬러를 생성하는 방법을 포함할 수 있다. 이 방법은 상이한 컬러의 광을 각기 사전설정된 컬러 위상으로 순차 생성하는 단계(a), 및 2개의 연속적인 컬러 위상 각각의 상이한 각 부분의 처음에 적어도 하나의 마이크로미러를 작동시키는 단계(b)를 포함할 수 있다. 각각의 컬러 위상은 상이한 컬러에 대응해 복합 컬러 화상의 적어도 일부를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 마이크로미러를 작동시키는 단계는 2개의 연속적인 컬러 위상 중 첫 번째의 중간 부분에서 적어도 하나의 마이크로미러를 작동시켜 이미지의 적어도 일부를 제1 컬러로 생성하는 단계(c)를 포함할 수 있다. 특히, 중간 부분은 제1 컬러 위상의 끝 이전에 제1 컬러 위상의 중간 부분일 수 있다. 다른 실시예에서, 동작시키는 단계는 제2 컬러에 대한 후속 컬러 위상의 거의 처음 부분에서 적어도 하나의 마이크로미러를 작동시켜 이미지의 일부를 제2 컬러로 생성하는 단계(d)를 포함할 수 있다. 단계(b)는 마이크로미러 중 상이한 것에 대해 반복될 수 있다. 이 방법은 청색, 녹색 및 적색 순서로 성분 컬러 이미지를 생성함으로써 복합 이미지를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 백색 이미지는 광에 어떠한 특유의 색조도 첨가하지 않는 클리어 필터를 이용해 생성될 수 있다. 이 백색 이미지는 청색과 적색 이미지 사이에 생성될 수 있다.