KR0164177B1 - 프로젝터의 광원램프 휘도조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투사형 프로잭터의 광원램프로 부터 발생되는 백색광의 휘도를 외부광의 광량에 따라 가변적으로 조절할 수 있도록 하는 프로잭터의 광원램프 휘도조절장치를 제공한다.

그에 따라 본 발명은 광원램프(4)의 백색광 발생기능을 키설정하는 기능설정수단(40)과, 상기 광원램프(4)로 부터 발생되는 백색광의 휘도를 감지하는 내부광량감지수단(34), 외부광에 대한 조도를 감지하는 외부조도감지수단(36), 상기 내부광량감지수단(34)의 내부휘도 감지치를 입력받아 상기 외부조도감지수단(36)의 외부조도 감지치에 대한 광량차이치를 검출하는 광량차이검출수단(42), 상기 광원램프(4)로 부터 발생되는 백색광에 대한 초기의 휘도설정데이터가 기억된 데이터기억수단(46), 상기 검출된 광량차이치에 대한 제어데이터를 저장하는 데이터저장수단(48), 상기 기능설정수단(40)의 키설정에 의해 상기 광원램프(4)에서 초기의 휘도설정데이터에 따른 휘도를 갖는 백색광이 발생되도록 함과 더불어, 상기 검출된 광량차이치에 대응하여 백색광의 휘도가 조절되도록 제어하는 제어수단(50) 및, 상기 제어수단(50)의 제어하에 상기 광원 램프(4)에서 발생되는 백색광의 휘도를 조절하기 위해 구동되는 램프구동수단(52)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

프로잭터의 광원램프 휘도조절장치

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 프로잭터의 외부 조도와 내부 광량을 감지하는 상태를 나타낸 개략도면.

제2도는 본 발명에 따른 프로잭터의 광원램프 휘도조절장치를 나타낸 블럭구성도.

제3도는 제2도에 도시된 외부조도감지부와 내부광량감지부 및 광량차이검출부의 상세한 회로구성을 나타낸 도면.

제4도는 본 발명의 동작을 설명하는 플로우차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 프로잭터 케이스 4 : 광원램프

34 : 내부광량감지부 36 : 외부광량감지부

40 : 기능설정부 42 : 광량차이검출부

44 : 전원회로부 46 : 데이터기억부

48 : 데이터저장부 50 : 제어부

52 : 램프구동부 54 : 수광소자

56 : 조도감지소자 58,60 : 비교기

62 : 감산기

본 발명은 프로잭터의 광원램프 휘도조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투사형 프로잭터에서 외부의 조도에 적응적으로 광원램프의 휘도를 조절해 주도록 하는 프로잭터의 광원램프 휘도조절장치에 관한 것이다.

일반적으로, 화상표시장치는 그 표시방식에 따라 직시형 화상표시장치와 투사형 화상표시장치로 구분되는 바, CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구성되는 직시형 화상표시장치는 화질은 좋으나 화면이 커지게 되면 중량 및 두께가 증대되고 그 만큼 가격이 상승한다는 단점이 있으므로, 대화면을 구비하는데 한계가 있고, 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display)로 구성되는 투사형 화상표시장치는 대화면이고 박형화가 가능하여 중량을 줄일 수 있지만, 편광판에 의한 광손실이 크고 액정표시 구동을 위한 박막트랜지스터가 화소마다 형성되어 있으므로, 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있고 광효율이 낮다는 문제가 있다.

그에 따라, 이러한 제반 문제점을 해결하기 위한 일환으로 미합중국의 Aura사에 의해 액츄에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays; 이하, AMA라 칭함)를 이용한 투사형 화상표시장치가 개발되었다.

이러한 투사형 화상표시장치는 1차원 AMA를 이용하는 것과 2차원 AMA를 이용하는 것으로 구별되는데, 1차원 AMA는 거울면들이 M×1어레이로 배열되고, 2차원 AMA는 거울면이 M×N어레이로 배열되어 있다. 따라서, 1차원 AMA를 이용한 투사형 화상표시장치는 주사거울을 이용하여 M×1개의 광선들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 투사형 화상표시장치는 M×N개의 광속들을 투사시켜 M×N화소의 어레이를 가지는 영상을 나타내게 된다.

이러한 AMA를 이용한 화상표시장치에 따르면, 광원램프로 부터 발생되는 고휘도의 백색광을 소오스렌즈를 통해 집광하게 되면, 제 1 및 제 2색선별 미러로 이루어진 광분리기의 투과 및 반사를 통해 적색과 녹색 및 청색의 색광으로 분리되어 단위 화소별로 광로를 조절하도록 각각 액츄에이터패널(Actuator Panel)들로 이루어진 광로조절기에 입사되어 소정의 화상신호에 대한 화소들과 대응하도록 광로가 조절되어 반사됨에 따라, 투사스토퍼에 결상된 광이 투사렌즈를 통해 스크린상으로 투사될 수 있도록 하고 있다.

한편, 화상표시장치에서 제공되는 광원으로 부터 발생되는 백색광에 대한 광도 즉, 휘도가 일정하도록 되어 있는 바, 현재에는 백색광을 통한 색선별기능이나 단위 화소들에 대한 광로의 조절기능 또는 반사된 광의 투사기능에 대한 기술향상이 괄목할 만한 상태이므로, 광원으로 부터 발생되는 백색광의 휘도와 거의 동일한 휘도가 유지된 채로 스크린상에 투사될 수 있도록 하고 있다.

그런데, 그러한 AMA를 이용한 화상표시장치에서는 광원으로 부터 발생되는 백색광의 휘도는 항상 일정하도록 되어 있지만 외부광의 조도가 주변의 환경에 따라 수시로 가변되는 상태이므로, 스크린상에 투사되는 광의 휘도와 외부광의 광량간에 부조화가 발생된다.

따라서, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 투사형 프로잭터의 광원램프로 부터 발생되는 백색광의 휘도치를 외부광의 광량에 따라 가변적으로 조절할 수 있도록 하는 프로잭터의 광원램프 휘도조절장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 프로잭터의 광원램프 휘도조절장치에 의하면, 광원램프에서 발생되는 백색광이 제 1 및 제 2색선별미러에 의해 적색과 녹색 및 청색의 색광으로 분리되어 광로조절기에 의해 단위 화소별로 광로가 조절됨에 의해, 투사렌즈를 통해 투사된 광이 스크린상에서 소정의 화상으로 나타나도록 이루어진 프로잭터에 있어서; 화상의 투사기능을 위한 상기 광원램프의 백색광 발생기능을 키설정하는 기능설정수단과, 상기 광원램프로 부터 발생되는 백색광의 휘도를 감지하는 내부광량감지수단, 상기 프로잭터 주변의 외부광에 대한 조도를 감지하는 외부조도감지수단, 상기 내부광량감지수단의 내부휘도 감지치를 입력받아 상기 외부조도감지수단의 외부조도 감지치에 대한 백색광의 광량차이치를 검출하는 광량차이검출수단, 상기 광원램프로 부터 발생되는 백색광에 대한 초기의 휘도설정데이터가 기억된 데이터기억수단, 상기 광량차이검출수단에서 검출되는 광량차이치에 대한 제어데이터를 저장하는 데이터저장수단, 상기 기능설정수단이 키설정에 의해 상기 광원램프에서 초기의 휘도설정데이터에 따른 휘도를 갖는 백색광이 발생되도록 함과 더불어, 상기 검출된 광량차이치에 대응하여 백색광의 휘도가 조절되도록 제어하는 제어수단 및, 상기 제어수단의 제어하에 상기 광원램프에서 발생되는 백색광의 휘도를 조절하기 위해 구동되는 램프구동수단을 구비하여 구성된 프로잭터의 광원램프 휘도조절장치를 제공한다.

바람직하게, 상기한 본 발명에 따르면 상기 내부광량설정수단은 상기 광원램프내의 소정부에 설치되어 백색광의 휘도를 감지하는 광량감지소자와 저항을 포함하여 구성된다.

더 바람직하게 상기한 본 발명에서 상기 외부조도감지수단은 상기 프로잭터의 케이스 외부의 소정부에 설치되어 외부광의 조도를 감지하는 조도감지소자와 저항을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 광량차이검출수단은 상기 광량감지소자와 저항간의 분압에 의해 발생되는 광량감지신호를 제 1기준전압과 비반전비교하는 제 1비교기와, 상기 조도감지소자와 저항단간의 분압에 의해 발생되는 조도감지신호를 제 2기준전압과 비반전비교하는 제 2비교기 및, 상기 제 2비교기로 부터의 출력신호에 대해 상기 제 1비교기로 부터의 출력신호를 감산처리하는 감산기를 포함하여 구성된 것이다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 투사형 프로잭터에서 소정의 화상을 위한 광의 투사기능이 실행되는 상태에서 투사되는 주변의 외부광에 따른 조도를 감지하고 광원램프에서 발생되는 백색광의 휘도를 감지하여 그 광량차이를 검출함에 의해, 광원램프에서 발생되는 백색광의 휘도를 조정하여 해당 광량차이가 보상되도록 조절하게 된다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉, 제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 프로잭터의 외부 조도와 내부 광량을 감지하는 상태를 나타낸 개략도면으로서, 동 도면에 따른 프로잭터의 케이스(2)내에는 광원램프(4)와, 소오스렌즈(6), 제 1 및 제 2색선별미러(8,16), 필드렌즈(10,18,24), 구동기판(12,20,26), 액츄에이터(14,22,28), 투사스토퍼(30) 및, 투사렌즈(32)로 구성된다.

상기 광원램프(4)는 고휘도를 갖는 백색광을 y축에 대하여 약 2.5°∼5°의 경사각을 갖도록 방사하게 되고, 상기 소오스렌즈(6)는 상기 광원램프(4)에서 방사되는 백색광의 광량을 증가시켜서 광효율을 향상시키기 위해 광을 집속하게 된다.

또한, 상기 제 1 및 제 2색선별미러(8,16)는 상기 소오스렌즈(6)를 통과한 광에 대해서 예컨대 45°기울어지게 설치되어 해당 색광만을 선별적으로 통과시키고 나머지의 색광을 예컨대 90°로 반사시키도록 하고 있는 바, 상기 제 1색선별미러(8)는 입사되는 백색광으로 부터 적색광을 투과시키고 녹색 및 청색의 광을 반사시키는 한편, 제 2색선별미러(16)는 백색광으로 부터 녹색광을 투과시키고 청색광을 반사시키게 된다.

또, 상기 필드렌즈(10,18,24)는 상기 제 1 및 제 2색선별미러(8,16)를 통해 투과되거나 반사된 각각의 적색과 녹색 및 청색의 색광을 통과시킴과 더불어, 광로가 조절되어 반사되는 색광을 손실없이 투과시키게 된다.

그리고, 상기 구동기판(12,20,26)은 M×N개의 트랜지스터가 내장되고 이 트랜지스터를 소정의 화상신호처리수단(도시되지 않음)과 전기적으로 연결하기 위한 다수의 패드가 형성되어서 소정의 화상신호에 대해서 단위 화소로 나뉘어진 신호를 발생하게 된다.

또한, 상기 액츄에이터(14,22,28)는 상기 구동기판(12,20,26)에 실장된 박막의 압전세라믹 또는 전왜세라믹으로 이루어지고 입사되는 광의 축이 미러들과 y축에 대해서 약 85°∼88°정도 경사지도록 배치되어서 각각의 화소들과 대응하여 광로를 조절하여 반사시키게 된다.

또, 상기 투사스토퍼(30)는 상기 광로가 조절되어 반사되는 색광을 결상하여 통과시키게 되고, 상기 투사렌즈(32)는 상기 투사스토퍼(30)를 통과한 광을 스크린(도시되지 않음)으로 투사시키게 된다.

여기서, 동 도면에 따르면 상기 광원램프(4) 내측의 소정부에 설치되어 발생되는 백색광의 휘도치를 감지하기 위한 예컨대 수광트랜지스터로 이루어진 광량감지소자(54)가 구비되고, 상기 프로잭터의 케이스(2) 외측 소정부에는 프로잭터 주변의 외부광에 대한 조도를 감지하는 예컨대 Cds셀로 이루어진 조도 감지소자(56)가 구비된다.

제2도는 본 발명에 따른 프로잭터의 광원램프 휘도조절장치를 나타낸 블럭구성도로서, 본 발명의 장치에서 참조부호 40은 원격제어용의 리모컨이나 프로잭터의 기능조작을 위한 별도의 본체 제어패널 소정부에 구비된 매트릭스버튼부로 이루어져서 프로잭터의 전반적인 기능동작의 실행에 대한 키설정을 담당하는 기능설정부로서, 메인전원의 온/오프동작과 소정의 화상을 스크린상으로 투사시키기 위한 상기 광원램프(4)로 부터의 백색광 방사기능이 실행되도록 하기 위한 키설정을 수행하게 된다.

또한, 참조부호 34는 상기 광원램프(4)에서 방사되는 백색광의 휘도를 감지한 결과에 따른 감지신호를 발생하는 내부광량감지부로서, 제3도에 도시된 바와 같이 상기 광량감지소자(54)의 콜렉터단이 전원(Vcc)과 연결되고 그 에미터단이 저항(R1)을 매개로 접지측과 연결되어 그 베이스단을 통해 상기 광원램프(4)로 부터의 백색광을 수취하여 구동되도록 하고, 그 광량감지소자(54)와 저항(R1)단간의 분압에 의해 광량감지신호가 발생되도록 한다.

또, 참조부호 36은 상기 프로잭터 주변의 외부광에 대한 조도를 감지한 결과로 감지신호를 발생하는 외부조도감지부로서, 제3도에 도시된 바와 같이 상기 조도감지소자((56)의 일단이 전원(Vcc)과 연결되고 다른단이 저항(R2)을 매개로 접지측과 연결되고, 그 조도감지소자(56)와 저항(R2)단간의 분압에 의해 조도감지신호가 발생되도록 한다.

그리고, 참조부호 42는 상기 내부광량감지부(34)와 외부조도감지부(36)로 부터의 감지치를 입력받아 그 광량차이치를 검출하는 광량차이검출부로서, 제3도에 도시된 바와 같이 상기 내부광량감지부(34)로 부터 발생되는 광량감지신호를 그 비반전단자(+)에 입력받아 그 반전단자(-)에 입력되는 기준전압(Vref1)과 비반전비교하는 제 1비교기(58)와, 상기 외부조도감지부(36)로 부터의 조도감지신호를 그 비반전단자(+)에 입력받아 그 반전단자(-)에 입력되는 기준전압(Vref2)와 비반전비교하는 제 2비교기(60) 및, 상기 제 2비교기(60)로 부터의 출력신호에 대해 제 1비교기(58)로 부터의 출력신호를 감산처리하여 광량차이검출신호를 발생하는 감산기(62)를 포함하여 구성된다.

또한, 참조부호 44는 AC전원을 공급받아 DC전원으로 변환하고 후술하는 제어부(50)로 스텐바이전원을 공급함과 더불어, 후술하는 램프구동부(52)를 포함한 동작회로단에 동작전원을 공급하는 전원회로부를 나타낸다.

또, 참조부호 46은 상기 광원램프(4)에서 발생되는 백색광에 대한 초기의 휘도설정데이터가 기억된 데이터기억부를 나타내고, 48은 상기 광량차이검출부(42)에서 검출된 광량차이검출신호에 대한 제어데이터를 일시 저장하는 데이터 저장부를 나타낸다.

그리고, 참조부호 50은 상기 프로잭터의 전반적인 기능동작에 대한 실행제어를 담당하는 제어부로서, 상기 기능설정부(40)로 부터의 백색광 발생을 위한 기능설정에 따라 상기 광원램프(4)에서 상기 데이터기억부(46)의 휘도설정 데이터에 따른 고휘도를 갖는 백색광이 발생되도록 함과 더불어, 상기 광량차이검출부(42)로 부터의 광량차이검출신호를 입력받아 광량차이치를 판정하고서 상기 광원램프(4)의 휘도가 상기 광량차이치에 대응하여 조절될 수 있도록 제어하게 된다.

또한, 참조부호 52는 상기 제어부(50)에 의해 제어되어 상기 광원램프(4)에서 발생되는 백색광의 휘도를 조절하기 위해 구동되는 램프구동부를 나타낸다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 제4도의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 단계 70에서 기능설정부(40)에 의해 메인전원의 온기능이 설정되면 제어부(50)는 전원회로부(44)에서 동작전원이 온되도록 제어하게 된다.

그 상태에서, 상기 기능설정부(40)에서 소정의 화상구현을 위한 기능설정이 있게 되면, 상기 제어부(50)는 램프구동부(52)를 구동시켜서 데이터기억부(46)의 휘도설정데이터에 대응하는 고휘도로 광원램프(4)에서 백색광을 방사하도록 하게 되고, 내부광량감지부(34)의 광량감지소자(54)에 의해 그 광원램프(4)로 부터의 백색광의 휘도가 감지되어 광량감지신호가 발생되는 한편, 외부 조도감지부(36)의 조도감지소자(56)에 의해 프로잭터 주변의 외부광에 대한 조도가 감지되어 조도감지신호가 발생된다.

그 다음에, 단계 72로 진행하여 광량차이검출부(42)의 제 1비교기(58)가 상기 광량감지신호를 기준전압(Vref1)과 비교하여 그에 따른 출력신호를 발생하게 되고 제 2비교기(60)가 상기 조도감지신호를 기준전압(Vref2)과 비교하여 그에 따른 출력신호를 발생하게 되는 한편, 감산기(62)를 통해 상기 제 2비교기(60)로 부터의 출력신호에 대한 제 1비교기(58)의 출력신호의 감산처리가 수행되어 그 결과에 따른 광량차이검출신호가 발생된다.

한편, 단계 73에서 상기 제어부(50)는 상기 과량차이검출부(42)에서 발생되는 광량차이검출신호가 기설정되어 있는 초기의 휘도설정데이터의 휘도치와 동등한지(즉, 광량차이가 거의 발생되지 않는지)의 여부를 판단한다.

상기 단계 73의 판단 결과, 상기 광량차이검출신호가 초기의 휘도설정데이터에 따른 휘도치와 동등한 것이라고 판단되는 경우 제어가 단계 74로 진행하여 상기 광원램프(4)의 백색광이 초기에 설정된 휘도설정데이터에 따른 휘도치로 유지되도록 하게 된다.

하지만, 상기 단계 73의 판단 결과 상기 광량차이검출신호가 상기 기설정된 휘도치와 동등하지 않다고 판단되는 경우 제어가 단계 75로 진행하여 램프 구동부(52)의 구동상태를 제어하여 상기 광원램프(4)의 백색광이 상기 광량차이치에 대응하여 휘도가 조절되도록 하게 된다.

그 다음에, 단계 76으로 진행하여 상기 기능설정부(40)에 의해 메인전원의 오프기능이 설정되고 있는 지의 여부를 판단한다.

상기 단계 76의 판단 결과, 상기 기능설정부(40)에서 메인전원의 오프기능이 키설정되고 있지 않다고 판단되면 제어가 상기 단계 72로 재진행하여 상기 단계 72∼단계 75의 동작이 반복되도록 하게 되지만, 메인전원의 오프기능이 설정되고 있다고 판단되는 경우 제어가 단계 77로 진행하여 상기 전원회로부(44)에서 메인전원을 오프시키도록 하면서 상기 데이터저장부(48)에 저장된 광량차이치의 제어데이터를 소거하여 휘도조정동작을 초기화시키게 된다.

이와 같이 이루어진 상기한 본 발명에 따르면, 투사형 프로잭터에서 백색광을 방사하는 광원램프의 휘도와 프로잭터 주변의 외부광에 대한 조도를 감지하여 그 차이치를 검출함에 의해, 광원램프에서 발생되는 백색광의 휘도치를 적응적으로 조절할 수 있도록 함에 따라, 주변의 환경변화에 따른 악영향없이 최적의 화상을 구현시킬 수 있다는 이점을 갖게 된다.

Claims (3)

1. 광원램프(4)에서 발생되는 백색광이 제 1 및 제 2색선별미러(8,16)에 의해 적색과 녹색 및 청색의 색광으로 분리되어 광로조절기(12,20,26)에 의해 단위 화소별로 광로가 조절됨에 의해, 투사렌즈(32)를 통해 투사된 광이 스크린상에서 소정의 화상으로 나타나도록 이루어진 프로잭터에 있어서, 화상의 투사기능을 위한 상기 광원램프(4)의 백색광 발생기능을 키설정하는 기능설정수단(40)과, 상기 광원램프(4)로 부터 발생되는 백색광의 휘도를 감지하는 내부광량감지수단(34), 상기 프로잭터 주변의 외부광에 대한 조도를 감지하는 외부조도감지수단(36), 상기 내부광량감지수단(34)의 내부회도 감지치를 입력받아 상기 외부조도 감지수단(36)의 외부조도 감지치에 대한 백색과의 광량차이치를 검출하는 광량 차이검출수단(42), 상기 광원램프(4)로 부터 발생되는 백색광에 대한 초기의 휘도설정데이터가 기억된 데이터기억수단(46), 상기 광량차이검출수단(42)에서 검출되는 광량차이치에 대한 제어데이터를 저장하는 데이터저장수단(48), 상기 기능설정수단(40)의 키설정에 의해 상기 광원램프(4)에서 초기의 휘도설정데이터에 따른 휘도를 갖는 백색광이 발생되도록 함과 더불어, 상기 검출된 광량차이치에 대응하여 백색광의 휘도가 조절되도록 제어하는 제어수단(50) 및, 상기 제어수단(50)의 제어하에 상기 광원램프(4)에서 발생되는 백색광의 휘도를 조절하기 위해 구동되는 램프구동수단(52)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로잭터의 광원램프 휘도조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 내부광량설정수단(34)은 상기 광원램프(4)내의 소정부에 설치되어 백색광의 휘도를 감지하는 광량감지소자(54)와 저항(R1)을 포함하여 구성되고, 상기 외부조도감지수단(36)은 상기 프로잭터의 케이스(2) 외부의 소정부에 설치되어 외부광의 조도를 감지하는 조도감지소자(56)와 저항(R2)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로잭터의 광원램프 휘도조절장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광량차이검출수단(42)은 상기 광량감지소자(54)와 저항(R1)간의 분압에 의해 발생되는 광량감지신호를 제 1기준전압(Vref1)과 비반전비교하는 제 1비교기(58)와, 상기 조도감지소자(56)와 저항(R2)단간의 분압에 의해 발생되는 조도감지신호를 제 2기준전압(Vref2)과 비반전비교하는 제 2비교기(60) 및, 상기 제 2비교기(60)로 부터의 출력신호에 대해 상기 제 1비교기(58)로 부터의 출력신호를 감산처리하는 감산기(62)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로잭터의 광원램프 휘도조절장치.