KR100429452B1 - 정보 처리-디스플레이 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이타 디스플레이 특징을 포함하는 소형 장치(miniature device)에 관한 것으로서, 상기 장치는 텍스트 및 그림 정보와 데이타를 표시하기 위한 장치를 포함하며 원격 디스플레이 표면 상에 화상을 투사하도록 만들어진 정보 처리 및 디스플레이 시스템을 포함한다. 또한, 원격 표면 상에 데이타를 투사하기 위한 투사기를 포함하는 소형 정보 처리 장치를 이용하기 위한 방법이 제공된다.

Description

정보 처리-디스플레이 시스템{Information processing-display system}

본 발명은 데이타 디스플레이 특징을 포함하는 소형 장치(miniature device)에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 텍스트와 그림 정보 및 데이타를 표시하기 위한 장치를 포함하면서 원격 디스플레이 표면 상에 화상을 투사하도록 만들어진 정보 처리 및 디스플레이 시스템(information processing and display system)의 제공에 관한 것이다. 나아가, 본 발명은 원격 표면 상에 데이타를 투사하기 위한 투사기(projector)를 포함하는 소형 정보 처리 장치를 이용하기 위한 방법에 관한 것이다.

때때로, 휴대용 또는 용이하게 운반할 수 있는 소형 투사 장치를 통해 스크린, 천정 또는 벽 등과 같은 원격 표면 상에 화상을 투사하는 것이 어려울 때가 있다.

따라서, 본 발명에 따르면, 데이타를 보기 위한 소형 디스플레이를 갖는 데이타 처리 장치가 적어도 하나 또는 복수개 임베딩되거나 캡슐화되어 포함되는 정보 처리 및 화상 디스플레이 시스템이 제공된다. 시스템의 임베딩된 모듈은 원격 스크린 또는 표면 상으로의 데이타 투사를 용이하게 해준다. 또한, 데이타나 그림 표시가 투사되는 면상에서의 디스플레이의 품질을 조절하거나 제어할 수 있도록 투사 모듈(projector module)을 통과하는 데이타를 처리하는 제어 장치가 제공될 수도 있다.

상기 특징을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 정보 처리 및 디스플레이 시스템이 장착되는 소형 물체는, 예를 들어, PDA, 시계, 디스플레이 스크린을 포함한 휴대용 전화, 웹 텔레폰, 스마트 텔레폰, 호출기, 스마트 월릿, 스마트 키, 손목 시계 또는 포켓 시계와 같이 적절히 작고 휴대가능할 것이다.

임베딩된 데이타 처리 장치는 고품질 콘트라스트 화상을 생성 및 투사하기 위한 레이저 장치가 장착된 투사 모듈을 포함한다. 제어 장치는 환경 또는 주변 상태를 측정하는 센서를 통해 화상 품질, 색상 강도, 명료도 및 콘트라스트 변경을 용이하게 해준다. 이들 주변 상태는 본질적으로 투사 모듈 부근의 조명, 화상이 투사되는 스크린 부근의 조명의 존재 여부이며, 추가적으로, 바람, 비의 양, 스크린과 투사기로부터의 거리, 및 스크린 경계 또는 범위의 측정을 포함한다.

또한, 제어 장치에는 스크린 상에서의 화상 포커싱을 용이하게 해주는 포커싱 시스템이 장착될 수도 있으며, 환경 또는 주변 상태를 측정하는 센서들로부터 유도된 데이타에 따라 화상 품질, 색상 강도, 및 화상 콘트라스트를 자동으로 조절해주기 위한 서브-시스템을 포함할 수도 있다. 여기서, 포커싱은 자동으로 구동되도록 만들어진다.

따라서, 본 발명의 목적은 소형의 휴대용 물품에 임베딩되거나 내장되어 원격 스크린 또는 표면 상에 고품질의 데이타나 그림 표현을 투사하도록 만들어진 정보 처리 및 디스플레이 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 환경 상태를 측정하기 위해 시스템 내에 제어 장치를 포함하며 내부에 포함된 센서들로부터 유도된 데이타에 응답하여 화상 품질, 색상의 강도, 및 스크린 상에 투사된 디스플레이의 명료도와 콘트라스트를 변경시킬 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 역시 또 다른 목적은, 원격 스크린 또는 표면상에 투사되도록 만들어진 고품질 콘트라스트 화상을 생성하기 위한 레이저 장치를 포함하는 투사 모듈을 정보 처리 및 디스플레이 시스템 내에 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 원격의 평탄한 표면 또는 물체에 화상을 투사하기 위한 임베딩된 투사기를 포함하는 소형 장치를 이용하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명의 역시 또 다른 목적은, 고품질의 콘트라스트 화상, 및 검출된 환경과 주변 상태와 연관하여 화상의 품질, 색상, 명료도 및 콘트라스트를 조절하고 변동시키기 위한 제어 장치를 포함하는 정보 처리 및 디스플레이 시스템을 이용하기 위한 방법에 관한 것이다.

도 1은 소형 물품 내에 임베딩된 투사 시스템의 개략적인 블럭 회로도.

도 2는 정보 처리 및 방 천정과 같은 표면 상에 화상을 투사하기 위한 임베딩된 투사 시스템을 내포하는 손목 시계로부터의 화상 투사를 도시하는 도면.

도 3a 및 3b는 단색 투사를 위해 각각 레이저 및 소형 방전 램프를 이용하는 투사 모듈을 도시하는 도면.

도 4는 소형 물품 내에 포함되도록 만들어진 레이저 투사 모듈을 갖는 PDA의 상부면도, 축면도 및 하부면도.

도 5a 및 5b는 각각 레이저와 소형 방전 램프를 이용하는 컬러 투사 모듈을 도시하는 도면.

도 6은 본 발명에 따른 소형 장치와 연계하여 이용되도록 만들어진 방전 램프 투사 모듈을 가진 PDA의 상부면도, 측면도 및 하부면도.

구체적으로 도 1 및 2를 참조하면, 손목 시계(10)은 그 내부에 임베딩된 PDA(12) 및 디스플레이(14)를 구비하며, PDA 장치(12)에 연동된 제어 장치 또는 모듈(16)를 포함한다. 게다가, 투사 모듈(15)는 자동 포커스(18) 및 외부 환경 및 주변 상태를 감지하기 위한 센서(20)을 포함한다.

화상 품질 모듈(22)는 제어 장치(20)에 연동되며, 레이저 빔(LB)는 원격 스크린(24) 상에 화상을 제공하도록 투사기(15)로부터 투사된다. 이 경우에는 도시된 바와 같이 시계 및 다른 데이타 표시를 디스플레이한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본질적으로 스크린 또는 원격 관찰면을 형성하는 방의 천정(26)을 향해 레이저 빔(LB)이 투사되어 화상, 즉, 도1에 도시된 바와 같이 시계 또는 시간을, 확대시켜 디스플레이한다. 물론, 평면이던 곡면이던간에 수직벽, 마루, 표준 투사 스크린, 종이 또는 다른 적절한 면이 본 발명의 투사 시스템에 의해 투사되는 화상이나 데이타에 대한 투사면이 될 수도 있다.

도시된 바와 같이, 투사 모듈(15)에는 원격 스크린 상에 고품질의 화상 데이타 디스플레이(14)를 투사하는 레이저빔(LB)를 발생시키기 위한 레이저 장치(30)이 장착된다.

제어 장치 또는 모듈(16)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 투사 모듈 부근의 조명, 데이타 또는 화상이 투사되는 원격 스크린 부근의 조명, 바람 및 비와 같은 날씨 상태, 및 스크린으로부터의 투사 장치 또는 레이저 장치의 거리와 같은 환경 또는 주변 상태를 감지 및 측정하는 센서(20)의 기능과 연계하여 화상의 품질, 색상의 강도, 및 명료도와 콘트라스트의 변경에 대한 제어를 제공하며 스크린의 경계 영역을 제공하도록 만들어진다.

또한, 원격 스크린 상으로의 화상이나 데이타의 적절한 포커싱을 가능케하는 시스템을 제공하며 환경 또는 주변 상태를 감지 및 측정하는 센서들로부터 수신된 데이타에 따라 화상의 품질, 색상의 강도, 및 콘트라스트에 대한 자동 및 동시 제어를 위한 서브-시스템이 장착되는 자동 포커스 장치(18)에 의해, 화상의 포커싱이 구현된다. 표시된 바와 같이, 포커스(18)은 양호하게는 자동으로 제어된다.

나아가, 제어 장치 또는 모듈(16)에는, 사각형, 원형, 타원형, 다각형등과 같은 스크린상에서의 디스플레이의 경계선 형태를 조절 또는 제어하도록 만들어진 적절한 서브-시스템이 장착된다. 이러한 제어 서브-시스템은 센서로부터 수신된 데이타에 응답하여 자동으로 동작될 수도 있다.

개략적으로 도시된 바와 같이, 센서(20)은 비디오 카메라 또는 다른 종류의카메라 시스템을 포함할 수도 있다.

비록 소형 장치로서 손목 시계(10)가 예시되어 있지만, 사람이 휴대하거나 착용할 수 있는 소형의 물건들에 해당하는 PDA, 시계, 디스플레이 스크린이 장착된 전화, 웹폰, 스마트 폰, 호출기, 스마트 월릿, 스마트 키, 또는 포켓 시계나 손목 시계, 또는 서류 가방과 같이 용이하게 휴대할 수 있는 물건, 또는 필요하다면 가정 또는 사무실이나 자동차에 설치할 수 있는 물건일수도 있다. 도 3a, 3b, 및 4를 참조하여, 도 3a에는 레이저 조사 시스템을 사용하는 투사 모듈이 도시되어 있고, 도 3b에는 방전 램프 조사 시스템이 도시되어 있으며 도4는 임베딩된 시스템으로부터 스크린상으로의 날짜 디스플레이의 투사를 도시하고 있다.

도 5a 및 5b는 각각 레이저 조사 시스템과 소형 방전 램프 조사 시스템을 이용하는 단색이 아닌 컬러 투사 모듈의 상부면도, 정면도 및 측면도를 도시한다. 적, 녹, 및 청색의 고체 상태 레이저 광이 투사될 수도 있고, 또는 적용가능하다면 전자 컬러 필터가 적용될 수도 있다.

본질적으로, 투사 모듈은 조사원(illumination source), 조사 광학장치(illumination optics), 화상 형성 모듈, 및 투사 렌즈로 구성된다. 조사원은 소형 고체 상태 레이저 장치 또는 금속 할로겐 화합물 방전 램프와 같은 소형의 고밀도 램프일 수 있다. 램프 조사의 경우, 조사 광학장치는 최적의 효율로 편광을 제공하기 위해 편광 변환 광학장치를 포함할 수도 있다. 조사광은 조사 광학장치에 의해 화상 형성 모듈로 향한다. 화상 형성 장치는 투과 또는 반사 액정 광 밸브(light valve)와 같은 소형의 광 밸브이다. 대각선 길이 0.25" 정도의 액정투과 광 밸브는 오늘날 상업적(Kopin Corp.)으로 이용가능하다. 렌즈는 광 밸브를 통해 화상을 스크린상에 투사 및 확대하는데 이용된다.

대안으로, PDA 또는 투사 모듈에는 도 3b, 5, 및 6에 도시된 바와 같이 레이저가 아니라 방전 램프 조사 시스템이 장착될 수도 있다. 이 예에서 방전 램프 조사 시스템은 레이저 조사와 동작이 유사하지만, 방전 램프 시스템을 이용한다.

컬러 응용의 경우, 2개 유형의 투사기가 이용된다. 하나는 각각의 화소가 3개의 부화소로 구성된 광 밸브를 이용한다. 하나의 부화소는 각각의 색상 요소(적, 녹, 청)에 대응한다. 3개 부화소 각각은 서로 다른 컬러 필터, 즉, 하나의 녹색 필터, 하나의 적색 필터, 및 하나의 청색 필터를 포함한다. 따라서, 광 밸브 내의 부화소의 개수는 디스플레이된 화소 개수의 3배이다. 이 모드에서, 광 밸브를 조사하기 위해 백색광 조사가 이용된다. 투과된 광은 적색, 청색, 및 녹색으로 필터링되어 풀 컬러 화상(full color image)을 형성한다.

본 발명의 양호한 실시예가 도시되고 기술되었지만, 본 발명의 정신으로부터 벗어나지 않고 형식이나 세부사항이 용이하게 수정 또는 변경될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 도시되고 설명된 것으로만 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다.

휴대용의 소형 투사 장치를 통해 스크린, 천정 또는 벽등과 같은 원격 표면 상에 화상을 용이하게 투사할 수 있다.

Claims (15)

1. 소형의 휴대용 장치에 마련되는 정보 처리-디스플레이 시스템에 있어서,

   데이타를 보기 위한 소형 디스플레이를 포함하는 적어도 하나 이상의 데이타 처리 장치와,

   상기 데이타를 원격 스크린 상에 투사하기 위한 투사 모듈과,

   상기 투사 모듈을 통과하는 데이타를 처리하고 상기 스크린 상에 투사된 디스플레이의 품질을 제어하기 위한 제어 장치를 포함하고, 상기 제어 장치에는 상기 투사 모듈 부근의 조명,상기 스크린 부근의 조명, 바람, 비, 스크린으로부터의 거리, 또는 상기 스크린의 경계 영역의 형태를 선택적으로 포함하는 외부 환경적 조건을 측정하기 위한 비디오 센서들이 장착되는, 정보 처리-디스플레이 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 소형의 휴대용 장치는, PDA, 시계(clock), 스크린을 갖는 전화, 웹-폰, 스마트폰, 호출기, 스마트 월릿(smart wallet), 스마트 키(smart key), 및 손목 시계(watch)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 정보처리-디스플레이 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 투사 모듈에는 상기 스크린 상에 고품질 콘트라스트 화상을 투사하기 위한 레이저 장치가 장착되는 정보 처리-디스플레이 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 스크린 상에 투사되는 화상의 품질, 색상의 강도, 및 명료도와 콘트라스트를 변동시키는 정보 처리-디스플레이 시스템.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치에는, 상기 스크린 상에 투사된 화상을 포커싱하기 위한 포커스 시스템이 장착되는 정보 처리-디스플레이 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치에는, 상기 환경적 조건을 측정하는 센서들로부터 얻어진 데이타에 따라 투사된 화상의 품질, 색상 강도, 콘트라스트를 자동으로 제어하기 위한 서브 시스템이 장착되는 정보 처리-디스플레이 시스템.
9. 제7항에 있어서, 상기 포커스는 자동으로 조절되는 정보 처리-디스플레이 시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 스크린은 투사기용 표준 스크린, 종이, 마루 바닥, 천정, 벽, 및 사각형 또는 원형 또는 타원형 또는 다각형과 같은 임의의 형태의 덮개로 구성된 그룹으로부터 선택되는 정보 처리-디스플레이 시스템.
11. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치에는, 사각형, 원형, 타원형, 또는 다각형과 같이 스크린상의 디스플레이 경계 영역의 형태에 대한 제어를 용이하게 해주는 서브시스템이 장착되는 정보 처리-디스플레이 시스템.
12. 제11항에 있어서, 상기 서브시스템은 센서들로부터의 데이타를 이용하여 자동으로 동작되는 정보 처리-디스플레이 시스템.
13. 제1항에 있어서, 상기 센서들은 카메라를 포함하는 정보 처리-디스플레이 시스템.
14. 제1항에 있어서, 상기 소형 디스플레이는 투사기 빔에 대한 출력 수단으로서 사용되는 정보 처리-디스플레이 시스템.
15. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이는 유리인 정보 처리-디스플레이 시스템.