KR100705108B1 - 장방형 컬러 필터 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직선 왕복 운동에 의해 순차적으로 색을 분리하는 컬러 필터 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 PCB(Pure Color Brightness; 순 색 휘도)의 효율을 향상시키고 소형화가 가능한 장방형 컬러 필터 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 백색광 중 각각의 컬러에 해당하는 파장의 광만을 투과시키도록 장방형으로 구성되는 장방형 컬러 필터와; 상기 장방형 컬러 필터의 위치를 측정하는 센서부와; 상기 센서부로부터 상기 장방형 컬러 필터의 위치 데이터를 판독하여 필요한 위치 데이터를 출력하는 마이콤과; 상기 장방형 컬러 필터에 부착되어 상기 장방형 컬러 필터의 직선 왕복 운동을 수행하는 직선형 전동기와; 상기 마이콤으로부터 출력된 데이터에 기초하여 상기 직선형 전동기를 구동시키는 모터 구동부를 포함하는 장방형 컬러 필터 구동 시스템에 관한 것으로 PCB 효율이 향상된 소형, 경량의 프로젝터를 가능하게 한다. 또한, 장방형으로 제작함에 따라 필터에 색을 고르게 도포할 수 있고 필터를 저가로 용이하게 제작할 수 있다.

Description

장방형 컬러 필터 시스템{RECTANGULAR COLOR FILTER SYSTEM}
도 1은 종래의 원형 컬러휠의 구성을 도시한 도면.
도 2는 원형 컬러휠의 직경에 따른 PCB 효율의 차이를 나타내는 예시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장방형 컬러 필터의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 장방형 컬러 필터 구동 시스템의 블록 다이어그램.
도 5는 장방형 컬러 필터의 위치가 틀어진 경우 오차를 보정하는 방법을 나타내는 흐름도.
10: 원형 컬러휠
11: 모터
13: 커플러
15: 원형 컬러 필터
30: 장방형 컬러 필터
40: 장방형 컬러 필터 시스템
41: 센서부
43: 마이콤
45: 모터 구동부
47: 직선형 전동기
본 발명은 직선 왕복 운동에 의해 순차적으로 색을 분리하는 컬러 필터 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 PCB(Pure Color Brightness; 순 색 휘도)의 효율을 향상시키고 소형화가 가능한 장방형 컬러 필터 시스템에 관한 것이다.
통상적으로 컬러휠(color wheel)은 모터의 회전을 통해 램프로부터 입사하는 백색광을 R, G, B 색으로 순차적으로 분리한다. 이러한 컬러휠은 DMD(Digital Micro Mirror Device) 또는 반사형 화상 표시 소자를 이용하여 컬러를 구현하는 단판식 프로젝터, 특히 DLP(Digital Light Processing) 프로젝터에 널리 이용되고 있다. 최근의 프로젝터 개발 상황을 살펴보면, 전체적인 시스템의 크기는 슬림화되면서 밝은 화면을 얻음과 동시에 소형화 및 경량화된 프로젝터의 개발을 진행하고 있다. 이러한 상황에 따라 소형화 및 경량화된 프로젝터에서는 화상 표시 소자로서 DMD를 이용하고 있으며, 컬러를 구현하기 위해 시간적으로 R, G, B를 분리하는 컬러휠을 사용하고 있다. 이러한 컬러휠의 크기를 작게 하는 경우 화질 저하 등의 문제가 발생하므로 프로젝터를 소형화하는데 부담이 되고 있다.
도 1은 종래의 원형 컬러휠의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 원형 컬러휠(10)은 백색광 중 각각의 컬러에 해당하는 파장의 광만을 투과시키는 컬러 필터(15)와; 상기 컬러 필터(15)를 부착하는 커플러(coupler; 13)와; 상기 커플러(13)에 부착되어 회전력을 발생시키는 모터(11)를 구비한다. 원형 컬러휠(15)은 모터(11)의 회전 속도에 대응하여 커플러(13)와 이에 원형으로 부착된 컬러 필터들(15R, 15G, 15B)이 회전함에 따라 광의 색을 순차적으로 분리하게 된다.
이러한 컬러휠을 채택한 프로젝터에서는 원형 컬러휠이 회전하면서 광이 지나가는 유효 면적 만큼 필터링하는 것이 가능하며, 따라서 PCB(Pure Color Brightness)는 컬러휠의 R, G, B 필터 영역이 증가함에 따라 높아진다. 도 2에서 예시되고 있는 Φ35mm 원형 컬러휠과 Φ45mm 원형 컬러휠의 경우 대략 9.1%의 밝기 차이가 있음을 확인할 수 있으며, 여기서 PCB 효율은 하기의 수학식 1을 통해 산출되었다.
PCB 효율 = [(Pure R+G+B 컬러 영역) - (Mixed 컬러 영역)]/360°
따라서, 종래의 컬러휠에 있어 PCB를 높여 화질을 향상시키기 위해서는 컬러휠의 직경이 클수록 유리하나, 이 경우 프로젝터의 크기, 중량, 및 소음이 증가하게 된다. 또한, 원형인 컬러휠에 고르게 색을 도포함에 있어 많은 비용이 소모되고 불량률이 높아지게 된다. 따라서 종래의 컬러휠을 채택하여 프로젝터를 제작하는 경우, 소형화 및 경량화라는 최근의 경향에 비추어 볼 때 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 장방형 컬러 필터를 이용하여 PCB를 높임으로써 휘도 특성을 개선함은 물론 소형화 및 경량화가 가능한 프로젝터를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 컬러 필터를 장방형으로 제작함으로써 색을 고르게 도포할 수 있어 불량률이 낮추는 한편, 제작 비용을 절감할 수 있다.
전술한 본 발명의 목적 및 장점 이외에 다른 목적 및 장점은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면을 통하여 명확해질 것이다.
본 발명의 제1 특징에 따르면, 장방형 컬러 필터는 백색광 중 각각의 컬러에 해당하는 파장의 광만을 투과시키도록 장방형으로 구성된다.
본 발명의 제2 특징에 따르면, 장방형 컬러 필터를 구동시키기 위한 시스템은, 장방형 컬러 필터와; 상기 장방형 컬러 필터의 위치를 측정하는 센서부와; 상기 센서부로부터 상기 장방형 컬러 필터의 위치 데이터를 판독하여 필요한 위치 데이터를 출력하는 마이콤과; 상기 장방형 컬러 필터에 부착되어 상기 장방형 컬러 필터의 직선 왕복 운동을 수행하는 직선형 전동기와; 상기 마이콤으로부터 출력된 위치 데이터에 기초하여 상기 직선형 전동기를 구동시키는 모터 구동부를 포함한다.
본 발명의 제3 특징에 따르면, 장방형 컬러 필터 구동 시스템을 포함하는 프로젝터가 제공된다.
본 발명의 제4 특징에 따르면, 장방형 컬러 필터를 구동하기 위한 방법은, 장방형 컬러 필터의 위치를 측정하는 단계와; 상기 장방형 컬러 필터의 위치 데이터를 판독하여, 필요한 위치 데이터를 산출하는 단계와; 상기 필요한 위치 데이터에 기초하여 상기 장방형 컬러 필터를 좌우로 구동시키는 단계를 포함한다.
또한, 상기 장방형 컬러 필터 구동 방법은 상기 장방형 컬러 필터의 위치가 틀어졌을 경우 동기 신호에 따라 오차를 보정하는 방법을 더 포함하고, 상기 오차 보정 방법은, 상기 장방형 컬러 필터의 위치 데이터 신호를 검출하는 단계와; 상기 위치 데이터 신호와 동기 신호를 비교하는 단계와; 상기 위치 데이터 신호와 동기 신호가 일치하지 않는 경우, 상기 위치 데이터 신호와 동기 기준 신호의 차이값을 산출하고, 상기 차이값을 기초로 상기 장방형 컬러 필터의 보정 거리를 산출하며, 상기 보정 거리를 기초로 상기 장방형 컬러 필터를 구동시키는 단계와; 상기 위치 데이터와 동기 신호가 일치하는 경우, 상기 장방형 컬러 필터의 구동을 계속 진행시키는 단계를 포함한다.
이제, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장방형 컬러 필터의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 상기 컬러 필터(30)는 장방형의 R, G, B 컬러 필터(31, 33, 35)가 좌우로 배치된 구조를 갖는다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장방형 컬러 필터의 구동 시스템을 도시한다. 도 4를 참조하면, 장방형 컬러 필터(30)는 직선형 전동기(47)에 연결되어 좌우로 구동할 수 있도록 배치된다. 또한, 장방형 컬러 필터(30)의 좌우 구동 위치를 제어하기 위하여 장방형 컬러 필터의 위치를 측정하는 센서부(41)가 구비되어 있으며, 상기 센서부(41)는 장방형 컬러 필터(30)의 위치 데이터를 마이콤(43)으로 전송한다. 마이콤(43)은 상기 센서부(41)로부터 수신한 장방형 컬러 필터의 위치 데이터를 기초로, 필요한 위치 데이터를 출력하여 이를 모터 구동부(45)에 전송한다. 모터 구동부(45)는 상기 마이콤(43)으로부터 출력된 위치 데이터에 따라 직선형 전동기(47)를 구동하여 장방형 컬러 필터(30)를 원하는 위치로 이동시킨다.
도 5는 장방형 컬러 필터의 위치가 틀어진 경우 오차를 보정하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 장방형 컬러 필터의 위치 데이터 신호를 검출하여(502), 상기 위치 데이터 신호와 동기 신호를 비교한다(504). 상기 위치 데이터 신호와 동기 신호가 일치하지 않는 경우, 상기 위치 데이터 신호와 동기 기준 신호의 차이값을 산출하고(508), 상기 차이값을 기초로 상기 장방형 컬러 필터의 보정 거리를 산출하며(510), 상기 보정 거리를 기초로 상기 장방형 컬러 필터를 구동시키게 된다(512). 상기 위치 데이터와 동기 신호가 일치하는 경우, 상기 장방형 컬러 필터는 구동을 계속 진행하게 된다(514).
상술한 바와 같이 본 발명의 장방형 컬러 필터 시스템은 종래의 컬러휠과 동일한 화질을 유지하면서도 높이를 낮게 하여 프로젝터의 소형화, 경량화를 가능하게 하고, 높이를 유지한 상태에서 장방형 컬러 필터의 좌우폭을 늘림으로써 PCB 효율을 증가시킬 수 있으며, 장방형으로 제작함에 따라 원형인 컬러휠에 비하여 필터에 색을 고르게 도포할 수 있고, 비용 효율적이고 용이한 제작이 가능하게 된다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 장방형 컬러 필터를 구동시키는 시스템으로서,
    장방형 컬러 필터;
    상기 장방형 컬러 필터의 위치를 측정하는 센서부;
    상기 센서부로부터 상기 장방형 컬러 필터의 위치 데이터를 판독하여 필요한 위치 데이터를 출력하는 마이콤;
    상기 장방형 컬러 필터에 부착되어 상기 장방형 컬러 필터의 직선 왕복 운동을 수행하는 직선형 전동기; 및
    상기 마이콤으로부터 출력된 위치 데이터에 기초하여 상기 직선형 전동기를 구동시키는 모터 구동부를 포함하는 장방형 컬러 필터 구동 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 장방형 컬러 필터는 표면에 각각 적색, 녹색, 및 청색광을 선택적으로 투과시키는 막이 순차적으로 코팅된 것인 장방형 컬러 필터 구동 시스템.
  5. 제3항에 기재된 장방형 컬러 필터 구동 시스템을 포함하는 프로젝터.
  6. 장방형 컬러 필터 구동 시스템을 구현하는 방법으로서,
    상기 장방형 컬러 필터의 위치를 측정하는 단계;
    상기 장방형 컬러 필터의 위치 데이터를 판독하여, 필요한 위치 데이터를 산출하는 단계; 및
    상기 필요한 위치 데이터에 기초하여 상기 장방형 컬러 필터를 좌우로 구동시키는 단계를 포함하는 장방형 컬러 필터 구동 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 장방형 컬러 필터의 위치가 틀어졌을 경우 동기 신호에 따라 오차를 보정하는 방법을 더 포함하되,
    상기 오차 보정 방법은,
    상기 장방형 컬러 필터의 위치 데이터 신호를 검출하는 단계;
    상기 위치 데이터 신호와 동기 신호를 비교하는 단계;
    상기 위치 데이터 신호와 동기 신호가 일치하지 않는 경우, 상기 위치 데이터 신호와 동기 신호의 차이값을 산출하고, 상기 차이값을 기초로 상기 장방형 컬러 필터의 보정 거리를 산출하며, 상기 보정 거리를 기초로 상기 장방형 컬러 필터를 구동시키는 단계; 및
    상기 위치 데이터와 동기 신호가 일치하는 경우, 상기 장방형 컬러 필터의 구동을 계속 수행하는 단계를 포함하는 것인 장방형 컬러 필터 구동 방법.
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