KR100790121B1 - Laser projector - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 레이저 프로젝터는 녹색 광을 생성하기 위한 광 모듈과, 적색 및 청색 광을 생성하기 위한 레이저 광원들과, 상기 레이저 광원들 및 광 모듈에서 생성된 광들을 둘 이상의 경로로 반사시키기 위한 회전 미러를 포함한다. A laser projector according to the present invention comprises an optical module for generating green light, laser light sources for generating red and blue light, and rotation for reflecting the light generated by the laser light sources and the light module in two or more paths. It includes a mirror.
레이저 프로젝터, 포인터, 공간 광 변조 Laser projector, pointer, spatial light modulation
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 프로젝터를 도시한 도면.1 is a view showing a laser projector according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명은 레이저 프로젝터에 관한 발명으로서, 특히 소형의 레이저 프로젝터에 관한 발명이다. The present invention relates to a laser projector, and more particularly to a small laser projector.
레이저 프로젝터로는 스캐너, 칼라 복사기, 프로젝션 텔레비젼 등에 이용되고 있으며, 상술한 레이저 프로젝터는 빛의 삼 원색인 적색, 녹색, 청색 파장의 레이저 광을 생성할 수 있는 각각의 광원들과, 상기 각 광들을 공간 변조시키기 위한 공간 광 변조기를 포함한다. 상기 공간 광 변조기는 입사된 각 광들을 스크린 상에 조사하며, 회전 가능한 다각 미러 또는 격자 형태가 사용될 수 있다. 상술한 공간 광 변조기와 광원들의 사이에는 상기 각 광의 경로를 변환시키기 위한 다수의 반사 미러들과, 시준화 또는 수렴의 기능을 제공할 수 있는 광학계들이 위치될 수 있다. Laser projectors are used in scanners, color copiers, projection televisions, and the like. The above-described laser projectors include respective light sources capable of generating laser light having red, green, and blue wavelengths, which are three primary colors of light. A spatial light modulator for spatial modulation. The spatial light modulator irradiates each incident light onto a screen, and a rotatable polygon mirror or grating form may be used. Between the above-described spatial light modulator and the light sources may be a plurality of reflection mirrors for converting the path of each light, and optical systems that can provide a function of collimation or convergence.
레이저 프로젝터는 서로 다른 가시 파장의 광을 생성하기 위한 반도체 레이저(laser) 등의 레이저 광원들과, 상기 광을 각 화소에 필요에 따라서 조사시키기 위한 공간 광 변조기(Spatial light modulator)를 포함해서 구성되며, 상기 공간 광 변조기는 다양한 형태가 이용되고 있다.The laser projector includes a laser light source such as a semiconductor laser for generating light of different visible wavelengths, and a spatial light modulator for irradiating the light to each pixel as needed. Various types of spatial light modulators are used.
녹색 광은 반도체 레이저 등에서 직접 발진이 용이하지 않음으로 2차 조화파 생성기와, 상기 2차 조화파 생성기를 여기시키기 위한 적외선 대역의 광을 생성할 수 있는 레이저 광원을 포함하는 광 모듈 형태로 사용될 수 있다. 상기 각 파장의 광은 각각의 경로를 거쳐서 상기 공간 광 변조기로 입사되며, 상기 공간 광 변조기와 각 광원 사이에는 해당 파장의 광을 시준화시키기 위한 렌즈계 등과 같은 다수의 광학 소자들이 배치된다. Since green light is not easily oscillated in a semiconductor laser or the like, the green light may be used in the form of an optical module including a second harmonic wave generator and a laser light source capable of generating light in an infrared band for exciting the second harmonic wave generator. have. Light of each wavelength is incident to the spatial light modulator via a respective path, and a plurality of optical elements such as a lens system for collimating the light of the wavelength are disposed between the spatial light modulator and each light source.
근래에는 소형화된 디지털 기기들의 보급으로 인해서, 휴대 가능한 영상 장치의 수요가 요구되고 있다.Recently, due to the spread of miniaturized digital devices, there is a demand for a portable imaging device.
본 발명은 휴대 가능하며 다수의 기능을 제공할 수 있는 레이저 프로젝터를 제공하는 데 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a laser projector that is portable and can provide a number of functions.
본 발명에 따른 레이저 프로젝터는,Laser projector according to the present invention,
녹색 광을 생성하기 위한 광 모듈과;An optical module for generating green light;
적색 및 청색 광을 생성하기 위한 레이저 광원들과;Laser light sources for generating red and blue light;
상기 레이저 광원들 및 광 모듈에서 생성된 광들을 둘 이상의 경로로 반사시키기 위한 회전 미러를 포함한다.And a rotating mirror for reflecting the light generated by the laser light sources and the light module in two or more paths.
이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 프로젝터를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 레이저 프로젝터(100)는 녹색 광을 생성하기 위한 광 모듈(101)과, 적색 및 청색 광을 생성하기 위한 각각의 레이저 광원들(102, 103)과, 상기 레이저 광원들(102,103) 및 광 모듈(101)에서 생성된 광들을 둘 이상의 경로로 반사시키기 위한 회전 미러(110)와, 제1 내지 제3 반사 미러(121,122,162)와, 제1 및 제2 밴드 패스 필터(131,132)와, 공간 광 변조기(161) 및 스캔 미러(164)와, 확산 렌즈(141) 및 제1 내지 제3 시준화 렌즈(143,144,145)와, 결상 광학계(150)와, 광 검출기(142)를 포함한다. 1 is a diagram illustrating a laser projector according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the
상기 광 모듈(101)은 녹색 광을 생성하기 위해서 적외선 파장 대역의 광을 생성할 수 있는 레이저 광원(미도시)과, 상기 레이저 광원에서 생성된 적외선 파장 대역의 광으로 파장 변환시킬 수 있는 2차 고조파 생성기(미도시)를 포함해서 구성될 수 있다. 상기 광 모듈(101)에서 생성된 녹색 광은 상기 제1 반사 미러(121)에서 상기 확산 렌즈(141)로 반사된 후, 상기 확산 렌즈(141)를 통해서 상기 제2 반사 미러(122)로 입사된다. The
상기 제2 반사 미러(122)는 상기 확산 렌즈(141)로부터 입사된 녹색 광을 상기 제1 밴드 패스 필터(131)로 반사시키며, 반사되지 못한 녹색 광의 일부는 상기 제2 반사 미러(122)를 투과한 후 상기 광 검출기(142)로 입사된다. 상기 광 검출기(142)는 포토 다이오드 등이 사용될 수 있으며, 입사된 일부의 녹색 광의 세기를 검출함으로써 상기 광 모듈(101)에서 생성되는 광을 감시할 수 있다. The second reflecting
상기 제1 및 제2 밴드 패스 필터(131,132)는 상기 각 레이저 광원(102,103)에 대응되며, 해당 레이저 광원(102,103)에서 생성된 청색 및 적색 광을 상기 회전 미러(110) 측으로 반사시키고, 상기 제2 반사 미러(122)에서 반사된 녹색 광을 상기 회전 미러(110) 측으로 투과시킨다. 상기 제1 및 제2 밴드 패스 필터(131,132)는 유전체 물질들이 다층 증착된 유전체 박막 필터가 사용될 수 있으며, 파장 선택의 기능을 제공할 수 있다. The first and second
상기 회전 미러(110)는 상기 제2 밴드 패스(132)로부터 입사된 녹색, 적색, 청색의 광들을 상기 결상 광학계(150) 측으로 반사시키거나, 상기 결상 광학계(120)의 반대편 측으로 반사시킨다. 즉, 회전 미러(110)에서 상기 결상 광학계(150) 측으로 반사된 광들은 상기 공간 광 변조기(161)를 거쳐서 영상을 형성하는 데 사용되고, 상기 결상 광학계(150)의 타측으로 반사될 경우의 광들은 포인터(Pointer)로서 사용될 수 있다. The
상기 회전 미러(110)는 스텝 모터(step motor) 등에 의해 회전되거나, 광학적 스플릿터(splitter) 등을 사용해서 고정된 상태에서 광들의 세기를 분할하는 형태로도 사용될 수 있다. The rotating
본 발명에 따른 레이저 프로젝터(100)는 휴대 가능한 소형의 프로젝터로서 사용될 수 있으며, x, y, z의 삼축을 기준으로 하는 좌표계를 이용해서 설명될 수 있다. z축은 광의 진행 방향과 일치하는 광축으로 정의될 수 있고, y 축은 상기 z축에 수직 한 임의의 축으로 정의될 수 예다. 또한, x축은 y 및 z 축에 수직한 축으로 정의될 수 있다. 상기 결상 광학계(150)는 복수의 렌즈들(151,152,153,154)로 구성될 수 있으며, 상기 회전 미러(110)에서 반사된 상기 광들이 상기 공간 광 변조기(161)에 입사가 용이하도록 y축에 대해서는 시준화 시키고, x축에 대해서는 수렴시켜서 그 장축이 y축을 따라서 라인 스캔(line scan) 형태를 형성한다. The
상기 공간 광 변조기(161)는 상기 결상 광학계(150)로부터 입사된 광을 변조한 후 상기 스캔 미러(164) 측으로 출사하며, 상기 스캔 미러(164)로 출사된 광은 다시 스캔 미러(164)에서 스크린(screen) 또는 드럼(drun) 등에 조사되어 영상을 형성하게 된다. 즉, 상기 스캔 미러(164)는 상기 공간 광 변조기(161)에서 공간 변조된 광들을 상기 레이저 프로젝터(100)의 외부로 투영시켜서 영상을 형성하게 된다. 또한, 상기 확산 렌즈(141)는 상기 제1 반사 미러(121)와 상기 제2 반사 미러(122)의 사이에 위치되며, 상기 광 모듈(121)에서 생성된 녹색 광의 스폿 사이즈(spot size)를 확산시키는 기능을 제공한다. The
상기 제1 내지 제3 시준화 렌즈들(143,144,145)은 각각의 광들을 시준화시키고, 상기 제3 반사 미러(162)는 상기 공간 광 변조기(161)로부터 입사된 광들을 상기 스캔 미러(164)로 반사시킨다. The first to third
본 발명은 서로 다른 색을 갖는 다수의 광들을 포인터로 활용할 수 있으며, 레이저 프로젝터를 포인터로도 사용할 수 있는 이점이 있다. The present invention can utilize a plurality of lights having different colors as a pointer, there is an advantage that can use a laser projector as a pointer.
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