KR100810260B1 - Portable terminal with projector - Google Patents

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KR100810260B1
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projector
light
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portable terminal
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KR1020070028556A
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이중기
박문규
장동훈
박성수
계용찬
허두창
김용관
박병훈
권진욱
김성순
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삼성전자주식회사
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Abstract

A portable terminal containing a projector is provided to effectively disperse the heat generated from a projector by adopting a heat spreading structure using thermal-conductive films. A portable terminal comprises a projector(200) and a control part(140). The projector(200) projects images in a line scan method, and the control part(140) provides image data to the projector(200). Also the portable terminal comprises a scaler(160) and a display part(150). The scaler(160) converts low-resolution image data, inputted from the control part(140), into high-resolution image data and outputs the converted image data to the projector(200). The display part(150) displays images on the screen according to the image data inputted from the control part(140). The control part(140) selectively operates either the projector(200) or the display part(150). In addition, the portable terminal comprises a switch to selectively output the inputted image data to either the projector(200) or the display part(150).

Description

프로젝터를 구비한 휴대용 단말기{PORTABLE TERMINAL WITH PROJECTOR}PORTABLE TERMINAL WITH PROJECTOR

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 단말기의 회로 구성을 나타내는 도면,1 is a view showing the circuit configuration of a portable terminal according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 프로젝터의 상세 구성을 나타내는 도면,2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a projector shown in FIG. 1;

도 3은 도 2에 도시된 광학계의 상세 구성을 나타내는 도면, 3 is a view showing a detailed configuration of an optical system shown in FIG.

도 4는 도 3에 도시된 조명 렌즈계를 나타내는 사시도,4 is a perspective view showing the illumination lens system shown in FIG.

도 5a 및 도 5b는 스캐너의 일 구성예를 나타내는 도면들,5A and 5B are diagrams showing one configuration example of a scanner;

도 6a 내지 도 6d는 스캐너의 다른 구성예를 나타내는 도면들,6A to 6D are views showing another example of the configuration of a scanner,

도 7의 녹색 광원의 일 구성예를 나타내는 도면,7 shows an example of the configuration of the green light source of FIG.

도 8은 도 2에 도시된 SOM 제어부의 상세 회로 구성을 나타내는 도면,8 is a diagram illustrating a detailed circuit configuration of the SOM controller shown in FIG. 2;

도 9는 프로젝터를 구동하기 위한 타이밍 다이어그램,9 is a timing diagram for driving a projector;

도 10은 프로젝터 모듈의 열 확산 구조를 설명하기 위한 도면.10 is a diagram for explaining a heat diffusion structure of a projector module.

본 발명은 휴대용 단말기에 관한 것으로서, 특히 프로젝터를 구비한 휴대용 단말기에 관한 것이다. The present invention relates to a portable terminal, and more particularly to a portable terminal having a projector.

휴대용 단말기는 다양한 기능과 서비스를 융합하는 과정을 통해 다양한 방향으로 발전하고 있다. 디지털 카메라, MP3, DMB, PC, 헬스 케어(health care) 등의 기능이 이미 휴대용 단말기에 적용되었으며, 이와 더불어 모바일 기기간 혹은 PC, 가전 제품 등과의 연결성(connectivity)를 향상시킨 블루투스(Bluetooth), UWB(ultra wideband), WiBro 등의 기술이 급성장하여 멀티미디어 관련 컨텐츠 시장이 성숙되기만을 기다리고 있는 상황이다. Portable terminals are developing in various directions through the convergence of various functions and services. Functions such as digital camera, MP3, DMB, PC, and health care have already been applied to portable terminals. In addition, Bluetooth, UWB improves the connectivity between mobile devices, PCs, and home appliances. (ultra wideband), WiBro and other technologies are booming and the multimedia related content market is waiting for maturity.

그러나, 통상적인 크기인 2~3 인치 기반의 휴대용 단말기는 좁은 화면 사이즈로 인해 그 활용도가 제한되며, 응용 가능한 컨텐츠 범위도 한정될 수 밖에 없었다.However, portable terminals based on 2 to 3 inches, which are typical sizes, have limited utilization due to a narrow screen size, and have a limited range of applicable contents.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 전면 터치 패널 방식이 공지된 바 있으나, 그 화면 사이즈는 3.5~4 인치 정도이므로, 역시 제약이 불가피한 상황이다. In order to solve this problem, the front touch panel method has been known, but since the screen size is about 3.5 to 4 inches, the situation is inevitable.

따라서, 동영상, 정지영상, 전자서적 등과 같이 여러 명이 공유하고자 하는 콘텐츠를 10~40인치 크기로 확대하여 볼 수 있도록 하는 프로젝터를 구비한 휴대용 단말기가 요구된다. Accordingly, there is a need for a portable terminal having a projector that allows a user to enlarge and view a content that several people want to share, such as a video, a still image, an e-book, etc. in a size of 10 to 40 inches.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따라서 프로젝터를 내장하는 휴대용 단말기가 제공된다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, according to an aspect of the present invention is provided with a portable terminal having a built-in projector.

본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 단말기는, 라인 스캔 방식으로 영상을 투 사하는 프로젝터와; 상기 프로젝터에 영상 데이터를 제공하는 제어부를 포함한다. A portable terminal according to an aspect of the present invention, the projector for projecting an image by a line scan method; And a controller for providing image data to the projector.

바람직하게는, 상기 프로젝터는 서로 다른 색상의 광들을 생성하는 복수의 광원과; 상기 광을 라인 변조하여 출력하는 공간 광변조기와; 상기 공간 광변조기로부터 입사된 광을 라인 스캔 방식으로 투사하는 스캐너를 포함한다. Preferably, the projector comprises a plurality of light sources for generating lights of different colors; A spatial light modulator for line modulating and outputting the light; It includes a scanner for projecting the light incident from the spatial light modulator in a line scan method.

이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 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 실시예에 따른 휴대용 단말기의 회로 구성을 나타내는 도면이다. 상기 휴대용 단말기(100)는 RF부(110), 카메라(130), TV 튜너(tuner, 120), 키패드(keypad, 172), 스피커(176), 제어부(140), 스위치(switch: SW, 178), 메모리(174), 표시부(150), 스케일러(scaler, 160) 및 프로젝터(200)를 포함한다. 1 is a diagram showing the circuit configuration of a portable terminal according to an embodiment of the present invention. The portable terminal 100 includes an RF unit 110, a camera 130, a TV tuner 120, a keypad 172, a speaker 176, a controller 140, a switch (SW, 178). ), A memory 174, a display unit 150, a scaler 160, and a projector 200.

상기 RF부(110)는 안테나를 이용하여 공중으로부터 RF 신호를 수신하고, 상기 RF 신호를 복조하여 얻어진 영상 및 음성 데이터를 상기 제어부(140)로 출력한다. 또한, 상기 RF부(110)는 상기 제어부(140)로부터 입력된 영상 및 음성 데이터를 변조하여 RF 신호를 생성하고, 생성된 RF 신호를 안테나를 이용하여 공중으로 무선 전송한다. 이러한 변조 및 복조는 바람직하게는 부호분할다중접속(code division multiple access: CDMA) 방식에 따라 수행될 수 있고, 이외에 주파수분할 다중(frequency division multiplexing: FDM) 방식, 시분할다중(time division multiplexing: TDM) 방식 등에 따라 수행될 수도 있다. The RF unit 110 receives an RF signal from the air by using an antenna and outputs image and audio data obtained by demodulating the RF signal to the control unit 140. In addition, the RF unit 110 modulates the image and audio data input from the control unit 140 to generate an RF signal, and wirelessly transmits the generated RF signal to the air using an antenna. Such modulation and demodulation may be preferably performed according to a code division multiple access (CDMA) scheme, in addition to a frequency division multiplexing (FDM) scheme, a time division multiplexing (TDM) scheme. It may be carried out in a manner such as.

상기 TV 튜너(120)는 안테나를 이용하여 공중으로부터 방송 신호를 수신하고, 상기 방송 신호를 복조하여 얻어진 영상 및 음성 데이터를 상기 제어부(140)로 출력한다. 상기 TV 튜너(120)로는 통상의 지상파 DMB(digital multimedia broadcasting) 모듈, 위성 DMB 모듈 등을 사용할 수 있다. The TV tuner 120 receives a broadcast signal from the air by using an antenna and outputs video and audio data obtained by demodulating the broadcast signal to the controller 140. The TV tuner 120 may use a conventional terrestrial digital multimedia broadcasting (DMB) module or a satellite DMB module.

상기 카메라(130)는 피사체를 촬영하여 얻은 영상 데이터를 상기 제어부(140)로 출력한다. 상기 카메라(130)는 피사체의 영상을 전기적 영상 데이터로 검출하기 위한 이미지 센서(image sensor)와, 상기 피사체의 영상을 생성하기 위한 광학계(optical system)와, 상기 이미지 센서에 필요한 전압 등을 제공하기 위한 구동 회로를 포함할 수 있고, 상기 이미지 센서로는 통상의 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 이미지 센서를 사용할 수 있다. The camera 130 outputs image data obtained by photographing a subject to the controller 140. The camera 130 provides an image sensor for detecting an image of a subject as electrical image data, an optical system for generating an image of the subject, and a voltage required for the image sensor. It may include a driving circuit for, and a conventional complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor may be used as the image sensor.

상기 키패드(172)는 숫자 및 문자 정보를 입력하기 위한 키들과 각종 기능들을 설정하기 위한 기능키들을 제공하고, 사용자에 의해 생성된 키신호를 상기 제어부(140)로 출력한다. The keypad 172 provides keys for inputting numeric and text information and function keys for setting various functions, and outputs a key signal generated by a user to the controller 140.

상기 메모리(174)는 상기 제어부(140)에 입력된 영상 데이터를 상기 표시부(150) 또는 프로젝터(200)를 이용하여 표시하기 위한 프로그램, 상기 휴대용 단말기(100)를 구동하는데 필요한 영상(메뉴 화면, 대기 화면 등) 또는 프로그램 등을 저장할 수 있다. The memory 174 is a program for displaying the image data input to the controller 140 using the display unit 150 or the projector 200, an image (menu screen, Standby screen, etc.) or a program can be stored.

상기 제어부(140)는 상기 RF부(110) 또는 TV 튜너(120)로부터 입력된 음성 데이터에 코덱 디코딩(codec decoding) 등의 연산 처리를 수행하고, 연산 처리된 음성 데이터를 상기 스피커(176)로 출력한다. 또한, 상기 제어부(140)는 상기 RF부(110), TV 튜너(120) 또는 카메라(130)로부터 입력된 영상 데이터에 코덱 디코딩 등의 연산 처리를 수행하고, 연산 처리된 영상 데이터를 상기 표시부(150) 또는 스케일러(160)로 출력한다. 상기 제어부(140)로는 통신 모뎀 또는 통신 프로세서로서 기능하는 MSM(mobile station modem), 멀티미디어 프로세서로서 기능하는 DSP(digital signal processor)(또는 AP(application processor))의 각각, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 상기 제어부(140)로부터 출력되는 영상 데이터는 디지털 영상 데이터로서 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터로 구분되고, 각 색상의 영상 데이터는 8 비트로 이루어질 수 있다. The controller 140 performs arithmetic processing such as codec decoding on the voice data input from the RF unit 110 or the TV tuner 120, and transmits the arithmetic processed voice data to the speaker 176. Output In addition, the controller 140 performs arithmetic processing such as codec decoding on image data input from the RF unit 110, the TV tuner 120, or the camera 130, and outputs the computed image data to the display unit ( 150) or output to the scaler 160. The controller 140 may use each of a mobile station modem (MSM) serving as a communication modem or a communication processor, a digital signal processor (DSP) (or an application processor (AP)) serving as a multimedia processor, or a combination thereof. have. The image data output from the controller 140 may be divided into red image data, green image data, and blue image data as digital image data, and the image data of each color may include 8 bits.

상기 스피커(176)는 상기 제어부(140)로부터 입력된 음성 데이터를 음파로 변환하여 출력한다. The speaker 176 converts the voice data input from the controller 140 into sound waves and outputs the sound waves.

상기 스위치(178)는 상기 제어부(140)의 제어에 따라 상기 제어부(140)로부터 입력된 영상 데이터를 상기 표시부(150) 또는 스케일러(160)로 선택적으로 출력한다. The switch 178 selectively outputs image data input from the control unit 140 to the display unit 150 or the scaler 160 under the control of the control unit 140.

본 실시예에서, 소모 전력의 감소를 위해, 상기 제어부(140)는 상기 스위치(178)를 이용하여 영상 데이터를 선택적으로 출력하고 있으나, 상기 표시부(150) 및 스케일러(160) 모두에게 동일한 영상 데이터를 제공하고, 양자 중 어느 하나를 파워 오프(power off)하는 방식을 채택할 수도 있다. 이러한 경우에, 도 1에서 상기 스위치(178)를 제거하고, 상기 표시부(150) 및 스케일러(160)를 상기 제어 부(140)에 공통으로 병렬 연결한다. In the present embodiment, in order to reduce power consumption, the controller 140 selectively outputs image data by using the switch 178, but the same image data is applied to both the display unit 150 and the scaler 160. May be adopted, and a method of powering off either of them may be adopted. In this case, the switch 178 is removed in FIG. 1, and the display unit 150 and the scaler 160 are commonly connected to the control unit 140 in parallel.

상기 표시부(150)는 상기 제어부(140)로부터 입력된 영상 데이터에 따른 영상을 화면에 표시한다. 상기 표시부(150)로는 액정 유닛(liquid crystal unit)과 상기 액정 유닛에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛(backlight unit)을 포함하는 통상의 액정표시장치를 사용할 수 있다. The display unit 150 displays an image according to the image data input from the controller 140 on the screen. As the display unit 150, a conventional liquid crystal display including a liquid crystal unit and a backlight unit for irradiating light to the liquid crystal unit may be used.

전송 용량의 제한으로 인해, 통상적인 휴대용 단말기와 마찬가지로, 상기 제어부(140)로부터 출력된 영상 데이터는 QVGA 해상도를 가질 수 있다. Due to the limitation of the transmission capacity, the image data output from the controller 140 may have a QVGA resolution as in a typical portable terminal.

상기 스케일러(160)는 상기 제어부(140)로부터 입력된 저해상도(예로, QVGA)의 영상 데이터를 고해상도(예로, VGA)의 영상 데이터로 변환하고, 해상도의 변화에 따른 색보정을 수행한다. 즉, 상기 스케일러(160)는 입력 영상 데이터의 각 화소를 복수의 화소로 증가시키고(다르게 말하자면, 해상도를 증가시키고), 추가된 각 화소의 색상을 인접한 기존 화소의 색상에 매칭시킨다(예를 들어, 인접한 두 기존 화소들이 갖는 색상들의 중간 색상으로). 상기 스케일러(160)는 상기 제어부(140)에 내장될 수도 있고, 상기 제어부(140)로부터 출력되는 영상 데이터가 고해상도인 경우에는 사용하지 않을 수 있다. The scaler 160 converts image data of a low resolution (eg, QVGA) input from the controller 140 into image data of a high resolution (eg, VGA) and performs color correction according to a change in resolution. That is, the scaler 160 increases each pixel of the input image data to a plurality of pixels (in other words, increases the resolution), and matches the color of each added pixel to the color of an existing existing pixel (eg, , As the middle color of the colors of two adjacent existing pixels). The scaler 160 may be built in the controller 140 or may not be used when the image data output from the controller 140 has a high resolution.

상기 프로젝터(200)는 상기 스케일러(178)로부터 입력된 영상 데이터에 따른 영상을 스크린에 투사한다. The projector 200 projects an image according to the image data input from the scaler 178 on the screen.

도 2는 상기 프로젝터(200)의 상세 구성을 나타내는 도면이다. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the projector 200.

상기 프로젝터(200)는, SOM(spatial optical modulator) 제어부(300)와, 구동부(400)와, 광학계(500)를 포함한다. The projector 200 includes a spatial optical modulator (SOM) controller 300, a driver 400, and an optical system 500.

상기 SOM 제어부(300)는 상기 스케일러(160)로부터 입력된 영상 데이터를 공간 광변조기에 대한 RGB 순차 방식의 라인 스캔 타이밍 제어가 가능한 형태로 연산 처리하고, 연산 처리된 영상 데이터를 상기 공간 광변조기 측으로 출력한다. 즉, 투사 영상의 해상도가 M*N(M 개의 화소 행과 N 개의 화소 열)이라고 가정할 때, 예를 들어, 상기 SOM 제어부(300)는 제p 화소 열에 대한 적색, 녹색, 청색 영상 데이터들을 순차적으로 출력하는 과정을 p가 1부터 N까지 반복 수행한다. 또한, 상기 SOM 제어부(300)는 적색, 녹색 및 청색 광원들, 스캐너 및 공간 광변조기가 동기하여 구동될 수 있도록 상기 구동부(400)에 동기 신호를 제공한다. The SOM controller 300 calculates and processes the image data input from the scaler 160 in a form capable of RGB scan sequential line scan timing for the spatial light modulator, and transmits the processed image data to the spatial light modulator. Output That is, assuming that the resolution of the projection image is M * N (M pixel rows and N pixel columns), for example, the SOM controller 300 may generate red, green, and blue image data of the p-th pixel column. P repeats the process of outputting sequentially from 1 to N. In addition, the SOM controller 300 provides a synchronization signal to the driver 400 so that the red, green, and blue light sources, the scanner, and the spatial light modulator can be driven in synchronization.

도 8을 참조하면, 상기 구동부(400)는 상기 SOM 제어부(300)로부터 입력된 동기 신호에 따라 적색, 녹색 및 청색 광원들을 구동하기 위한 구동 신호를 출력하는 광원 구동부(410)와, 상기 SOM 제어부(300)로부터 입력된 동기 신호에 따라 스캐너를 구동하기 위한 구동 신호를 출력하는 스캐너 구동부(420)를 포함한다. 상기 각 광원은 펄스 구동 신호에 의해 구동되고, RGB 순차 방식의 서브 프레임을 형성하는데 사용된다. 예를 들어, 상기 녹색 광원은 RGB 순차 방식의 녹색 서브 프레임을 형성하는데 사용된다. Referring to FIG. 8, the driver 400 may include a light source driver 410 for outputting a driving signal for driving red, green, and blue light sources according to a synchronization signal input from the SOM controller 300, and the SOM controller. The scanner driver 420 outputs a driving signal for driving the scanner according to the synchronization signal input from the 300. Each light source is driven by a pulse driving signal and used to form an RGB sub-frame. For example, the green light source is used to form a green subframe in an RGB sequential manner.

도 3을 참조하면, 상기 광학계(500)는, 상기 구동부(400)로부터 입력된 구동 신호에 따른 영상 구현을 위한 적색, 녹색 및 청색 광들을 생성하는 광원들(512, 514, 516)과, 상기 SOM 제어부(300)로부터 입력된 영상 데이터에 따라 입사된 광을 라인 변조하여 출력하는 공간 광변조기(570)와, 상기 공간 광변조기(570)로부터 입사된 광을 라인 스캔 방식으로 스크린에 투사하는 스캐너(590)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the optical system 500 may include light sources 512, 514, and 516 that generate red, green, and blue lights for realizing an image according to a driving signal input from the driver 400. A spatial light modulator 570 for line modulating and outputting light incident on the image data input from the SOM controller 300, and a scanner for projecting light incident from the spatial light modulator 570 onto a screen by a line scan method 590.

도 3은 상기 광학계(500)의 상세 구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 조명 렌즈계(540)를 나타내는 사시도이다. 3 is a diagram illustrating a detailed configuration of the optical system 500, and FIG. 4 is a perspective view illustrating the illumination lens system 540 illustrated in FIG. 3.

상기 광학계(500)는, 적색 광을 생성하기 위한 적색 광원(512)과, 녹색 광을 생성하기 위한 녹색 광원(514)과, 청색 광을 생성하기 위한 청색 광원(516)과, 반사를 통해 입사 광의 경로를 변경하기 위한 제1 및 제2 미러(522,524)와, 굴절을 통해 광을 집속, 발산 또는 시준화하기 위한 제1 내지 제9 렌즈(532~550)와, 입사 광을 전기 신호로 검출하기 위한 광검출기(518)와, 입사 광의 부분 반사 및 부분 투과를 수행하기 위한 제1 필터(562)와, 입사 광의 파장에 따른 투과 또는 반사를 수행하기 위한 제2 및 제3 필터(564,566)와, 반사형 회절을 통해 입사 광의 변조를 수행하기 위한 공간 광변조기(570)와, 입사 광의 스팟 사이즈(spot size)를 제한하기 위한 조리개(stop, 580)와, 회전 반사를 통해 라인 형태의 입사 광을 라인 스캔하여 2차원 영상을 형성하기 위한 스캐너(590)를 포함한다. The optical system 500 includes a red light source 512 for generating red light, a green light source 514 for generating green light, a blue light source 516 for generating blue light, and incident light through reflection. First and second mirrors 522 and 524 for changing the path of light, first to ninth lenses 532 to 550 for focusing, diverging or collimating light through refraction, and incident light as an electrical signal A photodetector 518, a first filter 562 for performing partial reflection and partial transmission of the incident light, and second and third filters 564,566 for performing transmission or reflection according to the wavelength of the incident light; , A spatial light modulator 570 for performing modulation of incident light through reflective diffraction, an aperture stop 580 for limiting a spot size of the incident light, and incident light in the form of a line through rotational reflection A scanner 590 for line scan to form a two-dimensional image All.

전술한 각 구성 소자에 대해 상세히 기술하기에 앞서, 상기 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 각각에 대한 진행 경로를 간략히 살펴보면 아래와 같다. 또한, 상기 프로젝터(500)는 스크린 상에 적색 영상, 녹색 영상 및 청색 영상을 순차적으로 투사하므로, 상기 광학계(500) 내에서 적색 광, 녹색 광 및 청색 광 중 복수의 광이 동시에 동일 경로로 진행하지는 않는다. Before describing each of the above-described components in detail, a brief description will be given of a traveling path for each of the red light, the green light, and the blue light. In addition, since the projector 500 sequentially projects a red image, a green image, and a blue image on the screen, a plurality of lights among the red light, the green light, and the blue light travel in the same path simultaneously in the optical system 500. It doesn't.

상기 녹색 광원(514)으로부터 출사된 녹색 광은, 상기 제1 미러(522)에 의해 반사되고, 상기 제1 렌즈(532)를 투과하며, 상기 제1 필터(562)에 의해 부분 반사되고, 상기 제2 렌즈(534) 및 제2 필터(564)를 투과하며, 상기 제3 필터(566)에 의 해 반사되고, 상기 제5 내지 제7 렌즈(542)를 투과하며, 상기 공간 광변조기(570)에 의해 반사되고, 상기 제8 렌즈(548)를 투과하며, 상기 제2 미러(524)에 의해 반사되고, 상기 제9 렌즈(550)를 투과하며, 상기 조리개(580)를 통과하고, 상기 스캐너에 의해 반사된다. The green light emitted from the green light source 514 is reflected by the first mirror 522, passes through the first lens 532, is partially reflected by the first filter 562, and The second lens 534 and the second filter 564, and is reflected by the third filter 566, and transmitted through the fifth to seventh lens 542, the spatial light modulator 570 Reflected by the second lens 548, transmitted by the eighth lens 548, reflected by the second mirror 524, transmitted by the ninth lens 550, passed through the aperture 580, and Reflected by the scanner.

상기 적색 광원(512)으로부터 출사된 적색 광은, 상기 제3 렌즈(536)를 투과하고, 상기 제2 필터(564)에 의해 반사되며, 상기 제3 필터(566)에 의해 반사되고, 상기 제5 내지 제7 렌즈(542~546)를 투과하며, 상기 공간 광변조기(570)에 의해 반사되고, 상기 제8 렌즈(548)를 투과하며, 상기 제2 미러(524)에 의해 반사되고, 상기 제9 렌즈(550)를 투과하며, 상기 조리개(580)를 통과하고, 상기 스캐너(590)에 의해 반사된다. The red light emitted from the red light source 512 passes through the third lens 536, is reflected by the second filter 564, and is reflected by the third filter 566. Transmitted through the fifth to seventh lenses 542 to 546, reflected by the spatial light modulator 570, transmitted through the eighth lens 548, reflected by the second mirror 524, and The light penetrates the ninth lens 550, passes through the aperture 580, and is reflected by the scanner 590.

상기 청색 광원(516)으로부터 출사된 청색 광은, 상기 제3 필터(566)에 의해 반사되고, 상기 제5 내지 제7 렌즈(542~546)를 투과하며, 상기 공간 광변조기(570)에 의해 반사되고, 상기 제8 렌즈(548)를 투과하며, 상기 제2 미러(570)에 의해 반사되고, 상기 제9 렌즈(550)를 투과하며, 상기 조리개(580)를 통과하고, 상기 스캐너(590)에 의해 반사된다. The blue light emitted from the blue light source 516 is reflected by the third filter 566, passes through the fifth to seventh lenses 542 to 546, and is transmitted by the spatial light modulator 570. Reflected, transmitted through the eighth lens 548, reflected by the second mirror 570, transmitted through the ninth lens 550, passed through the aperture 580, and the scanner 590 ) Is reflected.

다음으로, 상기 각 구성 소자에 대해 상세히 살펴보면 아래와 같다. Next, the components will be described in detail.

상기 녹색 광원(514)은 상기 구동부(400)로부터 입력된 구동 신호에 의해 동작하며, 예를 들어, 532㎚±5㎚ 파장의 녹색 광을 출력한다. 상기 녹색 광은 상대적으로 긴 파장의 광이 상대적으로 짧은 파장의 광으로 변환되도록 제2 고조파를 생성하는 방법을 통해 얻을 수 있다. The green light source 514 operates by a driving signal input from the driver 400, and outputs green light having a wavelength of 532 nm ± 5 nm, for example. The green light may be obtained through a method of generating second harmonics so that light of a relatively long wavelength is converted into light of a relatively short wavelength.

도 7의 녹색 광원의 일 구성예를 나타내는 도면이다. It is a figure which shows the structural example of the green light source of FIG.

상기 녹색 광원(800)은, 스템(stem, 810)과, 복수의 리드(lead, 822,824)와, 열전 냉각 소자(thermal electronic cooler: TEC, 830)와, 서브 마운트(submount, 840)와, 펌핑 광원(pumping light source, 850)과, 파장 변환기(860)와, 하우징(housing, 870)과, 시창(880)을 포함한다. The green light source 800 includes a stem 810, a plurality of leads 822, 824, a thermal electronic cooler TEC 830, a submount 840, and a pump. A pumping light source 850, a wavelength converter 860, a housing 870, and a sight glass 880 are included.

상기 스템(810)은 상기 녹색 광원(800)의 기판으로서 기능하며, 코바(KORVA) 등의 재질로 이루어진 단층 구조나, 서로 다른 재질의 층들을 적층한 클래드(clad) 구조를 가질 수 있다. 이러한 클래드 구조에서 각 층은 Fe, Cu 등의 재질을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 스템은 Fe 층, Cu 층 및 Fe 층을 차례로 적층한 구조를 가질 수 있다. The stem 810 functions as a substrate of the green light source 800, and may have a single layer structure made of a material such as KORVA or a clad structure in which layers of different materials are stacked. Each layer in the clad structure may have a material such as Fe, Cu. For example, the stem may have a structure in which Fe layers, Cu layers, and Fe layers are sequentially stacked.

상기 복수의 리드(822,824)는 상기 스템(810)을 두께 방향으로 관통하며, 상기 복수의 리드(822,824)는 상기 펌핑 광원(850) 및 열전 냉각 소자(830)에 구동 신호를 제공하는 통로로서 기능하고, 상기 구동 신호는 도 8에 도시된 바와 같은 광원 구동부(410)에 의해 제공된다. 상기 리드들(822,824)은 상기 스템(810)의 상면으로부터 돌출되며, 상기 펌핑 광원(850) 및 열전 냉각 소자(830)와 와이어 본딩(wire bonding)된다. 이러한 와이어 본딩시에 와이어 간의 간섭을 피하기 위해, 상기 리드들(822,824)의 돌출 높이를 다양하게 설정할 수 있다. The plurality of leads 822 and 824 penetrate the stem 810 in a thickness direction, and the plurality of leads 822 and 824 function as a passage for providing a driving signal to the pumping light source 850 and the thermoelectric cooling element 830. The drive signal is provided by the light source driver 410 as shown in FIG. 8. The leads 822 and 824 protrude from the top surface of the stem 810 and are wire bonded with the pumping light source 850 and the thermoelectric cooling element 830. In order to avoid interference between the wires during the wire bonding, the protruding heights of the leads 822 and 824 may be variously set.

상기 열전 냉각 소자(830)는 상기 스템(810)의 상면에 탑재되며, 상기 펌핑 광원(850) 및 파장 변환기(860)의 동작 온도를 일정하게 유지시키는 기능을 한다. The thermoelectric cooling element 830 is mounted on the upper surface of the stem 810 and functions to maintain a constant operating temperature of the pumping light source 850 and the wavelength converter 860.

상기 서브 마운트(840)는 열전 냉각 소자(830)의 상면에 탑재되고, 상기 펌 핑 광원(850)과 상기 파장 변환기(860)를 위치 정렬하는데 사용된다. The submount 840 is mounted on the upper surface of the thermoelectric cooling element 830 and used to position the pumping light source 850 and the wavelength converter 860.

상기 펌핑 광원(850)은 상기 서브 마운트(840)의 상면에 탑재되고, 상기 파장 변환기(860)에 펌핑광을 제공한다. 예를 들어, 상기 펌핑 광원(850)으로는 810㎚ 파장 대역의 펌핑광을 생성하는 반도체 레이저를 사용할 수 있다. The pumping light source 850 is mounted on the upper surface of the submount 840 and provides pumping light to the wavelength converter 860. For example, as the pumping light source 850, a semiconductor laser that generates pumping light having a wavelength band of 810 nm may be used.

상기 파장 변환기(860)는 레이저(862)와, 비선형 결정(864)을 포함하고, 상기 레이저(862)의 일단이 상기 펌핑 광원(850)의 출력단과 대면하도록 상기 열전 냉각 소자(830)의 상면에 탑재된다. The wavelength converter 860 includes a laser 862 and a nonlinear crystal 864, and an upper surface of the thermoelectric cooling element 830 such that one end of the laser 862 faces an output end of the pumping light source 850. Is mounted on.

상기 하우징(870)은 상기 리드들(822,824), 열전 냉각 소자(830), 서브 마운트(840), 펌핑 광원(850) 및 파장 변환기(860)를 그 내부에 실장하도록(다르게 말하자면, 덮도록) 상기 스템(810)의 상면에 부착되고, 상기 파장 변환기(860)의 출력단(더 구체적으로는, 상기 비선형 결정(864)의 출력단)과 대면하는 측부에 개구를 구비한다. The housing 870 mounts (in other words, covers) the leads 822, 824, the thermoelectric cooling element 830, the sub mount 840, the pumping light source 850 and the wavelength converter 860 therein. An opening is attached to the top surface of the stem 810 and faces an output end of the wavelength converter 860 (more specifically, an output end of the nonlinear crystal 864).

상기 시창(880)은 상기 하우징(870)의 개구(872)를 내측에서 덮도록 상기 하우징(870)의 내측면에 부착된다. 상기 시창(880)으로는 무반사(anti-reflection) 코팅(coating)된 무반사 필터, 녹색 파장의 광만을 투과시키기 위한 파장 선택 필터 등의 광학 박막 필터(optical thin film filter)가 사용될 수 있다. 또한, 상기 시창(880)으로부터 반사된 광에 의한 잡음을 방지하기 위해, 상기 시창(880)은 광의 진행 방향에 대해 1~10도 경사지게 설치된다. The sight glass 880 is attached to an inner surface of the housing 870 to cover the opening 872 of the housing 870 from the inside. As the sight glass 880, an optical thin film filter such as an anti-reflection coated anti-reflective filter and a wavelength selective filter for transmitting only light having a green wavelength may be used. In addition, in order to prevent noise caused by light reflected from the sight glass 880, the sight glass 880 is installed at an angle of 1 to 10 degrees with respect to the traveling direction of the light.

다시 도 3을 참고하면, 상기 제1 미러(522)는 상기 녹색 광원(814)으로부터 입사된 녹색 광을 상기 제1 렌즈(532) 측으로 반사한다. 상기 제1 미러(522)는 상 기 녹색 광원(514)으로부터 상기 제1 렌즈(832)에 이르는 광경로를 90°절곡함으로써, 상기 광학계(500)의 부피를 감소시키는 기능을 한다. 즉, 상기 녹색 광원(514)은 그 부피가 커서 상기 광학계(500)의 중심에 배치하는 것이 바람직한데, 이러한 경우에 상기 녹색 광원(500) 및 제1 렌즈(532)를 일직선 상에 배치하면, 상기 광학계(500)의 부피가 크게 증가하게 된다. 따라서, 상기 광학계(500)는 상기 녹색 광원(514)을 그 중심에 위치시키고, 나머지 구성 소자들을 상기 녹색 광원(514)의 둘레에 배치하는 구조를 갖는다. 상기 제1 및 제2 미러(522,524)와 상기 스캐너(600)의 스캔 미러(592)는 각각 기판 상에 반사도가 높은 유전체층 또는 금속층을 증착한 구조를 가질 수 있다. Referring to FIG. 3 again, the first mirror 522 reflects the green light incident from the green light source 814 toward the first lens 532. The first mirror 522 serves to reduce the volume of the optical system 500 by bending the optical path from the green light source 514 to the first lens 832 by 90 °. That is, the green light source 514 has a large volume and is preferably disposed at the center of the optical system 500. In this case, when the green light source 500 and the first lens 532 are disposed in a straight line, The volume of the optical system 500 is greatly increased. Therefore, the optical system 500 has a structure in which the green light source 514 is positioned at the center thereof, and the remaining components are arranged around the green light source 514. The first and second mirrors 522 and 524 and the scan mirrors 592 of the scanner 600 may each have a structure in which a dielectric layer or a metal layer having high reflectivity is deposited on a substrate.

상기 제1 렌즈(532)는 상기 제1 미러(522)로부터 입사된 녹색 광을 발산시켜서(다르게 말하자면, 상기 입사 광의 스폿 사이즈를 증가시켜서) 상기 제1 필터(562)로 출사한다. 상기 제1 렌즈(532)로는 오목 렌즈 등의 통상의 발산 렌즈를 사용할 수 있다. The first lens 532 emits the green light incident from the first mirror 522 (in other words, increases the spot size of the incident light) and exits the first filter 562. As the first lens 532, a general diverging lens such as a concave lens may be used.

상기 제1 필터(562)는 상기 제1 렌즈(532)로부터 입사된 녹색 광을 부분 반사 및 부분 투과시킨다. 상기 녹색 광의 일부는 상기 제1 필터(562)를 투과하여 상기 광검출기(518)에 입사되고, 상기 녹색 광의 나머지는 상기 제1 필터(562)에 의해 반사되어 상기 제2 렌즈(534)에 입사한다. 상기 제1 필터(562)는 상기 제1 렌즈로(532)부터 상기 제2 렌즈(534)에 이르는 광경로를 90°절곡함으로써, 상기 광학계(500)의 부피를 감소시키는 기능을 한다. 상기 제1 필터(562)로는 통상의 빔 스플리터(beam splitter) 또는 하프 미러(half mirror)를 사용할 수 있다. The first filter 562 partially reflects and partially transmits green light incident from the first lens 532. A portion of the green light passes through the first filter 562 and is incident to the photodetector 518, and the rest of the green light is reflected by the first filter 562 and is incident to the second lens 534. do. The first filter 562 functions to reduce the volume of the optical system 500 by bending the optical path from the first lens path 532 to the second lens 534 by 90 °. As the first filter 562, a conventional beam splitter or a half mirror may be used.

상기 광검출기(518)는 상기 제1 필터(562)로부터 입사된 녹색 광을 전기 신호로 검출하여 상기 광원 구동부(410)로 출력하고, 상기 광원 구동부(410)는 상기 검출 신호로부터 상기 녹색 광의 파워를 도출하고, 이를 이용하여 상기 녹색 광원(514)이 일정한 파워의 녹색 광을 출력하도록 제어한다. 상기 광검출기(518)로는 통상의 포토다이오드(photodiode)를 사용할 수 있다. The photodetector 518 detects the green light incident from the first filter 562 as an electric signal and outputs it to the light source driver 410, and the light source driver 410 is configured to output the power of the green light from the detection signal. Derived by using the control, the green light source 514 to output a green light of a constant power. As the photodetector 518, a conventional photodiode may be used.

상기 제2 렌즈(534)는 상기 제1 필터(562)로부터 입사된 녹색 광을 시준화(collimating)하여 상기 제2 필터(564)로 출력한다. 상기 제2 렌즈(534)로는 통상의 볼록 렌즈를 사용할 수 있다. The second lens 534 collimates the green light incident from the first filter 562 and outputs the collimated green light to the second filter 564. As the second lens 534, a conventional convex lens may be used.

상기 적색 광원(512)은 상기 광원 구동부(410)로부터 입력된 구동 신호에 의해 동작하며, 예를 들어, 640㎚±10㎚ 파장의 적색 광을 출력한다. 상기 적색 광원(512)으로는 통상의 레이저 다이오드를 사용할 수 있다. The red light source 512 operates by a driving signal input from the light source driver 410, and outputs red light having a wavelength of 640 nm ± 10 nm, for example. As the red light source 512, a conventional laser diode may be used.

상기 제3 렌즈(536)는 상기 적색 광원(512)으로부터 입사된 적색 광을 시준화하여 상기 제2 필터(564)로 출사한다. 상기 제3 렌즈(536)로는 통상의 볼록 렌즈를 사용할 수 있다. The third lens 536 collimates the red light incident from the red light source 512 and emits the light to the second filter 564. As the third lens 536, a conventional convex lens may be used.

상기 제2 필터(564)는 상기 제3 렌즈(536)로부터 입사된 적색 광을 반사하여 상기 제3 필터(566)로 출사하거나, 상기 제2 렌즈(534)로부터 입사된 녹색 광을 투과시켜서 상기 제3 필터(566)로 출사한다. 상기 제2 필터(566)는 적색 파장의 광을 반사하고 녹색 파장의 광을 투과시키는 기능을 수행하는 통상의 파장선택성 필터를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 이러한 파장선택성 필터는 유리 기판 상에 다수의 박막을 증착함으로써 구현될 수 있다. The second filter 564 reflects the red light incident from the third lens 536 and exits the third filter 566, or transmits the green light incident from the second lens 534 to transmit the green light. It exits to the third filter 566. The second filter 566 may use a conventional wavelength selective filter that reflects light of a red wavelength and transmits light of a green wavelength. For example, such a wavelength selective filter may be used on a glass substrate. It can be implemented by depositing a thin film of.

상기 청색 광원(516)은 상기 광원 구동부(410)로부터 입력된 구동 신호에 의해 동작하며, 예를 들어, 440㎚±10㎚ 파장의 청색 광을 출력한다. 상기 청색 광원(516)으로는 통상의 레이저 다이오드를 사용할 수 있다. The blue light source 516 operates by a driving signal input from the light source driver 410, and outputs blue light having a wavelength of 440 nm ± 10 nm, for example. As the blue light source 516, a conventional laser diode may be used.

상기 제4 렌즈(538)는 상기 청색 광원(516)으로부터 입사된 청색 광을 시준화하여 상기 제3 필터(566)로 출사한다. 상기 제4 렌즈(538)로는 통상의 볼록 렌즈를 사용할 수 있다. The fourth lens 538 collimates the blue light incident from the blue light source 516 and emits the light to the third filter 566. A general convex lens may be used as the fourth lens 538.

상기 제3 필터(566)는 상기 제2 필터(564)로부터 입사된 적색 또는 녹색 광을 반사하여 상기 제5 렌즈(542)로 출사하거나, 상기 제4 렌즈(538)로부터 입사된 청색 광을 투과시켜서 상기 제5 렌즈(542)로 출사한다. 상기 제3 필터(566)는 상기 제2 필터(564)로부터 상기 제5 렌즈(542)에 이르는 광경로를 90°절곡함으로써, 상기 광학계(500)의 부피를 감소시키는 기능을 한다. 상기 제3 필터(566)는 적색 및 녹색 파장의 광들을 반사하고 청색 파장의 광을 투과시키는 기능을 수행하는 통상의 파장선택성 필터를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 이러한 파장선택성 필터는 유리 기판 상에 다수의 박막을 증착함으로써 구현될 수 있다. The third filter 566 reflects the red or green light incident from the second filter 564 and exits the fifth lens 542 or transmits blue light incident from the fourth lens 538. And exits to the fifth lens 542. The third filter 566 functions to reduce the volume of the optical system 500 by bending the optical path from the second filter 564 to the fifth lens 542 by 90 °. The third filter 566 may use a conventional wavelength selective filter that reflects light of red and green wavelengths and transmits light of blue wavelengths. For example, the wavelength selective filter may be formed on a glass substrate. It can be implemented by depositing a plurality of thin films on.

상기 제5 내지 제7 렌즈(542~546)는 조명 렌즈계(540)를 구성하고, 상기 조명 렌즈계(540)는 상기 제3 필터(566)로부터 입사된 광(적색, 녹색 또는 청색 광)이 상기 공간 광변조기(570)의 입출력단 상에서 선형화되도록 상기 입사 광을 굴절시킨다. The fifth to seventh lenses 542 to 546 constitute an illumination lens system 540, and the illumination lens system 540 includes light (red, green, or blue light) incident from the third filter 566. The incident light is refracted to be linearized on the input / output end of the spatial light modulator 570.

먼저, 상기 제5 렌즈(542)에 입사되는 광은 시준화되어 있는 상태이다. First, the light incident on the fifth lens 542 is collimated.

상기 제5 렌즈(542)는 상기 제3 필터(566)로부터 입사된 광을 제1 방향(상기 광의 진행 방향에 수직한 방향)에 대해서만 발산시키고, 상기 제1 방향 및 상기 광의 진행 방향에 모두 수직한 제2 방향에 대해서는 그대로 투과시켜서 상기 제6 렌즈(544)로 출사한다. 상기 제5 렌즈(542)로는 오목-평면 실린더 렌즈를 사용할 수 있고, 이때 상기 렌즈는 상기 제1 방향을 따라 굴곡된 오목면을 갖는다. The fifth lens 542 emits light incident from the third filter 566 only in a first direction (direction perpendicular to the traveling direction of the light), and is perpendicular to both the first direction and the traveling direction of the light. The second direction is transmitted as it is and exits to the sixth lens 544. A concave-plane cylinder lens may be used as the fifth lens 542, wherein the lens has a concave surface curved along the first direction.

상기 제6 렌즈(544)는 상기 제5 렌즈(542)로부터 입사된 광을 제1 방향에 대해 시준화시켜서 상기 제1 및 제2 방향 모두에 대해 시준화된 광을 상기 제7 렌즈(546)로 출사한다. 상기 제6 렌즈(544)로는 평면-볼록 실린더 렌즈를 사용할 수 있고, 이때 상기 렌즈는 상기 제1 방향을 따라 굴곡된 볼록면을 갖는다. The sixth lens 544 collimates the light incident from the fifth lens 542 with respect to the first direction to provide the collimated light with respect to both the first and second directions with the seventh lens 546. Exit As the sixth lens 544, a planar-convex cylinder lens may be used, wherein the lens has a convex surface curved along the first direction.

상기 제7 렌즈(546)는 상기 제6 렌즈(544)로부터 입사된 광을 제2 방향에 대해서만 집속시키고(다르게 말하자면, 상기 광을 제2 방향에 대해 상기 공간 광변조기(570)의 입출력단 상에서 초점이 형성되도록 수렴시키고), 상기 제1 방향에 대해서는 그대로 투과시켜서 상기 공간 광변조기(570)로 출사한다. 상기 제7 렌즈(546)로는 볼록-평면 실린더 렌즈를 사용할 수 있고, 이때 상기 렌즈는 상기 제2 방향을 따라 굴곡된 볼록면을 갖는다. The seventh lens 546 focuses the light incident from the sixth lens 544 only in the second direction (in other words, on the input / output end of the spatial light modulator 570 in the second direction). Converge to form a focal point), and transmit the light in the first direction to the spatial light modulator 570. As the seventh lens 546, a convex-plane cylinder lens may be used, wherein the lens has a convex surface that is curved along the second direction.

상기 공간 광변조기(570)는 상기 SOM 제어부(300)로부터 입력된 영상 데이터에 의해 동작하며, 상기 영상 데이터는 투사 영상(595)의 어느 한 화소 열에 대한 정보를 갖는다. 상기 공간 광변조기(570)는 상기 제7 렌즈(546)로부터 입사된 선형화된 광을 반사형 회절을 통해 라인 변조하여 상기 제8 렌즈(548)로 출사한다. 상기 공간 광변조기(570)는 상기 투사 영상(595)의 화소 행의 수만큼의 회절 소자들을 그 입출력단 상에 구비한다. 즉, 상기 투사 영상의 해상도가 M*N(M 개의 화소 행과 N 개의 화소 열)이라고 가정할 때, 상기 공간 광변조기(570)는 M 개의 회절 소자들을 구비한다. 상기 각 회절 소자는 입사된 광을 회절 및 반사하고, 회절된 광의 파워는 해당 화소 정보에 의해 정해진다. 이러한 공간 광변조기(570)는 종래에 다수 개시된 바 있으며, 그 한 예로서, 윤상경에 의해 발명되어 특허 공개된 공개번호 제2006-47478호{오픈 홀 기반의 회절 광변조기}는 기반 부재에 하부 반사부를 형성하고, 기반 부재로부터 이격되어 위치한 상부 마이크로 미러에 오픈 홀을 구비하여 한개의 리본 형상의 상부 마이크로 미러를 가진 엘리먼트로 1픽셀을 구현할 수 있는 오픈 홀 기반의 회절 광변조기를 개시한다. The spatial light modulator 570 operates by the image data input from the SOM controller 300, and the image data has information on any one pixel column of the projection image 595. The spatial light modulator 570 linearly modulates the linearized light incident from the seventh lens 546 through the reflective diffraction and exits the eighth lens 548. The spatial light modulator 570 includes as many diffraction elements as the number of pixel rows of the projected image 595 on its input and output terminals. That is, assuming that the resolution of the projection image is M * N (M pixel rows and N pixel columns), the spatial light modulator 570 includes M diffractive elements. Each diffraction element diffracts and reflects incident light, and the power of the diffracted light is determined by corresponding pixel information. A number of such spatial light modulators 570 have been disclosed in the related art, and as an example, Korean Patent Publication No. 2006-47478 (Open Hole-based Diffraction Light Modulator), which was invented by Yoon Sang-kyung, discloses a bottom reflection on a base member. An open-hole-based diffractive light modulator is disclosed that can form one pixel with an element having one ribbon-shaped upper micromirror by forming a portion and having an open hole in an upper micromirror spaced from a base member.

본 실시예와 다르게, 반사형 회절 방식의 공간 광변조기를 반사 방식의 DLP(digital light processing) 패널, LCoS(liquid crystal on silicon) 패널 등으로 대체하거나, 투과 방식의 LCD 패널로 대체하거나, 1D 또는 2D MEMS(micro electro mechanical systems)로 대체하거나, 통상의 GLV(grating light valve), GEMS로 대체할 수도 있다. Unlike the present embodiment, the reflective diffractive spatial light modulator is replaced with a reflective digital light processing (DLP) panel, a liquid crystal on silicon (LCoS) panel, a transmissive LCD panel, a 1D or It may be replaced by 2D micro electro mechanical systems (MEMS) or by a conventional grating light valve (GLV) or GEMS.

상기 제8 렌즈(548)는 상기 공간 광변조기(570)로부터 입사된 광을 집속시켜서 상기 제2 미러(524)로 출사한다. 상기 제8 렌즈(548)로는 통상의 볼록 렌즈를 사용할 수 있다. The eighth lens 548 focuses the light incident from the spatial light modulator 570 and emits the light to the second mirror 524. As the eighth lens 548, a conventional convex lens may be used.

상기 제2 미러(548)는 상기 제8 렌즈(548)로부터 입사된 광을 상기 제9 렌즈(550)로 반사한다. The second mirror 548 reflects light incident from the eighth lens 548 to the ninth lens 550.

상기 제9 렌즈(550)는 투사 렌즈로서 상기 제2 미러(524)로부터 입사된 광을 상기 제1 방향에 대해 상기 스캔 미러(592)의 반사면 상에 초점이 형성되도록 수 렴(또는 집속)시키며, 상기 제2 방향에 대해 상기 스크린 상에서 초점이 형성되도록 집속시켜서 상기 스캐너(590)로 출사한다. 상기 스캔 미러(592)에 의해 반사된 광은 상기 제1 방향에 대해 발산되고, 상기 제2 방향에 대해 집속된다. 상기 제9 렌즈(550)로는 통상의 볼록 렌즈를 사용할 수 있다. The ninth lens 550 is a projection lens that converges (or focuses) the light incident from the second mirror 524 so that a focus is formed on the reflective surface of the scan mirror 592 with respect to the first direction. And focus to form a focus on the screen with respect to the second direction and exit to the scanner 590. The light reflected by the scan mirror 592 is divergent with respect to the first direction and focused with respect to the second direction. As the ninth lens 550, a conventional convex lens may be used.

상기 제7 렌즈(546)는 상기 제6 렌즈(544)로부터 입사된 광을 제2 방향에 대해서만 집속시키고(다르게 말하자면, 상기 광을 제2 방향에 대해 상기 공간 광변조기(570)의 입출력단 상에서 초점이 형성되도록 수렴시키고), 상기 제1 방향에 대해서는 그대로 투과시켜서 상기 공간 광변조기(570)로 출사한다. 상기 제7 렌즈(546)로는 볼록-평면 실린더 렌즈를 사용할 수 있고, 이때 상기 렌즈는 상기 제2 방향을 따라 굴곡된 볼록면을 갖는다. The seventh lens 546 focuses the light incident from the sixth lens 544 only in the second direction (in other words, on the input / output end of the spatial light modulator 570 in the second direction). Converge to form a focal point), and transmit the light in the first direction to the spatial light modulator 570. As the seventh lens 546, a convex-plane cylinder lens may be used, wherein the lens has a convex surface that is curved along the second direction.

상기 조리개(580)는 상기 제9 렌즈(550) 및 스캐너(590)의 광경로 상에 위치하고, 상기 스캐너(590)에 입사되는 광의 스팟 사이즈를 제한하는 기능을 한다. 즉, 상기 조리개(580)는 상기 제9 렌즈(550)로부터 입사된 광의 일부(1차 모드 이상의 회절 광)을 차단하고, 그 나머지(0차 모드의 회절 광)를 상기 스캐너(590)로 통과시킴으로써, 투사 영상의 노이즈 성분을 제거한다. 이를 위해, 상기 조리개(580)는 사각 블록 형상의 몸체와, 상기 몸체를 관통하는 사각 개구를 구비한다. 상기 조리개(580)는 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다. The aperture 580 is positioned on the optical paths of the ninth lens 550 and the scanner 590, and functions to limit the spot size of the light incident on the scanner 590. That is, the aperture 580 blocks a portion of the light incident from the ninth lens 550 (diffraction light of the first mode or more), and passes the rest (diffraction light of the 0th mode) to the scanner 590. By doing so, the noise component of the projected image is removed. To this end, the stop 580 has a body having a rectangular block shape, and a rectangular opening penetrating the body. The aperture 580 may be made of aluminum.

상기 스캐너(590)는 상기 스캐너 구동부(420)로부터 입력된 구동 신호에 의해 동작하며, 상기 공간 광변조기(570)로부터 입사된 광을 라인 스캔 방식으로 스크린에 투사한다. 상기 스캐너(590)는 일정한 주기에 따라 회전축(594)을 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 스윙 회전하는 스캔 미러(592)를 포함한다. 어느 한 시점에서 상기 스크린에 투사된 영상은 한 화소 열에 해당하는 라인의 형태로 보여지게 되고, 상기 스캔 미러(592)의 회전에 의해 라인 영상이 화소 행 방향으로 좌우 이동함으로써, 영상 프레임을 구현한다. 예를 들어, 상기 스캔 미러(592)가 시계 방향으로 회전하면 적색의 서브 프레임이 구현되고, 상기 스캔 미러가 반시계 방향으로 회전하면 녹색의 서브 프레임이 구현되며, 상기 스캔 미러가 시계 방향으로 회전하면 청색의 서브 프레임이 구현되고, 상기 적색, 녹색 및 청색 서브 프레임들의 조합에 의해 하나의 컬러 프레임이 구현된다. The scanner 590 is operated by a driving signal input from the scanner driver 420, and projects the light incident from the spatial light modulator 570 onto a screen by a line scan method. The scanner 590 includes a scan mirror 592 that swings in a clockwise or counterclockwise direction about a rotation axis 594 according to a predetermined period. At any point in time, the image projected on the screen is displayed in the form of a line corresponding to one pixel column, and the line image is moved left and right in the pixel row direction by the rotation of the scan mirror 592 to implement an image frame. . For example, when the scan mirror 592 rotates clockwise, a red subframe is implemented. When the scan mirror rotates counterclockwise, a green subframe is implemented, and the scan mirror rotates clockwise. A blue subframe is implemented, and one color frame is implemented by a combination of the red, green, and blue subframes.

도 5a는 스캐너의 일 구성예를 나타내는 사시도이고, 도 5b는 상기 스캐너를 나타내는 정면도이다. Fig. 5A is a perspective view showing one configuration example of a scanner, and Fig. 5B is a front view showing the scanner.

상기 스캐너(600)는 스캔 미러(610)와, 상부(640) 및 하부 지지부(630)를 포함한다. The scanner 600 includes a scan mirror 610, an upper 640, and a lower support 630.

상기 스캔 미러(610)는 회전 축(620)을 중심으로 스윙 회전 가능하도록 상기 상부 및 하부 지지부(640,630)에 설치된다. The scan mirror 610 is installed on the upper and lower supports 640 and 630 to swing swing about the rotation axis 620.

상기 하부 지지부(630)는 상기 회전 축(620)의 하부를 지지하고, 상기 회전 축(620)을 시계 또는 반시계 방향으로 주기적으로 회전시킴으로써, 상기 스캔 미러(610)를 스윙 회전시킨다. 시계 또는 반시계 방향으로의 회전 각도 범위는 제반 사항(투사 영상의 크기 등)을 고려하여 임의적으로 설정될 수 있고, 예를 들어 15°로 설정될 수 있다. 상기 하부 지지부(630)는 자장 내에 있는 코일에 전류를 인가함으로써 발생하는 로렌츠 힘(Lorentz force)에 의해 상기 회전 축(620)을 회전 시키는 방식을 취하고, 이때 자석 또는 코일이 이동할 수 있다. 또한, 상기 스캐너(600)는 통상의 모터를 이용한 일방향 회전 방식이 아니라, 설정된 회전 각도 범위에서 스윙 회전하는 방식을 취하므로, 피드백(feedback)이 없는 오픈-루프(open loop) 또는 정밀도가 높은 서버(servo) 구동 방식을 취하는 것이 바람직하다. The lower supporter 630 supports the lower part of the rotation shaft 620 and swings the scan mirror 610 by periodically rotating the rotation shaft 620 in a clockwise or counterclockwise direction. The rotation angle range in the clockwise or counterclockwise direction may be arbitrarily set in consideration of various matters (such as the size of the projected image), and may be set to 15 °, for example. The lower supporter 630 rotates the rotation shaft 620 by a Lorentz force generated by applying a current to the coil in the magnetic field, and the magnet or the coil may move. In addition, the scanner 600 is not a one-way rotation method using a conventional motor, but a swing rotation method in a set rotation angle range, so that an open loop or high precision server without feedback is provided. It is desirable to take a (servo) drive mode.

상기 상부 지지부(640)는 상기 회전 축(620)의 상부를 지지하고, 상기 하부 지지부(630)와 동일한 구성을 갖는 구동 장치로서 기능하거나, 상기 스캔 미러(610)의 각 위치를 파악하기 위한 검출 장치로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 지지부(630)에 스캔 미러(610)를 구동할 수 있는 코일과 자석으로 이루어진 구동부를 배치하고, 상기 상부 지지부(640)에는 홀 센서(Hall sensor)와 검침 자석으로 구성된 검출부를 배치할 수 있고, 이와 반대로 구성하는 것도 가능하다. 또한, 광검출 방식의 예를 들면, 상부 지지부(640) 및/또는 하부 지지부(630) 내에 빛을 방출하는 발광다이오드(light emitting diode: LED), 각도에 따라 광의 양을 줄여주는 필터 구조체 및 광을 전기 신호로 검출하는 광검출기를 배치하면, 각도에 따른 검출 신호의 차이를 확보할 수 있고, 상기 검출 신호로부터 상기 스캔 미러(610)가 일정 주기로 정확한 각도 범위를 갖고 스윙 회전을 하도록 제어한다. 또한, 상기 상부 지지부(640)와 상기 하부 지지부(630) 사이의 공간, 즉 상기 스캔 미러(610) 뒷부분 공간에 광검출기를 배치하는 구조를 채택할 수도 있다. The upper support part 640 supports an upper part of the rotating shaft 620 and functions as a driving device having the same configuration as the lower support part 630, or to detect each position of the scan mirror 610. Can function as a device. For example, a driving unit including a coil and a magnet capable of driving the scan mirror 610 may be disposed on the lower support 630, and the detection unit including a Hall sensor and a metering magnet may be disposed on the upper support 640. Can be arranged, and vice versa. In addition, for example, a light detecting diode (LED) emitting light in the upper support part 640 and / or the lower support part 630, a filter structure and a light which decreases the amount of light according to an angle of the light detection method. When the photodetector for detecting the signal as an electrical signal is disposed, a difference in the detection signal according to the angle can be ensured, and the scan mirror 610 is controlled from the detection signal so as to swing swing with an accurate angle range at a predetermined cycle. In addition, a structure in which a photodetector is disposed in a space between the upper support 640 and the lower support 630, that is, a space behind the scan mirror 610 may be adopted.

도 6a는 스캐너의 다른 구성예를 나타내는 사시도이고, 도 6b는 스캐너를 나타내는 정면도이며, 도 6c는 상기 스캐너를 나타내는 측면도이고, 도 6d는 상기 조리개를 나타내는 사시도이다. Fig. 6A is a perspective view showing another example of the configuration of the scanner, Fig. 6B is a front view showing the scanner, Fig. 6C is a side view showing the scanner, and Fig. 6D is a perspective view showing the aperture.

상기 스캐너(650)는 스캔 미러(660)와, 상부 및 하부 지지부(690,680)와, 조리개(700)를 포함한다. The scanner 650 includes a scan mirror 660, upper and lower supports 690 and 680, and an aperture 700.

상기 스캔 미러(660)는 회전 축(670)을 중심으로 스윙 회전 가능하도록 상기 상부 및 하부 지지부(690,680)에 설치된다. The scan mirror 660 is installed on the upper and lower supports 690 and 680 to swing swing about the rotation axis 670.

상기 하부 지지부(690)는 상기 회전 축(670)의 하부를 지지하고, 상기 회전 축(670)을 시계 또는 반시계 방향으로 주기적으로 회전시킴으로써, 상기 스캔 미러(660)를 스윙 회전시킨다. The lower supporter 690 supports the lower part of the rotation shaft 670 and swings the scan mirror 660 by periodically rotating the rotation shaft 670 in a clockwise or counterclockwise direction.

상기 상부 지지부(690)는 상기 회전 축(680)의 상부를 지지하고, 상기 하부 지지부(680)와 동일한 구성을 갖는 구동 장치로서 기능하거나, 상기 스캔 미러(660)의 각 위치를 파악하기 위한 검출 장치로서 기능할 수 있다. The upper support part 690 supports an upper part of the rotation shaft 680 and functions as a driving device having the same configuration as the lower support part 680 or detects each position of the scan mirror 660. Can function as a device.

이러한 스캔 미러의 각 위치를 파악하기 위한 검출 장치의 한 예로서, Ivers, Richard J.에 의해 발명되어 특허 허된 미국특허번호 US 5,844,673{Axial led position detector for determining the angular position of a rotatable element}는, 발광 다이오드 광원으로부터 방출된 광이 스캔 미러의 회전 각도에 따라 광량이 조절되어 4분면으로 구성된 광검출기(포토 다이오드)로 입사되고, 이에 따라 검출된 광전류값에 의해 스캔 미러의 회전 각도, 즉 위치를 파악하는 광검출 장치를 개시한다. As an example of a detection apparatus for identifying each position of the scan mirror, US Patent No. US 5,844,673, which is invented and patented by Ivers, Richard J., describes the angular position of a rotatable element. The light emitted from the light emitting diode light source is adjusted according to the rotation angle of the scan mirror and is incident on the photodetector (photodiode) composed of quadrants. Accordingly, the rotation angle of the scan mirror is determined by the detected photocurrent value. A photodetector for grasping is disclosed.

상기 조리개(700)는 상기 제9 렌즈(550) 및 스캔 미러(592)의 광경로 상에 위치하도록 상기 스캔 미러(592)의 일측에 배치되고, 상기 상부 및 하부 지지부(690,680)에 의해 고정되며, 상기 스캔 미러(660)에 입사되는 광의 스팟 사이즈 를 제한하는 기능을 한다. 상기 조리개(660)는 사각 블록 형상의 몸체(710)와, 상기 몸체를 관통하는 사각 개구(720)를 구비한다. 예를 들어, 상기 조리개(700)는 금속판을 제단하여 접합하는 방식으로 제조되거나, 프레스 금형을 통해 제조될 수 있다. 또한, 상기 조리개(700)는 상기 상부 및 하부 지지부(690,680)의 사이에 끼워 넣는 방식으로 고정될 수 있다. 이러한 방식으로 고정하는 경우에, 상기 조리개(700)의 네 측면 모서리 중 일부를 다소 벌어지게 하여 각 모서리 부분이 탄성을 갖도록 함으로써, 이러한 고정을 보다 용이하게 할 수 있다. The aperture 700 is disposed at one side of the scan mirror 592 to be positioned on an optical path of the ninth lens 550 and the scan mirror 592, and is fixed by the upper and lower supports 690 and 680. The spot size of the light incident on the scan mirror 660 is limited. The aperture 660 includes a body 710 having a rectangular block shape, and a rectangular opening 720 penetrating the body. For example, the stop 700 may be manufactured by cutting and joining a metal plate, or may be manufactured through a press die. In addition, the aperture 700 may be fixed by sandwiching the upper and lower support portions 690 and 680. In the case of fixing in this manner, by making some of the four side edges of the diaphragm 700 slightly open so that each corner portion has elasticity, such fixing can be made easier.

도 8은 도 2에 도시된 SOM 제어부(300)의 상세 회로 구성을 나타내는 도면이다. 상기 SOM 제어부(300)는 휴대용 단말기(100)에 구비된 제어부(140)로부터 제어 신호와 영상 데이터를 입력 받는다. 상기 제어부(140)는 일반적으로 MSM(mobile station modem), DSP(digital signal processor) 혹은 AP(application arocessor)가 담당할 수 있다. 본 발명에서는 상기 스케일러(160)를 사용한 구성을 따른다. 8 is a diagram illustrating a detailed circuit configuration of the SOM controller 300 shown in FIG. 2. The SOM control unit 300 receives a control signal and image data from the control unit 140 provided in the portable terminal 100. The controller 140 may generally be in charge of a mobile station modem (MSM), a digital signal processor (DSP), or an application accessor (AP). In the present invention, the configuration using the scaler 160 follows.

상기 SOM 제어부(300)는 프로세서(320), 메모리(310) 및 SOM 인터페이스 회로(575)를 포함한다. The SOM controller 300 includes a processor 320, a memory 310, and a SOM interface circuit 575.

상기 메모리(310)는 상기 프로세서(320)의 초기화 과정에서 로딩되는 초기값들이 저장되어 있고, 상기 프로세서(310)에 전원을 인가하면 상기 프로세서의 레지스터 값들은 상기 메모리(310)에 저장된 초기값들로 셋팅된다. 상기 메모리(310)로는 플래쉬 메모리를 사용할 수 있다. The memory 310 stores initial values loaded during the initialization of the processor 320. When the power is supplied to the processor 310, the register values of the processor are initial values stored in the memory 310. Is set to. A flash memory may be used as the memory 310.

상기 프로세서(320)는 통신 인터페이스 회로(I/F, 350)와, 코어(core, 330)와, 버퍼(buffer, 340)와, 제1 내지 제3 디지털/아날로그 변환 회로(DAC, 362,364,366)를 포함한다. 상기 프로세서(320)는 ASIC(application specific integrated circuit)으로 구현될 수 있다.The processor 320 may include a communication interface circuit (I / F, 350), a core (330), a buffer (340), and first to third digital / analog conversion circuits (DACs, 362, 364, 366). Include. The processor 320 may be implemented as an application specific integrated circuit (ASIC).

상기 프로세서(320)와 제어부(140) 간의 제어 신호 통신은 I2C 방식 또는 SPI(serial peripheral interface) 방식을 취할 수 있다. 이를 위해 상기 프로세서(320)는 상기 통신 인터페이스 회로(350)를 구비한다. Control signal communication between the processor 320 and the controller 140 may take an I 2 C method or a serial peripheral interface (SPI) method. To this end, the processor 320 includes the communication interface circuit 350.

상기 메모리(310)와 프로세서(320) 간의 통신은 I2C 방식 또는 SPI(serial peripheral interface) 방식을 취할 수 있다. The communication between the memory 310 and the processor 320 may take an I 2 C method or a serial peripheral interface (SPI) method.

상기 코어(330)는 상기 제어부(140)로부터 영상 데이터를 수신하고, 입력된 영상 데이터를 상기 버퍼(340)에 저장한다. 상기 코어(330)는 상기 영상 데이터를 공간 광변조기(570)에 대한 RGB 순차 구동 방식의 라인 스캔 타이밍 제어가 가능한 형태로 연산 처리하고, 연산 처리된 영상 데이터를 상기 공간 광변조기(570) 측으로 출력한다. 즉, 투사 영상의 해상도가 M*N(M 개의 화소 행과 N 개의 화소 열)이라고 가정할 때, 예를 들어, 상기 코어(330)는 제p 화소 열에 대한 적색, 녹색, 청색 영상 데이터들을 순차적으로 출력하는 과정을 p가 1부터 N까지 반복 수행한다. 또한, 상기 코어(330)는 적색, 녹색 및 청색 광원들(512,514,516), 스캐너(590), 그리고 공간 광변조기(570)가 동기하여 구동될 수 있도록 상기 광원 구동부(410) 및 스캐너 구동부(420)에 각각 동기 신호를 제공한다. 상기 동기 신호들은 제1 및 제2 디지털/아날로그 변환 회로들(364,366)을 통해 상기 광원 구동부(410) 및 스캐너(420) 구동부에 제공된다. 상기 각 디지털/아날로그 변환 회로(362,364,366)는 입력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 코어(330)는 상기 공간 광변조기(570)의 감마를 조절하기 위한 감마 제어 신호를 상기 제3 디지털/아날로그 변환 회로(362)를 통해 상기 공간 광변조기(570) 측으로 출력한다.The core 330 receives image data from the controller 140 and stores the input image data in the buffer 340. The core 330 processes the image data in a form capable of line scan timing control of an RGB sequential driving method with respect to the spatial light modulator 570, and outputs the processed image data to the spatial light modulator 570. do. That is, assuming that the resolution of the projection image is M * N (M pixel rows and N pixel columns), for example, the core 330 sequentially processes the red, green, and blue image data for the p-th pixel column. P repeats the process from 1 to N. In addition, the core 330 includes the light source driver 410 and the scanner driver 420 so that the red, green, and blue light sources 512, 514, 516, the scanner 590, and the spatial light modulator 570 may be driven in synchronization. Each provides a synchronization signal. The synchronization signals are provided to the light source driver 410 and the scanner 420 driver through first and second digital / analog conversion circuits 364 and 366. Each of the digital / analog conversion circuits 362, 364, and 366 performs a function of converting an input digital signal into an analog signal and outputting the analog signal. In addition, the core 330 outputs a gamma control signal for adjusting the gamma of the spatial light modulator 570 to the spatial light modulator 570 through the third digital / analog conversion circuit 362.

상기 공간 광변조기(570)에는 상기 인터페이스 회로(SOM I/F, 575)가 제공되며, 상기 인터페이스 회로(575)는 상기 코어(330)로부터 입력된 디지털 영상 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 상기 공간 광변조기(570)로 출력한다. 또한, 상기 인터페이스 회로(575)는 상기 제3 디지털/아날로그 변환 회로(362)로부터 입력된 감마 제어 신호에 따라 상기 공간 광변조기(590)의 동작 범위를 설정한다. The spatial light modulator 570 is provided with the interface circuit (SOM I / F) 575, and the interface circuit 575 converts the digital image data input from the core 330 into an analog signal to convert the spatial light into a spatial light. Output to modulator 570. In addition, the interface circuit 575 sets an operating range of the spatial light modulator 590 according to a gamma control signal input from the third digital / analog conversion circuit 362.

상기 휴대용 단말기(100)는 복수의 전원 공급부(182,184)를 구비하며, 상기 프로세서에(320)는 코어(330) 구동을 위한 1.8 V의 전압과, 신호 입출력을 위한 3.3 V의 전압이 제공되고, 상기 광원 구동부(410) 및 스캐너 구동부(420) 각각에는 3.3 V의 전압이 제공되며, 상기 공간 광변조기(570)의 인터페이스 회로(575)에는 12 V의 전압이 제공되며, 12 V의 전압은 3.3 V 전압을 승압하는 과정을 통해 제공된다. 전원 공급부들(182,184) 간의 크로스 토크(crosstalk)로 인한 화질 저하를 방지하기 위해, 상기 광원 구동부(410) 및 스캐너 구동부(420)는 서로 다른 전원 공급부에 의해 전원을 공급받는다. The portable terminal 100 includes a plurality of power supply units 182 and 184, and the processor 320 is provided with a voltage of 1.8 V for driving the core 330 and a voltage of 3.3 V for signal input / output, A voltage of 3.3 V is provided to each of the light source driver 410 and the scanner driver 420. A voltage of 12 V is provided to the interface circuit 575 of the spatial light modulator 570, and the voltage of 12 V is 3.3. Provided through the process of boosting the V voltage. In order to prevent image degradation due to crosstalk between the power supplies 182 and 184, the light source driver 410 and the scanner driver 420 are powered by different power supplies.

도 9는 상기 프로젝터(200)를 구동하기 위한 타이밍 다이어그램을 나타낸다. 도 9의 (a)는 스캐너(590)의 각도 위치를 나타내고, 도 9의 (b)는 광원들(512~516)에 대한 구동 신호를 나타내며, 도 9의 (c)는 상기 스캐너(590)의 회전 속도를 나타내고, 도 9의 (d)는 공간 광변조기(570)의 구동 신호를 나타낸다. 9 shows a timing diagram for driving the projector 200. 9A illustrates an angular position of the scanner 590, FIG. 9B illustrates a driving signal for light sources 512 to 516, and FIG. 9C illustrates the scanner 590. Referring to FIG. 9D shows a drive signal of the spatial light modulator 570. FIG.

RGB 순차 구동 방식은 적색 서브 프레임, 녹색 서브 프레임 및 청색 서브 프레임을 순차적으로 구현하여 하나의 컬러 프레임을 구현하는 방식을 말한다. 선택적으로, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 4번째 서브 프레임의 색상(X(R/G/B))을 선택적으로 설정할 수 있도록 함으로써 컬러 표현의 유연성을 도모할 수 있다. 상기 공간 광변조기(570)는 화소 열 방향의 라인 영상을 형성하므로, 하나의 서브 프레임은 상기 스캐너가 라인 영상을 화소 행 방향으로 이동 투사함으로써 형성된다. 본 실시예에서, 하나의 컬러 프레임은 2번의 스윙 회전을 통해 구현된다. 예를 들어, 640*480 VGA 서브 프레임을 형성하기 위해서는, 상기 공간 광변조기(570)는 480 개의 픽셀들을 구비해야 하고, 상기 스캐너(590)가 일방향 회전(1/2 스윙 회전)함으로써 640 개의 라인 영상이 스크린에 투사된다. 이때, 상기 공간 광변조기(570)의 화소 시간(다르게 말하자면, 하나의 화소 표현 상태를 유지하는 시간)은 약 5㎲이고, 하나의 서브 프레임을 형성하는데 소요되는 시간은 약 4.2㎳이다. The RGB sequential driving method refers to a method of implementing one color frame by sequentially implementing a red subframe, a green subframe, and a blue subframe. Optionally, as shown in Fig. 9B, by allowing the color X (R / G / B) of the fourth subframe to be selectively set, flexibility in color representation can be achieved. Since the spatial light modulator 570 forms a line image in the pixel column direction, one subframe is formed by the scanner moving and projecting the line image in the pixel row direction. In this embodiment, one color frame is implemented through two swing rotations. For example, to form a 640 * 480 VGA subframe, the spatial light modulator 570 must have 480 pixels, and the scanner 590 rotates in one direction (1/2 swing rotation) to 640 lines. The image is projected on the screen. In this case, the pixel time of the spatial light modulator 570 (in other words, the time of maintaining one pixel representation state) is about 5 ms, and the time required to form one subframe is about 4.2 ms.

도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 서브 프레임들 간에는 블랭크 타임(blank time)이 존재하고, 이는 스캐너(590)의 동작 속도가 급격히 바뀌는 시간 영역으로서 투사 영상의 좌우 양 끝단에 해당한다. 이러한 블랭크 타임 동안에 광을 투사하지 않음으로써 영상 왜곡을 방지한다. As shown in FIG. 9B, a blank time exists between subframes, which correspond to left and right ends of the projected image as a time region in which the operation speed of the scanner 590 is rapidly changed. Image distortion is prevented by not projecting light during this blank time.

도 10은 프로젝터 모듈의 열 확산 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도시된 프로젝터 모듈(500')은 도 3에 도시된 광학계(500)를 케이스(502)에 실장하고, 상기 케이스(502)의 상단 및 하단에 도 2에 도시된 바와 같은 SOM 제어부(300), 구동부(400) 등이 집적된 상부 및 하부 회로 기판(910,915)을 부착한 구조를 갖는다. 상기 프로젝터 모듈(500')은 적색, 녹색 및 청색 광원을 구비하므로, 상기 광원들, 특히 녹색 광원에서의 발열량이 매우 크다. 도시된 바와 같이, 상기 녹색 광원이 위치하는 부분에 핫 스팟(504)이 형성된다. 따라서, 상기 핫 스팟(504)에 집중된 열을 상기 모듈(500') 전체로 확산시켜주는 구조가 제공된다. 10 is a view for explaining a heat diffusion structure of the projector module. The illustrated projector module 500 ′ mounts the optical system 500 shown in FIG. 3 to the case 502, and the SOM controller 300 as shown in FIG. 2 on the top and bottom of the case 502, The upper and lower circuit boards 910 and 915 to which the driving unit 400 is integrated are attached. Since the projector module 500 'includes red, green, and blue light sources, the amount of heat generated by the light sources, particularly the green light source, is very large. As shown, a hot spot 504 is formed at a portion where the green light source is located. Thus, a structure is provided to diffuse heat concentrated in the hot spot 504 to the entire module 500 '.

상기 상부 회로 기판(910)과 상기 케이스(502)의 상단 사이에 제1 타입의 열전도 필름(920)을 개재하고, 상기 상부 회로 기판(910)과 상기 제1 타입의 열전도 필름(920)의 사이에 제2 타입의 열전도 필름(930)을 개재한다. 이때, 상기 제1 타입의 열전도 필름(920)은 적어도 핫 스팟(504)에 위치하는 광학계(500)의 구성 소자(특히, 녹색 광원(514))와 밀착시키는 것이 바람직하다. 상기 제1 타입의 열전도 필름(920)은 상대적으로 열전도도가 높고 완충력이 작으며, 상기 제2 타입의 열전도 필름(930)은 상대적으로 열전도도가 낮고 완충력이 크다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 열전도 필름(920)은 100~1000W/mK의 열전도도와 0.1~1.0㎜의 두께를 갖고, 상기 제2 타입의 열전도 필름(930)은 0.5~10W/mK의 열전도도와 0.5~2㎜의 두께를 갖는다. 또한, 상기 프로젝터 모듈(500')을 메인 회로 기판(940)에 탑재하는 경우에, 상기 하부 회로 기판(915) 및 메인 회로 기판(940) 중 표면 굴곡이 큰 측에 제2 타입의 열전도 필름(935)을 위치시키고, 양자 중 표면 굴곡이 작은 측에 상기 제1 타입의 열전도 필름(925)을 위치시킨다. 도시된 바와 같이, 표면 굴곡이 작은 메인 회로 기판(940)에서 표면 굴곡이 큰 하부 회로 기판(915)의 방향으로 상기 제1 및 제2 타입의 열전도 필름(925,935)이 차례로 위치되어 있다. A first type of thermal conductive film 920 is interposed between the upper circuit board 910 and an upper end of the case 502, and between the upper circuit board 910 and the first type of thermal conductive film 920. The second type of thermal conductive film 930 is interposed therebetween. In this case, the first type of thermally conductive film 920 may be in close contact with at least a component of the optical system 500 (especially, the green light source 514) positioned at the hot spot 504. The first type of thermal conductive film 920 has a relatively high thermal conductivity and a small buffering force, and the second type of thermal conductive film 930 has a relatively low thermal conductivity and a large buffering force. For example, the first type of thermal conductive film 920 has a thermal conductivity of 100 to 1000 W / mK and a thickness of 0.1 to 1.0 mm, and the second type of thermal conductive film 930 has a thermal conductivity of 0.5 to 10 W / mK. It has a thickness of 0.5-2 mm. In addition, when the projector module 500 ′ is mounted on the main circuit board 940, a second type of thermal conductive film (2) is provided on the side of the lower circuit board 915 and the main circuit board 940 having a large surface curvature ( 935 is positioned, and the thermal conductivity film 925 of the first type is positioned on the side of which surface curvature is small. As illustrated, the first and second types of thermal conductive films 925 and 935 are sequentially positioned in the direction of the lower circuit board 915 having the large surface curvature in the main circuit board 940 having the small surface curvature.

이와 같이 열전도 필름(920~935)을 사용한 열 확산 구조는, 금속을 사용한 열 확산 구조에 비하여 가공비가 저렴하고, 광학계(500)의 정렬 상태를 변화시킬 위험이 감소한다는 이점이 있다. As described above, the heat diffusion structures using the heat conductive films 920 to 935 have advantages in that the processing cost is lower than that of the metal heat diffusion structures, and the risk of changing the alignment state of the optical system 500 is reduced.

이상 본 발명에 따른 프로젝터가 휴대용 단말기에 내장되는 것을 예시하였으나, 본 발명에 따른 프로젝터는 케이블을 이용하여 휴대용 단말기에 연결되는 악세서리 형태로 제공될 수도 있다. Although the projector according to the present invention is illustrated as being embedded in the portable terminal, the projector according to the present invention may be provided in the form of an accessory connected to the portable terminal using a cable.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 휴대용 단말기는 아래와 같은 이점들이 있다. As described above, the portable terminal according to the present invention has the following advantages.

첫째, 공간 광변조기를 이용한 소형 광학계를 구비한 프로젝터를 제공함으로써, 휴대용 단말기에 내장 가능하다는 이점이 있다. First, by providing a projector having a small optical system using a spatial light modulator, there is an advantage that can be embedded in a portable terminal.

둘째, 동영상, 정지영상, 전자서적 등과 같이 여러 명이 공유하고자 하는 콘텐츠를 10~40인치 크기로 확대하여 볼 수 있도록 하는 프로젝터를 구비한 휴대용 단말기를 제공한다는 이점이 있다. Second, there is an advantage to provide a portable terminal having a projector to enlarge and view the content to be shared by several people, such as moving pictures, still images, e-books to 10 to 40 inches.

셋째, 열전도 필름을 이용한 열 확산 구조를 채택함으로써 프로젝터에서 발생된 열을 효과적으로 분산시킬 수 있다는 이점이 있다. Third, there is an advantage that can effectively dissipate the heat generated by the projector by adopting a heat diffusion structure using a thermal conductive film.

Claims (14)

휴대용 단말기에 있어서,In a portable terminal, 라인 스캔 방식으로 영상을 투사하는 프로젝터와;A projector for projecting an image by a line scan method; 상기 프로젝터에 영상 데이터를 제공하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.And a control unit for providing image data to the projector. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부로부터 입력된 저해상도의 영상 데이터를 고해상도의 영상 데이터로 변환하여 상기 프로젝터로 출력하는 스케일러를 더 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.And a scaler for converting low resolution image data input from the controller into high resolution image data and outputting the image data to the projector. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부로부터 입력된 영상 데이터에 따른 영상을 화면에 표시하는 표시부를 더 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.And a display unit for displaying an image according to the image data input from the controller on the screen. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제어부는 상기 프로젝터 및 표시부 중의 하나를 선택적으로 동작시킴을 특징으로 하는 휴대용 단말기.The control unit selectively operates one of the projector and the display unit. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제어부로부터 입력된 영상 데이터를 상기 표시부 또는 프로젝터로 선택적으로 출력하는 스위치를 더 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.And a switch for selectively outputting image data input from the controller to the display unit or the projector. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제어부는 상기 프로젝터 및 표시부 중의 하나로 동일한 영상 신호를 선택적으로 출력함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.And the controller selectively outputs the same image signal to one of the projector and the display unit. 제1항에 있어서, 상기 프로젝터는,The method of claim 1, wherein the projector, 서로 다른 색상의 광들을 생성하는 복수의 광원과; A plurality of light sources for generating lights of different colors; 상기 광을 라인 변조하여 출력하는 공간 광변조기와; A spatial light modulator for line modulating and outputting the light; 상기 공간 광변조기로부터 입사된 광을 라인 스캔 방식으로 투사하는 스캐너를 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.And a scanner for projecting light incident from the spatial light modulator by a line scan method. 제7항에 있어서, 상기 스캐너는,The method of claim 7, wherein the scanner, 회전 축을 중심으로 스윙 회전하는 스캔 미러와;A scan mirror swing swinging about an axis of rotation; 상기 회전 축의 하부를 회전 가능하게 지지하고, 상기 스캔 미러를 스윙 회전시키는 하부 지지부와;A lower support part rotatably supporting a lower portion of the rotation shaft and swinging the scan mirror; 상기 회전 축의 상부를 회전 가능하게 지지하는 상부 지지부를 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.And an upper support portion rotatably supporting an upper portion of the rotation shaft. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 스캐너는 상기 상부 및 하부 지지부 중 적어도 하나에 의해 고정되고, 상기 스캔 미러에 입사되는 광의 스팟 사이즈를 제한하는 조리개를 더 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.The scanner further comprises an aperture fixed by at least one of the upper and lower supports, the aperture limiting the spot size of the light incident on the scan mirror. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 프로젝터는, 상기 광원들 중 적어도 하나에 집중된 열을 확산하는 적어도 하나의 열전도 필름을 더 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.The projector further comprises at least one thermal conductive film for diffusing heat concentrated in at least one of the light sources. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 공간 광변조기는 입사된 광을 반사형 회절을 통해 라인 변조하여 출력함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.The spatial light modulator is a portable terminal, characterized in that for outputting the line-modulated incident light through the reflective diffraction. 제11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 공간 광변조기는 각각 입사된 광을 회절 및 반사하고 라인 형태로 배치된 복수의 회절 소자들을 그 입출력단 상에 구비함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.The spatial light modulator is a portable terminal, characterized in that for diffracting and reflecting the incident light and a plurality of diffractive elements arranged in a line form on the input and output end thereof. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 복수의 광원 중 하나는 제2 고조파를 생성하는 녹색 광원임을 특징으로 하는 휴대용 단말기.One of the plurality of light sources is a portable terminal, characterized in that the green light source for generating a second harmonic. 제13항에 있어서, The method of claim 13, 상기 녹색 광원은 펄스 구동 신호에 의해 구동되고, 상기 녹색 광원은 RGB 순차 방식의 녹색 서브 프레임을 형성하는데 사용됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.The green light source is driven by a pulse driving signal, the green light source is used to form a green sub-frame of the RGB sequential method.
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