KR100958584B1

KR100958584B1 - 프로젝터 겸용 비디오 카메라

Info

Publication number: KR100958584B1
Application number: KR1020030053884A
Authority: KR
Inventors: 황주성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2010-05-18
Also published as: KR20050015185A

Abstract

프로젝터 겸용 비디오 카메라는, 피사체 이미지 정보를 전기적 신호로 변환하는 고체촬상소자와; 상기 전기적 신호에 따라 조명된 광의 밝기를 변조하여 영상을 형성하는 표시소자와; 피사체 이미지를 축소하여 상기 고체촬상소자에 결상시키며 상기 표시소자에서 형성된 영상을 확대 투사하는 줌렌즈와; 상기 줌렌즈, 고체촬상소자 및 표시소자 사이의 광로 상에 배치된 광로 변환기;를 포함하는 비디오 카메라부와, 상기 표시소자에 삼색광을 순차적으로 조사하기 위한 조명 광학계부와, 상기 조명 광학계로부터의 어느 하나의 색의 광을 출사하게 하고, 이 광이 상기 표시소자에서 반사시 해당 색의 영상 픽셀에 대응하도록 상기 표시소자로부터의 반사광을 제어하는 동기 제어부를 구비한다. 개시된 비디오 카메라와 프로젝터의 기능이 복합되어 있으므로, 캠코더와 같은 비디오 카메라로 찍은 영상을 장소에 크게 제약을 받지 않고 대화면으로 볼 수 있다. 또한, 상기와 같이 삼색광원을 스위칭하면서 해당 광원의 색의 영상 픽셀을 표시하도록 DMD를 구동함으로써 삼색 픽셀을 하나의 픽셀 위치에서 교번적으로 나타낼 수 있으며, 따라서, 컬러 화상의 해상도를 3배로 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

프로젝터 겸용 비디오 카메라{Video camera usable for a projector}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝터 겸용 비디오 카메라의 주요 구성을 개략적으로 보인 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 프로젝트 겸용 캠코더를 구동하는 구동회로를 블록도이다.

도 3a 및 도 3b는 각각 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 프로젝터 겸용 비디오 카메라가 피사체를 촬영할 때와, 프로젝터로서 기능을 할 때의 광 경로를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝터 겸용 비디오 카메라를 개략적으로 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분데 대한 부호의 설명>

10...비디오 카메라부 11...줌렌즈

13...고체촬상소자 21...표시소자

25...광로 변환기 30...조명 광학계부

31...적색 광원 32...녹색 광원

33...청색 광원 34,35...다이크로익 미러

36...콘덴싱 렌즈 41...아날로그 보드

42...디지털 보드 43...동기 제어부

44...DMD 패널 45...전원공급부

60...셋톱박스 70...고용량 저장매체장치

75...A/V 코드

본 발명은 이동성이 편리한 캠코더에 별도의 장비를 장착하여 프로젝터로 사용이 가능한 프로젝터 겸용 비디오 카메라에 관한 것이다.

일반적으로, 비디오 카메라 예컨대, 캠코더(camcorder)는 피사체를 줌렌즈로 축소하여 고체 촬상소자인 CCD(charge coupled device)에 결상하고, CCD에 결상된 영상 정보를 전기적 신호로 바꾸어 데크부에 있는 테이프에 저장한다. 또한, 캠코더에는 테이프에 저장된 비디오 소스를 디스플레이하거나 촬영되는 영상을 곧바로 볼 수 있도록 LCD가 설치되어 있다.

그런데, 캠코더에 마련된 LCD로 촬영되거나 테이프에 저장되어 있는 영상을 보는 경우에는, 화면이 작아서 여럿이 함께 보기 어렵고 또한 섬세한 영상을 보기 어렵다. 그래서, 텔레비전과 같은 대화면 외부 디스플레이장치와 연결하여 볼 필요가 있다. 하지만, 대화면으로 보기 위해서는 대화면용 외부 디스플레이장치가 필요하며, 이 대화면용 외부 디스플레이장치와 캠코더는 A/V 코드로 연결해주어야만 한다. 따라서, 캠코더에 의해 촬영한 영상을 대화면으로 보려면 장소에 제약이 따르 는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 창출된 것으로, 캠코더와 같이 이동성이 뛰어난 비디오 카메라로 찍은 영상을 장소에 크게 제약을 받지 않고 대화면으로 볼 수 있도록 된 프로젝터 겸용 비디오 카메라를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로젝터 겸용 비디오 카메라는, 피사체 이미지 정보를 전기적 신호로 변환하는 고체촬상소자와; 상기 전기적 신호에 따라 조명된 광의 밝기를 변조하여 영상을 형성하는 표시소자와; 피사체 이미지를 축소하여 상기 고체촬상소자에 결상시키며 상기 표시소자에서 형성된 영상을 확대 투사하는 줌렌즈와; 상기 줌렌즈, 고체촬상소자 및 표시소자 사이의 광로 상에 배치된 광로 변환기;를 포함하는 비디오 카메라부와,

상기 표시소자에 삼색광을 순차적으로 조사하기 위한 조명 광학계부와,

상기 조명 광학계로부터의 어느 하나의 색의 광을 출사하게 하고, 이 광이 상기 표시소자에서 반사시 해당 색의 영상 픽셀에 대응하도록 상기 표시소자로부터의 반사광을 제어하는 동기 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 조명 광학계부는, 적색 광원과, 녹색 광원과, 청색 광원과, 상기 광원들 중 선택된 광원으로부터의 광을 반사 또는 투과시키는 적어도 하나의 다이크로익 미러를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 광원으로부터 출사된 광을 평행광으로 변환하여 상기 광로 변환기로 입사시키는 콘덴싱 렌즈를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 광로 변환기는 전반사 프리즘를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 표시소자는, 디지털 미러 디바이스인 것이 바람직하다.

상기 비디오 카메라부와 조명 광학계부는 선택적으로 서로 분리/결합할 수 있도록 된 것이 바람직하다.

방송 신호를 수신하기 위한 셋톱박스와, 영상 정보를 저장하기 위한 고용량 저장매체장치를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 고용량 저장매체장치는 CD 계열의 광디스크 및/또는 DVD 계열의 광디스크용 드라이브 및 하드디스크 드라이브 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 복합기기의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로젝터 겸용 비디오 카메라의 주요 구성을 개략적으로 보인 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 프로젝터 겸용 비디오 카메라는, 비디오 카메라부(10)와, 비디오 카메라부(10)의 표시소자(21)에 광을 조사하기 위한 조명 광학계부(30)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 비디오 카메라부(10)와 조명 광학계부(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 선택적으로 서로 분리/결합할 수 있도록 마련된 것이 바람직하다. 도 1에서 참조번호 15는 뷰파인더(view finder)를 나타내 며, 참조번호 A는 비디오 카메라부(10)와 조명 광학계부(30)를 선택적으로 서로 분리/결합할 수 있도록 된 부분을 나타낸다.

상기 비디오 카메라부(10)는 고체촬상소자(13), 줌렌즈(11), 표시소자(21) 및 광로 변환기(25) 등을 포함하여 구성된다. 상기 비디오 카메라부(10)는 예컨대, 통상의 캠코더 구성 요소에 프로젝터의 일부 구성 즉, 표시소자(21) 및 광로 변환기(25) 등이 더 포함된 구성을 가진다. 또한, 비디오 카메라부(10)에는 표시소자(21)를 주어진 영상 신호로 구동하기 위한 구동 회로부(미도시)가 더 구비된다.

상기 고체촬상소자(13)는 줌렌즈(11)에 의해 축소되어 결상되는 피사체 이미지 정보를 전기적 신호로 바꾸어주기 위한 것이다. 상기 고체촬상소자(13)로는 CCD(charge coupled device)를 구비할 수 있다.

상기 줌렌즈(11)는, 피사체 이미지를 축소하여 상기 고체촬상소자(13)에 결상시키며, 표시소자(21)에서 형성된 영상을 확대 투사한다. 상기 줌렌즈(11)로는 캠코더와 같은 비디오 카메라에 사용되는 줌렌즈를 사용할 수도 있다.

상기 표시소자(21)는 전기적 신호에 따라 조명 광학계부(30)로부터 조명된 광의 밝기를 변조하여 영상을 형성한다. 상기 표시소자(21)로는 디지털 미러 디바이스(digital mirror device: DMD), 예컨대 마이크로 미러 어레이(micro mirror array: MMA)를 구비할 수 있다. 이러한 DMD는 영상 픽셀에 대응되는 미러들이 표면에 배치되어서, 구동영상신호에 따라서 입사되는 광을 전면으로 반사시키거나 또는 투과시킨다. 즉, 입사광을 반사시키면 이 반사광이 투사되는 면에 하나의 영상 픽 셀을 형성한다.

상기 광로 변환기(25)는 입사되는 광의 입사각이 소정의 임계각 보다 클 때는 전반사시키고, 소정의 입사각 보다 작을 때는 투과시킨다. 상기 광로 변환기로는 전반사 프리즘이 사용될 수 있다. 상기 전반사 프리즘(25)은 줌렌즈(11)에 의해 축소된 피사체 이미지는 반사시켜서 고체촬상소자(13)에 결상하고, 조명 광학계부(30)쪽에서 입사되는 광은 반사시켜서 상기 DMD(21)로 반사시키며, 영상신호에 따라 구동된 미러에 의해 전면으로 반사된 광은 투과시켜서 줌렌즈(11) 쪽으로 향하도록 하기 위한 것이다. 상기 줌렌즈(11)를 통과하는 광은 확대되어서 대형 스크린(미도시)에 투사된다.

조명 광학계부(30)는 DMD(21)에 광을 조사하기 위한 것이다. 도 1은 조명 광학계부(30)의 일 실시예를 보여준다.

예를 들어, 조명 광학계부(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 적색광을 출사하는 램프형 적색광원(31)과, 녹색광을 출사하는 램프형 녹색광원(32)과, 청색광을 출사하는 램프형 청색광원(33)과, 특정 광원으로부터의 광은 반사시키고, 다른 색의 광원은 투과시키는 제1 다이크로익 미러(34) 및 제2 다이크로익 미러(35)와, 상기 광원들로부터의 광을 평형광으로 변환하는 콘덴싱 렌즈(36)를 구비한다.

상기 광원으로는 레이저 발광 다이오드(laser emitting diode: LED) 또는 레이저 다이오드(laser diode: LD)가 사용될 수 있다.

상기 프로젝트 겸용 캠코더를 프로젝트로 사용하기 위해서는 상기 DMD(21) 및 상기 광원들(31,32,33)을 구동하는 신호를 동기화하여야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 프로젝트 겸용 캠코더를 구동하는 구동회로를 블록도로 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 비디오 카메라부(10)를 제어하는 부분과, 조명 광학계부(30)를 제어하는 부분으로 나뉜다. 상기 비디오 카메라부(10) 제어부는, 아날로그 보드(41), 디지털 보드(42), 동기 제어부(43) 및 DMD 패널(44)를 구비한다.

상기 아날로그 보드(41)는 음성, 영상 등의 신호를 받아서 디지털 신호로 변환하여 디지털 보드(42)로 출력한다.

상기 디지털 보드(42)는 아날로그 보드(41)로부터의 디지털 영상 신호 또는, 다른 영상 매체, 예컨대 PC, 디지털 TV 로부터의 디지털 영상 신호를 직접 입력받아서 동기 제어부(43)로 출력한다.

상기 동기 제어부(43)는, 상기 디지털 보드(42)로부터의 영상신호를 DMD(21)의 각 미러를 제어하는 DMD 패널(44)로 전송하며, 동시에 각 광원들(31,32,33)을 스위칭하는 전원공급부(45)로 전송한다. 이 때 상기 전원공급부(45)는 적색광원(31), 녹색광원(32) 및 청색광원(33)을 순차적으로 스위칭하면서 구동하며, 이에 동기적으로 해당하는 색의 영상 픽셀을 반사시키기 위해서 상기 DMD 패널(44)에서 DMD(21)의 각 미러의 영상 픽셀에 해당하는 미러를 구동한다. 따라서, 어느 하나의 광원으로부터의 광이 상기 DMD(21)에 입사되고, 이때 상기 광원으로부터의 색에 해당되는 영상 픽셀에 따라서 DMD(21)의 미러가 구동을 하여 해당 영상 픽셀의 광을 반사시킨다.

도 3a 및 도 3b는 각각 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 프로젝터 겸용 비디오 카메라가 피사체를 촬영할 때와, 프로젝터로서 기능을 할 때의 광 경로를 개략적으로 보여준다.

먼저, 도 3a를 참조하면, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 프로젝터 겸용 비디오 카메라는, 피사체를 촬영할 때는 종래의 캠코더와 동일한 방법으로 줌렌즈(11)에 의해 피사체의 이미지가 전반사 프리즘(25)에서 반사되어서 고체촬상소자(13)에 결상되고, 고체촬상소자(13)는 영상을 전기적 신호로 바꾸어 저장매체 예컨대, 테이프(미도시)에 저장한다.

도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 프로젝터 겸용 비디오 카메라가 프로젝터로서 기능을 할 때에는, 광원(31,32,33)에서 나온 하나의 색의 광을 출사시킨다. 예컨대, 적색광원(31)으로부터 출사된 광은 제1 미러(34)에서 반사되어서 광경로를 따라서 콘덴싱 렌즈(38)로 입사되어, 평행광으로 바뀌어서 전반사 프리즘(25)으로 입사된다. 상기 적색광은 상기 전반사 프리즘(25)의 경사면에서 임계각 이상으로 입사되어서 모두 반사되어서 DMD(21)로 입사된다. 상기 DMD(21)는 도 2의 DMD 패널(44)로부터의 적색광 구동신호에 따라서 해당되는 미러가 구동하며, 구동된 미러는 광을 반사시켜서 전반사 프리즘(25)으로 입사시킨다. 전반사 프리즘(25)으로 입사된 광의 입사각은 임계각 이하로 되므로, 모두 전반사 프리즘(25)을 통과하여 줌렌즈(11)를 거쳐서 확대되어서 미도시된 스크린에 해당 적색 영상 픽셀을 형성한다.

이어서, 상기 방법과 유사한 방법으로 녹색광을 스크린에 반사시키고, 이어 서 청색광을 스크린에 반사시켜서 각각 해당 색의 영상 픽셀을 형성한다. 상기 각 광에 대한 스위칭 속도를 사람의 시각이 인식하는 시간, 예컨대 시 분해능 이하로 스위칭하면, 스크린에 표시된 영상을 사람이 보면서 세가지 색의 광을 조합하여 표현하고자 하는 영상의 색으로 인식하게 된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝터 겸용 비디오 카메라를 개략적으로 보여준다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프로젝터 겸용 비디오 카메라는 방송 신호를 수신하기 위한 셋톱박스(Set Top Box)(60) 및/또는 고용량 저장매체장치(70)를 더 구비할 수도 있다. 이때, 상기 셋톱박스(60) 및/또는 고용량 저장매체장치(70)는 조명 광학계부(30)에 마련된 것이 바람직하다. 여기서, 도 1 및 도 3에서와 동일 참조부호는 실질적으로 동일 또는 유사한 기능을 하는 동일 부재를 나타낸다.

상기 셋톱박스(60)는, 방송 신호 예컨대, 위성 방송 신호를 수신한다. 셋톱박스(60)에 의해 수신된 방송 신호에 따라 표시소자(21)를 구동하면 방송 화면을 확대하여 스크린 상에 투영하는 것이 가능하다.

상기 고용량 저장매체장치(70)는 고용량 저장매체에 영상 정보를 저장하거나, 고용량 저장매체에 저장되어 있는 영상 정보를 본 발명에 따른 복합 기기의 프로젝터 기능을 이용하여 대화면으로 보도록 하기 위한 것이다.

상기 고용량 저장매체장치(70)로는 예컨대, CD 계열의 광디스크 및/또는 DVD 계열의 광디스크용 드라이브 및/또는 하드디스크 드라이브(HDD)를 구비할 수 있으며, 고용량 저장매체는 예컨대, CD 계열의 광디스크, DVD 계열의 광디스크 및/또는 하드디스크가 될 수 있다.

상기 셋톱박스(60) 및/또는 고용량 저장매체장치(70)는 비디오 카메라부(10) 특히, 표시소자(21)와 A/V 코드(75)에 의해 연결된다. 이 A/V 코드(75)는 비디오 카메라부(10)와 분리 또는 연결 가능하도록 마련된 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 기기는 예를 들어, 캠코더, 프로젝터 뿐만 아니라, 텔레비전과 DVD 기능을 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 복합 기기는, 비디오 카메라 예컨대, 캠코더와 프로젝터가 결합된 구조로, 캠코더로 찍은 영상을 대화면으로 볼 수 있도록 한다. 또한, 비디오 카메라부(10)와 조명 광학계부(30)는 서로 분리/결합 가능하므로, 피사체를 촬영할 때는 비디오 카메라 파트를 조명 광학계부(30)로부터 분리하여 무게와 부피가 경감된 상태로 사용하며, 영상을 대화면으로 보고자 할 때에만 비디오 카메라부(10)와 조명 광학계부(30)를 결합하여 복합 기기가 프로젝터로서 기능을 하도록 할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 프로젝터 겸용 비디오 카메라는, 비디오 카메라와 프로젝터의 기능이 복합되어 있으므로, 캠코더와 같은 비디오 카메라로 찍은 영상을 장소에 크게 제약을 받지 않고 대화면으로 볼 수 있다. 또한, 상기와 같이 삼색광원을 스위칭하면서 해당 광원의 색의 영상 픽셀을 표시하도록 DMD를 구동함으로써 삼색 픽셀을 하나의 픽셀 위치에서 교번적으로 나타낼 수 있으며, 따라서, 컬러 화상의 해상도를 3배로 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

피사체 이미지 정보를 전기적 신호로 변환하는 고체촬상소자와; 상기 전기적 신호에 따라 조명된 광의 밝기를 변조하여 영상을 형성하는 표시소자와; 피사체 이미지를 축소하여 상기 고체촬상소자에 결상시키며 상기 표시소자에서 형성된 영상을 확대 투사하는 줌렌즈와; 상기 줌렌즈, 고체촬상소자 및 표시소자 사이의 광로 상에 배치된 광로 변환기;를 포함하는 비디오 카메라부와,

상기 비디오 카메라부와 착탈 가능하게 설치되며, 상기 비디오 카메라부를 프로젝터로 사용하기 위해 상기 비디오 카메라부에 결합되어 상기 표시소자에 삼색광을 순차적으로 조사하기 위한 조명 광학계부를 구비하며,

상기 비디오카메라부는

상기 조명 광학계로부터의 어느 하나의 색의 광을 출사하게 하고, 이 광이 상기 표시소자에서 반사시 해당 색의 영상 픽셀에 대응하도록 상기 표시소자로부터의 반사광을 제어하는 동기 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 겸용 비디오 카메라.
제 1 항에 있어서, 상기 조명 광학계부는,

적색 광원;

녹색 광원;

청색 광원;과,

상기 광원들 중 선택된 광원으로부터의 광을 반사 또는 투과시키는 적어도 하나의 다이크로익 미러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 겸용 비디오 카메라.
제 2 항에 있어서,

상기 광원으로부터 출사된 광을 평행광으로 변환하여 상기 광로 변환기로 입사시키는 콘덴싱 렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 겸용 비디오 카메라.
제 1 항에 있어서,

상기 광로 변환기는 전반사 프리즘를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 겸용 비디오 카메라.
제 1 항에 있어서,

상기 표시소자는, 디지털 미러 디바이스인 것을 특징으로 하는 프로젝터 겸용 비디오 카메라.
삭제
제 1 항에 있어서,

방송 신호를 수신하기 위한 셋톱박스;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프 로젝터 겸용 비디오 카메라.
제 1 항에 있어서,

영상 정보를 저장하기 위한 고용량 저장매체장치;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 겸용 비디오 카메라.
제 8 항에 있어서,

상기 고용량 저장매체장치는 CD 계열의 광디스크 및/또는 DVD 계열의 광디스크용 드라이브 및 하드디스크 드라이브 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 프로젝터 겸용 비디오 카메라.