KR101080967B1 - Image Projection Apparatus and Method for Controlling Color Wheel - Google Patents

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KR101080967B1 KR1020040091269A KR20040091269A KR101080967B1 KR 101080967 B1 KR101080967 B1 KR 101080967B1 KR 1020040091269 A KR1020040091269 A KR 1020040091269A KR 20040091269 A KR20040091269 A KR 20040091269A KR 101080967 B1 KR101080967 B1 KR 101080967B1
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Abstract

본 발명은 컬러 휠의 위치를 이동시켜 컬러 휠의 수명을 연장할 수 있는 영상투사 장치 및 컬러 휠의 조절 방법을 제공하는 것으로, 광원에서 발생되는 광의 분리 및 투사를 제어하고, 컬러 휠의 위치 이동을 제어하기 위한 주제어수단; 주제어수단의 제어에 따라 컬러 휠의 이동을 조절하기 위한 컬러휠 조절수단; 및 컬러휠 조절수단에 의해 구동되어 컬러 휠의 위치를 이동시키기 위한 컬러휠 이동수단을 포함한다.The present invention provides an image projection apparatus and a method for adjusting a color wheel that can extend the life of the color wheel by shifting the position of the color wheel, controlling separation and projection of light generated from a light source, and shifting the position of the color wheel. Main control means for controlling the; Color wheel adjusting means for adjusting the movement of the color wheel according to the control of the main control means; And color wheel moving means for driving by the color wheel adjusting means to move the position of the color wheel.

영상투사, 컬러, 휠, 위치, 이동Projection, Color, Wheel, Position, Move

Description

컬러 휠의 조절을 위한 영상투사 장치 및 방법{Image Projection Apparatus and Method for Controlling Color Wheel}Image Projection Apparatus and Method for Controlling Color Wheel

도 1은 일반적인 디엘피 광학 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a general DLP optical system.

도 2는 디엘피 광학 시스템에 사용되는 종래의 컬러 휠의 동작 설명을 위한 예시도. 2 is an exemplary diagram for explaining the operation of a conventional color wheel used in the DLP optical system.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 휠의 조절을 위한 영상투사 장치의 구성도.Figure 3 is a block diagram of an image projection apparatus for adjusting the color wheel according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에서의 컬러 휠의 동작 설명을 위한 예시도.4 is an exemplary diagram for describing an operation of a color wheel in FIG. 3.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상투사 장치의 컬러 휠의 조절 방법에 대한 흐름도.5 is a flowchart illustrating a method for adjusting a color wheel of an image projection apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

311: 광원 312: 광터널311: light source 312: optical tunnel

313: 컬러 휠 314: 컨덴싱 렌즈313: color wheel 314: condensing lens

315: 주제어부 316: 컬러휠 조절부315: main controller 316: color wheel adjustment unit

317: DMD 318: 구동 모터317: DMD 318: drive motor

319: 구동 드라이버 320: 컬러휠 이동부319: drive driver 320: color wheel moving part

321: 사용자 입력부321: user input unit

본 발명은 디엘피(DLP : Digital Light Processor) 광학 시스템에서의 영상투사 장치에 관한 것으로서, 특히 컬러 휠의 위치를 이동시켜 컬러 휠의 수명을 연장할 수 있는 영상투사 장치 및 컬러 휠의 조절 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image projection apparatus in a digital light processor (DLP) optical system. In particular, the present invention relates to an image projection apparatus and a method for adjusting a color wheel that can extend the life of a color wheel by shifting the position of the color wheel. It is about.

DLP는 LCD(Liquid Crystal Display) 프로젝션(Projection) 시스템에 대비되는 새로운 디스플레이 방식으로서, 빛을 반사하는 소자을 이용하여 고선명 화질을 실현하는 방법이다. 즉, 반사형 소자 수십만 개를 하나의 칩에 집적한 장치를 이용해 빛을 선택적으로 반사함으로써 고휘도, 고해상도의 영상을 표현하는 기술이다. 영사기, 브라운관(CRT), 액정표시장치(LCD)를 거치면서 발전해 온 투사형 화면 표현기술의 연장선상에 있으나 이미 상용화된 액정표시장치(LCD)에 비해 반사형이라는 특징을 갖는다.DLP is a new display method compared to liquid crystal display (LCD) projection systems, and realizes high definition image quality by using a light reflecting element. In other words, a device in which hundreds of thousands of reflective elements are integrated on one chip to selectively reflect light to express high brightness and high resolution images. It is an extension of the projection-type screen representation technology that has been developed through projectors, CRTs, and liquid crystal displays (LCDs), but it has a characteristic of being reflective compared to LCDs already commercially available.

디엘피(DLP)는 디스플레이 해상도와 일치하는 수백만 개의 마이크로 미러(Micro nirror)들이 집적된 디엠디(DMD : Digital Micro-mirror Display)를 핵심으로 하여 디엠디(DMD) 각각의 미러를 제어하기 위한 신호처리 칩(chip)들로 구성된다.DLP is a signal for controlling mirrors of each DMD based on a digital micro-mirror display (DMD) in which millions of micro mirrors matching the display resolution are integrated. It consists of processing chips.

이와 같은 구성을 갖는 일반적인 DLP 광학 시스템의 구성에 대하여 살펴보면 도 1에 도시된 바와 같다.The configuration of a general DLP optical system having such a configuration will be described with reference to FIG. 1.

도 1을 참조하면, DLP 광학 시스템은, 디엠디(DMD)(101)에 비추게 될 빛을 제공하는 것이며, 영상신호에 따라 각각의 마이크로 미러가 온(On)상태로 스크린 쪽을 비추게 될지, 오프(Off)상태로 스크린이 없는 쪽으로 빛을 비추게 될지 결정된다.Referring to FIG. 1, the DLP optical system is to provide light to be illuminated on the DMD 101, and whether or not each micromirror is lit on the screen side according to an image signal. It is determined whether the light is to be turned off without the screen.

DLP 광학 시스템은 빛이 발생되는 램프(110)와, 램프(110)에서 발생된 빛이 통과되는 광터널(120)과, 광터널(120)를 통과한 백색광이 R,G,B로 색분할되는 컬러 휠(130)과, 컬러 휠(130)을 지난 빛이 모아지는 컨덴싱 렌즈(Condensing Lens)(140)와, 컨덴싱 렌즈(140)를 거친 빛이 반사되는 프리즘(150)과, 프리즘(150)에 반사된 빛을 스크린에 비추는 디엠디(101)와, 디엠디(101)에서 반사된 빛을 확대하는 프로젝션 렌즈(160)로 구성된다.The DLP optical system includes a lamp 110 in which light is generated, an optical tunnel 120 through which light generated from the lamp 110 passes, and white light passing through the optical tunnel 120 is divided into R, G, and B colors. The color wheel 130, a condensing lens 140 in which light passing through the color wheel 130 is collected, a prism 150 in which light passing through the condensing lens 140 is reflected, and a prism ( It is composed of a DM 101 to illuminate the light reflected on the screen 150, and a projection lens 160 to enlarge the light reflected from the DM 101 (101).

상기한 바와 같은 구성을 갖는 일반적인 DLP 광학 시스템의 작동을 설명하면, 램프(110)에서 나오는 백색 광은 반사체의 내부 곡률에 의해 집속되고, 집속된 빛은 광터널(Light Tunnel)(120)를 통과하게 된다. 광터널(120)를 통과한 빛은 색 분할을 위한 컬러 휠(130)을 지나며, 컬러 휠(130)은 영상의 수직 동기에 맞춰 회전된다.Referring to the operation of the general DLP optical system having the configuration as described above, the white light from the lamp 110 is focused by the internal curvature of the reflector, the focused light passes through the light tunnel (120) Done. Light passing through the optical tunnel 120 passes through the color wheel 130 for color division, and the color wheel 130 is rotated in accordance with the vertical synchronization of the image.

컬러 휠(130)을 지난 빛은 컨덴싱 렌즈(Condensing Lens)(140)를 지나 프리즘(150)에 반사되어 디엠디(101)로 향하게 된다. 프리즘(150)은 빛의 입사각에 따라 전반사를 하거나 투과되도록 할 수 있다. 디엠디(101)에 비추어진 빛은 샘플링된 픽셀값에 따라 제어된 마이크로 미러의 온/오프 상태에 따라 스크린을 향하거나 스크린 밖으로 벗어난다. 디엠디(101)에 반사되어 스크린을 향하는 빛은 프로젝션 렌즈(160)를 통과하여 대형 스크린에 비추어지도록 확대된다. Light passing through the color wheel 130 passes through the condensing lens 140 and is reflected by the prism 150 to the DMDM 101. The prism 150 may be totally reflected or transmitted according to the incident angle of light. Light shining on the DMDM 101 is directed toward or off the screen depending on the on / off state of the micromirror controlled according to the sampled pixel value. Light reflected by the DMDM 101 and directed toward the screen is enlarged to be projected through the projection lens 160 to be reflected on the large screen.                         

이와 같은 DLP 광학 시스템에 사용되는 종래의 컬러 휠의 구조를 도 2를 참조하여 설명한다.The structure of a conventional color wheel used in such a DLP optical system will be described with reference to FIG.

도 2에 도시된 바와 같이, 컬러 휠(130)은 직류 모터(DC MORTOR)(131)에 의해 구동되며 RGB 컬러필터가 부착된다. 즉, 컬러 휠(130)은 직류 모터(131)에 의해 회전되어 광터널(120)을 통과한 백색광을 R,G,B 광으로 분리시킨다.As shown in FIG. 2, the color wheel 130 is driven by a DC motor 131 and attached with an RGB color filter. That is, the color wheel 130 is rotated by the DC motor 131 to separate the white light passing through the optical tunnel 120 into R, G, B light.

이러한 종래의 컬러 휠은 그 위치가 변경되지 않고 고정된 장소에서만 회전하기 때문에, 광터널을 통과한 백색광이 컬러 휠의 특정 위치에만 조사되고, 이로 인해 광에서 발생되는 열에 의해 컬러 휠의 편광판 및 컬러필터 등이 타는 문제점이 있었다. 이렇게 컬러 휠의 구성 소자들이 열에 의해 타서 그 기능을 수행하지 못하면, 많은 비용을 들여 컬러 휠을 교체해야 하는 문제점이 있었다.Since the conventional color wheel rotates only in a fixed place without changing its position, the white light passing through the optical tunnel is irradiated only at a specific position of the color wheel, and thus the polarizer and the color of the color wheel are caused by the heat generated from the light. There was a problem that a filter burns. If the components of the color wheel are burned by heat and cannot perform its function, there is a problem in that the color wheel needs to be replaced at a high cost.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 컬러 휠의 위치를 자동으로 이동시킬 수 있는 영상투사 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an image projection apparatus and method that can automatically move the position of the color wheel.

본 발명의 다른 목적은 컬러 휠의 위치 이동을 자동으로 조절하여 광의 통과 위치를 변경할 수 있는 영상투사 장치 및 방법을 제공한다.Another object of the present invention is to provide an image projection apparatus and method capable of automatically adjusting the positional movement of a color wheel to change the passing position of light.

본 발명의 또다른 목적은 컬러 휠의 광 통과 위치를 자동으로 변경함으로써, 컬러 휠의 구성 소자가 광에 의해 타는 것을 방지할 수 있는 영상투사 장치 및 방법을 제공한다.It is still another object of the present invention to provide an image projection apparatus and method which can prevent a component of the color wheel from being burned by light by automatically changing the light passing position of the color wheel.

본 발명의 또다른 목적은 컬러 휠의 구성 소자가 광에 의해 타는 것을 방지 함으로써, 컬러 휠의 수명을 연장할 수 있는 영상투사 장치 및 방법을 제공한다.It is another object of the present invention to provide an image projection apparatus and method which can extend the life of a color wheel by preventing the components of the color wheel from burning by light.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광원에 발생되는 광을 구동축을 갖는 컬러 휠을 통해 R,G,B 광으로 분리시켜 스트린에 투사하는 영상투사 장치에 있어서, 상기 광원에서 발생되는 광의 분리 및 투사를 제어하고, 상기 컬러 휠의 위치 이동을 제어하기 위한 주제어수단; 상기 주제어수단의 제어에 따라 상기 컬러 휠의 이동을 조절하기 위한 컬러휠 조절수단; 및 상기 컬러휠 조절수단에 의해 구동되어 상기 컬러 휠의 위치를 이동시키기 위한 컬러휠 이동수단을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an image projection apparatus in which light generated by a light source is separated into R, G, and B light through a color wheel having a drive shaft, and is projected onto a screen. Main control means for controlling separation and projection and for controlling the positional movement of the color wheel; Color wheel adjusting means for adjusting the movement of the color wheel according to the control of the main control means; And a color wheel moving means for driving the color wheel to move the position of the color wheel.

본 발명은, 광원에 발생되는 광을 컬러 휠을 통해 R,G,B 광으로 분리시켜 스트린에 투사하는 방법에 있어서, 외부로부터 상기 컬러 휠의 이동을 자동으로 조절할 것을 지시하는 제어명령이 입력됨에 따라, 상기 컬러 휠의 이동을 자동으로 조절하기 위한 자동모드를 설정하는 제 1 단계; 및 상기 자동모드로 설정한 상태에서, 상기 컬러 휠을 일정 주기에 따라 일정 거리 내에서 왕복 이동시키는 제 2 단계를 포함한다.According to the present invention, in the method of projecting the light generated in the light source into the R, G, B light through the color wheel and projecting it to the screen, a control command for instructing to automatically adjust the movement of the color wheel from the outside is input. A first step of setting an automatic mode for automatically adjusting the movement of the color wheel; And a second step of reciprocating the color wheel within a predetermined distance according to a predetermined period in the state set to the automatic mode.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 휠의 조절을 위한 영상투사 장치의 구성도이다.3 is a block diagram of an image projection apparatus for adjusting a color wheel according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 영상투사 장치는, 백색광을 발생하는 광원(311)과, 광원(311)으로부터 발생된 백색광을 통과시키는 광터널(Light Tunnel)(312)과, 광터널(312)을 통과한 백색광을 순색의 R,G,B 광으로 분리시키는 컬러 휠(313)과, 컬러 휠(313)에 의해 분리된 R,G,B 광을 집속시켜 조사하는 컨덴싱 렌즈(Condensing Lens)(314)와, 광원(311)에서 발생된 백색광이 스크린(미도시)에 투사되는 것을 제어하고 컬러 휠의 회전 및 위치 변경을 제어하기 위한 주제어부(315)와, 주제어부(315)의 제어에 따라 컬러 휠(313)의 위치 이동을 조절하기 위한 컬러휠 조절부(316)와, R,G,B의 영상을 순차적으로 표시하여 하나의 화면을 구현하기 위한 DMD(317)와, 컬러 휠(313)의 구동축을 회전시키기 위한 구동 모터(318)와, 주제어부(315)의 제어에 따라 구동 모터(318)를 구동시키고 DMD(317)를 구동시키는 구동 드라이버(319)와, 컬러휠 조절부(316)의 제어에 따라 컬러 휠(313)의 위치를 이동시키기 위한 컬러휠 이동부(320)를 구비한다.Referring to FIG. 3, the image projection apparatus of the present invention includes a light source 311 for generating white light, a light tunnel 312 for passing white light generated from the light source 311, and an optical tunnel 312. A condensing lens that focuses and irradiates the color wheel 313 separating the white light passing through the light into R, G and B light of pure color, and the R, G and B light separated by the color wheel 313. 314, the main control unit 315 for controlling the white light generated by the light source 311 is projected on the screen (not shown), and the rotation and position change of the color wheel, and the main control unit 315 of The color wheel adjusting unit 316 for adjusting the position movement of the color wheel 313 according to the control, the DMD 317 for sequentially displaying the images of R, G, and B, and the color wheel; A drive motor 318 for rotating the drive shaft of 313 and a drive motor 318 under the control of the main controller 315 and drive the DMD 317. Key is provided with a color wheel moving unit 320 for moving the position of the color wheel 313 according to the control of the driving driver 319, and a color wheel control unit 316.

그리고, 본 발명의 영상투사 장치는, 컬러 휠(313)의 위치 이동을 지시하는 사용자 명령을 입력하기 위한 사용자 입력부(321)를 더 구비한다.The image projection apparatus of the present invention further includes a user input unit 321 for inputting a user command for instructing the positional movement of the color wheel 313.

광원(311)은 상기 스크린 등에 투사하기 위한 백색광을 발생하여 광터널(312)로 조사하는데, 이러한 광원은 램프 등으로 구현될 수 있다.The light source 311 generates white light for projecting onto the screen and irradiates the light tunnel 312, which may be implemented as a lamp or the like.

광터널(312)에는 작고 길쭉한 거울 4개가 서로 마주보도록 접합된 막대 렌즈(Rod Lens)를 채용할 수 있다. 이렇게 막대 렌즈로 광터널(312)을 구현하면, 광원(311)으로부터 발생되는 백색광은 광터널(312)을 통과하여 난반사되고 밝기 분포가 균일해진다. 즉, 광터널(312)이 투사 광의 밝기를 고르고 균일하게 만들어 줌으로써 상기 스크린에 조사되는 광의 밝기가 고르게 되도록 하기 때문에, 이러한 기능을 수행하는 광터널(312)은 프로젝션 방식의 디스플레이에서 중요한 광학 소자가 된다.The optical tunnel 312 may employ a rod lens bonded to four small elongated mirrors facing each other. When the optical tunnel 312 is implemented using the bar lens as described above, the white light generated from the light source 311 is diffusely reflected through the optical tunnel 312 and the brightness distribution is uniform. That is, since the optical tunnel 312 makes the brightness of the projection light even and uniform, the brightness of the light irradiated onto the screen is even, so that the optical tunnel 312 performing this function is an important optical element in a projection display. do.

컬러 휠(313)은 일정한 면적의 RGB 컬러필터로 구성되고 광터널(312)을 통과한 백색광을 DMD(317)의 해당 색의 신호에 맞추어 회전하여 R,G,B 광을 순차적으로 투과시킴으로써, 광원(311)에서 발생된 백색광을 R,G,B 광으로 분리시켜 컨덴싱 렌즈()로 조사한다. 본 발명은 이와 같은 컬러 휠(313)의 위치를 이동하여 백색광의 투과 위치를 변경시켜 주기 위한 것으로서, 이에 대한 보다 구체적인 내용은 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.The color wheel 313 is composed of a RGB color filter of a predetermined area and rotates the white light passing through the optical tunnel 312 in accordance with the signal of the corresponding color of the DMD 317 to sequentially transmit the R, G, B light, The white light generated by the light source 311 is separated into R, G, and B light and irradiated to the condensing lens. The present invention is to change the transmission position of the white light by moving the position of the color wheel 313 as described above, the details thereof will be described in detail with reference to FIG.

도 4에 도시된 바와 같이, 컬러 휠(313)은 구동 모터(318)에 의해 구동되며 RGB 컬러필터를 포함하여 이루어진다. 또한, 컬러 휠(313)의 회전 속도와 색 위상을 영상신호의 동기신호와 일치시키기 위한 인덱스 마크(Index Mark)(313-1)가 부착된다.As shown in FIG. 4, the color wheel 313 is driven by the drive motor 318 and includes an RGB color filter. Also, an index mark 313-1 for attaching the rotation speed and the color phase of the color wheel 313 to the synchronization signal of the image signal is attached.

상기 RGB 컬러필터는 360도를 3등분하여 각각 부착될 수 있으며, 6등분하여 같은 색이 두번씩 부착되도록 하여 어느 한 색을 투과하기 위하여 구동 모터(318)가 회전되는 정도를 줄임으로써 구동 모터(318)의 회전속도를 줄일 수 있다. 광터널(312)을 통과한 광의 넓이에 해당하는 크기를 스폿 사이즈(Spot size)라고 하며, 광이 상기 RGB 컬러필터의 경계부에 걸치는 동안은 원색광이 형성되지 않기 때문에 이러한 광은 영상을 표현하는데 사용되지 않는 것이 일반적이다. 다만, 모든 경계면의 빛을 다 모으면 백색광이 형성되기 때문에 이를 이용하여 백색을 표현할 때 사용된다.The RGB color filters may be attached by dividing 360 degrees into three parts, and by dividing into six equal parts so that the same color is attached twice so as to reduce the degree of rotation of the driving motor 318 to transmit one color. The rotation speed of 318 can be reduced. The size corresponding to the width of the light passing through the optical tunnel 312 is called a spot size, and since the primary color light is not formed while the light is straddling the boundary of the RGB color filter, the light represents an image. It is common that it is not used. However, when all the light of all boundary surfaces are collected, white light is formed.

인덱스 마크(313-1)는 컬러 휠(313)의 회전 속도와 색 위상을 영상신호의 동 기신호와 일치시키기 위한 인식 마크로 사용된다. 또한, 인덱스 마크(313-1)는 광을 흡수하는 검은색 테이프 또는 페인트가 사용되며, 반사계수가 구동 모터(318)의 소정 부위에 부착된다.The index mark 313-1 is used as a recognition mark for matching the rotational speed and the color phase of the color wheel 313 with the synchronous signal of the video signal. In addition, the index mark 313-1 uses black tape or paint that absorbs light, and the reflection coefficient is attached to a predetermined portion of the driving motor 318.

인덱스 마크(313-1)를 향하여 적외선을 비추고 반사된 적외선을 감지함으로써 구동 모터(318)에 의해 회전되는 컬러 휠(313)의 속도와 색 위상을 동기신호와 일치시키게 된다.By illuminating the infrared rays toward the index mark 313-1 and sensing the reflected infrared rays, the speed and color phase of the color wheel 313 rotated by the driving motor 318 are matched with the synchronization signal.

그러나, 인덱스 마크(313-1)가 부착되는 위치는 공정마다 조금씩 편차가 생기며, 일정한 위치를 벗어나는 경우에 영상신호와 컬러 휠(313)에 의한 빛이 일치하지 않아 고화질의 영상을 얻을 수 없다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 DMD(317)의 구동장치내에 컬러 휠 인덱스 딜레이(Color wheel index delay)라는 레지스터를 두고 제품 생산시 화면을 보면서 인덱스 마크(313-1)의 부착 위치의 오차를 제품마다 롬(ROM)에 기억시켜두고 제품의 작동시마다 오차값을 불러내어 오차를 조정하여 사용하게 된다. 오차값의 조정은 0도에서 360도까지 가능하다. 인덱스 마크(313-1)의 부착위치의 오차를 찾아내는 방법은 테스트 패턴(Test pattern)을 인가한 후 예상되는 색상이 화면에 나타나는지 여부 또는 화면이 펄럭거리는 현상이 나타나는지 여부를 오차값을 조금씩 변경하면서 확인하게 된다.However, the position where the index mark 313-1 is attached varies slightly for each process, and when the image is out of a predetermined position, the image signal and the light by the color wheel 313 do not coincide, and thus a high quality image cannot be obtained. In order to solve this problem, the register of the color wheel index delay is placed in the driving device of the DMD 317. It is stored in (ROM) and the error value is called out every time the product is operated to adjust the error. The error value can be adjusted from 0 to 360 degrees. The method of finding the error of the mounting position of the index mark 313-1 is to apply a test pattern and change the error value little by little whether the expected color appears on the screen or whether the screen flutters. You will be confirmed.

다시 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 투사장치의 구성요소의 기능에 대하여 설명한다.Referring to FIG. 3 again, the functions of the components of the projection apparatus according to the present invention will be described.

컨덴싱 렌즈(314)는 컬러 휠(313)에 의해 분리되어 입사되는 R,G,B 광을 집속시켜 DMD(317)에 조사하되, R,G,B 광을 DMD(317)의 크기에 맞게 조절하여 조사한 다.The condensing lens 314 focuses the incident R, G, and B light beams separated by the color wheel 313 and irradiates the DMD 317 to match the size of the DMD 317. Adjust to investigate.

주제어부(315)는 영상투사에 관한 실행프로그램을 내장하고 있으며, 이 실행프로그램에 따라 컬러 휠(313)의 회전을 제어하여 광원(311)에서 발생된 광이 R,G,B 광으로 분리되어 조사되도록 하고, 또한 본 발명을 실시하기 위하여 요구되는 컬러 휠(313)의 위치 이동용 프로그램이 설정되어 있으며, 이 위치 이동용 프로그램에 따라 컬러 휠(313)의 위치 이동을 제어한다. The main control unit 315 has an execution program for image projection, and the light generated from the light source 311 is separated into R, G, and B light by controlling the rotation of the color wheel 313 according to the execution program. A program for position movement of the color wheel 313 which is to be irradiated and required for carrying out the present invention is set, and the position movement of the color wheel 313 is controlled according to this position movement program.

예를 들어, 사용자가 사용자 입력부(321)를 통해 컬러 휠(313)의 이동을 자동으로 조절할 것을 지시하면, 주제어부(315)는 디폴트(Default)로 설정된 이동 주기에 따라 컬러 휠(313)의 위치를 이동시키기 위한 이동제어신호를 컬러휠 조절부(316)로 출력한다.For example, when the user instructs to automatically adjust the movement of the color wheel 313 through the user input unit 321, the main controller 315 may control the movement of the color wheel 313 according to the movement period set as the default. A movement control signal for moving the position is output to the color wheel adjusting unit 316.

사용자가 사용자 입력부(321)를 통해 컬러 휠(313)의 이동 주기를 입력한 후 입력한 이동 주기에 따라 컬러 휠(313)의 이동을 자동으로 조절할 것을 지시하면, 주제어부(315)는 입력된 이동 주기에 따라 컬러 휠(313)의 위치를 이동시키기 위한 이동제어신호를 컬러휠 조절부(316)로 출력한다.When the user inputs a movement period of the color wheel 313 through the user input unit 321 and instructs to automatically adjust the movement of the color wheel 313 according to the input movement period, the main control unit 315 is inputted. The movement control signal for moving the position of the color wheel 313 according to the movement period is output to the color wheel adjusting unit 316.

사용자가 사용자 입력부(321)를 통해 컬러 휠(313)의 위치 이동을 수동으로 조절하기 위한 명령을 입력하면, 주제어부(315)는 수동모드를 설정한다. 이 수동모드에서, 사용자가 사용자 입력부(321)를 통해 컬러 휠(313)의 위치 이동을 지시하면, 주제어부(315)는 컬러 휠(313)의 위치를 이동시키기 위한 이동제어신호를 컬러휠 조절부(316)로 한번만 출력한다.When the user inputs a command for manually adjusting the position movement of the color wheel 313 through the user input unit 321, the main controller 315 sets the manual mode. In this manual mode, when the user instructs the position movement of the color wheel 313 through the user input unit 321, the main control unit 315 transmits a movement control signal for moving the position of the color wheel 313 to the color wheel adjusting unit. Output only once (316).

컬러휠 조절부(316)는 주제어부(315)의 제어에 따라 컬러 휠(313)의 위치 이 동을 조절한다. 예를 들어, 주제어부(315)가 일정 주기로 컬러 휠(313)의 위치 이동을 지시하는 이동제어신호를 출력하면, 컬러휠 조절부(316)는 컬러휠 이동부(317)를 일정 주기로 구동시켜 컬러 휠(313)의 위치를 광원(311)의 수직 방향으로 왕복 이동시킨다.The color wheel controller 316 adjusts the positional movement of the color wheel 313 according to the control of the main controller 315. For example, when the main controller 315 outputs a movement control signal instructing movement of the position of the color wheel 313 at a predetermined period, the color wheel adjusting unit 316 drives the color wheel moving unit 317 at a predetermined cycle. The position of the 313 is reciprocated in the vertical direction of the light source 311.

그리고, 주제어부(315)가 컬러 휠(313)의 위치 이동을 지시하는 이동제어신호를 한번만 출력하면, 컬러휠 조절부(316)는 컬러휠 이동부(317)를 한번만 구동시켜 컬러 휠(313)의 위치를 한번 이동시키게 된다. 여기서, 컬러 휠(313)이 광원(311)의 수직 방향 중 상측에 위치되어 있으면, 컬러휠 조절부(316)는 컬러 휠(313)을 하측 방향으로 이동시키도록 컬러휠 이동부(317)의 이동을 조절하고, 만일 컬러 휠(313)이 광원(311)의 수직 방향 중 하측에 위치되어 있으면, 컬러휠 조절부(316)는 컬러 휠(313)을 상측 방향으로 이동시키도록 컬러휠 이동부(317)의 이동을 조절한다.When the main controller 315 outputs a movement control signal for instructing the position movement of the color wheel 313 only once, the color wheel adjusting unit 316 drives the color wheel moving unit 317 only once. It will move the position once. Here, when the color wheel 313 is located in the upper side of the vertical direction of the light source 311, the color wheel adjusting unit 316 moves the color wheel moving unit 317 to move the color wheel 313 in the downward direction. If the color wheel 313 is located at the lower side of the vertical direction of the light source 311, the color wheel adjusting unit 316 of the color wheel moving unit 317 to move the color wheel 313 in the upward direction. Adjust the movement

DMD(317)는 반도체 공정을 통해 제작되는 칩(Chip)으로 구현되며, 엄지손가락 크기의 칩의 면적에 16×16㎛ 크기의 거울이 수십만개 내지 수백만개가 형성되어 있다. 고화질(High Definition)신호의 경우 A/D(Analog-to-Digital)변환된 영상신호는 대표적으로 그 해상도가 수평방향으로 1280픽셀(pixel), 수직방향으로 720라인(line)으로 구성된다. 변환된 영상신호는 각각의 픽셀(pixel)의 마이크로 미러에 일대일로 대응되어 해당 미러의 온/오프 상태를 제어하며, 해당 픽셀의 밝기를 표현하기 위해 단순히 온/오프 동작만 하는 미러의 온 상태를 유지하는 시간을 제어한다. 칩의 거울은 전자적으로 1초에 100회정도 회전을 하는데 빛을 반사하는 각 도로 회전하는 경우(On)에는 흰색을 표현하고, 빛을 반사하지 않는 각도로 회전하는 경우(Off)에는 검정색을 표현한다.The DMD 317 is implemented as a chip manufactured through a semiconductor process, and hundreds of thousands to millions of mirrors having a size of 16 × 16 μm are formed in an area of a chip of a thumb size. In the case of a high definition signal, an analog-to-digital (A / D) converted video signal is typically composed of 1280 pixels in the horizontal direction and 720 lines in the vertical direction. The converted video signal corresponds to the micromirror of each pixel one-to-one to control the on / off state of the corresponding mirror, and to show the on state of the mirror which merely performs the on / off operation to express the brightness of the pixel. Control the time to keep. The chip's mirror electronically rotates about 100 times per second, expressing white when rotating on the light reflecting angle (On) and black when rotating at an angle that does not reflect light (Off). do.

구동 모터(318)는 통상적으로 사용되는 직류(DC) 모터로서, 컬러 휠(313)의 구동축(미도시)을 통해 컬러 휠(313)에 연결되고, 이 구동축을 회전시킴으로써 컬러 휠(313)을 회전시키게 된다.The drive motor 318 is a commonly used direct current (DC) motor, which is connected to the color wheel 313 through a drive shaft (not shown) of the color wheel 313, and rotates the drive shaft to rotate the color wheel 313. Rotated.

구동 드라이버(319)는 주제어부(315)로부터 출력되는 속도제어신호에 따라 구동 모터(318)의 구동 속도를 조절하여 준다.The driving driver 319 adjusts the driving speed of the driving motor 318 according to the speed control signal output from the main controller 315.

컬러휠 이동부(320)는, 도 4에 도시된 바와 같이 컬러휠 조절부(316)의 이동 제어에 따라 광원(311)의 수직 방향으로 일정 거리 내에서 왕복 이동하여 컬러 휠(313)의 위치를 이동시키기 위한 이동체(320-1)와, 이동체(320)를 지지하여 주기 위한 받침판(320-2)으로 구성된다. 여기서, 이동체(320-1)는 상단부가 컬러 휠(313)의 구동축에 연결되어 고정되고 하단부가 받침판(320-2)에 의해 지지된다. 즉, 컬러휠 이동부(320)는 컬러 휠(313)의 구동축을 이동시킴으로써 컬러 휠(313)의 위치를 이동시키게 되는 것이다.As shown in FIG. 4, the color wheel moving unit 320 reciprocates within a predetermined distance in a vertical direction of the light source 311 according to the movement control of the color wheel adjusting unit 316 to move the position of the color wheel 313. And a support plate 320-2 for supporting the movable body 320. Here, the movable body 320-1 is connected to the driving shaft of the color wheel 313 at the upper end thereof and fixed, and the lower end is supported by the support plate 320-2. That is, the color wheel moving unit 320 moves the position of the color wheel 313 by moving the driving shaft of the color wheel 313.

사용자 입력부(321)는 누름식 버튼이나 터치 스크린 형태로 구현될 수 있으며, 이러한 버튼을 눌러 사용자가 컬러 휠(313)의 위치를 이동시키기 위한 명령을 입력하면, 입력된 사용자 명령은 주제어부(315)로 전달된다.The user input unit 321 may be implemented in the form of a push button or a touch screen. When the user inputs a command for moving the position of the color wheel 313 by pressing the button, the input user command is the main control unit 315. Is delivered.

상기한 바와 같은 구성 및 기능을 갖는 본 발명의 영상투사 장치에서 컬러 휠의 구동축을 변경하는 과정은 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.The process of changing the driving shaft of the color wheel in the image projection apparatus of the present invention having the configuration and function as described above will be described in detail with reference to FIG.

도 5를 참조하면, 우선 광원(311)에서 발생된 광이 광터널(312)을 통해 컬러 휠(313)으로 투과되고, 컬러 휠(313)은 주제어부(315)에 의해 구동이 제어되는 구동 모터(318)에 의해 회전되어 광터널(312)을 통과한 백색광을 R,G,B 광으로 분리시켜 DMD(317)로 조사한다.Referring to FIG. 5, first, light generated from the light source 311 is transmitted to the color wheel 313 through the optical tunnel 312, and the color wheel 313 is driven to be controlled by the main controller 315. The white light rotated by the motor 318 and passed through the optical tunnel 312 is separated into R, G, and B light and irradiated to the DMD 317.

이렇게 광원(311)에 발생된 광이 DMD(317)에 조사되고 있는 상태에서, 주제어부(315)는 다음과 같은 과정을 통해 컬러 휠(313)의 이동을 조절한다.In the state where the light generated by the light source 311 is being irradiated to the DMD 317, the main controller 315 adjusts the movement of the color wheel 313 through the following process.

사용자가 사용자 입력부(321)를 통해 컬러 휠(313)의 이동을 자동으로 조절하거나 수동으로 조절하기 위한 명령을 입력하면(S501), 주제어부(315)는 사용자의 지시에 따라 자동모드나 수동모드를 설정한다(S502).When the user inputs a command for automatically adjusting or manually adjusting the movement of the color wheel 313 through the user input unit 321 (S501), the main control unit 315 may be in an automatic mode or a manual mode according to a user's instruction. Set (S502).

사용자의 지시에 따라 자동모드를 설정하였으면, 주제어부(315)는 사용자가 사용자 입력부(321)를 통해 컬러 휠(313)의 이동 주기를 입력하였는지를 판단한다(S503). 판단결과 이동 주기를 입력하였으면, 주제어부(315)는 입력된 이동 주기에 따라 컬러 휠(313)을 이동시키도록 컬러휠 조절부(316)를 제어한다(S504). 이에 따라, 컬러휠 조절부(316)는 주제어부(315)의 이동제어에 따라 컬러휠 이동부(320)의 구동을 조절하여 컬러 휠(313)의 위치를 사용자에 의해 입력된 이동 주기에 맞추어 이동시킨다(S505).When the automatic mode is set according to the user's instruction, the main controller 315 determines whether the user inputs the movement period of the color wheel 313 through the user input unit 321 (S503). If it is determined that the movement period is input, the main control unit 315 controls the color wheel adjusting unit 316 to move the color wheel 313 according to the input movement period (S504). Accordingly, the color wheel adjusting unit 316 adjusts the driving of the color wheel moving unit 320 according to the movement control of the main control unit 315 to move the position of the color wheel 313 in accordance with the movement period input by the user. (S505).

판단결과 사용자가 이동 주기를 입력하지 않았으면, 주제어부(315)는 디폴트로 설정된 이동 주기에 따라 컬러 휠(313)을 이동시키도록 컬러휠 조절부(316)를 제어한다(S506). 이어서, 컬러휠 조절부(316)는 주제어부(315)의 이동제어에 따라 컬러휠 이동부(320)의 구동을 조절하여 컬러 휠(313)의 위치를 디폴트로 설정된 이동 주기에 맞추어 이동시킨다(S507). If it is determined that the user does not input the movement period, the main controller 315 controls the color wheel adjusting unit 316 to move the color wheel 313 according to the movement period set as a default (S506). Subsequently, the color wheel adjusting unit 316 adjusts the driving of the color wheel moving unit 320 according to the movement control of the main control unit 315 to move the position of the color wheel 313 according to the movement period set as a default (S507). .                     

설정 과정(S502)에서 수동모드로 설정하였으면, 주제어부(315)는 사용자가 사용자 입력부(321)를 통해 이동 명령을 입력할 때마다 컬러 휠(313)를 한번씩 이동시키도록 컬러휠 조절부(316)를 제어한다(S508). 즉, 수동모드에서 컬러휠 조절부(316)는 주제어부(315)로부터 이동제어신호가 한번씩 출력될 때마다 컬러휠 이동부(320)를 한번씩 구동시켜 컬러 휠(313)의 위치를 이동시킨다(S509).If the setting process (S502) is set to the manual mode, the main controller 315 is a color wheel control unit 316 to move the color wheel 313 once each time the user inputs a movement command through the user input unit 321 Control (S508). That is, in the manual mode, the color wheel adjusting unit 316 drives the color wheel moving unit 320 once every time the movement control signal is output from the main control unit 315 to move the position of the color wheel 313 (S509). .

본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 광을 스크린 등에 투사할 때 컬러 휠의 위치를 자동으로 이동시킴으로써, 컬러 휠의 구성 소자가 광에 의해 타는 것을 방지하여 컬러 휠의 수명을 연장할 수 있고, 이로 인해 컬러 휠의 교체에 따른 비용을 절감할 수 있다.As described above, the present invention can extend the life of the color wheel by preventing the components of the color wheel from being burned by the light by automatically shifting the position of the color wheel when projecting light onto a screen or the like. Therefore, the cost of replacing the color wheel can be reduced.

Claims (13)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 광원에 발생되는 광을 구동축을 갖는 컬러 휠을 통해 R,G,B 광으로 분리시켜 스트린에 투사하는 영상투사 장치에 있어서,In the image projection apparatus for projecting the light generated by the light source to the screen by separating the R, G, B light through a color wheel having a drive shaft, 상기 광원에서 발생되는 광의 분리 및 투사를 제어하고, 상기 컬러 휠의 위치 이동을 제어하기 위한 주제어수단;Main control means for controlling the separation and projection of the light generated from the light source and for controlling the positional movement of the color wheel; 상기 주제어수단의 제어에 따라 상기 컬러 휠의 이동을 조절하기 위한 컬러 휠 조절수단;Color wheel adjusting means for adjusting the movement of the color wheel according to the control of the main control means; 상기 컬러 휠 조절수단에 의해 구동되어 상기 컬러 휠의 위치를 이동시키기 위한 컬러휠 이동수단; 및Color wheel moving means driven by the color wheel adjusting means to move the position of the color wheel; And 상기 컬러 휠의 이동에 관한 사용자 명령을 입력받아 상기 주제어수단으로 전달하는 사용자 입력수단을 포함하고,And user input means for receiving a user command regarding movement of the color wheel and transmitting the user command to the main control means. 상기 사용자 입력수단을 통해 상기 컬러 휠의 이동 주기를 입력하면, 상기 주제어수단은 입력된 이동 주기에 따라 상기 컬러 휠의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 영상투사 장치.And inputting the movement period of the color wheel through the user input means, wherein the main control means controls the movement of the color wheel according to the input movement period. 광원에 발생되는 광을 구동축을 갖는 컬러 휠을 통해 R,G,B 광으로 분리시켜 스트린에 투사하는 영상투사 장치에 있어서,In the image projection apparatus for projecting the light generated by the light source to the screen by separating the R, G, B light through a color wheel having a drive shaft, 상기 광원에서 발생되는 광의 분리 및 투사를 제어하고, 상기 컬러 휠의 위치 이동을 제어하기 위한 주제어수단;Main control means for controlling the separation and projection of the light generated from the light source and for controlling the positional movement of the color wheel; 상기 주제어수단의 제어에 따라 상기 컬러 휠의 이동을 조절하기 위한 컬러휠 조절수단;Color wheel adjusting means for adjusting the movement of the color wheel according to the control of the main control means; 상기 컬러휠 조절수단에 의해 구동되어 상기 컬러 휠의 위치를 이동시키기 위한 컬러휠 이동수단; 및Color wheel moving means driven by the color wheel adjusting means to move the position of the color wheel; And 상기 컬러 휠의 이동에 관한 사용자 명령을 입력받아 상기 주제어수단으로 전달하는 사용자 입력수단을 포함하고,And user input means for receiving a user command regarding movement of the color wheel and transmitting the user command to the main control means. 상기 사용자 입력수단을 통해 상기 컬러 휠의 이동 주기가 입력되지 않으면, 상기 주제어수단은 디폴트로 설정된 이동 주기에 따라 상기 컬러 휠의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 영상투사 장치.And if the movement period of the color wheel is not input through the user input means, the main control means controls the movement of the color wheel according to the movement period set by default. 삭제delete 제 6 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 6 to 7, 상기 컬러휠 이동수단은 상기 컬러 휠의 위치를 이동시키기 위하여 상기 컬러 휠의 구동축을 이동시키는 것을 특징으로 하는 영상투사 장치.And the color wheel moving unit moves the driving shaft of the color wheel to move the position of the color wheel. 광원에 발생되는 광을 컬러 휠을 통해 R,G,B 광으로 분리시켜 스트린에 투사하는 방법에 있어서,In the method of projecting the light generated by the light source to the screen by separating the R, G, B light through the color wheel, 외부로부터 상기 컬러 휠의 이동을 자동으로 조절할 것을 지시하는 제어명령이 입력됨에 따라, 상기 컬러 휠의 이동을 자동으로 조절하기 위한 자동모드를 설정하는 제 1 단계; 및A first step of setting an automatic mode for automatically adjusting the movement of the color wheel according to input of a control command for automatically adjusting the movement of the color wheel from the outside; And 상기 자동모드로 설정한 상태에서, 상기 컬러 휠을 일정 주기에 따라 일정 거리 내에서 왕복 이동시키는 제 2 단계In a state in which the automatic mode is set, a second step of reciprocating the color wheel within a predetermined distance according to a predetermined period 를 포함하는 영상투사 방법.Image projection method comprising a. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 제 2 단계에서, 외부로부터 상기 컬러 휠의 이동 주기가 입력되면, 입력된 이동 주기에 따라 상기 컬러 휠을 이동시키는 것을 특징으로 하는 영상투사 방법.In the second step, if the movement period of the color wheel is input from the outside, the image projection method characterized in that for moving the color wheel according to the input movement period. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 제 2 단계에서, 외부로부터 상기 컬러 휠의 이동 주기가 입력되지 않으면, 디폴트로 설정된 이동 주기에 따라 상기 컬러 휠을 이동시키는 것을 특징으로 하는 영상투사 방법.And in the second step, when the movement period of the color wheel is not input from the outside, the color wheel is moved according to the movement period set as a default. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 10 to 12, 외부로부터 상기 컬러 휠의 이동을 수동으로 조절할 것을 지시하는 제어명령이 입력됨에 따라, 상기 컬러 휠의 이동을 수동으로 조절하기 위한 수동모드를 설정하는 제 3 단계; 및A third step of setting a manual mode for manually adjusting the movement of the color wheel according to a control command instructing to manually adjust the movement of the color wheel from the outside; And 상기 수동모드를 설정한 상태에서, 외부로부터 상기 컬러 휠의 이동을 지시하는 제어명령이 입력될 때마다 상기 컬러 휠을 이동시키는 제 4 단계A fourth step of moving the color wheel each time a control command for instructing the movement of the color wheel is input from the outside in the manual mode setting; 를 더 포함하는 영상투사 방법.Image projection method further comprising.
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