KR101505524B1

KR101505524B1 - Pico projector

Info

Publication number: KR101505524B1
Application number: KR1020130050728A
Authority: KR
Inventors: 김혜진; 노진기
Original assignee: (주)아이엠
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2015-03-26
Also published as: KR20140132799A

Abstract

본 발명은 피코 프로젝터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 피코 프로젝터는 멀티 광원에 의한 포토 다이오드 검출의 누화 현상을 방지하여 일정한 광 출력과 정확한 색 재현성을 용이하게 달성할 수 있도록 주광과 보조광을 투과 또는 반사를 통해 나눠주는 다수의 다이크로익 필터와 이를 검출할 수 있는 포토 다이오드로 광학계를 구성하게 된다. 따라서 누화 현상으로 인한 광의 간섭이 없어져 화면의 색 재현과 화이트 밸런스를 용이하게 조정할 수 있고, 또한 유지시켜 줄 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a pico projector. The pico projector according to the present invention includes a plurality of dichroic mirrors for distributing main light and auxiliary light through transmission or reflection so as to prevent crosstalk of detection of a photodiode by a multi-light source and to achieve constant light output and accurate color reproducibility. The optical system is composed of a filter and a photodiode capable of detecting the filter. Therefore, there is no interference of light due to the crosstalk phenomenon, so that color reproduction and white balance of the screen can be easily adjusted and maintained.

Description

Pico Projector {PICO PROJECTOR}

본 발명은 피코 프로젝터에 관한 것이다.
The present invention relates to a pico projector.

정보 통신 매개체로서 현대사회에서 여러 형태의 융, 복합기기의 수요가 급증하고 있다. 최근에는 휴대용 모바일 멀티미디어 기기가 많이 사용되는데 그 중 저출력, 대형화면, 초소형의 장점이 있는 피코 프로젝터를 휴대용 모바일 기기에 내장시켜 제작되고 있다.
As an information communication medium, the demand of various types of fusion and complex devices in the modern society is increasing rapidly. In recent years, portable mobile multimedia devices have been widely used. Among them, a pico projector having advantages of low output, large screen, and small size is built in a portable mobile device.

상기 피코 프로젝터는 작은 엔진 사이즈로 큰 화면을 구성하여 사용할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 화면을 디스플레이하기 위해서는 일정한 광 출력을 유지해주며 정확한 색 재현성을 표현해 주어야 한다.
The pico projector is advantageous in that it can be used as a large screen with a small engine size. In order to display such a screen, it is necessary to maintain a constant light output and to express accurate color reproducibility.

한편 통상의 디스플레이장치는 (특허문헌 1)에서 개시하고 있다. 이러한 종래의 디스플레이장치는 해상도 및 컬러표시, 화질의 밸런스를 맞추기 위해 감도파장이 넓고 응답속도가 빠른 포토 다이오드(Photo Diode: PD)로 광을 검출하여 피드백해 밸런스를 유지하고 있다.
On the other hand, a typical display device is disclosed in (Patent Document 1). Such a conventional display device detects and feeds back light to a photodiode (PD) having a wide sensitivity and a high response speed in order to balance resolution, color display, and image quality, thereby maintaining balance.

그러나 상기 (특허문헌 1)을 포함하여 종래의 디스플레이장치는 광학계의 구조상 3가지 광(R,G,B)이 한꺼번에 입사될 때에 생기는 간섭을 완벽하게 피할 수가 없고, 하나의 포토 다이오드(PD)에 3가지 색을 입혀야 하기 때문에 면적이 상대적으로 줄어들어 광을 감지할 수 있는 감도가 줄어들어 정확한 컬러 표시 및 화이트 밸런스(White Balance)를 맞추는데 상당한 어려움이 있다.
However, the conventional display device including the above Patent Document 1 can not completely avoid the interference caused when the three beams of light (R, G, B) are incident at a time on the structure of the optical system, and a single photodiode PD Since the three colors must be applied, the area is relatively reduced, and the sensitivity to detect the light is reduced, which makes it difficult to set the correct color display and white balance.

또한 종래의 디스플레이장치는 포토 다이오드(PD)로써, 각각의 색을 구분(분할)하여 검출해 주는 컬러 포토 다이오드(Color Photo Diode)를 주로 채택하여 사용하고 있는데, 상기 컬러 포토 다이오드의 경우 제작시 공정이 복잡하여 단가가 상승하게 되는 문제점도 발생하고 있다.
In addition, a conventional display device uses a color photodiode (Color Photo Diode) that separates and detects each color as a photodiode (PD). In the case of the color photodiode, There is a problem that the unit price is increased.

KRKR 2008-00954122008-0095412 AA

따라서 본 발명은 (특허문헌 1)을 포함하여 종래의 디스플레이장치에 따른 광학계를 개선하여 배경기술에서 기술한 문제점을 해결하기 위한 것이다.
Accordingly, the present invention is intended to solve the problems described in the background art by improving the optical system according to the conventional display device including (Patent Document 1).

본 발명의 관점은, 멀티 광원에 의한 포토 다이오드 검출의 누화 현상을 방지하여 일정한 광 출력과 정확한 색 재현성을 용이하게 달성할 수 있도록 한 피코 프로젝터를 제공하는 데 있다.
An aspect of the present invention is to provide a pico projector which can prevent a crosstalk phenomenon of a photodiode detection by a multi-light source and can easily achieve a constant light output and accurate color reproducibility.

상기 관점을 달성하기 위해,To achieve this viewpoint,

본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터는 제1,2,3 광원;A pico projector according to an embodiment of the present invention includes first, second, and third light sources;

상기 제1 광원의 청색 빔을 투과 또는 반사하는 제1 다이크로익 필터;A first dichroic filter that transmits or reflects the blue beam of the first light source;

상기 제1 광원의 청색 빔 및 제2 광원의 적색 빔을 투과 또는 반사하는 제2 다이크로익 필터;A second dichroic filter that transmits or reflects the blue beam of the first light source and the red beam of the second light source;

상기 제1 광원의 청색 빔, 제2 광원의 적색 빔 및 제3 광원의 녹색 빔을 투과 또는 반사하는 제3 다이크로익 필터;A third dichroic filter that transmits or reflects the blue beam of the first light source, the red beam of the second light source, and the green beam of the third light source;

상기 제1 다이크로익 필터를 투과한 청색 광을 검출하는 제1 포토 다이오드;A first photodiode for detecting blue light transmitted through the first dichroic filter;

상기 제2 다이크로익 필터를 투과한 적색 광을 검출하는 제2 포토 다이오드; 및A second photodiode for detecting red light transmitted through the second dichroic filter; And

상기 제3 다이크로익 필터에 반사된 녹색 광을 검출하는 제3 포토 다이오드;A third photodiode for detecting green light reflected by the third dichroic filter;

를 포함한다.
.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터에 있어서, 상기 제1,2,3 포토 다이오드는 단색 광만을 검출할 수 있다.
In the pico projector according to the embodiment of the present invention, the first, second and third photodiodes can detect only monochromatic light.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터에 있어서, 상기 제3 다이크로익 필터는 n1*sin i = n2*sin r의 스넬의 법칙에 따른 두께 차이에 의해 녹색에서 반사되는 빔과 적색 및 청색에서 투과되는 빔의 위치가 서로 다를 수 있다.
Further, in the pico projector according to the embodiment of the present invention, the third dichroic filter may be formed by a beam reflected from green by a thickness difference according to Snell's law of n1 * sin i = n2 * The positions of the transmitted beams may be different from each other.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터에 있어서, 상기 제2 다이크로익 필터는 n1*sin i = n2*sin r의 스넬의 법칙에 따른 두께 차이에 의해 적색에서 반사되는 빔과 청색에서 투과되는 빔의 위치가 서로 다를 수 있다.
Further, in the pico projector according to the embodiment of the present invention, the second dichroic filter transmits a beam reflected from red by a thickness difference according to Snell's law of n1 * sin i = n2 * sin r, The positions of the beams may be different.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터에 있어서, 상기 제2,3 다이크로익 필터는 n1*sini = n2*sinr의 스넬의 법칙에 따라 두께가 0.82㎜이상을 갖도록 형성될 수 있다.
In the pico projector according to the embodiment of the present invention, the second and third dichroic filters may be formed to have a thickness of 0.82 mm or more according to Snell's law of n1 * sini = n2 * sinr.

이러한 해결 수단들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
These solutions will become more apparent from the following detailed description of the invention based on the attached drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor should appropriately define the concept of the term in order to describe its invention in the best way possible It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명에 따르면, 다이크로익 필터를 통해 주광과 보조광이 나뉘어 단색 광만 포토 다이오드에 입사됨으로써, 광 경로가 단순하여 콤팩트한 광학계의 레이아웃 설계가 가능하고, 이에 따른 누화 현상의 방지로 인해 검출효율이 높아 광 파워 제어가 용이하며, 색 재현성이 향상되는 효과가 있다.
According to the present invention, since the primary light and the auxiliary light are separated through the dichroic filter and only the monochromatic light is incident on the photodiode, it is possible to design a layout of a compact optical system with a simple optical path, It is easy to control the optical power and the color reproducibility is improved.

한편 본 발명에 따르면, 컬러 포토 다이오드(Color photo diode) 대신 단색 광만을 검출할 수 있는 포토 다이오드의 사용이 가능함으로써, 가격 경쟁력을 용이하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to use a photodiode capable of detecting only monochromatic light instead of a color photo diode, so that the price competitiveness can be easily improved.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터의 광학계를 나타내 보인 개략도.
도 2는 내지 4는 도 1의 요부 확대도.1 is a schematic view showing an optical system of a pico projector according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an enlarged view of the main part of Fig. 1; Fig.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어 지는 이하의 구체적인 내용과 실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
The specific aspects, specific technical features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and examples, which are to be understood to be related to the appended drawings. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, terms such as " first ","second"," one side ","other side ", etc. are used to distinguish one element from another element, . DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 피코 프로젝터(PICO Projector)는 다이크로익 필터(Dichroic Filter: DF)를 통해 광원(Light)의 주광과 보조광을 나누어 단색 광만 포토 다이오드(Photo Diode: PD)에 입사되는 광학계의 레이아웃(Layout)을 설계하여 누화(Cross talk)를 방지하고, 주광의 컬러표시 및 화질, 화이트 밸런스(White Balance)를 용이하게 맞추게 된다.
The PICO projector according to the present invention divides main light and auxiliary light of a light source through a dichroic filter (DF) to obtain a layout of an optical system incident on a photodiode (PD) Layout is designed to prevent crosstalk, color display of main light, image quality and white balance easily.

이를 위해 상기 다이크로익 필터(DF)의 코팅과 두께를 변경하게 된다. 즉 광원의 레이저 빔을 선택적으로 반사 또는 투과시키는 코팅 구조의 다이크로익 필터(DF)를 채택하고, 상기 다이크로익 필터(DF)의 두께를 조절하여 레이저 빔의 경로를 이동시킴으로써, 누화 현상(Cross talk)을 방지하고, 아울러 경로가 같은 두 빔의 경우 하나의 색은 투과하고, 나머지 색은 반사하여 누화(Cross Talk) 현상을 방지하게 된다.
For this, the coating and thickness of the dichroic filter (DF) are changed. That is, a dichroic filter (DF) having a coating structure for selectively reflecting or transmitting a laser beam of a light source is adopted and the path of the laser beam is adjusted by adjusting the thickness of the dichroic filter (DF) In addition, in the case of two beams having the same path, one color is transmitted and the remaining color is reflected, thereby preventing a cross talk phenomenon.

따라서 본 발명에 따른 피코 프로젝터는 멀티 광원(Multi Light)에 의한 포토 다이오드(PD) 검출의 누화(Cross Talk) 현상을 용이하게 방지하여 일정한 광 출력과 정확한 색 재현성을 용이하게 달성할 수 있게 된다.
Therefore, the pico projector according to the present invention can easily prevent a cross talk phenomenon of detecting a photodiode (PD) by a multi-light source, thereby easily achieving a constant light output and accurate color reproducibility.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에서 보듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터는 광학계(1)로써, 3개의 광원(Light)을 채택하여 멀티 광원(Multi Light)을 구성하게 된다. 여기서 상기 3개의 광원은 각각 제1,2,3 광원(10)(11)(12)으로 지칭하게 된다. 그리고 상기 제1,2,3 광원(10)(11)(12)의 주광과 보조광의 경로를 나누기 위하여 3개의 다이크로익 필터(DF)를 해당 광원의 전방에 배치하게 되며, 이들을 각각 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)로 지칭하게 된다.
As shown in FIG. 1, the pico projector according to the embodiment of the present invention adopts three light sources as an optical system 1 to form a multi-light source. Here, the three light sources are referred to as first, second, and third light sources 10, 11, and 12, respectively. Three dichroic filters DF are arranged in front of the light sources to divide the paths of the main light and the auxiliary light of the first, second and third light sources 10, 11 and 12, , 2,3 dichroic filters 20, 21 and 22, respectively.

또한 상기 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)를 통해 나누어진 단색 광이 입사되도록 3개의 포토 다이오드(PD)를 채택한 후 상기 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)의 반사 면 또는 투과 면에 배치하게 되며, 이들을 각각 제1,2,3 포토 다이오드(30)(31)(32)로 지칭하게 된다.
In addition, after three photodiodes (PD) are adopted so that monochromatic light divided through the first, second and third dichroic filters 20, 21 and 22 is incident, the first, The first and second photodiodes 30, 31, and 32 are disposed on the reflective or transmissive surfaces of the filters 20, 21, and 22, respectively.

즉 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터는 1차적으로 제1,2,3 포토 다이오드(30)(31)(32)에서 단색 광만을 검출할 수 있게 광학계(1)의 레이아웃(Layout)을 설계하게 된다. 그리고 2차적으로 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)를 통해 3가지 광(R,G,B)의 경로를 분리하게 된다.
That is, the pico projector according to the embodiment of the present invention is designed such that the layout of the optical system 1 can be designed so that only the monochromatic light can be detected by the first, second, and third photodiodes 30, 31, . Then, the paths of the three lights R, G, and B are separated through the first, second, and third dichroic filters 20, 21, and 22, respectively.

또한 3차적으로 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)의 두께를 조절함으로써, 경로가 간섭되지 않도록 하여 누화(Cross Talk) 현상을 방지한다. 한편 상기 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)는 전술한 바와 같이, 주광과 보조광의 경로를 나눌 수 있도록 코팅되어 제공된다.
In addition, by adjusting the thickness of the first, second, and third dichroic filters 20, 21, and 22 in a tertiary manner, the paths are not interfered to prevent a cross talk phenomenon. The first, second, and third dichroic filters 20, 21, 22 are coated so as to divide the path of the main light and the auxiliary light, as described above.

도 2 내지 4에서 보듯이, 상기 제1 다이크로익 필터(20)는 제1 광원(10)의 청색 빔(Blue beam)을 투과 또는 반사시키는 코팅을 하고, 제2 다이크로익 필터(21)는 제1 광원(10)의 청색 빔(Blue beam) 및 제2 광원(11)의 적색 빔(Red beam)은 투과 또는 반사시키는 코팅을 하고, 제3 다이크로익 필터(22)는 제1,2,3 광원(10)(11)(12)의 적색,녹색,청색 빔(R.G.B beam)을 투과 또는 반사시키는 코팅을 하게 된다.
2 to 4, the first dichroic filter 20 is a coating for transmitting or reflecting the blue beam of the first light source 10, and the second dichroic filter 21, And the third dichroic filter 22 is a coating for transmitting or reflecting the blue beam of the first light source 10 and the red beam of the second light source 11, The coating of the red, green, and blue beams (RGB beams) of the light sources 10, 11, 12 is transmitted or reflected.

따라서 상기 제3 다이크로익 필터(22)는 제3 광원(12)의 녹색 빔(Green beam)이 반사되는 면과 제2 광원(11)의 적색 빔(Red bean) 및 제1 광원(10)의 청색 빔(Blue beam)이 반사되는 면이 다르게 된다. 그리고 제2 다이크로익 필터(21)는 제2 광원(11)의 적색 빔(Red beam)이 반사되는 면과 제3 광원(12)의 청색 빔(Blue beam)의 투과되는 면이 각각 다르게 된다.
Therefore, the third dichroic filter 22 is disposed between the surface of the third light source 12 on which the green beam is reflected, the red bean of the second light source 11, The surface on which the blue beam is reflected is different. The surface of the second dichroic filter 21 on which the red beam of the second light source 11 is reflected and the surface of the blue beam of the third light source 12 on which the blue beam is transmitted are different from each other .

한편 상기 제2,3 다이크로익 필터(21)(22)는 그 두께가 0.82㎜이상을 갖도록 형성된다.
On the other hand, the second and third dichroic filters 21 and 22 are formed to have a thickness of 0.82 mm or more.

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즉 상기 제2,3 다이크로익 필터(21)(22)는 제2,3 광원(11)(12)의 반사 또는 투과에 의해 발생할 수 있는 누화(Cross Talk) 현상에 대비해 그 두께를 0.82㎜이상으로 하여 간격(t)을 넓히게 된다.
That is, the second and third dichroic filters 21 and 22 have a thickness of 0.82 mm in order to prevent a cross talk phenomenon that may be caused by reflection or transmission of the second and third light sources 11 and 12 The interval t is widened.

더욱 구체적으로, 상기 제3 다이크로익 필터(22)는 녹색(Green)에서 반사되는 빔과 적색(Red) 및 청색(Blue)에서 투과되는 빔의 경로가 서로 다르도록 두께를 조절하게 된다.
More specifically, the third dichroic filter 22 adjusts the thickness of the beam reflected from the green to be different from the path of the beam transmitted through the red and the blue.

또한 상기 제2 다이크로익 필터(21) 역시 적색(Red)에서 반사되는 빔과 청색(Blue)에서 투과되는 빔의 경로가 서로 다르도록 두께를 조절하게 된다.
Also, the thickness of the second dichroic filter 21 is adjusted so that the path of the beam reflected from the red and the path of the beam transmitted from the blue are different from each other.

따라서 상기 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)를 통해 제1,2,3 광원(10)(11)(12)의 주광과 보조광의 경로를 용이하게 나누어 제1 광원(10)의 검출은 제1 포토 다이오드(30)가 전담하게 된다. 그리고 제2 광원(11)의 검출은 제2 포토 다이오드(31)가 전담하게 된다.
Therefore, the paths of the main light and auxiliary light of the first, second and third light sources 10, 11, and 12 are easily divided through the first, second, and third dichroic filters 20, 21, The detection of one light source 10 is performed by the first photodiode 30. The second photodiode 31 is responsible for the detection of the second light source 11.

마지막으로 제3 광원(12)의 검출은 제3 포토 다이오드(33)가 전담하게 됨으로써, 적색,녹색,청색(R.G.B) 광이 각각 출사되는 디스플레이(Display) 화면의 색 재현 및 화이트 밸런스(White Balance)를 용이하게 맞출 수 있게 된다.
Finally, the third photodiode 12 is detected by the third photodiode 33 so that the color reproduction and the white balance of the display screen on which red, green, and blue (RGB) Can be easily adjusted.

이상 본 발명을 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 피코 프로젝터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is obvious that the present invention can be modified or improved by those skilled in the art.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1 - 광학계 10 - 제1 광원
11 - 제2 광원 12 - 제3 광원
20 - 제1 다이크로익 필터 21 - 제2 다이크로익 필터
22 - 제3 다이크로익 필터 30 - 제1 포토 다이오드
31 - 제2 포토 다이오드 32 - 제3 포토 다이오드1 - optical system 10 - first light source
11 - second light source 12 - third light source
20 - first dichroic filter 21 - second dichroic filter
22 - Third Dichroic Filter 30 - First Photo Diode
31 - second photodiode 32 - third photodiode

Claims

First, second and third light sources;
A first dichroic filter disposed in front of the first light source to transmit or reflect a blue beam;
A blue beam of the first light source and a red beam of the second light source are transmitted or reflected by the first and second light sources so that the light paths are not interfered with each other, A second dichroic filter;
The second light source is disposed in front of the third light source to transmit or reflect a blue beam of the first light source, a red beam of the second light source, and a green beam of the third light source, A third dichroic filter whose thickness is adjusted to be different from each other without interfering with each other;
A first photodiode (Photo Diode) disposed on the transmission surface of the first dichroic filter and detecting only a single blue light transmitted through the first dichroic filter;
A second photodiode (Photo Diode) disposed on the transmission surface of the second dichroic filter and detecting only a single red light transmitted through the second dichroic filter; And
A third photodiode disposed on the reflection surface of the third dichroic filter and detecting only monochromatic green light reflected by the third dichroic filter;
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