KR101672217B1 - 스캐닝 프로젝터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 스캐닝(Scanning) 프로젝터는, 복수의 레이저 광원을 포함하는 광원부, 상기 광원부에서 출력되는 광을 합성 또는 반사하는 광합성부 또는 광파장 분리부, 상기 광합성부에 또는 광파장 분리부에서 출력되는 광을 서로 다른 편광을 가지는 다수개의 광으로 분리하는 제1 플레이트(plate), 상기 제1 플레이트에서 분리된 광들을 합성하여 반사하는 제2 플레이트, 및, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트를 거친 광을 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝하는 스캐너를 포함함으로써, 스펙클(Speckle)을 저감하고 고품질의 영상 구현이 가능하다.

Description

스캐닝 프로젝터{Scanning Projector}

본 발명은 스캐닝 프로젝터에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 스펙클(Speckle)을 저감할 수 있는 스캐닝 프로젝터에 관한 것이다.

최근 고품질, 대용량의 멀티미디어(Multimedia) 컨텐츠 소비의 증가와 함께, 디스플레이 화면의 대형화 및 고화질화가 요구되고 있다.

디스플레이 장치 중 프로젝터(Projector)는 영상을 투사하는 장치로, 회의실의 프리젠테이션(presentation), 극장의 영사기, 가정의 홈시어터(home theater) 등을 구현하는데 이용될 수 있다.

스캐닝 프로젝터는 스캐너를 이용하여, 스크린에 광을 스캐닝하여 영상을 구현함으로써, 다른 디스플레이 장치에 비하여, 대화면을 용이하게 구현할 수 있는 장점이 있다.

한편, 레이저를 광원으로 사용하는 프로젝터에서는 레이저 광이 가지는 특성인 간섭성에 의해 스크린 상에서 레이저의 간섭 현상이 일어나 화면상에서 작은 알갱이들이 반짝거리는 듯한 스펙클(Speckle) 현상이 나타날 수 있다

따라서, 스펙클(Speckle) 현상을 저감함으로써, 이미지 품질을 향상할 수 있는 스캐닝 프로젝터에 대한 연구가 증가하고 있다.

본 발명의 목적은, 스펙클(Speckle)을 저감할 수 있는 스캐닝 프로젝터를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 고품질의 영상을 구현할 수 있는 스캐닝 프로젝터 를 제공함에 있다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 스캐닝(Scanning) 프로젝터는, 복수의 레이저 광원을 포함하는 광원부, 상기 광원부에서 출력되는 광을 합성 또는 반사하는 광합성부 또는 광파장 분리부, 상기 광합성부에 또는 광파장 분리부에서 출력되는 광을 서로 다른 편광을 가지는 다수개의 광으로 분리하는 제1 플레이트(plate), 상기 제1 플레이트에서 분리된 광들을 합성하여 반사하는 제2 플레이트, 및, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트를 거친 광을 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝하는 스캐너를 포함함으로써, 스펙클(Speckle)을 저감하고 고품질의 영상 구현이 가능하다.

또한, 상기 또는 다른 목적 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 스캐닝 프로젝터는, 제1 청색 레이저 광원, 제1 녹색 레이저 광원, 제1 적색 레이저 광원을 포함하는 광원부, 상기 광원부의 레이저 광원들 각각에서 출력되는 광을, 서로 다른 편광을 가지는 2개의 광으로 분리하는 제1 플레이트(plate)와 상기 제1 플레이트에서 분리된 광들을 합성하여 반사하는 제2 플레이트(plate) 페어(pair)들을 포함하는 플레이트부, 상기 플레이트부에서 출력되는 광을 합성하는 광합성부, 및, 상기 광합성부에서 출력되는 광을 수평 및 수직으로 스캐닝하는 스캐너를 포함할 수 있다.

또한, 상기 또는 다른 목적 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 스캐닝 프로젝터는, 복수의 레이저 광원을 포함하는 광원부, 상기 레이저 광원에서 출력되는 광을 전방에 배치되는 콜리메이팅 렌즈(collimating lens), 제1홀과 제2홀을 구비하고, 상기 제1홀과 상기 제2홀을 통하여 상기 콜리메이팅 렌즈에서 출력되는 광을 제1,2 경로로 분리하는 홀 애퍼추어(Hole aperture), 상기 제1 경로 또는 상기 제2 경로에 배치되는 1/2 파장판, 상기 제1,2 경로로 입사되는 광을 합성하는 플레이트(plate), 및, 상기 플레이트에서 출력되는 광을 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝하는 스캐너를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 스캐닝(Scanning) 프로젝터의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 스펙클(Speckle)을 저감하고 고품질의 영상 구현이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 저비용의 플레이트를 이용하여 함으로써, 제조 비용을 감소시킬 수 있다.

한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.

도 1은 스펙클(Speckle) 패턴에 대한 설명에 참조되는 도면이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 개념도를 예시한다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 일예이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 블록도의 일예이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트의 간략한 구성 일예이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 예들이다.
도 8은 사용자에게 관측되는 스펙클(Speckle) 패턴에 대한 설명에 참조되는 도면이다.
도 9a와 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 플레이트에 대한 설명에 참조되는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트의 간략한 구성 일예이다.
도 11과 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 예들이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 예이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 애퍼추어(Hole aperture)의 간략한 구성 예이다.
도 15와 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 예들이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다.

한편, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

도 1은 스펙클(Speckle) 패턴에 대한 설명에 참조되는 도면이다.

레이저를 광원으로 사용하는 디스플레이 시스템에서는 레이저 광이 가지는 특성인 간섭성에 의해 스크린 상에서 레이저의 간섭 현상이 일어나 화면상에서 작은 알갱이들이 반짝거리는 듯한 스펙클(Speckle) 현상이 나타날 수 있다

도 1을 참조하면, 가간섭성(coherence)이 높은 레이저 광(빔)이 표면 조도가 높은, 즉 거친 표면 구조를 갖는 물체에서 산란이 일어나게 될 때 파면(wavefront)들의 상호 작용에 의해서 보강 간섭과 소멸 간섭이 발생한다.

따라서, 스크린 상의 보강 간섭이 일어나는 지점에서는 밝은 알갱이가, 소멸 간섭이 발생하는 지점에서는 어두운 알갱이가 보이는 스펙클 패턴(speckle pattern)이 형성된다.

한편, 스펙클 패턴의 정도를 나타내는 단위로 가장 많이 사용되는 스펙클 컨트라스트(Speckle contrast)의 정의는 도 1과 같다. 스펙클 컨트라스트(Speckle contrast)는 광도의 표준편차를 평균값으로 나누어 나타내며 그 값이 작을수록 광이 균질함을 의미한다. 따라서, 상기 식 의 분자인 표준편차가 작아지면 스펙클 컨트라스트 값도 작아지게 된다.

이러한 스펙클 패턴은, 레이저를 광원으로 사용하는 디스플레이 시스템에서 노이즈 성분으로 작용하기 때문에 스펙클을 저감시키기 위한 기술들이 개발되고 있다.

이러한 스펙클 패턴을 제거하는 방법은 다양한 방법이 이용될 수 있다. 이는 임의의 패턴이 형성된 유리를 통과시켜 인위적인 산란을 유도하는 방법이 이용될 수 있고, 또한 광학계 중 하나 또는 일부의 부품에 인위적인 진동을 가함으로써 제거할 수 있다.

또한, 레이저의 편광 다양성을 이용한 방법이 있다.

본 발명에서는 레이저(laser)의 광 경로 차이(optical path difference: OPD)만큼 분리된 P파와 S파가 생성하는 서로 독립인 두 개의 스펙클 패턴을 중첩시켜 스펙클을 저감하는 발명을 제안하고자 한다.

한편, PBS 블록(block) 구조를 사용하는 방법의 경우 제작의 난이도로 인한 재료비 상승을 가져오고, 얼라인먼트(Alignment) 구조 추가로 인한 신뢰성 문제를 유발시킬 수 있으며, 조립시간이 증가된다.

따라서, 본 발명은 제작 난이도가 낮은 플레이트(Plate) 형상을 적용함으로써 부품의 가격 경쟁력이 높은 저비용 스펙클 저감 구조를 제안하고자 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 스펙클 저감을 저비용으로 구현하면서도 별도의 얼라인먼트(Alignment) 기구 구조물이 필요없어 신뢰성 측면에서 유리하며, 조립시간을 줄일 수 있는 구조를 제안하고자 한다.

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 개념도를 예시한다.

도 2을 참조하면, 스캐닝 프로젝터(100) 내의 스캐너(240)는, 입력되는 광을, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차 및 반복적으로 수행하여, 외부 투사 영역에 출력할 수 있다.

도 2에서는 스크린(202)의 투사 영역에, 스캐닝 프로젝터(100)로부터 가시광(RGB)에 기초한 투사 영상이 출력되는 것을 예시한다.

도 2을 참조하면, 스캐닝 프로젝터(100)는, 복수의 광원(210r, 210g, 210b), 광 반사부(223), 광파장 분리부(224, 225), 스캐너(240)를 포함할 수 있다.

한편, 광원(210r, 210g, 210b)은, 외부 대상물에, 광 투사를 위해, 광의 시준성이 중요하며, 이를 위해, 레이저 다이오드를 사용할 수 있다.

한편, 광원(210r, 210g, 210b)은, 청색 단일광을 출력하는 청색 레이저 다이오드(210b), 녹색 단일광을 출력하는 녹색 레이저 다이오드(210g), 적색 단일광을 출력하는 적색 레이저 다이오드(210r)를 포함할 수 있다.

한편, 도 2에서는, 파장이 짧은 청색 레이저 다이오드(210b)가 스캐너(240)에서 가장 멀리 배치되고, 순차적으로, 녹색 레이저 다이오드(210r)와 적색 레이저 다이오드(210g)가 배치되는 것을 예시한다.

도 2과 같이, 스캐닝 프로젝터(100)는 3개의 광원(210r, 210g, 210b)을 포함할 수 있고, 그 외 다양한 개수의 광원을 사용하는 것이 가능하다.

또한, 광원 및 광학 부품들의 배치 순서와 위치는 설계에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

예를 들어, 소정 광원(210b)에서 출력되는 광은, 광 반사부(223)에서 반사되고, 광파장 분리부(224)에서 투과되어, 스캐너(240)로 입사될 수 있다.

또한, 소정 광원(210g)에서 출력되는 광은, 광파장 분리부(224)에서 반사되고, 광파장 분리부(225)에서 투과되어, 스캐너(240)로 입사될 수 있다.

또한, 소정 광원(210r)에서 출력되는 광은, 광파장 분리부(226)에서 반사되어, 스캐너(240)로 입사될 수 있다.

광파장 분리부(224, 225)는, 광 파장 별로, 반사 또는 투과가 가능한 것으로서, 예를 들어, 다이크로익 미러(Dichronic Mirror)로 구현될 수 있다.

한편, 어느 하나의 광원의 파장이 다른 광원의 파장 보다 더 짧은 경우, 광파장 분리부(224, 225)는, 더 짧은 파장의 광은 투과시키고, 더 긴 파장의 광은 반사시킬 수 있다.

한편, 스캐너(240)는, 광원(210r, 210g, 210b)으로부터의 출력광을, 입력받아, 외부로 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로, 그리고 반복적으로 수행할 수 있다.

스캐너(240)는, 광합성부에서 합성된 광을, 입력받아, 수평 방향 및 수직 방향으로 투사할 수 있다. 예를 들어, 스캐너(240)는, 제1 라인에 대해 수평 방향으로 합성된 광을 투사(수평 스캐닝)하며, 제1 라인 하의 제2 라인으로 수직 이동(수직 스캐닝)한다. 이후, 다시 제2 라인에 대해 수평 방향으로 합성된 광을 투사(수평 스캐닝)할 수 있다. 이러한 방식에 따라, 스캐너(240)는, 표시할 영상을 스크린(202)의 전 영역에 투사할 수 있게 된다.

도면과 같이, 스캐너(240)는, 스캐닝 가능한 영역을 중심으로, 좌에서 우로 수평 스캐닝을 수행하고, 상에서 하로 수직 스캐닝을 수행하며, 다시 우에서 좌로 수평 스캐닝을 수행하고, 다시 상에서 하로 수직 스캐닝을 수행할 수 있다. 그리고, 이와 같은 스캐닝 동작을, 투사 영역의 전체에 대해, 반복하여 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 일예이고, 도 4는 도 2의 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 블록도의 일예이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는, 복수의 색상 광원을 포함하는 광원부(210), 상기 광원부(210)에서 출력되는 광을 광을 수평 방향 및 수직 방향으로 주사하는 스캐너(240)를 포함할 수 있다.

한편, 상기 광원부(210)에서 출력되는 광을 합성하는 광학계(220)를 더 포함할 수 있다. 특히, 상기 광원부(210)에서 출력되는 광은 광학계(220) 내의 광합성부(221)에서 합성될 수 있다.

스캐닝 프로젝터(100)는, 광학 엔진(200)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 광학 엔진(200)은 광원부(210), 광학계(220), 스캐너(240)를 포함할 수 있다.

광학 엔진(200)은 레이저 광을 생성하는 복수 개의 레이저 광원부, 발광하는 레이저 광을 집광시켜주는 집광렌즈부(collimating lens), 상기 생성된 각 레이저 광을 합성하는 광합성부(예를 들어, 필터(filter)), 화면에 영상을 투사하는 MEMS 스캐너(240)로 구성될 수 있다.

도 3를 참조하면, 스캐닝 프로젝터(100)는, 복수의 광원을 구비하는 광원부(210)를 포함할 수 있다. 즉, 적색 광원부(210R), 녹색 광원부(210G), 청색 광원부(210B)를 구비할 수 있다. 한편, 광원부(210R, 210G, 210B)는, 레이저 다이오드를 구비할 수 있다.

한편, 각 광원부(210R, 210G, 210B)는, 광원 구동부(185)로부터의 전기 신호에 의해, 구동될 수 있다. 이러한 광원 구동부(185)의 전기 신호는, 프로세서(170)의 제어에 의해, 생성될 수 있다.

광원부(210)에서 출력되는 광은 광학계(220)를 거쳐 광 스캐너(240)로 전달될 수 있다.

광학계(220)는 다양한 광학 부품으로 구성될 수 있다. 광학계(220)는 광의 반사나 굴절을 이용하여 영상을 구현하기 위하여 필터(filter), 거울(mirror)이나 렌즈(lens) 등의 광학부품들을 포함할 수 있다.

각 광원부(210)에서 출력되는 광들은, 광학계(220), 특히 집광부 내의 각 집광 렌즈(collimator lens)를 통해, 시준될 수 있다(collimate).

즉, 본 발명에 따른 스캐닝 프로젝터는, 상기 광원부(210)의 전방에 배치되어 상기 광원부(210)의 빛을 평행광으로 만드는 콜리메이팅 렌즈(collimating lens)를 더 포함할 수 있고, 상기 콜리메이팅 렌즈(collimating lens)는 각 광원의 수에 대응하도록 구비될 수 있다.

광합성부(221)는, 각 광원부(210R, 210G, 210B)에서 출력되는 광을 합성하여 일 방향으로 출력한다.

이를 위해, 광합성부(221)는, 소정 개수의 필터 또는 미러(mirror)(221a, 221b, 221c)를 구비할 수 있다.

예를 들어, 제1 광합성부(221a), 제2 광합성부(221b), 및 제3 광합성부(221c)는, 각각, 적색 광원부(210R)에서 출력되는 적색광, 녹색 광원부(210G)에서 출력되는 녹색광, 청색 광원부(210B)에서 출력되는 청색광을, 스캐너(240) 방향으로 출력하도록 할 수 있다.

한편, 개별 광합성부들은 하나 이상의 광학 부품으로 구성될 수 있고, 이러한 광학 부품들의 집합을 광합성부로 통칭할 수도 있다.

광학계(220)의 광반사부(226)는, 광합성부를 통과한 적색광, 녹색광, 청색광을 스캐너(240) 방향으로 반사시킨다. 광반사부(226)는, 다양한 파장의 광을 반사시키며, 이를 위해, Total Mirror(TM)로 구현될 수 있다.

한편, 광학계(220)는 광의 반사나 굴절을 이용하여 물체의 영상을 구현하기 위하여 필터(filter), 거울(mirror)이나 렌즈(lens) 등의 광학부품들의 구성을 통칭할 수 있다.

인터페이스(135)는 스캐닝 프로젝터(100)에 유선 또는 무선으로 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 수행할 수 있다. 인터페이스(135)는 이러한 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 스캐닝 프로젝터(100) 내부의 각 구성 요소에 전달할 수 있고, 스캐닝 프로젝터(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 할 수 있다.

한편, 스캐너(240)는, 광원부(210) 로부터의 가시광(RGB)을, 입력받아, 외부로 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로, 그리고 반복적으로 수행할 수 있다. 이와 같은 스캐닝 동작을, 외부 스캔 영역의 전체에 대해, 반복하여 수행할 수 있다.

특히, 스캐너(240)에서 출력되는 가시광(RGB)은, 스크린(202)의 투사 영역에 출력될 수 있다.

스캐너(240)는, 광원부(210), 예를 들어, 레이저 다이오드(laser diode)에서 나온 빔을 영상에 맺히도록 수평/수직으로 스캐닝하는 장치로, 입력되는 광을, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차 및 반복적으로 수행하여, 외부에 출력할 수 있다.

스캐너(240)는, 외부 스캔 영역에 대해, 좌에서 우 방향 스캐닝 및 우에서 좌방향 스캐닝을 순차 및 반복적으로 수행하면서, 외부 스캔 영역 전체에 대한 스캐닝을 프레임 단위로 수행할 수 있다. 그리고, 이러한 스캐닝에 의해, 가시광에 기초한 투사 영상을, 외부 스캔 영역에 대해 출력할 수 있다.

제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행 가능한, 2D 스캐너를 사용함으로써, 복수의 스캐너가 필요 없게 되며, 따라서 스캐닝 프로젝터(100)를 소형화할 수 있게 된다. 또한, 제조비용도 저감할 수 있게 된다.

한편, 스캐너(240)는, MEMS(micro-electro-mechenical system) 스캐너일 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 투사 영상이 표시되는 스크린(202)이 자유 곡면(free-form)을 가져도, 해당 스크린의 곡면에 대응하여, 투사 영상을 표시하는 것이 가능하다.

한편, 프로세서(170)는, 스캐닝 프로젝터(100)의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로, 스캐닝 프로젝터(100) 내의 각 유닛의 동작을 제어할 수 있다.

프로세서(170)는, 외부로부터 수신되는 비디오 영상을, 투사 영상으로서, 외부 스캔 영역에 출력되도록 제어할 수 있다.

이를 위해, 프로세서(170)는, R, G, B 등의 가시광을 출력하는 광원부(210)를 제어하는 광원 구동부(185)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 광원 구동부(185)에, 표시할 비디오 영상에 대응하는 R, G, B 신호를 출력할 수 있다.

프로세서(170)는, 스캐너(240)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차 및 반복적으로 수행하여, 외부에 출력하도록 제어할 수 있다.

한편, 실시예에 따라서는, 스캐너(240)를 구동하는 스캐너 구동부(145)를 더 포함할 수 있고, 프로세서(170)는, 스캐너(240)를 제어하는 스캐너 구동부(145)를 제어할 수 있다.

스캐너 구동부(145)는 사인파 생성회로, 삼각파 생성회로, 신호 합성 회로 등을 포함할 수 있다.

스캐너 구동부(145)는 수신되는 스캐너 구동 신호에 따라, 스캐너(240)를 구동시키기 위한 구동 주파수를 생성하고, 스캐너(240)는 수평 및 수직 구동 주파수에 따라, 수평 및 수직 구동하여 광을 스크린(202)에 스캐닝함으로써, 스크린(202)에 영상을 구현할 수 있다.

상기 스캐너 구동부(145)는, 상기 수평 방향 스캐닝은 사인(sine) 파형으로 구동하고, 상기 수직 방향 스캐닝은 톱니(sawtooth) 파형으로 구동할 수 있다.

실시예에 따라서는, 상기 스캐너 구동부(145)는 MEMS 스캐너(240)의 구동 신호를 생성할 수 있다.

광원부(210)는, 청색 단일광을 출력하는 청색 광원부, 녹색 단일광을 출력하는 녹색 광원부, 및 적색 단일광을 출력하는 적색 광원부를 포함할 수 있다. 이때, 각 광원부는, 레이저 다이오드로 구현될 수 있다.

광원 구동부(185)는, 프로세서(170)로부터 수신되는 R, G, B 신호에 대응하여, 광원 구동부(185) 내의 적색 광원부, 녹색 광원부, 청색 광원부에서, 각각 적색광, 녹색광, 청색광이 출력되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 광원 구동부(185)는, 비디오 데이터, 프로세서(170)의 제어에 따라 레이저 다이오드의 커런트 변조(current modulation)를 수행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 프로세서(170)의 제어에 의해 외부의 전원 또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트의 간략한 구성 일예이고, 도 6과 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 예들이다.

도 8은 사용자에게 관측되는 스펙클(Speckle) 패턴에 대한 설명에 참조되는 도면이며, 도 9a, 도 9b, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 플레이트에 대한 설명에 참조되는 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는 도면들에서 예시한 플레이트를 이용하여 스펙클(Speckle)을 저감시킬 수 있다.

먼저, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는, 서로 다른 편광을 가지는 다수개의 광, 예를 들어, 2개의 광으로 분리하는 제1 플레이트(plate, 510), 상기 제1 플레이트(510)에서 분리된 광들을 합성하여 반사하는 제2 플레이트(520)를 포함할 수 있다.

도 5와 같이, 본 발명의 일실시예는 두장의 플레이트(510, 520)를 사용할 수 있다. 이 경우에 플레이트(510, 520)의 한 면(511, 521)은 PBS(Polarization Beam Splitter) 코팅면일 수 있다. 또한, 플레이트(510, 520)의 나머지 한 면은 광이 반사되는 반사면 또는 다이크로익(Dichroic) 코팅면(512, 522)일 수 있다.

즉, 본 본 발명의 일실시예는 한 면(511, 521)이 PBS 코팅, 나머지 면(512, 522)은 Dichroic 혹은 반사 코팅이 적용된 PBS 플레이트(510, 520) 2장을 함께 사용한다.

도 5를 참조하면, 제1 플레이트(510)에 의해 입사된 편광은 P파와 S파 두 개로 분리된다. 공간적으로 분리된 각각의 편광은 동일한 코팅이 적용된 제2 플레이트(520)에 의해 한 개의 광으로 합성이 되며 이때 P파와 S파간에는 광경로차(optical path difference: OPD)가 발생한다.

한편, 레이저 광원의 특성 상 가간섭 길이(coherence length) 보다 큰 광 경로차(optical path difference)를 가지는 구조에서는 간섭 현상을 관측할 수 없다.

또한, 제1,2 플레이트(510, 520)의 두께 t에 따라 플레이트 내부에서의 광 경로가 달라질 수 있다.

따라서, △OPD를 레이저(laser)의 가간섭 길이(coherence length)보다 크게 가져가도록 제1,2 플레이트(510, 520)의 두께 t를 조절할 수 있다. 구성에 따라서 두 개의 제1,2 플레이트(510, 520)의 두께를 동일하게 가져가거나 서로 다르게 만들 수 있다.

레이저 광원에 의한 빔은 편광 성분을 지니게 되고, 두 개의 파동의 위상차가 π가 될 경우 디텍터(detector) 면이나 사람의 시세포상에 생성되는 스펙클은 서로 독립인 상태가 된다.

서로 독립인 n개의 스펙클 패턴이 중첩될 경우 1/√n으로 스펙클 컨트라스트 값이 줄어든다.

본 발명에 따르면, 서로 다른 다수의 패턴, 예를 들어, 2개의 스펙클 패턴(pattern)들을 형성할 수 있다. 이렇게 형성된 2개의 스펙클 패턴들은 관찰자 시세포의 검출 시간(integration time) 동안 평균화(averaging)되어, 관찰자의 눈에서 느껴지는 스펙클 현상은 1/√2 만큼 감소할 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는, 복수의 레이저 광원을 포함하는 광원부(210), 상기 광원부(210)에서 출력되는 광을 합성 또는 반사하는 광합성부(221) 또는 광파장 분리부, 상기 광합성부(221) 또는 광파장 분리부에서 출력되는 광을 서로 다른 편광을 가지는 다수개의 광, 예를 들어, 2개의 광으로 분리하는 제1 플레이트(510), 상기 제1 플레이트(510)에서 분리된 광들을 합성하여 반사하는 제2 플레이트(520) 및, 상기 제1 플레이트(510)와 상기 제2 플레이트(520)를 거친 광을 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝하는 스캐너(240)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1,2 플레이트(510, 520)는, PBS 코팅면(511, 521)을 포함할 수 있고, 광이 반사되는 반사면 또는 Dichroic 코팅면(512, 522)을 포함할 수 있다.

상기 제1 플레이트(510)는 입사되는 레이저 광으로부터 P편광과 S편광을 분리하여 서로 다른 시간에 서로 다른 광경로로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.

도 5와 도 6을 참조하면, PBS 코팅면(511, 521)은 P파는 투과시키고, S파는 반사시킬 수 있다.

또한, 상기 제1 플레이트(510)의 제1,2 면(511, 512)으로부터 반사되는 P편광과 S편광은 서로 다른 광경로를 통해 동일한 방향으로 진행할 수 있다.

이후, 이러한 P편광은 상기 제2 플레이트(520)를 투과하면서 상기 제1 플레이트(510)에서 반사된 S편광과 합쳐지게 된다. 따라서, 상기 제1,2 플레이트(510, 520)를 거치면서 P편광과 S편광으로 혼합되게 된다.

또한, 제1,2 플레이트(510, 520)로 입사되는 레이저 광은 2개의 반사면과 2개의 PBS 면에 의해 서로 π의 위상차를 혼합 광으로 출력될 수 있다.

이와 같이, 서로 다른 편광상태로 변화된 편광 모드를 갖는 광의 결합은 광의 간섭성 특성을 저하시키게 되어 스펙클 감소 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터(100)는, 상기 광합성부(221)에서 출력되는 광을 상기 제1 플레이트(510)로 반사하는 제1 미러(631)와 상기 제2 플레이트(520)에서 출력되는 광을 반사하는 제2 미러(632)를 더 포함할 수 있다.

이 경우에, 스캐닝 프로젝터(100)는 상기 제2 미러(632)에서 반사된 광을 상기 스캐너(240)로 반사하는 광 반사부(226)를 더 포함할 수 있다. 광 반사부(226)는, 다양한 파장의 광을 반사시키며, 이를 위해, Total Mirror(TM)로 구현될 수 있다.

한편, 상기 광원부(210)는 적색, 녹색, 청색 레이저 다이오드(210R, 210G, 210B)를 구비할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 스캐닝 프로젝터(100)는, 상기 광원부(210)의 전방에 배치되어 상기 광원부(210)의 빛을 평행광으로 만드는 콜리메이팅 렌즈(collimating lens)를 더 포함할 수 있고, 상기 콜리메이팅 렌즈(collimating lens)는 각 광원(210B, 210G, 210R)의 수에 대응하도록 구비될 수 있다.

또한, 실시예에 따라서는, 상기 제1 플레이트(510)와 상기 제2 플레이트(520) 사이에 상기 제1 플레이트(510)와 상기 제2 플레이트(520)보다 굴절율이 높은 매질을 더 포함할 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스캐닝 프로젝터(100)는, 상기 광합성부(221)와 상기 제1 플레이트(510) 사이에 1/4 파장판(quarter wave plate: QWP, 740)을 더 포함할 수 있다.

도 7과 같이, 상기 광합성부(221)에서 출력되는 광을 상기 제1 플레이트(510)로 반사하는 제1 미러(631)를 더 포함하는 실시예의 경우에, 상기 광합성부(221)와 제1 미러(631) 사이에 1/4 파장판(740)을 포함할 수 있다.

레이저 광원에서 출사된 레이저 광은 통상적으로 주된 성분이 직선 편광이므로, 1/4 파장판(740)은 입사되는 직선 편광을 원편광 내지 타원편광으로 바꾸어 줄 수 있다.

또한, 도 6의 실시예의 경우에는, 실시예에 따라서, 편광방향에 대하여 광축이 대략 45도로 기울어지도록 광학 부품(210, 221)들이 조합되어 배치될 필요가 있을 수 있다. 하지만, 1/4 파장판(740)을 더 포함하는 경우에는 이러한 구성 제한이 필요가 없어, 프로젝터 디자인의 자유도를 높일 수 있는 장점이 있다.

도 8을 참조하면, 레이저 광원을 사용하는 스캐닝 프로젝터(240)에서 출력되는 광은 스크린(202)상에서 산란 및 반사되어 사용자가 인식하게 된다.

본 발명에 따라, △OPD 만큼의 시간적인 분리가 존재하도록 구성된 △ P파+S파가 스크린(202)에서 산란되어, 디텍터나 사람의 시세포에 도달할 경우, 서로 독립인 두 개의 스펙클 패턴을 생성하게 되어 스펙클 컨트라스트를 줄일 수 있다.

레이저 광원에 의한 빔은 편광 성분을 지니게 되고, 두 개의 파동의 위상차가 π가 될 경우 디텍터(detector) 면이나 사람의 시세포상에 생성되는 스펙클은 서로 독립인 상태가 된다.

서로 독립인 n개의 스펙클 패턴이 중첩될 경우 1/√n으로 스펙클 컨트라스트 값이 줄어든다.

본 발명의 경우, 독립인 스펙클 패턴의 수가 2개이므로, 감소 비율은 1/√2=0.707이 된다. 즉, 본 발명에 따른 스펙클 저감 소자를 사용하게 되면 초기 대비 약 29%정도 스펙클을 김소시킬 수 있다.

도 9a와 도 9b은 본 발명의 실시예에 따른 플레이트에 대한 설명에 참조되는 도면이다.

먼저, 도 9a를 참조하면, 제1 플레이트(910)의 법선(L)과 입사빔이 이루는 각도를 θi 라고 할때, 제1 플레이트(910)의 법선(L)과 S파 반사빔이 이루는 각도 θ1은 반사의 법칙에 의해 아래와 같은 관계를 지닌다.

θ1 = θi

스넬(Snell)의 법칙에 의해 제1 플레이트(910)을 투과하는 빔 P1과 법선L이 이루는 각도 θr 은 아래의 관계식으로 구할 수 있다.

n1 sin(θi) = n2 sin(θr)

θr = sin-1(n1 / n2 * sin(θi))

P1, P2는 반사의 법칙에 의해 L과 이루는 각은 θr 로 동일하다.

P2, P3는 다시 스넬(Snell)의 법칙을 적용할 수 있고, P3와 법선 L이 이루는 각도 θ2는 아래와 같은 관계식으로 구할 수 있다.

n1 sin(θ2) = n2 sin(θr)

θ2 = sin-1(n2 / n1 * sin(θr)) = sin-1(n2 / n1 * n1 / n2 sin(θi)) = θi

θ1 = θ2 = θi 이므로 법선(L)을 기준으로 P3와 S1이 이루는 각도는 모두 θi 로 동일하므로 제1 플레이트(910)의 두면이 평행할 경우 P3와 S1는 제1 플레이트(910)의 입사각에 무관하게 평행하다

따라서, 본 발명에 따르면, 입사각의 영향을 받지 않으므로 별도의 얼라인먼트(alignment)가 불필요하므로, 제조 비용 및 구동 안정성 면에서 장점이 있다.

도 9b를 참조하면, 제1 플레이트(910)에 의해 분리된 두 개의 빔은 평행하게 나와 제2 플레이트(920)에 입사한다. 법선(L)과 S1, P1이 이루는 각도를 θi 라고 할때, 앞 장의 결과에 따라 출사각 θ1 는 아래와 같이 된다.

θ1 = θi

즉, 제2 플레이트(920)의 두 면이 평행할 경우 동일한 입사각으로 들어온 S1, P1은 제2 플레이트(920)의 법선면을 기준으로 동일한 출사각 θi 로 반사 및 굴절되어 나간다.

제1 플레이트(910)에 의해 분리되었다가 제2 플레이트(920)에 의해 합성된 두 빔은 서로 평행하게 진행하므로, 스캐닝 시스템에서 해상도 저하를 발생시키지 않아 별도의 얼라인먼트(alignment) 방법을 적용할 필요가 없다.

따라서, 본 발명에 따르면 별도의 얼라인먼트(Alignment) 기구 구조물이 필요없어 신뢰성 측면에서 유리하며, 조립시간 및 제조비용을 줄일 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트의 간략한 구성 일예이다.

도 10을 참조하면, 제1 플레이트(1010)와 제2 플레이트(1020) 사이에 상기 제1 플레이트(1010)와 상기 제2 플레이트(1020)보다 굴절율이 높은 매질(1030)을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1,2 플레이트(1010, 1020) 사이를 프리즘 매질로 채우는 형태이다.

제1,2 플레이트(1010, 1020)의 PBS(Polarization Beam Splitter) 코팅면이 공기 중에 그대로 노출되는 것보다 고굴절 매질이 존재하는 경우에, P파의 투과율, S파의 반사율을 높이고 밴드폭(bandwidth)를 넓혀주는 등 광학 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 11과 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 예들이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는, 제1 청색 레이저 광원(210B), 제1 녹색 레이저 광원(210G), 제1 적색 레이저 광원(210R)을 포함하는 광원부(210), 상기 광원부(210)의 레이저 광원(210B, 210G, 210R)들 각각에서 출력되는 광을, 서로 다른 편광을 가지는 2개의 광으로 분리하는 제1 플레이트(plate)와 상기 제1 플레이트에서 분리된 광들을 합성하여 반사하는 제2 플레이트(plate) 페어(pair)들을 포함하는 플레이트부(1111, 1112, 1113), 상기 플레이트부(1111, 1112, 1113)에서 출력되는 광을 합성하는 광합성부(1121, 1122, 1123) 및, 상기 광합성부(1121, 1122, 1123) 에서 출력되는 광을 수평 및 수직으로 스캐닝하는 스캐너(240)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서도, 상기 플레이트부(1111, 1112, 1113)의 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트는, 각각, PBS(Polarization Beam Splitter) 코팅면을 포함할 수 있고, 광이 반사되는 반사면 또는 Dichroic 코팅면을 포함할 수 있다.

한편, 상기 광합성부(1121, 1122, 1123) 는 복수의 다이크로익 미러들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 다이크로익 미러들을 이용해 특정 파장을 갖는 광 만을 선택적으로 반사 또는 투과시켜 원하는 파장 대의 광을 얻을 수 있다.

예를 들어, 제2 다이크로익 미러(1122)는 청색 레이저 광과 녹색 레이저 광이 교차하는 지점에 구비되어 상기 제1 다이크로익 미러(1121)를 통과한 청색 레이저 광은 투과시키고 녹색 레이저 광은 반사시켜 출사하며, 제3 다이크로익 미러(1123)는 상기 제2 다이크로익 미러(1122)를 통과한 청색 레이저 광 및 녹색 레이저 광은 투과시키고 적색 레이저 광은 반사시켜 출사할 수 있다.

한편, 본 명세서에서 광원부(210) 내의 광원부 배치는 예시적인 것으로 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는, 상기 광원부(210)의 레이저 광원(210B, 210G, 210R)들 각각에서 출력되는 광들을 상기 플레이트부(1111, 1112, 1113)로 반사하는 미러들(1131, 1132, 1133)을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 광원부(210)의 레이저 광원(210B, 210G, 210R)들과 상기 제1 플레이트 사이에 1/4 파장판들(1141, 1142, 1143)을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 광합성부(1121, 1122, 1123)에서 출력되는 광을 상기 스캐너(240)로 반사하는 광 반사부(226)를 더 포함할 수있다. 광반사부(226)는, 다양한 파장의 광을 반사시키며, 이를 위해, Total Mirror(TM)로 구현될 수 있다.

한편, 본 실시예에서도 스캐닝 프로젝터는, 콜리메이팅 렌즈부(222),를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는, 상기 광원부는, 제2 청색 레이저 광원, 제2 녹색 레이저 광원, 제2 적색 레이저 광원을 더 포함할 수 있다.

이 경우에, 상기 제1,2 청색 레이저 광원에서 출력되는 광을 합성하는 제1 필터, 상기 제1,2 녹색 레이저 광원에서 출력되는 광을 합성하는 제2 필터, 상기 제1,2 적색 레이저 광원에서 출력되는 광을 합성하는 제3 필터를 더 포함할 수 있다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는, 제1,2 청색 레이저 광원(210B, 211B), 제1,2 녹색 레이저 광원(210G, 211G), 제1,2 적색 레이저 광원(210R, 211R)을 포함하는 광원부(210), 상기 광원부(210)의 레이저 광원(210B, 210G, 210R, 211B, 211G, 211R)들 각각에서 출력되는 광을, 서로 다른 편광을 가지는 2개의 광으로 분리하는 제1 플레이트(plate)와 상기 제1 플레이트에서 분리된 광들을 합성하여 반사하는 제2 플레이트(plate) 페어(pair)들을 포함하는 플레이트부(1211, 1212, 1213), 상기 플레이트부(1211, 1212, 1213)에서 출력되는 광을 합성하는 광합성부(1221, 1222, 1223), 및, 상기 광합성부(1221, 1222, 1223) 에서 출력되는 광을 수평 및 수직으로 스캐닝하는 스캐너(240)를 포함할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 상기 제1,2 청색 레이저 광원(210B, 211B)에서 출력되는 광을 합성하는 제1 필터(1231), 상기 제1,2 녹색 레이저 광원(210G, 211G)에서 출력되는 광을 합성하는 제2 필터(1232), 상기 제1,2 적색 레이저 광원(210R, 211R)에서 출력되는 광을 합성하는 제3 필터(1233)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 내지 제3 필터(1231, 1232, 1233)은 다이크로익 미러 등 편광분리소자로 구성될 수 있다.

한편, 본 실시예에서도 스캐닝 프로젝터는, 콜리메이팅 렌즈부(222), 1/4 파장판(1251, 1252, 1253), 미러(1231, 1232, 1233) 등을 더 포함할 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 예로, 더욱 상세하게는 광원부 내의 어느 하나의 광원에 대응하는 구조를 예시한 도면이다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 애퍼추어(Hole aperture)의 간략한 구성 일예이다.

도 15와 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 예들이다.

도 13 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는, 복수의 레이저 광원(210B, 210G, 210R)을 포함하는 광원부(210), 상기 레이저 광원(210B, 210G, 210R)에서 출력되는 광을 전방에 배치되는 콜리메이팅 렌즈(collimating lens, 222), 제1홀(1411)과 제2홀(1412)을 구비하고, 상기 제1홀(1411)과 상기 제2홀(1412)을 통하여 상기 콜리메이팅 렌즈(222)에서 출력되는 광을 제1,2 경로로 분리하는 홀 애퍼추어(Hole aperture, 1410), 상기 제1 경로 또는 상기 제2 경로에 배치되는 1/2 파장판(HWP, 1330), 상기 제1,2 경로로 입사되는 광을 합성하는 플레이트(plate, 1310), 및, 상기 플레이트(1310)에서 출력되는 광을 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝하는 스캐너(240)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 플레이트(1310)는, PBS(Polarization Beam Splitter) 코팅면과 Dichroic 코팅면을 포함할 수 있다.

본 실시예의 경우는 콜리메이팅 렌즈(222)에 의해 평행광이 된 빔을 홀 애퍼추어(1410)의 홀(1411, 1412)를 이용하여 공간적으로 제1,2 경로로 분리시킨다.

이 경우에, 두 빔의 미세한 각도차가 존재할 수 있어 이를 보상하여 완전한 평행광을 만들기 위하여, 웨지(wedge) 구조의 각도 보정 소자를 적용할 수 있다.

도면들을 참조하면, 콜리메이팅 렌즈(222)에 의해 평행광이 된 빔의 미세한 각도차를 보정하기 위하여, 각도 보정 소자(1320)를 상기 홀 애퍼추어(1410)와 상기 1/2 파장판(1330) 사이에 배치할 수 있다.

상기 홀 애퍼추어(1410)에 의해 분리된 두 개 빔의 편광은 같은 상태이다, 이 중 한 개의 빔에 1/2 파장판(HWP, 1330)를 사용하여 위상차를 π만큼 발생시킨 후 플레이트(1310)에 입사시켜 두 개의 빔을 한 개로 합성한다.

이 경우에도 역시 아래와 같은 수식의 OPD를 발생시킬 수 있고 따라서, △OPD를 레이저(laser)의 가간섭 길이(coherence length)보다 크게 가져가도록 플레이트(1310)의 두께 t를 조절할 수 있다.

△OPD = n1*(P1 + P2) ? n2*S1

플레이트(1310)에 의해 합성된△ P파+S파가 스크린에서 산란되어 디텍터나 사람의 시세포에 도달할 경우 서로 독립인 두 개의 스펙클 패턴을 생성하게 되어 스펙클 컨트라스트를 줄일 수 있다.

본 실시예는 한 쌍의 플레이트를 한 개의 플레이트(1310)로 줄여서 광학계를 구성할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는, 도 16과 같이, 상기 레이저 광원(210)과 상기 콜리메이팅 렌즈(220) 사이에 배치되는 각도 보정 소자(1321)를 더 포함할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 제작 난이도 및 제조 비용이 낮은 플레이트(Plate) 형상을 적용함으로써 부품의 가격 경쟁력이 높은 저비용 스펙클 저감 구조를 구현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 스펙클 저감을 저비용으로 구현하면서도 별도의 얼라인먼트(Alignment) 기구 구조물이 필요없어 신뢰성 측면에서 유리하며, 조립시간을 줄일 수 있다.

본 발명에 따른 스캐닝 프로젝터는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

메모리 : 120
인터페이스 : 135
프로세서 : 170
광원 구동부 : 185
전원 공급부 : 190
광원부 : 210
광학계 : 220
스캐너 : 240

Claims (20)

1. 복수의 레이저 광원을 포함하는 광원부;
   상기 광원부에서 출력되는 광을 합성 또는 반사하는 광합성부 또는 광파장 분리부;
   상기 광합성부에 또는 광파장 분리부에서 출력되는 광을 서로 다른 편광을 가지는 다수개의 광으로 분리하는 제1 플레이트(plate);
   상기 제1 플레이트에서 분리된 광들을 합성하여 반사하는 제2 플레이트;
   상기 광합성부에서 출력되는 광을 상기 제1 플레이트로 반사하는 제1 미러; 상기 제2 플레이트에서 출력되는 광을 반사하는 제2 미러; 및,
   상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트를 거친 광을 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝하는 스캐너;를 포함하는 스캐닝(Scanning) 프로젝터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트는, PBS(Polarization Beam Splitter) 코팅면을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트는, 광이 반사되는 반사면 또는 Dichroic 코팅면을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 미러에서 반사된 광을 상기 스캐너로 반사하는 광 반사부;를 더 포함하는 스캐닝 프로젝터.
6. 제1항에 있어서,
   상기 광합성부와 상기 제1 플레이트 사이에 1/4 파장판;을 더 포함하는 스캐닝 프로젝터.
7. 제1항에 있어서,
   상기 광원부는, 적색, 녹색, 청색 레이저 다이오드를 구비하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트보다 굴절율이 높은 매질;을 더 포함하는 스캐닝 프로젝터.
9. 제1 청색 레이저 광원, 제1 녹색 레이저 광원, 제1 적색 레이저 광원을 포함하는 광원부;
   상기 광원부의 레이저 광원들 각각에서 출력되는 광을, 서로 다른 편광을 가지는 2개의 광으로 분리하는 제1 플레이트(plate)와 상기 제1 플레이트에서 분리된 광들을 합성하여 반사하는 제2 플레이트(plate) 페어(pair)들을 포함하는 플레이트부;
   상기 광원부의 레이저 광원들 각각에서 출력되는 광들을 상기 플레이트부로 반사하는 미러들;
   상기 플레이트부에서 출력되는 광을 합성하는 광합성부; 및,
   상기 광합성부에서 출력되는 광을 수평 및 수직으로 스캐닝하는 스캐너;를 포함하는 스캐닝(Scanning) 프로젝터.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트는, PBS(Polarization Beam Splitter) 코팅면을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트는, 광이 반사되는 반사면 또는 Dichroic 코팅면을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
    
12. 삭제
13. 제9항에 있어서,
    상기 광원부의 각 레이저 광원들과 상기 제1 플레이트 사이에 1/4 파장판들;을 더 포함하는 스캐닝 프로젝터.
14. 제9항에 있어서,
    상기 광합성부에서 출력되는 광을 상기 스캐너로 반사하는 광 반사부;를 더 포함하는 스캐닝 프로젝터.
15. 제9항에 있어서,
    상기 광원부는, 제2 청색 레이저 광원, 제2 녹색 레이저 광원, 제2 적색 레이저 광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제1,2 청색 레이저 광원에서 출력되는 광을 합성하는 제1 필터, 상기 제1,2 녹색 레이저 광원에서 출력되는 광을 합성하는 제2 필터, 상기 제1,2 적색 레이저 광원에서 출력되는 광을 합성하는 제3 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
17. 복수의 레이저 광원을 포함하는 광원부;
    상기 레이저 광원에서 출력되는 광을 전방에 배치되는 콜리메이팅 렌즈(collimating lens);
    제1홀과 제2홀을 구비하고, 상기 제1홀과 상기 제2홀을 통하여 상기 콜리메이팅 렌즈(collimating lens)에서 출력되는 광을 제1,2 경로로 분리하는 홀 애퍼추어(Hole aperture);
    상기 제1 경로 또는 상기 제2 경로에 배치되는 1/2 파장판;
    상기 제1,2 경로로 입사되는 광을 합성하는 플레이트(plate); 및,
    상기 플레이트에서 출력되는 광을 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝하는 스캐너;를 포함하는 스캐닝(Scanning) 프로젝터.
18. 제17항에 있어서,
    상기 플레이트는, PBS(Polarization Beam Splitter) 코팅면과 Dichroic 코팅면을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
19. 제17항에 있어서,
    상기 홀 애퍼추어와 상기 1/2 파장판 사이에 배치되는 각도 보정 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
20. 제17항에 있어서,
    상기 레이저 광원과 상기 콜리메이팅 렌즈 사이에 배치되는 각도 보정 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
    

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