KR101716146B1 - 스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법 - Google Patents

스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법

Info

Publication number
KR101716146B1
KR101716146B1 KR1020150122851A KR20150122851A KR101716146B1 KR 101716146 B1 KR101716146 B1 KR 101716146B1 KR 1020150122851 A KR1020150122851 A KR 1020150122851A KR 20150122851 A KR20150122851 A KR 20150122851A KR 101716146 B1 KR101716146 B1 KR 101716146B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
scanner
change
scanning
driving signal
Prior art date
Application number
KR1020150122851A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170025834A (ko
Inventor
이종권
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020150122851A priority Critical patent/KR101716146B1/ko
Publication of KR20170025834A publication Critical patent/KR20170025834A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101716146B1 publication Critical patent/KR101716146B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3129—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/105—Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/108—Scanning systems having one or more prisms as scanning elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 스캐닝(Scanning) 프로젝터는, 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 스캐너, 스캐너를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서, 및, 스캐너가 출력하는 광을 감지하는 광 감지부를 포함하고, 프로세서는, 상기 광 감지부에서 광이 감지되는 시간 간격의 변화가 있는 경우에, 화면 크기 변화로 판별함으로써, 스크린 등 외부에 별도의 장치를 추가하지 않고서도 화면 크기 변화를 감지할 수 있다.

Description

스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법{Scanning Projector and method for the same}
본 발명은 스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 화면 크기(size) 변화를 감지, 판별할 수 있는 스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법에 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, 스캐닝 프로젝터는 스캐너에 입사되는 광량에 따라 화면 크기가 변화하는 현상이 발생할 수 있다. 의도하지 않은 화면 크기 변화는 화질 저하 요소로서 이를 감지하고 보정할 수 있는 방법에 대한 연구가 증가하고 있다.
본 발명의 목적은, 화면 크기(size) 변화를 감지, 판별할 수 있는 스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 변화된 화면 크기에 따라 구동 신호를 변경하여 원래의 화면 크기를 유지할 수 있는 스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 스캐닝(Scanning) 프로젝터는, 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 스캐너, 스캐너를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서, 및, 스캐너가 출력하는 광을 감지하는 광 감지부를 포함하고, 프로세서는, 상기 광 감지부에서 광이 감지되는 시간 간격의 변화가 있는 경우에, 화면 크기 변화로 판별함으로써, 스크린 등 외부에 별도의 장치를 추가하지 않고서도 화면 크기 변화를 감지할 수 있다.
또한, 상기 또는 다른 목적 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 스캐닝 프로젝터의 동작 방법은, 스캐너 구동 신호에 따라, 스캐너가 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 단계, 프로젝터 내부의 광 감지부가 스캐너가 출력하는 광을 감지하는 단계, 및, 광 감지부에서 광이 감지되는 시간 간격의 변화가 있는 경우에, 화면 크기 변화로 판별하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 스캐닝(Scanning) 프로젝터 및 그 동작방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 화면 크기(size) 변화를 감지, 판별할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 변화된 화면 크기에 따라 구동 신호를 변경하여 원래의 화면 크기를 유지할 수 있다.
한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
도 1은 스캐닝 프로젝터의 개념도를 예시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 일예이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 블록도의 일예이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 구조에 대한설명에 참조되는 도면이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 동작 방법의 설명에 참조되는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 동작 흐름도이다.
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.
도 1은 스캐닝 프로젝터의 개념도를 예시한다.
도 1을 참조하면, 스캐닝 프로젝터 내의 스캐너(240)는, 입력되는 광을, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차 및 반복적으로 수행하여, 외부 스캔 영역에 출력할 수 있다.
도 1에서는 스크린(202)의 투사 영역에, 스캐닝 프로젝터(100)로부터 가시광(RGB)에 기초한 투사 영상이 출력되는 것을 예시한다.
도 1을 참조하면, 스캐닝 프로젝터는, 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 있으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 예가 가능하다.
한편, 광원(210r, 210g, 210b), 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 1에서는, 파장이 짧은 청색 레이저 다이오드(210b)가 스캐너(240)에서 가장 멀리 배치되고, 순차적으로, 녹색 레이저 다이오드(215g)와 적색 레이저 다이오드(215r)가 배치되는 것을 예시한다.
도 1과 같이, 스캐닝 프로젝터는 3개의 색상 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(Dichroic 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 투사한다. 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.
한편, 스캐닝 프로젝터는 스캐너에 입사되는 광량에 따라 화면 크기가 변화하는 현상이 발생할 수 있고, 의도하지 않은 화면 크기 변화는 화질 저하 요소이다.
이를 방지하기 위하여, 스크린(202)에 하나 이상의 센서(203)를 부착하거나, 스크린(202)에 인접한 위치에 센서(203)를 배치하여 화면 크기를 검출하는 방식이 있었다.
하지만, 상기 방식은 통상적으로 다수의 센서가 필요하므로 스크린의 제조 비용이 증가할 뿐만 아니라, 프로젝터에서 화면 크기 변화에 따른 동작을 수행하는데 어려움이 있었다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 일예이고, 도 3은 도 1의 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 블록도의 일예이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터(100)는, 복수의 색상 광원을 이상 포함하는 광원부(210), 상기 광원부(210)에서 출력되는 광을 수평 방향 및 수직 방향으로 주사하는 스캐너(240)를 포함할 수 있다.
스캐너(240)는 상기 광원부(210)에서 출력되는 광을 반사하는 미러판을 포함하고, 스캐닝 미러(scanning mirror)로도 명명될 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 광 합성부(예를 들어, 필터(filter), 화면에 영상을 투사하는 MEMS 스캐너(240)로 구성될 수 있다.
도 2를 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 있으며, 이러한 광원 구동부(185)의 전기 신호는, 프로세서(170)의 제어에 의해, 생성될 수 있다.
광원부(210)에서 출력되는 광은 광학계(220)를 거쳐 스캐너(240)로 전달될 수 있다.
광학계(220)는 다양한 광학 부품으로 구성될 수 있다. 광학계(220)는 광의 반사나 굴절을 이용하여 물체의 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)으로부터의 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 스캐닝는 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. 또는, LED로 구현될 수도 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.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 스캐닝 프로젝터(100)는 광 감지부(175)를 포함할 수 있다.
광 감지부(175)는 스캐닝 프로젝터(100) 내에 구비되어 스캐너(240)의 출력 광을 감지할 수 있다.
광 감지부(175)는 광을 감지할 수 있는 센서를 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 감지부(175)는 하나 이상의 포토 다이오드(Photo diode: PD) 센서를 포함할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는 광 감지부(175)에서 감지되는 신호 및/또는 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(170)는 광 감지부(175)에서 감지되는 신호 및/또는 데이터에 기초하여 현재 상태를 판별하고, 판별된 결과에 따른 동작을 수행하도록 스캐닝 프로젝터(100)를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 프로세서(170) 및 광 감지부(175)의 동작을 이하에서 상세히 설명한다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 구조에 대한설명에 참조되는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는, 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 스캐너(440)와 상기 스캐너가 출력하는 광을 감지하는 광 감지부(480)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는, 복수의 색상 광원들을 포함하는 광원부(411)와 상기 광원부(411)에서 출력되는 광을 합성하는 광 합성부(421)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 합성된 광을 상기 스캐너로 반사하는 광 반사부를 더 포함할 수 있다.
또한, 스캐닝 프로젝터의 내부에는 상기 스캐너(240)를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서(170)가 구비될 수 있다. 상기 프로세서(170)는 스캐닝 프로젝터의 케이싱 내부에 배치될 수 있다.
한편, 상기 프로세서(170)는, 상기 광 감지부(480)에서 광이 감지되는 시간 간격의 변화가 있는 경우에, 화면 크기 변화로 판별할 수 있다.
도 5를 참조하면, 광원부, 광학계 등을 거친 광은 광 반사부(526)에서 스캐너(540)로 반사된다. 스캐너(540)는 입사된 광을 반사하여 스캐닝 프로젝터의 외부로 레이저 광(590)을 출력할 수 있다.
한편, 스캐너(540)의 전면에는 프리즘(571)이 배치될 수 있다. 스캐너(540) 반사된 빛은 프리즘(571)을 투과하여 스크린(202)에 이미지를 표시하 수 있다.
본 발명은 스캐너(540)에서 출력되는 광을 감지하기 위하여, 스캐닝 프로젝터 내부에 광 감지부를 구비할 수 있다.
도 4와 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는, 스캐너(440, 640)의 전면에 배치되는 프리즘(470, 671)을 더 포함할 수 있다.
광원부, 광학계 등을 거친 광은 광 반사부(626)에서 스캐너(640)로 반사된다. 스캐너(440, 640)는 입사된 광을 반사하여 스캐닝 프로젝터의 외부로 레이저 광(490, 690)을 출력할 수 있다.
이 경우에, 광 감지부(480, 490)는, 상기 프리즘(470, 671)에서 반사되는 광을 감지할 수 있다.
상기 프리즘(470, 671)은 스크린(202) 상에 투사된 이미지의 왜곡을 보정하고, 광을 확산시키거나 경로를 변경해주는 역할을 할 수 있다.
상기 프리즘(470, 671)은 거의 대부분의 광(490, 690)을 투과시키지만 일부(491, 691)는 반사할 수 있다. 본 발명은 시간 간격에 기초하여 화면 크기 변화를 판별하므로 소량의 광으로도 크기 변화를 판별할 수 있다.
광 감지부(480, 490)는, 상기 프리즘(470, 671)에서 반사되는 광을 감지할 수 있다. 이 경우에, 광 감지부(480, 490)는, 스캐너(440, 640)의 후면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 광 감지부(480, 490)는, 빛을 수광하여 전기적인 신호로 변환할 수 있는 포토 다이오드 센서를 포함할 수 있다. 포토 다이오드 센서는 광을 수광하고, 상기 수광된 광에 따라 전기적인 신호를 생성하여여 상기 프로세서(170)로 전송할 수 있다.
스캐너(440, 640)에서 스크린(202)으로 진행하는 광은 프리즘(470, 671)에서 반사된다. 광의 반사로 형성된 영역에 포토다이오드(PD) 센서(480, 490)를 배치하고 광을 검출하게 되면 화면 사이즈 변화를 감지할 수 있다.
한편, 도 4에서는 프리즘(470)이 지지 및 고정 역할을 하는 소정 프리즘 조립체에 포함되는 경우를 예시한다. 한편, 실시예에 따라서는, 프리즘 조립체는 광 반사부 등 광학 부품이 더 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는 스캐너 구동 신호에 따라 스캐너의 수평 방향 스캐닝 및 수직 방향 스캐닝을 제어하는 스캐너 구동부를 더 포함할 수 있다.
도 7과 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 동작 방법의 설명에 참조되는 도면이다.
스캐너(440, 640)는, 수직으로는 램프(ramp) 구동, 예를 들어, 톱니 파형(sawtooth)으로 구동되고, 수평으로는 사인파로(Sinusoidal) 구동될 수 있다.
따라서, 수직 스캐닝 구동 신호는 톱니 파형(sawtooth)을 반복적으로 포함하고, 수평 스캐닝 구동 신호는 사인 파형을 반복적으로 포함할 수 있다.
스캐너(440, 640)는, 소정 수직 주기를 가지는 수직 톱니 파형(sawtooth)을 따라, 이미지를 스캐닝하는 동안, 수직 방향으로 선형적으로 스윕(sweep)할 수 있다.
스캐너(440, 640)는, 수직 스윕(Vertical Sweep) 기간 동안에, 수직 방향, 예를 들어, 상부에서 하부로 스윕하고, 플라이 백(Fly-Back) 기간 동안에, 다시 픽셀 최초 위치로 돌아온 후, 다시 새로운 이미지의 스캐닝을 시작할 수 있다.
또한, 스캐너(440, 640)는 소정 수평 주파수를 가지는 사인 파형에 따라, 이미지를 스캐닝하는 동안, 수평 방향으로 사인파 형태로 스윕할 수 있다.
한편, 수직 스윕(Vertical Sweep) 기간은, 이미지를 스캐닝하는 액티브 비디오(Active Video) 구간으로 광원이 온(on)되어 영상을 구현할 수 있다.
또한, 플라이 백(Fly Back) 기간은 영상이 표시되지 않는 블랭킹(Blanking) 구간으로 광원이 오프(off)될 수 있다.
한편, 비디오 데이터의 출력 타이밍을 제어하는 데이터 인에이블(Data Enable) 신호는, 상기 액티브 비디오(Active Video) 구간에 대응하는 구간 동안 하이(high) 값을 가지고 데이터를 출력하도록 할 수 있다. 또한, 상기 블랭킹(Blanking) 구간에 대응하는 구간 동안 로우(low) 값을 가지고 데이터를 출력하지 않도록 할 수 있다.
상기와 같이 스캐너(440, 640)는 소정 주기를 가지는 구동 파형에 따라 구동되므로, 본 발명은 광 감지부(480, 490)에서 광이 감지되는 시간 간격을 계산하여 화면의 크기가 변화하는 것을 검출할 수 있다.
도 7과 도 8을 참조하면, 설정된 원래의 화면(720) 크기에서 광 감지부(710)를 좌에서 우측방향으로 지나는 스캐닝 빔(751)과 좌에서 우측방향으로 지나는 스캐닝 빔(752)의 시간 간격이 T1이다.
또한, 변화된 화면(730) 크기에서 광 감지부(710)를 좌에서 우측방향으로 지나는 스캐닝 빔(751)과 좌에서 우측방향으로 지나는 스캐닝 빔(752)의 시간 간격이 T2이다.
만약에 화면의 크기가 작아진다면 T2의 간격이 T1보다 작아지고, 크기가 커지면 T2가 T1보다 크게 된다.
도 7과 도 8은 변화된 화면(730) 크기가 설정된 원래의 화면(720) 크기보다 큰 경우의 시간 간격 변화를 예시한 것인다.
프로세서(170)는, 상기 광 감지부(710)에서 광이 감지되는 시간 간격을 지속적으로 모니터링(monitoring)할 수 있다.
즉, 프로세서(170)는, 실시간으로 T1의 변화를 지속적으로 감시하여 T1(T1_1, T1_2, …)이 변하면, 화면의 크기가 변화한 것으로 간주할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 프로세서(170)는, 상기 시간 간격 변화가 기준치 이상인 경우에 화면 크기 변화로 판별할 수 있다. 즉, 오차를 감안하여 소정의 마진(margin)을 설정할 수 있다. 제1 T1(T1_1)이 제2 T1(T1_2)과 다르더라도 그 차이가 기준치보다 작으면 화면 크기 변화로 판별하지 않고, 기준치 이상인 경우에만 화면 크기 변화로 판별할 수 있다.
한편, 상기 프로세서(170)는, 상기 화면 크기 변화에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.
상기 프로세서(170)는, 상기 스캐너 구동 신호의 구동 파형, 수평 스캐너 구동 신호의 경우에는 사인파, 수직 스캐너 구동 신호의 경우에는 톱니파의 진폭을 변화시켜, 원하는 화면 크기를 유지하도록 인가될 수 있다.
예를 들어, 상기 프로세서(170)는, 상기 화면 크기 변화가 화면이 커진 경우에, 상기 스캐너 구동 신호의 진폭을 커지도록 변경할 수 있다.
또한, 상기 프로세서(170)는, 상기 화면 크기 변화가 화면이 작아진 경우에, 상기 스캐너 구동 신호의 진폭을 작아지도록 변경할 수 있다.
상기 스캐너 구동 신호의 진폭은 스캐너의 구동각에 비례할 수 있다. 따라서, 상기 스캐너 구동 신호의 진폭을 크게 변경하면, 스캐너의 구동각이 커져서 화면의 크기를 더 크게 만들 수 있다. 또한, 상기 스캐너 구동 신호의 진폭을 작게 변경하면, 스캐너의 구동각이 작아져서 화면의 크기를 더 작게 만들 수 있다.
이와 같이 화면의 크기를 감지하고 조절함으로써, 스크린(202)에 투사되는 영상이 최적의 크기로 유지되도록 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 동작 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스캐닝(Scanning) 프로젝터의 동작 방법은, 먼저, 스캐너 구동 신호에 따라, 스캐너가 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)할 수 있다(S910).
상기 스캐닝 단계는, 수평 방향 스캐닝는 사인(sine) 파형으로 구동하고, 수직 방향 스캐닝은 톱니(sawtooth) 파형으로 구동할 수 있다.
한편, 프로젝터 내부의 광 감지부가 상기 스캐너가 출력하는 광을 감지할 수 있다(S920).
여기서, 상기 광 감지부는 상기 스캐너의 전면에 배치되는 프리즘에서 반사되는 광을 감지할 수 있다. 또한, 상기 광 감지부는 상기 스캐너의 전면에 배치될 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 상기 광 감지부에서 광이 감지되는 시간 간격의 변화가 있는 경우에, 화면 크기 변화로 판별할 수 있다(S940).
또한, 상기 프로세서(170)는, 상기 시간 간격 변화가 기준치 이상인 경우에 화면 크기 변화로 판별할 수 있다.
한편, 실시예에 따라서는, 상기 광 감지부에서 광이 감지되는 시간 간격을 지속적으로 모니터링하는 단계(S930)를 더 포함할 수 있다.
만약 화면 크기가 변화한 것으로 판별된 경우에는, 상기 프로세서(170)는, 상기 화면 크기 변화에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다(S950).
상기 프로세서(170)는, 상기 스캐너 구동 신호의 구동 파형, 수평 스캐너 구동 신호의 경우에는 사인파, 수직 스캐너 구동 신호의 경우에는 톱니파의 진폭을 변화시켜, 원하는 화면 크기를 유지하도록 인가될 수 있다.
예를 들어, 상기 프로세서(170)는, 상기 화면 크기 변화가 화면이 커진 경우에, 그 변화값에 비례하도록 상기 스캐너 구동 신호의 진폭을 커지도록 변경할 수 있다.
또한, 상기 프로세서(170)는, 상기 화면 크기 변화가 화면이 작아진 경우에, 그 변화값에 비례하도록 상기 스캐너 구동 신호의 진폭을 작아지도록 변경할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 화면 크기(size) 변화를 감지, 판별할 수 있다.
또한, 변화된 화면 크기에 따라 구동 신호를 변경하여 원래의 화면 크기를 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 스캐닝 프로젝터 및 그 동작 방법은 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.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 동작 방법은, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다. 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 이해되어서는 안될 것이다.
메모리 : 120
인터페이스 : 135
프로세서 : 170
광 감지부: 175
광원 구동부 : 185
전원 공급부 : 190
광원부 : 210
광학계 : 220
스캐너 : 240

Claims (16)

  1. 표시할 비디오 영상에 대응하는 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 스캐너;
    상기 스캐너를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서; 및,
    상기 스캐너가 출력하는 표시할 비디오 영상에 대응하는 광을 감지하는 광 감지부;를 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 광 감지부에서 광이 감지되는 시간 간격의 변화가 있는 경우에, 화면 크기 변화로 판별하는 것을 특징으로 하는 스캐닝(Scanning) 프로젝터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스캐너의 전면에 배치되는 프리즘;을 더 포함하고,
    상기 광 감지부는, 상기 프리즘에서 반사되는 광을 감지하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 광 감지부에서 광이 감지되는 시간 간격을 지속적으로 모니터링하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 시간 간격 변화가 기준치 이상인 경우에 화면 크기 변화로 판별하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 화면 크기 변화에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호를 변경하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 화면 크기 변화가 화면이 커진 경우에, 상기 스캐너 구동 신호의 진폭을 커지도록 변경하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광 감지부는, 포토 다이오드 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
  8. 제1항에 있어서,
    복수의 색상 광원들을 포함하는 광원부;
    상기 광원부에서 출력되는 광을 합성하는 광 합성부; 및,
    상기 합성된 광을 상기 스캐너로 반사하는 광 반사부;를 더 포함하는 스캐닝 프로젝터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스캐너 구동 신호에 따라 상기 스캐너의 수평 방향 스캐닝 및 수직 방향 스캐닝을 제어하는 스캐너 구동부;를 더 포함하는 스캐닝 프로젝터.
  10. 스캐너 구동 신호에 따라, 스캐너가 표시할 비디오 영상에 대응하는 광을 출력(output)하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 단계;
    프로젝터 내부의 광 감지부가 상기 스캐너가 출력하는 표시할 비디오 영상에 대응하는 광을 감지하는 단계; 및,
    상기 광 감지부에서 광이 감지되는 시간 간격의 변화가 있는 경우에, 화면 크기 변화로 판별하는 단계;를 포함하는 스캐닝(Scanning) 프로젝터의 동작 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광 감지부는 상기 스캐너의 전면에 배치되는 프리즘에서 반사되는 광을 감지하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터의 동작 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 광 감지부에서 광이 감지되는 시간 간격을 지속적으로 모니터링하는 단계;를 더 포함하는 스캐닝 프로젝터의 동작 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 판별 단계는, 상기 시간 간격 변화가 기준치 이상인 경우에 화면 크기 변화로 판별하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터의 동작 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 화면 크기 변화에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호를 변경하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터의 동작 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 스캐너 구동 신호를 변경하는 단계는 상기 화면 크기 변화가 화면이 커진 경우에, 상기 스캐너 구동 신호의 진폭을 커지도록 변경하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터의 동작 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 스캐닝 단계는, 수평 방향 스캐닝는 사인(sine) 파형으로 구동하고, 수직 방향 스캐닝은 톱니(sawtooth) 파형으로 구동하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터의 동작 방법.

KR1020150122851A 2015-08-31 2015-08-31 스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법 KR101716146B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150122851A KR101716146B1 (ko) 2015-08-31 2015-08-31 스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150122851A KR101716146B1 (ko) 2015-08-31 2015-08-31 스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170025834A KR20170025834A (ko) 2017-03-08
KR101716146B1 true KR101716146B1 (ko) 2017-03-14

Family

ID=58404100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150122851A KR101716146B1 (ko) 2015-08-31 2015-08-31 스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101716146B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100682944B1 (ko) * 2005-05-03 2007-02-15 삼성전자주식회사 영상 왜곡 방지 장치 및 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090098469A (ko) * 2008-03-14 2009-09-17 엘지전자 주식회사 스캐닝 디스플레이 장치
US8111336B2 (en) * 2009-07-17 2012-02-07 Microvision, Inc. Correcting scanned projector distortion by varying the scan amplitude

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100682944B1 (ko) * 2005-05-03 2007-02-15 삼성전자주식회사 영상 왜곡 방지 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170025834A (ko) 2017-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7675013B2 (en) Image displaying apparatus with control over the output ratio of a plurality of light sources
KR101647727B1 (ko) 스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법
KR20150009364A (ko) 듀얼 스크린 상에 서로 다른 영상 투사가 가능한 디스플레이 장치
JP2011008221A (ja) 投影型画像表示装置
JP2012527655A (ja) 投写型表示装置及びその制御
US20140293432A1 (en) Projector, head-up display device, and control method of projector
US8777419B2 (en) Projection apparatus and location method for determining a position of a light point on a projection image
US20180192018A1 (en) Projection device and projection method, projection module, electronic device, and program
JP4809507B1 (ja) レーザ光源ユニット及び画像表示装置
US8096666B2 (en) Laser projector performing laser raster scan using a scanning mirror
US9160995B2 (en) Image display device and light emission timing control method
KR101729017B1 (ko) 스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법
KR101945810B1 (ko) 스캐닝 프로젝터
KR101716146B1 (ko) 스캐닝 프로젝터 및 그 동작방법
US11531255B2 (en) Projector, projection optical device, and method of controlling projector
US11397375B2 (en) Image projection apparatus
KR101672217B1 (ko) 스캐닝 프로젝터
CN112015035B (zh) 一种偏振光源、扫描投影装置及设备
KR102596100B1 (ko) 스캐닝 프로젝터 및 이를 포함하는 선반 디스플레이 모듈
KR20150050163A (ko) 디스플레이 장치
KR101873748B1 (ko) 프로젝터 및 프로젝터에서 이미지 처리 방법
KR101713337B1 (ko) 레이저 디스플레이 장치
US20100245781A1 (en) Projection display apparatus
JP2023082460A (ja) 光源装置、投射型表示装置、プログラム、及び光源装置の制御方法
KR101729018B1 (ko) 프로젝터를 포함하는 선반 디스플레이 모듈, 및 상기 선반 디스플레이 모듈을 포함하는 진열대

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant