KR102596100B1 - 스캐닝 프로젝터 및 이를 포함하는 선반 디스플레이 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 스캐닝(Scanning) 프로젝터는, 적외선 광을 출력하는 적외선 광원 및 복수의 색상 광원을 포함하는 광원부, 광원부에서 출력되는 광을 합성하는 광학계, 합성된 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 멤스(MEMS) 스캐너, 및, 멤스 스캐너를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서, 적외선 광을 감지하는 광 감지부를 포함하고, 프로세서는, 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화에 기초하여, 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.

Description

스캐닝 프로젝터 및 이를 포함하는 선반 디스플레이 모듈{SCANNING PROJECTOR AND SHELF DISPLAY MODULE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 스캐닝 프로젝터 및 상기 스캐닝 프로젝터를 포함하는 선반 디스플레이 모듈에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 매장 및 상품에 관한 정보를 표시할 수 있는 스캐닝 프로젝터 및 상기 스캐닝 프로젝터를 포함하는 선반 디스플레이 모듈에 관한 것이다.

통상적으로 진열대는 물건이나 상품을 놓고 진열할 수 있도록 하나 이상의 선반을 포함하고 있다. 단지 물건만 진열하는 선반의 경우, 선반이 물건의 적재 이외에 다른 역할을 하지 않으므로 물건 적재에 특화된 구조를 가지고 있다.

한편, 선반의 앞 또는 위에는, 매장에 관한 정보 또는 선반 상에 진열된 상품에 관한 정보를 포함하는 종이 프린트(print)물, 장식품 등이 부착되기도 한다.

이 경우에는 제공할 수 있는 정보의 종류 및 양에 한계가 있었다. 또한, 정보의 업데이트에도 불편함이 있었다.

따라서, 선반의 앞 또는 위에 소정 디스플레이 장치를 배치하여, 다양한 정보를 제공하는 진열대 및 진열 방법이 제안되었다.

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 구현할 수 있다.

스캐닝 프로젝터는, 다른 디스플레이 장치에 비하여, 대화면을 용이하게 구현할 수 있는 장점이 있어 다양한 목적의 디스플레이에서 그 이용이 증가하고 있다.

따라서, 고품질의 영상을 구현하면서도 컴팩트(campact) 디자인이 가능하고 방열 특성 등이 우수한 스캐닝 프로젝터의 구조에 관한 연구가 증가하고 있다.

본 발명의 목적은, 왜곡없는 영상을 표시할 수 있는 스캐닝 프로젝터, 및 스캐닝 프로젝터를 포함하는 선반 디스플레이 모듈을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 고품질의 영상 구현이 가능한 스캐닝 프로젝터, 및 스캐닝 프로젝터를 포함하는 선반 디스플레이 모듈을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은, 화면 크기(size) 변화를 감지, 판별할 수 있는 스캐닝 프로젝터, 및 스캐닝 프로젝터를 포함하는 선반 디스플레이 모듈을 제공함에 있다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 스캐닝(Scanning) 프로젝터는, 적외선 광을 출력하는 적외선 광원 및 복수의 색상 광원을 포함하는 광원부, 광원부에서 출력되는 광을 합성하는 광학계, 합성된 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 멤스(MEMS) 스캐너, 및, 멤스 스캐너를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서, 적외선 광을 감지하는 광 감지부를 포함하고, 프로세서는, 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화에 기초하여, 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 선반 디스플레이 모듈은, 수납 공간을 구비하는 선반 케이스, 수납 공간의 전면에 배치되는 스크린. 및, 수납 공간의 내부에 배치되고, 소정 영상을 스크린으로 투사하는 스캐닝(Scanning) 프로젝터를 포함하고, 스캐닝 프로젝터는, 적외선 광을 출력하는 적외선 광원 및 복수의 색상 광원을 포함하는 광원부, 광원부에서 출력되는 광을 합성하는 광학계, 합성된 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 멤스(MEMS) 스캐너, 멤스 스캐너를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서, 및, 적외선 광을 감지하는 광 감지부를 포함하며, 프로세서는, 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화에 기초하여, 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 선반 디스플레이 모듈은, 수납 공간을 구비하는 선반 케이스, 수납 공간의 전면에 배치되는 스크린. 수납 공간의 내부에 배치되고, 소정 영상을 스크린으로 투사하는 스캐닝(Scanning) 프로젝터, 및, 스캐닝 프로젝터에서 투사되는 광을 감지하여 감지 데이터를 상기 프로젝터로 전송하는 광 감지부를 포함하고, 스캐닝 프로젝터는, 적외선 광을 출력하는 적외선 광원 및 복수의 색상 광원을 포함하는 광원부, 광원부에서 출력되는 광을 합성하는 광학계, 합성된 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 멤스(MEMS) 스캐너, 및, 멤스 스캐너를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서를 포함하며, 프로세서는, 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화에 기초하여, 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 선반 디스플레이 모듈은, 수납 공간을 구비하는 선반 케이스, 수납 공간의 전면에 배치되는 스크린. 스크린의 양단에 배치되어 광을 감지하는 제1 포토 다이오드 센서와 제2 포토 다이오드 센서, 및, 수납 공간의 내부에 배치되고, 소정 영상을 스크린으로 투사하는 스캐닝(Scanning) 프로젝터를 포함하고, 스캐닝 프로젝터는, 복수의 색상 광원을 포함하는 광원부, 광원부에서 출력되는 광을 합성하는 광학계, 합성된 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 멤스(MEMS) 스캐너, 및, 멤스 스캐너를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서를 포함하며, 프로세서는, 제1 포토 다이오드 센서와 제2 포토 다이오드 센서의 광 감지 결과에 기초하여, 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 왜곡없는 영상을 표시할 수 있는 스캐닝 프로젝터, 및 스캐닝 프로젝터를 포함하는 선반 디스플레이 모듈을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 고품질의 영상 구현이 가능한 스캐닝 프로젝터, 및 스캐닝 프로젝터를 포함하는 선반 디스플레이 모듈을 제공할 수 있다.

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 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈의 표시 영상에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈의 분해 사시도이다.
도 7은 스캐닝 프로젝터의 개념도를 예시한다.
도 8은 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 일예이다.
도 9는 스캐닝 프로젝터의 구동 신호 파형의 일예를 도시한 것이다.
도 10은 도 9의 구동 신호 파형에 따른 스캐너 수직, 수평 구동을 예시한 것이다.
도 11은 프레임간 비동기화 현상을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 블록도의 일예이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 엔진 모듈에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 블록도의 일예이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 동작 방법에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 동작 방법의 순서도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 구동 신호 파형 예를 도시한 것이다.
도 19와 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 진열대에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

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 관계없는 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.

본 발명의 일 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈은 그 내부에 프로젝터를 포함할 수 있다. 또한, 상기 프로젝터로 광 스캐너로 영상을 투사하는 스캐닝 프로젝터를 이용할 수 있다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈(100)은, 수납 공간을 구비하는 선반 케이스(130), 상기 수납 공간의 전면에 배치되는 스크린(120) 및, 상기 수납 공간의 내부에 배치되고, 소정 영상을 상기 스크린(120)으로 투사하는 프로젝터(110)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 스크린(120)은 상기 프로젝터(110)로부터 상기 프로젝터의(110) 영상 투사 방향, 즉 상기 수납 공간의 전면 방향으로 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다.

도 1은 선반 디스플레이 모듈(100)의 외관을 보여주기 위한 도면으로, 선반 케이스(130)의 상판 케이스(131)까지 도시하였다.

하지만, 도 2와 도 3은 선반 디스플레이 모듈(100)의 내부 수납 공간을 보여주기 위하여 상판 케이스(131)를 도시하지 않았다.

선반 케이스(130)의 상판 케이스(131)는 물품이 놓여지고, 물품을 지지하는 역할을 한다.

또한, 선반 케이스(130)의 하판 케이스(132)는 상판 케이스(131)와 함께 내부 수납 공간을 형성하고, 프로젝터(110)의 고정 및 상판 케이스(131), 측면판(133)을 지지할 수 있다.

하판 케이스(132)의 윗면은, 수납 공간의 내부 바닥면이 되고, 내부 바닥면에 프로젝터(110)를 배치할 수 있다.

한편. 선반 케이스(130)의 측면판(133)은 하판 케이스(132)와 일체형 혹은 분리형으로 구성 가능하며, 상판 케이스(131)/하판 케이스(132)와 함께 물품을 지지하는 역할을 할 수 있다.

선반 케이스(130)의 내부 수납 공간에는 프로젝터(110)가 배치된다.

스크린(120)은 프로젝터(110)의 전면, 즉, 영상 투사 방향으로 소정 거리 이격되어 배치되고, 프로젝터(110)에서 나온 영상을 표시할 수 있다.

현재 마트, 백화점등 소매 시장(retail market)에서 가격 등 제품의 정보를 표시해주는 방법으로 종이(paper price tag)를 가장 많이 사용하고 있다.

한편, 종이 태그의 문제점은 가격 정보를 수시로 변경하고자 할 때, 수작업으로 인한 교체 시간 및 비용이 증가하며, 잦은 오류가 발생할 수 있는 문제점이 있다.

종이 태그 대체 방안으로, 다양한 디스플레이 유닛을 이용하는 방안들이 제안되고 있다.

예를 들어, ESL (Electronic shelf label, 전자선반표시장치)를 이용하면, 중앙서버에서 가격 정보를 업데이트 가능하다.

하지만, e-ink로 구현되는 ESL은 검정(black)/회색(grey)/적색(red) 등 단색 표현만 가능하다는 단점과 정지화면만 디스플레이 가능하여 시인성이 떨어지는 단점이 있다.

또한, 액정 디스플레이 모듈(LCD)은, 진열대의 긴화면을 구현하기 위해 막대한 시설투자 필요하고 소비전력이 크다는 단점이 있다. 또한, 카트와의 충돌로 인한 파손 우려 및 교체비용이 크다는 단점이 있다.

본 발명은 기존 선반 가격 표시 방법들의 문제점을 개선하고자 프로젝터로 상품 정보 등을 표시할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 프로젝터 및 선반 디스플레이 모듈은 멤스 스캐너(micro-electro-mechenical syste(MEMS) scanner)를 이용하여 저전력으로 대화면이 구현이 가능하고, 가격 이외에도 진열되는 제품의 정보(e.g. 원산지), 이미지 및 영상을 표시할 수 있다.

도 2 내지 도 4을 참조하면, 선반 디스플레이 모듈은 프로젝터(110), 스크린(120), 선반 케이스(130)를 포함할 수 있다.

상기 프로젝터(110)는 멤스 스캐너 및 레이저 광원, 광학계 등 광학 부품을 구비하는 광학 엔진을 포함할 수 있다.

한편, 멤스 스캐너는 수직 및 수평 구동하여, 시야 범위(Field Of View: FOV, 190)를 형성할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈의 표시 영상에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

도 5의 (a)를 참조하면, 상품 'A'의 명칭, 가격 정보, 뿐만 아니라, 상품 'B'의 명칭, 'C'의 가격 정보도 함께 제공할 수도 있다. 즉, 서로 다른 여러 상품에 관련된 정보를 스크린(120)에 동시에 표시할 수 있다.

도 5의 (b)를 참조하면, 상품 'D'의 명칭, 가격 정보, 뿐만 아니라, 동영상 또는 정지영상을 함께 제공할 수도 있다. 동영상 또는 정지영상는 상품 'D' 또는 제조사 또는 매장과 관련된 영상일 수 있다.

또한, 소정 상품 'D'에 대한 할인 정보 등 추가 정보를 더 표시할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈의 분해 사시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝터(610)를 포함하는 선반 디스플레이 모듈(shelf display module)은, 내부에 수납 공간을 형성하는 선반 케이스(631a, 631b, 632, 633)와 상기 수납 공간의 전면에 배치되는 스크린(620)을 포함할 수 있다.

상기 선반 케이스는, 상기 프로젝터가 고정되는 하판 케이스(632), 상기 하판 케이스(632)와 상기 수납 공간을 형성하고 탈부착 가능한 상판 케이스(631a)를 포함할 수 있다.

상기 상판 케이스(631a)는 위에 상품을 놓고 진열할 수 있도록 평평한 형상을 가질 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 선반 상기 상판 케이스(631a)에서 분리 가능한 엔진 조립 커버(631b)를 더 포함할 수 있다.

이에 따라, 전체 상판 케이스를 제거하지 않고, 엔진 조립 커버(631b)만을 열어, 프로젝터(610) 및 프로젝터(610) 내부의 광학 엔진을 점검, 수리, 교체할 수 있다.

또한, 프로젝터(610)의 자세 조정 시에도 상판 케이스에서 엔진 조립 커버(631b)를 분리하여 작업할 수 있다.

실시예에 따라서는, 선반 케이스는 엔진 조립 커버(631b)를 더 포함하지 않고, 상판 케이스(631a)가 엔진 조립 커버(631b)가 있는 영역까지 평평하게 구성될 수 있다.

한편, 상기 상판 케이스(631a)와 하판 케이스(632)를 포함하는 선반 케이스는 일정한 부피를 가지고 내부에 프로젝터(610)를 수납할 수 있다.

한편. 선반 케이스의 측면판(633)은 하판 케이스(632)와 일체형 혹은 분리형으로 구성 가능하며, 상판 케이스(631)/하판 케이스(632)와 함께 물품을 지지하는 역할을 할 수 있다.

또한, 선반 케이스의 측면판(633)은 진열대와의 조립을 위한 체결부를 구비하거나, 체결 부재와 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈은, 상기 선반 케이스의 전면에 배치되는 스크린(620)을 포함할 수 있다, 여기서, 상기 스크린(620)은 투과형 스크린일 수 있다.

상기 선반 케이스의 수납 공간에 배치되는 프로젝터(610)는 소정 영상을 상기 스크린(620)으로 투사할 수 있다.

한편, 상기 프로젝터(610)는, 상기 선반 케이스의 내부 바닥면(632)에 배치될 수 있다. 상기 프로젝터(610)가 선반 디스플레이 모듈의 특정 위치에 부착되는 것보다, 상기 선반 케이스의 내부 바닥면(632)에 배치, 고정함으로써, 상기 프로젝터(610)를 더 안정적으로 고정할 수 있다.

한편, 상기 선반 케이스의 내부 바닥면(632)은 상기 선반 케이스의 하판 케이스(632)의 윗면일 수 있다.

한편, 상기 프로젝터(610)는, MEMS 스캐너를 포함하는 스캐닝 프로젝터일 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈(shelf display module)은, 상기 상판 케이스(631a)와 상기 하판 케이스(632)의 상기 수납 공간의 전면 측 일면은 곡면으로 형성할 수 있다.

또한, 도 6과 같이, 스크린(620)은 곡면으로 배치될 수 있다.

한편, 선반 디스플레이 모듈은 내부 구획 및 강성 보강을 위한 격벽이나 보강 부재를 더 포함할 수 있다.

MEMS 스캐너는 수직/수평으로 구동하면서 빛을 투사하게 되는데, MEMS 스캐너와 스크린 사이의 거리가 일정할수록, 왜곡 없이 영상을 표시하고 영상 처리가 용이하다.

스크린(620) 및 선반 디스플레이 모듈의 전면이 평평하게 구성되는 경우에, MEMS 스캐너와 스크린(620)의 중앙 부분은 거리가 가장 짧고, 스크린(620)의 양 끝단은 거리가 가장 길게 된다. 이에 따라, 스크린(620)의 양 끝단에서는 영상의 밝기가 약하거나, 영상이 완전히 표시되지 않거나, 영상이 떨리는 등 화질 열화 현상이 나타날 수 있다.

본 발명은 상기 상판 케이스(631a)와 상기 하판 케이스(632)의 상기 수납 공간의 전면 측 일면을 곡면으로 형성할 수 있다. 이에 따라, 스크린(620)도 곡면으로 배치, 고정이 가능하다.

따라서, 선반 디스플레이 모듈 내의 MEMS 스캐너의 위치를 원의 중심으로 볼 때, MEMS 스캐너의 위치로부터 소정 반지름을 가지는 원의 일부 영역에 대응하도록 스크린(620) 및 선반 디스플레이 모듈의 전면을 구성할 수 있다.

이에 따라, MEMS 스캐너와 스크린(620) 사이의 거리가 일정해지고, 스크린(620)의 양 끝단에서도 왜곡없는 영상을 구현할 수 있고, 화질 열화 현상을 방지할 수 있다.

MEMS 스캐너를 포함하는 스캐닝 프로젝터의 동작에 대해서는 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 개념도를 예시한다.

도 7을 참조하면, 스캐닝 프로젝터(110) 내의 스캐너(240)는, 입력되는 광을, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차 및 반복적으로 수행하여, 외부 스캔 영역에 출력할 수 있다.

도 7에서는 스크린(202)의 투사 영역에, 스캐닝 프로젝터(110)로부터 가시광(RGB)에 기초한 투사 영상이 출력되는 것을 예시한다.

도 7을 참조하면, 스캐닝 프로젝터(110)는, 복수의 광원(210r, 210g, 210b), 광 반사부(223), 광파장 분리부(224, 224), 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 7에서는, 파장이 짧은 청색 레이저 다이오드(210b)가 스캐너(240)에서 가장 멀리 배치되고, 순차적으로, 녹색 레이저 다이오드(215r)와 적색 레이저 다이오드(215g)가 배치되는 것을 예시한다.

도 7과 같이, 스캐닝 프로젝터(110)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(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.

도 7과 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. 또한, 이와 같은 스캐닝 동작을, 투사 영역의 전체에 대해, 반복하여 수행할 수 있다.

도 8은 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 구조도의 일예이다.

도 8을 참조하면, 스캐닝 프로젝터(110)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, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부(210)는 적외선(Infrared Ray, IR) 광원부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 적외선(IR) 광원을 포함하는 광원부(210)에 대해서는 도 13 등을 참조하여 상세히 후술한다.

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 광학계를 거쳐 광 스캐너(240)로 전달될 수 있다.

각 광원부(210R, 210G, 210B)에서 출력되는 광들은, 집광부(222) 내의 각 집광 렌즈(collimator lens)를 통해, 시준될 수 있다(collimate).

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

이를 위해, 광합성부(221)는, 소정 개수의 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.

광반사부(226)는, 광합성부(221)를 통과한 적색광, 녹색광, 청색을 스캐너(240) 방향으로 반사시킨다. 광반사부(226)는, 다양한 파장의 광을 반사시키며, 이를 위해, Total Mirror(TM)로 구현될 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.

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, 도 8을 참조하면, 프로세서(170)는, 스캐닝 프로젝터(110)의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로, 스캐닝 프로젝터(110) 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.

광원부(210)는, 청색 단일광을 출력하는 청색 광원부, 녹색 단일광을 출력하는 녹색 광원부, 및 적색 단일광을 출력하는 적색 광원부를 포함할 수 있다. 또한, 광원부(210)는, 적외선 방식의 출력광을 출력하는 출력광 광원부(210IR)를 구비할 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.

도 9는 스캐닝 프로젝터의 구동 신호 파형의 일예를 도시한 것이고, 도 10은도 9의 구동 신호 파형에 따른 스캐너 수직, 수평 구동을 예시한 것이다.

도 9와 도 10을 참조하면, 스캐너는 구동 신호 파형에 따라, 수평, 수직으로 스윕(sweep)하며, 초기 픽셀 위치에서 시작하여 최종 픽셀 위치까지 이미지 스캐닝을 수행하고, 스캐닝 과정을 반복한다.

도 9와 도 10을 참조하면, 스캐너는, 수직으로는 램프(ramp) 구동, 예를 들어, 톱니 파형(sawtooth)으로 구동되고, 수평으로는 사인파로(Sinusoidal) 구동될 수 있다.

도 9의 (a)는 수직 주기 TV를 가지는 수직 톱니 파형(sawtooth)을 예시하고, 도 9의 (b)는 수평 주기 TH를 가지는 수평 사인 파형을 예시한다. 도 9의 (c)는 이미지를 스캐닝하는 액티브 비디오(Active Video) 구간과 영상이 표시되지 않는 블랭킹(Blanking) 구간을 예시한다.

예를 들어, 스캐너는, 수직 주기 TV를 가지는 수직 톱니 파형(sawtooth)을 따라, 이미지를 스캐닝하는 동안, 수직 방향으로 선형적으로 스윕(sweep)할 수 있다.

스캐너는, 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, 스캐너는, 수평 주기 TH를 가지는 사인 파형에 따라, 이미지를 스캐닝하는 동안, 스윕 주파수(1/TH)로 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.

한편, 플라이 백(Fly Back) 기간은 영상이 표시되지 않는 블랭킹(Blanking) 구간으로 광원이 오프(off)될 수 있다.

한편, 멤스(MEMS) 스캐너를 이용한 프로젝터에 있어서, 외부 온도 및 멤스(MEMS) 스캐너의 불안정한 구동으로 인해 프레임(frame) 간 스캐닝의 비동기화가 발생할 수 있다. 이로 인해 이미지가 뚜렷하게 보이지 않고 이중상이 보여, 이미지 품질 및 해상도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

이러한, 프레임(frame) 간 스캐닝의 비동기화 문제는 스캐닝 프로젝터의 장기 구동시에 발생 확률이 커질 수 있다.

도 11은 프레임(frame)간 비동기화 현상을 설명하기 위해 참조되는 도면으로, 도 10의 소정 영역(1010) 내의 특정 픽셀을 확대하여 도시한 것이다.

동일한 이미지를 표시하는 프레임 간에 동기화가 맞지 않으면 이중상이 발생할 수 있다.

도 11을 참조하면, 이미지 데이터가 한 줄의 수직선(1101)인 경우, 프레임 간 동기화가 정확하다면 상기 수직선(1101)이 표시되는 프레임들에서는 모두 동일한 위치에 표시된다. 따라서, 상기 수직선(1101)은 하나의 수직선으로 정확하게 표시된다.

하지만, 프레임(Frame) 간 비동기화가 발생한다면, 예를 들어, 소정 프레임(Frame)에서 지연(delay)이 발생하면, 이미지 데이터에 대응하는 한 줄의 수직선(1101) 외에 지연에 의한 수직선(1103)이 표시될 수 있다. 이에 따라, 수직선이 두 줄(1101, 1103)로 보이는 현상이 발생할 수 있고, 이미지 품질 및 해상도 저하 현상이 발생할 수 있다.

또는, 소정 프레임(Frame)에서 스캐닝이 빨라지는 경우에도, 수직선이 두 줄(1101, 1102)로 보이는 현상이 발생할 수 있다.

따라서, 멤스 스캐너의 장기 구동시에도 안정적으로 프레임간 동기화 방법이 요구된다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터(100a)의 간략한 내부 블록도의 일예이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터(100a)는, 적외선 광을 출력하는 적외선 광원 및 복수의 색상 광원을 포함하는 광원부(1210), 상기 광원부(1210)에서 출력되는 광을 합성하는 광학계(1220), 상기 합성된 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 스캐너(1240), 상기 멤스 스캐너를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서(1170), 및, 상기 적외선 광을 감지하는 광 감지부(1175)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 프로세서(1170)는, 상기 광 감지부(1175)에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.

상기 스캐너(1240)는 상기 광원부(1210)에서 출력되는 광을 반사하는 미러판을 포함하고, 스캐닝 미러(scanning mirror)로도 명명될 수 있다.

스캐닝 프로젝터(100a)는, 광학 엔진(1200)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 광학 엔진(1200)은 광원부(1210), 광학계(1220), 스캐너(1240)를 포함할 수 있다.

광학 엔진(1200)은 레이저 광을 생성하는 복수 개의 레이저 다이오드를 포함하는 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(1240)로 구성될 수 있다.

상기 광원부(1210)는 복수의 광원을 포함할 수 있다. 즉, 상기 광원부(1210)는 적색 광원부, 녹색 광원부, 청색 광원부, 적외선 방식의 출력광을 출력하는 출력광 광원부를 구비할 수 있다. 한편, 각 광원부는, 레이저 다이오드를 구비할 수 있다.

한편, 상기 광원부(1210)는, 광원 구동부(1185)로부터의 전기 신호에 의해, 구동될 수 있으며, 이러한 광원 구동부(1185)의 전기 신호는, 프로세서(1170)의 제어에 의해, 생성될 수 있다.

광원부(1210)에서 출력되는 광은 광학계(1220)를 거쳐 스캐너(1240)로 전달될 수 있다.

광학계(1220)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(1210)에서 출력되는 광들은, 광학계(1220), 특히 집광부 내의 각 집광 렌즈(collimator lens)를 통해, 시준될 수 있다(collimate).

즉, 본 발명에 따른 스캐닝 프로젝터는, 상기 광원부(1210)의 전방에 배치되어 상기 광원부(1210)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.

광합성부는, 광원부(1210)에서 출력되는 광을 합성하여 일 방향으로 출력한다. 이를 위해, 광합성부는, 소정 개수의 필터 또는 미러(mirror)를 구비할 수 있다.

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

한편, 광학계(1220)는 광의 반사나 굴절을 이용하여 물체의 영상을 구현하기 위하여 필터(filter), 거울(mirror)이나 렌즈(lens) 등의 광학부품들의 구성을 통칭할 수 있다.

인터페이스(1135)는 스캐닝 프로젝터(100a)에 유선 또는 무선으로 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 수행할 수 있다. 인터페이스(1135)는 이러한 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 스캐닝 프로젝터(100a) 내부의 각 구성 요소에 전달할 수 있고, 스캐닝 프로젝터(100a) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 할 수 있다.

한편, 스캐너(1240)는, 광원부(1210)으로부터의 광을, 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(1240)에서 출력되는 광은, 스크린의 투사 영역에 출력될 수 있다.

스캐너(1240)는, 광원부(1210), 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(1240)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(100a)를 소형화할 수 있게 된다. 또한, 제조비용도 저감할 수 있게 된다.

한편, 스캐너(1240)는, MEMS(micro-electro-mechenical system) 스캐너일 수 있다.

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

한편, 프로세서(1170)는, 스캐닝 프로젝터(100a)의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로, 스캐닝 프로젝터(100a) 내의 각 유닛의 동작을 제어할 수 있다.

프로세서(1170)는, 외부로부터 수신되는 비디오 영상을, 투사 영상으로서, 외부 스캔 영역에 출력되도록 제어할 수 있다.

상기 프로세서(1170)는, 메모리(1120)에 저장되는 비디오 영상, 또는 인터페이스(1135)를 통해 외부로부터 수신되는 비디오 영상을, 투사 영상으로서, 외부 영역에 출력되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 프로세서(1170)는, 메모리(1120)에 저장되는 IR 패턴, 또는 인터페이스(1135)를 통해 외부로부터 수신되는 IR 패턴을, 테스트 영상으로서, 외부 영역에 출력되도록 제어할 수 있다.

이를 위해, 프로세서(1170)는, R, G, B 등의 가시광 및 적외선 광을 출력하는 광원부(1210)를 제어하는 광원 구동부(1185)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(1170)는, 광원 구동부(1185)에, 표시할 비디오 영상에 대응하는 R, G, B 신호를 출력할 수 있다.

또한, 프로세서(1170)는, 광원 구동부(1185)에, 표시할 적외선(IR) 패턴에 대응하는 신호를 출력할 수 있다.

프로세서(1170)는, 스캐너(1240)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, 상기 스캐너(1240)를 구동하는 스캐너 구동부(1145)를 더 포함할 수 있고, 상기 프로세서(1170)는, 상기 스캐너(1240)를 구동하는 상기 스캐너 구동부(1145)를 제어할 수 있다.

스캐너 구동부(1145)는 사인파 생성회로, 삼각파 생성회로, 신호 합성 회로 등을 포함할 수 있다.

스캐너 구동부(1145)는 수신되는 스캐너 구동 신호에 따라, 스캐너(1240)를 구동시키기 위한 구동 주파수를 생성하고, 스캐너(1240)는 수평 및 수직 구동 주파수에 따라, 수평 및 수직 구동하여 광을 스크린에 스캐닝함으로써, 스크린에 영상을 구현할 수 있다.

상기 스캐너 구동부(1145)는, 상기 수평 방향 스캐닝은 사인(sine) 파형으로 구동하고, 상기 수직 방향 스캐닝은 톱니(sawtooth) 파형으로 구동할 수 있다.

실시예에 따라서는, 상기 스캐너 구동부(1145)는 MEMS 스캐너(1240)의 구동 신호를 생성할 수 있다.

광원부(1210)는, 청색 단일광을 출력하는 청색 광원부, 녹색 단일광을 출력하는 녹색 광원부, 및 적색 단일광을 출력하는 적색 광원부, 적외선 광을 출력하는 적외선 광원부(또는 출력광 광원부)를 포함할 수 있다. 이때, 각 광원부는, 레이저 다이오드로 구현될 수 있다.

광원 구동부(1185)는, 프로세서(1170)로부터 수신되는 R, G, B 신호에 대응하여, 광원 구동부(1185) 내의 적색 광원부, 녹색 광원부, 청색 광원부에서, 각각 적색광, 녹색광, 청색광이 출력되도록 제어할 수 있다.

광원 구동부(1185)는, 프로세서(1170)로부터 수신되는 IR 패턴에 대응하여,적외선(IR) 광이 출력되도록 제어할 수 있다. 상기 IR 패턴에는 격자 패턴, 직선 등 도형 패턴, 닷(dot) 패턴 등이 해당될 수 있다.

한편, 상기 광원 구동부(1185)는, 비디오 데이터, 프로세서(1170)의 제어에 따라 레이저 다이오드의 커런트 변조(current modulation)를 수행할 수 있다.

전원 공급부(1190)는 프로세서(1170)의 제어에 의해 외부의 전원 또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.

한편, 상기 광 감지부(1175)는 스캐닝 프로젝터(100a) 내에 구비되어 스캐너(1240)의 출력 광을 감지할 수 있다.

광 감지부(1175)는 광을 감지할 수 있는 센서를 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 감지부(1175)는 하나 이상의 포토 다이오드(Photo diode: PD) 센서를 포함할 수 있다.

또는, 광 감지부(1175)는 IR 카메라일 수 있다. IR 카메라는 적외선 광원에서 출력된 소정 패턴을 인식할 수 있다.

한편, 프로세서(1170)는 광 감지부(1175)에서 감지되는 신호 및/또는 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(1170)는 광 감지부(1175)에서 감지되는 신호 및/또는 데이터에 기초하여 현재 상태를 판별하고, 판별된 결과에 따른 동작을 수행하도록 스캐닝 프로젝터(100a)를 제어할 수 있다.

또한, 상기 프로세서(1170)는, 광 감지부(1175)로부터 수신된 감지 데이터에 따라 스캐닝 구동 신호를 변경할 수 있다. 예를 들어, IR 카메라로부터 감지된 IR 패턴 데이터를 수신하여, 이를 분석하여, 프레임간 비동기화 발생 여부를 판별할 수 있다.

만약 프레임간 비동기화가 발생했다면, 상기 프로세서(1170)는, 스캐닝이 빨라졌는지 늦어졌는지를 판별하여, 그 차이를 보정할 수 있도록 스캐닝 구동 신호를 변경할 수 있다.

한편, 상기 프로세서(1170)는, 스캐닝 프로젝터가 구동을 시작할 때, 영상을 표시하기 전에, 상기 적외선 광원으로 소정 IR 패턴을 출력하도록 제어할 수 있다.

상기 광 감지부(1175)는 상기 적외선 광원에서 출력된 적외선 광으로 인한 IR 패턴을 감지하여, 상기 프로세서(1170)로 전송할 수 있다.

상기 프로세서(1170)는 수신한 IR 패턴의 변화에 기초하여 스캐닝 구동 신호를 조정할 수 있다.

또한, 상기 프로세서(1170)는 상기 광 감지부(1175)에서 감지되는 적외선 광의 패턴을 지속적으로 모니터링할 수 있다.

이에 따라, 스캐닝 프로젝터가 영상을 표시하고 있는 중에도 프레임간 비동기화 현상이 발생하는 지 여부를 감시할 수 있다.

한편, 상기 프로세서(1170)는 상기 광 감지부(1175)에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화의 양과 변화에 대응하여, 영상이 픽셀 쉬프트(pixel shift)되도록 상기 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.

또한, 상기 프로세서(1170)는, 상기 광 감지부(1175)에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화의 양과 변화에 대응하여, 상기 스캐너 구동 신호의 수직 스캐닝 구동 신호와 수평 스캐닝 구동 신호 중 상기 수평 스캐닝 구동 신호를 쉬프트(shift)시킬 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 엔진 모듈(1300)에 관한 설명에 참조되는 도면으로, 광학 엔진 모듈에 조립되는 광학 부품들을 예시한 상면 투영도이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 엔진 모듈은, 하부 케이스에 구비되는 수납 공간의 내부에 배치되는 베이스부(1300), 복수의 색상 광원(1310B, 1310G, 1310R) 및 적외선 광원(1310IR)을 포함하는 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR), 상기 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)에서 출력되는 광에 기초하여 광을 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝하는 스캐너(1305)를 포함할 수 있다.

상기 베이스부(1300)는, 마그네슘/알루미늄 합금 또는 플라스틱(plastic) 재질등으로 가공 가능하며, 광학 부품들이 조립되는 베이스(base)가 될 수 있다.

여기서, 상기 베이스부(1300)의 제1면은, 상면도(Top View)에서 보여지는 광학 엔진 모듈의 상면일 수 있다. 상기 베이스부(1300)의 제2면은, 상기 제1면의 반대면, 광학 엔진 모듈의 저면(Bottom view)일 수 있다.

한편, 상기 베이스부(1300)의 제1면 및/또는 제2면에는 보강 리브(rib)가 형성될 수 있다.

상기 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)는 적색 레이저 다이오드, 녹색 레이저 다이오드, 청색 레이저 다이오드, 적외선(IR) 레이저 다이오드를 구비할 수 있다.

예를 들어, 상기 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)는 2개의 적색 레이저 다이오드, 2개의 녹색 레이저 다이오드, 1개의 청색 레이저 다이오드, 1개의 적외선(IR) 레이저 다이오드를 구비할 수 있다.

한편, 본 발명은, 적외선(IR) 레이저 다이오드를 포함하는 레이저 다이오드의 배치 순서에 한정되지 않는다.

또한, 적외선(IR) 레이저 다이오드의 위치에 따라 다이크로익 미러(Dichroic mirror)의 코팅이 달라질 수 있다.

실시예에 따라서는, 편광 소자를 배치하여, 동일 색상(color)간 편광을 달리하여 스펙클(speckle)을 개선할 수 있다.

상기 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)의 각 레이저 광원들은, 상기 베이스부(1300)에 고정될 수 있다. 상기 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)는 상기 베이스부(1300)의 제1면에 배치될 수 있다.

상기 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)의 각 레이저 광원들은, 상기 베이스부(1300)의 제1면에 형성된 개구부에 장착 또는 삽입될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광학 엔진 모듈은, 상기 복수의 광원(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)의 전방에 배치되는 콜리메이팅 렌즈(collimating lens, 1312)를 더 포함할 수 있다. 또한, 각각의 렌즈(1312)는 렌즈 홀더(holder) 에 고정되어 각 광원(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)의 일측에 정렬되어 고정되게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 엔진 모듈은, 상기 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR) 중 1개의 적색 레이저 다이오드, 1개의 녹색 레이저 다이오드, 1개의 청색 레이저 다이오드의 전방에 1/2 파장판 및 홀더(1360)를 더 포함할 수 있다.

또는, 상기 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR) 중 1개의 적색 레이저 다이오드, 1개의 녹색 레이저 다이오드의 전방에 1/2 파장판 및 홀더(1360)를 더 포함할 수 있다.

상기 1/2 파장판(1360)은 레이저 다이오드 광의 파장을 90도 회전하여 P파와 S파로 분리할 수 있다.

한편, 상기 스캐너(1305)는, 빛을 반사하는 미러를 포함하고, 전자기방식으로 영구자석과 코일에 의한 자기장이 형성되어 구동될 수 있다.

도 13을 참조하면, 상기 스캐너(1305)는 베이스부(1300)의 제1면에 형성된 안착부(1301)에 배치될 수 있다.

한편, 상기 안착부(1301)는 상기 베이스부(1300)의 제1면 중 일부가 함몰되어 형성될 수 있다.

또한, 스캐너(1305)에서 반사된 광이 외부로 출력될 수 있도록, 상기 스캐너(1305)가 삽입되어 고정되는 방향 외에, 상기 안착부(1301)의 적어도 일면은 개방(open)될 수 있다.

한편, 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 엔진 모듈은, 상기 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)에서 출력되는 광을 합성하는 다이크로익(Dichroic) 미러(1320)와 합성된 광을 상기 스캐너로 반사하는 광 반사부(1375)를 더 포함할 수 있다.

이 경우에, 상기 광 반사부(1375)는 토탈 미러(Total mirror)일 수 있다.

또한, 상기 광 반사부(1375)는 상기 베이스부(1300)의 제2면에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 광학 부품들이 상기 베이스부(1300)의 제1면과 제2면에 나누어 조립될 수 있다. 이에 따라, 광학 엔진 모듈을 더 컴팩트(compact)하게 설계할 수 있다.

한편, 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 엔진 모듈은, 플레이트 타입(Plate type) 소자(1330)를 포함할 수 있다.

한편, 플레이트 타입 소자(1330)는 각 색상 광원들에 대응하여 구비될 수 있다.

또한, 각 플레이트 타입 소자(1330)는 상/하로 배치되는 2개의 플레이트(1332, 1331) 쌍(pair)으로 구성될 수 있다.

또한, 플레이트 타입 소자(1330)는 광경로와 45도를 기울어져 형성될 수 있다.

한편, 플레이트 타입 소자(1330)의 한면은, PBS(Polarization Beam Splitter) 코팅, 다른 한면은 반사면 혹은 다이크로익(dichroic) 코팅으로 이루어져 있어, 스펙클(speckle) 저감 효과가 있다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 엔진 모듈은, 입사되는 광을 서로 다른 편광을 가지는 2개의 광으로 분리하는 제1 플레이트(plate, 1331)와 상기 제1 플레이트(1331)에서 분리된 광들을 합성하여 반사하는 제2 플레이트(1332)를 더 포함할 수 있다.

이 경우에, 상기 제1 플레이트(1331)와 상기 제2 플레이트(1332)는, 상기 베이스부(1300)의 제1면에 배치될 수 있다.

한편, 상기 제1 플레이트(1331)와 상기 제2 플레이트(1332)는, 광경로에 45도 기울어지게 조립될 수 있다. 이에 따라, 다른 면에 배치된 광학 부품에도 광을 전달할 수 있다.

상기 제1 플레이트(1331)와 상기 제2 플레이트(1332)는, PBS(Polarization Beam Splitter) 코팅면을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 플레이트(1331)와 상기 제2 플레이트(1332)는, 광이 반사되는 반사면 또는 다이크로익(Dichroic) 코팅면을 포함할 수 있다.

한편, 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 엔진 모듈은, 상기 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)에서 출력되는 광을 상기 제1 플레이트(1331)로 반사하는 제1 미러(1325)와 제2 미러(1320)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 미러(1325)는 토탈 미러(Total mirror)이고, 상기 제2 미러(1320)는 다이크로익(Dichroic) 미러일 수 있다.

토탈 미러(Total mirror)는 빛을 전반사할 수 있고, 다이크로익 미러(Dichroic mirror)는 입사되는 광의 파장에 따라 분리되거나 합파해주는 역할을 할 수 있다. 다이크로익 미러의 표면은 파장별 빛에 따라 투과 혹은 반사를 달리하는 코팅을 사용하며, 또한 반사율을 최소화하기 위하여 AR 코팅(anti-reflection coating)을 사용할 수 있다.

실시예에 따라서는, 상기 제1 미러(1325)와 상기 제2 미러(1320)는 상기 베이스부(1300)의 제1면에 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 엔진 모듈은, 상기 제2 플레이트(1332)에서 반사된 광을 상기 스캐너로 반사하는 광 반사부(1375)를 더 포함할 수 있다.

실시예에 따라서는, 상기 광 반사부(1375)는 상기 베이스부(1300)의 제2면에 배치될 수 있고, 상기 광 반사부(1375)는 토탈 미러일 수 있다.

한편, 실시예에 따라서는, 상기 광학 엔진 모듈은, 상기 베이스부(1300)의 제2면에 배치되는 프리즘(prism) 소자(1380)를 더 포함할 수 있다.

상기 프리즘 소자(1380)는, 밝기 효율을 높이기 위해 레이저 다이오드 광의 일부를 조정하여 스캐너(1305) 표면에 되도록 많이 입사시켜주는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 타원형으로 입사되는 광을 원형으로 조정할 수 있다. 또한, 상기 프리즘 소자(1380)는, 광 경로를 변경할 수도 있다.

한편, 상기 프리즘 소자(1380)를 포함하는 실시예의 경우, 상기 프리즘 소자(1380)를 광경로 상 광 반사부(1375) 이전에 배치할 수 있다. 또한, 상기 프리즘 소자(1380)를 광경로 상 플레이트 타입 소자(1330) 이후에 배치할 수 있다. 이 경우에, 광은 플레이트 타입 소자(1330), 프리즘 소자(1380), 광 반사부(1375) 순서로 진행될 수 있다.

한편, 도 13을 참조하면, 광학 엔진 모듈은, 상기 스캐너(1305)의 전면에 배치되는 왜곡 보정 렌즈(1390)를 더 포함할 수 있다.

상기 왜곡 보정 렌즈(1390)는 프리즘 소자(1380) 등에 의해 발생한 색수차 및 왜곡 이미지를 보정하는 렌즈일 수 있다.

한편, 스캐너(1305)에서 반사된 광이 외부로 출력될 수 있도록, 상기 스캐너(1305)가 삽입되어 고정되는 방향 외에, 상기 안착부(1301)의 적어도 일면은 개방(open)될 수 있다.

이 때, 상기 왜곡 보정 렌즈(1390)는, 상기 베이스부(1300)의 제2면에 배치될 수 있고, 상기 안착부(1301)의 오픈된 면의 전면에 배치될 수 있다.

이에 따라, 상기 왜곡 보정 렌즈(1390)는, 상기 스캐너(1305)의 전면에 배치될 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 스캐닝 프로젝터(110)는, 내부에서 광을 감지하는 포토 다이오드(photo diode)를 더 포함할 수 있다.

포토 다이오드(photo diode)는, 레이저 다이오드 밝기를 감지(detection)하여, 밝기, 색감(white balance) 등을 조정하기 위한 데이터로 사용할 수 있다.

또한, 도 13을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광학 엔진 모듈은, 상기 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)에서 출력되는 광의 일부를 상기 포토 다이오드(photo diode)로 전달하는 제1 필터(1350)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 필터(1350)는, 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)에서의 광 중 일부, 예를 들어, 1 내지 4%의 광을 PD(photo diode) 센서로 보내고 나머지는 투과할 수 있다.

한편, 상기 제1 필터(1350)는, 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)의 출력 광을 센싱(sensing)하기 위한 광을 획득하기 위하여, 광원부(1310B, 1310G, 1310R, 1310IR)의 전방에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 필터(1350)는, 콜리메이팅 렌즈(1312)와 각종 미러(1320, 1325) 사이에 배치될 수 있다.

한편, 도 13을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광학 엔진 모듈은, 상기 스캐너(1305)에서 출력되는 광의 일부를 상기 포토 다이오드(photo diode)로 전달하는 제2 필터(1355)를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 필터(1355)는, 색감(whitebalance) 및 광학 엔진 모듈의 얼라이먼트(alignment)를 위해 광 중 일부 예를 들어, 1 내지 4%의 광을 광 감지부 PD(photo diode) 센서)로 보내고 나머지는 투과할 수 있다.

한편, 상기 제2 필터(1355)를 포함하는 실시예의 경우, 상기 제2 필터(1355)를 광경로 상기 광 반사부(1375) 이전에 배치할 수 있다. 또한, 상기 제2 필터(1355)를 광경로 상 상기 프리즘 소자(1380) 이후에 배치할 수 있다. 이 경우에, 광은 플레이트 타입 소자(1330), 프리즘 소자(1380), 제2 필터(1355), 광 반사부(1375), 스캐너(1305) 순서로 진행될 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 프리즘 소자(1380), 제2 필터(1355), 광 반사부(1375), 왜곡 보정 렌즈(1390)의 조립 방향은 베이스부(1300)의 제2면일 수 있다.

즉, 부품 조립 안정성과 공간 활용을 위해, 상기 베이스부(1300)의 제1면(top view)에 위치하고, 상기 제1면(top view) 방향으로 조립되는 나머지 광학 부품들(1305, 1310B, 1310G, 1310R, 1310IR, 1312, 1320, 1325, 1330, 1350, 1360)과 반대 방향에서 조립할 수 있다.

한편, 본 명세서에서 도시하지는 않았지만, 광학 엔진 모듈은 광학 부품을 고정하기 위해 체결/고정 부재, 안착홈 등을 포함할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 간략한 내부 블록도의 일예이다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈에 관한 설명에 참조되는 도면으로, 도 15의 (a)는 선반 디스플레이 모듈의 상면도이고, 도 15의 (b)는 선반 디스플레이 모듈의 사시도이다.

도 15의 (a)와 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈은, 프로젝터 외부에 광 감지부(1500)를 포함할 수 있다.

도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈은, 수납 공간을 구비하는 선반 케이스(130), 상기 수납 공간의 전면에 배치되는 스크린(120), 상기 수납 공간의 내부에 배치되고, 소정 영상을 상기 스크린(120)으로 투사하는 스캐닝(Scanning) 프로젝터(110), 및, 상기 스캐닝 프로젝터(110)에서 투사되는 광을 감지하여 감지 데이터를 상기 프로젝터(110)로 전송하는 광 감지부(1500)를 포함할 수 있다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터(1110b)는, 적외선 광원과 복수의 색상 광원을 포함하는 광원부(1210), 상기 광원부(1210)에서 출력되는 광을 합성하는 광학계(1220), 상기 합성된 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 스캐너(1240), 및, 상기 스캐너(1240)를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서(1170)를 포함할 수 있다.

상기 프로세서(1170)는, 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.

한편, 도 14에서 예시된 스캐닝 프로젝터(110b)의 내부 블록도는, 도 12에서 예시된 스캐닝 프로젝터의 내부 블록도에서의 광 감지부(1170)을 포함하지 않는 점 외에는 동일하다. 따라서, 도 12에서 설명한 내용과 동일한 부분은 생략하거나 간략히 설명한다.

도 14를 참조하면, 스캐닝 프로젝터(110b)는, 광학 엔진(200)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 광학 엔진(1200)은 광원부(1210), 광학계(1220), 스캐너(1240)를 포함할 수 있다.

인터페이스(1135)는 스캐닝 프로젝터(110b)에 유선 또는 무선으로 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 수행한다. 상기 인터페이스(1135)는 이러한 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 스캐닝 프로젝터(110b) 내부의 각 구성 요소에 전달할 수 있고, 스캐닝 프로젝터(110b) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 할 수 있다.

상기 인터페이스(1135)는 스캐닝 프로젝터(110b) 외부의 광 감지부(1500)로부터 수신된 감지 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 데이터를 프로세서(1170)로 전달할 수 있다.

프로세서(1170)는, 스캐닝 프로젝터(110b)의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로, 스캐닝 프로젝터(110b) 내의 각 유닛의 동작을 제어할 수 있다.

프로세서(1170)는, 영상 비디오 데이터 및 비디오 데이터의 수직 동기 신호 등을 수신하여, 영상을 표시하기 위한 스캐닝 프로젝터(110b)의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다.

또한, 상기 프로세서(1170)는, 스캐닝 프로젝터(110b) 외부의 광 감지부(1500)로부터 수신된 감지 데이터에 따라 스캐닝 구동 신호를 변경할 수 있다. 예를 들어, 외부의 IR 카메라로부터 감지된 IR 패턴 데이터를 수신하여, 이를 분석하여, 프레임간 비동기화 발생 여부를 판별할 수 있다.

만약 프레임간 비동기화가 발생했다면, 상기 프로세서(1170)는, 스캐닝이 빨라졌는지 늦어졌는지를 판별하여, 그 차이를 보정할 수 있도록 스캐닝 구동 신호를 변경할 수 있다.

상기 프로세서(1170)는, 메모리(1120)에 저장되는 비디오 영상, 또는 인터페이스(1135)를 통해 외부로부터 수신되는 비디오 영상을, 투사 영상으로서, 외부 영역에 출력되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 프로세서(1170)는, 메모리(1120)에 저장되는 IR 패턴, 또는 인터페이스(1135)를 통해 외부로부터 수신되는 IR 패턴을, 테스트 영상으로서, 외부 영역에 출력되도록 제어할 수 있다.

이를 위해, 프로세서(1170)는, R, G, B 등의 가시광 및 적외선 광을 출력하는 광원부(1210)를 제어하는 광원 구동부(1185)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(1170)는, 광원 구동부(1185)에, 표시할 비디오 영상에 대응하는 R, G, B 신호를 출력할 수 있다.

또한, 프로세서(1170)는, 광원 구동부(1185)에, 표시할 적외선(IR) 패턴에 대응하는 신호를 출력할 수 있다.

프로세서(1170)는, 스캐너(1240)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, 스캐닝 프로젝터(110b)는 스캐너(1240)를 구동하는 스캐너 구동부(1145)를 더 포함할 수 있고, 프로세서(1170)는, 스캐너(1240)를 제어하는 스캐너 구동부(1145)를 제어할 수 있다.

한편, 상기 프로세서(1170)는, 스캐닝 프로젝터가 구동을 시작할 때, 영상을 표시하기 전에, 상기 적외선 광원으로 소정 IR 패턴을 출력하도록 제어할 수 있다.

상기 광 감지부(1500)는 상기 적외선 광원에서 출력된 적외선 광으로 인한 IR 패턴을 감지하여, 상기 프로세서(1170)로 전송할 수 있다.

상기 프로세서(1170)는 수신한 IR 패턴의 변화에 기초하여 스캐닝 구동 신호를 조정할 수 있다.

또한, 상기 프로세서(1170)는 상기 광 감지부(1500)에서 감지되는 적외선 광의 패턴을 지속적으로 모니터링할 수 있다.

이에 따라, 스캐닝 프로젝터가 영상을 표시하고 있는 중에도 프레임간 비동기화 현상이 발생하는 지 여부를 감시할 수 있다.

한편, 상기 프로세서(1170)는 상기 광 감지부(1500)에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화의 양과 변화에 대응하여, 영상이 픽셀 쉬프트(pixel shift)되도록 상기 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.

또한, 상기 프로세서(1170)는, 상기 광 감지부(1500)에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화의 양과 변화에 대응하여, 상기 스캐너 구동 신호의 수직 스캐닝 구동 신호와 수평 스캐닝 구동 신호 중 상기 수평 스캐닝 구동 신호를 쉬프트(shift)시킬 수 있다.

도 15를 참조하면, 상기 광 감지부(1500)는 프로젝터(110)와 스크린(120) 사이에 배치될 수 있고, 프로젝터(110) 외부의 광 감지부(1500)는 선반 케이스(130) 바닥면 위에 배치될 수 있다.

상기 프로젝터(110)의 멤스 스캐너가 수직 및 수평 구동하여 형성하는 시야 범위(FOV)를 방해하지 않는 위치에 상기 광 감지부(1500)를 배치할 수 있고, 프로젝터(110)에서 출력된 적외선 광으로 인한 IR 패턴의 선반 디스플레이 모듈 내부에서의 반사 경로를 고려한 위치에 광 감지부(1500)를 배치할 수 있다.

또한, 상기 선반 케이스(130)가 그 내부에 소정 격벽(135)을 포함하고 있는 경우에, 상기 광 감지부(1500)는 상기 격벽(135)에 배치될 수 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 동작 방법에 관한 설명에 참조되는 도면으로, IR 패턴의 일예 및 광 감지부에서 감지되는 IR 패턴의 소정 영역(1610)을 확대하여 도시한 것이다.

도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터는 격자 무늬의 IR 패턴을 출력할 수 있다.

스캐닝 프로젝터가 테스트용 IR 패턴을 여러 프레임 동안 출력하고, 스캐닝 프로젝터 내부 또는 외부의 광 감지부에서, IR 패턴을 감지하여, 프레임간 비동기화 현상이 발생하는지 판별할 수 있다.

도 16을 참조하면, 테스트용 IR 패턴은 격자 무늬의 패턴일 수 있고, 소정 영역(1610) 내 또는 소정 픽셀에서는 격자 무늬 중 하나의 선이 표시될 수 있다.

따라서, 프레임간 비동기화 현상이 발생하지 않는다면, 소정 영역(1610) 내에서는 하나의 수직선(1611)만 나타난다. 하지만, 프레임간 비동기화 현상이 발생하면, 소스 IR 패턴에 대응하는 수직선(1611)에 앞서거나 뒤지는 수직선(1612, 1613)이 나타날 수 있다.

상기 프로세서(1170)는 상기 광 감지부(1500)에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화의 양과 변화에 대응하여, 영상이 픽셀 쉬프트(pixel shift)되도록 상기 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 동작 방법의 순서도로, 스캐닝 프로젝터가 구동을 시작할 때의 동작을 나타낸 것이다.

도 17을 참조하면, 스캐닝 프로젝터가 파워 온(power on)되면(S1710), 프로세서(1170)는 광원부(1210)의 광원들 중 적외선 광원은 온(on)되고, 색상 광원들은 오프(off) 상태를 유지하도록 제어할 수 있다(S1720).

상기 프로세서(1170)는 상기 광원부(1210)의 적외선 광원을 구동하여 소정 IR 패턴을 출력하고(S1730), 프로젝터 내부 또는 외부의 광 감지부는 출력된 IR 패턴 이미지를 감지할 수 있다(S1740).

상기 프로세서(1170)는 상기 IR 패턴 이미지 내 픽셀들을 체크하여 비동기화 현상 발생 여부를 체크할 수 있다(S1750).

적외선 광은 하나의 테스트 IR 패턴에 대응하여 출력되므로, 비동기화 현상이 발생하지 않는다면 패턴에 변화가 없어야 한다.

따라서, 상기 프로세서(1170)는 적외선 광의 패턴 변화 여부로 비동기화 현상 발생 여부를 체크할 수 있다(S1750).

상기 IR 패턴은 비가시광으로 사용자가 인식하지 못한 상태에서 비동기화 현상 발생 여부를 체크할 수 있다.

만약 비동기화 현상이 발생했다면, 상기 프로세서(1170)는 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다(S1755).

이 경우에, 상기 프로세서(1170)는 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화의 양과 변화에 대응하여, 영상이 픽셀 쉬프트(pixel shift)되도록 상기 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다(S1755).

이후, 상기 프로세서(1170)는 색상 광원을 온(on)시켜 영상을 출력하도록 제어할 수 있다(S1760).

또한, 상기 프로세서(1170)는, 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화의 양과 변화에 대응하여, 상기 스캐너 구동 신호의 수직 스캐닝 구동 신호와 수평 스캐닝 구동 신호 중 상기 수평 스캐닝 구동 신호를 쉬프트(shift)시킬 수 있다.

도 18은 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝 프로젝터의 구동 신호 파형 예를 도시한 것이다.

도 18의 (a)는 톱니 파형(sawtooth)의 수직 스캐닝 구동 신호를 예시하고, 도 18의 (b)는 사인파(Sinusoidal의 수평 스캐닝 구동 신호를 예시한다.

예를 들어, 스캐너는, 수직 주기 TV를 가지는 수직 톱니 파형(sawtooth)을 따라, 이미지를 스캐닝하는 동안, 수직 방향으로 선형적으로 스윕(sweep)할 수 있다.

스캐너는, 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, 스캐너는, 수평 주기 TH를 가지는 사인 파형에 따라, 이미지를 스캐닝하는 동안, 스윕 주파수(1/TH)로 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.

상기 프로세서(1170)는, 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화의 양과 변화에 대응하여, 상기 스캐너 구동 신호의 수직 스캐닝 구동 신호와 수평 스캐닝 구동 신호 중 상기 수평 스캐닝 구동 신호를 쉬프트(shift)시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화가 빨라진 것으로 판별되면, 상기 프로세서(1170)는, 도 18의 (c)와 같이 대응하는 양만큼 수평 스캐닝 구동 신호를 지연(delay)되도록 쉬프트(shift)시킬 수 있다.

또는, 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화가 지연(delay)된 것으로 판별되면, 상기 프로세서(1170)는, 도 18의 (d)와 같이 대응하는 양만큼 수평 스캐닝 구동 신호를 앞서도록 쉬프트(shift)시킬 수 있다.

도 19와 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

도 19의 (a)는 선반 디스플레이 모듈의 상면도이고, 도 19의 (b)는 선반 디스플레이 모듈의 사시도이다.

도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선반 디스플레이 모듈은, 수납 공간을 구비하는 선반 케이스(130), 상기 수납 공간의 전면에 배치되는 스크린(120), 상기 스크린(120)의 양단에 배치되어 광을 감지하는 제1 포토 다이오드 센서(1911)와 제2 포토 다이오드 센서(1912), 및, 상기 수납 공간의 내부에 배치되고, 소정 영상을 상기 스크린(120)으로 투사하는 스캐닝(Scanning) 프로젝터(110)를 포함할 수 있다.

상기 제1 포토 다이오드 센서(1911)와 상기 제2 포토 다이오드 센서(1912)는 상기 스크린(120)의 양단의 영상이 표시되지 않는 블랭크(blank) 구간(2000)에 배치하여 화면 사이즈 변화 및 픽셀 지연(pieldelay)를 감지하는 데 이용될 수 있다.

상술한 다른 실시예와 같이, 상기 스캐닝 프로젝터(110)는, 복수의 색상 광원을 포함하는 광원부, 상기 광원부에서 출력되는 광을 합성하는 광학계, 상기 합성된 광을 출력하여 수평 방향 및 수직 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 멤스(MEMS) 스캐너, 및, 상기 멤스 스캐너를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.

다만, 본 실시예에 따른 광원부는 적외선 광을 포함하지 않을 수 있다.

한편, 상기 프로세서는, 상기 제1 포토 다이오드 센서(1911)와 상기 제2 포토 다이오드 센서(1912)의 광 감지 결과에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.

예를 들어, 상기 프로세서는, 상기 제1 포토 다이오드 센서와 상기 제2 포토 다이오드 센서 중 어느 하나의 포토 다이오드 센서에서만 광이 감지되는 경우에, 광이 감지된 포토 다이오드 센서가 배치된 방향에 기초하여, 영상이 픽셀 쉬프트(pixel shift)되도록 상기 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.

또한, 상기 제1 포토 다이오드 센서와 상기 제2 포토 다이오드 센서 중 어느 하나의 포토 다이오드 센서에서만 광이 감지되는 경우에, 광이 감지된 포토 다이오드 센서가 배치된 방향에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호의 수직 스캐닝 구동 신호와 수평 스캐닝 구동 신호 중 상기 수평 스캐닝 구동 신호를 쉬프트(shift)시킬 수 있다.

또한, 이 경우에도, 상기 프로세서는, 상기 제1 포토 다이오드 센서와 상기 제2 포토 다이오드 센서의 광 감지 데이터를 지속적으로 모니터링할 수 있다.

한편, 상기 프로세서는, 상기 제1 포토 다이오드 센서와 상기 제2 포토 다이오드 센서에서 광이 감지되는 경우에, 화면 크기가 커진 것으로 판별할 수 있다.

이 경우에, 상기 프로세서는, 상기 화면 크기 변화가 커진 경우에, 상기 스캐너 구동 신호의 진폭이 작아지도록 변경할 수 있다.

또는, 상기 프로세서는, 상기 제1 포토 다이오드 센서와 상기 제2 포토 다이오드 센서에서 광이 감지되지 않는 경우에, 화면 크기가 작아진 것으로 판별할 수 있다.

이 경우에, 상기 프로세서는, 상기 화면 크기가 작아진 경우에, 상기 스캐너 구동 신호의 진폭이 커지도록 변경할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 화면 크기 변화에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호를 변경할 수 있다.

상기 프로세서는, 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 프로세서는, 상기 화면 크기 변화가 화면이 커진 경우에, 상기 스캐너 구동 신호의 진폭을 작아지도록 변경할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 화면 크기 변화가 화면이 작아진 경우에, 상기 스캐너 구동 신호의 진폭을 커지도록 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(120)에 투사되는 영상이 최적의 크기로 유지되도록 할 수 있다.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 진열대에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

도 21을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진열대(2100)는, 각각 프로젝터를 포함하는 복수의 선반 디스플레이 모듈(2210, 2220), 상기 선반 디스플레이 모듈(2210, 2220)과 결합되는 하나 이상의 암(Arm, 2120)과 상기 암(2120)에 수직으로 배치되는 메인(main) 프레임(2110)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 암(2120)은 상기 선반 디스플레이 모듈(2210, 2220)의 측면 구조물에 결합하는 홈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 암(2120)은, 상기 메인 프레임(2110)의 측면에 상하로 소정 간격을 두고 순차적으로 배치될 수 있다.

한편, 상기 메인 프레임(2110)과 상기 암(2120)은 일체형으로 제작되거나, 별도로 제작된 후 조립될 수 있다.

도 21을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진열대(2100)는, 메인 프레임(2110)의 일측면에 배치되는 복수의 선반 디스플레이 모듈(2210, 2220)을 포함할 수 있다.

상기 복수의 선반 디스플레이 모듈(2210, 2220)은, 각각, 수납 공간을 구비하는 선반 케이스, 상기 수납 공간의 전면에 배치되는 스크린, 및, 상기 수납 공간의 내부에 배치되고, 소정 영상을 상기 스크린으로 투사하는 프로젝터를 포함할 수 있다.

이 경우에, 상기 선반 케이스는, 상기 프로젝터가 고정되는 하판 케이스, 상기 하판 케이스와 상기 수납 공간을 형성하고 탈부착 가능한 상판 케이스를 포함하며, 상기 상판 케이스와 상기 하판 케이스의 상기 수납 공간의 전면 측 일면은 곡면으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 선반 케이스는, 상기 상판 케이스에서 분리 가능한 엔진 조립 커버를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 스캐닝 프로젝터, 선반 디스플레이 모듈, 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 프로젝터과 선반 디스플레이 모듈의 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 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.

선반 디스플레이 모듈: 100
프로젝터: 110
스크린: 120
선반 케이스: 130

Claims (10)

1. 적외선 광을 출력하는 적외선 광원, 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 출력하는 적색 광원, 녹색 광원, 청색 광원을 포함하는 광원부;
   상기 광원부에서 출력되는 적외선 광, 적색광, 녹색광, 청색광을 합성하는 다이크로익 미러와 상기 합성된 광을 반사하는 광 반사부를 포함하는 광학계;
   상기 광학계로부터의 합성된 광을 제1 방향 및 제2 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 멤스(MEMS) 스캐너; 및,
   상기 멤스 스캐너를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서;
   상기 적외선 광을 감지하는 광 감지부;를 포함하고,
   상기 프로세서는, 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호를 변경하며,
   상기 적색 광원의 개수 또는 상기 녹색 광원의 개수가, 상기 청색 광원의 개수 또는 상기 적외선 광원의 개수 보다 많으며,
   상기 청색 광원의 개수와, 상기 적외선 광원의 개수는 동일하며,
   상기 프로세서는,
   파워 온되는 경우, 상기 적외선 광원을 온시키고, 상기 적색 광원, 녹색 광원, 청색 광원을 오프시키며, 상기 적외선 광원을 구동하여 소정의 IR 패턴을 출력하도록 제어하고, 상기 광 감지부에서 감지되는 IR 패턴 이미지 내의 픽셀을 체크하여 비동기화 현상 발생 여부를 체크하고, 상기 비동기화 현상 발생시, 픽셀 시프트를 위해 상기 스캐너 구동 신호를 변경하고, 상기 스캐너 구동 신호 변경 이후, 상기 적색 광원, 녹색 광원, 청색 광원을 온 시켜 영상을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스캐닝(Scanning) 프로젝터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는, 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴을 지속적으로 모니터링하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
3. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는, 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화의 양과 변화에 대응하여, 영상이 픽셀 쉬프트(pixel shift)되도록 상기 스캐너 구동 신호를 변경하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
4. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는, 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화의 양과 변화에 대응하여, 상기 스캐너 구동 신호의 수직 스캐닝 구동 신호와 수평 스캐닝 구동 신호 중 상기 수평 스캐닝 구동 신호를 쉬프트(shift)시키는 것을 특징으로 하는 스캐닝 프로젝터.
5. 수납 공간을 구비하는 선반 케이스;
   상기 수납 공간의 전면에 배치되는 스크린; 및
   상기 수납 공간의 내부에 배치되고, 소정 영상을 상기 스크린으로 투사하는 스캐닝(Scanning) 프로젝터;를 포함하고, ,
   상기 스캐닝 프로젝터는,
   적외선 광을 출력하는 적외선 광원, 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 출력하는 적색 광원, 녹색 광원, 청색 광원을 포함하는 광원부, 상기 광원부에서 출력되는 적외선 광, 적색광, 녹색광, 청색광을 합성하는 다이크로익 미러와 상기 합성된 광을 반사하는 광 반사부를 포함하는 광학계, 상기 광학계로부터의 합성된 광을 제1 방향 및 제2 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 멤스(MEMS) 스캐너, 상기 멤스 스캐너를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서, 및, 상기 적외선 광을 감지하는 광 감지부를 포함하며,
   상기 프로세서는, 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호를 변경하며,
   상기 적색 광원의 개수 또는 상기 녹색 광원의 개수가, 상기 청색 광원의 개수 또는 상기 적외선 광원의 개수 보다 많으며,
   상기 청색 광원의 개수와, 상기 적외선 광원의 개수는 동일하며,
   상기 프로세서는,
   파워 온되는 경우, 상기 적외선 광원을 온시키고, 상기 적색 광원, 녹색 광원, 청색 광원을 오프시키며, 상기 적외선 광원을 구동하여 소정의 IR 패턴을 출력하도록 제어하고, 상기 광 감지부에서 감지되는 IR 패턴 이미지 내의 픽셀을 체크하여 비동기화 현상 발생 여부를 체크하고, 상기 비동기화 현상 발생시, 픽셀 시프트를 위해 상기 스캐너 구동 신호를 변경하고, 상기 스캐너 구동 신호 변경 이후, 상기 적색 광원, 녹색 광원, 청색 광원을 온 시켜 영상을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 선반 디스플레이 모듈.
6. 제5항에 있어서,
   상기 프로세서는, 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴을 지속적으로 모니터링하는 것을 특징으로 하는 선반 디스플레이 모듈.
7. 제5항에 있어서,
   상기 프로세서는, 상기 광 감지부에서 감지되는 적외선 광의 패턴 변화의 양과 변화에 대응하여, 영상이 픽셀 쉬프트(pixel shift)되도록 상기 스캐너 구동 신호를 변경하는 것을 특징으로 하는 선반 디스플레이 모듈.
8. 수납 공간을 구비하는 선반 케이스;
   상기 수납 공간의 전면에 배치되는 스크린;
   상기 스크린의 양단에 배치되어 광을 감지하는 제1 포토 다이오드 센서와 제2 포토 다이오드 센서; 및,
   상기 수납 공간의 내부에 배치되고, 소정 영상을 상기 스크린으로 투사하는 스캐닝(Scanning) 프로젝터;를 포함하고,
   상기 스캐닝 프로젝터는,
   적외선 광을 출력하는 적외선 광원, 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 출력하는 적색 광원, 녹색 광원, 청색 광원을 포함하는 광원부, 상기 광원부에서 출력되는 적외선 광, 적색광, 녹색광, 청색광을 합성하는 다이크로익 미러와 상기 합성된 광을 반사하는 광 반사부를 포함하는 광학계, 상기 광학계로부터의 합성된 광을 제1 방향 및 제2 방향으로 스캐닝(Scanning)하는 멤스(MEMS) 스캐너, 및, 상기 멤스 스캐너를 구동하는 스캐너 구동 신호를 생성하는 프로세서를 포함하며,
   상기 프로세서는,
   상기 제1 포토 다이오드 센서와 상기 제2 포토 다이오드 센서의 광 감지 결과에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호를 변경하고, 상기 제1 포토 다이오드 센서와 상기 제2 포토 다이오드 센서의 광 감지 데이터를 지속적으로 모니터링하며,
   상기 적색 광원의 개수 또는 상기 녹색 광원의 개수가, 상기 청색 광원의 개수 또는 상기 적외선 광원의 개수 보다 많으며,
   상기 청색 광원의 개수와, 상기 적외선 광원의 개수는 동일하며,
   상기 프로세서는,
   파워 온되는 경우, 상기 적외선 광원을 온시키고, 상기 적색 광원, 녹색 광원, 청색 광원을 오프시키며, 상기 적외선 광원을 구동하여 소정의 IR 패턴을 출력하도록 제어하고, 광 감지부에서 감지되는 IR 패턴 이미지 내의 픽셀을 체크하여 비동기화 현상 발생 여부를 체크하고, 상기 비동기화 현상 발생시, 픽셀 시프트를 위해 상기 스캐너 구동 신호를 변경하고, 상기 스캐너 구동 신호 변경 이후, 상기 적색 광원, 녹색 광원, 청색 광원을 온 시켜 영상을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 선반 디스플레이 모듈.
9. 제8항에 있어서,
   상기 프로세서는, 상기 제1 포토 다이오드 센서와 상기 제2 포토 다이오드 센서 중 어느 하나의 포토 다이오드 센서에서만 광이 감지되는 경우에, 광이 감지된 포토 다이오드 센서가 배치된 방향에 기초하여, 영상이 픽셀 쉬프트(pixel shift)되도록 상기 스캐너 구동 신호를 변경하는 것을 특징으로 하는 선반 디스플레이 모듈.
10. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제1 포토 다이오드 센서와 상기 제2 포토 다이오드 센서 중 어느 하나의 포토 다이오드 센서에서만 광이 감지되는 경우에, 광이 감지된 포토 다이오드 센서가 배치된 방향에 기초하여, 상기 스캐너 구동 신호의 수직 스캐닝 구동 신호와 수평 스캐닝 구동 신호 중 상기 수평 스캐닝 구동 신호를 쉬프트(shift)시키는 것을 특징으로 하는 선반 디스플레이 모듈.
    
    
    

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