KR20040072239A - 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저 스캔에 필요한 시간을 단축시켜 전체 장치에서 낭비되는 시간을 줄이고, 광 효율을 증가시킬 수 있는 구동 방법을 제공하기 위한 것으로서, 스캐너의 정 스캔 방향 및 역 스캔 방향 모두에 대해 화면을 출력하도록 구동하는데 있다.

Description

디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동방법{operating method of optical scanner using display system}

본 발명은 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 특히 광학 스캐너의 기계적 특성에 따른 구동 방법에 관한 것이다.

최근 평면 디스플레이 장치의 연구 및 개발의 일환으로 레이저를 광원으로 한 레이저 디스플레이 시스템의 연구 및 개발이 진행 중이다.

이러한 레이저 광원은 색 순도는 높지만 아직 광원의 출력이 높지 않아 밝기가 낮은 단점이 있다. 이로 인해 레이저 디스플레이 시스템은 가급적 광 효율을 높이는 방향으로 설계되어야 한다.

현재 일반적인 레이저 디스플레이 시스템은 도 1과 같은 구조로 이루어져 있다.

도 1을 보면, 먼저 레이저 광원(10)은 1 차원 광학 변조기(modulator)(20)에 의해 화면의 세로 1 줄의 영상으로 표현되고 이 영상이 광학 스캐너(30)의 거울에 반사되어 실제 화면을 만들어낸다.

그리고 상기 광학 스캐너(30)는 세로 1 줄의 영상이 표현되고 나면 스캔 방향으로 조금 회전해서 다음 세로 1 줄의 영상을 표현한다.

이 과정을 화면의 가로 줄 수만큼 반복하고 나면 상기 1 차원 광학 변조기(20)는 출력을 중단하게 된다. 그리고, 상기 광학 스캐너(30)는 도 2와 같이, 스캔 반대방향으로 회전하여 화면의 처음 위치로 되돌아온다.

일반적으로 디스플레이 시스템은 1초에 60 화면을 출력해야 하므로, 상기 광학 스캐너(30)는 1초에 60회의 왕복운동을 하게 된다. 이때, 상기 광학 스캐너(30)는 스캔방향으로 진행할 때보다 역 스캔 방향으로 진행할 때 더 빠른 속도로 되돌아가게 된다.

이와 같이, 상기 광학 스캐너(30)는 기계적 장치로서 관성을 가지기 때문에 그 스캔 속도에 한계가 있게 된다.

따라서, 도 4와 같이 역 스캔 방향으로 화면의 처음 위치로 되돌아 올 때는 스캐너(30)의 속도를 고려해서 상기 1 차원 광학 변조기(modulator)(20)에 의해 화면에 표현되는 것을 중지하고 스캐너(30)가 처음 위치로 완전히 되돌아 올 때까지 기다린다.

그리고 다음 화면의 첫 줄에 대한 신호를 인가해야 한다.

그러나 이상에서 설명한 종래 기술에 따른 광학 스캐너의 구동 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 시스템의 클럭 속도가 높아진다는 문제점이 있다.

즉, 화면을 출력하는데 소요되는 클럭의 개수에 스캐너가 되돌아오기를 기다리는 데에 소요되는 만큼의 클럭의 개수가 추가로 필요하기 때문이다. 이에 따른 클럭 속도의 상승은 구동 칩의 발열과 전력소비를 늘리고 칩 자체의 단가 및 설계비용 등 비용상승의 문제를 일으킨다.

둘째, 광 효율이 떨어진다는 문제점이 있다.

즉, 스캐너가 역 스캔 방향으로 되돌아오는 동안은 화면이 출력되지 않는데, 이 시간 동안의 레이저 광원은 낭비되어지므로 전체 입력되는 광량과 출력되는 광량의 비를 떨어뜨리는 요인이 되며, 결과적으로 화면의 밝기 역시 떨어진다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 스캐너가 되돌아오기를 기다리는 시간을 줄이는 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 레이저 스캔에 필요한 시간을 단축시켜 전체 장치에서 낭비되는 시간을 줄이고, 광 효율을 증가시킬 수 있는 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1, 2 는 종래 기술에 따른 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동방법을 나타낸 도면

도 3 은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동방법을 나타낸 도면

도 4 는 도 2에 따른 화면 출력 구간을 시간 단위로 나타낸 도면

도 5 는 도 3에 따른 화면 출력 구간을 시간 단위로 나타낸 도면

도 6, 7 은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동 방법의 다른 실시예를 나타낸 도면

도 8 은 도 6, 7에 따른 구동 방법에 따른 흐름도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 레이저 광원 20 : 1 차원 광학 변조기

30 : 광학 스캐너

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동방법의 특징은 스캐너의 정 스캔 방향 및 역 스캔 방향 모두에 대해 화면을 출력하도록 구동하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동방법의 다른 특징은 레이저 광원에서 출사되는 광을 광학 스캐너를 이용하여 화면의 맨 앞단에 위치하는 세로 1 줄의 영상을 표현하는 단계와, 상기 광학 스캐너의 정 스캔 방향으로 회전해서 다음 세로 1 줄의 영상을 표현하고, 이를 반복하여 한 프레임의 모든 세로줄을 화면에 출력하는 단계와, 한 프레임의 화면이 종료되면, 역 스캔 방향으로 되돌아오면서 레이저 광원에서 출사되는 광을 광학 스캐너를 이용하여 화면의 맨 마지막에 위치하는 세로 1 줄의 영상을 표현하는 단계와, 상기 광학 스캐너의 역 스캔 방향으로 회전해서 다음 세로 1 줄의 영상을 표현하고, 이를 반복하여 한 프레임의 모든 세로줄을 화면에 출력하는 단계와, 상기 과정이 모두 끝나면 화면의 처음 위치에서부터 다음 화면에 대한 출력을 시작하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동방법의 또 다른 특징은 레이저 광원이 입력되면, 현재 광학 스캐너의 화면 출력 위치에 따라서 정 방향 스캔인지, 역 방향 스캔인지를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 정 방향 스캔으로 판단되면, 화면의 스캔 라인을 한번에 두 줄씩 전진하면서 한 화면의 홀수번째(또는 짝수번째) 열만의 영상을 순차적으로 표현하는 단계와, 상기 판단 결과 역 방향 스캔으로 판단되면, 화면의 스캔 라인을 한번에 두 줄씩 전진하면서 한 화면의 짝수번째(또는 홀수번째) 열만의 영상을 순차적으로 표현하는 단계와, 상기 과정이 모두 끝나면 화면의 처음 위치에서부터 다음 화면에 대한 출력을 시작하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.

이때, 상기 판단단계는 상기 광학 스캐너의 위치가 화면의 맨 앞쪽에 위치하면 정방향 스캔으로 판단하고, 상기 광학 스캐너의 위치가 화면의 맨 뒤쪽에 위치하면 역방향 스캔으로 판단하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동방법을 나타낸 도면이고, 도 5 는 도 3에 따른 화면 출력 구간을 시간 단위로 나타낸 도면이다.

도 3과 도 5를 참조하여 설명하면, 먼저 레이저 광원(10)은 1 차원 광학 변조기(modulator)(20)에 의해 화면의 세로 1 줄의 영상으로 표현되고 이 영상이 광학 스캐너(30)의 거울에 반사되어 실제 화면을 만들어낸다.

그리고 상기 광학 스캐너(30)는 세로 1 줄의 영상이 표현되고 나면 스캔 방향으로 조금 회전해서 다음 세로 1 줄의 영상을 표현한다.

이 과정을 화면의 열 수만큼 반복하여 한 프레임의 화면을 출력한다.

한 프레임의 화면이 종료되면, 상기 광학 스캐너(30)는 화면의 가장 끝에 위치하게 된다.

이어 상기 광학 스캐너(30)는 역 스캔 방향으로 되돌아오면서 레이저 광원(10)은 1 차원 광학 변조기(20)에 의해 화면의 가장 마지막에 위치하는 세로줄의 영상이 표현되고 이 영상이 광학 스캐너(30)의 거울에 반사되어 실제 화면을 만들어낸다.

그리고 상기 광학 스캐너(30)는 마지막에 위치하는 세로줄의 영상이 표현되고 나면 역 스캔 방향으로 조금 회전해서 다음 세로 1 줄의 영상을 표현한다.

이 과정을 화면의 열 수만큼 반복하여 한 프레임의 화면을 출력한다.

그리고 한 프레임의 화면이 종료되면, 상기 광학 스캐너(30)는 화면의 가장 앞단에 위치하게 된다.

이와 같은 방법으로 도 5와 같이, 한 프레임은 정 방향 스캔 구간에서 표현되고, 다음 프레임을 역방향 스캔 구간에서 표현함으로써, 종래의 광학 스캐너(30)에서 처음 위치로 되돌아오기를 기다리면서 광학 스캐너(30)에 의한 화면 출력이정지되었던 시간을 없앨 수 있게 된다.

도 6, 7 은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동 방법의 다른 실시예를 나타낸 도면이고, 도 8 은 도 6, 7에 따른 구동 방법에 따른 흐름도이다.

도 6, 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 먼저 레이저 광원(10)이 입력되면(S10), 현재 광학 스캐너(30)의 화면 출력 위치에 따라서 정방향 스캔인지, 역방향 스캔인지를 판단한다(S20).

즉, 상기 광학 스캐너(30)의 위치가 화면의 맨 앞쪽에 위치하면 정방향 스캔으로 판단하고, 상기 광학 스캐너(30)의 위치가 화면의 맨 뒤쪽에 위치하면 역방향 스캔으로 판단한다.

이에 따라, 정방향 스캔으로 판단되면(S20), 도 6과 같이 정 스캔 방향으로 진행 시, 화면의 스캔 라인을 한번에 두 줄씩 전진하면서 한 화면의 홀수번째 열만의 영상을 순차적으로 표현한다(S30).

그리고 상기 표현된 세로줄의 영상이 마지막 홀수번째 열 인지를 검색한다(S40).

상기 검색 결과 다음 홀수번째 열이 존재하면, 상기 검색된 홀수번째 열의 영상을 표현하고(S50), 상기 검색 결과 마지막 홀수번째 열이면 종료한다.

그리고 이 과정이 모두 끝나면 화면의 처음 위치에서부터 다음 화면에 대한 출력을 시작하게 된다(S90).

다음으로 상기 판단 결과 역방향 스캔으로 판단되면(S20), 도 7과 같이 역스캔 방향으로 진행 할 때 역시 한번에 두 줄씩 전진하면서 정 스캔 방향에서 출력되지 않은 현재 화면의 짝수번째 열만의 영상을 순차적으로 표현한다(S60).

그리고 상기 표현된 열의 영상이 가장 앞쪽의 짝수번째 열인지를 검색한다(S70).

상기 검색 결과 다음 짝수번째 열이 존재하면, 상기 검색된 짝수번째 열의 영상을 표현하고(S80), 상기 검색 결과 마지막 짝수번째 열이면 종료한다.

그리고 이 과정이 모두 끝나면 화면의 처음 위치에서부터 다음 화면에 대한 출력을 시작하게 된다(S90).

이때, 홀수번째 열의 영상은 정 스캔 방향에, 짝수번째 열의 영상은 역 스캔 방향으로 출력되는데, 상기 광학 스캐너(30)의 설정에 따라 이와 반대로 출력될 수도 있다.

또한, 정 스캔 방향과 역 스캔 방향에 따라 표현되는 열의 순서는 짝수 홀수로 나누는 것 외에 일정한 공식에 의해 모든 화면의 스캔라인을 반으로 나눌 수만 있다면 모두 적용 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 역 스캔 방향에서 광학 스캐너가 처음 위치로 되돌아 올 때까지 기다리는 구간이 존재하지 않으므로 레이저 광원을 사용하지 않는 시간을 줄여 시스템의 광 효율을 향상시킨다.

둘째, 스캐너를 기다리는 구간에서 버려지는 클럭을 줄여 구동 회로의 클럭 속도를 감소시키고 필요 없는 메모리의 사용을 막아 회로 시스템에 드는 비용을 절감할 수 있다.

셋째, 스캐너를 이전과 같이 역 스캔 방향으로 빠른 시간 안에 처음 위치로 되돌리지 않고 디스플레이를 하면서 돌아오게 하므로 속력이 낮은 스캐너를 사용할 수 있어 소음 절감 및 비용을 절감할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (4)

1. 스캐너의 정 스캔 방향 및 역 스캔 방향 모두에 대해 화면을 출력하도록 구동하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동방법.
2. 레이저 광원에서 출사되는 광을 광학 스캐너를 이용하여 화면의 맨 앞단에 위치하는 세로 1 줄의 영상을 표현하는 단계와,

   상기 광학 스캐너의 정 스캔 방향으로 회전해서 다음 세로 1 줄의 영상을 표현하고, 이를 반복하여 한 프레임의 모든 세로줄을 화면에 출력하는 단계와,

   한 프레임의 화면이 종료되면, 역 스캔 방향으로 되돌아오면서 레이저 광원에서 출사되는 광을 광학 스캐너를 이용하여 화면의 맨 마지막에 위치하는 세로 1 줄의 영상을 표현하는 단계와,

   상기 광학 스캐너의 역 스캔 방향으로 회전해서 다음 세로 1 줄의 영상을 표현하고, 이를 반복하여 한 프레임의 모든 세로줄을 화면에 출력하는 단계와,

   상기 과정이 모두 끝나면 화면의 처음 위치에서부터 다음 화면에 대한 출력을 시작하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템 용 광학 스캐너의 구동방법.
3. 레이저 광원이 입력되면, 현재 광학 스캐너의 화면 출력 위치에 따라서 정 방향 스캔인지, 역방향 스캔인지를 판단하는 판단단계와,

   상기 판단 결과 정 방향 스캔으로 판단되면, 화면의 스캔 라인을 한번에 두 줄씩 전진하면서 한 화면의 홀수번째(또는 짝수번째) 열만의 영상을 순차적으로 표현하는 단계와,

   상기 판단 결과 역방향 스캔으로 판단되면, 화면의 스캔 라인을 한번에 두 줄씩 전진하면서 한 화면의 짝수번째(또는 홀수번째) 열만의 영상을 순차적으로 표현하는 단계와,

   상기 과정이 모두 끝나면 화면의 처음 위치에서부터 다음 화면에 대한 출력을 시작하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 판단단계는 상기 광학 스캐너의 위치가 화면의 맨 앞쪽에 위치하면 정방향 스캔으로 판단하고, 상기 광학 스캐너의 위치가 화면의 맨 뒤쪽에 위치하면 역방향 스캔으로 판단하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템용 광학 스캐너의 구동방법.