KR20070036662A - Display method using diffractive optical modulator and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
스캐닝 디바이스와 광변조기를 이용한 모바일 디스플레이 장치에 있어서, 스캐닝 디바이스의 일면으로부터 반사된 광을 감지하여 스캐닝 디바이스의 위치를 특정하기 위한 스캐닝 디바이스 기준 신호를 생성하는 감지 장치, 감지 장치로부터 수신한 스캐닝 디바이스 기준 신호를 영상 동기 신호와 동기화시킴으로써 광변조기로부터 출사된 광이 스캐닝 디바이스의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 스캐닝 디바이스 제어 신호와 광변조기 제어 신호를 생성하는 구동 신호 제어부를 포함하는 광변조기를 이용한 디스플레이 장치가 제시된다. 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치는 영상 신호와 스캐닝 디바이스의 회전 및 위치를 동기화시킬 수 있는 효과가 있다.A mobile display apparatus using a scanning device and an optical modulator, the mobile display apparatus comprising: a sensing device generating a scanning device reference signal for detecting a position of the scanning device by sensing light reflected from one surface of the scanning device, and a scanning device reference received from the sensing device Display apparatus using an optical modulator including a driving signal control unit for generating a scanning device control signal and an optical modulator control signal so that the light emitted from the optical modulator can be reflected in a predetermined area of the scanning device by synchronizing the signal with the image synchronization signal Is presented. The display method and the apparatus using the optical modulator according to the present invention has the effect of synchronizing the rotation and position of the image signal and the scanning device.
폴리곤 미러, 광변조기, 동기, 모바일, 디스플레이. Polygon mirror, light modulator, sync, mobile, display.
Description
도 1a는 종래 기술에 따른 광변조기와 폴리곤 미러를 이용한 모바일 디스플레이 장치를 도시한 모식도. Figure 1a is a schematic diagram showing a mobile display device using a light modulator and a polygon mirror according to the prior art.
도 1b는 종래 기술에 따른 모바일 디스플레이 장치 제어부의 블록 구성도. Figure 1b is a block diagram of a mobile display device control unit according to the prior art.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 적용 가능한 압전체를 이용한 일 형태의 회절형 광 변조기 모듈의 사시도. 2A is a perspective view of one type of diffractive light modulator module using a piezoelectric body applicable to a preferred embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 적용 가능한 압전체를 이용한 다른 형태의 회절형 광 변조기 모듈의 사시도.2B is a perspective view of another type of diffractive light modulator module using a piezoelectric body applicable to a preferred embodiment of the present invention.
도 2c는 본 발명의 바람직한 실시예에 적용 가능한 회절형 광 변조기 어레이의 평면도. 2C is a plan view of a diffractive light modulator array applicable to a preferred embodiment of the present invention.
도 2d는 본 발명의 바람직한 실시예에 적용 가능한 회절형 광 변조기 어레이에 의해 스크린에 이미지가 생성되는 모식도.FIG. 2D is a schematic diagram in which an image is generated on a screen by a diffractive light modulator array applicable to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광변조기와 폴리곤 미러를 이용한 모바일 디스플레이 장치를 도시한 모식도.Figure 3 is a schematic diagram showing a mobile display device using an optical modulator and a polygon mirror according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 신호와 폴리곤 미러의 동기 를 맞추기 위한 처리부의 기능 블록도. 4A is a functional block diagram of a processing unit for synchronizing an image signal with a polygon mirror according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 신호와 폴리곤 미러의 동기를 맞추기 위한 모바일 디스플레이 장치 제어부의 블록 구성도. 4B is a block diagram of a mobile display device controller for synchronizing an image signal with a polygon mirror according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감지 장치를 이용하여 폴리곤 미러 기준 신호를 생성하는 모식도. 5A is a schematic diagram of generating a polygon mirror reference signal using a sensing device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감지 장치의 위치를 특정하여 제시한 구성도.Figure 5b is a configuration diagram showing the location of the detection device in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 6a 및 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미리 설정된 시간만큼 지연되어 영상 동기 신호가 폴리곤 미러 기준 신호에 동기된 상태를 도시한 도면. 6A and 6B illustrate a state in which an image synchronization signal is synchronized with a polygon mirror reference signal by being delayed by a predetermined time according to a preferred embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광변조기와 폴리곤 미러를 이용한 디스플레이 방법을 도시한 흐름도. 7 is a flowchart illustrating a display method using an optical modulator and a polygon mirror according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
410 : 모바일 단말기 플랫폼410: mobile terminal platform
420 : 영상 입력부420: image input unit
430 : 영상 데이터 처리부430: image data processing unit
440 : 구동 신호 제어부440: drive signal controller
450 : 회절형 광변조기450: diffraction type optical modulator
460 : 스캐닝 드라이버460: Scanning Driver
본 발명은 디스플레이 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 광변조기를 이용한 모바일 디스플레이 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device and a method thereof, and more particularly to a mobile display method and an apparatus using an optical modulator.
일반적으로, 광신호처리는 많은 데이타 양과 실시간 처리가 불가능한 기존의 디지탈 정보처리와는 달리 고속성과 병렬처리 능력, 대용량의 정보처리의 장점을 지니고 있으며, 공간 광변조이론을 이용하여 이진위상 필터 설계 및 제작, 광논리게이트, 광증폭기 등과 영상처리 기법, 광소자, 광변조기 등의 연구가 진행되고 있다. 이중 광변조기는 광메모리, 광디스플레이, 프린터, 광인터커넥션, 그리고 홀로그램 등의 분야에 사용되며, 이를 이용한 광빔 스캐닝 장치의 연구 개발이 진행되어 오고 있다. In general, optical signal processing has advantages of high speed, parallel processing capability, and large-capacity information processing, unlike conventional digital information processing, which cannot process a large amount of data and real-time processing, and design a binary phase filter using spatial light modulation theory. Research on fabrication, optical logic gates, optical amplifiers, image processing techniques, optical devices, optical modulators, etc. Dual optical modulators are used in the fields of optical memory, optical display, printer, optical interconnection, hologram, etc., and research and development of light beam scanning apparatus using them have been in progress.
이러한 광빔 스캐닝 장치는 화상 형성장치 예를 들면, 레이저 프린터, LED 프린터, 전자 사진 복사기, 워드 프로세서 및 프로젝터 등에서 광빔을 스캐닝하여 광빔을 감광매체에 스폿(spot)시켜 화상 이미지를 결상시키는 역할을 한다. Such a light beam scanning device scans a light beam in an image forming apparatus such as a laser printer, an LED printer, an electrophotographic copying machine, a word processor, and a projector to form an image image by spotting the light beam on a photosensitive medium.
최근에는 프로젝션(Projection) 텔레비젼 등이 개발됨에 따라 영상 디스플레이에 빔을 주사하는 수단으로서 광빔 스캐닝 장치가 이용되고 있다. Recently, with the development of projection television and the like, a light beam scanning device has been used as a means for scanning a beam on an image display.
도 1a는 종래 기술에 따른 광변조기와 폴리곤 미러를 이용한 디스플레이 장치를 도시한 모식도이다. 도 1a를 참조하면, 광원(110), 제어부(120), 렌즈(130), 폴리곤 미러(140), 스크린(150)이 도시된다. 여기서, 모바일 프로젝터에서는 반드 시 광변조기를 이용할 필요는 없으나, 이하에서는 광변조기를 이용한 모바일 프로젝터를 중심으로 설명한다. Figure 1a is a schematic diagram showing a display device using a light modulator and a polygon mirror according to the prior art. Referring to FIG. 1A, a
광원(110)은 광변조기에 의해 반사 및 회절될 레이저빔을 발생하는 장치이다. 여기서, 광원(110)은 수직 방향으로 동시에 레이저빔을 발생하며, 이러한 레이저빔은 회전하는 폴리곤 미러(140)에 의해 2차원 영상을 구현한다. 다른 실시예에 의하면, 광원(110)은 레이저나 레이저 다이오드로 구현될 수 있으며, 이러한 광원(110)은 제어부(120)의 구동 제어에 따라 온/오프(ON/OFF)되어 레이저 빔을 발생한다. The
제어부(120)는 광원(110)의 온/오프 및 폴리곤 미러(140)의 구동을 제어한다. The
렌즈(130)는 광원(110)으로부터 발생되는 레이저빔을 폴리곤 미러(140)의 회전축 방향으로 집속시킨다. The
폴리곤 미러(140)는 제어부(120)의 구동 제어에 따라 온/오프되며, 구동시 미리 설정된 회전 속도로 일정하게 회전한다. 이러한 폴리곤 미러(140)는 다각형으로 구현되어 있어 회전시 각 면을 통해 입사되는 빔을 반사시킨다. The
폴리곤 미러(140)는 양방향으로 회전할 수 있는 모터(미도시)를 구비하고 있으며, 이 모터에 의해 회전하면서 렌즈(130)를 통해 주사되는 빔을 스크린(150) 방향으로 반사하게 된다. The
이러한 디스플레이 장치의 각각의 구성을 자세히 살펴보면 다음과 같다. 도 1b는 종래 기술에 따른 모바일 디스플레이 장치 제어부의 블록 구성도이다. 도 1b 를 참조하면, R, G, B 영상 신호가 모바일 디스플레이 장치(160)에서 모바일 디스플레이 장치 제어부(170)로 입력된다. 여기서, 영상 신호 입력부(173)는 모바일 디스플레이 장치(160)로부터 수신한 영상 신호를 영상 보정부(171)로 전달하며, 영상 신호는 R, G, B 디지털 데이터 및 타이밍 신호로 구성된다. 이후 영상 보정부(171)는 수신한 영상 신호를 소자간 편차에 따라 보정하거나 컬러 특성을 보정된다. 여기서 영상 보정부(171)는 외부 메모리(180)과 연결되어 초기 설정값을 읽은 후 보정 로직에 의해 보정 프로세스를 수행할 수 있다. Looking at each configuration of such a display device in detail as follows. 1B is a block diagram of a mobile display device controller according to the related art. Referring to FIG. 1B, R, G, and B image signals are input from the
영상 데이터 동기 신호 출력부(175)는 라스트(raster) 스캔 방향의 영상 신호를 수직 방향으로 회전(pivot)시키고 프레임당 동기 신호, 픽셀 동기 신호 및 수직 라인 출력 타이밍 신호 등을 패널 드라이버(183)에 전달한다. The image data synchronizing
패널 드라이버(183)는 디지털 영상 데이터를 패널을 구동하기 위한 아날로그 신호로 변환시키며, 수직 라인 출력 타이밍 신호에 동기화되어 광 변조기 패널(186)을 구동시킨다. 또한, 패널 드라이버(183)는 상부 전극 전압 범위 조정부(172)에서 결정된 아날로그 전압 범위를 참조하여 영상 계조도와 출력 전압 레벨을 서로 매칭시킨다. The
광변조기 패널(186)은 상부 전극과 하부 전극(하부 전극 전압 제어부(174)에 의해서 전압이 인가됨) 간의 상대 전압 차에 의해 기계적 변형이 일어나고 광원(192)으로부터 입사된 광의 회절량을 변조한다. The
스캐너 출력 제어부(176)는 수직 라인 출력 타이밍 신호에 동기되어 스캐닝 디바이스(196)의 위치 제어 신호를 스캐너 드라이버(194)에 출력한다. 광원 출력 제어부(177)는 영상 동기 신호에 동기되어 R, G, B 광원을 순차적으로 출력하도록 광원 제어 신호를 출력하여 광원(192)를 구동하는 광원 드라이버(190)에 전달한다. 메모리(180)는 영상 보정부(171)에 대한 보정 값(픽셀별, 컬러별) 및 상부 전극 전압 범위, 하부 전극 전압의 초기 설정값, 스캐너 프로파일 및 광원 출력 설정값 등을 저장한다.The scanner
여기서, 모바일 프로젝터에서는 광변조기 및 폴리곤 미러(140)를 이용하는 경우 스크린(150)에 소정의 빔을 주사하기 위해서는 폴리곤 미러(140)와 영상 신호를 동기화 시킬 필요성이 대두된다. 즉, 폴리곤 미러(140)의 일면에 특정되는 유효면을 통해 스크린(150)에 해당 영상이 반사되기 위해서는 유효면에 영상 신호에 따른 레이저 빔이 조사될 수 있도록 영상 동기 신호와 폴리곤 미러 회전을 제어할 필요성이 있다.Here, in the mobile projector, when the optical modulator and the
본 발명은 영상 신호와 스캐닝 디바이스의 회전 및 위치를 동기화시킬 수 있는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치를 제공한다. The present invention provides a display method and apparatus using an optical modulator capable of synchronizing rotation and position of an image signal and a scanning device.
또한, 본 발명은 영상 동기 신호와 감지 장치에 의해 생성된 스캐닝 디바이스 기준 신호를 이용함으로써 스캐닝 디바이스의 회전을 제어할 수 있는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치를 제공한다.The present invention also provides a display method and apparatus using an optical modulator capable of controlling rotation of a scanning device by using an image synchronization signal and a scanning device reference signal generated by a sensing device.
본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems other than the present invention will be easily understood through the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 스캐닝 디바이스와 광변조기를 이용한 모바일 디스플레이 장치에 있어서, 스캐닝 디바이스의 일면으로부터 반사된 광을 감지하여 스캐닝 디바이스의 위치를 특정하기 위한 스캐닝 디바이스 기준 신호를 생성하는 감지 장치, 감지 장치로부터 수신한 스캐닝 디바이스 기준 신호를 영상 동기 신호와 동기화시킴으로써 광변조기로부터 출사된 광이 스캐닝 디바이스의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 스캐닝 디바이스 제어 신호와 광변조기 제어 신호를 생성하는 구동 신호 제어부를 포함하는 광변조기를 이용한 디스플레이 장치를 제시할 수 있다. According to an aspect of the present invention, a mobile display device using a scanning device and an optical modulator, the sensing device for generating a scanning device reference signal for specifying the position of the scanning device by detecting the light reflected from one surface of the scanning device, A driving signal controller for generating a scanning device control signal and an optical modulator control signal to synchronize the scanning device reference signal received from the sensing device with the image synchronization signal so that the light emitted from the optical modulator can be reflected in a predetermined area of the scanning device; A display device using an optical modulator may be provided.
여기서, 영상 동기 신호는 미리 설정된 시간만큼 지연되어 스캐닝 디바이스 기준 신호와 동기화될 수 있다. Here, the image synchronization signal may be delayed by a predetermined time and synchronized with the scanning device reference signal.
또한, 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 장치는 구동 신호 제어부로부터 상기 스캐닝 디바이스 기준 신호 또는 상기 스캐닝 디바이스 제어 신호를 수신하여 스캐닝 디바이스의 회전을 제어하는 스캐닝 드라이버를 더 포함할 수 있다. In addition, the display apparatus using the optical modulator according to the present invention may further include a scanning driver for controlling the rotation of the scanning device by receiving the scanning device reference signal or the scanning device control signal from a drive signal controller.
또한, 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 장치는 구동 신호 제어부로부터 광변조기 제어 신호를 수신하여 광변조기를 제어하는 광변조기 제어부를 더 포함할 수 있다. In addition, the display apparatus using the optical modulator according to the present invention may further include an optical modulator controller for receiving the optical modulator control signal from the drive signal controller to control the optical modulator.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 모바일 단말기로부터 영상 신호를 입력받는 영상 입력부, 영상 신호의 포맷을 광변조기에 적합한 영상 신호의 포맷으로 변환하는 영상 데이터 처리부-여기서, 영상 신호는 영상 동기 신호와 영상 데이터를 포함함-, 스캐닝 디바이스의 일면으로부터 반사된 광을 감지하여 스캐닝 디바이스의 위치를 특정하기 위한 스캐닝 디바이스 기준 신호를 생성하는 감지 장치, 감지 장치로부터 수신한 스캐닝 디바이스 기준 신호를 영상 데이터 처리부에서 변환된 영상 동기 신호와 동기화시킴으로써 광변조기로부터 출사된 광이 스캐닝 디바이스의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 스캐닝 디바이스 제어 신호와 광변조기 제어 신호를 생성하는 구동 신호 제어부를 포함하는 광변조기를 이용한 디스플레이 장치를 제시할 수 있다.According to another aspect of the present invention, an image input unit for receiving an image signal from a mobile terminal, an image data processing unit for converting the format of the image signal into a format of the image signal suitable for the optical modulator, wherein the image signal is an image synchronization signal and image data Including:-a sensing device for detecting the light reflected from one surface of the scanning device to generate a scanning device reference signal for specifying the location of the scanning device, the scanning device reference signal received from the sensing device is converted in the image data processor A display apparatus using an optical modulator including a driving signal controller for generating a scanning device control signal and an optical modulator control signal so that light emitted from the optical modulator may be reflected in a predetermined area of the scanning device by synchronizing with an image synchronization signal. Could The.
여기서, 영상 동기 신호는 미리 설정된 시간만큼 지연되어 스캐닝 디바이스 기준 신호와 동기화될 수 있다. Here, the image synchronization signal may be delayed by a predetermined time and synchronized with the scanning device reference signal.
또한, 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 장치는 구동 신호 제어부로부터 상기 스캐닝 디바이스 기준 신호 또는 상기 스캐닝 디바이스 제어 신호를 수신하여 스캐닝 디바이스의 회전을 제어하는 스캐닝 드라이버를 더 포함할 수 있다. In addition, the display apparatus using the optical modulator according to the present invention may further include a scanning driver for controlling the rotation of the scanning device by receiving the scanning device reference signal or the scanning device control signal from a drive signal controller.
또한, 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 장치는 구동 신호 제어부로부터 광변조기 제어 신호를 수신하여 광변조기를 제어하는 광변조기 제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, the display apparatus using the optical modulator according to the present invention may further include an optical modulator controller for receiving the optical modulator control signal from the drive signal controller to control the optical modulator.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 영상 입력부에서 모바일 단말기로부터 영상 신호를 입력받는 단계, 영상 데이터 처리부에서 영상 신호의 포맷을 광변조기에 적합한 영상 신호의 포맷을 변환하는 단계, 감지 장치에서 스캐닝 디바이스의 일면으로부터 반사된 광을 감지하여 스캐닝 디바이스의 위치를 특정하기 위한 스캐닝 디바이스 기준 신호를 생성하는 단계, 구동 신호 제어부에서 감지 장치로부터 수신한 스캐닝 디바이스 기준 신호를 영상 데이터 처리부에서 변환된 영상 동기 신호와 동기화시킴으로써 광변조기로부터 출사된 광이 스캐닝 디바이스의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 스캐닝 디바이스 제어 신호와 광변조기 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법을 제시할 수 있다. According to another aspect of the invention, the step of receiving an image signal from the mobile terminal in the image input unit, converting the format of the image signal suitable for the optical modulator format of the image signal in the image data processing unit, of the scanning device in the sensing device Generating a scanning device reference signal for detecting a position of the scanning device by detecting the light reflected from one surface, and synchronizing the scanning device reference signal received from the sensing device by the driving signal controller with the image synchronization signal converted by the image data processor The present invention can provide a display method using an optical modulator including generating a scanning device control signal and an optical modulator control signal so that light emitted from the optical modulator can be reflected in a predetermined area of the scanning device.
여기서, 영상 동기 신호는 미리 설정된 시간만큼 지연되어 상기 스캐닝 디바이스 기준 신호와 동기화될 수 있다. Here, the image synchronization signal may be delayed by a predetermined time and synchronized with the scanning device reference signal.
또한, 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 방법은 스캐닝 드라이버에서 구동 신호 제어부로부터 상기 스캐닝 디바이스 기준 신호 또는 상기 스캐닝 디바이스 제어 신호를 수신하여 스캐닝 디바이스의 회전을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. The display method using the optical modulator according to the present invention may further include controlling the rotation of the scanning device by receiving the scanning device reference signal or the scanning device control signal from a driving signal controller in a scanning driver.
또한, 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 방법은 광변조기 제어부에서 구동 신호 제어부로부터 광변조기 제어 신호를 수신하여 광변조기를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the display method using the optical modulator according to the present invention may further include the step of receiving the optical modulator control signal from the drive signal controller in the optical modulator controller to control the optical modulator.
여기서, 상기 스캐닝 디바이스는 폴리곤 미러 또는 로테이팅 바일 수 있다. Here, the scanning device may be a polygon mirror or a rotating bar.
이하, 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조 하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기에 앞서 본 발명에 적용되는 광변조기에 대해서 먼저 설명하기로 한다.Hereinafter, a display method using an optical modulator and a preferred embodiment of the device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components regardless of reference numerals are the same. Reference numerals will be omitted and duplicate description thereof will be omitted. In addition, the optical modulator applied to the present invention will be described first before describing the preferred embodiments of the present invention in detail.
광 변조기는 크게 직접 광의 온/오프를 제어하는 직접 방식과 반사 및 회절을 이용하는 간접 방식으로 나뉘며, 또한 간접 방식은 정전기 방식과 압전 방식으로 나뉠 수 있다. 여기서, 광 변조기는 구동되는 방식에 상관없이 본 발명에 적용이 가능하다.Optical modulators are largely divided into a direct method of directly controlling the on / off of light and an indirect method using reflection and diffraction, and the indirect method may be divided into an electrostatic method and a piezoelectric method. Herein, the optical modulator is applicable to the present invention regardless of the manner in which the optical modulator is driven.
미국특허번호 제5,311,360 호에 개시된 정전 구동 방식 격자 광 변조기는 반사 표면부를 가지며 기판 상부에 부유(suspended)하는 다수의 일정하게 이격하는 변형 가능 반사형 리본을 포함한다. The electrostatically driven grating light modulator disclosed in US Pat. No. 5,311,360 includes a plurality of regularly spaced deformable reflective ribbons having reflective surface portions and suspended above the substrate.
먼저, 절연층이 실리콘 기판상에 증착되고, 이후, 희생 이산화실리콘 막 및 질화실리콘 막의 증착 공정이 후속한다. 질화실리콘 막은 리본으로 패터닝되고 이산화실리콘층의 일부가 에칭되어 리본이 질화물 프레임에 의해 산화물 스페이서층상에 유지되도록 한다. 단일 파장 λ0를 가진 광을 변조시키기 위해, 변조기는 리본의 두께와 산화물 스페이서의 두께가 λ0/4가 되도록 설계된다. First, an insulating layer is deposited on a silicon substrate, followed by a deposition process of a sacrificial silicon dioxide film and a silicon nitride film. The silicon nitride film is patterned with a ribbon and a portion of the silicon dioxide layer is etched so that the ribbon is held on the oxide spacer layer by the nitride frame. To modulate light with a single wavelength [lambda] 0, the modulator is designed such that the thickness of the ribbon and the thickness of the oxide spacers are [lambda] 0/4.
리본상의 반사 표면과 기판의 반사 표면 사이의 수직 거리 d로 한정된 이러한 변조기의 격자 진폭은 리본 (제 1 전극으로서의 역할을 하는 리본의 반사 표면)과 기판(제 2 전극으로서의 역할을 하는 기판 하부의 전도막) 사이에 전압을 인가함으로써 제어된다.The lattice amplitude of this modulator, defined by the vertical distance d between the reflective surface on the ribbon and the reflective surface of the substrate, is the conduction of the ribbon (reflective surface of the ribbon serving as the first electrode) and the substrate (substrate serving as the second electrode). Film).
도 2a는 본 발명에 적용 가능한 간접 광 변조기 중 압전체를 이용한 일 형태의 회절형 광 변조기 소자의 사시도이며, 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 적용 가능한 압전체를 이용한 다른 형태의 회절형 광 변조기 모듈의 사시도이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 기판(210), 절연층(220), 희생층(230), 리본 구조물(240) 및 압전체(250)를 포함하는 광 변조기가 도시되어 있다. Figure 2a is a perspective view of one type of diffractive light modulator device using a piezoelectric element of the indirect light modulator applicable to the present invention, Figure 2b is another type of diffractive light modulator module using a piezoelectric material applicable to a preferred embodiment of the present invention Perspective view. 2A and 2B, an optical modulator including a
기판(210)은 일반적으로 사용되는 반도체 기판이며, 절연층(220)은 식각 정지층(etch stop layer)으로서 증착되며, 희생층으로 사용되는 물질을 식각하는 에천트(여기서 에천트는 식각 가스 또는 식각 용액임)에 대해서 선택비가 높은 물질로 형성된다. 여기서 절연층(220) 상에는 입사광을 반사하기 위해 반사층(220(a), 220(b))이 형성될 수 있다. The
희생층(230)은 리본 구조물이 절연층(220)과 일정한 간격으로 이격될 수 있도록 양 사이드에서 리본 구조물(240)을 지지하고, 중심부에서 공간을 형성하는 역할을 한다. The
리본 구조물(240)은 상술한 바와 같이 입사광의 회절 및 간섭을 일으켜서 신호를 광변조하는 역할을 한다. 리본 구조물(240)의 형태는 상술한 바와 같이 정전기 방식에 따라 복수의 리본 형상으로 구성될 수도 있고, 압전 방식에 따라 리본의 중심부에 복수의 오픈홀을 구비할 수도 있다. 또한, 압전체(250)는 상부 및 하부 전극간의 전압차에 의해 발생하는 상하 또는 좌우의 수축 또는 팽창 정도에 따라 리본 구조물(240)을 상하로 움직이도록 제어한다. 여기서, 반사층(220(a), 220(b))은 리본 구조물(240)에 형성된 홀(240(b), 240(d))에 대응하여 형성된다. As described above, the
예를 들면, 빛의 파장이 λ인 경우 어떠한 전압도 인가되지 않거나 또는 소정의 전압이 인가된 상태에서 리본 구조물에 형성된 상부 반사층(240(a), 240(c))과 하부 반사층(220(a))이 형성된 절연층(220) 간의 간격은 nλ/2(n은 자연수)와 같다. 따라서 0차 회절광(반사광)의 경우 리본 구조물에 형성된 상부 반사층(240(a), 240(c))에서 반사된 광과 절연층(220)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 nλ와 같아서 보강 간섭을 하여 회절광은 최대 휘도를 가진다. 여기서, +1차 및 -1차 회절광의 경우 광의 휘도는 상쇄 간섭에 의해 최소값을 가진다.For example, when the wavelength of light is λ, no voltage is applied or a predetermined voltage is applied to the upper reflective layers 240 (a) and 240 (c) and the lower reflective layer 220 (a) formed on the ribbon structure. )) Is formed, the interval between the insulating
또한, 상기 인가된 전압과 다른 적정 전압이 압전체(250)에 인가될 때, 리본 구조물에 형성된 상부 반사층(240(a), 240(c))과 하부 반사층(220(a), 220(b))이 형성된 절연층(220) 간의 간격은 (2n+1)λ/4(n은 자연수)와 같게 된다. 따라서 0차 회절광(반사광)의 경우 리본 구조물에 형성된 상부 반사층(240(a), 240(c))과 절연층(220)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 (2n+1)λ/2 와 같아서 상쇄 간섭을 하여 회절광은 최소 휘도를 가진다. 여기서, +1차 및 -1차 회절광의 경우 보강 간섭에 의해 광의 휘도는 최대값을 가진다. 이러한 간섭의 결과, 광 변조기는 반사 또는 회절광의 광량을 조절하여 신호를 빛에 실을 수 있다. In addition, when an appropriate voltage different from the applied voltage is applied to the
이상에서는, 리본 구조물(240)과 하부 반사층(220(a), 220(b))이 형성된 절연층(220) 간의 간격이 nλ/2 또는 (2n+1)λ/4인 경우를 설명하였으나, 입사광의 회절, 반사에 의해 간섭되는 세기를 조절할 수 있는 간격을 가지고 구동할 수 있는 다양한 실시예가 본 발명에 적용될 수 있음은 당연하다. In the above, the case in which the distance between the
이하에서는, 상술한 도 2a에 도시된 형태의 광 변조기를 중심으로 설명한다. Hereinafter, the optical modulator of the type shown in FIG. 2A will be described.
도 2c를 참조하면, 광 변조기는 각각 제1 픽셀(pixel #1), 제2 픽셀(pixel #2), …, 제m 픽셀(pixel #n)을 담당하는 m개의 마이크로 미러(100-1, 100-2, …, 100-m)로 구성된다. 광 변조기는 수직 주사선 또는 수평 주사선(여기서, 수직 주사선 또는 수평 주사선은 m개의 픽셀로 구성되는 것으로 가정함)의 1차원 영상에 대한 영상 정보를 담당하며, 각 마이크로 미러(100-1, 100-2, …, 100-m)는 수직 주사선 또는 수평 주사선을 구성하는 m개의 픽셀 중 어느 하나의 픽셀들을 담당한다. 따라서, 각각의 마이크로 미러에서 반사 및 회절된 광은 이후 광 스캔 장치에 의해 스크린에 2차원 영상으로 투사된다. 예를 들면, VGA 640*480 해상도의 경우 480개의 수직 픽셀에 대해 광 스캔 장치(미도시)의 한 면에서 640번 모듈레이션을 하여 광 스캔 장치의 한 면당 화면 1 프레임이 생성된다. 여기서, 광 스캔 장치는 폴리곤 미러(Polygon Mirror), 회전바(Rotating bar) 또는 갈바노 미러(Galvano Mirror) 등이 될 수 있다.Referring to FIG. 2C, the optical modulator includes a first pixel (pixel # 1), a second pixel (pixel # 2),. And m micro mirrors 100-1, 100-2,..., 100-m that are responsible for the m-th pixel (pixel #n). The optical modulator is responsible for the image information of the one-dimensional image of the vertical scanning line or the horizontal scanning line (assuming that the vertical scanning line or the horizontal scanning line is composed of m pixels), and each micromirror 100-1, 100-2. , ..., 100-m) is in charge of any one of m pixels constituting the vertical scan line or the horizontal scan line. Thus, the reflected and diffracted light in each micro mirror is then projected on the screen as a two dimensional image by the light scanning device. For example, in the case of
이하 제1 픽셀(pixel #1)을 중심으로 광변조의 원리에 대하여 설명하지만, 다른 픽셀들에 대해서도 동일한 내용이 적용가능함은 물론이다. Hereinafter, the principle of light modulation will be described based on the first pixel (pixel # 1), but the same may be applied to other pixels.
본 실시예에서 리본 구조물(240)에 형성된 홀(240(b)-1)은 2개인 것으로 가정한다. 2개의 홀(240(b)-1)로 인하여 리본 구조물(240) 상부에는 3개의 상부 반사층(240(a)-1)이 형성된다. 절연층(220)에는 2개의 홀(240(b)-1)에 상응하여 2개의 하부 반사층이 형성된다. 그리고 제1 픽셀(pixel #1)과 제2 픽셀(pixel #2) 사이의 간격에 의한 부분에 상응하여 절연층(220)에는 또 하나의 하부 반사층이 형성된다. 따라서, 각 픽셀당 상부 반사층(240(a)-1)과 하부 반사층의 개수는 동일하게 되며, 도 2a를 참조하여 전술한 바와 같이 0차 회절광 또는 ±1차 회절광을 이용하여 변조광의 휘도를 조절하는 것이 가능하다.In the present embodiment, it is assumed that there are two holes 240 (b) -1 formed in the
도 2d를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 적용 가능한 회절형 광 변조기 어레이에 의해 스크린에 이미지가 생성되는 모식도가 도시된다.Referring to FIG. 2D, there is shown a schematic diagram in which an image is generated on a screen by a diffractive light modulator array applicable to a preferred embodiment of the present invention.
수직으로 배열된 k개의 마이크로 미러(100-1, 100-2, …, 100-k)에 의해 반사 및 회절된 광이 광 스캔 장치에서 반사되어 스크린(270)에 수평으로 스캔되어 생성된 화면(280-1, 280-2, 280-3, 280-4, …, 280-(k-3), 280-(k-2), 280-(k-1), 280-k)이 도시된다. 광 스캔 장치에서 한번 회전하는 경우 하나의 영상 프레임이 투사될 수 있다. 여기서, 스캔 방향은 왼쪽에서 오른쪽 방향(화살표 방향)으로 도시되어 있으나, 다른 방향(예를 들면, 그 역 방향)으로도 영상이 스캔될 수 있음은 자명하다.Light reflected and diffracted by the k micromirrors 100-1, 100-2,..., 100-k arranged vertically is reflected by the optical scanning device and scanned horizontally on the
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광변조기와 폴리곤 미러를 이용한 모바일 디스플레이 장치를 도시한 모식도이다. 이하에서는 압전 방식의 회절형 광변조기를 중심으로 설명한다. 도 3을 참조하면, 회절형 광변조기(310), 구동신호 제어부(320), 폴리곤 미러(330) 및 스크린(340)이 도시된다. 3 is a schematic diagram showing a mobile display device using an optical modulator and a polygon mirror according to a preferred embodiment of the present invention. Hereinafter, the piezoelectric diffraction type optical modulator will be described. Referring to FIG. 3, a diffractive
회절형 광변조기(310)는 레이저 빔을 영상 신호에 상응하여 반사 및 회절시키는 장치이다. 여기서, 회절형 광변조기(310)는 수직 방향으로 동시에 레이저빔을 발생하며, 이러한 레이저빔은 회전하는 폴리곤 미러(330)에 의해 2차원 영상을 구현한다. 본 발명에 따른 회절형 광변조기(310)는 프로젝션의 화소에 따라서 리본의 개수가 결정되며, 일반적으로 VGA 640*480 해상도의 경우 480개의 리본이 배열되어, 수직 화소에 대한 레이저 빔을 반사 및 회절시켜 스크린(340)에 주사할 수 있다. The diffractive
구동신호 제어부(320)는 감지 장치(미도시)로부터 입력되는 빔 주사에 대한 타이밍값을 입력받아 회절형 광변조기(310) 및 폴리곤 미러(330)의 구동을 제어한다. 여기서, 구동신호 제어부(320)는 감지 장치로부터 수신한 폴리곤 미러 기준 신호를 영상 동기 신호와 동기화시킴으로써 회절형 광변조기(310)로부터 출사된 광이 폴리곤 미러(330)의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 폴리곤 미러 제어 신호와 광변조기 제어 신호를 생성한다. 여기서, 폴리곤 미러 제어 신호는 스캐닝 드라이버(미도시)가 폴리곤 미러를 제어할 수 있는 신호이다. 이러한 신호는 별도로 생성될 수도 있고 또는 폴리곤 미러 기준 신호로 갈음할 수도 있다. The driving
여기서, 렌즈(미도시)는 회절형 광변조기(310)로부터 발생되는 레이저빔을 폴리곤 미러(330)의 회전축 방향으로 집속시킨다. Here, the lens (not shown) focuses the laser beam generated from the diffractive
여기서, 영상 동기 신호는 새로운 프레임 시작과 프레임 내에 새로운 주사선 시작을 알리는 신호이다. 새로운 프레임 시작은 수직 동기 신호, 새로운 주사선 시작은 수평 동기 신호에 의해서 제어된다. 본 발명에 따른 회절형 광변조기(310)는 수직방향으로 일정한 리본이 형성되어 있으므로, 수평 방향에서 동기화될 필요가 있다. Here, the image synchronization signal is a signal for notifying the start of a new frame and the start of a new scan line in a frame. The new frame start is controlled by the vertical sync signal and the new scan line start by the horizontal sync signal. Since the diffraction type
폴리곤 미러(330)는 구동신호 제어부(320)의 구동 제어에 따라 온/오프되며, 구동시 미리 설정된 회전 속도로 일정하게 회전한다. 이러한 폴리곤 미러(330)는 다각형으로 구현되어 있어 회전시 각 면을 통해 입사되는 빔을 반사시킨다. 이때, 폴리곤 미러(330)의 한 면으로부터 반사되는 빔은 스캐닝에 의해서 일정 간격의 스팟(Spot) 배열을 형성시키며 스크린(340)에 주사되되, 이 스팟 배열은 스크린(340)의 하나의 화면을 생성한다. 예를 들면, VGA 640*480 해상도의 경우 480개의 수직 화소에 대해 폴리곤 미러(330)의 한 면에서 640번 모듈레이션을 하여 폴리곤 미러(330)의 한 면당 화면 1 프레임이 생성된다. The
폴리곤 미러(330)는 양방향으로 회전할 수 있는 모터(미도시)를 구비하고 있으며, 이 모터에 의해 회전하면서 렌즈(130)를 통해 주사되는 빔을 스크린(340) 방향으로 반사하게 된다. 여기서, 폴리곤 미러(Polygon Mirror)(330)는 회전바(Rotating bar)로 갈음될 수도 있다. 이 경우 폴리곤 미러 기준 신호 및 폴리곤 미러 제어 신호는 각각 일반적으로 스캐닝 디바이스 기준 신호 및 스캐닝 디바이스 제어 신호로 지칭될 수 있다. 이하에서는 폴리곤 미러를 이용하는 경우를 중심으로 설명한다. The
도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 신호와 폴리곤 미러의 동기를 맞추기 위한 처리부의 기능 블록도이다. 도 4a를 참조하면, 모바일 단말기 플랫폼(410), 영상 입력부(420), 영상 데이터 처리부(430), 구동 신호 제어부(440), 회절형 광변조기(450) 및 스캐닝 드라이버(460)가 도시되어 있다. 4A is a functional block diagram of a processing unit for synchronizing an image signal with a polygon mirror according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4A, a
모바일 단말기 플랫폼(410)는 포켓 PC, 핸드폰, 스마트폰 등의 모바일 기기에 탑재되는 플랫폼이다. 사용자의 설정 또는 디폴트의 조작에 의해서 영상 신호가 발생하는 경우 영상 입력부(420)에 신호를 전송하며, 영상 입력부(420)는 입력받은 신호를 영상 데이터 처리부(430)에 전송한다. 여기서 영상 신호는 영상 동기 신호 및 영상 데이터를 포함한다. The
영상 데이터 처리부(430)는 입력된 영상 신호의 포맷을 광변조기에 적합한 영상 신호의 포맷으로 변환한다. The
구동 신호 제어부(440)는 감지 장치(미도시)로부터 수신한 폴리곤 미러 기준 신호를 영상 데이터 처리부에서 변환된 영상 동기 신호와 동기화시킴으로써 광변조기로부터 출사된 광이 폴리곤 미러의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 폴리곤 미러와 광변조기를 제어한다. 구동 신호 제어부(440)는 별도의 폴리곤 미러 제어 신호와 광변조기 제어 신호를 생성할 수도 있다. 여기서, 감지 장치는 폴리곤 미러의 일면으로부터 반사된 광을 감지하여 폴리곤 미러의 위치를 특정하기 위한 폴리곤 미러 기준 신호를 생성한다. 즉, 폴리곤 미러의 일면에서 미리 설정된 유효면에 영상 데이터에 해당하는 광이 투사될 수 있도록 폴리곤 미러의 회전 및 위치를 제어할 수 있는 폴리곤 미러 기준 신호를 생성한다. The driving
회절형 광변조기(450)는 구동 신호 제어부(440)로부터 전송된 광변조기 제어 신호를 수신하여 해당 제어 신호에 따라 작동된다. 다른 실시예에 의하면, 구동 신호 제어부(440)로부터 광변조기 제어 신호를 수신하여 회절형 광변조기(450)를 제어하는 광변조기 제어부가 더 마련되어 회절형 광변조기(450)를 제어할 수도 있다. The diffractive
스캐닝 드라이버(460)는 구동 신호 제어부(440)로부터 폴리곤 미러 제어 신호를 수신하여 폴리곤 미러의 회전을 제어한다. The
상술한 모바일 디스플레이 장치에 포함되는 세부적은 구성 요소를 자세히 설명하면 다음과 같다. 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 신호와 폴리곤 미러의 동기를 맞추기 위한 모바일 디스플레이 장치 제어부의 블록 구성도이다.Details of the components included in the above-described mobile display device will be described in detail below. 4B is a block diagram of a mobile display device controller for synchronizing an image signal with a polygon mirror according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4b를 참조하면, R, G, B 영상 신호가 모바일 디스플레이 장치(462)에서 모바일 디스플레이 장치에 포함된 영상 신호 입력부(466)로 입력된다. 여기서, 영상 신호 입력부(466)는 수신한 영상 신호를 영상 보정부(464)로 전달하며, 영상 신호는 R, G, B 디지털 데이터 및 타이밍 신호로 구성된다. 이후 영상 보정부(464)는 수신한 영상 신호를 소자간 편차에 따라 보정하거나 컬러 특성을 보정된다. Referring to FIG. 4B, the R, G, and B image signals are input from the
영상 데이터/동기 신호 출력부(480)는 영상 보정부(464)에서 보정된 영상 데이터에 대해서 라스트(raster) 스캔 방향의 영상 신호를 수직 방향으로 회전(pivot)시키고 프레임당 영상 동기 신호, 픽셀 동기 신호 및 수직 라인 출력 타이밍 신호 등을 패널 드라이버(470)에 전달한다. The image data / synchronization
패널 드라이버(470)는 디지털 영상 데이터를 패널을 구동하기 위한 아날로그 신호로 변환시키며, 수직 라인 출력 타이밍 신호에 동기화되어 광 변조기 패널(475)을 구동시킨다. 또한, 패널 드라이버(470)는 상부 전극 전압 범위 제어부(467)에서 결정된 아날로그 전압 범위를 참조하여 영상 계조도와 출력 전압 레벨을 서로 매칭시킨다. The
광변조기 패널(475)은 상부 전극과 하부 전극(하부 전극 전압 제어부(468)에 의해서 전압이 인가됨) 간의 상대 전압 차에 의해 기계적 변형이 일어나고 광원(492)으로부터 입사된 광의 회절량을 변조한다. The
광원 출력 제어부(490)는 영상 데이터/동기 신호 출력부(480)에서 수신한 영상 동기 신호에 동기되어 R, G, B 광원을 순차적으로 출력하도록 광원 제어 신호를 출력하여 광원(492)를 구동하는 광원 드라이버(491)에 전달한다. The light
스캐너 드라이버(493)는 스캐닝 디바이스(494)가 일정한 속도로 구동될 수 잇도록 제어한다. 수광 소자(또는 감지 장치)(495)는 스캐닝 디바이스(494)의 특정 위치에서 반사된 회절광을 수광한다. 여기서 수광 소자(495)에 회절광이 입력되는 회절광은 경우 펄스 데이터로 변환(495)되어 변환된 펄스 데이터는 영상 데이터/동기 신호 출력부(480)에 입력된다. 따라서 영상 데이터/동기 신호 출력부(480)는 수신한 펄스 데이터를 기준으로 영상 동기 신호를 하술하는 바와 같이 미리 설정된 시간만큼 지연시켜 출력할 수 있다. 따라서 본 발명의 일실시예에 따르면, 수광 소자(495)에 의해 발생한 펄스 데이터를 이용하여 영상 신호를 스캐닝 디바이스(494)의 특정 위치에 출력할 수 있는 특징이 있다. The
여기서 스캐닝 디바이스(494)는 자체 내장된 광학 인코더(optical encoder) 등 피드백 장치(예를 들면, 상술한 스캐너 출력 제어부)에 의한 위치 제어 기능을 가지고 있지 않은 장치로서, 예를 들면, 폴리곤 미러 또는 로테이팅 바와 같은 형태의 장치가 될 수 있다. In this case, the
도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감지 장치를 이용하여 폴리곤 미러 기준 신호를 생성하는 모식도이다. 도 5a를 참조하면, 폴리곤 미러(330), 감지 장치(510), 폴리곤 미러 기준 신호를 생성하는 광의 경로(a) 및 영상 신호에 상응하는 광의 경로(b)가 도시된다. 5A is a schematic diagram of generating a polygon mirror reference signal using a sensing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5A, a
감지 장치(510)는 스크린(340)의 일측에 마련될 수 있으며, 폴리곤 미러(330)로부터 반사되는 폴리곤 미러 기준 레이저를 감지할 수 있는 위치이면 본 발명에 적용이 가능하다. 여기서, 폴리곤 미러 기준 레이저는 폴리곤 미러의 위치를 모니터링하기 위한 신호를 생성하기 위해서 폴리곤 미러(330)의 일면에서 반사되는 레이저이다. 여기서, 이러한 폴리곤 미러 기준 레이저는 회절형 광변조기(450)로부터 조사될 수 있다. 일반적으로 폴리곤 미러(330)의 양측 첨단에서 반사되는 광은 스크린에 조사되는 경우 이미지를 왜곡시킬 수 있기 때문에 폴리곤 미러(330)의 일면에서 일정한 유효면(유효면의 너비는 w)이 특정된다. 즉, 폴리곤 미러(330)와 스크린(340)간의 거리는 스크린(340)의 중심부와 양 사이드에서 서로 차이가 있으므로 화면 왜곡이 생긴다. 따라서 이러한 화면 왜곡이 허용 범위 이내로 제한되도록 폴리곤 미러(330) 상에 일정 범위의 유효면을 특정할 수 있다. The
따라서 폴리곤 미러 기준 레이저는 이러한 유효면 외부에서 반사되는 레이저가 될 수 있으며, 이러한 폴리곤 미러 기준 레이저를 감지 장치(510)가 감지함으로써, 폴리곤 미러 기준 신호를 생성할 수 있다. 이 경우, 영상 데이터가 유효면을 이용하여 스크린(340)에 투영되기 위해서는 폴리곤 미러 기준 신호와 영상 동기 신호와는 미리 설정된 시간만큼 지연되어 동기화될 수 있다. 여기서 미리 설정된 시 간은 폴리곤 미러 기준 레이저가 유효면 외부에서 반사된 후 영상 동기 신호에 상응하는 레이저가 처음으로 유효면에서 반사될 때까지 소요되는 시간이 될 수 있다. Accordingly, the polygon mirror reference laser may be a laser reflected outside the effective surface, and the polygon mirror reference laser may detect the polygon mirror reference laser, thereby generating a polygon mirror reference signal. In this case, in order for the image data to be projected onto the
도 5b를 참조하면, 감지 장치(510)의 위치가 특정되어 있다. 즉, 감지 장치(510)는 스크린(340)에 영상 데이터가 출력되기 전에 회절광을 수신한다. 따라서, 영상 신호에 상응하는 광은 감지 장치(510)에 관계없이 스크린(340)에 출력되므로, 감지 장치(510)에 의해 그 경로가 방해받지 않게 된다. Referring to FIG. 5B, the position of the
이러한 미리 설정된 지연 시간은 도 6a 및 도 6b에서 자세히 설명된다. 도 6a은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미리 설정된 시간만큼 지연되어 영상 동기 신호가 폴리곤 미러 기준 신호에 동기된 상태를 도시한 도면이다. 영상 동기 신호(620(1), 620(2))는 각각 폴리곤 미러 기준 신호(610(1), 610(2), 610(3))와 일정 시간(△t)만큼 지연되어 동기화된다. 이러한 지연 시간(△t)은 폴리곤 미러에 형성된 일면의 크기 및 회전 속도에 따라 상대적으로 결정될 수 있다. 여기서, 지연 시간(△t)은 폴리곤 미러의 모서리로부터 유효면까지 도달하는 소요시간이 될 수 있으므로, 폴리곤 미러에 형성된 일면이 크면 지연 시간(△t)도 이에 상응하여 커질 수 있다. 또한, 회전 속도가 커지면, 폴리곤 미러의 모서리로부터 유효면까지 도달하는 소요시간이 작아지므로, 지연 시간(△t)은 작아진다. 즉, 지연 시간(△t)은 폴리곤 미러의 한 면의 유효면 외부에서 폴리곤 미러 기준 신호가 발생한 시간과 그 유효면 시초점(start point)과의 시간의 차가 될 수 있다. 이러한 지연 시간(△t)의 결정 요소는 대략적으로 다음과 같이 유효면이 폴리곤 미러의 한 면에서 정해진 위치, 폴리곤 미러의 회전 각속도 및 폴리곤 미러의 회전 반경에 의해 결정 된다. This preset delay time is described in detail in FIGS. 6A and 6B. 6A is a diagram illustrating a state in which an image synchronization signal is synchronized with a polygon mirror reference signal by being delayed by a predetermined time according to an exemplary embodiment of the present invention. The image synchronization signals 620 (1) and 620 (2) are delayed and synchronized with the polygon mirror reference signals 610 (1), 610 (2) and 610 (3) by a predetermined time Δt, respectively. This delay time Δt may be relatively determined according to the size and rotation speed of one surface formed in the polygon mirror. Since the delay time Δt may be a time required to reach the effective surface from the edge of the polygon mirror, the delay time Δt may be correspondingly increased when one surface formed in the polygon mirror is large. In addition, when the rotational speed increases, the time required for reaching the effective surface from the edge of the polygon mirror becomes small, so that the delay time DELTA t decreases. That is, the delay time [Delta] t may be a difference between the time when the polygon mirror reference signal is generated outside the effective surface of one surface of the polygon mirror and the effective surface start point. The determining factor of this delay time DELTA t is roughly determined by the position where the effective surface is defined on one side of the polygon mirror, the rotational angular velocity of the polygon mirror and the rotation radius of the polygon mirror as follows.
(1) (One)
(2) (2)
여기서, △t는 지연 시간, r은 폴리곤 미러 회전 반경, d는 폴리곤 미러 기준 신호에 상응하는 광이 폴리곤 미러에 반사된 위치와 유효면의 시초점과의 거리, T는 폴리곤 미러의 회전 주기, Ω는 폴리곤 미러의 각속도이다. 실제로는 회전 반경의 차이 등에 따라 신호 튜닝 과정을 거쳐 정밀 튜닝이 필요하다. Where? T is the delay time, r is the polygon mirror rotation radius, d is the distance between the position where the light corresponding to the polygon mirror reference signal is reflected on the polygon mirror and the starting point of the effective plane, T is the rotation period of the polygon mirror, Ω is the angular velocity of the polygon mirror. In practice, precise tuning is required through a signal tuning process depending on the difference in the turning radius.
이를 영상 데이터와 관련하여 설명하면, 도 6b에서 폴리곤 미러 기준 신호(610(1), 610(2))가 출력되는 시간으로부터 △t만큼 시간이 경과한 후 영상 데이터(630(1), 630(2))이 출력된다. 영상 데이터(630(1), 630(2))는 미리 설정된 화수 수((640(1), 640(2)))만큼 출력된다. Referring to this in connection with the image data, the image data 630 (1) and 630 (Δt) after a time elapses from the time when the polygon mirror reference signals 610 (1) and 610 (2) are output in FIG. 6B. 2)) is output. The image data 630 (1) and 630 (2) are output by the preset number of trees (640 (1) and 640 (2)).
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광변조기와 폴리곤 미러를 이용한 디스플레이 방법을 도시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a display method using an optical modulator and a polygon mirror according to a preferred embodiment of the present invention.
단계 S710에서, 초기 폴리곤 미러 기준 신호를 설정한다. 여기서 설정된 폴리곤 미러 기준 신호는 디폴트 값으로서, 이후 감지된 폴리곤 미러 기준에 의해 수정되는 값이다. 이후 영상 입력부에서 모바일 단말기로부터 영상 신호를 입력받는다. In step S710, an initial polygon mirror reference signal is set. The polygon mirror reference signal set here is a default value and is a value modified by the detected polygon mirror reference. Thereafter, the image input unit receives an image signal from the mobile terminal.
단계 S720에서, 영상 데이터 처리부에서 상기 영상 신호의 포맷을 광변조기에 적합한 영상 신호의 포맷을 변환하며, 감지 장치에서 폴리곤 미러의 일면으로부터 반사된 광을 감지하여 폴리곤 미러의 위치를 특정하기 위한 폴리곤 미러 기준 신호를 생성한다. In operation S720, the image data processing unit converts the format of the image signal into a format suitable for an optical modulator, and detects light reflected from one surface of the polygon mirror by the sensing device to specify a polygon mirror position. Generate a reference signal.
단계 S730에서, 구동 신호 제어부에서 감지 장치로부터 수신한 상기 폴리곤 미러 기준 신호를 영상 데이터 처리부에서 변환된 영상 동기 신호와 미리 설정된 시간 만큼 지연되어 동기화시킴으로써 광변조기로부터 출사된 광이 폴리곤 미러의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 폴리곤 미러 제어 신호와 광변조기 제어 신호를 생성한다. In operation S730, the light emitted from the optical modulator is synchronized with the polygon mirror reference signal received from the sensing device by the driving signal controller by a predetermined time delayed by the image data processor to be preset. It generates a polygon mirror control signal and an optical modulator control signal so that they can be reflected from.
단계 S740에서, 폴리곤 미러 제어 신호를 이용하여 폴리곤 미러를 제어하고, 광변조기 제어 신호를 이용하여 광변조기를 제어함으로써 소정의 영상을 스크린에 투영한다. In step S740, the polygon mirror is controlled using the polygon mirror control signal, and the predetermined image is projected on the screen by controlling the light modulator using the optical modulator control signal.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치는 영상 신호와 폴리곤 미러의 회전 및 위치를 동기화시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, the display method and the apparatus using the optical modulator according to the present invention have the effect of synchronizing the rotation and position of the image signal and the polygon mirror.
또한, 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치는 영상 동기 신호와 감지 장치에 의해 생성된 폴리곤 미러 기준 신호를 이용함으로써 폴리곤 미러의 회전을 제어할 수 있는 효과가 있다. In addition, the display method and the apparatus using the optical modulator according to the present invention has the effect of controlling the rotation of the polygon mirror by using the image synchronization signal and the polygon mirror reference signal generated by the sensing device.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명 및 그 균등물의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention and equivalents thereof described in the claims below It will be understood that various modifications and changes can be made.
Claims (14)
Priority Applications (1)
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2006
- 2006-09-07 KR KR1020060086431A patent/KR20070036662A/en not_active Application Discontinuation
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