KR20070037802A - Display method using diffractive optical modulator for controlling light power and apparatus thereof - Google Patents

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KR20070037802A KR1020050092832A KR20050092832A KR20070037802A KR 20070037802 A KR20070037802 A KR 20070037802A KR 1020050092832 A KR1020050092832 A KR 1020050092832A KR 20050092832 A KR20050092832 A KR 20050092832A KR 20070037802 A KR20070037802 A KR 20070037802A
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한규범
윤상경
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삼성전기주식회사
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Abstract

모바일 단말기로부터 영상 신호를 입력받는 영상 입력부; 상기 영상 신호의 포맷을 광변조기에 적합한 영상 신호의 포맷으로 변환하는 영상 데이터 처리부; 광변조기로부터 입사된 광을 반사하여 스캐닝하기 위한 주사 처리 수단에 의해 스크린에 조사되는 단위면적당 광량을 일정하게 하기 위해 광원의 광 출력량을 제어하는 광량 제어부; 및 상기 영상 데이터 처리부로부터 수신한 상기 변환된 영상 신호를 이용하여 상기 광변조기로부터 출사된 광 출력량이 제어된 광이 주사 처리 수단의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 상기 광변조기 및 상기 주사 처리 수단을 제어하는 구동 신호 제어부를 포함하는 광변조기를 이용한 디스플레이 장치가 제시된다. 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치는 고비용의 에프 쎄타(F-theta) 렌즈를 이용하지 않고, 영상 신호에 상응하는 광 스팟에 의해 스크린 상의 단위면적당 광량을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.An image input unit configured to receive an image signal from a mobile terminal; An image data processor converting the format of the image signal into a format of an image signal suitable for an optical modulator; A light amount control unit controlling the light output amount of the light source to make the light amount per unit area irradiated to the screen by the scanning processing means for reflecting and scanning the light incident from the light modulator; And the light modulator and the scan processing means so that the light whose amount of light output from the optical modulator is controlled using the converted image signal received from the image data processor can be reflected in a predetermined area of the scan processing means. A display apparatus using an optical modulator including a driving signal controller for controlling is provided. The display method and the device using the optical modulator according to the present invention is capable of maintaining a constant amount of light per unit area on the screen by the light spot corresponding to the image signal, without using an expensive F-theta lens There is.

광변조기, 디스플레이, 폴리곤 미러, 광량. Light modulators, displays, polygon mirrors, light levels.

Description

광량을 제어하는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치{Display method using diffractive optical modulator for controlling light power and Apparatus thereof}Display method using diffractive optical modulator for controlling light power and Apparatus

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 1b 및 도 1c는 종래 기술에 따른 스크린 상에 배열된 광 스팟의 간격 및 선속도를 도시한 도면. 1b and 1c show the spacing and linear velocity of light spots arranged on a screen according to the prior art;

도 2는 본 발명에 적용 가능한 압전체를 이용한 회절형 광 변조기 모듈의 사시도. 2 is a perspective view of a diffractive optical modulator module using a piezoelectric body applicable to the present invention.

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 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광량을 제어하기 위한 처리부의 기능 블록도.4 is a functional block diagram of a processing unit for controlling the amount of light according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선속도에 상응하여 제어된 광량을 도시한 도면.5 is a view showing the amount of light controlled in accordance with the linear velocity according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선속도에 상응하여 광량을 제어 하기 위한 흐름도.6 is a flow chart for controlling the amount of light corresponding to the linear velocity 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

470 : 광량 제어부470: light quantity control unit

본 발명은 디스플레이 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 광량을 제어하는 광변조기를 이용한 모바일 디스플레이 방법 및 그 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display apparatus and a method thereof, and more particularly, to a mobile display method and apparatus using an optical modulator for controlling the amount of light.

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 이용하여 스크린에 영상을 투영하기 위한 디스플레이 장치를 도시한 모식도이다. 도 1을 참조하면, 광원(110), 제어부(120), 렌즈(130), 폴리곤 미러(140), 스크린(150)이 도시된다. 여기서, 모바일 프로젝터에서는 반드시 광변조기를 이용할 필요는 없으나, 이하에서는 광변조기를 이용한 모바일 프로젝터를 중심으로 설명한다. FIG. 1A is a schematic diagram illustrating a display apparatus for projecting an image onto a screen using an optical modulator and a polygon mirror according to the related art. Referring to FIG. 1, a light source 110, a controller 120, a lens 130, a polygon mirror 140, and a screen 150 are illustrated. Here, although it is not necessary to use an optical modulator in the mobile projector, the following description will focus on the mobile projector using the optical modulator.

광원(110)은 광변조기에 의해 반사 및 회절된 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 light source 110 is a device for generating a laser beam reflected and diffracted by an optical modulator. Here, the light source 110 simultaneously generates a laser beam in a vertical direction, and the laser beam implements a 2D image by the rotating polygon mirror 140. According to another embodiment, the light source 110 may be implemented by a laser or a laser diode, and the light source 110 is turned on / off according to a driving control of the controller 120 to generate a laser beam. .

제어부(120)는 광원(110)의 온/오프 및 폴리곤 미러(140)의 구동을 제어한 다. The controller 120 controls on / off of the light source 110 and driving of the polygon mirror 140.

렌즈(130)는 광원(110)으로부터 발생되는 레이저빔을 폴리곤 미러(140)의 회전축 방향으로 집속시킨다. The lens 130 focuses the laser beam generated from the light source 110 in the rotation axis direction of the polygon mirror 140.

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 polygon mirror 140 is turned on / off according to the driving control of the controller 120, and rotates at a predetermined rotational speed during driving. The polygon mirror 140 is implemented as a polygon to reflect the beam incident through each surface during rotation.

폴리곤 미러(140)는 일정 각속도로 회전할 수 있는 모터(미도시)를 구비하고 있으며, 이 모터에 의해 회전하면서 렌즈(130)를 통해 주사되는 빔을 스크린(150) 방향으로 반사하게 된다. The polygon mirror 140 includes a motor (not shown) capable of rotating at a constant angular speed, and reflects a beam scanned through the lens 130 in the direction of the screen 150 while rotating by the motor.

여기서, 폴리곤 미러(140)와 스크린(150) 사이에 에프 쎄타(F-theta) 렌즈(미도시)를 사용함으로써, 광 스팟 간격을 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 에프 쎄타(F-theta) 렌즈는 폴리곤 미러(140)에 의해 반사되는 빔을 스크린(150)에 주사시키되, 폴리곤 미러(140)의 현재 반사면과 스크린(150)의 주사면 사이의 주사 거리를 일정하게 유지시켜 주어 스크린(150) 상의 주사 선속도를 일정하도록 유지시켜 줌으로써, 광 스팟(spot)의 배열 간격이 일정하도록 조절하여 준다. 이러한 에프 쎄타(F-theta) 렌즈의 유무에 따라 피스캐닝 객체(180) 상에 형성되는 빔 스팟의 배열 간격이 변화된다. 그러나 이러한 광 스팟의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있는 에프 쎄타(F-theta) 렌즈는 가공 및 설계 상의 어려움으로 개발 시간이 많이 소요되고 제조 단가가 높은 문제점이 있다. Here, by using an F-theta lens (not shown) between the polygon mirror 140 and the screen 150, the light spot spacing can be kept constant. That is, the F-theta lens scans the beam 150 reflected by the polygon mirror 140 to the screen 150, but scans between the current reflective surface of the polygon mirror 140 and the scanning surface of the screen 150. By keeping the distance constant to keep the scanning linear velocity on the screen 150 constant, the arrangement interval of the light spots is adjusted to be constant. According to the presence or absence of the F-theta lens, the arrangement interval of the beam spots formed on the piececanning object 180 is changed. However, the F-theta lens, which can maintain a constant distance of the light spot, has a problem in that it takes a lot of development time and high manufacturing cost due to difficulty in processing and design.

도 1b 및 도 1c는 종래 기술에 따른 에프 쎄타(F-theta) 렌즈와 같이 광 스 팟 간격을 제어하는 장치가 없는 경우 스크린 상에 배열된 광 스팟의 간격 및 선속도를 도시한 도면이다. 도 1b를 참조하면, x축은 스캐닝 축이며, y축은 수직축이다. 폴리곤 미러(140)는 스크린(150)의 중심부에서 스크린(150)과의 거리가 가장 작으므로, 동일한 광 주사 주기에 의할 때 스크린(150)의 중심부에서 광 스팟이 촘촘하다. 또한, 도 1c를 참조하면, x축은 스캐닝 축이며, y축은 스크린(150) 상의 선속도이다. 상술한 바와 같이 동일한 이유로 동일한 광 주사 주기에 대한 광 스팟간에 거리인 스크린(150) 상의 선속도는 스크린(150)의 중심부에서 가장 작다. 1B and 1C are diagrams showing the spacing and linear velocity of light spots arranged on a screen when there is no device for controlling the light spot spacing, such as an F-theta lens according to the prior art. Referring to FIG. 1B, the x axis is a scanning axis and the y axis is a vertical axis. Since the polygon mirror 140 has the smallest distance from the screen 150 at the center of the screen 150, the light spot is dense at the center of the screen 150 when the same light scanning period is performed. Also, referring to FIG. 1C, the x axis is the scanning axis and the y axis is the linear velocity on the screen 150. As described above, the linear velocity on the screen 150 which is the distance between the light spots for the same light scanning period for the same reason is the smallest at the center of the screen 150.

이러한 이유로 모바일 프로젝터에서 출사되는 영상은 스크린(150)의 각각의 부분에서 광량이 서로 다른 문제점이 있다. 즉, 스캐닝되는 수평방향으로 조사되는 광량이 균일하지 않으므로, 결과적으로 수평 방향 화질이 불균일한 문제점이 있다. 따라서, 모바일 프로젝터에서는 광변조기 및 폴리곤 미러(140)를 이용하는 경우 투영되는 영상의 화질을 높이기 위해서는 스크린(150)에 소정의 빔을 주사하기 위해서는 스크린(150) 상에 주사되는 광 스팟의 광량을 제어할 필요성이 대두된다.For this reason, the image emitted from the mobile projector has a problem in that the amount of light is different in each part of the screen 150. That is, since the amount of light irradiated in the horizontal direction to be scanned is not uniform, as a result, there is a problem that the horizontal image quality is uneven. Therefore, in the mobile projector, when the optical modulator and the polygon mirror 140 are used, the amount of light of the light spot scanned on the screen 150 is controlled to scan a predetermined beam on the screen 150 in order to improve the image quality of the projected image. There is a need to do so.

본 발명은 고비용의 에프 쎄타(F-theta) 렌즈를 이용하지 않고, 영상 신호에 상응하는 광 스팟에 의해 스크린 상의 단위면적당 광량을 일정하게 유지할 수 있는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치를 제공한다.The present invention provides a display method and apparatus using an optical modulator that can maintain a constant amount of light per unit area on a screen by using a light spot corresponding to an image signal without using an expensive F-theta lens. .

또한, 본 발명은 크기가 작은 모바일 디스플레이에서 에프 쎄타(F-theta) 렌즈를 이용하지 않고 영상 신호에 상응하는 광 스팟에 의해 스크린 상의 단위면적 당 광량을 일정하게 유지할 수 있는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치를 제공한다.In addition, the present invention is a display method using a light modulator that can maintain a constant amount of light per unit area on the screen by the light spot corresponding to the image signal without using an F-theta lens in a small mobile display And its apparatus.

또한, 본 발명은 광원의 광량을 제어함으로써, 스크린 상에서 수평 방향 화질을 좋게 할 수 있는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a display method and apparatus using a light modulator that can improve the horizontal image quality on the screen by controlling the amount of light of the light source.

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, 모바일 단말기로부터 영상 신호를 입력받는 영상 입력부; 상기 영상 신호의 포맷을 광변조기에 적합한 영상 신호의 포맷으로 변환하는 영상 데이터 처리부; 광변조기로부터 입사된 광을 반사하여 스캐닝하기 위한 주사 처리 수단에 의해 스크린에 조사되는 단위면적당 광량을 일정하게 하기 위해 광원의 광 출력량을 제어하는 광량 제어부; 및 상기 영상 데이터 처리부로부터 수신한 상기 변환된 영상 신호를 이용하여 상기 광변조기로부터 출사된 광 출력량이 제어된 광이 주사 처리 수단의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 상기 광변조기 및 상기 주사 처리 수단을 제어하는 구동 신호 제어부를 포함하는 광변조기를 이용한 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.According to an aspect of the invention, the image input unit for receiving an image signal from the mobile terminal; An image data processor converting the format of the image signal into a format of an image signal suitable for an optical modulator; A light amount control unit controlling the light output amount of the light source to make the light amount per unit area irradiated to the screen by the scanning processing means for reflecting and scanning the light incident from the light modulator; And the light modulator and the scan processing means so that the light whose amount of light output from the optical modulator is controlled using the converted image signal received from the image data processor can be reflected in a predetermined area of the scan processing means. It is possible to provide a display device using an optical modulator including a driving signal controller for controlling.

여기서, 상기 주사 처리 수단은 상기 광변조기에 의해 회절 및 변조된 광을 일정 속도로 이동시켜 반사하는 회전 미러일 수 있다. Here, the scanning processing means may be a rotating mirror that reflects the light diffracted and modulated by the optical modulator at a constant speed.

여기서, 상기 회전 미러는 회전 모터에 의해 일정 각속도로 회전하는 폴리 곤 미러일 수 있다. Here, the rotating mirror may be a polygon mirror that rotates at a constant angular velocity by a rotating motor.

여기서, 상기 구동 신호 제어부는 상기 영상 신호의 펄스의 주기에 따라 상기 광변조기의 각 픽셀의 구동 주기를 제어할 수 있다. The driving signal controller may control the driving period of each pixel of the optical modulator according to the period of the pulse of the image signal.

또한, 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 장치는 상기 구동 신호 제어부로부터 상기 주사 처리 수단의 제어 신호를 수신하여 상기 주사 처리 수단의 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 receiving a control signal of the scan processing means from the drive signal controller to control the rotation of the scan processing means.

여기서, 상기 광량 제어부는 상기 광 출력량을 하기 수학식에 의해 정할 수 있다. Here, the light amount controller may determine the light output amount by the following equation.

Figure 112005055967900-PAT00001
Figure 112005055967900-PAT00001

여기서, P는 광원의 광 출력량, Pu는 스크린에 조사되는 단위면적당 광량, V는 스크린 상의 광 스팟의 선속도, Δt는 광 주사 주기, η는 광변조기에 의한 회절 효율이다. Where P is the light output of the light source, Pu is the light amount per unit area irradiated to the screen, V is the linear velocity of the light spot on the screen, Δt is the light scanning period, and η is the diffraction efficiency by the optical modulator.

본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 모바일 단말기로부터 영상 신호를 입력받는 단계; (b) 상기 영상 신호의 포맷을 광변조기에 적합한 영상 신호의 포맷으로 변환하는 단계; (c) 광변조기로부터 입사된 광을 반사하여 스캐닝하기 위한 주사 처리 수단에 의해 스크린에 조사되는 단위면적당 광량을 일정하게 하기 위해 광원의 광 출력량을 제어하는 단계; 및 (d) 상기 영상 데이터 처리부로부터 수신한 상기 변환된 영상 신호를 이용하여 상기 광변조기로부터 출사된 광 출력량이 제어된 광이 주사 처리 수단의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 상기 광변조기 및 상기 주사 처리 수단을 제어하는 단계를 포함하는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법을 제공할 수 있다. According to another aspect of the invention, (a) receiving a video signal from a mobile terminal; converting the format of the video signal into a format of a video signal suitable for an optical modulator; (c) controlling the light output amount of the light source to make the amount of light per unit area irradiated to the screen constant by scanning processing means for reflecting and scanning the light incident from the light modulator; And (d) the light modulator and the scan so that the light whose amount of light output from the optical modulator is controlled using the converted image signal received from the image data processor can be reflected in a predetermined area of the scanning processing means. It is possible to provide a display method using an optical modulator including controlling the processing means.

또한, 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 방법은 (e) 스캐닝 드라이버에서 특정한 주기를 가지는 펄스를 수신하여 상기 주사 처리 수단의 회전을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the display method using the optical modulator according to the present invention may further comprise the step of (e) receiving a pulse having a specific period in the scanning driver to control the rotation of the scanning processing means.

여기서, 상기 주사 처리 수단은 상기 광변조기에 의해 회절 및 변조된 광을 일정 속도로 이동시켜 반사하는 회전 미러일 수 있다. Here, the scanning processing means may be a rotating mirror that reflects the light diffracted and modulated by the optical modulator at a constant speed.

여기서, 상기 회전 미러는 회전 모터에 의해 일정 각속도로 회전하는 폴리곤 미러일 수 있다. Here, the rotating mirror may be a polygon mirror that rotates at a constant angular velocity by a rotating motor.

여기서, 상기 단계 (d)에서, 상기 영상 신호의 펄스의 주기에 따라 상기 광변조기의 각 픽셀의 구동 주기를 결정함으로써 상기 광변조기를 제어할 수 있다. In the step (d), the optical modulator may be controlled by determining a driving period of each pixel of the optical modulator according to the period of the pulse of the image signal.

여기서, 상기 단계 (c)에서, 상기 광 출력량을 하기 수학식에 의해 정할 수 있다. Here, in the step (c), the light output amount can be determined by the following equation.

Figure 112005055967900-PAT00002
Figure 112005055967900-PAT00002

여기서, P는 광원의 광 출력량, Pu는 스크린에 조사되는 단위면적당 광량, V는 스크린 상의 광 스팟의 선속도, Δt는 광 주사 주기, η는 광변조기에 의한 회절 효율이다.Where P is the light output of the light source, Pu is the light amount per unit area irradiated to the screen, V is the linear velocity of the light spot on the screen, Δt is the light scanning period, and η is the diffraction efficiency by the optical modulator.

이하, 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치의 바 람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 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, preferred embodiments of a display method and a device using an optical modulator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same components regardless of reference numerals. Denotes the same reference numerals 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 변조기 소자는 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, 광변조기 소자는 구동되는 방식 또는 제조 회사의 제품명(예를 들면, 실리콘 라이트 머신사(社)의 광변조기인 GLV(Grating Light Valve) 디바이스)에 상관없이 본 발명에 적용이 가능하다.The optical modulator element is 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 device may be applied to the present invention regardless of the method of driving or the product name of the manufacturing company (for example, a Grating Light Valve (GLV) device which is an optical modulator of Silicon Light Machine Co., Ltd.).

미국특허번호 제5,311,360 호에 개시된 정전기 방식 격자 광변조기는 반사 표면부를 가지며 기판 상부에 부유(suspended)하는 다수의 일정하게 이격하는 변형 가능 반사형 리본을 포함한다. 절연층이 실리콘 기판상에 증착된다. 다음으로, 희생 이산화실리콘 막 및 질화실리콘 막의 증착 공정이 후속한다. The electrostatic grating light modulator disclosed in US Pat. No. 5,311,360 includes a plurality of uniformly spaced deformable reflective ribbons having reflective surface portions and suspended above a substrate. An insulating layer is deposited on the silicon substrate. Next, the deposition process of the sacrificial silicon dioxide film and the silicon nitride film is followed.

질화물 막은 리본으로부터 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. The nitride film is patterned from the 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 (the reflective surface of the ribbon serving as the first electrode) and the substrate (the substrate serving as the second electrode). Film).

도 2는 본 발명에 적용 가능한 간접 광변조기 중 압전체를 이용한 회절형 광 변조기 모듈의 사시도이다. 도 2를 참조하면, 기판(211), 절연층(212), 희생층(213), 리본 구조물(214) 및 압전체(215)를 포함하는 광변조기가 도시되어 있다. 2 is a perspective view of a diffractive light modulator module using a piezoelectric element among indirect light modulators applicable to the present invention. Referring to FIG. 2, an optical modulator including a substrate 211, an insulating layer 212, a sacrificial layer 213, a ribbon structure 214, and a piezoelectric body 215 is illustrated.

기판(211)은 일반적으로 사용되는 반도체 기판이며, 절연층(212)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(212)은 입사광을 반사하기 위해 반사층(미도시)이 도포될 수 있다. The substrate 211 is a commonly used semiconductor substrate, and the insulating layer 212 is deposited as an etch stop layer, and an etchant for etching a material used as a sacrificial layer, where the etchant is an etching gas or an etching Solution). Here, the insulating layer 212 may be coated with a reflective layer (not shown) to reflect incident light.

희생층(213)은 리본 구조물이 절연층(212)과 일정한 간격으로 이격될 수 있도록 양 사이드에서 리본 구조물(214)을 지지하고, 중심부에서 공간을 형성하는 역할을 한다. The sacrificial layer 213 supports the ribbon structure 214 on both sides so that the ribbon structure can be spaced apart from the insulating layer 212 at regular intervals, and forms a space at the center.

리본 구조물(214)은 상술한 바와 같이 입사광의 회절 및 간섭을 일으켜서 신호를 광변조하는 역할을 한다. 리본 구조물(214)의 형태는 정전기 방식에 따라 복수의 리본 형상으로 구성될 수도 있고, 압전 방식에 따라 리본의 중심부에 복수의 오픈홀을 구비할 수도 있다. 또한, 압전체(215)는 압전 방식에 따라 리본 구조물(214)을 상하로 움직이도록 제어한다.The ribbon structure 214 serves to light modulate the signal by causing diffraction and interference of incident light as described above. The shape of the ribbon structure 214 may be configured in a plurality of ribbon shapes according to the electrostatic method, or may be provided with a plurality of open holes in the center of the ribbon according to the piezoelectric method. In addition, the piezoelectric member 215 controls the ribbon structure 214 to move up and down in a piezoelectric manner.

빛의 파장이 λ인 경우 광변조기가 변형되지 않은 상태에서(어떠한 전압도 인가되지 않은 상태에서) 리본 구조물(214)과 하부 반사층이 형성된 절연층(212) 간의 간격은 λ/2와 같다. 따라서 리본 구조물(214)과 절연층(212)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ와 같아서 빛은 보강 간섭을 한다. When the wavelength of light is λ, the distance between the ribbon structure 214 and the insulating layer 212 on which the lower reflective layer is formed is equal to λ / 2 in the state where the optical modulator is not deformed (no voltage is applied). Thus, the total path difference between the light reflected from the ribbon structure 214 and the insulating layer 212 is equal to λ so that light interferes constructively.

또한, 적정 전압이 압전체(215)에 인가될 때, 리본 구조물(214)과 하부 반사층이 형성된 절연층(212) 간의 간격은 λ/4와 같게 된다. 따라서 리본 구조물(214)과 절연층(212)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ/2와 같아서 빛은 상쇄 간섭을 한다. 이러한 간섭의 결과, 광변조기는 입사광의 광량을 조절하여 신호를 빛에 실을 수 있다. 여기서 광 변조기 소자는 리본 구조물(214)의 형태에 따라서 함몰형과 돌출형으로 분류될 수도 있다. 이하에서는 회절형 광변조기가 본 발명에 적용된 경우를 중심으로 설명한다. In addition, when an appropriate voltage is applied to the piezoelectric material 215, the distance between the ribbon structure 214 and the insulating layer 212 on which the lower reflective layer is formed is equal to λ / 4. Thus, the total path difference between the light reflected from the ribbon structure 214 and the insulating layer 212 is equal to [lambda] / 2 so that light interferes with each other. As a result of such interference, the optical modulator may load a signal on the light by adjusting the amount of incident light. The optical modulator elements may be classified into recesses and protrusions according to the shape of the ribbon structure 214. Hereinafter, a case in which the diffractive optical modulator is applied to the present invention will be described.

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), 주사 처리 수단(330) 및 스크린(340)이 도시된다. 여기서, 주사 처리 수단(330)은 광변조기로부터 입사된 광을 반사하여 스캐닝하는 장치로서, 회전 미러, 회전 바(bar), 폴리곤 미러 등을 포함한다. 이하에서는 주사 처리 수단(330)이 폴리곤 미러인 경우를 중심으로 설명한다.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 optical modulator 310, a drive signal controller 320, a scan processing unit 330, and a screen 340 are shown. Here, the scanning processing means 330 is a device for reflecting and scanning the light incident from the optical modulator, and includes a rotating mirror, a rotating bar, a polygon mirror, and the like. Hereinafter, the case where the scanning processing means 330 is a polygon mirror will be described.

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 구 현한다. 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 light modulator 310 is a device that reflects and diffracts a laser beam in response to an image signal. Here, the diffractive light modulator 310 simultaneously generates a laser beam in a vertical direction, and the laser beam implements a two-dimensional image by the rotating polygon mirror 330. In the diffraction type optical modulator 310 according to the present invention, the number of ribbons is determined according to projection pixels, and in general, 480 ribbons are arranged in the case of VGA 640 * 480 resolution to reflect and diffract a laser beam for a vertical pixel. Can be injected into the screen 340.

구동신호 제어부(320)는 영상 데이터 처리부로부터 수신한 영상 신호를 이용하여 회절형 광변조기(310)로부터 출사된 광 출력량이 제어된 광이 폴리곤 미러(330)의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 회절형 광변조기(310) 및 폴리곤 미러(330)을 제어한다. 여기서, 광량 제어부는 광변조기로부터 입사된 광을 반사하여 스캐닝하기 위한 폴리곤 미러(330)에 의해 스크린에 조사되는 단위면적당 광량을 일정하게 하기 위해 광원의 광 출력량을 제어한다. 여기서, 광원은 광변조기가 직접 광의 온/오프를 제어하는 직접 방식에 따르는 경우에는 광변조기가 이에 해당하며, 광변조기가 반사 및 회절을 이용하는 간접 방식에 따르는 경우에는 회절형 광변조기에 광을 조사하는 광원(예를 들면, 레이저 다이오드(LD))을 지칭한다. The driving signal controller 320 is diffracted so that the light whose amount of light output from the diffraction type optical modulator 310 is controlled by using the image signal received from the image data processor can be reflected in a predetermined area of the polygon mirror 330. The fluorescent modulator 310 and the polygon mirror 330 are controlled. Here, the light amount control unit controls the light output amount of the light source to make the light amount per unit area irradiated to the screen constant by the polygon mirror 330 for reflecting and scanning the light incident from the light modulator. Herein, the light source corresponds to a light modulator when the optical modulator directly controls the on / off of light, and when the light modulator follows an indirect method using reflection and diffraction, the light is irradiated to the diffractive light modulator. Refers to a light source (for example, a laser diode LD).

구동신호 제어부(320)는 폴리곤 미러(330)의 위치 및 회전에 관련된 폴리곤 미러 기준 신호 또는 위치 프로파일 신호 등을 기준으로 영상 신호를 동기화함으로써, 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 영상 신호는 폴리곤 미러 기준 신호에 대해 미리 설정된 시간만큼 지연시켜 동기화될 수 있다. 여기서, 렌즈(미도시)는 회절형 광변조기(310)로부터 발생되는 레이저빔을 폴리곤 미러(330)의 회전축 방향으로 집속시킨다. 여기서, 위치 프로파일 신호는 일반적으로 아날로그 신호로 구성되며, 폴리곤 미러(330)의 위치는 위치 프로파일 신호의 초기값에 의해 미리 설정될 수 있다. 폴리곤 미러 기준 신호 또는 위치 프로파일 신호는 폴리곤 미러(330)의 현재 위치, 회전 속도 등 폴리곤 미러(330)가 회절형 광변조기(310)로부터 출사된 광을 반사하기 위해 설정되는 위치와 관련된 데이터를 나타낸다. The driving signal controller 320 synchronizes an image signal based on a polygon mirror reference signal or a position profile signal related to the position and rotation of the polygon mirror 330, so that the light emitted from the diffractive optical modulator 310 is converted into a polygon mirror. A polygon mirror control signal and an optical modulator control signal are generated to be reflected in the preset area of 330. The image signal may be synchronized by delaying a predetermined time with respect to the polygon mirror reference signal. Here, the lens (not shown) focuses the laser beam generated from the diffractive light modulator 310 in the rotation axis direction of the polygon mirror 330. Here, the position profile signal is generally composed of an analog signal, and the position of the polygon mirror 330 may be preset by an initial value of the position profile signal. The polygon mirror reference signal or the position profile signal represents data related to the current position of the polygon mirror 330, the rotational speed, and the position where the polygon mirror 330 is set to reflect light emitted from the diffractive optical modulator 310. .

여기서, 영상 신호는 일반적으로 영상 동기 신호와 영상 데이터로 구성된다. 즉, 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. 본 발명에 따르면, 영상 동기 신호를 이용하여 회절형 광변조기(310)로부터 출사된 광이 폴리곤 미러의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 제어할 수 있다. 즉, 영상 동기 신호와 동기화된 폴리곤 미러(330)의 폴리곤 미러 기준 신호 또는 위치 프로파일 신호를 이용하여 영상 신호에 상응하는 광이 폴리곤 미러(330)의 미리 설정된 유효면에서 반사하여 스크린에 도달할 수 있도록 제어할 수 있다. Here, the video signal generally consists of a video synchronization signal and video data. That is, 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 optical modulator 310 according to the present invention has a constant ribbon formed in the vertical direction, it needs to be synchronized in the horizontal direction. According to the present invention, the light emitted from the diffractive light modulator 310 may be controlled to be reflected in a predetermined area of the polygon mirror using the image synchronization signal. That is, by using the polygon mirror reference signal or the position profile signal of the polygon mirror 330 synchronized with the image synchronization signal, light corresponding to the image signal may be reflected on the preset effective plane of the polygon mirror 330 to reach the screen. Can be controlled.

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 polygon mirror 330 is turned on / off according to the driving control of the driving signal controller 320 and rotates at a predetermined rotational speed during driving. The polygon mirror 330 is implemented as a polygon to reflect the beam incident through each surface during rotation. At this time, the beam reflected from one surface of the polygon mirror 330 forms a spot array at a predetermined interval by scanning, and is scanned on the screen 340, which spot arrays one screen of the screen 340. Create For example, in the case of VGA 640 * 480 resolution, 640 modulations are performed on one surface of the polygon mirror 330 for 480 vertical pixels, thereby generating one frame per screen of the polygon mirror 330.

폴리곤 미러(330)는 일정 각속도로 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) 또는 갈바노 미러(Galvano Mirror) 등으로 갈음할 수도 있다.The polygon mirror 330 includes a motor (not shown) capable of rotating at a constant angular speed, and reflects a beam scanned through the lens 130 in the direction of the screen 340 while rotating by the motor. Here, the polygon mirror 330 may be replaced by a rotating bar or a galvano mirror.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 신호와 폴리곤 미러의 동기를 맞추기 위한 처리부의 기능 블록도이다. 도 4를 참조하면, 모바일 단말기 플랫폼(410), 영상 입력부(420), 영상 데이터 처리부(430), 구동 신호 제어부(440), 회절형 광변조기(450), 스캐닝 드라이버(460) 및 광량 제어부(470)가 도시되어 있다. 4 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. 4, the mobile terminal platform 410, the image input unit 420, the image data processor 430, the drive signal controller 440, the diffraction type optical modulator 450, the scanning driver 460, and the light amount controller ( 470 is shown.

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 mobile terminal platform 410 is a platform mounted on a mobile device such as a pocket PC, a mobile phone, or a smartphone. When an image signal is generated by a user's setting or default operation, the image signal is transmitted to the image input unit 420, and the image input unit 420 transmits the received signal to the image data processor 430. The video signal includes a video synchronization signal and video data.

영상 데이터 처리부(430)는 입력된 영상 신호의 포맷을 광변조기에 적합한 영상 신호의 포맷으로 변환한다. The image data processor 430 converts the format of the input image signal into a format of an image signal suitable for an optical modulator.

구동 신호 제어부(440)는 영상 데이터 처리부로부터 수신한 영상 신호를 이 용하여 광변조기로부터 출사된 광 출력량이 제어된 광이 주사 처리 수단의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 광변조기 및 폴리곤 미러(330)를 제어한다. 여기서, 구동 신호 제어부(440)는 폴리곤 미러(330)의 위치를 특정하기 위한 폴리곤 미러 기준 신호 또는 위치 프로파일 신호를 생성할 수 있다. 즉, 폴리곤 미러(330)의 일면에서 미리 설정된 유효면에 영상 데이터에 해당하는 광이 투사될 수 있도록 폴리곤 미러(330)의 회전 및/또는 위치를 제어할 수 있는 위치 프로파일 신호를 생성한다. 이러한 위치 프로파일 신호는 이후 스캐닝 드라이버에서 보정 절차에 의해서 위치가 보정할 수 있으므로, 초기값은 임의의 값으로 설정될 수 있다. The driving signal controller 440 may use the image signal received from the image data processing unit so that the light output from the optical modulator can be controlled to reflect the light in a preset area of the scanning processing means. To control. Here, the driving signal controller 440 may generate a polygon mirror reference signal or a position profile signal for specifying the position of the polygon mirror 330. That is, a position profile signal capable of controlling the rotation and / or the position of the polygon mirror 330 is generated so that light corresponding to the image data may be projected onto a predetermined effective surface on one surface of the polygon mirror 330. Since the position profile signal can be corrected in position by a calibration procedure in the scanning driver, the initial value can be set to an arbitrary value.

회절형 광변조기(450)는 구동 신호 제어부(440)로부터 전송된 영상 신호의 펄스의 주기에 따라 각 픽셀의 구동 주기가 제어됨으로써 작동된다. 여기서, 회절형 광변조기(450)의 픽셀은 각각의 리본에 상응하여 영상 신호가 구현되는 단위이다. 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 optical modulator 450 is operated by controlling the driving period of each pixel according to the period of the pulse of the image signal transmitted from the driving signal controller 440. Here, the pixel of the diffractive light modulator 450 is a unit in which an image signal is implemented corresponding to each ribbon. According to another exemplary embodiment, an optical modulator controller for receiving the optical modulator control signal from the driving signal controller 440 to control the diffractive optical modulator 450 may be further provided to control the diffractive optical modulator 450.

스캐닝 드라이버(460)는 구동 신호 제어부(440)로부터 폴리곤 미러(330)의 제어 신호를 수신하여 폴리곤 미러(330)의 회전을 제어한다. 예를 들면, 스캐닝 드라이버(460)는 특정한 주기를 가지는 펄스를 구동 신호 제어부(440)로부터 수신하여 폴리곤 미러(330)의 회전을 제어한다. The scanning driver 460 receives the control signal of the polygon mirror 330 from the driving signal controller 440 to control the rotation of the polygon mirror 330. For example, the scanning driver 460 receives a pulse having a specific period from the driving signal controller 440 and controls the rotation of the polygon mirror 330.

여기서, 구동 신호 제어부(440)가 스캐닝 드라이버(460)를 갈음하여 직접 폴리곤 미러(330)의 위치 및 회전 속도를 제어할 수도 있다.  Here, the driving signal controller 440 may directly control the position and rotation speed of the polygon mirror 330 by replacing the scanning driver 460.

광량 제어부(470)는 광변조기로부터 입사된 광을 반사하여 스캐닝하기 위한 주사 처리 수단에 의해 스크린에 조사되는 단위면적당 광량을 일정하게 하기 위해 광원의 광 출력량을 제어한다. 여기서, 광량은 다음과 같은 수학식들에 의해 정해질 수 있다. The light amount control unit 470 controls the light output amount of the light source to make the light amount per unit area irradiated to the screen constant by scanning processing means for reflecting and scanning the light incident from the light modulator. Here, the amount of light may be determined by the following equations.

Figure 112005055967900-PAT00003
(1)
Figure 112005055967900-PAT00003
(One)

여기서, Pd는 동일 데이터 인가 시 회절형 광변조기(450)에 의해 회절된 광의 광 에너지이다. 이러한 Pd는 다음과 같이 고정 파워 레이저 출력량과 회절 데이터에 의한 효율(η)로 표시될 수 있다. Here, Pd is light energy of light diffracted by the diffractive light modulator 450 when the same data is applied. This Pd may be expressed as a fixed power laser output and an efficiency η by diffraction data as follows.

Figure 112005055967900-PAT00004
(2)
Figure 112005055967900-PAT00004
(2)

여기서, 상기 수학식 (2)를 수학식 (1)에 대입하여 정리하면, Here, by substituting the equation (2) into the equation (1),

Figure 112005055967900-PAT00005
(3)
Figure 112005055967900-PAT00005
(3)

여기서, P는 광원의 광 출력량, Pu는 스크린에 조사되는 단위면적당 광량, V는 스크린 상의 광 스팟의 선속도, Δt는 광 주사 주기, η는 광변조기에 의한 회절 효율이다. Δt는 광의 주사 주기이므로, 이를 상수로 두고, Pu는 원하는 스크린에 조사되는 단위면적당 광량이므로 상수이며, η는 광변조기에 의한 회절 효율이므로 상수이다. 따라서 P는 V에 비례한다. 즉, 스크린 상의 선속도가 작은 스크린의 중심의 경우 광원의 광 출력량인 P는 V에 비례하여 작아진다. 스크린 상의 선속 도가 큰 스크린의 양 사이드의 경우에는 그 반대가 된다. Where P is the light output of the light source, Pu is the light amount per unit area irradiated to the screen, V is the linear velocity of the light spot on the screen, Δt is the light scanning period, and η is the diffraction efficiency by the optical modulator. Since Δt is a scanning period of light, let it be a constant, Pu is a constant because the amount of light per unit area irradiated on a desired screen is constant, and η is a constant because of diffraction efficiency by an optical modulator. Thus P is proportional to V. That is, in the center of the screen having a small linear velocity on the screen, P, the light output amount of the light source, becomes small in proportion to V. The opposite is true for both sides of the screen where the velocity on the screen is large.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스크린상에서 광 스팟의 선속도에 상응하여 제어된 광량을 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, x축은 스캐닝 축이며, y축은 광 출력량을 나타내는 축이다. 도 1c와 도 5를 비교하면, 도 5에 도시된 광 주사 주기는 스캐닝 선속도와 비례하여 도시됨을 알 수 있다. 5 is a view showing the amount of light controlled corresponding to the linear velocity of the light spot on the screen according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the x axis is a scanning axis and the y axis is an axis indicating the light output amount. Comparing FIG. 1C with FIG. 5, it can be seen that the light scanning period shown in FIG. 5 is shown in proportion to the scanning linear velocity.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스크린상에서 광 스팟의 선속도에 상응하여 광량을 제어하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart for controlling the amount of light corresponding to the linear velocity of the light spot on the screen according to the preferred embodiment of the present invention.

단계 S610에서, 영상 입력부에서 모바일 단말기로부터 영상 신호를 입력받는다. 여기서, 이외의 초기 값들, 예를 들면, 폴리곤 미러의 위치를 조정하는 기준값이 되는 위치 프로파일 신호 또는 폴리곤 미러 기준 신호 등을 설정한다. In operation S610, the image input unit receives an image signal from the mobile terminal. Here, other initial values, for example, a position profile signal or a polygon mirror reference signal, which is a reference value for adjusting the position of the polygon mirror, are set.

단계 S620에서, 영상 데이터 처리부에서 영상 신호의 포맷을 광변조기에 적합한 영상 신호의 포맷을 변환한다. 여기서, 영상 신호는 영상 동기 신호와 영상 데이터를 포함한다. In operation S620, the image data processor converts the format of the image signal into a format suitable for the optical modulator. Here, the video signal includes a video synchronization signal and video data.

단계 S630에서, 광량 제어부에서 광변조기로부터 입사된 광을 반사하여 스캐닝하기 위한 주사 처리 수단에 의해 스크린에 조사되는 단위면적당 광량을 일정하게 하기 위해 광원의 광 출력량을 제어한다. 여기서 광 출력량은 상술한 바와 같이 스크린 상에 형성되는 광 스팟의 선속도를 이용하여 산출할 수 있다. In step S630, the light output amount of the light source is controlled in order to make the light amount per unit area irradiated to the screen constant by the scanning processing means for reflecting and scanning the light incident from the light modulator in the light amount controller. The light output amount may be calculated using the linear velocity of the light spot formed on the screen as described above.

단계 S640에서, 구동 신호 제어부에서 영상 데이터 처리부로부터 수신한 영상 신호를 이용하여 광변조기로부터 출사된 광 출력량이 제어된 광이 회전 미러(폴 리곤 미러)의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 광변조기 및 회전 미러을 제어한다. 단계 S650에서, 스캐닝 드라이버는 구동 신호 제어부로부터 회전 미러(폴리곤 미러)의 제어 신호를 수신하여 회전 미러의 회전을 제어하여 광변조기로부터 조사된 소정의 영상을 스크린에 투영한다.In step S640, the light modulator, so that the light output from the light modulator is controlled in the predetermined area of the rotation mirror (polygon mirror) by using the image signal received from the image data processing unit in the drive signal control unit and Control the rotating mirror. In step S650, the scanning driver receives the control signal of the rotation mirror (polygon mirror) from the drive signal controller to control the rotation of the rotation mirror to project a predetermined image irradiated from the optical modulator onto the screen.

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 고비용의 에프 쎄타(F-theta) 렌즈를 이용하지 않고, 영상 신호에 상응하는 광 스팟에 의해 스크린 상의 단위면적당 광량을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다. As described above, the display method and the apparatus using the optical modulator according to the present invention do not use an expensive F-theta lens, and the amount of light per unit area on the screen is constant by the light spot corresponding to the image signal. It has a sustainable effect.

또한, 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치는 크기가 작은 모바일 디스플레이에서 에프 쎄타(F-theta) 렌즈를 이용하지 않고 영상 신호에 상응하는 광 스팟에 의해 스크린 상의 단위면적당 광량을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the display method and the device using the optical modulator according to the present invention in a small mobile display, the amount of light per unit area on the screen is fixed by the light spot corresponding to the image signal without using the F-theta lens It is effective to maintain.

또한, 본 발명에 따른 광변조기를 이용한 디스플레이 방법 및 그 장치는 광원의 광량을 제어함으로써, 스크린 상에서 수평 방향 화질을 좋게 할 수 있는 효과가 있다. In addition, the display method and apparatus using the optical modulator according to the present invention has the effect of improving the horizontal image quality on the screen by controlling the amount of light of the light source.

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 (12)

모바일 단말기로부터 영상 신호를 입력받는 영상 입력부;An image input unit configured to receive an image signal from a mobile terminal; 상기 영상 신호의 포맷을 광변조기에 적합한 영상 신호의 포맷으로 변환하는 영상 데이터 처리부;An image data processor converting the format of the image signal into a format of an image signal suitable for an optical modulator; 광변조기로부터 입사된 광을 반사하여 스캐닝하기 위한 주사 처리 수단에 의해 스크린에 조사되는 단위면적당 광량을 일정하게 하기 위해 광원의 광 출력량을 제어하는 광량 제어부; 및 A light amount control unit controlling the light output amount of the light source to make the light amount per unit area irradiated to the screen by the scanning processing means for reflecting and scanning the light incident from the light modulator; And 상기 영상 데이터 처리부로부터 수신한 상기 변환된 영상 신호를 이용하여 상기 광변조기로부터 출사된 광 출력량이 제어된 광이 주사 처리 수단의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 상기 광변조기 및 상기 주사 처리 수단을 제어하는 구동 신호 제어부를 포함하는 광변조기를 이용한 디스플레이 장치.The light modulator and the scan processing means are controlled such that the light whose amount of light output from the optical modulator is controlled using the converted image signal received from the image data processor can be reflected in a predetermined area of the scan processing means. Display device using an optical modulator comprising a drive signal controller. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 주사 처리 수단은 상기 광변조기에 의해 회절 및 변조된 광을 일정 속도로 이동시켜 반사하는 회전 미러인 것을 특징으로 하는 광변조기를 이용한 디스플레이 장치.And the scanning processing means is a rotating mirror which moves and reflects the light diffracted and modulated by the optical modulator at a constant speed. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 회전 미러는 회전 모터에 의해 일정 각속도로 회전하는 폴리곤 미러인 것을 특징으로 하는 광변조기를 이용한 디스플레이 장치.The rotating mirror is a display device using an optical modulator, characterized in that the polygon mirror rotates at a constant angular speed by a rotating motor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동 신호 제어부는 상기 영상 신호의 펄스의 주기에 따라 상기 광변조기의 각 픽셀의 구동 주기를 제어하는 것을 특징으로 하는 광변조기를 이용한 디스플레이 장치.And the driving signal controller controls the driving period of each pixel of the optical modulator according to the period of the pulse of the image signal. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 구동 신호 제어부로부터 상기 주사 처리 수단의 제어 신호를 수신하여 상기 주사 처리 수단의 회전을 제어하는 스캐닝 드라이버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광변조기를 이용한 디스플레이 장치.And a scanning driver which receives a control signal of the scanning processing means from the driving signal control unit and controls the rotation of the scanning processing means. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 광량 제어부는 The light amount control unit 상기 광 출력량을 하기 수학식에 의해 정하는 것을 특징으로 하는 광변조기 를 이용한 디스플레이 장치.Display apparatus using an optical modulator, characterized in that the light output amount is determined by the following equation.
Figure 112005055967900-PAT00006
Figure 112005055967900-PAT00006
여기서, P는 광원의 광 출력량, Pu는 스크린에 조사되는 단위면적당 광량, V는 스크린 상의 광 스팟의 선속도, Δt는 광 주사 주기, η는 광변조기에 의한 회절 효율임. Where P is the light output of the light source, Pu is the light amount per unit area irradiated to the screen, V is the linear velocity of the light spot on the screen, Δt is the light scan period, and η is the diffraction efficiency by the optical modulator.
(a) 모바일 단말기로부터 영상 신호를 입력받는 단계;(a) receiving an image signal from a mobile terminal; (b) 상기 영상 신호의 포맷을 광변조기에 적합한 영상 신호의 포맷으로 변환하는 단계;converting the format of the video signal into a format of a video signal suitable for an optical modulator; (c) 광변조기로부터 입사된 광을 반사하여 스캐닝하기 위한 주사 처리 수단에 의해 스크린에 조사되는 단위면적당 광량을 일정하게 하기 위해 광원의 광 출력량을 제어하는 단계; 및(c) controlling the light output amount of the light source to make the amount of light per unit area irradiated to the screen constant by scanning processing means for reflecting and scanning the light incident from the light modulator; And (d) 상기 영상 데이터 처리부로부터 수신한 상기 변환된 영상 신호를 이용하여 상기 광변조기로부터 출사된 광 출력량이 제어된 광이 주사 처리 수단의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 상기 광변조기 및 상기 주사 처리 수단을 제어하는 단계를 포함하는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법. (d) the optical modulator and the scanning process such that the light whose amount of light output from the optical modulator is controlled using the converted image signal received from the image data processing unit can be reflected in a predetermined area of the scanning processing means; Display method using an optical modulator comprising the step of controlling the means. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein (e) 스캐닝 드라이버에서 특정한 주기를 가지는 펄스를 수신하여 상기 주사 처리 수단의 회전을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법. and (e) controlling a rotation of the scanning processing means by receiving a pulse having a specific period in the scanning driver. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 주사 처리 수단은 상기 광변조기에 의해 회절 및 변조된 광을 일정 속도로 이동시켜 반사하는 회전 미러인 것을 특징으로 하는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법.And the scanning processing means is a rotating mirror which moves and reflects the light diffracted and modulated by the optical modulator at a constant speed. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 회전 미러는 회전 모터에 의해 일정 각속도로 회전하는 폴리곤 미러인 것을 특징으로 하는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법.The rotating mirror is a display method using an optical modulator, characterized in that the polygon mirror which rotates at a constant angular speed by a rotating motor. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 단계 (d)에서, 상기 영상 신호의 펄스의 주기에 따라 상기 광변조기의 각 픽셀의 구동 주기를 결정함으로써 상기 광변조기를 제어하는 것을 특징으로 하 는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법.And in the step (d), controlling the optical modulator by determining a driving period of each pixel of the optical modulator in accordance with a period of a pulse of the image signal. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 단계 (c)에서, In step (c), 상기 광 출력량을 하기 수학식에 의해 정하는 것을 특징으로 하는 광변조기를 이용한 디스플레이 방법.A display method using an optical modulator, characterized in that the light output amount is determined by the following equation.
Figure 112005055967900-PAT00007
Figure 112005055967900-PAT00007
여기서, P는 광원의 광 출력량, Pu는 스크린에 조사되는 단위면적당 광량, V는 스크린 상의 광 스팟의 선속도, Δt는 광 주사 주기, η는 광변조기에 의한 회절 효율임.Where P is the light output of the light source, Pu is the light amount per unit area irradiated to the screen, V is the linear velocity of the light spot on the screen, Δt is the light scan period, and η is the diffraction efficiency by the optical modulator.
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