KR20070120747A - 레이저를 이용한 디스플레이장치 및 그 제어방법 - Google Patents

레이저를 이용한 디스플레이장치 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070120747A
KR20070120747A KR1020060055402A KR20060055402A KR20070120747A KR 20070120747 A KR20070120747 A KR 20070120747A KR 1020060055402 A KR1020060055402 A KR 1020060055402A KR 20060055402 A KR20060055402 A KR 20060055402A KR 20070120747 A KR20070120747 A KR 20070120747A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mirror
image
laser
frame
screen
Prior art date
Application number
KR1020060055402A
Other languages
English (en)
Inventor
이계훈
조건호
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060055402A priority Critical patent/KR20070120747A/ko
Priority to CNA2007100847446A priority patent/CN101093284A/zh
Priority to US11/802,152 priority patent/US20070296645A1/en
Publication of KR20070120747A publication Critical patent/KR20070120747A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/02—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes by tracing or scanning a light beam on a screen
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/105—Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/48—Laser speckle optics
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/007—Use of pixel shift techniques, e.g. by mechanical shift of the physical pixels or by optical shift of the perceived pixels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3129—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/04—Changes in size, position or resolution of an image
    • G09G2340/0464—Positioning
    • G09G2340/0471—Vertical positioning

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명은 레이저를 이용한 디스플레이장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 디스플레이장치는 광을 출사하는 레이저 광원과; 상기 레이저 광원으로부터 출사되는 광을 주사하는 주사 미러와; 소정의 회동각도 내에서 주기적으로 왕복 회동하며, 상기 주사 미러로부터 주사된 광을 스크린에 투사하는 스페클 제거미러와; 상기 스페클 제거미러의 회동에 대응하여 프레임 별로 영상이 시프트되도록 영상데이터를 처리하는 영상처리부와; 처리된 상기 영상데이터에 기초하여 상기 레이저 광원의 광량을 조절하는 레이저 모듈레이터를 포함한다. 이에 의해 스페클 노이즈를 감소시켜 선명한 영상을 구현할 수 있는 레이저를 이용한 디스플레이장치가 제공된다.

Description

레이저를 이용한 디스플레이장치{DISPLAY APPARATUS USING LASER}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 개략도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 제어블럭도이고,
도 3a 내지 도3d는 본 발명의 제1실시예에 따른 스페클 제거미러 및 표시영역을 설명하기 위한 도면이고,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2실시예에 따른 스페클 제거미러 및 표시영역을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 표시영역을 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 영상처리부 20 : 레이저 모듈레이터
30 : 레이저 광원 40 : 광합성부
50 : 콜리메이터 렌즈 60 : 주사 미러
70 : 스페클 제거미러
100 : 스크린
본 발명은 레이저를 이용한 디스플레이장치에 관한 것이다.
최근 디스플레이장치의 대형화 및 고화질화의 요구가 증가됨에 따라 소형의 영상을 투사렌즈를 이용하여 확대, 투사하는 프로젝터가 급속히 확산되고 있다. 이러한, 프로젝터는 투사 방식에 따라 전면 영상투사 및 후면 영상투사장치로 구분될 수 있다. 또한, 레이저의 직진성을 이용하여 레이저 광원을 통해 스크린에 영상을 투사하는 프로젝터 역시 개발되고 있다.
레이저를 광원으로 사용하는 경우, 레이저의 높은 간섭성으로 인하여 반점과 같은 얼룩무늬가 발생한다. 이러한 얼룩무늬를 스페클(speckle)이라고 하며, 레이저 광이 스크린으로부터 반사되면 스크린 전면의 허공에서 상쇄 및 보강 간섭되어 스페클이 발생하게 된다. 스페클 노이즈는 스크린 상에 선명한 영상이 구현되는 것을 방해하므로 화질을 저하시키는 요인이 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 스페클 노이즈를 감소시켜 선명한 영상을 구현할 수 있는 레이저를 이용한 디스플레이장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 레이저를 이용한 디스플레이장치에 있어서, 광을 출사하는 레이저 광원과; 상기 레이저 광원으로부터 출사되는 광을 주사하는 주사 미러와; 소정의 회동각도 내에서 주기적으로 왕복 회동하며, 상기 주사 미러로부터 주사된 광을 스크린에 투사하는 스페클 제거미러와; 상기 스페클 제거미러 의 회동에 대응하여 프레임 별로 영상이 시프트되도록 영상데이터를 처리하는 영상처리부와; 처리된 상기 영상데이터에 기초하여 상기 레이저 광원의 광량을 조절하는 레이저 모듈레이터를 포함하는 디스플레이장치에 의해 달성된다.
영상이 표시되는 상기 스크린 상의 표시영역은 상기 스페클 제거미러의 회동에 의하여 인접한 프레임 별로 소정 거리만큼 이격되어 있으며, 상기 영상처리부는 상기 표시영역 간의 상기 거리만큼 영상을 시프트시키는 것이 바람직하다.
하나의 프레임은 행렬로 구성된 복수의 픽셀을 포함하고, 상기 스페클 제거미러가 상기 스크린의 상하방향으로 회동하는 경우, 상기 영상처리부는 상하로 이격된 상기 표시영역 간의 상기 거리만큼 프레임의 열 방향으로 영상을 시프트시키는 것이 바람직하다.
또는, 하나의 프레임은 행렬로 구성된 복수의 픽셀을 포함하고, 상기 스페클 제거미러가 상기 스크린의 좌우방향으로 회동하는 경우, 상기 영상처리부는 좌우로 이격된 상기 표시영역 간의 상기 거리만큼 프레임의 행 방향으로 영상을 시프트시킬 수도 있다.
스페클 제거미러의 회동에 따라 시프트 되는 영상을 보상하기 위하여 상기 영상처리부는 제1표시영역 및 상기 제1표시영역과 이격된 제2표시영역에 영상이 교호적으로 표시되도록 상기 영상데이터를 처리하는 것이 바람직하다.
상기 스페클 제거미러는 상기 회동각도 사이에 적어도 하나의 부회동각도지점을 경유하며, 상기 영상처리부는 상기 스페클 제거미러가 상기 각 부회동각도지점을 경유하는 시점에 대응하여 영상 데이터를 처리할 수도 있다.
이 경우, 상기 부회동각도지점이 상기 회동각도 내에서 n개로 마련되는 경우, 상기 스페클 제거미러의 일 회동 시 2n+2개의 프레임이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 주사 미러는 광을 상기 스크린의 좌우방향으로 주사하기 위한 제1주사 미러와 광을 상기 스크린의 상하방향으로 주사하기 위한 제2주사 미러를 포함할 수 있다.
스크린에 영상을 구현하기 위하여 상기 레이저 광원은 적색 레이저, 녹색 레이저 및 청색 레이저를 포함하는 것이 바람직하지만, 광원의 색상은 이에 한정되지 않는다.
상기 각 레이저로부터 출사되는 광을 합성하기 위한 광합성부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 광합성부와 상기 주사 미러 사이에 마련되어, 상기 광합성부로부터 출력되는 광을 집속하는 콜리메이터 렌즈를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라 스크린과; 광을 출사하는 레이저 광원과; 상기 레이저 광원으로부터 출사되는 광을 상기 스크린에 주사하는 주사 미러와; 상기 스크린과 상기 주사 미러 사이에 마련되어, 소정의 회동각도 내에서 주기적으로 왕복 회동하는 스페클 제거미러와; 제1프레임에 해당하는 영상 및 상기 스페클 제거미러의 회동에 대응하여 시프트된 제2프레임에 대응하는 영상을 교호적으로 처리하는 영상처리부를 포함하고, 상기 제1프레임 및 상기 제2프레임간의 시간 간격은 상기 스페클 제거미러 회동 주기의 1/2인 것을 특징으로 하는 레이저를 이 용한 디스플레이장치에 의해서도 달성될 수 있다.
상기 스페클 제거미러는 상기 회동각도 사이에 적어도 하나의 부회동각도지점을 경유하며, 상기 영상처리부는 상기 스페클 제거미러가 상기 각 부회동각도지점을 경유하는 시점에 대응하여 적어도 하나의 제3프레임을 형성할 수도 있다.
상기 레이저 광원은 적색 레이저, 녹색 레이저 및 청색 레이저를 포함하고, 상기 각 레이저 광원으로부터 출사되는 광을 합성하기 위한 광합성부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 개략도이고, 도2는 디스플레이장치의 제어블럭도이고, 도3a 내지 도3d는 본 발명의 제1실시예에 따른 스페클 제거미러 및 표시영역을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 디스플레이장치(1)는 외부 영상신호를 처리하는 영상처리부(10), 레이저 광원(30), 레이저 광원(30)의 광량을 조절하기 위한 레이저 모듈레이터(20), 레이저 광원(30)으로부터 출사된 광을 스크린(100)에 주사하기 위한 적어도 하나의 주사 미러(60) 및 주사 미러(60)와 스크린(100) 사이에 마련되어 광을 진동시키는 스페클 제거미러(70)를 포함한다. 또한, 디스플레이장치(1)는 레이저 광원(30)으로부터 출사되는 광을 합성하기 위한 광합성부(40)와 합성된 광을 집속하는 콜리메이터 렌즈(50)를 더 포함한다.
본 발명에 따른 디스플레이장치(1)는 레이저 광원(30) 및 주사 미러(60)를 사용하여 스크린(100)에 영상을 구현하는 모든 범위의 디스플레이장치를 포함한다. 특히, 렌즈 및 광원을 포함하는 영상광학계가 스크린(100)의 후방에 위치하여 광이 스크린(100)의 뒤에서 투사되는 후면 프로젝터(rear projector)와 영상광학계가 스크린의 전방에 위치하여 광이 스크린(100)의 앞에서 투사되는 전면 프로젝터(front projector)를 포함한다. 또한, 본 발명의 구성은 레이저를 포함하는 텔레비전 및 모니터 등에 적용될 수 있다.
영상처리부(10)는 외부로부터 입력되는 영상데이터를 처리하여 레이저 모듈레이터(20)에 제공한다. 방송국 또는 컴퓨터 본체, 외부 비디오 카드 등으로부터 제공되는 영상데이터를 레이저 광원(30)이 이용할 수 있는 정보로 가공한다. 즉, 영상처리부(10)는 영상데이터를 처리하여 각 픽셀에 표시되는 영상의 색을 레이저 광원(30)이 구현할 수 있도록 한다. 또한, 영상처리부(10)는 한 프레임에 대한 영상데이터를 처리하여 스크린(100)의 특정부분에 표시되도록 즉, 스크린(100)에 표시되는 영상의 표시영역을 조절할 수도 있다.
레이저 광원(30)은 영상을 구현할 수 있는 3색광을 출사하며 적색 레이저(31), 녹색 레이저(33) 및 청색 레이저(35)를 포함한다. 각 레이저(31, 33, 35)는 하나의 픽셀에 대한 영상정보를 가지고 있다. 즉, 적색, 녹색 및 청색으로 조합 으로 이루어진 하나의 빔이 각각의 픽셀마다 투사되어 한 프레임을 형성하고 연속된 프레임에 의하여 영상이 구현된다. 레이저 광원(30)으로부터 출사되는 광의 색은 적색, 녹색 및 청색에 한정되는 것은 아니며 레이저의 파장을 조절하여 시안(cyan), 마젠타(magenta) 및 옐로우(yellow)를 포함할 수도 있다.
레이저 모듈레이터(20)는 영상처리부(10)로부터 제공된 처리된 영상데이터에 기초하여 각 레이저(31, 33, 35)의 광량을 조절한다. 상술한 바와 같이 하나의 픽셀에 투사되는 하나의 빔은 삼색광의 합성에 의하여 특정 색을 구현하게 되므로 각 픽셀마다 적색, 녹색 및 청색의 비율은 상이하다. 따라서, 레이저 모듈레이터(20)는 상이한 색 비율에 대응하여 각 픽셀마다의 각 레이저(31, 33, 35)의 광량을 조절한다.
광합성부(40)는 각 레이저(31, 33, 35)로부터 출사되는 광을 합성한다. 레이저(31, 33, 35)로부터 출사되는 광은 개별적으로 스크린(100)에 주사되는 것이 아니라 광합성부(40)에서 적절히 혼합되어 주사 미러(60)로 투사된다. 광합성부(40)로는 광유도관 등이 사용되며 광유도관의 내부에는 복수의 반사판 또는 거울이 마련되어 있다. 이러한 반사판 또는 거울은 상이한 방향에서 제공되는 광을 주사 미러(60)가 위치하고 있는 일 방향으로 유도한다. 광합성부(40)의 내벽면에 광이 흡수되어 발생하는 광 손실을 감소시키기 위하여 광합성부(40)는 내벽면에 마련되어 있는 반사거울을 더 포함할 수도 있다.
콜리메이트 렌즈(50)는 광합성부(40)와 주사 미러(60) 사이에 마련되어 광합성부(40)로부터 출사된 광을 집속하고, 평행광으로 보상한다. 콜리메이트 렌즈(50) 는 복 수개로 마련될 수 있으며 광이 출사되는 모든 구성요소 사이에 마련될 수 있다.
주사 미러(60)는 제1주사 미러(61)와 제2주사 미러(62)를 포함하여 레이저 광원(30)으로부터 출사된 광을 스크린(100)에 좌우 및 상하 방향으로 주사한다. 제1주사 미러(61)는 소정의 축을 기준으로 스크린(100)의 좌우 방향으로 회동하면서 광을 스크린(100)의 좌우 방향으로 주사하며, 제2주사 미러(62)는 소정의 축을 기준으로 스크린(100)의 상하 방향으로 회동하면서 광을 스크린(100)의 상하 방향으로 주사한다. 레이저 광원(30)으로부터 출력되는 광은 각 픽셀에 대한 영상정보를 담고 있으므로 이를 순차적으로 주사하여 하나의 프레임을 형성하고, 연속적인 프레임을 형성한다. 이러한 주사 미러(60)의 회동 속도는 영상을 표시하는 주파수에 대응하여 상이하게 조절될 수 있으며, 회동속도가 매우 빠르고 제1주사 미러(61)와 제2주사 미러(62)의 회동이 동시에 이루어 질 수 있어 영상은 지그재그 방향으로 주사될 수도 있다. 영상이 주사되는 방향은 특정 방향에 한정되지 않으며 주사미러의 개수 및 회동 방향에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
스페클 제거미러(70)는 주사 미러(60)와 스크린(100) 사이에 마련되어 소정 회동각도(θ) 내에서 주기적으로 왕복 회동한다. 레이저를 광원으로 사용하는 경우, 레이저의 높은 간섭성으로 인하여 발생하는 반점과 같은 얼룩무늬 또는 반짝이는 깨알 무늬를 스페클(speckle)이라고 한다. 레이저 광이 스크린으로부터 반사되면 스크린 전면의 허공에서 상쇄 및 보강 간섭되고, 이로 인하여 스페클이 발생한다. 스페클 제거미러(70)가 빠르게 진동하면 레이저 빔 역시 빠르게 진동하기 때문 에 레이저의 빔의 위치에 대응하여 발생하는 스페클 역시 그 위치가 진동하게 된다. 이러한 현상을 통해 사용자는 스크린(100) 상에 발생하는 스페클을 인식할 수 없게 된다. 스페클 제거미러(70)는 이처럼 레이저 빔을 진동시켜 간섭무늬 발생을 희석화시키는 역할을 한다. 스페클이 제거되면 스크린(100)에 표시되는 영상의 화질 역시 우수해진다.
다만, 이러한 스페클 제거미러(70)를 사용하게 되면 스페클 제거미러(70)의 진동에 의하여 스크린(100)에 표시되는 영상 역시 흔들리게 되고, 스페클 제거미러(70)의 진동주기에 대응하여 영상이 시프트되는 문제점이 발생한다. 이하, 도3a 내지 도3d를 참조하여 스페클 제거미러(70)의 진동에 의하여 시프트되는 영상을 보상하는 방법에 대하여 설명한다. 도3a는 스페클 제거미러(70)와 스크린(100)의 단면을 도시한 것이고, 도3b는 본 실시예에 따라 스크린(100)에 표시되는 영상을 나타낸 도면이고, 도3c는 영상처리부(10)가 형성하는 제1프레임을 도시한 것이고, 도3d는 영상처리부(10)가 형성하는 제2프레임을 도시한 도면이다.
이하 설명의 용이성을 위하여 스크린(100) 상에 한 프레임의 영상이 표시되는 영역을 표시영역이라고 정의한다. 프레임은 행렬로 이루어진 복수의 픽셀로 구성되며, 영상처리부(10)는 각 픽셀에 대응되는 청색, 녹색 및 적색의 광량을 조절하기 위하여 영상데이터를 처리한다. 또한, 본 발명에 따른 영상처리부(10)는 스페클 제거미러(70)가 소정의 위치에 정지한 경우 한 프레임에 해당하는 영상이 스크린(100)이 표시될 수 있도록 영상데이터를 처리한다. 즉, 레이저 빔은 픽셀 마다 주사되지만, 스페클 제거미러(70)의 회동에 대응하여 움직이는 영상을 보상하기 위 하여 본 실시예에 따른 디스플레이장치(1)는 프레임 단위로 영상을 제어하고, 스페클 제어미러(70)가 소정 위치에 정지하였을 때 프레임 단위의 영상을 주사한다.
만약, 스페클 제거미러(70)가 회동함에도 불구하고 아무런 영상 보상이 이루어 지지 않는다면, 영상은 스크린(100) 상에서 계속 흔들리고 화질은 저하될 것이다. 즉, 스페클 제거미러(70)가 제1지점(A1)에 위치한다면 영상은 제1표시영역(B1)에 표시되고, 스페클 제거미러(70)가 이동하여 제2지점(A2)에 위치하게 되면 영상은 소정의 거리(d1)만큼 아래로 이동하여 제2표시영역(B2)에 위치하게 된다. 이러한 과정이 반복되면서 영상은 흔들리게 된다.
본 실시예에 따른 영상처리부(10)는 상기 문제점을 제거하기 위하여 프레임 별로 영상이 시프트되도록 영상데이터를 처리한다. 도3b에 도시된 바와 같이 제1표시영역(B1)에 표시될 영상에 대한 제1프레임(①)은 상단에 화이트, 그레이 또는 블랙의 디폴트(default) 픽셀이 형성되고, 도3c와 같이 제2표시영역(B2)에 표시될 영상에 대한 프레임(②)은 하단에 화이트, 그레이 또는 블랙의 디폴트 픽셀이 형성된다. 만약, 제1프레임(①)의 10번째 행, 10번째 열에 해당하는 픽셀 즉,(10, 10) 픽셀에 별(☆)이 표시된다고 가정하자. 스페클 제거미러(70)에 의하여 시프트되는 영상의 이격 거리(d1)가 일 프레임에서 두 개의 행에 해당한다면, 영상처리부(10)는 제1프레임(①)에 인접한 제2프레임(②)의 (10, 8) 픽셀에 별(☆)이 표시되도록 한다. 즉, 한 프레임에 해당하는 전체 영상을 열 방향으로 상향 조정함으로서 스크 린(100)에는 동일한 영역에 별(☆)에 표시되도록 한다. 도3d와 같이, 제1프레임(①)과 제2프레임(②)이 표시되는 표시영역(B1, B2)은 스페클 제거미러(70)에 인하여 소정 거리(d1)만큼 이격되어 있으나, 영상처리부(10)는 동일한 영상을 각 프레임(①, ②)별로 상이한 픽셀((10, 10)과 (10, 8))에 형성하므로 스크린(100) 상에서는 마치 고정된 영상이 표시되는 효과가 있다. 스크린(100) 상의 유효 영상은 각 프레임(①, ②)의 상단 또는 하단에 표시되는 디폴트 픽셀 내부의 영역에 표시되며 영상보정을 위하여 일정 영역에 디폴트 픽셀을 형성한다. 영상처리부(10)의 상기와 같은 영상 보정이 없다면 사용자들은 도3d에 도시되어 있는 점선 별을 인식하게 되고, 프레임 마다 영상이 흔들리는 것을 감지할 것이다.
영상처리부(10)는 스페클 제거미러(70)가 제1지점(A1)에 위치할 때 제1프레임(①)에 해당하는 영상이 스크린(100)에 표시되고, 제2지점(A2)에 위치할 때 제2프레임(②)에 해당하는 영상이 스크린(100)에 표시될 수 있도록 영상데이터를 처리한다. 즉, 영상처리부(10)는 제1표시영역(B1) 및 제2표시영역(B2)에 제1프레임(①) 및 제2프레임(②)이 교호적으로 표시되도록 영상데이터를 처리하며, 각 프레임(①, ②) 간의 시간 간격은 스페클 제거미러(70)의 회동주기의 1/2에 해당한다.
각 프레임(①, ②)의 상단 또는 하단에 표시되는 디폴트 픽셀은 반드시 형성되어야 하는 픽셀은 아니다. 하나의 프레임의 크기에 비하여 디폴트 픽셀로 사용되는 픽셀 영역은 매우 작으므로 몇 개의 행을 디폴트 픽셀로 사용하는 것이 가능하 지만, 영상의 해상도가 낮은 경우, 디폴트 픽셀을 형성하지 않을 수 있다.
본 실시예에 따른 디스플레이장치(1)는 스크린(100)을 구성요소로 포함하고 있지 않지만 이에 한정되지 않으며 다른 실시예에 따르면 디스플레이장치(1)는 스크린(100)을 포함할 수도 있다. 즉, 스크린(100)은 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)를 구현하기 위하여 선택적으로 구비될 수 있는 구성 요소이다.
도4a 및 도4b는 본 발명의 제2실시예에 따른 스페클 제거미러 및 표시영역을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 스페클 제거미러(70)는 제1지점(A1) 제2지점(A2) 사이의 회동각도(θ2) 사이에 두 개의 부회동각도지점(A3, A4)을 경유하고, 영상처리부(10)는 스페클 제거미러(70)가 각 지점(A1, A2, A3, A4)을 경유할 때마다 영상 데이터를 처리한다. 즉, 스페클 제거미러(70)가 일 회동하는 과정에서 적어도 세 개 이상의 프레임이 형성된다.
스페클 제거미러(70)가 회동각도(θ2)의 사이에 두 개의 부회동각도지점(A3, A4)을 경유하면, 각 지점 사이의 각도(θ3)는 회동각도(θ2)를 삼등분한 값에 대응되며, 제1지점(A1)으로부터 소정 각도(θ3)를 경유할 때마다 영상이 시프트된 프레임이 형성된다.
도4b에 도시된 바와 같이 스페클 제거미러(70)의 일 회동 동안 총 6개의 프 레임이 형성되며, 제1프레임(①)부터 제4프레임(④)까지는 소정의 거리(d2)만큼 스크린(100)의 아랫방향으로 이동하다가 제5 및 제6 프레임(⑤, ⑥)은 다시 스크린(100)의 윗방향으로 이동한다. 하지만, 영상처리부(10)는 이러한 표시영역의 이동에 따른 영상 시프트를 보상하기 위하여 각 프레임의 영상을 열 방향으로 시프트 시킨다. 제1프레임(①)의 (50, 50) 픽셀에 형성되어 있는 사각형(■)은 제4프레임(④)까지는 (50, 49), (50, 48), (50, 47)로 이동하다가 다시 표시영역이 상승하는 제5 및 제6 프레임(⑤, ⑥)에서는 (50, 48), (50, 49)로 이동한다.
이를 보다 보편화시키면, 하나의 회동각도 내에 부회동각도지점이 n개로 마련되는 경우 스페클 제거미러(70)의 일 회동 시 2n+2개의 프레임이 형성되며, 제1프레임(①) 및 제4프레임지점(④)을 제외한 n개의 프레임은 두 번씩 동일한 표시영역에 표시된다.
도5는 본 발명의 제3실시예에 따른 표시영역을 도시한 도면이다.
본 실시예에 따른 스페클 제거미러(70)는 스크린(100)의 좌우 방향으로 소정의 회동각도 내에서 왕복 회동한다. 이러한 경우, 영상은 스크린(100) 상에서 좌우로 흔들리게 되므로 영상처리부(10)는 제1프레임(①)에 인접한 제2프레임(②)의 영상을 행 방향으로 소정 거리(d3)만큼 시프트 시킨다. 만약 제1프레임(①)의 (30, 40) 픽셀에 원(○)이 표시되고, 스페클 제거미러(70)에 의하여 시프트되는 영상의 이격 거리(d3)가 일 프레임에서 두 개의 열에 해당한다면, 영상처리부(10)는 제1프 레임(①)에 인접한 제2프레임(②)의 (28, 40) 픽셀에 원(○)이 표시되도록 한다.
영상이 시프트되는 방향은 상술한 상하 또는 좌우로 한정되지 않으며 스페클 제거미러(70)의 회동 방향에 따라 스크린(100)의 대각선 방향일 수도 있다. 디폴트 픽셀 역시 스크린(100)의 크기 및 해상도에 등에 따라 선택적으로 형성될 수 있도록 사용자에 의하여 설정되는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 스페클 노이즈를 감소시켜 선명한 영상을 구현할 수 있는 레이저를 이용한 디스플레이장치가 제공된다.

Claims (19)

  1. 레이저를 이용한 디스플레이장치에 있어서,
    광을 출사하는 레이저 광원과;
    상기 레이저 광원으로부터 출사되는 광을 주사하는 주사 미러와;
    소정의 회동각도 내에서 주기적으로 왕복 회동하며, 상기 주사 미러로부터 주사된 광을 스크린에 투사하는 스페클 제거미러와;
    상기 스페클 제거미러의 회동에 대응하여 프레임 별로 영상이 시프트되도록 영상데이터를 처리하는 영상처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    영상이 표시되는 상기 스크린 상의 표시영역은 상기 스페클 제거미러의 회동에 의하여 인접한 프레임 별로 소정 거리만큼 이격되어 있으며,
    상기 영상처리부는 상기 표시영역 간의 상기 거리만큼 영상을 시프트시키는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  3. 제2항에 있어서,
    하나의 프레임은 행렬로 구성된 복수의 픽셀을 포함하고,
    상기 스페클 제거미러가 상기 스크린의 상하방향으로 회동하는 경우, 상기 영상처리부는 상하로 이격된 상기 표시영역 간의 상기 거리만큼 프레임의 열 방향으로 영상을 시프트시키는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    하나의 프레임은 행렬로 구성된 복수의 픽셀을 포함하고,
    상기 스페클 제거미러가 상기 스크린의 좌우방향으로 회동하는 경우, 상기 영상처리부는 좌우로 이격된 상기 표시영역 간의 상기 거리만큼 프레임의 행 방향으로 영상을 시프트시키는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 영상처리부는 제1표시영역 및 상기 제1표시영역과 이격된 제2표시영역에 영상이 교호적으로 표시되도록 상기 영상데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 스페클 제거미러는 상기 회동각도 사이에 적어도 하나의 부회동각도지점을 경유하며,
    상기 영상처리부는 상기 스페클 제거미러가 상기 각 부회동각도지점을 경유하는 시점에 대응하여 영상 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 부회동각도지점이 상기 회동각도 내에서 n개로 마련되는 경우, 상기 스페클 제거미러의 일 회동 시 2n+2개의 프레임이 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 스페클 제거미러는 상기 회동각도 사이에 적어도 하나의 부회동각도지점을 경유하며,
    상기 영상처리부는 상기 스페클 제거미러가 상기 각 부회동각도지점을 경유하는 시점에 대응하여 영상 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 부회동각도지점이 상기 회동각도 내에서 n개로 마련되는 경우, 상기 스페클 제거미러의 일 회동 시 2n+2개의 프레임이 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  10. 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주사 미러는 광을 상기 스크린의 좌우방향으로 주사하기 위한 제1주사 미러와 광을 상기 스크린의 상하방향으로 주사하기 위한 제2주사 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  11. 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상처리부로부터 처리된 상기 영상데이터에 기초하여 상기 레이저 광원의 광량을 조절하는 레이저 모듈레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  12. 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 광원은 적색 레이저, 녹색 레이저 및 청색 레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  13. 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 레이저로부터 출사되는 광을 합성하기 위한 광합성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 광합성부와 상기 주사 미러 사이에 마련되어, 상기 광합성부로부터 출력되는 광을 집속하는 콜리메이터 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  15. 스크린과;
    광을 출사하는 레이저 광원과;
    상기 레이저 광원으로부터 출사되는 광을 상기 스크린에 주사하는 주사 미러와;
    상기 스크린과 상기 주사 미러 사이에 마련되어, 소정의 회동각도 내에서 주기적으로 왕복 회동하는 스페클 제거미러와;
    제1프레임에 해당하는 영상 및 상기 스페클 제거미러의 회동에 대응하여 시프트된 제2프레임에 대응하는 영상을 교호적으로 처리하는 영상처리부를 포함하고,
    상기 제1프레임 및 상기 제2프레임간의 시간 간격은 상기 스페클 제거미러 회동 주기의 1/2인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 스페클 제거미러는 상기 회동각도 사이에 적어도 하나의 부회동각도지점을 경유하며,
    상기 영상처리부는 상기 스페클 제거미러가 상기 각 부회동각도지점을 경유하는 시점에 대응하여 적어도 하나의 제3프레임을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    하나의 프레임은 행렬로 구성된 복수의 픽셀을 포함하고,
    상기 스페클 제거미러가 상기 스크린의 상하방향으로 회동하는 경우, 상기 영상처리부는 상하로 이격된 상기 표시영역 간의 상기 거리만큼 프레임의 열 방향으로 영상을 시프트시키는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  18. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    하나의 프레임은 행렬로 구성된 복수의 픽셀을 포함하고,
    상기 스페클 제거미러가 상기 스크린의 좌우방향으로 회동하는 경우, 상기 영상처리부는 좌우로 이격된 상기 표시영역 간의 상기 거리만큼 프레임의 행 방향으로영상을 시프트시키는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
  19. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 레이저 광원은 적색 레이저, 녹색 레이저 및 청색 레이저를 포함하고,
    상기 각 레이저 광원으로부터 출사되는 광을 합성하기 위한 광합성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 디스플레이장치.
KR1020060055402A 2006-06-20 2006-06-20 레이저를 이용한 디스플레이장치 및 그 제어방법 KR20070120747A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060055402A KR20070120747A (ko) 2006-06-20 2006-06-20 레이저를 이용한 디스플레이장치 및 그 제어방법
CNA2007100847446A CN101093284A (zh) 2006-06-20 2007-02-28 利用激光器的显示装置及利用激光器的方法
US11/802,152 US20070296645A1 (en) 2006-06-20 2007-05-21 Display apparatus using laser and method of using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060055402A KR20070120747A (ko) 2006-06-20 2006-06-20 레이저를 이용한 디스플레이장치 및 그 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070120747A true KR20070120747A (ko) 2007-12-26

Family

ID=38873072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060055402A KR20070120747A (ko) 2006-06-20 2006-06-20 레이저를 이용한 디스플레이장치 및 그 제어방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20070296645A1 (ko)
KR (1) KR20070120747A (ko)
CN (1) CN101093284A (ko)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8130433B2 (en) * 2009-04-29 2012-03-06 Corning Incorporated Spinning optics for speckle mitigation in laser projection systems
US8077367B2 (en) * 2009-04-29 2011-12-13 Corning Incorporated Speckle mitigation in laser projection systems
JP2013530418A (ja) * 2010-04-28 2013-07-25 レモプティックス ソシエテ アノニム スペックル防止撮像モードを備えるマイクロプロジェクションデバイス
US9128363B2 (en) 2010-04-28 2015-09-08 Intel Corporation Micro-projection device with antispeckle vibration mode
TW201222009A (en) 2010-05-21 2012-06-01 Corning Inc Systems and methods for reducing speckle using diffusing surfaces
CN102253487B (zh) * 2010-05-21 2013-05-22 常晓旺 激光扫描式图像投影仪
US20120013812A1 (en) * 2010-07-13 2012-01-19 Jacques Gollier Systems And Methods For Reducing Speckle In Laser Projected Images
CN101923186A (zh) * 2010-09-10 2010-12-22 福建师范大学 具有消除激光散斑功能的投影系统
JP5687880B2 (ja) * 2010-11-08 2015-03-25 船井電機株式会社 画像表示装置
JP5168526B2 (ja) * 2011-05-10 2013-03-21 大日本印刷株式会社 投射型映像表示装置
DE102013208819A1 (de) * 2013-05-14 2014-11-20 Robert Bosch Gmbh Laserprojektionsvorrichtung und Laserprojektionsverfahren zur Projektion von Laserstrahlen auf eine Projektionsebene
JP6409511B2 (ja) * 2014-11-04 2018-10-24 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
CN204497234U (zh) * 2015-04-30 2015-07-22 北京京东方茶谷电子有限公司 Oled显示面板及采用该oled显示面板的显示装置
CN105911808A (zh) * 2016-06-30 2016-08-31 海信集团有限公司 一种激光光源及激光投影设备
US9979939B2 (en) 2016-06-30 2018-05-22 Hisense Co., Ltd. Light source assembly and laser projector
CN106226984A (zh) * 2016-09-07 2016-12-14 海信集团有限公司 一种激光光源、激光投影设备
US10951867B2 (en) * 2017-07-12 2021-03-16 Facebook Technologies, Llc Light emitter architecture for scanning display device
CN107181937B (zh) * 2017-07-31 2019-03-12 歌尔股份有限公司 图像投影方法及装置
CN114545717B (zh) * 2018-12-18 2023-07-21 深圳光峰科技股份有限公司 投影装置
CN110426842A (zh) * 2019-06-28 2019-11-08 成都理想境界科技有限公司 栅格式光纤扫描器及其驱动方法及投影显示设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20070296645A1 (en) 2007-12-27
CN101093284A (zh) 2007-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070120747A (ko) 레이저를 이용한 디스플레이장치 및 그 제어방법
US6674415B2 (en) Image display device
US6971748B2 (en) High-resolution display including pixel moving optical system
US7972011B2 (en) Image projection apparatus and image projection system having beam deflection section
US9007532B2 (en) Variable and interleaved scanning in laser projectors
US10778940B2 (en) MEMS projector using multiple laser sources
US7701412B2 (en) Apparatus for and method of scaling a scanning angle and image projection apparatus incorporating the same
EP1970887B1 (en) Image display system and image display method
US9826205B2 (en) Display and portable projector
JP6779617B2 (ja) グラフィックポインタによるレーザプロジェクタシステム
JPWO2008142852A1 (ja) レーザプロジェクタ
CN105247601B (zh) 显示装置
CN107209396B (zh) 影像显示装置
JP2010117494A (ja) 画像表示装置
JP2008197205A (ja) 画像表示装置
JP2005165224A (ja) 画像投影表示装置
JP2019133068A (ja) 投影装置およびその制御方法ならびにプログラム
US20090141191A1 (en) Scanning image display and scanning image display system
KR100352255B1 (ko) 선형칼라이미지광원및이를적용한칼라디스플레이장치
JP2005292380A (ja) コヒーレント光を用いるディスプレイ
JP2001154263A (ja) 投射型表示装置
WO2023126095A1 (en) Laser beam scanning
JP3593005B2 (ja) 表示装置
KR19990079944A (ko) 영상투사장치
JP2013072989A (ja) 走査型表示装置および画像表示方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid