KR20100048099A - Ｄｍｄ를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법 및 이를 적용한 ｄｌｐ 디스플레이 장치 - Google Patents

Ｄｍｄ를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법 및 이를 적용한 ｄｌｐ 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

사용자 인터페이스 제공방법 및 이를 적용한 DLP 디스플레이 장치가 제공된다. 본 DLP 디스플레이 장치는, 광원에 의해 스크린에 조사된 빛을 DMD가 반사시키고 DMD에서 반사되는 빛을 광센서가 검출한다. 이를 통해, DLP 디스플레이 장치는 사용자 인터페이스 기능을 보다 간편하게 제공할 수 있게 된다.
Figure P1020080107108
DLP, DMD, 터치

Description

ＤＭＤ를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법 및 이를 적용한 ＤＬＰ 디스플레이 장치{Method for providing user interface using DMD and DLP display apparatus applying the same}
본 발명은 사용자 인터페이스 제공방법 및 이를 적용한 DLP 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 DLP 디스플레이 장치에서 사용자의 터치 등을 통해 사용자의 명령을 입력받기 위한 사용자 인터페이스 제공방법 및 이를 적용한 DLP 디스플레이 장치에 관한 것이다.
현재 제3 세대 프로젝션 텔레비전이라고 불리는 DLP(Digital Light Processing) 텔레비전은 하나하나 별도로 제어가 가능한 130만개 이상의 미세 거울로 구성되어 있는 디지털 미세 거울 디바이스 (Digital Micro-Mirror Device : DMD)라는 반도체 칩을 이용한다.
이러한 DLP 텔레비전은, 램프에서 나오는 백색광(Light Beam)을 RGB 필터가 코팅되어 있는 칼라휠(Color Wheel)에 통과시켜 RGB 원색광을 생성하고, 생성된 RGB 원색광을 DMD의 각 픽셀에 반사시켜 스크린에 소정의 영상을 만들게 된다.
DLP 텔레비전은 화면을 대형화하기 쉬우며, 화면의 대형화에 따른 가격의 상 승폭이 작은편이다. 따라서, 발표나 프리젠테이션을 위해 DLP 텔레비전을 사용하는 경우가 많다. 그리고, 프리젠테이션에 이용하기 위해 DLP 텔레비젼은 터치 스크린 기능이 포함되어야 할 경우가 있다.
하지만, DLP 텔레비전에 터치스크린을 부가하기 위해서는 추가적인 터치 인식장치가 설치되어야 하므로 제품의 가격이 상승된다. 또한, 별도의 터치 인식장치를 설치할 경우, 화면에 표시되는 빛과 터치인식에 사용되는 빛의 광축이 일치하지 않기 때문에, DLP 텔레비전과 터치인식 장치간의 캘리브래이션(Calibration)이 요구되게 된다.
이와 같이, DLP 텔레비전에 별도의 터치 스크린 기능을 위한 터치 인식 장치를 설치하기 위해서는 많은 추가 장치와 부대 비용이 들게 된다. 이에 따라, DLP 텔레비전에서 사용자 인터페이스 기능을 보다 간편하게 제공하기 위한 방안의 모색이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, DLP 디스플레이 장치에서 사용자 인터페이스 기능을 보다 간편하게 제공하기 위한 방안으로써, 광원에 의해 스크린에 조사된 빛을 DMD가 반사시키고 DMD에서 반사되는 빛을 광센서가 검출하는 사용자 인터페이스 제공방법 및 이를 적용한 DLP 디스플레이 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, DLP 디스플레이 장치는, 스크린에 빛을 조사하는 광원; 상기 광원에서 조사된 빛이 상기 스크린에서 산란되면, 상기 산란된 빛을 반사시키는 DMD(Digital Micromirror Device); 및 상기 DMD에서 반사되는 빛을 검출하는 광센서;를 포함한다.
그리고, 상기 광센서는, 상기 DMD에 포함된 적어도 하나의 거울이 오프상태일때 반사되는 빛을 검출할 수 있다.
또한, 상기 DMD는, 한 프레임에 해당되는 구간 중에서 일부 구간동안 상기 DMD에 포함된 모든 거울들을 오프상태로 유지할 수 있다.
그리고, 상기 광원은, 상기 스크린 내에서 전반사되도록 빛을 조사하고, 상기 스크린 내에서 전반사되는 빛은, 상기 스크린 상의 터치된 영역에서 산란될 수 있다.
또한, 상기 광센서에서 검출된 정보를 이용하여, 상기 스크린 상에서 터치된 영역을 결정하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 광원은 적외선 광원일 수 있다.
또한, 상기 광원은, 상기 스크린의 외부에서 상기 스크린의 표면에 빛을 조사하고, 상기 스크린의 외부에서 조사된 빛은 상기 스크린의 표면에서 산란될 수 있다.
그리고, 상기 광센서에서 검출된 정보를 이용하여, 상기 스크린 상에서 상기 광원의 빛이 조사된 영역을 결정하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 광원은 가시광선 광원일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, DLP(Digital Light Processing) 디스플레이 장치의 사용자 인터페이스 제공방법은, 스크린에 빛을 조사하는 단계; 상기 조사된 빛이 상기 스크린에서 산란되면, DMD(Digital Micromirror Device)가 상기 산란된 빛을 반사시키는 단계; 및 상기 DMD에서 반사되는 빛을 광센서가 검출하는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 검출단계는, 상기 DMD에 포함된 적어도 하나의 거울이 오프상태일때 반사되는 빛을 검출할 수 있다.
또한, 상기 DMD가 한 프레임에 해당되는 구간 중에서 일부 구간동안 상기 DMD에 포함된 모든 거울들을 오프상태로 유지하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 조사단계는, 상기 스크린 내에서 전반사되도록 빛을 조사하고,상기 스크린 내에서 전반사되는 빛은 상기 스크린 상의 터치된 영역에서 산란될 수 있다.
또한, 상기 광센서에서 검출된 정보를 이용하여, 상기 스크린 상에서 터치된 영역을 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 스크린 내에 조사되는 빛은 적외선일 수 있다.
그리고, 상기 조사단계는, 상기 스크린의 외부에서 상기 스크린의 표면에 빛을 조사하고, 상기 스크린의 외부에서 조사된 빛은 상기 스크린의 표면에서 산란될 수 있다.
또한, 상기 광센서에서 검출된 정보를 이용하여, 상기 스크린 상에서 상기 빛이 조사된 영역을 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 스크린의 외부에서 조사되는 빛은 가시광선일 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 광원에 의해 스 크린에 조사된 빛을 DMD가 반사시키고 DMD에서 반사되는 빛을 광센서가 검출하는 사용자 인터페이스 제공방법 및 이를 적용한 DLP 디스플레이 장치를 제공할 수 있게 되어, DLP 디스플레이 장치에서 사용자 인터페이스 기능을 보다 간편하게 제공할 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, DLP(Digital Light Processing) 디스플레이 장치의 상세 구조를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, DLP 디스플레이 장치는 영상 입력부(110), 저장부(120), 영상 처리부(140), 디스플레이용 램프(410), 칼라휠(420), 칼라휠 센서(423), 모터 구동부(426), DMD(Digital Micro-Mirror Device)(430), 빛 흡수부(440), 스크린(450), 광센서(460), 광원(470) 및 제어부(480)를 포함한다.
영상 입력부(110)는 외부기기로부터 영상 정보를 입력받는다. 영상 입력부(110)는 D-sub, DVI 또는 HDMI 등의 규격에 해당되는 입력 단자를 포함할 수도 있다.
저장부(120)는 영상 데이터가 저장된다. 그리고, 저장부(120)는 저장된 영상 데이터를 영상 처리부(120)로 전송한다.
영상 처리부(140)는 영상 입력부(110)에서 입력되거나 저장부(120)에서 전송된 영상 신호에 대해 비디오 디코딩, 비디오 스케일링 등의 영상 신호처리를 수행한다. 그리고, 영상 처리부(140)는 영상 신호를 DMD(430)를 구동하기 위한 형식의 영상 데이터로 변환한 후, DMD(430)에 제공한다.
디스플레이용 램프(410)는 공급된 전원을 이용하여 백색광을 발광한다. 그리고, 디스플레이용 램프(410)는 발광된 백색광을 칼라휠(420)을 통해 DMD(430)로 조사한다.
칼라휠(420)은 디스플레이용 램프(410)로부터 발광된 백색광을 필터링하여 빨강(R),녹색(G),파란색(B)의 색상이 출력되게 한다. 칼라휠(420)은 일정한 속도로 회전함으로써 소정의 시간간격으로 빨강, 녹색, 파란색의 빛이 순차적으로 DMD(430)에 조사되게 한다.
칼라휠 센서(423)는 현재 동작하고 있는 칼라휠(420)의 회전상태를 검사한다. 즉, 칼라휠 센서(423)는 칼라휠(420)의 회전상태에 대한 정보를 제어부(480)에 제공하고, 제어부(480)는 칼라휠 센서(423)에서 제공된 회전상태 정보를 이용하여 칼라휠(420)의 위상 및 칼라휠(420)의 회전속도를 감지 및 제어할 수 있게 된다.
모터 구동부(426)는 칼라 휠(420)이 연결된 모터를 구동시킨다.
DMD(430)는 약 130 만개의 마이크로 거울들로 구성되어 있다. DMD(430)는 영상 처리부(140)에서 제공된 영상 데이터에 따라 각 거울의 온/오프 상태를 결정한다. 그리고, DMD(430)는 디스플레이용 램프(410)에서 조사된 빛을 각 거울에서 선택적으로 반사시킴으로써 스크린(450)에 영상을 표시하게 된다. 즉, DMD(430)는 영상 처리부(140)로부터 제공되는 영상 데이터에 기초하여 DMD(430)에 포함된 거울들 의해 반사되는 R,G,B 색상의 빛을 제어함으로써, 스크린(450)에 디스플레이될 영상을 구현하게 된다.
또한, DMD(430)는 광원(470)에서 조사된 빛이 스크린(450)에서 산란되면, 산란된 빛을 광센서(460)로 반사시킨다. 여기에서, 광원(470)은 사용자 인터페이스를 제공하기 위해 부가된 별도의 광원을 의미하며, 이에 대해서는 추후 상세히 설명한다.
DMD(430)는 한 프레임에 해당되는 구간 중에서 일부 구간동안 포함된 모든 거울들을 오프상태로 유지할 수도 있다. 이는, DMD(430)에 포함된 거울이 계속 온상태를 유지할 경우 광센서(460)에서 빛을 검출할 수 없기 때문이다. 따라서, 일정 구간은 DMD(430)에 포함된 거울들이 모두 오프상태를 유지함으로써, 그 기간동안 광센서(460)가 스크린에서 산란된 광원(470)의 빛을 검출할 수 있게 된다. 예를 들어, 밝기를 표현하기 위한 레벨이 총 256레벨이 존재한다면, DMD(430)는 밝기를 표현하는 레벨을 240개로 축소하고 나머지 16레벨에 해당되는 구간동안 DMD(430)에 포함된 거울들을 모두 오프상태로 유지하여 구현할 수도 있다.
이와 같이, DMD(430)가 한 프레임에 해당되는 구간 중에서 일부 구간동안 모든 거울을 오프상태로 유지함으로써, 스크린(450)의 모든 부분에서 사용자의 터치 등을 인식할 수 있도록 구현될 수 있게 된다.
빛 흡수부(440)는 DMD(430)에 포함된 거울이 오프상태일때 반사되는 빛을 흡수한다. 따라서, DMD(430)에 포함된 거울이 오프상태인 경우, 거울에 대응되는 스크린(450) 상의 지점에는 빛이 투사되지 않게 된다.
스크린(450)은 디스플레이용 램프(410)에서 발광된 빛 중에서 DMD(430)에서 반사되는 빛이 투사되어 영상이 표시된다. 구체적으로, 스크린(450)은 DMD(430)에 포함된 거울 중에서 온 상태인 거울에서 반사된 빛이 투사된다. 이와 같이, DMD(430)의 거울들 중 온상태인 거울에서 반사된 빛들이 스크린(450)에 입력된 영상을 표시하게 된다.
광센서(460)는 DMD(430)에서 반사되는 빛을 검출한다. 구체적으로, 광원(470)에서 조사된 빛이 스크린에서 산란된 후에 DMD(430)에서 반사되면, 광센서(460)는 DMD(430)에서 반사된 빛을 검출한다. 특히, 광센서(460)는 DMD(430)에 포함된 적어도 하나의 거울이 오프상태일때 반사되는 빛을 검출한다. 따라서, 광센서(460)는 DMD(430)의 거울이 오프상태일때 반사되는 빛의 광로상에 배치된다.
광센서(460)는 스크린(450) 전체에 대한 이미지 정보를 검출한다. 따라서, 스크린(450)에서 산란이 일어나면, 광센서(460)의 화소들 중에서 그 산란된 지점에 대응되는 화소에서 산란된 빛을 검출하게 된다.
따라서, 광센서(460)에서 검출된 정보는 스크린 전체에서 산란이 일어난 영역만 밝게 표시된 형태의 이미지 정보가 될 수도 있다. 즉, 광센서(460)에서 검출된 정보는 스크린(450) 전체에 대해 빛의 산란여부가 표시된 이미지 정보가 될 수 있다. 스크린(450)에서 산란이 일어난 영역은 터치된 영역 또는 광원(470)의 빛이 조사된 영역을 나타내므로, 제어부(480)는 광센서(460)에서 검출된 정보를 이용하여 스크린(450) 상에서 터치된 영역 또는 광원(470)의 빛이 조사된 영역을 결정할 수 있게 된다.
광센서(460)는 CCD(Charge-Coupled Device) 광센서 또는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 광센서 등으로 구현될 수 있다.
이와 같이, 광센서(460)가 스크린(450)에서 산란된 빛을 검출함으로써, 스크린(430)상에서 터치된 영역 또는 스크린(430) 상에서 광원(470)의 빛이 조사된 지점을 검출할 수 있게 된다.
광원(470)은 스크린(450)에 빛을 조사한다. 구체적으로, 광원(470)은 스크린 (450)내에 전반사되도록 빛을 조사하거나, 스크린(450)의 외부에서 스크린의 표면에 빛을 조사할 수 있다.
광원(470)이 스크린(450) 내에서 전반사되도록 빛을 조사하는 경우, 스크린 내에서 전반사되는 빛은 스크린(450) 상의 터치된 영역에서 산란된다. 그리고, 스크린(450)에서 산란된 빛은 DMD(430)에서 반사되고 광센서(460)에 의해 검출된다. 그리고, 제어부(480)는 광센서(460)에서 검출된 정보를 이용하여 스크린 상에서 터치된 영역을 결정하게 된다.
이 경우, 광원(470)은 적외선 광원이 이용된다. 적외선은 스크린(450)에서 산란되더라도 시청자의 눈에 보이지 않기 때문이다. 또한, 적외선을 이용하기 때문에, 사용자의 손이 아닌 이외의 물질(볼펜, 터치용 펜 등)로 터치를 하더라도 터치를 인식할 수 있게 된다.
광원(470)이 스크린(450) 내에서 전반사되도록 빛을 조사하는 경우에 대한 예는, 도 5,6을 참고하여 추후 상세히 설명한다.
이와 같이, DLP 디스플레이 장치에 광센서(460)와 광원(470)을 추가함으로써, DLP 디스플레이 장치에서 터치스크린 기능을 구현할 수 있게 된다. 또한, 이와 같이 DLP 디스플레이 장치에 터치스크린을 구현하면, 터치스크린 구현을 위한 광 원(470)의 빛의 광축과 디스플레이용 램프(410)의 빛의 광축이 동일하므로, 디스플레이된 영상과 터치된 지점 사이의 왜곡(distortion)이 최소화되며, 영상의 좌표값과 터치정보의 좌표값에 대한 캘리브레이션(Calibration)을 최소화할 수 있게 된다. 또한, DLP 디스플레이 장치에 광센서(460)와 광원(470)만 추가되므로, 보다 낮은 가격으로 터치스크린 기능을 구현할 수 있게 된다.
한편, 광원(470)이 스크린(450) 외부에서 스크린(450)의 표면에 빛을 조사하는 경우, 광원(470)에서 조사된 빛은 스크린(450)의 표면에서 산란된다. 그리고, 스크린(450)에서 산란된 빛은 DMD(430)에서 반사되고 광센서(460)에 의해 검출된다. 그리고, 제어부(480)는 광센서(460)에서 검출된 정보를 이용하여 스크린 상에서 광원(470)의 빛이 조사된 영역을 결정하게 된다.
이 경우, 광원(470)은 가시광선 광원이 이용된다. 예를 들어, 광원(470)은 레이저 포인터가 될 수도 있다. 구체적으로, 프리젠테이션을 할때 사용되는 레이저 포인터의 빛을 DLP 디스플레이 장치의 화면에 비추게 되면, DLP 디스플레이 장치는 스크린에서 레이저 포인터가 조사된 영역이 어느 부분인지 검출할 수 있게 된다. 이하에서, 기재된 광원인식기능은 광원(470)의 빛이 스크린 상에 조사된 위치를 DLP 디스플레이 장치가 인식하는 기능을 의미한다.
광원(470)이 스크린(450) 외부에서 스크린(450)의 표면에 빛을 조사하는 경우에 대한 예는, 도 7,8을 참고하여 추후 상세히 설명한다.
이와 같이, DLP 디스플레이 장치에 광센서(460)와 광원(470)을 추가함으로써, DLP 디스플레이 장치에서 광원(예를 들어, 레이저 포인터) 인식기능을 구현할 수 있게 된다. 또한, 이와 같이 DLP 디스플레이 장치에 광원 인식기능을 구현하면, 광원 인식을 위한 광원(470)의 빛의 광축과 디스플레이용 램프(410)의 빛의 광축이 동일하므로, 디스플레이된 영상과 광원의 빛이 조사된 지점 사이의 왜곡(distortion)이 최소화되며, 영상의 좌표값과 광원이 조사된 지점의 좌표값에 대한 캘리브레이션(Calibration)을 최소화할 수 있게 된다. 또한, DLP 디스플레이 장치에 광센서(460)와 광원(470)만 추가되므로, 보다 낮은 가격으로 광원 인식 기능을 구현할 수 있게 된다.
제어부(480)는 DLP 디스플레이 장치를 전반적으로 제어한다. 제어부(480)는 조작버튼 또는 리모콘을 통해 사용자의 명령이 입력된 경우, 사용자의 명령에 따라 해당 동작이 이루어지도록 제어신호를 출력한다.
특히, 제어부(480)는 광센서(460)에서 검출된 정보를 이용하여, 스크린(450) 상에서 터치된 영역을 결정하거나, 스크린(450) 상에서 광원(470)의 빛이 조사된 영역을 결정한다.
이와 같이, DLP 디스플레이 장치는 DMD(430), 광센서(460) 및 광원(470)을 이용하여 터치 스크린 기능 또는 광원 인식기능 등의 사용자 인터페이스를 제공할 수 있게 된다. 특히, 상술한 바와 같이 종래의 DLP 디스플레이 장치에 광센서(460) 및 광원(470)만을 추가하여 터치 스크린 기능 또는 광원 인식기능을 구현할 수 있게 되므로, 보다 낮은 가격으로 보다 정확한 사용자 인터페이스 기능을 제공할 수 있게 된다.
이하에서는, 도 2 및 도 3을 참고하여, 사용자 인터페이스 제공방법에 관하 여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, DLP 디스플레이 장치에서 사용자의 터치를 인식하는 사용자 인터페이스 제공방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
일단, 광원(470)은 스크린(450) 내부에 전반사되도록 빛을 조사한다(S210). 이 경우, 광원(470)은 적외선 광원이 이용된다. 적외선은 스크린(450)에서 산란되더라도 시청자의 눈에 보이지 않기 때문이다. 또한, 적외선을 이용하기 때문에, 사용자의 손이 아닌 이외의 물질(볼펜, 터치용 펜 등)로 터치를 하더라도 터치를 인식할 수 있게 된다.
그리고, 사용자가 스크린(450)을 터치하면, 스크린(450) 내에서 전반사되는 빛은 스크린(450) 상의 터치된 영역에서 산란된다(S220).
그 후에, DMD(430)는 광원(470)에서 조사된 빛이 스크린(450)에서 산란되면, 산란된 빛을 광센서(460)로 반사시킨다(S230). 이 때, DMD(430)가 한 프레임에 해당되는 구간 중에서 일부 구간동안 포함된 모든 거울들을 오프상태로 유지하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이는, DMD(430)에 포함된 거울이 계속 온상태를 유지할 경우 광센서(460)에서 빛을 검출할 수 없기 때문에, DMD(430)이 거울들을 강제적으로 오프상태로 유지시키는 것이다.
그 후에, 광센서(460)는 DMD(430)에서 반사된 빛을 검출한다(S240). 특히, 광센서(460)는 DMD(430)에 포함된 적어도 하나의 거울이 오프상태일때 반사되는 빛을 검출한다. 따라서, 광센서(460)는 DMD(430)의 거울이 오프상태일때 반사되는 빛의 광로상에 배치된다.
그리고, 제어부(480)는 광센서(460)에서 검출된 정보를 이용하여 스크린(450)상에서 터치된 영역을 결정한다(S250). 광센서(460)에서 검출된 정보는 스크린 전체에서 산란이 일어난 영역만 밝게 표시된 형태의 이미지 정보가 될 수도 있다. 즉, 광센서(460)에서 검출된 정보는 스크린(450) 전체에 대해 빛의 산란여부가 표시된 이미지 정보가 될 수 있다. 스크린(450)에서 산란이 일어난 영역은 터치된 영역을 나타내므로, 제어부(480)는 광센서(460)에서 검출된 정보를 이용하여 스크린(450) 상에서 터치된 영역을 결정할 수 있게 된다.
이와 같은 과정을 통해, DLP 디스플레이 장치에서 터치스크린 기능을 제공할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, DLP 디스플레이 장치에서 스크린(450)에 조사된 빛을 인식하는 사용자 인터페이스 제공방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
일단, 광원(470)은 스크린(450)의 외부에서 스크린의 표면에 빛을 조사한다(S310). 이 경우, 광원(470)은 가시광선 광원이 이용된다. 예를 들어, 광원(470)은 레이저 포인터가 될 수도 있다. 구체적으로, 프리젠테이션을 할때 사용되는 레이저 포인터의 빛을 DLP 디스플레이 장치의 화면에 비추게 되면, DLP 디스플레이 장치는 스크린에서 레이저 포인터가 조사된 영역이 어느 부분인지 검출할 수 있게 된다. 이하에서, 기재된 광원인식기능은 광원(470)의 빛이 스크린 상에 조사된 위치를 DLP 디스플레이 장치가 인식하는 기능을 의미한다.
그리고, 스크린(450)의 외부에서 조사된 빛은 스크린(450)의 표면에서 산란 된다(S320).
그 후에, DMD(430)는 광원(470)에서 조사된 빛이 스크린(450)에서 산란되면, 산란된 빛을 광센서(460)로 반사시킨다(S330). 이 때, DMD(430)가 한 프레임에 해당되는 구간 중에서 일부 구간동안 포함된 모든 거울들을 오프상태로 유지하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이는, DMD(430)에 포함된 거울이 계속 온상태를 유지할 경우 광센서(460)에서 빛을 검출할 수 없기 때문에, DMD(430)이 거울들을 강제적으로 오프상태로 유지시키는 것이다.
그 다음, 광센서(460)는 DMD(430)에서 반사된 빛을 검출한다(S340). 특히, 광센서(460)는 DMD(430)에 포함된 적어도 하나의 거울이 오프상태일때 반사되는 빛을 검출한다. 따라서, 광센서(460)는 DMD(430)의 거울이 오프상태일때 반사되는 빛의 광로상에 배치된다.
그리고, 제어부(480)는 광센서(460)에서 검출된 정보를 이용하여 스크린(450)상에서 광원(470)의 빛이 조사된 영역을 결정한다(S350). 광센서(460)에서 검출된 정보는 스크린 전체에서 산란이 일어난 영역만 밝게 표시된 형태의 이미지 정보가 될 수도 있다. 즉, 광센서(460)에서 검출된 정보는 스크린(450) 전체에 대해 빛의 산란여부가 표시된 이미지 정보가 될 수 있다. 스크린(450)에서 산란이 일어난 영역은 광원(470)의 빛이 조사된 영역을 나타내므로, 제어부(480)는 광센서(460)에서 검출된 정보를 이용하여 스크린(450) 상에서 광원(470)의 빛이 조사된 영역을 결정할 수 있게 된다.
이와 같은 과정을 통해, DLP 디스플레이 장치에서 광원 인식기능을 제공할 수 있게 된다.
이하에서는, 도 4 내지 도 8을 참고하여, DLP 디스플레이 장치에서 터치 스크린 기능 및 광원 인식기능이 구현되는 형태에 대해 상세히 설명한다. 이하의 도 4 내지 도 8에 대한 설명에서, 도 1에서 설명된 각 구성요소의 기능에 대한 내용은 중복되므로 생략한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, DLP 디스플레이 장치 내에서 디스플레이용 램프의 빛이 DMD에서 반사되고 스크린에 조사되어, 영상이 스크린에 표시되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, DMD(430)는 제1 거울(433), 제2 거울(436) 및 제3 거울(439)을 포함한다. 이는 DMD(430)에 포함된 거울의 일부를 도시한 것이며, DMD(430)는 이외에 많은 거울을 더 포함할 수도 있음은 물론이다.
스크린(450)에는 제1 영역(453), 제2 영역(456) 및 제3 영역(459)이 포함된다. 그리고, 제1 영역(453)은 제1 거울(433)에 대응되는 스크린 상의 영역이고, 제2 영역(456)은 제2 거울(436)에 대응되는 스크린 상의 영역이며, 제3 영역(459)은 제3 거울(439)에 대응되는 스크린 상의 영역이다.
렌즈(490)는 스크린(450)과 DMD(430) 사이에서 빛을 모아주는 역할을 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이용 램프(410)는 백색광을 조사하고, 칼라휠(420)(도 4에서는 생략됨)에 의해 필터링된 빛이 DMD(430)에 조사된다.
그리고, DMD(430)에 포함된 거울들 중 온 상태인 거울에서 반사된 빛이 스크린에 투사되는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 제1 거울(433)은 온 상태이므로, 제1 거울(433)의 반사광이 스크린(450)의 제1 영역(453)에 투사되는 것을 확인할 수 있다. 그리고, 제2 거울(436)은 오프 상태이므로, 제2 거울(436)의 반사광은 빛흡수부(440)에 투사되는 것을 확인할 수 있다. 그리고, 제3 거울(439)은 온 상태이므로, 제3 거울(439)의 반사광이 스크린(450)의 제3 영역(459)에 투사되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 스크린(450) 상에는 제1 영역(453)과 제3 영역(459)만 빛이 표시되고 제2 영역(456)은 어둡게 표시되게 된다.
이와 같은 원리를 이용하여, DLP 디스플레이 장치는 스크린(450)에 영상을 표시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 스크린 상의 제2 영역(456)을 터치하였을 경우를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 광원(470)은 스크린(450) 내에서 전반사되도록 빛을 조사한다. 이 경우 광원(470)은 적외선 광원이 이용된다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자가 제2 영역(456)을 터치하면, 전반사되는 빛이 터치된 제2 영역(456)에서 산란된다.
그리고, 산란된 빛은 렌즈(490)를 지나고 DMD(450)의 제2 거울(436)에서 반사되어, 광센서(460)에 조사된다. 그러면, 광센서(460)는 스크린(450) 상의 제2 영역(456)에서 터치가 입력되었음을 검출할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 스크린 상의 제1 영역(453)을 터치하였을 경우를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 광원(470)은 스크린(450) 내에서 전반사되도록 빛 을 조사한다. 이 경우 광원(470)은 적외선 광원이 이용된다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 사용자가 제1 영역(453)을 터치하면, 전반사되는 빛이 터치된 제1 영역(453)에서 산란된다.
그리고, 산란된 빛은 렌즈(490)를 지나고 DMD(450)의 제1 거울(433)에서 반사되어, 광센서(460)에 조사된다. 그러면, 광센서(460)는 스크린(450) 상의 제1 영역(453)에서 터치가 입력되었음을 검출할 수 있게 된다.
이와 같이, DLP 디스플레이 장치에 광센서(460)와 광원(470)을 추가하여 터치스크린 기능을 구현할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 스크린 상의 제2 영역(456)에 광원의 빛이 조사된 경우를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 광원(470)은 스크린(450)의 외부에서 스크린(450)의 제2 영역(456)에 빛을 조사한다. 이 경우 광원(470)은 가시광선 광원(예를 들어, 레이저 포인터)이 이용된다. 그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 광원(470)에서 조사된 빛은 제2 영역(456)에서 산란된다.
그리고, 산란된 빛은 렌즈(490)를 지나고 DMD(450)의 제2 거울(436)에서 반사되어, 광센서(460)에 조사된다. 그러면, 광센서(460)는 스크린(450) 상의 제2 영역(456)에 광원(470)의 빛이 조사되었음을 검출할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 스크린 상의 제1 영역(453)에 광원의 빛이 조사된 경우를 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 광원(470)은 스크린(450)의 외부에서 스크린(450) 의 제1 영역(453)에 빛을 조사한다. 이 경우 광원(470)은 가시광선 광원(예를 들어, 레이저 포인터)이 이용된다. 그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 광원(470)에서 조사된 빛은 제1 영역(453)에서 산란된다.
그리고, 산란된 빛은 렌즈(490)를 지나고 DMD(450)의 제1 거울(436)에서 반사되어, 광센서(460)에 조사된다. 그러면, 광센서(460)는 스크린(450) 상의 제1 영역(453)에 광원(470)의 빛이 조사되었음을 검출할 수 있게 된다.
이와 같이, DLP 디스플레이 장치에 광센서(460)와 광원(470)을 추가하여 광원 인식기능을 구현할 수 있게 된다.
이와 같은 방식으로 DLP 디스플레이 장치에서 터치 스크린 기능이나 광원 인식기능을 구현하면, 디스플레이용 빛의 광축과 터치 또는 광원 인식용 빛의 광축이 동일하므로 캘리브레이션이나 보정 작업이 필요 없게 된다. 영상의 좌표와 터치 또는 광원의 위치 좌표의 캘리브레이션 및 왜곡(distortion)을 최소화 할 수 있게 된다. 이에 따라, DLP 디스플레이 장치는 영상을 디스플레이함과 동시에 사용자 인터페이스 기능을 쉽게 제공할 수 있게 된다.
본 실시예에서, DLP 디스플레이 장치는 DLP TV 등, DLP 기술이 이용된 디스플레이 장치라면 어느 것이라도 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, DLP 디스플레이 장치의 상세 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, DLP 디스플레이 장치에서 사용자의 터치를 인식하는 사용자 인터페이스 제공방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, DLP 디스플레이 장치에서 스크린에 조사된 빛을 인식하는 사용자 인터페이스 제공방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, DLP 디스플레이 장치 내에서 디스플레이용 램프의 빛이 DMD에서 반사되고 스크린에 조사되어, 영상이 스크린에 표시되는 과정을 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 스크린 상의 제2 영역을 터치하였을 경우를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 스크린 상의 제1 영역을 터치하였을 경우를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 스크린 상의 제2 영역에 광원의 빛이 조사된 경우를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 스크린 상의 제1 영역에 광원의 빛이 조사된 경우를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 영상 입력부 120 : 저장부
140 : 영상처리부 410 : 디스플레이용 램프
420 : 칼라 휠 423 : 칼라휠 센서
426 : 모터 구동부 430 : DMD
440 : 빛 흡수부 450 : 스크린
460 : 광센서 470 : 광원
480 : 제어부

Claims (18)

  1. 스크린에 빛을 조사하는 광원;
    상기 광원에서 조사된 빛이 상기 스크린에서 산란되면, 상기 산란된 빛을 반사시키는 DMD(Digital Micromirror Device); 및
    상기 DMD에서 반사되는 빛을 검출하는 광센서;를 포함하는 DLP(Digital Light Processing) 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광센서는,
    상기 DMD에 포함된 적어도 하나의 거울이 오프상태일때 반사되는 빛을 검출하는 것을 특징으로 하는 DLP 디스플레이 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 DMD는,
    한 프레임에 해당되는 구간 중에서 일부 구간동안 상기 DMD에 포함된 모든 거울들을 오프상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 DLP 디스플레이 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 광원은,
    상기 스크린 내에서 전반사되도록 빛을 조사하고,
    상기 스크린 내에서 전반사되는 빛은,
    상기 스크린 상의 터치된 영역에서 산란되는 것을 특징으로 하는 DLP 디스플레이 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 광센서에서 검출된 정보를 이용하여, 상기 스크린 상에서 터치된 영역을 결정하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DLP 디스플레이 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 광원은 적외선 광원인 것을 특징으로 하는 DLP 디스플레이 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 광원은,
    상기 스크린의 외부에서 상기 스크린의 표면에 빛을 조사하고,
    상기 스크린의 외부에서 조사된 빛은 상기 스크린의 표면에서 산란되는 것을 특징으로 하는 DLP 디스플레이 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 광센서에서 검출된 정보를 이용하여, 상기 스크린 상에서 상기 광원의 빛이 조사된 영역을 결정하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DLP 디스플레이 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 광원은 가시광선 광원인 것을 특징으로 하는 DLP 디스플레이 장치.
  10. DLP(Digital Light Processing) 디스플레이 장치의 사용자 인터페이스 제공방법에 있어서,
    스크린에 빛을 조사하는 단계;
    상기 조사된 빛이 상기 스크린에서 산란되면, DMD(Digital Micromirror Device)가 상기 산란된 빛을 반사시키는 단계; 및
    상기 DMD에서 반사되는 빛을 광센서가 검출하는 단계;를 포함하는 사용자 인터페이스 제공방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 검출단계는,
    상기 DMD에 포함된 적어도 하나의 거울이 오프상태일때 반사되는 빛을 검출하는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스 제공방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 DMD가 한 프레임에 해당되는 구간 중에서 일부 구간동안 상기 DMD에 포함된 모든 거울들을 오프상태로 유지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스 제공방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 조사단계는,
    상기 스크린 내에서 전반사되도록 빛을 조사하고,
    상기 스크린 내에서 전반사되는 빛은 상기 스크린 상의 터치된 영역에서 산란되는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스 제공방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 광센서에서 검출된 정보를 이용하여, 상기 스크린 상에서 터치된 영역을 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스 제공방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 스크린 내에 조사되는 빛은 적외선인 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스 제공방법.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 조사단계는,
    상기 스크린의 외부에서 상기 스크린의 표면에 빛을 조사하고,
    상기 스크린의 외부에서 조사된 빛은 상기 스크린의 표면에서 산란되는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스 제공방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 광센서에서 검출된 정보를 이용하여, 상기 스크린 상에서 상기 빛이 조사된 영역을 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스 제공방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 스크린의 외부에서 조사되는 빛은 가시광선인 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스 제공방법.
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