KR20120079216A - 프로젝션 시스템 - Google Patents

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KR20120079216A
KR20120079216A KR1020110000381A KR20110000381A KR20120079216A KR 20120079216 A KR20120079216 A KR 20120079216A KR 1020110000381 A KR1020110000381 A KR 1020110000381A KR 20110000381 A KR20110000381 A KR 20110000381A KR 20120079216 A KR20120079216 A KR 20120079216A
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 프로젝션 시스템은 제1 광원, 제1 광원에 대응되는 제1 색상을 출사하는 제2 광원을 포함하는 광원부와, 상기 광원의 온도를 측정하는 센서부와, 상기 센서부로부터 측정된 온도값에 따라 제1 광원 및 제2 광원을 선택적으로 구동시키는 드라이버 IC를 포함한다.
상기와 같은 발명은 적색 광을 출사하는 제1 광원 및 제2 광원을 온도 측정값에 의해 교대로 또는 동시에 구동시킴으로써, 적색 광이 열에 의해 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

프로젝션 시스템{PROJECTION SYSTEM}
실시예는 프로젝션 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 프로젝션 시스템은 발광장치에서 발광된 광에 화상 신호를 실어서, 스크린의 전명 또는 후면에 투사하여 그 화상을 시청하는 장치이다. 이러한 프로젝션 시스템은 동작 방식에 따라 CRT 방식, DMD(Digital Micro mirror Device) 방식, 반사형 액정패널 방식, 투과형 액정패널 방식 등이 있다.
하지만, 종래 프로젝션 시스템에는 적색, 녹색, 청색의 광원이 구비되지만, 광원의 온 상태가 오랫동안 유지될 경우, 특히, 적색 광원이 열에 의한 휘도 저하가 발생되어 프로젝션 시스템에서 보여지는 화상의 품질이 저하되는 문제점이 발생된다.
실시예는 화상의 품질이 저하되는 것을 방지하기 위한 프로젝션 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
일 실시예에 따른 프로젝션 시스템은 제1 광원, 제1 광원에 대응되는 제1 색상을 출사하는 제2 광원을 포함하는 광원부와, 상기 광원의 온도를 측정하는 센서부와, 상기 센서부로부터 측정된 온도값에 따라 제1 광원 및 제2 광원을 선택적으로 구동시키는 드라이버 IC를 포함한다.
실시예에 따른 프로젝션 시스템은 적색 광을 출사하는 제1 광원 및 제2 광원을 온도 측정값에 의해 교대로 또는 동시에 구동시킴으로써, 적색 광이 열에 의해 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 프로젝션 시스템을 나타낸 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 제1 광원 및 제2 광원을 교대로 구동시키는 과정을 나타낸 순서도, 및
도 3은 본 발명에 따른 제1 광원 및 제2 광원을 동시에 구동시키는 과정을 나타낸 순서도.
실시 예의 설명에 있어서, 각 패널, 배선, 전지, 장치, 면 또는 패턴 등이 각 패턴, 배선, 전지, 면 또는 패턴 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 프로젝션 시스템을 나타낸 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제1 광원 및 제2 광원을 교대로 구동시키는 과정을 나타낸 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 제1 광원 및 제2 광원을 동시에 구동시키는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 프로젝션 시스템은 제1 광원 내지 제4 광원(120, 140, 160, 180)을 포함하는 광원부(100)와, 상기 광원부(100)에서 출사되는 색상을 이용하여 투사형 이미지를 생성시키는 이미지 생성부(200)와, 상기 광원의 온도를 측정하는 온도 센서부(300)와, 상기 온도 센서부(300)로부터 측정된 온도값에 따라 광원을 선택적으로 구동시키는 드라이버 IC(400)를 포함한다.
광원부(100)는 적색, 녹색, 청색 광을 출사하며, 출사된 광을 이미지 생성부(200)에 제공한다. 이를 위해 광원부(100)는 제1 발광다이오드 내지 제4 발광다이오드(120, 140, 160, 180)를 포함한다.
제1 발광다이오드(120)는 적색 광을 발생시키는 적색 발광다이오드이며, 제2 발광다이오드(140)는 제1 발광다이오드(120)의 색상과 대응되는 적색 광을 발생시키는 적색 발광다이오드이다.
이러한 제2 발광다이오드(140)는 제1 발광다이오드(120)와 동일한 적색 광을 발생시키며, 적색 발광 다이오드가 열에 취약한 단점을 가지고 있기 때문에 제1 발광다이오드(120)와 별도로 구비된다. 이로 인해 제1 발광다이오드(120) 및 제2 발광다이오드(140)를 교대로 또는 동시에 구동시켜 적색 발광다이오드가 열에 의해 휘도가 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 이러한 제어 구조에 대해서는 추후 상세히 설명한다.
제3 발광다이오드(160)는 녹색 광을 발생시키는 녹색 발광다이오드이며, 제4 발광다이오드(180)는 청색 광을 발생시키는 청색 발광다이오드이다.
상기에서는 광원부(100)로서 적색, 녹색, 청색 광을 출사하는 발광 다이오드를 사용하였지만, 이에 한정되지 않고, 발광 다이오드 이외에 형광 램프 등의 다양한 광원이 사용될 수 있음은 물론이다.
이미지 생성부(200)는 제 1 내지 제 3 콜리메이팅 렌즈(211, 212, 213), 제 1 및 제 2 다이크로익 미러(dichroic mirror)(211, 222), 플라이아이 렌즈(fly eye lens;FEL)(230), 릴레이 렌즈(240), 편광판(250), 편광 빔 스플릿터(polarizing beam splitter;PBS)(260), 광센서(270), 액정패널(280) 및 투사 렌즈계(290)를 포함한다.
상기 제 1 콜리메이팅 렌즈(211)는 상기 제 1 발광다이오드(310) 및 상기 제 2 발광다이오드(320)에 대응하여 배치된다. 또한, 상기 제 1 콜리메이팅 렌즈(211)는 상기 제 1 발광다이오드(310) 및 상기 제 2 발광다이오드(320)로부터 출사되는 광을 집광한다.
상기 제 2 및 제 3 콜리메이팅 렌즈(212, 213)는 상기 제 3 및 제 4 발광다이오드(330, 340)에 각각 대응하여 배치된다. 상기 제 2 및 제 3 콜리메이팅 렌즈(212, 213)는 각각 상기 제 3 및 제 4 발광다이오드(330, 340)로부터 출사되는 광을 집광한다.
상기 제 1 다이크로익 미러(221)는 상기 제 2 및 제 3 콜리메이팅 렌즈(212, 213)에 의해서 집광된 광을 선택적으로 반사 또는 투과한다.
상기 제 2 다이크로익 미러(222)는 상기 제 1 다이크로익 미러(221)로부터 반사 또는 투과된 광 및 상기 제 1 콜리메이팅 렌즈(211)에 의해서 집광된 광을 선택적으로 반사 또는 투과하여, 상기 플라이아이 렌즈(230)에 출사한다.
상기 플라이아이 렌즈(230)는 상기 제 2 다이크로익 미러(222)로부터 입사되는 광을 균일하게 출사한다. 즉, 상기 플라이아이 렌즈(230)는 출사면의 전체에 대하여, 균일한 휘도를 같도록 입사광을 출사한다.
상기 릴레이 렌즈(240)는 상기 플라이아이 렌즈(230)로부터 입사되는 광을 집광하는 기능을 수행한다.
상기 편광판(250)은 상기 릴레이 렌즈(240)로부터 입사되는 광을 P편광 및 S편광으로 변환시켜서 출사한다. 상기 편광판(250)은 대부분의 광을 P편광으로 변환시킨다.
상기 편광 빔 스플릿터(260)는 입사되는 광 중 P편광은 투과시키고, S편광은 반사시킨다. 이에 따라서, 상기 편광판(250)에 의해서 변환된 P편광은 상기 편광 빔 스플릿터(260)를 투과하여, 상기 액정패널(280)에 입사된다.
상기 광센서(270)는 상기 편광 빔 스플릿터(260)에 대응하여 배치된다. 상기 광센서(270)는 상기 편광 빔 스플릿터(260)으로부터 반사되는 S편광을 센싱한다. 상기 광센서(270)는 상기 편광 빔 스플릿터(260)으로부터 반사되는 S편광의 세기를 전기적인 신호로 변환하여 상기 시스템(600)에 전달할 수 있다.
상기 광센서(270)는 예를 들어, 포토다이오드 또는 포토트랜지스터를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광센서(270)는 씨모스 이미지 센서 등을 포함할 수 있다.
상기 광센서(270)는 화상이 깜빡거리는 플리커링(flickering) 현상을 감지할 수 있다. 또한, 상기 광학센서는 상기 제 1 내지 제 4 발광다이오드(310, 320, 330, 340)와 상기 액정패널(280)의 동기화(synchronized) 여부를 감지할 수 있다. 이 밖에도, 상기 광센서(270)는 다양한 센서들로부터 선택될 수 있다.
상기 액정패널(280)은 상기 편광 빔 스플릿터(260)를 투과한 P편광을 S편광으로 변환하고, 미리 입력된 화상 신호에 따라서 선택적으로 반사한다. 상기 액정패널(280)은 반사형 액정패널(280)인 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 패널일 수 있다. 이에 따라서, 상기 액정패널(280)로부터 반사되는 광은 선택적으로 반사되는 S편광이다.
상기 액정패널(280)에 의해서 선택적으로 반사되는 S편광은 상기 편광 빔 스플릿터(260)에 의해서 반사되고, 상기 투사 렌즈계(290)에 입사된다.
상기 투사 렌즈계(290)는 액정패널(280)로부터 반사되는 광을 확대하여, 스크린에 투사한다.
이로써, 상기 이미지 생성부(200)는 상기 제 1 내지 제 4 발광다이오드(310, 320, 330, 340)로부터 출사되는 광을 사용하여, 순차적으로 이미지를 투사한다. 즉, 상기 이미지 생성부(200)은 순차적으로 적색, 녹색 및 청색 이미지를 투사한다.
한편, 광원부(100)의 일측에는 본 발명에 따른 온도 센서부(300)가 마련된다. 온도 센서부(300)는 광원부(100)를 이루는 제1 발광다이오드(120), 제2 발광다이오드(140), 제3 발광다이오드(160), 제4 발광다이오드(180) 각각의 온도를 측정한다.
이를 위해 온도 센서부(300)는 제1 발광다이오드(120)의 일측에 구비된 제1 온도센서(320), 제2 발광다이오드(140)의 일측에 구비된 제2 온도센서(340), 제3 발광다이오드(160)의 일측에 구비된 제3 온도센서(360), 제4 발광다이오드(180)의 일측에 구비된 제4 온도센서(380)를 포함한다.
제1 온도센서(320), 제2 온도센서(340), 제3 온도센서(360), 제4 온도센서(380)의 설치 위치는 제1 발광다이오드 내지 제4 발광다이오드(120, 140, 160, 180)에 구비되어 전원을 공급하는 인쇄회로기판(미도시) 상에 구비되는 것이 가장 바람직하다.
상기에서는 온도 센서부(300)가 제1 발광다이오드 내지 제4 발광다이오드(120, 140, 160, 180)에 설치되었으나, 이에 한정되지 않으며, 제1 발광다이오드(120) 및 제2 발광다이오드(140)에만 설치될 수 있으며, 필요에 따라서 설치 위치를 변경할 수 있다.
온도 센서부(300)의 일측에는 온도 센서부(300)로부터 측정된 값에 따라 제1 발광다이오드 내지 제4 발광다이오드(120, 140, 160, 180)의 전원을 제어하는 드라이버 IC(400)가 마련된다.
드라이버 IC(400)는 특히, 적색 광을 출사하는 제1 발광다이오드(120) 및 제2 발광다이오드(140)의 온도 측정값에 따라 제1 발광다이오드(120) 및 제2 발광다이오드(140)를 선택적으로 구동시킨다.
이를 위해 드라이버 IC(400)에는 온도 측정부(300)로부터 측정된 온도값을 디지털 정보로 변환시키도록 A/D 컨버터(420)가 마련되며, A/D 컨버터(420)에는 제어부(440)가 연결된다. 이로부터 제어부(440)는 A/D 컨버터(420)로부터 제1 발광다이오드(120) 및 제2 발광다이오드(140)의 온도 측정값을 제공받을 수 있다.
상기와 같이, 제어부(440)는 A/D 컨버터(420)로부터 제1 발광다이오드(120) 및 제2 발광다이오드(140)의 온도 측정값을 제공받으면, 측정된 온도값에 의해 제1 발광다이오드(120) 및 제2 발광다이오드(140)를 선택적으로 구동시키도록 제어할 수 있다.
여기서, 제어부(440)에는 제1 발광다이오드(120) 및 제2 발광다이오드(140)에 전원을 공급하는 구동부(460)가 더 연결될 수 있으며, 이로부터 제어부(440)는 구동부(460)에 신호를 제공하여 제1 발광다이오드(120) 및 제2 발광다이오드(140) 중 어느 하나 또는 동시에 구동시킬 수 있다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 제1 발광다이오드(120) 및 제2 발광다이오드(140)를 선택적으로 구동시키는 동작에 대해 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프로젝션 시스템이 작동되면, 먼저 적색 광을 출사시키는 제1 광원(120)은 온(On)시키고, 제2 광원(140)은 오프(Off)시킨다(S100). 여기서, 녹색 광을 출사하는 제3 광원(160)과 청색 광을 출사하는 제4 광원(180)은 온될 수 있다.
상기와 같이, 제1 광원(120)이 온 되면 제1 온도센서(320)로부터 제1 광원(120)의 온도를 측정하는 단계를 수행한다(S110). 이어서, 제1 광원(120)의 온도값이 기준값 이하로 하강하는지 판단하는 단계를 수행한다(S130). 여기서, 기준값은 미리 실험된 데이터에 의해 설정될 수 있으며, 예컨대, 1도 또는 3도로 설정될 수 있다.
상기와 같이, 제1 광원(120)의 온도값이 기준값 이하로 하강했다고 판단되면, 제1 광원(120)을 오프시키고, 제1 광원(120)과 동일한 적색 광을 출사하는 제2 광원(140)은 온시킨다(S150). 반면, 제1 광원(120)의 온도값이 기준값 이하로 하강하지 않았다면, 현재 상태를 유지시킨다(S100).
상기와 같이, 제1 광원(120)이 오프되고, 제2 광원(140)이 온 되면 제2 광원(140)의 온도를 측정하는 단계를 수행한다(S170). 여기서, 제2 광원(140)은 제2 온도센서(340)로부터 측정되며 제2 광원(140)이 온 되는 순간부터 제2 광원(140)의 온도를 지속적으로 측정할 수 있다.
이어서, 제2 광원(140)의 온도가 기준값 이하로 하강했는지 판단하는 단계를 수행하고(S190), 제2 광원(140)의 온도값이 기준값 이하로 하강하면, 제2 광원(140)은 오프시키고, 제1 광원은 온 시킨다(S100). 반면, 제2 광원(140)의 온도값이 기준값 이하로 하강하지 않았다면, 현재 상태를 유지시킬 수 있다(S150).
상기와 같이, 본 발명에 따른 드라이버 IC(400)는 제1 광원(120)과 제2 광원(140)의 온도에 따라 제1 광원(120)과 제2 광원(140)을 교대로 구동함으로써, 적색 발광다이오드가 열에 의해 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프로젝션 시스템이 작동되면, 먼저 제1 광원(120)과 제2 광원(140)을 온 시키는 단계를 수행한다(S200). 여기서, 제1 광원(120) 및 제2 광원(140)에는 각각 총 전원의 50%의 전원을 인가시킬 수 있다.
상기와 같이, 제1 광원(120) 및 제2 광원(140)이 온 되면 제1 광원(120) 및 제2 광원(140)의 온도를 측정하는 단계를 수행한다(S210). 여기서, 제1 광원(120) 및 제2 광원(140)의 온도는 제1 온도센서(320) 및 제2 온도센서(340)에 의해 측정될 수 있다.
제1 광원(120)의 온도가 일정 온도 예컨대, 1도가 하강했는지 여부를 판단하는 단계를 수행한다(S230). 제1 광원(120)의 온도가 1도 하강했다고 판단되면, 제2 광원(140)에 10%의 전원을 추가로 인가한다(S250).
반면, 제1 광원(120)의 온도가 1도가 하강하지 않았다고 판단되면 제2 광원(140)의 온도가 일정 온도 예컨대, 1도가 하강했는지 여부를 판단한다(S270).
제2 광원(140)의 온도가 1도 하강했다고 판단되면 제1 광원(120)에 10%의 전원을 추가로 인가하고(S290), 제2 광원(140)의 온도가 하강되지 않았다고 판단되면 현재 상태 예컨대, 50%의 전원이 인가된 제1 광원 및 제2 광원을 유지하게 된다(S200).
상기와 같이, 본 발명에 따른 프로젝션 시스템은 제1 광원(120)과 제2 광원(140)의 온도에 따라 제1 광원(120) 및 제2 광원(140)에 전원을 선택적으로 인가시켜 동시에 구동함으로써, 적색 광이 열에 의해 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 적색 광을 출사하는 제1 광원 및 제2 광원에 대해서만 제어를 수행하였지만, 이에 한정되지 않고, 녹색 광 또는 청색 광을 출사하는 광원에 대해서도 온도값에 따라 휘도를 제어할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기에서는 적색 광에 대해 2개의 광원을 사용하였으나, 이에 한정되지 않고 3개 이상의 광원을 사용할 수 있음은 물론이다. 하지만, 드라이버 IC에는 통상 4개의 광원을 구동하도록 4개의 채널이 구비된 바, 2개의 광원을 사용하는 것이 추가 비용없이 효과적으로 구성할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 광원부 120: 제1 발광다이오드
140: 제2 발광다이오드 200: 이미지 생성부
280: 액정패널 290: 투사 렌즈계
300: 온도 센서부 400: 드라이버 IC
420: A/D 컨버터 440: 제어부

Claims (9)

  1. 제1 광원, 제1 광원에 대응되는 제1 색상을 출사하는 제2 광원을 포함하는 광원부;
    상기 광원의 온도를 측정하는 센서부; 및
    상기 센서부로부터 측정된 온도값에 따라 제1 광원 및 제2 광원을 선택적으로 구동시키는 드라이버 IC;
    를 포함하는 프로젝션 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 드라이버 IC는 제1 광원 및 제2 광원을 교대로 구동시키는 프로젝션 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 광원의 온도 측정값이 기준값 이하로 하강하면 제2 광원을 구동시키는 프로젝션 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 드라이버 IC는 제1 광원 및 제2 광원을 동시에 구동시키는 프로젝션 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 광원의 온도가 1도 하강 시, 제2 광원에 전원의 10%를 추가적으로 인가시키는 프로젝션 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 드라이버 IC는 광원을 선택적으로 제어하는 제어부와, 상기 제어부로부터 제공된 신호에 따라 광원에 전원을 공급하는 구동부를 포함하는 프로젝션 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 드라이버 IC에는 온도 센서부로부터 측정된 온도를 디지털 정보로 변환시키는 A/D 컨버터를 더 포함하는 프로젝션 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원부는 제2 색상을 출사하는 제3 광원과, 제3 색상을 출사하는 제4 광원을 더 포함하는 프로젝션 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 색상, 제2 색상 및 제3 색상을 사용하여 투사형 이미지를 생성시키는 이미지 생성부를 더 포함하는 프로젝션 시스템.
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