KR20160082085A - Apparatus and method for measuring characteristics of optical filter of laser projector - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for measuring optical filter characteristics of a laser projector.
정보 통신 매개체로서 현대 사회에서 여러 형태의 융복합 기기의 수요가 급증하고 있다. 최근에는 휴대용 모바일 멀티미디어 기기가 많이 사용되는데 그 중 저출력, 대형 화면, 초소형의 장점이 있는 피코 프로젝터가 내장된 휴대용 모바일 기기가 제작되고 있다.As an information communication medium, the demand of various types of fusion multifunction devices in the modern society is increasing rapidly. In recent years, portable mobile multimedia devices have been widely used. Among them, portable mobile devices having a built-in pico projector having advantages of low output, large screen, and small size are being manufactured.
피코 프로젝터 중에서도 레이저 광원을 사용하는 레이저 피코 프로젝터는 레이저광을 출력하는 적어도 하나의 레이저 다이오드(LD: Laser Diode), 레이저 다이오드에서 출력되는 광의 일부를 수신하여 레이저 다이오드에서 출력되는 광량을 검출하기 위한 광 검출기인 포토 다이오드(PD: Photo Diode), 및 레이저 다이오드에서 출력되는 광을 반사 또는 투과시켜 프로젝션 광으로서 출력하고, 일부 광은 투과 또는 반사시켜 포토 다이오드로 출력하는 광학 필터인 다이크로익(Dichroic) 필터 등과 같은 광학계 부품을 포함한다.Among the pico projectors, a laser pico projector using a laser light source includes at least one laser diode (LD) for outputting laser light, a light source for receiving a part of light output from the laser diode and detecting the amount of light output from the laser diode A photodiode (PD) as a detector, and a dichroic optical filter that reflects or transmits light output from the laser diode and outputs the light as projection light and outputs a part of light through a photodiode, Filters, and the like.
레이저 프로젝터의 제어부는 광학 필터를 투과하거나 광학 필터에 의해 반사되는 광을 광 검출기인 포토 다이오드를 이용하여 검출하고 검출되는 광량을 이용하여 일정한 광출력을 유지시키는 피드백 시스템을 구성하는데, 상기한 광학 필터의 특성에 따라 레이저 다이오드의 출력 광량, 즉 광출력이 변하게 된다.The control part of the laser projector constitutes a feedback system that detects light that is transmitted through the optical filter or reflected by the optical filter using a photodiode that is a photodetector and maintains a constant optical output by using the detected amount of light. The output light amount of the laser diode, that is, the light output is changed.
레이저 프로젝터의 광학 필터의 특성은 온도 및 광량의 변화에 따라 변하고, 온도에 따른 광학 필터의 광량의 변화량이 크면 출력 밝기가 변하게 되어 영상의 품질에 영향을 미치기 때문에 고품질의 프로젝터를 제조하는 것이 용이하지 않다.The characteristic of the optical filter of the laser projector changes with the change of the temperature and the amount of light, and when the amount of change of the optical amount of the optical filter according to the temperature is large, the output brightness is changed and the quality of the image is influenced. not.
하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌은, 온도 변화 등이 생겨도 출력광의 파워 저하를 효율적으로 억제하여 광이용 효율이 높고, 출력이 안정된 레이저광원 장치 및 이용효율이 향상된 화상 표시 장치를 개시하고 있다.The patent documents described in the following prior art documents disclose an image display apparatus in which a power reduction of output light is effectively suppressed even when a temperature change or the like occurs, a laser light source apparatus having a high light utilization efficiency and stable output, and an efficiency of utilization are improved.
본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 과제는, 온도 및 광량 변화에 따른 광학 필터의 특성 및 에러율을 측정할 수 있는 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an apparatus for measuring the optical filter characteristics of a laser projector capable of measuring the characteristics and the error rate of the optical filter according to changes in temperature and amount of light.
본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 과제는, 온도 및 광량 변화에 따른 광학 필터의 특성 및 에러율을 측정할 수 있는 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method of measuring the optical filter characteristic of a laser projector capable of measuring the characteristics and error rate of an optical filter according to changes in temperature and light quantity.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring an optical filter characteristic of a laser projector,
레이저 프로젝터의 온도를 소정 온도로 유지시키기 위한 온도 조정부;A temperature regulator for maintaining the temperature of the laser projector at a predetermined temperature;
상기 레이저 프로젝터의 온도를 감지하기 위한 온도 센서;A temperature sensor for sensing the temperature of the laser projector;
상기 레이저 프로젝터 내의 적어도 하나의 레이저 다이오드에서 출력되는 광량을 측정하기 위한 광출력 측정부;An optical output measuring unit for measuring an amount of light output from at least one laser diode in the laser projector;
상기 레이저 프로젝터 내의 적어도 하나의 광 검출기의 출력 전류를 측정하기 위한 광 검출기 출력 측정부; 및A photodetector output measuring unit for measuring an output current of at least one photodetector in the laser projector; And
상기 온도 센서에 의해 감지된 온도 신호에 기반하여 상기 온도 조정부의 동작을 제어하고, 상기 적어도 하나의 레이저 다이오드의 동작을 제어하며, 상기 광출력 측정부에 의해 측정된 광량 및 상기 광 검출기 출력 측정부에 의해 측정된 광 검출기의 출력 전류에 기반하여 상기 레이저 프로젝터 내의 적어도 하나의 광학 필터의 특성을 측정하기 위한 제어부를 포함한다.And controlling the operation of the temperature adjusting unit based on a temperature signal sensed by the temperature sensor, and controlling the operation of the at least one laser diode. The light amount measured by the light output measuring unit, And a controller for measuring a characteristic of the at least one optical filter in the laser projector based on an output current of the photodetector measured by the photodetector.
본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치에 있어서, 상기 광학 필터의 특성은, 소정의 온도 범위 내의 각 온도에서, 상기 적어도 하나의 레이저 다이오드에서 출력되는 광에 대한 상기 광학 필터의 광반사 및 광투과 특성을 포함할 수 있다.In an apparatus for measuring an optical filter characteristic of a laser projector according to an embodiment of the present invention, the characteristic of the optical filter is that, at each temperature within a predetermined temperature range, the optical filter for light output from the at least one laser diode Light reflection and light transmission characteristics of the light emitting device.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치에 있어서, 상기 제어부는, 소정의 온도 범위 내의 각 온도에서, 상기 적어도 하나의 레이저 다이오드 각각에 대해, 최소 전류 내지 최대 전류를 인가하여 상기 적어도 하나의 레이저 다이오드의 광출력 및 대응하는 광검출기의 출력 전류를 획득할 수 있다.In the apparatus for measuring an optical filter characteristic of a laser projector according to an embodiment of the present invention, the control unit may set the minimum current to the maximum current for each of the at least one laser diode at each temperature within a predetermined temperature range To obtain the optical output of the at least one laser diode and the output current of the corresponding photodetector.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치에 있어서, 상기 제어부는,In the apparatus for measuring an optical filter characteristic of a laser projector according to an embodiment of the present invention,
에 기반하여, 소정의 온도 범위 내의 각 온도에서, 상기 각 레이저 다이오드별, 최소 광출력 내지 최대 광출력에 따른 대응하는 광학 필터의 에러율을 계산하고, 상기에서,이고, 일 수 있다. Calculates the error rate of the corresponding optical filter according to the minimum optical power to the maximum optical power for each of the laser diodes at each temperature within a predetermined temperature range, ego, Lt; / RTI >
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치에 있어서, 상기 광학 필터는, 특정 파장의 광은 투과시키고, 나머지 파장의 광은 반사시키는 다이크로익 필터를 포함할 수 있다.In the apparatus for measuring optical filter characteristics of a laser projector according to an embodiment of the present invention, the optical filter may include a dichroic filter that transmits light of a specific wavelength and reflects light of the remaining wavelengths .
본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 방법은,A method of measuring optical filter characteristics of a laser projector according to an embodiment of the present invention includes:
(A) 소정의 온도 범위 내의 각 온도에서, 적어도 하나의 레이저 다이오드 각각에 대해, 최소 전류 내지 최대 전류를 인가하여 상기 적어도 하나의 레이저 다이오드의 광출력 및 대응하는 광검출기의 출력 전류를 획득하는 단계;(A) obtaining a light output of the at least one laser diode and an output current of a corresponding photodetector by applying a minimum current to a maximum current, for each of the at least one laser diode, at each temperature within a predetermined temperature range ;
(B) 상기 적어도 하나의 레이저 다이오드의 광출력 및 대응하는 광검출기의 출력 전류에 기반하여 레이저 프로젝터 내의 적어도 하나의 광학 필터의 감도를 계산하는 단계;(B) calculating the sensitivity of at least one optical filter in the laser projector based on the optical output of the at least one laser diode and the output current of the corresponding photodetector;
(C) 상기 계산된 광학 필터의 감도에 기반하여 평균 감도를 계산하는 단계; 및(C) calculating an average sensitivity based on the calculated sensitivity of the optical filter; And
(D) 상기 감도 및 평균 감도에 기반하여, 상기 적어도 하나의 광학 필터의 에러율을 계산하는 단계를 포함한다.(D) calculating an error rate of the at least one optical filter based on the sensitivity and the average sensitivity.
본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 방법에 있어서, 상기 광학 필터의 특성은, 소정의 온도 범위 내의 각 온도에서, 상기 적어도 하나의 레이저 다이오드에서 출력되는 광에 대한 상기 광학 필터의 광반사 및 광투과 특성을 포함할 수 있다.In a method of measuring optical filter characteristics of a laser projector according to an embodiment of the present invention, the characteristic of the optical filter is that, at each temperature within a predetermined temperature range, the optical filter for light output from the at least one laser diode Light reflection and light transmission characteristics of the light emitting device.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 방법에 있어서, 상기 감도는, 에 의해 계산되고,In the method of measuring optical filter characteristics of a laser projector according to an embodiment of the present invention, Lt; / RTI >
상기 평균 감도는, 에 의해 계산되며,The average sensitivity may be expressed as: Lt; / RTI >
상기 필터의 에러율은, 에 의해 계산되고,The error rate of the filter, Lt; / RTI >
상기 필터의 에러율은, 소정의 온도 범위 내의 각 온도에서, 상기 각 레이저 다이오드별, 최소 광출력 내지 최대 광출력에 따른 대응하는 광학 필터의 에러율일 수 있다.The error rate of the filter may be the error rate of the corresponding optical filter according to the minimum optical power to the maximum optical power for each laser diode at each temperature within a predetermined temperature range.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 방법에 있어서, 상기 광학 필터는, 특정 파장의 광은 투과시키고, 나머지 파장의 광은 반사시키는 다이크로익 필터를 포함할 수 있다.Further, in the method of measuring optical filter characteristics of a laser projector according to an embodiment of the present invention, the optical filter may include a dichroic filter that transmits light of a specific wavelength and reflects light of the remaining wavelengths .
본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치 및 방법에 의하면, 온도 및 광량 변화에 따른 광학 필터의 특성 및 에러율을 측정할 수 있고, 에러율이 적은 광학 필터를 선별하여 온도에 따른 광출력의 변화가 적어 환경 변화에도 고품질의 영상 품질을 유지시킬 수 있는 레이저 프로젝터를 제조할 수 있다.According to the apparatus and method for measuring optical filter characteristics of a laser projector according to an embodiment of the present invention, it is possible to measure the characteristics and error rate of an optical filter according to temperature and light amount changes, It is possible to manufacture a laser projector capable of maintaining a high-quality image quality even in a change of environment due to a small change in light output.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may appropriately define the concept of a term in order to best describe its invention The present invention should be construed in accordance with the spirit and scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 방법의 흐름도.
도 3은 레이저 다이오드로부터 출력되는 광의 경로 및 포토 다이오드에 일부 광이 입사되는 것을 도시한 도면.
도 4는 온도별 레이저 다이오드의 전류 변화에 대한 광출력을 도시한 그래프.
도 5는 온도별 레이저 다이오드의 전류 변화에 대한 포토 다이오드 출력 전류를 도시한 그래프.
도 6은 온도별 광출력에 대한 에러율을 도시한 그래프.1 is a block diagram of an optical filter characteristic measuring apparatus of a laser projector according to an embodiment of the present invention;
2 is a flow chart of a method for measuring optical filter characteristics of a laser projector according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a path of light output from the laser diode and a part of light incident on the photodiode.
FIG. 4 is a graph showing the light output versus current change of a laser diode by temperature. FIG.
5 is a graph showing a photodiode output current with respect to a current change of a laser diode by temperature.
6 is a graph showing an error rate with respect to light output per temperature;
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention Should be construed in accordance with the principles and the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements have the same numerical numbers as much as possible even if they are displayed on different drawings.
또한, "제1", "제2", "일면". "타면" 등의 용어는, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.Also, "first", "second", "one side". The terms "when" and the like are used to distinguish one element from another, and the element is not limited by the terms.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of an optical filter characteristic measuring apparatus of a laser projector according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치는, 레이저 프로젝터(100)의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(104), 상기 온도 센서(104)에 의해 감지된 레이저 프로젝터(100)의 온도에 기반하여 레이저 프로젝터(100)의 온도를 제어하기 위한 온도 제어부(114), 상기 레이저 프로젝터(100) 내에 포함된 레이저 다이오드들(도 3의 300, 302, 304)의 동작을 제어하기 위한 레이저 다이오드 제어부(112), 상기 레이저 다이오드들(도 3의 300, 302, 304)에서 출력되어 광학 필터(도 3의 306, 308, 310)에 의해 반사 또는 투과되어 최종적으로 레이저 프로젝터(100)에서 출력되는 광량을 측정하기 위한 광출력 측정부(106), 상기 레이저 프로젝터(100) 내의 포토 다이오드들(도 3의 312, 314, 316)의 출력 전류를 측정하기 위한 포토 다이오드 출력 측정부(108), 및 상기 온도 제어부(114)의 동작 및 상기 레이저 다이오드 제어부(112)의 동작을 제어하고, 상기 광출력 측정부(106)에 의해 측정된 광량 및 상기 포토 다이오드 출력 측정부(108)에 의해 측정된 포토 다이오드의 출력 전류에 기반하여 광학 필터들(도 3의 306, 308, 310)의 특성 및 에러율을 측정하기 위한 제어부(110)를 포함한다.1, an apparatus for measuring optical filter characteristics of a laser projector according to an embodiment of the present invention includes a
도 1에서 온도 조정부(102)는 온도 제어부(114)의 제어 신호에 따라 레이저 프로젝터(100)의 온도를 설정된 온도로 일정하게 유지시킨다.1, the
상기 온도 제어부(114) 및 레이저 다이오드 제어부(112)의 기능은 제어부(110)에 통합될 수 있다. 상기 온도 제어부(114) 및 레이저 다이오드 제어부(112)의 기능이 제어부(110)에 통합되는 경우, 제어부(110)는 온도 센서(104)에 의해 감지된 레이저 프로젝터(100)의 온도에 기반하여 레이저 프로젝터(100)의 온도를 제어하고, 레이저 프로젝터(100) 내에 포함된 레이저 다이오드들(도 3의 300, 302, 304)의 동작을 제어할 수 있다.The functions of the
상기 광학 필터들(도 3의 306, 308, 310)의 특성은, 소정의 온도 범위 내의 각 온도에서, 상기 레이저 다이오드들(300, 302, 304) 각각에서 출력되는 광에 대한 대응하는 광학 필터(306, 308, 310)의 광반사 및 광투과 특성을 포함한다.The characteristics of the optical filters (306, 308, 310 in FIG. 3) are such that, at each temperature within a predetermined temperature range, the corresponding optical filter for light output from each of the
상기 제어부(110)는, 소정의 온도 범위 내의 각 온도에서, 상기 레이저 다이오드들(300, 302, 304) 각각에 대해, 최소 전류 내지 최대 전류를 인가하여 상기 레이저 다이오드들(300, 302, 304) 각각의 광출력 및 대응하는 광검출기의 출력 전류를 획득한다.The
한편, 도 3은 레이저 다이오드들(300, 302, 304)로부터 출력되는 광의 경로 및 포토 다이오드들(312, 314, 316)에 일부 광이 입사되는 것을 도시한 도면으로, 도 3을 참조하면, B 레이저 다이오드(300)에서 출력되는 광(B)은 제1 광학 필터(306)에 의해 반사되어 제2 광학 필터(308)를 투과하고, B 레이저 다이오드(300)에서 출력되는 광(B)의 일부는 제1 광학 필터(306)를 투과하여 광 검출기인 제1 포토 다이오드(312)에 의해 검출된다.3 is a view illustrating a path of light output from the
또한, R 레이저 다이오드(302)에서 출력되는 광(R)은 제2 광학 필터(308)에 의해 반사되어 제3 광학 필터(310)에서 반사되고, R 레이저 다이오드(302)에서 출력되는 광(R)의 일부는 제2 광학 필터(308)를 투과하여 광 검출기인 제2 포토 다이오드(314)에 의해 검출된다.The light R outputted from the
또한, G 레이저 다이오드(304)에서 출력되는 광(G) 중 일부 광은 제3 광학 필터(312)에 의해 반사되어 광 검출기인 제3 포토 다이오드(316)에 의해 검출되고, G 레이저 다이오드(304)에서 출력되는 광(G)은 제3 광학 필터(310)를 투과하여, 제3 광학 필터(310)에 의해 투과 또는 반사되는 광(R, G, B)이 레이저 프로젝터(100)에서 최종적으로 출력된다.Some of the light G output from the
상기 레이저 다이오드들(300, 302, 304)의 동작은 레이저 다이오드 제어부(112)에 의해 제어되고, 상기 레이저 프로젝터(100)에서 출력되는 광량은 광출력 측정부(106)에 의해 측정되며, 상기 포토 다이오드(312, 314, 316)의 출력 전류는 포토 다이오드 출력 측정부(108)에 의해 측정된다.The operation of the
상기 광학 필터들(306, 308, 310)은 특정 파장의 광은 투과시키고, 나머지 파장의 광은 반사시키는 다이크로익 필터를 포함할 수 있다.The
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치 및 방법의 동작을 도 1 내지 도 3을 참조하여, 하기에 설명하기로 한다.The operation of the apparatus and method for measuring optical filter characteristics of a laser projector according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
단계 S200에서, 제어부(110)는 초기 측정 온도를 설정하고, 설정된 온도로 레이저 프로젝터(100)를 유지시키라는 명령을 온도 제어부(114)에 내린다. 예를 들어, 초기 측정 온도는 10℃로 설정될 수 있거나, 더 낮은 온도로 설정될 수도 있다. 온도 제어부(114)는 온도 센서(104)에 의해 감지된 온도 신호에 기반하여, 온도 조정부(102)의 동작을 제어하여, 레이저 프로젝터(100)의 온도를 설정된 온도로 유지시킨다.In step S200, the
단계 S202에서, 제어부(110)는 레이저 프로젝터(100) 내에 있는 3개의 레이저 다이오드(300, 302, 304) 중 측정하고자 하는 레이저 다이오드를 선택한다. 본 실시예에서, 제어부(110)는 단계 S202에서 R 레이저 다이오드(308)를 선택하고, 단계 S204에서 제어부(110)는 레이저 다이오드 제어부(112)의 동작을 제어하여 레이저 프로젝터(100) 내의 R 레이저 다이오드(302)에 최소 전류를 공급하여 선택한 R 레이저 다이오드(302)를 온(ON)시킨다.In step S202, the
단계 S206에서, 광출력 측정부(106)는 R 레이저 다이오드(302)에서 출력되어 광학 필터(308, 310)에 의해 반사되어 출력되는 광량을 측정하고 측정된 광량을 제어부(110)에 제공한다.The optical
단계 S208에서, 포토 다이오드 출력 측정부(108)는 제2 포토 다이오드(314)에서 출력되는 전류를 측정하고, 측정된 전류를 제어부(110)에 제공한다.In step S208, the photodiode
단계 S210에서, 제어부(110)는 최대 설정 밝기를 초과했는지를 판단한다. 즉, 제어부(110)는 R 레이저 다이오드(302)에 허용가능한 범위 내에서 최대 전류를 인가했는지를 판단한다.In step S210, the
단계 S210에서, 제어부(110)가 R 레이저 다이오드(302)에 최대 전류를 인가하지 않은 것으로 판단하는 경우, 단계 S212에서 제어부(110)는 레이저 다이오드 제어부(112)의 동작을 제어하여 R 레이저 다이오드(302)에 인가하는 전류의 양을 소정량만큼 증가시켜 밝기를 증가시키고, 다시 단계 S206으로 진행한다.If it is determined in step S210 that the maximum current is not applied to the
설정된 온도에서, 단계 S206, 단계 S208, 단계 S210, 및 단계 S212는, 제어부(110)가 레이저 다이오드 제어부(112)의 동작을 제어하여 레이저 다이오드(302)에 최소 전류 내지 최대 전류를 인가하고, 이에 따라 광출력 측정부(106)에서 측정되는 레이저 다이오드(302)의 광출력 및 포토 다이오드 출력 측정부(108)에서 측정되는 포토 다이오드의 출력 전류를 측정하는 단계들이다.The
설정된 온도에서, R 레이저 다이오드(302)에 최소 전류 내지 최대 전류를 인가하고, 이에 따라 광출력 측정부(106)에서 측정되는 광출력 및 포토 다이오드 출력 측정부(108)에서 측정되는 제2 포토 다이오드(314)의 출력 전류의 측정이 완료된 경우, 단계 S214에서, 제어부(110)는 레이저 다이오드 제어부(112)의 동작을 제어하여 R 레이저 다이오드를 오프(OFF)시킨다.The
단계 S216에서, 제어부(110)는 모든 레이저 다이오드에 대한 측정이 완료되었는지를 판단한다. 모든 레이저 다이오드에 대한 측정이 완료되지 않은 경우, 단계 S218에서, 제어부(110)는 측정하지 않은 레이저 다이오드인, B 레이저 다이오드(300) 또는 G 레이저 다이오드(304)에 대해, 단계 S204, 단계 S206, 단계 S208, 단계 S210 및 단계 S212를 수행하여, 측정하지 않은 레이저 다이오드에 대해, 설정된 온도에서, 레이저 다이오드에 최소 전류 내지 최대 전류를 인가하고, 이에 따른 레이저 다이오드의 광출력을 광출력 측정부(106)를 통해 측정하고, 포토 다이오드(312, 316)의 출력 전류를 포토 다이오드 출력 측정부(108)를 통해 측정한다.In step S216, the
단계 S216에서, 설정된 온도에 대해, 모든 레이저 다이오드에 대한 측정이 완료된 경우, 단계 S220에서 모든 온도 범위에 대한 측정이 완료되었는지를 판단한다.In step S216, if the measurement for all the laser diodes is completed for the set temperature, it is determined in step S220 whether the measurement for all the temperature ranges is completed.
단계 S220에서 모든 온도 범위, 예를 들어 10℃ 내지 60℃에 대한 측정이 완료되지 않은 것으로 판단되는 경우, 다시 단계 S200으로 진행하여, 설정된 온도를 다음 단계의 온도로 설정하고, 단계 S202 내지 단계 S216을 반복하여 수행하여, 소정의 온도 범위에서, 모든 레이저 다이오드에 대한 측정을 수행한다.If it is determined in step S220 that the measurement for all the temperature ranges, for example, 10 DEG C to 60 DEG C, has not been completed, the process returns to step S200 to set the set temperature to the temperature of the next step, and steps S202 to S216 Is repeatedly performed to perform measurement on all the laser diodes in a predetermined temperature range.
상기한 단계 S200 내지 단계 S220에 의해, 도 4에 도시된 바와 같은 온도별 레이저 다이오드(LD)의 전류 변화에 대한 광출력이 측정되고, 도 5에 도시된 바와 같은 온도별 레이저 다이오드의 전류 변화에 대한 포토 다이오드 출력 전류가 측정된다. 도 4 및 도 5는 예시적으로 어느 하나의 레이저 다이오드에 대한 측정 결과를 도시한 그래프이다.The optical output of the temperature-dependent laser diode (LD) as shown in Fig. 4 is measured by the above steps S200 to S220, and the current change of the temperature-dependent laser diode as shown in Fig. 5 The photodiode output current is measured. FIGS. 4 and 5 are graphs showing measurement results for any one of the laser diodes as an example.
상기와 같이, 소정의 온도 범위에 대해 모든 측정이 완료된 경우, 단계 S222에서, 제어부(110)는 상기 측정된 결과들에 기반하여, 수학식 1에 따라 광학 필터의 감도를 계산한다.As described above, when all the measurements are completed for the predetermined temperature range, in step S222, the
상기에서 광출력은 상기 레이저 프로젝터(100)의 각 레이저 다이오드(300, 302, 304)에서 출력되어 대응하는 광학 필터(306, 308, 310)에 의해 반사되거나 광학 필터를 투과하는 광량으로서, 상기 광출력 측정부(106)에서 측정되는 광량이다.The optical output is an amount of light that is output from each of the
상기에서, 상기 광검출기(포토 다이오드)의 출력 전류는 상기 레이저 프로젝터(100)의 각 레이저 다이오드(300, 302, 304)에서 출력되어 대응하는 광학 필터(306, 308, 310)를 투과하거나 광학 필터에 의해 반사되는 광이 대응하는 포토 다이오드(312, 314, 316)에 의해 검출될 때 포토 다이오드(312, 314, 316)에서 출력되는 전류이다.The output current of the photodetector (photodiode) is output from each of the
또한, 제어부(110)는 수학식 2에 따라 평균 감도를 계산한다.In addition, the
또한, 제어부(110)는 계산된 감도 및 평균 감도에 기반하여, 수학식 3에 따라 각 온도 및 각 광출력별 광학 필터의 에러율을 계산한다.Further, the
도 6에 도시된 바와 같이, 온도별 광출력에 대한 에러율이 획득된다. 도 6은 어느 하나의 레이저 다이오드에 대한 그래프이다.As shown in Fig. 6, an error rate for the light output per temperature is obtained. 6 is a graph for any one of the laser diodes.
표 1은 예시적으로 25℃에서, R 레이저 다이오드(302)에 대한 측정 결과 및 에러율을 도시한 것이다.Table 1 illustrates the measurement results and error rates for the
표 1에서, R 레이저 다이오드(302)의 7개의 광출력에 대해 대응하는 포토 다이오드(314)의 출력 전류를 측정하였기 때문에, 수학식 2에서 측정한 개수는 7이다. 각각의 광출력에 따른 포토 다이오드 출력 전류에 기반하여, 상기 수학식 1에 의해 필터의 감도가 계산되고, 상기 수학식 2에 의해 평균 감도가 계산되며, 최종적으로 수학식 3에 의해 광학 필터(308)의 에러율이 계산된다.In Table 1, since the output currents of the
표 1에서는 7개의 광출력에 대한 포토 다이오드 출력 전류 및 에러율이 기재되어 있지만, 최저 광출력 내지 최대 광출력까지 더 많은 개수의 광출력에 대해 포토 다이오드 출력 전류를 측정하여, 에러율들을 계산할 수도 있다.Although Table 1 shows the photodiode output current and error rate for seven optical outputs, it is also possible to calculate the error rates by measuring the photodiode output current for a greater number of optical outputs, from the lowest light output to the maximum light output.
또한, 상기 표 1은 예시적으로 25℃에서, R 레이저 다이오드(302), 대응하는 포토 다이오드(314), 및 대응하는 광학 필터(308)에 대한 측정 결과 및 에러율을 기재한 것이지만, 전체 측정 온도 범위, 예를 들어, 0℃ 내지 60℃에서, 상기 표 1과 같은 측정 결과를 획득할 수 있다.Table 1 also shows the measurement results and error rates for the
전체 측정 온도 범위에서, 표 1에 기재된 에러율들은 R 레이저 다이오드(302)에서 출력되는 광에 대한 대응하는 광학 필터(308)의 광반사 및 광투과 특성이 평균 감도를 기준으로 소정 범위 내에 있는지를 나타내는 감도 편차를 나타낸다.In the entire measurement temperature range, the error rates shown in Table 1 indicate that the light reflection and the light transmission characteristics of the corresponding
전체 측정 온도 범위에서, 나머지 B 레이저 다이오드(300) 내지 G 레이저 다이오드(304)에서 출력되는 광에 대한 대응하는 광학 필터(306, 310)의 에러율도 측정된 결과들에 기반하여, 계산될 수 있기 때문에, 모든 광학 필터(306, 308, 310)의 에러율을 측정하여, 광학 필터(306, 308, 310)의 광반사 및 광투과 특성이 전체 측정 온도 범위에서 평균 감도를 기준으로 소정 범위 내에 있는지를 파악할 수 있다.The error rates of the corresponding
상기와 같이 전체 측정 온도 범위에서, 각 레이저 다이오드에 대해, 광학 필터와 관련된 에러율들을 측정함으로써, 광출력의 변화량을 예측할 수 있으며, 상기 획득된 에러율들을 허용 범위의 에러율과 비교함으로써, 에러율이 적은 신뢰성이 있는 광학 필터를 선별할 수 있다.By measuring the error rates associated with the optical filter for each laser diode in the entire measurement temperature range as described above, the amount of change in optical output can be predicted, and by comparing the obtained error rates with the error rate of the tolerance range, Can be selected.
따라서, 선별된 광학 필터를 사용하여 온도에 따른 광출력의 변화가 적어 환경 변화에도 고품질의 영상 품질을 유지시킬 수 있는 레이저 프로젝터를 제조할 수 있다.Therefore, by using the selected optical filter, it is possible to manufacture a laser projector capable of maintaining a high-quality image quality even in a change in environment due to a small change in light output according to temperature.
본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치 및 방법에 의하면, 온도 및 광량 변화에 따른 광학 필터의 특성 및 에러율을 측정할 수 있기 때문에, 에러율이 적은 광학 필터를 선별하여 프로젝터의 제조에 사용함으로써, 고품질의 프로젝터를 제조할 수 있다.According to the apparatus and method for measuring optical filter characteristics of a laser projector according to an embodiment of the present invention, since the characteristics and the error rate of the optical filter can be measured according to the temperature and the amount of light change, So that a high-quality projector can be manufactured.
본 명세서에서 논의된 장치 및 방법들은, 적용예에 따라서 다양한 수단을 이용하여 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 방법들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 임의의 조합의 형태로 구현될 수도 있다. 하드웨어를 수반하는 구현예에서, 제어회로 또는 제어부는 하나 이상의 주문형 집적 회로들(ASICs), 디지털 신호 프로세서들(DSPs), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들(FPGAs), 프로세서들, 제어기들, 마이크로-제어기들, 마이크로프로세서들, 전자 장치들, 본 명세서에서 논의된 기능들을 실행하도록 설계된 다른 전자 유닛들 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다.The apparatus and methods discussed herein may be implemented using various means, depending on the application. For example, these methods may be implemented in the form of hardware, firmware, software, or any combination thereof. In an implementation involving hardware, the control circuitry or control portion may comprise one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, , Microprocessors, electronic devices, other electronic units designed to perform the functions discussed herein, or a combination thereof.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be modified or improved.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로, 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.
100 : 레이저 프로젝터
102 : 온도 조정부
104 : 온도 센서
106 : 광출력 측정부
108 : 포토 다이오드 출력 측정부
110 : 제어부
112 : 레이저 다이오드 제어부
114 : 온도 제어부
300 : B 레이저 다이오드
302 : R 레이저 다이오드
304 : G 레이저 다이오드
306 : 제1 광학 필터
308 : 제2 광학 필터
310 : 제3 광학 필터
312 : 제1 포토 다이오드
314 : 제2 포토 다이오드
316 : 제3 포토 다이오드100: laser projector 102: temperature adjuster
104: temperature sensor 106: optical output measuring unit
108: photodiode output measuring unit 110:
112: laser diode control unit 114: temperature control unit
300: B laser diode 302: R laser diode
304: G laser diode 306: first optical filter
308: second optical filter 310: third optical filter
312: first photodiode 314: second photodiode
316: Third photodiode
Claims (9)
상기 레이저 프로젝터의 온도를 감지하기 위한 온도 센서;
상기 레이저 프로젝터 내의 적어도 하나의 레이저 다이오드에서 출력되는 광량을 측정하기 위한 광출력 측정부;
상기 레이저 프로젝터 내의 적어도 하나의 광 검출기의 출력 전류를 측정하기 위한 광 검출기 출력 측정부; 및
상기 온도 센서에 의해 감지된 온도 신호에 기반하여 상기 온도 조정부의 동작을 제어하고, 상기 적어도 하나의 레이저 다이오드의 동작을 제어하며, 상기 광출력 측정부에 의해 측정된 광량 및 상기 광 검출기 출력 측정부에 의해 측정된 광 검출기의 출력 전류에 기반하여 상기 레이저 프로젝터 내의 적어도 하나의 광학 필터의 특성을 측정하기 위한 제어부를 포함하는 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치.A temperature regulator for maintaining the temperature of the laser projector at a predetermined temperature;
A temperature sensor for sensing the temperature of the laser projector;
An optical output measuring unit for measuring an amount of light output from at least one laser diode in the laser projector;
A photodetector output measuring unit for measuring an output current of at least one photodetector in the laser projector; And
And controlling the operation of the temperature adjusting unit based on a temperature signal sensed by the temperature sensor, and controlling the operation of the at least one laser diode. The light amount measured by the light output measuring unit, And a controller for measuring a characteristic of the at least one optical filter in the laser projector based on an output current of the optical detector measured by the optical detector.
상기 광학 필터의 특성은,
소정의 온도 범위 내의 각 온도에서, 상기 적어도 하나의 레이저 다이오드에서 출력되는 광에 대한 상기 광학 필터의 광반사 및 광투과 특성을 포함하는 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치.The method according to claim 1,
The characteristics of the optical filter include,
And optical reflection characteristics and light transmission characteristics of the optical filter with respect to light output from the at least one laser diode at each temperature within a predetermined temperature range.
상기 제어부는,
소정의 온도 범위 내의 각 온도에서, 상기 적어도 하나의 레이저 다이오드 각각에 대해, 최소 전류 내지 최대 전류를 인가하여 상기 적어도 하나의 레이저 다이오드의 광출력 및 대응하는 광검출기의 출력 전류를 획득하는 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치.The method of claim 2,
Wherein,
For each of said at least one laser diode, at a temperature within a predetermined temperature range, a minimum current to a maximum current to obtain an optical output of said at least one laser diode and an output current of a corresponding photodetector Optical filter characteristic measuring device.
상기 제어부는,
에 기반하여, 소정의 온도 범위 내의 각 온도에서, 상기 각 레이저 다이오드별, 최소 광출력 내지 최대 광출력에 따른 대응하는 광학 필터의 에러율을 계산하고, 상기에서,이고, 인 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치.The method of claim 3,
Wherein,
Calculates the error rate of the corresponding optical filter according to the minimum optical power to the maximum optical power for each of the laser diodes at each temperature within a predetermined temperature range, ego, The optical filter characteristic measurement device of the laser projector.
상기 광학 필터는, 특정 파장의 광은 투과시키고, 나머지 파장의 광은 반사시키는 다이크로익 필터를 포함하는 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the optical filter includes a dichroic filter that transmits light of a specific wavelength and reflects light of the remaining wavelengths.
(B) 상기 적어도 하나의 레이저 다이오드의 광출력 및 대응하는 광검출기의 출력 전류에 기반하여 레이저 프로젝터 내의 적어도 하나의 광학 필터의 감도를 계산하는 단계;
(C) 상기 계산된 광학 필터의 감도에 기반하여 평균 감도를 계산하는 단계; 및
(D) 상기 감도 및 평균 감도에 기반하여, 상기 적어도 하나의 광학 필터의 에러율을 계산하는 단계를 포함하는 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 방법.(A) obtaining a light output of the at least one laser diode and an output current of a corresponding photodetector by applying a minimum current to a maximum current, for each of the at least one laser diode, at each temperature within a predetermined temperature range ;
(B) calculating the sensitivity of at least one optical filter in the laser projector based on the optical output of the at least one laser diode and the output current of the corresponding photodetector;
(C) calculating an average sensitivity based on the calculated sensitivity of the optical filter; And
(D) calculating an error rate of the at least one optical filter based on the sensitivity and the average sensitivity.
상기 광학 필터의 특성은,
소정의 온도 범위 내의 각 온도에서, 상기 적어도 하나의 레이저 다이오드에서 출력되는 광에 대한 상기 광학 필터의 광반사 및 광투과 특성을 포함하는 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 방법.The method of claim 6,
The characteristics of the optical filter include,
And at each temperature within a predetermined temperature range, optical reflection and light transmission characteristics of the optical filter with respect to light output from the at least one laser diode.
상기 감도는, 에 의해 계산되고,
상기 평균 감도는, 에 의해 계산되며,
상기 필터의 에러율은, 에 의해 계산되고,
상기 필터의 에러율은, 소정의 온도 범위 내의 각 온도에서, 상기 각 레이저 다이오드별, 최소 광출력 내지 최대 광출력에 따른 대응하는 광학 필터의 에러율인 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 방법.The method of claim 7,
The sensitivity, Lt; / RTI >
The average sensitivity may be expressed as: Lt; / RTI >
The error rate of the filter, Lt; / RTI >
Wherein the error rate of the filter is an error rate of a corresponding optical filter according to a minimum optical output or a maximum optical output for each of the laser diodes at each temperature within a predetermined temperature range.
상기 광학 필터는, 특정 파장의 광은 투과시키고, 나머지 파장의 광은 반사시키는 다이크로익 필터를 포함하는 레이저 프로젝터의 광학 필터 특성 측정 방법.The method of claim 6,
Wherein the optical filter includes a dichroic filter that transmits light of a specific wavelength and reflects light of the remaining wavelengths.
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