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KR101666898B1 - apparatus and method for decreasing speckle of laser display system - Google Patents

apparatus and method for decreasing speckle of laser display system Download PDF

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KR101666898B1
KR101666898B1 KR1020100007848A KR20100007848A KR101666898B1 KR 101666898 B1 KR101666898 B1 KR 101666898B1 KR 1020100007848 A KR1020100007848 A KR 1020100007848A KR 20100007848 A KR20100007848 A KR 20100007848A KR 101666898 B1 KR101666898 B1 KR 101666898B1
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KR
South Korea
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pixel
period
unit
laser
power source
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KR1020100007848A
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Korean (ko)
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Inventor
권재욱
이종권
윤찬영
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엘지전자 주식회사
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Abstract

레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감장치 및 방법에 관한 것으로, 레이저 광을 생성하는 광원부와, 광원부에 전원을 공급하는 전원부와, 입력되는 비디오 데이터를 분석하여, 각 픽셀의 계조값을 추출하고, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 적어도 한 번 온/오프(on/off)되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성하여 광원부에 공급하도록 전원부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for reducing speckles in a laser display system. The apparatus includes a light source section for generating laser light, a power source section for supplying power to the light source section, And a control unit for controlling the power unit to generate and supply a power source having a modulated waveform of a high frequency pulse type that is turned on / off at least once during one cycle of the power source.

Description

레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감장치 및 방법{apparatus and method for decreasing speckle of laser display system}[0001] The present invention relates to an apparatus and a method for decreasing a speckle of a laser display system,

본 발명은 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 특히 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a display system, and more particularly, to an apparatus and method for reducing speckles in a laser display system.

일반적으로, 멀티미디어 사회로의 급진전과 함께, 디스플레이 화면의 대형화 및 고화질화가 요구되고 있으며, 최근에는 높은 해상도에 더하여, 자연스러운 자연색의 구현이 중요시되고 있다.In general, in addition to a rapid transition to a multimedia society, a large display screen and a high image quality are required, and in recent years, the implementation of a natural color in addition to a high resolution has become important.

완벽한 자연색을 구현하기 위해서는 레이저와 같이 색순도가 높은 광원의 이용이 필수적인데, 레이저를 이용하여 영상을 구현하는 시스템 중의 하나가 광 스캐너를 이용한 레이저 디스플레이 시스템이다.In order to realize a perfect natural color, it is necessary to use a light source with high color purity such as a laser. One of the systems for implementing an image using a laser is a laser display system using a light scanner.

레이저 프로젝터 및 레이저 프로젝션 등과 같은 레이저 디스플레이 시스템은 입력받은 영상신호를 레이저 광원에서 방출되는 레이저 광을 이용하여 스크린(screen)에 투영시켜 화상을 보여주는 시스템으로서, 주로 회의실의 프리젠테이션(presentation), 극장의 영사기, 가정의 홈시어터(home theater) 등을 구현하는데 이용된다.A laser display system such as a laser projector and a laser projection system displays an image by projecting an input image signal on a screen using laser light emitted from a laser light source. The system is mainly used for presentations of a conference room, A projector, a home theater of a home, and the like.

일반적인 광 스캐너를 이용한 레이저 디스플레이 시스템은 레이저 광원, 광 변조부, 광학계, 광 스캐너, 영상 제어부 등을 포함하여 구성될 수 있다.The laser display system using a general optical scanner may include a laser light source, an optical modulator, an optical system, a light scanner, an image controller, and the like.

여기서, 레이저 광원은 적색 광을 생성하는 적색 레이저, 녹색 광을 생성하는 녹색 레이저, 청색 광을 생성하는 청색 레이저를 포함한다.Here, the laser light source includes a red laser for generating red light, a green laser for generating green light, and a blue laser for generating blue light.

레이저 광원은 생성되는 레이저 광을 광 변조부로 출사하고, 광 변조부는 영상 제어부의 영상제어신호에 따라 입사되는 레이저 광을 변조하여 회절광을 생성하여 광학계로 출사한다.The laser light source emits the generated laser light to the optical modulator. The optical modulator modulates the incident laser light according to the image control signal of the image controller to generate the diffracted light and emits it to the optical system.

이어, 생성된 회절광은 광학계를 거쳐 광 스캐너로 전달되고, 광 스캐너는 영상 제어부의 미러제어신호에 따라 소정 각도로 미러들이 회전하면서 광을 스캐닝하여 영상을 디스플레이한다.The generated diffracted light is transmitted to the optical scanner through the optical system. The optical scanner scans the light while the mirrors rotate at a predetermined angle according to the mirror control signal of the image control unit, and displays the image.

본 발명의 목적은 픽셀 한 주기에 인가되는 레이저를 적어도 한 번 온/오프(on/off)되는 고주파 펄스 형태로 변조함으로써, 레이저 스펙클 현상을 줄일 수 있는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감장치 및 방법에 관한 것이다.An object of the present invention is to provide a speckle reduction apparatus and method for a laser display system capable of reducing a laser speckle phenomenon by modulating a laser applied in one period of a pixel in the form of a high frequency pulse which is turned on / off at least once .

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. .

본 발명에 따른 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감장치는, 레이저 광을 생성하는 광원부와, 광원부에 전원을 공급하는 전원부와, 입력되는 비디오 데이터를 분석하여, 각 픽셀의 계조값을 추출하고, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 적어도 한 번 온/오프(on/off)되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성하여 광원부에 공급하도록 전원부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.A speckle reduction apparatus of a laser display system according to the present invention includes a light source section for generating laser light, a power source section for supplying power to the light source section, and a controller for analyzing input video data to extract gray scale values of each pixel, And a control unit for controlling the power unit to generate and supply a power source having a modulated waveform of a high frequency pulse type that is turned on / off at least once during one cycle of the power source.

여기서, 제어부는 비디오 데이터를 수신하는 수신부와, 수신된 비디오 데이터를 저장하는 저장부와, 저장된 비디오 데이터를 분석하여 각 픽셀의 계조값을 추출하고, 추출된 각 픽셀의 계조값에 상응하는 전류값 및 듀티비를 계산하는 분석부와, 계산된 각 픽셀의 전류값 및 듀티비에 따라, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 적어도 한 번 온/오프되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖도록 전원부의 전원을 스위칭하는 스위칭부를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the control unit includes a receiving unit for receiving the video data, a storage unit for storing the received video data, and a control unit for analyzing the stored video data, extracting a gray level value of each pixel, And a switching unit for switching the power source of the power source unit to have a modulated waveform of a high frequency pulse type that is turned on / off at least once for each pixel in accordance with the calculated current value and the duty ratio of each pixel And a switching unit.

그리고, 제어부는 계산된 각 픽셀의 전류값 및 듀티비에 따라, 각 픽셀마다 한 주기의 온(on) 구간에 인가되는 전원의 세기를 조정하는 조정부와, 기설정된 레이저 주파수 변조 모드에 따라, 분석부, 스위칭부 및 조정부를 제어하는 모드 제어부를 더 포함하여 구성될 수도 있다.The control unit may include an adjustment unit that adjusts the power of the power source applied during the on period of one cycle for each pixel according to the calculated current value and the duty ratio of each pixel, And a mode control unit for controlling the switching unit, the switching unit, and the adjusting unit.

여기서, 조정부는 모드 제어부의 제어신호에 따라, 각 픽셀마다 한 주기의 온 구간에 인가되는 전류의 세기를, 계산된 해당 픽셀의 실제 계조값에 따른 전류값보다 더 크게 조정할 수 있다.Here, according to the control signal of the mode control unit, the adjustment unit can adjust the intensity of the current applied to the ON period of one period for each pixel to be larger than the current value corresponding to the calculated actual gray level value of the corresponding pixel.

또한, 기설정된 레이저 주파수 변조 모드는, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 한 번 온/오프되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성하는 제 1 레이저 주파수 변조 모드, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 여러 번 온/오프되고 온 구간시간이 서로 동일한 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성하는 제 2 레이저 주파수 변조 모드, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 여러 번 온/오프되고 온 구간시간이 서로 다른 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성하는 제 3 레이저 주파수 변조 모드 중 어느 하나일 수 있다.The predetermined laser frequency modulation mode is a first laser frequency modulation mode for generating a power source having a modulated waveform in the form of a high frequency pulse which is turned on / off once for each pixel for each pixel, A second laser frequency modulation mode for generating a power source having a modulated waveform of a high frequency pulse type in which the on / off time intervals are equal to each other, and a second laser frequency modulation mode in which each pixel is turned on / off several times during one period, And a third laser frequency modulation mode for generating a power source having a modulated waveform.

그리고, 분석부는 저장된 비디오 데이터를 분석하여 각 픽셀의 계조값을 추출하는 계조값 추출부와, 추출된 각 픽셀의 계조값에 상응하는 전류값 및 듀티비를 계산하는 계산부를 포함하여 구성될 수도 있다.The analyzing unit may include a gray value extracting unit for analyzing the stored video data and extracting gray level values of each pixel, and a calculating unit for calculating a current value and a duty ratio corresponding to the gray level values of the extracted pixels .

한편, 본 발명에 따른 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감방법은, 외부로부터 비디오 데이터를 수신 및 저장하는 단계와, 저장된 비디오 데이터를 분석하여, 각 픽셀에 대한 정보를 추출하는 단계와, 추출된 정보에 따라, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 적어도 한 번 온/오프되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성하여 레이저 광원에 공급하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a speckle reduction method for a laser display system, comprising: receiving and storing video data from outside; analyzing stored video data to extract information about each pixel; And generating and supplying to the laser light source a power source having a modulation waveform in the form of a high-frequency pulse that is turned on / off at least once every one pixel for each pixel.

여기서, 각 픽셀에 대한 정보를 추출하는 단계는 저장된 비디오 데이터로부터 각 픽셀의 계조값을 추출하는 단계와, 추출된 각 픽셀의 계조값에 상응하는 전류값 및 듀티비를 계산하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.The step of extracting information on each pixel includes extracting a gray level value of each pixel from the stored video data, and calculating a current value and a duty ratio corresponding to the extracted gray level value of each pixel .

그리고, 전원을 생성하여 레이저 광원에 공급하는 단계는 계산된 각 픽셀의 전류값 및 듀티비에 따라, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 적어도 한 번 온/오프되는 구간을 설정하고, 설정된 온(on) 구간에 인가될 전원의 세기를 조정하는 단계와, 설정된 온/오프 구간 및 전원의 세기에 따라, 전원을 스위칭하여 레이저 광원에 공급하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.The step of generating power and supplying the generated power to the laser light source may include setting a period during which each pixel is turned on / off at least once during one cycle in accordance with the calculated current value and duty ratio of each pixel, And a step of switching the power source according to the set on / off period and the intensity of the power source and supplying the switched power source to the laser light source.

여기서, 변조 파형은 적어도 한 번의 온 구간과 적어도 한 번의 오프 구간을 가지며, 온 구간에 인가되는 전류의 세기는 해당 픽셀의 실제 계조값에 따른 전류값보다 더 크고, 오프 구간에 인가되는 전류의 세기는 임계 전류값 또는 0mA일 수 있다.Here, the modulated waveform has at least one ON period and at least one OFF period, and the intensity of the current applied to the ON period is greater than the current corresponding to the actual gray level of the pixel, and the intensity of the current applied to the OFF period May be a threshold current value or 0 mA.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of embodiments with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The speckle reduction apparatus and method of the laser display system according to the present invention have the following effects.

본 발명은 레이저 광원의 전류량을 제어하여, 한 픽셀의 한 주기 동안에 인가되는 레이저를 적어도 한 번 온/오프(on/off)되는 고주파 펄스 형태로 변조함으로써, 레이저의 스펙클 현상을 감소시켜 시청자에게 제공되는 화질을 향상시킬 수 있다.The present invention controls the amount of current of a laser light source to modulate the laser applied during one period of one pixel in the form of a high frequency pulse that is turned on / off at least once, thereby reducing the speckle phenomenon of the laser, The image quality can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감장치를 보여주는 블럭구성도
도 2는 도 1의 제어부를 상세히 보여주는 블럭 구성도
도 3은 도 2의 분석부를 보여주는 블럭 구성도
도 4a 및 도 4b는 일반적으로 레이저 광원에 인가되는 전류량을 보여주는 도면
도 5a 및 도 5b는 본 발명 일 실시예에 따른 레이저 주파수 변조 모드에 따라, 레이저 광원에 인가되는 전류량을 보여주는 도면
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 주파수 변조 모드에 따라, 레이저 광원에 인가되는 전류량을 보여주는 도면
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 레이저 주파수 변조 모드에 따른 오프 구간에 레이저 광원에 인가되는 전류의 크기를 보여주는 도면
도 8은 본 발명에 따른 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감방법을 설명하기 위한 흐름도
1 is a block diagram showing a speckle reduction apparatus of a laser display system according to the present invention;
FIG. 2 is a block diagram showing the control unit of FIG. 1 in detail;
FIG. 3 is a block diagram showing the analyzer of FIG.
4A and 4B are diagrams showing the amount of current applied to a laser light source in general
5A and 5B are graphs showing the amount of current applied to the laser light source according to the laser frequency modulation mode according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B are graphs showing the amount of current applied to the laser light source according to the laser frequency modulation mode according to another embodiment of the present invention.
7A and 7B are graphs showing the magnitude of the current applied to the laser light source in the off-period according to the laser frequency modulation mode of the present invention.
8 is a flowchart for explaining a speckle reduction method of the laser display system according to the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

일반적으로, 레이저를 광원으로 사용하는 디스플레이 장치는 레이저 고유의 특징인 가간섭성(coherent)으로 인하여 공간적으로 보강간섭과 상쇄간섭이 발생하여 사람에게 노이즈(noise)로 인식되는 스펙클(speckle) 현상이 나타난다.Generally, a display device using a laser as a light source has a speckle phenomenon that is recognized as a noise to a person due to the occurrence of constructive interference and destructive interference due to coherence, which is a characteristic inherent to a laser. .

이 스펙클 현상을 줄이기 위한 방법으로서, 광원에서 나오는 빛의 위상을 임의상태로 변화시키기 위해 렌즈위상변화장치를 삽입하여 감소시키는 방법, 빛이 통과하는 렌즈를 물리적으로 흔드는 방법 등 다양한 방법들이 연구되었지만, 크게 효과적인 화질을 제공하지 못하였다.Various methods have been studied to reduce the speckle phenomenon, such as a method of inserting and reducing a lens phase change device to change the phase of light emitted from a light source to an arbitrary state, and a method of physically shaking a lens through which light passes , It has not provided a significant image quality.

이에 반해, 본 발명은 효과적인으로 스펙클을 저감시키기 위하여, 각 픽셀에 인가되는 레이저 광을, 한 픽셀 주기 동안 적어도 한 번 온/오프되는 수십 MHz 이상의 고주파로 변조시키는 방법을 제안하고 있다.On the other hand, the present invention proposes a method of modulating the laser light applied to each pixel to a high frequency of several tens MHz or more, which is turned on / off at least once during one pixel period, in order to effectively reduce the speckle.

본 발명에서, 레이저를 고주파로 구동시키는 이유는, 한 픽셀 주기 동안, 레이저를 온 상태를 계속 유지시키는 것보다, 레이저를 중간에 오프 상태를 거치게 함으로써, 레이저 광의 방출 매커니즘의 하나인 자연 방출(spontaneous emission)에 의한 광의 양이 많아지고, 레이저 광의 가간섭성의 주된 원인이 되는 유도 방출(stimulated emission)의 양이 줄어들기 때문에, 레이저 광의 가간섭성이 줄어들게 되어 스펙클이 줄어들 수 있다.In the present invention, the reason why the laser is driven at high frequency is that, during one pixel period, rather than keeping the laser in the ON state, by passing the laser in the middle state, the spontaneous emission mechanism emission is increased and the amount of stimulated emission, which is the main cause of coherence of the laser beam, is reduced, so that the coherence of the laser beam is reduced and the speckle can be reduced.

일반적으로, 원자는 기저상태에서 제한을 받지 않고 오랫동안 존재할 수 있지만, 여기상태에서 정지되는 시간은 한정되어 있다.Generally, an atom can exist for a long time without being restricted in its base state, but the time to stop in the excited state is limited.

따라서, 원자가 외부적인 원인이 아닌 내부의 에너지에 의해 보다 낮은 에너지 준위로 천이할 때, 이러한 원자의 자발적인 에너지 방출 과정을 자연방출 또는 자발방출이라 부른다.Thus, when an atom transitions to a lower energy level by internal energy rather than external causes, the spontaneous energy release process of these atoms is called spontaneous emission or spontaneous emission.

자연방출에서 방출된 빛은 여러가지 빛이 혼합되어 있기 때문에 파장이나 위상도 일치하지 않으므로, 넓은 스펙트럼을 갖게 된다.Because the light emitted from natural emission is mixed with various lights, the wavelength and phase do not coincide, so they have a broad spectrum.

이와는 달리, 유도 방출 또는 강제 방출은 외부 작용에 의해 원자가 높은 에너지 준위로 천이할 때, 나타나는 에너지 방출 과정을 말한다.In contrast, an induced or forced emission refers to the process of energy release that occurs when an atom transitions to a high energy level by an external action.

유도 방출의 경우 입사된 에너지와 방출된 에너지의 파장이나 위상은 모두 동일하다.In the case of inductive emission, the wavelengths and phases of the incident and emitted energy are all the same.

이러한, 유도 방출은 레이저 광이 가간섭성을 갖게 되는 원인이 되는 요소이고, 가간섭성은 위상의 차이에 따라 명암의 무늬가 나타나는 현상이다.Such induced emission is a factor causing the laser light to have coherence, and coherence is a phenomenon in which the pattern of light and darkness appears depending on the difference in phase.

유도 방출에 의한 레이저 광은 위상이 균일하기 때문에 약간의 장애물에 부딪히면 곧 간섭을 일으키는 반면에, 자연 방출에 의한 레이저 광은 파장이나 위상이 가지각색이므로 간섭이 일어나기 어렵다.Since the laser light emitted by the induced emission is uniform in phase, interference occurs when a slight obstacle is encountered. On the other hand, the laser light due to spontaneous emission has many wavelengths and phases, so interference does not easily occur.

따라서, 본 발명은 한 픽셀 주기 동안, 레이저를 온 상태를 계속 유지하지 않고, 적어도 한 번 온/오프되는 수십 MHz 이상의 고주파로 변조시킴으로써, 자연 방출에 의한 레이저 광의 양이 많아지게 하고, 유도 방출의 레이저 광의 양이 줄어들게 하여, 간섭에 의한 스펙클을 감소시킬 수 있다.Therefore, in the present invention, the laser is modulated at a high frequency of several tens MHz or more, which is turned on / off at least once, for a period of one pixel without increasing the on-state of the laser, thereby increasing the amount of laser light due to spontaneous emission, The amount of laser light is reduced, and the speckle due to interference can be reduced.

여기서, 고주파 펄스 형태로 변조되는 파형은 한 개의 주파수, 두 개 이상의 주파수가 조합된 랜덤(random)한 주파수이며, 변조 파형의 크기는 듀티(duty)에 의해 변경될 수 있다.Here, the waveform modulated in the form of a high frequency pulse is a random frequency in which one frequency and two or more frequencies are combined, and the size of the modulated waveform can be changed by a duty.

변조 파형은 한 주기 내에서 한 번 이상의 온(on) 구간과 오프(off) 구간을 가지고, 온 구간의 크기는 픽셀 한 주기내에서 온 구간이 갖는 시간 비율인 듀티비에 따라 달라질 수 있다.The modulated waveform has at least one on period and off period in one cycle and the size of the on period may vary depending on the duty ratio, which is the ratio of the ON period to the ON period in one pixel period.

예를 들면, 듀티가 약 50%인 경우, 온 구간의 크기는 변조 전의 크기보다 두배 크기가 될 수 있다.For example, if the duty is about 50%, the size of the on-period can be twice as large as the size before modulation.

그리고, 오프 구간의 크기는 레이저의 임계값이거나 0이 될 수 있다.The size of the off-period may be the threshold value of the laser or zero.

또한, 변조 파형의 주파수가 두 개 이상의 주파수가 조합된 경우, 첫 번째 주파수(f0)와 두 번째 주파수(f1) - n번째 주파수(fn)로 구성되고, 각 주파수의 온 구간의 합이 매 픽셀 주기마다 동일하도록 조합된다.If the frequency of the modulation waveform is a combination of two or more frequencies, it is composed of a first frequency f0 and a second frequency f1-nth frequency fn, So that they are the same every cycle.

도 1은 본 발명에 따른 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감장치를 보여주는 블럭구성도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 제어부(100), 전원부(110), 광원부(120)로 크게 나눌 수 있다.FIG. 1 is a block diagram showing a speckle reduction apparatus of a laser display system according to the present invention. As shown in FIG. 1, the present invention is roughly divided into a control unit 100, a power source unit 110, and a light source unit 120 .

먼저, 광원부(120)는 적색 광원, 녹색 광원, 청색 광원을 포함하며, 각 광원은 LED(light emitting diode) 또는 LD(laser diode) 등이 주로 사용된다.First, the light source unit 120 includes a red light source, a green light source, and a blue light source, and each light source is mainly a light emitting diode (LED) or a laser diode (LD).

그리고, 전원부(110)는 제어부(100)의 제어에 따라, 광원부(120)의 각 광원에 전원을 공급할 수 있다.The power supply unit 110 can supply power to each light source of the light source unit 120 under the control of the control unit 100. [

이어, 제어부(100)는 입력되는 비디오 데이터를 분석하여, 각 픽셀의 계조값을 추출하고, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 적어도 한 번 온/오프(on/off)되는 변조 파형을 갖는 전원을 생성하여 광원부(120)에 공급하도록 전원부(110)를 제어하는 역할을 수행할 수 있다.Then, the controller 100 analyzes the input video data, extracts a gray level value of each pixel, and generates a power source having a modulation waveform that is turned on / off at least once every one pixel period And to control the power supply unit 110 to supply the power to the light source unit 120.

도 2는 도 1의 제어부를 상세히 보여주는 블럭 구성도로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(100)는, 수신부(101), 저장부(102), 분석부(103), 스위칭부(104)로 구성될 수 있으며, 조정부(105)와 제어부(106)를 더 추가하여 구성할 수도 있다.2, the control unit 100 includes a receiving unit 101, a storage unit 102, an analysis unit 103, a switching unit 104, And may further include an adjustment unit 105 and a control unit 106. [

여기서, 수신부(101)는, 비디오 데이터 및 수평 및 수직 동기 데이터를 수신하고, 저장부(102)는 수신된 비디오 데이터 및 수평 및 수직 동기 데이터를 프레임 단위로 저장할 수 있다.Here, the receiving unit 101 receives the video data and the horizontal and vertical synchronous data, and the storage unit 102 may store the received video data and the horizontal and vertical synchronous data on a frame-by-frame basis.

그리고, 분석부(103)은 저장된 비디오 데이터를 분석하여 각 픽셀의 계조값을 추출하고, 추출된 각 픽셀의 계조값에 상응하는 전류값 및 듀티비를 계산하는 역할을 수행할 수 있다.The analyzer 103 analyzes the stored video data, extracts the gray level values of each pixel, and calculates a current value and a duty ratio corresponding to the gray level values of the extracted pixels.

도 3은 도 2의 분석부를 보여주는 블럭 구성도로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 분석부(103)은 계조값 추출부(11)와 계산부(13)로 구성될 수 있다.FIG. 3 is a block diagram showing the analyzing unit of FIG. 2. As shown in FIG. 3, the analyzing unit 103 may include a gray value extracting unit 11 and a calculating unit 13.

여기서, 계조값 추출부(11)는 저장부(102)로부터 저장된 비디오 데이터를 분석하여 각 픽셀의 계조값을 추출하는 역할을 수행하고, 계산부(13)는 추출된 각 픽셀의 계조값에 상응하는 전류값 및 듀티비를 계산하여 계산된 정보를 조정부와 스위칭부 또는 제어부로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.Here, the tone value extracting unit 11 analyzes the stored video data from the storage unit 102 and extracts the tone value of each pixel, and the calculating unit 13 calculates a tone value corresponding to the extracted tone value of each pixel The duty ratio of the current value, and the duty ratio to the control unit, the switching unit, or the control unit.

그리고, 스위칭부(104)는 분석부(103)로부터 계산된 각 픽셀의 전류값 및 듀티비에 따라, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 적어도 한 번 온/오프되는 변조 파형을 갖도록 전원부(110)의 전원을 스위칭하는 역할을 수행할 수 있다.The switching unit 104 switches the power source of the power source unit 110 to have a modulation waveform that is turned on / off at least once for each pixel in accordance with the current value and the duty ratio of each pixel calculated from the analysis unit 103, As shown in FIG.

한편, 조정부(105)는 분석부(103)로부터 계산된 각 픽셀의 전류값 및 듀티비에 따라, 각 픽셀마다 한 주기의 온(on) 구간에 인가되는 전원의 세기를 조정하는 역할을 수행할 수 있다.On the other hand, the adjusting unit 105 adjusts the intensity of the power applied during the ON period of one cycle for each pixel according to the current value and the duty ratio of each pixel calculated from the analyzing unit 103 .

여기서, 조정부(105)는 모드 제어부(106)의 제어신호에 따라, 각 픽셀마다 한 주기의 온 구간에 인가되는 전류의 세기를, 계산된 해당 픽셀의 실제 계조값에 따른 전류값보다 더 크게 조정할 수 있다.Here, the adjusting unit 105 adjusts the intensity of the current applied to the ON period of one period for each pixel to be larger than the current value corresponding to the calculated actual gray level of the corresponding pixel, in accordance with the control signal of the mode control unit 106 .

본 발명에서는 한 픽셀의 한 주기 동안에 온(on) 구간과 오프(off) 구간이 존재하기 때문에, 온 구간에 인가되는 전류의 세기를 증폭하여 실제 픽셀의 계조값에 따른 전류값보다 더 크게 인가하도록 조정부(105)를 통해 조정할 수 있다.In the present invention, since there is an on period and an off period during one period of one pixel, the intensity of the current applied in the ON period is amplified and applied to be larger than the current value according to the gray level of the actual pixel Can be adjusted through the adjustment unit 105.

이를 통해, 레이저를 고주파로 변조할 수 있다.This allows the laser to be modulated at high frequencies.

이러한, 조정부(105)의 역할은 경우에 따라, 스위칭부(104) 내에서 모두 실행될 수 있도록 설계가능하므로, 경우에 따라서, 조정부(105)는 생략될 수도 있다.Since the role of the adjustment unit 105 can be designed to be performed entirely within the switching unit 104 as occasion demands, the adjustment unit 105 may be omitted in some cases.

또한, 모드 제어부(106)는 기설정된 레이저 주파수 변조 모드에 따라, 분석부(103), 스위칭부(104) 및 조정부(105)를 제어하는 역할을 수행할 수 있다.The mode control unit 106 may control the analysis unit 103, the switching unit 104, and the adjustment unit 105 according to a predetermined laser frequency modulation mode.

여기서, 모드 제어부(106)의 역할은 분석부(103) 내에서, 모두 실행될 수 있도록 설계가능하므로, 경우에 따라서, 모드 제어부(106)는 생략될 수도 있다.Here, since the roles of the mode control unit 106 can be designed to be all executed in the analysis unit 103, the mode control unit 106 may be omitted in some cases.

여기서, 모드 제어부(106)는 설정된 여러 모드 중 어느 하나를 선택하여, 제어 동작을 수행하게 되는데, 기설정된 레이저 주파수 변조 모드는, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 한 번 온/오프되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성하는 제 1 레이저 주파수 변조 모드, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 여러 번 온/오프되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성하는 제 2 레이저 주파수 변조 모드, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 한 번 또는 여러 번 불규칙적으로 온/오프되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성하는 제 3 레이저 주파수 변조 모드 중 어느 하나일 수 있다.Here, the mode control unit 106 selects any one of the set modes and performs a control operation. The predetermined laser frequency modulation mode is a modulation mode of a high frequency pulse which is turned on / off once for each pixel A second laser frequency modulation mode for generating a power source having a modulation waveform in the form of a high frequency pulse that is turned on / off several times during one cycle for each pixel, a second laser frequency modulation mode for generating a power source having a waveform, Or a third laser frequency modulation mode that generates a power source having a modulated waveform in the form of a high frequency pulse that is turned on / off irregularly once or several times during the power supply.

이때, 제 3 레이저 주파수 변조 모드에서, 각 픽셀의 한 주기 동안의 온 구간의 합은 모든 픽셀이 동일한 것이 바람직하다.At this time, in the third laser frequency modulation mode, it is preferable that the sum of the ON intervals for one period of each pixel is the same for all pixels.

그리고, 제 1, 제 2 레이저 주파수 변조 모드에서, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 온/오프되는 구간 수는 모든 픽셀에서 동일할 수 있다.And, in the first and second laser frequency modulation modes, the number of intervals for which each pixel is turned on / off during one period can be the same in all pixels.

이에 대해, 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, this will be described in more detail.

도 4a 및 도 4b는 일반적으로 레이저 광원에 인가되는 전류량을 보여주는 도면으로서, 도 4a는 인접한 각 픽셀의 계조가 동일한 경우에, 한 픽셀 주기 동안에 레이저 광원에 인가되는 전류량을 보여주는 도면이고, 도 4b는 인접한 각 픽셀의 계조가 다를 경우에, 한 픽셀 주기 동안에 레이저 광원에 인가되는 전류량을 보여주는 도면이다.FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the amount of current applied to the laser light source in general. FIG. 4A is a diagram showing an amount of current applied to the laser light source during one pixel period when the gradation of each adjacent pixel is the same. And the amount of current applied to the laser light source during one pixel period when the adjacent pixels have different gradations.

도 4a에 도시된 바와 같이, 기존에는 서로 인접한 픽셀의 계조가 동일한 경우, 그 계조값에 해당하는 전류(Ion)를 한 픽셀 주기 동안에 계속적으로 레이저 광원에 인가하였다.As shown in FIG. 4A, when the gradations of pixels adjacent to each other are the same, a current Ion corresponding to the gradation value is continuously applied to the laser light source for one pixel period.

그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 기존에는 서로 인접한 픽셀의 계조가 다를 경우에는, 각 픽셀의 계조값에 해당하는 전류(Ion)를 각 픽셀마다, 한 픽셀 주기 동안에 계속적으로 레이저 광원에 인가하였다.4B, when the gradations of adjacent pixels are different from each other, a current Ion corresponding to the gradation value of each pixel is continuously applied to the laser light source for each pixel for one pixel period, as shown in FIG. 4B .

도 5a 및 도 5b는 본 발명 일 실시예에 따른 레이저 주파수 변조 모드에 따라, 레이저 광원에 인가되는 전류량을 보여주는 도면으로서, 도 5a는 인접한 각 픽셀의 계조가 동일한 경우에, 한 픽셀 주기 동안에 레이저 광원에 인가되는 전류량을 보여주는 도면이고, 도 5b는 인접한 각 픽셀의 계조가 다를 경우에, 한 픽셀 주기 동안에 레이저 광원에 인가되는 전류량을 보여주는 도면이다.5A and 5B are graphs showing an amount of current applied to a laser light source in accordance with a laser frequency modulation mode according to an embodiment of the present invention. And FIG. 5B is a graph showing the amount of current applied to the laser light source during one pixel period when the gradation of each adjacent pixel is different.

도 5a에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 각 픽셀의 계조가 동일한 경우에, 한 픽셀 주기 동안에 레이저 광원에 인가되는 전류는, 기존과는 달리, 온/오프 구간을 가지고, 온 구간에는 고주파가 되는 고주파 펄스 형태로 변조된다.As shown in FIG. 5A, when the gradation of each pixel adjacent to each other is the same, the current applied to the laser light source during one pixel period has an on / off period unlike the conventional one, and a high frequency And is modulated in pulse form.

즉, 도 5a 및 도 5b를 본 발명 제 1 실시예락 할 때, 제 1 실시예의 주파수 변조 모드는, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 한 번 온/오프되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전류를 생성하는 모드이다.5A and 5B, in the first embodiment of the present invention, the frequency modulation mode of the first embodiment generates a current having a modulated waveform in the form of a high-frequency pulse which is turned on / off once for each pixel in one cycle Mode.

여기서, 변조 파형은 한 픽셀의 한 주기 동안에, 한 번의 온(on) 구간과 한 번의 오프(off) 구간을 가진다.Here, the modulated waveform has one on period and one off period for one period of one pixel.

그리고, 해당 픽셀에 인가되는 영상의 듀티비(온 구간이 갖는 시간비율)가 약 50%인 경우, 변조 파형의 온 구간 동안 주파수의 크기는 원 신호의 2배가 될 수 있다.When the duty ratio of the image to be applied to the pixel is about 50%, the frequency can be twice as large as the original signal during the ON period of the modulated waveform.

즉, 도 5a와 같이, 듀티가 50%인 경우, 한 픽셀 주기 동안, 동일한 전류(Ion)가 인가되지 않고, 온 구간에서는 2배의 전류(2Ion)가 인가되고, 오프 구간에서는 임계전류(Ith)가 인가되거나 또는 0mA의 전류가 인가된다.5A, when the duty is 50%, the same current (Ion) is not applied during one pixel period, twice the current (2Ion) is applied in the ON period, and the threshold current Ith ) Is applied or a current of 0 mA is applied.

다음, 도 5b에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 각 픽셀의 계조가 다른 경우에도, 한 픽셀 주기 동안에 레이저 광원에 인가되는 전류는, 기존과는 달리, 온/오프 구간을 가지고, 온 구간에는 고주파가 되는 고주파 펄스 형태로 변조된다.Next, as shown in FIG. 5B, the current applied to the laser light source during one pixel period has an ON / OFF period, and a high frequency is applied to the ON period, even when the adjacent pixels have different gradations Frequency pulse shape.

도 5b도 도 5a와 마찬가지로, 각 픽셀 마다, 한 픽셀 주기 동안, 해당하는 계조값에 상응하는 전류가 온 구간에서는 2배의 전류(2Ion)가 인가되고, 오프 구간에서는 임계전류(Ith)가 인가되거나 또는 0mA의 전류가 인가된다.5B, in the ON period, the current corresponding to the corresponding gray level value is applied twice in the ON period, and the threshold current Ith is applied in the OFF period for each pixel, Or a current of 0 mA is applied.

본 발명 제 1 실시예는, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 온/오프되는 구간 수가 모든 픽셀에서 동일할 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the number of intervals in which each pixel is turned on / off during one period may be the same in all pixels.

또한, 본 발명은, 제 2 실시예로서, 도시하지는 않았지만, 변조 파형을 한 픽셀의 한 주기 동안에, 한 번 이상의 온(on) 구간과 한 번 이상의 오프(off) 구간을 가짐과 동시에 온 구간의 시간이 서로 동일하도록 변조할 수도 있다.Further, although not shown in the drawings, the present invention is not limited to the second embodiment, but it is also possible to have a modulation waveform having one or more on periods and one or more off periods during one period of one pixel, It is also possible to modulate the time to be equal to each other.

이 경우에도, 본 발명 제 1 실시예와 동일하게 적용되며, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 온/오프되는 구간 수가 모든 픽셀에서 동일할 수 있다.In this case as well, the same applies to the first embodiment of the present invention, and the number of intervals in which each pixel is turned on / off during one period can be the same in all pixels.

또한, 본 발명 제 2 실시예는 각 픽셀의 한 주기 동안의 온 구간의 합은 모든 픽셀에서 동일해야 한다.In addition, in the second embodiment of the present invention, the sum of ON intervals of one pixel of each pixel should be the same in all pixels.

즉, 각 픽셀의 한 주기에 상응하는 듀티비는 일정하다.That is, the duty ratio corresponding to one period of each pixel is constant.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 주파수 변조 모드에 따라, 레이저 광원에 인가되는 전류량을 보여주는 도면으로서, 도 6a는 인접한 각 픽셀의 계조가 동일한 경우에, 한 픽셀 주기 동안에 레이저 광원에 인가되는 전류량을 보여주는 도면이고, 도 6b는 인접한 각 픽셀의 계조가 다를 경우에, 한 픽셀 주기 동안에 레이저 광원에 인가되는 전류량을 보여주는 도면이다.6A and 6B are graphs showing the amount of current applied to the laser light source according to the laser frequency modulation mode according to another embodiment of the present invention. FIG. 6B is a graph showing the amount of current applied to the laser light source during one pixel period when the gradation of each adjacent pixel is different. FIG.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 각 픽셀의 계조가 동일한 경우에, 한 픽셀 주기 동안에 레이저 광원에 인가되는 전류는, 한 번 또는 여러 번 불규칙적으로 온/오프되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는다.6A and 6B, when the gradation of each pixel adjacent to each other is the same, the current applied to the laser light source during one pixel period is modulated in the form of a high-frequency pulse which is turned on / off irregularly once or several times And has a waveform.

즉, 변조 파형은 한 픽셀의 한 주기 동안에, 한 번 이상의 온(on) 구간과 한 번 이상의 오프(off) 구간을 가짐과 동시에, 온 구간의 시간이 서로 다르도록 변조될 수 있다.That is, the modulated waveform may be modulated so that the ON period has more than one ON period and more than one OFF period, while the ON period has a different period.

이 경우, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 온/오프되는 구간 수가 모든 픽셀에서 동일하거나 다르게 적용될 수 있다.In this case, the number of intervals for which each pixel is turned on / off during one period may be the same or different in all pixels.

하지만, 각 픽셀의 한 주기 동안의 온 구간의 합은 모든 픽셀이 동일하도록 적용되는 것이 바람직하다.However, the sum of the ON intervals of one pixel of each pixel is preferably applied so that all pixels are the same.

즉, 각 픽셀의 한 주기에 상응하는 듀티비는 일정하다.That is, the duty ratio corresponding to one period of each pixel is constant.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 레이저 주파수 변조 모드에 따른 오프 구간에 레이저 광원에 인가되는 전류의 크기를 보여주는 도면으로서, 도 7a는 오프 구간에 레이저 광원에 인가되는 전류의 크기가 임계전류(Ith)인 경우를 보여주는 도면이고, 도 7b는 오프 구간에 레이저 광원에 인가되는 전류의 크기가 0mA인 경우를 보여주는 도면이다.7A and 7B are graphs showing the magnitude of the current applied to the laser light source in the off interval according to the laser frequency modulation mode of the present invention. ), And FIG. 7B is a view showing a case where the magnitude of the current applied to the laser light source in the off period is 0 mA.

도 7a 및 도 7b와 같이, 본 발명은 한 픽셀의 주기 동안에, 오프 구간에서는 임계전류(Ith)가 인가되거나 또는 0mA의 전류가 인가될 수 있다.As shown in FIGS. 7A and 7B, in the present invention, a threshold current Ith may be applied or a current of 0 mA may be applied during a period of one pixel in an off period.

이와 같이, 본 발명의 모드 제어부(106)는, 상기와 같은 레이저 주파수 변조 모드에 따라서, 조정부(105) 및 스위칭부(104)를 제어함으로써, 전원부(110)는 제어신호에 따라 해당하는 전원을 생성하여 레이저 광원을 구동시킨다.As described above, the mode control unit 106 of the present invention controls the adjustment unit 105 and the switching unit 104 in accordance with the above-described laser frequency modulation mode, so that the power supply unit 110 can supply the corresponding power supply And drives the laser light source.

도 8은 본 발명에 따른 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 먼저, 제어부(100)의 수신부(101)는 외부로부터 비디오 데이터 및 수평 및 수직 동기 데이터를 수신하고, 저장부(102)는 수신된 비디오 데이터 및 수평 및 수직 동기 데이터를 프레임 단위로 저장한다.(S201)8, the receiving unit 101 of the control unit 100 receives the video data and the horizontal and vertical signals from the outside, as shown in FIG. 8, according to an embodiment of the present invention. The storage unit 102 stores the received video data and the horizontal and vertical sync data on a frame-by-frame basis (S201).

이어, 분석부(103)의 계조값 추출부(11)는 저장부(102)로부터 저장된 비디오 데이터를 분석하여 각 픽셀의 계조값을 추출하고, 계산부(13)는 추출된 각 픽셀의 계조값에 상응하는 전류값 및 듀티비를 계산한다.(S203)Next, the tone value extracting unit 11 of the analyzing unit 103 analyzes the stored video data from the storage unit 102 to extract the tone value of each pixel, and the calculating unit 13 calculates the tone value (S203). ≪ RTI ID = 0.0 >

그리고, 모드 제어부(106)는 레이저 주파수 변조 모드에 따라서, 조정부(105) 및 스위칭부(104)를 제어하면, 스위칭부(104)는 분석부(103)로부터 계산된 각 픽셀의 전류값 및 듀티비에 따라, 각 픽셀마다 한 주기 동안에 적어도 한 번 온/오프되는 변조 파형을 갖도록 전원부(110)의 전원을 스위칭하고, 동시에 조정부(105)는 분석부(103)로부터 계산된 각 픽셀의 전류값 및 듀티비에 따라, 각 픽셀마다 한 주기의 온(on) 구간에 인가되는 전원의 세기를 조정한다.When the mode control section 106 controls the adjustment section 105 and the switching section 104 in accordance with the laser frequency modulation mode, the switching section 104 outputs the current value and the duty ratio of each pixel calculated from the analysis section 103, The control unit 105 switches the power supply of the power supply unit 110 so that each pixel has a modulation waveform that is turned on / off at least once during one period. At the same time, the adjustment unit 105 adjusts the current value And adjusts the intensity of the power applied in the ON period of one cycle for each pixel according to the duty ratio.

여기서, 조정부(105)는 모드 제어부(106)의 제어신호에 따라, 각 픽셀마다 한 주기의 온 구간에 인가되는 전류의 세기를, 계산된 해당 픽셀의 실제 계조값에 따른 전류값보다 더 크게 조정할 수 있다.Here, the adjusting unit 105 adjusts the intensity of the current applied to the ON period of one period for each pixel to be larger than the current value corresponding to the calculated actual gray level of the corresponding pixel, in accordance with the control signal of the mode control unit 106 .

이어, 전원부(110)는 각 픽셀마다 한 주기 동안에 적어도 한 번 온/오프되는 변조 파형을 갖는 전원을 생성한다.(S205)Next, the power supply unit 110 generates a power source having a modulation waveform that is turned on / off at least once every one pixel for each pixel (S205)

마지막으로, 전원부(110)는 광원부(120)에 생성된 전원을 공급함으로써, 광원부(120)는 각 픽셀마다 한 주기 동안에 적어도 한 번 온/오프되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 레이저 광을 생성한다.(S207)Finally, the power supply unit 110 supplies the generated power to the light source unit 120 so that the light source unit 120 generates laser light having a modulated waveform of a high-frequency pulse type that is turned on / off at least once for each pixel for one period (S207)

이와 같이, 본 발명은 한 픽셀의 한 주기 동안에 인가되는 레이저를 적어도 한 번 온/오프(on/off)되는 고주파 펄스 형태로 변조되도록, 레이저 광원에 인가되는 전류를 제어함으로써, 레이저의 스펙클 현상을 감소시켜 시청자에게 제공되는 화질을 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention controls the current applied to the laser light source so that the laser applied during one period of one pixel is modulated in the form of a high-frequency pulse that is turned on / off at least once, So that the image quality provided to the viewer can be improved.

즉, 본 발명은 한 픽셀 주기 동안, 레이저를 온 상태를 계속 유지하지 않고, 적어도 한 번 온/오프되는 수십 MHz 이상의 고주파로 변조시킴으로써, 자연 방출에 의한 레이저 광의 양이 많아지게 하고, 유도 방출의 레이저 광의 양이 줄어들게 하여, 간섭에 의한 스펙클을 감소시킬 수 있다.That is, according to the present invention, the amount of laser light due to spontaneous emission is increased by modulating the laser at a high frequency of several tens MHz or more, which is turned on / off at least once, The amount of laser light is reduced, and the speckle due to interference can be reduced.

본 발명에서, 고주파 펄스 형태로 변조되는 파형은 한 개의 주파수, 두 개 이상의 주파수가 조합된 랜덤(random)한 주파수이며, 변조 파형의 크기는 듀티(duty)에 의해 변경될 수 있다.In the present invention, a waveform modulated in the form of a high frequency pulse is a random frequency having one frequency and two or more frequencies combined, and the magnitude of the modulated waveform can be changed by duty.

변조 파형은 한 주기 내에서 한 번 이상의 온(on) 구간과 오프(off) 구간을 가지고, 온 구간의 크기는 픽셀 한 주기내에서 온 구간이 갖는 시간 비율인 듀티비에 따라 달라질 수 있다.The modulated waveform has at least one on period and off period in one cycle and the size of the on period may vary depending on the duty ratio, which is the ratio of the ON period to the ON period in one pixel period.

예를 들면, 듀티가 약 50%인 경우, 온 구간의 크기는 변조 전의 크기보다 두배 크기가 될 수 있다.For example, if the duty is about 50%, the size of the on-period can be twice as large as the size before modulation.

그리고, 오프 구간의 크기는 레이저의 임계값이거나 0이 될 수 있다.The size of the off-period may be the threshold value of the laser or zero.

또한, 변조 파형의 주파수가 두 개 이상의 주파수가 조합된 경우, 첫 번째 주파수(f0)와 두 번째 주파수(f1) - n번째 주파수(fn)로 구성되고, 각 주파수의 온 구간의 합이 매 픽셀 주기마다 동일하도록 조합된다.If the frequency of the modulation waveform is a combination of two or more frequencies, it is composed of a first frequency f0 and a second frequency f1-nth frequency fn, So that they are the same every cycle.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments but should be determined according to the claims.

Claims (15)

레이저 광을 생성하는 광원부;
상기 광원부에 전원을 공급하는 전원부; 그리고,
입력되는 비디오 데이터를 분석하여, 각 픽셀의 계조값을 추출하고, 상기 각 픽셀마다 한 주기 동안에 여러 번 온/오프(on/off)되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성하여 상기 광원부에 공급하도록, 상기 전원부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고,
상기 제어부는,
상기 각 픽셀마다 한 주기 동안에 여러 번 온/오프되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성할 때, 상기 각 픽셀의 한 주기 동안의 온 구간의 합이 모든 픽셀에 동일하도록 적용하는 것을 특징으로 하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감 장치.
A light source section for generating laser light;
A power supply unit for supplying power to the light source unit; And,
A power source having a modulation waveform of a high frequency pulse type which is turned on / off several times during one cycle for each pixel is generated by analyzing inputted video data, And a control unit for controlling the power supply unit to supply the power supply unit,
Wherein,
When a power source having a modulated waveform in the form of a high frequency pulse which is turned on and off several times during one cycle is generated for each pixel, the sum of the ON intervals of the pixels during one period is equal to all the pixels. A speckle reduction device in a laser display system.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 비디오 데이터를 수신하는 수신부;
상기 수신된 비디오 데이터를 저장하는 저장부;
상기 저장된 비디오 데이터를 분석하여 각 픽셀의 계조값을 추출하고, 상기 추출된 각 픽셀의 계조값에 상응하는 전류값 및 듀티비를 계산하는 분석부; 그리고,
상기 계산된 각 픽셀의 전류값 및 듀티비에 따라, 상기 각 픽셀마다 한 주기 동안에 적어도 한 번 온/오프되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖도록 상기 전원부의 전원을 스위칭하는 스위칭부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감 장치.
The apparatus of claim 1,
A receiving unit for receiving the video data;
A storage unit for storing the received video data;
An analyzer for analyzing the stored video data to extract a gray level value of each pixel, and calculating a current value and a duty ratio corresponding to the extracted gray level value of each pixel; And,
And a switching unit for switching the power source of the power source unit to have a modulated waveform of a high frequency pulse type that is on / off at least once during one cycle for each pixel in accordance with the calculated current value and duty ratio of each pixel Wherein the speckle reduction device of the laser display system.
제 2 항에 있어서,
상기 계산된 각 픽셀의 전류값 및 듀티비에 따라, 상기 각 픽셀마다 한 주기의 온(on) 구간에 인가되는 전원의 세기를 조정하는 조정부; 그리고,
기설정된 레이저 주파수 변조 모드에 따라, 상기 분석부, 스위칭부 및 조정부를 제어하는 모드 제어부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감 장치.
3. The method of claim 2,
An adjusting unit adjusting an intensity of a power applied to each pixel according to a current value and a duty ratio of each pixel calculated in the ON period of one cycle; And,
And a mode controller for controlling the analysis unit, the switching unit, and the adjustment unit according to a preset laser frequency modulation mode.
제 3 항에 있어서, 상기 조정부는 상기 모드 제어부의 제어신호에 따라, 상기 각 픽셀마다 한 주기의 온 구간에 인가되는 전류의 세기를, 상기 계산된 해당 픽셀의 실제 계조값에 따른 전류값보다 더 크게 조정하는 것을 특징으로 하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감 장치.The apparatus of claim 3, wherein the adjusting unit adjusts the intensity of the current applied in the ON period of one period for each pixel according to the control signal of the mode control unit to a current value corresponding to the calculated actual gray- The speckle reduction device of the laser display system. 제 3 항에 있어서, 상기 기설정된 레이저 주파수 변조 모드는, 상기 각 픽셀마다 한 주기 동안에 여러 번 온/오프되고 온 구간 시간이 동일한 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성하는 레이저 주파수 변조 모드, 상기 각 픽셀마다 한 주기 동안에 여러 번 온/오프되고 온 구간 시간이 다른 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성하는 레이저 주파수 변조 모드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감 장치.4. The method of claim 3, wherein the preset laser frequency modulation mode comprises: a laser frequency modulation mode for generating a power source having a modulation waveform of a high frequency pulse type having on / off times of on / And a laser frequency modulation mode for generating a power source having a modulation waveform of a high-frequency pulse type having on / off times of on / off several times for each of the pixels and having different on-period times. . 삭제delete 제 5 항에 있어서, 상기 레이저 주파수 변조 모드에서, 상기 각 픽셀마다 한 주기 동안에 온/오프되는 구간 수는 모든 픽셀에서 동일한 것을 특징으로 하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감 장치.6. The speckle reduction apparatus of claim 5, wherein, in the laser frequency modulation mode, the number of sections that are turned on / off in one cycle for each pixel is the same in all pixels. 제 2 항에 있어서, 상기 분석부는,
상기 저장된 비디오 데이터를 분석하여 각 픽셀의 계조값을 추출하는 계조값 추출부;
상기 추출된 각 픽셀의 계조값에 상응하는 전류값 및 듀티비를 계산하는 계산부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감 장치.
The apparatus of claim 2,
A tone value extracting unit for analyzing the stored video data and extracting a tone value of each pixel;
And a calculation unit calculating a current value and a duty ratio corresponding to the extracted gray scale value of each pixel.
제 1 항에 있어서, 상기 각 픽셀의 한 주기 동안의 오프 구간의 전류값은 임계 전류값 또는 0mA인 것을 특징으로 하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감 장치.The apparatus of claim 1, wherein the current value of the off-period during one period of each pixel is a threshold current value or 0 mA. 레이저 광원을 포함하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감방법에 있어서,
외부로부터 비디오 데이터를 수신 및 저장하는 단계;
상기 저장된 비디오 데이터를 분석하여, 각 픽셀에 대한 정보를 추출하는 단계; 그리고,
상기 추출된 정보에 따라, 상기 각 픽셀마다 한 주기 동안에 여러 번 온/오프되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성하여 상기 레이저 광원에 공급하는 단계를 포함하여 이루어지고,
상기 각 픽셀마다 한 주기 동안에 여러 번 온/오프되는 고주파 펄스 형태의 변조 파형을 갖는 전원을 생성할 때, 상기 각 픽셀의 한 주기 동안의 온 구간의 합은 모든 픽셀에 동일하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감 방법.
A speckle reduction method of a laser display system including a laser light source,
Receiving and storing video data from outside;
Analyzing the stored video data and extracting information about each pixel; And,
Generating a power source having a modulated waveform in the form of a high frequency pulse that is turned on / off several times for each pixel in each pixel according to the extracted information, and supplying the power source to the laser light source,
The sum of the ON intervals of the pixels during one period is applied to all the pixels when generating a power source having a modulation waveform in the form of a high frequency pulse which is turned on / A method of reducing speckles in a laser display system.
제 10 항에 있어서, 상기 각 픽셀에 대한 정보를 추출하는 단계는,
상기 저장된 비디오 데이터로부터 각 픽셀의 계조값을 추출하는 단계;
상기 추출된 각 픽셀의 계조값에 상응하는 전류값 및 듀티비를 계산하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감 방법.
The method of claim 10, wherein extracting information for each pixel comprises:
Extracting a gray level value of each pixel from the stored video data;
And calculating a current value and a duty ratio corresponding to the extracted gray scale value of each pixel.
제 11 항에 있어서, 상기 전원을 생성하여 상기 레이저 광원에 공급하는 단계는,
상기 계산된 각 픽셀의 전류값 및 듀티비에 따라, 상기 각 픽셀마다 한 주기 동안에 적어도 한 번 온/오프되는 구간을 설정하고, 상기 설정된 온(on) 구간에 인가될 전원의 세기를 조정하는 단계;
상기 설정된 온/오프 구간 및 전원의 세기에 따라, 상기 전원을 스위칭하여 상기 레이저 광원에 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감 방법.
12. The method of claim 11, wherein generating and supplying the power to the laser light source comprises:
Setting an interval during which each pixel is turned on / off at least once during one cycle according to the calculated current value and the duty ratio of each pixel, and adjusting a power intensity to be applied to the set on period, ;
And switching the power source according to the set on / off interval and the power of the power source to supply the power to the laser light source.
제 10 항에 있어서, 상기 변조 파형은 여러 번의 온 구간과 여러 번의 오프 구간을 가지며, 상기 온 구간에 인가되는 전류의 세기는 해당 픽셀의 실제 계조값에 따른 전류값보다 더 크고, 상기 오프 구간에 인가되는 전류의 세기는 임계 전류값 또는 0mA인 것을 특징으로 하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감 방법.The method of claim 10, wherein the modulated waveform has several on-periods and several off-periods, and the intensity of the current applied to the on-period is greater than the current corresponding to the actual tone of the pixel, Wherein the intensity of the applied current is a critical current value or 0 mA. 제 10 항에 있어서, 상기 변조 파형은 상기 각 픽셀마다 한 주기 동안에 여러 번 온/오프되고 온 구간시간이 서로 동일한 고주파 펄스 형태의 변조 파형, 상기 각 픽셀마다 한 주기 동안에 여러 번 온/오프되고 온 구간시간이 서로 다른 고주파 펄스 형태의 변조 파형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 레이저 디스플레이 시스템의 스펙클 저감 방법.11. The method of claim 10, wherein the modulated waveform is a modulated waveform of a high frequency pulse type having on / off times of on / off several times for each pixel and having the same on-duration time, Wherein the waveform of the speckle is one of a high-frequency pulse-type modulated waveform having a different interval time. 삭제delete
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CN112816187B (en) * 2021-01-06 2022-12-13 北京工业大学 Quality judgment method for laser spots

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001189520A (en) 1999-12-28 2001-07-10 Sony Corp Light source device and projection type display using the same
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20060075672A (en) * 2004-12-28 2006-07-04 엘지전자 주식회사 A method for eliminating speckle on laser display

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001189520A (en) 1999-12-28 2001-07-10 Sony Corp Light source device and projection type display using the same
JP2007535873A (en) 2004-04-30 2007-12-06 インフォーカス・コーポレーション Method and apparatus for ordering light emitting devices in a projection system
JP2009175706A (en) * 2007-12-28 2009-08-06 Sanyo Electric Co Ltd Lighting device and projection display apparatus

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