초소형 Mobile Projection 광학 Engine 개발 동향

소개

본인이 IITA 주간기술동향 포커스 1319( 2007. 10. 24)호에 기고한 글입니다.

Beam projector 및 Projection TV의 보급이 늘어나면서 Projection Display를 구현할 수 있는 다종다양한 이미지소자 및 광학요소들이 개발되었고 이를 이용한 각종 방법론들도 수없이 개발되고 발표되어 왔다. 수년 전부터는 Mobil기기의 소형화와 다기능화에 더불어 각종 기기의 기능간 통합(Convergence화)이 이루어져 왔고 그에 따라 각 기능 요소들의 기술적 발전도 눈부시게 이루어져 왔다. 그럼에도 불구하고 Mobile 기기의 mobility를 높이기 위해서는 무엇보다 경량화와 소형화에의 요구가 앞서는 만큼 실재로는 보다 큰 화면으로 영상을 즐기고자 하는 사용자들의 욕구는 반대로 잠식되고 있는 것이 사실이다. 이런 모순된 현실의 파악을 기점으로 기기의 디스플레이 요소 자체는 대형화시키지 않고 오히려 요소부품 자체는 더 최소화하면서도 보여지는 화면 자체는 보다 크게 할 수 있는 방안이 무엇이 있을 수 있는가 하는 데에 생각이 미치는 것은 당연한 귀결이며 이로써 초소형 Mobile projector가 초미의 관심사로 떠오르게 되었다.

목차

I. 서 론
I. 기존의 기술 방식과 초소형화를 위한 기술 방식의 이해
I. 초소형 Mobile Projection 기술 개발 동향
IV. 모바일 기에 적용하기 위해 해결되어야 할 과제와 전망

본문내용

기존 거치형 프로젝터와는 달리 모바일 프로젝터에서는 사이즈의 제한으로 인해 단판식이 쓰일 수 밖에 없으므로 이 경우에 있어서는 광원의 종류에 따라 형식적 구분이 이루어지며 어떤 광원을 이용하느냐에 따라 사용 가능한 이미지소자가 상호 연계되어 결정된다.
Mobile projector에 있어 기존의 방식으로부터 벗어나 완전히 새로운 접근을 하여야 하는 분야가 광원부이다. 기존의 프로젝터는 고압수은램프를 이용하는 것이 일반적이었으나 모바일을 위한 초소형 프로젝터에는 사이즈, 발광량, 가격, 발열, 소비전력 문제로 이보다 광량은 작으나 사이즈가 작고 소비전력이 작은 광원이 필수적으로 요구된다. 이러한 광원으로 사용 가능한 것이 LED와 Laser Diode이다. LED를 이용하는 방법 역시 백색LED를 사용하는 경우와 RGB LED를 조합하여 백색을 만들고 각각의 색의 LED를 조절하여 보다 폭넓은 색재현성을 얻는 방법이 있다. LD를 이용하는 경우에는 LED와 같이 혼색된 빛을 이용해 LCD등을 조명 또는 투과시킴으로써 디스플레이 하는 방법과 스캐닝하는 방법, 회절효과를 이용한 홀로그래픽 방법 등이 다양하게 동원될 수 있다.
Laser 광원을 이용해 프로젝션 광학계를 구현할 수 있는 방법으로는 1인치 이하의 소형 반사형 LCD를 이용하는 방법과 2-dimensional MEMS mirror를 이용하는 방법이 제안되고 있다. 두 가지 방식은 광학계 구현 및 영상 데이터 전송 차원에서 근본적인 차이를 갖게 되는데, 전자인 소형 반사형 LCD (LCOS)를 이용하는 경우, 공간 제약상 하나의 LCOS를 사용하게 되며 RGB 3색 Laser가 하나의 광경로를 통해 LCOS 유효면적만큼의 크기로 정형되어 LCOS에 도달하게끔 구성된다. 하나의 LCOS를 이용해 Full color의 완벽한 1 Frame의 영상을 구현하기 위해 R, G, B 3색의 Laser가 순차적으로 가해지고 그에 동기해서 LCOS가 1 Frame 동안 3번의 on-off 동작을 해내야 한다. 일반적으로 Flicker(화면의 깜박거림)을 느끼지 못하는 Frame 전환 속도가 60Hz 이상이므로 결국 LCOS는 180Hz 이상으로 동작을 해야만 한다. 현재 이러한 빠른 동작속도로 반응할 수 있는 LCD는 강유전체 방식인 FLC밖에는 없다. 이에 반해 후자인 2-dimensional MEMS mirror를 이용하는 방식은 의외로 광학계 전체의 구성은 간략해질 수 있으나, RGB 각 Laser를 정확히 원하는 사이즈로 한 점에 일치시킬 수 있는 정렬기술이 요구된다.

참고자료

· [1] Joao B. D. Cabrera, Lundy Lewis, et. al., “Proactive Intrusion Detection and Distributed of Denial of Service,” Journal of Network and System Management, Vol.10, No.2, June 2002.
· [2] 디지털타임즈 2007. 5. 2.
· [3] 아이서플라이
· [4] http://explay.co.il
· [5] 아이티타임스
· [6] ‘Techno Leaders,’ Digest 제135호 2006.01.02
· [7] www.newscom.com
· [8] http://optics.org