우리 집 홈시어터, ‘빔프로젝터’의 원리는?

집 안은 물론 공원이나 캠핑장, 바닷가 등 공간 제약 없이 나만의 영화관을 만들 수 있는 빔프로젝터는 빛으로 영상을 쏘아 스크린에 비추는 영상 장치입니다. TV보다 저렴한 가격으로 대형 화면을 구현할 수 있고, 상대적으로 휴대도 용이해 회사와 학교, 교회처럼 공공장소에서 주로 사용되었죠.

그런데 최근에는 빔프로젝터가 일반인들 사이에서도 큰 인기를 끌고 있습니다. 작은 사이즈에 모바일기기와 연동까지 되는 ‘미니 빔프로젝터’가 속속 출시되면서 이같은 변화가 나타나고 있는 것인데요. 언제 어디서나 나만의 극장을 만들 수 있는 빔프로젝터의 원리와 종류에 대해 자세히 알아보겠습니다.

다양한 종류의 빔프로젝터, 투사 원리가 다르다고?

빔프로젝터의 원리는 모니터가 영상을 출력하는 방식과 상당히 유사한데요. 크게 4가지로 나눌 수 있습니다.

첫 번째 CRT(Cathode-Ray Tube, 브라운관) 방식은 가장 역사가 오래된 프로젝터로, CRT 모니터와 원리가 동일합니다. 컴퓨터와 같은 외부기기에서 입력한 영상신호를 브라운관에서 증폭하고 렌즈를 통해 스크린에 투사하는 방식인데요. 브라운관 개수에 따라 1관식과 3관식으로 나뉘며 3관식이 주로 사용되고 있습니다. 3관식의 경우, R(적색), G(녹색), B(청색) 3개의 CRT를 스크린에 초점이 일치하도록 투사하기 때문에 화질이 선명하다는 장점이 있지만 밝기의 한계, 설치 및 초점 조정이 어렵고 부피가 크다는 단점이 있어 점차 사용이 줄고 있는 추세입니다.

두 번째는 LCD(Liquid Crystal Display, 액정 디스플레이) 방식입니다. LCD 프로젝터는 1988년에 처음 등장한 방식으로, CRT 프로젝터에 비해 사이즈가 작고 컴퓨터와 쉽게 연결할 수 있어 회사 프레젠테이션이나 강의 용도로 많이 사용되고 있는데요. LCD 프로젝터 역시 단판식과 3판식이 있으며, 3판식이 주를 이루고 있습니다.

LCD 방식은 광원 램프에서 나온 빛을 액정에 투과시켜 상을 얻는데요. 3판식인 3LCD는 광원에서 나온 빛을 색 선별 거울을 통해 RGB로 분리한 뒤 프리즘을 통해 다시 하나의 이미지로 합성 후 스크린에 투영합니다. 따라서 CRT 프로젝터보다 초점 조정이 쉽고 제품을 작게 만들 수 있지만, 상대적으로 색이 부자연스럽고 명암비가 낮은 게 단점으로 꼽힙니다.

세 번째, DLP(Digital Light Processing, 디지털 광학 기술) 프로젝터는 광원 램프에서 나온 빛을 DMD 칩에서 가공해 영상을 만드는데요. CRT와 LCD 프로젝터와 비교해 가볍고 크기가 작을 뿐만 아니라 화질이 우수해 최근 홈시어터 시장에서 각광 받고 있습니다.

DLP 방식은 광원 램프에서 나온 빛이 컬러휠을 교대로 통과 후 DMD(Digital Micromirror Device, 디지털 미소 반사 표시기) 칩에 반사되어 화면을 표시하는 형태인데요. 아주 작은 거울을 통한 빛 반사 여부를 통해서 색을 혼합, 생성하며 영상을 구현합니다. DMD 칩 표면에 빈틈 없이 박혀있는 무수히 많은 미세한 거울이 아주 빠른 속도로 온∙오프를 반복하며 화면을 구성하는 것이죠. 기존 빔프로젝터와는 다른 투사 방식으로 고화질, 긴 수명과 빠른 응답 속도가 장점이지만, 비교적 높은 가격대를 형성하고 있습니다.

네 번째 LCoS(Liquid Crystal on Silicon, 실리콘 상층 액정) 프로젝터는 LCD와 DLP 방식의 장점을 모두 갖추고 있습니다. 하지만 높은 명암비와 자연스러운 색감을 자랑하는 LCoS는 아직 적용 제품이 많지 않아 대중적인 방식은 아닙니다.

이 밖에도 빔프로젝터와 기본적인 구조는 같지만 광원으로 레이저를 사용하는 레이저 프로젝터가 급부상하고 있는데요. 레이저 프로젝터는 높은 효율과 긴 수명, 빠른 반응 속도 등 기존 제품 대비 명확한 장점을 가지고 있는 반면, 아직 가격이 높은 단점이 있습니다.

지금까지 빔프로젝터의 원리와 장·단점에 대해 알아봤습니다. 기술 발전과 함께 기존의 투사 방식의 단점을 보완한 프로젝터가 지속적으로 등장하고 있기에 더욱 기대됩니다.