JP2004264831A - Laser display system - Google Patents

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Chan Yeong Park
ヤン パク チャン
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser display system to effectively synthesize light beams emitted from a plurality of lasers. <P>SOLUTION: The system comprises an optical synthesizer 520 that is composed of fiber optics. The system synthesizes light beams emitted from lasers; a rotary color separator 530 that separates the synthesized light beams back into a red light, a green light, and a blue light sequentially; an illuminating device 540 that irradiates the sequentially separated light beams to a display panel 550; a display panel in which an electric signal of an image signal is input and that, based on the input, modulates a volume of light irradiated from the illuminating device and creates an image; and a controller 580 in which the image signal is input and that matches a color area output from the rotary color separator and a color area output on the display panel. The system realizes a light and bright screen with improved light efficiency. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プロジェクション(projection)ディスプレイシステムに関するもので、特にレーザーを光源に使うレーザーディスプレイシステムに関するものである。   The present invention relates to a projection display system, and more particularly, to a laser display system using a laser as a light source.

従来、プロジェクションディスプレイシステムの光源としてランプが使われてきたが、最近はランプに代わってレーザーを使うレーザーディスプレイシステムが開発されている。
このようなレーザーディスプレイシステムは、画像の色相が鮮やかで純色に近く、色を再現する範囲が広くコントラストが高くて鮮やかな画像を得ることができるという長所を有している。 Conventionally, a lamp has been used as a light source of a projection display system. Recently, a laser display system using a laser instead of a lamp has been developed.
Such a laser display system has the advantage that the hue of the image is vivid and close to a pure color, the range of color reproduction is wide, the contrast is high, and a vivid image can be obtained.

図７は、従来技術によるレーザーディスプレイシステムを表した構成図である。ここに図示したように、レーザーディスプレイシステムは、光ビームを発生するレーザー１１０と、光ビームを集束する集束機１２０と、映像信号に基づき、集束機１２０から伝達された光ビームの透過量を調節するＡＯＭ(acousto-optic modulator)１３０と、ＡＯＭ１３０から光ビームが入力されて回転及び反射することで、映像信号の水平イメージを与える多角形ミラー１４０と、多角形ミラー１４０から光ビームが入力されて一定の角度で上下に繰り返して映像信号の垂直イメージを与える検流計１５０と、多角形ミラー１４０及び検流計１５０で与えられたイメージを表示するスクリーン１６０とを含む。   FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a laser display system according to the related art. As shown, the laser display system includes a laser 110 for generating a light beam, a concentrator 120 for converging the light beam, and a transmission amount of the light beam transmitted from the concentrator 120 based on an image signal. AOM (acousto-optic modulator) 130, a polygonal mirror 140 that receives and rotates and reflects a light beam from the AOM 130 to provide a horizontal image of a video signal, and a light beam that is input from the polygonal mirror 140 It includes a galvanometer 150 for repeatedly providing a vertical image of a video signal at a certain angle and a screen 160 for displaying an image provided by the polygon mirror 140 and the galvanometer 150.

このように構成された従来技術によるレーザーディスプレイシステムの動作は次の通りである。
先ず、レーザー１１０は光ビームを発生し、集束機１２０は光ビームを一方向に集束する。従って、ＡＯＭ１３０は映像信号に応答した電気信号によって集束した光ビームの透過量を調節する。多角形ミラー１４０は、光ビームを回転及び反射させることで、映像信号の水平イメージを実現し、検流計１５０は光ビームを一定の角度で上下に繰り返して映像信号の垂直イメージを与える。 従って、スクリーン１６０はこのように完成されたイメージをディスプレイする。 The operation of the conventional laser display system having the above-described configuration will now be described.
First, the laser 110 generates a light beam, and the concentrator 120 focuses the light beam in one direction. Therefore, the AOM 130 adjusts the transmission amount of the focused light beam according to the electric signal in response to the video signal. The polygon mirror 140 realizes a horizontal image of the video signal by rotating and reflecting the light beam, and the galvanometer 150 repeats the light beam up and down at a certain angle to provide a vertical image of the video signal. Accordingly, the screen 160 displays the image thus completed.

図８は、従来技術によるレーザーディスプレイシステムを表した構成図である。ここに図示したように、従来のレーザーディスプレイシステムは、光ビームを発生するレーザー２１０と、光ビームを次に説明するディスプレイパネルに放射する照明機器２２０と、映像信号に基づき照明機器２２０から照射された光の量を調節してイメージを作り出すディスプレイパネル２３０と、イメージを拡大及び投影する投影機２４０と、拡大したイメージを表示するスクリーン２５０とを含む。   FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a laser display system according to the related art. As shown here, a conventional laser display system includes a laser 210 that generates a light beam, a lighting device 220 that emits the light beam to a display panel described below, and an illumination device 220 that emits the light beam based on a video signal. The display panel 230 includes a display panel 230 that adjusts the amount of light to generate an image, a projector 240 that enlarges and projects the image, and a screen 250 that displays the enlarged image.

このように構成された従来技術によるレーザーディスプレイシステムの動作は、次の通りである。
先ず、レーザー２１０から光ビームが発生すれば、照明機器２２０はディスプレイパネル２３０に光ビームを放射する。 そうすると、ディスプレイパネル２３０は電気赤信号からなる映像信号に基づき、光ビームの総計を調節することで完成された映像をディスプレイする。 ここで、ディスプレイパネル２３０は普通ＬＣＤ(液晶ディスプレイ)からなる。以後、ディスプレイパネル２３０で作られた映像を投影機２４０で拡大し、拡大された映像をスクリーン２５０に表示する。 The operation of the laser display system according to the related art will now be described.
First, when a light beam is generated from the laser 210, the lighting device 220 emits a light beam to the display panel 230. Then, the display panel 230 displays the completed image by adjusting the sum of the light beams based on the image signal including the electric red signal. Here, the display panel 230 is generally formed of an LCD (liquid crystal display). Thereafter, the image created on the display panel 230 is enlarged by the projector 240, and the enlarged image is displayed on the screen 250.

一方、レッドレーザー、グリーンレーザー、ブルーレーザーをレーザー光源に利用することで、カラー映像を実現する。即ち、レッド、グリーン、ブルー色のレーザー光を合成してスクリーンに伝達することで、使用者はカラー映像を見られる。 光を合成する方法としては、次のような従来技術がある。   On the other hand, color images are realized by using red laser, green laser, and blue laser as laser light sources. That is, the user can view a color image by synthesizing the red, green, and blue laser beams and transmitting the synthesized laser beams to the screen. As a method of synthesizing light, there is the following conventional technique.

図９は、従来技術による光合成器(superimposer)を表わした概路図である。ここに図示したように、光合成器は、レッドレーザー３１０と、グリーンレーザー３２０と、ブルーレーザー３３０と、特定波長を透過または反射させる第1及び第２フィルター３４０、３５０を含む。
このような光合成器の動作を説明すれば、第1フィルター３４０はレッドレーザー光とグリーンレーザー光を合成し、第２フィルター３５０は第１フィルター３４０で合成された光とブルーレーザー光を合成する。 従って、スクリーン３６０上に三色の合成された光が表示される。 FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a conventional superimposer. As illustrated, the photosynthesizer includes a red laser 310, a green laser 320, a blue laser 330, and first and second filters 340 and 350 that transmit or reflect a specific wavelength.
The operation of the light combiner will be described. The first filter 340 combines the red laser light and the green laser light, and the second filter 350 combines the light combined by the first filter 340 and the blue laser light. Therefore, the combined light of three colors is displayed on the screen 360.

しかし、図９のような光合成器の構成は、第１フィルター３４０及び第２フィルター３５０が光の進行方向に対して必ず４５度方向に配置されなければならないし、 各光ビームが垂直に入射して合成されなければならないので、光源の配置に空間的制約が伴い、またシステムが大きくなるという問題点があった。
即ち、第１フィルター３４０及び第２フィルター３５０を、光の進行方向に対して４５度方向に配置できないか、または各光ビームが垂直に入射することができなければ、フィルター３４０、３５０の透過率が変わって不均一な光分布を有するようになるという問題点があった。 However, in the configuration of the photosynthesizer as shown in FIG. 9, the first filter 340 and the second filter 350 must be arranged at 45 degrees with respect to the traveling direction of light, and each light beam is incident perpendicularly. Therefore, there is a problem that the arrangement of the light source is accompanied by a spatial restriction and the system becomes large.
That is, if the first filter 340 and the second filter 350 cannot be arranged at a 45 degree angle with respect to the traveling direction of the light, or if the respective light beams cannot be incident perpendicularly, the transmittance of the filters 340 and 350 may be different. Has a problem of having a non-uniform light distribution.

一方、光ファイバーを利用した光合成器は、図１０のように図示される。 即ち、図１０のように構成された光合成器はレッドレーザー４１０と、グリーンレーザー４２０と、ブルーレーザー４３０と、各色相のレーザーにそれぞれ繋がった光ファイバー４４０からなり、各色相の光ビームは光ファイバーを通じてスクリーン４５０に放射される。
このような光合成器の構成は、光源の配置による空間的制約を減らし、またシステムの大きさを減らすことができる長所がある。 しかし、各色相のレーザーに繋がっている光ファイバーを出力部分で一箇所に集めなければならないので、 各光ファイバーの出射面を正確に一平面に一致させることがとても難しいという問題点があった。 On the other hand, a photosynthesizer using an optical fiber is illustrated in FIG. That is, the photosynthesizer configured as shown in FIG. 10 includes a red laser 410, a green laser 420, a blue laser 430, and optical fibers 440 connected to lasers of each hue, and a light beam of each hue is screened through the optical fiber. Radiated at 450.
Such a configuration of the photosynthesizer has the advantages of reducing spatial constraints due to the arrangement of the light sources and reducing the size of the system. However, since the optical fibers connected to the lasers of the respective hues must be collected at one place at the output part, there is a problem that it is very difficult to accurately match the exit surface of each optical fiber to one plane.

本発明は、関連技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、少なくとも二つ以上のレーザーから発生した光ビームを効果的に合成するレーザーディスプレイシステムを提供することにある。   The present invention has been made to solve the problems of the related art, and an object of the present invention is to provide a laser display system that effectively combines light beams generated from at least two or more lasers.

このような目的を達成するための本発明の特徴によれば、レーザーディスプレイシステムは、少なくとも２つ以上のレーザーを光源とするレーザーディスプレイシステムにおいて、光ファイバーから構成され、レーザーから発生した光ビームを合成する光合成器と、合成された光ビームを再び順次にレッド光、グリーン光及びブルー光に分離する回転色分離器と、順次に分離した光ビームを後述のディスプレイパネルに放射する照明機器と、映像信号の電気信号が入力されて、これに基づき、照明機器から照射された光の量を調節してイメージを作り出すディスプレイパネルと、映像信号が入力されて、回転色分離器から出力される色領域とディスプレイパネルに出力される色領域を一致させるコントローラとを含むことを特徴とする。   According to an aspect of the present invention, there is provided a laser display system comprising at least two lasers as a light source, the laser display system comprising an optical fiber, and combining a light beam generated from the laser. A light combiner, a rotating color separator for sequentially separating the combined light beam into red light, green light, and blue light again, a lighting device for emitting the sequentially separated light beam to a display panel described later, A display panel that receives an electric signal of a signal and adjusts an amount of light emitted from a lighting device to create an image based on the electric signal, and a color area that receives an image signal and is output from a rotary color separator. And a controller for matching the color areas output to the display panel.

ここで、光合成器は、光ファイバーコアと光ファイバークレディングとの間の屈折率の差を利用して入射した光ビームを全反射させて光ファイバーコアに沿って進むことを特徴とする。   Here, the light combiner is characterized in that the incident light beam is totally reflected by using the difference in the refractive index between the optical fiber core and the optical fiber creed and travels along the optical fiber core.

また、光合成器は、レッド光、グリーン光及びブルー光の各光ビームを入射する少なくとも一つ以上の光ファイバー入射部と、少なくとも一つ以上の光ファイバー入射部を一つに融合してレッド光、グリーン光及びブルー光を一つの白色光に合成する光ファイバー合成部と、白色光を出射する光ファイバー出射部を含むことを特徴とする。   In addition, the light combiner is configured to fuse at least one or more optical fiber incident portions into which light beams of red light, green light and blue light are incident, and to integrate at least one or more optical fiber incident portions into one, so that red light and green light are combined. It is characterized by including an optical fiber combining section for combining light and blue light into one white light, and an optical fiber emitting section for emitting white light.

一方、本発明によるレーザーディスプレイシステムは、レッド光、グリーン光及びブルー光の各光ビームをそれぞれ発生するレッドレーザー、グリーンレーザー 及びブルーレーザーと、光ファイバーからなり、各レーザーから発生したレッド光、グリーン光及びブルー光の光ビームを合成する光合成器と、合成された光ビームを放射する照明機器(illuminating device)と、映像信号の電気信号が入力されて、これに基づき照明機器から照射された光の量を調節してイメージを作り出すディスプレイパネルと、映像信号が入力されて、これをレッド、 グリーン、及びブルーの色信号に分離した後、該当する色のレーザーを順次にオンにするコントローラとを含むことを特徴とする。   On the other hand, the laser display system according to the present invention comprises a red laser, a green laser, and a blue laser that generate respective light beams of red light, green light, and blue light, and an optical fiber, and the red light, green light that is generated from each laser. And a light combiner that combines the light beams of blue light, a lighting device that emits the combined light beam (illuminating device), and an electric signal of a video signal are input, and based on this, the light emitted from the lighting device is A display panel that adjusts the amount to produce an image, and a controller that receives an image signal, separates the image signal into red, green, and blue color signals, and sequentially turns on a laser of a corresponding color. It is characterized by the following.

ここで、光合成器は、光ファイバーコアと光ファイバークラッドとの間の屈折率の差を利用して入射した光ビームを全反射させて、光ファイバーコアに沿って進むことを特徴とする。
また、光合成器は、レッド光、グリーン光及びブルー光の各光ビームを入射する少なくとも一つ以上の光ファイバー入射部と、少なくとも一つ以上の光ファイバー入射部を一つに融合して、レッド光、グリーン光及びブルー光を一つの白色光に合成する光ファイバー合成部と、白色光を出射する光ファイバー出射部とを含むことを特徴とする。 Here, the photosynthesizer is characterized by totally reflecting the incident light beam by using the difference in the refractive index between the optical fiber core and the optical fiber clad and traveling along the optical fiber core.
In addition, the light combiner is configured to fuse at least one or more optical fiber incident portions into which light beams of red light, green light, and blue light are incident, and at least one or more optical fiber incident portions into one, to form a red light, It is characterized by including an optical fiber synthesizing section for synthesizing green light and blue light into one white light, and an optical fiber emitting section for emitting white light.

本発明のレーザーディスプレイシステムによると、レッドレーザー、グリーンレーザー及びブルーレーザーから出射される光ビームを効果的に合成してディスプレイすることで、光効率を向上させて明るく鮮やかな画面を与えることができる。   According to the laser display system of the present invention, the light beams emitted from the red laser, the green laser, and the blue laser are effectively combined and displayed, thereby improving the light efficiency and providing a bright and vivid screen. .

また、本発明によるレーザーディスプレイシステムは、レッドレーザー、グリーンレーザー及びブルーレーザーから出射される光ビームの分布を均一化することで画面上の明るさを均一化できる。   In addition, the laser display system according to the present invention can equalize the brightness on the screen by equalizing the distribution of the light beams emitted from the red laser, the green laser, and the blue laser.

また、本発明によるレーザーディスプレイシステムは、レッドレーザー、グリーンレーザー及びブルーレーザーの配置と光学機の構成を簡単にしてレーザーディスプレイシステムの大きさを小さくできる。   In addition, the laser display system according to the present invention can reduce the size of the laser display system by simplifying the arrangement of the red laser, the green laser, and the blue laser and the configuration of the optical device.

以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳しく説明する。
以上本発明の好適な一実施形態について説明したが、実施形態に限定されず、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。
第１実施形態 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Although a preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications are possible based on the technical idea of the present invention.
First embodiment

以下、本発明の一実施形態を添付された図面を参考にして説明する。
図１は、本発明の第１実施形態によるレーザーディスプレイシステムをあらわす構成図である。
ここに図示したように、レーザーディスプレイシステムは、レッド光、グリーン光及びブルー光をそれぞれ発生するレッドレーザー５１１、グリーンレーザー５１２及びブルーレーザー５１３と、レッド光、グリーン光及びブルー光を合成する光合成器５２０と、合成された光を再び順次にレッド光、グリーン光及びブルー光に分離する回転色分離器５３０と、順次に分離した光を次に説明するディスプレイパネルに放射する照明機器５４０と、次に説明するコントローラから映像信号の電気信号が入力されて、これに基づき照明機器から照射された光の量を調節してイメージを作り出すディスプレイパネル５５０と、イメージを拡大及び投影する投影機５６０と、拡大したイメージを表示するスクリーン５７０と、映像信号が入力されて回転色分離器５３０及びディスプレイパネル５５０に出力する色領域を一致させるコントローラ５８０とを含む。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a laser display system according to a first embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the laser display system includes a red laser 511, a green laser 512, and a blue laser 513 that generate red light, green light, and blue light, respectively, and a light combiner that combines red light, green light, and blue light. 520; a rotating color separator 530 for sequentially separating the combined light into red light, green light, and blue light again; a lighting device 540 for radiating the sequentially separated light to a display panel described below; A display panel 550 that receives an electric signal of a video signal from a controller described in and adjusts an amount of light emitted from a lighting device based on the electric signal to create an image, a projector 560 that enlarges and projects the image, A screen 570 for displaying an enlarged image, and a And a controller 580 to match the color region to be output to the color separator 530 and the display panel 550.

このように構成された本発明によるレーザーディスプレイシステムの動作を添付した図面を参照して説明する。
先に、レッドレーザー５１１、グリーンレーザー１２及びブルーレーザー５１３は、レッド光、グリーン光及びブルー光の各光ビームをそれぞれ発生する。 このように発生した各レッド光、グリーン光及びブルー光は、図２に図示したように、光合成器５２０の該当する光ファイバー入射部６２０に進む。 光ファイバー入射部６２０に進入したレッド光、グリーン光及びブルー光の各光ビームは、光ファイバーコア６３０と光ファイバークラッド(cladding)６４０との間の屈折率の差によって全反射されて、それぞれの光ファイバーコア６３０に沿って進行する。この時、光ファイバー合成部６５０は、それぞれの光ファイバーコア６３０が一つに合成されて、一つの光ファイバーコアからなる。 従って、それぞれの光ファイバーコアに沿って進行したレッド光、グリーン光及びブルー光の各光ビームは、光ファイバー合成部６５０で融合されて白色光となり、この白色光は、一つの光ファイバーコアに沿って進行して光ファイバー出射部６６０から出射される。 The operation of the laser display system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, the red laser 511, the green laser 12, and the blue laser 513 generate light beams of red light, green light, and blue light, respectively. Each of the generated red light, green light and blue light proceeds to the corresponding optical fiber input part 620 of the light combiner 520 as shown in FIG. The red, green, and blue light beams that have entered the optical fiber entrance 620 are totally reflected by the difference in the refractive index between the optical fiber core 630 and the optical fiber cladding 640, and each of the optical fiber cores 630. Proceed along. At this time, the optical fiber combining unit 650 is composed of one optical fiber core by combining the respective optical fiber cores 630 into one. Accordingly, the red, green, and blue light beams traveling along the respective optical fiber cores are fused by the optical fiber combining unit 650 into white light, and the white light travels along one optical fiber core. Then, the light is emitted from the optical fiber emission unit 660.

図２に示すように、光合成器５２０は、従来の光ファイバー出射部から出射される白色光を一平面に垂直に整列する必要もなく。また従来の光ファイバー出射部を互いに結合して固定する必要もない。
以後、 光合成器５２０から出射された白色光は、回転色分離器５３０を透過する。 この時、回転色分離器５３０は、入射される白色光をレッド光、グリーン光、ブルー光で順次に分離してディスプレイパネル５５０で進行させる。 As shown in FIG. 2, the light combiner 520 does not need to align the white light emitted from the conventional optical fiber emission unit vertically in one plane. Further, there is no need to connect and fix the conventional optical fiber emitting portions to each other.
Thereafter, the white light emitted from the light combiner 520 passes through the rotating color separator 530. At this time, the rotating color separator 530 sequentially separates the incident white light into red light, green light, and blue light, and causes the display panel 550 to proceed.

過程を図３、図４Ａないし図４Ｄを参照して更に詳しく説明する。
先ず、ディスプレイパネル５５０を利用してカラー映像を形成するためには一つの画面を成す時間の間、レッド光、グリーン光、ブルー光のそれぞれが表示される時間に分けた後、レッド光、グリーン光、ブルー光を順次一つの画面に表示する。 即ち、一つの画面の周期が６０Ｈｚの場合、レッド光、グリーン光、ブルー光の各色を１/１８０秒ディスプレーしてカラー画面を表示する。 The process will be described in more detail with reference to FIGS. 3, 4A to 4D.
First, in order to form a color image using the display panel 550, red light, green light, and blue light are divided into periods during which one screen is formed. Light and blue light are sequentially displayed on one screen. That is, when the cycle of one screen is 60 Hz, each color of red light, green light, and blue light is displayed for 1/180 second to display a color screen.

図３に図示したように、回転色分離器５３０は、レッド光、グリーン光、ブルー光の各光ビームを透過させることができる領域(Ｒ、Ｇ、Ｂ)に分けられており、回転色分離器５３０が回転しながら順次にレッド、グリーン、ブルーの各領域に白色光が放射されると該当する領域の色だけ透過する。即ち、順次レッド光、グリーン光、ブルー光の各光ビームに分離してディスプレイパネル５５０に進める。   As shown in FIG. 3, the rotating color separator 530 is divided into regions (R, G, B) through which red light, green light, and blue light beams can be transmitted. When the white light is sequentially emitted to the red, green, and blue regions while the container 530 rotates, only the color of the corresponding region is transmitted. That is, the light beams are sequentially separated into red light, green light, and blue light beams, and the light beam proceeds to the display panel 550.

従って、ディスプレイパネル５５０は、進行したレッド光、グリーン光、ブルー光の各色が入力されて一つのカラー映像を形成する。 即ち、コントローラ５８０は、映像信号を入力してこの映像信号をレッド、グリーン及びブルーの各色の色信号に分離した後、ディスプレイパネル５５０に上記色信号を進める。これによってディスプレイパネル５５０は、順次に各色をディスプレイして一つのカラー映像になるようにする。 この時、回転色分離器５３０から分離した光の色と、ディスプレイパネル５５０に表現された光の色とを一致させるために、回転色分離器５３０にセンサー７１０を置いて回転色分離器で透過される光の色を感知した後、 コントローラ５８０で該当する色の色信号をディスプレイパネル５５０に送る。 従って、回転色分離器５３０で分離した光の色とディスプレイパネル５５０で表示される光の色が同期して正確なカラー映像を形成することができる。   Accordingly, the display panel 550 receives the red, green, and blue light components and forms one color image. That is, the controller 580 inputs a video signal, separates the video signal into color signals of red, green, and blue, and advances the color signal to the display panel 550. Accordingly, the display panel 550 sequentially displays each color to form one color image. At this time, in order to match the color of the light separated from the rotating color separator 530 with the color of the light represented on the display panel 550, the sensor 710 is placed on the rotating color separator 530 and transmitted through the rotating color separator. After detecting the color of the light, the controller 580 sends a color signal of the corresponding color to the display panel 550. Therefore, the color of the light separated by the rotating color separator 530 and the color of the light displayed on the display panel 550 can be synchronized to form an accurate color image.

更に詳しくは、図４Ｄに図示したように、回転色分離器５３０を透過した光ビームが照明機器５４０によってディスプレイパネル５５０に放射される。この時、光ビームは単純にレッド、グリーン、ブルーの色領域に分けられている。 そして, コントローラ５８０は、図４Ａに図示したような映像信号(電気信号としてレッド、グリーン、ブルーの各色が混ざっている)が入力されて、図４Ｃに図示したようなセンサー信号に同期して、映像信号をディスプレイパネル５５０に送る。 従って、ディスプレイパネル５５０に図４Ｄに示すようなカラー映像が形成される。 即ち、回転色分離器５３０の色と等しい色の光ビームが ディスプレイパネル５５０に表示される。
以後、ディスプレイパネル５５０に形成された映像は投影機５６０によって拡大/投射されてスクリーン５７０にディスプレイされる。
第２実施形態 More specifically, as shown in FIG. 4D, the light beam transmitted through the rotating color separator 530 is emitted to the display panel 550 by the illumination device 540. At this time, the light beam is simply divided into red, green, and blue color regions. Then, the controller 580 receives a video signal (a mixture of red, green, and blue as an electric signal) as shown in FIG. 4A, and synchronizes with the sensor signal as shown in FIG. 4C. The video signal is sent to the display panel 550. Accordingly, a color image as shown in FIG. 4D is formed on the display panel 550. That is, a light beam having the same color as the color of the rotating color separator 530 is displayed on the display panel 550.
Thereafter, the image formed on the display panel 550 is enlarged / projected by the projector 560 and displayed on the screen 570.
Second embodiment

図５は、本発明の第2実施形態によるレーザーディスプレイシステムをあらわす構成図である。
ここに図示したように、レーザーディスプレイシステムは、レッド光、 グリーン光及びブルー光をそれぞれ発生するレッドレーザー９１１、グリーンレーザー９１２及びブルーレーザー９１３と、レッド光、グリーン光及びブルー光の各光ビームを合成する光合成部９２０と、合成された光ビームを次に説明するディスプレイパネルに放射する照明機器９３０と、次に説明するコントローラから映像信号の電気信号が入力されて、これに基づき照明機器９３０から照射された光の量を調節してイメージを作り出すディスプレイパネル９４０と、イメージを拡大及び投影する投影機９５０と、拡大されたイメージを表示するスクリーン９６０と、映像信号が入力されてこれをレッド、グリーン、ブルーの各色に分離した後、該当する色のレーザーを順次にオン/オフさせるコントローラ９７０を含む。 FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a laser display system according to a second embodiment of the present invention.
As shown, the laser display system includes a red laser 911, a green laser 912, and a blue laser 913 that generate red light, green light, and blue light, respectively, and a light beam of red light, green light, and blue light. A light synthesizing unit 920 for synthesizing, a lighting device 930 that radiates the synthesized light beam to a display panel described below, and an electric signal of a video signal from a controller described below are input. A display panel 940 that creates an image by adjusting the amount of light emitted, a projector 950 that enlarges and projects the image, a screen 960 that displays the enlarged image, and a video signal that is input and red. After separating into green and blue colors, laser of the corresponding color Controller 970 for sequentially turning on / off the keys.

このように構成された本発明によるレーザーディスプレイシステムの動作を添付された図面を参照して説明する。
まず、レッドレーザー９１１、グリーンレーザー９１２及びブルーレーザー９１３は、それぞれレッド光、グリーン光及びブルー光を発生する。 このように発生したレッド光、グリーン光及びブルー光の各光ビームは、図２に図示したように、光合成部９２０の該当する光ファイバー入射部６２０に進む。 光ファイバー入射部６２０に進入した各レッド光、グリーン光及びブルー光は、光ファイバーコア６３０と光ファイバークラッド６４０との間の屈折率の差によって全反射して、それぞれの光ファイバーコア６３０に沿って進む。 この時、光ファイバー合成部６５０は、それぞれの光ファイバーコアが一つに合成されて一つの光ファイバーコアからなる。 従って、それぞれの光ファイバーコアに沿って進行していたレッド光、グリーン光及びブルー光の各光ビームは、光ファイバー合成部６５０で融合して白色光となり、この白色光は一つの光ファイバーコアに沿って進行し、光ファイバー出射部６６０から出射される。 The operation of the laser display system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, the red laser 911, the green laser 912, and the blue laser 913 generate red light, green light, and blue light, respectively. The respective light beams of the red light, the green light, and the blue light generated as described above travel to the corresponding optical fiber incident part 620 of the light combining part 920 as shown in FIG. The red light, the green light, and the blue light that have entered the optical fiber incident part 620 are totally reflected by the difference in refractive index between the optical fiber core 630 and the optical fiber clad 640, and travel along the respective optical fiber cores 630. At this time, the optical fiber combining unit 650 is composed of one optical fiber core by combining the respective optical fiber cores into one. Accordingly, the red, green, and blue light beams traveling along the respective optical fiber cores are fused by the optical fiber combining unit 650 to form white light, and the white light travels along one optical fiber core. The light advances and is emitted from the optical fiber emission unit 660.

図２のように光合成器を構成すれば、従来の光ファイバー出射部から出射する白色光を一つの平面に垂直に整列させる必要もなく、また、従来の光ファイバー出射部を互いに束ねて固定する必要もない。
光ファイバー出射部を通過した白色光は照明機器によってディスプレイパネルに放射される。 If the light combiner is configured as shown in FIG. 2, it is not necessary to align the white light emitted from the conventional optical fiber emitting unit vertically on one plane, and it is not necessary to bundle and fix the conventional optical fiber emitting units together. Absent.
The white light that has passed through the optical fiber emission part is emitted to the display panel by the lighting device.

これを図６Ａないし図６Ｅを参照して説明する。コントローラ９７０は、図６Ａに図示したような映像信号(電気信号として レッド、グリーン、ブルーの各色が混ざっている)が入力されて、これをレッド、グリーン及びブルーの色信号に分離した後、分離した色信号を根拠にして、レッドレーザー９１１、グリーンレーザー９１２及びブルーレーザー９１３を順次にオン/オフにすることでディスプレイパネル９４０に放射される光ビームが、図６Ｂないし図６Ｄに図示したように、順次に出力されるようにコントロールする。 従って、ディスプレイパネル９４０に図４Ｄのようなカラー映像が形成される。
即ち、コントローラ９７０に入力される映像信号と等しい映像がディスプレイパネル９４０に表示される。 This will be described with reference to FIGS. 6A to 6E. The controller 970 receives an image signal (a mixture of red, green, and blue colors as an electric signal) as shown in FIG. 6A, separates the signal into red, green, and blue color signals. By sequentially turning on / off the red laser 911, the green laser 912, and the blue laser 913 based on the obtained color signal, the light beam emitted to the display panel 940 is turned on as shown in FIGS. 6B to 6D. , So that they are output sequentially. Accordingly, a color image as shown in FIG. 4D is formed on the display panel 940.
That is, an image equal to the image signal input to controller 970 is displayed on display panel 940.

以後、ディスプレイパネル９４０に具現された映像は、投影機９５０によって拡大/投射されてスクリーン９６０にディスプレイされる。   Thereafter, the image embodied on the display panel 940 is enlarged / projected by the projector 950 and displayed on the screen 960.

以上で詳しく説明したように、本発明によるレーザーディスプレイシステムは、以下のような利点を有する。
本発明は、レッドレーザー、グリーンレーザー及びブルーレーザーから出射される光ビームを効果的に合成してディスプレイすることで、光効率を向上させて明るく鮮やかな画面を与えることができる。
また、本発明は、レッドレーザー、グリーンレーザー及びブルーレーザーから出射される光ビームの分布を均一化することで画面上の明るさを均一化できる。
また、本発明は、レッドレーザー、グリーンレーザー及びブルーレーザーの配置と光学機の構成を簡単にしてレーザーディスプレイシステムの大きさを小さくできる。 As described in detail above, the laser display system according to the present invention has the following advantages.
According to the present invention, the light beams emitted from the red laser, the green laser, and the blue laser are effectively combined and displayed, thereby improving the light efficiency and providing a bright and vivid screen.
Further, according to the present invention, the brightness on the screen can be made uniform by making the distribution of the light beams emitted from the red laser, the green laser, and the blue laser uniform.
In addition, the present invention can simplify the arrangement of the red laser, the green laser, and the blue laser and the configuration of the optical device, thereby reducing the size of the laser display system.

図１は、本発明の第１実施形態によるレーザーディスプレイシステムを表す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a laser display system according to a first embodiment of the present invention. 図２は、本発明による光合成器を表わした概路図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a photosynthesizer according to the present invention. 図３は、本発明による回転色分離器を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a rotating color separator according to the present invention. 図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は、本発明の第１実施形態によるコントローラを説明するためのタイムチャート図である。FIGS. 4A, 4B, 4C, and 4D are time charts for explaining the controller according to the first embodiment of the present invention. 図５は、本発明の第２実施形態によるレーザーディスプレイシステムを表す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a laser display system according to a second embodiment of the present invention. 図６（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の第２実施形態による コントローラを説明するためのタイムチャート図である。FIGS. 6A to 6E are time charts for explaining a controller according to the second embodiment of the present invention. 図７は、従来技術によるレーザーディスプレイシステムを表わした構成図である。FIG. 7 is a block diagram showing a conventional laser display system. 図８は、従来技術による他のレーザーディスプレイシステムを表わした構成図である。FIG. 8 is a block diagram showing another conventional laser display system. 図９は、従来技術による光合成器を表わした概路図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a conventional light combiner. 図１０は、従来技術による光ファイバーを利用した光合成器を表わす概路図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing an optical combiner using an optical fiber according to the related art.

符号の説明Explanation of reference numerals

５１１ レッドレーザー
５１３ ブルーレーザー
５３０ 回転色分離器
５４０ 照明機器
５５０ ディスプレイパネル
５６０ 投影機
５７０ スクリーン
６２０ 光ファイバー入射部
６３０ 光ファイバーコア
６４０ 光ファイバークラッド
６５０ 光ファイバー合成部
６６０ 光ファイバー出射部

511 Red laser 513 Blue laser 530 Rotating color separator 540 Illumination equipment 550 Display panel 560 Projector 570 Screen 620 Optical fiber input section 630 Optical fiber core 640 Optical fiber clad 650 Optical fiber synthesis section 660 Optical fiber output section

Claims (15)

少なくとも二つ以上のレーザーを光源にするレーザーディスプレイシステムであって、
光ファイバーから構成され、前記レーザーから発生した光ビームを合成させる光合成器と、
前記合成された光ビームを再び順次にレッド光、グリーン光及びブルー光に分離する回転色分離器と、
前記順次に分離した光ビームを後述のディスプレイパネルに放射する照明機器と、
映像信号の電気信号が入力されて、これに基づき前記照明機器から照射された光の量を調節してイメージを作り出すディスプレイパネルと、
前記映像信号が入力されて、前記回転色分離器から出力される色領域とディスプレイパネルに出力される色領域を一致させるコントローラを含むことを特徴とするレーザーディスプレイシステム。 A laser display system using at least two or more lasers as a light source,
A light combiner composed of an optical fiber and combining a light beam generated from the laser,
A rotating color separator that sequentially separates the combined light beam into red light, green light, and blue light again;
An illumination device that emits the sequentially separated light beam to a display panel described below,
An electric signal of a video signal is input, and a display panel that creates an image by adjusting an amount of light emitted from the lighting device based on the electric signal,
A laser display system, comprising: a controller that receives the image signal and matches a color area output from the rotating color separator with a color area output to a display panel. 前記光合成器は、
光ファイバーコアと光ファイバークラッドとの間の屈折率の差を利用して入射した光を全反射させて前記光ファイバーコアに沿って進むことを特徴とするレーザーディスプレイシステム。 The photosynthesizer comprises:
A laser display system, wherein incident light is totally reflected by utilizing a difference in refractive index between an optical fiber core and an optical fiber clad and travels along the optical fiber core. 前記光合成器は、
前記レッド光、グリーン光及びブルー光を入射する少なくとも一つ以上の光ファイバー入射部と、
前記少なくとも一つ以上の光ファイバーの入射部を一つに融合し、前記レッド光、グリーン光及びブルー光を一つの白色光に合成する光ファイバー合成部と、
前記白色光を出射する光ファイバー出射部を含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザーディスプレイシステム。 The photosynthesizer comprises:
At least one or more optical fiber incident portions for entering the red light, green light and blue light,
An optical fiber synthesizing unit that fuses the incident portions of the at least one or more optical fibers into one, and synthesizes the red light, green light, and blue light into one white light,
The laser display system according to claim 1, further comprising an optical fiber emission unit that emits the white light. 前記光ファイバー合成部は、
前記光ファイバー入射部の光ファイバーコアを一つに融合して、一つの光ファイバーコアからなることを特徴とする請求項３に記載のレーザーディスプレイシステム。 The optical fiber synthesis unit,
4. The laser display system according to claim 3, wherein the optical fiber cores of the optical fiber incident part are united into one to form one optical fiber core. 5. 前記回転色分離器は、
レッド光、グリーン光、及びブルー光をそれぞれ透過させることができる領域に分けられており、
前記回転色分離器が回転しながら順次にレッド、グリーン、ブルーの各領域に白色光が放射されると、該当する領域の色だけが透過されることを特徴とする請求項１に記載のレーザーディスプレイシステム。 The rotating color separator,
Red light, green light, and blue light are each divided into areas that can be transmitted,
2. The laser according to claim 1, wherein when white light is sequentially emitted to the red, green, and blue regions while the rotating color separator rotates, only the color of the corresponding region is transmitted. Display system. 前記コントローラは、
前記回転色分離器で透過される光の色を感知した後、前記感知された色を同期して該当する色の信号を前記ディスプレイパネルに送ることを特徴とする請求項１に記載のレーザーディスプレイシステム。 The controller is
The laser display according to claim 1, wherein after detecting the color of the light transmitted by the rotating color separator, a signal of a corresponding color is sent to the display panel in synchronization with the detected color. system. 前記回転色分離器で透過される光の色を感知するセンサーを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザーディスプレイシステム。   The laser display system according to claim 1, further comprising a sensor for detecting a color of light transmitted by the rotating color separator. レッド光、グリーン光及びブルー光の各光ビームをそれぞれ発生させるレッドレーザー、グリーンレーザー及びブルーレーザーと、
光ファイバーから構成され、前記各レーザーから発生したレッド光、グリーン光及びブルー光の光ビームを合成させる光合成器と、
前記合成された光ビームを放射する照明機器と、
映像信号の電気信号を入力して、これに基づき前記照明機器から照射された光の量を調節してイメージを作り出すディスプレイパネルと、
前記映像信号を入力して、これをレッド、グリーン、ブルーの各色信号に分離した後、該当する色のレーザーを順次にオンにするコントローラを含むことを特徴とするレーザーディスプレイシステム。 Red laser, green laser and blue laser that generate each light beam of red light, green light and blue light, respectively,
A light combiner configured of an optical fiber and combining light beams of red light, green light and blue light generated from each of the lasers,
A lighting device that emits the combined light beam;
A display panel that receives an electric signal of a video signal and adjusts the amount of light emitted from the lighting device based on the input to create an image,
A laser display system comprising: a controller that receives the video signal, separates the video signal into red, green, and blue color signals, and sequentially turns on a laser of a corresponding color. 前記光合成器は、
光ファイバーコアと光ファイバークラッドとの間の屈折率の差を利用して入射した光ビームを全反射させて、前記光ファイバーコアに沿って進むことを特徴とする請求項８に記載のレーザーディスプレイシステム。 The photosynthesizer comprises:
The laser display system according to claim 8, wherein an incident light beam is totally reflected by using a difference in refractive index between the optical fiber core and the optical fiber clad, and travels along the optical fiber core. 前記光合成器は、
前記レッド光、グリーン光及びブルー光を入射する少なくとも一つ以上の光ファイバー入射部と、
前記少なくとも一つ以上の光ファイバー入射部を一つに融合して前記レッド光、グリーン光及びブルー光を一つの白色光に合成させる光ファイバー合成部と、
前記白色光を出射する光ファイバー出射部を含むことを特徴とする請求項８に記載のレーザーディスプレイシステム。 The photosynthesizer comprises:
At least one or more optical fiber incident portions for entering the red light, green light and blue light,
An optical fiber combining unit that combines the at least one optical fiber incident unit into one to combine the red light, green light, and blue light into one white light,
The laser display system according to claim 8, further comprising an optical fiber emission unit that emits the white light. 前記光ファイバー合成部は、
前記光ファイバー入射部の光ファイバーコアを一つに融合させて一つの光ファイバーコアからなることを特徴とする請求項１０に記載のレーザーディスプレイシステム。 The optical fiber synthesis unit,
11. The laser display system according to claim 10, wherein the optical fiber core of the optical fiber entrance is united into one to form one optical fiber core. 少なくとも２つ以上のレーザーと、映像信号の電気信号を入力して、これに基づき前記レーザーから発生した光の量を調節してイメージを作り出すディスプレイパネルを含むディスプレイシステムにおいて、
光ファイバーから構成され、前記レーザーから発生した光ビームを合成させる光合成器を含むことを特徴とするレーザーディスプレイシステム。 A display system including at least two or more lasers and a display panel that receives an electric signal of a video signal and adjusts an amount of light generated from the laser based on the input to create an image.
A laser display system comprising an optical fiber and comprising a light combiner for combining a light beam generated from the laser. 前記光合成器は、
光ファイバーコアと光ファイバークラッドとの間の屈折率の差を利用して入射した光ビームを全反射させて前記光ファイバーコアに沿って進むことを特徴とする請求項１２に記載のレーザーディスプレイシステム。 The photosynthesizer comprises:
13. The laser display system according to claim 12, wherein an incident light beam is totally reflected by using a difference in refractive index between the optical fiber core and the optical fiber clad and travels along the optical fiber core. 前記光合成器は、
前記レッド光、グリーン光及びブルー光を入射する少なくとも一つ以上の光ファイバー入射部と、
前記少なくとも一つ以上の光ファイバー入射部を一つに融合して前記レッド光、グリーン光及びブルー光を一つの白色光に合成させる光ファイバー合成部と、
前記白色光を出射する光ファイバー出射部を含むことを特徴とする請求項１２に記載のレーザーディスプレイシステム。 The photosynthesizer comprises:
At least one or more optical fiber incident portions for entering the red light, green light and blue light,
An optical fiber combining unit that combines the at least one optical fiber incident unit into one to combine the red light, green light, and blue light into one white light,
13. The laser display system according to claim 12, further comprising an optical fiber emitting unit that emits the white light. 前記光ファイバー合成部は、
前記光ファイバー入射部の光ファイバーコアを一つに融合して、一つの光ファイバーコアからなることを特徴とする請求項１４に記載のレーザーディスプレイシステム。
The optical fiber synthesis unit,
15. The laser display system according to claim 14, wherein the optical fiber cores of the optical fiber incident part are united into one to form one optical fiber core.
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