KR0137591B1 - Apparatus for automatically controlling intensity of radiation of projector - Google Patents
Apparatus for automatically controlling intensity of radiation of projectorInfo
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Abstract
본 발명은 투사형화상표시장치의 자동광량조절장치에 관한 것으로, 특히, 스톱(stop)원판에 스트립(strip)형 광센서를 설치하고 프로젝터의 외부에도 광센서를 설치한 투사형화상표시장치의 자동광량조절장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic light intensity control apparatus of a projection image display device. In particular, an automatic light intensity of a projection image display device in which a strip optical sensor is installed on a stop disk and an optical sensor is also installed outside the projector. It relates to a control device.
본 발명의 목적은 투사되는 광량이 외부광의 광량에 따라 자동적으로 조절되는 투사형화상표시장치의 자동광량조절장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an automatic light amount control apparatus of a projection image display device in which the amount of light to be projected is automatically adjusted according to the amount of external light.
본 발명의 투사형화상표시장치의 자동광량조절장치는 투사형화상표시장치의 광학계내에 있는 스톱(stop)의 전면 소정부위에 스트립(strip)형 광센서(16)를 설치하고, 투사형화상표시장치의 외부에도 광센서(20)를 설치하며, 상기 두 광센서(16),(20)에 의해 측정된 광량을 비교하여 투사광의 세기를 조절하는 마이콤을 소정부위에 설치하여 구성하는 것이다.The automatic light intensity control apparatus of the projection image display apparatus of the present invention is provided with a strip type optical sensor 16 on a predetermined front surface of a stop in the optical system of the projection image display apparatus, and is external to the projection image display apparatus. An optical sensor 20 is also installed, and a microcomputer for controlling the intensity of the projection light by comparing the amounts of light measured by the two optical sensors 16 and 20 is installed at a predetermined portion.
Description
제 1 도는 본 발명에 의한 투사형화상표시장치의 광학계를 보여주는 개략도,1 is a schematic diagram showing an optical system of a projection image display device according to the present invention;
제 2 도는 본 발명에 의한 스톱(stop) 및 스트립(strip)형 광센서를 도시한 개략도,2 is a schematic view showing a stop and strip type optical sensor according to the present invention;
제 3 도는 본 발명에 의한 투사형화상표시장치의 자동광량조절장치의 작동을 나타내는 개략도,3 is a schematic diagram showing the operation of the automatic light intensity control apparatus of the projection image display apparatus according to the present invention;
제 4 도는 본 발명에 의한 투사형화상표시장치의 자동광량조절장치의 작동흐름도이다.4 is a flowchart illustrating the operation of the automatic light amount control device of the projection image display device according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing
10: 스크린,12: 투사렌즈,10: screen, 12: projection lens,
14: 스톱(stop),16: 스트립(strip)형 광센서,14: stop, 16: strip type optical sensor,
18: 광원,20: 반사거울,18: light source, 20: reflective mirror,
22: 필드렌즈29: 광로조절기22: field lens 29: optical path controller
30: 투사광감지부32: 외부광감지부30: projection light detection unit 32: external light detection unit
34: 마이콤36: 투사광조절부34: micom 36: projection light control unit
40: 외부광센서50: 투사형화상표시장치40: external light sensor 50: projection image display device
본 발명은 투사형화상표시장치의 자동광량조절장치에 관한 것으로, 특히, 스톱(stop)원판에 스트립(strip)형 광센서를 설치하고 투사형화상표시장치의 외부에도 광센서를 설치한 투사형화상표시장치의 자동광량조절장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic light intensity control apparatus of a projection image display device. In particular, a projection image display device in which a strip optical sensor is installed on a stop disk and an optical sensor is also installed outside the projection image display device. It relates to an automatic light control device of.
화상표시장치는 표시방법에 따라, 직시형화상표시장치와 투사형화상표시장치로 구분된다.An image display apparatus is classified into a direct image display apparatus and a projection image display apparatus according to a display method.
직시형 화상표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube)등이 있는데, 이러한 CRT 화상표시장치는 화질은 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증대와, 가격이 비싸지는 등의 문제점이 있어 대화면을 구비하는 데 한계가 있다.The direct view type image display apparatus includes a CRT (Cathode Ray Tube). The CRT image display apparatus has a good image quality but has a problem such as an increase in weight and thickness as the screen is enlarged, and a high price. There is a limit.
투사형화상표시장치는 대화면 액정표시장치(liquid Crystal Display: 이하 LCD라 칭함)등이 있는데, 이러한 대화면 LCD의 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수 있다. 그러나, 이러한 LCD는 편광판에 의한 광손실이 크고 LCD를 구동하기 위한 박막트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.Projection type image display devices include a large crystal display (hereinafter referred to as an LCD), and such a large screen LCD can be thinned to reduce the weight. However, the LCD has a high light loss due to the polarizing plate, and a thin film transistor for driving the LCD is formed for each pixel, so that there is a limit in increasing the aperture ratio (light transmission area).
따라서, 미합중국 Aura사에 의해 액추에이티드 미러 어레이 (Actuated Mirror Arrays: 이하 AMA라 칭함)를 이용한 투사형화상표시장치가 개발되었다.Accordingly, a projection image display device using Actuated Mirror Arrays (hereinafter referred to as AMA) has been developed by Aura, USA.
상기 투사형화상표시장치는 1차원 AMA를 이용하는 것과 2차원 AMA를 이용하는 것으로 구별된다. 1차원 AMA는 거울면들이 M x 1 어레이로 배열되고, 2차원 AMA는 거울면이 M x N 어레이로 배열되어 있다. 따라서 1차원 AMA를 이용하는 투사형화상표시장치는 주사거울을 이용하여 M x 1 개의 광선들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 투사형화상표시장치는 M x N개의 광속들을 투사시켜 M x N 화소의 어레이를 가지는 영상을 나타내게 된다.The projection image display device is divided into one-dimensional AMA and two-dimensional AMA. The one-dimensional AMA has mirror surfaces arranged in an M × 1 array, and the two-dimensional AMA has mirror surfaces arranged in an M × N array. Therefore, a projection image display device using a 1D AMA pre-scans M x 1 rays using a scanning mirror, and a projection image display device using a 2D AMA projects M x N luminous fluxes to form an array of M x N pixels. Branches represent images.
일반적으로 투사형화상표시장치에 있어서, 광원으로부터 방사된 빛의 양은 일정하다. 따라서, 방안이나 거실등에서의 외부광이 광량이 달라짐에 따라 투사형화상표시장치의 투사량을 조절할 수 없는 문제점이 있었다.In general, in a projection image display device, the amount of light emitted from a light source is constant. Therefore, there is a problem in that the amount of projection of the projection image display device cannot be adjusted as the amount of external light in a room or living room changes.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기위한 것으로 투사되는 광량이 외부광의 광량에 따라 자동적으로 조절되는 투사형화상표시장치의 자동광량조절장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic light amount control apparatus for a projection image display device in which the amount of light projected is automatically adjusted according to the amount of external light.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 투사형화상표시장치의 자동광량조절장치는 투사형화상표시장치의 광학계내에 있는 스톱(stop)의 전면 소정부위에 스트립(strip)형 광센서를 설치하고, 투사형화상표시장치의 외부에도 광센서를 설치하며, 상기 두 센서에 의해 측정된 광량을 비교하는 마이콤을 소정부위에 설치하여 구성하는 것이다.In order to achieve the above object, the automatic light intensity control apparatus of the projection image display apparatus of the present invention installs a strip type optical sensor on a predetermined front surface of a stop in the optical system of the projection image display apparatus, An optical sensor is installed outside the image display device, and a microcomputer for comparing the amounts of light measured by the two sensors is installed at a predetermined portion.
제 1 도는 본 발명에 의한 투사형화상표시장치의 내부의 광학계를 보여주는 개략도로서, 이에도시한 바와같이, 투사형화상표시장치(50)는 투사렌즈(12), 광원(18), 스톱(14), 반사거울(20), 필드렌즈(22), 광로조절기(29)로 구성된다.1 is a schematic view showing an optical system inside the projection image display apparatus according to the present invention. As shown in this figure, the projection image display apparatus 50 includes a projection lens 12, a light source 18, a stop 14, It is composed of a reflecting mirror 20, a field lens 22, an optical path controller 29.
광원(18)은 고휘도의 백색광을 방사(emitting)한다. 반사거울(20)은 상기 광원(18)을 통해 소정형태를 이루는 백색광의 진행방향과 소정각도로, 예를 들면, 40。~ 50。를 갖도록 비스듬히 설치되어 1차 광속을 x축으로 소정각도, 예를 들면, 80。~100。 꺽어 필드렌즈(22)로 반사시킨다.The light source 18 emits high brightness white light. Reflective mirror 20 is installed at an angle so as to have a predetermined direction, for example, 40 ° ~ 50 ° of the white light forming a predetermined shape through the light source 18, the primary light flux at a predetermined angle, the x-axis, For example, 80 ° to 100 ° is bent and reflected by the field lens 22.
광로조절기(28)는 구동기판들(27)상에 입사광을 화소들과 대응하여 광의 경로가 조절되도록 반사시키는 거울(26)과, 이 거울(26)이 기울기를 갖도록 하는 액츄에이터(25)가 M x N개가 실장된 액추에이터어레이패널(28)로 이루어진다. 구동기판(27)은 M x N개의 트랜지스터들(도시되지않음)이 내장되고, 액츄에이터(25)는 트랜지스터들과 전기적으로 연결되게 구동기판(27)에 실장되어 화상신호에 의해 발생되는 전계에 의해 변형되어 상부에 실장된 거울들(26)을 경사지게 한다. 액추에이터(25)는 박막의 압전 또는 전왜세라믹으로 이루어져 트랜지스터들과 패드들을 통해 외부회로(도시되지않음)로 부터 인가되는 화상신호에 의해 발생되는 전계에 의해 변형되는 것으로, 입사되는 광의 축이 거울(26)과 y축에대해 85 ~ 88。 경사지도록 배치한다. 또한, 거울(26)은 액추에이터(28)의 상부에 실장되어 이 액추에이터(25)의 구동에 의해 경사진다. 상기 액츄에이터(25)와 거울(26)은 화소들과 대응하는데, 상기 필드렌즈(22)에서 입사되는 광을 거울(26)에 의해 각각의 화소들과 대응하며 광로를 조절하여 반사시킨다. 상기에서 액추에이터(25)가 구동되지 않을 때에는 상기 스톱(14)에 결상된 광의 일측모서리가 투광영역의 타측 모서리와 일치되도록하면서 투광영역을 통과하지 못한다. 그러나, 구동될 때에는 해당되는 색의 광만이 경사각에 비례하여 광이 상기 스톱(14)의 투광영역을 통과하도록 하여 광의 밀도를 조절한다. 상기에서 동일한 화상신호에 의해 임의의 동일한 화소에 대응하는 색광이 비추어지도록 하기위해 반사거울(20)과 액추에이터(28)사이의 광의 이동거리가 같도록 한다. 상기에서 광로조절기(29)에 화상신호가 인가되지않아 액추에이터(28)가 구동되지않으면 반사되는 광의 축이 거울(26)과 y축에 대해 85 ~ 88。 경사지게 반사된다.The optical path controller 28 includes a mirror 26 which reflects incident light on the driving substrates 27 so as to adjust the path of the light corresponding to the pixels, and the actuator 25 which causes the mirror 26 to have an inclination is M. The actuator array panel 28 in which x N pieces are mounted is comprised. The driver substrate 27 includes M x N transistors (not shown), and the actuator 25 is mounted on the driver substrate 27 to be electrically connected to the transistors, and is driven by an electric field generated by an image signal. It is deformed to tilt the mirrors 26 mounted thereon. The actuator 25 is formed of a piezoelectric or electrodistoric ceramic of a thin film and is deformed by an electric field generated by an image signal applied from an external circuit (not shown) through transistors and pads. 26) and be inclined 85 to 88 ° with respect to the y-axis. In addition, the mirror 26 is mounted on the actuator 28 and inclined by the driving of the actuator 25. The actuator 25 and the mirror 26 correspond to the pixels, and the light incident from the field lens 22 corresponds to each pixel by the mirror 26 and adjusts and reflects the light path. When the actuator 25 is not driven in the above manner, one side edge of the light formed in the stop 14 does not pass through the light transmitting area while being coincided with the other edge of the light transmitting area. However, when driven, only the light of the corresponding color is allowed to pass through the light transmission area of the stop 14 in proportion to the inclination angle to adjust the density of the light. In order for the color light corresponding to any same pixel to be illuminated by the same image signal, the movement distance of the light between the reflection mirror 20 and the actuator 28 is the same. If the image signal is not applied to the optical path controller 29 and the actuator 28 is not driven, the axis of reflected light is reflected at an angle of 85 to 88 ° with respect to the mirror 26 and the y axis.
필드렌즈(22)는 액추에이터어레이패널(28)앞에 위치하여 큰 반사각을 갖고 거울(26)에서 반사되는 광이 손실되지 않도록 하며 광로를 줄이는 것이 바람직하다. 투사렌즈(12)는 스톱(14)의 투광영역을 통과하여 각기 광량이 조절된 광을 화면(10)으로 투사한다.The field lens 22 may be positioned in front of the actuator array panel 28 to have a large reflection angle so that the light reflected from the mirror 26 is not lost and the light path is reduced. The projection lens 12 passes through the light transmission area of the stop 14 to project the light whose light amount is adjusted to the screen 10.
한편, 상기 스톱(14)의 전면 소정부위에 스트립(strip)형 광센서(16)가 설치되어있고, 스크린(20)으로 투과되지 못한 광을 전기직신호로 검출하도록 되어있다. 또한 투사형화상표시장치(50)의 외부의 측면 또는 후면에 외부광을 전기적신호로 검출하도록 되어있는 외부광센서(40)가 설치되어있다(제 3 도 참조).On the other hand, a strip type optical sensor 16 is provided at a predetermined front surface of the stop 14 so as to detect light that has not transmitted through the screen 20 as an electrical signal. In addition, an external light sensor 40 is provided on the side or the rear of the outside of the projection image display device 50 to detect external light as an electrical signal (see FIG. 3).
상기 센서들(16),(40)에 의해 측정된 광량에 대응하는 전기적신호는 투사광감지부(30) 및 외부광감지부(32)에 의해 각각 디지탈신호로 변환되어 마이콤(도시되지않음)에 입력되어 비교된다.Electrical signals corresponding to the amounts of light measured by the sensors 16 and 40 are converted into digital signals by the projection light detector 30 and the external light detector 32, respectively, to micom (not shown). Are entered and compared.
제 4 도는 본 발명에 의한 자동광량조절장치의 작동흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이, 스트립형 감지센서(16)으로부터 감지된 광량에 대응하는 소정의 전기적신호가 투사광감지부(30)에 입력되고 소정의 디지탈 신호로 변화되어 마이콤(34)에 입력되고, 외부광감지센서(40)으로부터 감지된 광량에 대응하는 소정의 전기적신호는 외부광감지부(32)에 입력되고 소정의 디지탈 신호로 변환되어 역시 마이콤(30)에 입력된다. 상기 마이콤(34)은 소정의 비교데이타가 내장되어 있으며, 상기 두 센서로부터 입력된 신호를 비교하여 비교신호를 출력하고, 상기 마이콤(34)으로부터 출력된 비교신호는 투사광조절부(36)에 입력되어 소정의 전기적신호가 출력되어 광원(18)에 인가되고, 이에따라 투사형화상표시장치(50)으로부터 투사광이 자동으로 조절되게 된다.4 is a flowchart illustrating the operation of the automatic light amount control device according to the present invention. As shown in the drawing, a predetermined electrical signal corresponding to the amount of light detected by the strip type sensor 16 is input to the projection light detecting unit 30. And converted into a predetermined digital signal and input to the microcomputer 34, and a predetermined electrical signal corresponding to the amount of light detected by the external light sensor 40 is input to the external light sensing unit 32 and converted into a predetermined digital signal. The conversion is also input to the microcomputer 30. The microcomputer 34 has a predetermined comparison data, and compares the signals input from the two sensors to output a comparison signal, and the comparison signal output from the microcomputer 34 is transmitted to the projection light control unit 36. A predetermined electrical signal is input and output to the light source 18 so that the projection light is automatically adjusted from the projection image display device 50.
상기와 같이 설치된 투사형화상표시장치의 자동광량조절장치의 작용에 있어서, 자동으로 광량을 조절하려면, 먼저 투사형화상표시장치(50)를 자동조절모드로 놓고, 투사형화상표시장치(50)의 작동스위치(도시되지않음)를 온(ON) 시키면, 화면이 자동조절모드로 변한다( 이때, 스크린상에는 백색이 표시됨). 광원(18)에서는 고휘도의 백색광이 방사되고, 이 방사된 광은 반사거울(20)에 의해 소정각도만큼 꺽여 반사되어 필드렌즈(22)에 의해 집속되어 액추에이터패널(28)에 집속되고, 이 액추에이터패널(28)에 의해 광로가 조절되어 반사된다. 이때, 액추에이터(25)가 구동되지않으면 반사되는 광은 입사되는 각과 동일한 각도로 반사되지만, 화상신호가 인가되어 액추에이터(25)가 구동되면 반사되는 광의 각도가 커지게 된다. 이에 의해 액추에이터(25)의 상부에 있는 거울(26)의 경사각이 최대가 되면 반사되는 광은 액추에이터패널(28)에 수직이 된다. 그리고, 액추에이터패널(28)에서 반사된 광은 다시 필드렌즈(22)에 의해 집속되고 스톱(14)쪽으로 진행된다. 상기 각각의 액추에이터(28)이 구동되지 않을 때는 스톱(14)의 상부에 결상되고, 구동될 때에는 액추에이터(28)의 경사각에 비례하여 스톱(14)의 구멍을 통과한다.In the operation of the automatic light amount control device of the projection image display device installed as described above, in order to automatically adjust the light quantity, first, the projection image display device 50 is set to the automatic adjustment mode, and the operation switch of the projection image display device 50 is used. When (not shown) is turned ON, the screen changes to the automatic adjustment mode (in this case, white is displayed on the screen). The light source 18 emits high-intensity white light, and the emitted light is reflected by the reflection mirror 20 at a predetermined angle and focused by the field lens 22 to focus on the actuator panel 28. The light path is adjusted and reflected by the panel 28. At this time, if the actuator 25 is not driven, the reflected light is reflected at the same angle as the incident angle. However, when the actuator 25 is driven due to an image signal being applied, the angle of the reflected light is increased. As a result, when the inclination angle of the mirror 26 on the upper portion of the actuator 25 becomes maximum, the reflected light becomes perpendicular to the actuator panel 28. Then, the light reflected from the actuator panel 28 is focused again by the field lens 22 and proceeds to the stop 14. When each actuator 28 is not driven, it is imaged on top of the stop 14, and when driven, it passes through the hole of the stop 14 in proportion to the inclination angle of the actuator 28.
한편, 상기 스톱(14)의 전면 소정부위에 설치된 스트립(strip)형 광센서(16)에는 상기 스톱(14)의 투광영역을 투과하지못한 빛이 감지되어 이에 대응하는 전기적신호가 검출되고, 투사형화상표시장치(50)의 외부 측면 또는 후면에 설치되어있는 외부광센서(40)에서는 감지된 외부광의 광량에 대응하는 소정의 전기적신호가 출력되는데, 상기 스트립형 광센서(16) 및 외부광센서(40)의 전기적신호는 각각 투사광감지부(30)및 외부광감지부(32)를 거쳐 소정의 디지탈신호로 마이콤(34)에 입력되고, 상기 두신호가 마이콤(34)에서 비교된 후, 이 비교신호는 투사광조절부(36)에 입력되고, 이 투사광조절부(36)으로부터 소정의 전기적신호가 광원(18)의 세기가 자동으로 조절되는 것이다.On the other hand, in the strip type optical sensor 16 installed at a predetermined front surface of the stop 14, light that does not penetrate the light transmitting area of the stop 14 is detected, and an electrical signal corresponding thereto is detected. The external light sensor 40 installed on the external side or the rear of the image display device 50 outputs a predetermined electrical signal corresponding to the detected amount of external light. The strip-type light sensor 16 and the external light sensor are output. The electrical signal of 40 is input to the microcomputer 34 as a predetermined digital signal through the projection light sensing unit 30 and the external light sensing unit 32, respectively, and the two signals are compared in the microcomputer 34. The comparison signal is inputted to the projection light control unit 36, and a predetermined electrical signal from the projection light control unit 36 is to automatically adjust the intensity of the light source 18.
상기에서, 스트립(strip)형 광센서(16)에 의해 감지되는 광량이 클수록 투사광량은 그만큼 작아지는 결과가 된다.In the above description, the larger the amount of light detected by the strip type optical sensor 16, the smaller the amount of projection light.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 투사형화상표시장치의 자동광량조절장치는 투사되는 광량이 외부광의 광량에 따라 자동적으로 조절되는 효과가 있다.As described above, the automatic light amount control apparatus of the projection image display apparatus of the present invention has an effect that the amount of light to be projected is automatically adjusted according to the amount of external light.
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20040130 Year of fee payment: 7 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |