KR0180794B1 - 비디오 투사장치 - Google Patents

Abstract

적어도 하나의 광다발(14; 15; 16; 22)을 발생시키고, 휘도제어가능한 적어도 하나의 광원(4; 5; 6)과, 비월-또는 순차주사를 통하여 화면(36)상에 비디오 화상의 화소를 발생시키기 위하여 광다발(22)을 순차적으로 편향시키는 편향기구(30)으로 구성된 비디오 투사 장치가 두 개의 구성요소군(1,2)를 가지며, 이중 첫 번째 구성요소군(1)은 적어도 하나의 광원(4,5,6)을 포함하고, 적어도 하나의 광다발이 방출되는 하나의 광출력을 갖고, 두 번째 구성요소군(2)은 편향기구(30)을 포함하고, 광다발(22)이 편향기구(30)의 내부로 투영될 수 있도록 하는 하나의 광입력을 갖는다.

이에 더하여, 첫 번째 구성요소군(1)의 광출력을 두 번째 구성요소군(2)의 광입력과 광학적으로 연결시킬 수 있도록 광전달기구(3)가 제공된다.

Description

비디오 투사장치

제1도는 광전달기구가 다중모드 광섬유를 포함하고 있는 본 발명에 따른 비디오 투사장치의 실시예의 표현이며,

제2도는 제1도에 따른 실시예에 있어서, 광전달기구내에 세 개의 단일모드 광섬유를 갖는 경우의 표현이며,

제3도는 제1도에 대응되는 실시예로서, 광전달기구내에 거울을 갖는 경우의 표현이다.

도면들은, 본 발명에 따른 비디오투사장치의 가장 많은 가능한 수의 특성들에 대한 설명을 허용할 수 있다는 이유 때문에, 컬러 비디오 화상을 위한 비디오투사장치를 표현하고 있다.

제1도는 다만 개략적으로 도시된 두 구성요소군(1),(2)로 나누어지는 비디오 투사장치를 표현하고 있다. 첫 번째 구성요소군(1)은 광발생과 변조에 제공되며, 두 번째 구성요소군(2)은 화면(36)상에 텔레비젼 화상을 투사하기 위한 비월주사-또는 순차주사에 제공된다. 첫 번째 구성요소군(1)과 두 번째 구성요소군(2) 사이에 광경로를 형성하는 광전달장치(3)이 광전달을 위하여 제1도에서 표현된 실시예를 제공한다.

첫 번째 구성요소군(1)은 비디오 투사를 위하여 사용되는 휘도제어 광다발의 발생에 제공된다. 제1도에 표현된 실시예에서, 레이저 광원의 형태로서의 세 광원 (4),(5),(6)은, 컬러비디오화상을 위한 세가지 색으로서 제공된다. 이들 광원(4),(5),(6)으로부터 방출되는 광다발들은 특정화소에서 요구되는 색상을 발생시키기 위하여, 변조장치(7),(8),(9)에 의하여 휘도제어 된다. 변조장치(7),(8),(9)는 휘도제어를 위한 필수제어요소로서 DKDP 수정(역주: 독어 명세서에서 나타나는 약자 DKDP는 표준 참고도서에 없음)을 포함할 수 있다. 이들 변조장치에 의하여 광원(4),(5),(6)은 연속적으로 동작될 수 있다. 이 기술은 한편으로는 보다 큰 안정성을 보장하고, 또 한편으로는 레이저 비디오 화상을 발생시키기 위한, 광 휘도의 충분히 빠른 변화를 허용하기 때문에, 레이저를 사용하는 경우 특히 유리하다.

또 다른 형성에 있어서, 즉, 광원(4),(5),(6)이 발광다이오드로 형성된 경우에는, 발광다이오드는 직접 제어될 수 있고, 또한 비디오 화상을 위해 충분히 빠르기 때문에 변조장치(7),(8),(9)는 더 이상 필요하지 않다.

광다발(14),(15),(16)은 변조장치(7),(8),(9)를 통해 광원(4),(5),(6)으로부터 방출되고, 공통광다발(22)을 형성하기 위해 하나의 광학적 배열(17)에 의하여 결합된다. 이를 위해 광학적 배열(17)은 거울(18),(19),(20)을 사용하며, 이중 두 개의 거울(18),(!9)은 빛의 파장에 대하여 상이한 반사특성과 투과특성을 갖는 색선별거울로써 형성되어 있다. 이들 색선별 거울을 적절한 방법으로 조절함으로써 광선전체를 반사시키거나 또는 통과시키는 것이 가능하다. 즉, 총 광휘도의 거의 100%를 공통광경로로 결합시킬 수 있다. 공통광다발(22)를 반사하는 하나의 추가적인 거울(21)은 공통광경로상에 배치된다. 상기 거울(21)은 반사를 위해 제공될 뿐 아니라 광경로와 관련하여 가장 먼저 출현하는 광학장치(24)내로 공통다발(22)을 진행시키기 위하여 제공된다. 이것은 다중모드광섬유로써 형성된 광섬유(26)의 코어로 그 광다발의 초점을 맞추도록 제공되며, 광원들(4),(5),(6)로부터 방사된 전 광다발을 전달하는데 있어서 적합하다.

파장 종속성을 갖는 광섬유들의 감쇠계수들은 각각에 대하여 15%이상의 편차를 갖지 않도록 하여야 한다. 감쇠에서의 차이들은 광다발(14),(15),(16)에 대한 다양한 휘도제어로써 보상될 수 있다.

전례적으로 다중모드 광섬유는 100㎛ 크기 수준의 하나의 코어를 갖는다. 이 때문에 총 반사 횟수는 광다발(22)로부터의 광선이 광섬유의 코어에 입사되는 위치에 따라 변화한다. 결과적으로 입사되는 광다발의 간섭특성은 다중모드 광섬유(26)내에서 전달됨에 있어, 매우 긴 전달거리를 따라 영향을 받게 되며, 다른 경우에는 방사상(radial)인 가우스 휘도분포는 매우 넓게 퍼지게 된다.

이러한 효과는 첫 번째 광학장치(24)를 통하여 코어의 축과 중심이 일치되는 하나의 점에 초점이 맞추어지도록 개선함으로써 감소될 수 있다. 그러므로, 첫 번째 광학장치(24)를 광섬유(26)의 중심에 가능한 최선의 초점집중이 되도록 설계하는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 입력측의 광섬유(26)의 중심은 첫 번째 광학장치(24)의 영상측 초점내부에 놓여 있다.

광섬유(26)으로부터 방출된 후에, 광선은 원추상으로 다시 발상되며 이 출력광다발은 두 번째 광학장치(28)에 의하여 다시 다발지어지고, 한 점에 투영된 후, 투사장치에 의해 화면(36)상으로 투상된다. 투사는 두 번째 구성요소군(2)을 수단으로 하여 형성된다. 다각형 거울(31)과 회전거울(32)를 갖는 기구적 편향장치로써, 제1도의 실시예에 표현된 바와 같은 구성의 편향기구(30)이 비월주사-또는 순차주사를 위해 제공된다.

편향된 광다발은 하나의 광학장치(34)를 통하여 화면(36)상으로 투사된다. 제1도에 표현된 실시예에 있어서, 광학장치(34)는 광다발을 화면(36)상에 초점을 맞추기 위해 제공될 뿐 아니라, 화면(36)상의 광다발의 영상에 관하여 편향기구(30)에 의해 편향되는 입체각을 확대시키는 데도 제공된다. 따라서, 편향기구(30)으로부터 화면(36)까지의 거리는 매우 짧아질 수 있다. 그러므로, 광학장치(34)는 두 구성요소의 공간적 분리와 함께, 또한 보다 평면적인 형성을 가능하게 한다.

광전달기구(3)에 의한 두 개의 구성요소군(1)(2)의 구성적 분리에 의하여, 첫 번째 구성요소군(1)이 두 번째 구성요소군(2)에 대하여 임의의 위치에 배치될 수 있도록 두 구성요소군(1)(2)를 구조적으로 분리시키는 것이 가능하다. 예를 들어, 만약 첫 번째 구성요소군(1)이 수직적으로 배치되는 경우, 실제적으로 비디오 투사장치의 하부에 수용됨으로써, 평면구성이 단지 편향기구(30)으로부터 화면(36)까지의 거리만으로 결정되도록 할 수 있다.

이 거리는 광학장치(34)를 통하여 상당히 축소될 수 있다. 이러한 구성에 의하여 깊이는 단지 60cm이고, 화면 대각선 길이는 2m인 비디오투사장치를 제공하는 것이 가능하다.

제2도는 공통광다발(22)를 형성하기 위하여 광다발(14),(15),(16)을 결합하는 광학적 배열(17)이 더 이상 첫 번째 구성요소군(1)의 내부에 위치하는 것이 아니라, 광전달기구(3)의 출력측에 위치하는 경우의 실시예를 표현하고 있다.

제2도에서 표현된 실시예에서는 하나의 광학장치(24)에 의하여, 각 광다발(14),(15),(16)들은 각각에 대한 광섬유(44),(45),(46)내로 결합되어 입사된다. 광섬유(44),(45),(46)는 단일모드 광섬유로써 형성된다.

광섬유(44),(45),(46)으로부터 방출되는 광선은 두 번째 광학장치(28)에 의하여 다시 분리되며, 제1도에 관하여 설명되었던 바와 같은 방법을 통하여 두 번째 구성요소군(2)의 내부에서 편향되고 투사되는 공통 광다발(22)을 형성하기 위하여, 광학적 배열(17)을 수단으로 하여 결합된다.

광학적배열(17)에 의한 공통광다발내의 광다발들(14),(15),(16)의 조합은 거울(18),(19),(20)을 수단으로 하여 제1도 및 제2도의 실시예에서와 같이 실현된다. 그러나, 이들 예에서 광섬유가 사용되고 있기 때문에 광다발(14),(15),(16)은 또한 집적광학장치(integrated optical system)의 구성들, 즉, 입력광섬유와 출력광섬유의 공안내코어가 광학적으로 연결된, 다수의 입력광섬유와 하나의 출력광섬유로 구성된 광섬유결합기를 수단으로하여 간단하게 결합되어질 수 있다.

이를 통해, 광다발들은 입력광섬유들로부터 출력광섬유로 전달될 수 있도록 결합된다. 상술한 구성을 사용하여, 거울(18),(19),(20) 그리고(21)은 사용되지 않을 수 있다. 그러므로 제2도에서 표현된 실시예에서 광선을 출력광섬유로부터 편향기구(30)의 내부로 투영하기 위하여는 오직 하나의 독립된 두 번째 광학장치(28)가 요구된다.

제3도에 의한 실시예는, 첫 번째 그리고 두 번째 광학장치(24)와 (28)이 요구되지 않기 때문에, 제1도 및 제2도에서의 실시예보다 실질적으로 단순한 구성을 표현하고 있다.

여기서는 첫 번째 구성요소군(1)로부터 두 번째 구성요소군(2)로의 편향이 거울들로 이루어지며, 이것은 단지 개략적으로 두 개의 거울(50),(51)로써 제3도에 표현되어 있다. 이러한 전달기구는 제1도 및 제2도에서 표현된 것들 보다는 실질적으로 적은 비용이 소요된다. 그러나 거울(50)(51)의 조정이 가능하지 않다면, 먼거리 또는 복잡한 광경로를 극복하는데 어려움이 따른다. 따라서, 제3도의 실시예는 매우 조밀한 구조의 장치를 위하여 특히 적합하다.

한편으로 50m 이상되는 제1 도 그리고 제2도에 따른 배치를 통하여 쉽게 극복되어질 수 있음이 실험을 통하여 증명되었다.

거울들 또는 광섬유들 또는 양자의 조합을 통한 광전달기구(3)의 형성은 실질적으로는 의도하는 목적, 구성의 조밀함, 또는 공간배치 그리고 가격에 대한 사업성에 의존한다.

본 발명은 적어도 하나의 광다발을 발생시키고 그 위도가 제어가능한 그러한 적어도 하나의 광원과, 비월주사- 또는 순차주사에 의하여 스크린상에 비디오 화상의 화소를 발생시키기 위하여 순차적으로 광다발을 편향시키는 편향기구로 이루어진 비디오 투사장치에 관한 것이다.

상기한 비디오 투사장치는 1970년 제4호 풍크샤우(Funkschau) 의 286페이지에 공개되어 있다. 여기서의 컬러비디오 투사장치는 상이한 색신호가 레이저발생부에 의하여 발생되며, 레이저 발생부에 의하여 방사된 광다발은 광변조기를 수단으로 하여 비디오 화상의 각 화소의 색가(色價 : color value)에 따라 그 휘도가 변화하도록 되어 있다. 광변조기에 의하여 방사된 광다발들은 색선별거울(dichroic mirror)을 수단으로 하여 결합되어 하나의 공통광다발을 형성하고, 이 광다발은 비월-또는 순차주사를 위한 기구적-광편향장치에 의해 편향되고 화면상에 투사된다. 매우 큰 화면의 경우에는, 레이저 발생부는 반드시 대응되는 고출력을 내도록 설계되어야 하며, 이 경우 채용가능한 레이저 발생부의 크기는 상당한 공간을 요구한다.

레이저발생부의 크기에 더하여, 냉각에 대한 필요성은 이러한 레이저발생부를 조밀한 구조로 형성시키는 데에 있어서 또 다른 문제를 발생시킨다.

따라서, 이러한 종류의 비디오장치는 너무 고가가 되고, 넓은 공간이 요구되므로, 가정에서는 사용될 수 없다.

풍크샤우의 상술한 기사에는, 서로 상이한 색이 프리즘 경로를 통과하며 여과되어야 하는 이유로 보다 넓은 공간이 요구되는 또다른 비디오 투사장치에 대하여 기술되어 있다. 게다가, 이 장치에서의 수직편향은 진동하는 거울을 통하여 이루어진다. 따라서, 이 비디오 투사장치는 편향장치 내부에 추가적인 광분리기와 추가의 거울이 요구되며, 이는 제조비용과 공간을 더 요구한다.

조밀한 구조의 비디오장치를 실현하기 위한 제안이 DE 34 04 412 A1에 공개되어 있으며, 여기서는 평면의 넓은 디지털 컬러 텔레비젼 화면에 대하여 기술하고 있다. 이 비디오 장치에서는, 비디오 화상의 화소들이 화면의 방향으로 분포된 광안내-또는 광섬유에 의하여 화면상에 투사된다. 광섬유들을 분포시킴으로써 원 영상보다 확대된 화상을 화면에 발생시킬 수 있다. 더욱이 광섬유의 사용에 의해 광발생기의 위치를 화면의 위치와는 무관하게 선택하는 것에 의하여 요구되는 공간이 최소화 된다.

그러한 상기 기술에서의 단점은 각각의 화소에 대하여 하나씩의 광섬유가 요구된다는 점에 있다. 따라서 상기 예에 따르면 519, 792 개의 광섬유가 화상을 전달하는데에 요구된다. 또한 이 광섬유들은 반드시 정해진 순서에 따라 부착되어야 한다. 따라서 이러한 장치의 제조비용은 극단적으로 높아지며, 그에 반해 광섬유당 작업률은 낮은 편이다. 또한 광섬유들을 서로에 대하여 정확하게 조정하여야 하기 때문에 제조과정에서 높은 불량율이 발생한다.

이러한 관점에서 본 발명은 넓은 적용분야를 가지며, 특히 조밀하고 그리고 다양한 구조의 제작이 가능하고, 더 나아가 경제적으로 제조될 수 있는 상술한 바와 같은 비디오투사장치를 설계하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

이러한 본 발명의 목적은 두 개의 구성요소군, 즉 적어도 하나의 광원을 포함하고, 적어도 하나의 광다발이 방출되는 하나의 광출력단이 제공되는 그러한 첫 번째 구성요소와, 편향기구를 포함하고, 그 편향기구 내부로 하나의 광다발이 투사될 수 있도록 하는 하나의 광입력단을 갖는 그러한 두 번째 구성요소군과, 그리고 첫 번째 구성요소군의 광출력단을 둘째 구성요소군의 광입력단과 광학적으로 연결하며, 두 구성요소군 간에 임의의 배치가 가능하도록 하는 그러한 광전달기구를 통하여 실현된다.

본 발명에 따른 비디오 투사장치는 광발생수단과 편행기구가 각각 다른 분리된 구성요소군에 배치되고, 이 구성요소군들은 오직 광전달기구에 의하여 광학적으로 연결되어 있다. 이를 통해, 이 구성요소군들의 공간적 배치는 서로 상이하게 하여 질수 있으므로 전체적으로 요구되는 공간은 최소화될 수 있고, 예를 들어 레이저발생부를 포함한 첫 번째 구성요소군이 두 번째 구성요소군의 위치에 관계없이 쉽게 냉각될 수 있는 위치에 배치될 수 있기 때문에, 실질적으로 개선된 냉각이 가능하다.

본 발명에 의하여, 첫 번째 구성요소군을 두 번째 구성요소군과 분리하여 서로 다른 장소에서 장치하고, 오직 광전달기구만을 수단으로 하여 레이저 광선을 한 장소에서 다른 장소로 전달하도록 하는 것도 가능하다. 이를 통해 본 발명에 의한 비디오 투사장치는 특히 넓은 범위에 적용되어질 수 있다.

본 발명에 의한 비디오투사장치는 레이저발생부와 편향기구 양자 모두에 쉽게 접근할 수 있기 때문에, 그 유지 및 관리가 간편하다는 또 다른 장점이 있다. 마지막으로, 본 발명에 의한 비디오투사장치는 기존의 장치들에 비하여 상대적으로 구조가 덜 복잡하다는 것이 증명된다.

본 발명은 컬러비디오 화상들을 발생시키기 위하여 뿐만 아니라, 흑백화상들을 발생시키기 위하여 사용될 수 있다.

본 발명의 유리한 계속된 형성에 의하면, 광전달기구는 거울장치를 포함한다. 거울은 표준적인 구조적 구성요소로서, 이를 수단으로 하면 공간적으로 분리된 구성요소군들 간의 복잡한 광학적 접속조차도 간단한 방법으로 성립시킬 수 있다. 거울들 간의 상대적인 위치는, 첫 번째 구성요소군과 두 번째 구성요소군 사이의 광경로에 따라 신속하게 수정될 수 있도록 이동되거나 조정될 수 있다.

본 발명의 또다른 유리한 계속된 형성에 의하면, 광전달기구는 적어도 하나의 광섬유를 포함하고 있다. 이 해결수단으로써 가장 복잡한 광전달경로라는 광다발이 구부러지거나 반사되어야 하는 상이한 모서리들에 대해 조정되어야 할 필요없이 쉽게 극복되어질 수 있다. 최근은 전달되는 빛의 파장마다 매우 다른 전달 특성을 갖는 광섬유들이 경제적인 가격으로 제공되기 때문에, 이러한 해결수단에 필요한 비용도 제한되어질 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 광섬유가 상이한 파장과 색을 갖는 광다발들을 동시에 전달할 수 있는 다중모드광섬유로 구성됨으로써 컬러 비디오화상들을 위한 광전달기구의 가격이 특이 낮아질 수 있다. 왜냐하면, 특수한 적용의 경우에는 하나이상의 광섬유가 사용될 수 있으나, 원칙적으로는 오직 하나의 광섬유 만이 요구되기 때문이다.

적어도 세 개의 상이한 파장을 갖는 광원들로 구성된 컬러비디오 화상을 위한 본 발명의 또다른 유리한 계속된 형성에 의하면, 광전달기구의 입력단으로 입력되도록 정렬된 공통광다발을 형성하기 위하여, 광원들로부터 방사된 광다발을 결합하는 하나의 광학배열이 제공된다. 광원들은 레이져도 가능하며, 또한 발광다이오드(LED)를 사용하고 출력광선이 하나의 광학장치에 의하여 다발지어지도록 하는 것도 가능하다.

여러 상이한 방법들로써, 공통광다발을 형성시키기 위한 하나의 광학적 배열에 의해 광다발들이 결합되어질 수 있다. 예를 들어, 하나의 거울장치가 이 목적을 위하여 유리하게 사용되어 질 수 있다. 그러나 광원들로부터 방사되는 광다발을 광섬유들을 수단으로 하여 결합하고 다중모드 광섬유로 입력시키는 것도 가능하다. 집적된 광학장치의 구성요소들이 이러한 목적을 위해 사용되어질 수 있다. 또 다른 바람직한 가능한 해결수단은, 다수의 입력광섬유들과 하나의 출력광섬유로 이루어지고, 입력광섬유의 광유도코어(light-guiding core)가 출력광섬유의 광유도코어와 광학적으로 연결되어 이를 통해 광다발들이 공통광다발로 결합되어질 수 있도록 하는 광섬유결합기를 사용하는 것이다.

다중모드 광섬유에 있어서도, 그 전달특성이 유리하지 않은 파장종속성을 가질 수 있다. 예를 들어, 하나의 파장에 대한 휘도의 감쇠가 다른 파장에 대한 감쇠에 비해 크다는 것이 그것이다. 이 문제점은, 예를 들어 광원들을 여러 강도의 휘도록 고정시킴으로써 보상할 수 있다. 그러나, 레이저의 강화된 출력에 비하여, 거기에 필요한 비용은 적절하지 않다는 점을 고려하면 그러한 보상은 단지 제한된 가치를 가질 뿐이다. 이러한 이유 때문에, 상이한 파장을 갖는 광원들의 빛을 전달하는데 있어서 거의 감쇠가 없거나, 또는 파장간의 감쇠의 차이가 미미하여 그 최대편차가 15% 이하인 다중모드광섬유를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 유리한 계속된 형성에 의하면, 개개의 광다발들을 결합하기 위한 광학적배열이, 그 반사특성과 전달특성이 본질적으로 빛의 파장에 종속되는 색선별거울(dichroic mirrors)들을 포함한다. 색선별거울의 막(coatoing)에 대한 적절한 선택은 반사되거나 또는 통과되어야 하는 광다발들의 휘도를 실제적으로 100% 허용한다. 적어도 세 개의 서로 상이한 파장을 갖는 광원들로 구성된, 컬러 비디오 화상을 위한 본 발명의 또다른 유리한 계속된 형성에 의하면, 광전달장치를 수단으로 하여 적어도 하나의 단일모드 광섬유가 각 광다발의 전달을 위해 각각의 파장에 대하여 제공된다. 서로 상이한 파장을 갖는 광다발들은 그에 따라 광전달기구의 출력단에서 결합되어, 편향기구내에서 영상을 형성하기 전에 하나의 공통광다발로 형성되도록 한다.

본 발명에 따른 비디오투사장치의 또 다른 바람직한 형성에 의하면, 입사광을 결합하여 광섬유로 입력시키는 첫 번째 광학장치가 광전달기구의 입력단에 배치된다. 상기한 광학장치는, 광다발의 총 휘도가 그에 따라 의도된 방법으로 광섬유내에서 결합되도록 할 수 있기 때문에 특히 권장할 만한 것이다. 이러한 방법을 통해 손실을 최소로 유지할 수 있기 때문에 광원들, 특히 레이저 발생기가 가능한 최저의 출력으로 작동되도록 할 수 있다. 더 나아가 제조공차 또는 조정에 대한 요청은 입력단의 광다발을 광섬유의 코어에 초점이 맞도록 함으로써 감소된다. 왜냐하면, 압력단의 광다발은 이것이 비록 약간 편심되어 있는 경우라 하더라도 상기한 광학 장치에 의하여 광섬유의 코어에 투영될 수 있기 때문이다. 광다발의 결합-투영은 첫 번째 광학장치의 영상측(image-side)의 초점이 광섬유의 광입면(light entry surface) 에 위치하도록 함으로써 특히 유리한 방법으로 성취될 수 있다. 이에 따라, 광섬유의 코어내에서 광다발이 정확하게 결합-투영될 뿐만 아니라, 광다발이 광섬유상의 일정한 점, 즉 그 광학장치의 초점상으로, 입력단에 중심을 맞추어 도입될 수 있다는 유리한 부차적 효과를 또한 발생시킨다. 이것에 의해 광다발내의 상이한 광선들을 항상 거의 동일한 거리를 횡단하게 되며, 광안내면에서의 총반사 횟수도 모든 광선들에 대해 거의 동일하게 되고, 따라서 한 광다발의 간섭특성에 대해 광섬유를 통과한 후에도 단지 최소의 변화만이 일어나게 된다.

본 발명의 보다 유리한 형성은, 광섬유로부터 방출되는 빛을 다발로 하거나-또는 이것의 초점을 편향장치 내부로 맞추는 두 번째 광학장치가 광전달기구의 출력단에 배치된 것이다. 이것은 광섬유내에서의 간섭거동의 변화로 인한 손실을 부분적으로 보상한다. 더 나아가 그 두 번째 광학장치의 결과로, 선명한 화소가 편향기구에 의해 화면상에 투영되며, 이를 통해 실질적으로 화질이 개선된다.

그 두 번째 광학장치와 결합된 격간(aperture)이 바람직하게는, 광섬유의 광출면(light outlet surface)에서 방출되는 광선이 전체적으로 그 격간에 의해 수용될 수 있도록 설계된다. 이에 따라, 휘도의 손실이 거의 발생되지 않도록 광섬유로부터 방출되는 빛의 전 입체각(solid angle)의 범위가 수용될 수 있다.

본 발명의 또다른 유리한 형성에 의하면 두 번째 광학장치와 관련된 화상측(object-side)초점이 광섬유들의 광출면상에 배치되어, 두 번째 광학장치가 빛을 다발로 하고 초점을 맞추는데 있어서 특히 바람직한 성과를 얻도록 할 수 있다.

상기 첫 번째-또는 두 번째 광학장치, 또는 양자모두는, 예를 들어 단일렌즈, 또는 다단렌즈기구로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 비디오 투사 장치에서 하나의 광학장치가 유리하게도 화면과 편향기구사이에 또한 제공될 수 있다. 출력측에서, 이 광학장치는 광다발을 편향시켜 비월주사-또는 순차주사하는 동안 입력측의 편향기구에 의해 수용된 입체각을 확대시킨다.

이에 의하여, 편향기구와 화면사이에서 요구되는 공간은 동일한 화상크기를 유지하면서 축소될 수 있으며, 이에 따라 본 발명에 따른 비디오 투사 장치는 특히 평면적인 방법으로 형성되어질 수 있으므로, 비디오 투사장치의 가정에서의 사용도 가능하도록 한다.

아래에서는, 도면을 참조한 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고 있다.

Claims (20)

1. 휘도제어가 가능하고 아나 이상의 광다발(22)이 방출되는 하나의 광출력단을 가지는 적어도 하나의 광원을 포함하며, 화상정보에 따라 상기 하나의 광원의 휘도를 변조하는 수단을 포함하는 첫 번째 구성요소군(1)과, 편향기구를 포함하고, 광다발(22)이 편향기구(30)내부로 투영될 수 있도록 하는 하나의 광입력단을 갖는 두 번째 구성요소군(2)과, 상기 첫 번째 구성요소군(1)의 광출력단과 두 번째 구성요소군(2)의 광입력단을 광학적으로 연결하고 상기 첫 번째 구성요소군(1)과 두 번째 구성요소군(2) 각각에 대하여 임의적 배치를 허용하는 출력단을 가지는 광전달기구(3)와, 상기 광전달기구(3)의 출력단과 상기 광전달기구(3)로부터 방출되는 빛을 다발로 묶어주는 상기 편향기구(30)사이에 배열되는 광학장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 비월주사 또는 순차주사에 의해 화면상에 비디오 화상의 화소를 발생시키기 위한 비디오 투사장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 광전달기구(3)가 거울(50,51)을 포함하는 것을 그 특징으로 하는 비디오 투사장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 거울들(50,51)의 각각에 대한 위치가 조정가능한 것을 그 특징으로 하는 비디오 투사장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 광전달기구(3)가 적어도 하나의 광섬유(26; 44, 45, 46)를 포함하는 것을 그 특징으로 하는 비디오 투사장치.
5. 제4항에 있어서, 적어도 하나의 광섬유가 다중모드 광섬유인 것을 특징으로 하는 비디오 투사장치.
6. 제1항에 있어서, 하나의 공통광다발(22)을 형성하기 위하여 광원들(4,5,6)로부터 방사되는 광다발들(14, 15, 16;22)을 결합하는 하나의 광학적 배열(17)을 갖는 것을 그 특징으로 하는 비디오 투사장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 다중모드 광섬유는 감쇠없이 다양한 파장을 전달하는 것을 특징으로 하는 비디오 투사장치.
8. 제5항에 있어서, 다중모드광섬유(26)가 파장간의 감쇠의 차이가 최대편차15% 미만의 정도로 미미하게 다양한 파장을 전달하는 것을 그 특징으로 하는 비디오 투사장치.
9. 제6항에 있어서, 광다발들(14,15,16)을 결합하기 위한 광학적배열(17)이 색선별거울(19,20)을 포함하는 것을 그 특징으로 하는 비디오 투사장치.
10. 제5항에 있어서, 광원들(4,5,6)에 의해 발생된 광다발들(14,15,16)을 전달하기 위한 광전달기구(3)가 각 파장에 대한 단일모드광섬유(44,45,46)를 포함하는 것을 그 특징으로 하는 비디오 투사장치.
11. 제4항에 있어서, 입사광을 광섬유들(26;44,45,46)의 내부로 결합시켜 방사하는 첫 번째 광학장치(24)가 광전달기구(3)의 입력단에 배치된 것을 그 특징으로 하는 비디오 투사장치.
12. 제11항에 있어서, 첫 번째 광학장치(24)와 관련된 영상측 초점이 광섬유(26;44,45,46)의 광입면상에 위치하는 것을 그 특징으로 하는 비디오 투사장치.
13. 제12항에 있어서, 광섬유들(26;44,45,46)로부터의 광출력을 다발로 하거나 또는 편향기구 내부로 이들의 초점을 맞추는 두 번째 광학장치(28)가 광전달기구의 출력단에 배치된 것을 그 특징으로 하는 비디오 투사장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 두 번째 광학장치(28)는 광섬유로부터 편향기구(30)로 방출되는 빛을 다발로 모아주는 것을 특징으로 하는 비디오 투사장치.
15. 제13항에 있어서, 상기 두 번째 광학장치(28)는 광섬유로부터 편향기구(30)로 방출되는 빛의 초점을 맞추는 것을 특징으로 하는 비디오 투사장치.
16. 제13항에 있어서, 두 번째 광학장치(28)와 관련된 하나의 개구(aperture)는 광섬유(26; 44,45,46)로부터 방출되는 광선이 상기 개구에 의해 모두 수용되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 비디오 투사장치.
17. 제12항 또는 제13항에 있어서, 두 번째 광학장치(28)와 관련된 화상측 초점이 광섬유들(26;44,45,46)의 광출면상에 배치되는 것을 그 특징으로 하는 비디오 투사장치.
18. 제1항에 있어서, 하나의 광학장치(34)가 편향기구(30)와 화면(36)과의 사이에 제공되며, 그 광학장치(34)는, 비월-또는 순차주사를 위해 광다발(22)를 편향시키는 동안 편향기구(30)에 의해 입력면상에 투사된 입체각을 그 출력면상에서 확대시키는 것을 특징으로 하는 비디오 투사장치.
19. 제1항에 있어서, 상기 두 번째구성요소군(2)의 편향기구(30)는 기구적 편향장치로서 구성되는 것을 특징으로 하는 비디오 투사장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 기구적 편향장치는 다각형 거울(31)과 회전거울(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 투사장치.