KR100246228B1

KR100246228B1 - Image projection apparatus

Info

Publication number: KR100246228B1
Application number: KR1019970023062A
Authority: KR
Inventors: 이승규
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1997-06-04
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR19990000280A

Abstract

본 발명은 저해상도의 화상표시소자 4매를 이용하여 고해상도의 화상 투사장치를 만들어 수직 및 수평의 화소수를 증가시켜 해상도를 향상시키는 동시에 기존의 고해상도 제품에 비하여 제품의 가격을 낮출 수 있는 화상 투사 장치에 관한 것으로서, 광원으로부터 나온 빛을 평행광으로 입사시키는 복수개의 광원부, 상기 광원부로부터 입사되는 빛을 받아 P파와 S파로 편광 분리시켜 서로 다른 방향으로 반사시키는 복수 개의 편광 분리부, 상기 편과 분리부에서 편광 분리되어 다른 방향으로 입사되는 P파와 S파의 입사 위치에 각각 형성되어 화상을 표시하는 두 쌍의 화상표시소자, 상기 각각의 화상표시소자에 의해 투과된 광을 합성하는 복수개의 편광분리 합성부, 상기 합성된 광을 스크린에 투사하는 복수개의 투사렌즈부로 구성되어 상기 각각의 화상표시소자의 제1방향의 해상도를 증가시키는 동시에 상기 스크린에 투사된 광이 합성되면서 상기 두 쌍의 화상표시소자의 제2 방향의 해상도를 증가시켜 표시하는 것을 특징으로 한다.The present invention is to create a high-resolution image projection device using four low-resolution image display elements to increase the number of vertical and horizontal pixels to improve the resolution and at the same time lowering the price of the product compared to conventional high-resolution products A plurality of light source parts for injecting light from the light source as parallel light, A plurality of polarized light separating portion for receiving the light incident from the light source and polarized light split into P and S waves to reflect in different directions, The piece and the separating part Two pairs of image display elements each formed at the incidence positions of the P wave and the S wave incident in different directions to display an image, and a plurality of polarization separation synthesis synthesized light transmitted by the respective image display elements And a plurality of projection lens units for projecting the synthesized light onto a screen. While at the same time to increase the resolution of the label during a first direction of the element the light is projected on the synthesized screen, characterized in that the display by increasing the first resolution in the second direction of the image display element of the two pairs.

Description

Image projection device

본 발명은 다수의 화상표시소자를 이용한 화상 투사 장치에 관한 것으로서 특히, 화상표시소자 4매를 이용하여 수직 및 수평 화소수를 증가시켜 해상도를 향상시킨 화상 투사 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image projection apparatus using a plurality of image display elements, and more particularly, to an image projection apparatus in which resolution is increased by increasing the number of vertical and horizontal pixels using four image display elements.

현재, 소형의 화상표시소자를 이용하여 반사 또는 투과시킴으로서 화상을 대형 스크린에 투사하는 투사 장치의 연구가 거듭되고 있다.At present, the research of the projection apparatus which projects an image on a large screen by reflecting or transmitting using a small image display element is repeated.

일반적으로 화상 투사 장치는 액정의 화상표시소자를 이용하고 있는데 자체적으로 발광하지 않기 때문에 별도의 광원이 필요하고 그 광원에 따라 화면의 밝기 및 칼라의 선명도가 결정되고 있다. 이때, 화상표시소자는 대부분 VGA급(640 * 480 white pixels)의 해상도를 갖고 있으나, 최근 SVGA급(800 * 600 white pixels), XGA급(1024 * 768 white pixels), SXGA급(1200 * 1024 white pixels)이 개발되고 있다.In general, an image projector uses a liquid crystal image display device, and since it does not emit light by itself, a separate light source is required, and brightness of a screen and clarity of color are determined according to the light source. At this time, most of the image display devices have a resolution of VGA (640 * 480 white pixels), but recently SVGA (800 * 600 white pixels), XGA (1024 * 768 white pixels), SXGA (1200 * 1024 white) pixels are being developed.

그러나, 상기의 SVGA급, XGA급, SXGA급은 제품이 고가이기 때문에 저해상도의 화상표시소자를 다수개 사용하여 고해상도를 이루기 위한 연구가 이루어지고 있다.However, since the SVGA, XGA, and SXGA grades are expensive, research has been conducted to achieve high resolution using a plurality of low resolution image display elements.

한편, 상기 화상표시소자는 편광특성을 이용하여 빛의 투과 또는 반사 특성을 조절하는 동작을 하는데, 칼라필터가 부착된 경우와, 칼라필터가 없는 경우로 구분된다.On the other hand, the image display device is an operation of adjusting the transmission or reflection characteristics of light by using the polarization characteristics, it is divided into a case with a color filter and a case without a color filter.

제1도는 컬러필터를 가지고 있는 화상표시소자를 이용한 단판식 화상 투사 장치의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a single-plate image projection apparatus using an image display element having a color filter.

제1도를 참조하면, 백색의 광을 출사하는 램프(11)와, 상기 램프(11)에서 출사되는 광을 한쪽 방향으로 평행하게 진행하도록 반사시키는 포물선 형상의 반사경(21)과, 상기 반사경(21)에서 반사된 광을 모아주는 집광렌즈(31)와, 스크린(61)상에 투사하기 위한 화상을 표시하는 액정의 화상표시소자(41)와, 상기 화상표시소자(41)를 통과한 광을 스크린(61)으로 투사하는 투사렌즈(51)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a lamp 11 for emitting white light, a parabolic reflector 21 for reflecting light emitted from the lamp 11 in parallel in one direction, and the reflector ( 21, a condenser lens 31 for collecting the light reflected by the light 21, an image display element 41 of liquid crystal displaying an image for projecting onto the screen 61, and light passing through the image display element 41; Is composed of a projection lens 51 for projecting to the screen 61.

상기와 같이 구성된 단판식 화상 투사 장치는 상기 램프(11)에서 출사된 광이 반사경(21)에 의해 평행광으로 변경되면, 상기 집광렌즈(31)에 의해 화상표시소자(41)로 광이 모아지고, 상기 화상표시소자(41)를 통과한 광은 화상정보를 얻게되어 투사렌즈(51)를 통해 스크린(61) 상에 투사된다. 이때, 상기 집광렌즈(31)는 광을 화상표시소자(41)로 모아서 화상의 밝기를 증가시키는 역할을 한다.In the single-panel image projecting device configured as described above, when the light emitted from the lamp 11 is changed into parallel light by the reflector 21, the light is collected by the condenser lens 31 to the image display element 41. The light passing through the image display element 41 is obtained with image information and is projected onto the screen 61 through the projection lens 51. In this case, the condenser lens 31 collects light to the image display element 41 to increase the brightness of the image.

그러나, 상기 스크린(61)에 표시되는 화상은 상기 화상표시소자(41)에 부착되는 컬러필터에 의해 그 화소에 해당되는 특정의 색성분을 제외하고는 제거되기 때문에 밝기가 1/3로 저하되는 문제점이 발생하고 있다.However, since the image displayed on the screen 61 is removed except for a specific color component corresponding to the pixel by the color filter attached to the image display element 41, the brightness is reduced to 1/3. This is happening.

제2도는 컬러필터가 없는 화상표시소자를 이용한 단판식 화상 투사 장치의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing the configuration of a single-plate type image projection apparatus using an image display element without a color filter.

제2도를 참조하면, 백색의 광을 출사하는 램프(12)와, 상기 램프(12)에서 출사되는 광을 하나의 초점으로 모아주도록 반사시키는 타원 형상의 반사경(22)과, 상기 반사경(22)에서 반사된 광을 일정한 방향의 평행광으로 변경시키기 위한 조명렌즈(32)와, 상기 조명렌즈(32)를 통과한 광을 R,G,B의 3색으로 분리하여 각각 상이한 각도로 반사시키는 다이크로익 미러(42)와, 스크린(82) 상에 투사하기 위한 화상을 표시하는 액정의 화상표시소자(52)와, 상기 화상표시소자(52)의 전후에 배치되어 각 색에 해당하는 화상을 통과시키는 마이크로 집광렌즈(62)와, 상기 화상표시소자(52)를 통과한 광을 스크린(82)으로 투사하는 투사렌즈(72)로 구성된다.Referring to FIG. 2, a lamp 12 emitting white light, an elliptical reflector 22 reflecting the light emitted from the lamp 12 to a single focal point, and the reflector 22 The illumination lens 32 and the light passing through the illumination lens 32 are separated into three colors of R, G, and B and reflected at different angles. An image corresponding to each color, which is disposed before and after the image display element 52 of a liquid crystal displaying a dichroic mirror 42, an image for projecting on the screen 82, and the image display element 52 And a projection lens 72 for projecting the light passing through the image display element 52 onto the screen 82.

상기 다이크로익 미러(42)는 입사되는 광에서 R만을 반사시키고 G 및 B는 투과시키는 R반사 미러와, 입사되는 광에서 G만을 반사시키고 B를 투과시키는 G반사 미러와, 입사되는 광에서 B를 반사시키는 B반사 미러로 이루어진다. 이때, 상기 R반사 미러와 G반사 미러 및 B반사 미러는 판형으로서 서로 순차적으로 겹쳐서 사용되는데 상기 R반사 미러는 수평면에 대하여 41°의 각도를 갖고 배치되고, 상기 G반사 미러는 수평면에 대하여 45°의 각도를 갖고 배치되고, 상기 B반사 미러는 수평면에 대하여 49°의 각도를 갖고 배치된다.The dichroic mirror 42 reflects only R in incident light and transmits G and B, a G reflection mirror reflecting only G in incident light and transmits B, and B in incident light. It is made of a B reflection mirror reflecting the light. At this time, the R reflection mirror, G reflection mirror and B reflection mirror are used to sequentially overlap each other as a plate shape, the R reflection mirror is disposed at an angle of 41 ° with respect to the horizontal plane, the G reflection mirror is 45 ° with respect to the horizontal plane The B reflection mirror is disposed at an angle of 49 ° with respect to the horizontal plane.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 단판식 화상 투사 장치는 상기 램프(12)에서 출사된 광이 반사경(22) 및 조명렌즈(32)에 의해 평행광으로 변경되면, 상기 다이크로익 미러(42)에서 R,G,B의 색 분리가 이루어져 각각 상이한 각도로 반사되고, 상기 마이크로 집광렌즈(62)에 의해 각 화소의 색에 해당되는 화상만이 통과되어 화상표시소자(52)에 입사된다. 그후, 상기 화상표시소자(52)를 통과한 광은 화상정보를 얻게 되어 투사렌즈(72)를 통해 스크린(82) 상에 투사된다.In the conventional single-plate image projection apparatus having the above configuration, when the light emitted from the lamp 12 is changed into parallel light by the reflector 22 and the illumination lens 32, the dichroic mirror 42 Color separation of R, G, and B is reflected at different angles, and only the image corresponding to the color of each pixel is passed through the micro condensing lens 62 to enter the image display device 52. Thereafter, the light passing through the image display device 52 obtains image information and is projected onto the screen 82 through the projection lens 72.

제3도는 종래 기술에 의하여 컬러필터가 없는 3개의 화상표시소자를 사용한 3판식 화상 투사 장치의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram showing the configuration of a three-plate type image projection apparatus using three image display elements without color filters according to the prior art.

제3도를 참조하면, 백색의 광을 출사하는 램프(13)와, 상기 램프(13)에서 출사되는 광을 한쪽 방향으로 평행하게 진행하도록 반사시키는 포물선 형상의 반사경(23)과, 상기 반사경(23)에서 반사된 광에서 B 성분을 반사시키고 나머지 성분은 투과시키는 제1 다이크로익 미러(33A)와, 상기 제1 다이크로익 미러(33A)를 통과한 광에서 G 성분을 반사시키고 나머지 성분은 투과시키는 제2 다이크로익 미러(33B)와, 상기 제2 다이크로익 미러(33B)를 통과한 R 성분을 반사시켜 경로를 변경시키는 제1 전반사 미러(33C)와, 상기 제1 다이크로익 미러(33A)에서 반사된 B 성분을 반사시켜 경로를 변경시키는 제2 전반사 미러(43A)와, 상기 제2 전반사 미러(43A)에서 반사된 B 성분을 투과시키는 동시에 상기 제2 다이크로익 미러(33B)에서 반사된 G 성분을 반사시켜 경로를 변경시키는 제3 다이크로익 미러(43B)와, 상기 제1 전반사 미러(33C)에서 반사된 R 성분을 투과시키는 동시에 상기 제3 다이크로익 미러(43B)를 거친 B 및 G 성분을 반사시켜 경로를 변경시키는 제4 다이크로익 미러(43C)와, 상기 제2 다이크로익 미러(33B)와 제1 전반사 미러(33C)의 사이에 배치되어 R 성분에 해당되는 화상을 표시하는 제1 화상표시소자(53A)와, 상기 제2 전반사 미러(43A)와 제3 다이크로익 미러(43B)의 사이에 배치되어 B 성분에 해당되는 화상을 표시하는 제2 화상표시소자(53B)와, 상기 제2 다이크로익 미러(33B)와 제3 다이크로익 미러(43B)의 사이에 배치되어 G 성분에 해당되는 화상을 표시하는 제3 화상표시소자(53C)와, 각각의 화상표시소자(53A, 53B, 53C)의 앞에 배치되는 집광렌즈(63A, 63B, 63C)와, 상기 제4 다이크로익 미러(43C)에서 합성된 화상을 스크린(83)으로 투사하는 투사렌즈(73)로 구성된다.Referring to FIG. 3, a lamp 13 emitting white light, a parabolic reflector 23 reflecting light emitted from the lamp 13 in parallel in one direction, and the reflector ( 23, the first dichroic mirror 33A reflects the B component and transmits the remaining components, and the G component is reflected from the light passing through the first dichroic mirror 33A and the remaining components. A second dichroic mirror 33B for transmitting silver, a first total reflection mirror 33C for changing a path by reflecting an R component passing through the second dichroic mirror 33B, and the first dichroic The second total reflection mirror 43A reflects the B component reflected by the wing mirror 33A and changes its path, and the second dichroic mirror while transmitting the B component reflected by the second total reflection mirror 43A. An agent for changing the path by reflecting the reflected G component at 33B A path of changing the path by reflecting the B and G components passing through the third dichroic mirror 43B and the R component reflected from the first total reflection mirror 33C and passing through the third dichroic mirror 43B. The first image display element 53A disposed between the fourth dichroic mirror 43C and the second dichroic mirror 33B and the first total reflection mirror 33C to display an image corresponding to the R component. ), A second image display element 53B disposed between the second total reflection mirror 43A and the third dichroic mirror 43B to display an image corresponding to component B, and the second dichro A third image display element 53C disposed between the wing mirror 33B and the third dichroic mirror 43B to display an image corresponding to the G component, and each of the image display elements 53A, 53B, and 53C. Projecting the combined lens 63A, 63B, 63C and the fourth dichroic mirror 43C on the screen 83 It consists of a projection lens (73).

상기와 같이 구성된 경우에는 상기 램프(13)에서 출사된 광은 반사경(23)에 의해 평행광으로 변경되고 상기 제1 다이크로익 미러(33A), 제2 다이크로익 미러(33B)에 의해 B,G,R의 성분으로 색분리가 이루어진다.In the case configured as described above, the light emitted from the lamp 13 is changed into parallel light by the reflector 23, and the light is emitted by the first dichroic mirror 33A and the second dichroic mirror 33B. Color separation is performed by the components of, G, R.

그후, 상기 분리된 각각의 색성분의 광들은 화상표시소자(53A, 53B, 53C)를 거치면서 각각의 색에 해당하는 화상정보를 가지는 광으로 변조되어 투과되고, 상기 제3 다이크로익 미러(43B) 및 제4 다이크로익 미러(43C)를 거치면서 화상이 합성되고, 투사렌즈(73)를 통해 스크린(83)에 확대 투사된다. 이와 같은 동작에 의해 단판식에 비하여 3배의 해상도 증가를 이룰 수 있다.Thereafter, the separated light of each color component is modulated and transmitted to light having image information corresponding to each color while passing through the image display elements 53A, 53B, and 53C, and the third dichroic mirror 43B. ) And the fourth dichroic mirror 43C are synthesized, and are magnified and projected onto the screen 83 through the projection lens 73. By this operation, the resolution can be increased three times compared to the single plate type.

한편, 제4도는 종래 기술에 의하여 컬러필터가 없는 3개의 화상표시소자를 사용한 3판식 화상 투사 장치의 다른 실시예 구성을 나타내는 도면이다.4 is a diagram showing another embodiment of the three-plate type image projection apparatus using three image display elements without color filters according to the prior art.

제4도를 참조하면, 참조번호 14는 백색의 광을 출사하는 램프를 나타내고, 24는 상기 램프(14)에서 출사되는 광을 한쪽 방향으로 평행하게 진행하도록 반사시키는 포물선 형상의 반사경을 나타내고, 34A는 상기 반사경(24)에서 반사된 광에서 B 성분을 반사시키고 나머지 성분은 투과시키는 제1 다이크로익 미러를 나타내고, 34B는 상기 제1 다이크로익 미러(34A)를 통과한 광에서 G 성분을 반사시키고 나머지 성분은 투과사키는 제2 다이크로익 미러를 나타내고, 34C는 상기 제2 다이크로익 미러(34B)를 통과한 R 성분을 반사시켜 경로를 변경시키는 제1 전반사 미러를 나타낸다.Referring to FIG. 4, reference numeral 14 denotes a lamp emitting white light, 24 denotes a parabolic reflector reflecting light emitted from the lamp 14 to travel in parallel in one direction, and 34A. Denotes a first dichroic mirror which reflects the B component in the light reflected by the reflector 24 and transmits the remaining components, and 34B denotes the G component in the light that has passed through the first dichroic mirror 34A. The remaining components are the second dichroic mirror whose reflections are transmitted and the transmission dichroic is represented by 34C, and the first total reflection mirror which changes the path by reflecting the R component passing through the second dichroic mirror 34B.

또한, 참조번호 44A는 상기 제1 다이크로익 미러(34A)에서 반사된 B 성분을 반사시켜 경로를 변경시키는 제2 전반사 미러를 나타내고, 44B는 상기 제1 전반사 미러(34C)에서 반사된 R 성분을 반사시켜 경로를 변경시키는 제2 전반사 미러를 나타내고,Further, reference numeral 44A denotes a second total reflection mirror that changes the path by reflecting the B component reflected by the first dichroic mirror 34A, and 44B denotes the R component reflected by the first total reflection mirror 34C. To reflect the second total reflection mirror to change the path,

또한, 참조번호 54A, 54B, 54C는 각각의 색성분에 해당되는 화상을 표시하는 화상표시소자를 나타내고 64A, 64B, 64C는 각각의 화상표시소자(54A, 54B, 54C)의 앞에 배치되는 집광렌즈를 나타내고, 74는 상기 각각의 화상표시소자(54A, 54B, 54C)에서 출사되는 화상을 합성하는 다이크로익 프리즘을 나타내고, 84는 상기 다이크로익 프리즘(74)에서 합성된 화상을 스크린(94)으로 투사하는 투사렌즈를 나타낸다.Further, reference numerals 54A, 54B and 54C denote image display elements for displaying images corresponding to respective color components, and 64A, 64B and 64C denote condensing lenses disposed in front of the respective image display elements 54A, 54B and 54C. 74 denotes a dichroic prism for synthesizing the images emitted from the respective image display elements 54A, 54B, and 54C, and 84 denotes a screen 94 for the image synthesized by the dichroic prism 74. Indicates the projection lens projected by.

상기와 같이 구성된 경우에는 상기 램프(14)에서 출사된 광은 반사경(24)에 의해 평행광으로 변경되고 상기 제1 다이크로익 미러(34A), 제2 다이크로익 미러(34B)에 의해 B,G,R의 성분으로 색분리가 이루어진다.In the case configured as described above, the light emitted from the lamp 14 is changed into parallel light by the reflector 24 and the B by the first dichroic mirror 34A and the second dichroic mirror 34B. Color separation is performed by the components of, G, R.

그후, 상기 분리된 각각의 색성분의 광들은 화상표시소자(54A, 54B, 54C)를 거치면서 각각의 색에 해당하는 화성정보를 가지는 광으로 변조되어 투과되고, 상기 다이크로익 프리즘(74)에서 화상이 합성되어 투사렌즈(84)를 통해 스크린(94)에 확대 투사된다.Then, the separated light of each color component is modulated and transmitted to the light having the harmonic information corresponding to each color through the image display elements 54A, 54B, 54C, and in the dichroic prism 74 The image is synthesized and magnified and projected onto the screen 94 through the projection lens 84.

상기에서 설명된 종래의 각 화상 투사 장치는 해상도가 높은 화상표시소자를 사용하는 경우에는 제품의 단가를 상승시키는 문제점이 발생하였으며, 해상도가 낮은 화상표시소자를 사용하는 경우에는 선명한 화상을 제공할 수 없는 문제점이 발생하였다.Each conventional image projector described above has a problem in that the unit cost of the product is increased when using a high resolution image display device, and when a low resolution image display device is used, a clear image can be provided. There was no problem.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 4매의 화상표시소자를 이용하여 수직 및 수평 화소수를 증가시킴으로서 해상도를 향상시킬 수 있도록 하는 화상 투사 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide an image projection apparatus capable of improving the resolution by increasing the number of vertical and horizontal pixels using four image display elements. It is.

제1도는 종래 기술에서 컬러필터가 부착된 화상표시소자를 사용하는 단판식 화상 투사 장치의 구성을 나타내는 도면.1 is a diagram showing a configuration of a single-plate image projection apparatus using an image display element with a color filter in the prior art.

제2도는 종래 기술에서 컬러필터가 없는 화상표시소자를 사용하는 단판식 화상 투사 장치의 구성을 나타내는 도면.2 is a diagram showing the configuration of a single-plate image projection apparatus using an image display element without a color filter in the prior art.

제3도는 종래 기술에서 다이크로익 미러를 사용하여 색성분의 분리 및 합성을 수행하는 3판식 화상 투사 장치의 구성을 나타내는 도면.FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a three-plate type image projection apparatus which performs separation and synthesis of color components using a dichroic mirror in the prior art. FIG.

제4도는 종래 기술에서 다이크로익 프리즘을 사용하여 색성분의 합성을 수행하는 3판식 화상 투사 장치의 구성을 나타내는 도면.Fig. 4 is a diagram showing the configuration of a three-plate type image projection apparatus which performs synthesis of color components using a dichroic prism in the prior art.

제5도는 본 발명에 의한 4판식 화상 투사 장치의 제1실시예 구성을 나타내는 평면도 및 정면도.5 is a plan view and a front view showing the configuration of the first embodiment of a four-plate type image projection apparatus according to the present invention.

제6도는 본 발명에서 편광분리 및 합성프리즘의 작동원리를 나타내는 도면.6 is a view showing the operation principle of the polarization separation and the synthetic prism in the present invention.

제7도는 본 발명에 의한 화면이동의 작동원리를 나타내는 도면.7 is a view showing the operation principle of the screen movement according to the present invention.

제8도 및 제9도는 본 발명에서 화상합성 동작을 설명하기 위한 도면.8 and 9 are diagrams for explaining the image synthesis operation in the present invention.

제10도는 본 발명에 의한 제2실시예의 구성을 나타내는 평면도.10 is a plan view showing the construction of a second embodiment according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

110 : 광원부 112 : 램프110: light source 112: lamp

114 : 반사경 116 : 평행광 조명계114: reflector 116: parallel light illumination system

120 : 제1 수직화소 조절부 121 : 제1 편광분리프리즘120: first vertical pixel adjusting unit 121: first polarization separation prism

122 : 제1 전반사 미러 123 : 제2 전반사 미러122: first total reflection mirror 123: second total reflection mirror

124 : 제1 화상표시소자 125 : 제2 화상표시소자124: first image display element 125: second image display element

126 : 제1 편광합성프리즘 130 : 제2 수직화소 조절부126: first polarization synthesis prism 130: second vertical pixel adjusting unit

131 : 제2 편광분리프리즘 132 : 제3 전반사 미러131: second polarization separation prism 132: third total reflection mirror

133 : 제4 전반사 미러 134 : 제3 화상표시소자133: fourth total reflection mirror 134: third image display element

135: 제4 화상표시소자 136 : 제2 편광합성프리즘135: fourth image display element 136: second polarization synthesis prism

150 : 스크린 140 : 투사 렌즈부150: screen 140: projection lens unit

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 화상 투사 장치는, 제1 광원으로부터 나온 빛을 평행광으로 입사시키는 제1 광원부, 상기 제1 광원부로부터 입사되는 빛을 받아 P파와 S파로 편광 분리시켜 서로 다른 방향으로 반사시키는 제1 편광 분리부, 상기 제1 편광 분리부에서 편광 분리되어 다른 방향으로 입사되는 P파와 S파의 입사 위치에 각각 형성되어 화상을 표시하는 제1 화상표시소자 및 제2 화상표시소자, 상기 제1 및 제2 화상표시소자에 의해 투과된 광을 합성하는 제1 편광분리 합성부, 상기 합성된 광을 스크린에 투사하는 제1 투사렌즈부로 구성되어 상기 제1 또는 제2 화상표시소자의 제1 방향의 해상도를 증가시키는 제1 투사 광학부와; 제2 광원으로부터 나온 빛을 평행광으로 입사시키는 제2 광원부, 상기 제2 광원부로부터 입사되는 빛을 받아 P파와 S파로 편광 분리시켜 서로 다른 방향으로 반사시키는 제2 편광 분리부, 상기 제2 편광 분리부에서 편광 분리되어 다른 방향으로 입사되는 P파와 S파의 입사 위치에 각각 형성되어 화상을 표시하는 제3 화상표시소자 및 제4 화상표시소자, 상기 제3 및 제4 화상표시소자에 의해 투과된 광을 합성하는 제2 편광분리 합성부, 상기 합성된 광을 스크린에 투사하는 제2 투사렌즈부로 구성되어 상기 제3 또는 제4 화상표시소자의 제1 방향의 해상도를 증가시키는 제2 투사 광학부로 이루어지며;The image projection apparatus of the present invention for achieving the above object, the first light source unit for injecting the light from the first light source as parallel light, and receives the light incident from the first light source unit polarized separation by P wave and S wave to each other A first polarization splitter for reflecting in different directions, a first image display element and a second image respectively formed at incident positions of P and S waves that are polarized apart from the first polarization splitter and incident in different directions to display an image A first polarization splitting / synthesizing unit for synthesizing the light transmitted by the first and second image display elements, and a first projection lens unit for projecting the synthesized light onto the screen, wherein the first or second image A first projection optical unit for increasing the resolution in the first direction of the display element; A second light source unit for incident light from the second light source into parallel light, a second polarization separator for receiving light incident from the second light source unit and splitting the light into P and S waves to reflect them in different directions, and the second polarization separation A third image display element and a fourth image display element which are respectively formed at the incidence positions of the P wave and the S wave which are polarized apart from each other and are incident in different directions to display an image, and are transmitted by the third and fourth image display elements A second polarization splitting unit configured to synthesize light, and a second projection lens unit projecting the synthesized light onto a screen to increase the resolution in the first direction of the third or fourth image display device. Done;

상기 제1, 2 투사 광학부에서 상기 스크린에 투사된 광이 합성되면서 상기 제1 내지 제4 화상표시소자의 제2 방향의 해상도를 증가시켜 표시하는 것을 특징으로 한다.The light projected on the screen by the first and second projection optical units may be synthesized to increase the resolution of the first to fourth image display elements in the second direction.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 투사 광학부는 상기 제1 화상표시소자 및 제2 화상표시소자의 상대 위치와 상기 제3 화상표시소자 및 제4 화상표시소자의 상대 위치를 각각 조절하여 합성된 영상의 제1 방향 해상도를 증가시킬 수 있도록 된다.According to an embodiment of the present invention, the first and second projection optics respectively determine the relative positions of the first image display element and the second image display element and the relative positions of the third image display element and the fourth image display element, respectively. By adjusting, the first direction resolution of the synthesized image may be increased.

또한, 상기 제1 및 제2 편광 분리부는 상기 평행광의 P파는 통과시키고, S파는 반사시키는 편광 프리즘과, 상기 반사된 P파 및 S파를 각각 반사시켜 상기 각각의 화상표시소자로 향하게 하는 복수 개의 미러부로 구성된다.The first and second polarization splitters may include a polarization prism through which P waves of the parallel light pass and S waves reflected, and a plurality of reflecting P waves and S waves respectively directed to the respective image display elements. It consists of a mirror part.

그리고 상기 제1 및 제2 편광분리 합성부는 상기 분리된 광에 의해 상기 각 화상표시소자를 통과한 P파는 반사시키고, S파는 통과시켜 동일한 방향으로 출사시키는 프리즘으로 구성된다.The first and second polarization splitting units are formed of prisms that reflect the P waves passing through the image display elements by the separated light and emit the S waves in the same direction.

또한, 상기 제1 및 제2 화상표시소자 상대위치는 제1 화상표시소자의 상하로 인접하는 각 화소 사이의 격벽 공간에 제2 화상표시소자의 화소가 위치하도록 배치되고, 상기 제3 및 제4 화상표시소자 상대위치도 제3 화상표시소자의 상하로 인접하는 각 화소 사이의 격벽 공간에 제4 화상표시소자의 화소가 위치하도록 배치되거나, 상기 제1 및 제2 화상표시소자의 상대위치는 제1 화상표시소자의 상하 및 좌우로 인접하는 4개 화소의 중앙부 격벽 공간에 제2 화상표시소자의 화소가 위치하도록 배치되고, 상기 제3 및 제4 화상표시소자의 상대위치도 제3 화상표시소자의 상하 및 좌우로 인접하는 4개 화소의 중앙부 격벽 공간에 제4 화상표시소자의 화소가 위치하도록 배치된다.The relative positions of the first and second image display elements may be arranged such that the pixels of the second image display element are positioned in a partition space between pixels adjacent to each other above and below the first image display element. The relative position of the image display element is also arranged such that the pixels of the fourth image display element are located in the partition space between the pixels adjacent up and down of the third image display element, or the relative positions of the first and second image display elements are The pixels of the second image display device are disposed in the center partition space of four pixels adjacent to each other vertically and horizontally, and the first image display device is disposed, and the relative positions of the third and fourth image display devices are also the third image display device. The pixels of the fourth image display element are disposed in the central partition wall space of four pixels adjacent to each other vertically, horizontally, and horizontally.

또한 상기 제1 및 제2 투사 광학부의 각 투사 렌즈부는 상대 위치를 각각 조절하여 스크린에 합성된 영상의 제2 방향의 해상도 증가를 조절토록 된다.In addition, each of the projection lens units of the first and second projection optics may adjust relative positions to adjust the resolution increase in the second direction of the image synthesized on the screen.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

제5도는 본 발명에 의한 4판식 화상 투사 장치의 제1 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.5 is a diagram showing the configuration of the first embodiment of the four-plate type image projection apparatus according to the present invention.

제5도를 참조하면, 평행한 광을 출사시키는 두 개의 광원부(110)와, 상기 두 개의 광원부(110)에서 각각 출사되는 평행광을 입력받아 편광성분에 따라 분리하고 2쌍의 화상표시수단을 이용하여 출력화상의 수직화소수를 증가시키는 제1 및 제2 수직화소 조절부(120, 130)와, 상기 제1 및 제2 수직화소 조절부(120, 130)에서 각각 출력되는 2개의 광을 합성하여 수평화소수를 증가시켜 스크린(150)으로 투사시키는 두 개의 투사 렌즈부(140)로 구성된다.Referring to FIG. 5, two light source units 110 for outputting parallel light and parallel light emitted from the two light source units 110 are respectively received and separated according to polarization components and two pairs of image display means are provided. The first and second vertical pixel adjusting units 120 and 130 for increasing the number of vertical pixels of the output image, and the two lights output from the first and second vertical pixel adjusting units 120 and 130, respectively. Composed of two projection lens unit 140 to increase the horizontal pixel number to project to the screen 150.

상기 두 개의 광원부(110)는 백색의 광을 출사하는 램프(112)와, 상기 램프(112)에서 출사되는 광을 하나의 초점으로 모아주도록 반사시키는 타원 형상의 반사경(114)과, 상기 반사경(114)에서 반사된 광을 일정한 방향의 평행광으로 변경시키는 평행광 조명계(116)로 구성된다.The two light sources 110 may include a lamp 112 that emits white light, an elliptical reflector 114 that reflects the light emitted from the lamp 112 to a single focal point, and the reflector ( It consists of a parallel light illumination system 116 for converting the light reflected by the 114 into parallel light in a constant direction.

또한, 상기 제1 수직화소 조절부(120)는 상기 광원부(110)의 평행광 조명계(116)에서 출사되는 평행광을 입력받아 P 및 S의 편광성분으로 분리하는 제1 편광 분리프리즘(121)과, 상기 제1 편광 분리프리즘(121)에서 출사되는 편광성분을 개별적으로 반사시켜 경로를 변경시키는 제1 및 제2 전반사 미러(mirror)(122, 123)와, 상기 제1 전반사 미러(122) 및 제2 전반사 미러(123)의 출력 측에 배치되고 화상을 표시하는 제1 및 제2 화상표시소자(124, 125)와, 화상정보를 갖고 상기 제1 화상표시소자(124) 및 제2 화상표시소자(125)에서 출사된 광을 합성하는 제1 편광합성프리즘(126)으로 구성된다.In addition, the first vertical pixel adjusting unit 120 receives the parallel light emitted from the parallel light illumination system 116 of the light source unit 110 to separate the polarization components of P and S into a polarization separation prism 121 And first and second total reflection mirrors 122 and 123 for changing a path by individually reflecting polarization components emitted from the first polarization splitting prism 121 and the first total reflection mirror 122. And first and second image display elements 124 and 125 disposed on the output side of the second total reflection mirror 123 to display an image, and having the image information, the first image display element 124 and the second image. The first polarization composition prism 126 synthesizes the light emitted from the display element 125.

또한, 상기 제2 수직화소 조절부(130)는 제1 수직화소 조절부(120)와 동일한 구성을 갖는다. 즉, 제2 편광분리프리즘(131), 제3 및 제4 전반사 미러(132, 133), 제3 및 제4 화상표시소자(134, 135), 제2 편광합성프리즘(136)으로 구성된다. 이때, 상기 제1 및 제2 수직화소 조절부(120, 130)는 서로 상하 관계를 갖도록 배치된다.In addition, the second vertical pixel adjusting unit 130 has the same configuration as the first vertical pixel adjusting unit 120. That is, the second polarization split prism 131, the third and fourth total reflection mirrors 132 and 133, the third and fourth image display elements 134 and 135, and the second polarization composite prism 136 are included. In this case, the first and second vertical pixel adjusting units 120 and 130 are disposed to have a vertical relationship with each other.

또한, 상기 두 개의 투사 렌즈부(140)는 투사렌즈를 사용한다.In addition, the two projection lens units 140 use projection lenses.

이때, 상기 제1 및 제3 전반사 미러(mirror)(122, 132)와, 제2 및 제4 전반사 미러(123, 133)는 각각 일체형으로 사용될 수 있다.In this case, the first and third total reflection mirrors 122 and 132 and the second and fourth total reflection mirrors 123 and 133 may be integrally used, respectively.

상기에서 각각의 편광분리 및 합성프리즘은 제6(a)도에 도시된 바와 같이 입사되는 광을 P 및 S의 편광성분으로 분리하여 P 성분은 투과시키고 S 성분은 90도의 각도를 갖도록 반사하여 출사시키는 기능을 수행하며, 제6(b)도에 도시된 바와 같이 서로 90도의 각도를 갖고 입사되는 P 및 S의 편광성분은 합성하여 출사시키는 기능을 수행한다.As described above, each polarization separation and synthesis prism separates incident light into P and S polarization components, transmits P components, and reflects the S components to have an angle of 90 degrees. As shown in FIG. 6 (b), polarization components of P and S incident at 90 degrees to each other are synthesized and emitted.

또한, 상기 제1 및 제2 수직화소 조절부(120, 130)에서 출사되는 화상을 스크린(150)에 투사시키는 투사렌즈(140) 사이 간격의 조절에 따른 화상의 이동을 제7도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.In addition, referring to FIG. 7, the image movement according to the adjustment of the interval between the projection lenses 140 for projecting the images emitted from the first and second vertical pixel adjusting units 120 and 130 onto the screen 150 is described with reference to FIG. 7. The explanation is as follows.

이동하는 방향의 화상표시소자의 크기를 h, 투사렌즈에 의해 확대되는 배율을 m이라 하면 확대된 상의 크기 h′는 “m=h′/h”가 된다. 이때, 투사렌즈의 이동거리를 I라 하면 스크린 상의 화상의 이동거리 I′는 “I=m*I”가 된다.If the size of the image display element in the moving direction is h and the magnification magnified by the projection lens is m, the enlarged image size h 'becomes "m = h' / h". At this time, if the moving distance of the projection lens is I, the moving distance I 'of the image on the screen becomes "I = m * I".

만일, 화상표시소자 사이의 간격이 d 인 경우에는 2개의 화상을 서로 일치시키기 위해 각각의 투사렌즈를 중심으로 이동시켜야 하는 이동거리 I는 “I=d/2”,“I=d/2m”이다.If the distance between the image display elements is d, the moving distance I that needs to be moved around each projection lens to match the two images with each other is “I = d / 2”, “I = d / 2m”. to be.

본 발명의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention in detail as follows.

먼저, 상기 램프(112)에서 출사된 광이 반사경(114) 및 평행광 조명계(116)에 의해 평행광으로 변경되어 상기 제1 및 제2 수직화소 조절부(120)로 출사되면, 상기 제1 및 제2 편광분리프리즘(121, 131)에서 P 및 S의 편광성분으로 분리되어 P성분은 투과되고 S 성분은 90도의 각도를 갖도록 반사된다.First, when the light emitted from the lamp 112 is converted into parallel light by the reflector 114 and the parallel light illumination system 116 and is emitted to the first and second vertical pixel adjusting units 120, the first And the polarization components of P and S in the second polarization separation prisms 121 and 131 so that the P component is transmitted and the S component is reflected to have an angle of 90 degrees.

상기 반사된 각각의 편광성분은 제1 및 제2 전반사 미러(122, 123), 제3 및 제4 전반사 미러(132, 133)에 의해 경로가 변경되어 상기 각각의 화상표시소자(124, 125, 134, 135)를 통과하면서 화상 정보를 얻고, 상기 제1 및 제2 편광합성프리즘(126, 136)으로 모아진다. 이때, 모아지는 광은 각 화상표시소자의 상대적인 위치의 조정으로 인하여 화상을 나타내는 수지화소의 수가 증가하게 된다.Each of the reflected polarization components is changed in path by the first and second total reflection mirrors 122 and 123 and the third and fourth total reflection mirrors 132 and 133 so that the respective image display elements 124 and 125 Image information is obtained while passing through 134 and 135, and collected by the first and second polarization composition prisms 126 and 136. At this time, the collected light increases the number of resin pixels representing an image due to the adjustment of the relative position of each image display element.

그후, 상기 투사렌즈(140)를 통해 스크린(150)에 투사된다. 이때, 상기 각 투사렌즈 사이의 간격을 조절함으로써 수평화소가 증가되도록 합성광의 위치를 결정한다.Thereafter, the projection lens 140 is projected onto the screen 150. At this time, the position of the composite light is determined to increase the horizontal pixel by adjusting the distance between the projection lenses.

상기에서 각 화상표시소자의 화상합성 및 화소증가 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.The image synthesis and pixel increase operation of each image display device will be described in detail as follows.

일반적으로 각 화상표시소자를 구성하는 R,G,B의 화소들은 직선 형태로 이루어지는데 본 발명에서는 각 화상표시소자의 상대적인 위치를 조절하여 화상을 합성시킴으로서 R,G,B로 이루어지는 화소의 형태를 결정하는 동시에 화소수를 증가시킨다.In general, the pixels of R, G, and B constituting each image display device have a straight line shape. In the present invention, the pixels of R, G, and B are synthesized by synthesizing images by adjusting the relative positions of the image display devices. Determine the number of pixels at the same time.

제8도를 참조하면, 상기 제1 및 제2 화상표시소자(124, 125)의 상대위치는 제1 화상표시소자(124)의 상하로 인접하는 각 화소 사이의 격벽 공간에 제2 화상표시소자(125)의 화소가 위치하도록 배치하고, 상기 제3 및 제4 화상표시소자(134, 135)의 상대위치는 제3 화상표시소자(134)의 상하로 인접하는 각 화소 사이의 격벽 공간에 제4 화상표시소자(135)의 화소가 위치하도록 배치한다. 그후, 상기 투사렌즈(140)의 간격 조정에 의해 상기 제1 및 제2 화상표시소자(124,125)에 의해 합성된 화상에서 좌우로 인접하는 각 화소 사이의 격벽 공간에 제3 및 제4 화상표시소자(134, 135)에 의해 합성된 화상의 화소가 위치하도록 함으로서 R,G,B로 이루어지는 백색점이 수평으로 직선(stripe) 형태를 갖도록 배치된다.Referring to FIG. 8, the relative positions of the first and second image display elements 124 and 125 may be arranged in the partition space between the pixels adjacent to each other up and down of the first image display element 124. The pixel of 125 is positioned so that the relative positions of the third and fourth image display elements 134 and 135 are disposed in the partition space between the pixels adjacent to each other vertically adjacent to the third image display element 134. 4 The pixel of the image display element 135 is arrange | positioned. Thereafter, the third and fourth image display elements are disposed in the partition space between the pixels adjacent to the left and right in the image synthesized by the first and second image display elements 124 and 125 by adjusting the distance between the projection lenses 140. By arranging the pixels of the image synthesized by (134, 135), the white dots made of R, G, and B are arranged so as to have a horizontal stripe shape.

제9도를 참조하면, 상기 제1 및 제2 화상표시소자(124, 125)의 상대위치는 제1 화상표시소자(124)의 상하 및 좌우로 인접하는 4개 화소의 중앙부 격벽 공간에 제2 화상표시소자(125)의 화소가 위치하도록 배치하고, 상기 제3 및 제4 화상표시소자(134, 135)의 상대위치는 제3 화상표시소자(134)의 상하 및 좌우로 인접하는 4개 화소의 중앙부 격벽 공간에 제4 화상표시소자(135)의 화소가 위치하도록 배치한다. 그후, 상기 투사렌즈(140)의 간격 조정에 의해 상기 제1 및 제2 화상표시소자(124,125)에 의해 합성된 화상에서 좌우로 인접하는 각 화소 사이의 격벽 공간에 제3 및 제4 화상표시소자(134,135)에 의해 합성된 화상의 화소가 위치하도록 함으로서 R,G,B로 이루어지는 백색점이 삼각(delta) 형태를 갖도록 배치된다.Referring to FIG. 9, the relative positions of the first and second image display elements 124 and 125 may be arranged in a center partition space of four pixels adjacent to the top, bottom, left, and right sides of the first image display element 124. The pixels of the image display device 125 are disposed to be positioned, and the relative positions of the third and fourth image display devices 134 and 135 are four pixels vertically and horizontally adjacent to the third image display device 134. The pixel of the fourth image display element 135 is disposed in the central partition wall space of the pixel. Thereafter, the third and fourth image display elements are disposed in the partition space between the pixels adjacent to the left and right in the image synthesized by the first and second image display elements 124 and 125 by adjusting the distance between the projection lenses 140. By arranging the pixels of the image synthesized by (134, 135), the white points made of R, G, and B are arranged to have a delta shape.

한편, 본 발명에서는 상기 제1 및 제2 수직화소 조절부(120, 130)는 동일한 광원부(110) 및 투사 렌즈부(140)에 연결되어 동작할 수 있으며, 각각 서로 다른 광원부 및 투사 렌즈부에 연결되어 동작할 수 도 있다.Meanwhile, in the present invention, the first and second vertical pixel adjusting units 120 and 130 may be connected to the same light source unit 110 and the projection lens unit 140, and may operate in different light source units and the projection lens units, respectively. It can also be connected and operated.

또한, 상기 제1 및 제2 수직화소 조절부(120, 130)는 제10도에 도시된 바와 같이 서로 수평 관계를 갖도록 배치될 수 있다.In addition, the first and second vertical pixel adjusting units 120 and 130 may be arranged to have a horizontal relationship with each other, as shown in FIG. 10.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 화상 투사 장치는 수직 및 수평의 화소수가 각각 2배로 증가되기 때문에 해상도를 4배로 증가시켜 선명한 화상을 제공할 수 있는 효과가 있다.The image projection apparatus of the present invention as described above has the effect of providing a clear image by increasing the resolution by four times because the number of vertical and horizontal pixels is doubled, respectively.

또한, 종래에 사용되고 있는 저해상도의 화상표시소자 4매를 이용하여 고해상도의 화상 투사 장치를 만들기 때문에 기존의 고해상도 제품에 비하여 제품의 가격을 낮출 수 있는 효과가 있다.In addition, since a high resolution image projection apparatus is made using four low resolution image display elements used in the related art, the price of a product can be lowered as compared with a conventional high resolution product.

Claims

A first light source unit for injecting light from the first light source as parallel light, A first polarization splitting unit for receiving the light incident from the first light source unit polarized separation of the P wave and S wave to reflect in different directions, The first polarization separation The first image display element and the second image display element which are respectively formed at the incidence positions of the P wave and the S wave incident in different directions and polarized at the negative side and are transmitted by the first and second image display elements A first projection optical unit including a first polarization splitting unit for synthesizing light and a first projection lens unit for projecting the synthesized light onto a screen to increase the resolution of the first or second image display device in a first direction Wow; A second light source unit for incident light from the second light source into parallel light, a second polarization separator for receiving light incident from the second light source unit and splitting the light into P and S waves to reflect them in different directions, and the second polarization separation A third image display element and a fourth image display element which are respectively formed at the incidence positions of the P wave and the S wave which are polarized apart from each other and are incident in different directions to display an image, and are transmitted by the third and fourth image display elements A second polarization splitting unit configured to synthesize light, and a second projection lens unit projecting the synthesized light onto a screen to increase the resolution in the first direction of the third or fourth image display device. Done; And displaying light by increasing the resolution in the second direction of the first to fourth image display elements while combining the light projected on the screen by the first and second projection optics.

The light source of claim 1, wherein the first and second light source units include a lamp emitting white light, an elliptical reflector reflecting the light emitted from the lamp in one direction, and a light reflected from the reflector. An image projection apparatus comprising a parallel light illumination system for changing to parallel light in a constant direction.

The image projection of claim 1, wherein the first and second light source units comprise a lamp for emitting white light and a parabolic reflector for changing the light emitted from the lamp into parallel light in a predetermined direction. Device.

The display apparatus of claim 1, wherein the first and second projection optics adjust the relative positions of the first image display element and the second image display element, and the relative positions of the third image display element and the fourth image display element, respectively. And the first direction resolution of the synthesized image can be increased.

The polarization prism of claim 1, wherein the first and second polarization splitters respectively pass the P-waves of the parallel light and reflect the S-waves, and reflect the reflected P-waves and the S-waves to the respective image display elements. An image projection apparatus comprising a mirror unit.

The display device of claim 1, wherein the relative positions of the first and second image display elements are arranged such that the pixels of the second image display element are positioned in a partition space between each adjacent pixel above and below the first image display element. And the third and fourth image display element relative positions are arranged such that the pixels of the fourth image display element are positioned in the partition space between the pixels adjacent to each other above and below the third image display element.

6. The relative position of the first and second image display elements is arranged such that the pixels of the second image display element are positioned in the central partition wall space of four pixels adjacent to each other vertically and horizontally. And the relative positions of the third and fourth image display elements are arranged such that the pixels of the fourth image display element are positioned in the central partition wall space of the four pixels adjacent to the upper, lower, left and right sides of the third image display element. Image projection device.

The method of claim 1, wherein the first and second polarization splitting synthesis parts are configured by a prism that reflects P waves passing through each of the image display elements by the separated light, and passes the S waves to emit in the same direction. Image projection device.

The image projection apparatus according to claim 1, wherein each projection lens portion of the first and second projection optics is configured to adjust an increase in resolution in a second direction of the image synthesized on the screen by adjusting relative positions respectively.