KR100252157B1

KR100252157B1 - 프로젝션 텔레비전 수상기

Info

Publication number: KR100252157B1
Application number: KR1019970044517A
Authority: KR
Inventors: 박종배
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-08-30
Filing date: 1997-08-30
Publication date: 2000-04-15
Also published as: US6275272B1; KR19990021023A

Abstract

개시된 내용은 원 영상소스에 대해 이미지 처리하여 고선명, 고화질의 프로젝트를 구현하기 위한 프로젝션 텔레비전 수상기에 관한 것이다.

개시된 프로젝션 텔레비전 수상기는, RED, GREEN, BLUE의 이미지를 각각 따로 결상하여 출사하는 음극선관과, 매우 낮은 양의 굴절력을 가지며 스크린 방향 및 광축 방향에 대해 볼록한 렌즈요소를 갖고 음극선관에서 출사된 R, G, B 이미지를 투사시키는 렌즈유니트와, 투사된 R, G, B 이미지를 스크린방향에 대해 집속시켜 주는 미러유니트와, 집속되어 입사되는 R, G, B 이미지를 스크린 상에 확대 투사시켜 디스플레이 하는 렌즈어셈블리를 포함하며, 이에 따라 하나의 음극선관과 렌즈어셈블리를 사용함으로 인하여 세트의 사이즈가 최소화되고 생산성 향상 및 저가격화 실현이 가능하다.

Description

프로젝션 텔레비전 수상기

본 발명은 영상의 소스(source)로서, 단일의 음극선관을 사용하고 그 음극선관에 맺힌 작은 상(image)을 프로젝션 렌즈를 이용하여 확대 및 투사시키도록 하는프로젝션 음극선관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고해상도를 갖는 프로젝션(Projector)용 영상표시장치로서, 한 개의 음극선관에 R, G, B 각각의 화상을 결상시키고 그 결상된 화상을 한 개의 렌즈를 통과시켜서 40인치 이상의 대형 텔레비전수상기의 화면을 구현하도록 하는 프로젝션 텔레비전 수상기에 관한 것이다.

일반적으로, RED, GREEN, BLUE 각각의 음극선관 형광면에 맺힌 상을 프로젝션 렌즈를 통해 확대 투사시켜 대형화면을 구현하는 프로젝션 텔레비전 수상기에서, 렌즈의 결상성능은 최근에 상당한 발전을 거듭해 왔으며, 또한 핵심 부품으로서 프로젝션 렌즈에 관한 요구 조건도 점점 엄격하게 관리되고 있다.

이러한 환경 하에서 최상의 결상능력을 갖는 많은 렌즈들이 개발되었다.

여기서 동일한 렌즈 설계 개념일지라도 렌즈의 구성방법, 매수 및 형상에 관해서는 각기 다른 설계 및 개발을 통해 제품의 차별화를 시도하고 있다.

예를 들면, 미국특허 제 4,948,237 및 4,697,892를 들 수 있다.

상기 기술에서 열거된 일반적인 프로젝션 렌즈는, 특정한 파장에서 수차보정을 행함으로써 해당 파장영역에서는 좋은 결상능력을 갖고 있다.

여기서 특정한 파장이라 함은 GREEN 음극선관의 중심파장과 가까운 e-라인(546.1mm)을 말한다.

그러나, e-라인에서 설계된 렌즈가 e-라인에서 벗어난 빛을 발생시키는 RED 및 BLUE 음극선관에도 동일한 조건하에서 사용되고 있고, 또한 GREEN 음극선관의 분광 스펙트럼이 단색성을 갖지 않고 붉은 색 및 푸른색 영역의 빛을 발하고 있으므로 색수차의 발생을 초래하게 된다.

색수차 보정, 즉 다시 말해서, 붉은 색, 푸른색, 녹색의 파장 영역에서 동시에 수차보정이 되어 있지 않은 광학계는 결국 텔레비전 수상기 세트의 선명도 및 화질의 저하를 가져오므로 고선명, 고화질을 위한 디스플레이용 렌즈로서 적당하지 못하다.

이와 같은 일반적인 3개의 음극선관, 즉 RED, GREEN, BLUE 음극선관과 이 음극선관에서 출사되는 각 이미지를 확대 투과시켜 스크린 상에 디스플레이 하는 장치로서는 도 1과 같은 장치가 있다.

도 1에 제시된 장치를 종래 프로젝션 음극선관의 예로서, 설명한다.

상기 프로젝션 음극선관은, 형광면에 맺힌 R, G, B 결상 이미지를 각각 출사하는 제1, 내지 제3 음극선관(101 내지 103)과, 제1 내지 제3 음극선관의 출사 측에 구성되어 그들의 음극선관(101 내지 103)으로부터 출사된 R, G, B의 결상 이미지를 스크린(100) 상에 대해 확대 투사시켜 표시하는 R, G, B 이미지용 제1 내지 제3 렌즈어셈블리(104 내지 106)로 구성된다.

이와 같이 구성되는 종래 프로젝션 음극선관을 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 칼라 구현에 필요한 R, G, B의 색상을 갖는 제1 내지 제 3음극선관(101 내지 103)의 형광면으로부터 각각 R, G, B의 결상용 이미지가 출사되어 제1 내지 제3 렌즈어셈블리(104 내지 106)에 입사된다.

제1 내지 제3 렌즈어셈블리(104 내지 106)는 입사되는 R, G, B의 결상용 이미지를 확대 투사시켜 스크린(100) 상에 디스플레이 하게 된다.

즉 다시 말해서, 제1 음극선관(101)의 형광면에 결상된 R색상의 이미지와 제2 음극선관(102)의 형광면에 결상된 G색상의 이미지 및 제3 음극선관(103)의 형광면에 결상된 B색상의 이미지가 출사되어 투사용 제1 내지 제3 렌즈어셈블리(104 내지 106)에 입사되면, 제1 렌즈어셈블리(104)는 제1 음극선관(101)에서 출사되는 R색상의 결상용 이미지를 확대 투사하고 제2 렌즈어셈블리(105)는 제2 음극선관(102)에서 출사되는 G색상의 결상용 이미지를, 제3 렌즈어셈블리(106)는 제3 음극선관(103)에서 출사되는 B색상의 이미지를 확대 투사시켜 스크린(100)상에 디스플레이 하게 됨으로써, 결과적으로 스크린(100) 상에는 영상의 소스에 대한 결상용 R, G, B의 이미지가 확대되어 디스플레이 된다.

그러나, 전술한 종래의 프로젝션 음극선관은, 잘 알려진 바와 같이, R, G, B결상용 이미지를 출사하는 3개의 음극선관과 그 음극선관들로부터 출사된 R, G, B의 결상용 이미지를 확대 투사시켜 스크린 상에 디스플레이 하는 3개의 렌즈어셈블리를 필요로 함을 알 수 있다.

따라서, R, G, B 각각의 음극선관 형관면에 맺힌 상을 확대 투사시켜 대형화면을 구현하기 위한 프로젝션 텔레비전 수상기에서는 3개의 렌즈어셈블리가 필수적으로 요구된다.

그러나, 대형화면을 구현하기 위해서 R, G, B 각각의 음극선관 및 렌즈어셈블리를 사용함으로 인하여 생산성이 저하되고 또한, 상기 스크린 상에 대하여 상기 3개의 렌즈군의 정확한 초점 조정을 위한 작업이 어려울 뿐 아니라 가격 상승 및 프로젝션 텔레비전 수상기의 사이즈(size)가 커지게 되어 결국 고화질, 고선명 및 비디오 프로젝트용 광학계로서는 적합하지 못한 문제점을 내재하고 있는 것이다.

또한, 상기 R, G, B 각각의 음극선관 및 각각의 렌즈어셈블리를 하나의 음극선관과 하나의 렌즈어셈블리로 통합하여 사용하는 것도 생각되지만, 그것에는 R, G, B용 결상 이미지를 효율적으로 모아 스크린 상에 정확하게 확대 투사시키는가에 따른 구조상의 어려움을 필요로 하게 된다.

따라서, 프로젝션 음극선관에 대한 구조의 복잡성과 세트 사이즈가 증가되는 일없이 종래의 것과 동등 이상의 화면 확대를 제공하고 고해상도의 프로젝트를 구현하도록 하는 프로젝션 텔레비전 수상기가 바람직하다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 기술에서, 프로젝션 음극선관이 가지는 R, G, B용 3개의 렌즈어셈블리와 R, G, B용 각각의 음극선관을 사용함에 따른 제품 세트의 부피 증가 및 초점 조정의 어려움을 배제한 것으로, 본 발명의 한 견지로서, 한 개의 음극선관을 이용하여 고화질 및 고선명의 프로젝트를 구현하도록 하는 프로젝션 텔레비전 수상기를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 견지로서, 한 개의 음극선관과 이에 대응하는 하나의 렌즈어셈블리를 가지고 R, G, B의 이미지를 효율적이고 정확하게 스크린 상에 확대 투사시키도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또다른 견지로서는, 고선명, 고화질을 제공하는 프로젝션 텔레비전 수상기의 소형화를 구현하도록 하는데 그 목적이 있다.

제1도는 종래 프로젝션 음극선관을 나타내는 개략 구성도이고,

제2도는 본 발명 프로젝션 텔레비전 수상기의 설명에 제공되는 실시 예를 나타내는 구성도이고,

제8도는 제2도의 음극선관에 구성되는 화면결상부재를 보다 상세하게 보인 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

200 : 음극선관 201-203 : 제1 내지 제3 화면결상부재

205 : 제1 출사부재 208 : 렌즈유니트

209 : 미러유니트 209a : 다이크로익 미러

210 : 렌즈어셈블리

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 프로젝션 텔레비전 수상기는, 광원으로부터 출사된 R, G, B 이미지를 결상하여 투사하는 음극선관; 상기 음극선관에서 투사된 R, G, B 이미지를 입사 받아 스크린방향에 대해 집속시켜 주는 미러유니트; 및 상기 미러유니트를 통해 집속되어 입사되는 R, G, B결상용 이미지를 스크린 상에 확대 투사시켜 디스플레이 하는 렌즈어셈블리를 포함한다.

상기 본 발명에 의한 프로젝션 텔레비전 수상기에 있어서; 상기 음극선관은,화면표면이 광축과 스크린 쪽으로 볼록한 렌즈요소를 포함하며, 상기 광축 쪽으로 볼록한 렌즈요소의 일면에는 R, G, B 색상에 해당하는 형광체가 구성되어 광축으로부터 출사된 상기 R, G, B 이미지를 각각 결상하여 투사하는 렌즈유니트로 형성하여 된 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 의한 프로젝션 텔레비전 수상기에 있어서; 상기 미러유니트는, 상기 렌즈유니트에서 투사되는 R, G, B 이미지 중에서 해당하는 어느 하나의 이미지를 입사 받아 반사시키는 제1, 제2 미러; 및 상기 제1, 제2 미러에서 반사되는 이미지와 상기 렌즈유니트에서 투사된 다른 하나의 이미지를 입사 받아 스크린방향에 대해 집속시키는 다이크로익 미러로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 프로젝션텔레비전 수상기는, 광원에서 출사된 R, G, B 결상용 이미지를 투사하는 음극선관; 매우 낮은 양의 굴절력을 가지며 스크린 방향으로 볼록한 렌즈요소를 갖고 상기 음극선관에서 출사된 R, G, B 이미지를 투사시키는 렌즈유니트; 상기 렌즈유니트를 통한 R, G, B 이미지를 입사 받아 스크린방향에 대해 집속시켜 주는 미러유니트; 및 상기 미러유니트를 통해 집속되어 입사되는 R, G, B 이미지를 스크린 상에 확대 투사시켜 디스플레이 하는 렌즈어셈블리를 포함한다.

바람직하게, 상기 음극선관은 R, G, B 색상에 해당하는 형광체가 구성되어 상기 R, G, B 이미지를 각각 결상하는 제1 내지 제3 화면결상부재; 상기 음극선관의 표면에 상기 제1 내지 제3 화면결상부재와 각각 대향하게 형성되어 상기 결상된 R, G, B 이미지를 출사하는 제1 내지 제3 출사부재로 이루어짐을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제1 내지 제3 화면결상부재와 제1 내지 제3 출사부재를 양면이 볼록한 렌즈형상으로 하여 음극선관의 표면에 구성함을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 렌즈유니트는 상기 제1 내지 제3 출사부재에서 출사된 R, G, B 해당 이미지를 투사시키는 제1 내지 제3 양면볼록렌즈요소로 구성함을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 미러유니트는 상기 제1 내지 제3 출사부재에서 출사되는 R, G, B 이미지 중에서 해당하는 어느 하나의 이미지를 입사 받아 반사시키는 제1, 제2 미러; 및 상기 제1, 제2 미러에서 반사되는 이미지와 상기 제1 내지 제3 출사부재에서 출사된 다른 하나의 이미지를 입사 받아 스크린 방향에 대해 집속시키는 다이크로익 미러로 구성함을 특징으로 한다.

이와 같이하면 상기 하나의 몸체로 구성된 음극선관으로부터 칼라 구현에 필요한 R, G, B 각각의 색상을 갖는 이미지가 출사되면 렌즈유니트에서는 출사된 R, G, B 이미지를 투사시키고 미러유니트는 투사된 R, G, B 이미지를 모아 렌즈어셈블리를 통해 스크린 상에 확대 투사하여 디스플레이 함으로써, 결과적으로, 하나의 음극선관과 하나의 렌즈어셈블리 유니트를 통해 R, G, B 이미지를 원하는 화면 사이즈로 확대시킬 수 있음을 알 수 있다.

그 결과, 프로젝션용 텔레비전 수상기가 가지는 R, G, B 각각의 음극선관과 각각의 렌즈어셈블리를 사용하여 스크린 상에 디스플레이 해야 하는 초점 조정의 어려운 방법이 배제되고, 아울러 또한 하나의 음극선관과 렌즈어셈블리를 사용함으로 인하여 프로젝션 텔레비전 수상기의 사이즈가 최소화되는 이점이 있는 것이다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 프로젝션 텔레비전 수상기의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 프로젝션 텔레비전 수상기의 설명에 제공되는 실시 예를 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 2의 음극선관에 구성되는 화면결상부재를 보다 상세하게 보인 정면도이다.

본 실시 예에 따른 프로젝션 텔레비전 수상기는, 영상 소스 원으로서 R, G, B 각각의 색상을 갖는 이미지를 결상하여 출사하는 음극선관(200)과, 매우 낮은 양의 굴절력을 가지며 스크린(도면에 미 도시) 방향과 광원방향으로 볼록한 제1 내지 제3 렌즈요소(208a 내지 208c)를 갖고 음극선관(200)에서 출사된 R, G, B 이미지를 투사시키는 렌즈유니트(208)와, 렌즈유니트(208)의 제1 내지 제3 렌즈요소(208a 내지 208c)를 통한 각각의 R, G, B 이미지를 입사 받아 상기 스크린 방향에 대해 집속시켜 주는 미러유니트(209)와, 미러유니트(209)에서 입사되는 각각의 R, G, B 이미지를 상기 스크린 상에 확대 투사시켜 디스플레이 하는 렌즈어셈블리(210)로 구성된다.

상기 음극선관(200)은, R, G, B 색상에 해당하는 형광체가 구성되어 상기 영상 소스원인 광원(전자총)으로부터 출사된 R, G, B 이미지를 각각 결상하는 제1 내지 제3 화면결상부재(201 내지 203)와, 음극선관(200)의 표면예 제1 내지 제3 화면결상부재(201 내지 203)와 각각 대향되도록 형성되어 상기 결상된 R, G, B 이미지를 각각 렌즈유니트(208)의 제1 내지 제3 렌즈요소(208a 내지 208c)로 출사하는 제1 내지 제3 출사부재(205 내지 207)로 구성된다.

그리고, 상기 미러유니트(209)는 렌즈유니트(208)의 제1 내지 제3 렌즈요소(208a 내지 208c)에서 투사되는 R, G, B 이미지 중에서 RED 이미지와 BLUE 이미지를 입사 받아 각각 90도로 반사시켜 주는 제1, 제2 미러(209a), (209b)와, 제1, 제2 미러(209a), (209b)로부터 반사되어 입사되는 RED 이미지와 BLUE 이미지 및 렌즈유니트(208)의 제2 렌즈요소(208b)에서 투사되어 입사되는 GREEN 이미지를 모아 렌즈어셈블리(210)로 집속시켜 주는 다이크로익 미러(209c)로 구성한다.

이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 프로젝션 텔레비전 수상기는, 칼라 구현에 필요한 R, G, B 각각의 색상을 갖는 영상 소스 원을 제1 실시 예와 제2 실시 예를 통해 확대 투사하여 원하는 화면 사이즈(Size)를 구현하게 된다.

이하에, 도 2 및 도 3을 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다.

먼저 제1 실시 예에 있어서, 음극선관(200)의 광원(전자총)으로부터 칼라 구현에 필요한 R, G, B 각각의 색상을 갖는 이미지가 출사되어 제1 내지 제3 화면결상부재(201 내지 203)에 구성된 형광체에 각각 결상된다.

음극선관(200)의 제1 내지 제3 화면결상부재(201 내지 203)에 결상된 R, G, B 이미지는 음극선관(200)의 표면에 형성된 렌즈형상의 제1 내지 제3 출사부재(205 내지 207)를 통해 스크린 쪽으로 출사된다.

상기 출사된 각각의 R, G, B 이미지는 렌즈유니트(208)의 제1 내지 제3 렌즈요소(208a 내지 208c)를 통해 투사되는데, 이때 음극선관(200)의 제1 출사부재(205)에서 출사된 RED 이미지는 렌즈유니트(208)의 제1 렌즈요소(208a)를 통해 투사되어 미러유니트(209)의 제1 미러(209a)에 전달되고, 제3 출사부재(207)에서 출사된 BLUE 이미지는 렌즈유니트(208)의 제3 렌즈요소(208c)를 통해 투사되어 미러유니트(209)의 제2 미러(209b)에 전달된다.

그리고 음극선관(200)의 제2 출사부재(208b)에서 출사된 GREEN 이미지는 렌즈유니트(208)의 제2 렌즈요소(208b)를 통해 투사되어 이후에 설명될 미러유니트(209)의 다이크로익 미러(209c)에 전달된다.

여기서, 상기 렌즈유니트(208)의 제1 내지 제3 렌즈요소(208a 내지 208c)를 매우 낮은 양의 굴절력을 갖으며, 또한 스크린 방향과 광원 방향에 대해 볼록한 양면 볼록렌즈로 사용하거나 또는 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)로 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 양면이 볼록한 렌즈유니트(208)의 제1 내지 제3 렌즈요소(208a 내지208c)는 음극선관(200)에서 출사된 R, G, B 이미지를 효율적이고 정확하게 미러유니트(209)에 입사시키게 된다.

계속해서, 상기 제1, 제3 렌즈요소(208a), (208c)에서 투사된 R, B 이미지는 각각 미러유니트(209)의 제l, 제2 미러(209a), (209b)의 경면을 통해 90도 반사되어 십자형상의 다이크로익 미러(209c)에 입사된다.

다이크로익 미러(209c)는 제1, 제2 미러(209a), (209b)에서 각각 반사되어 들어온 R, B 이미지와 렌즈유니트(208)의 제2 렌즈요소(208b)에서 들어온 GREEN 이미지를 정확하게 집속하여 렌즈어셈블리(210)에 전달하게 된다.

렌즈어셈블리(210)는 다이크로익 렌즈(209c)에서 집속되어 입사되는 R, G, B이미지를 스크린 상에 확대 투사하여 디스플레이 하여 줌으로써 원하는 화면 사이즈를 구현할 수 있다.

한편, 제2 실시 예에 있어서는, 전술한 제1 실시 예와는 달리 렌즈유니트(208)를 삭제하고 대신 음극선관(200)에 상기 제1 실시예의 렌즈유니트(208)와 같은 렌즈요소를 구성하여 구현할 수 있다.

이를 위해 제2 실시 예에서는 제1 실시예의 제1 내지 제3 화면결상부재(201내지 203)와 이에 각각 대응하는 제1 내지 제3 출사부재(205 내지 207)를 각각 한쌍으로 묶어 음극선관(200)의 전면부에 형성하면 된다.

예컨대, 제1 내지 제3 화면결상부재(201 내지 203)와 제1 내지 제3 출사부재(205 내지 207)의 형상(단면)을 미러유니트(209)에 효율적으로 입사되도록 렌즈형태로 구성한다.

다시 말해서, 음극선관(200)의 전면부 글라스 단면(204)을 제1 실시예의 렌즈유니트(208)의 제1 내지 제3 렌즈요소(208a 내지 208c)와 같은 양면이 볼록한 렌즈형상으로 구성하여 광원에서 출사된 R, G, B 이미지를 결상하고 그 결상된 이미지를 미러유니트(209)에 효율적으로 유도 할 수 있도록 하면 된다.

이때, 상기 양면 볼록렌즈 요소의 일면에는 즉, 광원 쪽을 향한 면에는 형광체를 구성하여 R, G, B 이미지가 결상되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 음극선관(200)의 렌즈요소 형상으로 R, G, B 이미지를 미러유니트(209)로 정확하게 보내는 것이 어려울 경우에는 제1 실시예의 제1 내지 제3 렌즈요소(208a 내지 208c)와 같은 보조렌즈를 1매 또는 그 이상으로 적용하여 미러유니트(209)에 정확하게 입사되도록 유도하면 된다.

이와 같이하여 음극선관(200)으로부터 R, G, B 이미지가 각각으로 출사되면 미러유니트(209)의 다이크로익 미러(209c)가 전술한 바와 같은 방법으로, 출사된 이미지를 모아 렌즈어셈블리(210)를 통해 스크린 상에 확대 투사시켜 주게 됨으로써 원하는 화면 사이즈가 구현된다.

한편, 비교 예로서, 종래의 구성, 즉 다시 말해서 대형화면을 구현하기 위해 R, G, B 각각의 음극선관과 렌즈어셈블리를 사용해야 하는 것과는 달리 본 발명은 하나의 몸체 구성된 음극선관 상면에 RED 이미지, GREEN 이미지, BLUE 이미지를 각기 따로 결상시키고 하나의 렌즈어셈블리를 이용하여 R, G, B 각각의 이미지를 확대 투사시켜 원하는 화면 사이즈를 구현하게 됨을 알 수 있다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 원하는 화면 사이즈를 구현하면서 종래의 것과 동등 이상의 고선명, 고화질 화면을 얻을 수 있고, 또한 하나의 음극선관과 하나의 렌즈어셈블리를 이용함으로써 세트의 크기가 축소됨을 알 수 있다.

본 발명에 대한 좀 더 깊은 이해를 도모하기 위해, 이하, 본 발명의 제 1 실시예와 제 2 실시예에 있어서, 하나의 전자총으로부터 음극선관(200)의 출사면에 형성된 결상부에 R, G, B 이미지를 어떻게 결상시키는지에 대한 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.

기본적으로 종래의 기술에서는 하나의 전자총의 전면부에 하나의 형광체(결상체)를 통해 해당 이미지를 결상시키는 것이 통념이었지만, 본 발명의 R, G, B 출사부재(208a, 208b, 208c)의 형광체(즉, 결상체)는 하나의 전자총의 전면부에 3개의 형광체를 횡방향으로 배열시킨 구조이다.

종래의 기술예서는 세 개의 전자총으로 동일한 시간에 3개의 화소를 여기(excitation)시키는 개념을 이용하기 때문에 전체적으로 볼 때는 단위 화소 여기시간 내에 결과적으로 R, G, B 3개의 화소가 여기된다. 그러나, 본 발명은 하나의 전자총을 이용하기 때문에 종래의 음극선관이 하나의 화소를 여기시키는 시간인 단위 화소 여기 시간을 3으로 배분하여 고속으로 3개의 화소를 여기시켜야 한다.

음극선관의 디스플레이 원리는 한 번 여기된 발광 화소는 인간의 시각 특성상, 그 잔상이 일정 시간동안 지속적으로 시신경을 자극한다는 것에 바탕을 두고있기 때문에 본 발명은 이러한 디스플레이 원리에도 위배되지 않을 뿐만 아니라 현재의 기술 수준으로 볼 때, 전자총의 주사 속도를 3배를 늘리는 문제 또한 기술적으로 충분히 가능하다. 그러나, 이렇게 한 화소(또는 하나의 수평 주사 라인)를 여기시키는 시간이 단축되게 되면 음극선관에서는 새로운 문제가 발생할 수 있다. 이하, 이러한 문제에 대해 이를 좀 더 상술하면 다음과 같다.

잘 알려진 바와 같이, 종래의 칼라 텔레비젼 방식은 NTSC 방식과 PAL 방식및 SECAM 방식으로 대표되는 데, 이들은 각각 15.734kHz와 15.625kHz 및 15.625kHz의 수평 주파수를 갖는다.

따라서, 기본적으로 각 칼라 텔레비젼 시스템들은 칼라를 구현하기 위해 R, G, B용의 전자총을 각각 개별적으로 구비하여 각각 63.5㎲와 64㎲ 및 64㎲에 한 수평 주사 라인을 해당하는 R, G, B 성분 신호를 디스플레이한다.

그러나, NTSC 시스템을 기준할 때, 본 발명은 횡방향에 대해 순차적으로 늘어선 각 R, G, B 출사부재(208a, 208b, 208c)의 형광체에 하나의 전자총을 가지고 63.5㎲ 시간 내에 한 수평 주사 라인을 해당하는 R, G, B 성분 신호를 디스플레이해야 한다. 따라서, 한 수평 주사 라인을 해당하는 각 성분 신호를 디스플레이하는데 배분될 수 있는 시간은 63.5㎲를 3으로 나눈 시간인 약 21.17㎲이다.

이렇게 각 색상 성분 신호별 수평 주사 시간이 1/3으로 짧아지기 때문에 종래의 것과 동일한 발광 특성을 갖는 형광체를 사용하고 그리고, 동일한 출력을 내는 전자총을 사용할 경우에는 각 R, G, B 출사부재(208a, 208b, 208c)로부터 출사되는 발광량은 종래의 것에 비해 전체적으로 작아지게 된다. 이러한 문제를 보완하기 위해서는 종래의 것과 유사한 출력의 전자총을 사용할 경우에는 각 R, G, B 출사부재(208a, 208b, 208c)의 형광체를 종래의 형광체에 비해 적어도 3배 이상의 발광 특성을 갖도록 제조하는 것이 바람직하고, 만일 종래의 것과 유사한 발광 특성을 갖는 형광체를 사용할 경우에는 전자총의 출력 강도를 3배 이상으로 조절하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 더욱 더 바람직한 경우는 전자총과 형광체의 특성을 상호 보완적으로 조정하는 것인데, 즉, 각 색상별 수평 주사 시간이 1/3배로 단축됨에도 불구하고 정상적이 발광 특성이 발휘될 수 있도록 음극선관(200)의 형광체의 발광 특성과 전자총의 출력 특성을 전체적으로 상향 조정하여 상호 보완적인 출력이 발생되도록 설계하는 것이다.

그리고, 1/3배로 단축된 수평 주사 시간 내에서도 원활한 수평 주사를 수행하기 위해서는 각 색상의 동일 수평 주사 라인들을 전체적으로 볼 때는 마치 하나의 주사 라인처럼 간주될 수 있도록 각 이미지 신호 배열을 힁방향으로 R, G, B 순으로 배치되도록 재배열한다. 이것은 필드 단위 또는 프레임 단위로 볼 때, R, G, B 3장의 칼라 이미지를 옆으로(횡방향으로) 붙여놓은 듯한 배열이 될 것이다.

본 발명의 음극선관(200)의 전면부에서 그 화면을 전체적으로 바라보게 되면 한 화면에서 횡방향으로 배열된 각기 서로 다른 3장의 색상 이미지가 디스플레이되는 것으로 보일 것이다. 따라서, 이상과 같은 특징을 갖고 있는 음극선관(200)을 일반적인 칼라 텔레비젼으로 사용하는 것은 바람직하지 않지만, 프로젝션 칼라 텔레비젼(projection color television)이나 프로젝터(projector)와 같은 투영(projection) 영상을 이용하는 응용 분야에는 그 전면부에 부가적으로 놓이는 렌즈유니트(208)와 미러유니트(209) 및 렌즈어셈블리(210)를 적절하게 설계할 경우, 매우 유용한 산업상의 이용성을 창출할 수 있을 것으로 기대된다.

한편, 하나의 색상 이미지는 전자총의 정면 부위에 결상되고 두 개의 색상이미지는 각각 좌측 부위와 우측 부위에 결상됨에 따라 음극선관의 화면 곡을 특성이 평면에 가깝게 될 시에는 좌측 색상 이미지와 우측 색상 이미지는 기하학적인 변형과 색상 왜곡이 발생될 수 있다. 하지만, 이러한 문제를 다소 정도 차이는 있지만 음극선관이 가지고 있는 가장 근본적인 문제이기 때문에 최근의 고도화된 음극선관의 평면화 기술 등을 이용할 경우에는 이러한 문제의 악형향을 큰 폭으로 저감시킬 수 있을 것이며 특히, 본 발명의 음극선관의 전면부에는 렌즈유니트(208)와 미러유니트(209) 및 렌즈어셈블리(210) 등이 위치하기 때문에 광학 기술을 통해 이러한 문제를 저감시킬 수도 있다. 따라서, 이상에서 지적한 문제들은 본 발명의 구현을 근본적으로 저해하는 문제가 될 수 없으며 성능 개선을 위한 연구 대상에 지나지 않는다.

이상에서와 같이, 본 실시 예에서는 기존의 R, G, B 각각의 음극선관과 렌즈어셈블리를 하나의 음극선관과 하나의 렌즈어셈블리로 통합하여 R, G, B 이미지를 처리함으로써, 세트 크기가 최적화 되고, 종래의 기술과 동등 이상의 화면 사이즈를 구현할 수가 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 것은, 본 발명의 프로젝션 텔레비전 수상기에 의하면, 기존의 R, G, B 각각의 음극선관과 렌즈어셈블리를 하나의 음극선관과 하나의 렌즈어셈블리로 통합하여 고선명, 고화질의 원하는 화면 사이즈를 구현할 수 있고, 또한 사용자의 편리성 및 제조자의 저가격화를 실현할 수가 있다.

또한, 하나의 음극선관과 렌즈어셈블리를 이용하여 이미지를 확대 처리함으로써 세트의 크기가 최적화 된다는 것이다.

Claims

광원으로부터 출사된 R, G, B 이미지를 결상하여 출사하는 음극선관;

상기 음극선관에서 출사된 R, G, B 이미지를 입사 받아 스크린방향에 대해 집속시켜 주는 미러유니트; 및

상기 미러유니트를 통해 집속되어 입사되는 R, G, B 이미지를 스크린 상에 확대 투사시켜 디스플레이하는 렌즈어셈블리를 포함하고,

상기 음극선관은

화면표면에 광축과 스크린 쪽으로 볼록한 렌즈요소를 포함하며, 상기 광축쪽으로 볼록한 상기 렌즈요소의 일면에는 상기 R, G, B 색상에 해당하는 형광체가 구성되어 상기 광축으로부터 출사된 상기 R, G, B 이미지를 결상하여 출사하는 렌즈유니트를 형성하여 구성함을 특징으로 한 프로젝션 텔레비전 수상기.
제 1항에 있어서,

상기 렌즈유니트는, 상기 R, G, B 각각의 이미지를 따로 결상하여 출사하기 위한 3개의 양면 볼록렌즈요소로 구성함을 특징으로 한 프로젝션 텔레비전 수상기.
제 1항에 있어서,

상기 렌즈유니트는, 상기 R, G, B 각각의 이미지를 따로 결상하여 출사하기 위한 3개의 프레넬 렌즈 요소(Fresnel Lens)로 구성함을 특징으로 한 프로젝션 텔레비전 수상기.
제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 렌즈유니트는 적어도 1매 이상의 동일한 상기 렌즈요소를 접합하여 구성함을 특징으로 한 프로젝션 텔레비전 수상기.
제 3 항에 있어서,

상기 광축을 향한 상기 프레넬 렌즈요소의 일면에 각각 형광체를 구성하는 것을 특징으로 한 프로젝션 텔레비전 수상기.
제 1항에 있어서,

상기 미러유니트는, 상기 렌즈유니트에서 투사되는 상기 R, G, B 이미지 중에서 해당하는 어느 하나의 이미지를 각각 입사 받아 반사시키는 제1, 제2 미러; 및

상기 제1, 제2 미러에서 반사되는 상기 두 이미지와 상기 렌즈유니트에서 투사된 다른 하나의 이미지를 입사 받아 상기 스크린 방향에 대해 집속시키는 다이크로익 미러로 이루어짐을 특징으로 한 프로젝션 텔레비전 수상기.
광원에서 출사된 R, G, B 이미지를 결상하여 출사하는 음극선관;

매우 낮은 양의 굴절력을 가지며 스크린 방향 및 광축 방향 대해 볼록한 렌즈요소를 갖고 상기 음극선관에서 출사된 상기 R, G, B 이미지를 투사시키는 렌즈유니트;

상기 렌즈유니트를 통한 상기 R, G, B 이미지를 입사 받아 상기 스크린방향에 대해 집속시켜 주는 미러유니트; 및

상기 미러유니트를 통해 집속되어 입사되는 상기 R, G, B 이미지를 상기 스크린 상에 확대 투사시켜 디스플레이 하는 렌즈어셈블리를 포함하고,

상기 음극선관은,

상기 R, G, B 색상에 해당하는 형광체가 구성되어 상기 R, G, B 이미지를 각각 따로 결상하는 제1 내지 제3 화면결상부재; 및

상기 음극선관의 표면에 상기 제1 내지 제3 화면결상부재와 각각 대향하게 형성되어 상기 결상된 R, G, B 이미지를 출사하는 제1 내지 제3 출사부재로 이루어짐을 특징으로 한 프로젝션 텔레비전 수상기.
제 7항에 있어서,

상기 제1 내지 제3 화면결상부재와 제1 내지 제3 출사부재는, 양면이 볼록한 렌즈로 구성됨을 특징으로 한 프로젝션 텔레비젼 수상기.
제 7 항에 있어서,

상기 음극선관의 전단부 표면을 상기 광측 및 상기 스크린 쪽으로 볼록한 양면볼록 렌즈 형상으로 구성함을 특징으로 한 프로젝션 텔레비전 수상기.
제 7 항에 있어서,

상기 렌즈유니트는, 상기 음극선관에서 각각으로 출사된 상기 R, G, B 해당 이미지를 투사시키는 제1 내지 제3 볼록렌즈요소로 구성함을 특징으로 한다.
제 7 항에 있어서,

상기 미러유니트는, 상기 음극선관에서 각각으로 출사되는 상기 R, G, B 이미지 중에서 해당하는 어느 하나의 이미지를 입사 받아 반사시키는 제1, 제2 미러; 및

상기 제1, 제2 미러에서 반사되는 상기 이미지와 상기 음극선관에서 출사된 다른 하나의 이미지를 입사 받아 상기 스크린 방향에 대해 집속시기는 다이크로익 미러로 구성함을 특징으로 한 프로젝션 텔레비전 수상기.