KR100294426B1 - 비디오영상디스프레이장치및방법,그리고그비디오영상디스프레이장치를제조하기위한방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 세기조절된 광다발(39, 39')을 방출하는 광원(44, 44')과, 상기 광다발(39, 39')을 평향시키고, 비디오 영상의 라인들 내의 N_ρ개의 영상점들에 대한 각도 α_ρ의 범위에서의 각도비례 주사와, 상기 비디오 영상의 N_z개의 라인들에 대한 각도 α_z의 범위에서의 각도비례 주살ㄹ 행하기 위한 편향장치(41, 42)은 서로 독립적으로 변조될 수 있고 하나느 래스터 주사에 의해 제어되는 제 1 영상점의 조명을 위한 비디오 정보에 의해 변조되고, 다른 하나는 제 2 영상점의 조명을 위한 비디오 정보에 의해 변조되고, 다른 하나는 제 2 영상점의 조명을 위한 비디오 정보에 의해 변조된 두개의 광다발(39, 39')을 방출하고, 상기 제 2 영상점용의 비디오 정보는 일 영상점용에서는 m_z개의 라인 수만큼 그리고 일 라인에서는 m_ρ개의 영상점 수만큼 제 1 영상점용의 비디오 정보로 부터 오프셋되어 있고(여기서, m_z는 자연수로서 m_z≤N_z, m_ρ는 자연수로서 m_ρ≤N_ρ, 그리고 m_z및/또는 m_ρ(스캔)0), 광 전파방향으로 삭 편향장치의 전방에 또는 그 편향장치의 내부에 위치하는 공통 실점(real point) 또는 허점(virtual point)(54)에서 상기 두 광다발(39, 39')들을 조합하는 광학제(40)가 설치되어 있고, 상기 두 광다발(39, 39')들은 상기 실점 또는 허점(54)으로 부터 영상주사방햐으로 소정의 각도 m_z×α_z/N_z만큼 이격된 상태에서 그리고 라인주사방향으로 소정의 각도 m_ρ×α_ρ/N_ρ만큼 이격된 상태에서 진행하는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치에 관한 것이다.

Description

비디오 영상 디스플레이 장치 및 방법, 그리고 그 비디오 영상 디스프레이 장치를 제조하기 위한 방법

상기한 바와 같은 형태의 장치들은 일례로 독일 특허 제 43 24 848 C1호에서 공지되어 있다. 이러한 종류의 장치들의 경우, 발생된 광다발들은 종래의 텔레비젼에서의 전자빔에 대응하는 스크린방향으로 한 라인씩 편향된다. 이러한 라인주사에 대해 수직하는 방향으로도 또 다른 편향이 이루어지는데, 이 편향에 의해 영상방향으로의 주사가 이루어지게 된다.

주사 중에, 스크린상에는 개개의 영상점들이 조명, 즉, 비추어지는데, 이와 같이 비추어진 영상점들 각각의 색 및 휘도에 관련하여 광다발들의 세기가 조절되게 되어 있다. 칼라 디스프레이를 위한 광원의 경우에는 세기가 적절히 변조되게 되어 있고 파장이 각기 다른 세개의 레이저들이 제공된다.

라인 편향은 매우 높은 주파수를 필요로 한다는 점에서 문제가 있다. 이러한 편향은 통상적으로 음향광학 변조기들을 사용하여 또는 독일 특허 제 43 24 848 C1호에 따라 다각형 미러(mirror)들을 사용하여 이루게 하고 있다. 그러나, 현재 개발되고 있는 HDTV와 같은 고해상 텔레비젼의 경우에는 주사율과 관련하여 물리적인 한계가 있는 것으로 예상된다. 따라서, 다각형 미러 또는 음향광학 변조기들에 관련된 분야에서는 개발이 더욱 요구되고 있다.

수직주사율(프레임 주파수 또는 필드 주파수)이 50Hz인 경우 라인 편향을 위해서는 다음과 같은 주파수가 필요하다.

PAL 비월 주사 15.625Hz

PAL 비 비월 주사 31.250Hz

HDTV 비월 주사 31.250Hz

HDTV 비 비월 주사 62.600Hz

고도(high technology)의 다각형 미러 휘일(wheel)을 사용하면 약 32kHz의 수평주사율이 얻어진다. 이러한 다각형 미러 휘일에 관한 대표적인 것으로는 25개의 면(facet)을 사용하여 1.250Hz의 회전주파수를 얻게 구성된 다각형 미러 휘일을 들 수 있다. 이러한 다각형 미러 및 그와 유사한 변수들을 사용하는 다른 기계적인 미러 편향시스템들은 이미 광 분산, 소음, 구조 치수, 미디어 공급 및 비용상의 문제점을 배제시킨 상태에서 광 다발의 에너지, 편향각도 및 직경 면에서 최적의 효과를 제공하는 것으로 실용화되어 있다.

그런, 기계적인 편향시스템의 경우 이동 질량체의 에너지에 한계가 있고, 이러한 한계로 인해 고 화질의 레이저 프로젝션 기술분야, 특히 레이저 쇼 또는 천체 투영에 본 시스템을 적용할 시 적합성에 한계가 있게 된다.

일례로 다각형 면들의 수를 2배로 하여 편향 주파수를 2배로 하는 것도 생각할 수 있으나, 이것은 직경이 일정하게 유지된 상태에서는 개개의 다각형 면들의 길이가 감소하기 때문에 불가능하다. 한편, 직경을 증가시키는 경우에는 다각형 미러에 대한 요건이 상당히 강화되는 문제점이 있다. 회전 주파수를 2배로 하는 방법은 또한 다각형 미러의 구동기 및 베어링 지지체, 특히 그들의 재료적인 특성에 대한 요건이 매우 엄밀하게 되는 문제점이 있는데, 그 이유는 회전 주파수가 2배로 되면 원심력도 그만큼 증가되나 종래의 재료로는 주어진 한계이상으로 증가된 상기의 힘을 지탱할 수 없고, 이에 따라 다각형 미러의 파손이 야기되기 때문이다.

이상과 같은 이유 때문에 기계적인 편향 장치들에 대한 편향 주파수 증가의 요구는 쉽게 해결될 수 없는 것이다. 그런, 이러하 난점들은 기계적으로 동작하는 고속의 광 편향장치 또는 비 기계적인, 특히 전자 광학적 및 음향 광학적 빔 편향장치들에 관련된 새로운 기술 또는 새로운 물질을 개발하면 해결될 수도 있을 것이다.

적당한 해상도를 얻을 수 있게 광 다발의 발산도를 낮추고자 하는 것에 관련해서도 문제점이 있다. 이러한 이유 때문에 현재의 기술 상태에서는 광 다발을 발생시키기 위한 목적으로 항상 레이저를 사용하고 있는데, 그 이유는 레이저에서 방출되는 광다발들이 대체로 평행하기 때문이다. 그러나, 현재 입수 가능한 레이저들의 경우는 출력의 한계가 있다. 이러한 문제는 특히 대형 영상 프로젝션의 경우 두드러지게 나타난다. 이러한 점에서 일차 광 다발을 다수의 광 증폭기들로 유도하여 출력을 높인 후 이 결과 광 다발들을 다시 하나의 빔 상태로 조합할 수 있게 하는 것을 생각해 볼 수 있다. 그러나, 이 경우네는 원거리장치에서의 방출된 광 다발들의 간섭성 및 온도의존 위상위치 때문에 낮고 불안정한 광세기만이 얻어진다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 독일 특허 제 41 39 842 A1호에서는 비디오 영상을 각기 다른 부분 영상들로 분할하여 이 부분영상들을 각각의 레이저 발생원과 관련 편향장치들을 사용하여 개별적으로 디스프레이하는 시스템을 제안하고 있다.

그러나, 이 시스템은 비경제적일 뿐만 아니라 또 다른 단점을 가지고 있다. 본 명세서의 서두에서 언급하 장치의 경우, 화질은 프로젝션스크린과 편향장치간의 거리에 따라 결정되는데, 그 이유는 평행 광다발들이 각도에 비례하여 편향되기 대문이다. 화면의 크기는 전적으로 거리의 변화에 따라 변화되게 되는데, 그러나 이 경우 거리변화시 화면이 흐려지는 현상은 발생하지 않는다. 이에 따라, 일례로 영상을 여하한 곡면상에 프로젝트시키는 것이 가능하고, 따라서 이러한 장치는 천문투영, 비행 시뮬레이션 또는 심지어는 첨단 쇼 분야에도 사용할 수 있다. 그러나, 독일 특허 제 41 39 842 A1호에 따른 비디오장치에서는 이러한 것이 가능하지 않은데, 그 이유는 거리 변화시 개개의 부분상들이 서로 중첩되거나 분리되기 때문이다.

인쇄기술에 관련하여 다각형 미러들을 사용하여 주사를 행하는 기술을 제안하고 있는 미국 특허 제 4,796,961 호에서도 상기와 동일한 단점들이 존재한다. 이 경우에는 동일 다각형 미러르 사용하여 두개의 라인을 동시에 주사할 수 있게 두개의 레이저 광다발들을 서로 다르게 편광시킨 후 편광 비 스플리터를 사용하여 조하시키게 되어 있다. 이러한 기술은 독일 특허 제 41 39 842 A1호에서와 같이 영상을 부분 영상들로 분할하는 기술과 비교할 때 복잡성이 감소하는 것은 사실이나, 비디오 장치에 적용할 경우 라이 밀도가 스크린과 편향장치간의 거리에 따라 결정되는 문제점이 있을 수 있는데, 그 이유는 광다발들이 편광된 광다발들을 조합하는 상기 편광빔 스플리터를 나온 후 평행하게 진행하기 땜문이다. 따라서, 이 주사기술은 본 명세서의 서두에서 언급한 형태의 비디오장치에 관련된 문제점들을 해결하는데 사용할 수 없다.

유럽 특허 95/10159 호에 따른 비디오 장치의 경우에도 유사한 기술을 사용하고 있다. 각 레이저 라인으로 부터 진행하는 광빔들은 렌즈를 거쳐 편향 다각형 미러상에 프로젝트되어 다른 라인들에 대해 공동으로 평향된다. 그러나, 이 경우에는 다각형 미러에 의해 각기 다른 라인들에서 각도비례 라인 래스터주사가 이루어지는 것이 아니라 레이저 라인들 전체가 연속적으로 편향되는 면들에 대한 접선의존성에 따라 변위되게 되어 있다. 편향각도의 접선과 관련하여 매우 정밀한 연마가 요구되기 때문에 이러한 종류의 다각형 미러를 제조할 수 있을 지가 의문이다. 또한, 이 방법에서의 각도비례 편향에 의해서는 균일한 라인 밀도를 얻기 어려우며, 그 결과 단지 저 화질의 화면만이 얻어질 수 있다.

또한, 다각형 미러에 의해 반사되는 레이저 빔들은 다시 일련의 영상점들로 변환되어야만 하는데, 이 때문에 별도의 렌즈가 필요하다. 또한, 최종 영상 크기를 얻기 위해서는 상기 렌즈의 하류에 추가적인 프로젝션 광학소자들을 배치시켜 프로젝션 스크린상에 초저이 맞춰지게 하여야 하기 때문에 거리증가에 따른 영상확대에 관련한 그리고 프로젝션 표면의 형상에 대한 독립성에 관련한 상기한 바와 같은 이점들이 제공되지 않게 된다.

본 발명은 적어도 하나의 세기변조된 광다발을 방출하는 광워을 갖는 비디오 영상 디스프레이 장치, 상기 광다발을 편향시키는 편향장치. 소정의 각도 α_ρ에 걸쳐 라인들내의 N_ρ개의 영상점들을 주사하는 각도비례 주사방법, 그리고 소정의 각도 α_ρ에 걸쳐 라인들내의 N_z개의 영상점들을 주사하는 각도비례 주사방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 적어도 하나의 세기변조된 광다발을 방출하는 광원과, 소정의 각도 α_ρ에 걸쳐 라인들내의 N_ρ개의 영상점들을 주사하는 각도비례 주사 및 소정의 각도 α_z에 걸쳐 라이들내의 N_z개의 영상점들을 주사하는 각도비례 주사를 위한 편향장치를 구비하는, 상기한 형태의 장치에 대한 제조방법에 관한것이다. 본 발명은 또한 광원으로 부터 적어도 하나의 광다발이 방출되고 소정의 편향장치에 의해 편향되어 소정의 각도 α_ρ에 걸쳐 라이들내의 N_ρ개의 영상점들을 주사하는 각도비례 주사 및 소정의 각도 α_z에 걸쳐 라인들내의 N_z개의 영상점들을 주사하는 각도비례 주사가 이루어지게 되어 있는 비디오 영상 디스프레이 방법에 관한 것이다.

여기서, "광원"이란 개개의 광 발생기뿐만 아니라, 서로 다른 광원들의 광학적인 조합도 포함한다.

제 1 도는 본 발명에 따른 비디오 영상 디스프레이 장치의 개략도,

제 2 도는 카르테시안 좌표에서의 비디오 영상 주사를 위한 예를 도시하는 도면,

제 3 도는 평면형 극 좌표에서의 영상 주사를 위한 예를 도시하는 도면,

제 4 도는 제 1 도에 도시된 장치에 사용하기 위한 광학계의 개략도,

제 5 도 내지 제 8 도는 제 1 도에 도시된 장치에 사용되기 위한, 제 4 도와는 다른 광학계들을 도시하는 도면,

제 9 도는 파장이 다른 광다발들을 조합하기 위한 집접 도파관 결합기의 사시도,

제 10 도는 제 8 도에 따른 두파관 결합기들을 두개 사용하는, 제 1 도에 도시된 장치에 사용하기 위한 광학계를 도시하는 도면,

제 11 도는 제 1 도에 장치를 제어하기 위한 회로를 도시하는 도면,

제 12 도는 제 11 도에 도시된 회로를 설명하기 위한 다수의 신호 파형들을 도시하는 도면.

본 발명의 목적은 본 명세서의 서두에서 언급한 형태의 비디오 장치를 개선하여 광추력을 증가시키기 위한 것으로, 발생되는 비디오 영상을 프로젝션 스크린의 형태 또는 편향장치로 부터의 거리와 무관하게 선명하게 디스프레이할 수 있는 비디오 영상 디스프레이 장치를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명은 영상점 밀도의 증가와 관련하여 개선저을 제공할 수 있고, 이에 따라 일례로 비 비월주사방식으로 주사를 행할 경우에도 고해상 영상(HDTV 비 비월주사)을 디스프레이할 수 있다.

이러한 목적은 상술한 바와 같은 형태의 장치로서, 광원이 서로 독립적으로 변조될 수 있고 하나는 래스터 주사에 의해 제어되는 제 1 영상점의 조명을 위한 비디오 정보 의해 변조되고, 다른 하나는 제 2 영상점의 조명을 위한 비디오 정보에 의해 변조된 두개의 광다발을 방출하고, 상기 제 2 영상점용의 비디오 정보는 일 영상에서는 m_z개의 라인 수만큼 그리고 일 라인에서는 m_ρ개의 영상점 수만큼 제 1 영상점용의 비디오 정보로 부터 오프셋되어 있고(여기서, m_z는 자연수로서 m_z≤N_z, m_ρ는 자연수로서 m_ρ≤N_ρ, 그리고 m_z및/또는 m_ρ(스캔)0), 광 전파방향으로 상기 편향장치의 전방에 또는 그 편향장치의 내부에 위치하는 공통 실점(real point) 또는 허점(virtual point)에서 상기 두 광다발들을 조합하는 광학계가 설치되어 있고, 상기 두 광다발들을 상기 실점 또는 허점으로 부터 영상주사방향으로 소정의 각도 m_z×α_z/N_z만큼 이격된 상태에서 그리고 라인주사방향으로 소정의 각도 m_ρ×α_ρ/N_ρ만큼 이격된 상태에서 진행하는 것을 특징으로 하는 장치에 의해 이루어진다.

이러한 장치에 의해, 본 명세서의 서두부분에서 언급한 방법 또한 서로 독립적으로 변조될 수 있고 하나는 래스터 주사에 의해 제어되는 제 1 영상점의 조명을 위한 비디오 정보에 의해 변조되고, 다른 하나는 제 2 영사점의 조명을 위한 비디오 정보로서 일 영사에서는 m_z개의 라인 수만큼 그리고 일 라이에서는 m_ρ개의 영상점 수만큼 제 1 영상점용의 비디오 정보로 부터 오프셋되는 비디오 정보(여기서, m_z는 자연수로서 m_z≤N_z, m_ρ는 자연수로서, m_ρ≤N_ρ, 그리고 m_z및/또는 m_ρ(스캔)0)에 의해 변조되는 두개의 광다발을 광원으로부터 방출시키고, 광학계에 의해 상기 두 광다발을 광 전파방향으로 상기 편향장치의 전방에 또는 그 편향장치의 내부에 위치하는 공통 실점 또는 허점에서 조합시키고, 상기 실점 또는 허점으로부터 상기 두 광다발을 영상주사방향으로 소정의 각도 m_z×α_z/N_z만큼 이격시킴과 동시에 라인주사방향으로 소정의 각도 m_ρ×α_ρ/N_ρ만큼 이격시킨 상태에서 진행시킬 수 있게 구성할 수 있다.

상기 장치는 본 발명에 따라, 광원을 서로 독립적으로 변조될 수 있고 하나는 래스터 주사에 의해 제어되는 제 1 영상점의 조명을 위한 비디오 정보에 의해 변조되고, 다른 하나는 제 2 영상점의 조명을 위한 비디오 정보로서 일 영상에서는 m_z개의 라인 수만큼 그리고 일 라인에서는 m_ρ개의 영상점 수만큼 제 1 영상점용의 비디오 정보로 부터 오프셋되는 비디오 정보(여기서, m_z는 자연수로서 m_z≤N_z, m_ρ는 자연수로서 m_ρ≤N_ρ, 그리고 m_z및/또는 m_ρ(스캔)0)에 의해 변조되는 두개의 광다발을 방출할 수 있게 설계하고, 광 전파방향으로 상기 편향장치의 전방에 또는 그 편향장치의 내부에 위치하는 공통 실험 또는 허점에서 상기 두 광다발들을 조합하는 광학계를 설치하고, 상기 두 광다발들을 상기 실점 또는 허점으로 부터 영상주사방향으로 소정의 각도 mz ×αz/Nz만큼 이격시키과 동시에 라인주사방향으로 소정의 각도 m_ρ×α_ρ/N_ρ만큼 이격시킨 상태에서 진행시키고, 상기 두 광다발들의 세기조절이 개별적으로 이루어진 영상점들에 대한 상기 두 광다발들의 동시적인 래스터 주사를 위해 상기 편향장치를 상기 두 광다발들에 대해 상대 배치시키게 함으로써 제조할 수 있다.

따라서, 미국 특허 제 4,796,961 호와 유사하게 다수의 라인들이 일례로 다각형 미러인 하나의 그리고 동일한 편향장치에 의해 래스터 주사되고, 그 결과 상용되는 광다발들의 양에 관련하여 출력이 증가되고, 또한 일례로 두개의 광다발들이 일 영상내의 서로 다른 라인들을 주사한다는 추가적인 전제가 있는 경우에도 상기 다각형 미러의 회전주파수를 감소시킬 수 있는 이점이 제공된다. 그러나, 본 발명은 제공된 광학계때문에 상기 기술과는 본질적으로 다르다. 미국 특허 제 4,796,961 호의 경우에는 두개의 광다발들이 광학계로 부터 평행하게 진행되는 반면, 본 발명에 따르면 두 광다발들은 소정의 공통점을 실제로 또는 가상적으로 횡단하게끔 조합된 후, 그 공통점으로 부터 영상방향으로의 편향장치의 래스터 주사의 각적 편향에 의해 전적으로 특징지워지는 소정의 각도로 서로 벌어지면서 진행하게 되어 있다. 이것은 각 라인들의 광다발들의 각도가 릴레이 렌즈들과 다각형 미러간의 거리때문에 여하한 각도비례 편향과 완전히 무관하게 결정되게 되어 있는 유럽 특허 제 95/10159 호에 기재된 기술가 상반되는 것이다. 참고로, 상기 기술에 있어서의 각도비례 편향은 균일하게 이루어지지 않게 되어 있다. 그런, 본 발명은 라인들의 동시적인 래스터 주사외에 서로 다른 영상점들의 동시적인 래스터 주사를 가능하게 하여 특히 영상점의 휘도를 증가시킬 수 있다는 점에서 상술한 기술수준을 능가하는 것이다.

본 발명에 따라 설정되는, 두 광다발등이 조합되는 점의 위치, 즉 편향장치의 전방 또는 편향장치의 내부의 위치에 따라 다음의 설명으로 부터 알 수 있는 바와 같이 편향장치와 스크린간의 거리를 상술한 바와 같이 특히 유리한 방식으로 변화시키는 것이 가능하다. 즉, 상기 조합점이 일례로 프로젝션 스크린과 편향장치 사이의 중간에 위치되었다면 스크린이 편향장치의 부근으로 이동한 상태에서는 더이상 선명한 화면을 얻을 수 없다. 그러나, 본 발명에 따르면 상기 점의 위치가 설정되어 있기 때문에 화질의 손실 없이 스크린을 편향장치에 두드러지게 근접 이동시킬 수 있다.

무엇보다도 높은 편향율의 이점을 제공하는 본 발명의 특정 실시예의 경우에는 제 1 광다발과 제 2 광다발에 대한 각 라인들의 동시 판독을 가능하게 하는 영상 저장기와, 각 경우 상기 두 광다발들 중 하나에 의해 전용으로 비디오 영상의 모든 라인을 주사할 수 있도록 상기 광원들 및/또는 편향장치를 제어하기 위한 제어 장치가 설치되어 있다.

따라서, 비디오 영상의 각기 다른 라인들은 항상 한번만 주사되게 된다. 이에 따라 편향장치의 속도, 특히 상술한 다각형 미러의 속도를 증가시킬 필요 없이 라인수를 증가시킬 수 있다. 일례로, HDTV 기준에 따른 텔레비젼 영상의 프로젝션시 50Hz의 필드 주파수에서의 비월주사 방법을 사용하여 625개의 라인들을 갖는 필드를 발생시킬 수 있다. 그러나, 공지되어 있는 바와 같이 비 비월드주사방법의 경우 더욱 좋은 화질을 제공할 수 있는데, 그 이유는 이 방법에서는 50Hz의 프레임 디스프레이를 이용하고 있기 때문이다. 즉, 비록 보다 먼 거리에서 볼 수 있는 전체 영상이 50Hz의 필드 주파수에서 나타나긴 하지만 25Hz의 프레임 반복속도에서 각 필드에 속하는 수평라인들만이 디스프레이되기 때문이다.

한편, 편향속도를 2배로 함으로써 프레임 반복속도를 50Hz로 하면 실제로 전체 영상을 깜박임없이 나타내는 것이 가능하게 된다. 그러나, 비 비월주사방법에 있어서는 2배로 된 라인 주파수를 필요로 하는데, 이러한 라인 주파수는 두개의 라이을 동시에 기록하게 되어 있는 본 발명의 또 다른 실시예에 의해 실질저인 기술상의 어려움없이 가능해진다.

이와 같이, 고 해상 기준들의 경우에는 비월주사방법으로 부터 비 비월주사방법으로의 전환을 예를 들어 설명한 다각형 미러의 라인 주파수를 증가시킬 필요없이 쉽게 이루게 할 수 있다.

영상의 내용을 증가시킬 수 있도록 동일 비디오 정보를 갖는 라인들의 수를 간단히 두개로 할 수도 있다. 또 다른 가능성으로는 일례로 독일 특허 제 195 17 357 C1 호에 구체적으로 기재된 바와 같은 해상도 증가방법에 의한 영상 디스플레이방법을 들 수 있다. 특히, 이러한 목적을 위해서는 동일 라인(m_z=0)내의 서로 다른 두 영상점들의 래스터 주사가 유리할 수 있으며, 이 경우 일례로 제 1 광다발은 상기 라인의 전반부를 기록하며, 이와 동시에 제 2 광다발은 후반부를 기록한다. 이러한 방식으로, 종래기술과 비교 할 때 일 라인에 대하 주사시간이 1/2로 된 상태에서 영상점들을 2배로 기록할 수 있다.

또한, 4개의 광다발들을 각 라인의 영상정보를 이용하여 동시에 세기변조 및 색 변조시키고 또한 본 발명에 따라 제공되는 편향장치에 의해 영상화시키는 경우 다각형 미러를 사용하는 62.5kHz 비월주사 모드에서 그리고 31.25kHz의 래스터 주사 주파수에서 영상들을 표시하는 것이 또한 가능하다. 또한, 이러한 해결책에 따라 프로젝트된 영상의 휘도를 대체로 증가시킬 수 있다. 서로 다른 광다발들에 의해 기록되는 라인들이 서로 중첩되기 때문에 상술한 바와 같이 광다발들을 더 이상 공간적으로 통합할 필요가 없고, 따라서 원거리 장에서의 출력밀도의 증가 및 안정성과 관려된 문제가 더 이상 없게 된다.

본 발명에 따르면 제 1 광다발과 제 2 광다발간의 라인수 차 m_z는 원칙적으로 최대 라인 수 N_z까지 자유롭게 선택할 수 있다. 일례로, 제 1 광다발은 제 1 라인, 제 2 라인, 제 3 라인 등등을 주사할 수 있고, 제 2 광다발은 제 313 라인, 제 314 라인, 제 315 라인 등등을 주사할 수 있다. 즉, 625개의 라인들로 된 영상에서 상반부는 일측 광다발에 의해 발생되며, 하반부는 타측 광다발에 의해 발생된다. 이것은 일례로 미국 특허 제 4,796,961 호에 기재된 바와 같은 종래기술에서는 가능하지 않았는데, 그 이유는 이 종래기술에서는 상술하 바와 같은 형태의 동작시 다각형 미러상에서의 충돌점들이 다각형 미러의 면들의 곡률 때문에 서로 아주 멀리 이격되고, 그 결과 두 광다발에 대한 피라미드 에러(pyramidal error)가 라이나다 다르게 되어 편향을 제어할 수 없기 때문이다.

그런, 본 발명에 따르면 일례로 광학계의 구성에 따라 광다발들이 출사되는 공통점이 다각형 면의 표면 부근에 또는 심지어는 그 표면상에 위치될 때 상기 한 형태의 디스프레이가 가능한데, 그 이유는 두 광다발들이 모두 항상 다각형 미러의동일부분에 의해 영상화되기 때문이다.

그러나, 라인 수 m_z와 m_ρ를 실제로 자유롭게 선택할 수 있다는 것과는 별도로 상술한 제어장치는 일례로 비디오 영상의 모든 영상점을 광다발들 중 단지 하나이 광다발로만 주사해야 할 경우 상기하 라인 수들이 바람직하지 않게 선택되는 경우 아주 비경제적일 수 있다.

따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 제 2 항에 있어서, 제 1 광다발은 단지 홀수개의 라인들 또는 단지 짝수개의 라인들에 대해서만 안내되고, m_z는 홀수인 것을 전제로 하고 있다.

이에 따르면 제 1 광다발이 일례로 제 1 라인, 제 3 라인, 제 5 라인 등등으로 안내되고, 이와 동시에 제 2 광다발은 일례로 m_z=3에서 제 4 라인, 제 6 라인, 제 8 라인 등등으로 안내되기 때문에 제어의 복잡성이 감소한다. 이에 따라, 두 광다발들이 동일 라인을 기록하는 것이 자동적으로 방지된다. 그 결과, 각 영상점들이 다중 조명으로 인해 증가된 세기로, 즉 두개의 광다발을 사용하는 경우 2배의 세기로 나타나는 것이 방지된다.

이에 따라, 일 영상 사이클 중에 소정의 라인들이 두 광다발에 의해 기록되지 않게 하도록 서로 다른 라인들의 판독을 연동시키게 되어 있는 다른 해결방법들과 비교할 때 전자장치의 복잡도를 크게 감소시킬 수 있다.

한편, 광다발들에 의해 동일 영상점들을 기록해야 하는 경우에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제 1 광다발을 하나의 완전한 영상에 대한 래스터 주사를 위해 연속된 라인들과 영상점들에 대해 안내하는 것을 전제로 하고 있다. 이 경우, 제 2 광다발도 라인 수 m_z와 m_ρ와 무관하게 전체 영상을 기록하게 되어 있다. 따라서, 두 광다발들이 사용되는 경우 모든 비디오 영상에서 시간당 영상점 세기가 두배로 된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 상기 편향장치는 라인방향으로 N_ρ개의 영상점들을 주사하기 위한 다각형 미러를 구비하고, 광다발들에 대한 공통점은 상기 다각형 미러의 각 편향면상에 위치되게 되어 있다. 따라서, 두 광다발들은 다각형 미러상의 동일 지점으로 부터 편향되고, 이에 따라 다각형 미러면이 작은 곡률을 갖는 결과 두 광다발들의 피라미드 에러가 라인마다 달라지지 않게 되고, 따라서 편향에 에러가 발생한 경우 단지 한번의 피라미드 에러 보장만이 필요하게 된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 편향장치는 비디오 영상의 N_z개의 라인들에 대한 래스터 주사를 위한 회전 미러를 구비하고, 공통점은 상기 회전 미러의 표면상에 위치되게 되어 있다.

일례로 다각형 미러인 라인 미러에 의해 라인 방향으로 편향되는 광다발은 상기한 회전 미러에 의해 각기 다른 라인방햐으로 다시 편향된다. 따라서, 공통점이 회전미러의 표면상에 위치하면 본 발명에 따라 동시에 주사되는 라인들에 대한 광학 조건들이 일례로 독일 특허 제 43 24 848 C1 호에 따른 장치에서 주어지는 광학 조건들과 동일하게 된다. 이러한 방식으로, 편향장치에 대한 프로젝션 스크린의 위치와 무관하게 동일한 라인 밀도가 얻어져야 한다는 요건이 특히 바람직한 방식으로 충족된다. 이것은 프로젝션 스크린이 편향장치로 부터 매우 큰 거리만큼 이격된 상태에서 두개의 광다발들의 시작점들의 위치가 서로 다른 경우에도 이루어지나, 이 경우에는 프로젝션 스크린이 편향장치에 근접했을 때, 일례로, 작은 영상치수를 위해 매우 소형의 비디오 설비가 요구될 때 바람직하게 작은 화면이 실현된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 각 광다발용으로 도파관이 설치되어 광다발을 광원으로 부터 상기 도파관내로 입사되게 하고 있다. 상기 도파관들의 출력측 단부들은 소정의 거리를 두고 고정되어 있고, 상기 도파관의 출력측 단부의 하류측에는 초점조절장치가 설치되어 그 초점조절장치의 입력측 초점평면에 상기 도파관들의 출력들이 위치됨에 따라 상기 각 도파관으로 부터의 광이 한편으로는 평행화되고, 다른 한편으로는 상기 두 광다발들이 소정의 각도 α_ρ, α_z를 형성하면서 소정의 지점에서 서로 조합되게 되어 있다.

본 실시예의 경우에는, 본 발명에 따라 제공되는 광학계를 여러 실시예들과 관련하여 후술하는 바와 같이 특히 간단한 방식으로 실현시킬 수 있다. 한편, 상기 도파관들에 따라 각기 다른 라인들에서 동시에 편향될 광다발들을 조합시킬 수 있는 저렴한 가격의 광학계를 제공할 수 있다. 또한, 도파관들이 소정의 제한된 거리에서 결합되기 때문에 다른 광학계와 비교할 때 광원에 대한 조정 또는 정렬요건드이 감소된다. 따라서, 광원의 위치 및 각도를 조정할 필요가 없게 되다. 또한, 상기 초점조절장치에 의해 도파관으로 부터 출사되는 광을 간단히 평행화시킬 수 있고, 각도 또한 초점조절장치의 제 1 주 평면으로 부터의 도파관들의 거리의 함수로서 정해진 방식으로 조정할 수 있다. 가장 간단한 경우로는 초점조절장치를 양의 파워를 갖는 렌즈로 구성하는 경우를 들 수 있는데, 이 경우에는 광학계를 경제적으로 구성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 도파과들 중 하나 이상의 도파관의 출력측 단부는 광축에 대해 30°미만의 각도, 특히 1°미만의 각도를 두고 위치되게 되어 있다. 도파관의 각도 조정 그리고 그에 따른 광다발의 각도 조정의 추가적인 자유도에 따라, 두 광다발들이 평행하게 배열되는 경우와 비교할 때 공통점의 위치를 보다 넓은 범위에서 선택할 수 있다. 따라서, 장치를 간단히 최적화시킬 수 있다. 실험결과, 상기한 바와 같은 각도의 상한이 특히 적당한 것으로 입증되었다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도파관관들은 집접 광학소자에 제공하는 경우 복잡도를 더욱 감소시킬 수 있는데, 그 이유는 집적 광학소자의 경우 제조 광차를 줄이면서 경제적으로 제조하는 것이 가능하기 때문이다. 또한, 이와 같이 제조공차를 작게 할 수 있기 때문에 도파관들의 출력측 단부들 간의 요구되는 거리를 특히 잘 정해진 방식으로 고정시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도파관들의 출력측 단부들간의 거리를 10㎛, 특히 30㎛보다 크고, 1mm보다 작게 하는 경우 비디오 영상내의 매우 인접한 라인들을 주사할 수 있는 이점이 제공되는 것으로 입증되었다. 이러한 방식으로, 한편으로는(10㎛보다 큰 경우) 매우 인접한 두개의 라인들을 일례로 일측 도파관으로 부터 누설 장 결합부분을 거쳐 타측 도파관으로 이루어지는 광 정보의 통과없이 제 1 광다발 및 제 2 광다발에 대해 공동으로 간단히 기록할 수 있고, 다른 한편으로는 (1mm보다 작은 경우) 결합점을 이미 상술한 바와 같이 본질적으로 편향 다각형 미러면들의 위치와 무관하게 선택할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도파관들을 각기 코어와 외피로 되어 있고 출력측 단부에서 서로 결합되는 광도파 섬유들로 구성하고, 이 광도파 섬유들 각각의 상기 외피를 광도파 섬유들이 결하되는 위치에서 납작하게 형성하여 상기 두 광도파 섬유들의 코어들이 출력측 단부에서 서로 10㎛보다 큰 작은 거리를 두고 위치하게 하면, 또 다른 유리한 가능성이 제공된다. 이러한 구성에 따르면 상기한 바와 동일한 이점들이 제공되는 외에, 도파관으로서 가요성을 갖는 광도파 섬유을 사용할 수 있고, 이에 따라 광도파 섬유들의 출력측 단부들이 요구되는 거리에서 기계적으로 견고하게 서로 연결되나 도파관들의 입력측 단부들은 가요성 덕분에 실제로 임의의 위치로 이동될 수 있다는 이점도 갖는다. 이것은 광 발생기들의 위치 및 배향을 자유롭게 선택할 수 있기 때문에 특히 경제적인 소형 비디오 장치를 실현할 수 있다는 것을 의미한다.

도파관들간의 누설장 결합의 단점에 대해서는 이미 상술한 바 있다. 특히, 이러한 결합때문에 전기장이 0이 아닌 파장으로 인해 도파관으로 부터 부분적으로 전파방향에 대해 수직으로 나오게 되어 도파관으로만 유도되지는 않게 된다. 도파관들이 서로 매우 근접한 상태로 위치되면 이러한 누설장은 다특 도파관에서의 모드를 야기시킬 수 있다. 이미 지적한 바와 같이, 이러한 현상은 도파관들의 광도파 부분들의 중심들간의 거리를 적당히 크게 함으로써 방지할 수 있다.

그러나, 광도파 섬유들의 접촉면들에 반사면을 제공하면 상기 거리를 보다 작게 유지할수도 있다. 반사막을 사용하면 누설장의 반사가 이루어져 타측 도파관에 영향이 미치지 않게 된다. 그러나, 실험결과, 이와 같이 하게 되면 감쇄가 발생하게 된다. 이러한 감쇄는 코어를 원추형으로 또는 테이퍼형상으로 넓혀 보상할 수 있지만 각도 α_ρ와 α_z를 작게 하기 위한 거리의 단축이 더 이상 가능하게 않게 되므로 바람직하지 않다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 편향장치는 두 방향으로 이동가능한 미러를 구비하고 있고, 두 광다발들은 상기 미러의 표면상의 공통점에서 상기한 소정의 각도로 합해지고, 그 공통점으로 부터 다시 반사되어 진행되며, 상기 이동 미러의 나선형 이동을 위해 구동기가 설치되며, 이에 따른 나선형 주사에 의해 주사되는 m_z개의 라이들 및 m_ρ개의 영상점들이 각기 반경방향 및 진행방향으로 계수되게 되어 있다.

극 좌표에서 수행되는 프로젝션을 위해서는 나선형 래스터 주사가 유리하다. 일례로 비행 시뮬레이터 또는 전체 투영관의 경우에는 영상 내용이 항상 구형 또는 부분적으로 구형의 표면상에 디스프레이되기 때문에 상기와 같은 방법이 특히 유리하다. 나선형 래스터 주사 기술은 일례로 미국 특허 제 3,569,616 호에 기재되어 있다.

평면에의 프로젝션 목적을 위해 완전히 다른 종류의 기하학적 형상을 사용하면 나선형 편향을 이용하는 상기한 바와 같은 래스터 주사기술에 본 발명을 적용할 수 없는 것으로 생각할 수 있다. 그러나, 라인점 좌표와 영상점 좌표의 반경 및 원주를 적절히 선택하면 놀랍게도 본 발명의 적용이 가능하며, 이에 따라 상기한 바와 같은 형태의 주사에 관련하여 상술한 이점들이 얻어지게 된다. 본 실시예의 경우에는 또한 라인과 영상점들의 개념을 텔레비젼에서 공지된 주사기술로 부터 예상되는 것 보다 본질적으로 더욱 일반적인 감각으로 이해해야만 한다는 것을 나타내고 있다.

상술한 지적사항들은 단지 두개의 영상점들과 두개의 광다발들에만 관련된다. 그러나, 서로 관련이 있는 라인들에 대해서는 2개 보다 많은 광다발들을 유리하게 사용할 수 있다. 여기서 두개라는 수는 다수의 라인들, 다수의 영상점들, 그리고 다수의 광다발들의 일부 또는 부분 집합을 나타내는 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 두개 보다 많은 광다발을 사용하는 경우 광원은 서로 독립적으로 변조될 수 있는 4개의 광다발들을 방출하고, 이 광다발들 중 두 광다발은 영상의 제 1 라이내에서 소정의 각도 α_ρ만큼 이격된 서로 다른 영상점들을 기록하고, 나머지 두 광다발은 상기 제 1 라인으로 부터 m_z개의 라인들만큼 오프셋되어 있는 제 2 라인내에서 소정의 각도 α_ρ만큼 이격된 서로 다른 영상점들을 기록하게 되어 있다. 따라서, 각 장치에서 일 라인내의 각기 다른 영상점들을 기록하게 되어 있다. 따라서, 각 장치에서 일 라인내의 각기 다른 영상점들을 동식록 할 수 있고 각기 다른 라인들을 동시 기록할 수 있는 이점이 실현될 수 있다. 특히, 이러한 목적을 위해 바람지한 실시예로서 상기 광다발들의 광원점들은 광의 진행방향에서 볼 때 광학 장치의 초점평면상에 직사각형으로 배열된다. 두 방향으로 대칭을 이루는 결과적인 구성에 따라 본 실시예는 영상 프로젝션의 정확도 면에서 다른 어느 실시예보다 유리한데, 그 이유는 본 실시예에 따르면 두 영상점들이 한 라인내에서 소정의 각도 α_ρ에서 영상화 될 때 mz만큼 오프셋된 동시주사되는 라인에서도 동시에 요구되는 영상점위치가 보장되기 때문이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.

제 1 도에는 레이저 쇼 극장, 천체 투영관, 비행 시뮬레이터에서 또는 가정에서 칼라 비디오 영상을 디스프레이하는데 사용할 수 있는 레이저 프로젝션 장치가 도시되어 있다. 제 1 도에 도시된 이 프로젝션 장치는 특히 칼라 영상의 디스프레이에 관련하여 사용된다. 이 프로젝션 장치는 삼원색을 혼합학 위한 3개의 레이저(10), (20), (30)를 포함하는데, 이 레이저(10), (20), (30)들은 3개의 광다발(12), (22), (32)을 각각 방출한다. 레이저(10), (20), (30)들은 비디오 영상의 영상점들을 발생시키기 위해 적당한 파장을 갖는 광을 방출한다. 한편, 단색 영상용으로는 단지 하나의 레이저만이 필요하다. 하기의 설명은 칼라 영상을 전제로 한 것이나, 사용하는 레이저를 하나의 단색 레이저로 한정하면 단색 영상 프로젝션 장치에도 쉽게 적용할 수 있음은 물론이다.

레이저(10), (20), (30)들은 정적 방식으로 동작하기 때문에, 영상점들의 색 및 휘도에 관련하여 레이저들을 제어할 수 있도록 별도의 변조기(14), (24), (34)들에 의해 3개의 광다발(12), (22), (32)들을 변조시킨다. 레이저(10), (20), (30)들이 일례로 전원을 거쳐 직접 제어되고 변조되게 되어 있는 레어저 다이오드인 경우에는 상기한 바와 같은 종류의 변조기들의 사용을 생략할 수 있다.

개개의 영상점들의 휘도 및 색들은 변조기(14), (24), (34)들에 의해 수상관을 사용하는 공지의 텔레비젼 기술에서의 전자총의 제어와 유사한 방식으로 제어된다.

광다발(12), (22), (32)들은 변조기(14), (24), (34)들을 통과한 후 빔 조합장치(38)에 의해 전체(total) 광다발(39)을 형성하도록 조합된다. 본 발명의 실시예의 경우, 상기 빔 조합장치(38)는 다이크로익 미러들로 구성되는 미러계이다. 본 장치의 이 부분은 세기변조 및 색 변조형의 광원(44)이다.

전체 또는 조합된 광다발(39)은 광학계(40)에 입사되는데, 이 광학계(40)에는 색변조 및 세기변조가 가능한 자체의 별도 광원(44')에 의해 동일 방식으로 발생되는 광다발(39')이 추가로 안내된다.

광다발(39)은 하나의 라인을 기록하기 위해 제공되며, 반면에 광다발(39')은 광다발(39)에 의해 기록된 라인에 대해 m_z개의 라인만큼 오프셋된 라인에 대한 동기기록을 위해 사용된다. 또한, 영상점드은 서로 다른 라인들에서 서로에 대해 본 발명의 실시예의 경우 m_ρ개의 갯수만큼 오프셋될 수 있다. 그러나, 다음의 예들에서는 달리 지적하지 않으면 m_ρ는 0(m_ρ=0)인것으로 제한된다. 그 이유는 본 발명의 본질적인 특징이 전적으로 서로 다른 라인들에 대한 동시 주사시 나타날 수 있기 때문이다.

후술하는 바와 같은 기능때문에 m_z는 라인간격 수를 나타낼 수 있다.

서로 다른 라인들에서 두 광다발(39), (39')을 동시 편향시킬 수 있도록 도 1의 장치는 상기 두 광다발(39), (39')들을 소정의 각도로 조합 또는 분리시켜 후속 영상 프로젝션 중에 실제 또는 가상 공통점으로 부터 진행할 수 있게 하는 광학계(40)를 가지고 있다.

광다발(39), (39')들은 m_ρ=0 일때 라인 편향에 대해 수지을 이루는 평면내에 존재한다. 상기 광학게에 의해 설정되는 각도는 m_z개의 라인들에 대한 고정 라인간격을 위해 결정된다. 여기서, m_z는 후술하는 바와 같이 영상의 유효 라인들의 수 N_z보다 작은 수이다.

본 장치에 사용되는 편향 원리에 대한 이해를 위해서는 수상관을 이용하는 공지의 텔레비젼 기술에서 사용하는 래스터 주사 기술에 대해 이해를 할 필요가 있따. 여기서 사용하는 기술은 비디오 영상의 영상점즐을 발생시키는데 전자 빔 대신 광다발(39), (39')을 사용한다는점에서, 그리고 수상관에서 통상적으로 행해지는 자기 편향을 라인 미러(41), 본 발명의 실시예의 경우의 다각형 미러, 영상 미러(42), 본 발명의 실시예의 경우의 회전 미러에 의한 기계적인 주사로 대치시키고 있다는 점에서 전자의 기술과 다르다. 그러나, 이러한 종류의 레이저 및 영상 프로젝션 장치의 경우에는 상기한 바와 같은 기계적이 장치들을 사용하여서만 주사가 이루어지는 것으로 국한되지 않는다. 일례로, 음향광학수단에 의해 주사를 행할 수 있다.

도 1에는 또한 본 발명의 실시예의 경우 편향각도가 작을 시 비디오 영상을 확대시키도록 작용하는 확대 광학소자(45)들이 도시되어 있다. 이러한 목적을 위해 확대 광학소자(45)들은 접선 조간에 따라 수정되는 초점조절 렌즈계로서 구성된다. 확대 광학소자(45)는 스크린상에서이 광다발의 편향각도를 결정하는데 조력하기 때문에 편향장치의 일부로서 간주된다. 그러나, 본 발명이 관려되는 한 일례로 각도 α_ρ및 α_z에 대한 모든 값들 및 그 값들의 일부는 상기한 바와 같은 확대 광학소자들의 앞에서 주어진다.

본 발명의 실시예의 경우, 두 광다발(39), (39')들은 발생시킬 비디오 영상의 각 영상점들을 순차적으로 비출 수 있도록 라인 미러(41)와 영상 미러(42)를 포함하는 편향 장치에 의해 스크린(43)상에서 이차원적으로 편향된다. 스크린(43)은 도 1에 도시된 바와 같이 기존의 텔레비젼 영상들을 디스프레이할 수 있도록 평판형태를 가질 수 있다. 그러나, 천체 투영관 및 비행 시뮬레이터의 경우에는 스크린(43)을 곡면형태로 형성시키는 것이 바람지하다.

일반적으로 스크린(43)은 화면을 관람하는 사람이 정해지 바에 따라 스크린(43)을 기준으로 광학소자(45)의 일측에 또는 타측에 위치하는지의 여부에 따라 전면 프로젝션 스크린으로서 또는 배면 프로젝션 스크린으로서 형성될 수 있다.

상기 영상 디스프레이 장치는 변조기(14), (24), (34), (14'), (24'), (34')용의 특정 전자제어장치(46)를 일부 구성요소로서 포함하고 있다.

전자제어장치(46)에 일시적으로 저장되는 영상 정보는 라인 미러(41)(다각형 미러 휘일) 및 영상 미러(42)(검류계 미러((42)의 각 위치에 동기하여 판독되어 광다발(39), (39')의 세기변조 및 색변조를 위해 사용되게 된다. 이에 대해서는 도 11에 도시된 제어기와 관려하여 보다 상세하게 후술하겠다.

먼저, 본 발명과 관련하여 중요한 텔레비젼 기준들에 대한 기본 명세를 살펴보면 다음과 같다:

(스캔)

이 경우,

(스캔)

(스캔)

(스캔)

이 경우,

(스캔)

(스캔)

이 경우,

(스캔)

이상의 기준드로 부터 기본적으로 다음과 같은 관계가 유도될 수 있다.

PAL 비 비월드주사 및 HDTV 비월주사 디스프레이방법들의 경우에는 두 영상들간의 휴지시간이 1.6ms가 되게 49개의 라인들이 존재한다.

- 두 라인들간의 휴지시간은 3.2㎲이다.

- 영상 미러의 편향각도 α_z=15°이고, 유효라인 수 N_z=576일 때, 두 라인들간의 각도 β_z는 두 디스프레이방법들 모드에서 동일하게 0.026°로 된다(β_z=0.026°).

- 폭 대 높이의 비가 4:3인 PAL 비 비월주사식 디스프레이방법의 경우, 라인 미러의 편향각도 α_ρ는 20°이다(α_ρ=20°). 라인당 유효여앙점의 갯수가 720일 경우, 각 라인에서의 인접하는 두 영상점들간의 각도 β_ρ는 0.0277°이다(β_ρ=0.0277°).

폭 대 높이의 비가 16:9인 HDTV 비월주사식 디스프레이방법의 경우, 라이미러의 편향각도 α_ρ는 26.77°이다(α_ρ=26.77°). 라인당 유효영상점 수가 1440일 경우, 각 라인에서의 인접하는 두 영상점들간의 각도 β_ρ는 0.0185°이다.

따라서, PAL 비 비월주사 및 HDTV 비월주사 디스프레이방법들을 이용하여 영상들을 주사할 시 일직선상의 광다발(39), (39')드의 영상화특성들에 유사점이 존재한다. 그러나 두 영상들간의 휴지시간은 모든 디스프레이방법들에서 모두 1.6㎲이다.

수학-전작인 방법들을 사용하면 각 장치들의 영상화특성들에 모든 영상크기를 적응시키는 것이 가능하고, 이에 따라 화질을 개선할 수 있다(일례로 독일 특허 제 195 17 357 C1 호에 기재되어 있는 바와 같이). 이러한 목적을 위해 고려하여야만 하는 조건들 고수하는데는 영상의 주사 중에 다수의 라인들의 동시 기록을 하게 되어 있는 HDTV 비 비월주사방법을 기초로 하여 영상 디스프레이를 행하게 되어 있는 장치의 경우 다수의 라인들 및 각 라인내의 다수의 영상점들을 동시에 주사학 되어 있는 본 발명의 주사방법이 아주 유리하다.

각기 다른 라인들내의 영상점들을 동시에 디스프레이하는 것과 관련하여 제공되는 상기한 바와 같은 정보는 동일 라인내의 다수의 영상점들을 다중 주사하는 것과 관려된 방법들에 적용할 수 있는데, 그 이유는 이 방법들에서도 상기한 정보들에 대응하는 치수, 치수 비, 시간, 시간 비들이 사용되기 때문이다. 이 경우, 지수"z"는 "ρ"는 하나의 라인 내에서 동시에 주사되어야 할 영상점들의 수를 나타낸다.

후술하는 방법드은 도 3을 참조하여 후술하겠지만 일례로 돔(dome)상에 영상을 프로젝션시킬 수 있게 하도록 극 좌표내에서의 라인기준으로 부터 독립적인 트레이트(trace) 형태의 영상점들을 임의 기록하는 방법에 동등하게 적용된다.

영상점들은 항상 스크린(43)의 형태 또는 라인 미러(41)와 영상 미러(42)를 포함하는 편향장치와 스크린(43)간의 거리와 무관하게 선명하게 디스프레이된다. 그 이유는 스크린상에 충돌하는 광다발들이 사실상 평행하고, 그들의 발산각도가 대체로 레이저 공급원(10), (20), (30)의 발산각도에 의해 결정되기 때문이다. 그러나, 스크린(43)과 편향장치간의 거리가 증가하면, 영상크기로 변화하게 된다. 이와 같이 되는 이유는 라인 편향과 영상 편향이 모두 각도 비례적으로 이루어 지고 또한 도 1에 도시된 비러(41), (42)들에 의한 편향에 수반하여 이루어지기 때문이다.

그러나, 도 1에 도시된 실시예의 경우 라인들은 각기 개객의 광다발에 의해 주사되지 않고, 여러 다른 라인들이 두개의 광다발(39), (39')들에 의해 라인 미러(41)를 거쳐 동시 주사되게 되어 있다. 따라서, 디스프레이된 영상의 광밀도가 높아질 수 있으며, 영상 기록 또한 라인수의 두배에 해당하는 편향 미러(41)의 편향속도에서 이루어질 수 있는데, 이에 따라 본 발명의 실시예에서 라인 미러(41)로서 사용되는 다각형 미러의 설계에 특히 유리하며, 심지어는 통상의 편향속도에서 기존의 다각형 미러들을 사용하여 비 비월주사를 행하여 HDTV 영상을 디스프레이하는 것도 가능하게 된다.

본 발명의 실시예의 경우, 두 광다발(39), (39')들은 광학계(40)때문에 서로 일정한 각도를 두고 영상 미러(42)로 부터 나오게 된다. 여기서, 상기 각도는 이러한 형태의 동작을 위한 선택되는 라인간격수 m_z에 비례한다. 이러한 동작을 이루게 하는 특정 방법에 대해서는 도 4 내지 도 10에 도시된 실시예들을 참조하여 후술하겠다.

광학계(40)에 의하 광다발(39), (39')간의 각도는 도 1에서 결정될 수 있다. 디스프레이할 비디오 영상의 N_z개의 라인들에 대한 영상 미러(42)의 전체 편향각도 α_z에서, 각도 β_mz=m_z×α_m/N_z이면 광다발(39), (39')들사이에 m_z개의 라인차가 있게 된다. 이하, 바로 인접하는 두개의 라인들간의(m_z=1) 각도적인 거리는 β_z=α_z/N_z로 표시한다. 이것은 서로 다른 영상점들(m_ρ(스캔)0)을 기록하는 경우에도 동등하게 적용된다. 즉, β_mρ=m_ρ×α_ρ/N_ρ이고, β_ρ=α_ρ/N_ρ이다. 여기서, "α_ρ"는 전체 주사라인 빔 각도 또는 개구각도를 나타내고, "N_ρ"는 각 라인내의 영상점들의 갯수를 나타낸다.

기본적으로, 선택된 라인가격수가 짝수인지 아니면 홀수인지의 여부에 따라 그리고 각 광다발이 홀수개의 라인들, 짝수개의 아니면 정수개의 라인들을 기록하는 지의 여부에 따라 주사방법을 여러 가지 경우로 구분할 필요가 있다. 이하에서는 단지 가장 중요한 영상 디스프레이 조합들에 관해서만 설명하겠다.

경우 1:

라인간격 수 m_z가 홀수이고, 광다발(39)은 단지 홀수 라인들만을 기록한다. 그 결과, 각 영상라인은 하나의 영상을 주사하는 중에 단지 한번만 기록되게 된다.

이 경우는 주로 라인 미러의 편향주파수를 일정하게 유지한 상태에서 영상당 라인 수를 증가시키기 위해 사용된다. 물론, 바로 인접하는 라인들의 라인 수를 2배로 하면 동일 비디오 정보를 기록할 수 있고, 이에 따라 평균시간 내에서 영상의 광출력의 증가만이 이루어질 수 있게 된다.

(스캔)

HDTV 비 비월주사 디스프레이방법의 경우, 두 라인들간의 각도 β_z=0.013°이다. 따라서, 라인간격 수 m_z에 따라 다음과 같은 라인 빔 각도 βm_z가 주어진다.

(스캔)

경우 2:

라인간격 수 mz가 짝수이고, 광다발(39)은 모든 라인들을 순차로 기록한다. 그 결과, 광다발(39), (39')들에 의해 비추어지는 라인들은 하나의 영사을 주사하는 중에 두번 기록되게 된다. 이 경우는 주로 디스프레이된 영상의 관출력을 증가시키기 위해 사용된다.

(스캔)

등등을 기록한다.

일례로 제 3 라인 및 제 4 라인은 서로 다른 시간에 기록되나 일 영상내에서 두번 기록되는 것을 알 수 있다.

HDTV 비 비월주사 디스프레이방법의 경우, 두 라인들간의 각도 β_z=0.013°이다. 따라서, 라인간격 수 m_z에 따라 다음과 같은 라인 빔 각도 βm_z가 주어진다.

(스캔)

경우 1에 있어서 광다발(39), (39')간의 라인 빔 각도 β_mz는 동시에 기록된 라인들이 항상 동일한 각 간격을 갖게 계산되고, 반면에 경우 2에 있어서 광다발(39), (39')간의 라인 빔 각도 β_mz는 모든 라인들이 서로 정확히 기록 될 수 있게 계산된다. 이와 같이 하게 되면 특허 출력 스케이링(scaling)을 위해 광다발(39), (39')들에 의해 일 라인내의 상이한 두 영상점들(m_ρ(스캔)0)을 기록하기 위한 상기한 구성의 경우 이점이 제공된다.

실제 광학 장치들에서 편차가 작은 경우에도 광다발(39), (39')들의 정확히 계산된 각도 β_mz에 의해 여전히 고 화질의 영상이 발생될 수 있는데, 그 이유는 각도 β_mz의 편차가 주어진 장치 내에서 그리고 영상 래스터 주사 간격 내에서 일정하여 작은 편차로 인해 주목할 만한 영상 에러가 발생되지 않기 때문이다.

그러나, 에러 각도가 큰 경우, 광원(80), (80')의 변조기들은 각도 β_mz에 대응하여 시간을 정정하는 방식으로 제어될 수 있다. 이러한 변형은 각 라인의 다중 주사에 의한 출력 증가의 경우 특히 유리하다. 광학 장치의 정밀 제조를 위한 요건도 종래 기술의 경우보다 완화되는데, 그 이유는 영상 에러가 그에 대응하여 설계된 전자 제어기에 의해 관람자가 인지할 수 없을 정도로 영향을 받을 수 있기 때문이다.

도 2 및 도 3에는 값 m_z및 m_ρ를 예증하는 두 가지 주사방식이 도시적으로 도시되어 있다. 광다발(39)과 광다발(39')의 입사점은 두개의 점으로 표시되어 있다. 또한, 라인 주사 및 영상 주사를 위한 편향장치들은 두개의 벡터 N_ρ와 N_z로 예시되어 있다. 도 2에는 영상 미러(42)와 라인 미러(41)에 의해 도 1의 예를 참조하여 충분히 설명한 바와 같이 영상방향 및 라인방향으로 도시된 m_z및 m_ρ의 값들을 갖는 이차원의 래스터 주사가 도시되어 있다.

이와는 대조적으로, 도 3에는 일례로 구형 세그먼트들을 갖는 돔에 대한 나선형 주사가 도시되어 있다. 그러나, 이러한 나선형 주사의 경우 도 3에 점선으로 도시된 바와 같이 직사각형 주사가 가능하다. 이 경우, 광다발들은 직사각형영역의 외측 영역을 주사할시 블랭크(blank)되는 것이 바람직하다. 이러한 나선형 주사는 일례로 각속도 ω에서 각기 대응하는 사인 형태(일 방향) 및 코사인 형태(다른 방향)의 제어에 의해 두 방향으로 경사가능한 검류계 미러에 의해 발생될 수 있다. 사인 전압파형 및 코사인 전압파형 일정한 진폭을 갖는 경우 광다발(39), (39')들은 원형 패턴으로 편향된다. 한편, 진폭이 시간경과에 따라 균일하게 증가하면 도면에 도시된 바와 같이 나선형 주사가 이루어지게 된다.

또한 도 3에는 직사각형 주사와는 다른 형태의 주사시 라인들 및 영상점들이 어떻게 정의되는 가를 명화기 나타내기 위한 값 m_z(m_z=3) 및 m_ρ가 도시되어 있다. 도 3에 따른 나선형 주사의 경우, 라인수의 계수는 반경방향으로 이루어지며, 영상점 수의 계수는 원주방향으로 이루어진다.

이하, 광학 시스템(40)이 도 1에 도시된 실시예에서 어떻게 실현되는 지를 몇가지의 예를 통해 설명하겠다.

도 4에는 두개의 광다발(39), (39')들을 설정된 동작모드의 반대적인 동작모드로 구성된 편광 빔 스플리터(50)에 의해 서로에 대해 수직으로 편광시키고 조합시키게 구성되어 있는 광학계(40)의 평면도가 도시되어 있다.

광다발(39), (39')들은 모두 편광 빔 스플리터(50)를 나온 후 복굴절 물질로 형성된 프리즘(52)로 입사되고, 이 프리즘(52)에 의해 두 광다발(39), (39')사이에 경사각도가 존재하는데, 그 이유는 두 편광방햐에 대한 굴절율이 다르기 때문이다.

도 4의 경우, 광다발(39), (39')들은 평광 빔 스플리터(50)의 입사조건에 의해 이미 설정되어 있는 거리에서 평행하게 편광 빔 스플리터(50)를 나오게 된다. 프리즘(52)에 의해 두 광다발(39), (39')사이에 각도의 변화가 발생하기 때문에, 이 광다발(39), (39')들은 공통점(54)에서 조합되게 된다. 가능하면, 이 공통점(54)은 비디오 영상의 라인 밀도가 평향장치로 부터의 프로젝션 스크린의 거리와 무관하게 될 수 있도록 광학계(40)와 영상 미러(42)사이에 위치되어야만 한다.

광학계(40)의 치수는 공통점(54)이 영상 미러(42)의 표면상에 위치되게 정해지는 것이 가장 유리하다(m_ρ(스캔)0 이고 m_z= 0 일 경우). 그 이유는 이와 같이 하는 경우 광학계(40)에 의한 각도 조정이 본질적으로 비디오 영상의 라인 주시를 위한 각도의 변화와 동일한 위치에서 이루어지기 때문이다. 이것은 라인 주사가 모둔 라인드에 대해 동일한 위치로 부터 진행되는다는 것을 의미한다.

한편, 소정의 경우 특히 m_ρ(스캔) 0 이고 m_z= 0일 경우에는 상기 공통점(54)을 라인 미러(41)로서 사용되는 다각형 미러의 반사면들상에 위치시키는 것이 또한 유리할 수 있는데, 그 이유는 이와 같이 하는 경우 라인 편향이 두 광다발(39), (39') 모두에서 반사면의 동일 지점에서 이루어지기 때문이다.

만일 공통점(54)이 또 다른 지점(54')으로 이동해야 하는 경우에, 이러한 이동은 이러한 목적을 위해 초점조절 렌즈 시스템으로서 유리하게 설계된 또 다른 광학 수단(55)에 의해 이루어질 수 있다. 이러한 종류의 광학 수단(55)은 추가로 광다발(39), (39')들이 지점(54')으로 수렴하는 각도를 조절하는 목적으로 사용할 수 있다. 따라서, 이러한 종류의 광학 시스템은 광다발(39), (39')의 각도 및 공통위치를 균일 편향을 위해 결정할 수 있는 또 다른 자유도를 제공한다. 이에 따르면 m_z또는 m_ρ의 값이 낮을 경우 하기의 설명부분에서 주어지는 수치적인 실시예들에 의해 도시되는 바와 같이 기계적인 가능성의 한계가 매우 빨리 도달하기 때문에 유리하다.

또한, 상기한 부가적인 광학계(55)는 다음의 실시예들에서 모두 사용될 수 있다. 그러나, 설명을 간략히 하기 위해 이러한 실시예들에 관련하여 상기 광학계(55)의 동작에 관한 상세한 설명은 생략한다. 그러나, 당해 기술분야에서 숙련된자라면 기하학적 광학수단의 원리를 알면 항상 추가의 광학계(55)에 관련하여 하기의 실시예들을 개선 및 수정할 수 있을 것이다. 이와 유사하게, 공통점(54)의 위치와 관련하여 상기한 모든 지적 사항은 다른 모든 실시예들에서도 인용될 수 있다.

도 5에는 광다발(39), (39')들에 대해 복굴절 물질을 사용하거나 편광방향을 다르게 할 필요가 전혀 없는 광학계(40)에 대하 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 광학계(40)는 프리즘(56)을 포함하고 있는데, 이 프리즘(56)에는 광다발(39')이 프리즘(56)의 표면(58)에서 전반사가 이루어질 수 있게 하는 각도로 입사된다. 한편, 광다발(39)은 상기 프리즘면(58)에 충돌하여 프리즘(56)에서 굴절되고, 그 결과 입사 광다발(39), (39')사이에 소정의 각도가 형성되게 된다. 광다발(39), (39')들은 상기한 공통점(54)에서 합쳐지며, 그 뒤에 동일 각도로 서로 분리되게 된다. 상기 각도는 이미 상술한 바와 같이 라인 수 m_z에 의해 고정되며, 프리즘(56) 자체의 기하학적 조건 및 각도에 의해 결정된다.

도 6에는 광원점(A), (B)로 부터 출사되는 광다발(39), (39')들의 조합을 위한 기본적인 영상화 관계가 도시되어 있다. 이 경우, 각도 β및 위치(54)들은 주 평면 HH'에 의해 특정되는 초점조절 또는 영상화 광학계(64)에 의해 결정된다. 도 6에 도시된 실시예의 경우, 광원점(A), (B)들은 광학계(64)의 광축(67)에 대해 비대칭적으로 그리고 광학계(64)의 물체측 초점평면(F)내에 위치된다. 각 광원점(A), (B)로 부처 진행하여 광학계(64)에 입사되는 모든 광다발들을 영상화 시스템의 광축(67)으로 동일한 각도 σ로 출사된다. 광원점(A), (B)들간의 거리에 의해 각도가 β가 결정된다.

한편, 본 실시예의 경우 광학계(64)의 광축을 기준으로 한 주 빔들의 방향, 즉 광도파 섬유(66), (66')들의 배향에 의해 공통점(54)의 위치가 고정된다. 도 6의 실시예의 경우 섬유 코어들간의 각도 v는 두 광다발(39), (39')들이 광학계의 전방에서 서로 멀어지면서 진행 할 수 있게 선택된다. 그 뒤에, 광다발들은 광학계(64)에 의해, 본 실시예의 경우 영상측 초점(F')의 후방에 광축(67)로 부터 소정의 거리만큼 이격되어 위치되는 공통점(54)에서 조합되게 된다.

알 수 있는 바와 같이, 공통점(54)의 위치는 섬유 코어들 중 하나 또는 모두를 섬유 단부에서 광학계(64)와 스크린(43)들의 주 평면 HH'들사이의 소정의 한계내에서 경사지게 하여 변화시킬 수 있다. 실험결과, 실현가능한 광학계의 경우 광축에 대한 각도가 30°미만으로 되는 것이 특히 유리하다는 것이 입증되었다.

이러한 고려사항들은 광원점들의 수직 배치상태에서 영상의 한 라인이상(mx (스캔)0)을 디스프레이하고, 또한 광원점들의 수평 배치상태에서 라인의 한 영상점(m_ρ(스캔) 0)을 디스프레이하는데 적용된다.

도 7에는 또한 미러들 외에 레즈들을 사용하는 광학계(40)에 대한 실시예가 도시되어 있다. 도 7에 도시된 실시예의 경우에는 특히 평행한 입사빔(39), (39')들의 각각이 광학계로 부터 출사된후 다시 평해하게 된다는 것을 고려하였다.

본 실시예의 경우, 광다발(39), (39')들은 렌즈(58), (58')들에 의해 미러(60)상에 초점을 맞춰지게 되고, 이에 따라 상술한 광원점(A), (B)들이 미러(6)의 표면상에서 발생하게 된다. 광다발들은 또 다른 렌즈(62)에 의해 반사된 후 도 6에 관련하여 설명한 바와 같이 평행하게 된다.

결과적으로, 렌즈(58), (58')들의 영상측 초점들은 반사 미러면사에 존재하고, 또한 렌즈(62)의 초점 평면내에 존재하게 되어, 출사 광다발(39), (39')들은 다시 평행하게 진행하게 된다.

광다발들의 조합방식은 본질적으로 미러(60)의 형태에 의해 결정된다. 도 7에 도시된 실시예의 겨우, 미러(60)는 직각 Y의 각도로 연결된 두개의 부분 미러면(63), (63')을 포함하고 있다. 광다발(39)은 부분 미러면(63)에 의해 반사되며, 광다발(39')은 부분 미러면(63')에 의해 반사되게 된다.

출사되는 광다발(39), (39')의 각도 및 렌즈(62)에 의해 발생되어 두 광다발(39), (39')들을 합치게 하는 공통점(54)의 위치는 일례로 렌즈(58), (58'), (62)들의 초점길이를 선택하여 변화시킬 수 있다. 또한, 미러(6)의 위치 및 미러면(62), (62')들간의 각도 Y에 의해 광다발(39), (39')간의 각도와 공통점(54)의 위치를 결정할 수도 있따. 당해 기술분야에서 숙련된 자라면 지하학적의 광학 법칙에 따라 상기의 변화의 결과를 잘 알 수 있으며, 이러한 결과는 또한 도 4 내지 도 6에 지적된 사항들을 참조하면 잘 이해할 수 있을 것이다.

도 8에는 광학계(40)의 또 다른 실시예가 도시되어 있는데, 이 경우에도 광원점(A), (B)들은 두개의 광도파 섬유(66), (66')의 코어들의 출사영역에 형성되어 있다. 본 실시예의 경우에는 초점조절자치, 즉 렌즈(62)를 구비하고 있다. 이 경우, 두 광도파 섬유(66), (66')들의 출사영역들은 렌즈(62)의 입력측 초면 평면내에 위치되어 광원점(A_z), (B_z)을 형성하게 되어 있다. 광원점(A_z)은 광다발(39)을 제공하며, 반면에 광원점(B_z)은 광다발(39')을 제공한다. 광다발(39), (39')을 각기 안내하는 광도파 섬유(66), (66')들의 코어들은 점선으로 표시되어 있다.

도 8의 경우, 광도파 섬유(66), (66')들의 섬유코어들의 중심축들은 서로 거리 a_z만큼 이격된 상태로 평행하게(v_z= 0°) 그리고 광축(67)으로 부터 각기 동일한 거리 yz만큼 이격된 상태로 연장되어 있다. 섬유들의 단부들은 물체측 초점평면(F)내에 위치된다. 광원점(A_z), (B_z)의 주 빔들은 렌즈(64)의 주 평면으로부터 거리 f'만큼 이격된 상태에서 영상측 주 초점(F')에서 교차하여 공통점(54)을 형성한다.

이러한 빔들 및 광원점(A_z), (B_z)으로 부터 진행하는 기타의 빔들은 모두 광축(67)에 대해 항상 동일한 각도 σ를 이룬다. 2σ의 각도는 m_z개의 라인들에 해당하는 거리에서의 영상 주사 주에 기록되는 두개의 라인들사이의 각도 β_mz와 동이라다.

상술한 경우 1에 있어서 광원점(A_z), (B_z)들간의 거리는 다음과 같다.

(스캔)

다음의 라인들은 일례로 m_z= 9에서 연속적으로 함께 주사된다

제 1 라인과 제 10 라인

제 3 라인과 제 12 라인

제 5 라인과 제 14 라인

제 7 라인과 제 16 라인

제 9 라인과 제 18 라인

제 11 라인과 제 20 라인, 등등

실제로, 영상의 시작 부분에서 그리고 영상의 끝 부분에서의 영역까지 영상은 라인수의 두배만큼 기록되고, 각 라인은 단지 한번만 기록된다. 이하, 초기에 기록될 수 없는 제 2 라인, 제 4 라인, 제 8 라인들이 어떻게 스크린상에 영상을 형성하는가에 관해 설명하겠다.

상술한 경우 2에 있어서 광원점(A_z), (B_z)들간의 거리는 다음과 같다.

(스캔)

다음의 라인들은 일례로 m_z= 10에서 연속적으로 함께 주사된다.

제 1 라인과 제 11 라인

제 2 라인과 제 12 라인

제 3 라인과 제 13 라인

제 4 라인과 제 14 라인

제 5 라인과 제 15 라인

제 6 라인과 제 16 라인

제 7 라인가 제 17 라인

제 8 라인과 제 18 라인

제 9 라인과 제 19 라인

제 10 라인가 제 20 라인

제 11 라인과 제 21 라인, 등등

제 10 라인 이후의 라인들은 항상 영상의 끝 부분에 해당하는 영역에 도달할때 까지 특히 다른 시점에서 두번 기록된다.

초기에 두번 기로될 수 없는 제 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 라인들이 어떻게 스크린상에 영사을 형성하는가에 관해서도 아래에서 설명하겠다.

비디오 시스템에서의 광학계(40)의 치수결정을 보다 충분히 예증할 수 있도록 도 8의 실시예에 관련하여 몇 가지의 수치예들을 들어 보겠다.

도 8에 도시된 렌즈(62)는 도 1에 따른 장치에 사용하는 경우 1 내지 7cm의 초점길이를 갖는 것이 유리한 것으로 입증되었고, 이 경우 비디오 시스템의 치수 결정을 위한 여러 한계 조건들을 간단히 만족시킬 수 있다. 특히, 도 1의 실시예에 관련해서는 사용되는 도파관들의 특성을 기초로 하여 2.5cm의 초점길이를 갖는 렌즈(62)를 사용하였다.

영상 미러(42)(회전 미러)는 N_z개의 라인들을 주사하는 실시예의 경우 α_z= 15°만큼 회전될 수 있게 되어 있다. 이러한 각도에서 그리고 라이 수가 N_z가 1152일 경우, 두 인접라인들간의 각도 β_1z는 라인간격 수 m_z=1에 해당하는 동시 주사 광다발들의 라인차에 대해 0.013°가 된다(β_1z= 0.013°), 상기한 2.5cm의 초점기이에서 상기한 요구되는 각도를 조정하기 위해서는 광도파 섬유(66), (66')들의 코어들간의 거리를 6㎛로 하여야만 한다. 이 거리는 종래의 광도파 섬유(66), (66')의 직경과 비교할 때 매우 작은 치수로서 특히 6㎛의 코어직경을 사용하는 경우에는 거의 실현 부가능한 것이다. 더욱 작은 코어직경을 사용하면 누설 장 결합(이버네슨트(evanescent)장 결함)으로 인해 광도파 섬유들사이에서 누화가 발생하고, 그 결과 광다발(39), (39')들이 스크린에 도달하기에 앞서 이루어지는 분할 광전파를 방해하게 된다.

선택된 라인간격 수 m_z가 1보다 크면 상기한 바와 같은 일련의 문제점들을 피할 수 있다. 일례로, m_z=5에서 제 1, 3, 5,7 라인들은 광다발(39)에 의해 동시 주사되며, 제 6, 8, 10, 12 라인들은 광다발(39')에 의해 동시 주사된다. 이 경우, 광도파 섬유(66), (66')들의 코어들간의 거리는 대략 28㎛로 된다. 라인간격수가 m_z=5보다 큰 경우에는 상기 거리도 증가한다. m_z=567이고 N=1152일 경우, 일 영상의 상반부는 광다발(39)에 의해 주사될 수 있으며 하반부는 광다발(39')에 의해 주사될 수 있다. 그러나, 이 경우, 공통점(54)은 광다발(39), (39')들을 미러 표면상에 합칠 수 있게 하여 미러 치수를 작게 할 수 있도록 다각형 미러로서 구성된 라인 미러(41)의 편향면상에 위치되어야만 한다. 도 8에 도시된 실시예의 경우 이것은 광원점(A_z), (B_z)들의 주 빔들이 광축(67)에 대해 평행학 위치됨으로써 이루어질 수 있다. 이 경우, 주 빔들은 영상측 초점(F')에서 공통점(54)을 형성하고, 다각형 미러의 면도 유사하게 영상측 초점(F')내에 위치된다.

도 1에 도시된 실시예의 경우, 선택된 m_z값은 실험을 달리할 때 마다 항상 작아졌고, 따라서 도 3에 따른 추가의 렌즈계(55)를 생략할 수 있었다. 또한, 광다발(39)는 홀수 라인인 제 1, 3, 5, 7... 라인들과 관련하여 일정하게 주사되었다. 또한, 광다발(39')들이 단지 짝수 라인들만을 주사할 수 있게 하고 두 광다발(39), (39')들 모두에 의해 주사되는 비디오 영상의 라인은 전혀 없게 하도록 m_z값은 홀수로서 선택되었다.

이미 상술한 바와 같이, m_z값이 작을 경우 광도파 섬유(66), (66')들의 코어들의 치수는 대략 마이크로미터 범위로 되게 하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 광도파 섬유(66), (66')들의 외피를 결합전에 코어에 근접할 때까지 연마하였고, 그런 후에 광도파 섬유들을 상기 연마면에 아교를 사용하여 결합시켰다.

그러나, 코어들간의 거리가 마이크로미터 범위정도로 매우 작을 경우에는 원하지 않는 결과가 발생할 수 있다. 0이 아닌 파장들 때문에, 광도파 섬유의 코어내에서 광의 유도가 완전하게 이루어지지 않고, 오히려 외피에서 지수적으로 감소하는 누설장이 발생하게 된다. 그 결과, 일례로 광도파 섬유(66), (66')들이 너무 근접해 있는 경우 타측 광도파 섬유(66') 또는 (66)의 코어에서 모드의 여기가 발생하고, 이에 따라 광다발(39), (39')의 완전한 분리가 이루어지지 않을 수 있다. 이러한 형상을 감소시키기 위해서는 광도파 섬유(66), (66')들의 코어들간의 선택된 거리를 대체로 10㎛ 또는 심지어는 30㎛보다 크게 할 필요가 있을 수 있는데, 그 이유는 이러한 종류의 코어들은 10㎛ 정도의 직경을 가질 수 있기 때문이다. 이러한 요건은 일례로 광다발(39), (39')들간의 요구되는 각도의 결정에 대체로 영향을 미치는 라인간격 수 m_z를 적절히 선택함으로써 충족시킬 수 있다. 라인간격 수 m_z가 1보다 큰 경우, 그 라인간격 수 m_z의 선택에 따라 추가의 라인들이 발생하게 되는데, 이 추가의 라인들은 상기한 실시예의 경우 변조 중에 블랭크상태로 되었다.

지금까지 설명한 방법의 결과, 일부 라인들이 영상의 시작 부분 및 영상의 끝 부분에서 기록되지 않게 된다. 선택되는 라인간격 수 m_z의 값에 따라 초기에 디스프레이될 수 없는 라인들이 발생된다.

일례로, 라인간격 수 m_z가 홀수인 경우(경우 1)의 영상의 시작 부분에서는 다음의 관계가 주어진다.

m_z= 1 일 경우 모든 라인이 기록됨

m_z= 3 일 경우 제 2 라인이 기록되지 않음

m_z= 5 일 경우 제 2, 4 라인이 기록되지 않음

m_z= 7 일 경우 제 2, 4, 6 라인이 기록되지 않음

일반적으로 "(m_z-1)/2"개의 짝수 라인들이 기록되지 않음

이 경우, 상기 실시예(경우 1)에서는 다음의 라인들이 영상의 끝 부분에서 기록되지 않는다.

mz = 1 일 경우 모든 라인이 기록됨

mz = 5 일 경우 제 1149, 1151 라인이 기록되지 않음

mz = 7 일 경우 제 1147, 1149, 1151 라인이 기록되지 않음

일반적으로 "(m_z-1)/2"개의 홀수 라인들이 기록되지 않음

상기한 바와 같은 결과에 따르면 영상의 상측 가장자리에서의 "(m_z-1)/2"개의 라인들이 그리고 영상의 하측 가장자리에서의 "(m_z-1)/2"개의 라인들이 디스프레이되지 않는다. 따라서, m_z=11 일 때 수평 가장자리영역의 영상정보는 대략 0.5%가 손실된다.

이러한 손실은 대부분의 경우 관람자가 인지할 수 없는 정도다.

또 다른 가능성에 따르면 상술한 모든 비디오 기준(PAL, HDTV)에서 주어지는 1.6ms의 영상 휴지시간은 이전에 디스프레이될 수 없었던 시자 라인들 및 끝 라인들을 각각 선 기록, 후 기록하기 위해 사용되는데, 그 이유는 본 명세서의 서두에서 설명한 비디오 프로젝션 시스템의 경우 사용되는 검류계 미러가 약 1ms의 리세트 시간을 필요로 하기 때문으로, 0.6ms의 나머지 영상휴지시간을 영상의 시작부분과 영상의 끝 부분의 라인들을 기록하는데 사용할 수 있다. 실제로, 라인간격수가 약 20미만(m_z<20)으로 되는 영상 디스프레이방법의 경우 정보손실이 없이 상기와 같은 방식으로 실현될 수 있다. 그러나, 영상 미러(42)를 영상이 항상 먼저 상부로 부터 하부로 주사되게 하고 그 뒤에 하부로 부터 상부로 주사되게 끔 제어하는 경우 라인간격 수를 또한 증가시킬 수 있다. 이 경우, 리세트 시간을 생략할 수 있으며, 1.6ms의 전체 시간을 라인들의 후 기록을 위해 사용할 수 있다.

라인간격 수 m_z=10인 경우, 영상의 시작부분에서 경우 1에 따라 다음의 모드가 이루어진다.

- 먼저, 광원점(A)으로 부터만 진행하는 제 2, 4, 6, 8 라인들을 순차로 기록한다. 이 기록은 실제의 영상휴지시간의 범위내인 4·32㎲=0.128㎛ 내에 이루어진다. 이 때 광원점(B)은 어두운 상태에 있다.

- 그 뒤에, 광다발(39')에 의해 광원점(B)으로 부터 일시적으로 저장된 라인1을 기록하고, 이와 동시에 광다발(39)에 의해 광원점(A)으로 부터 진행하는 라인(10)을 기록한다. 이러한 방식으로, 제 3 라인과 제 12 라인, 제 5 라인과 제 14 라인, 그리고 제 7 라인과 제 16 라인 등등을 쌍으로 동시에 디스프레이한다.

그리고, 영상의 끝 부분에서는

- 광원점(B)으로 부터 진행하는 제 1143 라인과 광원점(A)으로 부터 진행하는 제 1152 라인들을 동시에 디스프레이한다.

- 영상휴지기간에서는 광다발(39)에 의해 광원점(B)으로 부터 순차로 진행하는 제 1145, 1147, 1149, 1151 라인들을 기록한다. 이 기록은 실제의 영상휴지시간의 범위내인 4·32㎲=0.128㎛내에 이루어진다. 이 때 광원점(A)은 어두운 상태에 있다. 즉, 광다발(39)은 블랭크 상태에 있다.

따라서, 본 실시예의 경우에는 영상의 시작 부분과 끝 부분에서 라인들을 디스프레이하는데 단지 0.256ms만이 요구된다(이 때의 잔류 영상휴지시간은 0.344ms임).

그러나, 제어를 생략하여 m_z값을 작게 유지시키는 것이 바람직한 경우에는 상술한 바와 같은 누설장을 감소시켜야만 한다. 이것은 일례로 광도파 섬유(66), (66')사이에 그들의 결합직전에 알루미늄 반사막(70)을 진공증착하면 가능하다. 이 반사막에 의해 누설장의 전장 강도가 단락되고 그 누설장이 코어내로 가시파장의 범위에서 다시 반사된다. 그러나, 이와 같이 하는 것은 소정의 경우 상당한 광손실을 야기시키기 때무에 섬유의 단부에 테이퍼를 형성하는 방법과 같은 적당한 공정에 의해 광손실을 감소시켜야만 한다.

그러나, 굴절율 구배가 큰 도파관들을 사용하는 경우에도 누설장의 전파가 감소되고, 이에 따라 도파영역들을 서로 근접시킬 수 있다. 이러한 방법을 사용하면 광다발(39)에 의해 제 1, 3, 5, 7,... 라인들을 주사하고 광다발(39')에 의해 제 2, 4, 6, 8,... 라인들을 상기 라인들과 동시에 주사할 수 있는 구성이 가능해진다. 이 경우의 라인간격 수 m_z는 1이며, 도파관들은 약 6㎛ 또는 그 미만의 거리만큼 이격 되어야만 한다.

도 9 및 도 10에는 집적화된 도파관들을 갖는 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 10은 도 1에 도시된 실시예의 결합장치(38)로서 사용될 수 있는 집적 도파관 결합기의 개략도이다. 이러한 광도파 결합기들을 실현하는 방법은 독일 특허 출원 제 195 03 930 호 및 제 195 03 931 호에 구체적으로 기재되어 있다.

이러한 목적을 위해, 서로 다른 파장을 갖는 3개의 광다발(12), (22), (32)들을 변조후 공통 광다발(39)을 형성하게 조합하는 도파 구조(74)를 집적 광학수단용으로 적합한 기판(72)내에 형성한다. 이 구조(74)는 기판(72)의 적당한 도핑(doping)에 의해 형성하였다.

도 10에 도시된 광학계(40)는 상기한 바와 같은 구조의 두 도파관 결합기들의 도핑된 면들을 서로 접촉할 수 있게 위치시킴으로써 형성된다. 이 경우, 도핑된 면들 중 한 면은 광다발(39)을 발생시키며, 다른 한 면은 광다발(39')을 발생시킨다. 이러한 구조(74), (74')들의 출력을 서로 겹치게 한 결과 도 7에 도시된 광학계와 유사한 광학계가 형성되었는데, 이 경우 광다발(39), (39')들은 서로 작은 거리를 두고 이격된 상ㅌ로 도파과들로 부터 출사된다. 각도를 결정하기 위해 정해지는 상기 거리는 일례로 광도파 섬유 결합기들을 결합시키기에 앞서 기판(72), (72')들의 도핑된 면들상에 스퍼터링에 의해 폴리실리콘으로 된 막(70)을 소정의 두께로 형성함으로써 정밀하게 결정할 수 있다.

그러나, 상기 거리가 매우 작을 경우에는 누설장 결합을 다시 고려하여 설명한 바와 같이 광도파 섬유 결합기들의 결합 전에 기판(72), (72')들상에 추가의 알루미늄막을 진공증착하여 누설장들을 단락시켰다.

도 6의 경우와 마찬가지로 광다발(39), (39')의 출사를 위한 구조(74), (74')들의 출사영역, 즉, 광원점(A), (B)들은 다시 렌즈(64)의 초점 평면내에 위치된다. 이러한 점에서 도 6 및 도 8에 도시된 실시예들의 경우와 동일한 중요한 고려사항들이 이 경우에도 적용된다.

상기한 지적사항들은 두개의 광다발(39), (39')을 사용하는 예에 관련된 것이다. 물론 이와 관련하여 도입되는 원리들도 또한 두개이상의 광원점(A_z), (B_z)들에 대해서도 유효하고, 그 결과 4배 구성의 경우 일례로 4개의 라인들을 평행하게 동시에 디스프레이할 수 있다.

또한, 상기한 실시예들과 관련하여 상술한 사항들에서 광원점(A), (B)들은 소정의 평면, 그러나 광축(67)을 포함하고 표면법선이 라인편향방향으로 면하게 되어 있는 평면내에 위치하게 되어 있다. 또한 공원점들은 광축으로 부터 동일한 거리로 이격되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로 두개 또는 그 이상의 라인들을 특히 간단한 방식으로 평행하게 기록할 수 있다.

지금까지 설명한 과정을 한 라인의 영상점들에 상술한 바와 같이 적용하는 경우 구성이 다소 변경된다. 즉, 광원점(A_ρ), (B_ρ)들이 광축(67)을 포함하고 법선이 라인방향에 대해 수직을 이룩 되어 있는 평면내에 위치된다.

이 경우, 상기한 사항들은 또한 한 라인내의 영상점들에 완전히 아나로그적인 방식으로 적용된다. 광원의 변조기(14), (24), (34)들을 광원(44), (44')들에 따라 제어하고 라인 미러(41)와 영상 미러(42)들을 그에 상응하여 설계하면 한 라인의 두개 또는 그 이상의 영상점들을 광원점(A_ρ), (B_ρ)들을 사용하여 기록할 수 있다. 이러한 종류의 장치는 출력 스케일링을 위해 특히 적합하다.

또한, 이러한 장치를 사용하면 한 라인내의 영상점들의 양을 증배시킬 수 있다. 이것은 특히 한 라인의 영상점들을 디지탈 레스터 주사시키는 경우 또는 그러한 영상점들을 디스프레이하기 위해 동기 펄스화하는 광들을 사용할 시 특히 유리하다. 또한 한 라인내의 영상점들의 수 N_ρ를 증가시키는 것이 가능한데, 그 이유는 제 1 영상점 내지 제 576 영상점들을 제 1 광다발(39)에 의해 기록되고, 제 577 영상점 내지 제 1152 영상점들은 제 2 광다발(39')에 의해 기록되기 때문이다.

또한, 렌즈들의 초점 평면(64)내에 직사각형 형태로 배열되는 4개의 광원점들의 조합도 유리한데, 이 경우 두 광다발들은 한 라인내의 두 영상점들을 기록하고, 라인방향으로 오프셋(이격)되어 있는 추가의 두 광다발들이 상기 광원점들로 부터 진행하게 되어 있고, 이에 따라 각 영상점은 서로 연관된 4개의 광원(44)들의 변조기들을 대응 제어에 의해 요구되는 시점에서 영상정보를 수신하게 된다. 따라서, 세기 및 색이 다른 두개의 영상점들은 각기 최소한 두개의 라인들에서 동시에 기록될 수 있다. 그러나, 이러한 목적을 위해서는 세기 및 색이 변조된 4개의 광원(44)들이 필요하다. 이 광원(44)들은 전자제어장치(46)(도1 참조)에 의해 제어되게 되어 있다.

영상의 하나 이상의 라이 및 각 라인의 하나 이상의 영상점을 동시 주사하기 위한 이 변형구성의 경우에는 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 광원점들로 부터 진행하는 광다발들의 진행방향을 적절히 선택함에 따라 각기 다른 라이들과 연관되는 광원점(A_z), (B_z)들에 대한 공통점(54)을 각기 다른 영상점들과 연관되는 광원점(A_ρ), (B_ρ)들과 비교할 때 광축(67)상의 다른 위치에 위치시킬 수 있게 하는 또 다른 가능성이 존재하게 된다.

따라서, 일례로 각도 v_z및 v_ρ를 적절히 선택하면 영상 미러(42)상에 광원점(A_z), (B_z)에 대한 공통점(54)을 위치시키고, 라인 미러(41)상에 광원점(A_ρ), (B_ρ)들에 대한 공통점(54)을 위치시키는 것이 가능하게 된다.

도 11은 광학 비디오 공급원(100)으로 부터의 비디오 데이타 스트림(E)에 의해 발생되는 광다발(39), (39')들에 의해 비디오 영상의 두 비디오 라인들을 동시 판독하기 위한 회로구성을 도시하고 있다.

영상점들과 라인들에 소정의 순서를 갖게 퍼버 저장기(101)내에 순차로 저장되는 비디오 데이터 스트림(E)은 제어회로(102)에 의해 판독 패널들의 양에 따라, 그리고 적어도 두개의 광다발(39), (39')들에 의해 동시에 디스프레이될 라인들의 양에 따라 일례로 도시되어 있는 출력 채널(105(A)), (106(B))로 분할된다.

판독 채널(105), (106)의 각각에 내장되어 있는 중간 저장기(111), (121)들은 제어회로(102)로 부터 광원(44), (44')들의 변조기들을 제어하기 위한 후속 디지탈/아날로그 변환을 위해 24 비트의 길이를 갖는 단어들로 된 비디오 데이터, 즉 디지탈 값들을 수신한다.

중간 저장기(111)는 FIFO A(FIFO는 선입선출기)로서, 판독 채널(105)에 할당된 RGB 데이타 A를 포함하고 있고, 반면에 중간 저장기(121)는 FIFO B로서, 판독 채널(106)에 할당된 RGB 데이터 B를 포함하고 있다.

출력 RGB 데이타 A 및 B들의 임시 흐름은 입력 비디오 신홍 대해 비동기적으로 동작하는 비디오 프로젝션 시스템내의 입력 비디오 데이타 스트림(E)으로 부터 분리된 것이다. 그러나, 각 판독 채널(105), (106)에 할당된 RGB 데이타 A 및 B들의 판독은 제어장치(102)에 의해 주어지는 요구되는 라인 오프셋 값 m_z를 고려한 상태에서 동시에 이루어진다.

이러한 목적을 위해, 비디오 데이타 A+B는 비 동기적인 동작에 따라 편향장치(107)에 의해 주어지는 시간 클럭에 따라 버퍼 저장기(101)로 부터 판독된다. RGB 데이타 A 및 B들의 판독은 m_z에 의해 주어지고 중간 저장기(111), (121)의 구성에 의해 결정되는 고정관계에 따라 이루어진다. 또한, 중간 저장기(111), (121)의 구성에 의해 비디오 영상을 처리하는 방법들(독일 특허 제 195 17 357 C1 호 참조)과 관련하여 비디오 데이타 스트림(E)을 다른 구성의 광 변조기들과 광 편향장치들을 사용하는 비디오 기준들에서 디스프레이하는 것도 가능하다.

또한, RGB 데이타 A+B와 편향장치(107)를 비디오 공급원의 비디오 데이타 스트림(E)과 동기시켜 제어하는 것도 가능하다. 이 경우, 버퍼 저장기(101)를 생략할 수 있고, 이에 따라 복잡도를 줄일 수 있다.

그러나, 두개 이상의 주사 광다발을 사용하여 고화질의 연속된 영상 디스프레이를 보장하기 위해서는 중간 저장기(111), (121)에 의해 각 라인들 중간 저장하는 것이 바람직하다. 중간 저장기(111)로서는 적당한 메모리길이를 갖는 공지의 FIFO저장기들을 사용하였는데, 그 이유는 이러한 저장기들의 경우 제어가 간단하기 때문이다. HDTV의 경우, 요구되는 라인 당 메모리길이는 일례로 1,440 영상점 x 24 비트, 즉 34, 560비트이다.

이하, 경우 1과 관련하여 라인간격 수 m_z=3인 예를 보다 구체적으로 설명한다. 제 1 라인과 제 3 라인을 먼저 홀수 라인들만을 위해 제공되는 중간 저장기(111)내에 저장하여야 한다.

이 기간 중에 초기에는 광다발(39')를 변조시키도록 단지 제 2 라인에 대한 비디오정보만이 판독 채널(106)로 부터 판독된다. 제 4 라인에 대한 비디오정보가 중간 저장기(121)에서 판독가능할 때만 각 판독 채널(105), (106)의 세 디지탈/아날로 변환기(D/A)(112), (122)에서 제 1 라인에 대한 비디오 데이타 A아 제 4 라인에 대한 비디오 데이타 B의 동시판독이 신호 PCLK_OUT의 제어하에서 이루어진다. 각 판독 채널의 디지탈/아날로그 변화기들에는 RGB광원(44), (44')들이 접속되어 있는ㄷ, 이 RGB광원(44), (44')들은 도 1의 경우 세개의 변조기(14), (24), (34)들을 가지고 있다. 세기 및 색이 변조되는 광다발(39), (39')들은 광학계(40)에서 조합되어 편향장치(107)로 안내되는데, 도 1의 실시예의 경우 이 편향장치(107)는 x 방향의 편향을 위한 라인 미러(41)와 y 방향의 편햐을 위한 영상 미러(42)를 가지고 있다. 제 1 라인과 제 4 라인의 판독 후에는 제 3 라인과 제 6 라인에 대한 판독, 제 5 라인과 제 8 라인에 대한 판독 등등이 차례로 이어진다.

따라서, 이 경우 판독 채널(105)의 중간 저장기(111)의 메모리길이는 2개의 라인 수에 해당하며, 일반적으로 본 명세서에서 설명한 래스터 주사방법의 경우에는 m_z-1개의 라인 수에 해당한다. 판독 채널(105)의 중간 저장기(121)의 메모리길이는 1개의 라인 수에 해당하며, 일반적으로는 m_z-2개의 라인 수에 해당한다.

다수의 라인들의 동시 판독결과, 라인 주파수는 동시 판독된 라인들의 양에 비례하여 감소하고, 신호 HSYNC와 채널당 신호 PCLK에 따른 영상점 주파수와 일치하게 된다.

두개의 라인을 동시 주사하는 경우, 비디오 기주에 따른 디스프레이를 위해 요구되는 주사 주파수 및 변조 주파수는 1/2로 된다. 따라서, 소정의 주사 주파수를 갖는 시스템의 경우, 단위 시간당 스크린상에 디스프레이될 수 있는 라인들의 양은 2배로 된다.

또한, 상기 회로는 각 중간 저장기(111), (121)내에 RGB 데이타 A 및 B들을 할당하고 상기 중간 저장기들과 디지탈/아날로그 변환기(112), (122)들을 제어하기 위한 제어회로(102)를 포함하고 있다.

제어회로(102)에 의해 두 중간 저장기(111), (121)에 순차로 도달하는 RGB 데이타 A 및 B들은 한 라인씩 판독된다. 제어를 위해서는 인에이블 신호 EN_WR-A 및 EN_WR-R들과 영상점 클럭신호 PCLK_IN신호가 사용된다.

상기 제어회로 부분은 중간 저장기(111), (121)를 한 라인의 RGB 데이타 A 및 B들로 채우기 위한 다중 제어와 유사하게 동작한다.

두 중간 저장기(111), (121)의 판독 동작은 RGB 데이타 A 및 B들이 두 중간 저장기(111), (121)의 출력에서 도시에 얻어지게 되자마자 판독 신호 EN_RD-A 및 EN_RD-B, 그리고 클럭신호 PCLK_OUT과 동시에 이루어진다.

도 12에는 비디오 데이타 스트림(E)이 예시되어 있다. 도 12에는 또한 RGB 데이타 A+b, A, B들의 흐름이 도시되어 있다. RGB 데이타 A 및 B들은 중간 저장기(111), (121)에서 버퍼링되고, 동시에 판독된다. 도 11을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, RGB 데이타 A+B와 RGB 데이타 A 및 B들 사이에는 일정한 일시적인 관계가 존재한다. 한편, 비디오 데이타 E와 RGB 데이타 A 및 B들간의 이러한 일정한 관계는 비디으 프로젝션 시스템의 동기 동작시에만 존재하고, 비동기 동작시에는 항상 존재하지 않는다. 그러나, 고 화질의 영상 디스프레이를 위해서는 비동기 동작의 경우 선택된 시간범위정도면 실제로 영상 정보의 손실을 배제시킬 수 있을 정도로 충분히 길다.

Claims (16)

1. 적어도 하나의 세기조절된 광다발(39,39')을 방출하는 광원(44,44')과, 비디오 영상의 라인들 내의 N_p개의 영상점들에 대한 각도 α_p의 범위에서의 주사와, 상기 비디오 영상의 라인들 내의 N_z개의 라인들에 대한 각도 α_z의 범위에서의 주사를 행하기 위해 상기 광다발(39,39')을 편향시키는 편향장치(41,42)를 사용하여 상기 비디오 영상을 디스프레이하는 장치에 있어서, 상기 광원(44,44')은 제 1 및 제2 광다발(39,39')을 방출하고, 상기 제1 및 제 2 광다발(39,39')이 서로 독립적으로 변조될 수 있도록, 상기 제 1 및 제 2 광다발(39,39')을 방출하는 상기 광원(44,44')을 제어하는 제어장치(46)가 설치되어 있고, 상기 제1 광다발(39)은 제 1 영상점의 조명을 위한 비디오 정보에 의해 변조되고, 상기 제2 광다발(39')은 제 2 영상점의 조명을 위한 비디오 정보에 의해 변조되며, 상기 제 2 영상점은 일 영상에서는 m_z개의 라인 수 만큼 그리고 일 라인에서는 m_p개의 영상점 수만큼 제 1 영상점으로부터 오프셋되어 있고, 여기서 m_z및 m_p는 정수이며, m_z N_z, m_p N_p, 그리고 m_z및 m_p중 적어도 하나 ≠0이고, 광 전파 방향으로 상기 편향장치의 전방에 또는 그 편향장치에 위치하는 공통 실점(real point) 또는 허점(virtual point)(54)에서 상기 두 광다발(39,39')들을 조합하는 광학계(40)가 설치되어 있고, 상기 두 광다발(39,39')들은 상기 실점 또는 허점(54)으로부터 소정의 각도 m_z× α_z/N_z에서 영상주사방향으로 그리고 소정의 각도 m_p× α_p/N_p에서 라인주사방향으로 분기하는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 광다발(39,39')을 방출하는 상기 광원을 제어하는 상기, 제어장치(46)는 상기 제 1 또는 제 2 광다발(39,39')에 의해 전용으로 비디오 영상의 모든 라인을 주사할 수 있도록 상기 광원(44,44')들 및 편향장치(41,42)들 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
3. 제 1 항에 있어서, m_z는 홀수이며, 상기 제1 광다발(39)은 비디오 영상의 단지 홀수 라인들 또는 단지 짝수 라인들에 대해서만 안내되는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 광다발(39)은 하나의 완전한 영상에 대한 래스터 주사를 위해 연속된 라인들과 영상점들에 대해 안내되는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편향장치(41,42)는 각 라인방향으로 N_p개의 영상점들을 주사하기 위한 다각형 미러(41)를 구비하고, 광다발(39,39')들에 대한 공통점(54)은 상기 다각형 미러(41)의 각 편향면상에 위치되는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
6. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편향장치(41,42)는 상기 비디오 영상의 N_z개의 라인들에 대한 래스터 주사를 위한 회전 미러(42)를 구비하고, 상기 공통점(54)은 상기 회전 미러(42)의 표면 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 광다발(39,39')은 도파관(66,66',74)내로 입사되고, 상기 도파관(66,66',74)들의 출력측 단부들은 서로 이격되어 고정되어 있고, 상기 도파관(66,66',74)의 출력측 단부에는 초점조절장치(64)가 설치되어 그 초점조절장치(64)의 입력측 초점평면에 상기 도파관(66,66',74)들의 출력측 단부들이 위치됨에 따라 각 도파관(66,66',74)으로 부터의 광이 한편으로는 평행화되고, 다른 한편으로는 상기 두 광다발(39,39')들이 소정의 각도 α_p, α_z를 형성하면서 상기 공통점(54)에서 서로 조합되는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 도파관들중 하나 이상의 도파관의 출력측 단부는 광축에 대해 30°미만의 각도, 특히 1°미만의 각도를 두고 위치되는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 도파관(66,66')들은 집적 광학소자(38')에 구비되는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도파관(66,66',74)들의 고정된 출력측 단부들간의 거리는 1㎜보다 작고, 10㎛, 특히 30㎛보다 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
11. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도파관(66,66')들은 각기 코어와 외피로 되어 있고 출력측 단부에서 서로 결합되는 광도파 섬유들이고, 광도파 섬유(66,66')들 각각의 상기 외피는 광도파 섬유들이 결합되는 위치에서 납작하게 형성되어 상기 광도파 섬유들의 코어들이 출력측 단부에서 서로 10㎛보다 큰 작은 거리를 두고 위치하는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
12. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편향장치는 두 축을 중심으로 이동가능한 미러를 구비하고 있고, 상기 두 광다발(39,39')들은 상기 미러의 표면상의 상기 공통점(54)에서 상기 소정의 각도로 합해져서 반사되며, 상기 광다발(39,39')들의 나선방향으로의 상기 이동 미러의 이동을 위해 구동기가 설치되며, 이에 따른 나선형 주사에 의해 주사되는 m_z개의 라인들 및 m_p개의 영상점들이 각기 반경방향 및 각도방향으로 계수되는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 광원은 서로 독립적으로 변조딜 수 있는 4개의 광다발(39,39')들을 방출하고, 이 광다발(39,39')들 중 두 광다발은 영상의 제 1 라인내에서 소정의 각도 α_p만큼 이격된 서로 다른 영상점들을 기록하고, 나머지 두 광다발은 상기 제 1 라인으로부터 m_z개의 라인들만큼 오프셋되어 있는 제 2 라인내에서 소정의 각도 α_p만큼 이격된 서로 다른 영상점들을 기록하는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 광다발(39,39')들은 광원점들이 광학장치의 초점평면상에 직사각형으로 배열되는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.
15. 광원(44,44')으로부터 적어도 하나의 세기 조절된 광다발(39,39')을 방출하고, 편향장치(41,42)에 의해 비디오 영상의 라인들 내의 N_p개의 영상점들에 대한 각도 α_p의 범위에서의 주사와, 상기 비디오 영상의 N_z개의 라인들에 대한 각도 α_z의 범위에서의 주사를 위해 상기 광다발(39,39')을 편향시키게 되어 있는 비디오 영상 디스프레이 방법에 있어서, 상기 광원(44,44')에 의해 제 1 및 제 2 광다발(39,39')이 방출되고, 상기 제1 광다발(39)이 제 1 영상점의 조명을 위한 비디오 정보에 의해 변조되고, 상기 제2 광다발(39')이 제 2 영상점의 조명을 위한 비디오 정보에 의해 변조되며, 상기 제 2 영상점은 일 영상에서는 m_z개의 라인 수 만큼 그리고 일 라인에서는 m_p개의 영상점 수만큼 제 1 영상점으로부터 오프셋되어 있고, 여기서 m_z및 m_p는 정수이며, m_z N_z, m_p N_p, 그리고 m_z및 m_p중 적어도 하나 ≠0이고, 광 전파 방향으로 상기 편향장치(41,42)의 전방에 또는 그 편향장치에 위치하는 공통 실점(real point) 또는 허점(virtual point)(54)에서 상기 두 광다발(39,39')이 조합되며, 상기 두 광다발(39,39')들은 상기 실점 또는 허점(54)으로부터 소정의 각도 m_z× α_z/N_z에서 영상주사방향으로 그리고 소정의 각도 m_p× α_p/N_p에서 라인주사방향으로 분기하는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 방법.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 광원(44,44')은 상기 제어장치(46)에 의해 제어되는 변조기(14,24,34,14',24',34')에 레이저빔을 공급하는 정적동작 방식 레이저(10,20,30)를 구비하거나 상기 제어장치(46)에 의해 제어되는 레이저 다이오드를 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 영상 디스프레이 장치.