KR100342652B1 - 프로젝션 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 프로젝션 장치는 영상을 형성하는 CRT 및 외부 스크린 상에 영상을 투영하는 수단을 구비하며, 적어도 하나의 레이저 CRT 및 적어도 하나의 형광 CRT를 포함하여 이들이 동일 스크린을 조명하도록 배열되어 있다. 이때, 형광 CRT가 낮은 해상도로 대형 항목의 영상을 형성하게 하는 한편 레이저 CRT가 높은 해상도로 소형 항목의 영상을 형성하게 할 수 있다. 또한, 형광 CRT가 배경 조명을 형성하게 하는 한편 레이저 CRT가 영상을 형성하게 할 수 있으며, 이를 역으로 하는 것도 가능하다.

Description

프로젝션 장치{COMBINED PROJECTION DEVICE}
본 발명은 전자빔 장치를 포함하는 프로젝션 텔레비전 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 대형 스크린 상에 영상을 표시하는데 사용하는 프로젝션 텔레비전 장치에 관한 것이다.
종래의 프로젝션 형광 음극선 튜브(CRT)를 사용하는 프로젝션 텔레비전 장치는 수 평방 미터에 이르는 면적을 가지는 프로젝션 스크린 상에 영상을 표시하는데 널리 사용되고 있다. 그러나, 형광 CRT의 형광 스크린이 높은 광도의 광속을 형성할 수 없기 때문에 이러한 텔레비전 장치의 프로젝션 스크린 상에 표시되는 영상의 크기는 제한되며, 따라서 필요한 휘도와 콘트라스트를 가지는 텔레비전 영상을 형성하기 어렵게 된다.
프로젝션 텔레비전 시스템의 파라미터를 개선시키는 효율적인 방법은 레이저 CRT를 사용하는 것과 관련된다. (미국 특허 제3,558,956호 참조) 레이저 CRT는 형광 CRT와는 다르게 복사원이 형광층이 아니라 레이저 타겟이며, 전자총에 의해형성된 전자빔이 레이저 타겟을 여기시킬 때 레이저선이 발생된다. 레이저 CRT를 사용하는 프로젝션 장치는 높은 휘도와 콘트라스트를 가진 영상을 제공한다. 그러나 레이저 CRT의 가격이 비싸기 때문에 이러한 프로젝션 장치의 가격 또한 매우 비싸다.
다수의 응용 시에, 프로젝션 장치는 소정의 디스플레이된 대상이 배경이 되는 다른 영상과 확실하게 구별되도록 한다. 예를 들어, 프로젝션 장치가 항공 또는 육상 교통을 통제하는 시스템에 사용되는 경우, 적당한 지리적인 지도, 공항 지도 등의 배경에 대해 고도로 구별되는 항공 또는 육상의 수송 수단의 영상을 제공할 필요가 있다. 형광 CRT를 사용하는 프로젝션 장치는 이러한 응용 시에 충분한 콘트라스트를 제공하지 못하며, 특히 대형의 스크린에 대해서 더욱 그러하다. 레이저 CRT를 이러한 프로젝션 장치에 사용하는 것은 프로젝션 장치의 비용을 심각하게 증가시키며, 또한 소정의 영상이 다른 배경에 대해 충분히 식별할 수 있는지를 항상 항상 보장할 수 없다.
널리 공지되어 있는 프로젝션 장치는 영상을 형성하는 하나 이상의 CRT 및 공통의 외부 스크린 상에 이러한 영상을 투영하는 수단을 포함한다. 예를 들어, 적색, 청색 및 녹색의 영상을 각각 형성하는 3개의 형광 CRT를 포함하여 컬러 텔레비전 영상을 형성하도록 공통의 광확산 스크린 상에 영상이 투영되는 프로젝션 장치가 공지되어 있다. (지. 브이. 보가토프, 컬러 텔레비전, '나우카' 레닌그라드, 1978, p.116 참조) 이상에서 설명한 바와 같이, 종래의 이러한 프로젝션 장치에서스크린 상에 형성된 영상의 콘트라스트는 많은 응용 시에 부적당하다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하려는 것이다.
본 발명의 구체적인 목적은 다른 부분의 배경에 대한 소정 부분의 형성된 영상의 콘트라스트가 향상된 비교적 저렴한 프로젝션 장치를 제공하여, 프로젝션 장치에 의해 형성된 영상이 더 잘 인식되도록 하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 프로젝션 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
이러한 주된 목적의 관점에서, 본 발명에서 제안되는 프로젝션 장치는 영상을 형성하는 CRT 및 외부 스크린 상에 영상을 투영하는 수단을 구비하며, 적어도 하나의 레이저 CRT 및 적어도 하나의 형광 CRT를 포함하여 이들이 동일 스크린을 조명하도록 배열되어 있다.
본 발명의 발명자들은 형광 CRT와 레이저 CRT에 의해 각각 형성된 발광 영상 및 레이저 영상이 공통의 스크린에 투영되는 경우, 레이저 영상이 발광 영상의 배경 보다 항상 선명하게 보인다는 것을 발견하였다. 이러한 현상은 레이저선이 고도로 한점에 집중되어 있는 스펙트럼 특성(단색의 파장)을 가지기 때문이다. 본 발명의 발명자에 의해 밝혀진 이러한 현상은 프로젝션 장치에 의해 형성된 영상이 더 잘 인식되도록 하며, 예를 들어 제어 시스템, CAD 및 시뮬레이션 시스템, 의학, 교육, 광고 등과 같이 영상의 식별력이 개선될 필요가 있는 다양한 응용 시에 사용될 수 있다.
실제적으로, 본 발명에 따른 프로젝션 장치에 의해 형성된 영상은 레이저 CRT만을 포함하는 프로젝션 장치에 의해 형성된 영상과 비교할 때 식별력이 떨어지지 않으며, 오히려 더 우수하다. 이와 더불어 본 발명에서 제안된 장치는 비교적 저렴한 형광 CRT를 사용하기 때문에 저렴해진다.
본 발명의 프로젝션 장치에서, 형광 CRT가 낮은 해상도로 대형 항목의 영상을 형성하게 하는 한편 레이저 CRT가 높은 해상도로 소형 항목의 영상을 형성하게 할 수 있다.
형광 CRT가 배경 조명을 형성하게 하는 한편 레이저 CRT가 영상을 형성하게 할 수 있으며, 또는 레이저 CRT가 배경 조명을 형성하게 하는 한편 형광 CRT가 영상을 형성하게 할 수도 있다.
또한, 레이저 CRT가 한 영상을 형성하게 하는 한편, 형광 CRT가 다른 영상을 형성하게 할 수 있다.
본 발명에 따른 프로젝션 장치는 각각의 CRT용으로 고전압원과 저전압 제어 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 프로젝션 장치는 CRT용으로 공통의 고전압원과 공통의 저전압 제어 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 프로젝션 장치는 적어도 3개의 레이저 CRT를 포함할 수 있으며, 이때 각각의 레이저 CRT는 다른 레이저 CRT에서 나온 빛과 다른 단색광을 제공한다.
또한, 프로젝션 장치는 적어도 3개의 형광 CRT를 포함할 수 있으며, 이때 각각의 형광 CRT는 다른 형광 CRT에서 나온 빛과 다른 단색광을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 적어도 하나의 레이저 CRT는 신규한 시각 효과를 만들기 위해 자외선광 또는 적외선광을 제공할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 프로젝션 장치는 영상을 형성하기 위한 레이저 CRT(1)과 형광 CRT(2), 및 레이저 CRT(1)의 레이저 스크린(3)과 형광 CRT(2)의 형광 스크린(4)으로부터 영상을 프로젝션 스크린(5)으로 투영하기 위한 수단을 포함한다. 프로젝션 수단은, 예를 들어 프로젝션 렌즈(6, 7)로 구성될 수 있으며, 이러한 프로젝션 렌즈(6, 7)가 설치되고 조정되어 CRT(1, 2)가 동일 스크린을 조명하게 한다. 즉, CRT(1, 2)에 의해 형성된 영상은 동일한 외부 프로젝션 스크린(5)에 투영되어 이 스크린(5) 상에서 서로 결합된다.
도 1에 도시된 프로젝션 장치는 또한 양 CRT(1, 2)용으로 공통의 고전압원(8)과 공통의 저전압 제어 시스템(9)을 포함한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝션 장치는 각각의 CRT용으로 별도의 고전압원 및 별도의 저전압 제어 시스템을 포함할 수 있다. 고전압원(8)의 출력 단자는 도시되지 않은 CRT 전극 모두에 각각 연결되어 있으며, 예를 들어 가속 전극, 애노드, 집속 전극, 캐소드 등으로 전압을 공급한다. 저전압 제어 시스템(9)은 CRT 벌브에 설치된 편향 시스템(10, 11) 및 CRT 변조기(12, 13)와 연결되고, CRT의 기타 제어 전극이 존재하는 경우 이러한 제어 전극과도 연결되어 있다. 저전압 제어 시스템(9)은 버스(14)를 통해 도시되지 않은 외부 비디오 신호원으로 연결되어 있다.
형광 CRT(2)은 레이저 CRT(1) 보다 낮은 해상도를 가지며, 대형 항목의 영상을 형성하기 위한 목적으로 사용된다. 반면에, 레이저 CRT(1)는 소형 항목의 영상을 형성하고 고해상도 또는 초고도의 해상도을 가진 추가의 정보를 디스플레이한다.
전술한 바와 같이, 도 1에 도시된 프로젝션 장치는 항공 교통 제어 시스템에 사용될 수 있으며, 이러한 제어 시스템이 담당하는 지역내의 비행하는 수송 수단의 위치를 프로젝션 스크린에 시각적으로 표시한다. 이러한 프로젝션 장치에서, 형광 CRT(2)가 비행하는 수송 수단의 개략적인 물체 영상에 대한 배경 영상(예를 들어, 제어 시스템이 담당하는 지역의 지도)을 스크린(5)에 표시하도록 할 수 있다. 또는, 이와는 반대로 레이저 CRT가 형광 CRT가 형성한 물체 영상에 대한 배경을 형성하게 할 수도 있다.
두개의 CRT를 가진 프로젝션 장치의 설계가 도시되었지만, 이는 단지 예시에 불과할 뿐임에 주목해야 한다. 본 발명에 따른 프로젝션 장치는 다수의 형광 CRT 및 다수의 레이저 CRT를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로젝션 장치는 하나의 레이저 CRT에 더하여 3개의 형광 CRT를 포함할 수 있으며, 이때 각각의 형광 CRT는 다른 형광 CRT에 의해 제공된 빛의 파장과는 구별되는 단색광을 제공한다. 바람직하게 이러한 형광 CRT는 3개의 주요 색(적색, 청색 및 녹색)의 빛을 방출하여 프로젝션 스크린 상에 칼라 영상을 형성한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝션 장치는 하나 이상의 레이저 CRT, 예를 들어 3개의 레이저 CRT를 포함할 수 있으며, 각각의 레이저 CRT는 다른 레이저 CRT에 의해 제공되는 빛과는 다른 단색광을 제공하여, 하나 또는 다수의 형광 CRT에 의해 형성된 배경에 대해 물체의 칼라 영상을 형성한다.
항공 교통 제어 시스템은 본 발명에 따른 프로젝션 장치를 응용한 단지 한예시에 불과하다. 본 발명의 프로젝션 장치의 다른 응용으로는, 레이저 CRT가 하나의 영상을 형성하게 하는 한편, 형광 CRT가 동일한 스크린 상에 투영된 다른 영상을 형성하게 할 수 있다. 예를 들어, 광고, 교육 또는 오락 목적으로 하나의 레이저 CRT(또는 2, 3 또는 그 이상의 레이저 CRT)에 의해 형성된 영상을 더 잘 인식하기 위해 필요한 일반적인 배경(배경 조명)을 제공할 목적으로 하나의 형광 CRT(또는 2, 3 또는 그 이상의 형광 CRT)를 사용할 수 있다. 다른 프로젝션 장치에서는 하나 이상의 레이저 CRT가 신규한 시각적 효과를 만들기 위해 자외선광 또는 적외선광을 제공할 수 있다.
본 발명의 프로젝션 장치의 동작은 다음과 같다.
CRT(1, 2)의 전극에는 고전압원(8)으로부터 적당한 전압이 공급되고 저전압 제어 시스템(9)으로부터 제어신호가 공급된다. 공급된 전압은 CRT의 설계에 따라 가속 전압, 집속 전압 등을 포함할 수 있다. 저전압 제어 시스템(9)에 의해 형성된 신호는 각각의 편향 시스템(10, 11)으로 인가되는 수평 주사 신호 H와 수직 주사 신호 V, 및 변조기(12, 13)로 인가되는 비디오 신호를 포함한다. 변조기(12, 13)로 인가되는 비디오 신호는 각각 CRT(1, 2)에 의해 형성된 영상에 대한 휘도 정보를 포함한다. 이러한 비디오 신호들은 도시되지 않은 외부 비디오 신호원으로부터 버스(14)를 통하여 프로젝션 장치로 공급된다. 레이저 CRT(1)가 형광 CRT(2)보다 높은 수직 해상도를 제공하는 경우, 형광 CRT(2)와 비교하여 레이저 CRT(1)에 대한 수평 주파수가 해당 인자만큼 더 커진다. 수평 해상도가 증가함에 따라, 형광 CRT(2)의 변조기(13)로 인가되는 신호에 비하여 레이저 CRT(1)의 변조기(12)로인가되는 비디오 신호의 대역폭도 이에 따라 증가한다. 주사 신호 H, V 및 비디오 신호를 동시에 인가하여 공지된 음극선 튜브에서와 동일한 방법으로 CRT(1)의 레이저 스크린(3) 및 CRT(2)의 형광 스크린(4) 상에 각각의 텔레비전 래스터를 형성하게 한다. 스크린(3, 4)에 형성된 래스터는 프로젝션 렌즈(6, 7)에 의해 프로젝션 스크린(5) 상에 투영되고, 이러한 프로젝션 스크린(5)에는 이러한 래스터가 결합되어 공통의 텔레비전 영상을 구성한다.
프로젝션 장치가 항공 또는 육상의 교통 제어 시스템 또는 기타 유사 시스템에 사용되는 경우, 외부 신호원으로부터 제어 시스템(9)을 통해 비디오 신호가 형광 CRT(2)의 변조기(13)에 인가되어 제어 시스템이 담당하는 지역의 지도를 스크린(5) 상에 표시한다. 레이저 CRT(1)의 변조기(12)도 제어 시스템(9)을 통해 외부 신호원으로부터 비디오 신호를 공급하고, 비디오 신호는 비행하는 수송 수단 등과 같이 관측되는 물체의 영상을 형성한다. 레이저 CRT(1)에 의해 형성되는 영상도 필요한 경우에는 관찰 대상에 관한 추가의 문자 정보 또는 개략적인 그래픽 정보를 포함할 수 있다.
형광 CRT(2)가 비교적 대형 항목을 가진 지도의 영상을 형성하는 반면, 레이저 CRT(1)은 필요한 추가 정보 뿐 아니라 관찰 대상의 소형 영상을 고해상도 또는 초고도의 해상도로 형성한다.
3개의 형광 CRT 및/또는 3개의 레이저 CRT가 프로젝션 장치에서 사용되는 경우, 적색, 청색 및 녹색 색성분에 각각 해당하는 비디오 신호가 외부 신호원으로부터 CRT의 변조기로 인가되므로써, 시스템이 담당하는 영역의 칼라 지도 및/또는 관찰 대상의 칼라 영상을 프로젝션 스크린 상에 형성한다.
레이저 CRT의 레이저선은 고도로 집중된 스펙트럼 특성을 나타낸다. 그 스펙트럼 선폭은 보통 1-5 nm를 넘지 않는다. 이러한 스펙트럼 특성 때문에, 형광 CRT 및 레이저 CRT에 의해 형성된 영상이 동일한 스크린 상에 투영되는 경우, 레이저 영상은 항상 발광 영상의 배경에 보다 선명하게 관찰된다. 소정의 배경에 대해 관찰 대상의 식별력이 개선됨으로 인해 프로젝션 장치에 의해 형성된 영상이 더 잘 인식된다.
동시에, 본 발명에 따른 프로젝션 장치는 비교적 저렴한데, 이는 적어도 하나의 고가의 레이저 CRT를 저렴한 형광 CRT로 대체하기 때문이다.
레이저 CRT가 하나의 영상을 형성하고 형광 CRT가 다른 영상을 형성하게 하는 경우 또는 하나 이상의 레이저 CRT가 형성한 영상을 더 잘 인식하는데 필요한 일반적인 배경을 하나 이상의 형광 CRT가 형성하는 경우에, 전술한 프로젝션 장치의 동작은 레이저선의 스펙트럼이 거의 완벽하게 한점으로 집중하기 때문에 레이저 영상이 항상 발광 영상의 배경에 대해 분명하게 관찰된다는 사실에 기반을 두고 있다.
동시에, 적외선 및 자외선 파장 영역에서 레이저선을 생성할 수 있는 레이저 CRT의 성능은, 예를 들어 자외선 또는 적외선에 반응하는 프로젝션 스크린을 사용하거나 기타 방법에 의한 신규한 시각적 효과를 만들 가능성을 제공한다.
따라서, 본 발명은 소정의 배경에 대해 영상의 콘트라스트가 향상된 비교적저렴한 프로젝션 장치를 제공하여, 프로젝션 장치에 의해 형성된 영상을 더 잘 인식할 수 있다.
이상에서 설명한 프로젝션 장치는 단지 예시를 위한 것이다. 본 발명에 따른 프로젝션 장치에서는 텔레비전 장치 및 기타 유사 장치에서 사용되는 어떠한 종류의 공지된 형광 프로젝션 CRT 및 레이저 프로젝션 CRT, 및 어떠한 설계의 공지된 영상 프로젝션 수단도 사용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. (정정) 영상을 형성하는 CRT 및 외부 스크린 상에 영상을 투영하는 수단을 구비하는 프로젝션 장치에 있어서,
    동일한 스크린을 조명하도록 배열된 적어도 하나의 레이저 CRT및 적어도 하나의 형광 CRT를 포함하며,
    상기 형광 CRT가 낮은 해상도로 대형 항목의 영상을 형성하게 하는 한편 상기 레이저 CRT가 높은 해상도로 소형 항목의 영상을 형성하게 하는 프로젝션 장치.
  3. 삭제
  4. (정정) 영상을 형성하는 CRT 및 외부 스크린 상에 영상을 투영하는 수단을 구비하는 프로젝션 장치에 있어서,
    동일한 스크린을 조명하도록 배열된 적어도 하나의 레이저 CRT 및 적어도 하나의 형광 CRT를 포함하며,
    상기 형광 CRT가 배경 영상을 형성하게 하는 한편 상기 레이저 CRT가 물체 영상을 형성하게 하는 프로젝션 장치.
  5. (정정) 영상을 형성하는 CRT 및 외부 스크린 상에 영상을 투영하는 수단을 구비하는 프로젝션 장치에 있어서,
    동일한 스크린을 조명하도록 배열된 적어도 하나의 레이저 CRT 및 적어도 하나의 형광 CRT를 포함하며,
    상기 형광 CRT가 배경 영상을 형성하게 하는 한편 상기 형광 CRT가 물체 영상을 형성하게 하는 프로젝션 장치.
  6. (정정) 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 CRT용으로 고전압원과 저전압 제어 시스템을 포함하는 프로젝션 장치.
  7. (정정) 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    양 CRT용으로 공통의 고전압원과 공통의 저전압 제어 시스템을 포함하는 프로젝션 장치.
  8. (정정) 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각이 서로 다른 단색광을 제공하는 적어도 3개의 레이저 CRT를 포함하는 프로젝션 장치.
  9. (정정) 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각이 서로 다른 단색광을 제공하는 적어도 3개의 형광 CRT를 포함하는 프로젝션 장치.
  10. (정정) 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 레이저 CRT가 자외선광을 제공하는 프로젝션 장치.
  11. (정정) 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 레이저 CRT가 적외선광을 제공하는 프로젝션 장치.
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