KR100352255B1 - 선형칼라이미지광원및이를적용한칼라디스플레이장치 - Google Patents

선형칼라이미지광원및이를적용한칼라디스플레이장치 Download PDF

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Abstract

선형 칼라 이미지 광원 및 이를 적용한 칼라 디스플레이 장치에 관해 개시된다. 개시된 선형 칼라 이미지 광원은: 동일 광축 상에 소정간격을 두고 위치되어 있으며, 입사된 광을 동일한 방향의 광축상으로 반사하는 것으로, 특정색상의 광을 반사하고 다른 색상의 광은 투과시키는 복수의 이색성 미러와; 상기 각 이색성미러에 대응되어 위치되어 있으며, 각각 R, G, B의 라인광을 발휘하는 복수의 발광칩 어레이를 구비하며, 사용되는 이색성 미러와 발광칩 어레이는 동일한 수로 이루어진다. 따라서, 각각의 발광칩어레이로부터 발생된 각 색의 광이 하나로 모이고 또한 렌즈를 통과하는 광 진행축 상에서 일치되기 때문에 한 라인의 광으로서 모든 색상을 표현할 수 있게 된다. 이러한 광원의 구조는 결과적으로 칼라화상 표현을 위한 3개의 픽셀을 단일화하기 때문에 화상의 해상도를 매우 높게 향상시킬 수 있다.

Description

선형 칼라 이미지 광원 및 이를 적용한 칼라 디스플레이 장치{A LINEAR COLOR IMAGE LIGHT-SOURCE AND A COLOR DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 선형 칼라 이미지 광원 및 이를 적용한 칼라 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 높은 해상도와 밀도를 가지는 화상을 실현할 수 있는 선형 칼라 이미지 광원 및 이를 적용한 칼라 디스플레이 장치에 관한 것이다.
현재, 많은 종류의 휴대용 디스플레이 장치(portable display) 또는 헤드 마운트 디스플레이 장치(head mounted visual display)가 군사용으로 또는 장비의 작동이나 비행물체를 가상으로 조정하기 위해 사용되고 있는데, 이들 디스플레이 장치는 소형 휴대형 팩시밀리나, 게임 그리고 가상 현실체험의 용도에서 다양하게 이용되고 있는 가상 현실 디스플레이 장치(virtual reality display)에 적용되고 있다. 상기 가상 현실 디스플레이 장치는 컴퓨터나 헤드 마운트 디스플레이 장치 또는 일반 응용분야에서 사용자의 시야환경을 효과적으로 제어하는 역할을 하는데, 이것은 일반적으로 스캐닝 리니어 어레이 형태의 디스플레이 장치 즉 선형 디스플레이 장치를 갖는다.
상기 선형 디스플레이 장치는 현재 게임기나 팩스용 모니터에 실질적으로 적용되고 있으며, 이는 광학 표시소자인 발광 다이오드 소자로 이미지 라인을 생성하고 이를 소정 크기로 확대시킨 후 미러로 보내면 공진스캐너(Resonant scanner)가 미러를 기계적으로 진동시켜 이미지 라인을 스캐닝하도록 함으로써 이미지를 표시한다.
도 1은 종래의 선형 칼라 디스플레이 장치를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 선형 디스플레이 장치(1)는 3 줄의 라인 이미지를 발생하는 발광 다이오드 어레이(10), 라인 이미지를 집속하는 렌즈(20), 집속된 라인 이미지는 스캐닝하여 가상화면을 재현하는 미러(30), 상기 미러(30)를 구동하는 공진스캐너(40), 상기 미러(30)에 의해 재현된 가상화면을 들여다 볼수 있는 투시창으로서의 파인더(50)를 구비한다.
상기 발광 다이오드 어레이(10)는 서로 다른 색상의 광을 발취하는 3줄의 발광칩 어레이(R, G, B)로 이루어 진다. 즉, 예를 들어 R의 발광칩어레이는 적색의 광을 발휘하며, G는 녹색을 그리고 B는 청색의 광을 발휘한다. 각 줄의 발광칩의 어레이는 가상화면의 수직해상도에 상응하는 개수의 단위 칩을 구비하는 것으로 보시할 가상화면의 색상별 라인광을 발생한다.
상기 렌즈(20)는 수직방향의 상기 발광 다이오드 어레이(10)로부터 발생된라인 이미지를 받아서 이를 미러에 맞게 집속하여 확대시킨다. 이때에 상기 렌즈(20)는 그 축 수평방향을 향하는 실린더리컬 렌즈이다. 상기 미러(30)는 상기 렌즈(20)에 의해 확대된 라인 이미지를 스캐닝하여 반사시킨다. 이 때에 상기 공진 스캐너(40)의 진동방향은 상기 발광 어레이(10)의 배열방향에 직교하는 수평방향이다. 상기 미러(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 공진 스캐너(40)의 운동축(41)에 연결되어 운동축(41)의 진동에 따라 일정각도 범위를 진동한다.
상기와 같은 종래 선형 디스플레이 장치는 전술한 바와 같이 칼라 화면을 구성하기 위하여 색상별 발광칩 어레이를 가지는데, 이들 발광칩어레이들은 미세하게 나마 상호 일정한 간격을 유지하게 된다. 이는 발광칩어레이를 제작하는 과정에서 나타나는 것으로 이들의 간격을 줄이는데 한계가 있다. 이러한 발광칩어레이들간의 간격에 의하면, 가상화면에 발광칩어레이들간의 간격에 상응하는 형태의 화상이 나타나게 되는데, 수평방향으로 색상별 화소가 분리된 상태로 나타난다. 이러한 화소간의 분리는 가상화면의 밀도를 떨어뜨려 화질의 저하 요인이 된다. 특히 상기 발광칩어레이가 평면상으로 배치되어 있어서, 광학적으로 렌즈의 일점에 대해 중간부분에 있는 발광칩어레이에 비해 그 양측에 있는 발광칩어레이가 멀게 위치되어 있어서, 가상화면 상에 중간의 발광칩어레이에 의한 화소와 그 양측에 위치한 발광칩어레이에 의한 화소간의 크기 차이 또는 초점 차이를 보이게 됨으로써 전체적으로 균형적인 화상의 실현이 어렵다.
본 발명은 해상도가 높은 화상의 밀도가 높은 선형 칼라 이미지 광원 및 이를 적용한 칼라 디스플레이 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 전체적으로 균일한 화소를 가지는 양질의 화상을 실현할 수 있는 선형 칼라 이미지 광원 및 이를 적용한 칼라 디스플레이 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 선형 칼라 디스플레이 장치의 개략적 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 선형 칼라 이미지 광원의 개략적 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선형 칼라 디스플레이 장치의 개략적 구성도이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면, 동일 광축 상에 소정간격을 두고 위치되어 있으며, 입사된 광을 동일한 방향의 광축상으로 반사하는 것으로, 특정색상의 광을 반사하고 다른 색상의 광은 투과시키는 복수의 이색성 미러와;
상기 각 이색성미러에 대응되어 위치되어 있으며, 각각 R, G, B의 라인광을 발휘하는 복수의 발광칩 어레이를 구비하며, 사용되는 이색성 미러와 발광칩 어레이는 동일한 수로 이루어지는 선형 칼라 이미지 광원이 제공된다.
또한 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 유형에 의하면, R, G, B 색상의 라인광을 각각 발휘하는 복수의 발광칩 어레이를 구비하는 광원과;
상기 광원으로부터의 라인광을 투과시키는 렌즈와;
상기 렌즈를 투과한 라인광을 스캐닝하여 일정면적의 가상화면을 형성하는 스캐닝 유니트를 구비하며,
상기 광원은: 상기 렌즈를 향하는 동일 광축 상에 소정 간격을 두고 마련되어 입사된 광을 동일한 방향의 광축상으로 반사하는 것으로, 특정 색상의 광을 반사하고 다른 색상의 광은 투과시키는 복수의 이색성 미러를; 구비하고,
상기 복수의 발광칩어레이 각각은 상기 이색성 미러 각각에 대응되게 설치되어 있으며, 발광칩 어레이와 이색성 미러는 동일한 수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칼라 디스플레이 장치가 제공된다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 이색성 미러와 발광칩어레이가 각각 3개인 것이 바람직하며, 특히 상기 발광칩어레이는 적색, 녹색, 청색의 광을 각각 발휘하도록 하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 선형 칼라 이미지 광원 및 이를 적용한 칼라 디스플레이 장치들의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 선형 칼라 이미지 광원의 개략적 구성도이다.
도 2를 참조하면, 발광 다이오드 어레이(100)는 일정한 간격을 둔 선형 발광칩 어레이(R, G, B)를 구비한다. 각 선형발광칩어레이(R, G, B)는 각각 동일한 색상의 광의 발휘하는 칩들은 일렬로 배치된 구조를 가진다. 상기 선형 발광칩어레이(R, G, B)들은 동일한 방향으로 나란하게 광(r, g, b)이 출사될 수 있도록 배치되어 있다. 상기 선형 발광칩어레이(R, G, B)들로 부터의 광진행 경로 상에는 특정색상의 광, 특히 대응하는 선형 발광칩어레이(R, G, B)들로 부터의 광은 각각 반사시키고 그 외의 광은 투과하는 이색성미러(100R, 100G, 100B)가 위치해 있다. 이들 이색성미러(100R, 100G, 100B)들은 동일한 광축상에 소정각도로 위치되며, 이때에 이색성미러(100R, 100G, 100B)들로부터 반사된 광(r, g, b)은 동일축 상을 진행한다.
이러한 본 발명의 광원에 의하면, 최종적으로 하나의 광축상으로부터 천연색의 라인광원을 얻을 수 있게 된다. 이러한 특징은 각 색상의 라인광이 별로의 광로로 진행하도록 된 종래의 광원과 비교된다.
도 3은 상기와 같은 광원이 적용된 본 발명에 따른 칼라 디스플레이 장치의 바람직한 실시예의 개략적 구성도이다.
도 3은 참조하면, 하나의 광진행 축상에 렌즈(200)와 미러(300)가 설치되어 있다. 상기 렌즈(200)는 실리더리컬 렌즈이며, 미러(300)는 공진스캐너(400)에 의해 일정각도 범위내에서 고속으로 진동된다. 한편 상기 렌즈(200)의 전방에는 상기 광진행축상에 위치하는 이색성미러(100R, 100G, 100B)가 일정간격으로 소정각도 경사지게 위치되어 있다. 이색성미러(100R, 100G, 100B)에 대한 입사광 진행축상에는 해당 이색성미러(100R, 100G, 100B)로 특정 색상이 라인광을 출사하는 발광칩어레이(R, G, B)가 위치해 있다. 상기 이색성미러 각각은 그에 대응하는 발광칩어레이로 부터의 광은 반사하고 그 외의 광은 투과시킨다. 따라서, 녹색의 모든 발광칩어레이로 부터반사된 특정색상의 광은 최종단의 이색성 미러(100B)를 지나 하나로 모인다.
이러한 본 발명에 의하면, 하나의 라인, 나아가서는 하나의 화소마다 천연색의 화점을 형성할 수 있게 된다. 따라서, 종래와 같이 각 화소마다 각각 다른 색상의 화점을 형성하도록 된 구조에 비해 화소수가 적어지게 된다. 즉, 본 발명에서와같이 발광칩어레이가 3개인 경우, 종래에는 천연색 화점을 형성하기 위하여 3개의 화소가 필요한 반면에 본 발명의 경우 하나의 화소에 의해 하나의 천연색 화점을 형성할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명은 종래에 비해 동일한 해상도에 있어서 1/3의 화소에 의해 천연색 가상화면을 형성할 수 있고, 따라서, 동일한 면적에 대해 3배의 해상도를 가지는 가상화면을 실현할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 각각의 발광칩어레이로부터 발생된 각 색의 광이 하나로 모이고 또한 렌즈를 통과하는 광진행축상에서 일치되기 때문에 한 라인의 광으로서 모든 색상을 표현할 수 있게 된다. 이러한 광원의 구조는 결과적으로 칼라화상 표현을 위한 3개의 픽셀을 단일화하기 때문에 화상의 해상도를 매우 높게 향상시킬 수 있다.
이상에서 실시예를 통해 설명된 본 발명에 따른 광원 및 디스플레이 장치는 개인 휴대용 단말기, 예를 들면 페이져, 휴대폰, PDA(personal data assistant)등에 바람직하게 이용될 수 있다. 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명백하다.

Claims (2)

  1. 동일 광축 상에 소정간격을 두고 위치되어 있으며, 입사된 광을 동일한 방향의 광축상으로 반사하는 것으로, 특정색상의 광을 반사하고 다른 색상의 광은 투과시키는 복수의 이색성 미러와;
    상기 각 이색성미러에 대응되게 위치되어 있으며, 각각 R, G, B의 라인광을 발휘하는 복수의 발광칩 어레이를 구비하며, 사용되는 이색성 미러와 발광칩 어레이는 동일한 수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선형 칼라 이미지 광원.
  2. R, G, B 색상의 라인광을 각각 발휘하는 복수의 발광칩 어레이를 구비하는 광원과;
    상기 광원으로부터의 라인광을 투과시키는 렌즈와;
    상기 렌즈를 투과한 라인광을 스캐닝하여 일정면적의 가상화면을 형성하는 스캐닝 유니트를 구비하며,
    상기 광원은; 상기 렌즈를 향하는 동일 광축 상에 소정 간격을 두고 마련되어 입사된 광을 동일한 방향의 광축상으로 반사하는 것으로, 특정 색상의 광을 반사하고 다른 색상의 광은 투과시키는 복수의 이색성 미러를; 구비하고,
    상기 복수의 발광칩어레이 각각은 상기 이색성 미러 각각에 대응되게 설치되어 있으며, 발광칩 어레이와 이색성 미러는 동일한 수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칼라 디스플레이 장치.
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JPS6294818A (ja) * 1985-10-21 1987-05-01 Kawasaki Heavy Ind Ltd カラ−画像再生方法

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