KR100470829B1 - 영상 표시 장치의 칼라 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 화면에 TV, PC등 멀티미디어 칼라 영상을 표시하기 위한 영상표시 장치의 칼라 처리 장치에 관한 것으로, 광 효율을 최대화 하고 구성을 단순화하기 위한 발명이다.

Description

영상 표시 장치의 칼라 처리 장치{Color Processing System and Method for Image Display System}

본 발명은 영상 표시 장치에서 이용되는 영상 표시 장치의 색상 처리에 관한 것으로, 대화면 영상 표시 장치에서 이용되는 발명이다.

도 1을 참조하여 대화면 영상 표시 장치인 빔 프로젝터의 원리를 설명하면, 광을 생성시키는 램프(1)에서 생성된 광은 조명 렌즈(2)를 거쳐 소형영상표시소자(3)에 입사한다. 영상 표시 장치로는 종래에 주로 액정 박막 소자(LCD)를 이용한다. TV 라인, PC등에서 공급되는 영산신호(4)는 영상처리 회로(5)에서의 신호처리를 통하여 소형영상 표시장치(3)에 영상을 형성한다. 형성된 영상은 영사렌즈(6)을 통하여 멀리 떨어진 화면(7)에 영상을 형성한다. 소형영상표시소자(3)은 도3와 같이 일반적으로 구성된다. 소형영상표시소자(3)은 수평방향으로 수평해상도에 해당하는 화소수(8)와 수직방향으로는 수직 해상도에 해당하는 화소수(9)를 갖는다. 장치의 한 영역을 확대(10)하여 보면, 하나의 소자는(11)은 적색화소(12), 녹색화소(13) 그리고 청색화소(14)로 구성된다. 따라서 각 화소에 입사하는 백색 광은 영상처리회로(5)에서 제어하는 각 화소의 투과도에 따라 특정의 색상을 띄게 된다. 이러한 표시 장치를 이용한 칼라 화면 표시는 도.3과 같이 원영상(15) 신호를 3개의 기본 색 영상, 즉 적색영상(16), 녹색영상(17) 그리고 청색 영상(18) 신호로 전기적인 신호처리로 분리하여, 각 색상에 해당하는 영상을 도.2의 각각의 색상 화소에 인가하고, 이를 공간적으로 결합(19)하여 원 영상을 얻는 방식이다. 그러나 이 방식에서는 도.2에 도시된 바와 같이 특정 색상에 대하여전체 표시 영역의 1/3 면적, 즉 예를 들어 적색 소자 면적은 전체 색상 소자 면적의 1/3 면적 만을 사용하므로 해상도나 밝기 면에서 불리하다. 즉 화면이 적색으로 가득찬 영상일 경우 적색 화소(12)만 켜지고 나머지 녹색화소(13)와 청색화소(14)는 이용되지 않으므로 광량 및 이용 화소수가 1/3이 된다.

이러한 문제를 제거하기 위하여 도.4와 같이 시간 영역에서 각 색상의 영상을 결합하는 방법이 이용되기 개발되었다. 도4.에서는 도.3에서와 같은 방법으로 전기 신호적으로 분리된 영상(16, 17, 18)을 시간(20)의 흐름에 따라 순차적으로 표시하는데, 이 때 영상이 표시되는 시간 간격이 충분히 작게 되면, 인간의 눈의 평균화 인지에 따라 하나의 칼라 영상(21)로 인지하게 하는 된다. 이 방법이 구현되는 구성을 도.5를 통하여 설명한다. 램프(22)에서 나온 백색 빔은 조명렌즈(23)을 통하고 칼라선택장치(24)를 통과하여 집속렌즈(25)를 통하여 소형영상표시소자(26)에 입사한다. 외부에서 입력된 영상신호(4)는 전용의 영상처리회로(27)을 거쳐 소형영상표시소자(26)에 가시적인 영상으로 표시된다. 영상처리회로(27)은 입력된 영상신호(4)를 신호처리를 통하여 도.4에 도시한 바와 같이 각 기본 색상의 영상을 순차적으로 출력한다. 이 방식에서 이용된 소형영상표시소자(26)로는 표시소자의 반응 속도 등의 문제로 인하여 전형적으로 투과형 보다는 반사형이 사용된다. 이와 같은 과정을 거쳐 소형영상표시소자(26)에서 반사된 광은 영사렌즈(28)을 거쳐 대화면스크린(29)에 영상을 형성한다. 칼라선택장치(24)로는 주로 도.6에 도시한 칼라휠(30)이 이용된다. 칼라휠(30)은 기본적인 구성에서 적색투과영역(31), 녹색투과영역(32) 그리고 청색투과영역(33)으로 구성된다. 칼라휠(30)은 회전모터(34)에 부착되어 회전하며, 칼라휠에는 모터의 회전에 따른 칼라휠의 각도 위치 즉 현재 작동 중인 색 정보를 신호처리회로(27)에 공급하기 위하여, 칼라휠의 내부에 일정한 각도 간격의 위치표식(35)이 있으며, 이 표식을 감지하는 인식센서(36)은 센서의 위치로 위치표식(35)가 지나갈 때 전기적인 펄스(38) 형태의 위치신호(37)를 출력한다. 출력된 위치신호(37)은 신호처리회로(27)에 공급되어 칼라휠 색상위치와 영상의 동기를 맞추기 위해서 사용된다.

칼라휠의 각 영역의 칼라 투과 특성을 도.7에 도시한다. 칼라휠의 적색투과영역(31)에서는 적색광파장(39)를, 녹색투과영역(32)에서는 녹색파장영역(40) 그리고 청색투과영역(33)에서는 청색파장영역(37)의 광을 투과 시킨다. 칼라휠(30)에 의한 칼라 선택의 작동 원리를 도.8을 참조하여 설명하면, 광원에서 나와, 조명렌즈를 거쳐서 입사된 백색광(42)은, 칼라휠(30)과 만나는 영역(43)에서 그 영역의 투과 파장에 해당하는 색상의 광(44)만 투과한다. 투과한 색상의 광(44)는 집속렌즈(25)를 거쳐 영상표시소자(26)에 입사한다. 따라서 칼라휠의 일정 속도 회전에 따라 영상표시소자(26)에는 일정한 주기로 3가지의 색상의 광이 입사하게 된다. 이 방법을 이용한 동기 방식을 도.9에 설명한다. 칼라 휠(30)의 등속회전에 따라 시간의 흐름에 따라 영상표시소자(26)에 입사하는 광이 적색인 적색구간(44), 녹색인 녹색구간(45), 그리고 청색인 청색구간(46)이 순차적으로 나타난다. 소형영상표시소자(26)에 적색 광이 입사하는 적색 구간(44)에는, 도.4의 적색영상이 소형영상표시소자(26)에 출력된다. 따라서 도.5의 대화면스크린(29)에 출력되는 영상은 적색영상이 된다. 같은 방법으로 순차적으로 도.4의 녹색영상(17)과 청색영상(18)이 각각에 해당하는 구간(48, 49) 때 표시되며, 영상과 칼라 휠의 위치 동기를 위해서 도.6의 인식센서(36)에서 출력된 위치신호 (38)가 이용된다. 이러한 신호처리를 위한 신호처리회로(27)를 도.10을 예를 들어 설명한다. 외부에서 입력되는 영상신호(4)는 전처리기(50)에서 압축해제, 복조 및 이산화 되어 디지털신호처리기(51)에 입력되어, 영상크기조절, 칼라색상조정 그리고 밝기의 빈선형 성분을 제거하는 감마 제거 처리를 하여 색공간분리기(52)에 입력된다. 색공간분리기(52)는 입력된 신호에서 각 색상별로 데이터를 분리하여 영상기억메모리(53)에 적색(54), 녹색(55) 그리고 청색(56)별로 저장한다. 영상기억메모리(53)에 저장된 영상은 칼라휠의 위치신호(37)에 동기하여, 칼라휠의 현재 색상과 동기되는 색상의 영상을 영상기억메모리(53)으로부터 추출하는 데이터흐름제어기(57)를 통하여, 소형영상표시소자 구동기(58)에 입력되고, 소형영상표시소자 구동기(58)의 작용에 의하여 소형영상표시소자(26)에 영상이 가시 영상으로 출력된다.

도.5에 도시한 종래의 색상선택 칼라 휠(30)을 이용한 방식에서는 광 이용효율이 낮은 문제가 있다. 도.11에 도시한 특정한 경우를 들어 설명하면, 칼라휠(30)에 입사하는 백색광(59)은 칼라휠의 적색영역(60)을 통과할 경우 적색광(61)만이 투과되어 화면표시에 이용되고, 청색과 녹색광(62)은 반사되어 이용되지 않게 된다. 즉 백색광에서 각 칼라 별 에너지 분포가 동일하다고 할 때 전체 광의 1/3만이 이용되게 된다. 이 경우는 칼라휠의 녹색과 청색영역에서도 동일하게 일어난다. 이러한 종래 방법의 광 이용 효율이 낮은 문제를 해결하여, 광 이용효율을 최대 3배까지 현격히 높이기 위하여 본 발명에서는 칼라 처리 장치를 구현하였다. 실제 대화면 영상표시 장치에서 광 이용효율이 제품의 최종 성능 및 제품의 가격 결정의 주요 요인이다.

도. 12을 참조하면, 본 발명은 광원인 램프(70), 램프에서 나오는 백색광(72), 램프 열을 차단하는 열차단필터(81), 렘프(75)에서 나오는 집속광의 특정 방향 성분 만을 평행광 형태로 변화시키는 실린더형태의 렌즈(73), 입사하는 백색광의 칼라를 3원색으로 분리하는 색분리기(74), 빛을 평행광 형태로 변환하는 집속렌즈군(75), 빛의 색 구성 순서를 변환시키는 6각봉형 색 스크롤러 (76), 색 스크롤러에서 나오는 광이 퍼지지 않게 모아주는 접속렌즈(77), 광의 전파 방향을 꺾어 주는 거울(78), 영상의 표시하는 소형영상표시소자(79), 그리고 소형영상표시소자에서 나오는 광을 대화면 스크린에 투영시키는 영사렌즈(80)으로 구성된다.

색분리기(74)는 도.13에서 도.20을 참조하여 설명하며, 이 구성에서 색분리기의 설치 방향을 설명하는 도.13의 수평방향(75)은 소형영상표시소자(79)의 수평주사 방향에 해당하고, 수직방향(76)은 소형영상표시소자 수평주사 방향에 수직한 방향에 해당한다. 색분리기(74)의 앞 부분에 위치하는 실린더형 렌즈(73)는 렌즈의 길이 방향이 수평방향(75)이 되도록 설치된다. 따라서 실린더형 렌즈(73)에 입사하는 광에서 수평방향(75)의 성분은 렌즈의 효과를 받지 않고 투과하고, 수직방향(75)의 성분은 렌즈의 굴절능력에 해당하는 굴절을 받아, 이 성분의 광은 렌즈를 투과할 때 거의 평행광의 상태가 된다. 이와 같은 작용에 의하여, 수평방향(75)의 광 성분은 램프(70)에서 출력되는 큰 각도 그대로 색분리기에 입사하고, 수직방향(76) 광 성분은 실린더형 렌즈(73)에 의하여 거의 평행 상태로 색분리기(74)에 입사한다. 따라서 수평방향(75) 성분은 큰 퍼짐각 때문에 색분리기(74) 내부에서 다중반사를 일으켜 색분리기에서 나올 때는 밝기가 균일하게 확산되어 나타난다. 반면에 수직방향(76) 성분은 거의 평행 상태로 색분리기에 입사하므로 색분리기와 거의 상호작용 없이, 작은 퍼짐각으로 색분리기를 통과하게 된다. 이와 같은 작용에 의하여 소형영상표시소자(79)의 수평주사 방향에 해당하는 색분리기의 수평방향(75) 성분의 광은 밝기가 균일화 되어, 최종적으로 소형영상표시소자(79)의 수평주사 방향으로 균일한 광을 공급하게 된다. 또한 수직방향(76)의 광은 퍼짐각이 최소화 되도록 함으로서, 색분리기(74)에서 광일 출력될 때 색상이 다른 광 간의 섞임을 최소화 할 수 있다.

색분리기는 도.14에 예시한 바와 같이 크게 직육면체 봉 형태의 중간부재(79)와 한 쪽이 45도 각도로 절단된 직육면체 봉 형태의 상면부재(78)와 하면부재(90)로 구성되며, 이들은 가시광에 대해 투명한 광학 유리 재질로 가공된다. 도.14에 예시한 중간부재(79)는 도.15와 같이 직삼각 기둥(91), 두 사면이 45도 각을 이루는 삼각형 기둥(92), 그리고 45도 방향으로 절단된 직육면체 봉(93)의 세 부품이 조립된 구조이다. 이렇게 구성된 중간부재(79)는 청색 광을 반사하고 다른 색의 광은 투과하는 청색 반사 코팅막(94) 부분과 적색 광을 반사하고 다른 광은 투과하는 적색 반사 코팅막(95)이 형성된다.. 이 코팅막의 광학적인 특성을 도.17에 예시하였으며, 청색 반사 코팅막(94)은 도.17의 (a)의 예시와 같이 청색 광 파장의 빛을 반사하고, 나머지 광은 투과하며, 적색 반사 코팅막(95)은 도.17의 (b)의 예시와 같이 적색 광 파장의 빛을 반사하는 특성을 가질 수 있다. 도.18에는 앞에 예시한 색분리기(74)의 조립된 형상을 나타낸다. 도.19에 예시한 색 분리기의 작동을 설명하였다. 색분리기(74)에 입사한 백색광(97)은 청색 반사 코팅막(94)을 만나면, 청색성분(99)은 광 경로의 위로 반사하여 상면부재(78)을 통과하며, 청색을 제외한 색 성분 즉 적색과 녹색 성분은 청색 반사 코팅막(94)을 투과하여 적색 반사 코팅막(95)을 만난다. 적색 반사 코팅막(95)에서는 광의 적색성분(100)은 광 경로의 아래로 반사하여 하면부재(90)을 통과한다. 적색성분이 반사되면, 녹색 성분(101)의 광 만이 남게 되며, 이 성분은 적색 반사코팅막(95)을 투과하여 중간부재(79)를 통과한다. 이와 같은 작동에 의하여 색분리기 출력단(102)에는 도.20에 보이는 색상 분포를 갖는 광이 출력하게 된다.

도.21에는 색분리기(74)와 화면표시소자(79)의 연결을 예시하였다. 색분리기(74)에서 나오는 색상이 분리된 광은 접속렌즈군(75)에 의하여 거의 평행광 상태로 변환되며, 회전할 수 있는 구조로 되어있는 투명 광학 유리 재질의 육각봉(76)을 거쳐, 집속렌즈군(77)에 의하여 다시 집속되어 전반사프리즘(103)의 내부 경계면(104)에서 전반사 되어 소형영상표시소자(79)에 도달한다. 소형영상표시소자에서 반사된 광(105)은 다시 전반사프리즘(103)으로 입사하며 프리즘의 내부 경계면(104)에 도달한다. 그러나 소형영상표시소자(79)에 입사하는 광이 소형영상표시소자 면의 법선에 대해 기울어져 입사하는 반면, 반사되어 나오는 광은 소형영상표시소자(79) 면의 법선과 일치하게 나오므로, 반사된 광은 전반사 프리즘(103)의 내부 경계면(104) 법선에 대해 입사 광 보다 작은 입사각을 가진다. 이 때 내분 경계면(104)의 형성 각도는 입사 광은 전반사 시키고, 반사 광은 전부 투과 하도록 각도가 형성되어 있으므로, 반사광은 내부 경계면(104)를 투과하여 전반사 프리즘(103)을 빠져 나가게 된다.

도.22는 색 스크롤러로 사용되는 육각봉(76)의 구조를 예시하고 있다. 도를 참조하여 설명하면, 육각봉(76)은 회전 모터(106)의 회전축에 조립되며, 육각봉에는 원판(107)이 조립되어있고, 원판(107)에는 일정 간격으로 위치 표식(108)이 형성되어 있다. 이 위치 표식(108)이 인식센서(109)를 통과하게 되면 전기적인 펄스(111)를 가지는 신호(110)가 인식센서(109)로부터 출력된다. 이 출력 신호(110)를 이용하여 육각봉에 현재 각도 위치를 알 수 있으며, 이를 이용하여 영상 신호처리를 육각봉의 위치에 동기 시킬 수 있다. 도.23에 육각봉의 회전에 따른 출력 색의 재배치를 예시하고 있다. 도.23에서 R은 적색 광, G는 녹색 광 그리고 B는 청색 광을 의미한다. 도에서 육각봉이 초기 위치에 있을 때(a)에는 광이 육각봉의 한 면과 수직으로 만나게 되므로 광이 직진하게 되어, RGB 배열이 입력과 출력에 있어 동일하다. 육각봉이 일정 각도 회전한 경우(c)에는, 적색 광은 육각봉의 한 면(112)과 만나 빛의 굴절 양을 계산하는 스넬의 법칙에 의하여 아래로 굴절되어, 육각봉 내부를 진행하여, 출사면(114)에서 다시 굴절되어 육각봉을 빠져 나가게 된다. 여기서 입사면(112)과 출사면(114)는 서로 평행이며, 이에 따라 입사면(112)에 입사하는 광과 출사면(114)에서 출사하는 광은 같은 각도를 갖는다. 반면에 육각봉의 다른 면(113)과 만나는 청색과 녹색 광은 입사 광에 비하여 위로 굴절 한 후, 육각봉 내부를 투과하여 출사면(115)에서 육각봉을 빠져 나간다. 이 때에도 입사면(113)과 출사면(115)는 서로 평행임으로 입사 광과 투과 광은 같은 각도를 갖는다. 이와 같이 하여 도.23 (c)의 경우 육각봉(76)의 출력 색 배열이 GBR 순서로 된다. 육각봉이 다시 일정 각도 회전한 경우(e)에는 같은 원리에 의하여 색 배열이 BRG가 된다. 즉 육각봉의 회전에 따라 육각봉에서 출력되는 광의 색상이 스크롤 한다. 도. 23의 (b), (d), 그리고 (f)는 각각 (a), (c) 그리고(e)의 각각 중간 단계 과정이다. 도. 23의 예시에서 볼 수 있는 바와 같이, 육각봉(76)의 회전에 따라 육각봉에서 나오는 광의 색상은 계속적으로 재 배치, 즉 스크롤 한다.

도. 21를 다시 참조하여 설명하면, 육각봉(76)에서 출력되는, 색상이 재배치된 광은 집속렌즈 군(77)과 전반사 프리즘(103)을 거쳐 소형영상표시소자(79)에 상을 형성한다. 도. 24에 도 23.의 육각봉(76)의 각 위치에 따른 소형영상표시소자(79)에 형성된 색 배열을 보인다. 예시에서 볼 수 있는 바와 같이 육각봉의 회전에 따라 도. 25와 같이 소형영상표시소자(29)에는 계속적으로 스크롤(116)하는 색 배치가 나타난다. 여기서 현재 색 분포를 인식하기 위한 기준 위치로 적색의 시작선(117)을 이용하며, 이는 도. 22의 위치 인식 표식(108)과 인식센서(109)의 적절한 배치로서 구현될 수 있다. 즉 예를 들어 위치 위치표식(108)과 인식센서(109)가 회전 육각봉(76)이 도. 23 (a)의 위치에 있을 때 서로 만나도록 배치하고, 일정 속도로 육각봉을 회전 시키게 되면, 육각봉이 매 초기 위치(도. 23 (a))를 지날 때 펄스를 발생시키며(111), 펄스 발생 시점으로부터의 시간거리와 육각봉(76)의 회전 속도를 고려하여 기준선(117)의 위치를 연속적으로 추정할 수 있다.

도. 26에서 도 .28 까지는 위의 색 스크롤 방식을 위한 영상처리 방법을 예시하고 있다. 도. 26에서 보이는 바와 같이 원래영상(118)은 적색영상(119), 적색영상(120) 그리고 청색영상(121)의 3개의 원색 영상 들로 분리되며, 도.27의 예시와 같은 방법으로 재합성 된다. 도 .27을 참조하여 설명하면, 적색신호의 시작을 지정하는 시작선(117)을 이용하여 적색 영상(119)에서 이용할 부분영상(122)와 녹색영상(120)에서 이용할 부분영상(123, 124) 그리고 청색영상(121)에서 이용할 부분영상(125)을 각각 추출하여 한 영상에 합성 시켜, 재합성 된 영상(126)이 형성되며, 이 영상을 소형영상표시소자(79)에 표시한다. 이러한 방법으로, 육각봉(76)의 회전에 따라 계속적으로 다른 색 분포가 발생하며, 이에 동기 시켜 각 색상영상(119, 120, 121)에서 추출되는 부분영상 부분을 계속 변경하여 합성영상(126)을 형성 시켜, 소형영상표시소자(79)에 합성 영상을 가시적으로 형상한다. 이러한 동기 방법에 의하고, 하나의 합성 영상으로부터 다음 합성영상이 형성되는 시간이 인간의 최소 인식 시간 보다 작을 때, 소형영상표시소자(79)에는 원래영상(118)이 형성되어 있는 것과 같은 착시를 일으킨다.

도. 28은 이상과 같은 신호 처리를 구현할 수 있는 신호처리 방식을 예시한 것이다. 도. 28을 참조하여 설명하면, 외부에서 입력되는 영상신호(127)는 전처리기(128)에서 압축해제, 복조 및 이산화 되어 디지털신호처리기(129)에 입력되어, 영상 크기 조절, 색상 조정 그리고 밝기의 비선형 성분을 제거하는 감마 제거 처리를 하여 색공간분리기(130)에 입력된다. 색공간분리기(130)는 입력된 신호에서 각 색상 별로 데이터를 분리하여 영상기억메모리(131)에 적색(132), 녹색(133) 그리고 청색(134)별로 영상을 저장한다. 육각봉의 위치 인식센서(109)로부터 입력되는 위치신호(110)를 이용하여 색상 별 부분영상의 시작위치생성기(135)가 각 색상 별 사용 영역을 결정하고, 이 영역들을 영상기억메모리(131)로부터 영상합성기(136)에 전송하여 영상을 합성한다. 합성된 영상 신호는 소형영상표시소자 구동기(137)에 입력되고, 이 구동기의 작용에 의하여 소형영상표시소자(79)에 영상 신호가 가시 영상으로 출력된다. 소형영상표시소자(79)에 표시된 가시 영상은 도.29에 예시된 바와 같이 전반사프리즘(130)을 거치고 영사렌즈(139)를 통하여 대화면 표시 스크린(140)에 투영되어, 소형화면표시소자(79)에 표시된 영상이 대화면 스크린(140)에 확대되어 나타난다.

종래 방법의 광 이용 효율이 낮은 문제를 해결하여, 광 이용효율을 최대 3배까지 현격히 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 빔 프로젝터의 원리

도 2는 칼라 LCD 판의 구조

도 3은 칼라 영상의 공간적인 결합에 의한 칼라 영상의 형성

도 4는 칼라 영상의 시간적인 결합에 의한 칼라 영사의 형성

도 5는 칼라 분리기를 이용한 프로젝터의 구성 예

도 6은 칼라 휠 방식의 칼라 분리기 예

도 7은 칼라 휠의 칼라 필터의 파장별 투과 특성

도 8은 칼라 휠의 작동 예

도 9는 칼라 휠과 영상 표시 장치의 동기 예

도 10은 종래 방식의 신호처리 구성

도 11은 칼라휠의 색 투과 특성

도 12는 본 발명의 구성

도 13은 광 집속 렌즈의 작용 예시

도 14는 색분리기의 구성 예

도 15는 색 분리기 중간부재의 구성 예

도 16은 색상 필터의 구성 예

도 17은 색상 필터의 반사 특성 예시

도 18은 예시의 조립된 색분리기

도 19는 예시의 색분리기의 작동

도 20은 예시의 색분기의 출력

도 21은 색 스크롤러의 구성 예

도 22는 회전 육각봉의 구성 예

도 23은 예시된 육각봉의 색 스크록

도 24는 화면표시소자 상의 색 배치

도 25는 화면표시소자 상의 색 스크롤

도 26은 색분리 영상

도 27은 칼라 영상의 합성

도 28은 신호처리 구성 예

도 29는 대화면 영상의 표시 예

도 30은 색 분리기의 다른 구성 예

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

70: 조명용 램프 74: 색 분리기

78: 색 스크록을 위한 회전 육각봉

130: 전반사 프리즘 79: 화면 표시 소자

Claims (5)

1. 광학 유리 재질의 사각 봉 형태의 부재와 광 반사 경로 제공을 위해 봉의 끝 부분을 각도로 절단한 사각 봉 부재 들을 중첩하여 제작된 복수의 광 경로 제공 구조와;

   광 경로상에 두 개 이상의 선택적 색상 투과 및 반사 코팅을 실시하여, 상기 복수의 광 경로에 서로 다른 색상이 형성되도록 하는 구조와;

   길이 방향으로는 렌즈 역할을 하지 않고, 길이에 수직한 방향으로 만 렌즈의 역할을 하는 실린더 형태의 렌즈를 색분리기 전단에 사용하여, 색분리기의 내부에서 한 방향의 광만이 균일화되고, 다른 한 방향은 작은 퍼짐각을 갖도록 하여 색분리기에서 출력된 광의 색 섞임이 최소화 하도록 하는 구조와;

   색 분리기에서 출력되는 고정된 색상 분포를 회전 다각형 봉 광학계를 이용하여 색상 순서를 재배치하는 색 스크롤 구조와;

   상기의 구조를 이용하여 대형 영상 표시 장치를 구현하기 위해, 각 색상 별로 다른 부분 영상을 추출하여 상기 회전 다각형 봉 광학계의 회전 위치와 동기 시켜 영상을 재 합성하는 것을 특징으로 하는 신호처리 구조;

   상기의 구조로 소형영상표시소자에 형성된 영상을 대화면 스크린에 상을 맺어, 전면영사 영상표시 장치 또는 후면영사 영사 텔레비전을 구성하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 칼라 처리 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 소형영상표시소자의 수평주사선 방향으로의 균일한 광량 분포를 얻기 위하여, 색분리기 앞에 특정방향으로 만 렌즈 효과를 갖는 렌즈 또는 렌즈 계를 구성하여, 소형영상표시소자의 수평 주사선 방향의 광은 넓은 방사 각을 갖도록 하여 색분리기 내부에서 광의 다중 반사에 의한 광량 분포 균일화가 이루어지도록 하고, 소형영상표시소자 수평 주사선에 수직인 방향에 대해서는 평행광에 가깝도록 하여, 광이 색분리기를 출사할 때 인접한 색과의 색 혼합이 일어나지 않도록 하고, 광 통과 경로상에 복수의 색상 필터를 삽입하여 일체화 함으로서 부품의 관리 및 제작이 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 칼라 처리 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 색상 재 배치를 가능하게 하는 광학 유리 재질의 다각형 봉을 회전 모터 축에 부착하고, 봉의 회전 각도 위치를 인식하기 위하여 위치 인식표를 봉 또는 모터에 부착하여, 이를 인식센서로 인식하게 하여, 위치에 따른 전기적인 펄스를 출력하여 신호처리 회로에 입력하여, 육각봉에 의하여 재 배치된 색상과 영상신호처리 회로에서 출력되는 영상을 서로 동기 시키는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 칼라 처리 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 색을 분리하기 위하여 직사각형 단면의 소자를 사용하지 않고 도. 30의 예시와 같이 복수의 판형 색상 필터를 사용하고, 복수의 판형 거울을 사용하여, 복수의 색상으로 광을 분리하고, 이 분리된 광을 거의 평행한 광으로 변환함으로써, 낮은 비용으로 상기 1항과 같은 작동을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 칼라 처리 장치.
5. 청구항 1에 있어서, 구조를 편광 변화를 이용하는 LCD 영상표시소자에 적용하기 위하여, 전반사프리즘 대신에 사용하지 않고, 편광 의존 투과 광학계를 이용하여 대화면 영상 표시 장치를 구현하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 칼라 처리 장치.