KR100813729B1 - Method and apparatus for controlling of a projection type image display device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투사형 영상표시기기의 광학계에서 스크린에 투사되는 영상의 컨트라스트 및 화질을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention is to improve the contrast and image quality of the image projected on the screen in the optical system of the projection image display device.

즉, 본 발명은 램프, 상기 램프로부터 출사되는 백색광은 소정의 회전 주파수로 회전하는 칼라 휠(Color Wheel), 프리즘, 상기 프리즘내에서 전반사되어 입사되는 빛의 각도를 조절하는 DMD 소자를 구비한 투사형 영상표시기기에서, 상기 DMD 소자의 온, 오프 및 플랫(Flat) 명령을 출력하는 DMD 구동부와, 상기 DMD 구동부를 통해 입력되는 명령에 따른 상기 DMD 소자의 스위칭 상태를 판단하여 상기 램프를 통해 출사되는 빛을 선택적으로 차단하기 위한 투과제어부를 포함하여 구성된다.That is, the present invention is a projection type having a lamp, a color wheel that the white light emitted from the lamp rotates at a predetermined rotation frequency, a prism, and a DMD element for adjusting the angle of the light incident on the total reflection inside the prism In the image display device, a DMD driver for outputting the on, off and flat command of the DMD element, and the switching state of the DMD element according to the command input through the DMD driver is determined and emitted through the lamp It comprises a transmission control unit for selectively blocking the light.

따라서 본 발명에 따른 투사형 영상표시기기의 제어장치 및 방법은 빛을 선택적으로 투과시킬 수 있는 소자를 이용하여 DMD 소자의 스위칭 상태에 따라서 빛을 선택적으로 차단함으로써 다크(Dark) 상태가 나빠지는 것을 미연에 방지할 수 있으며, DMD 소자의 응답속도에 맞추어 동작함으로써 DMD 소자가 신호에 응답하는 동안 나타나는 과도 현상을 최소화 시킬 수 있으므로, 화질향상 및 컨트라스트 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the control apparatus and method of the projection image display device according to the present invention does not deteriorate the dark state by selectively blocking the light according to the switching state of the DMD element by using an element capable of selectively transmitting light. It can be prevented, and by operating in accordance with the response speed of the DMD element can minimize the transient phenomenon appearing while the DMD element responds to the signal, thereby improving the image quality and the contrast can be improved.

DMD/광 DMD / optical

Description

투사형 영상표시기기의 제어장치 및 방법{Method and apparatus for controlling of (a) projection type image display device}Method and apparatus for controlling of (a) projection type image display device}

도 1은 종래 기술에 따른 투사형 영상표시기기를 개략적을 나타낸 도면.1 is a view schematically showing a projection image display device according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 투사형 영상표시기기의 광경로를 나타낸 도면.2 is a view showing an optical path of a projection type image display device according to the prior art.

도 3은 종래 기술에 따른 투사형 영상표시기기의 제어방법을 나타낸 플로우 차트.3 is a flowchart illustrating a control method of a projection image display device according to the related art.

도 4는 본 발명에 따른 투사형 영상표시기기의 제어장치를 나타낸 도면.4 is a view showing a control device of a projection image display device according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 투사형 영상표시기기의 제어방법을 나타낸 플로우 차트.5 is a flowchart illustrating a control method of a projection image display device according to the present invention;

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

100 : 램프 120 : 칼라 휠100: lamp 120: color wheel

140 : 프리즘 150 : 마이크로 미러140: prism 150: micro mirror

160 : DMD 소자 170 : 투과 제어부160: DMD element 170: transmission control

180 : DMD 구동부 200 : 스크린180: DMD drive unit 200: screen

본 발명은 영상표시기기에 관한 것으로, 특히 투사형 영상표시기기의 광학계에서 스크린에 투사되는 영상의 컨트라스트 및 화질을 향상시킬 수 있도록 한 투사형 영상표시기기의 제어장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device, and more particularly, to an apparatus and method for controlling a projection type image display device to improve contrast and image quality of an image projected on a screen in an optical system of a projection type display device.

근래, 정보산업의 발달과 더불어 대화면의 영상을 표시할 수 있는 영상표시기기의 수요가 높아지고 있으므로, 대형 크기의 영상을 표시할 수 있는 영상표시기기로는 투사형(Projection) 영상표시 기기가 있으며, 그중에서도 DMD(Digital Micromirror Device) 소자를 이용한 DLP(Digital Light Processing) 프로젝터가 최근 각광을 받고 있다.In recent years, with the development of the information industry, the demand for image display apparatuses capable of displaying large screen images is increasing. Projection image display apparatuses, which can display large-sized images, are included. Digital light processing (DLP) projectors using digital micromirror device (DMD) devices have recently been in the spotlight.

상기 DMD 소자는 미국 텍사스 인스투루먼트사가 독점 개발한 것으로서, 그 내부에는 약 130만개의 마이크로미러가 집적되어 있고, 상기 마이크로미러는 개별적인 디지털 제어신호에 응답하여 외부에서 입사되는 빛을 반사시켜 화면에 영상을 구현한다.The DMD device is exclusively developed by Texas Instruments, Inc., and has about 1.3 million micromirrors integrated therein, and the micromirror reflects light incident from the outside in response to individual digital control signals to the screen. Implement the image.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 투사형 영상표시기기를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a projection image display device according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에 따른 투사형 영상표시기기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 투사형 영상표시기기의 빛 경로를 나타낸 도면이며, 도 3은 종래 기술에 따른 투사형 영상표시기기의 제어방법을 나타낸 플로우 차트이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a projection image display device according to the prior art, Figure 2 is a view showing the light path of the projection image display device according to the prior art, Figure 3 is a projection image display according to the prior art It is a flow chart which shows the control method of a device.

종래 기술에 따른 투사형 영상표시기기는 도 1에 도시된 바와 같이, 램프 (10)로부터 출사되는 백색광은 소정의 회전 주파수로 회전하는 칼라 휠(Color Wheel)에 의해 시간적으로 R, G, B 광으로 분리되어 프리즘(14)으로 입사된다. 이때, 입사된 빛은 상기 프리즘(14)내에서 전반사되어 상기 DMD 소자(16)내에 구비된 다수의 마이크로미러(15)로 입사된다. 또한, 입사되는 빛은 상기 마이크로미러(15)의 경사 각도에 따라 투사렌즈(20)로 반사되어 스크린(22)에 디스플레이되거나, 광흡수체(도시생략) 또는 공기중으로 투사된다.In the projection type image display device according to the related art, as shown in FIG. 1, the white light emitted from the lamp 10 is converted into R, G, and B light in time by a color wheel rotating at a predetermined rotation frequency. Separated and incident on the prism 14. At this time, the incident light is totally reflected in the prism 14 and is incident on the plurality of micromirrors 15 provided in the DMD element 16. In addition, the incident light is reflected on the projection lens 20 according to the inclination angle of the micromirror 15 and displayed on the screen 22 or is projected into a light absorber (not shown) or in the air.

상기 다수의 마이크로미러(15)의 각도는 DMD 구동부(18)로부터 입력되는 온, 오프 및 플랫(Flat) 신호에 따라 제어되며, 이는 반사되는 빛의 진행 각도를 결정하게 된다. 예컨대, 상기 마이크로미러(15)는 온 신호시 좌측으로 12°(+12°) 기울게 되고, 오프 신호시 우측으로 12°(-12°) 기울게 되며, 플랫(Flat) 신호시 수평상태(0°)를 유지하게 된다. 여기서, 플랫(Flat) 신호가 필요한 이유는 상기 DMD 소자(16)가 정상 동작을 유지하기 위하여 소정의 주기마다 리프레쉬(Refresh) 되어야 하는데, 이 리프레쉬 동작시 DMD 소자(16) 내의 모든 마이크로미러(15)는 수평상태(0°)를 유지하게 된다.The angles of the plurality of micromirrors 15 are controlled according to on, off and flat signals input from the DMD driver 18, which determines the propagation angle of the reflected light. For example, the micromirror 15 is inclined 12 ° (+ 12 °) to the left side when the on-signal signal is inclined, and is inclined to 12 ° (-12 °) to the right side when the off-signal signal is inclined. ). Here, the reason why the flat signal is required is that the DMD element 16 needs to be refreshed every predetermined period in order to maintain the normal operation. In this refresh operation, all the micromirrors 15 in the DMD element 16 are refreshed. ) Will be kept horizontal (0 °).

상기 마이크로미러(15)가 온 상태일 때 반사된 빛은 투사렌즈(20)를 통하여 스크린에 투영되며, 오프상태 및 플랫 상태에서 반사된 빛은 광흡수체 또는 공기중으로 투사되어 스크린에는 투영되지 않는다.When the micromirror 15 is in the on state, the reflected light is projected onto the screen through the projection lens 20, and the reflected light in the off state and the flat state is projected into the light absorber or air and is not projected onto the screen.

종래 기술에 따른 투사형 영상표시기기의 프리즘(14)은 칼라 휠(12)을 통하여 입사되는 빛을 마이크로미러(15) 방향으로 전반사시키는 전반사면(14c)을 구비하는 제 1 프리즘(14a)과, 상기 전반사면(14c)에 접하여 배치되는 제 2 프리즘 (14b)으로 구성된다.The prism 14 of the projection image display device according to the prior art includes a first prism 14a having a total reflection surface 14c for totally reflecting light incident through the color wheel 12 in the direction of the micromirror 15, It consists of the 2nd prism 14b arrange | positioned in contact with the said total reflection surface 14c.

여기서, 상기 제 1 프리즘(14a) 및 제 2 프리즘(14b) 사이에는 미세한 두께의 공극(d), 즉 에어 갭(air gap)이 형성되고, 상기 전반사는 제 1 프리즘(14a)과 공극의 굴절율 차이에 기인하여 발생한다. Here, a minute gap d, or an air gap, is formed between the first prism 14a and the second prism 14b, and the total reflection reflects the refractive index of the first prism 14a and the gap. Occurs due to a difference.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 DMD 소자가 온, 오프 및 플랫 상태인 경우 빛의 경로를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the light paths will be described in more detail with reference to the accompanying drawings when the DMD device is in an on, off, and flat state.

먼저, 도 2(a)는 DMD 소자가 온 상태인 경우 빛의 경로를 나타낸 것으로, 상기 마이크로미러(15)는 +12° 기울어져 있고, 제 1 프리즘(14a)에서 전반사되어 입사되는 빛은 상기 마이크로미러(15)에서 다시 반사된 후 광흡수체(도시생략) 또는 공기중으로 출사된다. First, FIG. 2 (a) shows a path of light when the DMD device is in an on state. The micromirror 15 is inclined + 12 °, and the light that is totally reflected by the first prism 14a is incident to the light path. After being reflected back from the micromirror 15, it is emitted into a light absorber (not shown) or air.

또한, DMD 소자가 오프 상태인 경우 빛의 경로는 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 마이크로미러(15)는 -12°기울어져 있고, 제 1 프리즘(14a)에서 전반사되어 입사되는 빛은 상기 마이크로미러(15)에서 다시 반사된 후 광흡수체(도시생략) 또는 공기중으로 출사된다. 이때, 상기 투사렌즈(20)를 통하여 출사되는 빛이 없기 때문에 스크린에는 검정색 영상이 디스플레이된다.In addition, when the DMD element is in the off state, the light path is as shown in FIG. 2B, and the micromirror 15 is tilted at −12 °, and the light is totally reflected by the first prism 14a and is incident. Is reflected back from the micromirror 15 and then emitted into the light absorber (not shown) or in the air. In this case, since there is no light emitted through the projection lens 20, a black image is displayed on the screen.

그리고, DMD 소자가 플랫(Flat) 상태인 경우 빛의 경로는 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 마이크로미러(15)는 수평(0°) 상태로 되고, 상기 제 1 프리즘(14a) 에서 전반사되어 입사되는 빛 중 일부(50)는 상기 마이크로미러(15)에서 다시 반사된 후 광흡수체(도시생략) 또는 공기중으로 출사되나, 다른 일부(51)는 투사렌즈(20)로 출사되어 화면에 투영된다.In addition, when the DMD element is in a flat state, the path of light is as shown in FIG. 2C, and the micromirror 15 is in a horizontal (0 °) state and the first prism 14a. Some of the light 50 totally reflected from the incident light is reflected back from the micromirror 15 and then emitted to a light absorber (not shown) or to the air, but the other part 51 is emitted to the projection lens 20. Projected on the screen.

상기 DMD 소자가 플랫(Flat) 상태인 경우, 화면에는 검정색 화면이 디스플레이되어야 하나, 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 마이크로미러(15)에서 반사된 빛 중 일부(51)가 투사렌즈(20)를 통하여 화면으로 투영되어 검정색 화면을 밝게 하나, 이는 영상의 컨트라스트(Contrast)를 저하시키는 원인으로 작용한다.When the DMD element is in a flat state, a black screen should be displayed on the screen. However, as shown in FIG. 2C, some of the light reflected from the micromirror 15 is projected by the projection lens. It is projected to the screen through 20) to make the black screen brighter, but this causes the contrast of the image to be lowered.

이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 투사형 영상표시기기의 제어방법은 도 3을 참조하여 설명하면 먼저, 사용자가 파워 온 명령을 입력하면 영상신호를 입력받는다(S11 ∼ S12).The control method of the projection type image display device according to the related art configured as described above will first be described with reference to FIG. 3.

상기 영상신호가 입력되면 각 픽셀의 라이트를 조절한다(S13).When the video signal is input, light of each pixel is adjusted (S13).

이어서 상기 DMD 소자의 픽셀 상태를 결정한다(S14). 이때 상기 DMD 소자의 온, 오프 및 플랫 상태를 결정한다.Subsequently, the pixel state of the DMD device is determined (S14). At this time, the on, off and flat state of the DMD device is determined.

그리고 상기 설정된 DMD 소자의 상태에 따라 해당 화면을 출력한다(S15).The screen is output according to the state of the set DMD element (S15).

마지막으로 사용자가 파워 오프 명령을 입력하면 종료한다(S16).Finally, when the user inputs the power off command, the process ends (S16).

또한, 지속적으로 광 에너지가 DMD 소자의 미러에 조사되어 DMD 소자를 지지하고 있는 힌지를 파괴하는 현상을 방지하기 위해 항상 온 상태에서 플랫 상태로 리셋되는 구간이 필요하게 된다. 또한 DMD 소자의 다음 신호 구간에 표시될 상태(온/오프)로 이동되는 시간을 일정하게 유지하기 위해서도 플랫(Flat) 상태가 되어야한다.In addition, in order to prevent the phenomenon in which the light energy is continuously irradiated to the mirror of the DMD element destroys the hinge supporting the DMD element, a section is always required to be reset to the flat state. In addition, to maintain a constant time to move to the state (on / off) to be displayed in the next signal section of the DMD element should be in a flat state (Flat).

이 구간 동안에 원하지 않는 상태의 빛이 투사 렌즈쪽으로 반사되게 되고, 오프상태에 있는 DMD 소자는 광통 안쪽으로 반사하게 되어 난반사를 가져오게 된다. 이러한 난 반사는 영상의 질을 떨어뜨리며, 어두운 상태의 들뜸 현상을 유발하 는 등의 문제점이 있었다.During this period, undesired light is reflected toward the projection lens, and the DMD element in the off state is reflected inside the light tube, resulting in diffuse reflection. These reflections reduce the quality of the image and cause problems such as lifting in the dark state.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, DMD 소자의 온, 오프, 및 플랫(Flat) 상태 전환시의 빛의 난반사 및 원치 않는 빛의 입사로 발생되는 어두운 상태의 들뜸 현상을 미연에 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to avoid the floating state of the dark state caused by the diffuse reflection of the light and the unwanted light incident when the DMD device is switched on, off, and flat state. Its purpose is to prevent it.

본 발명은 투사되는 영상신호의 컨트라스트를 향상시킬 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.The present invention has another object to improve the contrast of the projected image signal.

또한 본 발명은 영상신호의 화질을 향상시킬 수 있도록 하는 데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to improve the image quality of the video signal.

본 발명은 이와 같은 목적을 달성하기 위해 안출한 것으로, 본 발명에 따른 투사형 영상표시기기의 제어장치는 램프, 상기 램프로부터 출사되는 백색광은 소정의 회전 주파수로 회전하는 칼라 휠(Color Wheel), 프리즘, 상기 프리즘내에서 전반사되어 입사되는 빛의 각도를 조절하는 DMD 소자를 구비한 투사형 영상표시기기에서, 상기 DMD 소자의 온, 오프 및 플랫(Flat) 명령을 출력하는 DMD 구동부와, 상기 DMD 구동부를 통해 입력되는 명령에 따른 상기 DMD 소자의 스위칭 상태를 판단하여 상기 램프를 통해 출사되는 빛을 선택적으로 차단하기 위한 투과제어부를 포함하여 구성되는데 그 특징이 있다.The present invention has been made to achieve the above object, the control device of the projection image display device according to the present invention is a lamp, the white light emitted from the lamp rotates at a predetermined rotation frequency (Color Wheel), prism And a DMD driver for outputting an on, off, and flat command of the DMD element in the projection type image display device including a DMD element for adjusting an angle of light incident to total reflection in the prism. It is characterized by including a transmission control unit for selectively blocking the light emitted through the lamp by determining the switching state of the DMD element according to the command input through.

바람직하게 상기 투과제어부는 상기 DMD 구동부를 통해 입력되는 명령이 온 상태에서 오프 상태로 전환명령이 입력되면 상기 램프를 통해 출사되는 빛을 차단하는데 그 특징이 있다.Preferably, the transmission control unit has a characteristic of blocking light emitted through the lamp when a command to be switched from the on state to the off state is input through the DMD driver.

더 바람직하게 상기 투과제어부는 상기 DMD 구동부를 통해 입력되는 명령이 온 상태에서 플랫 상태로 전환명령이 입력되면 상기 램프를 통해 출사되는 빛을 차단하는데 그 특징이 있다.More preferably, the transmission control unit blocks the light emitted through the lamp when the command inputted through the DMD driver is turned on in a flat state.

더 바람직하게 상기 투과제어부는 자외선 차단층과, 제 1 전극 및 제 2 전극과, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 일정 간격으로 형성된 유리지지 격벽과, 상기 유리지지 격벽 사이에 채워진 수용액 및 유기용액과, 상기 제 2 전극 상부에 형성된 절연층으로 구성되는데 그 특징이 있다.More preferably, the transmission control part includes an ultraviolet blocking layer, first and second electrodes, glass support partition walls formed at regular intervals between the first and second electrodes, and an aqueous solution and an organic solution filled between the glass support partition walls. And an insulating layer formed on the second electrode.

더 바람직하게 상기 유기용액은 상기 DMD 구동부를 통해 입력되는 명령에 따라 상기 램프를 통해 출사되는 빛을 통과시키기 위해서는 상기 유리지지격벽 일측에 뭉쳐있으며, 상기 램프를 통해 출사되는 빛을 차단하기 위해서는 상기 유리지지격벽과 유리지지격벽 양단으로 퍼지게 형성되는데 그 특징이 있다.More preferably, the organic solution is agglomerated on one side of the glass support bulkhead in order to pass light emitted through the lamp according to a command input through the DMD driver, and to block light emitted through the lamp. It is characterized by being spread to both ends of the support bulkhead and the glass support bulkhead.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 투사형 영상표시기기의 제어방법은 램프, 상기 램프로부터 출사되는 백색광은 소정의 회전 주파수로 회전하는 칼라 휠(Color Wheel), 프리즘, 상기 프리즘내에서 전반사되어 입사되는 빛의 각도를 조절하는 DMD 소자를 구비한 투사형 영상표시기기의 제어방법에 있어서, 영상신호가 입력되면 상기 DMD 소자의 픽셀상태를 결정하는 단계와, 상기 결정된 DMD 소자의 픽셀 상태에 따라 스위칭 상태를 판별하는 단계와, 상기 스위칭 상태에 따라 상기 램프에서 출사되는 빛을 선택적으로 차단하는 단계를 포함하여 이루어지는데 그 특징이 있다.A control method of a projection image display device according to the present invention for achieving the above object is a lamp, the white light emitted from the lamp is totally reflected in the color wheel (prism), the prism, the prism to be rotated at a predetermined rotation frequency incident A control method of a projection image display device having a DMD element for adjusting an angle of light to be provided, the method comprising: determining a pixel state of the DMD element when an image signal is input, and switching state according to the determined pixel state of the DMD element And determining to selectively block the light emitted from the lamp according to the switching state.

더 바람직하게 상기 DMD 소자의 픽셀상태를 결정하는 단계는 상기 입력되는 영상신호에 따라 상기 DMD 소자의 온, 오프 및 플랫 상태를 결정하는 단계인데 그 특징이 있다.More preferably, the step of determining the pixel state of the DMD element is a step of determining the on, off and flat state of the DMD element according to the input image signal.

더 바람직하게 상기 DMD 소자의 픽셀 상태에 따라 스위칭 상태를 판별하는 단계는 상기 DMD 소자의 상태가 온 상태에서 오프 상태로 전환되는지, 상기 DMD 소자의 상태가 온 상태에서 플랫 상태로 전환되는지, 상기 DMD 소자의 상태가 오프 상태에서 온 상태로 전환되는지, 상기 DMD 소자의 상태가 오프 상태에서 플랫 상태로 전환되는지, 상기 DMD 소자의 상태가 플랫 상태에서 온 상태로 전환되는지, 상기 DMD 소자의 상태가 플랫 상태에서 오프 상태로 전환되는지를 판별하는 단계인데 그 특징이 있다.More preferably, the determining of the switching state according to the pixel state of the DMD element may include whether the state of the DMD element is switched from an on state to an off state, whether the state of the DMD element is switched from an on state to a flat state, or the DMD. Whether the state of the device transitions from the off state to the on state, whether the state of the DMD element transitions from the off state to the flat state, whether the state of the DMD element transitions from the flat state to the on state, or the state of the DMD element is flat It is the step of judging whether the state goes from the off state.

더 바람직하게 상기 램프에서 출사되는 빛을 선택적으로 차단하는 단계는 상기 DMD 소자가 온 상태에서 오프 또는 플랫 상태로 전환될 경우 상기 램프에서 출사되는 빛이 차단되도록 제어하는데 그 특징이 있다.More preferably, selectively blocking the light emitted from the lamp is characterized in that the light emitted from the lamp is blocked when the DMD element is switched from the on state to the off or flat state.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 투사형 영상표시기기의 제어장치 및 방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a control apparatus and a method of a projection image display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 투사형 영상표시기기의 제어장치를 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 투사형 영상표시기기의 제어방법을 나타낸 플로우 차트 이며, 도 6은 도 4에 도시된 투과제어부를 상세히 나타낸 도면이다.4 is a block diagram illustrating a control apparatus of a projection image display apparatus according to the present invention, FIG. 5 is a flowchart illustrating a control method of the projection image display apparatus according to the present invention, and FIG. 6 is a transmission control unit shown in FIG. Figure in detail.

본 발명에 따른 투사형 영상표시기기의 제어장치는 도 4에 도시된 바와 같이, DMD 소자(160)의 온, 오프 및 플랫(Flat) 명령을 출력하는 DMD 구동부(180)와, 상기 DMD 구동부(180)를 통해 입력되는 명령에 따른 상기 DMD 소자(160)의 스위칭 상태를 판단하여 램프(100)를 통해 출사되는 빛을 선택적으로 차단하기 위한 투과제어부(170)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the control apparatus of the projection image display device according to the present invention includes a DMD driver 180 for outputting on, off, and flat commands of the DMD element 160, and the DMD driver 180. And a transmission control unit 170 for selectively blocking the light emitted through the lamp 100 by determining the switching state of the DMD element 160 according to the command input through the control panel.

즉, 상기 램프(100)로부터 출사되는 백색광은 소정의 회전 주파수로 회전하는 칼라 휠(Color Wheel)(120)에 의해 시간적으로 R, G, B 광으로 분리되어 프리즘(140)으로 입사된다. 이때, 입사된 빛은 상기 프리즘(140)내에서 전반사되어 상기 DMD 소자(160)내에 구비된 다수의 마이크로미러(150)로 입사된다. 또한, 입사되는 빛은 상기 마이크로미러(150)의 경사 각도에 따라 투사렌즈(200)로 반사되어 스크린(122)에 디스플레이되거나, 광흡수체(도시생략) 또는 공기중으로 투사된다.That is, the white light emitted from the lamp 100 is separated into R, G, and B light in time by the color wheel 120 rotating at a predetermined rotation frequency and is incident to the prism 140. At this time, the incident light is totally reflected in the prism 140 and is incident on the plurality of micromirrors 150 provided in the DMD element 160. In addition, the incident light is reflected by the projection lens 200 according to the inclination angle of the micromirror 150 and displayed on the screen 122, or is projected into a light absorber (not shown) or in the air.

상기 다수의 마이크로미러(150)의 각도는 DMD 구동부(180)로부터 입력되는 온, 오프 및 플랫(Flat) 신호에 따라 제어되며, 이는 반사되는 빛의 진행 각도를 결정하게 된다. 예컨대, 상기 마이크로미러(15)는 온 신호시 좌측으로 12°(+12°) 기울게 되고, 오프 신호시 우측으로 12°(-12°) 기울게 되며, 플랫(Flat) 신호시 수평상태(0°)를 유지하게 된다. 여기서, 플랫(Flat) 신호가 필요한 이유는 상기 DMD 소자(16)가 정상 동작을 유지하기 위하여 소정의 주기마다 리프레쉬(Refresh) 되어야 하는데, 이 리프레쉬 동작시 DMD 소자(160) 내의 모든 마이크로미러(150)는 수평상태(0°)를 유지하게 된다.The angles of the plurality of micromirrors 150 are controlled according to on, off, and flat signals input from the DMD driver 180, which determines the propagation angle of reflected light. For example, the micromirror 15 is inclined 12 ° (+ 12 °) to the left side when the on-signal signal is inclined, and is inclined to 12 ° (-12 °) to the right side when the off-signal signal is inclined. ). Here, the reason why the flat signal is required is that the DMD element 16 should be refreshed every predetermined period in order to maintain a normal operation. During this refresh operation, all the micromirrors 150 in the DMD element 160 are refreshed. ) Will be kept horizontal (0 °).

상기 마이크로미러(150)가 온 상태일 때 반사된 빛은 투사렌즈(120)를 통하여 스크린에 투영되며, 오프 상태 및 플랫 상태에서 반사된 빛은 광흡수체 또는 공기중으로 투사되어 스크린에는 투영되지 않는다.When the micromirror 150 is in the on state, the reflected light is projected onto the screen through the projection lens 120, and the reflected light in the off state and the flat state is projected into the light absorber or air and is not projected onto the screen.

이때, 상기 투과제어부(170)는 상기 DMD 구동부(180)를 통해 입력되는 명령이 DMD 소자(160)를 온, 오프 및 플랫 명령중 어느 하나인지를 판단하고, 이때 명령입력에 따른 스위칭 동작이 온 상태에서 오프 또는 플랫 인지를 판단한다.In this case, the transmission control unit 170 determines whether the command input through the DMD driver 180 is one of the on, off, and flat commands of the DMD element 160, and at this time, the switching operation according to the command input is turned on. Determine whether it is off or flat in the state.

즉, 상기 DMD 구동부(180)를 통해 입력된 명령이 상기 DMD 소자(160)가 온 상태에서 오프 명령 또는 플랫 명령일 경우 상기 램프(100)를 통해 출사되는 빛이 상기 스크린(120)으로 투사되지 않도록 차단한다.That is, when the command input through the DMD driver 180 is the OFF command or the flat command when the DMD element 160 is on, the light emitted through the lamp 100 is not projected onto the screen 120. Block it.

여기서 상기 투과제어부(170)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 자외선(UV) 차단층(171)과, 상기 자외선 차단층(171) 하측에 형성된 제 1 전극(171)과, 상기 제 1 전극(172)에 소정의 간격을 두고 형성된 제 2 전극(174)과, 상기 제 1 전극(171) 및 제 2 전극(174) 사이에 일정간격으로 형성되는 유리지지 격벽(173)과, 상기 제 2 전극 하측에 형성되는 절연층(175)과, 상기 유리지지 격벽(173) 사이에 투입되는 수용액(177) 및 유기용액(176)으로 구성된다.As shown in FIG. 6A, the transmission control unit 170 includes an ultraviolet (UV) blocking layer 171, a first electrode 171 formed under the ultraviolet blocking layer 171, and the A second electrode 174 formed at a predetermined interval on the first electrode 172, a glass support partition wall 173 formed at a predetermined interval between the first electrode 171 and the second electrode 174, and The insulating layer 175 is formed below the second electrode, and the aqueous solution 177 and the organic solution 176 are introduced between the glass support partition wall 173.

즉, 상기 DMD 구동부(180)를 통해 온→오프, 또는 온→ 플랫 명령이 입력되면 상기 유기용액(176)이 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 제 2 전극 바닥으로 퍼지게 됨으로써 빛을 차단하며, 상기 온→오프, 또는 온→ 플랫 명령이 아닌 다른 명령이 입력되면 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 유기용액(176)이 유리지지격벽(173)의 소정 일측으로 뭉치게 됨으로써 유기용액(176)이 뭉치지 않는 부분을 통해 빛이 통과하게 된다.That is, when an on-off or on-flat command is input through the DMD driver 180, the organic solution 176 spreads to the bottom of the second electrode as shown in FIG. When a command other than the on-off or on-flat command is inputted, as shown in FIG. 6 (b), the organic solution 176 is bound to one side of the glass support partition wall 173. As a result, light passes through the portion where the organic solution 176 does not aggregate.

따라서, 제 1 전극(172) 및 제 2 전극(174) 사이에 전압이 걸리지 않았을 경우, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 표면장력으로 인하여 상기 유기용액(176)이 투과층을 벗어나 뭉쳐져 있게 됨으로써 빛이 투과하며, 전압이 걸린 경우에는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 유기용액(176)이 넓게 퍼짐으로써 빛이 투과되는것을 차단하는 일렉트로웨팅(Electrowetting) 현상이 발생된다.Therefore, when no voltage is applied between the first electrode 172 and the second electrode 174, the organic solution 176 is agglomerated out of the transmission layer due to the surface tension as shown in FIG. When the light is transmitted, when the voltage is applied, as shown in FIG. 6 (a), the organic solution 176 spreads widely, thereby causing an electrowetting phenomenon that blocks light from being transmitted. .

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 투사형 영상표시기기의 제어방법을 도 5를 참조하여 설명하면 먼저, 사용자가 파워 온 명령을 입력하면 영상신호가 입력된다(S101 ∼ S102).The control method of the projection image display device according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. 5. First, when a user inputs a power on command, an image signal is input (S101 to S102).

상기 영상신호가 입력되면 DMD 소자의 픽셀을 조절한다(S103).When the video signal is input, the pixel of the DMD device is adjusted (S103).

그리고 상기 DMD 소자의 픽셀 상태를 결정한다(S104). 이때, 상기 DMD 소자의 온, 오프 및 플랫 상태를 결정한다.In operation S104, the pixel state of the DMD element is determined. At this time, the on, off and flat state of the DMD element is determined.

이어서 상기 결정된 상태가 온 상태에서 플랫 또는 오프 상태를 선택하였는지 판단한다(S105).Subsequently, it is determined whether the determined state is selected as the flat state or the off state (S105).

상기 판단 결과(S105), 상기 온 상태에서 플랫 또는 오프상태가 선택되었으면 빛 투과를 차단한다(S106).As a result of the determination (S105), if a flat or off state is selected in the on state, light transmission is blocked (S106).

한편 상기 판단 결과(S105), 상기 온 상태에서 플랫 또는 오프상태가 선택된 것이 아니면 기 설정된 상태에 따라 DMD 소자를 제어하면서 화면을 출력한다(S107).On the other hand, if the determination result (S105), the flat state or the off state is not selected in the on state, the screen is output while controlling the DMD element according to a preset state (S107).

그리고 사용자가 파워 오프 명령을 입력하면 종료한다(S108).When the user inputs the power off command, the process ends (S108).

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 투사형 영상표시기기의 제어장치 및 방법은 입력되는 영상에 따라 DMD 소자가 스위칭을 하게 되는데, 상기 DMD 소자의 스위칭 상태를 판별하여 온 상태에서 오프 또는 플랫 상태로 전환될 시 투과제어부를 이용하여 빛을 차단하도록 한 것이다.As described above, in the control apparatus and method of the projection image display device according to the present invention, the DMD element is switched according to the input image, and the switching state of the DMD element is determined to be switched from the on state to the off or flat state. When using the transmission control unit to block the light.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 투사형 영상표시기기의 제어장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the control device and method of the projection image display device according to the present invention have the following effects.

첫째, 빛을 선택적으로 투과시킬 수 있는 소자를 이용하여 DMD 소자의 스위칭 상태에 따라서 빛을 선택적으로 차단함으로써 다크(Dark) 상태가 나빠지는 것을 미연에 방지할 수 있다.First, it is possible to prevent the dark state from deteriorating by selectively blocking the light according to the switching state of the DMD element by using an element capable of selectively transmitting light.

둘째, DMD 소자의 응답속도에 맞추어 동작함으로써 DMD 소자가 신호에 응답하는 동안 나타나는 과도현상을 최소화 시킬 수 있다.Second, by operating at the response speed of the DMD device it is possible to minimize the transient that appears while the DMD device responds to the signal.

셋째, 빛의 난반사 및 원치않는 빛의 입사 등을 미연에 방지함으로써 화질향상 및 컨트라스트 향상을 도모할 수 있다.Third, the image quality can be improved and the contrast can be improved by preventing the diffuse reflection of light and the incidence of unwanted light.

Claims (9)

램프, 상기 램프로부터 출사되는 백색광은 소정의 회전 주파수로 회전하는 칼라 휠(Color Wheel), 프리즘, 상기 프리즘내에서 전반사되어 입사되는 빛의 각도를 조절하는 DMD 소자를 구비한 투사형 영상표시기기에서,In a projection type image display device having a lamp, a color wheel (rotation of white light emitted from the lamp is rotated at a predetermined rotation frequency), a prism, a DMD element for adjusting the angle of the light incident totally reflected in the prism, 상기 DMD 소자의 온, 오프 및 플랫(Flat) 명령을 출력하는 DMD 구동부; 그리고,A DMD driver for outputting on, off, and flat commands of the DMD element; And, 상기 DMD 구동부를 통해 입력되는 명령에 따른 상기 DMD 소자의 스위칭 상태를 판단하여 상기 램프를 통해 출사되는 빛을 선택적으로 차단하기 위한 투과제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 투사형 영상표시기기의 제어장치.And a transmission control unit for selectively blocking the light emitted through the lamp by determining a switching state of the DMD element according to a command input through the DMD driver. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 투과제어부는 The transmission control unit 상기 DMD 구동부를 통해 입력되는 명령이 온 상태에서 오프 상태로 전환명령이 입력되면 상기 램프를 통해 출사되는 빛을 차단함을 특징으로 하는 투사형 영상표시기기의 제어장치.And a light output through the lamp is blocked when a command to be switched from the on state to the off state is inputted through the DMD driver. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 투과제어부는The transmission control unit 상기 DMD 구동부를 통해 입력되는 명령이 온 상태에서 플랫 상태로 전환명령이 입력되면 상기 램프를 통해 출사되는 빛을 차단함을 특징으로 하는 투사형 영상표시기기의 제어장치.The control apparatus of the projection image display device, characterized in that to block the light emitted through the lamp when a command to switch to the flat state from the command input through the DMD driver. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 투과제어부는The transmission control unit 자외선 차단층과, 제 1 전극 및 제 2 전극과, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 일정 간격으로 형성된 유리지지 격벽과, 상기 유리지지 격벽 사이에 채워진 수용액 및 유기용액과, 상기 제 2 전극 상부에 형성된 절연층으로 구성됨을 특징으로 하는 투사형 영상표시기기의 제어장치.An ultraviolet blocking layer, first and second electrodes, glass support partition walls formed at regular intervals between the first and second electrodes, an aqueous solution and an organic solution filled between the glass support partition walls, and an upper portion of the second electrode Control device of a projection type image display device, characterized in that consisting of an insulating layer formed on. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 유기용액은 상기 DMD 구동부를 통해 입력되는 명령에 따라 상기 램프를 통해 출사되는 빛을 통과시키기 위해서는 상기 유리지지격벽 일측에 뭉쳐있으며, 상기 램프를 통해 출사되는 빛을 차단하기 위해서는 상기 유리지지격벽과 유리지지격벽 양단으로 퍼지게 형성됨을 특징으로 하는 투사형 영상표시기기의 제어장치.The organic solution is agglomerated on one side of the glass support bulkhead in order to pass the light emitted through the lamp according to a command input through the DMD driving unit, and the glass support bulkhead and the glass support bulkhead to block the light emitted through the lamp. Control device of a projection-type video display device characterized in that it is formed to spread across the glass support partition wall. 램프, 상기 램프로부터 출사되는 백색광은 소정의 회전 주파수로 회전하는 칼라 휠(Color Wheel), 프리즘, 상기 프리즘내에서 전반사되어 입사되는 빛의 각도를 조절하는 DMD 소자를 구비한 투사형 영상표시기기의 제어방법에 있어서,Control of a projection type image display device having a lamp, a color wheel rotating white light emitted from the lamp at a predetermined rotation frequency, a prism, and a DMD element for adjusting the angle of light incident on the total reflection inside the prism. In the method, 영상신호가 입력되면 상기 DMD 소자의 픽셀상태를 결정하는 단계;Determining a pixel state of the DMD element when an image signal is input; 상기 결정된 DMD 소자의 픽셀 상태에 따라 스위칭 상태를 판별하는 단계; 그리고,Determining a switching state according to the determined pixel state of the DMD element; And, 상기 스위칭 상태에 따라 상기 램프에서 출사되는 빛을 선택적으로 차단하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 투사형 영상표시기기의 제어방법.And selectively blocking the light emitted from the lamp according to the switching state. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 DMD 소자의 픽셀상태를 결정하는 단계는Determining the pixel state of the DMD device 상기 입력되는 영상신호에 따라 상기 DMD 소자의 온, 오프 및 플랫 상태를 결정하는 단계임을 특징으로 하는 투사형 영상표시기기의 제어방법.And determining on, off and flat states of the DMD element according to the input image signal. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 DMD 소자의 픽셀 상태에 따라 스위칭 상태를 판별하는 단계는The determining of the switching state according to the pixel state of the DMD element 상기 DMD 소자의 상태가 온 상태에서 오프 상태로 전환되는지, 상기 DMD 소 자의 상태가 온 상태에서 플랫 상태로 전환되는지, 상기 DMD 소자의 상태가 오프 상태에서 온 상태로 전환되는지, 상기 DMD 소자의 상태가 오프 상태에서 플랫 상태로 전환되는지, 상기 DMD 소자의 상태가 플랫 상태에서 온 상태로 전환되는지, 상기 DMD 소자의 상태가 플랫 상태에서 오프 상태로 전환되는지를 판별하는 단계임을 특징으로 하는 투사형 영상표시기기의 제어방법.Whether the state of the DMD element is switched from an on state to an off state, the state of the DMD element is switched from an on state to a flat state, the state of the DMD element is switched from an off state to an on state, or the state of the DMD element Is determined whether is switched from the off state to the flat state, whether the state of the DMD element is switched from the flat state to the on state, or whether the state of the DMD element is switched from the flat state to the off state. Control method of equipment. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 램프에서 출사되는 빛을 선택적으로 차단하는 단계는Selectively blocking the light emitted from the lamp 상기 DMD 소자가 온 상태에서 오프 또는 플랫 상태로 전환될 경우 상기 램프에서 출사되는 빛이 차단되도록 제어함을 특징으로 하는 투사형 영상표시기기의 제어방법.And controlling the light emitted from the lamp to be blocked when the DMD element is switched from the on state to the off state or the flat state.
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