KR100876370B1 - 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치및 그 방법 - Google Patents

광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치및 그 방법 Download PDF

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Abstract

소정의 광을 출사하는 광원; 상기 광원으로부터 출사된 광을 반사 및 회절시켜 회절광을 출사하는 광변조기; 상기 광원으로부터 출사된 광을 기계적 방식에 따라 개방 또는 차폐하는 광 차폐 수단; 및 상기 광 차폐 수단을 통과한 광을 미리 설정된 주기로 회전하면서 반사하여 소정의 스크린에 출사하는 광 스캐너를 포함하는 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치가 제시된다. 본 발명에 따른 기계적 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치 및 그 방법은 기계적으로 전기적 온/오프에 따른 신호 왜곡을 차단할 수 있는 효과가 있다.
Figure R1020050123033
광변조기, 디스플레이, 기계적 차폐, 광 스캐너.

Description

광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치 및 그 방법{Display device using spatial optical modulator with light filtering function and Method thereof}
도 1은 종래 기술에 따른 광원을 스위칭할 경우 발생하는 신호 왜곡을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 적용 가능한 간접 광변조기 중 압전체를 이용한 회절형 광 변조기 모듈의 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치의 시스템 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기계적 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치의 왜곡되지 않는 신호를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 광 차폐 기능을 가진 기계적 장치를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치의 시스템 구성도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 왜곡되지 않은 이미지가 디스플 레이된 상태를 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
305 : R 광원 310 : G 광원
315 : B 광원 320 : 광 차폐 수단
325 : 영상 입력부 330 : 데이터 처리부
335 : 구동 신호 처리부 340 : 광변조기
345 : 조명계 350 : 광 스캐너
355 : 투사계 360 : 영상
본 발명은 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 광변조기를 이용한 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광신호처리는 많은 데이타 양과 실시간 처리가 불가능한 기존의 디지탈 정보처리와는 달리 고속성과 병렬처리 능력, 대용량의 정보처리의 장점을 지니고 있으며, 공간 광변조이론을 이용하여 이진위상 필터 설계 및 제작, 광논리게이트, 광증폭기 등과 영상처리 기법, 광소자, 광변조기 등의 연구가 진행되고 있다. 이중 광변조기는 광메모리, 광디스플레이, 프린터, 광인터커넥션, 그리고 홀 로그램 등의 분야에 사용되며, 이를 이용한 광 스캐닝 장치의 연구 개발이 진행되어 오고 있다.
이러한 광 스캐닝 장치는 화상 형성장치 예를 들면, 레이저 프린터, LED 프린터, 전자 사진 복사기, 워드 프로세서 및 프로젝터 등에서 광을 스캐닝하여 광을 감광매체에 스폿(spot)시켜 화상 이미지를 결상시키는 역할을 한다. 최근에는 프로젝션(Projection) 텔레비젼 등이 개발됨에 따라 영상 디스플레이에 빔을 주사하는 수단으로서 광 스캐닝 장치가 이용되고 있다.
여기서, 일반적으로 레이저 다이오드(LD) 또는 레이저 등 다양한 RGB 광원을 이용하여 디스플레이 시스템에서 광을 발생시킨다. 도 1은 종래 기술에 따른 광원을 스위칭할 경우 발생하는 신호 왜곡을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 광 스캐너의 파형(110), R 광원 스위칭 파형(120), G 광원 스위칭 파형(130), B 광원 스위칭 파형(140)이 도시된다.
광 스캐너는 광 변조기로부터 출사된 회절광을 반사하여 소정의 스크린에 투영하는 장치로서 여기서는 갈바노 미터 스캐너인 경우를 중심으로 설명한다. 광 스캐너의 파형(110)은 RGB 각각의 색에 상응하여 3번의 움직임을 하나의 주기로 하여 생성된다. 따라서, 각각의 R 광원 스위칭 파형(120), G 광원 스위칭 파형(130), B 광원 스위칭 파형(140)은 광 스캐너의 파형(110)의 각각의 움직임에 상응하여 온/오프된다. 여기서, R 광원 스위칭 파형(120), G 광원 스위칭 파형(130), B 광원 스위칭 파형(140)은 전기적 온/오프 작동에 의해 켜질 때 파형이 왜곡되는 문제점이 있다.
즉, 고속 디스플레이 시스템에서는 레이저 다이오드(LD) 또는 레이저를 전기적으로 온/오프를 하는 경우 라이징 타임(rising time) 또는 폴링 타임(falling time)이 길고 또한 필요 사양에 맞지 않아 화면이 흐려짐으로서 결과적으로 디스플레이된 영상의 색감이 좋지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 전기적 온/오프에 따른 신호 왜곡을 차단할 수 있는 기계적 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치 및 그 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 디스플레이된 영상의 색감이 좋은 기계적 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치 및 그 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 라이징 타임(rising time) 또는 폴링 타임(falling time)이 길지 않는 기계적 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 소정의 광을 출사하는 광원; 상기 광원으로부터 출사된 광을 반사 및 회절시켜 회절광을 출사하는 광변조기; 상기 광원으로부터 출사된 광을 기계적 방식에 따라 개방 또는 차폐하는 광 차폐 수단; 및 상기 광 차 폐 수단을 통과한 광을 미리 설정된 주기로 회전하면서 반사하여 소정의 스크린에 출사하는 광 스캐너를 포함하는 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치는 상기 광변조기에 형성된 광을 반사하는 복수의 리본의 동작을 제어하는 구동 신호 처리부를 더 포함하되, 상기 구동 신호 처리부는 상기 리본의 동작에 상응하여 상기 광 차폐 수단의 광 차폐 주기를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 광 차폐 수단은 상기 광원에서 출사된 광을 직접 개방 또는 차폐하거나, 상기 광변조기에서 출사된 광을 개방 또는 차폐할 수 있다.
여기서, 상기 광원은 적색광을 출사하는 R광원; 녹색광을 출사하는 G광원; 및 청색광을 출사하는 B광원을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광 차폐 수단은 회전축을 가지는 모터; 상기 회전축에 결합하며 광이 통과할 수 있는 개방부가 형성된 광 차폐부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 개방부는 상기 회전축으로부터 이격되어 형성되며 길이는 상기 회전축으로부터 이격된 거리를 반지름으로 하여 형성된 원주의 1/3일 수 있다.
여기서, 상기 광 스캐너는 갈바노 미터 스캐너 또는 폴리곤 미러일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 광원이 소정의 광을 출사하는 단계; 광변조기가 상기 광원으로부터 출사된 광을 반사 및 회절시켜 회절광을 출사하는 단계; 광 차폐 수단이 상기 광원으로부터 출사된 광을 기계적 방식에 따라 개방 또는 차 폐하는 단계; 및 광 스캐너가 상기 광 차폐 수단을 통과한 광을 미리 설정된 주기로 회전하면서 반사하여 소정의 스크린에 출사하는 단계를 포함하는 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 방법은 구동 신호 처리부가 상기 광변조기에 형성된 광을 반사하는 복수의 리본의 동작을 제어하는 단계를 더 포함하되, 상기 구동 신호 처리부는 상기 리본의 동작에 상응하여 상기 광 차폐 수단의 광 차폐 주기를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 광 차폐 수단은 상기 광원에서 출사된 광을 직접 개방 또는 차폐하거나, 상기 광변조기에서 출사된 광을 개방 또는 차폐할 수 있다.
여기서, 상기 광원은 적색광을 출사하는 R광원; 녹색광을 출사하는 G광원; 및 청색광을 출사하는 B광원을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광 차폐 수단은 회전축을 가지는 모터; 상기 회전축에 결합하며 광이 통과할 수 있는 개방부가 형성된 광 차폐부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 개방부는 상기 회전축으로부터 이격되어 형성되며 길이는 상기 회전축으로부터 이격된 거리를 반지름으로 하여 형성된 원주의 1/3일 수 있다.
여기서, 상기 광 스캐너는 갈바노 미터 스캐너 또는 폴리곤 미러일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치 및 그 방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하 며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기에 앞서 본 발명에 적용될 수 있는 광변조기에 대해서 먼저 설명하기로 한다.
광 변조기 소자는 크게 직접 광의 온/오프를 제어하는 직접 방식과 반사 및 회절을 이용하는 간접 방식으로 나뉘며, 또한 간접 방식은 정전기 방식과 압전 방식으로 나뉠 수 있다. 여기서, 광변조기 소자는 구동되는 방식 또는 제조 회사의 제품명(예를 들면, 실리콘 라이트 머신사(社)의 광변조기인 GLV(Grating Light Valve) 디바이스)에 상관없이 본 발명에 적용이 가능하다.
미국특허번호 제5,311,360 호에 개시된 정전기 방식 격자 광변조기는 반사 표면부를 가지며 기판 상부에 부유(suspended)하는 다수의 일정하게 이격하는 변형 가능 반사형 리본을 포함한다. 절연층이 실리콘 기판상에 증착된다. 다음으로, 희생 폴리실리콘 막 및 질화실리콘 막의 증착 공정이 후속한다.
질화물 막은 리본으로부터 패터닝되고 폴리실리콘층의 일부가 에칭되어 리본이 질화물 프레임에 의해 폴리실리콘 스페이서층상에 유지되도록 한다. 단일 파장 λ0를 가진 광을 변조시키기 위해, 변조기는 리본의 두께와 폴리실리콘 스페이서의 두께가 λ0/4가 되도록 설계된다.
리본상의 반사 표면과 기판의 반사 표면 사이의 수직 거리 d로 한정된 이러한 변조기의 격자 진폭은 리본 (제 1 전극으로서의 역할을 하는 리본의 반사 표면)과 기판(제 2 전극으로서의 역할을 하는 기판 하부의 전도막) 사이에 전압을 인가 함으로써 제어된다.
도 2는 본 발명에 적용 가능한 간접 광변조기 중 압전체를 이용한 회절형 광 변조기 모듈의 사시도이다. 도 2를 참조하면, 기판(211), 절연층(212), 희생층(213), 리본 구조물(214) 및 압전체(215)를 포함하는 광변조기가 도시되어 있다.
기판(211)은 일반적으로 사용되는 반도체 기판이며, 절연층(212)은 식각 정지층(etch stop layer)으로서 증착되며, 희생층으로 사용되는 물질을 식각하는 에천트(여기서 에천트는 식각 가스 또는 식각 용액임)에 대해서 선택비가 높은 물질로 형성된다. 여기서 절연층(212)은 입사광을 반사하기 위해 반사층(미도시)이 도포될 수 있다.
희생층(213)은 리본 구조물이 절연층(212)과 일정한 간격으로 이격될 수 있도록 양 사이드에서 리본 구조물(214)을 지지하고, 중심부에서 공간을 형성하는 역할을 한다.
리본 구조물(214)은 상술한 바와 같이 입사광의 회절 및 간섭을 일으켜서 신호를 광변조하는 역할을 한다. 리본 구조물(214)의 형태는 정전기 방식에 따라 복수의 리본 형상으로 구성될 수도 있고, 압전 방식에 따라 리본의 중심부에 복수의 오픈홀을 구비할 수도 있다. 또한, 압전체(215)는 압전 방식에 따라 리본 구조물(214)을 상하로 움직이도록 제어한다.
빛의 파장이 λ인 경우 광변조기가 변형되지 않은 상태에서(어떠한 전압도 인가되지 않은 상태에서) 리본 구조물(214)과 하부 반사층이 형성된 절연층(212) 간의 간격은 λ/2와 같다. 따라서 리본 구조물(214)과 절연층(212)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ와 같아서 빛은 보강 간섭을 한다.
또한, 적정 전압이 압전체(215)에 인가될 때, 리본 구조물(214)과 하부 반사층이 형성된 절연층(212) 간의 간격은 λ/4와 같게 된다. 따라서 리본 구조물(214)과 절연층(212)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ/2와 같아서 빛은 상쇄 간섭을 한다. 이러한 간섭의 결과, 광변조기는 입사광의 광량을 조절하여 신호를 빛에 실을 수 있다. 여기서 광 변조기 소자는 리본 구조물(214)의 형태에 따라서 함몰형과 돌출형으로 분류될 수도 있다. 이하에서는 1차원 회절형 광변조기가 본 발명에 적용된 경우를 중심으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치의 시스템 블록 구성도이다. 도 3을 참조하면, R 광원(305), G 광원(310), B 광원(315), 광 차폐 수단(320), 영상 입력부(325), 데이터 처리부(330), 구동 신호 처리부(335), 광변조기(340), 조명계(345), 광 스캐너(350), 투사계(355) 및 영상(360)이 도시된다. 본 발명은 광변조기(340)로부터 출사된 광을 스캔할 수 있는 패널의 개수에 한정되지 않으나, 이하에서는 설명의 편의상 1 패널 소자를 이용하여 RGB 화상 신호를 순차적으로 디스플레이하는 경우를 중심으로 설명한다.
R 광원(305), G 광원(310) 및 B 광원(315)은 광을 발생하는 장치로서, 예를 들면, 발광 다이오드(LED), 레이저 다이오드(LD) 또는 레이저가 될 수 있다.
광 차폐 수단(320)은 R 광원(305), G 광원(310) 및 B 광원(315)으로부터 출사된 광을 기계적 방식에 따라 개방 또는 차폐한다. 여기서, 기계적 방식이란 종래 의 전기적 신호에 의해 광원에서 광의 발생을 제어하던 방식이 아닌, 소정의 기계적 동작에 의해 광을 개방 또는 차폐함을 의미한다. 따라서 광을 기계적 방식에 따라 개방 또는 차폐하는 방식은 다양하게 구현될 수 있다.
사용자의 설정 또는 디폴트의 조작에 의해서 영상 신호가 발생하는 경우 영상 입력부(325)에 신호를 전송하며, 영상 입력부(325)는 입력받은 신호를 데이터 처리부(330)에 전송한다. 여기서 영상 신호는 영상 동기 신호 및 영상 데이터를 포함한다.
데이터 처리부(330)는 입력된 영상 신호의 포맷을 광변조기에 적합한 영상 신호의 포맷으로 변환한다. 예를 들면, 영상 신호의 열과 행을 광변조기에 적합하게 트랜스포즈(transpose)해서 프레임 버퍼에 저장한다. 이러한 포맷 변환의 방식은 일반적인 영상 신호와 광변조기의 포맷에 상응하여 다양한 방식을 이용할 수 있다.
프레임 버퍼는 영상 데이터 처리부로부터 처리된 데이터를 저장한다. 여기서, 하나의 프레임 버퍼는 한 화면의 영상을 저장하며, 복수로 구비될 수도 있다. 프레임 버퍼가 복수인 경우 복수의 프레임 버퍼는 복수개의 연속된 영상 데이터를 저장한다.
구동 신호 처리부(335)는 광변조기(340)로부터 출사된 광이 광 스캐너(350)의 미리 설정된 영역에서 반사될 수 있도록 광 스캐너(350)와 광변조기(340)를 제어한다. 여기서, 구동 신호 처리부(335)는 광변조기(340)에 형성된 리본의 동작에 상응하여 광 차폐 수단(320)의 광 차폐 주기를 제어할 수 있다. 즉, 광변조기(340) 에 반사 및 회절되어 형성된 회절광의 세기를 제어하기 위한 전기적 신호와 같은 주기에 맞게 광 차폐 수단(320)의 주기를 제어할 수 있다.
광변조기(340)는 구동 신호 처리부(335)로부터 전송된 광변조기 제어 신호를 수신하여 해당 제어 신호에 따라 작동된다. 다른 실시예에 의하면, 구동 신호 처리부(335)로부터 광변조기 제어 신호를 수신하여 광변조기(340)를 제어하는 광변조기 제어부가 더 마련되어 광변조기(340)를 제어할 수도 있다.
조명계(345)는 3차원으로 집광된 광을 선형의 평행광으로 변형시켜 광변조기(340)로 입사시킨다. 여기서, 조명계(345)는 타원형 단면을 갖는 입사광을 선형의 평행광으로 변화시키기 위해 실린더 렌즈 및 콜리메이터 렌즈를 포함할 수 있다. 광 스캐너(350)는 광 변조기(340)로부터 출사된 회절광을 반사하여 소정의 스크린에 투영하는 장치이다. 예를 들면, 광 스캐너(350)는 갈바노 미터 스캐너 또는 폴리곤 미러가 될 수 있다. 이러한 광 스캐너(350)는 광변조기(340)를 제어하는 신호 및 광 차폐 수단(320)을 제어하는 신호와 같은 주기에 따라 움직임이 결정될 수 있다. 투사계(355)는 광 스캐너(350)로부터 출사된 광에 대응하는 영상(360)을 스크린에 투사한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기계적 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치의 왜곡되지 않는 신호를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 광 스캐너의 파형(410), R 광원 스위칭 파형(420), G 광원 스위칭 파형(430), B 광원 스위칭 파형(440)이 도시된다.
도 4를 도 1과 비교하면, R 광원 스위칭 파형(420), G 광원 스위칭 파형(430), B 광원 스위칭 파형(440)의 라이징 타임 시 신호에 따른 광량의 왜곡이 없다. 즉, R 광원(305), G 광원(310) 및 B 광원(315)은 온/오프되지 않으며, 각각의 광원으로부터 발생한 광이 이후에 마련된 광 차폐 수단에 의해 개방 또는 차폐됨으로, 라이징 타임 시 광량의 왜곡이 없다. 따라서 화면이 흐려짐으로서 결과적으로 디스플레이된 영상의 색감이 좋이 않은 종래 기술의 문제점을 극복할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 광 차폐 기능을 가진 기계적 장치를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 모터(510), 광 차폐부(520), R 광(530), G 광(540), B 광(550)이 도시된다.
모터(510)는 회전축을 가지며, 회전되는 속도는 R 광원(305), G 광원(310) 및 B 광원(315)에 의해 발생하는 광을 차폐하는 주기에 상응하여 결정된다. 즉, 각각의 광원으로부터 발생한 광이 광 스캐너(350)에서 한번씩 스캔되는 전체 시간을 한 주기라고 할 때, 모터(510)는 한 주기동안 한 바퀴 돌 수 있도록 제어된다.
광 차폐부(520)는 회전축에 결합하며 광이 통과할 수 있는 개방부가 형성된다. 즉, 광 차폐부(520)는 평면의 형태를 가지며, R 광원(305), G 광원(310) 및 B 광원(315)에 의해 발생하는 광이 통과할 수 있는 개방부가 형성된다. 여기서, 개방부는 회전축을 중심으로 소정의 원주상에 형성된다. 즉, 개방부는 회전축으로부터 이격되어 형성되며 길이는 회전축으로부터 이격된 거리를 반지름으로 하여 형성된 원주의 1/3일 수 있다. 여기서, R 광원(305), G 광원(310) 및 B 광원(315)에 의해 발생하는 각각의 광이 상기 원주상에 1/3 거리만큼 이격되어 출사되는 경우 광 차폐부(520)가 한바퀴 도는 동안 각각의 광은 한번씩 스캔될 수 있다.
이상에서는 모터를 이용하여 광을 개방 및 차폐할 수 있는 장치를 설명하였으나, 다른 기계적 장치로서 광의 왜곡없이 광를 개방 및 차폐할 수 있는 장치라면 본 발명에 적용가능하다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치의 시스템 구성도이다. 도 6을 참조하면, R 광원(605), G 광원(610), B 광원(615), 조명계(620), R 광변조기(625), G 광변조기(630), B 광변조기(635), 광 차폐 수단(640), 제어부(645), 광변조기 제어부(646), AD 보드(647), RGB 시리얼 제어부(648), 색 조합 광학계(color combination optics)(650), 필터계(655), 갈바노 미터 스캐너(660), 투사계(665) 및 스크린(670)이 도시된다. 상술한 도 3과의 차이점을 위주로 설명한다.
R 광변조기(625), G 광변조기(630), B 광변조기(635)는 각각 R 광원(605), G 광원(610), B 광원(615), 조명계(620)에 상응하며 각각의 광원으로부터 발생한 광을 반사 및 회절하여 광의 밝기 등을 제어한다.
광 차폐 수단(640)은 R 광변조기(625), G 광변조기(630), B 광변조기(635)로부터 출사된 회절광을 개방 및 차폐할 수 있는 위치에 마련되어 있다. 또 다른 실시예에 의하면, 광 차폐 수단(640)은 R 광원(605), G 광원(610), B 광원(615)으로 출사된 각각의 광을 직접 개방 및 차폐할 수 있도록 R 광원(605), G 광원(610) 및 B 광원(615)과 R 광변조기(625), G 광변조기(630) 및 B 광변조기(635) 사이에 위치할 수도 있다.
제어부(645)는 광변조기 제어부(646), AD 보드(647), RGB 시리얼 제어부(648)를 포함할 수 있다. 광변조기 제어부(646)는 입력된 전기적 신호에 상응하여 R 광변조기(625), G 광변조기(630) 및 B 광변조기(635)의 동작을 제어할 수 있다. AD 보드(647)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 필요한 신호를 생성할 수 있으며, RGB 시리얼 제어부(648)는 RGB 광이 시리얼로 입력될 수 있도록 제어한다. 여기서, 제어부(645)는 광 차폐 수단(640)을 직접 제어함으로써, 광변조기(625, 630, 635)와 광 차폐 수단(640)이 동기를 맞출 수 있다.
색 조합 광학계(color combination optics)(650)는 광 차폐 수단(640)에 의해 통과 또는 차폐된 광을 수집하여 필터계(655)로 출사한다. 필터계(655)는 푸리에 렌즈와 색선별 필터로 구성된다. 여기서,
푸리에 렌즈는 각각의 회절 차수의 회절광을 집광함을 알 수 있으며, 색선별 필터는 원하는 차수의 회절광을 통과시킨다. 색선별 필터는 다중 회절빔을 푸리에 렌즈를 통하여 입력받은 후, 입력된 다중의 회절빔 중에서 소정의 회절차수, 보다 구체적으로는 0차, +1차 및 -1차 회절차수를 갖는 다중의 회절빔 중에서 소정의 회절차수를 갖는 다중의 회절빔만을 선택적으로 투과시켜 이를 프로젝션 시스템으로 출사시킨다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 왜곡되지 않은 이미지가 디스플 레이된 상태를 도시한 도면이다. 도 7을 참조하면, R 영상(710), G 영상(720), B 영상(730), 합성 영상(740) 및 이에 상응하는 갈바노 미터 스캐너 파형(715, 725, 735)이 도시된다.
R 영상(710)은 스캐닝 방향이 좌에서 우로, G 영상(720)은 스캐닝 방향이 우에서 좌로, B 영상(730)은 스캐닝 방향이 좌에서 우로 형성될 수 있다. 따라서 이러한 R 영상(710), G 영상(720), B 영상(730)이 합성되는 경우 시각적으로는 합성된 칼라 영상(740)이 출력된다. 여기서, 좌우로 스캐닝하는 갈바노 미터 스캐너 주파수는 일반 화상에서 사용되는 30Hz, 60 Hz, 90Hz, 120Hz, 180Hz 등이 될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 기계적 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치 및 그 방법은 기계적으로 전기적 온/오프에 따른 신호 왜곡을 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 기계적 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치 및 그 방법은 디스플레이된 영상의 색감이 좋은 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 기계적 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디 스플레이 장치 및 그 방법은 라이징 타임(rising time) 또는 폴링 타임(falling time)이 길지 않는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명 및 그 균등물의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 소정의 광을 출사하는 광원;
    상기 광원으로부터 출사된 광을 반사 및 회절시켜 회절광을 출사하는 광변조기;
    상기 광원으로부터 출사된 광을 기계적 방식에 따라 개방 또는 차폐하는 광 차폐 수단;
    상기 광 차폐 수단을 통과한 광을 미리 설정된 주기로 회전하면서 반사하여 소정의 스크린에 출사하는 광 스캐너; 및
    상기 광변조기에 형성된 광을 반사하는 복수의 리본의 동작을 제어하는 구동 신호 처리부를 포함하되,
    상기 구동 신호 처리부는 상기 리본의 동작에 상응하여 상기 광 차폐 수단의 광 차폐 주기를 제어하고,
    상기 광 차폐 수단은 회전축을 가지는 모터 및 상기 회전축에 결합하며 광이 통과할 수 있는 개방부가 형성된 광 차폐부를 포함하고,
    상기 개방부는 상기 회전축으로부터 이격되어 형성되며 길이는 상기 회전축으로부터 이격된 거리를 반지름으로 하여 형성된 원주의 1/3인 것을 특징으로 하는 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 차폐 수단은 상기 광원에서 출사된 광을 직접 개방 또는 차폐하거나, 상기 광변조기에서 출사된 광을 개방 또는 차폐하는 것을 특징으로 하는 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원은
    적색광을 출사하는 R광원;
    녹색광을 출사하는 G광원; 및
    청색광을 출사하는 B광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광 스캐너는 갈바노 미터 스캐너 또는 폴리곤 미러인 것을 특징으로 하는 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 장치.
  8. 광원이 소정의 광을 출사하는 단계;
    구동 신호 처리부가 광변조기에 형성된 광을 반사하는 복수의 리본의 동작을 제어하는 단계;
    상기 광변조기가 상기 광원으로부터 출사된 광을 반사 및 회절시켜 회절광을 출사하는 단계;
    광 차폐 수단이 상기 광원으로부터 출사된 광을 기계적 방식에 따라 개방 또는 차폐하는 단계; 및
    광 스캐너가 상기 광 차폐 수단을 통과한 광을 미리 설정된 주기로 회전하면서 반사하여 소정의 스크린에 출사하는 단계를 포함하되,
    상기 구동 신호 처리부는 상기 리본의 동작에 상응하여 상기 광 차폐 수단의 광 차폐 주기를 제어하고,
    상기 광 차폐 수단은 회전축을 가지는 모터 및 상기 회전축에 결합하며 광이 통과할 수 있는 개방부가 형성된 광 차폐부를 포함하고,
    상기 개방부는 상기 회전축으로부터 이격되어 형성되며 길이는 상기 회전축으로부터 이격된 거리를 반지름으로 하여 형성된 원주의 1/3인 것을 특징으로 하는 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 광 차폐 수단은 상기 광원에서 출사된 광을 직접 개방 또는 차폐하거나, 상기 광변조기에서 출사된 광을 개방 또는 차폐하는 것을 특징으로 하는 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 광원은
    적색광을 출사하는 R광원;
    녹색광을 출사하는 G광원; 및
    청색광을 출사하는 B광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제8항에 있어서,
    상기 광 스캐너는 갈바노 미터 스캐너 또는 폴리곤 미러인 것을 특징으로 하는 광 차폐 기능을 가진 광 변조기를 이용한 디스플레이 방법.
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