KR100916813B1 - 듀얼 모드 기능을 갖는 투사형 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 듀얼 모드 기능을 갖는 투사형 디스플레이 장치에 관한 것이다. 상기 투사형 디스플레이 장치는, 구동부, 제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역으로 구분되는 단일의 광원부, 상기 제1 영상용 영역으로부터 제공되는 광의 제1 편광파가 진행하는 제1 분리 영역과 상기 제2 영상용 영역으로부터 제공되는 광의 제1 편광파가 진행되는 제2 분리 영역으로 이루어지는 편광빔 분리기, 광변조 장치 및 프로젝션 렌즈부를 구비한다. 상기 광변조 장치는 상기 편광빔 분리기로부터 제공되는 제1 편광파가 진행되는 방향에 배치되며, 제1 광변조 영역과 제2 광변조 영역으로 나뉘며, 상기 제1 광변조 영역은 상기 구동부로부터 제공되는 제1 영상 신호에 따른 제1 영상을 제공하며, 상기 제2 광변조 영역은 상기 구동부로부터 제공되는 제2 영상 신호에 따른 제2 영상을 제공한다. 프로젝션 렌즈부는 상기 광변조 장치에 의해 변조된 제1 편광파가 상기 편광빔 분리기를 통과한 후 진행되는 광학 경로상에 배치되어 상기 광변조 장치로부터 제공되는 제1 영상 및 제2 영상을 각각 확대 투사시킨다. 본 발명에 의하여, 2개의 영상에 대한 광원을 독립적으로 제어할 수 있게 되어, 2개의 영상을 디스플레이시키면서도 투사형 디스플레이 장치의 소비 전력을 감소시킬 수 있게 된다.
투사형 디스플레이, 듀얼 모드

Description

듀얼 모드 기능을 갖는 투사형 디스플레이 장치{Projection display apparatus having a function of dual mode}
본 발명은 2개의 영상을 동시에 디스플레이시킬 수 있는 듀얼 모드 기능을 갖는 투사형 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 단일의 공통 광원을 이용하여 두 개의 별개의 프로젝터 모듈을 구성하고, 두 개의 프로젝터 모듈을 독립적으로 구동할 수 있는 듀얼 모드 투사형 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근, 디스플레이 장치로서 대화면 및 고화질 영상의 요구가 증대됨에 따라 소형의 영상을 투사 렌즈(projection lens)를 이용하여 확대 투사하는 투사형 장치에 대한 보급이 급속하게 확산되고 있다. 투사형 디스플레이 장치는 스크린에 화상이 투사되는 방향에 따라 전면 투사 방식과 후면 투사 방식으로 대별된다. 상기 후면 투사 방식의 디스플레이 장치는 주변 환경이 밝은 곳에서도 비교적 밝은 영상을 표시할 수 있는 장점으로 인하여 더욱 각광받고 있다. 후면 투사 장치로는 프로젝션 텔레비젼이 대표적이다. 이러한 프로젝션 TV는 소화상을 구현하기 위한 광원으로서 음극선관(CRT) 방식을 주로 이용하였다. 그러나, CRT 방식의 프로젝션 TV는 CRT 브라운관 자체가 차지하는 크기로 인하여 소형화 및 박형화에 한계가 있기 때 문에 대화면 디스플레이를 구현하기 어려울 뿐만 아니라 고해상도에 필요한 휘도를 얻기가 어려웠다.
이러한 브라운관 디스플레이의 단점을 보완함과 아울러 두께가 얇으면서 대화면을 구현할 수 있는 평판 디스플레이를 이용한 프로젝션 TV가 주목받고 있다. 이러한 프로젝션 TV에 널리 이용되고 있는 디스플레이 소자로서는 액정표시장치(LCD)와 디지털 미세 미러 소자(Digital Micromirror Device; 'DMD')가 널리 사용된다. LCD는 투과형과 반사형으로 구분할 수 있으며, 주로 투과형이 사용되고 있다. 상기 LCD는 외부에서 주어지는 전기적인 변이에 대해서 입사되는 편광의 회전 각도가 변하고 특정한 방향의 편광판을 투과함에 따라 광의 세기가 변하도록 함으로써 영상을 디스플레이시키게 된다. 한편, DMD는 디지털 광 프로세싱(Digital Light Processing; 'DLP') 시스템에서 사용되는 일종의 소자로서 미세한 거울을 +10 및 -10도로 변화시켜 광의 반사 각도를 2가지 모드로 변환시키는 작용을 하는 광 스위치 디스플레이 소자이다.
전술한 프로젝터를 이용하는 투사형 영상표시장치들은 프로젝터와 스크린의 거리에 따라 화면크기를 조절할 수 있기 때문에, 부피와 무게의 영향을 받지 않으면서도 화면크기에 대한 제한 없이 고화질의 디스플레이를 실현하는데 유리하다.
한편, 최근 이동 통신 기술들에 대한 기술이 급속도로 발전함에 따라, 이동 통신 단말기들에 대하여 고용량의 정보를 고속으로 전송할 수 있게 되었으며, 그 결과 다양한 종류의 멀티미디어 콘텐츠들이 제공되고 있다. 이러한 현실에 비추어볼 때 이동통신단말기의 디스플레이의 고화질화가 시급한 상태이다. 또한 이동통신 단말기의 디자인적 측면에서 소형화, 경량화 및 박형화 추세를 보인다. 그런데, 기존 LCD, OLED 등의 디지털 디스플레이 장치들은 영상 크기의 제한을 받게 되므로, 기존의 LCD 등을 이용한 이동통신단말기는 디스플레이 장치의 한계로 인하여 큰 화면을 구현하는 경우에는 소형화 및 경량화의 구현이 용이하지 못하다.
이와 같이, 최근 휴대용이나 이동용으로 사용되는 이동 통신 단말기나 멀티미디어 재생 기기들은 장치의 소형화가 요구되면서도 다양한 종류의 멀티미디어 콘텐츠를 선명하게 디스플레이시킬 수 있는 고화질의 큰 화면이 요구되어지고 있다.
따라서, 본 발명은 고화질의 큰 화면과 장치의 소형화를 구현하면서도, 2개의 화면을 독립적으로 제공할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 단일의 공통 광원을 이용하여 2개의 프로젝터를 구성하여 2개의 투사형 영상을 제공할 수 있는 듀얼 모드 투사형 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 2개의 영역으로 나누어 각 영역별로 제어 가능한 단일의 공통 광원을 이용하여 2개의 프로젝터를 구성하고, 각 프로젝터를 독립적으로 구동하여 2개의 투사형 영상 중 하나 또는 둘을 선택적으로 제공할 수 있는 듀얼 모드 투사형 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징은 듀얼 모드를 제공하는 투사형 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 상기 투사형 디스플레이 장치는,
전체 동작을 제어하는 구동부;
제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역으로 구분되는 단일의 광원부;
상기 광원부로부터 제공되는 광을 제1 편광파와 제2 편광파로 분리하여 제공하며, 상기 제1 영상용 영역으로부터 제공되는 광의 제1 편광파가 진행하는 제1 분리 영역과 상기 제2 영상용 영역으로부터 제공되는 광의 제1 편광파가 진행되는 제2 분리 영역으로 이루어지는 편광빔 분리기;
상기 편광빔 분리기로부터 제공되는 제1 편광파가 진행되는 방향에 배치되며, 제1 광변조 영역과 제2 광변조 영역으로 나뉘며, 상기 제1 광변조 영역은 상기 구동부로부터 제공되는 제1 영상 신호에 따른 제1 영상을 제공하며, 상기 제2 광변조 영역은 상기 구동부로부터 제공되는 제2 영상 신호에 따른 제2 영상을 제공하는 광변조 장치;
상기 광변조 장치에 의해 변조된 제1 편광파가 상기 편광빔 분리기를 통과한 후 진행되는 광학 경로상에 배치되어 상기 광변조 장치로부터 제공되는 제1 영상 및 제2 영상을 각각 확대 투사시키는 프로젝션 렌즈부;
를 구비하고, 상기 광변조 장치는 반사형 광변조 장치로 이루어지며, 상기 제1 영상용 영역으로부터 제공되는 광은 PBS를 통해 광변조 장치의 제1 광변조 영역으로 입사되며, 제2 영상용 영역으로부터 제공되는 광은 PBS를 통해 광변조 장치의 제2 광변조 영역으로 입사된다.
전술한 특징을 갖는 투사형 디스플레이 장치에 있어서, 상기 제1 편광파는 상기 광원부로부터 제공되는 광의 S파이며, 상기 S파는 상기 편광빔 분리기에서 반사되어 상기 반사형 광변조 장치로 입사되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 특징에 따른 투사형 디스플레이 장치는,
전체 동작을 제어하는 구동부;
제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역으로 구분되는 단일의 광원부;
상기 광원부로부터 제공되는 광이 진행되는 광학 경로상에 배치되며, 제1 광변조 영역과 제2 광변조 영역으로 나뉘며, 상기 제1 광변조 영역은 상기 구동부로부터 제공되는 제1 영상 신호에 따른 제1 영상을 제공하며, 상기 제2 광변조 영역은 상기 구동부로부터 제공되는 제2 영상 신호에 따른 제2 영상을 제공하는 광변조 장치;
상기 광원부로부터 제공되는 광히 상기 광변조 장치를 투과한 후 진행되는 광학 경로상에 배치되며, 상기 광변조 장치로부터 제공되는 제1 영상 및 제2 영상을 각각 확대 투사시키는 프로젝션 렌즈부;
를 구비하고, 상기 광변조 장치는 투과형 광변조 장치로 이루어지며, 상기 제1 영상용 영역으로부터 제공되는 광은 광변조 장치의 제1 광변조 영역으로 입사되며, 제2 영상용 영역으로부터 제공되는 광은 광변조 장치의 제2 광변조 영역으로 입사된다.
본 발명의 제3 특징에 따른 투사형 디스플레이 장치는,
전체 동작을 제어하는 구동부;
제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역으로 구분되는 단일의 광원부;
상기 광원부로부터 제공되는 광을 제1 편광파와 제2 편광파로 분리하여 제공하며, 상기 제1 영상용 영역으로부터 제공되는 광의 제1 편광파가 진행하는 제1 분리 영역과 상기 제2 영상용 영역으로부터 제공되는 광의 제1 편광파가 진행되는 제2 분리 영역으로 이루어지는 편광빔 분리기;
상기 편광빔 분리기로부터 제공되는 제1 편광파가 진행되는 방향에 배치되며, 제1 광변조 장치와 제2 광변조 장치로 이루어지며, 상기 제1 광변조 장치는 상기 구동부로부터 제공되는 제1 영상 신호에 따른 제1 영상을 제공하며, 상기 제2 광변조 장치는 상기 구동부로부터 제공되는 제2 영상 신호에 따른 제2 영상을 제공하는 광변조 장치;
상기 제1 광변조 장치에 의해 변조된 제1 편광파가 상기 편광빔 분리기를 통과한 후 진행되는 광학 경로상에 배치되어 상기 제1 광변조 장치로부터 제공되는 제1 영상을 확대 투사시키는 제1 프로젝션 렌즈부;
상기 제2 광변조 장치를 투과한 제1 편광파가 진행되는 광학 경로상에 배치되어 상기 제2 광변조 장치로부터 제공되는 제2 영상을 확대 투사하는 제2 프로젝션 렌즈부;
를 구비하고, 상기 제1 광변조 장치는 반사형 광변조 장치로 이루어지며, 상기 제2 광변조 장치는 투과형 광변조 장치로 이루어지며,
상기 제1 영상용 영역으로부터 제공되는 광은 편광빔 분리기를 통해 제1 광변조 장치로 입사되며, 제2 영상용 영역으로부터 제공되는 광은 편광빔 분리기를 통해 제2 광변조 장치로 입사된다.
전술한 제1 내지 제3의 특징에 따른 투사형 디스플레이 장치들에 있어서, 상기 광원부의 제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역은 상기 구동부의 제어에 따라 독립적으로 구동되며, 상기 제1 영상용 영역은 상기 광변조 장치의 상기 제1 광변조 영역과 연동되며, 상기 제2 영상용 영역은 상기 광변조 장치의 상기 제2 광변조 영역과 연동되는 것이 바람직하다.
전술한 제1 내지 제3의 특징에 따른 투사형 디스플레이 장치들에 있어서, 상기 광원부는 R 광원, G 광원, B 광원, 각 광원의 정면에 배치되는 Dichroic mirror들 및 Relay lens들을 구비하고, 상기 Dichroic mirror들과 상기 Relay lens들을 일렬로 배치하여, 상기 R 광원, G 광원 및 B 광원으로부터 제공되는 광을 합성하여 출력하는 것이 바람직하다.
전술한 제1 내지 제2의 특징에 따른 투사형 디스플레이 장치들에 있어서, 상기 프로젝션 렌즈부는 제1 프로젝션 렌즈, 반사형 거울 및 제2 프로젝션 렌즈를 구비하며, 제1 프로젝션 렌즈는 상기 광변조 장치의 제1 광변조 영역의 정면에 배치되며, 반사형 거울은 상기 광변조 장치의 제2 광변조 영역의 정면에 임의의 각도로 경사지게 배치되며, 제2 프로젝션 렌즈는 제2 광변조 영역으로부터 제공된 빛이 상기 반사형 거울에 의해 반사되는 광학 경로상에 배치되도록 한다.
전술한 제1 내지 제2의 특징에 따른 투사형 디스플레이 장치들에 있어서, 상기 프로젝션 렌즈부는 제1 렌즈 영역 및 제2 렌즈 영역으로 나뉘어지며, 상기 제1 렌즈 영역은 상기 광변조 장치의 제1 광변조 영역에 대응되도록 설정되며, 상기 제2 렌즈 영역은 상기 광변조 장치의 제2 광변조 영역에 대응되도록 설정되며, 상기 제1 영상과 제2 영상이 상기 제1 렌즈 영역 및 제2 렌즈 영역에서 각각 확대 투사되도록 한다.
전술한 제3 특징에 따른 투사형 디스플레이 장치에 있어서, 상기 광원부의 제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역은 상기 구동부의 제어에 따라 독립적으로 구동되며, 상기 제1 영상용 영역은 상기 제1 광변조 장치와 연동되며, 상기 제2 영상용 영역은 상기 제2 광변조 장치와 연동되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하여, 단일의 공통 전원을 이용하여 2개의 투사형 영상을 디스플레이시킬 수 있게 된다.
본 발명에 따른 투사형 디스플레이 장치는 광원부를 제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역으로 구분하여 독립적으로 구동시킴으로써, 전력 소비를 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 투사형 디스플레이 장치는 디스플레이될 영상에 대해 요구되는 밝기나 해상도에 따라, 해당 영상을 디스플레이시킬 광원의 영역의 넓이와 밝기를 결정할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 투사형 디스플레이 장치는 불필요시 해당 광원의 OFF 모드를 제공하거나 해당 광원의 밝기를 조절하는 등으로 광원에서 소비되는 전력소모를 줄일 수 있다.
본 발명에 의하여, 서로 다른 2개의 영상을 동시에 디스플레이시킬 수 있는 투사형 디스플레이 장치를 제공할 수 있게 된다. 특히, 본 발명에 따른 투사형 디스플레이 장치는 단일의 광원부를 이용하여 서로 다른 2개의 영상을 동시에 디스플레이시킬 수 있도록 함으로써, 전체적인 크기를 소형화시킬 수 있을 뿐만 아니라 저전력으로 구동시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 투사형 디스플레이 장치는 소형이면서도 소비전력이 감소되어, 휴대용이나 이동용으로 사용될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 듀얼 모드 기능을 갖는 투사형 디스플레이 장치에 대하여 구체적으로 설명한다.
제1 실시예
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치의 내부 구조를 도시한 구성도이다. 제1 실시예는 단일의 광원과 2개의 광변조 장치를 이용하여 2개의 프로젝터를 구성하여 2개의 투사형 영상을 제공할 수 있는 투사형 디스플레이 장치이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치(10)는 광원부(100), 광혼합기(110), 반사형 광변조 장치(120), 투과형 광변조 장치(125), 편광빔 분리기(130; PBS), 제1 프로젝션 렌즈부(140), 제2 프로젝션 렌즈부(145) 및 구동부(도시되지 않음)를 구비하여, 제1 영상('A')과 제2 영상('B')을 디스플레이시킨다. 도 1은 본 실시예에 대한 이해를 돕기 위하여 Green 광원의 경로를 기준으로 도시하였다.
상기 구동부는 투사형 디스플레이 장치(10)의 전체 동작을 제어하는 것으로서, 상기 광원부(100), 반사형 광변조 장치(120) 및 투과형 광변조 장치(125)의 동작을 제어한다. 특히, 상기 구동부는, 서로 다른 2개의 영상을 디스플레이시키기 위하여, 제1 영상에 해당하는 제1 영상 신호 및 제2 영상에 해당하는 제2 영상 신호를 상기 반사형 광변조 장치 및 상기 투과형 광변조 장치로 각각 제공한다.
상기 광원부(100)는 램프부, 도광판, 확산판, 반사판, 프리즘 시트 등으로 구성된다. 상기 램프부는 LED들로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 램프부는 적색 (R), 녹색(G), 청색(B) LED 모듈들이 서로 분리되어 있는 청색, 녹색, 적색 LED 어레이(array)들로 이루어지는 3판식으로 구성되며, 각 LED 어레이들이 60Hz에 따라 순차적으로 구동되어 R, G, B 색상의 광을 순차적으로 제공하게 된다. 한편, 본 발명의 광원부(100)의 램프부의 다른 실시 형태는 적색 LED와 청색 LED가 하나의 모 듈내에 순차적으로 배치되어 하나의 LED 어레이로 이루어지고 녹색 LED들이 순차적으로 배치되어 하나의 LED 어레이로 이루어지는 2판식으로 구성되거나, 적색, 녹색, 청색 LED들이 순차적으로 배치되어 하나의 LED 어레이로 이루어지는 1판식으로 구성될 수도 있다. 또한, 본 발명의 광원부(100)의 램프부는 LED 어레이형 뿐만 아니라, OLED, LD 등으로도 구성될 수 있으며, 점광원 또는 면광원도 사용될 수 있다.
상기 광원부를 구성하는 도광판, 확산판, 반사판, 프리즘 시트 등은 LCD 디스플레이의 백라이트에 널리 사용되는 구성으로서, 당업자에게 자명한 기술들이므로, 본 명세서에서는 이들에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
본 발명에 따른 광원부(100)는 R/G/B 광을 시간적으로 분리하는 FSC(Field Sequential color)구동 방법을 사용하며, 별도의 컬러 필터(color filter)들을 사용하지 않기 때문에, 색재현율을 높이고, 광변조 장치내에 R/G/B 영역이 구분되지 않으므로 셀의 크기를 늘려 투과도를 높일 수 있는 장점이 있다.
상기 광혼합기(110)는 상기 R 광원, G 광원, B 광원으로부터 출력되는 R,G,B 광을 혼합하여 PBS(130)로 제공한다.
상기 PBS(130)는 상기 광혼합기(110)를 통해 상기 광원부(100)로부터 제공되는 광을 쇄교(orthogonal)하는 두 개의 편광파인 P파 및 S파로 분리하고, P파와 S파를 서로 다른 광경로로 제공한다. 상기 광원부로부터 제공되는 광의 S파는 상기 편광빔 분리기(130)에서 반사되어 광경로가 진행방향의 수직 방향을 따라 진행하게 되며, 상기 광원부로부터 제공되는 광의 P파는 상기 편광빔 분리기(230)를 통과하 여 광경로가 진행방향과 동일한 방향을 따라 진행하게 된다. 도 1에서 P파의 진행 방향은 짧은 점선으로 표시되어 있으며, S파의 진행 방향은 긴 점선으로 표시되어 있다.
참고로, 빛은 파동으로 해석되며 파동은 일반적으로 2개의 쇄교하는 파동 성분인 P파와 S파가 합쳐서 이루어지는데, 'P파'는 파동의 진행방향과 매질의 진동 방향이 일치하는 종파를 칭하는 것이며, 'S파'는 파동의 진행방향과 매질의 진동 방향이 직각인 횡파를 칭하는 것이다. 본원 발명이 속하는 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 'P파', 'S파'의 용어 및 그 의미는 자명한 것으로서, 본 명세서에서는 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.
상기 반사형 광변조 장치(120)는 상기 PBS로부터 제공되는 광 중 S파가 진행되는 경로에 배치되되, 상기 반사형 광변조 장치의 정면이 상기 PBS와 대향되도록 배치된다. 상기 반사형 광변조 장치(120)는 구동부로부터 제공되는 제1 영상 신호에 따라 상기 S파를 변조한 후 입사된 방향으로 다시 반사시킴으로써, P파의 형태의 제1 영상을 제공하게 된다. 상기 반사형 광변조 장치(120)로부터 출력되는 P파 형태의 제1 영상은 편광빔 분리기(130)를 통과하여 제1 프로젝션 렌즈부를 거쳐 디스플레이된다.
상기 반사형 광변조 장치(120)는 LCoS, 반사형 LCD, DMD 소자, GLV(Grating Light Valve) 소자 등이 선택적으로 사용될 수 있다. 특히, 반사형 광변조 장치 중 LCoS는 개구율 측면에서 투과형 디스플레이(예 HTPS-LCD)보다 유리하여 보다 고해상도의 화면을 제공할 수 있는 장점을 가지고 있다.
상기 제1 프로젝션 렌즈부(140)는 상기 반사형 광변조 장치의 정면에 배치되되, 상기 제1 프로젝션 렌즈부와 상기 반사형 광변조 장치의 사이에 상기 PBS가 ㅂ배치되도록 한다. 상기 제1 프로젝션 렌즈부(140)는 상기 반사형 광변조 장치로부터 제공되는 제1 영상을 확대 투사시킴으로써, 스크린 상에 제1 영상('A')을 디스플레이시키게 된다.
상기 투과형 광변조 장치(125)는 상기 PBS로부터 제공되는 광 중 P가 진행되는 경로에 배치되되, 상기 투과형 광변조 장치의 배면이 상기 PBS와 대향되도록 배치된다. 상기 투과형 광변조 장치(125)는 구동부로부터 제공되는 제2 영상 신호에 따라 상기 P파를 변조한 후 투과시킴으로써, P파의 형태의 제2 영상을 제공하게 된다. 상기 투과형 광변조 장치(125)로부터 출력되는 P파 형태의 제2 영상은 제2 프로젝션 렌즈부를 거쳐 디스플레이된다. 상기 투과형 광변조 장치(125)는 LCD 소자 등이 사용될 수 있다.
상기 제2 프로젝션 렌즈부(145)는 상기 투과형 광변조 장치의 정면에 배치된다. 상기 제2 프로젝션 렌즈부(145)는 상기 반사형 광변조 장치로부터 제공되는 제2 영상을 확대 투사시킴으로써, 스크린 상에 제2 영상('B')을 디스플레이시키게 된다.
본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치는 서로 다른 평면의 스크린 상에 2개의 영상, 즉 제1 영상과 제2 영상을 디스플레이시킬 수 있게 된다. 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치를 휴대용 단말기에 응용하는 경우, 제1 영상은 휴대용 단말기의 영상 출력부를 구현하는 영상으로서, 다양한 형태의 멀티미디어 콘텐 츠를 디스플레이시킬 수 있으며, 제2 영상은 휴대용 단말기의 입력부를 구현하는 영상으로서, 키보드나 키패드 영상을 디스플레이시킬 수 있다.
한편, 제2 영상을 키보드 등과 같은 입력 영상으로 구현하는 경우, 제2 영상의 각 키 입력에 대응되는 센서 입력 장치를 추가로 구비하여야 될 것이다. 하지만, 본 특허는 2개의 영상을 디스플레이시키는 투사형 디스플레이 장치에 관한 것이므로, 센서 입력 장치의 구체적인 구현 형태에 대하여는 본 특허의 권리 범위에서 벗어나는 것으로서 이에 대한 설명은 생략한다.
제2 실시예
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치의 내부 구조를 도시한 구성도이다. 제2 실시예는 단일의 광원과 단일의 반사형 광변조 장치를 이용하여 2개의 프로젝터를 구성하여 2개의 투사형 영상을 제공할 수 있는 투사형 디스플레이 장치이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치(20)는 광원부(200), 광혼합기(210), 반사형 광변조 장치(220), 편광빔 분리기(230; PBS), 프로젝션 렌즈부(240) 및 구동부(도시되지 않음)를 구비하여, 제1 영상('A')과 제2 영상('B')을 디스플레이시킨다. 도 2는 본 실시예에 대한 이해를 돕기 위하여 Green 광원의 경로를 기준으로 도시하였다.
상기 구동부는 투사형 디스플레이 장치(20)의 전체 동작을 제어하는 것으로서, 상기 광원부(200) 및 반사형 광변조 장치(220)의 동작을 제어한다. 특히, 상기 구동부는, 서로 다른 2개의 영상을 디스플레이시키기 위하여, 제1 영상에 해당하는 제1 영상 신호 및 제2 영상에 해당하는 제2 영상 신호를 상기 반사형 광변조 장치로 제공한다.
상기 광원부(200)는 램프부, 도광판, 확산판, 반사판, 프리즘 시트 등으로 구성된다. 상기 램프부는 LED들로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 램프부는 적색 (R), 녹색(G), 청색(B) LED 모듈들이 서로 분리되어 있는 청색, 녹색, 적색 LED 어레이(array)들로 이루어지는 3판식으로 구성되며, 각 LED 어레이들이 60Hz에 따라 순차적으로 구동되어 R, G, B 색상의 광을 순차적으로 제공하게 된다. 한편, 본 발명의 광원부(200)의 램프부의 다른 실시 형태는 적색 LED와 청색 LED가 하나의 모듈내에 순차적으로 배치되어 하나의 LED 어레이로 이루어지고 녹색 LED들이 순차적으로 배치되어 하나의 LED 어레이로 이루어지는 2판식으로 구성되거나, 적색, 녹색, 청색 LED들이 순차적으로 배치되어 하나의 LED 어레이로 이루어지는 1판식으로 구성될 수도 있다. 또한, 본 발명의 광원부(200)의 램프부는 LED 어레이뿐만 아니라, OLED, LD 등으로도 구성될 수 있으며, 점광원 또는 면광원도 사용될 수 있다.
상기 광원부를 구성하는 도광판, 확산판, 반사판, 프리즘 시트 등은 LCD 디스플레이의 백라이트에 널리 사용되는 구성으로서, 당업자에게 자명한 기술들이므로, 본 명세서에서는 이들에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
한편, 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치의 광원부(200)는 3판식 면광원을 제공하는 적색(R) 광원(201), 녹색(G) 광원(202), 청색(B) 광원(203)으로 구성되며, 각 광원은 해당 색상의 LED들이 배열(array) 형태의 구성되는 LED 어레 이형을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 R 광원, G 광원, B 광원은 각각 제1 영상용 영역(a1)과 제2 영상용 영역(b1)으로 분리되며, 제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역은 상기 구동부에 의하여 독립적으로 구동된다.
본 발명에 따른 광원부(200)는 R/G/B 광을 시간적으로 분리하는 FSC(Field Sequential color)구동 방법을 사용하며, 별도의 컬러 필터(color filter)들을 사용하지 않기 때문에, 색재현율을 높이고, 광변조 장치내에 R/G/B 영역이 구분되지 않으므로 셀의 크기를 늘려 투과도를 높일 수 있는 장점이 있다. 또한 LED 어레이형은 면광원 형태이므로, 2개의 광원 영역으로 나누기가 용이하다.
상기 광원부(200)은 제1 영상용 영역(a)과 제2 영상용 영역(b)이 개별적으로 구동 가능하므로, 화면이 필요하지 않은 상황에서 광원부의 해당 영역을 ‘OFF'시킬 수 있다.
상기 광혼합기(210)는 상기 R 광원, G 광원, B 광원으로부터 출력되는 R,G,B 광을 혼합하여 PBS(230)로 제공한다.
상기 PBS(230)는 상기 광혼합기(210)를 통해 상기 광원부(200)로부터 제공되는 광을 쇄교(orthogonal)하는 두 개의 편광파인 P파 및 S파로 분리하고, P파와 S파를 서로 다른 광경로로 제공한다.
본 실시예에 따른 PBS(230)는 제1 분리 영역(a2)과 제2 분리 영역(b2)으로 나뉘어진다. 상기 광원부(200)의 제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역으로부터 제공되는 광은 PBS(230)의 제1 분리 영역(a2)과 제2 분리 영역(b2)으로 각각 입사된 후 반사되어 상기 반사형 광변조 장치(220)로 제공된다.
상기 반사형 광변조 장치(220)는 상기 PBS로부터 제공되는 광 중 S파가 진행되는 경로에 배치되되 상기 반사형 광변조 장치(220)의 정면에 상기 PBS가 배치되도록 한다. 상기 반사형 광변조 장치(220)는 상기 구동부로부터 제공되는 영상 신호에 따라 상기 S파를 변조하여 P파의 형태의 영상 신호를 제공하게 된다. 상기 반사형 광변조 장치(220)는 LCoS, 반사형 LCD, DMD 소자, GLV(Grating Light Valve) 소자 등이 선택적으로 사용될 수 있다. 특히, 반사형 광변조 장치 중 LCoS는 개구율 측면에서 투과형 디스플레이(예 HTPS-LCD)보다 유리하여 보다 고해상도의 화면을 제공할 수 있는 장점을 가지고 있다.
본 실시예에 따른 반사형 광변조 장치(220)는 제1 광변조 영역(a3) 및 제2 광변조 영역(b3)로 나뉘어진다. 상기 PBS(230)의 제1 분리 영역(a2)과 제2 분리 영역(b2)으로부터 제공된 광은 상기 반사형 광변조 장치(220)의 제1 광변조 영역(a3) 및 제2 광변조 영역(b3)으로 각각 입사하여 해당 영역에서 각각 변조된다. 상기 구동부는 상기 반사형 광변조 장치의 제1 광변조 영역(a3) 및 제2 광변조 영역(b3)에 각각 제1 영상과 제2 영상 신호를 제공함으로써, 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치는 제1 영상 및 제2 영상을 디스플레이시키게 된다.
상기 프로젝션 렌즈부(240)는 상기 반사형 광변조 장치의 정면에 배치되되, 상기 프로젝션 렌즈부 및 상기 반사형 광변조 장치의 정면의 사이에 상기 PBS 가 배치된다. 상기 프로젝션 렌즈부(240)는 상기 반사형 광변조 장치로부터 제공되는 영상을 확대 투사시키게 된다.
본 실시예에 따른 프로젝션 렌즈부(240)도 제1 렌즈 영역(a4) 및 제2 렌즈 영역(b4)로 나뉘어진다. 상기 프로젝션 렌즈부(240)는 상기 반사형 디스플레이 장치의 제1 광변조 영역(a3) 및 제2 광변조 영역(b3)으로부터 제공되는 제1 영상과 제2 영상을 상기 제1 렌즈 영역(a4) 및 제2 렌즈 영역(b4)에서 각각 확대 투사시킴으로써, 동일 평면의 스크린상에 제1 영상('A')과 제2 영상('B')을 제공하게 된다.
본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치는 동일 평면의 스크린 상에 2개의 영상, 즉 제1 영상과 제2 영상을 디스플레이시킬 수 있게 된다. 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치를 휴대용 단말기에 응용하는 경우, 제1 영상은 휴대용 단말기의 영상 출력부를 구현하는 영상으로서, 다양한 형태의 멀티미디어 콘텐츠를 디스플레이시킬 수 있으며, 제2 영상은 휴대용 단말기의 입력부를 구현하는 영상으로서, 키보드나 키패드 영상을 디스플레이시킬 수 있다.
한편, 제2 영상을 키보드 등과 같은 입력 영상으로 구현하는 경우, 제2 영상의 각 키 입력에 대응되는 센서 입력 장치를 추가로 구비하여야 될 것이다. 하지만, 본 특허는 2개의 영상을 디스플레이시키는 투사형 디스플레이 장치에 관한 것이므로, 센서 입력 장치의 구체적인 구현 형태에 대하여는 본 특허의 권리 범위에서 벗어나는 것으로서 이에 대한 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치가 제1 영상과 제2 영상을 디스플레이시키는 경우, 제1 영상과 제2 영상은 구현하고자 하는 영상의 종류에 따라 각각 해상도와 밝기를 결정할 수 있다. 또한, 제1 영상과 제2 영상에 대해 각각 결정된 해상도와 밝기에 따라 광원부(200)의 제1 영상용 영역(a1)과 제2 영상용 영역(b1)의 크기를 결정할 수 있다. 예컨대, 제1 영상은 영상 출력부를 구현하는 영 상이며 제2 영상은 키입력부를 구현하는 영상인 경우, 제1 영상은 높은 해상도와 밝기를 제공하기 위하여 제1 영상용 영역(a1)을 넓게 설정하고, 제2 영상은 제1 영상에 비하여 상대적으로 낮은 해상도와 밝기를 가져도 되므로 제2 영상용 영역(b1)은 좁게 설정할 수 있을 것이다.
또한, 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치는 광원부(200)의 제1 영상용 영역(a1)과 제2 영상용 영역(b1)을 분리하여 구동시킬 수 있다. 따라서, 제1 영상과 제2 영상 중 어느 하나만을 선택하여 디스플레이하는 경우, 디스플레이되지 않는 영상에 대한 광원은 오프(OFF)시키고 디스플레이되는 영상에 대한 광원만을 온(ON)시킴으로써, 광을 효율적으로 사용할 수 있게 된다.
본 실시예에 있어서의 제1 영상과 제2 영상에 대한 응용과 그 설명은 본 명세서의 다른 실시예들에도 그대로 적용될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치의 광원부의 다른 실시 형태를 설명한다. 도 3은 광원부의 다른 실시 형태로서 Relay 방식의 투사 광학계를 이용한 투사형 디스플레이 장치(30)를 예시적으로 도시한 구성도이다.
도 3을 참조하면, Relay 방식의 투사 광학계 구조를 갖는 광원부(300)는 R 광원(301), G 광원(302), B 광원(303)이 순차적으로 배열되며, R 광원, G 광원, B 광원으로부터의 광이 진행되는 각각의 경로상에 Dichroic mirror들(305, 306, 307)을 순차적으로 일렬 배치하고, 각 Dichroic mirror의 정면에 Relay lens들을 배치한다. 그 결과, 광원부의 각 광원으로부터 제공되는 광들은 각각의 Dichroic mirror와 Relay lens를 거쳐 편광빔 분리기(330)으로 입사하게 된다.
상기 R 광원, G 광원, B 광원은 각각 제1 영상용 영역(a1)과 제2 영상용 영역(b1)으로 분리되며, 제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역은 상기 구동부에 의하여 독립적으로 구동된다.
이하, 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치(40)의 프로젝션 렌즈부(440)의 다른 실시 형태를 설명한다. 도 4는 프로젝션 렌즈부(440)가 2개의 프로젝션 렌즈로 구성된 투사형 디스플레이 장치를 예시적으로 도시한 구성도이다.
도 4를 참조하면, 프로젝션 렌즈부(440)는 제1 프로젝션 렌즈(442), 반사형 거울(444) 및 제2 프로젝션 렌즈(446)로 구성된다. 제1 프로젝션 렌즈(442)는 반사형 광변조 장치(420)의 제1 광변조 영역(a3)으로부터 제공되는 영상 신호가 진행되는 광학 경로상에 배치된다. 반사형 거울(444)은 상기 반사형 광변조 장치(420)의 제2 광변조 영역(b3)으로부터 제공되는 영상신호가 진행되는 광학 경로 상에 배치되며, 제2 프로젝션 렌즈(446)는 상기 반사형 거울에 의해 반사된 영상 신호가 진행되는 광학 경로상에 배치된다.
따라서, 제1 영상('A')은 제1 프로젝션 렌즈(442)에 의해 투사 확대되어 제1 스크린(460)상에 결상되며, 제2 영상('B')은 반사형 거울에 의해 반사된 후 제2 프로젝션 렌즈(446)에 의해 투사 확대되어 제2 스크린(462) 상에 결상된다. 따라서, 서로 다른 위치의 2개의 스크린에 각각 제1 영상('A')과 제2 영상('B')을 디스플레이시킬 수 있게 된다.
제3 실시예
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치의 내부 구조를 도시한 구성도이다. 제3 실시예는 단일의 광원부와 1개의 투과형 광변조 장치를 이용하여 2개의 프로젝터를 구성하여 2개의 투사형 영상을 제공할 수 있는 투사형 디스플레이 장치이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치(50)는 광원부(500), 광혼합기(510), 투과형 광변조 장치(520), 프로젝션 렌즈부(540), 구동부(도시되지 않음)를 구비하여, 제1 영상('A')과 제2 영상('B')을 디스플레이시킨다. 도 5는 본 실시예에 대한 이해를 돕기 위하여 Green 광원의 경로를 기준으로 도시하였다.
상기 광원부(500), 광혼합기(510), 프로젝션 렌즈부(540) 및 구동부의 구성과 동작은 제2 실시예의 그것들과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 투과형 광변조 장치(520)는 상기 광혼합기(510)로부터 제공되는 광의 진행 경로에 배치되어, 상기 투과형 광변조 장치(520)에 대한 구동부로부터 제공되는 영상 신호에 따라 변조된 영상을 제공하게 된다. 상기 투과형 광변조 장치(520)로는 LCD 등이 사용될 수 있다. 상기 투과형 광변조 장치의 배면에는 상기 광혼합기 및 광원부가 배치되며, 상기 투과형 광변조 장치의 정면에는 프로젝션 렌즈부가 배치된다.
본 실시예에 따른 투과형 광변조 장치(520)는 제1 광변조 영역(a3) 및 제2 광변조 영역(b3)로 나뉘어진다. 상기 광혼합기(510)의 제1 분리 영역(a2)과 제2 분리 영역(b2)으로부터 제공된 광은 상기 투과형 광변조 장치(520)의 제1 광변조 영역(a3) 및 제2 광변조 영역(b3)에서 각각 변조된다. 구동부는 제1 광변조 영역(a3) 및 제2 광변조 영역(b3)에 제1 영상 신호와 제2 영상 신호를 제공함으로써, 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치는 제1 영상과 제2 영상을 디스플레이시키게 된다.
상기 프로젝션 렌즈부(540)는 상기 투과형 광변조 장치의 정면에 배치되어, 상기 투과형 광변조 장치로부터 제공되는 영상을 확대 투사시키게 된다.
본 실시예에 따른 프로젝션 렌즈부(540)도 제1 렌즈 영역(a4) 및 제2 렌즈 영역(b4)로 나뉘어진다. 상기 프로젝션 렌즈부(540)는 상기 투과형 광변조 장치의 제1 광변조 영역(a3) 및 제2 광변조 영역(b3)으로부터 제공되는 제1 영상과 제2 영상을 상기 제1 렌즈 영역(a4) 및 제2 렌즈 영역(b4)에서 각각 확대 투사됨으로써, 동일 평면의 스크린상에 제1 영상('A')과 제2 영상('B')을 결상하게 된다.
이하, 도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치의 광원부의 다른 실시 형태를 설명한다. 도 6은 광원부로서 Relay 방식의 투사 광학계를 이용한 투사형 디스플레이 장치(60)를 예시적으로 도시한 구성도이다.
도 6을 참조하면, Relay 방식의 투사 광학계 구조를 갖는 광원부(600)는 R 광원(601), G 광원(602), B 광원(603)이 순차적으로 배열되며, R 광원, G 광원, B 광원으로부터의 광이 진행되는 각각의 경로상에 Dichroic mirror들(605, 606, 607)을 순차적으로 일렬 배치하고, 각 Dichroic mirror의 정면에 Relay lens들을 배치 한다. 그 결과, 광원부의 각 광원으로부터 제공되는 광들은 각각의 Dichroic mirror와 Relay lens를 거쳐 투과형 디스플레이 장치(640)로 입사하게 된다.
상기 R 광원, G 광원, B 광원은 각각 제1 영상용 영역(a1)과 제2 영상용 영역(b1)으로 분리되며, 제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역은 상기 구동부에 의하여 독립적으로 구동된다.
이하, 도 7을 참조하여 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치(70)의 프로젝션 렌즈부(740)의 다른 실시 형태를 설명한다. 도 7은 프로젝션 렌즈부(740)가 2개의 프로젝션 렌즈로 구성된 투사형 디스플레이 장치를 예시적으로 도시한 구성도이다.
도 7을 참조하면, 프로젝션 렌즈부(740)는 제1 프로젝션 렌즈(742), 반사형 거울(744) 및 제2 프로젝션 렌즈(746)로 구성된다. 제1 프로젝션 렌즈(742)는 투과형 광변조 장치(420)의 제1 광변조 영역(a3)의 정면에 배치된다. 반사형 거울(744)은 상기 투과형 광변조 장치(420)의 제2 광변조 영역(b3)의 정면에 임의의 각도로 경사지게 배치되며, 제2 프로젝션 렌즈(746)는 제2 광변조 영역으로부터 제공된 빛이 상기 반사형 거울에 의해 반사되는 광학 경로상에 배치된다.
따라서, 제1 영상('A')은 제1 프로젝션 렌즈(742)에 의해 투사 확대되어 제1 스크린(760)상에 결상되며, 제2 영상('B')은 반사형 거울에 의해 반사된 후 제2 프로젝션 렌즈(746)에 의해 투사 확대되어 제2 스크린(762) 상에 결상된다. 따라서, 서로 다른 위치의 2개의 스크린에 각각 제1 영상('A')과 제2 영상('B')을 디스플레이시킬 수 있게 된다.
제4 실시예
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치의 내부 구조를 도시한 구성도이다. 제4 실시예는 단일의 광원부와 2개의 광변조 장치를 이용하여 2개의 프로젝터를 구성하여 2개의 투사형 영상을 제공할 수 있는 투사형 디스플레이 장치이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치(80)는 광원부(800), 광혼합기(810), 광변조부(820), 편광빔 분리기(830; PBS), 프로젝션 렌즈부(840) 및 구동부(도시되지 않음)를 구비하여, 제1 영상('A')과 제2 영상('B')을 디스플레이시킨다. 도 8은 본 실시예에 대한 이해를 돕기 위하여 Green 광원의 경로를 기준으로 도시하였다. 상기 광원부(800), 광혼합기(810), 편광빔 분리기(830)는 제2 실시예의 그것들과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 상기 구동부는 투사형 디스플레이 장치(80)의 전체 동작을 제어하는 것으로서, 상기 광원부(800) 및 광변조부(820)의 동작을 제어한다. 특히, 상기 구동부는 서로 다른 2개의 영상을 디스플레이시키기 위하여, 제1 영상 신호 및 제2 영상 신호를 상기 광변조부(820)로 제공한다.
상기 광변조부(820)는 반사형 광변조 장치(822) 및 투과형 광변조 장치(824)로 구성되어, 상기 PBS로부터 제공되는 광 중 S파가 진행되는 경로에 배치된다. 상기 반사형 광변조 장치(822) 및 투과형 광변조 장치(824)는 제2 실시예 및 제3 실시예에 설명된 것과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 반사형 광변조 장치(822)는 구동부로부터 제공되는 제1 영상 신호에 따른 제1 영상을 제공하게 되며, 상기 투과형 광변조 장치(824)는 구동부로부터 제공되는 제2 영상 신호에 따른 제2 영상을 제공하게 된다. 상기 반사형 광변조 장치(822)는 그 정면이 상기 편광빔 분리기와 대향되도록 배치되며, 상기 투과형 광변조 장치(824)는 그 배면이 상기 편광빔 분리기와 대향되도록 배치된다.
상기 프로젝션 렌즈부(840)는 제1 프로젝션 렌즈(842) 및 제2 프로젝션 렌즈(846)로 구성된다. 제1 프로젝션 렌즈(842)는 반사형 광변조 장치(822)로부터 제공되는 제2 영상이 진행되는 광학 경로상에 배치되며, 제2 프로젝션 렌즈(846)는 상기 투과형 광변조 장치(824)로부터 제공되는 제1 영상이 진행되는 광학 경로상에 배치된다. 따라서, 제1 프로젝션 렌즈(842)는 PBS(830)를 사이에 두고 반사형 광변조 장치(822)의 정면에 배치되며, 제2 프로젝션 렌즈(846)는 투과형 광변조 장치(824)의 정면에 배치된다.
따라서, 제1 영상('A')은 제1 프로젝션 렌즈(842)에 의해 투사 확대되어 제1 스크린(860)상에 결상되며, 제2 영상('B')은 반사형 거울에 의해 반사된 후 제2 프로젝션 렌즈(846)에 의해 투사 확대되어 제2 스크린(862) 상에 결상된다. 따라서, 서로 다른 위치의 2개의 스크린에 각각 제1 영상('A')과 제2 영상('B')을 디스플레이시킬 수 있게 된다.
본 실시예에 의한 투사형 디스플레이 장치는 제1 영상과 제2 영상의 투사 방향을 다양하게 결정할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 투사형 디스플레이 장치는 휴대용이나 이동용으로 사용되는 이동 통신 단말기나 멀티미디어 콘텐츠 재생 기기 등에 널리 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치의 내부 구조를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치의 내부 구조를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 투사형 디스프레이 장치의 광원부의 다른 실시 형태를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 투사형 디스프레이 장치의 프로젝션 렌즈부의 다른 실시 형태를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치의 내부 구조를 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 투사형 디스프레이 장치의 광원부의 다른 실시 형태를 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 투사형 디스프레이 장치의 프로젝션 렌즈부의 다른 실시 형태를 도시한 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 투사형 디스플레이 장치의 내부 구조를 도시한 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 : 투사형 디스플레이 장치
100, 200, 300, 500, 600, 800 : 광원부
110, 210, 510, 810 : 광혼합기
120, 220 : 반사형 광변조 장치
125, 520 : 투과형 광변조 장치
130, 230, 830 : 편광빔 분리기
140 : 제1 프로젝션 렌즈부
145 :제2 프로젝션 렌즈부
240, 440, 540, 640, 740, 840 : 프로젝션 렌즈부

Claims (9)

  1. 전체 동작을 제어하는 구동부;
    제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역으로 구분되는 단일의 광원부;
    상기 광원부로부터 제공되는 광을 제1 편광파와 제2 편광파로 분리하여 제공하며, 상기 제1 영상용 영역으로부터 제공되는 광의 제1 편광파가 진행하는 제1 분리 영역과 상기 제2 영상용 영역으로부터 제공되는 광의 제1 편광파가 진행되는 제2 분리 영역으로 이루어지는 편광빔 분리기;
    상기 편광빔 분리기로부터 제공되는 제1 편광파가 진행되는 방향에 배치되며, 제1 광변조 영역과 제2 광변조 영역으로 나뉘며, 상기 제1 광변조 영역은 상기 구동부로부터 제공되는 제1 영상 신호에 따른 제1 영상을 제공하며, 상기 제2 광변조 영역은 상기 구동부로부터 제공되는 제2 영상 신호에 따른 제2 영상을 제공하는 광변조 장치;
    상기 광변조 장치에 의해 변조된 제1 편광파가 상기 편광빔 분리기를 통과한 후 진행되는 광학 경로상에 배치되어 상기 광변조 장치로부터 제공되는 제1 영상 및 제2 영상을 각각 확대 투사시키는 프로젝션 렌즈부;
    를 구비하고, 상기 광원부의 제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역은 상기 구동부의 제어에 따라 독립적으로 구동되며, 상기 제1 영상용 영역은 상기 광변조 장치의 상기 제1 광변조 영역과 연동되며, 상기 제2 영상용 영역은 상기 광변조 장치의 상기 제2 광변조 영역과 연동되는 것을 특징으로 하며,
    상기 광변조 장치는 반사형 광변조 장치로 이루어지며, 상기 제1 영상용 영역으로부터 제공되는 광은 편광빔 분리기를 통해 광변조 장치의 제1 광변조 영역으로 입사되며, 제2 영상용 영역으로부터 제공되는 광은 편광빔 분리기를 통해 광변조 장치의 제2 광변조 영역으로 입사되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 기능을 갖는 투사형 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 편광파는 상기 광원부로부터 제공되는 광의 S파이며, 상기 S파는 상기 편광빔 분리기에서 반사되어 상기 광변조 장치로 입사하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 기능을 갖는 투사형 디스플레이 장치.
  3. 전체 동작을 제어하는 구동부;
    제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역으로 구분되는 단일의 광원부;
    상기 광원부로부터 제공되는 광이 진행되는 광학 경로상에 배치되며, 제1 광변조 영역과 제2 광변조 영역으로 나뉘며, 상기 제1 광변조 영역은 상기 구동부로부터 제공되는 제1 영상 신호에 따른 제1 영상을 제공하며, 상기 제2 광변조 영역은 상기 구동부로부터 제공되는 제2 영상 신호에 따른 제2 영상을 제공하는 광변조 장치;
    상기 광원부로부터 제공되는 광히 상기 광변조 장치를 투과한 후 진행되는 광학 경로상에 배치되며, 상기 광변조 장치로부터 제공되는 제1 영상 및 제2 영상을 각각 확대 투사시키는 프로젝션 렌즈부;
    를 구비하고, 상기 광원부의 제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역은 상기 구동부의 제어에 따라 독립적으로 구동되며, 상기 제1 영상용 영역은 상기 광변조 장치의 상기 제1 광변조 영역과 연동되며, 상기 제2 영상용 영역은 상기 광변조 장치의 상기 제2 광변조 영역과 연동되는 것을 특징으로 하며,
    상기 광변조 장치는 투과형 광변조 장치로 이루어지며, 상기 제1 영상용 영역으로부터 제공되는 광은 광변조 장치의 제1 광변조 영역으로 입사되며, 제2 영상용 영역으로부터 제공되는 광은 광변조 장치의 제2 광변조 영역으로 입사되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 기능을 갖는 투사형 디스플레이 장치.
  4. 전체 동작을 제어하는 구동부;
    제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역으로 구분되는 단일의 광원부;
    상기 광원부로부터 제공되는 광을 제1 편광파와 제2 편광파로 분리하여 제공하며, 상기 제1 영상용 영역으로부터 제공되는 광의 제1 편광파가 진행하는 제1 분리 영역과 상기 제2 영상용 영역으로부터 제공되는 광의 제1 편광파가 진행되는 제2 분리 영역으로 이루어지는 편광빔 분리기;
    상기 편광빔 분리기로부터 제공되는 제1 편광파가 진행되는 방향에 배치되며, 제1 광변조 장치와 제2 광변조 장치로 이루어지며, 상기 제1 광변조 장치는 상기 구동부로부터 제공되는 제1 영상 신호에 따른 제1 영상을 제공하며, 상기 제2 광변조 장치는 상기 구동부로부터 제공되는 제2 영상 신호에 따른 제2 영상을 제공하는 광변조 장치;
    상기 제1 광변조 장치에 의해 변조된 제1 편광파가 상기 편광빔 분리기를 통과한 후 진행되는 광학 경로상에 배치되어 상기 제1 광변조 장치로부터 제공되는 제1 영상을 확대 투사시키는 제1 프로젝션 렌즈부;
    상기 제2 광변조 장치를 투과한 제1 편광파가 진행되는 광학 경로상에 배치되어 상기 제2 광변조 장치로부터 제공되는 제2 영상을 확대 투사하는 제2 프로젝션 렌즈부;
    를 구비하고, 상기 광원부의 제1 영상용 영역과 제2 영상용 영역은 상기 구동부의 제어에 따라 독립적으로 구동되며, 상기 제1 영상용 영역은 상기 제1 광변조 장치와 연동되며, 상기 제2 영상용 영역은 상기 제2 광변조 장치와 연동되는 것을 특징으로 하며,
    상기 제1 광변조 장치는 반사형 광변조 장치로 이루어지며, 상기 제2 광변조 장치는 투과형 광변조 장치로 이루어지며,
    상기 제1 영상용 영역으로부터 제공되는 광은 편광빔 분리기를 통해 제1 광변조 장치로 입사되며, 제2 영상용 영역으로부터 제공되는 광은 편광빔 분리기를 통해 제2 광변조 장치로 입사되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 기능을 갖는 투사형 디스플레이 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원부는 R 광원, G 광원, B 광원, 각 광원의 정면에 배치되는 다이크로익 미러(Dichroic mirror)들 및 릴레이 렌즈(Relay lens)들을 구비하고, 상기 다이크로익 미러들과 상기 릴레이 렌즈들을 일렬로 배치하여, 상기 R 광원, G 광원 및 B 광원으로부터 제공되는 광을 합성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 기능을 갖는 투사형 디스플레이 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로젝션 렌즈부는 제1 프로젝션 렌즈, 반사형 거울 및 제2 프로젝션 렌즈를 구비하며,
    제1 프로젝션 렌즈는 상기 광변조 장치의 제1 광변조 영역의 정면에 배치되 며, 반사형 거울은 상기 광변조 장치의 제2 광변조 영역의 정면에 임의의 각도로 경사지게 배치되며, 제2 프로젝션 렌즈는 제2 광변조 영역으로부터 제공된 빛이 상기 반사형 거울에 의해 반사되는 광학 경로상에 배치되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 기능을 갖는 투사형 디스플레이 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로젝션 렌즈부는 제1 렌즈 영역 및 제2 렌즈 영역으로 나뉘어지며, 상기 제1 렌즈 영역은 상기 광변조 장치의 제1 광변조 영역에 대응되도록 설정되며, 상기 제2 렌즈 영역은 상기 광변조 장치의 제2 광변조 영역에 대응되도록 설정되며, 상기 제1 영상과 제2 영상이 상기 제1 렌즈 영역 및 제2 렌즈 영역에서 각각 확대 투사되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 기능을 갖는 투사형 디스플레이 장치.
  9. 삭제
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