KR100970644B1 - Scanning display device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스캐너에서 출사된 레이저 광이 본체 케이스의 출사구를 통해 외부에 방출되도록 함으로써, 광 손실을 줄이고 영상에 왜곡이 발생하는 것을 방지할 수 있는 스캐닝 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a scanning display device capable of reducing light loss and preventing distortion in an image by allowing laser light emitted from a scanner to be emitted to the outside through an exit port of a main body case.

Description

스캐닝 디스플레이 장치{Scanning display device}Scanning display device

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 광을 이용한 스캐닝 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device, and more particularly, to a scanning display device using a laser light.

도 1은 종래 스캐닝 디스플레이 장치의 원리를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the principle of a conventional scanning display device.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 스캐닝 디스플레이 장치(10)는 레이저 광으로 영상을 표현하는 것으로, CRT(Cathode Ray Tube)와 유사한 원리로 레이저 광을 스크린(20)에 수평 라인마다 주사하여 한 화면을 구성하고, 일정한 라인만큼(즉, 한 화면)의 주사가 완료되면 다시 처음 라인의 위치로 돌아가 다음 화면을 형성하는 스캐닝(Scanning) 방식을 이용한다.As shown in FIG. 1, the conventional scanning display apparatus 10 expresses an image by laser light, and scans the laser light on the screen 20 for each horizontal line in a principle similar to that of a cathode ray tube (CRT). When a screen is constructed and scanning of a certain line (that is, one screen) is completed, a scanning method is used to return to the position of the first line and form the next screen.

도 2는 종래 스캐닝 디스플레이 장치를 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram showing a conventional scanning display device.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 스캐닝 디스플레이 장치(10)는 본체 케이스(14)와, 상기 본체 케이스(14)의 표면의 일 영역에 형성된 출사구(14a)와, 레이저 광을 생성하여 출사하는 광학 조명계(11)와, 상기 광학 조명계(11)에서 출사된 레이저 광을 스캐너(13)로 상향 반사시키는 반사 미러(12)와, 상기 반사 미러(12)를 통해 상향 반사된 레이저 광을 스캔 및 수평/수직으로 반사하여 상기 출사 구(14a)를 통해 스크린에 영상을 투사하는 스캐너(13)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the conventional scanning display apparatus 10 generates a main body case 14, an exit port 14a formed in one area of the surface of the main body case 14, and generates and emits laser light. The optical illumination system 11, the reflection mirror 12 for upwardly reflecting the laser light emitted from the optical illumination system 11 to the scanner 13, and the laser light upwardly reflected through the reflection mirror 12. And a scanner 13 that reflects horizontally / vertically and projects an image onto the screen through the exit port 14a.

그러나, 종래의 스캐닝 디스플레이 장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 스캐너(13)가 출사구(14a)에 레이저 광을 투사 시에 상기 레이저 광의 일부가 출사구(14a)와 인접한 본체 케이스(14) 내부벽에 방사됨에 따라 광 손실이 발생한다.However, in the conventional scanning display apparatus 10, as shown in FIG. 2, a part of the laser light is adjacent to the exit port 14a when the scanner 13 projects the laser light to the exit port 14a. (14) Light loss occurs as it radiates to the inner wall.

상기와 같이 광 손실이 발생함에 따라 스크린에 표시되는 영상이 왜곡되는 문제점이 있다.As described above, as the light loss occurs, the image displayed on the screen is distorted.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스캐너에서 출사된 레이저 광이 본체 케이스의 출사구를 통해 외부에 방출되도록 함으로써, 광 손실을 줄이고 영상에 왜곡이 발생하는 것을 방지할 수 있는 스캐닝 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, by allowing the laser light emitted from the scanner to be emitted to the outside through the exit port of the main body case, a scanning display that can reduce the light loss and prevent distortion in the image The purpose is to provide a device.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치는, 본체 케이스 내부에 형성되고, 레이저 광을 생성하여 출사하는 광학 조명계와; 상기 광학 조명계의 상부에 형성되고, 상기 광학 조명계에서 출사된 레이저 광을 수평 및/또는 수직방향으로 반사하여 스크린에 래스터 스캔(Raster Scan)하는 스캐너와; 상기 본체 케이스 표면의 일 영역에 소정의 크기로 형성되고, 상기 스캐너에서 출사된 레이저 광을 상기 본체 케이스의 외부로 통과시키는 출사구와; 상기 스캐너와 출사구 사이에 형성되고, 상기 스캐너에서 출사된 레이저 광이 외부에 방출되도록 상기 레이저 광을 상기 출사구 방향으로 굴절시키는 굴절부;를 포함하여 이루어진다.According to another aspect of the present invention, there is provided a scanning display apparatus including: an optical illumination system formed inside a main body case and generating and emitting laser light; A scanner formed on the optical illumination system, the scanner reflecting the laser light emitted from the optical illumination system in a horizontal and / or vertical direction to raster scan the screen; An exit opening formed at a predetermined size on one surface of the main body case and allowing laser light emitted from the scanner to pass outside the main body case; And a refraction unit formed between the scanner and the exit port and refracting the laser light toward the exit port so that the laser light emitted from the scanner is emitted to the outside.

이때, 상기 스캐너와 출사구는 동일 수평선상에 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다.In this case, the scanner and the exit port may be arranged spaced apart from the predetermined horizontal line.

또한, 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치는, 상기 광학 조명계와 수평선상에 배치되고, 상기 광학 조명계에서 출사된 레이저 광을 상기 스캐너로 상향 반사하는 반사 미러;를 더 포함하여 이루어진다.In addition, the scanning display apparatus according to the present invention, disposed on the horizontal line and the optical illumination system, and further comprises a reflection mirror for reflecting the laser light emitted from the optical illumination system upward to the scanner.

또한, 상기 굴절부의 내부 굴절률은 상기 출사구의 크기에 반비례하고, 상기 굴절부의 내부 굴절률은 상기 굴절부의 두께와 비례하는 것을 특징으로 한다.The internal refractive index of the refraction portion is inversely proportional to the size of the exit port, and the internal refractive index of the refraction portion is proportional to the thickness of the refraction portion.

또한, 상기 굴절부는 상기 광학 조명계에서 출사된 레이저 광을 상기 스캐너로 반사하는 하단부와; 상기 스캐너로부터 입사된 레이저 광을 상기 출사구 방향으로 굴절시키는 상단부;를 포함하고, 상기 굴절부는 상기 하단부와 상단부가 일체화된 프리즘이 될 수 있다.In addition, the refraction unit and a lower end for reflecting the laser light emitted from the optical illumination system to the scanner; And an upper end for refracting the laser light incident from the scanner in the direction of the exit port, wherein the refracting part may be a prism in which the lower end and the upper end are integrated.

본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치는, 스캐너에서 스크린으로 출사되는 레이저 광의 손실을 줄일 수 있고, 상기 광 손실에 의해 영상에 왜곡이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.The scanning display apparatus according to the present invention can reduce the loss of laser light emitted from the scanner to the screen, and can prevent the distortion from occurring in the image due to the light loss.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명하기 앞서, 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치(100)는 초소형의 형태로 휴대폰, MP3, PDA, PMP, 노트북등의 휴대용 단말기에 탑재될 수 있다.Prior to describing the present invention, the scanning display apparatus 100 according to the present invention may be mounted on a portable terminal such as a mobile phone, an MP3, a PDA, a PMP, a notebook, and the like in a compact form.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치의 구조에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the structure of the scanning display apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치를 나타낸 일 실시예 회로 블럭도이다.3 is a circuit block diagram of an embodiment of a scanning display device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치를 나타낸 일 실시예 구조도이다.4 is a structural diagram of an embodiment of a scanning display device according to the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치(100)는, 출사구(191)가 구비된 본체 케이스(190)와, 광학 조명계(110)와, 스캐너(120)와, 반사 미러(130)와, 굴절부(140)와, 전원공급부(170)와, 제어부(180)를 포함하여 구성된다.3 and 4, the scanning display apparatus 100 according to the present invention includes a main body case 190 having an exit port 191, an optical illumination system 110, a scanner 120, and reflections. The mirror 130, the refraction unit 140, the power supply unit 170, and the controller 180 are configured to be included.

물론, 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치(100)에는 필요에 따라 전술한 구성요소 이외의 것이 포함되어 구성될 수 있을 것이나, 상기 전술한 구성요소 이외의 것은 본 발명에 직접적 연관이 있는 것은 아니므로 설명의 간명함을 위해 이에 대한 자세한 설명은 이하 생략된다. Of course, the scanning display apparatus 100 according to the present invention may be configured to include other than the above-described components, if necessary, but other than the above-described components are not directly related to the present invention will be described. For simplicity, a detailed description thereof is omitted below.

한편, 상기 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐져서 구성되거나, 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있음을 유념해야 한다.On the other hand, it should be noted that the components may be configured by combining two or more components into one component, or one component may be subdivided into two or more components as necessary when implemented in actual applications.

이하, 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치(100)의 구성 요소들에 대해 차례로 살펴본다.Hereinafter, the components of the scanning display apparatus 100 according to the present invention will be described.

도 5는 본 발명에 따른 광학 조명계를 나타낸 개략적 블럭도이다.5 is a schematic block diagram showing an optical illumination system according to the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광학 조명계(110)는, 광원(111)과, 평행광 변환부(112) 및 색합성부(113)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5, the optical illumination system 110 according to the present invention includes a light source 111, a parallel light converting unit 112, and a color combining unit 113.

광원(111)은 적색/녹색/청색의 LED들(111a, 111b, 111c) 또는 레이저 발광소자들(111a, 111b, 111c)로 구성될 수 있으며, 전원 공급부(170)에 공급된 구동 전류에 따라 적색, 녹색 및 청색에 해당하는 레이저 광을 방출한다.The light source 111 may be composed of red / green / blue LEDs 111a, 111b, and 111c or laser light emitting elements 111a, 111b, and 111c, and may be driven by a driving current supplied to the power supply unit 170. It emits laser light corresponding to red, green and blue.

이때, 상기 적색/녹색/청색의 LED들(111a, 111b, 111c) 또는 레이저 발광소자들(111a, 111b, 111c)은 도 4에 도시된 위치에 한정하는 것이 아니라, 서로 그 위치가 가변될 수 있다. In this case, the red, green, and blue LEDs 111a, 111b, and 111c or the laser light emitting elements 111a, 111b, and 111c are not limited to the positions shown in FIG. have.

평행광 변환부(112)는 광원(111)과 색합성부(113) 사이에 배치되며, 상기 광원(111)으로부터 출사된 레이저 광을 평행광으로 변환하고, 상기 적색, 녹색 및 청색 레이저 광을 평행광으로 변조하기 위한 상기 제1 내지 제3 콜리메이팅 렌즈(112a, 112b, 112c)를 구비할 수 있다.The parallel light converting unit 112 is disposed between the light source 111 and the color combining unit 113, converts the laser light emitted from the light source 111 into parallel light, and converts the red, green, and blue laser light. The first to third collimating lenses 112a, 112b and 112c may be provided to modulate parallel light.

색합성부(114)는 상기 평행광 변환부(112)에서 변조된 적색, 녹색 및 청색 레이저 광을 한데 모아 상기 스캐너(150)에 조사되도록 광경로를 변환시킨다.The color combining unit 114 collects the red, green, and blue laser light modulated by the parallel light converting unit 112 and converts the light paths to be irradiated to the scanner 150.

이를 위해, 상기 색합성부(114)는 반사경(114a), 제1 및 제2 색합성기(114b, 114c)를 포함한다.To this end, the color synthesizing unit 114 includes a reflecting mirror 114a, first and second color synthesizing groups 114b and 114c.

상기 반사경(114a)은 적색 레이저 광을 반사시킨다. 상기 제1 색합성기(114b)는 상기 반사경(114a)으로부터 반사된 적색 레이저 광을 통과시키고, 녹색 레이저 광은 반사시킨다. 상기 제2 색합성기(114c)는 적색 및 녹색 레이저 광을 반사시키고, 청색 레이저 광은 통과시킨다.The reflector 114a reflects the red laser light. The first color synthesizer 114b passes through the red laser light reflected from the reflector 114a and reflects the green laser light. The second color synthesizer 114c reflects the red and green laser light and passes the blue laser light.

상기 제2 색합성기(114c)를 거친 적색, 녹색 및 청색 레이저 광은 서로 분리된 채 광다발을 유지하면서 진행하며, 상기 스캐너(130)에 의하여 동시에 주사된 다. 상기와 같은 제1 및 제2 색합성기(114b,114c)는 다이크로익 미러로 형성될 수 있다. 또한, 상기 색합성부(114)의 광 통과 경로는 제1 및 제2 색합성기(114b,114c)의 위치에 따라 변할 수 있으므로, 본 발명에 따른 제1 및 제2 색합성기(114b,114c)의 위치를 이에 한정하는 것은 아니다.The red, green, and blue laser light passing through the second color synthesizer 114c proceeds while maintaining a bundle of light while being separated from each other, and simultaneously scanned by the scanner 130. The first and second color synthesizers 114b and 114c may be formed as dichroic mirrors. In addition, since the light passing path of the color synthesizing unit 114 may vary depending on the positions of the first and second color synthesizing groups 114b and 114c, the first and second color synthesizing groups 114b and 114c according to the present invention. The position of is not limited thereto.

스캐너(120)는 본 발명에 따라 광학 조명계(110)의 상부에 배치되고, 출사구(191)와 광축의 수평 방향에 배치되고, 제어부(180)의 제어에 따라 반사 미러(130)에 의해 하부 방향에서 상부 방향으로 반사된 레이저 광을 수평 및/또는 수직방향으로 반사하여 스크린에 래스터 스캔(Raster Scan)한다.The scanner 120 is disposed above the optical illumination system 110 in accordance with the present invention, disposed in the horizontal direction of the exit opening 191 and the optical axis, and is lowered by the reflective mirror 130 under the control of the controller 180. Raster scan on the screen by reflecting the laser light reflected from the direction upwards to the horizontal and / or vertical directions.

이때, 스캐너(120)는 -45°~ +45°의 각도 범위내에서 상기 레이저 광을 출사구(191)를 통해 스크린으로 투사한다.At this time, the scanner 120 projects the laser light to the screen through the exit port 191 within an angle range of -45 ° to +45 °.

상기와 같은 스캐너(120)는 회동 가능한 거울을 가진 마이크로 스캐너를 적어도 하나 구비한다. 이러한 마이크로 스캐너의 일 예로 2축 구동 마이크로 스캐너가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다.The scanner 120 as described above includes at least one micro scanner having a rotatable mirror. An example of such a micro scanner is a biaxial drive micro scanner shown in FIGS. 6 and 7.

이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 마이크로 스캐너(120)에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the micro scanner 120 according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7.

도 6은 본 발명에 따른 마이크로 스캐너를 나타낸 일 실시예 사시도이다.Figure 6 is a perspective view of an embodiment of a micro scanner according to the present invention.

도 7은 도 6의 마이크로 스캐너에서 연결부가 형성된 상태를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.FIG. 7 is a schematic conceptual view illustrating a state in which a connection portion is formed in the micro scanner of FIG. 6.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 마이크로 스캐너(120)는 레이저 광을 반사시키는 반사면이 형성된 박막과, 상기 박막 하부에 위치되어 상기 박막을 지지하 는 지지 프레임으로 이루어지는 미러 판(51)과, 상기 미러 판(51)의 외곽으로부터 이격되어 위치된 외부 프레임(52)과, 상기 미러 판(51)과 상기 외부 프레임(52)을 연결하는 복수개의 연결부(53A,53B,54)와, 상기 외부 프레임(52)의 외곽으로부터 이격되어 위치된 짐벌(gimbal)(56)과, 상기 짐벌(56)과 상기 외부 프레임(52)에 연결되며, 상기 미러 판(51)을 기준으로 대칭적으로 형성된 한 쌍의 내부 탄성 굴신 구조물(57)과, 상기 미러 판(51)을 기준으로 대칭적으로 형성되고, 상기 짐벌(56)과 한 쌍의 지지부(75)에 연결되어 상기 미러 판(51)과 외부 프레임(52)과 짐벌(56)을 하부로부터 부상시키는 한 쌍의 외부 탄성 굴신 구조물(58)로 구성된다.As shown in FIGS. 6 and 7, the micro scanner 120 includes a mirror plate 51 including a thin film on which a reflective surface reflecting laser light is formed, and a support frame positioned below the thin film to support the thin film. And an outer frame 52 spaced apart from the outside of the mirror plate 51, a plurality of connecting portions 53A, 53B, 54 connecting the mirror plate 51 and the outer frame 52; A gimbal 56 spaced apart from the outside of the outer frame 52 and connected to the gimbal 56 and the outer frame 52 and symmetrically with respect to the mirror plate 51. The pair of internal elastic flexural structures 57 and the mirror plate 51 are formed symmetrically, and are connected to the gimbal 56 and the pair of supports 75 to form the mirror plate 51. And a pair of external elastic flexures to lift the outer frame 52 and the gimbal 56 from below Structure 58.

여기서, 상기 미러 판(51)과 상기 외부 프레임(52)을 연결하는 복수개의 연결부(53A,53B,54)는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 한 쌍의 탄성 굴신 구조물(55)을 연결한 제 1 선상(P1)에 형성되며 상기 미러 판(51)을 기준으로 대칭적으로 형성된 제 2 연결부와, 상기 제 1 선상(P1)과 수직한 제 2 선상(P2)에 형성되며, 상기 미러 판(51)을 기준으로 대칭적으로 형성된 제 1 연결부(54)로 구성된다.Here, the plurality of connecting portions 53A, 53B, 54 connecting the mirror plate 51 and the outer frame 52 may be formed by connecting the pair of elastic flexural structures 55 as shown in FIG. 10. A second connection portion formed on one line P1 and symmetrically formed with respect to the mirror plate 51, and a second line P2 perpendicular to the first line P1 and formed on the mirror plate 51. The first connector 54 is formed symmetrically with respect to 51.

상기 짐벌(56)은 상기 내부 탄성 굴신 구조물(57)에 의해 상기 외부 프레임(52)과 연결되어 있으며, 상기 내부 탄성 굴신 구조물(57)과 수직한 선상에 상호 대칭적으로 형성되는 외부 탄성 굴신 구조물(58)에 의해 지지부(75)와 연결된다.The gimbal 56 is connected to the outer frame 52 by the inner elastic bending structure 57, the outer elastic bending structure is formed symmetrically on a line perpendicular to the inner elastic bending structure (57). It is connected with the support part 75 by the 58.

상기 외부 탄성 굴신 구조물(58)은 상기 짐벌(56)을 지지부(75)와 연결하여 상기 미러 판(51), 외부 프레임(52) 및 짐벌(56)을 하부로부터 부상시킨다. 여기서, 상기 지지부(75)는 일부분만 개략적으로 나타내었다.The outer elastic flexural structure 58 connects the gimbal 56 with the support 75 to lift the mirror plate 51, the outer frame 52 and the gimbal 56 from below. Here, only a part of the support 75 is schematically shown.

상기 내부 탄성 굴신 구조물(57)과 외부 탄성 굴신 구조물(58)은 마이크로 미러의 구동시 복원력 토오크(torque)를 제공하며, 회전축으로서 작용한다.The inner elastic flexural structure 57 and the outer elastic flexural structure 58 provide a restoring force torque when the micromirror is driven and act as a rotation axis.

즉, 상기 외부 프레임(52)은 내부 탄성 굴신 구조물(57)을 축(도 9와 같이, X와 X'를 연결하는 축, 이하 X축이라 칭함.)으로 하여 회전하며, 상기 짐벌(56)은 외부 탄성 굴신 구조물(58)을 축(도 9와 같이, Y와 Y'를 연결하는 축, 이하 Y축이라 칭함.)으로 하여 회전한다.That is, the outer frame 52 rotates the inner elastic flexural structure 57 as an axis (an axis connecting X and X ′, hereinafter referred to as X axis), and the gimbal 56. Rotates the outer elastic flexural structure 58 as an axis (axis connecting Y and Y ', hereinafter referred to as Y axis) as shown in FIG. 9.

이와 같은 구조의 마이크로 스캐너(120)의 경우, 2축 자유도의 회전운동이 가능하다. 즉, 상기 내부 탄성 굴신 구조물(57)을 축으로 한 X축과 상기 외부 탄성 굴신 구조물(58)을 축으로 한 Y축 방향으로의 회전운동이 가능하며, 각 축 방향의 운동은 짐벌(56) 구조에 의해 서로 영향을 주지 않게 되어 독립적인 제어가 가능하므로 2차원 평면 내에서 임의의 각도를 갖는 마이크로 미러를 구현할 수 있게 된다.In the case of the micro scanner 120 having such a structure, a rotational motion of two axes of freedom is possible. That is, the rotational movement in the X-axis direction with respect to the X-axis with respect to the inner elastic flexural structure 57 and the outer elastic flexural structure 58 is possible, the movement in each axial direction is gimbal 56 Since the structure does not affect each other and can be controlled independently, it is possible to implement a micro mirror having an arbitrary angle in a two-dimensional plane.

상기와 같은 마이크로 스캐너(120)를 이용하면 상기 미러 판(51)의 미소 회동에 의하여 주사되므로, 매우 빠른 속도로 스위핑(sweeping)하는 것이 가능하다.By using the micro scanner 120 as described above, since the mirror plate 51 is scanned by the small rotation, it is possible to sweep at a very high speed.

이와 같이 빠르게 스위핑함으로써 종래의 디스플레이 장치에 비해 본 실시예의 스캐닝 디스플레이 장치는 콘트라스트비(contrast ratio)를 높일 수 있다.By sweeping in this manner, the scanning display device of the present embodiment can increase the contrast ratio compared to the conventional display device.

한편, 반사 미러(130)는 상기 광학 조명계(110)와 광축의 수평 방향에 배치되고, 상기 스캐너(120)의 하부 방향에 배치된다.On the other hand, the reflective mirror 130 is disposed in the horizontal direction of the optical illumination system 110 and the optical axis, it is disposed in the lower direction of the scanner 120.

상기와 같은 반사 미러(130)는 상기 광학 조명계(110)에서 출사된 레이저 광을 정해진 각도(θ)로 상기 스캐너(120)에 상향 반사한다.The reflective mirror 130 reflects the laser light emitted from the optical illumination system 110 upwardly to the scanner 120 at a predetermined angle θ.

이때, 상기 반사 미러(130)가 상기 레이저 광을 30°미만의 각도(θ)로 스캐 너(120)에 상향 투사하도록 설치될 경우, 그 각도의 폭이 너무 좁아 스캐너(120)를 광학 조명계(110)의 상부에 배치하기가 매우 어려운 문제점이 있다.In this case, when the reflective mirror 130 is installed to project the laser light upward on the scanner 120 at an angle θ of less than 30 °, the width of the angle is too narrow, so that the scanner 120 is connected to the optical illumination system ( There is a problem that is very difficult to arrange on top of 110.

또한, 상기 반사 미러(130)가 상기 레이저 광을 60°를 초과하는 각도(θ)로 스캐너(120)에 상향 투사하도록 설치될 경우, 그 각도의 폭이 너무 커서 스캐너(120)를 광학 조명계(110)의 상부에 배치 시에 스캐닝 디스플레이 장치(100)의 크기가 커지는 문제점이 있다.In addition, when the reflective mirror 130 is installed to project the laser light upward on the scanner 120 at an angle θ exceeding 60 °, the width of the angle is so large that the scanner 120 may be moved to the optical illumination system ( There is a problem that the size of the scanning display apparatus 100 increases when disposed on the upper portion of the 110.

따라서, 본 발명에 따른 반사 미러(130)는 30°에서 60°사이의 각도(θ)범위 내에서 상기 레이저 광을 상기 스캐너(120)에 상향 반사하도록 설치되는 것이 바람직하다.Accordingly, the reflective mirror 130 according to the present invention is preferably installed to reflect the laser light upwardly to the scanner 120 within an angle θ range between 30 ° and 60 °.

전원 공급부(170)는 제어부(180)의 제어에 따라 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치(100)의 구동을 위한 전원을 공급한다.The power supply unit 170 supplies power for driving the scanning display apparatus 100 according to the present invention under the control of the controller 180.

제어부(180)는 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하고, 전원 공급부(170)에서 광원(111)으로 인가하는 구동 전류량을 조절하여 표시하고자 하는 영상의 R/G/B를 생성한다. 또한, 제어부(180)는 표시하고자 하는 영상의 수평 동기신호 및 수직 동기신호에 따라 스캐너(120)의 수평 방향 또는 수직 방향의 주사 동작을 제어하여 영상을 스크린에 표시한다.The controller 180 controls the overall operation of the scanning display apparatus 100 according to the present invention, adjusts the amount of driving current applied from the power supply unit 170 to the light source 111, and displays the R / G / B of the image to be displayed. Create In addition, the controller 180 controls the scanning operation in the horizontal or vertical direction of the scanner 120 to display the image on the screen according to the horizontal synchronizing signal and the vertical synchronizing signal of the image to be displayed.

한편, 출사구(191)는 상기 본체 케이스(190)의 영역 중 스캐너(120)에서 출사된 레이저 광이 통과되는 영역에 소정의 크기로 형성되고, 상기 스캐너(120)에서 출사되는 레이저 광을 상기 스크린으로 통과시킨다.On the other hand, the exit port 191 is formed in a predetermined size in the area through which the laser light emitted from the scanner 120 passes through the area of the main body case 190, the laser light emitted from the scanner 120 Pass it through the screen.

굴절부(140)는 공기(air)면보다 굴절률이 큰 유리 또는 플라스틱 재질의 플 레이트(Plate) 타입의 굴절렌즈가 될 수 있고, 상기 스캐너(120)와 출사구(191) 사이에 형성된다.The refracting unit 140 may be a plate-type refractive lens made of glass or plastic material having a larger refractive index than the air plane, and is formed between the scanner 120 and the exit port 191.

상기와 같은 굴절부(140)는 스캐너(120)에서 출사된 레이저 광이 외부에 전량(全量) 통과되도록 상기 레이저 광을 상기 출사구(191) 방향으로 굴절시킨다.The refracting unit 140 refracts the laser light toward the exit port 191 such that the laser light emitted from the scanner 120 passes through the entire amount.

즉, 굴절부(140)는 스캐너(120)에서 출사된 공기면 상태의 레이저 광(a)을 입사받아 내부에서 굴절시키고, 상기 굴절된 레이저 광(b)을 다시 공기면인 출사구(191)로 출사시킨다. 그러면, 상기 출사된 레이저 광(c)은 상기 출사구(191)에 전량(全量)이 통과될 수 있는 것이다.That is, the refraction unit 140 receives the laser light (a) in the air plane state emitted from the scanner 120 and refracts therein, and emits the refracted laser light (b) again in the air plane (191). Let go. Then, the emitted laser light (c) is the total amount (pass) can pass through the exit port 191.

이때, 굴절부(140)의 내부 굴절률은 상기 출사구(191)의 크기에 반비례한다.At this time, the internal refractive index of the refraction unit 140 is inversely proportional to the size of the exit port 191.

즉, 출사구(191)의 크기가 작을수록 상기 굴절부(140)는 내부에서 레이저 광의 굴절 각도를 더욱 줄여야 하기 때문에 상기 굴절부(140)의 내부 굴절률은 커져야 한다.That is, the smaller the size of the exit port 191, the refractive index 140 needs to further reduce the refractive angle of the laser light therein, so the internal refractive index of the refracting portion 140 should be larger.

또한, 굴절부(140)의 두께를 두껍게 형성할수록 상기 굴절부(140) 내부의 굴절 각도를 더욱 줄일 수 있다.In addition, as the thickness of the refraction unit 140 is increased, the angle of refraction inside the refraction unit 140 may be further reduced.

이하, 도 8을 참조하여 굴절부(140)의 두께와 굴절 각도간의 관계에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the relationship between the thickness of the refraction unit 140 and the refraction angle will be described in detail with reference to FIG. 8.

도 8은 본 발명에 따른 굴절 렌즈의 두께와 굴절 각도간의 관계를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the relationship between the thickness and the refractive angle of the refractive lens according to the present invention.

도 8을 참조하면, θ1은 수평 방향으로 방사된 레이저 광과 굴절되지 않은 레이저 광 사이의 각도이고, θ2는 수평 방향으로 방사된 레이저 광과 굴절부(140)에 의해 굴절된 레이저 광 사이의 각도이다.Referring to FIG. 8, θ 1 is an angle between the laser light radiated in the horizontal direction and the unrefractive laser light, and θ 2 is the laser light radiated in the horizontal direction and the laser light refracted by the refraction unit 140. Is the angle.

또한, h는 수평 방향으로 방사된 레이저 광과 굴절되지 않은 레이저 광 사이의 높이이고, h'은 수평 방향으로 방사된 레이저 광과 굴절부(140)에 의해 굴절된 레이저 광 사이의 높이이고, △h는 상기 h와 h'의 차이(h-h')이다.Also, h is the height between the laser light emitted in the horizontal direction and the unrefractive laser light, h 'is the height between the laser light emitted in the horizontal direction and the laser light refracted by the refracting portion 140, Δ h is the difference between h and h '(h-h').

또한, d는 굴절부(140)의 두께이다.In addition, d is the thickness of the refracting portion 140.

이때, h=dtanθ1인 수식이 성립되고, h'=dtanθ2 수식이 성립된다.At this time, the equation h = dtanθ 1 is established, and the equation h ′ = dtanθ 2 is established.

상기 수식들에서 h와d 및 h'과d는 서로 비례함을 알 수 있다. 이때, △h는 상기 h와 h'의 차이(h-h')이기 때문에 상기 △h 역시 d와 비례함을 알 수 있다.In the above equations, it can be seen that h and d and h 'and d are proportional to each other. At this time, since Δh is the difference (h-h ') between h and h', it can be seen that Δh is also proportional to d.

이때, △h의 값이 클수록 굴절 각도가 줄어들고, △h와 d는 서로 비례하기 때문에, 결과적으로 굴절부(140)의 두께가 커질수록 굴절부(140) 내부의 굴절 각도는 더욱 줄어드는 것이다.In this case, the larger the value of Δh, the smaller the refraction angle, and Δh and d are proportional to each other. As a result, the larger the thickness of the refraction portion 140, the more the refraction angle inside the refraction portion 140 is reduced.

한편, 본 발명은 이하의 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 반사 미러(130)와 굴절부(140)를 하나의 통합된 프리즘(150)으로 형성할 수 있다. Meanwhile, according to the present invention, as shown in FIG. 9, the reflective mirror 130 and the refraction unit 140 may be formed as one integrated prism 150.

도 9는 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치를 나타낸 다른 실시예 구성도이다.9 is a configuration diagram of another embodiment of a scanning display device according to the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캐닝 디스플레이 장치(100)는 상기 반사 미러(130)와 굴절부(140)를 통합한 프리즘(150)을 구비할 수 있다.As illustrated in FIG. 9, the scanning display apparatus 100 according to another exemplary embodiment may include a prism 150 integrating the reflective mirror 130 and the refraction unit 140.

상기와 같은 프리즘(150)는 상기 광학 조명계(110)에서 출사된 레이저 광을 상기 스캐너(120)로 반사하는 하단부[도 4의 반사 미러(130)와 동작 및 재질이 동일)(151)와, 상기 스캐너(120)로부터 입사된 레이저 광을 상기 출사구(191) 방향으로 굴절시키는 상단부[도 4의 굴절렌즈(140)와 동작 및 재질이 동일](152)로 구성된다.The prism 150 as described above has a lower end (the same operation and material as the reflective mirror 130 of FIG. 4) 151 reflecting the laser light emitted from the optical illumination system 110 to the scanner 120, and The upper end portion (the same operation and material as the refractive lens 140 of FIG. 4) for refracting the laser light incident from the scanner 120 in the direction of the exit port 191 is configured as 152.

이상 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다.Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative.

본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

도 1은 종래 스캐닝 디스플레이 장치의 원리를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the principle of a conventional scanning display device.

도 2는 종래 스캐닝 디스플레이 장치를 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram showing a conventional scanning display device.

도 3은 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치를 나타낸 일 실시예 회로 블럭도이다.3 is a circuit block diagram of an embodiment of a scanning display device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치를 나타낸 일 실시예 구조도이다.4 is a structural diagram of an embodiment of a scanning display device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 광학 조명계를 나타낸 개략적 블럭도이다.5 is a schematic block diagram showing an optical illumination system according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 마이크로 스캐너를 나타낸 일 실시예 사시도이다.Figure 6 is a perspective view of an embodiment of a micro scanner according to the present invention.

도 7은 도 6의 마이크로 스캐너에서 연결부가 형성된 상태를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.FIG. 7 is a schematic conceptual view illustrating a state in which a connection portion is formed in the micro scanner of FIG. 6.

도 8은 본 발명에 따른 굴절 렌즈의 두께와 굴절 각도간의 관계를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the relationship between the thickness and the refractive angle of the refractive lens according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 스캐닝 디스플레이 장치를 나타낸 다른 실시예 구성도이다.9 is a configuration diagram of another embodiment of a scanning display device according to the present invention.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>DESCRIPTION OF THE RELATED ART [0002]

100: 스캐닝 디스플레이 장치 110: 광학 조명계100: scanning display device 110: optical illumination system

120: 스캐너 130: 반사 미러120: scanner 130: reflection mirror

140: 굴절부 150: 프리즘140: refracting portion 150: prism

170: 전원 공급부 180: 제어부170: power supply unit 180: control unit

190: 본체 케이스 191: 출사구190: main body case 191: exit port

Claims (6)

본체 케이스 내부에 형성되고, 레이저 광을 생성하여 출사하는 광학 조명계;An optical illumination system formed inside the main body case and generating and emitting laser light; 상기 광학 조명계에서 출사된 레이저 광을 회동 가능한 미러를 이용하여 수평 및 수직 방향 중 적어도 일 방향으로 반사하여 스크린에 래스터 스캔(Raster Scan)하는 스캐너; A scanner for raster scanning on the screen by reflecting the laser light emitted from the optical illumination system in at least one of horizontal and vertical directions using a rotatable mirror; 상기 본체 케이스 표면의 일 영역에 소정의 크기로 형성되고, 상기 스캐너에서 출사된 레이저 광을 상기 본체 케이스의 외부로 통과시키는 출사구; 및An exit port formed at a predetermined size on an area of the main body case surface and configured to pass the laser light emitted from the scanner to the outside of the main body case; And 상기 스캐너와 출사구 사이에 형성되고, 상기 스캐너에서 출사된 레이저 광이 외부에 방출되도록 하는 것으로서, 상기 광학 조명계에서 출사된 레이저 광을 상기 스캐너로 반사하는 제1부분과, 상기 스캐너로부터 입사된 레이저 광을 상기 출사구 방향으로 굴절시키는 제2부분을 포함하는 굴절부를 포함하여 이루어지는 스캐닝 디스플레이 장치.A first portion formed between the scanner and the exit port to emit laser light emitted from the scanner to the outside, the first portion reflecting the laser light emitted from the optical illumination system to the scanner, and a laser incident from the scanner And a refraction portion including a second portion for refracting light toward the exit port. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 스캐너와 출사구는 동일 수평선상에 소정 거리 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 스캐닝 디스플레이 장치.And the scanner and the exit port are disposed at a predetermined distance apart from each other on the same horizontal line. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 광학 조명계와 수평선상에 배치되고, 상기 광학 조명계에서 출사된 레이저 광을 상기 스캐너로 상향 반사하는 반사 미러;를 더 포함하여 이루어지는 스캐닝 디스플레이 장치.And a reflection mirror disposed on the horizon of the optical illumination system and reflecting the laser light emitted from the optical illumination system upwardly to the scanner. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 굴절부의 내부 굴절률은 상기 출사구의 크기에 반비례하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 디스플레이 장치.The internal refractive index of the refractive portion is inversely proportional to the size of the exit port. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 굴절부의 내부 굴절률은 상기 굴절부의 두께와 비례하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 디스플레이 장치.And an internal refractive index of the refraction portion is proportional to a thickness of the refraction portion. 제1 항에 있어서, 상기 굴절부는,The method of claim 1, wherein the refraction portion, 상기 제1부분과 제2부분이 일체화된 프리즘인 것을 특징으로 하는 스캐닝 디스플레이 장치.And the first portion and the second portion are integrated prisms.
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