KR19980082667A - Miniature Optical Display Device Using Cellophane - Google Patents

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권익환
김영권
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권익환
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Abstract

본 발명은 셀로판을 이용한 초소형 광학 디스플레이 장치에 관한 것으로, LED 어레이와 구동모터 및 셀폭렌즈로 구성된 LED 어레이부와 볼록렌즈 및 셀로판으로 구성된 것으로서, LED 어레이에서 주사된 광신호를 볼록렌즈로 확대하고 볼록렌즈와의 광학거리를 셀폭렌즈에 의해 줄이면서 정확한 배율을 실현할 수 있게 한다. LED 어레이와 셀폭렌즈는 하나의 짝을 이루어 구동모터에 의해 좌우로 빠르게 왕복운동을 하여 렌즈를 거쳐 확대된 광신호를 셀로판에 결상을 이루게 한다.The present invention relates to an ultra-compact optical display device using a cellophane, comprising an LED array unit consisting of an LED array, a driving motor, and a cell width lens, a convex lens, and a cellophane, and expanding and convex an optical signal scanned from the LED array to a convex lens. It is possible to realize accurate magnification while reducing the optical distance from the lens by the cell width lens. The LED array and the cell width lens are paired together to quickly reciprocate left and right by the driving motor to form an optical signal enlarged through the lens on the cellophane.

Description

셀로판을 이용한 초소형 광학 디스플레이 장치Miniature Optical Display Device Using Cellophane

본 발명은 초소형 광학 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 특히 셀로판을 이용하여 초소형 광학 디스플레이 장치의 크기 축소에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to microscopic optical display devices, and more particularly, to size reduction of microscopic optical display devices using cellophane.

종래의 디스플레이(display) 장치는 가상화면(virtual image)을 구현하기 위해서 LED(light emmiting diode) 어레이에서 주사되는 광신호를 일단 제1미러(mirror)를 통하여 광로를 바꿔주고 이것을 확대 렌즈(lens)를 통해서 적당한 배율로 확대된다. 이렇게 확대된 선형의 이미지(image)는 진동하는 제2미러에 의해서 하나의 면으로 구현이 되게 하고 있다.Conventional display devices change the optical path of a light signal scanned from an array of light emitting diodes (LEDs) through a first mirror and implement an enlarged lens in order to realize a virtual image. Through to a suitable magnification. The enlarged linear image is implemented as one surface by the vibrating second mirror.

도 1은 종래장치에 의한 초소형 광학 디스플레이 장치의 전체적인 개략도이다. 상기 도 1에서와 같이 디스플레이 방식은 LED 어레이(1)에서 광을 발사하고, 발사된 광은 제1렌즈(2)를 거쳐 제1미러(3)에서 반사된다. 제2렌즈(4)에서 확대된 광은 제2미러 진동판(5)에 결상을 시켜 윈도우(7)을 통해 정보를 볼 수 있는 장치이다. 이때 제2미러(5)의 진동은 구동모터(6)의 진동으로 인해 가능하게 되는데 구동모터(6)는 LED 어레이(1)의 광신호와 일치하여 언제나 같은 곳에 같은 신호가 구현되도록 제어된다.1 is an overall schematic diagram of a microscopic optical display device by a conventional apparatus. As shown in FIG. 1, the display method emits light from the LED array 1, and the emitted light is reflected from the first mirror 3 via the first lens 2. The light magnified by the second lens 4 forms an image on the second mirror diaphragm 5 to view information through the window 7. At this time, the vibration of the second mirror 5 is possible due to the vibration of the driving motor 6, the driving motor 6 is controlled so that the same signal is always implemented in the same place in accordance with the optical signal of the LED array (1).

이러한 종래의 장치는 광로의 확보를 위해서 LED와 확대 렌즈사이에 어느 정도의 거리가 있어야 하고, 사람이 육안으로 볼수 있는 화면의 크기가 한정적이기 때문에 주어진 공간에서 큰 화면을 구성하기 위해 제2미러의 크기가 커질 수 밖에 없다. 또한 면적이 큰 제2미러를 진동하기 위해서는 구동모터(driving motor)와 그에 따른 카운터 밸런스 매스(counter balance mass) 또한 커질수 밖에 없어 개인용 이동 통신 단말기나 게임기 등에 소형으로 장착되어 일체형화 하기 어렵다.Such a conventional device requires a certain distance between the LED and the magnifying lens to secure the optical path, and the size of the screen that is visible to the human eye is limited. The size is bound to grow. In addition, in order to vibrate the second mirror having a large area, a driving motor and a counter balance mass thereof may also be large, and thus, it is difficult to integrate into a small mobile communication terminal or game machine.

또한 종래의 디스플레이 장치에서는 마운팅 베이스(mounting base)에 고정되어 있는 LED 어레이의 선형의 광신호를 역시 고정되어 있는 확대 렌즈를 통해서 확대하고, 이것을 진동하는 미러를 통하여 하나의 면으로 구현하는 것이었다. 그러나 이러한 종래의 방법은 사람이 육안으로 볼 수 있는 화면의 크기가 한정적이므로 미러의 크기가 상당히 클 수 밖에 없다.In addition, in the conventional display device, a linear optical signal of an LED array fixed to a mounting base is magnified through a magnification lens which is also fixed, and implemented as one surface through a vibrating mirror. However, this conventional method is limited to the size of the screen that is visible to the human eye, the mirror size is inevitably large.

따라서 종래의 디스플레이 장치는 구조가 복잡하고, 크기가 크고 무거워서 개인용 휴대전화 단말기나 그밖에 소형 디스플레이 장치에 장착하여 사용하기가 곤란하다.Therefore, the conventional display device is complicated in structure, large in size and heavy, making it difficult to mount and use in a personal mobile phone terminal or other small display device.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 투과율과 반사율을 가지고 있는 셀로판을 사용하여 광학 거리의 확보 및 미러의 진동 구조설계 등이 필요없게 되어 전체 디스플레이 장치의 크기를 축소하여 개인용 이동 통신단말기나 게임기 등에 접목함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to use a cellophane having a transmittance and reflectance, so that it is not necessary to secure the optical distance and to design the vibration structure of the mirror, so as to reduce the size of the entire display device personal mobile communication terminal or game machine It is in the back graft.

도 1은 종래기술에 의한 초소형 광학 디스플레이 장치의 전체적인 개략도.1 is an overall schematic diagram of a microscopic optical display device according to the prior art;

도 2는 본 발명에 의한 초소형 광학 디스플레이 장치의 전체적인 개략도.2 is an overall schematic view of a microscopic optical display device according to the present invention;

도 3은 본 발명에 의한 LED 어레이부의 구체적인 개략도.Figure 3 is a specific schematic view of the LED array unit according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *

10 : 구동모터(driving motor)20 : LED 어레이(array)10: driving motor 20: LED array

30 : 셀폭렌즈(selfoc lens)40 : 볼록렌즈(lens)30: selfoc lens 40: convex lens

50 : 셀로판(cellophane)50: cellophane

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 셀로판(cellophane)을 이용한 초소형 광학 디스플레이 장치는 광을 균일하게 주사하여 화면을 구성하도록 LED 어레이와 구동모터 및 셀폭렌즈(selfoc lens)로 구성된 LED 어레이부와; 상기 LED 어레이부에서 주사된 광신호를 적당한 배율로 확대하는 렌즈와; 결상을 이루는 셀로판으로 이루어짐을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an ultra-small optical display device using a cellophane of the present invention includes an LED array unit including an LED array, a driving motor, and a selfoc lens to compose a screen by uniformly scanning light; A lens for enlarging the optical signal scanned by the LED array unit at an appropriate magnification; It is characterized by consisting of cellophane forming an image.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명에 의한 초소형 광학 디스플레이 장치의 전체적인 개략도이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is an overall schematic diagram of a microscopic optical display device according to the present invention.

상기 도 2에서와 같이 LED 어레이부(10-30)에서 주사되는 광신호는 볼록렌즈(40)를 통하여 화면의 해상도와 크기, 전체 디스플레이 장치의 크기를 고려해서 적당한 초점거리를 갖도록 배율이 결정되어 셀로판(50)에 결상된다. 셀로판(50)은 사람이 셀로판(50)의 바깥쪽에서 보게되므로 알맞은 투과율과 반사율을 가지고 있어야 하며, 또한 케이스(case)의 역할도 한다. 따라서 셀로판의 크기는 화면의 크기를 좌우하지만 이것은 전체 디스플레이 장치의 크기를 좌우할 수 있는 큰 요인이 될 수 있으므로 LED 어레이의 주사되는 각도, 렌즈의 광학거리, 화면의 해상도 등이 충분히 고려되어 결정된다.As shown in FIG. 2, the optical signal scanned by the LED array unit 10-30 is determined to have an appropriate focal length through the convex lens 40 in consideration of the resolution and size of the screen and the size of the entire display device. It forms on the cellophane 50. The cellophane 50 should have a suitable transmittance and reflectance because the person sees from the outside of the cellophane 50, and also serves as a case. Therefore, the size of the cellophane determines the size of the screen, but since this can be a big factor that can influence the size of the entire display device, the scanning angle of the LED array, the optical distance of the lens, the resolution of the screen, and the like are sufficiently determined.

도 3은 본 발명에 따른 LED 어레이부의 구체적인 개략도이다. 상기 도 3에서와 같이 LED 어레이부(10-30)는 수많은 반도체 LED로 구성되어 있는 LED 어레이(20)에서 광신호가 주사되고 셀폭렌즈(30)를 통하여 균일한 초점을 가지게 된다. 이렇게 LED 어레이(20)와 셀폭렌즈(30)는 하나의 쌍을 이루게 되고 가지런하게 정렬되어 있다. 이것은 구동모터(10)에 의해 좌우로 왕복운동을 하면서 LED 어레이(20)의 광신호의 변화주기와 정확하게 일치시켜 광신호를 주사하게 된다. 따라서 LED 어레이(20)로 구성되는 하나의 선은 구동모터(10)의 왕복운동을 통해서 하나의 면을 구성하게 된다.3 is a detailed schematic view of the LED array unit according to the present invention. As shown in FIG. 3, the LED array unit 10-30 has an optical signal scanned from the LED array 20 composed of numerous semiconductor LEDs and has a uniform focus through the cell width lens 30. The LED array 20 and the cell width lens 30 are thus paired and aligned neatly. This scans the optical signal by exactly matching the change period of the optical signal of the LED array 20 while reciprocating left and right by the driving motor 10. Therefore, one line of the LED array 20 forms one surface through the reciprocating motion of the driving motor 10.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정된 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능한 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those who have knowledge.

LED 어레이의 앞에 셀폭 렌즈를 하나의 쌍을 이루고, 투과율과 반사율을 가지고 있는 셀로판을 사용하면 광학 거리를 상당히 축소하면서 원하는 배율을 얻을 수 있어 극히 작은 크기의 디스플레이 장치 제작이 가능하게 하는 효과를 제공한다.Using a pair of cell-width lenses in front of the LED array, and using cellophane with transmittance and reflectance, the desired magnification can be achieved while reducing the optical distance considerably, which makes it possible to manufacture a display device of extremely small size. .

Claims (3)

광신호를 균일하게 주사하여 화면을 구성하는 LED 어레이부와;An LED array unit which composes a screen by uniformly scanning an optical signal; 상기 LED 어레이부에서 주사된 광신호를 적당한 배율로 확대하는 볼록렌즈와;A convex lens for enlarging the optical signal scanned by the LED array unit at an appropriate magnification; 상기 볼록렌즈를 통하여 주사된 광신호의 결상을 이루는 셀로판으로 구성된 것을 특징으로 하는 셀로판을 이용한 초소형 광학 디스플레이 장치.An ultra-small optical display device using a cellophane, characterized in that consisting of a cellophane to form an image of the optical signal scanned through the convex lens. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED 어레이부는,The LED array unit, 광신호를 주사하는 LED 어레이와;An LED array for scanning an optical signal; 상기 LED 어레이에서 주사된 광신호를 균일한 초점을 가지게 하는 셀폭렌즈와;A cell width lens for uniformly focusing the optical signal scanned from the LED array; 상기 LED 어레이를 좌우로 진동하여 하나의 화면을 구성하도록 하는 구동모터로 구성된 것을 특징으로 하는 셀로판을 이용한 초소형 광학 디스플레이 장치.Small optical display device using a cellophane, characterized in that consisting of a drive motor to form a screen by vibrating the LED array from side to side. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 LED 어레이와 상기 셀폭렌즈는,The LED array and the cell width lens, 하나의 짝을 이루고 상기 구동모터에 의해 좌우로 왕복운동을 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 셀로판을 이용한 초소형 광학 디스플레이 장치.An ultra-compact optical display device using a cellophane, characterized in that paired and configured to reciprocate from side to side by the drive motor.
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