KR19990034631A

KR19990034631A - 투사형 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR19990034631A
Application number: KR1019970056266A
Authority: KR
Inventors: 김희수
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1999-05-15

Abstract

컬러 화상을 표시할 수 있는 단판식 AMA 모듈을 포함하는 투사형 화상 표시 장치가 개시되어 있다. 상기 장치는 적색, 녹색 및 청색 광선을 각각 발생시키는 적색, 녹색 및 청색 광원들 그 위에 상기 적색, 녹색 및 청색 광선이 조명되는 미러의 화소들로 구성되며, 각 미러가 스크린 상에 표시되는 다수의 화소들 중 대응되는 하나의 화소의 세기에 상응하도록 변형되는 AMA 모듈, 개구를 가지며 상기 개구를 통과하는 광선의 플럭스가 상기 AMA 모듈의 각 미러로부터 반사되는 광선의 세기를 제어하는 프로젝션 스톱, 상기 프로젝션 스톱을 통과한 광선을 스크린 상에 투사하기 위한 프로젝션 렌즈를 포함한다. 상기 AMA 모듈은 3 개의 미러 화소가 하나의 세트로 구동되며, 상기 3개의 미러 화소들은 각각 적색, 녹색 및 청색 화상을 스크린 상에 표시하기 위하여 서로 다른 방향의 경사각을 갖도록 배치된다. 따라서, 적색, 녹색 및 청색 광선을 하나의 AMA 모듈에 직접 포커싱하여 스크린 상에 컬러 화상을 표시할 수 있으므로, 기구 제작이 용이하고 광학계를 매우 단순화시킬 수 있다.

Description

투사형 화상 표시 장치

본 발명은 투사형 화상 표시 장치 및 이를 이용한 투사 방법에 관한 것으로, 특히 단판식 AMA(Actuated Mirror Array) 모듈(module)을 이용하여 컬러 화상을 표시할 수 있는 투사형 화상 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 광학 에너지(Optical energy)를 스크린 상에 투영하기 위한 장치인 공간적인 광 변조기(Spatial light modulator)는 광통신, 화상 처리, 및 정보 디스플레이 장치와 같은 다양한 분야에 응용될 수 있다. 통상적으로 이러한 장치들은 광학 에너지를 스크린 상에 표시하는 방법에 따라 직시형 화상 표시 장치(direct-view image display device)와 투사형 화상 표시 장치(projection-type image display device)로 구분된다.

직시형 화상 표시 장치의 예로서는 CRT(Cathode Ray Tube)를 들 수 있는데, 이러한 CRT 장치는 소위 브라운관으로 불리는 것으로서 화질은 우수하나 화면의 대형화에 따라 그 중량과 용적이 증가하여 제조 비용이 상승하게 되는 문제가 있다.

투사형 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD), DMD(Deformable Mirror Device), 및 AMA를 들 수 있다. 이러한 투사형 화상 표시 장치는 다시 그들의 광학적 특성에 따라 2개의 그룹으로 나뉠 수 있다. 즉, LCD와 같은 장치는 전송 광 변조기(transmissive spatial light modulators)로 분류될 수 있는데 반하여, DMD 및 AMA는 반사 광 변조기(reflective spatial light modulators)로 분류될 수 있다.

LCD와 같은 전송 광 변조기는 광학적 구조가 매우 간단하므로, 얇게 형성하여 중량을 가볍게 할 수 있으며 용적을 줄이는 것이 가능하다. 그러나, 빛의 극성으로 인하여 광효율이 낮으며, 액정 재료에 고유하게 존재하는 문제, 예를 들면 응답 속도가 느리고 그 내부가 과열되기 쉬운 단점이 있다. 또한, 현존하는 전송 광 변조기의 최대 광효율은 1 내지 2 % 범위로 한정되며, 수용 가능한 디스플레이 품질을 제공하기 위해서 암실 조건을 필요로 한다.

DMD 및 AMA와 같은 광 변조기는 전술한 LCD 타입의 광 변조기가 갖고 있는 문제점들을 해결하기 위하여 개발되었다. DMD는 5％ 정도의 비교적 양호한 광효율을 나타내지만, DMD에 채용된 힌지 구조물에 의해서 심각한 피로 문제가 발생한다. 또한, 매우 복잡하고 값비싼 구동 회로가 요구된다는 단점이 있다.

AMA는 그 내부에 설치된 각각의 거울들이 광원으로부터 입사되는 빛을 소정의 각도로 반사하고, 상기 반사된 빛이 슬릿(slit)이나 핀홀(pinhole)과 같은 개구(aperture)를 통과하여 스크린에 투영되어 화상을 맺도록 광속을 조절할 수 있는 장치이다. 따라서, 그 구조와 동작 원리가 간단하며, LCD나 DMD에 비해 높은 광효율(10% 이상의 광효율)을 얻을 수 있다. 또한, 스크린에 투영되는 화상의 콘트라스트(contrast)가 향상되어 보다 밝고 선명한 화상을 얻을 수 있다.

AMA의 각 액츄에이터는 인가되는 전기적인 화상 신호 및 바이어스 신호에 의하여 발생되는 전기장에 따라 변형을 일으킨다. 상기 액츄에이터가 변형을 일으킬 때 그 상부에 장착된 각각의 거울들이 경사지게 된다. 따라서, 상기 경사진 거울들은 광원으로부터 입사된 빛을 소정의 각도로 반사시켜 스크린 상에 화상을 맺을 수 있도록 한다. 상기 각각의 거울들을 구동하는 액츄에이터로서 PZT(Pb(Zr, Ti)O₃), 또는 PLZT((Pb, La)(Zr, Ti)O₃) 등의 압전 물질이 이용된다. 또한, PMN(Pb(Mg, Nb)O₃) 등의 전왜 물질을 사용하여 상기 액츄에이터를 구성할 수도 있다.

이러한 AMA는 크게 벌크형(bulk type)과 박막형(thin film type)으로 구분된다. 벌크형 AMA는 Gregory Um 등에게 허여된 미합중국 특허 제5,085,497호에 개시되어 있다. 벌크형 AMA는 다층 세라믹을 얇게 절단하여 내부에 금속 전극이 형성된 세라믹 웨이퍼를 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(active matrix)에 장착한 후, 쏘잉 방법으로 가공하고 그 상부에 거울을 설치함으로써 이루어진다. 그러나, 벌크형 AMA는 설계 및 제조에 있어서 매우 높은 정밀도가 요구되며, 변형층의 응답이 느리다는 단점이 있다. 이에 따라, 최근에는 반도체 제조 공정을 이용하여 제조할 수 있는 박막형 AMA가 개발되었다. 예를 들면, 본 출원인이 대한민국 특허청에 특허 출원한 특허출원 제95-13353호(발명의 명칭 : 광로 조절 장치의 제조 방법)에 이러한 박막형 AMA가 개시되어 있다.

TFAMA(Thin Film type AMA)는 현미경적인 미러들과 관련하여 박막 압전 액츄에이터(thin film piezoelectric actuator)를 이용하는 반사형 광 변조기로서, 단판식으로 이루어진 미러의 300,000개 이상의 화소(pixel)에 결쳐서 대규모 집적의 균등도를 갖도록 개발되어 왔다. 이러한 TFAMA는 각각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 나타내는 640×480 화소의 판(panel)들로 구성된다. 상기 화소들은 광효율을 높이도록 미러 표면적을 최대화하기 위해서 캔틸레버(cantilever) 구조물로 고안된다. 캔틸레버 구조물은 화상 신호 전압이 인가되는 액티브 매트릭스 및 인가된 전기적인 신호에 의해 작동되는 미러를 포함한다.

도 1은 단판식 박막형 AMA를 이용하여 순차적으로 적색, 녹색 및 청색의 광선들을 스크린 상에 투사하여 상기 색 광선(colored light)들에 상응하는 컬러 화상을 표시할 수 있는 종래의 투사형 화상 표시 장치를 도시한다.

스크린 상에 컬러 화상을 표시하기 위해서는 적색, 녹색 및 청색의 3개의 광선들이 AMA와 같은 공간적 광 변조기에 의해 변조되어야 하는데, 특히 단판식의 광 변조기를 이용하는 투사 시스템에서는 이러한 광 변조기에 순차적으로 적색, 녹색 및 청색광들을 조사시키기 위한 수단을 필요로 한다.

도 1을 참조하면, 종래의 투사형 화상 표시 장치(10)는 광선을 방출하기 위한 광원(11), 상기 광원(11)으로부터 광선을 반사시키기 위한 반사경(reflector)(12), 상기 광원(11)으로부터 방출된 광선을 집광시키기 위한 소오스 렌즈(13), 상기 광선을 순차적으로 적색, 녹색 및 청색 광선으로 분리시키기 위한 컬러 휠(15), 광선을 통과시키기 위한 개구(aperture)를 갖고 화상을 형성하는 광선의 양을 결정하는 소오스 스톱(14), 상기 컬러 휠(15)에 의해 얻어진 색 광선을 1차적으로 광로를 변경시키기 위한 소오스 미러(16), 상기 소오스 스톱(14)의 이미지를 프로젝션 스톱(22)에 1:1로 대응시키기 위한 필드 렌즈(18), 다수의 미러를 구비하며 상기 필드 렌즈(18)로부터 조사되는 광선의 세기를 변조시키기 위한 AMA 모듈(20), 광선을 통과시키기 위한 개구를 가지며 상기 변조된 광선의 플럭스를 집중시키기 위한 프로젝션 스톱(22), 그리고 상기 프로젝션 스톱(22)을 통과한 광선을 스크린(28) 상에 투사하기 위한 프로젝션 렌즈(24)를 포함한다.

도 2는 도 1의 장치 중 컬러 휠(15)을 확대 도시한 평면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 컬러 휠(15)은 적색, 녹색 및 청색 투과 필터들(transmission filters)의 일련의 컬러 단편들로 구성되며 모터와 같은 구동 장치에 의해 그 축에 대해 회전하면서 백색광의 컬러를 변화시킨다.

상기한 구조를 갖는 종래의 단판식 투사형 화상 표시 장치(10)의 동작 원리를 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 할로겐 금속 램프와 같은 광원(11)으로부터 방출되는 광선이 소오스 렌즈(13)에 의해 집광된 후, 컬러 휠(15)을 향해 포커싱된다. 상기 컬러 휠(15)은 그것의 컬러 단편들이 순차적으로 백색광을 차단하도록 그 축에 대해 회전한다. 이에 따라, 백색광이 컬러 휠(15)을 통과한 후에는 적색, 녹색 및 청색의 색 광선들로 순차적으로 변하게 되며, 이러한 색 광선들은 소오스 스톱(14)의 개구를 통과하여 소오스 미러(16)로 조사되어 그 광로가 1차적으로 변경된 후 필드 렌즈(18)로 입사된다. 필드 렌즈(18)를 순차적으로 통과한 색 광선, 즉 적색, 녹색 및 청색 광선들은 평행광으로 AMA 모듈(20)에 순차적으로 조사된다. 상기 AMA 모듈(20)의 각 미러는 그 아래에 구비된 액츄에이터에 인가된 화상 신호에 따라 상기 색 광선들을 변조시킨다. 그 결과, 상기 AMA 모듈(20)의 각 미러로부터 반사된 색 광선들은 필드 렌즈(18)에 집광된 후 프로젝션 스톱(22) 상에 조사된다.

프로젝션 스톱(22)의 전면 상에 입사된 색 광선은 개구를 통과하지 못하고 전부 반사되며, 개구를 통과한 색 광선은 프로젝션 렌즈(24)에 의해 스크린(28) 상에 투사됨으로써 그에 대응되는 컬러 화상을 표시한다. 예를 들어, 적색 광선이 상기 AMA 모듈(20)에 조사되면, 이때 AMA 모듈(20)은 적색에 상응하는 화상을 형성시켜 스크린(28) 상에 투사한다. 그리고, 순차적으로 녹색 광선에 의한 녹색 화상, 및 청색 광선에 의한 청색 화상이 스크린(28) 상에 표시된다. 그러나, 육안으로는 적색, 녹색 및 청색 각각의 단색 화상들이 합쳐져서 모든 색상(full color)으로 인식된다.

상술한 종래의 단판식 투사형 화상 표시 장치에 의하면, 컬러 휠을 사용하여 백색광을 적색, 녹색 및 청색광으로 순차적으로 변화시킨다. 상기 컬러 휠은 각각 1/3의 면적을 차지하고 있는 3개의 색 단편들(즉, 적색, 녹색 및 청색 단편들)이 순차적으로 백색광을 차단하도록 그 축에 대해 회전하고 있으므로, 램프로부터 발생되는 전체 백색광의 2/3가 항상 손실된다. 또한, 컬러 휠의 색 단편들의 경계 영역에 백색광이 조사될 경우, 단색의 광선이 나오지 않고 두 영역에 걸쳐진 색상의 광선이 나오기 때문에 화상의 콘트라스트가 저하되는 문제점이 있다.

도 3은 상기한 광 손실의 문제를 해결하기 위하여 3판식(three panel) AMA 모듈을 이용하여 컬러 화상을 표시할 수 있는 종래의 투사형 화상 표시 장치를 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 종래의 3판식 투사형 화상 표시 장치(50)는 광선을 방출하기 위한 광원(51), 소오스 렌즈(52), 소오스 스톱(53), 소오스 미러(54), 빛의 분광 특성을 바꾸기 위한 투과성 물질로 이루어진 3개의 컬러 필터(56a, 56b, 56c), 3개의 AMA 모듈(58a, 58b, 58c), 필드 렌즈(60), 프로젝션 스톱(62) 프로젝션 렌즈(68) 그리고 스크린(70)을 포함한다.

상술한 구조를 갖는 종래의 3판식 투사형 화상 표시 장치(50)의 작동을 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, AMA 프로젝터(50)를 구동시키면, 할로겐 금속 램프와 같은 광원(51)으로부터 방출된 광선이 소오스 렌즈(52)에 집광된 후, 소오스 스톱(53)의 개구를 통과하여 소오스 미러(54) 상에 조사된다. 상기 소오스 미러(54) 상에 조사된 광선은 전량이 반사되어 3개의 컬러 필터, 즉 R-필터(56a), G-필터(56b) 및 B-필터(56c)를 통과하면서 각 필터의 특성에 따라 일정한 파장의 광선만이 반사되고 나머지 광선을 투과되어 다른 필터에 입사된다. 이와 같이 R-필터(56a), G-필터(56b) 및 B-필터(56c)를 통과한 색 광선은 적색광, 녹색광 및 청색광을 반사시키도록 각기 다른 반사 각도로 배치된 R-AMA 모듈(58a), G-AMA 모듈(58b), 및 B-AMA 모듈(58c)에 조사된다.

상기 R-AMA 모듈(58a), G-AMA 모듈(58b), 및 B-AMA 모듈(58c)의 각 미러들은 그 아래에 구비된 액츄에이터에 인가된 전기 신호에 따라 상기 R-필터(56a), G-필터(56b) 및 B-필터(56c)로부터 반사된 각각의 색 광선을 변조시킨다. 그 결과, 상기 R-AMA 모듈(58a), G-AMA 모듈(58b), 및 B-AMA 모듈(58c)의 각 미러로부터 반사된 색 광선들은 필드 렌즈(60)에 의해 재결합된 후, 프로젝션 스톱(62) 상에 조사된다.

상기 프로젝션 스톱(62)의 전면 상에 입사된 광선은 개구를 통과하지 못하고 전부 반사되며, 개구를 통과한 광선은 프로젝션 렌즈(68)에 의해 스크린(70) 상에 투사됨으로써 컬러 화상을 형성한다.

그러나, 상술한 종래의 3판식 투사형 화상 표시 장치는 컬러 휠을 사용하는 단판식 투사형 화상 표시 장치에 비하여 광 손실을 줄일 수 있지만 3개의 AMA 모듈을 사용하기 때문에 제조 원가가 비싸고 R-AMA, G-AMA 및 B-AMA 모듈을 각각 적색광, 녹색광 및 청색광을 반사시키도록 서로 다른 반사 각도로 정확히 정렬시키기 어렵다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 단판식 AMA 모듈을 이용하여 컬러 화상을 표시할 수 있는 투사형 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 단판식 투사형 화상 표시 장치를 나타내는 개략도이다.

도 2는 도 1의 컬러 휠을 확대 도시한 평면도이다.

도 3은 종래의 3판식 투사형 화상 표시 장치를 나타내는 개략도이다.

도 4는 본 발명에 의한 단판식 투사형 화상 표시 장치를 나타내는 개략도이다.

도 5는 도 4에 도시한 AMA 모듈의 평면도이다.

도 6a 내지 도 7은 도 4에 도시한 장치를 이용한 광 투사 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 투사형 표시 장치 102a, 102b, 102c : 광원

118 : AMA 모듈 120 : 프로젝션 스톱

122 : 프로젝션 렌즈 124 : 스크린

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 투사형 화상 표시 장치는, 적색, 녹색 및 청색 광선을 각각 발생시키는 적색, 녹색 및 청색 광원들; 그 위에 상기 적색, 녹색 및 청색 광선이 조명되는 미러의 화소들로 구성되며, 각 미러가 스크린 상에 표시되는 다수의 화소들 중 대응되는 하나의 화소의 세기에 상응하도록 변형되는 AMA 모듈; 개구를 가지며 상기 개구를 통과하는 광선의 플럭스가 상기 AMA 모듈의 각 미러로부터 반사되는 광선의 세기를 제어하는 프로젝션 스톱; 그리고 상기 프로젝션 스톱을 통과한 광선을 스크린 상에 투사하기 위한 프로젝션 렌즈를 포함한다.

상기 AMA 모듈은 3개의 미러 화소가 하나의 세트로 구동되며, 상기 3개의 미러 화소들은 각각 적색, 녹색 및 청색 화상을 스크린 상에 표시하기 위하여 서로 다른 방향의 경사각을 갖도록 배치된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, AMA 모듈을 제작할 때 3 개의 미러 화소씩 하나의 구동 세트로 만들어 상기 3개의 미러 화소들이 서로 다른 방향의 경사각을 갖도록 배치한다. 이에 따라, 하나의 세트를 이루는 3개의 미러 화소들은 각각 스크린 상에 적색, 녹색 및 청색 화상을 표시하도록 변형된다.

따라서, 적색, 녹색 및 청색 광원으로부터 발생되는 적색, 녹색 및 청색 광선을 하나의 AMA 모듈에 직접 포커싱하여 스크린 상에 컬러 화상을 표시할 수 있으므로, 기구 제작이 용이하고 광학계를 매우 단순화시킬 수 있다. 또한, 컬러 휠을 사용하지 않으므로 광 손실을 줄일 수 있으며, 종래의 3판식 투사형 화상 표시 장치에 비해 같은 공정 속도로 3 배의 생산성을 갖는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 단판식 AMA 모듈을 사용하는 투사형 화상 표시 장치를 나타내는 개략도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 단판식 투사형 화상 표시 장치(100)는 적색, 녹색 및 청색의 광원들(102a, 102b, 102c), AMA 모듈(118), 프로젝션 스톱(120), 프로젝션 렌즈(122), 그리고 스크린(124)을 포함한다.

적색, 녹색 및 청색의 광원들(102a, 102b, 102c)은 바람직하게는, 170W 내지 250W의 할로겐 금속 램프에 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터를 각각 부착시킨 것이다. 바람직하게는, 상기 적색, 녹색 및 청색 광원들(102a, 102b, 102c)은 각각 AMA 모듈(118)의 윗 방향 및 좌·우 방향에 배치된다.

AMA 모듈(118)은 조사된 광선을 반사시키기 위한 다수의 미러 화소들로 구성되며, 상기 미러는 그 아래에 구비된 액츄에이터에 인가되는 화상 신호에 따라서 광선의 세기를 변조한다. 즉, 각각의 미러는 스크린 상에 표시되는 다수의 화소들 중에서 대응되는 하나의 화소의 세기에 상응하는 변형 크기로 변형된다.

도 5는 상기 AMA 모듈(118)의 평면도로서, 화살표는 경사각의 방향을 나타낸다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 의한 AMA 모듈(118)은 3개의 화소(119a, 119c, 119c)가 하나의 세트(A)로 구동된다. 예를 들어, 640×480×3개의 화소들을 만들 때, 하나의 구동 세트(A)를 구성하는 3 개의 화소(119a, 119c, 119c)는 서로 다른 방향(↓, ←, →)의 경사각을 갖도록 배치한다. 즉, 서로 다른 세 방향의 경사각을 갖는 3개의 화소(119a, 119c, 119c)는 각각 적색 화상, 녹색 화상, 및 청색 화상에 대응된다.

프로젝션 스톱(120)은 광학적으로 불투명한 부재이며, 광학적으로 반사면인 전면 및 광선을 통과시키도록 형성된 개구를 구비한다. 바람직하게는, 상기 개구는 핀홀 또는 슬릿이다. 상기 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과하는 광선의 플럭스는 AMA 모듈(118)의 각 미러로부터 반사된 광선의 세기를 제어한다.

프로젝션 렌즈(122)는 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과한 광선을 스크린(124) 상에 투사하여 그에 상응되는 컬러 화상을 표시하는 기능을 수행한다.

도 6a 및 도 6b는 도 5에서 "↓" 방향으로 표시된 미러 화소(119a)에 의해 반사된 광선의 경로를 도시하고, 도 6c 및 도 7은 도 5에서 "←" 방향 및 "→" 방향으로 표시된 미러 화소(119b, 119c)에 의한 반사된 광선의 경로를 도시한다.

이하, 상술한 구조를 갖는 본 발명에 따른 단판식 투사형 화상 표시 장치(100)의 작동 원리를 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 적색, 녹색 및 청색 광원들(102a, 102b, 102c)로부터 방출된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광선들을 AMA 모듈(118)에 조사한다. 상기 AMA 모듈(118)에 OFF 신호를 인가하면 , AMA 모듈의 각 미러들이 진동하거나 기울어지거나 또는 구부러지지 않는다. 따라서, 도 5에서 "↓" 방향, "←" 방향 및 "→" 방향으로 표시된 미러 화소들(119a, 119b, 119c)에 의해 반사된 적색, 녹색 및 청색 광선들은 도 7에 도시한 바와 같이, 프로젝션 스톱(120)에서 벗어나서 상을 맺게 되므로 스크린(124) 상에 도달되지 못한다.

상기 AMA 모듈(118)에 ON 신호를 인가하면, AMA 모듈(118)의 각 미러들이 완전히 기울어지게 된다. 이때, 각각의 미러들로부터 반사되는 광선의 경로는 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과하는 광선의 세기를 결정한다. 즉, 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과하는 광선의 플럭스는 프로젝션 스톱(120)에 대한 AMA 모듈(118)의 미러의 방향에 의해서 제어된다.

예를 들어, "↓" 방향으로 표시된 화소(119a)에 의해 반사된 적색 광선(R)은 전부 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과한 후, 프로젝션 렌즈(122)에 의해 스크린(124) 상에 투사됨으로써 그에 대응되는 적색 화상을 표시한다(도 6b 참조). 반면에, "←" 방향 및 "→" 방향으로 표시된 화소(119b, 119c)에 의해 반사된 적색 광선(R)은 프로젝션 스톱(120)에서 벗어나서 상을 맺게 되므로 스크린(124) 상에 도달되지 못한다(도 6c 참조).

또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 "↓" 방향 및 "→" 방향으로 표시된 화소(119a, 119c)에 의해 반사된 녹색 광선은 프로젝션 스톱(120)에서 벗어나서 상을 맺게 되지만, 상기 "←" 방향으로 표시된 화소(119b)에 의해 반사된 녹색 광선은 전부 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과한 후, 프로젝션 렌즈(122)에 의해 스크린(124) 상에 투사됨으로써 그에 대응되는 녹색 화상을 표시한다.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 "↓" 방향 및 "←" 방향으로 표시된 화소(119a, 119b)에 의해 반사된 청색 광선은 프로젝션 스톱(120)에서 벗어나서 상을 맺게 되지만, 상기 "→" 방향으로 표시된 화소(119c)에 의해 반사된 청색 광선은 전부 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과한 후, 프로젝션 렌즈(122)에 의해 스크린(124) 상에 투사됨으로써 그에 대응되는 청색 화상을 표시한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 투사형 화상 표시 장치에 의하면, AMA 모듈을 제작할 때 3 개의 미러 화소씩 하나의 구동 세트로 만들어 상기 3개의 미러 화소들이 서로 다른 방향의 경사각을 갖도록 배치한다. 이에 따라, 하나의 세트를 이루는 3개의 미러 화소들은 각각 스크린 상에 적색, 녹색 및 청색 화상을 표시하도록 변형된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

제1 방향, 제2 방향 및 제3 방향으로 소정의 입사각을 갖고 각기 배치되어 적색, 녹색 및 청색 광선을 각각 발생시키는 적색, 녹색 및 청색 광원들(102a, 102b, 102c);

그 위에 상기 적색, 녹색 및 청색 광선이 각각 조명되는 3개의 미러(119a, 119b, 119c)를 하나의 세트로하여 구성된 화소들로 이루어지며, 다수의 화소가 매트릭스 형태로 배열된 액츄에이티드 미러 어레이(AMA) 모듈(118);

개구를 가지며 상기 개구를 통과하는 광선의 플럭스가 상기 AMA 모듈(118)의 각 미러로부터 반사되는 광선의 세기를 제어하는 프로젝션 스톱(120); 그리고

상기 프로젝션 스톱(120)을 통과한 광선을 스크린 상에 투사하기 위한 프로젝션 렌즈(122)를 포함하는 것을 특징으로 하는 투사형 화상 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 3개의 미러(119a, 119b, 119c)는 각각 적색, 녹색 및 청색 화상을 스크린 상에 표시하기 위하여 상기 미러(119a, 119b, 119c)의 법선축을 기준으로 상기 제1 방향, 제2 방향 및 제3 방향으로 경사지게 구동되도록 배치되며, 상기 AMA 모듈(118)은 3개의 미러(119a, 119b, 119c)가 하나의 세트로하여 하나의 화소를 이루어 상기 각 화소가 각각의 색 성분에 비례하여 구동되는 것을 특징으로 하는 투사형 화상 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 적색, 녹색 및 청색 광원들(102a, 102b, 102c)은 각각 상기 AMA 모듈(118)의 법선축을 기준으로 각기 윗 방향 및 좌·우 방향에 배치되는 것을 특징으로 하는 투사형 화상 표시 장치.