KR20000016294A - Large-area fiber optic display using piezoelectric shutters - Google Patents
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Abstract
Description
운동 경기장의 활동 점수판(animated scoreboard)과 같은 대면적 디스플레이 및 그와 같은 것들은 당해 기술분야에서 잘 알려져 있음은 물론이다. 통상, 이러한 디스플레이들은 빛이 음극선관(cathode ray tube: CRT) 및 텔리비젼형 화면과 같은 소스들로부터 방출되는 이차 방출 디스플레이들로 알려진 형태이다. 이러한 디스플레이들로부터의 인광성 광방출은 세기가 제한된다는 문제가 있으며, 따라서, 이들은 주변의 높은 조명 조건에서 낮은 콘트라스트와 열악한 가시도를 제공한다.Large area displays such as an animated scoreboard of an athletic stadium and the like are of course well known in the art. Typically, such displays are in the form known as secondary emission displays where light is emitted from sources such as cathode ray tubes (CRTs) and television screens. Phosphorescent light emission from such displays is problematic in that the intensity is limited, and therefore they provide low contrast and poor visibility in high ambient light conditions.
쌍형 광변조기의 사용은, 적어도 이론적으로는, 종래의 대면적 디스플레이들이 가지는 문제점들의 일부분을 극복하는 수단으로 알려져 있다. 이러한 시스템들은 예를들어 캐나다, 버네이비(Burnaby) 소재의 스포츠소프트(Sportsoft) 사에 양도되어 등록된 미합중국 특허 제4,844,577호와 제5,052,777호에 개시되어 있다. 이러한 시스템들의 장점은 쌍형체를 사용하는 디스플레이는 인광재료와 같은 모든 이차 방출형 재료의 물리적 성질에 의하여 각 픽셀 위치에서 빛의 세기가 제한되지 않는다는 것이다. 또한, 이러한 디스플레이는 광원으로부터의 빛을 광섬유 도파로(fiber optic light guides)와 같은 광학적 채널에 의하여 매우 많은 수의 픽셀들로 보낼 수 있고, 이로써 전체 디스플레이를 래스터 주사(raster scan)하도록 전자비임을 편향시킬 필요가 없기 때문에 매우 크게 제작될 수 있다.The use of twin optical modulators is known, at least in theory, to overcome some of the problems with conventional large area displays. Such systems are disclosed, for example, in US Pat. Nos. 4,844,577 and 5,052,777, which are assigned and registered to Sportssoft, Burnaby, Canada. The advantage of these systems is that displays using paired bodies are not limited in light intensity at each pixel location by the physical properties of all secondary emission materials such as phosphors. In addition, such displays can send light from a light source to a very large number of pixels by means of optical channels such as fiber optic light guides, thereby deflecting the electron beam to raster scan the entire display. It can be made very large because there is no need to make it.
스포츠소프트(Sportsoft) 사 특허에서 선택한 접근법 및 이와같은 접근법은 이러한 쌍형체 시스템들의 조립이 지나치게 복잡하고 큰 노동력을 요하며 그 결과로써 시스템이 시장 경쟁력을 가지는데 있어 어려움이 있다는 문제점이 있다. 따라서, 종래기술의 시스템들보다 간단하고 자동화된 제조 방법에 알맞은 개선된 쌍형체 시스템에 대한 필요성이 존재한다.The approach chosen by the Sportsoft patent and such an approach is problematic in that the assembly of these twin system systems is too complicated and requires a large labor force, and as a result, the system has difficulty in market competitiveness. Thus, there is a need for an improved twin system suitable for simpler and automated manufacturing methods than prior art systems.
본 발명은 광섬유 단부로부터의 빛을 스위칭하기 위하여 광셔터를 사용하는 것에 관한 것으로, 더 상세하게는 디스플레이 화면 응용을 위한 광셔터로써 압전 쌍형체(piezoelectric bimorphs)를 사용하는 것에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the use of optical shutters to switch light from fiber ends, and more particularly to the use of piezoelectric bimorphs as optical shutters for display screen applications.
도 1은 본 발명의 원리에 따라 구성된 압전 셔터 시스템을 도시한 도면이다.1 shows a piezoelectric shutter system constructed in accordance with the principles of the present invention.
도 2는 광섬유 셔터로써 사용되는 압전 쌍형체를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a piezoelectric paired body used as an optical fiber shutter.
도 3은 광섬유/셔터의 전면에 배치된 광센서의 출력을 기록한 파형도이다.3 is a waveform diagram showing the output of the optical sensor disposed in front of the optical fiber / shutter.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예의 사시도이다.4 is a perspective view of a preferred embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 실시예에 광원에 관한 추가적인 세부 부분을 포함하여 도시한 입면도이다.FIG. 5 is an elevational view showing additional details of the light source in the embodiment of FIG. 4.
도 6은 본 발명의 원리에따라 구성된 화면 모듈에 대한 픽셀 배치를 도시한 도면이다.6 illustrates pixel arrangement for a screen module constructed in accordance with the principles of the present invention.
도 7a는 실장 삽입개에 부착된 단일 쌍형체를 도시한 측면도이다.7A is a side view illustrating a single paired body attached to a mounting insert.
도 7b는 실장 삽입개에 부착된 단일 쌍형체를 도시한 평면도이다.Fig. 7B is a plan view showing a single paired body attached to the mounting insert.
도 8a는 본 발명의 원리에 따라 구성된 쌍형체 빗살부를 도시한 측면도이다.8A is a side view illustrating the twin comb portion constructed in accordance with the principles of the present invention.
도 8b는 본 발명의 원리에 따라 구성된 쌍형체 빗살부를 도시한 평면도이다.8B is a plan view of the paired comb teeth constructed in accordance with the principles of the present invention.
도 9는 개방 및 폐쇄 위치에서 쌍형체에 대하여 접촉을 형성하는 돌출 멈추개를 도시한 정면도이다.FIG. 9 is a front view of the protruding stop that makes contact with the twin body in the open and closed positions. FIG.
도 10은 본 발명의 쌍형체 하측으로서 셔터의 후면에 적외 코팅이 사용된 일실시예를 도시한 사시도이다.FIG. 10 is a perspective view showing an embodiment in which an infrared coating is used on the rear side of the shutter as the paired body of the present invention.
도 11은 도 10과 유사한 사시도로서 본 발명의 쌍형체 하측으로서 셔터의 후면에 적외 반사 호일이 사용된 다른 실시예를 도시한 사시도이다.FIG. 11 is a perspective view similar to FIG. 10, showing another embodiment in which an infrared reflecting foil is used on the rear side of the shutter as the underbody of the present invention.
도 12는 개방("온") 위치에 있는 본 발명의 쌍형체를 도시한 단면도이다.12 is a cross-sectional view of the twin of the present invention in an open (“on”) position.
도 13은 도 12와 유사한 단면도로서 폐쇄("오프") 위치에 있는 본 발명의 쌍형체를 도시한 단면도이다.FIG. 13 is a cross-sectional view similar to FIG. 12 showing the twin of the present invention in a closed (“off”) position. FIG.
본 발명은 빗살(comb) 패턴내에 배치된 압전 셔터에 관한 것으로, 상기 압전 셔터는 그 셔터를 형성하는 하나이상의 치상돌기(tooth)가 구비된 중심 구조체(central structure)를 포함하고, 상기 중심 구조체는 들어 올려짐으로써 압전 효과에 의하여 셔터의 변위를 가능하게 한다. 이러한 접근법은 인건비를 최소화하고 양적 생산 능력을 향상시키는데 있어 매우 효과적이다.The present invention relates to a piezoelectric shutter disposed in a comb pattern, the piezoelectric shutter including a central structure having one or more teeth forming the shutter, wherein the central structure comprises: Lifting enables the displacement of the shutter by the piezoelectric effect. This approach is very effective in minimizing labor costs and improving quantitative production capacity.
종래기술 분야에서 알려진 당해 수단들은 심각한 단점들을 가진다. 본 발명은 이러한 단점들을 해결하는 것을 목적으로 한다.The means known in the art have serious drawbacks. The present invention aims to solve these disadvantages.
즉, 본 발명이 제안하는 것은 하나이상의 쌍형체가 지지체 상에 배치되고 압전 효과에 의하여 상기 지지체에 대해 들어 올려질 수 있어 셔터 작용을 가능하게 하는 것이다.That is, the present invention proposes that one or more paired bodies can be disposed on the support and lifted against the support by the piezoelectric effect to enable the shutter action.
바람직한 실시예에 따르면 상술한 각 쌍형체는 상기 빗살부 지지체에 접착된다.According to a preferred embodiment, each of the paired bodies described above is attached to the comb support.
바람직한 실시예에 따르면 상기 접착재료는 변위작용이 미칠 수 있을 만큼 모세관 효과를 가능하게 하도록 방울씩 투여된다. 그 결과, 초경량의 쌍형체가 적절히 얼라인되어 정밀한 위치 제어를 구현할 수 있으며, 따라서 셔터 시스템이 매우 신뢰성있게 된다.According to a preferred embodiment the adhesive material is administered dropwise to enable the capillary effect to the extent that the displacement action can take place. As a result, the ultralight pairs can be properly aligned to achieve precise position control, which makes the shutter system very reliable.
보다 바람직한 실시예에 따르면 선택된 접착재료는 중합될 수 있는 재료이다. 즉, 접착 처리 이후 접착재료의 중합반응이 일어나면 수축작용이 발생된다.According to a more preferred embodiment the selected adhesive material is a material which can be polymerized. That is, when the polymerization reaction of the adhesive material occurs after the adhesion treatment occurs shrinkage action.
보다 바람직한 실시예에 따르면 상기 접착재료는 자외선 복사에 감광성이 있다. 즉, 접착 영역상에 복사가 가해지면 각 쌍형체의 접착에 의하여 고착화를 도모한다.According to a more preferred embodiment the adhesive material is photosensitive to ultraviolet radiation. That is, when radiation is applied on the bonding region, fixation is achieved by adhesion of each pair.
본 발명의 특수한 실시예에 따르면, 각 쌍형체는 그 한쪽 단부에서 일정 각도이상으로, 희망에 따라 어느 방향으로도 구부러질 수 있지만 바람직하게는 상술한 지지체의 방향으로 구부러진다. 이러한 구조는 쌍형체 자체에 의한 직접적인 셔터 작용을 가능하게 한다. 압전효과는 쌍형체의 순간적인 상승을 유발하여 빛의 통과를 가능하게 하거나, 또는 안착위치로의 하강으로 셔터작용을 가능하게 한다.According to a particular embodiment of the present invention, each paired body can be bent in any direction as desired, at a certain angle or more at one end thereof, but is preferably bent in the direction of the support described above. This structure allows for a direct shutter action by the pair itself. The piezoelectric effect causes a momentary rise of the paired bodies to enable the passage of light or to allow the shutter to act as a descending position.
본 발명의 보다 특수한 실시예에 따르면, 각 쌍형체는 본질적으로 직각으로 구부러짐으로써 용이한 셔터 효과를 가능하게 한다.According to a more specific embodiment of the present invention, each pair is bent at essentially right angles to enable an easy shutter effect.
보다 바람직한 실시예에 따르면 상기 장치내에는 오류를 일으키는 진동을 방지하기 위하여 쌍형체의 상승 스트로크를 제한하는 멈추개가 배치된다.According to a more preferred embodiment a stop is arranged in the device to limit the upward stroke of the paired body to prevent erroneous vibrations.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상술한 멈추개는 쌍형체의 구부러진 단부가 멈추개를 타격하지 않도록 하기 위하여 돌출되어 있으며 쌍형체의 구부러진 단부에서 반대쪽 단부까지에 배치된다. 이러한 방법으로 쌍형체의 구부러진 모서리가 셔터의 개방 및 폐쇄 동안에 멈추개에 붙어있게 됨으로써 셔터의 올바른 동작상에 장애를 유발하게 되는 것을 방지할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the stops described above are protruded so that the bent ends of the paired bodies do not strike the stops and are disposed from the bent ends of the paired bodies to the opposite ends. In this way, the bent edges of the pair can be stuck to the stopper during opening and closing of the shutter, thereby preventing the shutter from operating properly.
첨부된 도면과 함께 이하 설명을 참조함으로써 부가적인 특징부들 및 그에 따른 장점들과 함께 본 발명을 더욱 잘 이해할 수 있을 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention, together with additional features and advantages thereof, will be better understood by reference to the following description in conjunction with the accompanying drawings.
본 발명은 본 발명에 따른 압전 셔터들이 쓰여질 수 대면적 광섬유 디스플레이 장치들에서 주로 사용될 수 있다. 새로운 폴리머 압전재료를 사용할 수 있게 됨에 따라 고휘도의 새롭고 가벼운 셔터를 개발하는 것이 가능하게 되었다. 광섬유 단부에서 빛을 스위칭하는데 사용되는 경우에는, 대형 비디오 컬러 디스플레이 장치를 착상할 수 있다.The present invention can be used mainly in large area optical fiber display devices in which piezoelectric shutters according to the present invention can be used. The availability of new polymeric piezoelectric materials has made it possible to develop new, lightweight shutters with high brightness. When used to switch light at an optical fiber end, a large video color display device can be conceived.
작은 섬유 번들(묶음, 다발)들을 효과적이고 균일하게 공급하기 위한 크세논(xenon)의 개발은 현재 매우 높은 휘도를 가지는 디스플레이 장치를 개발하는 것을 가능하게 하고 있다. 이러한 형태의 시스템을 이하에서 기술한다.The development of xenon for the efficient and uniform supply of small fiber bundles (bundles) has now made it possible to develop display devices with very high brightness. This type of system is described below.
압전 재료들은 잘 알려져 있다. 이러한 재료들로써는 수정과 같은 결정이나 PZT와 같은 세라믹이 있다. 압전 현상은 유전체내의 영구적인 내부 분극(internal polarization)의 존재로부터 기인한다. 기계적인 응력은 쌍극자(dipole) 모멘트를 변화시키고, 이로써 외부 전계가 발생된다. 역으로, 외부 자계가 인가되면 쌍극자들이 스스로 재배열되고, 이로써 기계적인 변형이 야기된다.Piezoelectric materials are well known. These materials include crystals such as crystals and ceramics such as PZT. Piezoelectric phenomena result from the presence of permanent internal polarization in the dielectric. Mechanical stresses change the dipole moment, resulting in an external electric field. Conversely, when an external magnetic field is applied, the dipoles rearrange themselves, causing mechanical deformation.
최근에 압전 폴리머들이 개발되고 있다. 이러한 폴리머들은 9 미크론(㎛)에서 1 밀리미터(mm) 사이의 두께를 가지는 시트 및 롤 상태로 사용 가능하며, 많은 응용분야(주로 라이트 게이트(light gates)로써)에서 사용된다.Recently, piezoelectric polymers have been developed. These polymers are available in sheet and roll states with thicknesses between 9 microns (μm) and 1 millimeter (mm) and are used in many applications (primarily as light gates).
이제 도 1을 참조하면, 각기 다른 극성을 가지는 두 장의 압전 폴리머들(10,12)이 접착되어 가요성 부재(bending element) 또는 쌍형체(14)를 형성한다.Referring now to FIG. 1, two sheets of piezoelectric polymers 10 and 12 having different polarities are bonded to form a bending element or pair 14.
응력이 가해져 인가 전압이 발생되면 지면 층(10,12)중의 하나가 펴지거나 팽창되고, 반면에 다른 층은 수축됨으로써 조립체가 구부러지거나 휘어진다. 만일 응력이 역의 극성으로 가해지면 쌍형체가 반대 방향으로 구부러진다. 쌍형체 구조는 적은 길이상의 변화를 쌍형체의 단부(16)의 운동으로 변환한다.When a stress is applied to generate an applied voltage, one of the ground layers 10, 12 expands or expands, while the other layer contracts, causing the assembly to bend or flex. If stress is applied in reverse polarity, the pair will bend in the opposite direction. The dimeric structure translates a small change in length into the motion of the end 16 of the dimeric body.
만일 단부(16)가 직각으로 구부러져 있고, 조립체가 도 1에 도시한 바와 같이 광섬유(18)상에 배치되면, 상기 단부는 각각 폐쇄 및 개방 광섬유로부터 방출되는 빛을 스위칭한다.If the end 16 is bent at a right angle and the assembly is placed on the optical fiber 18 as shown in FIG. 1, the end switches the light emitted from the closed and open optical fibers, respectively.
도 2에 도시한 바와 같이 쌍형체의 내재된 층들을 구성하는 금속에 대한 접착 성층의 효과를 나타내는 쌍형체의 휨/구부러짐에 대하여 실험을 수행하였다. 이로부터 모델이 추출되면, 상기 모델은 길이, 접착재, 및 금속의 두께에 대한 선택 기준으로 귀결된다.As shown in FIG. 2, an experiment was performed on the bending / bending of the paired body showing the effect of the adhesive layer on the metal constituting the inherent layers of the paired body. Once the model is extracted from it, the model results in selection criteria for length, adhesive, and metal thickness.
도 3은 본 발명의 원리에 따라 구성된 광섬유/셔터의 전면에 배치된 광센서의 출력을 기록한 파형을 나타내는 그래프이다. 라이징 및 폴링시간(rise and fall time)은 3 밀리초(msec)인 것으로 나타난다. 25 mm의 능동 길이와 250 볼트(V)의 인가 전압에 대하여 팁 구부러짐(tip deflection)은 2.5 mm이다. 일정하지 않은 두께와 폭을 가지는 모델들도 역시 개발되었다. 분석 공식들은 매우 복잡하고 해들은 근사화 방법과 부호 프로그래밍(symbolic programming)을 사용하여 구해진다. 일정하지 않은 치수들을 사용하여 라이징 시간이나 구부러짐에 있어서 개선되지 않는 것으로 나타났다.3 is a graph showing the waveform recording the output of an optical sensor disposed in front of an optical fiber / shutter constructed in accordance with the principles of the present invention. The rise and fall time appears to be 3 milliseconds (msec). The tip deflection is 2.5 mm for an active length of 25 mm and an applied voltage of 250 volts (V). Models with non-uniform thicknesses and widths have also been developed. Analytical formulas are very complex and solutions are approximated using approximation methods and symbolic programming. Inconsistent dimensions have not been shown to improve in rise time or bending.
장치가 사용될 때는 화면이 상대적으로 작은 크기(예를들어 180 mm × 180 mm)를 가지는 많은 모듈들로 구성된다는 것으로 간주하여 시작한다.When a device is used, it begins by considering that the screen consists of many modules of relatively small size (eg 180 mm × 180 mm).
각 모듈(20: 도 5)의 기본 엘리먼트는 플레이트(22: plate)로 구성된다. 각 플레이트(22) 자신은 일정 수, 예를들어 30개의 광섬유들(18), 빗살 패턴(26: comb pattern)내에 배치된 30 개의 쌍형체 형태의 셔터들(24), PCB 인쇄회로 웨이퍼 및 셔터들을 제어하기 위한 접점들을 포함한다. 이 조립체는 도 4에 분해하여 도시되었다. 복수의 쌍형체들을 빗살 조립체(26)에 조립하기 위하여 각 쌍형체(14)는 강성 또는 유연성 실장 끼우개(27: mounting insert; 도 7a, 도 7b, 도 8a, 도 8b)에 부착된다. 30개의 플레이트들은 도 5에 도시한 바와 같이 모듈(20)을 구성함으로써 6 mm의 주기성을 가지는 광섬유로써 30개의 광섬유 망을 만드는 것이 바람직하다. 상기 광섬유들은 모듈의 후단부(통과광의 전달 방향에 대하여 상류쪽)에서 3 개의 분리된 번들(28)로 모여지고, 각 플레이트는 제어 인쇄 회로 웨이퍼에 접속된다. 또한, 적, 녹, 및 청색의 이색필터(30)가 각각의 개별적인 번들 앞에 배치된다.The basic element of each module 20 (FIG. 5) consists of a plate 22. Each plate 22 itself is a certain number, for example 30 optical fibers 18, 30 paired shutters 24 arranged in a comb pattern, PCB printed circuit wafer and shutters. Contact points for controlling them. This assembly is shown exploded in FIG. 4. Each pair 14 is attached to a rigid or flexible mounting insert 27 (FIGS. 7A, 7B, 8A, 8B) to assemble a plurality of pairs into the comb assembly 26. Thirty plates are preferably made of thirty optical fiber networks with optical fibers having a periodicity of 6 mm by configuring the module 20 as shown in FIG. 5. The optical fibers are gathered into three separate bundles 28 at the rear end of the module (upstream with respect to the direction of transmission of the passing light), and each plate is connected to a control printed circuit wafer. In addition, red, green and blue dichroic filters 30 are placed in front of each individual bundle.
조명은 60 와트(Watt) 금속 할로겐 방전램프(40: 도 5)로써 구비되는 것이 바람직하다. 빛은 믹서(42)에서 결합되며, 상기 믹서는 각 모듈상에서 적, 녹, 및 청색의 번들에 대한 최대 및 균일한 조명을 가능하게 한다. 모듈(20)의 조명은 피크 화이트(peak white)에서 20,000 니트(Nits(평방미터당 칸델라(Candela/m2))에 달한다. 각 모듈 표면은 요구되는 콘트라스트와 관찰각을 확보하기 위하여 도 5에 도시한 바와 같이 비늘상 광망(louvered optical network)에 의하여 보호된다. 상기 광망은 에어갭을 가지는 샌드위치 배치를 사용함으로써 모듈(20)의 열적 절연을 가능하게 하도록 설계된다.The illumination is preferably provided as a 60 Watt metal halide discharge lamp 40 (FIG. 5). Light is combined in mixer 42, which allows for maximum and uniform illumination of red, green, and blue bundles on each module. The illumination of module 20 ranges from peak white to 20,000 nits (Candela / m 2 per square meter). Each module surface is shown in FIG. 5 to ensure the required contrast and viewing angle. It is protected by a louvered optical network as described above, which is designed to enable thermal insulation of the module 20 by using a sandwich arrangement with an air gap.
조립할 때 모듈에서 모듈까지의 간격은 광섬유들 사이에서 대략 6 mm의 간격을 유지하며, 가시적인 간격이나 사이가 없다.When assembling, the spacing from module to module maintains a spacing of approximately 6 mm between the optical fibers, with no visible gaps or gaps between them.
픽셀들(50)의 배치와, 그레이 스케일(gray scale)의 생성와 관련하여 도 6에 도시한 바와 같이 픽셀들의 각각은 색당 3 개, 따라서 9 개의 광섬유들로 구성된다. 육안은 대각선 구조에 덜 민감하므로 색들은 대각 구조에 따라 배치된다. 연속되는 픽셀들의 간격은 대략 18 mm인 것이 바람직하다.As shown in FIG. 6 with respect to the placement of the pixels 50 and the generation of the gray scale, each of the pixels consists of three per color and thus nine optical fibers. The naked eye is less sensitive to the diagonal structure, so the colors are arranged along the diagonal structure. The spacing of successive pixels is preferably approximately 18 mm.
본 발명의 쌍형체는 기본적으로 온-오프형의 장치이므로 그레이 레벨들은 펄스폭의 변조에 의하여 생성될 수 있다. 쌍형체의 제한된 역학 구조로 인하여 이미지 주기는 디지털 필터링을 사용하여 PAL 또는 NTSC 시스템에서 초당 40 이미지로 변환될 수 있다. 일반적으로 알려진 장치에서는 오직 3 그레이 레벨만이 생성될 수 있다. 쌍형체의 기계적인 주파수 응답의 대역폭상 제한을 고려할 때 이미지 리프레시 속도(image refresh rate) 측면에서도 역시 문제가 발생한다.Since the paired bodies of the present invention are basically on-off devices, gray levels can be generated by modulation of the pulse width. Due to the limited dynamics of the dimorphs, the image period can be converted to 40 images per second in a PAL or NTSC system using digital filtering. In general, only 3 gray levels can be generated in known devices. Problems also arise in terms of image refresh rate, given the bandwidth limitations of the mechanical frequency response of the pair.
상기 장치는 하나의 픽셀내에서 색당 각기 다른 크기의 3 광섬유를 사용하기 때문에, 광섬유부가 리던던시를 피하고 균일한 레벨의 간격을 가질 수 있도록 올바른 비율로 이루어지면, 그레이 레벨의 수를 증가시킬 수 있다. 이 실시예에서는 1 내지 3의 표면 비율이 사용된다. 즉, 광섬유당 3 레벨이 사용되면 색당 27 레벨이 생성될 수 있다. 이는 대략 색당 5 비트로 옮겨진다.Since the apparatus uses three optical fibers of different sizes per color in one pixel, it is possible to increase the number of gray levels if the optical fibers are made at the correct ratio to avoid redundancy and have a uniform level of spacing. In this embodiment, a surface ratio of 1 to 3 is used. That is, if three levels per fiber are used, 27 levels per color can be generated. This translates to approximately 5 bits per color.
동작으로써, 각 광섬유(18)는 하나 이상의 상부 멈추개 또는 돌출부(60: 도 9 및 도 12)에 대하여 광섬유(18)가 개방되는 상부 위치와, 하나 이상의 하부 멈추개 또는 돌출부(62: 도 9 및 도 12)에 대하여 셔터(24)가 해당 광섬유(18)의 말단부를 덮어 광섬유(18)가 폐쇄됨으로써 단부로부터 빛이 방출되는 것을 막게 되는 하부 위치 사이에서 쌍형체(14)를 가동시킴에 의하여 선택적으로 온 및 오프(차단)될 수 있다. 쌍형체는 개방 및 폐쇄 위치에서 오직 돌출 멈추개와 접촉된다.In operation, each optical fiber 18 has an upper position at which the optical fiber 18 is opened relative to one or more upper stops or protrusions 60 (FIGS. 9 and 12) and one or more lower stops or protrusions 62 (FIG. 9). And by operating the dipole 14 between the lower positions where the shutter 24 covers the distal end of the optical fiber 18 and prevents light from being emitted from the end by closing the optical fiber 18 with respect to FIG. It can be selectively turned on and off (blocked). The twin is only in contact with the protruding stop in the open and closed positions.
본 발명의 중요한 형태를 도 12에 나타내었다. 상부 돌출부(60)는 움직이는 쌍형체의 모든 가진동 유형들이 제동될 수 있도록 도 12에 도시한 바와 같이 임계 영역내에 놓여진다.An important aspect of the present invention is shown in FIG. The upper protrusion 60 is placed in the critical region as shown in FIG. 12 so that all types of excitation oscillations of the moving pair can be braked.
도 10 및 도 11에는 본 발명의 또 다른 바람직한 개념을 나타내었으며, 즉, 셔터의 후면에 접착재 또는 그와 같은 것들에 의하여 적외 코팅(70: 도 10) 또는 적외 반사 호일(80: 도 11)을 부착하여 사용한다. 이러한 적외 코팅 또는 호일은 광원으로부터 발생된 열을 반사함으로써, 셔터(24)가 과열에 의하여 손상되는 것을 방지한다.10 and 11 show another preferred concept of the invention, i.e., by applying an infrared coating 70 (FIG. 10) or an infrared reflecting foil 80 (FIG. 11) by means of an adhesive or the like on the back of the shutter. Attach and use. This infrared coating or foil reflects heat generated from the light source, thereby preventing the shutter 24 from being damaged by overheating.
문턱치 변조로써 다중레벨 오류 확산을 분산시키는 알고리즘을 사용함으로써 또 다른 실시예가 얻어진다. 이미지 속도(image rate)는 깜박임을 피하기 위하여 충분히 높게 할 수 있다. 임계 깜박임 주파수(critical flickering frequency)는 밝기 또는 휘도와 표면 치수에 따라 증가한다. 또한, 육안은 라인들이 대각일 때 라인들의 깜박임에 대하여 덜 민감하다. 이러한 효과는 도 6에 도시한 바와 같이 사용되었고, 이는 현저한 결과를 낳는다.Another embodiment is obtained by using an algorithm that distributes multilevel error spreading with threshold modulation. The image rate can be high enough to avoid flicker. Critical flickering frequency increases with brightness or brightness and surface dimensions. Also, the naked eye is less sensitive to flicker of lines when they are diagonal. This effect was used as shown in FIG. 6, which produces significant results.
화면 구조에 따라, 모듈(20)은 48 개 모듈의 부화면들내에 배치된다. 부화면들은 어떠한 치수 또는 모양의 화면을 형성하기 위하여 결합된다. 정면 표면은 균일하고 모듈들과 각 부프레임들 사이에는 가시적인 경계선이 존재하지 않는다.According to the screen structure, the module 20 is arranged in the sub-screens of the 48 modules. The subscreens are combined to form a screen of any dimension or shape. The frontal surface is uniform and there is no visible boundary between the modules and each subframe.
본 발명은 특수한 예들과 실시예들에 대하여 기술되었으나 본 발명은 이러한 예들과 실시예들에 한정되지 아니하고 다음의 청구항들의 범위내에서 다양하게 실시될 수 있다고 이해되어야 한다.While the invention has been described with respect to particular examples and embodiments, it should be understood that the invention is not limited to these examples and embodiments, but may be practiced in various ways within the scope of the following claims.
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