KR20030014348A

KR20030014348A - 디스플레이 패널용 옵티칼 시스템

Info

Publication number: KR20030014348A
Application number: KR1020027008112A
Authority: KR
Inventors: 카튼크리스토퍼티.; 벨리그단제임스티.
Original assignee: 스크램 테크놀러지스 인코포레이티드
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2003-02-17
Also published as: TW470865B

Abstract

초박형 패널은 투명한 클래딩 기질로 코팅되거나 또는 코팅되지 않을 수도 있으며 에폭시나 수지를 사용하여 서로 고정되는 다수의 글래스 시트를 적층하여 구성된다. 커플러(16)는 적층부의 입구면(20)에 접합된다. 하우징은 상기 커플러와 광학적으로 정렬되는 광 발생기(12)를 포함한다. 상기 광 발생기는 입구면에 인접하여 평행하게 배치되므로, 구조체의 깊이를 감축시킬 수 있게 한다. 옵티칼시스템은 영상 소스(110)와, 중간의 영상 평면에 물체의 영상을 생성하기 위한 영상 소자(120)와, 아나모픽 영상 왜곡을 감축시키는 아나모픽 소자(30)와, 키스톤형 영상 왜곡을 감축시키는 텔레센트릭 소자(140)를 포함한다.

Description

디스플레이 패널용 옵티칼 시스템{OPTICAL SYSTEM FOR DISPLAY PANEL}

옵티칼 스크린은 전형적으로 영상을 스크린상에 투사하기 위하여 음극선관(CRT)을 사용한다. 표준 스크린은 폭 대 높이가 4:3이고, 525의 수직주사선을 갖는다. 상기 스크린을 횡단하여 전자비임이 수직 및 수평으로 주사되어, 영상을 수집가능하게 형성하는 다수의 픽셀을 형성한다.

종래의 음극선관은 크기에 있어서 실질적인 한계를 가지고 있으며, 필요로 하는 전자총을 수용하기 위해 그 깊이가 상당히 깊었었다. 스크린이 클수록 일반적으로 다양한 형태의 영상 투사를 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 스크린은 한정된 투시각, 해상도, 휘도, 콘트라스트 등을 포함하는 다양한 투시 단점(viewing shortcoming)을 내포하고 있으며, 또한 이러한 스크린은 전형적으로 무겁고 형태가 부담스럽다. 그러나, 투시 콘트라스트(viewing contrast)를 개선하기 위해서, 스크린은 블랙(black)을 표현할 수 있는 크기를 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 직접 투시 CRT가 실제로 검게 되는 것은 불가능한데, 그 이유는 이들이 영상을 형성하는 형광체이고, 이러한 형광제는 블랙이 아니기 때문이다.

옵티칼 패널은 제1단부 및 제2단부가 구비된 옵피컬 도파관을 적층하여 형성되며, 다수의 제1단부에 의해 출구면이 형성되고, 입구면은 다수의 제2단부에 의해 형성된다. 이러한 패널은 그 높이와 폭에 비해 깊이가 얕고, 도파관의 클래딩은 블랙 표면적(black surface area)을 증가시키기 위해 블랙으로 제조될 수 있지만, 그러나 이러한 패널에 따르면, 입구면을 횡단하여 영상 광(image light)을 분배하려면 비용이 많이 소요되며, 번잡한 투사설비를 필요로 하며, 이러한 설비는 패널 전체의 크기와 비용을 증가시키게 된다.

따라서, 적층형 도파관에 대응하는 장점을 유지하면서 고가의 번거로운 투사 설비를 사용하지 않으며 이러한 설비에 따른 크기와 비용도 증가되지 않는 옵티칼 패널이 요망되고 있다.

하우징(옵티칼 패널과 투사 설비가 내장되는)의 깊이가 최소한일 것을 요구하는 옵티칼 패널에 있어서, 상기 투사 설비는 이러한 전체 칫수적 제한사항들을 수용하도록 위치된다. 따라서, 투사 설비의 위치조정시에는 목표화된 패널 입구면에 대해 영상통로가 예각으로 형성될 것이 요구된다. 따라서, 입구면의 표면은 일반적으로 영상통로에 대해 상당히 경사져있으며, 포커싱되어 왜곡이 없는 영상을 생성할 수 있는 영상시스템이 중요시된다. 적절히 포커싱된 영상이 필요할 뿐만 아니라, 입구면의 표면상에 생성된 영상이 물체 본래의 종횡비를 유지할 수 있어야하고 영상에 대해 물체가 선형의 포인트 대 포인트 맵핑을 유지할 수 있어야 한다.

따라서, 영상통로에 대해 상당히 경사져 있는 입구면의 표면상에 정밀한 영상을 생성할 수 있으며; 부적절하게 포커싱된 영상과, 물체 본래에 대해 그릇된 종횡비를 생성하는 영상 왜곡과, 물체 대 영상의 불일치한 선형의 포인트 대 포인트 매핑이 없는 옵티칼 패널용 옵티칼 시스템이 요구되고 있다.

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 특히 옵티칼 시스템과 물체의 영상을 디스플레이 장치에 연결하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 입사된 영상에 대해 경사진 디스플레이 장치에 영상이 투사될 때 전형적으로 발생되는 왜곡을 제거하거나 감소시킬 수 있는 초박형 평판 옵티칼 디스플레이 장치상에 물체의 영상을 연결하기 위한 방법 및 옵티칼 시스템에 관한 것이다.

도1은 초박형 옵티칼 패널을 도시하는 사시도.

도2는 초박형 옵티칼 패널의 측단면도.

도3은 프리즘 커플러를 사용하여 초박형 옵티칼 패널을 수직 및 수평으로 절단하여 도시한 도면.

도4는 옵티칼 패널과 연합한 옵티칼 시스템을 개략적으로 도시한 도면.

도5는 텔레센트릭 렌즈 소자를 포함하는 양호한 옵티칼 시스템을 사용하는 초박형 옵티칼 패널의 측단면도.

도6은 텔레센트릭 거울 소자를 포함하는 또 다른 양호한 옵티칼 시스템을 사용하는 초박형 옵티칼 패널의 측단면도.

본 발명은 0 보다 큰 입사각으로 옵티칼 패널의 디스플레이 영상 평면상에 물체의 영상을 투사하기 위한 옵티칼 시스템에 관한 것이다. 상기 옵티칼 시스템은 영상 소스와 영상 소자를 포함한다. 상기 영상 소자는 영상 평면의 중간에 물체의 영상을 생성한다. 상기 옵티칼 시스템은 아나모픽 영상 왜곡을 감소시키는 아나모픽 소자와, 영상의 키스톤형 왜곡을 감소시키는 텔레센트릭 소자(telecentric element)를 포함한다. 또한, 본 발명은 옵티칼 시스템과 옵티칼 패널의 조합을 포함하는 디스플레이 시스템을 제공한다.

본 발명은 영상통로에 대해 상당히 경사져 있는 입구면의 표면상에 정밀한 영상을 생성할 수 있으며; 부적절하게 포커싱된 영상과, 물체 본래에 대해 그릇된 종횡비를 생성하는 영상 왜곡과, 물체 대 영상의 불일치한 선형의 포인트 대 포인트 매핑이 없는 옵티칼 패널용 옵티칼 시스템을 제공하므로써, 고가의 번거로운 투사설비의 사용 이라는 종래기술의 문제점을 해결하고 있다.

본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도면에 있어서, 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호가 부여되었으며, 명료함을 위하여 전형적인 옵티칼 디스플레이 패널에서 찾아볼 수 있는 다른 많은 구성요소는 생략되었다. 본 기술분야의 숙련자라면 본 발명을 실행하기 위하여 다른 많은 소자들이 필요하다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 그러나, 이러한 소자들은 본 기술분야에 널리 공지되어 있고 또한 이들은 본 발명의 양호한 이해를 도와주지 못하므로 이에 대한 설명은 하지 않기로 한다.

도1은 옵티칼 패널(10)을 도시하는 사시도이다. 상기 옵티칼 패널(10)은 다수의 도파관(10a)을 포함하며, 각각의 도파관(10a)의 한쪽 단부는 도파관을 위한 입구를 형성하며; 도파관(10a)의 다른쪽 단부는 도파관(10a)과, 광 발생시스템(12)과, 상기 광 발생시스템(12) 및 다수의 도파관(10a)이 장착되어 있는 하우징(14)과, 커플러(16)를 위한 출구를 형성한다.

각각의 도파관(10a)은 수평으로 연장되며, 적층된 다수의 도파관(10a)은 수직으로 연장된다. 다수의 입구단부는 영상 광(22)을 수용하기 위한 입구면(20)을 형성한다. 다수의 출구단부는 광(22)을 디스플레이하기 위한 입구면(20)과 평행하게 배치된 출구면(24)을 형성한다. 상기 광(22)은 비디오 영상(22a)의 형태로 디스플레이되지만, 이에 한정되지는 않는다.

상기 하우징(14)은 광 발생시스템(12)과 다수의 도파관(10a)이 조합체에 비해 그 높이와 폭이 크기 때문에, 다수의 도파관(10a) 및 광 발생시스템(12)이 그 내부에 위치될 수 있다. 상기 하우징(14)은 출구면(24)을 투시할 수 있도록 개방된 전방부를 가지며, 상기 개방된 전방부로부터 하우징(14)의 후방부 까지 투시할 수 있는 막혀 있는 깊이(D)를 갖는다.

상기 광 발생시스템(12)은 도파관(10a)을 통해 광을 투시할 수 있도록 되어 있다. 광 발생시스템(12)은 광원(30)과, 입사광(22)을 광원(20)으로부터 커플러(16)로 재지향시키는 광 재지향소자(32)를 포함하며; 상기 광 재지향소자(32)는 커플러(16)와 협력하여 하우징(14)의 깊이(D)를 감축시킬 수 있다. 이러한 깊이 감축은 광 재지향소자(32)가, 하우징(14)의 내부에서 다수의 도파관(10a)의 수직적층부에 인접하여 평행하게 배치되어 있는 광(22)을, 광원(30)으로부터 커플러(16)로 전환시킨 후 상기 광(22)을 도파관(10a)에 정밀하게 전환시키는 곳에서 발생된다. 상기 커플러(16)는 다수의 도파관(10a)을 통해 거의 수직전송을 달성할 수 있도록 영상 광을 예를 들어 45°내지 90°로 효과적으로 전환시킬 수 있다. 상기 광 발생시스템(12)은 변조기와 영상 옵틱을 포함할 수도 있다. 상기 광 발생시스템(12)은 도2에 상세히 도시되어 있다.

입구면(20)과 출구면(24)의 평행면에 의해, 상기 패널(10)과 포위하우징(14)은 깊이가 매우 낮게 형성될 수 있다. 패널(10)은 입구면(20)과 출구면(24) 사이의 도파관(10a)의 깊이인 정상두께(T)를 가지며, 상기 두께(T)는 출구면(24)의 폭(W)과 높이(H) 보다 약간 적다. 상기 패널(10)은 예를 들어 전형적인 텔레비젼 비율인 폭 대 높이 비율이 4:3 또는 16:9 의 비율을 취할 수 있다. 약 100㎝의 높이(H)와 133㎝의 폭(W)인 경우, 본 발명의 패널 두께(T)는 약 1㎝가 된다. 깊이(D)는 두께(T)에 따라 변화될 수 있지만, 서술되는 실시예에서 하우징(14)의 깊이(D)는 12㎝ 이하가 바람직하다.

도2는 초박형 옵티칼 패널(10)의 개략적인 측단면도이다. 상기 패널(10)은 다수의 적층된 도파관(10a)과, 광 발생시스템(12)과, 커플러(16)와, 하우징(14)을 포함한다.

본 발명의 일실시예에서 광 발생시스템(12)은 광 재지향소자(32)와 광학적으로 정렬되는 프로젝터(60)를 포함한다. 영상은 광 재지향소자(32)에 투사된 후, 도파관(10a)을 통해 전송되어 출구면(24)에서 디스플레이되기 위하여 커플러(16)로 재지향된다. 양호한 실시예에서, 프로젝터(60)는 영상광(22)을 입구면에 평행하게 투사하기 위하여 상기 입구면(20)의 상부에 인접하여 배치되며, 영상 광(22)이 광 재지향소자(32)로부터 커플러(16)로 전환되어 도파관(10)을 통해 전송될 수 있는거리만큼 이격된다.

상기 프로젝터(60)는 광(22)을 생성하기에 적절한 광원(30)을 포함하고 있다. 상기 광원(30)은 광 벌브(예를 들어, 필라멘트 또는 아크 형태)와 레이저일 수도 있다. 상기 프로젝터(60)는 광(22)을 변조하여 영상(22a)을 형성하는 변조기(62)를 포함하는 비디오 프로젝터 또는 슬라이드 프로젝터일 수도 있다. 상기 변조기(62)는 예를 들어 종래의 액정 디스플레이(LCD), 디지탈 마이크로미러 디바이스(digital micromirror device: DMD), GLV, 레이저 레스터 스캐너, PLDC, LCOS, MEMS, CRT 일 수도 있다. 상기 프로젝터(60)는 커플러(16)로의 적절한 포커싱 전송을 위하여, 영상 광(22)을 광 재지향소자(32)를 횡단하여 수평 및 수직으로 분배하거나 방송하는 적절한 영상 옵틱(64)을 포함한다. 상기 영상 옵틱(64)은 포커싱 및 확장 렌즈 및/또는 거울을 포함할 수도 있다. 커플러(16)의 하나이상의 부분에 광을 제공하기 위해, 하나이상의 광 발생시스템, 예를 들어 2개 내지 4개의 광 발생시스템이 사용될 수도 있다. 확장 렌즈는 영상 옵틱(64)과 광 재지향소자(32)가 영상광(22)을 커플러(16) 위로 수직 및 수평으로 확장시키는데 사용된다. 선택적으로, 영상 광(22)을 커플러(16) 위로 수직 및 수평으로 래스터링하여 영상을 형성하도록, 광 재지향소자(12)로서 적절한 래스터링 시스템이 사용될 수도 있다.

도시된 실시예에서, 광(22)은 초기에는 하우징(14)내에서 수직하방에 위치된 프로젝터(60)로부터 광 재지향소자(32)가 장착되어 있는 바닥으로 투사되며; 그후, 상기 광 재지향소자(32)는 커플러(16)의 전체 노출면 위로 방송하기 위해 영상광을예각으로 수직상방으로 재지향시킨다. 다른 실시예에 있어서, 상기 프로젝터(60)는 입구면(20)의 뒷쪽이 아닌 입구면(20)의 하방에 위치될 수도 있다.

커플러(16)에 대한 영상 광(22)의 허용 입사각은 광(22)을 패널(10)의 입구면(20)으로 전환하는 커플러(16)의 능력에 의해 결정된다. 커플러(16)의 능력이 클수록, 프로젝터(60)는 커플러(16)에 더욱 가깝게 장착될 수 있어, 하우징(14)의 요구 깊이(D)를 감축시킬 수 있다.

도3은 초박형 옵티칼 패널(10)의 수직 및 수평 단면도이다. 패널(10)은 다수의 수직적층된 옵티칼 도파관(10a)과, 광 발생시스템(12)(도2)과, 커플러(16)와, 하우징(14)을 포함한다.

다수의 도파관(10a)에서 각각의 도파관은 제1굴절률을 갖는 투명한 중앙코어(80)를 포함한다. 상기 코어(80)는 본 기술분야에 공지되어 있는 바와 같이, 광파를 통과시키기에 적절한 재료, 예를 들어 플렉시글래스 또는 폴리머와 같은 재료로 형성되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 중앙코어(80)는 제너럴 일렉트릭 컴파니®에 의해 상용화된 Lexan®, 또는 BK7과 같은 글래스로 형성될 수 있다. 본 발명의 양호한 실시예는 그 두께가 전형적으로 2 내지 100 미크론 범위에 있으며, 관리가능한 길이와 폭을 갖는 각각의 글래스 시트를 사용하여 동작된다. 상기 중앙코어(80)는 적어도 2개의 클래딩층(82) 사이에서 라미네이팅된다. 상기 클래딩층(82)은 코어(80)의 굴절률 보다 낮은 제2굴절률의 글래스와 직접 접촉하고 있으므로, 광이 모두 코어(80)를 통과할 수 있는 내부 굴절률을 허용한다. 상기 클래딩(82)은 적절한 플라스틱, 플렉시글래스, 글래스, 접착제, 폴리우레탄,저굴절률의 폴리머, 에폭시 등으로 형성될 수 있으며; 예를 들어 색깔이 블랙일 수도 있다. 복합 클래딩층(82)이 사용될 경우, 출구면의 투시 콘트라스트와 코어(80)를 통과하는 광(22)의 내부굴절률을 향상시키기 위해, 상기 클래딩층은 글래스와 접촉하고, 블랙 착색층이 인접한 클래딩층 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 적어도 하나의 블랙 착색층을 사용하여 출구면(24)에 부가의 블랙니스(blackness)를 제공하므로써 콘트라스트가 개선된다. 또한, 출구면(24)에서 블랙 착색층의 노출 엣지는 관찰자에 의해 직접 투시될 수 있다. 또한, 축선을 벗어나 출구면(24)을 통해 도파관에 유입되는 주위의 광은 블랙 착색층에 의해 내부에 흡수된다. 상기 블랙 착색층은 블랙 스프레이 페인트 또는 하나이상의 블랙 착색층에서 인접한 코어들을 서로 연결시키는 에폭시 접착제내의 탄소 입자 등과 같은 적절한 방법에 형성된다. 클래딩층(82)과 코어(81)를 형성하는 방법은 하기에 상세히 서술될 것이다.

양호한 실시예의 도파관(10a)은 출구면(24)의 폭을 따라 수평방향으로 연속적으로 연장되는 평탄한 리본 형태를 취한다. 상기 리본형 도파관(10a)은 출구면(24)의 높이를 따라 수직으로 적층된다. 패널(10)의 수직 해상도는 출구면(24)의 높이를 따라 적층된 도파관(10a)의 갯수에 의존하게 된다. 예를 들어, 도파관을 525개 적층하면, 525개의 수직주사선을 제공할 수 있다.

다수의 적층 도파관(10a)은 제1글래스시트 보다 약간 큰 형태의 트라프(trough)에 제1글래스시트를 적층하므로써 형성된다. 상기 트라프는 열경화성 에폭시로 충진된다. 상기 에폭시는 도파관 사이에 블랙층을 형성하여 개선된투시 콘트라스트를 제공하기 위해 블랙인 것이 바람직하다. 또한, 상기 에폭시는 클래딩층(82)의 적절한 특성 즉, 글래스 시트 보다 낮은 굴절률을 가지므로 글래스 시트내에서 광(22)이 모두 내부 굴절되게 하는 특성을 갖는다. 트라프의 충진후, 글래스 시트(80)는 반복해서 적층되어, 각각의 글래스 시트(80) 사이에 에폭시층이 형성된다. 이러한 적층은 500개 내지 800개의 시트가 적층될 때가지 반복된다. 적층부에는 일정한 압력이 인가되므로, 상기 에폭시는 글래스 시트 사이로 일정한 레벨로 유동된다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 상기 균일한 레벨은 글래스 시트(80) 사이에서 0.0002" 이다. 그후, 상기 적층부는 에폭시를 경화시키는데 필요한 시간만큼 80℃로 베이킹된 후, 글래스의 크래킹을 방지하기 위해 서냉된다. 경화후, 상기 적층부는 다이아몬드 톱(이에 한정되지 않는다) 등에 위치되어, 필요한 크기로 절단된다. 절단된 패널부분은 톱자국을 제거하기 위해 다이아몬드 폴리서로 폴리싱된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 다수의 글래스 시트(80)는 글래스 보다 낮은 굴절률의 기질로 코팅되거나 침잠되며, 코팅된 다수의 시트는 색깔이 블랙인 열경화성 에폭시나 접착제에 의해 서로 고정된다. 코팅된 제1글래스 시트(10a)는 제1글래스 시트(10a) 보다 큰 트라프에 위치되며, 상기 트라프는 열경화성 에폭시로 충진되고, 상기 코팅된 글래스시트(10a)는 반복가능하게 적층되어, 코팅된 각각의 글래스 시트(10a) 사이에 에폭시층을 형성한다. 이러한 적층은 500개 내지 800개의 시트가 적층될 때가지 반복된다. 적층부에는 일정한 압력이 인가되며, 이어서 에폭시가 경화되고, 상기 적층부를 필요한 크기로 절단하는 톱질이 실행된다. 상기적층부는 굴곡형으로 또는 평탄하게 톱질된 후, 폴리싱되거나 프로스팅(frosting)된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 글래스 시트(80)는 0.5" 내지 1.0"의 폭을 갖는 것이 바람직하며, 12" 내지 36" 정도의 관리가능한 길이를 갖는다. 상기 시트(80)는 적층되며, 각각의 시트(80) 사이에는 블랙 자외선 접착제가 위치된다. 그후, 각각의 접착제층을 경화시키기 위해 자외선 조사가 실행되고, 상기 적층부는 절단 및/또는 폴리싱된다.

적층부를 절단 및/또는 폴리싱한 후, 이러한 방법의 각각의 실시예에서는 커플러(16)를 적층부의 입구면(20)에 접합하는 단계와, 그 내부에 커플러가 접합되어 있는 적층부를 장방형 하우징(14)내에 고정하는 단계를 포함한다. 상기 적층부는 고정되어 있으므로, 하우징(14)의 개방된 전방부는 출구면(24)과 정렬되고, 상기 하우징(14)내의 광 발생기(12)는 커플러(16)와 광학적으로 정렬된다.

광 발생시스템(12)은 도2를 참조하여 서술된 커플러(16)에 입사되는 광(22)을 제공한다. 광 발생시스템(12)의 광원(30)은 하우징의 깊이와 체적을 최소화하기 위해 적절한 위치에서 하우징(14)내에 장착된다. 상기 광원(30)은 초기에 광(22)을 수직하방으로 투사하기 위해 그 상부에서 입구면(20)의 바로 뒷쪽에서 하우징(14)내에 장착되며, 상기 광(22)은 광 발생시스템(12)의 광 재지향소자(32)에 의해 수직하방으로 전환되어 커플러(16)와 광학적으로 결합된다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 각각의 도파관(10a)은 경사지지 않고 수평으로 연장되므로써, 영상이 도파관(10a)을 통하여 직접 주식으로 전송되게 하여 관찰자 직접 투시할 수 있게 하며, 이에 따라 관찰자는 광(22)의 전체 세기를 최대한의 휘도(brightness)로 수용할 수 있다. 디스플레이의 투시각도를 개선하기 위하여, 선택적으로 확산성 재료로 이루어진 시트가 제공될 수도 있다. 선택적으로, 확산성 재료로 이루어진 시트 대신에, 상술한 바와 같이 투시각을 개선하기 위하여 출구면(24) 자체에 확산면이 형성될 수도 있다. 따라서, 최대한의 휘도를 위하여, 광 발생시스템(12)으로부터 입사된 상기 광(22)은 수평으로 회전해야만 한다. 입구면(20)에 인입하기 위해 90°이상의 각도로 광을 회전시키기 위하여, 프리즘 커플러(16)가 사용될 수도 있다. 본 발명의 일실시예에서, 투명 직각필름(transmissive right angle film: TRAF)은 광을 81°로 회전시킨다.

광커플러(16)는 입구면(20) 전체와 인접하여 이에 적절히 접합되므로써, 광 발생시스템(12)으로부터 입사된 광(22)을 입구면(20)에 결합시키거나 재지향시킨다. 본 발명의 도파관(10a)은 입사광(22)을 수용하기 위해 한정된 허용각을 가지며, 상기 커플러(16)는 영상 광(22)이 적절히 전환되어 상기 허용각의 범위내에서 도파관 코어(80)에 인입되는 보장하도록 정렬된다.

본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 커플러(16)는 입구면(20)의 폭을 따라 직선형이며 입구면(20)의 높이를 따라 수직으로 이격된 프레즈넬 프리즘홈(16a)을 포함하며, 상기 프리즘 커플러(16)는 광을 90°이상 전환시킬 수 있다. 본 발명의 다른 양호한 실시예에서, 프리즘 커플러(16)는 미네아폴리스 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴파니®에 의해 TRAFⅡ 라는 상표명으로 상용화되어 있다. 홈(16a)에서 이탈된 광(22)을 도파관(10a)으로 굴절시키기 위하여, 선택적으로 굴절기가 상기 프리즘 커플러(16)에 밀착되어 배치될 수도 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 커플러(16)(또는 광 재지향면)가 입구면(20) 자체에 형성될 수도 있다.

상기 커플러(16)는 회절소자(16) 형태를 취할 수도 있다. 회절 커플러(16)는 각각의 도파관(10a)과 평행하게 수평으로 연장되는 다수의 홈을 갖는 회절 그레이팅을 포함하며, 상기 홈은 입구면(20)의 높이 위로 수직방향으로 밀착이격되어 있다. 상기 커플러(16)는 홀로그래픽 소자와 같은 형태를 취할 수도 있지만, 이에 한정되지 않는다.

상기 하우징(14)은 폐쇄된 포위부에서 도파관 적층부(10a)와 광 발생시스템(12)을 지지한다. 출구면(24)은 외측으로 대면하고 있으며, 관찰자 및 주위 광에 노출되어 있고; 입구면(20)과 인접 커플러(16)는 하우징(14)의 내부에서 블랙 표면을 향해 내측으로 대면하고 있으므로, 출구면(24)에서의 콘트라스트를 위하여 부가적인 블랙을 제공하게 된다. 이러한 부가적인 블랙은 도파관(10a)과 커플러(16)의 수동적 특성으로 인해 출구면(24)에 제공된다. 이러한 수동적 장치들이 블랙 영역을 둘러싸고 있을 경우, 입구면(20)에 입사된 영상 광(22)에 의해 조사되지 않을 때 출구면(24)은 블랙으로 나타난다.

도4는 영상을 광원(110)으로부터 옵티칼 패널(10)(도4)에 투사하는데 사용되는 옵티칼 시스템(100)의 후방 사시도를 도시하고 있다. 이러한 옵티칼 시스템(110)은 도2를 참조하여 서술한 바와 같이 광 발생시스템(12)을 대신하고 있다. 상기 옵티칼 시스템(100)은 영상 소스(110), 영상 소자(120), 아나모픽 소자(130), 텔레센트릭 소자(140)를 포함한다. 옵티칼 패널(10)은 도1 내지 도3의실시예에 서술된 형태를 취하고 있다. 선택적으로, 옵티칼 패널은 숙련자의 경험이나 디자인 선택에 따라 다른 형상을 취할 수도 있다. 영상 소스(110), 영상 소자(120), 아나모픽 소자(130), 텔레센트릭 소자(140)는 옵티칼 소자의 곡률반경의 모든 중심을 이상적으로 포함하고 있는 단일 평면 주위에서는 대칭이다. 이러한 내용을 단지 서술하기 위한 것으로서, 상기 평면은 하기에 "y-z"로 언급될 것이다.

입사각(θ)은 물체 평면의 중심으로부터 디스플레이 영상 평면 까지 인출된 선과 디스플레이 영상 평면에 수직한 선 사이에서 인출된 각도로 한정된다. 이것은 도5에 도시되어 있으며, 이에 따르면 투사 시스템은 거울이 아니라 렌즈를 사용하고 있다. 투사 시스템에서 거울이 옵티칼 소자로 사용된 실시예에 따르면, 물체 평면의 중심으로부터 디스플레이 영상 평면의 중심까지의 선은 도6에 도시된 바와 같이 "절첩"되거나 또는 "굴절"되어 있으며, 텔레센트릭 소자를 거울로 도시되어 있다. 영상은 0 보다 큰 입사각으로 디스플레이 영상 평면상에 투사된다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 입사각(θ)은 50°내지 85°의 범위에 속한다. 보다 양호한 실시예에서, 입사각(θ)은 78°이다.

이러한 형상과 관련된 경사가 실질적이기 때문에, 영상 평면의 옵티칼 경사는 옵티칼 트레인 전체에 걸쳐 점진적으로 펼쳐져 있다(spread out). 환언하면, 옵티칼 트레인에서의 옵티칼 소자 즉, 영상 소자(120)와 아나모픽 소자(130)와 텔레센트릭 소자(140)는 물체의 영상에 경사를 제공한다. 옵티칼 트레인에서 단지 하나이상의 옵티칼 소자를 사용하여 이를 달성할 수 있지만, 영상 소스(110)와 영상 소자(120)는 x축에 대해 각각 경사져 있다.

이러한 방식에 따라 영상 소스(110)와 영상 소자(120)를 경사시키면, 영상 평면상에 중간 경사를 실행하기 위해 스킴플러그 법칙(Scheimflug rule)을 사용할 수 있다.

영상 소자(120)는 영상 소스(110)(물체 평면)와 목표 입구면(20)의 평면(디스플레이 영상 평면) 사이의 각도에 중간인 각도로, 물체의 영상을 중간 영상 평면에 생성할 수 있다. 아나모픽 소자(130)와 텔레센트릭 소자(140)는 영상 평면상에 부가의 중간 경사를 실행하기 위하여 x축 주위로 경사진다. 경사진 영상을 생성하기 위해 옵티칼 시스템에서는 아나모픽 소자(130)에 의한 경사가 필요한 것은 아니지만, 아나모픽 소자(130)에 의한 약간의 경사도를 제공하여 영상의 품질을 개선하는 것이 바람직하다.

영상 소스(110)는 예를 들어 LCD, DMD와 같은 조사된 물체이거나, 또는 LED 어레이나 레이저와 같은 방출성 물체일 수 있다. 상기 영상 소자(120)는 회전가능한 대칭면을 포함하며; 구형 또는 비구면형 표면을 갖는 글래스 또는 플라스틱으로 구성된다.

주로 영상의 아나모픽 왜곡을 감축시키기 위해 옵티칼 시스템(100)에는 아나모픽 소자(130)가 제공되며, 이러한 소자들은 옵티칼 시스템(100)의 옵티칼 통로내에서 영상 소자(120)에 연속하여 위치된다. 일부 형태에 있어서는 옵티칼 시스템(100)의 옵티칼 통로내에서 영상 소자(120)를 아나모픽 소자(130)에 연속하여 배치하는 것이 바람직하다. 이를 설명하기 위하여, 아나모픽 소자는 2개의 직각축선(예를 들어, x 및 y)에서 상이한 옵티칼 파워를 갖는다.

상기 아나모픽 소자(130)는 3개의 구성 그룹(component group) 즉, 포지티브 포커싱 그룹(131), 네거티브 포커싱 그룹(132), 네거티브 영상 확장그룹(133)을 포함한다. 이러한 각각의 구성 그룹내에는 비구면형 표면을 갖는 적어도 하나의 원통형 또는 쌍방 대칭인 소자가 제공된다. 선택적으로, 각각의 구성 그룹은 구형이거나 비구면형인 회전가능한 대칭면을 구비한 소자를 포함할 수도 있다. 또한, 선택적으로 각각의 구성 그룹은 필요로 하는 보정량이나 보정형태에 따라 옵티칼 시스템(100)의 중앙 길이방향 축선(101)(도4)에 대해 경사지거나 중심이 어긋날 수도 있다. 각각의 구성 그룹에 대한 조정(즉, 경사 및 중심어긋남)은 경험에 따라 결정되며, 따라서 본 발명을 참조하면, 본 기술분야의 숙련자라면 이를 명확하게 알 수 있다. 각각의 구성 그룹은 옵티칼 시스템(100)의 나머지 다른 소자와는 독립적으로 배열되거나 조정된다[아나모픽 소자(130)의 내부에서 나머지 각각의 구성 그룹을 포함하여]. 예를 들어, 네거티브 포커싱 그룹(132)에 옵티칼 시스템(100)의 중앙 길이방향 옵티칼 축선(101)에 대해 경사를 제공하기 위해 조정이나 배열이 필요할 수도 있으며, 포지티브 포커싱 그룹(131)과 네거티브 영상 확장 그룹(133)에 옵티칼 시스템(100)의 중앙 길이방향 옵티칼 축선(101)에 대해 네거티브 경사를 제공기 위해 조정이나 배열이 필요할 수도 있다. 물론, 본 밞여의 범위로부터 일탈없이 다른 형상도 가능할 수 있다. 선택적으로, 정확히 3개의 구성 그룹[아나모픽 소자(130)의 내부에 있는]은 모든 형상을 필요로 하지 않는다. 아나모픽 소자(130)의 내부에 있는 이러한 3개의 구성 그룹 각각이 물체의 영상에 경사를 실시하는 것이 이상적임에도 불구하고, 모든 경사는 일정한 값으로 실행되어야 하고이것은 아나모픽 소자(130)의 내부에서 많거나 적은 구성 그룹으로 실행되어야 할 것만을 필요로 한다. 아나모픽 소자(130)의 내부에 구성 그룹의 정확한 갯수는 옵티칼 시스템의 모든 형상과, 입사각(θ)과, 필요로 하는 영상 품질에 의존한다(상술한 경사를 포함한다).

옵티칼 시스템(110)에서의 텔레센트릭 소자(140)는 주로 영상의 사다리꼴 영상 왜곡("키스톤형"으로 공지되어 있다)을 제거하거나 감소시키기 위해 사용되는데, 이러한 영상 왜곡은 입사각(θ)이 0보다 큰 영상 시스템에서 주로 발생된다. 또한, 필요할 경우, 텔레센트릭 소자(140)는 물체의 영상에 경사를 도입하기 위해 선택적으로 사용될 수도 있으며, 영상을 포커싱하는데 사용될 수도 있다. 상기 텔레센트릭 소자(140)는 옵티칼 시스템(100)의 옵티칼 통로내에서 아나모픽 소자(130)와 영상 소자(120)에 연속하여 위치되며, 렌즈, 거울, 또는 렌즈/거울 조합체를 포함할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 옵티칼 시스템(100)의 옵티칼 통로에 절첩을 실행하여 옵티칼 패널(10)과 옵티칼 시스템(100)이 내장된 하우징(14)의 전체 깊이(D)를 감소시키기 위해서는, 도6에 도시된 바와 같이 거울 대신에 텔레센트릭 소자(140)를 제공하는 것이 바람직하다.

이를 설명하기 위하여, 텔레센트릭 소자는 광선을 평행하게 한다. 환언하면, 텔레센트릭 거울소자로부터 굴절되거나 텔레센트릭 렌즈소자로부터 방출된 광은 더 이상 분리되지 않으며(원뿔 형태가 아니다), 따라서 무한 거리에 의해 나타나는 물체로 귀결된다.

필요로 하는 보정량이나 보정형태에 따라 텔레센트릭 소자(140)를 옵티칼 시스템(100)의 중앙 길이방향 옵티칼 축선(101)에 대해 경사시키거나 중심을 벗어나게 하는 것이 바람직하다. 텔레센트릭 소자(140)에 대한 이러한 조정(즉, 경사 및 중심어긋남)은 경험에 의해 결정되므로, 본 발명을 참조한다면 본 기술분야의 숙련자는 이를 명확하게 알 수 있을 것이다. 양호한 실시예에서, 텔레센트릭 소자(140)는 영상의 품질을 개선하기 위해 환형 및/또는 구형인 회전불가능한 대칭면을 포함한다.

상술한 바와 같이 렌즈, 거울, 또는 렌즈/거울 조합체로서 텔레센트릭 소자(140)를 제공하는 대안으로서, 키스톤형 왜곡의 제거나 감축은 전자적으로 실행된다. 예를 들어, 영상 소스(110)는 투사 통로의 옵틱에 의해 유발되는 키스톤형 왜곡을 보상하는 "역전된 키스톤형 왜곡"을 갖는 영상을 생성하는 DMD일 수도 있다. 물론, 이러한 왜곡 보정기법은 옵티칼 시스템에 제공된 소자나 기타 다른 다른 왜곡 보정을 보상하는데 사용된다. 이러한 기법은 DMD 변조기를 기준으로 서술되었지만, LCD와 같은 다른 변조기도 사용될 수 있다.

도5는 도4에 도시된 형태의 양호한 옵티칼 시스템(1000을 사용하여 초박형 옵티칼 패널(10)의 측단면도이다. 예를 들어 ZEMAX(포커스 소프트웨어 인코포레이티드)와 같은 상용화된 일반적인 옵티칼 디자인 소프트웨어는 옵티칼 시스템(100)내에서 각각의 개별적인 소자/그룹의 각각의 표면영역에 대응하는 다양한 특성(에를 들어, 반경, 두께, 글래스 형태, 직경, 표면이 원뿔형인지의 여부)을 서술하는데 도움을 준다. 도4에 도시된 실시예에서, 상기 ZEMAX 소프트웨어는 표1에 도시된 상기 표면 특성을 서술하는 표면 데이터를 출력한다. 표면 #4 내지 #16(표1의좌측 컬럼에 도시)에 대한 표면 데이터는 영상 소자(120)에 대응한다. 표면 #19-#26, #29-#31, #35-#39에 대한 표면 데이타는 아나모픽 소자(130)내에서의 포지티브 포커싱 그룹(131), 네거티브 포커싱 그룹(132), 네거티브 영상 확장 그룹(133)에 대응한다. 표면 #43에 대한 표면 데이타는 텔레센트릭 소자(140)에 대응한다.

본 기술분야의 숙련자라면 본 발명을 참조하여 각각의 소자/그룹에 대한 다른 표면 데이타값을 알 수 있을 것이며, 따라서 이러한 표면 데이타값은 옵티칼 시스템(100)내에서의 각각의 소자/그룹의 모든 형상 및 중심조정과, 입사각(θ)에 대한 값과, 필요로 하는 영상의 품질에 따라 경험에 의해 결정될 것이다.

상술한 바와 같은 옵티칼 시스템(100)은 옵티칼 패널(10)의 입구면(20)의 표면상에 적절히 포커싱된 영상을 생성하며; 물체에 대한 영상의 선형의 포인트 대 포인트 맵핑을 유지하면서 물체 본래의 종횡비를 유지한다.

본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다. 예를 들어, 렌즈를 포함하는 대신에, 영상 소자(120)와 아나모픽 소자(130)는 거울 또는 렌즈/거울 조합체를 포함할 수도 있다. 거울 대신에 영상 소자(120) 및/또는 렌즈/거울 조합체를 제공하거나, 옵티칼 시스템(100)의 옵티칼 통로에 단일의 절첩 또는 복수의 절첩을 실행하여 옵티칼 패널(10)과 옵티칼 시스템(100)이 내장되는 하우징(14)(도1 내지 도3)의 전체 깊이(D)를 감축하는 것이 바람직하다. 상술한 설명과 하기의 청구범위는 모든 변형된 실시예를 포함한다.

Claims

물체의 영상을 디스플레이 영상 평면에 0 보다 큰 입사각(θ)으로 투사하는 옵티칼 시스템에 있어서,

영상 소스와, 중간의 영상 평면에 물체의 영상을 생성하는 영상 소자와,

아나모픽 영상 왜곡을 감축하기 위한 아나모픽 소자와,

키스톤형 영상 왜곡을 감축하기 위한 텔레센트릭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 중간의 영상 평면은 물체 평면과 디스플레이 영상 평면 사이의 각도에 대해 중간인 각도에 위치되는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 영상 소자의 곡률중심과, 아나모픽 소자의 곡률중심과, 텔레센트릭 소자의 곡률중심은 공통 평면내에서 각각 정렬되는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 영상 소자는 거울인 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 영상 소자는 렌즈인 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 영상 소자는 렌즈와 거울의 조합체인 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 영상 소자는 회전가능한 대칭면을 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제7항에 있어서, 상기 영상 소자는 구형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 영상 소자와, 아나모픽 소자와, 텔레센트릭 소자는 물체의 영상에 경사를 실행하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 영상 소자와, 아나모픽 소자와, 텔레센트릭 소자로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2개의 소자는 물체의 영상에 경사를 실행하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 아나모픽 소자는 거울인 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 아나모픽 소자는 렌즈인 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 아나모픽 소자는 렌즈와 거울의 조합체인 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 아나모픽 소자는 회전가능한 대칭면을 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제14항에 있어서, 상기 영상 소자와 텔레센트릭 소자는 중앙의 길이방향 옵티칼 축선을 따라 정렬되며, 아나모픽 소자는 중앙의 길이방향 옵티칼 축선에 대해 경사지거나 중심이 어긋난 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제14항에 있어서, 상기 아나모픽 소자는 구형 및 비구면형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제14항에 있어서, 상기 영상 소자와 텔레센트릭 소자는 중앙의 길이방향 옵티칼 축선을 따라 정렬되며, 아나모픽 소자는 중앙의 길이방향 옵티칼 축선에 대해 경사지거나 중심이 어긋난 구형 및 비구면형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 아나모픽 소자는 포지티브 포커싱 그룹, 네거티브 포커싱 그룹, 네거티브 영상 확장 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제18항에 있어서, 아나모픽 소자내에서의 각각의 그룹은 물체의 영상에 대해 경사를 실행하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제18항에 있어서, 아나모픽 소자내에서의 각각의 그룹은 적어도 하나의 원통형 소자 또는 양측으로 대칭인 비구면형 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 거울인 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 렌즈인 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 렌즈와 거울의 조합체인 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 비구면형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 환형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 회전불가능한 대칭면을 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 비구면형인 회전불가능한 대칭면을 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 프레즈넬 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 디스플레이 영상 평면은 다수의 옵티칼 도파관의 단부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제1항에 있어서, 입사각(θ)은 50°내지 85°의 범위인 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
제30항에 있어서, 상기 입사각(θ)은 약 78°인 것을 특징으로 하는 옵티칼 시스템.
물체의 영상을 디스플레이 영상 평면에 0 보다 큰 입사각(θ)으로 투사하는 적어도 하나의 옵티칼 시스템과 옵티칼 패널을 구비한 디스플레이 시스템에 있어서,

다수의 적층된 도파관과 적어도 하나의 커플러가 구비된 옵티칼 패널과,

영상 소스와, 중간의 영상 평면에 물체의 영상을 생성하는 영상 소자와, 아나모픽 영상 왜곡을 감축시키는 아나모픽 소자와, 키스톤형 영상 왜곡을 감축시키는 텔레센트릭 소자가 구비된 적어도 하나의 옵티칼 시스템을 포함하며;

상기 도파관은 제1단부와 제2단부를 포함하며; 다수의 제1단부에 의해 출구면이 형성되고 다수의 제2단부에 의해 입구면이 형성되며; 상기 커플러는 입구면에형성되어, 상기 입구면에 수직하지 않은 축선으로부터 입구면에 수직한 축선까지 이동하는 광을 재지향시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 중간의 영상 평면은 물체 평면과 디스플레이 영상 평면 사이의 각도에 대해 중간인 각도에 위치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 영상 소자의 곡률중심과, 아나모픽 소자의 곡률중심과, 텔레센트릭 소자의 곡률중심은 공통 평면내에서 각각 정렬되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 영상 소자는 거울인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 영상 소자는 렌즈인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 영상 소자는 렌즈와 거울의 조합체인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 영상 소자는 회전가능한 대칭면을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제38항에 있어서, 상기 영상 소자는 비구면형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 영상 소자와, 아나모픽 소자와, 텔레센트릭 소자는 물체의 영상에 경사를 실행하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 영상 소자와, 아나모픽 소자와, 텔레센트릭 소자로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2개의 소자는 물체의 영상에 경사를 실행하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 아나모픽 소자는 거울인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 아나모픽 소자는 렌즈인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 아나모픽 소자는 렌즈와 거울의 조합체인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 아나모픽 소자는 회전가능한 대칭면을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제45항에 있어서, 상기 영상 소자와 텔레센트릭 소자는 중앙의 길이방향 옵티칼 축선을 따라 정렬되며, 상기 아나모픽 소자는 중앙의 길이방향 옵티칼 축선에 대해 경사지거나 중심이 어긋난 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제45항에 있어서, 상기 아나모픽 소자는 구형 및 비구면형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제45항에 있어서, 상기 영상 소자와 텔레센트릭 소자는 중앙의 길이방향 옵티칼 축선을 따라 정렬되며; 아나모픽 소자는 구형 및 비구면형 표면을 포함하며, 중앙의 길이방향 옵티칼 축선에 대해 경사지거나 중심이 어긋난 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 아나모픽 소자는 포지티브 포커싱 그룹, 네거티브 포커싱 그룹, 네거티브 영상 확장 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제49항에 있어서, 상기 아나모픽 소자내에서의 각각의 그룹은 물체의 영상에 경사를 실행하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제49항에 있어서, 상기 아나모픽 소자내에서의 각각의 그룹은 적어도 하나의 원통형 소자 또는 양측으로 대칭인 비구면형 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 거울인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 렌즈인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 렌즈와 거울의 조합체인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 비구면형 표면을 포함하는 것을특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 환형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 회전불가능한 대칭면을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 거울인 비구면형인 회전불가능한 대칭면을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 텔레센트릭 소자는 프레즈넬 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 디스플레이 영상 평면은 다수의 옵티칼 도파관의 제2단부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 입사각(θ)은 50°내지 85°의 범위인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제61항에 있어서, 입사각(θ)은 78°인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 디스플레이 시스템은 2개 이상의 옵티칼 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 상기 디스플레이 시스템은 3개의 옵티칼 시스템을 포함하며, 상기 옵티칼 시스템은 레드, 그린, 블루 색을 각각 투사하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제32항에 있어서, 다수의 도파관 각각은 도파관(10a)은 출구면을 따라 수평방향으로 연속적으로 연장되는 평탄한 리본 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
물체의 영상을 디스플레이 영상 평면에 0 보다 큰 입사각(θ)으로 투사하는 방법에 있어서,

영상 소스로부터 영상을 투사하는 단계와,

영상 소자로 중간의 영상 평면에 물체의 영상을 지향시키는 단계와,

아나모픽 소자로 아나모픽 영상 왜곡을 감축하는 단계와,

텔레센트릭 소자로 키스톤형 영상 왜곡을 감축하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 영상 투사방법.
물체의 영상을 옵티칼 패널의 디스플레이 영상 평면에 0 보다 큰 입사각(θ)으로 디스플레이하는 방법에 있어서,

영상 소스로부터 영상을 투사하는 단계와,

영상 소자로 중간의 영상 평면에 물체의 영상을 지향시키는 단계와,

아나모픽 소자로 아나모픽 영상 왜곡을 감축하는 단계와,

텔레센트릭 소자로 키스톤형 영상 왜곡을 감축하는 단계를 포함하며,

옵티칼 패널은 다수의 적층된 옵티칼 도파관을 포함하며, 이들 도파관 각각은 제1단부와 제2단부를 포함하며; 다수의 제1단부에 의해 출구면이 형성되고 다수의 제2단부에 의해 입구면이 형성되며; 상기 옵티칼 패널은 입구면에 수직하지 않은 축선으로부터 입구면에 수직한 축선까지 이동하는 광을 재지향시키기 위해 입구면에 적어도 하나의 커플러를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 영상을 디스플레이하는 방법.