KR20030086132A - A display apparatus - Google Patents

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KR20030086132A
KR20030086132A KR1020020024511A KR20020024511A KR20030086132A KR 20030086132 A KR20030086132 A KR 20030086132A KR 1020020024511 A KR1020020024511 A KR 1020020024511A KR 20020024511 A KR20020024511 A KR 20020024511A KR 20030086132 A KR20030086132 A KR 20030086132A
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이호균
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이호균
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    • B22C5/0409Blending, mixing, kneading or stirring; Methods therefor
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    • B22C5/0409Blending, mixing, kneading or stirring; Methods therefor
    • B22C5/0463Plants

Abstract

PURPOSE: A display device is provided to display images without regard to place by controlling a projection angle of the light irradiated on a screen through interlocking a portable display. CONSTITUTION: A display device includes a color density controller(200), the first to the third light sources(410-430), the first and the second beam irradiators(510,520), a refractive grating(700), and a refraction angle controller(600). The color density controller(200) extracts the intensity of RGB colors of each pixel from source image data and outputs electric signals thereof. The first to the third light sources(410-430) generate the brightness-changed light according to the output of the color density controller(200). The first and the second beam irradiators(510,520) irradiate the RGB beams of the first to the third light sources(410-430) to the refractive grating(700). The refractive grating(700) is used for refracting and projecting the light of the first and the second beam irradiators(510,520) to the screen. The refractive index control portion(600) controls a refractive index of the light by applying an electrical signal to a liquid crystal of the refractive grating(700).

Description

디스플레이 장치{A DISPLAY APPARATUS}Display device {A DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 레이저 빔을 이용하여 영상을 구현하도록 하고, 또한 이를 휴대할 수 있도록 하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device for realizing an image using a laser beam and carrying the same.

일반적으로 영상을 디스플레이하기 위하여 다양한 디스플레이 장치를 사용하게 된다.In general, various display apparatuses are used to display an image.

예를 들면, 모니터, 프로젝터 등이 있을 수 있다.For example, there may be a monitor, projector, or the like.

이러한 디스플레이 장치들은 소스 영상(예를 들면, 컴퓨터 디스크에 저장된 영상, 유무선 통신을 이용하여 수신되는 영상, 카메라로부터 촬영된 영상 등)을 외부에서 인가 받아 화면상에 디스플레이 하게 된다.Such display apparatuses receive a source image (for example, an image stored in a computer disk, an image received using wired or wireless communication, an image captured by a camera, etc.) from the outside, and display the image on the screen.

그런데, 이러한 영상 디스플레이 장치들은 장소 및 휴대의 제약성을 받게 된다.However, such image display devices are subject to limitations of place and portability.

예를 들면, 모니터의 경우 그 부피가 커서 휴대하기가 곤란하고, 또한 다수의 사람들에게 영상을 디스플레이 하는 경우 그 디스플레이되는 영상의 크기가 모니터의 크기에 한정되므로 큰 영상을 디스플레이 할 수 없다.For example, a monitor is difficult to carry because its volume is large, and when displaying images to a large number of people, a large image cannot be displayed because the size of the displayed image is limited to the size of the monitor.

그리고. 프로젝터인 경우 대형 화면을 디스플레이 할 수 있으나, 그 가격이 매우 고가이고, 또한 사용 장소의 제약성이 따른다.And. In the case of a projector, a large screen can be displayed, but the price is very expensive and the use place is restricted.

또한, 이외의 여타의 디스플레이 장치도 마찬가지로, 휴대의 곤란성, 장소의 제약성의 문제점이 있다.In addition, other display devices other than this also have problems of portability and location limitation.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 광(특히 레이저 빔)이 스크린에 조사되는 각을 조절하여 영상을 구현하도록 하고, 또한 이를 휴대할 수 있도록 하여 휴대용 영상 디스플레이 장치와 연동시킴으로써 장소에 구애받지 않고 영상을 디스플레이 할 수 있도록 하는 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and adjusts the angle at which light (particularly a laser beam) is irradiated to a screen to implement an image, and also to carry it, thereby interlocking with a portable image display device, thereby making it a place. It is an object of the present invention to provide a display device capable of displaying an image without receiving.

도 1 은 본 발명의 레이저를 이용한 디스플레이 장치를 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a display device using a laser of the present invention.

도 2 는 본 발명에서 적용된 빔 굴절 격자의 구조를 보인 도.Figure 2 shows the structure of a beam refraction grating applied in the present invention.

도 3 및 도 4 는 도 2 의 전극에 가해지는 전압을 조절하여 굴절각을 변화시키는 상태의 예를 보인 도.3 and 4 illustrate examples of a state in which a refractive angle is changed by adjusting a voltage applied to the electrode of FIG. 2.

도 5 는 두 개의 굴절 격자를 이용하여 빔을 2차원 굴절시키기 위한 예를 보인 도.5 shows an example for two-dimensional refracting a beam using two refractive gratings.

도 6 은 레이저 빔이 빔 굴절 격자에 의해 반사되어 영상이 구현되는 상태를 보인 도.6 illustrates a state in which an image is realized by reflecting a laser beam by a beam refraction grating;

도 7 은 레이저 빔이 빔 굴절 격자에 의해 투과되어 영상이 구현되는 상태를 보인 도.7 illustrates a state in which an image is realized by transmitting a laser beam by a beam refraction grating;

도 8 은 레이저 빔을 투과시키는 상태를 설명하기 위한 굴절 격자의 구조를 보인 도.8 shows the structure of a refractive grating for explaining a state of transmitting a laser beam;

도 9 는 빔 조사부의 다른 실시 예를 보인 도.9 is a view showing another embodiment of the beam irradiator;

도 10 은 본 발명의 사용 상태를 보인 도.10 is a view showing a state of use of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 인터페이스부200 : 색 강도 제어부100: interface unit 200: color intensity control unit

300 : 증폭부400 : 레이저 원300: amplification unit 400: laser source

500 : 빔 조사부 600 : 굴절각 제어부500: beam irradiation unit 600: refractive angle control unit

700 : 굴절 격자 800 : 렌즈700: refraction grating 800: lens

900 : 스크린900: screen

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 디스플레이 장치는,Display device according to the present invention for achieving the above object,

소스 영상 데이터로부터 각 화소의 RGB 색 강도를 추출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 색 강도 제어부;A color intensity controller which extracts the RGB color intensity of each pixel from the source image data and outputs an electrical signal accordingly;

상기 색 강도 제어부의 출력에 따라 밝기가 변화된 RGB 레이저 빔을 순차적으로 발생하는 레이저 원;A laser source sequentially generating an RGB laser beam whose brightness is changed according to the output of the color intensity controller;

상기 레이저 원으로부터 순차적으로 발생된 RGB 레이저 빔을 굴절 격자의 임의의 위치로 조사시키는 빔 조사부;A beam irradiator which irradiates an RGB laser beam sequentially generated from the laser source to an arbitrary position of a refractive grating;

액정으로 구성되어 인가되는 전기적 신호에 따라 상기 빔 조사부로부터의 레이저 빔을 여러 각도로 굴절시켜 스크린에 투사하는 굴절 격자;A refractive grating for refracting the laser beam from the beam irradiator at various angles and projecting the light on the screen according to an electrical signal applied by the liquid crystal;

상기 소스 영상 데이터로부터 각 화소의 위치 정보를 판단하여 상기 굴절 격자의 액정에 전기적인 신호를 인가함으로써 레이저 빔의 굴절각을 제어하는 굴절각 제어부;로 구성됨을 특징으로 한다.And a refraction angle controller configured to determine the positional information of each pixel from the source image data and to control the refraction angle of the laser beam by applying an electrical signal to the liquid crystal of the refraction grating.

이와 같이 구성되는 본 발명 액정에 의해 디스플레이 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The display device by the liquid crystal of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 은 본 발명 레이저를 이용한 디스플레이 장치의 블록도를 나타낸 것으로, 인터페이스부(100)는 외부로부터 인가되는 소스 영상 데이터를 색 강도 제어부(200)와 굴절각 제어부(600)로 제공하게 된다.1 is a block diagram of a display apparatus using a laser of the present invention, and the interface unit 100 provides source image data applied from the outside to the color intensity controller 200 and the refraction angle controller 600.

상기 소스 영상 데이터는 데스크 탑 또는 노트북 컴퓨터의 영상 출력 단자로부터 제공되는 영상, PDA 단말기에 디스플레이되는 영상 등 다양한 외부 입력 소스 영상 데이터가 될 수 있다.The source image data may be various external input source image data such as an image provided from an image output terminal of a desktop or notebook computer, an image displayed on a PDA terminal, and the like.

색 강도 제어부(200)는 상기 소스 영상 데이터로부터 각 화소의 RGB 색 강도를 추출하게 되고, 그 RGB 색 강도에 따르는 전기적인 신호값을 발생하게 된다.The color intensity controller 200 extracts the RGB color intensity of each pixel from the source image data, and generates an electrical signal value corresponding to the RGB color intensity.

즉, 소스 영상 데이터로부터 RGB 색 프레임의 신호를 분리한 다음, 프레임당 30Hz로 정한 비디오 리프레싱 신호(video refreshing signal)에 맞춰 각 색의 강도(Intensity)에 해당하는 크기의 전기적인 신호값을 발생하게 된다.That is, the signal of the RGB color frame is separated from the source image data, and then an electric signal value of a magnitude corresponding to the intensity of each color is generated in accordance with a video refreshing signal set at 30 Hz per frame. do.

결국 상기 색 강도 제어부(200)는 한 프레임의 화면에서 각 화소의 RGB 색 강도에 해당하는 전기적인 신호값을 순차적으로 발생하여 출력하게 되는데, 일 예로 한 화소의 R의 색 강도에 해당하는 전기적인 신호값을 먼저 발생하고, 이후 G의 색 강도에 대한 전기적인 신호값을 발생하며, 이후 B의 색 강도에 대한 신호값을 발생하게 된다.As a result, the color intensity control unit 200 sequentially generates and outputs an electrical signal value corresponding to the RGB color intensity of each pixel on a screen of one frame. For example, the color intensity controller 200 corresponds to the color intensity of R of one pixel. A signal value is generated first, and then an electrical signal value for the color intensity of G is generated, and a signal value for the color intensity of B is then generated.

상기 색 강도 제어부(200)로부터 출력되는 한 화소에 대한 RGB 색 강도 값을 각각의 증폭기(310,320,330)에서 인가 받아 레이저 원(410,420,430)이 구동할 수 있는 크기의 신호값으로 증폭하게 된다.The RGB color intensity values of one pixel output from the color intensity controller 200 are applied by the respective amplifiers 310, 320, and 330 to be amplified into signal values of a size that can be driven by the laser sources 410, 420, and 430.

이때, 색 강도 제어부(200)는 R의 신호값을 제 1 증폭기(310)로 인가하고, G의 신호값을 제 2 증폭기(320)로 인가하며, B의 신호값을 제 3 증폭기(330)로 인가하게 된다.In this case, the color intensity controller 200 applies a signal value of R to the first amplifier 310, applies a signal value of G to the second amplifier 320, and applies a signal value of B to the third amplifier 330. To be applied.

상기 제 1 증폭기(310)에서 증폭된 R의 색 강도 신호값은 제 1 레이저 원(410)으로 인가되어 그 밝기가 조절된 R의 레이저 빔이 발생된다.The color intensity signal value of R amplified by the first amplifier 310 is applied to the first laser source 410 to generate a laser beam of R whose brightness is adjusted.

상기의 제 1 레이저 원(410)으로부터 발생된 R의 레이저 빔은 빔 조사부(510,520)를 통하여 굴절 격자(700)의 임의의 한 위치에 조사된다.The laser beam of R generated from the first laser source 410 is irradiated to any position of the refraction grating 700 through the beam irradiator 510, 520.

이때, 상기 빔 조사부(510,520)는 45도 반사각을 갖는 디크로닉필터(Dichronic Filter)를 사용하게 되는데, 상기 빔 조사부(510,520)의 배면에서 발생된 R의 레이저 빔은 이를 투과하여 굴절 격자(700)에 조사된다.In this case, the beam irradiator 510, 520 uses a dichronic filter having a 45 degree reflection angle, and the laser beam of R generated from the rear surface of the beam irradiator 510, 520 passes through the refraction grating 700. Is investigated.

상기 제 2 증폭기(320)에서 증폭된 G의 색 강도 신호값은 제 2 레이저 원(420)으로 인가되어 그 밝기가 조절된 G의 레이저 빔이 발생된다.The color intensity signal value of G amplified by the second amplifier 320 is applied to the second laser source 420 to generate a laser beam of G whose brightness is controlled.

상기 제 2 레이저 원(420)으로부터 발생된 G의 레이저 빔은 제 1 빔 조사부(510)에 의해 45도 각도를 가지고 반사되고, 제 2 빔 조사부(520)를 투과하여 굴절 격자(700)에 조사된다.The laser beam of G generated from the second laser source 420 is reflected at a 45 degree angle by the first beam irradiator 510, and passes through the second beam irradiator 520 to irradiate the refractive grating 700. do.

이때, 조사되는 위치는 R의 레이저 빔이 조사된 위치와 동일하다.At this time, the irradiated position is the same as the irradiated laser beam of R.

상기 제 3 증폭기(330)에서 증폭된 B의 색 강도 신호값은 제 3 레이저 원(430)으로 인가되어 그 밝기가 조절된 B의 레이저 빔이 발생된다.The color intensity signal value of B amplified by the third amplifier 330 is applied to the third laser source 430 to generate a laser beam of B whose brightness is adjusted.

상기 제 3 레이저 원(430)으로부터 발생된 G의 레이저 빔은 제 2 빔 조사부(520)에 의해 45도 각도를 가지고 반사되어 굴절 격자(700)에 곧바로 조사된다.The laser beam of G generated from the third laser source 430 is reflected at a 45 degree angle by the second beam irradiator 520 and is immediately irradiated onto the refraction grating 700.

이때, 조사되는 위치는 R과 G의 레이저 빔이 조사된 위치와 동일하다.At this time, the irradiated position is the same as the irradiated laser beam of R and G.

결국, 굴절 격자의 동일 위치에 한 화소의 RGB에 해당하는 레이저 빔이 순차적으로 조사되는 것이다.As a result, the laser beam corresponding to the RGB of one pixel is sequentially irradiated at the same position of the refraction grating.

상기 굴절 격자는 빔 조사부(510,520)를 통하여 임의의 한 위치에 입사되는 RGB 레이저 빔을 동일한 각을 가지고 반사되도록 하여 스크린(900)상에 이를 조사함으로써 잔상 효과에 의하여 RGB의 각 레이저 빔이 합성되어 한 화소의 컬러를 구현하게 된다.The refraction grating reflects the RGB laser beam incident at an arbitrary position through the beam irradiators 510 and 520 at the same angle and irradiates it onto the screen 900 to synthesize each laser beam of RGB by the afterimage effect. The color of one pixel is realized.

이러한 스크린을 형성하기 위한 광원은 레이저 다이오드 등을 이용한 레이저 빔 뿐만 아니라 LED와 콘덴싱 렌즈(Condensing Lens)로 이루어진 광학부, 그리고 다양한 광원 등을 이용할 수 있다.The light source for forming such a screen may use not only a laser beam using a laser diode, but also an optical unit including an LED and a condensing lens, and various light sources.

도 2 는 네마틱(nematic)상태의 액정을 이용한 빔 굴절 격자의 구조를 보인 도로서, 굳이 네마틱 상태의 액정뿐만이 아니라 페로 일렉트릭(ferroelectric) 상태의 액정 등 다양한 상태의 액정을 이용할 수 있을 것이다.FIG. 2 illustrates a structure of a beam refraction grating using a nematic liquid crystal, and the liquid crystal in various states such as not only the liquid crystal in the nematic state but the liquid crystal in the ferroelectric state may be used.

이러한 빔 굴절 격자의 구조는, 바닥층에 판 형태의 반사체(710)가 구비되고, 그 상부층에 그리드 형태로 다수의 전극(720)이 구비되며, 그 상부에 공간을 두고 투명의 역전극층(740)(counter-electrode)이 구비됨과 아울러, 상기 반사체(710)와 역전극층(740)사이에는 액정(730)이 구비된 것을 특징으로 한다.The structure of the beam refraction grating is provided with a reflector 710 in the form of a plate on the bottom layer, a plurality of electrodes 720 in the form of a grid on the upper layer, the transparent reverse electrode layer 740 with a space thereon. A counter-electrode is provided, and a liquid crystal 730 is provided between the reflector 710 and the reverse electrode layer 740.

상기 반사체(710)는 실리콘 재질의 판 형태로 되어 있으며, 이러한 굴절 격자는 박막 제조 기술에 의하여 초소형 및 대량 생산이 가능하다.The reflector 710 is in the form of a plate made of silicon, and such a refractive grating can be miniaturized and mass produced by a thin film manufacturing technology.

또한, 이와 같은 굴절 격자를 SLM(Spatial Light Modulator)라 칭하고, 주로 통신용 광 스위치에 이용된다.Such a refraction grating is also called a spatial light modulator (SLM) and is mainly used for communication optical switches.

레이저 원(410,420,430)으로부터 입사되는 입사빔(B)은 역전극층(740)을 투과하여 입사되고, 액정(730)의 배열되는 상태에 따라 그 굴절되는 각을 달리하여 반사되며, 그 반사빔(B')은 스크린(900)에 조사된다.The incident beam B incident from the laser sources 410, 420, 430 is transmitted through the reverse electrode layer 740, and is reflected at different angles of refraction according to the arrangement state of the liquid crystal 730, and the reflected beam B ') Is irradiated to the screen 900.

이때, 상기 액정(730)의 배열 상태의 조절은 전극(720)에 인가되는 전압을 조절하여 인덱스 프로파일(index profile)을 제어함으로써 가능하게 된다.In this case, adjustment of the arrangement state of the liquid crystal 730 may be performed by controlling an index profile by adjusting a voltage applied to the electrode 720.

상기 전극(720)은 X와 Y축 방향의 그리드 형태로 일정하게 배열되어 2차원적인 반사가 이루어진다.The electrodes 720 are uniformly arranged in a grid form in the X and Y-axis directions to achieve two-dimensional reflection.

즉, 스크린에 영상을 조사하기 위해서는 X축과 Y축 방향의 레이저 빔의 반사가 이루어져야 하기 때문에 전극(720)은 2차원적인 그리드 배열이 이루어져야 할 것이다.That is, in order to irradiate an image on the screen, since the laser beams in the X-axis and Y-axis directions must be reflected, the electrode 720 should have a two-dimensional grid arrangement.

상기 인덱스 프로파일을 제어하는 예를 도 3 및 도 4에서 설명한다.An example of controlling the index profile will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3 은 큰 반사각을 갖도록 인덱스 프로파일을 제어하는 경우를 보인 도로서, 위상 램프(PR)(phase ramp)의 폭을 조절함에 있어 전압 펄스를 순차적으로 비교적 좁은 위상 램프 구간 내에서 감소시켜 해당 전극(720)에 인가시킴으로써 액정이 큰 반사각을 갖도록 배열되게 한다.3 is a diagram illustrating a case in which an index profile is controlled to have a large reflection angle. In order to adjust the width of a phase ramp, the voltage pulses are sequentially reduced within a relatively narrow phase ramp section so that the corresponding electrode ( By applying 720, the liquid crystal is arranged to have a large reflection angle.

이때, 상기 각 전압 펄스는 첫 번째 전압 펄스는 첫 번째 전극 즉, 가장 왼쪽의 전극에 인가되고, 그 다음 전압 펄스는 두 번째 전극에 인가되며, 이렇게 순차적으로 각 전압 펄스가 해당 전극에 각각 인가되는 것이다.In this case, the first voltage pulse is applied to the first electrode, that is, the leftmost electrode, and the next voltage pulse is applied to the second electrode, so that each voltage pulse is sequentially applied to the corresponding electrode, respectively. will be.

도 4 는 적은 반사각을 갖도록 인덱스 프로파일을 제어하는 경우를 보인 도로서, 위상 램프(PR)(phase ramp)의 폭을 조절함에 있어 전압 펄스를 순차적으로 비교적 넓은 위상 램프 구간 내에서 감소시켜 해당 전극(720)에 인가시킴으로써 액정이 적은 반사각을 갖도록 배열되게 한다.FIG. 4 is a diagram illustrating a case in which an index profile is controlled to have a small reflection angle. In order to adjust the width of a phase ramp, voltage pulses are sequentially reduced within a relatively wide phase ramp section, so that the corresponding electrode ( By applying 720, the liquid crystal is arranged to have a small reflection angle.

이러한 인덱스 프로파일을 X축과 Y축에 대해서 제어하는 경우 2차원적인 레이저 빔의 투사가 가능하다.When the index profile is controlled for the X and Y axes, two-dimensional laser beam projection is possible.

한편, 하나의 굴절 격자에 X축과 Y축의 그리드가 형성된 경우와는 반대로 2개의 1차원적 굴절 격자 2개를 이용하여 X축과 Y축으로의 레이저 빔의 반사를 구현할 수 있다.On the other hand, as opposed to the case where the grid of the X-axis and the Y-axis is formed on one refractive grating, the reflection of the laser beam on the X-axis and the Y-axis can be realized by using two two-dimensional refraction gratings.

이를 도 5 에 도시하였다.This is illustrated in FIG. 5.

이 경우, A의 굴절 격자의 반사체를 실리콘 대신 ITO(Indium Tin Oxide)를 도포한 투명 기판(예를 들면 유리 또는 사파이어 등)을 이용하여 투과형으로 제작한다.In this case, the reflector of the refraction grating of A is fabricated in a transmissive manner using a transparent substrate (for example, glass or sapphire) coated with ITO (Indium Tin Oxide) instead of silicon.

굴절 격자 A의 그리드가 수평 방향으로 배치되고, 그 하부에 굴절 격자 B의 그리드가 수직 방향으로 배치된다면, 입사빔(B)이 X축 방향에서 입사된 경우 굴절 격자 A에서 X축 방향의 굴절을 일으켜 하부로 투과시키게 되고, 그 굴절된 입사빔(B)은 굴절 격자 B에서 Y축 방향으로 2차원적인 반사가 이루어진다.If the grid of the refraction grating A is arranged in the horizontal direction and the grid of the refraction grating B is arranged in the vertical direction beneath it, the refraction of the refraction grating A is in the X axis direction when the incident beam B is incident in the X axis direction It is caused to transmit downward, the refracted incident beam (B) is a two-dimensional reflection in the Y-axis direction in the refraction grating B.

그 2차원적으로 반사된 반사빔(B')은 굴절 격자 A에서 다시 한번 X축 방향으로 굴절이 이루어지는 것이다.The two-dimensionally reflected reflection beam B 'is once again refracted in the X-axis direction in the refraction grating A.

그러므로, X축 방향으로 입사된 입사빔(B)은 'D'만큼의 Y축 방향의 거리를 두고 반사되는 것이다.Therefore, the incident beam B incident in the X-axis direction is reflected at a distance in the Y-axis direction by 'D'.

이에 따라 X축과 Y축의 반사각을 제어함으로써 영상의 디스플레이가 가능하다.Accordingly, the display of the image is possible by controlling the reflection angles of the X and Y axes.

한편, 굴절각 제어부(600)는 도 3 및 도 4 에 도시한 바와 같은 인덱스 프로파일을 제어하기 위한 펄스 전압을 발생하여 굴절 격자(700)에 제공하는 것이다.On the other hand, the refraction angle control unit 600 generates a pulse voltage for controlling the index profile as shown in FIGS. 3 and 4 to provide to the refractive grating 700.

상기 굴절각 제어부(600)는 굴절 격자(700)의 그리드의 방향이 서로 수직인 경우 각각의 방향에 대하여 인덱스 프로파일을 발생하여야 할 것이다.The refraction angle controller 600 should generate an index profile for each direction when the directions of the grids of the refraction grating 700 are perpendicular to each other.

이를 위해 굴절각 제어부(600)는 인터페이스부(100)로부터 제공되는 소스 영상으로부터 각 화소에 대한 위치 정보를 판단하게 되고, 그 화소의 위치 정보에 따라 굴절 격자(700)의 X축과 Y축의 반사각을 제어함으로써 레이저 원(410,420,430)으로부터 굴절 격자(700)로 입사되는 레이저 빔이 스크린(900)의 해당 위치에 조사될 수 있도록 한다.To this end, the refraction angle controller 600 determines position information of each pixel from the source image provided from the interface unit 100, and adjusts the reflection angles of the X and Y axes of the refraction grating 700 according to the position information of the pixel. The control allows laser beams incident from the laser sources 410, 420, 430 to the refractive grating 700 to be irradiated to the corresponding positions of the screen 900.

이러한 각 화소의 위치 판단은 상기에서 언급한 영상의 리프레싱 신호에 의해 판단할 수 있으며, 이는 이미 공지된 기술이므로 굳이 상세한 설명은 하지 않는다.The determination of the position of each pixel can be determined by the refreshing signal of the above-mentioned image, which is already known and will not be described in detail.

한편, 상기 굴절각 제어부(600)의 제어에 따라 스크린(900)에 조사되는 영상의 크기를 조절할 수 있을 것이다.Meanwhile, the size of the image irradiated onto the screen 900 may be adjusted according to the control of the refractive angle controller 600.

즉, 굴절각 제어부(600)가 인덱스 프로파일을 제어함에 있어 레이저 빔이 굴절되어 반사되는 각을 일정각 범위내에서만 가능토록 제어함으로써 영상의 크기를 제어할 수 있다는 것이다.That is, the refraction angle control unit 600 may control the size of the image by controlling the angle in which the laser beam is refracted and reflected only within a certain angle range in controlling the index profile.

또한, 굴절 격자(700)의 전면부에 렌즈(800)를 구비하여 반사빔의 굴절되는 각을 더욱 넓게 할 수 있다.In addition, the lens 800 may be provided on the front surface of the refraction grating 700 to further widen the angle of refraction of the reflected beam.

보통, 굴절 격자(700)로 입사되어 반사되는 레이저 빔의 굴절각은 그리 크지 않으므로, 큰 영상을 구현하고자 하는 경우 렌즈(800)를 구비하여 그 레이저 빔의 조사되는 범위를 넓게 할 수 있는 것이다.In general, since the refraction angle of the laser beam incident and reflected by the refraction grating 700 is not so large, the lens 800 may be provided with a lens 800 to widen the irradiation range of the laser beam when a large image is to be realized.

도 6 은 레이저 원(400)으로부터 발생된 레이저 빔이 빔 굴절 격자(700)에 의해 반사되어 영상(S)이 구현되는 상태를 보인 도로서, 굴절 격자(700)에 의해 X축과 Y축 방향으로 굴절되어 반사된 RGB 레이저 빔에 의해 컬러 영상이 구현된 상태를 보여준다.FIG. 6 is a view illustrating a state in which an image S is implemented by reflecting a laser beam generated from the laser source 400 by the beam refraction grating 700. In the X and Y axis directions by the refraction grating 700, FIG. The color image is implemented by the RGB laser beam refracted and reflected.

도 7 은 레이저 원(400)으로 발생한 레이저 빔이 굴절 격자(700)를 투과하면서 영상이 구현된 상태를 보여준다.FIG. 7 illustrates a state in which an image is implemented while the laser beam generated by the laser source 400 passes through the refraction grating 700.

이러한 굴절 격자(700)는 도 8에 도시한 바와 같이 레이저 원(400)으로부터 입사되는 레이저 빔(B)을 투과시키면서 굴절시켜 그 굴절된 빔(B')이 영상으로 스크린(900)에 조사되는 것이다.As shown in FIG. 8, the refraction grating 700 is refracted while transmitting the laser beam B incident from the laser source 400 so that the refracted beam B 'is irradiated onto the screen 900 as an image. will be.

이 경우에는 굴절 격자(700)에 별도의 반사체를 구비하지 않는 경우이다.In this case, the refractive grating 700 does not have a separate reflector.

이러한 굴절 격자(700)는 도 2 에 도시한 형태와 동일하고 다만 실리콘 재질의 반사체 대신에 본 발명의 일 실시 예에서 설명하였듯이 ITO(Indium Tin Oxide)를 도포한 투명 기판을 이용하여 투과형으로 제작한다.The refractive grating 700 is the same as that shown in FIG. 2, but is manufactured in a transmissive type using a transparent substrate coated with indium tin oxide (ITO) as described in an embodiment of the present invention instead of a reflector made of silicon. .

그러므로, 입사된 레이저 빔(B)은 투과하면서 굴절된 각을 갖는 레이저 빔(B')으로 스크린(900)패턴에 곧바로 조사되는 것이다.Therefore, the incident laser beam B is directly irradiated to the pattern of the screen 900 with the laser beam B 'having a refracted angle while transmitting.

이러한 액정(730')의 배열을 위한 인덱스 프로파일 및 전극(720')에 인가되는 굴절각 제어부(600)의 전압 펄스는 본 발명에서 이미 충분히 설명하였으므로 재차 설명하지 않는다.The index profile for the arrangement of the liquid crystal 730 'and the voltage pulse of the refraction angle controller 600 applied to the electrode 720' have already been described in detail in the present invention and will not be described again.

한편, 도 9 는 도 1 에서의 빔 조사부(510,520)의 다른 실시 예를 보인 도로서, 이미 도 8에서 설명한 바와 같이 레이저 빔 투사형의 굴절 격자로 빔 조사부(510,520)를 구현한다.9 illustrates another embodiment of the beam irradiator 510 and 520 of FIG. 1. As illustrated in FIG. 8, the beam irradiator 510 and 520 is implemented by a refraction grating of a laser beam projection type.

즉, 레이저 빔(B1,B2,B3)이 회절 격자의 임의의 한 위치로 조사되도록 레이저 원(410,420,430)의 각도를 고정시킨 다음, 각 레이저 빔(B1,B2,B3)이 그 굴절격자로 각각 입사될 때 인덱스 프로파일을 제어하여 그 투과되는 투과각을 변경하여 줌으로써 출사되는 레이저 빔(B')은 언제나 단일 방향으로 굴절 격자(700)의 어느 한 임의의 위치에 조사되는 것이다.That is, the angles of the laser sources 410, 420, 430 are fixed so that the laser beams B1, B2, B3 are irradiated at any one position of the diffraction grating, and then each laser beam B1, B2, B3 is respectively used as its refraction grating. The laser beam B 'emitted by controlling the index profile when being incident and changing its transmitted transmission angle is always irradiated at any position of the refractive grating 700 in a single direction.

이로 인해, 도 1 에서와 같이 반사경으로 형성된 빔 조사부(500)를 복수개 사용하지 않고도 하나의 굴절 격자에 의해 빔 조사부를 구현할 수 있는 것이다.For this reason, as shown in FIG. 1, the beam irradiator may be implemented by one refraction grating without using a plurality of beam irradiators 500 formed of the reflector.

한편, 상기에서는 RGB 레이저 빔을 이용하여 컬러 영상을 구현하는 상태를 설명하였지만, 하나의 색상을 갖는 레이저 빔을 이용하여 모노 영상을 구현할 수 있을 것이다.On the other hand, in the above described the state of implementing a color image using an RGB laser beam, it will be possible to implement a mono image using a laser beam having a single color.

이러한 모노 영상을 구현하는 경우,When implementing such a mono image,

소스 영상 데이터로부터 각 화소의 색 강도를 추출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 색 강도 제어부;A color intensity controller which extracts color intensity of each pixel from the source image data and outputs an electrical signal accordingly;

상기 색 강도 제어부의 출력에 따라 밝기가 변화된 레이저 빔을 발생하는 레이저 원;A laser source generating a laser beam whose brightness is changed according to an output of the color intensity controller;

액정으로 구성되어 인가되는 전기적 신호에 따라 상기 레이저 빔을 여러 각도로 굴절시켜 스크린에 투사하는 굴절 격자;A refraction grating for refracting the laser beam at various angles and projecting the light on a screen according to an electrical signal applied to the liquid crystal;

상기 소스 영상 데이터로부터 각 화소의 위치 정보를 판단하여 상기 굴절 격자의 액정에 전기적인 신호를 인가함으로써 레이저 빔의 굴절각을 제어하는 굴절각 제어부;로 구성할 수 있다.And a refraction angle controller configured to determine the positional information of each pixel from the source image data and to control the refraction angle of the laser beam by applying an electrical signal to the liquid crystal of the refraction grating.

이 경우 컬러 영상을 구현하는 것보다 훨씬 단순하게 구현할 수 있다.In this case, it is much simpler to implement a color image.

즉, 하나의 레이저 원만이 필요하고, 빔 조사부는 굳이 필요치 않다.That is, only one laser source is needed, and the beam irradiation part is not necessarily needed.

레이저 원으로부터 발생된 어느 한 색상만을 갖는 레이저 빔이 굴절 격자의 임의의 한 위치에만 조사되면 되는 것이다.The laser beam having only one color generated from the laser source only needs to be irradiated at any one position of the refractive grating.

그리고, 색 강도를 제어함으로써 모노이지만 다양한 레벨의 톤을 구현할 수 있어 흡사 그레이 레벨의 영상을 구현할 수 있을 것이다.In addition, by controlling the color intensity, it is possible to realize tones of various levels but mono, and thus an image having a similar gray level may be realized.

그 외의 기술적 사항은 상기에서 설명한 바와 동일하다.Other technical matters are the same as described above.

도 10 은 본 발명의 레이저를 이용한 디스플레이 장치가 휴대용 영상 기기에 적용된 상태를 보인 도로서, 도면에서는 PDA(10)에 적용된 상태를 보여준다.FIG. 10 is a view illustrating a state in which a display apparatus using a laser of the present invention is applied to a portable imaging device, and in FIG.

즉, 사용자가 휴대한 PDA(10)의 화면에 디스플레이된 영상을 본 발명의 디스플레이 장치를 이용하여 스크린(900)에 레이저를 조사함으로써 컬러 또는 모노 화면을 구현하는 상태를 보여주는 것이다.That is, it shows the state of implementing a color or mono screen by irradiating a laser beam to the screen 900 using the display device of the present invention the image displayed on the screen of the PDA 10 carried by the user.

물론, PDA 뿐만 아니라 노트북 등의 여러 휴대용 영상 기기 또는 고정용 영상 기기에 모두 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 내장형 또는 외장형으로 모두 구현 가능하다.Of course, not only PDA, but also can be applied to various portable video devices such as laptops or fixed video devices, as well as internal or external can be implemented.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 갖게 된다.As described above, the present invention has the following effects.

첫 번째, 광원, 특히 레이저를 이용하여 저가의 디스플레이 장치를 구현한다.First, a low cost display device is realized using a light source, especially a laser.

두 번째, 구성되는 부품이 단순하고, 또한 소형이므로 초소형의 디스플레이장치를 구현할 수 있어 휴대가 간편하다.Second, since the component to be configured is simple and small, it is possible to implement a compact display device, which is easy to carry.

세 번째, 비교적 값이 싼 부품을 이용하기 때문에 저가의 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.Third, low-cost display devices can be realized because of using relatively inexpensive components.

네 번째, 적은 전류 환경 하에서 구동이 가능하므로 전력 소모가 극소화된다.Fourth, power consumption is minimized because it can be driven under low current conditions.

Claims (9)

소스 영상 데이터로부터 각 화소의 RGB 색 강도를 추출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 색 강도 제어부;A color intensity controller which extracts the RGB color intensity of each pixel from the source image data and outputs an electrical signal accordingly; 상기 색 강도 제어부의 출력에 따라 밝기가 변화된 광을 순차적으로 발생하는 광원;A light source sequentially generating light whose brightness is changed according to an output of the color intensity controller; 상기 광원으로부터 순차적으로 발생된 RGB 광을 굴절 격자의 임의의 위치로 조사시키는 빔 조사부;A beam irradiator which irradiates RGB light sequentially generated from the light source to an arbitrary position of the refraction grating; 액정으로 구성되어 인가되는 전기적 신호에 따라 상기 빔 조사부로부터의 광을 여러 각도로 굴절시켜 스크린에 투사하는 굴절 격자;A refraction grating for refracting light from the beam irradiator at various angles and projecting the light from the beam irradiator at various angles according to an electrical signal applied to the liquid crystal; 상기 소스 영상 데이터로부터 각 화소의 위치 정보를 판단하여 상기 굴절 격자의 액정에 전기적인 신호를 인가함으로써 광의 굴절각을 제어하는 굴절각 제어부;로 구성됨을 특징으로 하는 디스플레이 장치.And a refraction angle controller configured to determine the positional information of each pixel from the source image data and to control an angle of refraction of light by applying an electrical signal to the liquid crystal of the refraction grating. 제 1 항에 있어서, 빔 조사부는 디크로닉 필터(Dichronic Filter) 또는 굴절 격자 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The display apparatus of claim 1, wherein the beam irradiator is one of a dichronic filter or a refraction grating. 제 1 항에 있어서, 굴절 격자는The system of claim 1 wherein the refractive grating is 바닥층에 투명한 판 형태의 투과층 또는 절연을 위한 반사체 중 어느 하나가 구비되고, 그 상부층에 그리드 형태로 다수의 전극이 구비되며, 그 상부에 공간을두고 투명의 역전극층(counter-electrode)이 구비됨과 아울러, 상기 투과층 또는 반사체와 역전극층 사이에는 액정이 구비된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.Either a transparent plate-like transmissive layer or a reflector for insulation is provided on the bottom layer, and a plurality of electrodes are provided on the upper layer in a grid form, and a transparent counter-electrode is provided with a space thereon. In addition, the display device, characterized in that the liquid crystal is provided between the transmission layer or the reflector and the reverse electrode layer. 제 1 항에 있어서, 굴절 격자는 수직과 수평 방향의 액정 그리드가 함께 구비된 것임을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The display apparatus of claim 1, wherein the refraction grating includes a liquid crystal grid in a vertical direction and a horizontal direction. 제 1 항에 있어서, 굴절 격자의 전면부에 렌즈를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The display apparatus of claim 1, wherein the display device comprises a lens on a front surface of the refractive grating. 소스 영상 데이터로부터 각 화소의 색 강도를 추출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 색 강도 제어부;A color intensity controller which extracts color intensity of each pixel from the source image data and outputs an electrical signal accordingly; 상기 색 강도 제어부의 출력에 따라 밝기가 변화된 광을 발생하는 광원;A light source generating light having a changed brightness according to an output of the color intensity controller; 액정으로 구성되어 인가되는 전기적 신호에 따라 상기 광을 여러 각도로 굴절시켜 스크린에 투사하는 굴절 격자;A refractive grating for refracting the light at various angles and projecting the light onto a screen according to an electrical signal applied to the liquid crystal; 상기 소스 영상 데이터로부터 각 화소의 위치 정보를 판단하여 상기 굴절 격자의 액정에 전기적인 신호를 인가함으로써 광의 굴절각을 제어하는 굴절각 제어부;로 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.And a refraction angle controller configured to determine the position information of each pixel from the source image data and to control an angle of refraction of light by applying an electrical signal to the liquid crystal of the refraction grating. 제 6 항에 있어서, 굴절 격자는7. The refractive grating of claim 6 wherein 바닥층에 투명한 판 형태의 투과층 또는 절연을 위한 반사체 중 어느 하나가구비되고, 그 상부층에 그리드 형태로 다수의 전극이 구비되며, 그 상부에 공간을 두고 투명의 역전극층(counter-electrode)이 구비됨과 아울러, 상기 투과층 또는 반사체와 역전극층 사이에는 액정이 구비된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.Either a transparent plate-like transmissive layer or a reflector for insulation is provided on the bottom layer, and a plurality of electrodes are provided on the upper layer in a grid form, and a transparent counter-electrode is provided with a space thereon. In addition, the display device, characterized in that the liquid crystal is provided between the transmission layer or the reflector and the reverse electrode layer. 제 6 항에 있어서, 굴절 격자는 수직과 수평 방향의 액정 그리드가 함께 구비된 것임을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The display apparatus of claim 6, wherein the refraction grating includes a liquid crystal grid in a vertical direction and a horizontal direction. 제 6 항에 있어서, 굴절 격자의 전면부에 렌즈를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The display apparatus according to claim 6, wherein the display device comprises a lens on the front surface of the refractive grating.
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