KR20040078248A - Laser Display - Google Patents

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KR20040078248A KR1020030013083A KR20030013083A KR20040078248A KR 20040078248 A KR20040078248 A KR 20040078248A KR 1020030013083 A KR1020030013083 A KR 1020030013083A KR 20030013083 A KR20030013083 A KR 20030013083A KR 20040078248 A KR20040078248 A KR 20040078248A
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Abstract

PURPOSE: A laser display apparatus is provided to improve the optical efficiency by synthesizing effectively laser beams and transmitting the synthesized laser beams. CONSTITUTION: A red, a blue, and a green laser(411,412,413) are used for outputting a red, a blue, and a green laser beam. An optical fiber(42) is used for synthesizing the laser beams and transmitting an optical signal. A color separator(43) is used for separating colors from the optical signal while being rotated. An illumination optical system(44) is used for focusing the separated laser beams of the color separator(43). A display panel(45) is used for controlling an output of the illumination optical system according an electric signal and displaying an image. A projection system(46) is used for magnifying and projecting the image. An image signal controller(48) is used for receiving an image signal and driving the display panel. A screen(47) is used for displaying the magnified image.

Description

레이저 표시 장치{Laser Display}Laser display device {Laser Display}

본 발명은 레이저 표시 장치에 관한 것으로 특히, 각각의 광을 전달하는 광섬유를 융합하여 R, G, B광을 백색광으로 합성하여 전달한 후, 색분리하여 표시장치에 전달하여 광섬유 배치를 용이하게 하고 효율을 향상시킨 것을 특징으로 하는 레이저 표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser display device, and in particular, fuses optical fibers that transmit each light, synthesizes R, G, and B light into white light, and then transfers the color to the display device to facilitate color placement and efficiency. It relates to a laser display device characterized in that the improved.

투사 표시 장치의 광원으로 종래에는 램프를 사용하는데 램프를 대체하여 광원으로서 레이저를 사용하는 레이저 표시 장치(Laser Display)가 개발되고 있다.Conventionally, a lamp is used as a light source of a projection display device, but a laser display device using a laser as a light source instead of a lamp has been developed.

레이저를 광원으로 사용하면 화상의 색상이 선명하고 순색에 가까우며 색을 재현하는 범위가 넓은 장점이 있고, 또한, 명암 대조비(contrast ratio)가 높아서 선명한 화상을 얻을 수 있다.The use of a laser as a light source has the advantage that the color of an image is clear, close to pure color, and has a wide range of color reproduction, and a high contrast ratio can be obtained to obtain a clear image.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 레이저 표시 장치를 설명하면 다음과같다.Hereinafter, a conventional laser display device will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 레이저 표시 장치를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a conventional laser display device.

도 1과 같이, 종래의 레이저 표시 장치는 레이저(11)를 광원으로 하고 광학계(12)에 의해 레이저 광을 AOM(Acousto-Optic Modulator)(13)에 집속시킨다.As shown in FIG. 1, the conventional laser display device uses the laser 11 as a light source and focuses the laser light on the AOM (Acousto-Optic Modulator) 13 by the optical system 12.

상기 AOM(13)은 영상 신호와 연계된 전기적 신호에 의해 빛의 투과량을 조절하고 AOM(13)에 의해 조절된 레이저 광은 폴리곤 미러(polygon mirror)(14)로 진행한다.The AOM 13 adjusts the amount of light transmitted by an electrical signal associated with the image signal, and the laser light controlled by the AOM 13 proceeds to a polygon mirror 14.

폴리곤 미러(14)는 회전하면서 화면의 수평 이미지를 구현하게 된다.The polygon mirror 14 rotates to implement a horizontal image of the screen.

폴리곤 미러(14)에서 반사된 광은 갈바노미터(Galvanometer)(15)로 진행한다.The light reflected from the polygon mirror 14 proceeds to a galvanometer 15.

갈바노미터(15)는 일정 각도를 상하로 반복 진행하면서 화면의 수직 이미지를 구현하게 된다. 폴리곤 미러(14)와 갈바노미터(15)의 회전과 각도 조합에 의해 스크린(16) 위에 레이저 광을 스캔하여 화면을 표시하게 된다.The galvanometer 15 implements a vertical image of the screen while repeating a predetermined angle up and down. The rotation and angle combination of the polygon mirror 14 and the galvanometer 15 scan the laser light on the screen 16 to display the screen.

도 2는 종래의 레이저를 광원으로 하는 투사 표시 장치를 나타내는 구성도이다.2 is a configuration diagram showing a projection display device using a conventional laser as a light source.

도 2와 같이, 종래의 레이저를 광원으로 하는 투사 표시 장치는 램프를 대신하여 레이저(21)를 광원으로 사용하고 레이저 광을 조명 광학계(22)에 의해 표시 패널(23)에 조사시킨다.As shown in FIG. 2, the conventional projection display device using a laser as a light source uses the laser 21 as a light source instead of a lamp and irradiates the display panel 23 with the laser light by the illumination optical system 22.

표시 패널(23)에서 전기적 신호에 의해 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하고 화상을 투사 광학계(24)에 의해 스크린(25)에 투사시켜 큰 화면으로 표시하게 된다.The display panel 23 displays an image by adjusting the amount of light by an electrical signal, and displays the image on the screen 25 by the projection optical system 24 to display the image on a large screen.

한편, 컬러 영상을 구현하기 위해서 레이저 광원으로 적색 레이저(Red Laser), 녹색 레이저(Green Laser), 청색 레이저(Blue Laser)를 사용한다.Meanwhile, red laser, green laser, and blue laser are used as laser light sources to implement color images.

이러한 각 색의 레이저 광을 표시 패널에 전달하기 위해서는 광을 합성해야 한다.In order to transmit the laser light of each color to the display panel, the light must be synthesized.

이하, 상술한 종래의 레이저 표시 장치에 있어서, 광을 합성하여 전달하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of synthesizing and transmitting light in the above-described conventional laser display device will be described.

도 3a는 종래의 레이저 광을 필터에 의해 전달하는 방법을 나타낸 개략도이며, 도 3b는 종래의 레이저 광을 광섬유에 의해 전달하는 방법을 나타낸 개략도이다.Figure 3a is a schematic diagram showing a method of transmitting the conventional laser light by the filter, Figure 3b is a schematic diagram showing a method of transmitting the conventional laser light by the optical fiber.

먼저, 레이저 광을 필터에 의해 전달하는 방법을 설명하면 다음과 같다.First, the method of transmitting the laser light by the filter is as follows.

도 3a와 같이, 적색 레이저(311)와 녹색 레이저(312)는 제 1 필터(321)에 의해 합성된다.As shown in FIG. 3A, the red laser 311 and the green laser 312 are synthesized by the first filter 321.

합성된 광은 제 2 필터(322)에 의해 청색 레이저(313)와 합성되어 표시 패널(33)로 진행한다.The synthesized light is combined with the blue laser 313 by the second filter 322 and proceeds to the display panel 33.

즉, 특정 파장을 투과 또는 반사시키는 필터(321, 322)에 의해 광을 합성하여 전달하게 된다.That is, the light is synthesized and transmitted by the filters 321 and 322 that transmit or reflect specific wavelengths.

이와 같이, 필터에 의해 광을 합성하는 방법은 필터가, 각 색의 레이저 광원에 대하여 45°방향으로 배치되어야 하고, 광이 서로 수직하게 입사된 후 합성되어야 하므로 광원을 배치하는데 공간적인 제약이 있고, 레이저 표시 장치를 구성하는시스템이 커지는 문제점이 있다.As such, the method of synthesizing light by the filter has a spatial constraint in arranging the light source because the filter should be disposed in the 45 ° direction with respect to the laser light source of each color, and the light should be synthesized after being incident perpendicularly to each other. However, there is a problem that the system constituting the laser display device becomes larger.

또한, 레이저와 필터를 정렬해야 하고, 필터가 레이저 광원에 대해 45°보다 크거나 작은 각도를 갖고 배치될 경우, 각 광에 대해서는 투과율이 달라져서 불균일한 광분포를 갖게 되는 문제점이 있다.In addition, when the laser and the filter must be aligned, and the filter is disposed at an angle greater than or less than 45 ° with respect to the laser light source, there is a problem in that the transmittance is different for each light to have non-uniform light distribution.

한편, 레이저 광을 필터를 통해 전달하는 경우는, 도 3b와 같이, 각각 적, 녹, 청 레이저(311, 312, 313)로부터 출사되는 각 색의 광이 전달되는 광섬유(34)을 통해 표시 패널(33)로 전달된다.On the other hand, when the laser light is transmitted through the filter, as shown in FIG. 3B, the display panel through the optical fiber 34 through which light of each color emitted from the red, green, and blue lasers 311, 312, and 313 are transmitted, respectively. Forwarded to (33).

이와 같은 구성은 레이저의 배치에 제약이 작고 시스템의 크기를 줄일 수 있다.Such a configuration can reduce the size of the system with less constraints on the placement of the laser.

그런데, 각 색의 레이저(311, 312, 313)와 연결된 광섬유(34)는 출사부에서 한데 모아주어야 하고 출사면을 정확히 한 평면에 일치시켜야 하는 문제점이 있다.By the way, the optical fibers 34 connected to the lasers 311, 312, and 313 of each color have a problem in that they must be gathered together at the emission unit and the emission surface must be exactly matched to one plane.

상기와 같은 종래의 레이저 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.The conventional laser display device as described above has the following problems.

즉, 적, 청, 녹색의 각 색별로 출사되는 레이저 광을 융합하여 표시 패널로 출력해야 하는데, 필터를 통해 광을 융합할 때는 각 레이저 광원과 필터와의 각도 조절이 용이치 않은 문제점이 있고, 광섬유를 통해 융합할 때는 출사면을 한 평면에 정확하게 일치하기 곤란하다는 문제점이 있다.In other words, the laser light emitted for each color of red, blue, and green should be fused and output to the display panel. However, when the light is fused through the filter, the angle between the laser light source and the filter cannot be easily adjusted. When fusing through an optical fiber, there is a problem in that it is difficult to exactly match the exit plane to one plane.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 각각의 광을 전달하는 광섬유를 융합하여 R, G, B광을 백색광으로 합성하여 전달한 후, 색분리하여 표시장치에 전달하여 광섬유 배치를 용이하게 하고 효율을 향상시킨 것을 특징으로 하는 레이저 표시장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems by fusing the optical fibers for delivering each light to combine the R, G, B light into white light, and then transfer the color separation to the display device to facilitate the placement of the optical fiber. It is an object of the present invention to provide a laser display device which is characterized in that the efficiency is improved.

도 1은 종래의 레이저 표시 장치를 나타낸 구성도1 is a configuration diagram showing a conventional laser display device

도 2는 종래의 레이저를 광원으로 하는 투사 표시 장치를 나타내는 구성도2 is a configuration diagram showing a projection display device using a conventional laser as a light source;

도 3a는 종래의 레이저 광을 필터에 의해 전달하는 방법을 나타낸 개략도3A is a schematic diagram illustrating a method of delivering conventional laser light by a filter;

도 3b는 종래의 레이저 광을 광섬유에 의해 전달하는 방법을 나타낸 개략도Figure 3b is a schematic diagram showing a method of transmitting the conventional laser light by the optical fiber

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 표시 장치를 나타낸 구성도4 is a configuration diagram illustrating a laser display device according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 광섬유를 상세하게 나타낸 구성도5 is a detailed block diagram showing the optical fiber of FIG.

도 6은 도 4의 색 분리 장치 및 이의 신호 전달을 상세하게 나타낸 구성도6 is a block diagram showing in detail the color separation apparatus and signal transmission thereof of FIG.

도 7은 도 6의 색 분리 장치의 입출력 신호의 변화를 나타낸 타이밍도FIG. 7 is a timing diagram illustrating a change in an input / output signal of the color separation apparatus of FIG. 6.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저 표시 장치를 나타낸 구성도8 is a configuration diagram illustrating a laser display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 9는 도 8의 색 분리 장치의 입출력 신호의 변화를 나타낸 타이밍도9 is a timing diagram illustrating a change in an input / output signal of the color separation apparatus of FIG. 8.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *

42 : 광섬유 43 : 회전 색 분리 장치42: optical fiber 43: rotating color separation device

44 : 조명 광학계 45 : 표시 패널44: illumination optical system 45: display panel

46 : 투사 광학계 47 : 스크린46: projection optical system 47: screen

48 : 영상 신호 제어부 411, 412, 413 : 적, 녹, 청 레이저48: video signal controller 411, 412, 413: red, green, blue laser

511, 512, 513 : 적, 녹, 청색 레이저 광511, 512, 513: red, green, blue laser light

52 : 광섬유 입사부 53 : 광섬유 코어52: optical fiber incidence portion 53: optical fiber core

54 : 광섬유 클래딩 55 : 광섬유 융합부54 Fiber Optic Cladding 55 Fiber Optic Fusion Part

56 : 광섬유 출사부 64 : 센서56: optical fiber exit unit 64: sensor

711, 712, 713 : 적, 녹, 청 레이저711, 712, 713: red, green, blue laser

72 : 광섬유 73 : 조명 광학계72: optical fiber 73: illumination optical system

74 : 표시 패널 75 : 투사 광학계74: display panel 75: projection optical system

76 : 스크린 77 : 영상 신호 제어부76: screen 77: video signal controller

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이저 표시 장치는 적색, 청색, 녹색 레이저 광을 출력하는 적, 청, 녹 레이저와, 상기 각 레이저 광을 합성하여 광 신호를 전달하는 광섬유와, 상기 광 신호를 색분리하는 회전 색 분리 장치와, 상기 색 분리된 레이저 광을 집속하는 조명 광학계와, 상기 조명 광학계를 통해 입사되는 광량을 전기적 신호에 의해 조절하여 영상을 표시하는 표시 패널과, 상기 영상을 확대 투사시키는 투사 광학계와, 외부에서 입력되는 영상 신호를 입력받아 표시 패널을 구동하는 영상신호 제어부와, 상기 투사 광학계를 통해 확대된 영상을 투영하는 스크린을 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.The laser display device of the present invention for achieving the above object is a red, blue, green laser that outputs red, blue, green laser light, an optical fiber that combines the respective laser light to transmit an optical signal, and the light A rotating color separation device for color separating signals, an illumination optical system for focusing the color separated laser light, a display panel for displaying an image by adjusting an amount of light incident through the illumination optical system by an electric signal, and the image The projector includes a projection optical system for magnifying and projecting, an image signal controller for receiving an image signal input from an external device, and driving a display panel, and a screen for projecting an image enlarged through the projection optical system.

상기 광섬유에서 각 레이저 광이 백색광으로 합성되어 전송됨이 바람직하다.In the optical fiber, each laser light is preferably synthesized as white light and transmitted.

상기 광섬유는 입사부가 분기되어 각 레이저로부터 광을 입사받고, 광이 진행되는 중간에서 광섬유의 코어끼리 융합되어 하나의 광섬유를 이루어, 출사부에서 합성된 광을 출력함이 바람직하다.The optical fiber is branched to the incident portion receives light from each laser, in the middle of the light is fused between the cores of the optical fiber to form a single optical fiber, it is preferable to output the light synthesized in the exit portion.

상기 광섬유에 입사된 광은 코어와 클래딩의 굴절율 차이에 의해 전반사되어 광섬유 코어를 따라 진행함이 바람직하다.The light incident on the optical fiber is totally reflected by the difference in refractive index between the core and the cladding, so that the light travels along the optical fiber core.

상기 영상 신호 제어부는 외부로부터의 영상 신호를 입력받아 표시패널과 회전 색 분리 장치의 색을 일치시킴이 바람직하다.The image signal controller may receive an image signal from the outside and match the colors of the display panel and the rotating color separator.

상기 회전 색 분리 장치는 회전하면서 순차적으로 상기 광신호를 색 분리하여 출력함이 바람직하다.The rotating color separation apparatus may output the color signals by sequentially separating the optical signals while rotating.

상기 회전 색 분리 장치는 출력하는 색 분리 신호와 상기 영상 신호 제어부로부터 표시 패널로 인가하는 영상 신호의 동기 여부를 감지하는 센서를 더 포함함이 바람직하다.The rotating color separation apparatus may further include a sensor for detecting whether the output color separation signal is synchronized with the image signal applied from the image signal controller to the display panel.

그리고, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이저 표시 장치는 적색, 청색, 녹색 레이저 광을 출력하는 적, 청, 녹 레이저와, 상기 각 레이저 광을 합성하여 광 신호를 전달하는 광섬유와, 상기 합성된 레이저 광을 집속하는 조명 광학계와, 상기 조명 광학계를 통해 입사되는 광량을 전기적 신호에 의해 조절하여 영상을 표시하는 표시 패널과, 상기 영상을 확대 투사시키는 투사 광학계와, 외부에서 입력되는 영상 신호를 입력받아 표시 패널을 구동하는 영상 신호 제어부와, 상기 투사 광학계를 통해 확대된 영상을 투영하는 스크린을 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.In addition, the laser display device of the present invention for achieving the same object is a red, blue, green laser that outputs red, blue, green laser light, an optical fiber that combines the respective laser light to transmit an optical signal, and the synthesis An illumination optical system for focusing the laser light, a display panel for displaying an image by adjusting an amount of light incident through the illumination optical system by an electrical signal, a projection optical system for expanding and projecting the image, and an image signal input from the outside. In another aspect, the present invention includes an image signal controller configured to receive an input and drive a display panel, and a screen to project an enlarged image through the projection optical system.

상기 영상 신호 제어부는 상기 적, 녹, 청 레이저 광을 각각 인가받아 이를 순차적으로 온/오프시켜 상기 표시 패널에 조사되는 광을 조정함이 바람직하다.Preferably, the image signal controller receives the red, green, and blue laser lights and sequentially turns them on and off to adjust the light irradiated to the display panel.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 레이저 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a laser display device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 표시 장치를 나타낸 구성도이다.4 is a configuration diagram illustrating a laser display device according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 4와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 표시 장치는 적색, 청색, 녹색 레이저 광을 출력하는 적, 청, 녹 레이저(411, 412, 413)와, 상기 각 레이저 광을 합성하여 광 신호를 전달하는 광섬유(42)와, 상기 광 신호를 색분리하는회전 색 분리 장치(43)와, 상기 색 분리된 레이저 광을 집속하는 조명 광학계(44)와, 상기 조명 광학계(44)를 통해 입사되는 광량을 전기적 신호에 의해 조절하여 영상을 표시하는 표시 패널(45), 상기 영상을 확대 투사시키는 투사 광학계(46)와, 외부에서 입력되는 영상 신호를 입력받아 표시 패널을 구동하는 영상신호 제어부(48)와, 상기 투사 광학계를 통해 확대된 영상을 투영하는 스크린(47)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 4, the laser display device according to the first exemplary embodiment of the present invention synthesizes red, blue, and green lasers 411, 412, and 413 that output red, blue, and green laser lights, and synthesizes the laser lights. An optical fiber 42 for transmitting an optical signal, a rotating color separation device 43 for color separation of the optical signal, an illumination optical system 44 for focusing the color separated laser light, and the illumination optical system 44 The display panel 45 for displaying an image by adjusting the amount of light incident through the electric signal, the projection optical system 46 for magnifying and projecting the image, and the image signal for driving the display panel by receiving an image signal input from the outside. And a control unit 48 and a screen 47 for projecting the enlarged image through the projection optical system.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 표시 장치의 동작 원리는 다음과 같다.The operating principle of the laser display device according to the first embodiment of the present invention is as follows.

적, 녹, 청 레이저(411, 412, 413)에서 각각 해당 색의 레이저 광이 발생하여 진행한다.The red, green, and blue lasers 411, 412, and 413 generate and proceed with laser light of the corresponding colors, respectively.

각 레이저 광은 광섬유(42)의 입사부(도 5의 52 참조)에 집속되어 진행한다.Each laser light is focused on an incident portion (see 52 in FIG. 5) of the optical fiber 42 and proceeds.

도 5는 도 4의 광섬유를 상세하게 나타낸 구성도이다.FIG. 5 is a detailed diagram illustrating the optical fiber of FIG. 4.

도 5와 같이, 적, 녹, 청 레이저 광(511, 512, 513)은 광섬유 입사부(52)에서 분기된 광섬유에 각각 입사된다.As shown in FIG. 5, the red, green, and blue laser lights 511, 512, and 513 are respectively incident on the optical fibers branched from the optical fiber incidence part 52.

광섬유에 입사된 광은 광섬유 코어(53)와 광섬유 클래딩(cladding)(54)의 굴절율 차이에 의해 전반사되어 광섬유 코어(53)를 따라 진행한다.Light incident on the optical fiber is totally reflected by the refractive index difference between the optical fiber core 53 and the optical fiber cladding 54 to travel along the optical fiber core 53.

광섬유 융합부(55)에서 각 광섬유의 코어 부분이 융합되어 하나의 광섬유 코어를 이룬다.In the optical fiber fusion unit 55, the core portion of each optical fiber is fused to form one optical fiber core.

상기 광섬유 융합부(55)에서 각 광섬유를 진행하던 레이저 광은 하나의 광섬유 코어(53) 내에서 서로 섞여서 백색광이 되어 광섬유 출사부(56)에서 출사되어진행한다.The laser light that has progressed through each optical fiber in the optical fiber fusion unit 55 is mixed with each other in one optical fiber core 53 to become white light and is emitted from the optical fiber output unit 56.

이와 같이, 여러 개의 광섬유를 중간에서 하나로 융합하여, 하나의 광섬유 코어로 출사부를 구성하면 상기 광섬유를 출사측에 수직으로 대응시키는데 곤란한 문제점과 하나로 광섬유를 모아주는 문제를 해결할 수 있다.In this way, by combining the plurality of optical fibers into one in the middle, by configuring the output unit with one optical fiber core, it is possible to solve the problem of collecting the optical fibers and the difficulty of vertically matching the optical fibers to the output side.

상기 광섬유(42)를 지나 합성된 레이저 광은 회전 색 분리 장치(43)를 투과한다.The laser light synthesized through the optical fiber 42 passes through the rotating color separation device 43.

상기 회전 색 분리 장치(43)는 입사되는 광을 적색, 녹색, 청색의 광으로 순차적으로 분리하여 표시 패널(45)로 진행시킨다.The rotating color separation device 43 sequentially separates incident light into red, green, and blue light and advances the light to the display panel 45.

도 6은 도 4의 색 분리 장치 및 이의 신호 전달을 상세하게 나타낸 구성도이며, 도 7은 도 6의 색 분리 장치의 입출력 신호 변화를 나타낸 타이밍도이다.6 is a block diagram illustrating in detail the color separation apparatus of FIG. 4 and signal transmission thereof, and FIG. 7 is a timing diagram illustrating a change in an input / output signal of the color separation apparatus of FIG. 6.

도 6과 같이, 표시 패널 하나를 이용하여 컬러 영상을 구현하기 위해서는 한 화면을 이루는 시간동안 적색, 녹색, 청색의 각 색이 표시되는 시간으로 나누어 각 색을 순차적으로 구현하여 한 화면을 표시한다.As shown in FIG. 6, in order to realize a color image using one display panel, one color is sequentially displayed by dividing each color into a time when each color of red, green, and blue is displayed during a time forming one screen.

즉, 한 화면의 주기 60Hz 동안 R, G, B 각 색을 1/180초 동안 표현하여 컬러 화면을 표시하게 된다.That is, a color screen is displayed by expressing each color of R, G, and B for 1/180 second for 60 Hz of one screen.

한편, 회전 색 분리 장치(43)에서 표시 패널(45)의 해당 색 신호 표시 순간에 해당 색의 광을 분리하여 전달한다.On the other hand, the rotating color separation device 43 separates and transmits the light of the corresponding color at the instant of displaying the corresponding color signal of the display panel 45.

상기 회전 색 분리 장치(43)는 적, 녹, 청색 각각을 투과하는 부분으로 나뉘어 있다. 따라서, 상기 회전 색 분리 장치(43)가 회전하면서 순차적으로 적, 녹, 청색 영역의 광이 조사되어 투과된다. 즉, 순차적으로 투과되는 광의 색이 분리된다.The rotary color separation device 43 is divided into portions transmitting red, green, and blue, respectively. Therefore, while the rotary color separation device 43 rotates, light of red, green, and blue regions is sequentially irradiated and transmitted. That is, the color of the light transmitted sequentially is separated.

따라서, 표시 패널(45)은 하나의 표시 패널로 컬러 영상을 구현할 수 있도록 동작한다.Accordingly, the display panel 45 operates to realize a color image with one display panel.

즉, 영상 신호를 입력받아 영상 신호 제어부(48)에서 각 색 신호로 분리한 후 순차적으로 각 색 분리 장치(43)에서 분리된 색과 표시 패널(45)의 구현 색 신호를 일치시키기 위해서 회전 색 분리 장치에 센서(64)를 두어 회전 색 분리 장치(43)에서 투과되는 광의 색을 감지하여 영상 신호 제어부(48)에서 해당 색 신호를 표시 패널(45)로 보낸다.That is, after receiving the image signal, the image signal controller 48 separates each color signal, and sequentially rotates the colors to match the color separated by the color separation device 43 and the color signal of the display panel 45. The sensor 64 is disposed in the separation device to detect the color of the light transmitted from the rotating color separation device 43, and the image signal controller 48 transmits the corresponding color signal to the display panel 45.

결국 상기 회전 색 분리 장치(43)에 의해 분리된 색과 표시 패널에서 표시되는 색 신호가 동기화하여 정확한 컬러 영상을 구현하게 된다.As a result, the color separated by the rotating color separation device 43 and the color signal displayed on the display panel are synchronized to realize an accurate color image.

도 4와 같이, 색 분리 장치(43)를 투과한 레이저 광은 조명 광학계(44)에 의해 표시 패널(45)에 조명된다.As shown in FIG. 4, the laser light transmitted through the color separation device 43 is illuminated on the display panel 45 by the illumination optical system 44.

상기 표시 패널(45)은 영상 신호 제어부(48)에 의해 영상 신호에 해당하는 영상을 표시한다.The display panel 45 displays an image corresponding to the image signal by the image signal controller 48.

이와 같이, 하나의 표시 패널(45)로 컬러 영상을 구현하고 회전 색 분리 장치(43)의 색과 동일한 색 신호를 표시하여 영상을 표시한다.As described above, the color image is implemented by one display panel 45 and the same color signal as the color of the rotating color separation apparatus 43 is displayed to display the image.

표시 패널(45)에서 구현된 영상은 상기 투사광학계(46)에 의해 확대 투사되어 상기 스크린(47)에 결상된다.The image implemented in the display panel 45 is magnified and projected by the projection optical system 46 to form an image on the screen 47.

관찰자는 스크린(47)의 앞쪽 또는 뒤쪽에서 영상을 감상하게 된다.An observer may view an image from the front or the back of the screen 47.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저 표시 장치를 나타낸 구성도이며, 도 9는 도 8의 색 분리 장치의 입출력 신호를 나타낸 신호 시간 구성도이다.FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a laser display device according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a signal time configuration diagram illustrating input and output signals of the color separation apparatus of FIG. 8.

도 8과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저 표시 장치는 적색, 청색, 녹색 레이저 광을 출력하는 적, 청, 녹 레이저(711, 712, 713)와, 상기 각 레이저 광을 합성하여 광 신호를 전달하는 광섬유(72)와, 상기 합성된 레이저 광을 집속하는 조명 광학계(73)와, 상기 조명 광학계(73)를 통해 입사되는 광량을 전기적 신호에 의해 조절하여 영상을 표시하는 표시 패널(74)과, 상기 영상을 확대 투사시키는 투사 광학계(75)와, 외부에서 입력되는 영상 신호를 입력받아 상기 표시 패널(74)을 구동하는 영상 신호 제어부(77)와, 상기 투사 광학계(75)를 통해 확대된 영상을 투영하는 스크린(76)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 8, the laser display device according to the second exemplary embodiment of the present invention synthesizes red, blue, and green lasers 711, 712, and 713 for outputting red, blue, and green laser lights, and synthesizes the respective laser lights. A display panel displaying an image by controlling an optical signal 72 for transmitting an optical signal, an illumination optical system 73 for focusing the synthesized laser light, and an amount of light incident through the illumination optical system 73 by an electrical signal. (74), a projection optical system (75) for magnifying and projecting the image, an image signal controller (77) for receiving an image signal input from the outside, and driving the display panel (74), and the projection optical system (75). It comprises a screen 76 for projecting the enlarged image through.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저 표시 장치는 회전 색 분리 장치없이, 영상 신호 제어부에서 직접 각 레이저 광원으로부터 색 융합되기 전의 신호를 인가받아 구현되는 것으로, 회전 색 분리 장치를 제외한 나머지 구성은 제 1 실시예와 같다.The laser display device according to the second embodiment of the present invention is implemented by receiving a signal before color fusion from each laser light source directly from the image signal controller without the rotation color separation device. Same as the first embodiment.

여기서, 제 2 실시예에 따른 표시 장치는 광섬유(72)를 통해 합성되어, 각 색의 레이저 광이 융합되어 조명 광학계(73)에 의해 표시 패널(74)에 조명되고, 표시된 영상은 투사광학계(75)에 의해 확대 투사되어 스크린(76)에 결상되어 구현된다.Here, the display device according to the second embodiment is synthesized through the optical fiber 72, the laser light of each color is fused and illuminated on the display panel 74 by the illumination optical system 73, the displayed image is a projection optical system ( 75 is magnified and projected onto the screen 76 to be implemented.

한편, 상기 영상 신호 제어부(77)는 상기 적, 녹, 청 레이저(711, 712, 713)를 순차적으로 온/오프시켜 상기 표시 패널(74)에 조사되는 광을 순차적으로 조정하도록 한다.Meanwhile, the image signal controller 77 sequentially turns on / off the red, green, and blue lasers 711, 712, and 713 to sequentially adjust the light irradiated to the display panel 74.

결국, 표시 패널(74)에 조명되는 광의 색과 구현되는 색 신호를 동기시켜 컬러 영상을 구현하게 된다.As a result, a color image is realized by synchronizing the color of the light illuminated on the display panel 74 with the color signal.

도 8은 색 분리 신호에 대한 시간 구성도이다.8 is a time diagram for a color separation signal.

도 8과 같이, 상기 영상 신호 제어부(77)는 외부로부터 1/60초의 속도로 R, G, B 영상 신호를 상기 적, 녹, 청 레이저(711, 712, 713)를 순차적으로 온/오프(on/off)시켜, 즉, 각 적색, 녹색, 청색 신호를 1/180초의 속도로 온/오프(on/off) 동작시켜 상기 표시 패널(74)에 조사되는 광을 순차적으로 조정하여 정상 신호를 표시 패널(74)에 출력하고, 이를 투사 광학계(75)를 통해 스크린(76)에 투사시키도록 한다.As illustrated in FIG. 8, the image signal controller 77 sequentially turns on / off the red, green, and blue lasers 711, 712, and 713 at R / G and B image signals at a rate of 1/60 second from the outside. on / off, i.e., the red, green, and blue signals are turned on / off at a speed of 1/180 sec. to sequentially adjust the light irradiated to the display panel 74 to obtain a normal signal. It outputs to the display panel 74, and projects it on the screen 76 through the projection optical system 75.

상기와 같은 본 발명의 레이저 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The laser display device of the present invention as described above has the following effects.

첫째, 레이저 광을 효과적으로 합성 전달하여 광효율을 향상시켜 밝고 선명한 화면을 구현한다.First, it effectively synthesizes and delivers laser light to improve the light efficiency to realize a bright and clear screen.

둘째, 각 레이저 광의 광분포를 균일화하여 화면상에서 밝기가 균일한 화상을 구현한다.Second, the light distribution of each laser light is equalized to realize an image with uniform brightness on the screen.

셋째, 레이저의 배치와 광학계의 구성을 간단하게 하여 시스템 크기를 작게할 수 있다.Third, the system size can be reduced by simplifying the arrangement of the laser and the configuration of the optical system.

Claims (9)

적색, 청색, 녹색 레이저 광을 출력하는 적, 청, 녹 레이저;Red, blue, and green lasers that output red, blue, and green laser light; 상기 각 레이저 광을 합성하여 광 신호를 전달하는 광섬유;An optical fiber for synthesizing the respective laser lights and transmitting an optical signal; 상기 광 신호를 색분리하는 회전 색 분리 장치;A rotary color separation device for color separation of the optical signal; 상기 색 분리된 레이저 광을 집속하는 조명 광학계;An illumination optical system for focusing the color-separated laser light; 상기 조명 광학계를 통해 입사되는 광량을 전기적 신호에 의해 조절하여 영상을 표시하는 표시 패널;A display panel configured to display an image by adjusting an amount of light incident through the illumination optical system by an electrical signal; 상기 영상을 확대 투사시키는 투사 광학계;A projection optical system configured to enlarge and project the image; 외부에서 입력되는 영상 신호를 입력받아 표시 패널을 구동하는 영상신호 제어부;An image signal controller configured to receive an image signal input from the outside and drive the display panel; 상기 투사 광학계를 통해 확대된 영상을 투영하는 스크린을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 레이저 표시 장치.And a screen for projecting an image enlarged through the projection optical system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광섬유에서 각 레이저 광이 백색광으로 합성되어 전송됨을 특징으로 하는 레이저 표시 장치.And laser light is synthesized by white light in the optical fiber and transmitted. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 광섬유는 입사부가 분기되어 각 레이저로부터 광을 입사받고, 광이 진행되는 중간에서 광섬유의 코어끼리 융합되어 하나의 광섬유를 이루어, 출사부에서 합성된 광을 출력함을 특징으로 하는 레이저 표시 장치.The optical fiber is a laser display device, characterized in that the incidence is branched to receive light from each laser, the cores of the optical fibers are fused with each other in the middle of the progress of the light to form a single optical fiber, and output the light synthesized in the exit. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 광섬유에 입사된 광은 코어와 클래딩의 굴절율 차이에 의해 전반사되어 광섬유 코어를 따라 진행함을 특징으로 하는 레이저 표시 장치.And the light incident on the optical fiber is totally reflected by the difference in refractive index between the core and the cladding to travel along the optical fiber core. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 영상 신호 제어부는 외부로부터의 영상 신호를 입력받아 표시패널과 회전 색 분리 장치의 색을 일치시킴을 특징으로 하는 레이저 표시 장치.And the image signal controller receives an image signal from the outside and matches the colors of the display panel and the rotating color separator. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전 색 분리 장치는 회전하면서 순차적으로 상기 광신호를 색 분리하여 출력함을 특징으로 하는 레이저 표시 장치.And the rotating color separation device sequentially separates and outputs the optical signal while rotating. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전 색 분리 장치는 출력하는 색 분리 신호와 상기 영상 신호 제어부로부터 표시 패널로 인가하는 영상 신호의 동기 여부를 감지하는 센서를 더 포함함을 특징으로 하는 레이저 표시 장치.The rotating color separation apparatus further includes a sensor for detecting whether the output color separation signal is synchronized with the image signal applied from the image signal controller to the display panel. 적색, 청색, 녹색 레이저 광을 출력하는 적, 청, 녹 레이저;Red, blue, and green lasers that output red, blue, and green laser light; 상기 각 레이저 광을 합성하여 광 신호를 전달하는 광섬유;An optical fiber for synthesizing the respective laser lights and transmitting an optical signal; 상기 합성된 레이저 광을 집속하는 조명 광학계;An illumination optical system focusing the synthesized laser light; 상기 조명 광학계를 통해 입사되는 광량을 전기적 신호에 의해 조절하여 영상을 표시하는 표시 패널;A display panel configured to display an image by adjusting an amount of light incident through the illumination optical system by an electrical signal; 상기 영상을 확대 투사시키는 투사 광학계;A projection optical system configured to enlarge and project the image; 외부에서 입력되는 영상 신호를 입력받아 표시 패널을 구동하는 영상 신호 제어부;An image signal controller configured to receive an image signal input from the outside and drive the display panel; 상기 투사 광학계를 통해 확대된 영상을 투영하는 스크린을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 레이저 표시 장치.And a screen for projecting an image enlarged through the projection optical system. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 영상 신호 제어부는 상기 적, 녹, 청 레이저 광을 각각 인가받아 이를 순차적으로 온/오프시켜 상기 표시 패널에 조사되는 광을 조정함을 특징으로 하는 레이저 표시 장치.And the image signal controller receives the red, green, and blue laser lights, respectively, and sequentially turns them on and off to adjust the light irradiated onto the display panel.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007007388A1 (en) * 2005-07-11 2007-01-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Lighting apparatus
JP2007133161A (en) * 2005-11-10 2007-05-31 Sumitomo Electric Ind Ltd Illumination optical system and projector utilizing the same
KR101039135B1 (en) * 2010-08-31 2011-06-07 한국가스안전공사 Methanegas detecting device for optics having detecting points display
CN109541878A (en) * 2018-12-07 2019-03-29 合肥翰视激光科技有限公司 A kind of transmission of projection light source and light mixing, even photosystem
CN109799617A (en) * 2019-03-08 2019-05-24 北京镭创高科光电科技有限公司 The even light shaping optical path of multi-wavelength and optical projection system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0549332B1 (en) * 1991-12-24 1999-03-17 The Whitaker Corporation Optical coupling device
JPH1184529A (en) * 1997-09-09 1999-03-26 Mitsubishi Electric Corp Projector device
JPH11305710A (en) * 1998-04-20 1999-11-05 Sony Corp Method and device for modulating light and method and device for projecting image
JPH11326826A (en) * 1998-05-13 1999-11-26 Sony Corp Illuminating method and illuminator
JP2001042433A (en) * 1999-06-08 2001-02-16 Karlheinz Strobl High performance optical engine system, its component and its production
US6224216B1 (en) * 2000-02-18 2001-05-01 Infocus Corporation System and method employing LED light sources for a projection display

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