KR20080112888A - 고해상도 대형 영상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고해상도가 특징인 대형 영상장치에 관한 것으로서

LED및 레이저 다이오드를 광원으로 구성하고 그 전면에 영상판과 투사렌즈를 구성하여 영상투사단위를 빔 투사기 단위로 구성하고 이를 많게는 400여개까지 좌, 우로 정렬하여 지지대에 배치하고 그 전면에 대형크기의 투과 영상면을 구성하고 상기 복수개의 빔 투사기와 투과 영상면은 하나의 프레임에 구성하여 빔 투사기에서 투사된 5″-20″이상의 영상단위를 하나의 단일 대형 투과 영상면에서 합치하여 하나의 영상을 시현함으로서 LED또는 레이저다이오드의 수를 1/100-1/3600이하로 감소하고 해상도는 100배 이상까지 증배하고 밝기는 2-4배 증배 할 수 있는 것을 특징으로 하는 고해상도 대형 영상장치에 관한 것이다

LED, 레이저다이오드 투과 영상면, 빔 투사기, 지지대, 프레임

Description

고해상도 대형 영상장치{High Resolution large display system}

도 1은 본 발명의 외형구성 설명도

도 2는 본 발명의 단면 구성 설명도

도 3은 본 발명의 응용 실시의 예 설명도

도 4는 본 발명의 투과 영상면의 표면의 구면 설명도

도 5는 본 발명의 투과 영상면의 표면의 곡면 설명도

도 6은 종래 전광판의 구조 설명도

도면의 부호에 대한 명칭의 간단한 설명

s. 영상단위 1. 투과 영상면 2. LED 램프

3. 빔 투사기 3a. 영상판 3b. 투사렌즈

3c. 집광렌즈 4. 프레임 5. 지지대

6. 영상분할장치

본 발명은 전광판에 관한 것으로서 특히 LED및 레이저다이오드와 같은 다이오드 를 광원으로 하고, LED(Light-Emitting Diode)와 같은 광원 단위를 영상단위로 구성하고, 이를 하나의 단일 투과 영상면 에서 영상을 합치하여 해상도를 획기적으로 증대하는 것을 특징으로 하는 고해상도 대형 영상장치에 관한 것이다.

LED및 레이저다이오드는 는 그 자체가 반도체에 의한 광원으로 빛 자체의 열은 없다

상기 반도체에서 발생하는 열 또한 종래 할로겐램프나 메탈할라이드램프에 비해 발열량이 수백분의 1에 지나지 않는다,

그러나 종래 LED 전광판은 LED 램프자체를 영상의 픽셀 단위로 사용함으로서 영상이 매우 거칠다 .

또한 이러한 LED는 그 자체의 발광면적이 영상의 픽셀보다 매우 크고 그 주변의 필요 회로설치에 의한 면적이 많이 소요된다.

최근 LED 램프의 크기를 3m/m 까지 축소하여 해상도를 높였으나 도 6과 같이 LED 램프의 발광면적(a)은 3m/m이나 이를 구동하고 배열 조립하기 위한 부가 면적으로 인해 픽셀 단위(b)는 10m/m에 이르러 실제 영상 표시 면적인 발광면적(a)은 전체 픽셀(b)단위의 30%미만으로 가까이서는 영상 식별이 곤란할 정도로 영상이 거칠다.

이러한 전광판의 LED 수명은 20.000시간에서 50.000시간으로 일반프로젝터 램프의 수명 400-2.000시간임에 비해 매우 긴 장점을 가지고있다.

또한 일반 프로젝터의 광원은 메탈할라이드, 수은램프로 구성되어 있으므로 열이 대단히 많이 발생 한다.

따라서 수십 개에서 수백 개까지 결합하는 본 발명에서는 적용 할 수가 없다.

일반 프로젝터는 그 부피가 크다. 따라서 해상도를 올리기 위한 영상단위(s)를 5″- 20″ 등 비교적 소형으로 구성하려는 본 발명의 목적상 영상단위(s)보다 프로젝터의 부피가 크므로 이를 적용 할 수가 없다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 종래 전광판의 영상단위를 픽셀단위에서 분할된 영상단위로 바꾸어 영상의 해상도를 100배 이상 증대 하여 가까운 곳에서도 선명한 영상시청이 가능하게 하고 광원을 LED 광원으로 하여 그 사용시간을 20,000-50,000시간으로 한다.

본 발명은 전체의 구성을 도 1 및 도 2와 같이 본 발명의 구조 전면에 대형사이즈의 투과 영상면(1)을 구성하고 투과 영상면(1)주위로 프레임(4)을 구성하고 프레임(4)후면에 상하, 좌우 적정 간격으로 지지대(5)를 구성한다.

도2와 같이 지지대(5) 중간 적정 간격에 LED(2)를 광원으로 하여 그 앞에 집광렌즈(3c)를 구성하고 그 전단에 LCD, DLP 등의 영상 칩 으로 영상판(3a)를 구성하고 그 전단에 투사렌즈(3b)를 구성하여 이를 별도의 케이스에 구성하여 하나의 빔 투사기(3)로 구성한다.

도1및 도2와 같이 상기 빔 투사기(3)는 도 2와 같이 프레임(4) 후단면에 지지대(5)를 구성하고 상기 지지대(5) 적정 위치에 구성한다.

이와 같은 빔 투사기(3)에 의하여 투과 영상면(1)에 형성된 영상을 영상단 위(s)로 하고 이를 최소 2개에서 많게는 400여개 이상 까지 구성한다.

투과 영상면(1)의 구성은 플라스틱 소재 또는 유리나 우레탄과 같은 투명소재 내면에 실리카와 같은 빛 확산재를 도포하거나 함유 하여 투과 영상면(1)의 이면으로 입사한 영상의 빛이 산란하여 전면으로 투과 하게끔 구성 한다

이러한 영상 투과면(1)은 도4와 같이 표면에 렌즈와 같은 구면(c)을 구성하거나 도 5와같이 상하 또는 좌우 방향으로 곡면(d)등의 엠보싱 면을 형성하여 외광에 강하고 영상투과면 이면의 영상밝기를 2-4배 이상 증대 할 수 있다

이러한 본 발명은 도 2와 같이 영상분할기(6)에 의해 하나의 영상을 각각의 빔 투사기(3)의 영상판(3a)에 분할 입력하고 입력된 영상은 영상판(3a)이면의 LED램프(2)의 광원을 집광렌즈(3c)에 의해 집광한 다음 투사렌즈(3b)에 의해 투과 영상면(1)에 영상단위로 결상하면서 동시에 대형 크기의 투과 영상면(1)에서 하나의 대형화면으로 합치하므로 이음선이 없는 대형영상이 실현 된다

이러한 본 발명의 영상단위(s)는 예컨대 20″단위로 하나의 영상 단위(s)를 구성하여 200″로 구성 할 시는 가로 10개 X세로10개 계 100개로 구성 된다

즉 LED의 수는 100개가 구성 된다

이러한 본 발명은 해상도에 있어서 20“의 영상단위에 최소 영상 표시를 가로x세로 680X480=326,400픽셀의 영상을 예를 들면 이를 100개의 영상단위(s)로 구성 하면 총 픽셀 수는 32,640,000픽셀의 영상이 된다,

즉 200”의 대형 영상을 20“의 해상도로 실현함으로 약 100배의 해상도를 올릴 수 있는 것 이다

반면에 종래 200″(가로4m X 세로3m)의 전광판은 전광램프의 수가 가로 680X세로480개=계36만개 이상의 LED가 하나의 영상을 형성한 반면

본 발명은 상기360,000개의 LED를 100개의 LED로 구성함으로서. LED수를 종래대비 1/3600 까지 줄일 수 있으며 그 만큼 전기소모가 줄면서 해상도는 약 100배 이상 구현 할 수 있다

같은 논리로 영상단위(s)의 크기가 25″이면 64개(8X8), 40″이면 25개(5X5)로 구성한다.

즉 본 발명은 5″-40″까지 영상단위(s)를 형성하고 이를 하나의 투과

영상면(1)에서 화면 간격 없이 중첩하여 대형 화면을 구성 할 수 있는 것이다.

상기와 같이 영상단위(s)로 분할하여 투과 영상면(1)에서 합치한다 하더라도 하나의 투과 영상면(1)에서 영상이 합치 하게 되므로 영상 간격이 1mm미만으로 매우 작아 시청거리를 2m만 떨어져도 영상간격이 눈에 뛰지 않을 정도로 해상도가 좋아지는 것이다.

또한 빔투사기(3)의 투사방향을 프레임 (4)방향으로 구비하고 프레임(4)후단에 반사경을 경사각으로 구성하여 빔투사기(3)의 투사방향을 굴절반사 할 경우 프레임(4)의 두께를 1/2 까지 줄일 수 있으므로 본 발명의 두께를 1/2 까지 줄일 수 있다,

영상단위(s)의 화면크기를 5″로 할 경우 그 해상도는 (200″÷5″)자승= 1600배나 높아지는 것이다.

광고장치 등에 있어서 중요한 요소인 램프수명은 종래 전광판의 LED와 같은 LED로 사용 하므로 사용수명은 20.000-50.000시간까지 사용 할 수 있다

이러한 상기 램프 구조는 투과 영상면(1)의 구조를 롤 형태로 말 수 있는 연질구조로 함을 특징으로 한다.

프레임(4), 지지대(5)는 현장에서 조립이 가능하다.

그러나 투과 영상면(1)이 대형일 경우 문을 통과 하지 못하므로 현장 설치가 불가능 하게 된다.

따라서 이러한 투과 영상면(1)의 구조는 연질의 플라스틱구조로 구성하여 이를 말아서 문을 통과 후 현장에서 프레임(4)에 조립이 가능하게 하는 것이다.

이러한 투과 영상면(1)구조는 도 4와 같이 그 표면을 작은 구경의 원형렌즈 형태의 구면(c)을 촘촘히 배열하여 투과 영상면(1) 이면에 형성된 LED의 영상을 전면으로 확대 투과 한다

이때 확대된 밝기는 외광에 대해 강하고 이면의 밝기를 확대하므로 4배 이상의 밝기를 실현 한다.

도 4와 같이 투과 영상면(1)의 표면을 상, 하 또는 좌, 우 일방향 으로 곡면(d)화 하여 투과 영상면(1)이면에 형성된 LED 영상을 확대 투과한다. 이 경우에도 상기와 같이 2-4배 밝기를 증대 한다.

이러한 상기 도 3과 도 4의 구조는 투과 영상면(1) 이면의 영상은 전면으로 확대 투과하고 투과 영상면(1)표면으로 조사되는 외광은 외부로 확산하므로 2배 이상의 밝기 증대 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 광원 자체를 상기 LED에서 레이저다이오드로 교체하여도 같은 작용과 효과를 얻을 수 있다

이와 같은 경우 구성과 작용효과는 상기와 같다

즉 수개에서 수십개의 레이저 다이오드를 구성하고, 그 전면에 영상판(3a)을 구성하여 상기 레이저다이오드와 영상판(3a)을 결합하여 빔투사기(3)를 구성 하고 그 전면에 단일 투과 영상면(1)을 구성 한다

이러한 구성은 레이저 다이오드의 레이저 광원이 영상판(3a)에서 반사 된다음 대형의 단일 투과 영상면(1)에 대형영상이 실현 되는 것이.

본 발명의 영상판(3a)을 적, 녹, 청 삼색을 단일패널에서 구비한 영상판(3a)을 사용할 시는 LED광원을 백색광원으로 구성하여도 투과 영상면(1)에서 칼라영상이 가능하다.

이 경우 종래 각각 색상에 따라 LED광원의 램프수명이 각각 다른 것을 일원화를 기할 수 있다

따라서 이러한 본 발명은 종래 전광판 대비 픽셀단위의 LED광원을 영상단위(s)로 픽셀 화하여 하나의 대형 투과 영상면(1)에서 결상하므로 그 해상도를 100배 이상까지 높일 수 있으며, LED의 수도 1/ 3600 이하까지 현저히 감소시켜 전기 소모도 현저히 줄일 수 있으며, 투과 영상면(1)의 표면에 형성한 광학적 엠보싱은 영상 밝기를 2-4배 이상 증배 할 수 있는 것이다.

Claims (5)

1. 대형영상장치에 있어서

   광원을 LED램프(2)로 하고

   상기 광원 앞에 영상 판(3a)과 투사렌즈(3b)를 구비한 빔 투사기(3)를 구성하고, 상기 빔 투사기(3)를 복수개로 구성하고, 상기 빔 투사기(3) 전단에 하나의 단일 투과 영상 면(1)을 구성함으로서 영상의 해상도를 현저히 증가 한 것이 특징인 고해상도 대형 영상장치
2. 제 1항에 있어서

   LED램프(2)의 구성을 백색 광원으로 구성 한 것이 특징인 고해상도 대형 영상장치
3. 제 1항에 있어서

   투과 영상면(1)의 소재를 연질로 구성 하고, 프레임(4) 구조를 조립형으로 구성하여 설치 현장에서 조립 가능 한 것이 특징인 고해상도 대형 영상장치
4. 제 1항에 있어서

   투과 영상면(1) 표면에 구면(c) 또는 곡면(d)과 같은 엠보싱면을 구성하여 외광은 확산하고 내부의 영상은 집광하여 밝기를 증대 한 것이 특징인 고해상도 대형 영상장치
5. 대형 영상장치에 있어서

   광원을 레이저 다이오드로 하고

   상기 광원 앞에 영상 판(3a)을 구비한 빔 투사기(3)를 구성하고, 상기 빔 투사기(3)를 복수개로 구성하고, 상기 빔 투사기(3) 전단에 하나의 단일 투과 영상 면(1)을 구성함으로서 영상의 해상도를 현저히 증가 한 것이 특징인 고해상도 대형 영상장치

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