KR20100003594A

KR20100003594A - Display device

Info

Publication number: KR20100003594A
Application number: KR1020080063568A
Authority: KR
Inventors: 이상연
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-07-01
Filing date: 2008-07-01
Publication date: 2010-01-11

Abstract

PURPOSE: A display device is provided to vary a driving current of a light source generating laser light, thereby reducing speckles. CONSTITUTION: A light source(110) applies laser light. An image projection unit(120) projects an image on a screen using the laser light. A power supply unit(130) supplies a driving current for generating the laser light to the light source. A controller(140) controls the power supply unit to vary the driving current within a specific range to reduce speckles generated on the screen.

Description

Display device

본 발명은 레이저 광을 이용하여 영상을 스크린에 표시하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display apparatus for displaying an image on a screen using laser light.

최근 디스플레이 분야의 급격한 발전으로 인해 소비자들은 소형화 및 밝고 선명한 영상을 좀더 큰 화면에 보기를 원하고 있다. 이러한 소비자들의 욕구를 충족시키기 위한 수단의 하나로써 레이저 광을 이용한 디스플레이 장치의 개발이 활발하게 진행되고 있다.Recently, due to the rapid development of the display field, consumers want to see miniaturization and bright and clear images on a larger screen. As one of means for satisfying the needs of consumers, the development of a display device using laser light is actively progressing.

도 1은 종래 기술의 레이저 광을 이용한 패널 방식의 디스플레이 장치를 나타낸 구성도이고, 도 2는 종래 기술의 레이저 광을 이용한 스캐너 방식의 디스플레이 장치를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a panel display device using a laser light of the prior art, Figure 2 is a block diagram showing a scanner display device using a laser light of the prior art.

레이저를 광원으로 사용하면 화상의 색상이 선명하고 순색에 가까우며 색을 재현하는 범위가 넓은 장점이 있고 또한 콘트라스트가 높아서 선명한 화상을 얻을 수 있다.Using a laser as a light source has the advantage that the color of the image is clear, close to pure color, and has a wide range of color reproduction, and a high contrast allows a clear image to be obtained.

도 1을 참조하면, 레이저를 광원으로 하는 투사 표시장치는 램프를 대신하여 레이저(11)를 광원으로 사용하고, 상기 레이저 광을 조명 광학계(12)에 의해 디스 플레이 패널(13)에 조사시킨다.Referring to FIG. 1, a projection display device using a laser as a light source uses a laser 11 as a light source instead of a lamp, and irradiates the display panel 13 to the display panel 13 by the illumination optical system 12.

그리고, 디스플레이 패널(13)에서 전기적 신호에 의해 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하고, 상기 화상을 투사 광학계(14)에 의해 스크린(15)에 투사시켜 큰 화면으로 표시하게 된다.The display panel 13 displays an image by adjusting the amount of light by an electrical signal, and displays the image on a large screen by projecting the image onto the screen 15 by the projection optical system 14.

이와 같은 종래 기술의 레이저 표시 장치에서 AOM(Acousto-Optic Modulator)을 채택하여 레이저 광의 투과량을 조절할 수 있도록 한 다른 구조의 레이저 표시 장치의 구성은 이하의 도 2과 같다.The structure of the laser display device of another structure in which the AOM (Acousto-Optic Modulator) is adopted in the prior art laser display device to adjust the amount of transmission of the laser light is shown in FIG. 2.

도 2를 참조하면, 레이저(21)를 광원으로 하고 광학계(22)에 의해 레이저광을 AOM(23)에 집속시킨다.Referring to FIG. 2, the laser 21 is used as the light source and the laser beam is focused on the AOM 23 by the optical system 22.

AOM(23)은 영상 신호와 연계된 전기적 신호에 의해 빛의 투과량을 조절하고 AOM(23)에 의해 조절된 레이저광은 폴리건 미러(polygon mirror)(24)로 진행되고, 폴리건 미러(24)는 회전하면서 화면의 수평 이미지를 구현하게 된다.The AOM 23 adjusts the amount of light transmitted by an electrical signal associated with the image signal, and the laser light controlled by the AOM 23 proceeds to a polygon mirror 24, and the polygon mirror 24 is As you rotate, you create a horizontal image of the screen.

폴리건 미러(24)에서 반사된 광은 검류계(galvanometer)(25)로 진행되어 일정 각도를 상하로 반복 진행하면서 화면의 수직 이미지를 구현하게 된다.The light reflected from the polygon mirror 24 proceeds to the galvanometer 25 to implement a vertical image of the screen while repeating a predetermined angle up and down.

그리고 폴리건 미러(24)와 검류계(25)의 회전과 각도 조합에 의해 스크린(26) 위에 레이저 광을 스캔하여 화면을 표시하게 된다.The laser beam is scanned on the screen 26 by the rotation and angle combination of the polygon mirror 24 and the galvanometer 25 to display the screen.

이와 같은 종래 기술의 레이저 표시 장치는 레이저를 사용함으로써 색의 선명도를 높이고 색 재현성이 우수하고 자연색에 가까운 영상을 표시할 수 있으며 콘트라스트가 높아서 선명한 화질을 재현할 수가 있게 된다.Such a laser display device according to the related art is capable of increasing color clarity, displaying excellent color reproducibility, displaying an image close to natural colors, and reproducing sharp image quality due to high contrast.

그러나, 레이저가 갖고 있는 특성인 간섭성(coherence)에 의해 스크린상에서 레이저의 간섭 현상이 일어나서 화면상에서 작은 알갱이들이 반짝거리는 듯한 스펙클(Speckle) 현상이 나타난다.However, due to the coherence characteristic of the laser, the interference of the laser is generated on the screen, and the speckle phenomenon appears as if the small particles are sparkling on the screen.

이러한 스펙클 현상은 화질을 저하시키는 요인으로써 콘트라스트와 해상도를 저하시키게 된다.This speckle phenomenon reduces the contrast and resolution as a factor of degrading the image quality.

이와 같은 스펙클 현상을 제거하기 위해 확산자(diffuser)와 같은 광학 소자를 사용하는 경우도 있으나 확산자의 경우 빛의 투과율을 현저히 떨어뜨리게 되는 문제점을 안고 있다.In order to eliminate the speckle phenomenon, an optical element such as a diffuser may be used, but the diffuser has a problem in that the transmittance of light is significantly reduced.

본 발명의 제1 목적은, 레이저 광을 발생하는 광원의 구동 전류를 가변시켜 스펙클을 감소시키는 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.A first object of the present invention is to provide a display device that reduces speckle by varying the drive current of a light source for generating laser light.

본 발명의 제2 목적은, 상기 광원의 온도를 가변시켜 스펙클을 감소시키는 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.A second object of the present invention is to provide a display device that reduces speckle by varying the temperature of the light source.

상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 레이저 광을 출사하는 광원과; 상기 광원으로부터 출사된 레이저 광을 이용하여 영상을 스크린으로 투사하는 영상 투사부와; 상기 광원에게 레이저 광 생성을 위한 구동 전류를 공급하는 전원 공급부와; 상기 전원 공급부를 제어하여 상기 구동 전류를 일정 범위내에서 가변시켜, 상기 스크린에 발생하는 스펙클을 감소시키는 제어부;를 포함하여 이루어진다.According to another aspect of the present invention, there is provided a display apparatus including a light source for emitting laser light; An image projector which projects an image onto a screen by using the laser light emitted from the light source; A power supply unit supplying a driving current to the light source to generate laser light; And a controller configured to control the power supply to vary the driving current within a predetermined range to reduce speckle generated on the screen.

이때, 상기 영상 투사부는, 상기 광원으로부터 출사된 레이저 광의 일부 색을 투과 또는 반사하여 합성하는 다수의 다이크로익 미러와; 상기 다이크로익 미러들로부터 출사된 레이저 광을 수평 및/또는 수직방향으로 반사하여 상기 스크린에 래스터 스캔(Raster Scan)하는 스캐너;를 포함하여 이루어질 수 있다.The image projector may include a plurality of dichroic mirrors configured to transmit or reflect some colors of the laser light emitted from the light source; And a scanner for raster scanning on the screen by reflecting the laser light emitted from the dichroic mirrors in a horizontal and / or vertical direction.

또한, 상기 영상 투사부는, 상기 광원으로부터 출사된 레이저 광의 일부 색을 투과 또는 반사하여 합성하는 다수의 다이크로익 미러와; 상기 다이크로익 미러들로부터 방출된 레이저 광을 반사하여 상기 영상을 스크린에 투사하는 디스플레이 패널;을 포함하여 이루어질 수도 있다.The image projector may further include: a plurality of dichroic mirrors configured to transmit or reflect some colors of laser light emitted from the light source; And a display panel for reflecting the laser light emitted from the dichroic mirrors to project the image onto a screen.

또한, 상기 제어부는 상기 가변된 구동 전류들의 평균값이 상기 가변되기 이전의 구동 전류값을 초과하지 않는 범위내에서 상기 구동 전류를 가변시켜 스펙클을 감소시킬 수 있다.The controller may reduce the speckle by varying the driving current within a range in which the average value of the variable driving currents does not exceed the previous driving current value.

또한, 상기 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 레이저 광을 출사하는 광원과; 상기 광원으로부터 출사된 레이저 광을 이용하여 영상을 스크린으로 투사하는 영상 투사부와; 상기 광원과 일체화 구성되고, 상기 광원의 온도를 조절하는 온도 조절부와; 상기 온도 조절부를 제어하여 일정 범위내에서 상기 광원의 온도를 가변시켜, 상기 스크린에 발생하는 스펙클을 감소시키는 제어부;를 포함하여 이루어진다.In addition, a display device according to the present invention for achieving the second object, the light source for emitting a laser light; An image projector which projects an image onto a screen by using the laser light emitted from the light source; A temperature controller configured to be integrated with the light source and to adjust a temperature of the light source; And a controller configured to reduce the speckle generated on the screen by controlling the temperature controller to vary the temperature of the light source within a predetermined range.

이때, 상기 온도 조절부는 열전냉각 소자(Thermo-Electric Cooler; 'TEC')가 될 수 있다.In this case, the temperature controller may be a thermo-electric cooler (TEC).

또한, 상기 제어부는 상기 가변된 광원의 온도들의 평균값이 상기 가변되기 이전의 광원의 온도를 초과하지 않는 범위내에서 상기 광원의 온도를 가변시켜 스펙클을 감소시킬 수 있다.The control unit may reduce the speckle by varying the temperature of the light source within a range in which the average value of the temperatures of the variable light source does not exceed the temperature of the light source before the variable.

본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 레이저 광을 발생하는 광원의 구동 전류 및 온도를 변화시켜 스펙클을 효율적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The display device according to the present invention has the effect of efficiently reducing the speckle by changing the drive current and the temperature of the light source generating the laser light.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 이하에서의 실시예들의 상세한 설명 을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the embodiments.

본 발명에 따른 디스플레이 장치의 바람직한 실시예에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등과 같은 휴대 단말기와, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 비휴대 단말기에 모듈 형태로 제작되어 탑재될 수 있다.Prior to describing the present invention, the display apparatus 100 according to the present invention includes a mobile phone, a smart phone, a notebook computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP). ) And a portable terminal such as a navigation device and a non-portable terminal such as a desktop computer.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<제1 <First 실시예Example >>

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 제1 실시예 기능 블럭도이다.3 is a functional block diagram of a first embodiment showing a display device according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는, 광원(110)과, 영상 투사부(120)와, 전원 공급부(130)와, 제어부(140)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the display apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention includes a light source 110, an image projector 120, a power supply 130, and a controller 140. It is composed.

물론, 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 필요에 따라 전술한 구성요소 이외의 것(예를 들어 조명 렌즈, 반사판 등등)이 포함되어 구성될 수 있을 것이나, 상기 전술한 구성요소 이외의 것은 본 발명에 직접적 연관이 있는 것은 아니므로 설명의 간명함을 위해 이에 대한 자세한 설명은 이하 생략된다. Of course, the display apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention may be configured to include other than the above-described components (for example, illumination lens, reflector, etc.) if necessary, the above-described configuration Since elements other than elements are not directly related to the present invention, a detailed description thereof will be omitted below for simplicity.

한편, 상기 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구 성요소가 하나의 구성요소로 합쳐져서 구성되거나, 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있음을 유념해야 한다. On the other hand, when the components are implemented in actual applications, it should be noted that two or more components may be combined into one component as needed, or one component may be divided into two or more components.

먼저, 이하의 도 4 및 도 5를 참조하여, 상기 광원(110)과 영상 투사부(120)에 대해 상세히 설명한다.First, the light source 110 and the image projector 120 will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5.

도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 패널 방식의 디스플레이 장치를 나타낸 제1 실시예 구성도이다.4 is a configuration diagram of a first embodiment of a display panel type display apparatus according to the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 광원(110)은 적색(R)과 녹색(G), 및 청색(B) 레이저 발광소자들(111a, 111b, 111c)로 구성되고, 상기 R/G/B 레이저 발광소자들(111a, 111b, 111c)은 제어부(140)의 제어에 따라 전원 공급부(130)에서 공급되는 구동 전류에 의해 각각의 R/G/B 레이저 광을 발생하여 출사한다.Referring to FIG. 4, the light source 110 includes red (R), green (G), and blue (B) laser light emitting elements 111a, 111b, and 111c, and emits the R / G / B laser light. The elements 111a, 111b, and 111c generate and emit the respective R / G / B laser lights by the driving current supplied from the power supply unit 130 under the control of the controller 140.

영상 투사부(120)는, 제1 및 제2 다이크로익 미러(121a, 121b)와, 광터널(122)과, 반사판(123)과, 디스플레이 패널(124), 투사 렌즈(125)를 포함하여 구성된다.The image projector 120 includes first and second dichroic mirrors 121a and 121b, an optical tunnel 122, a reflector plate 123, a display panel 124, and a projection lens 125. It is configured by.

제1 및 제2 다이크로익 미러(121a, 121b)는 특정 파장을 갖는 빛만을 선택적으로 반사 또는 투과시켜 원하는 파장대의 빛을 얻을 수 있는 미러 형태의 합성부로써, 상기 광원(111a, 111b, 111c)에서 발생된 광의 일부는 투과 또는 반사한다.The first and second dichroic mirrors 121a and 121b are mirror-shaped composite parts capable of selectively reflecting or transmitting only light having a specific wavelength to obtain light of a desired wavelength band. The light sources 111a, 111b, and 111c are provided. Some of the light generated in) is transmitted or reflected.

이때, 제1 다이크로익 미러(121a)는 적색 레이저 광과 녹색 레이저 광이 교차하는 지점에 구비될 수 있다. 즉, 제1 다이크로익 미러(121a)는 적색 레이저 광은 투과시키고, 녹색 레이저 광은 반사시켜 출사한다.In this case, the first dichroic mirror 121a may be provided at a point where the red laser light and the green laser light cross each other. That is, the first dichroic mirror 121a transmits the red laser light and reflects the green laser light to emit the light.

또한, 제2 다이크로익 미러(121b)는 상기 제1 다이크로익 미러(121a)를 통과 한 적색 레이저 광 및 녹색 레이저 광은 투과시키고, 청색 레이저 광은 반사시켜 출사한다.In addition, the second dichroic mirror 121b transmits the red laser light and the green laser light that have passed through the first dichroic mirror 121a, and reflects the blue laser light and emits the light.

이와 같이, 적색 레이저 광과 녹색 레이저 광 및 청색 레이저 광은 두 개의 다이크로익 미러(121a, 121b)를 통과하면서 합성되어 결상하여야 할 이미지에 따라 다양한 컬러의 레이저 광으로 합성된다.As such, the red laser light, the green laser light, and the blue laser light are synthesized while passing through the two dichroic mirrors 121a and 121b and synthesized into laser light of various colors according to an image to be imaged.

본 발명에서는 제1 다이크로익 미러(121a)가 적색 레이저 광과 녹색 레이저 광이 교차되는 지점에 구비된다는 가정하에 설명하였을 뿐, 본 발명에 따른 다이크로익 미러들(121a, 121b)의 위치를 이에 한정하는 것은 아니다.The present invention has been described under the assumption that the first dichroic mirror 121a is provided at the point where the red laser light and the green laser light intersect, and the positions of the dichroic mirrors 121a and 121b according to the present invention are described. It is not limited to this.

한편, 광터널(122)은 유리(Bulky Glass) 재질의 로드 렌즈(Rod lens)로 구성될 수 있으며, 로드 렌즈는 공기보다 굴절률이 높은 고 굴절률의 특성을 가지므로 그 내부에서 전반사가 이루어진다.On the other hand, the optical tunnel 122 may be composed of a rod lens made of glass (Bulky Glass) material, the rod lens has a high refractive index characteristic of higher refractive index than air, so that the total internal reflection is made therein.

또는, 광터널(122)은 미러(Mirror)로 둘러싸여 입/출사구가 개방된 형태의 라이트 터널(Tunnel)로 이루어질 수 있으며, 가령 네 개의 미러면으로 둘러싸여 터널의 형태를 이루도록 구성된다.Alternatively, the optical tunnel 122 may be formed of a light tunnel of a type in which an entrance / exit opening is opened by being surrounded by a mirror, and is configured to form a tunnel by being surrounded by four mirror surfaces.

이러한 구조상에서 개구된 터널의 내부를 진행하는 분리 광들은 미러에 의하여 불규칙하게 전반사되며 균일하게 혼합된다.In this structure, the separated lights traveling through the opened tunnel are irregularly totally reflected and uniformly mixed by the mirror.

상기와 같이, 광터널(122)을 통과한 광은 반사판(123)에 의해 디스플레이 패널(124)로 반사된다.As described above, the light passing through the optical tunnel 122 is reflected by the reflector 123 to the display panel 124.

디스플레이 패널(124)은 반사판(123)을 통해 상기 광터널(122)에서 혼합된 레이저 광을 입사받고, 상기 레이저 광을 이용하여 스크린에 영상을 투사한다.The display panel 124 receives the laser light mixed in the optical tunnel 122 through the reflecting plate 123 and projects an image on the screen using the laser light.

상기와 같은 디스플레이 패널(124)는 입사된 레이저 광을 각 화소 단위로 선택적으로 반사시킴에 의해 화상을 형성하는 디지털 마이크로 미러 소자, 반사형 액정표시소자(Liquid Crystal on Silicon; 이하 'LCS') 등의 반사형 화상 형성 유닛등으로 형성될 수 있다.The display panel 124 as described above includes a digital micro mirror device, a liquid crystal display device (LCS), or the like, which forms an image by selectively reflecting incident laser light on a pixel-by-pixel basis. Can be formed of a reflective image forming unit or the like.

한편, 투사렌즈(125)는 상기 디스플레이 패널(124)에서 형성된 영상을 스크린으로 확대 투사한다.Meanwhile, the projection lens 125 enlarges and projects the image formed on the display panel 124 on the screen.

또한, 본 발명은 이하의 도 5에 도시된 바와 같이, 스캐너 방식의 광원(110)과 영상 투사부(120)로 형성될 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 5, the present invention may be formed of a scanner-type light source 110 and an image projector 120.

도 5는 본 발명에 따른 스캐너 방식의 디스플레이 장치를 나타낸 제1 실시예 구성도이다.5 is a configuration diagram of a first embodiment showing a scanner-type display device according to the present invention.

도 5를 참조하면, 광원(110)과 영상 투사부(120)의 제1 및 제2 다이크로익 미러(121a, 121b)는 도 4에서 이미 설명하였고, 상기 제1 및 제2 다이크로익 미러(121a, 121b)에서 합성된 레이저 광은 반사판(123)을 통해 스캐너(126)로 입사된다.Referring to FIG. 5, the first and second dichroic mirrors 121a and 121b of the light source 110 and the image projector 120 have already been described with reference to FIG. 4, and the first and second dichroic mirrors are described above. The laser light synthesized at 121a and 121b is incident to the scanner 126 through the reflecting plate 123.

스캐너(126)는 상기 반사판(123)을 통해 입사된 레이저 광을 수평 및/또는 수직방향으로 반사하여 스크린에 래스터 스캔(Raster Scan)한다.The scanner 126 reflects the laser light incident through the reflector 123 in a horizontal and / or vertical direction to raster scan the screen.

상기 스캐너(126)는 회동 가능한 거울을 가진 마이크로 스캐너를 적어도 하나 구비한다. 이러한 마이크로 스캐너의 일 예로 2축 구동 마이크로 스캐너가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다.The scanner 126 has at least one micro scanner with a rotatable mirror. An example of such a micro scanner is a biaxial drive micro scanner shown in FIGS. 6 and 7.

이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 마이크로 스캐너(126)에 대 해 상세히 설명한다.Hereinafter, the micro scanner 126 according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7.

도 6은 본 발명에 따른 마이크로 스캐너를 나타낸 일 실시예 사시도이다.Figure 6 is a perspective view of an embodiment of a micro scanner according to the present invention.

도 7은 도 6의 마이크로 스캐너에서 연결부가 형성된 상태를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.FIG. 7 is a schematic conceptual view illustrating a state in which a connection portion is formed in the micro scanner of FIG. 6.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 마이크로 스캐너(126)는 레이저 광을 반사시키는 반사면이 형성된 박막과, 상기 박막 하부에 위치되어 상기 박막을 지지하는 지지 프레임으로 이루어지는 미러 판(51)과, 상기 미러 판(51)의 외곽으로부터 이격되어 위치된 외부 프레임(52)과, 상기 미러 판(51)과 상기 외부 프레임(52)을 연결하는 복수개의 연결부(53A,53B,54)와, 상기 외부 프레임(52)의 외곽으로부터 이격되어 위치된 짐벌(gimbal)(56)과, 상기 짐벌(56)과 상기 외부 프레임(52)에 연결되며, 상기 미러 판(51)을 기준으로 대칭적으로 형성된 한 쌍의 내부 탄성 굴신 구조물(57)과, 상기 미러 판(51)을 기준으로 대칭적으로 형성되고, 상기 짐벌(56)과 한 쌍의 지지부(75)에 연결되어 상기 미러 판(51)과 외부 프레임(52)과 짐벌(56)을 하부로부터 부상시키는 한 쌍의 외부 탄성 굴신 구조물(58)로 구성된다.As shown in FIGS. 6 and 7, the micro scanner 126 includes a mirror plate 51 including a thin film on which a reflective surface for reflecting laser light is formed, and a support frame positioned below the thin film to support the thin film. And an outer frame 52 spaced apart from the outside of the mirror plate 51, a plurality of connecting portions 53A, 53B, 54 connecting the mirror plate 51 and the outer frame 52, and A gimbal 56 spaced apart from the outside of the outer frame 52 and connected to the gimbal 56 and the outer frame 52 and symmetrically formed with respect to the mirror plate 51. It is formed symmetrically with respect to the pair of inner elastic flexural structure 57 and the mirror plate 51, and is connected to the gimbal 56 and the pair of supports 75 and the mirror plate 51 A pair of outer elastic flexures that lift the outer frame 52 and gimbal 56 from the bottom. Structure 58.

여기서, 상기 미러 판(51)과 상기 외부 프레임(52)을 연결하는 복수개의 연결부(53A,53B,54)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 한 쌍의 탄성 굴신 구조물(58)을 연결한 제 1 선상(P1)에 형성되며 상기 미러 판(51)을 기준으로 대칭적으로 형성된 제 2 연결부와, 상기 제 1 선상(P1)과 수직한 제 2 선상(P2)에 형성되며, 상기 미러 판(51)을 기준으로 대칭적으로 형성된 제 1 연결부(54)로 구성된다.Here, the plurality of connecting portions 53A, 53B, 54 connecting the mirror plate 51 and the outer frame 52 are connected to the pair of elastic flexural structures 58 as illustrated in FIG. 7. A second connection portion formed on one line P1 and symmetrically formed with respect to the mirror plate 51, and a second line P2 perpendicular to the first line P1 and formed on the mirror plate 51. The first connector 54 is formed symmetrically with respect to 51.

상기 짐벌(56)은 상기 내부 탄성 굴신 구조물(57)에 의해 상기 외부 프레 임(52)과 연결되어 있으며, 상기 내부 탄성 굴신 구조물(57)과 수직한 선상에 상호 대칭적으로 형성되는 외부 탄성 굴신 구조물(58)에 의해 지지부(75)와 연결된다.The gimbal 56 is connected to the outer frame 52 by the inner elastic bending structure 57, the outer elastic stretching is formed symmetrically on a line perpendicular to the inner elastic bending structure 57 It is connected to the support 75 by the structure 58.

상기 외부 탄성 굴신 구조물(58)은 상기 짐벌(56)을 지지부(75)와 연결하여 상기 미러 판(51), 외부 프레임(52) 및 짐벌(56)을 하부로부터 부상시킨다. 여기서, 상기 지지부(75)는 일부분만 개략적으로 나타내었다.The outer elastic flexural structure 58 connects the gimbal 56 with the support 75 to lift the mirror plate 51, the outer frame 52 and the gimbal 56 from below. Here, only a part of the support 75 is schematically shown.

상기 내부 탄성 굴신 구조물(57)과 외부 탄성 굴신 구조물(58)은 마이크로 미러의 구동시 복원력 토오크(torque)를 제공하며, 회전축으로서 작용한다.The inner elastic flexural structure 57 and the outer elastic flexural structure 58 provide a restoring force torque when the micromirror is driven and act as a rotation axis.

즉, 상기 외부 프레임(52)은 내부 탄성 굴신 구조물(57)을 축(도 6과 같이, X와 X'를 연결하는 축, 이하 X축이라 칭함.)으로 하여 회전하며, 상기 짐벌(56)은 외부 탄성 굴신 구조물(58)을 축(도 6와 같이, Y와 Y'를 연결하는 축, 이하 Y축이라 칭함.)으로 하여 회전한다.That is, the outer frame 52 rotates the inner elastic flexural structure 57 as an axis (axis connecting X and X ′, hereinafter referred to as X axis) as shown in FIG. 6, and the gimbal 56 Rotates the outer elastic flexural structure 58 as an axis (axis connecting Y and Y ', hereinafter referred to as Y axis) as shown in FIG. 6.

이와 같은 구조의 마이크로 스캐너(126)의 경우, 2축 자유도의 회전운동이 가능하다. 즉, 상기 내부 탄성 굴신 구조물(57)을 축으로 한 X축과 상기 외부 탄성 굴신 구조물(58)을 축으로 한 Y축 방향으로의 회전운동이 가능하며, 각 축 방향의 운동은 짐벌(56) 구조에 의해 서로 영향을 주지 않게 되어 독립적인 제어가 가능하므로 2차원 평면 내에서 임의의 각도를 갖는 마이크로 미러를 구현할 수 있게 된다.In the case of the micro scanner 126 having such a structure, it is possible to rotate in two axes of freedom. That is, the rotational movement in the X-axis direction with respect to the X-axis with respect to the inner elastic flexural structure 57 and the outer elastic flexural structure 58 is possible, the movement in each axial direction is gimbal 56 Since the structure does not affect each other and can be controlled independently, it is possible to implement a micro mirror having an arbitrary angle in a two-dimensional plane.

상기와 같은 마이크로 스캐너(126)를 이용하면 상기 미러 판(51)의 미소 회동에 의하여 주사되므로, 매우 빠른 속도로 스위핑(sweeping)하는 것이 가능하다.By using the micro scanner 126 as described above, scanning is performed by the micro-rotation of the mirror plate 51, so that it is possible to sweep at a very high speed.

이와 같이 빠르게 스위핑함으로써 종래의 디스플레이 장치에 비해 본 실시예 의 디스플레이 장치는 콘트라스트비(contrast ratio)를 높일 수 있다.By sweeping in this manner, the display device of the present embodiment can increase the contrast ratio compared to the conventional display device.

이상, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 광원(110) 및 영상 투사부(120)에 대해 상세히 설명하였다.In the above, the light source 110 and the image projector 120 according to the present invention have been described in detail with reference to FIGS. 4 to 7.

그 다음으로, 전원 공급부(130)는 상기 디스플레이 장치(100)를 구성하는 각각의 구성 요소에 전원을 공급하는 것은 물론, 제어부(140)의 제어에 따라 광원(110)에 레이저 광 생성을 위한 구동 전류를 공급한다.Next, the power supply unit 130 not only supplies power to each component constituting the display apparatus 100, but also drives to generate laser light in the light source 110 under the control of the controller 140. Supply the current.

제어부(140)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하고, 이하 본 발명에 따른 광원(110)의 구동 전류 변화를 통한 스펙클 감소 과정에 대해 상세히 설명한다.The control unit 140 controls the overall operation of the display apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, and will be described in detail below a speckle reduction process by changing the driving current of the light source 110 according to the present invention. .

제어부(140)는 상기 전원 공급부(130)를 제어하여 광원(110)의 적색(R)과 녹색(G), 및 청색(B) 레이저 발광소자들(111a, 111b, 111c)에 공급되는 구동 전류를 일정 범위내에서 가변시킨다.The controller 140 controls the power supply 130 to drive currents supplied to the red (R), green (G), and blue (B) laser light emitting elements 111a, 111b, and 111c of the light source 110. Is changed within a certain range.

이때, 상기 제어부(140)는 상기 가변된 구동 전류들의 평균값이 상기 가변되기 이전의 구동 전류값을 초과하지 않는 범위내에서 상기 구동 전류를 가변시킨다.In this case, the controller 140 varies the driving current within a range in which the average value of the variable driving currents does not exceed the driving current value before the variable.

이하, 예를 들어, 상기 제어부(140)의 구동 전류 가변 과정에 대해 설명한다.Hereinafter, a process of varying the driving current of the controller 140 will be described.

예를 들어, 스크린의 a 픽셀에 b 색상을 표시하기 위해서, 상기 광원(110)의 적색 레이저 발광소자들(111a)에 구동 전류가 3초 동안 50mA로 공급된다고 가정한다.For example, in order to display b color on a pixel of the screen, it is assumed that the driving current is supplied at 50 mA for 3 seconds to the red laser light emitting elements 111a of the light source 110.

그러면, 제어부(140)는 상기 50mA를 각 초마다 (25mA → 75mA)(1초) → (30mA → 70mA)(1초) → (90mA → 10mA)(1초)로 가변시킨다.Then, the controller 140 varies the 50 mA from (25 mA → 75 mA) (1 second) → (30 mA → 70 mA) (1 second) → (90 mA → 10 mA) (1 second) every second.

이때, 상기 가변된 구동 전류값들(25mA, 75mA, 30mA, 70mA, 90mA, 10mA)의 평균값이 상기 최초의 50mA를 초과하지 않도록 하는 이유는, 상기 구동 전류값들(25mA, 75mA, 30mA, 70mA, 90mA, 10mA)의 평균값이 상기 50mA를 초과할 경우, 상기 스크린의 a 픽셀에 표시하고자 하는 b 색상이 생성되지 않을 수 있어서, 상기 스크린에 표시되는 영상에 왜곡이 발생될 수 있기 때문이다.In this case, the reason why the average value of the variable driving current values (25 mA, 75 mA, 30 mA, 70 mA, 90 mA, 10 mA) does not exceed the first 50 mA is because of the driving current values (25 mA, 75 mA, 30 mA, 70 mA). , 90 mA, 10 mA), if the average value exceeds 50 mA, b color to be displayed on a pixel of the screen may not be generated, and distortion may occur in an image displayed on the screen.

상기와 같이, 제어부(140)에 의해 구동 전류가 시간에 따라 규칙적 또는 불규칙적으로 가변되면, 상기 가변된 구동 전류들에 의해 발진되는 각각의 레이저 광들의 중심 파장이 변화하게 되고, 상기 레이저 광들의 중심 파장에 대해 발생되는 각각의 스펙클 패턴들이 서로 다르게 형성된다.As described above, when the driving current is regularly or irregularly changed with time by the controller 140, the center wavelength of each laser light oscillated by the variable driving currents is changed, and the center of the laser lights is changed. Each speckle pattern generated for the wavelength is formed differently.

상기와 같이 형성된 스펙클 패턴들이 상기 스크린에 보여질 때는 상기 스펙클 패턴들의 평균으로 보여지기 때문에, 사용자가 상기 스크린을 통해 영상을 시청 시 상기 스크린상에 보여지는 스펙클이 감소된 것처럼 보이게 되는 것이다.When the speckle patterns formed as described above are displayed as the average of the speckle patterns when viewed on the screen, the speckle displayed on the screen appears to be reduced when the user views the image through the screen. .

<제2 <Second 실시예Example >>

도 8은 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 제2 실시예 기능 블럭도이다.8 is a functional block diagram of a second embodiment showing a display device according to the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치(200)는, 광원(110)과, 영상 투사부(120)와, 전원 공급부(130)와, 온도 조절부(240)와, 제어부(250)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 8, the display apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention may include a light source 110, an image projector 120, a power supply 130, a temperature controller 240, And a control unit 250.

먼저, 광원(110)과 영상 투사부(120) 및 전원 공급부(130)는 앞서, 제1 실시 예에서 이미 상세히 설명하였다.First, the light source 110, the image projector 120, and the power supply 130 have been described above in detail in the first embodiment.

온도 조절부(240)는 상기 광원(110)의 적색(R)과 녹색(G), 및 청색(B) 레이저 발광소자들(111a, 111b, 111c)에 각각 일체화 구성되고, 제어부(250)에 제어에 따라 상기 발광소자들(111a, 111b, 111c) 각각의 온도를 상승 또는 하강시킨다.The temperature controller 240 is integrally formed with the red (R), green (G), and blue (B) laser light emitting elements 111a, 111b, and 111c of the light source 110, respectively, and is provided to the controller 250. The temperature of each of the light emitting elements 111a, 111b, and 111c is increased or decreased according to the control.

상기와 같은, 온도 조절부(240)는 열전냉각 소자(Thermo-Electric Cooler; 'TEC')로 형성할 수 있고, 상기 TEC는 상기 발광소자들(111a, 111b, 111c)에 각각 부착될 수 있다.As described above, the temperature controller 240 may be formed of a thermo-electric cooler (TEC), and the TEC may be attached to the light emitting elements 111a, 111b, and 111c, respectively. .

제어부(250)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치(200)의 전반적인 동작을 제어하고, 이하 본 발명에 따른 광원(110)의 온도 변화를 통한 스펙클 감소 과정에 대해 상세히 설명한다.The controller 250 controls the overall operation of the display apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention, and will be described below in detail with respect to the speckle reduction process through the temperature change of the light source 110 according to the present invention.

제어부(250)는 상기 온도 조절부(240)를 제어하여 광원(110)의 적색(R)과 녹색(G), 및 청색(B) 레이저 발광소자들(111a, 111b, 111c)의 온도를 일정 범위내에서 가변시킨다.The controller 250 controls the temperature controller 240 to adjust the temperature of the red (R), green (G), and blue (B) laser light emitting elements 111a, 111b, and 111c of the light source 110. Variable within range

이때, 상기 제어부(250)는 상기 가변된 발광소자들(111a, 111b, 111c)의 온도들의 평균값이 상기 가변되기 이전의 발광소자들(111a, 111b, 111c)의 온도를 초과하지 않는 범위내에서 상기 발광소자들(111a, 111b, 111c)의 온도를 가변시킨다.At this time, the controller 250 is within a range in which the average value of the temperatures of the variable light emitting elements 111a, 111b, 111c does not exceed the temperature of the light emitting elements 111a, 111b, 111c before the variable. The temperature of the light emitting elements 111a, 111b, and 111c is varied.

이하, 예를 들어, 상기 제어부(250)의 온도 가변 과정에 대해 설명한다.Hereinafter, for example, the temperature variable process of the controller 250 will be described.

예를 들어, 상기 광원(110)의 적색 레이저 발광소자(111a)가 레이저 광을 방사할 때, 상기 적색 레이저 발광소자(111a)의 온도가 50℃라 가정한다.For example, when the red laser light emitting device 111a of the light source 110 emits laser light, it is assumed that the temperature of the red laser light emitting device 111a is 50 ° C.

그러면, 제어부(250)는 온도 조절부(240)를 제어하여 상기 50℃를 (25℃ → 75℃) → (30℃ → 70℃) → (90℃ → 10℃)로 가변시킨다.Then, the control unit 250 controls the temperature control unit 240 to vary the 50 ℃ (25 ℃ → 75 ℃) → (30 ℃ → 70 ℃) → (90 ℃ → 10 ℃).

이때, 상기 가변된 온도들(25℃, 75℃, 30℃, 70℃, 90℃, 10℃)의 평균값이 상기 최초의 50℃를 초과하지 않도록 하는 이유는, 상기 구동 전류값들(25℃, 75℃, 30℃, 70℃, 90℃, 10℃)의 평균값이 상기 50℃를 초과할 경우, 상기 적색 레이저 발광소자(111a)가 냉온 또는 고온에 의해 손상될 수 있고, 이로 인해 스크린 상에 영상 왜곡이 발생될 수 있기 때문이다.In this case, the reason why the average value of the variable temperatures (25 ° C., 75 ° C., 30 ° C., 70 ° C., 90 ° C., 10 ° C.) does not exceed the first 50 ° C. is the driving current values (25 ° C.). , 75 ° C, 30 ° C, 70 ° C, 90 ° C, 10 ° C) when the average value exceeds 50 ° C, the red laser light emitting device 111a may be damaged by cold or high temperature. This is because image distortion may occur.

상기와 같이, 제어부(250)에 의해 광원(110)의 온도가 시간에 따라 규칙적 또는 불규칙적으로 가변되면, 상기 가변된 온도들에 의해 상기 광원(110)에서 발진되는 각각의 레이저 광들의 중심 파장이 변화하게 되고, 상기 레이저 광들의 중심 파장에 대해 발생되는 각각의 스펙클 패턴들이 서로 다르게 형성된다.As described above, when the temperature of the light source 110 is regularly or irregularly changed with time by the controller 250, the center wavelength of each laser light oscillated in the light source 110 is changed by the changed temperatures. The speckle patterns generated for the center wavelength of the laser lights are different from each other.

이상 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다.Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative.

본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

도 1은 종래 기술의 레이저 광을 이용한 패널 방식의 디스플레이 장치를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a panel-type display device using a laser light of the prior art.

도 2는 종래 기술의 레이저 광을 이용한 스캐너 방식의 디스플레이 장치를 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram showing a scanner-type display device using a laser light of the prior art.

Claims

A light source for emitting laser light;

An image projector which projects an image onto a screen by using the laser light emitted from the light source;

A power supply unit supplying a driving current to the light source to generate laser light; And

And a controller configured to control the power supply to vary the driving current within a predetermined range to reduce speckle generated on the screen.

The image projector of claim 1, wherein

A plurality of dichroic mirrors configured to transmit or reflect some colors of the laser light emitted from the light source; And

And a scanner for raster scanning on the screen by reflecting laser light emitted from the dichroic mirrors in a horizontal and / or vertical direction.

The image projector of claim 1, wherein

And a display panel reflecting the laser light emitted from the dichroic mirrors to project the image onto a screen.

According to claim 1,

The controller may vary the driving current within a range in which the average value of the variable driving currents does not exceed the driving current value before the variable.

A light source for emitting laser light;

A temperature controller configured to be integrated with the light source and to adjust a temperature of the light source; And

And a controller configured to control the temperature controller to vary the temperature of the light source within a predetermined range to reduce speckle generated on the screen.

The method of claim 5,

The temperature control unit is a thermo-electric cooler (Thermo-Electric Cooler; 'TEC'), characterized in that the display device.

The method of claim 5,

And the control unit varies the temperature of the light source within a range in which the average value of the temperatures of the variable light source does not exceed the temperature of the light source before the variable.