KR20210084107A - 프로젝터 - Google Patents

프로젝터 Download PDF

Info

Publication number
KR20210084107A
KR20210084107A KR1020190177083A KR20190177083A KR20210084107A KR 20210084107 A KR20210084107 A KR 20210084107A KR 1020190177083 A KR1020190177083 A KR 1020190177083A KR 20190177083 A KR20190177083 A KR 20190177083A KR 20210084107 A KR20210084107 A KR 20210084107A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
color filter
circular
filters
micro leds
Prior art date
Application number
KR1020190177083A
Other languages
English (en)
Inventor
최정석
김명호
김찬열
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020190177083A priority Critical patent/KR20210084107A/ko
Priority to PCT/KR2020/018628 priority patent/WO2021132993A1/en
Priority to US17/131,234 priority patent/US11550143B2/en
Publication of KR20210084107A publication Critical patent/KR20210084107A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/007Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movable or deformable optical element controlling the colour, i.e. a spectral characteristic, of the light
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/005Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
    • G03B21/006Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using LCD's
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/18Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical projection, e.g. combination of mirror and condenser and objective
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/201Filters in the form of arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/005Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
    • G03B21/008Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using micromirror devices
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2013Plural light sources
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033LED or laser light sources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3111Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
    • H04N9/3117Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources by using a sequential colour filter producing two or more colours simultaneously, e.g. by creating scrolling colour bands
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0037Arrays characterized by the distribution or form of lenses

Abstract

프로젝터는 단색 자발광 디스플레이 패널과, 단색 자발광 디스플레이 패널의 앞에 설치되는 컬러 필터와, 컬러 필터를 단색 자발광 디스플레이 패널에 대해 평행하게 이동시킬 수 있도록 형성된 필터 구동부와, 컬러 필터의 앞 또는 뒤에 설치되며, 단색 자발광 디스플레이 패널에서 방출된 광을 평행광으로 만드는 마이크로 렌즈 어레이와, 마이크로 렌즈 어레이 또는 컬러 필터의 앞에 설치되며, 마이크로 렌즈 어레이 또는 컬러 필터를 통과한 광을 스크린으로 투사하는 프로젝션 렌즈, 및 단색 자발광 디스플레이 패널과 필터 구동부를 제어하는 프로세서를 포함한다.

Description

프로젝터{Projector}
본 개시는 프로젝터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자발광 디스플레이 패널을 사용하는 프로젝터에 관한 것이다.
벽이나 스크린에 영상을 확대하여 투사하는 프로젝터가 널리 사용되고 있다.
프로젝터는 3개의 액정디스플레이(LCD)를 사용하는 LCD 방식 프로젝터와 DMD(digital micromirror device)를 사용하는 DLP(digital light processing) 방식 프로젝터을 포함한다.
LCD 방식 프로젝터는 액정디스플레이가 자체적으로 발광할 수 없는 소자이므로 영상을 투사하기 위해 별도의 광원을 사용한다. 또한, LCD 방식 프로젝터는 컬러 영상을 표현하기 위해 3개의 투과형 LCD, 3개의 다이크로닉 미러(dichronic mirror), 및 다이크로닉 프리즘(dichronic prism)을 사용한다. 따라서, LCD 방식 프로젝터는 구조가 복잡하고 크기가 크며, 전광 효율이 낮다는 문제점이 있다.
DLP 방식 프로젝터도 DMD가 자체적으로 발광할 수 없는 소자이므로, 영상을 투사하기 위해 별도의 광원을 사용한다. 또한, DLP 방식 프로젝터는 컬러 영상을 표현하기 위해 DMD와 컬러 필터 휠(color filter wheel)을 사용한다. 그런데, DLP 방식 프로젝터는 DMD의 가격이 고가이므로 프로젝터의 가격이 높다는 문제점이 있다.
본 개시는 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 자발광을 하는 마이크로 엘이디 디스플레이 패널과 컬러 필터를 사용하여 컬러 영상을 투사할 수 있는 프로젝터에 관한 것이다.
본 개시의 일 측면에 따르는 프로젝터는, 단색 자발광 디스플레이 패널; 상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 앞에 설치되는 컬러 필터; 상기 컬러 필터를 상기 단색 자발광 디스플레이 패널에 대해 평행하게 이동시킬 수 있도록 형성된 필터 구동부; 상기 컬러 필터의 앞 또는 뒤에 설치되며, 상기 단색 자발광 디스플레이 패널에서 방출된 광을 평행광으로 만드는 마이크로 렌즈 어레이; 상기 마이크로 렌즈 어레이 또는 상기 컬러 필터의 앞에 설치되며, 상기 마이크로 렌즈 어레이 또는 상기 컬러 필터를 통과한 광을 스크린으로 투사하는 프로젝션 렌즈; 및 상기 단색 자발광 디스플레이 패널과 상기 필터 구동부를 제어하는 프로세서;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 단색 자발광 디스플레이 패널은 복수의 마이크로 엘이디를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 복수의 마이크로 엘이디는 정사각형 또는 원형의 단면을 가지고, 일정한 간격으로 이격되어 설치되며, 상기 복수의 마이크로 엘이디 사이의 간격은 상기 복수의 마이크로 엘이디 각각의 한변 또는 지름보다 클 수 있다.
또한, 상기 컬러 필터는 격자 무늬 형상으로 배열된 복수의 필터 셀을 포함하며, 상기 복수의 필터 셀은 각각 2x2로 배열된 4개의 필터를 포함하며, 상기 4개의 필터는 1개의 빨강(Red) 필터, 1개의 파랑(Blue) 필터, 및 2개의 초록(Green) 필터를 포함하며, 상기 4개의 필터는 빨강 필터(R), 초록 필터(G), 파랑 필터(B), 및 초록 필터(G)의 순서로 배열될 수 있다.
또한, 상기 컬러 필터의 복수의 필터 셀의 개수는 상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 복수의 마이크로 엘이디의 개수와 일대 일로 대응할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 필터 구동부를 제어하여, 상기 복수의 마이크로 엘이디 각각에 대응하는 상기 컬러 필터의 상기 복수의 필터 셀 각각의 4개의 필터가 상기 마이크로 엘이디에 대해 일 방향으로 순환하도록 상기 컬러 필터를 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 복수의 필터 셀 각각의 4개의 필터가 빨강 필터(R), 초록 필터(G), 파랑 필터(B), 및 초록 필터(G)의 순서로 순환하도록 상기 컬러 필터를 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 필터 구동부는 상기 컬러 필터를 상하 및 좌우 방향으로 이동시킬 수 있도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 필터 구동부는 상기 컬러 필터를 상하 방향으로 이동시키도록 형성된 상하 필터 구동부와 상기 컬러 필터를 좌우 방향으로 이동시키도록 형성된 좌우 필터 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상하 필터 구동부와 상기 좌우 필터 구동부는 각각, 상기 컬러 필터를 일방향으로 이동시키는 피에조 액추에이터; 및 상기 컬러 필터와 상기 피에조 액추에이터를 선택적으로 연결하거나 분리하는 커플러;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컬러 필터는 복수의 원형 빨강 필터(R), 복수의 원형 파랑 필터(B), 및 복수의 원형 초록 필터(G)를 포함하며, 상기 복수의 원형 빨강 필터(R)와 상기 복수의 원형 파랑 필터(B)는 일정 간격으로 배열된 복수의 가상 수직선과 복수의 가상 수평선이 교차하는 복수의 교차점에 서로 번갈아 배치되며, 상기 복수의 원형 초록 필터(G)는 상기 복수의 가상 수직선과 상기 복수의 수평선에 의해 형성되는 복수의 정사각형의 중심에 배치될 수 있다.
또한, 상기 복수의 원형 빨강 필터(R)의 개수와 상기 복수의 원형 파랑 필터(B)의 개수의 합은 상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 복수의 마이크로 엘이디의 개수와 동일할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 필터 구동부를 제어하여 상기 컬러 필터를 대각선 방향으로 일정 거리 왕복 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 필터 구동부는 상기 컬러 필터를 상기 원형 빨강 필터(R)와 상기 원형 초록 필터(G) 사이의 중심간 거리만큼 왕복 이동시킬 수 있도록 형성될 수 있다.
또한, 빨강 광을 출력하고자 할 때, 상기 프로세서는 상기 컬러 필터를 이동시켜 상기 복수의 원형 빨강 필터(R)가 상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 복수의 마이크로 엘이디 위에 위치하도록 하고, 상기 복수의 마이크로 엘이디 중 상기 복수의 원형 빨간 필터에 대응하는 복수의 마이크로 엘이디를 온시킬 수 있다.
또한, 파랑 광을 출력하고자 할 때, 상기 프로세서는 상기 컬러 필터의 위치를 유지한 상태에서, 상기 복수의 마이크로 엘이디 중 상기 복수의 원형 빨간 필터에 대응하는 복수의 마이크로 엘이디를 오프시키고, 상기 복수의 마이크로 엘이디 중 상기 복수의 원형 파란 필터에 대응하는 상기 복수의 마이크로 엘이디를 온시킬 수 있다.
또한, 초록 광을 출력하고자 할 때, 상기 프로세서는 상기 컬러 필터를 이동시켜 상기 복수의 원형 초록 필터(G)가 상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 복수의 마이크로 엘이디 위에 위치하도록 하고, 상기 복수의 마이크로 엘이디를 모두 온시킬 수 있다.
또한, 상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 복수의 마이크로 엘이디는 원형 단면을 가지고, 일정한 간격으로 이격되어 설치되며, 상기 복수의 마이크로 엘이디 사이의 간격은 상기 복수의 마이크로 엘이디 각각의 지름보다 작을 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터를 개념적으로 나타내는 도면;
도 2는 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 필터 구동부를 나타내는 사시도;
도 3은 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 필터 구동부를 나타내는 단면도;
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 의한 프로젝터를 개념적으로 나타내는 도면;
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 필터 구동부를 나타내는 단면도;
도 6은 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 단색 자발광 디스플레이 패널의 일 예를 나타내는 도면;
도 7은 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 단색 자발광 디스플레이 패널의 다른 예를 나타내는 도면;
도 8은 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 컬러 필터의 일 예를 나타내는 도면;
도 9a 내지 도 9d는 도 6의 단색 자발광 디스플레이 패널에 도 8의 컬러 필터를 사용하는 경우에 풀 컬러를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면;
도 10a 내지 도 10d는 도 7의 단색 자발광 디스플레이 패널에 도 8의 컬러 필터를 사용하는 경우에 풀 컬러를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면;
도 11은 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 컬러 필터의 다른 예를 나타내는 도면;
도 12는 도 11의 컬러 필터를 구동하는 필터 구동부의 일 예를 개념적으로 나타내는 도면;
도 13a 내지 도 13c는 도 6의 단색 자발광 디스플레이 패널에 도 11의 컬러 필터를 사용하는 경우에 풀 컬러를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면;
도 14a 내지 도 14c는 도 7의 단색 자발광 디스플레이 패널에 도 11의 컬러 필터를 사용하는 경우에 풀 컬러를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면;
도 15는 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 단색 자발광 디스플레이 패널의 다른 예를 나타내는 도면;
도 16a 내지 도 16c는 도 15의 단색 자발광 디스플레이 패널에 도 11의 컬러 필터를 사용하는 경우에 풀 컬러를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면;
도 17a와 도 17b는 도 6의 단색 자발광 디스플레이 패널에 도 11의 컬러 필터를 사용하는 경우에 풀 컬러를 생성하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면;
도 18a와 도 18b는 도 7의 단색 자발광 디스플레이 패널에 도 11의 컬러 필터를 사용하는 경우에 풀 컬러를 생성하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면;이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 의한 의류 프로젝터의 실시예들에 대해 상세하게 설명한다.
이하에서 설명되는 실시예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 개시의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
또한, 본 개시에서 사용한 '선단', '후단', '상부', '하부', '상단', '하단' 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의해 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터(1)는 단색 자발광 디스플레이 패널(10), 컬러 필터(20), 필터 구동부(30), 마이크로 렌즈 어레이(40), 프로젝션 렌즈(50), 및 프로세서(90)를 포함할 수 있다.
단색 자발광 디스플레이 패널(10)은 한가지의 색으로 영상을 디스플레이할 수 있도록 형성된다. 본 실시예의 경우에는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)은 한가지 색의 광을 방출할 수 있는 복수의 마이크로 엘이디(Micro LED)(11)로 구현된다. 예를 들면, 백색광을 방출할 수 있는 복수의 마이크로 엘이디(11)로 단색 자발광 디스플레이 패널(10)을 구현할 수 있다.
단색 자발광 디스플레이 패널(10)은 복수의 마이크로 엘이디(11)와 복수의 마이크로 엘이디(11)가 설치되는 인쇄회로기판(12)을 포함할 수 있다. 복수의 마이크로 엘이디(11)는 백색광을 방출할 수 있도록 형성되며, 일정한 간격으로 인쇄회로기판(12)의 일면에 설치된다. 복수의 마이크로 엘이디(11)는 각각 원형 단면 또는 정사각형 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 인쇄회로기판(12)은 복수의 마이크로 엘이디(11)에 전원을 공급하고, 복수의 마이크로 엘이디(11)를 개별적으로 온/오프 시킬 수 있도록 회로가 마련된다.
본 실시예에서는, 단색 자발광 디스플레이 패널(10)이 복수의 마이크로 엘이디(11)로 구현된 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 단색 자발광 디스플레이 패널(10)은 이에 한정되는 것은 아니다. 단색 자발광 디스플레이 패널(10)은 복수의 오엘이디(Organic Light Emitting Diodes), 복수의 퀀텀닷 엘이디(Quantum dot Light Emitting Diodes) 등과 같은 다양한 자발광 소자로 구현될 수 있다.
컬러 필터(30)는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)에서 출력되는 영상을 풀 컬러 영상으로 만들기 위한 것으로서, 복수의 빨강(red) 필터, 복수의 파랑(blue) 필터, 복수의 초록(green) 필터를 포함한다.
컬러 필터(20)는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 앞에 설치되며, 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 크기와 형상에 대응하도록 형성된다. 예를 들면, 단색 자발광 디스플레이 패널(10)이 직사각형으로 형성되면, 컬러 필터(20)도 단색 자발광 디스플레이 패널(10)에 대응하는 크기를 갖는 직사각형 형상으로 형성된다. 컬러 필터(20)에 대해서는 아래에서 상세하게 설명한다.
필터 구동부(30)는 컬러 필터(20)를 단색 자발광 디스플레이 패널(10)에 대해 평행하게 이동시킬 수 있도록 형성된다. 필터 구동부(30)는 컬러 필터(20)를 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동시킬 수 있도록 형성된다. 여기서, 상하 방향은 도 1에서 단색 자발광 디스플레이 패널(10)에 대해 상승하거나 하강하는 방향(화살표 방향)을 말하고, 좌우 방향은 도 1의 지면에 수직한 방향을 말한다.
이하, 도 2를 참조하여 필터 구동부(30)에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 필터 구동부를 나타내는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 필터 구동부(30)는 컬러 필터(20)를 상하 방향으로 이동시키도록 형성된 상하 필터 구동부(31)와 컬러 필터(20)를 좌우 방향으로 이동시키도록 형성된 좌우 필터 구동부(32)를 포함한다.
상하 필터 구동부(31)와 좌우 필터 구동부(32)는 컬러 필터(20)를 독립적으로 구동할 수 있도록 형성된다. 구체적으로, 상하 필터 구동부(31)가 컬러 필터(20)를 상하로 이동시키는 경우에, 좌우 필터 구동부(32)는 컬러 필터(20)의 상하 이동을 방해하지 않는다. 또한, 좌우 필터 구동부(32)가 컬러 필터(20)를 좌우로 이동시키는 경우에, 상하 필터 구동부(31)는 컬러 필터(20)의 좌우 이동을 방해하지 않는다.
상하 필터 구동부(31)는 컬러 필터(20)의 상측에 설치되는 상부 구동부(311)와 컬러 필터(20)의 하측에 설치되는 하부 구동부(312)를 포함한다. 상부 구동부(311)와 하부 구동부(312)는 컬러 필터(20)를 상하로 직선 이동시킬 수 있도록 형성된다. 따라서, 컬러 필터(20)는 상부 구동부(311)와 하부 구동부(312)에 의해 상측과 하측으로 이동할 수 있다. 상부 구동부(311)와 하부 구동부(312)는 동일한 구조로 형성될 수 있다.
좌우 필터 구동부(32)는 컬러 필터(20)의 좌측에 설치되는 좌측 구동부(321)와 컬러 필터(20)의 우측에 설치되는 우측 구동부(322)를 포함한다. 좌측 구동부(321)와 우측 구동부(322)는 컬러 필터(20)를 좌우로 직선 이동시킬 수 있도록 형성된다. 따라서, 컬러 필터(20)는 좌측 구동부(321)와 우측 구동부(322)에 의해 좌측과 우측으로 이동할 수 있다. 좌측 구동부(321)와 우측 구동부(322)는 동일한 구조로 형성될 수 있다. 또한, 좌측 구동부(321) 및 우측 구동부(322)는 상부 구동부(311) 및 하부 구동부(312)와 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 좌측 구동부(321), 우측 구동부(322), 상부 구동부(311), 및 하부 구동부(312)는 동일한 구조로 형성될 수 있다.
상하 필터 구동부(31)와 좌우 필터 구동부(32)는 피에조 액추에이터(35)와 커플러(36)를 포함할 수 있다. 피에조 액추에이터(35)는 컬러 필터(20)를 직선 이동시킬 수 있는 구동력을 발생시킨다. 커플러(36)는 컬러 필터(20)와 피에조 액추에이터(35)를 선택적으로 연결하여 피에조 액추에이터(35)의 구동력이 선택적으로 컬러 필터(20)로 전달되도록 형성된다. 예를 들어, 커플러(36)에 의해 피에조 액추에이터(35)와 컬러 필터(20)가 연결되면, 피에조 액추에이터(35)에 의해 컬러 필터(20)가 상하 또는 좌우로 이동할 수 있다. 그러나, 커플러(36)가 피에조 액추에이터(35)와 컬러 필터(20)를 연결하지 않으면, 피에조 액추에이터(35)가 컬러 필터(20)를 이동시킬 수 없다.
이하, 도 3을 참조하여, 상하 필터 구동부(31)와 좌우 필터 구동부(32)에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 필터 구동부를 나타내는 단면도이다. 참고로, 도 3은 좌우 필터 구동부(32)를 나타낸다.
상하 필터 구동부(31)는 좌우 필터 구동부(32)와 동일한 구조로 형성되므로, 이하에서는 좌우 필터 구동부(32)에 대해서만 설명한다.
도 3을 참조하면, 좌우 필터 구동부(32)는 하우징(3)의 내측에 설치되며, 좌측 구동부(321)와 우측 구동부(322)를 포함한다.
하우징(3)은 단색 자발광 디스플레이 패널(10), 필터 구동부(30), 및 마이크로 렌즈 어레이(40)를 지지 및 고정할 수 있도록 마련된다. 구체적으로, 하우징(3)의 하면에는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)이 설치되고, 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 좌측과 우측에는 좌우 필터 구동부(32)의 좌측 구동부(321)와 우측 구동부(322)가 설치된다. 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 상측에는 컬러 필터(20)가 설치된다.
좌측 구동부(321)는 컬러 필터(20)의 좌측에 설치되며, 컬러 필터(20)를 좌우로 직선 이동시킬 수 있도록 형성된다. 우측 구동부(322)는 컬러 필터(20)의 우측에 설치되며, 컬러 필터(20)를 좌우로 직선 이동시킬 수 있도록 형성된다. 좌측 구동부(321)와 우측 구동부(322)는 동일한 구조로 형성되므로 이하에서는 좌측 구동부(321)에 대해서만 설명한다.
좌측 구동부(321)는 피에조 액추에이터(35)와 커플러(36)를 포함한다. 커플러(36)는 전자석으로 구현될 수 있다. 커플러(36)의 일단은 피에조 액추에이터(25)에 고정된다. 커플러(36)의 하면은 하우징(3)의 내면에 대해 슬라이드 이동할 수 있도록 마련된다. 따라서, 피에조 액추에이터(35)가 작동하면, 커플러(36)는 피에조 액추에이터(35)와 일체로 슬라이드 이동한다.
커플러(36)의 타단은 컬러 필터(20)의 좌측 가장자리에 마련된 연결부재(37)에 선택적으로 결합될 수 있도록 형성된다. 연결부재(37)는 전자석과 선택적으로 결합될 수 있는 자성이 있는 물질로 형성된다. 예를 들면, 연결부재(37)는 철(Fe)로 형성될 수 있다.
따라서, 커플러(36), 즉 전자석에 전원이 인가되어 자력이 발생하면, 컬러 필터(20)에 고정된 연결부재(37)가 커플러(36)에 결합된다. 커플러(36)와 연결부재(37)가 자력에 의해 결합되면, 컬러 필터(20)는 커플러(36)와 일체로 이동한다. 따라서, 피에조 액추에이터(35)가 작동하면, 커플러(36)와 결합된 컬러 필터(20)가 좌우로 직선 이동할 수 있다.
그러나, 커플러(36)에 전원이 인가되지 않으면, 컬러 필터(20)의 연결부재(37)는 커플러(36)와 결합되지 않는다. 따라서, 피에조 액추에이터(35)가 작동하여도 컬러 필터(20)는 이동하지 않는다. 이때, 컬러 필터(20)의 연결부재(37)는 커플러(36)의 타단에 대해 슬라이드 이동할 수 있도록 형성된다. 예를 들면, 커플러(36)에 전원이 인가되지 않는 경우, 컬러 필터(20)의 연결부재(37)는 커플러(36)의 타단에 대해 상하 방향으로 직선 슬라이드 이동할 수 있도록 형성될 수 있다.
마이크로 렌즈 어레이(40)는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)에서 방출된 광을 평행광으로 만드는 것으로서, 복수의 마이크로 렌즈(41)를 포함할 수 있다. 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 마이크로 렌즈 어레이(40)는 컬러 필터(20)의 앞에 설치된다. 마이크로 렌즈 어레이(40)는 하우징(3)의 전면에 고정될 수 있다.
마이크로 렌즈 어레이(40)를 구성하는 복수의 마이크로 렌즈(41)는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 복수의 마이크로 엘이디(11)와 일대 일로 대응하도록 마련된다.
프로젝션 렌즈(50)는 마이크로 렌즈 어레이(40)의 앞에 설치되며, 마이크로 렌즈 어레이(40)를 통과한 광을 스크린(60)으로 투사하도록 형성된다. 프로젝션 렌즈(50)와 스크린(60)은 종래 기술에 의한 프로젝터에 사용되는 프로젝션 렌즈 및 스크린과 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
프로세서(90)는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)과 필터 구동부(30)를 제어하여, 풀 컬러의 영상이 스크린(60)에 투사되도록 한다. 프로세서(90)는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 복수의 마이크로 엘이디(11)를 각각 온/오프 제어할 수 있도록 형성된다.
또한, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여, 컬러 필터(20)를 단색 자발광 디스플레이 패널(10)에 대해 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동시킬 수 있도록 형성된다. 구체적으로, 프로세서(90)는 상하 필터 구동부(31)를 제어하여 컬러 필터(20)가 상하 방향으로 직선 이동하도록 할 수 있다. 또한, 프로세서(90)는 좌우 필터 구동부(32)를 제어하여 컬러 필터(20)가 좌우 방향으로 직선 이동하도록 할 수 있다.
프로세서(90)는, 예를 들면, 전자회로기판과 같은 처리 회로, ASIC, ROM, RAM 등과 같은 다양한 전자 부품 및/또는 프로그램 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
도 1 및 도 3에서는, 마이크로 렌즈 어레이(40)가 컬러 필터(20)의 앞에 설치된 프로젝터(1)에 대해 설명하였으나, 마이크로 렌즈 어레이(40)는 컬러 필터(20)의 뒤에 설치될 수도 있다. 이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 마이크로 렌즈 어레이(40)가 컬러 필터(20)의 뒤에 설치된 프로젝터(1')에 대해 설명한다.
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 의한 프로젝터를 개념적으로 나타내는 도면이다. 도 5는 본 개시의 다른 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 필터 구동부를 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터(1')는 단색 자발광 디스플레이 패널(10), 컬러 필터(20), 필터 구동부(30), 마이크로 렌즈 어레이(40), 프로젝션 렌즈(50), 및 프로세서(90)를 포함할 수 있다.
단색 자발광 디스플레이 패널(10), 컬러 필터(20), 필터 구동부(30), 프로젝션 렌즈(50), 및 프로세서(90)는 상술한 실시예에 의한 프로젝터(1)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
마이크로 렌즈 어레이(40)는 컬러 필터(20)의 뒤로 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 앞에 설치된다. 즉, 마이크로 렌즈 어레이(40)는 컬러 필터(20)와 단색 자발광 디스플레이 패널(10) 사이에 설치된다. 마이크로 렌즈 어레이(40)는 하우징(3')의 하면에서 돌출된 지지부(39)에 고정된다.
마이크로 렌즈 어레이(40)는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)에서 방출된 광을 평행광으로 만드는 것으로서, 복수의 마이크로 렌즈(41)를 포함할 수 있다. 마이크로 렌즈 어레이(40)의 복수의 마이크로 렌즈(41)는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 복수의 마이크로 엘이디(11)와 일대 일로 대응하도록 마련된다.
지지부(39)는 하우징(3')의 하면에서 돌출되며, 필터 구동부(30)를 지지할 수 있도록 형성된다. 지지부(39)는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)과 마이크로 렌즈 어레이(40)의 둘레에 형성될 수 있다. 지지부(39)의 상면에는 필터 구동부(30)가 설치된다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 단색 자발광 디스플레이 패널에 대해 상세하게 설명한다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 단색 자발광 디스플레이 패널의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 단색 자발광 디스플레이 패널(100)은 인쇄회로기판(102)과 복수의 마이크로 엘이디(101)를 포함한다.
복수의 마이크로 엘이디(101)는 각각 정사각형의 단면을 가지며, 백색광을 방출하도록 형성된다. 복수의 마이크로 엘이디(101)는 일정한 간격으로 이격되도록 인쇄회로기판(102)의 일면에 설치된다. 복수의 마이크로 엘이디(101)는 상하로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(101) 사이의 간격(G1)과 좌우로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(101) 사이의 간격(G2)이 동일하도록 마련된다(G1=G2). 2개의 인접한 마이크로 엘이디 사이의 간격(G1,G2)은 마이크로 엘이디(101)의 한변의 길이(L1)보다 크게 형성된다.
도 6에서는 도시와 설명의 편의를 위해 인쇄회로기판(102)에 4개의 마이크로 엘이디(101)가 2x2의 행렬 형상으로 배치된 경우를 도시하고 있지만, 마이크로 엘이디(101)의 배열과 개수는 이에 한정되지 않는다. 따라서, 인쇄회로기판(102)에는 6개 이상의 마이크로 엘이디(101)를 다양한 배열로 설치할 수 있다.
인쇄회로기판(102)에는 복수의 마이크로 엘이디(101)에 전원을 공급하고, 복수의 마이크로 엘이디(101)를 각각 온/오프 제어할 수 있는 회로가 마련된다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 단색 자발광 디스플레이 패널의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 단색 자발광 디스플레이 패널(110)은 인쇄회로기판(112)과 복수의 마이크로 엘이디(111)를 포함한다.
복수의 마이크로 엘이디(111)는 각각 원형 단면을 가지며, 백색광을 방출하도록 형성된다. 복수의 마이크로 엘이디(111)는 일정한 간격으로 이격되도록 인쇄회로기판(112)의 상면에 설치된다. 복수의 마이크로 엘이디(111)는 상하로 인접한 2개의 마이크로 엘이디 사이(111)의 간격(G1)과 좌우로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(111) 사이의 간격(G2)이 동일하도록 마련된다. 2개의 인접한 마이크로 엘이디(111) 사이의 간격(G1,G2)은 마이크로 엘이디(111)의 지름(d)보다 크게 형성된다.
도 7에서는 도시와 설명의 편의를 위해 인쇄회로기판(112)에 4개의 마이크로 엘이디(111)가 2x2의 행렬 형상으로 배치된 경우를 도시하고 있지만, 마이크로 엘이디(111)의 배열과 개수는 이에 한정되지 않는다.
인쇄회로기판(112)에는 복수의 마이크로 엘이디(111)에 전원을 공급하고, 복수의 마이크로 엘이디(111)를 각각 온/오프 제어할 수 있는 회로가 마련된다.
이하, 도 8을 참조하여, 도 6과 도 7에 도시된 단색 자발광 디스플레이 패널(100,110)에 사용할 수 있는 컬러 필터(20)에 대해 상세하게 설명한다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 컬러 필터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 컬러 필터(20)는 격자 무늬 형상으로 배열된 복수의 필터(22)를 포함할 수 있다. 복수의 필터(22)는 복수의 빨강(Red) 필터(R), 복수의 파랑(Blue) 필터(B), 및 복수의 초록(Green) 필터(G)를 포함할 수 있다.
컬러 필터(20)는 복수의 필터 셀(21)을 포함할 수 있다. 복수의 필터 셀(21)은 각각 2x2로 배열된 4개의 필터(22)를 포함하며, 4개의 필터(22)는 1개의 빨강 필터(R), 1개의 파랑 필터(B), 및 2개의 초록 필터(G)를 포함할 수 있다. 4개의 필터(22)는 정사각형 형상으로 형성되며, 각 변의 길이(L)는 인접한 2개의 마이크로 엘이디(101,111) 중심 간의 거리(S)의 1/2이 되도록 정해진다. 또한, 4개의 필터(22) 각각의 면적은 마이크로 엘이디(101,111)의 면적보다 크도록 형성된다.
4개의 필터(22)는 2x2 행렬 형상이며, 시계방향으로 빨강 필터(R), 초록 필터(G), 파랑 필터(B), 및 초록 필터(G)의 순서로 배열될 수 있다. 즉, 필터 셀(21)은 정사각형 형상이며, 빨강 필터(R)와 파랑 필터(B)가 대각선 방향으로 마주하고, 2개의 초록 필터(G)가 대각선 방향으로 마주하도록 배치된다.
컬러 필터(20)는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 복수의 마이크로 엘이디와 동일한 개수의 필터 셀을 포함할 수 있다. 즉, 컬러 필터의 복수의 필터 셀과 단색 자발광 디스플레이 패널의 복수의 마이크로 엘이디는 일대 일로 대응한다.
도 8에 도시된 컬러 필터는 4개의 필터 셀, 즉 제1필터 셀, 제2필터 셀, 제3필터 셀, 및 제4필터 셀을 포함하고, 각 필터 셀은 빨강 필터(R), 초록 필터(G), 파랑 필터(B), 및 초록 필터(G)를 포함한다. 따라서, 도 8에 도시된 컬러 필터(20)는 4개의 마이크로 엘이디(101,111)를 포함하는 단색 자발광 디스플레이 패널(100,110)에 사용될 수 있다.
이하, 프로세서(90)가 상기와 같은 구조를 갖는 단색 자발광 디스플레이 패널(100,110)과 컬러 필터(20)를 제어하여 풀 컬러를 형성하는 방법에 대해 도 9a 내지 도 9d 및 도 10a 내지 도 10d를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 9a 내지 도 9d는 도 6의 단색 자발광 디스플레이 패널에 도 8의 컬러 필터를 사용하는 경우에 풀 컬러를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
프로세서(90)는 도 8에 도시된 바와 같은 격자 형태의 컬러 필터(20)가 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 복수의 마이크로 엘이디(101)에 대해 일 방향으로 순환하도록 필터 구동부(30)를 제어한다. 구체적으로, 컬러 필터(20)를 구성하는 복수의 필터 셀(21)의 4개의 필터(22), 즉 빨강 필터(R), 초록 필터(G), 파랑 필터(B), 및 초록 필터(G)가 대응하는 한 개의 마이크로 엘이디(101)에 대해 일 방향으로 순환하도록 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어한다.
예를 들면, 컬러 필터(20)는 도 9a에 도시된 바와 같이 위치할 수 있다. 구체적으로, 제1필터 셀(21-1)의 빨강 필터(R)가 대응하는 마이크로 엘이디(101-1) 위에 위치한다. 다른 3개의 필터 셀(21)의 빨강 필터(R)도 각각 대응하는 마이크로 엘이디(101) 위에 위치한다. 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 마이크로 엘이디(101)는 정사각형 단면을 가지며, 복수의 필터(22) 각각의 면적보다 작은 면적을 갖는다.
이 상태에서, 프로세서(90)가 4개의 마이크로 엘이디(101)를 온시키면, 4개의 마이크로 엘이디(101)에서 방출되는 백색광은 컬러 필터(20)의 빨강 필터(R)를 통과하므로 적색 광이 되어 컬러 필터(20)로부터 방출된다.
다음으로, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여 컬러 필터(20)를 좌측으로 일정 거리 이동시켜, 도 9b에 도시된 바와 같이 초록 필터(G)가 마이크로 엘이디(101)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여, 컬러 필터(20)가 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 좌측으로 2개의 인접한 마이크로 엘이디(101)의 중심 사이의 거리(S)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(101) 위에는 모두 초록 필터(G)가 위치하게 된다. 따라서, 4개의 마이크로 엘이디(101) 방출되는 백색광은 초록 필터(G)를 통과하므로 초록 광이 되어 컬러 필터(20)로부터 방출된다.
이어서, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여 컬러 필터(20)를 위로 일정 거리 이동시켜, 도 9c에 도시된 바와 같이 파랑 필터(B)가 마이크로 엘이디(101)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여, 컬러 필터(20)가 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 상측으로 2개의 인접한 마이크로 엘이디(101)의 중심 사이의 거리(S)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(101) 위에는 모두 파랑 필터(B)가 위치하게 된다. 따라서, 4개의 마이크로 엘이디(101)에서 방출되는 백색광은 파랑 필터(B)를 통과하므로 파랑 광이 되어 컬러 필터(20)로부터 방출된다.
다음으로, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여 컬러 필터(20)를 우측으로 일정 거리 이동시켜, 도 9d에 도시된 바와 같이 초록 필터(G)가 마이크로 엘이디(101)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여, 컬러 필터(20)가 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 우측으로 2개의 인접한 마이크로 엘이디(101)의 중심 사이의 거리(S)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(101) 위에는 모두 초록 필터(G)가 위치하게 된다. 따라서, 4개의 마이크로 엘이디(101)에서 방출되는 백색광은 초록 필터(G)를 통과하므로 초록 광이 되어 컬러 필터(20)로부터 방출된다.
이어서, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여 컬러 필터(20)를 아래로 일정 거리 이동시켜, 도 9a에 도시된 바와 같이 빨강 필터(R)가 마이크로 엘이디(101)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여, 컬러 필터(20)가 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 아래쪽으로 2개의 인접한 마이크로 엘이디(101)의 중심 사이의 거리(S)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(101) 위에는 모두 빨강 필터(R)가 위치하게 된다. 따라서, 4개의 마이크로 엘이디(101)에서 방출되는 백색광은 빨강 필터(R)를 통과하므로 빨강 광이 되어 컬러 필터(20)로부터 방출된다.
프로세서(90)는 상술한 바와 같이 필터 구동부(30)를 제어하여 컬러 필터(20)가 단색 자발광 디스플레이 패널(100)에 대해 일정한 속도로 상술한 방향, 즉 빨강 필터(R), 초록 필터(G), 파랑 필터(B), 및 초록 필터(G)의 순서로 계속적으로 이동하도록 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 프로세서(90)가 필터 구동부(30)를 제어하여, 복수의 마이크로 엘이디(101) 각각에 대응하는 컬러 필터(20)의 복수의 필터 셀(21) 각각의 4개의 필터(22)가 대응하는 마이크로 엘이디(101)에 대해 일 방향으로 순환하도록 컬러 필터(20)를 이동시키면, 단색 자발광 디스플레이 패널(10)에서 방출되는 영상을 풀 컬러 영상으로 만들 수 있다.
도 10a 내지 도 10d는 도 7의 단색 자발광 디스플레이 패널(110)에 도 8의 컬러 필터(20)를 사용하는 프로젝터(1)에서 풀 컬러를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
프로세서(90)는 도 8에 도시된 바와 같은 격자 형태의 컬러 필터(20)가 단색 자발광 디스플레이 패널(110)의 복수의 마이크로 엘이디(111)에 대해 일 방향으로 순환하도록 필터 구동부(30)를 제어한다. 구체적으로, 컬러 필터(20)를 구성하는 복수의 필터 셀(21)의 4개의 필터(22), 즉 빨강 필터(R), 초록 필터(G), 파랑 필터(B), 및 초록 필터(G)가 대응하는 한 개의 마이크로 엘이디(111)에 대해 일 방향으로 순환하도록 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어한다.
예를 들면, 컬러 필터(20)가 도 10a에 도시된 바와 같이 위치할 수 있다. 구체적으로, 4개의 필터 셀(21) 각각의 빨강 필터(R)가 대응하는 마이크로 엘이디(111) 위에 위치한다. 이때, 마이크로 엘이디(111)는 원형 단면을 가지며, 마이크로 엘이디(111)의 지름(d)은 인접한 2개의 마이크로 엘이디(G1, G2) 사이의 간격보다 작다.
이 상태에서, 프로세서(90)가 4개의 마이크로 엘이디(111)를 온시키면, 4개의 마이크로 엘이디(111)에서 방출되는 백색광은 빨강 필터(R)를 통과하므로 빨강 광이 되어 컬러 필터(20)로부터 방출된다.
다음으로, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여 컬러 필터(20)를 좌측으로 일정 거리 이동시켜, 도 10b에 도시된 바와 같이 초록 필터(G)가 마이크로 엘이디(111)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여, 컬러 필터(20)가 단색 자발광 디스플레이 패널(110)의 좌측으로 2개의 인접한 마이크로 엘이디(111)의 중심 사이의 거리(S)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(111) 위에는 모두 초록 필터(G)가 위치하게 된다. 따라서, 4개의 마이크로 엘이디(111)로부터 방출되는 백색광은 초록 필터(G)를 통과하므로 초록 광이 되어 컬러 필터(20)로부터 방출된다.
이어서, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여 컬러 필터(20)를 위로 일정 거리 이동시켜, 도 10c에 도시된 바와 같이 파랑 필터(B)가 마이크로 엘이디(111)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여, 컬러 필터(20)가 단색 자발광 디스플레이 패널(110)의 상측으로 2개의 인접한 마이크로 엘이디(111)의 중심 사이의 거리(S)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(111) 위에는 모두 파랑 필터(B)가 위치하게 된다. 따라서, 4개의 마이크로 엘이디(111)로부터 방출되는 백색광은 파랑 필터(B)를 통과하므로 파랑 광이 되어 컬러 필터(20)로부터 방출된다.
다음으로, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여 컬러 필터(20)를 우측으로 일정 거리 이동시켜, 도 10d에 도시된 바와 같이 초록 필터(G)가 마이크로 엘이디(111)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여, 컬러 필터(20)가 단색 자발광 디스플레이 패널(110)의 우측으로 2개의 인접한 마이크로 엘이디(111)의 중심 사이의 거리(S)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(111) 위에는 모두 초록 필터(G)가 위치하게 된다. 따라서, 4개의 마이크로 엘이디(111)로부터 방출되는 백색광은 초록 필터(G)를 통과하므로 초록 광이 되어 컬러 필터(20)로부터 방출된다.
이어서, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여 컬러 필터(20)를 아래로 일정 거리 이동시켜, 도 10a에 도시된 바와 같이 빨강 필터(R)가 마이크로 엘이디(111)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(30)를 제어하여, 컬러 필터(20)가 단색 자발광 디스플레이 패널(110)의 아래쪽으로 2개의 인접한 마이크로 엘이디(111)의 중심 사이의 거리(S)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(111) 위에는 모두 빨강 필터(R)가 위치하게 된다. 따라서, 4개의 마이크로 엘이디(111)로부터 방출되는 백색광은 빨강 필터(R)를 통과하므로 빨강 광이 되어 컬러 필터(20)로부터 방출된다.
프로세서(90)는 상술한 바와 같이 필터 구동부(30)를 제어하여 컬러 필터(20)가 단색 자발광 디스플레이 패널(110)에 대해 일정한 속도로 상술한 방향, 즉 빨강 필터(R), 초록 필터(G), 파랑 필터(B), 및 초록 필터(G)의 순서로 계속적으로 이동하도록 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 프로세서(90)가 필터 구동부(30)를 제어하여, 복수의 마이크로 엘이디(111) 각각에 대응하는 컬러 필터(20)의 복수의 필터 셀 (21)각각의 4개의 필터(22)가 대응하는 마이크로 엘이디(111)에 대해 일 방향으로 순환하도록 컬러 필터(20)를 이동시키면, 단색 자발광 디스플레이 패널(110)에서 방출되는 영상을 풀 컬러 영상으로 만들 수 있다.
이하, 도 11을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용될 수 있는 컬러 필터의 다른 예를 상세하게 설명한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 컬러 필터의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 컬러 필터(200)는 복수의 원형 필터(201)와 복수의 원형 필터(201)를 지지하는 필터판(210)을 포함할 수 있다.
복수의 원형 필터(201)는 복수의 원형 빨강 필터(R), 복수의 원형 파랑 필터(B), 및 복수의 원형 초록 필터(G)를 포함할 수 있다. 복수의 원형 빨강 필터(R), 복수의 원형 파랑 필터(B), 및 복수의 초록 필터(G)는 필터판(210)에 설치된다. 필터판(210)은 단색 자발광 디스플레이 패널(10)에 대응하는 형상으로 형성된다. 예를 들면, 단색 자발광 디스플레이 패널(10)이 정사각형인 경우, 필터판(210)은 정사각형으로 형성된다.
컬러 필터(200)의 복수의 원형 빨강 필터(R)와 복수의 원형 파랑 필터(B)는 필터판(210)에 일정 간격으로 배열된 복수의 가상 수직선(211)과 복수의 가상 수평선(212)이 교차하는 복수의 교차점(213)에 서로 번갈아 배치될 수 있다. 또한, 컬러 필터(200)의 복수의 원형 초록 필터(G)는 복수의 원형 빨강 필터(R)와 복수의 원형 파랑 필터(B)가 배치된 복수의 가상 수직선(211)과 복수의 수평선(212)에 의해 형성되는 복수의 정사각형의 중심에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 복수의 원형 빨강 필터(R)와 복수의 원형 파랑 필터(B)는 원형 빨강 필터(R)와 원형 파랑 필터(B)가 번갈아 행렬 형상으로 배치되며, 복수의 원형 초록 필터(G)는 행렬 형상으로 복수의 원형 빨강 필터(R)와 복수의 원형 파랑 필터(B) 사이에 배치된다. 따라서, 한 개의 원형 초록 필터(G)의 둘레에는 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 배치되며, 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)는 원형 초록 필터(G)를 중심으로 서로 대각선 상에 위치한다.
복수의 원형 빨강 필터(R)와 복수의 원형 파랑 필터(B)는 일정 거리(K) 이격되도록 배치된다. 또한, 복수의 초록 필터(G)는 복수의 원형 빨강 필터(R)와 복수의 원형 파랑 필터(B)와 간섭되지 않도록 배치된다. 예를 들면, 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)는 중앙에 위치한 한 개의 원형 초록 필터(G)에 외접하도록 배치될 수 있다. 또는, 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)는 중앙에 위치한 한 개의 원형 초록 필터(G)와 접촉하지 않고 이격되도록 배치될 수 있다
도 11에 도시된 컬러 필터(200)는 2개의 빨강 필터(R), 2개의 파랑 필터(B), 및 4개의 초록 필터(G)를 포함한다. 2개의 빨강 필터(R)와 2개의 파랑 필터(B)는 빨강 필터(R)와 파랑 필터(B)가 번갈아 2x2 행렬 형태로 배치된다. 4개의 초록 필터(G)는 2x2 행렬 형상으로 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B) 사이에 배치된다.
즉, 2개의 빨강 필터(R)와 2개의 파랑 필터(B)는 일정 거리(M) 이격된 2개의 가상 수직선(211)과 2개의 가상 수평선(212)이 교차하는 4개의 교차점(213)에 번갈아 배치된다. 또한, 4개의 원형 초록 필터(G)는 3개의 가상 수직선과 3개의 가상 수평선에 의해 형성되는 4개의 정사각형의 중심에 배치된다. 여기서, 3개의 가상 수직선은 2개의 빨강 필터(R)와 2개의 파랑 필터(B)가 배치된 2개의 가상 수직선(211)과 빨강 필터(R)와 파랑 필터(B)가 배치되지 않은 제3의 가상 수직선(211')을 포함한다. 또한, 3개의 가상 수평선은 2개의 빨강 필터(R)와 2개의 파랑 필터(B)가 배치된 2개의 가상 수평선(212)과 빨강 필터(R)와 파랑 필터(B)가 배치되지 않은 제3의 가상 수평선(212')을 포함한다.
한편, 컬러 필터(200)의 복수의 원형 빨강 필터(R)와 복수의 원형 파랑 필터(B)는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 복수의 마이크로 엘이디(11)의 개수와 대응하는 개수로 마련될 수 있다. 예를 들면, 복수의 원형 빨강 필터(R)의 개수와 복수의 원형 파랑 필터(B)의 개수의 합은 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 복수의 마이크로 엘이디(11)의 개수와 같거나 그 이상일 수 있다. 이때, 복수의 원형 빨강 필터(R)의 개수와 복수의 원형 파랑 필터(B)의 개수는 동일하다.
또한, 복수의 원형 초록 필터(G)의 개수는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 복수의 마이크로 엘이디(11)의 개수와 동일할 수 있다. 따라서, 복수의 원형 초록 필터(G)의 개수는 복수의 원형 빨강 필터(R)의 개수와 복수의 원형 파랑 필터(B)의 개수의 합과 동일할 수 있다.
도 11에 도시된 컬러 필터(200)는 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)를 포함한다. 또한, 4개의 원형 초록 필터(G)를 포함한다. 따라서, 도 11에 도시된 컬러 필터(200)는 4개의 마이크로 엘이디(11)를 포함하는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)에 사용될 수 있다. 도 11에 도시된 컬러 필터(200)는 단색 자발광 디스플레이 패널(10)의 상측에 설치되며, 단색 자발광 디스플레이 패널(10)에 대해 대각선 방향으로 이동할 수 있도록 마련된다.
이하, 도 12를 참조하여 단색 자발광 디스플레이 패널에 대한 컬러 필터의 동작에 대해 상세하게 설명한다.
도 12는 도 11의 컬러 필터를 구동하는 필터 구동부의 일 예를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 컬러 필터(200)는 필터 구동부(400)에 의해 단색 자발광 디스플레이 패널(100)에 대해 대각선 방향으로 일정 거리 왕복 이동할 수 있도록 마련된다. 다시 말하면, 컬러 필터(200)의 대각선 방향 이동에 의해, 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 마이크로 엘이디(101) 위에 위치하는 원형 필터(201)가 바뀌도록 설치된다. 예를 들면, 컬러 필터(200)의 이동에 의해, 원형 빨강 필터(R)와 원형 초록 필터(G)가 번갈아 마이크로 엘이디(101)의 위에 위치하도록 설치될 수 있다. 이 경우, 컬러 필터(200)의 이동에 의해, 원형 파랑 필터(B)도 원형 초록 필터(G)와 번갈아 마이크로 엘이디(101)의 위에 위치하게 된다.
이를 위해, 필터 구동부(400)는 컬러 필터(200)를 원형 빨강 필터(R)와 원형 초록 필터(G) 사이의 중심간 거리(N)만큼 왕복 이동시킬 수 있도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 컬러 필터(200)가 대각선 방향으로 인접한 2개의 원형 빨강 필터(R)의 중심 사이의 거리(P)의 1/2에 대응하는 거리(N)를 왕복 운동할 수 있도록 필터 구동부(400)를 형성할 수 있다. 여기서, 대각선 방향으로 인접한 2개의 원형 빨강 필터(R)의 중심 사이의 거리(P)는 대각선 방향으로 인접한 2개의 원형 파랑 필터(B)의 중심 사이의 거리 및 대각선 방향으로 인접한 2개의 원형 초록 필터(G)의 중심 사이의 거리와 동일하다.
도 12를 참조하면, 필터 구동부(400)는 컬러 필터(200)의 좌측 상부에 설치되는 상부 구동부(401)와 컬러 필터(200)의 우측 하부에 설치되는 하부 구동부(402)를 포함한다. 상부 구동부(401)와 하부 구동부(402)는 컬러 필터(200)의 대각선 방향으로 서로 마주하도록 설치되며, 컬러 필터(200)를 대각선 방향으로 직선 이동시킬 수 있도록 형성된다. 따라서, 컬러 필터(200)는 상부 구동부(401)와 하부 구동부(402)에 의해 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 대각선 방향으로 직선 왕복 이동할 수 있다. 상부 구동부(401)와 하부 구동부(402)는 동일한 구조로 형성될 수 있다.
필터 구동부(400)의 상부 구동부(401)와 하부 구동부(402)는 각각 피에조 액추에이터(411)와 연결부(412)를 포함할 수 있다. 피에조 액추에이터(411)는 컬러 필터(200)를 직선 이동시킬 수 있는 구동력을 발생시킨다. 연결부(412)는 컬러 필터(200)와 피에조 액추에이터(411)를 연결하여 피에조 액추에이터(411)에 의해 컬러 필터(200)가 직선 이동하도록 형성된다.
따라서, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여, 컬러 필터(200)가 단색 자발광 디스플레이 패널(100) 위에서 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 대각선 방향으로 일정 거리 왕복 이동하도록 할 수 있다.
이하, 프로세서(90)가 상기와 같은 구조를 갖는 단색 자발광 디스플레이 패널(100)과 컬러 필터(200)를 제어하여 풀 컬러를 형성하는 방법에 대해 도 13a 내지 도 13c 및 도 14a 내지 도 14c를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 13a 내지 도 13c는 도 6의 단색 자발광 디스플레이 패널에 도 11의 컬러 필터를 사용하는 경우에 풀 컬러를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 도 13a 내지 도 13c에서 도시의 편의를 위해 필터 구동부(400)는 삭제하였다.
프로세서(90)는 도 11에 도시된 바와 같이 복수의 원형 빨강 필터(R), 복수의 원형 파랑 필터(B), 및 복수의 원형 초록 필터(G)를 구비한 컬러 필터(200)가 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 복수의 마이크로 엘이디(101)에 대해 대각선 방향으로 왕복 이동하도록 필터 구동부(400)를 제어한다.
예를 들면, 컬러 필터(200)가 도 13a에 도시된 바와 같이 위치할 수 있다. 구체적으로, 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 각각 대응하는 마이크로 엘이디(101) 위에 위치한다. 즉, 제1 및 제2원형 빨강 필터(R)는 각각 제1마이크로 엘이디(101-1)와 제4마이크로 엘이디(101-4) 위에 위치하고, 제1 및 제2원형 파랑 필터(B)는 각각 제2마이크로 엘이디(101-2)와 제3마이크로 엘이디(101-3) 위에 위치한다. 한편, 4개의 원형 초록 필터(G)는 마이크로 엘이디(101) 위에 위치하지 않는다. 이때, 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 4개의 마이크로 엘이디(101)는 정사각형 단면을 갖는다.
이 상태에서, 프로세서(90)가 제1 및 제4마이크로 엘이디(101-1,101-4)는 온시키고, 제2 및 제3마이크로 엘이디(101-2,101-3)는 오프시키면, 제1 및 제4마이크로 엘이디(101-1,101-4)에서 방출되는 백색광은 빨강 필터(R)를 통과하므로 빨강 광이 된다.
다음으로, 프로세서(90)는 컬러 필터(200)의 위치를 그대로 유지한 상태에서, 도 13b에 도시된 바와 같이, 2개의 원형 빨강 필터(R)에 대응하는 제1 및 제4마이크로 엘이디(101-1,101-4)는 오프시키고, 2개의 원형 파랑 필터(B)에 대응하는 제2 및 제3마이크로 엘이디(101-2,101-3)는 온시킨다. 그러면, 제2 및 제3마이크로 엘이디(101-2,101-3)에서 방출되는 백색광은 파랑 필터(B)를 통과하므로 파랑 광이 된다.
이어서, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)를 좌측 상부, 즉 대각선 방향의 상측으로 일정 거리 이동시켜, 도 13c에 도시된 바와 같이 4개의 원형 초록 필터(G)가 각각 마이크로 엘이디(101)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여, 컬러 필터(200)가 도 13b의 위치에서 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 대각선의 상측으로 대각선 방향으로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(101)의 중심 사이의 거리(P)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(101) 위에는 모두 초록 필터(G)가 위치하게 된다. 이 상태에서 프로세서(90)는 4개의 마이크로 엘이디(101), 즉 제1 내지 제4마이크로 엘이디(101-1,101-2,101-3,101-4)를 온시킨다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(101)에서 방출되는 백색광은 초록 필터(G)를 통과하므로 초록 광이 된다.
다음으로, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)를 우측 하부, 즉 대각선 방향의 하측으로 일정 거리 이동시켜, 도 13a에 도시된 바와 같이 4개의 원형 초록 필터(G)는 모두 마이크로 엘이디(101)에서 벗어나고 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 각각 마이크로 엘이디(101)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여, 컬러 필터(200)가 도 13c의 위치에서 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 대각선의 하측으로 대각선 방향으로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(101)의 중심 사이의 거리(P)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(101) 위에는 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 위치하게 된다. 이 상태에서 프로세서(90)는 원형 빨강 필터(R)에 대응하는 제1 및 제4마이크로 엘이디(101-1,101-4)는 온시키고, 원형 파랑 필터(B)에 대응하는 제2 및 제3마이크로 엘이디(101-2,101-3)는 오프시킨다. 그러면, 제1 및 제4마이크로 엘이디(101-1,101-4)에서 방출되는 백색광은 빨강 필터(R)를 통과하므로 빨강 광이 된다.
프로세서(90)는 상술한 바와 같이 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)가 단색 자발광 디스플레이 패널(100)에 대해 일정한 속도로 대각선 방향으로 왕복 이동하도록 하면서, 복수의 마이크로 엘이디(101)를 일정 시간 간격으로 온/오프 시킨다. 그러면, 단색 자발광 디스플레이 패널(100)에서 방출되는 영상을 풀 컬러 영상으로 만들 수 있다.
도 14a 내지 도 14c는 도 7의 단색 자발광 디스플레이 패널에 도 11의 컬러 필터를 사용하는 경우에 풀 컬러를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 도 14a 내지 도 14c에서 도시의 편의를 위해 필터 구동부(400)는 삭제하였다.
프로세서(90)는 도 11에 도시된 바와 같이 복수의 원형 빨강 필터(R), 복수의 원형 파랑 필터(B), 및 복수의 원형 초록 필터(G)를 구비한 컬러 필터(200)가 단색 자발광 디스플레이 패널(110)의 복수의 마이크로 엘이디(111)에 대해 대각선 방향으로 왕복 이동하도록 필터 구동부(400)를 제어한다.
예를 들면, 컬러 필터(200)가 도 14a에 도시된 바와 같이 위치할 수 있다. 구체적으로, 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 각각 대응하는 마이크로 엘이디(111) 위에 위치한다. 즉, 제1 및 제2원형 빨강 필터(R)는 각각 제1마이크로 엘이디(111-1)와 제4마이크로 엘이디(111-4) 위에 위치하고, 제1 및 제2원형 파랑 필터(B)는 각각 제2마이크로 엘이디(111-2)와 제3마이크로 엘이디(111-3) 위에 위치한다. 한편, 4개의 원형 초록 필터(G)는 마이크로 엘이디(111) 위에 위치하지 않는다. 이때, 단색 자발광 디스플레이 패널(110)의 4개의 마이크로 엘이디(111)는 원형 단면을 가지며, 마이크로 엘이디(111)의 지름(d)은 인접한 2개의 마이크로 엘이디(111) 사이의 간격(G2)보다 작다. 또한, 원형 빨강 필터(R), 원형 파랑 필터(B), 및 원형 초록 필터(G)의 면적은 마이크로 엘이디(111)의 단면적보다 크다.
이 상태에서, 프로세서(90)가 2개의 원형 빨강 필터(R)에 대응하는 제1 및 제4마이크로 엘이디(111-1,111-4)는 온시키고, 2개의 원형 파랑 필터(B)에 대응하는 제2 및 제3마이크로 엘이디(111-2,111-3)는 오프시키면, 제1 및 제4마이크로 엘이디(111-1,111-4)에서 방출되는 백색광은 빨강 필터(R)를 통과하므로 빨강 광이 된다.
다음으로, 프로세서(90)는 컬러 필터(200)의 위치를 그대로 유지한 상태에서, 도 14b에 도시된 바와 같이, 2개의 원형 빨강 필터(R)에 대응하는 제1 및 제4마이크로 엘이디(111-1,111-4)는 오프시키고, 2개의 원형 파랑 필터(B)에 대응하는 제2 및 제3마이크로 엘이디(111-2,111-3)는 온시킨다. 그러면, 제2 및 제3마이크로 엘이디(111-2,111-3)에서 방출되는 백색광은 파랑 필터(B)를 통과하므로 파랑 광이 된다.
이어서, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)를 좌측 상부, 즉 대각선 방향의 상측으로 일정 거리 이동시켜, 도 14c에 도시된 바와 같이 4개의 원형 초록 필터(G)가 각각 마이크로 엘이디(111)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여, 컬러 필터(200)가 도 14b의 위치에서 단색 자발광 디스플레이 패널(110)의 대각선의 상측으로 대각선 방향으로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(111)의 중심 사이의 거리(P)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(111) 위에는 모두 초록 필터(G)가 위치하게 된다. 이 상태에서 프로세서(90)는 4개의 마이크로 엘이디(111), 즉 제1 내지 제4마이크로 엘이디(111-1,111-2,111-3,111-4)를 온시킨다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(111)에서 방출되는 백색광은 초록 필터(G)를 통과하므로 초록 광이 된다.
다음으로, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)를 우측 하부, 즉 대각선 방향의 하측으로 일정 거리 이동시켜, 도 14a에 도시된 바와 같이 4개의 원형 초록 필터(G)는 모두 마이크로 엘이디(111)에서 벗어나고 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 각각 마이크로 엘이디(111)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여, 컬러 필터(200)가 도 14c의 위치에서 단색 자발광 디스플레이 패널(110)의 대각선의 하측으로 대각선 방향으로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(111)의 중심 사이의 거리(P)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 도 14a에 도시된 바와 같이 4개의 마이크로 엘이디(111) 위에는 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 위치하게 된다. 이 상태에서 프로세서(90)는 원형 빨강 필터(R)에 대응하는 제1 및 제4마이크로 엘이디(111-1,111-4)는 온시키고, 원형 파랑 필터(B)에 대응하는 제2 및 제3마이크로 엘이디(111-2,111-3)는 오프시킨다. 그러면, 제1 및 제4마이크로 엘이디(111)에서 방출되는 백색광은 빨강 필터(R)를 통과하므로 빨강 광이 된다.
프로세서(90)는 상술한 바와 같이 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)가 단색 자발광 디스플레이 패널(110)에 대해 대각선 방향으로 왕복 이동하도록 하면서, 복수의 마이크로 엘이디(111)를 대응하는 원형 필터(201)의 색상에 따라 개별적으로 일정 시간 간격으로 온/오프 시킨다. 그러면, 단색 자발광 디스플레이 패널(110)에서 방출되는 영상을 풀 컬러 영상으로 만들 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터에 사용되는 단색 자발광 디스플레이 패널의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 15를 참조하면, 단색 자발광 디스플레이 패널(120)은 복수의 마이크로 엘이디(121)와 인쇄회로기판(122)을 포함한다.
복수의 마이크로 엘이디(121)는 각각 원형 단면을 가지며, 백색광을 방출하도록 형성된다. 복수의 마이크로 엘이디(121)는 일정한 간격으로 이격되도록 인쇄회로기판(122)의 상면에 설치된다. 복수의 마이크로 엘이디(121)는 상하로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(121) 사이의 간격(g1)과 좌우로 인접한 2개의 마이크로 엘이디 사이의 간격(g2)이 동일하도록 마련된다(g1=g2). 2개의 인접한 마이크로 엘이디 사이의 간격(g1, g2)은 마이크로 엘이디(121)의 지름(D)보다 작게 형성된다.
도 15에서는 도시와 설명의 편의를 위해 인쇄회로기판(122)에 4개의 마이크로 엘이디(121)가 2x2의 행렬 형상으로 배치된 경우를 도시하고 있지만, 마이크로 엘이디(121)의 배열과 개수는 이에 한정되지 않는다. 복수의 마이크로 엘이디(121)는 3x3 행렬 이상으로 배치될 수 있다.
인쇄회로기판(122)에는 복수의 마이크로 엘이디(121)에 전원을 공급하고, 복수의 마이크로 엘이디(121)를 각각 온/오프 제어할 수 있는 전자회로가 마련된다.
따라서, 도 15의 단색 자발광 디스플레이 패널(120)은 2개의 인접한 마이크로 엘이디(121) 사이의 간격(g1, g2)이 마이크로 엘이디(121)의 지름(D)보다 작은 것 외에는 도 7의 단색 자발광 디스플레이 패널(110)과 동일하다.
이하, 도 15의 단색 자발광 디스플레이 패널(120)에 도 11의 컬러 필터(200)를 사용하여 풀 컬러를 생성하는 방법에 대해 도 16a 내지 도 16c를 참조하여 설명한다.
도 16a 내지 도 16c는 도 15의 단색 자발광 디스플레이 패널에 도 11의 컬러 필터를 사용하는 경우에 풀 컬러를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 도 16a 내지 도 16c에서 도시의 편의를 위해 필터 구동부(400)는 삭제하였다.
프로세서는 도 11에 도시된 바와 같이 복수의 원형 빨강 필터(R), 복수의 원형 파랑 필터(B), 및 복수의 원형 초록 필터(G)를 구비한 컬러 필터(200)가 단색 자발광 디스플레이 패널(120)의 복수의 마이크로 엘이디(121)에 대해 대각선 방향으로 왕복 이동하도록 필터 구동부(400)를 제어한다.
예를 들면, 컬러 필터(200)가 도 16a에 도시된 바와 같이 위치할 수 있다. 구체적으로, 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 각각 대응하는 마이크로 엘이디(121) 위에 위치한다. 즉, 제1 및 제2원형 빨강 필터(R)는 각각 제1마이크로 엘이디(121-1)와 제4마이크로 엘이디(121-4) 위에 위치하고, 제1 및 제2원형 파랑 필터(B)는 각각 제2마이크로 엘이디(121-2)와 제3마이크로 엘이디(121-3) 위에 위치한다. 한편, 4개의 원형 초록 필터(G)는 마이크로 엘이디(121) 위에 위치하지 않는다. 이때, 단색 자발광 디스플레이 패널(120)의 4개의 마이크로 엘이디(121)는 원형 단면을 가지며, 마이크로 엘이디(121)의 지름(D)은 인접한 2개의 마이크로 엘이디 사이의 간격(g1,g2)보다 크다. 또한, 원형 빨강 필터(R), 원형 파랑 필터(B), 및 원형 초록 필터(G)의 면적은 마이크로 엘이디(121)의 단면적보다 크다.
이 상태에서, 프로세서(90)가 2개의 원형 빨강 필터(R)에 대응하는 제1 및 제4마이크로 엘이디(121-1,121-4)는 온시키고, 2개의 원형 파랑 필터(B)에 대응하는 제2 및 제3마이크로 엘이디(121-2,121-3)는 오프시키면, 제1 및 제4마이크로 엘이디(121-1,121-4)에서 방출되는 백색광은 빨강 필터(R)를 통과하므로 빨강 광이 된다.
다음으로, 프로세서(90)는 컬러 필터(200)의 위치를 그대로 유지한 상태에서, 도 16b에 도시된 바와 같이, 2개의 원형 빨강 필터(R)에 대응하는 제1 및 제4마이크로 엘이디(121-1,121-4)는 오프시키고, 2개의 원형 파랑 필터(B)에 대응하는 제2 및 제3마이크로 엘이디(121-2,121-3)는 온시킨다. 그러면, 제2 및 제3마이크로 엘이디(121-2,121-3)에서 방출되는 백색광은 파랑 필터(B)를 통과하므로 파랑 광이 된다.
이어서, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)를 좌측 상부, 즉 대각선 방향의 상측으로 일정 거리 이동시켜, 도 16c에 도시된 바와 같이 4개의 원형 초록 필터(G)가 각각 마이크로 엘이디(121)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여, 컬러 필터(200)가 도 16b의 위치에서 단색 자발광 디스플레이 패널(120)의 대각선의 상측으로 대각선 방향으로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(121)의 중심 사이의 거리(P)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 도 16c에 도시된 바와 같이 4개의 마이크로 엘이디(121) 위에는 모두 초록 필터(G)가 위치하게 된다. 이 상태에서 프로세서(90)는 4개의 마이크로 엘이디(121), 즉 제1 내지 제4마이크로 엘이디(121-1,121-2,121-3,121-4)를 온시킨다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(121)에서 방출되는 백색광은 초록 필터(G)를 통과하므로 초록 광이 된다.
다음으로, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)를 우측 하부, 즉 대각선 방향의 하측으로 일정 거리 이동시켜, 도 16a에 도시된 바와 같이 4개의 원형 초록 필터(G)는 모두 마이크로 엘이디(121)에서 벗어나고 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 각각 마이크로 엘이디(121)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여, 컬러 필터(200)가 도 16c의 위치에서 단색 자발광 디스플레이 패널(120)의 대각선의 하측으로 대각선 방향으로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(121)의 중심 사이의 거리(P)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 도 16a에 도시된 바와 같이 4개의 마이크로 엘이디(121) 위에는 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 위치하게 된다. 이 상태에서 프로세서(90)는 원형 빨강 필터(R)에 대응하는 제1 및 제4마이크로 엘이디(121-1,121-4)는 온시키고, 원형 파랑 필터(B)에 대응하는 제2 및 제3마이크로 엘이디(121-2,121-3)는 오프시킨다. 그러면, 제1 및 제4마이크로 엘이디(121-1,121-4)에서 방출되는 백색광은 빨강 필터(R)를 통과하므로 빨강 광이 된다.
프로세서(90)는 상술한 바와 같이 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)가 단색 자발광 디스플레이 패널(120)에 대해 대각선 방향으로 왕복 이동하도록 하면서, 복수의 마이크로 엘이디(121)를 대응하는 원형 필터(201)의 색상에 따라 개별적으로 일정 시간 간격으로 온/오프 시킨다. 그러면, 단색 자발광 디스플레이 패널(120)에서 방출되는 영상을 풀 컬러 영상으로 만들 수 있다.
이상에서는 프로세서(90)가 단색 자발광 디스플레이 패널(100,110,120)의 복수의 마이크로 엘이디(101,111,121)와 필터 구동부(400)를 제어하여 복수의 마이크로 엘이디(101,111,121)에서 방출되는 백색광을 순차적으로 빨강 광, 파랑 광, 및 초록 광으로 변환함으로써 풀 컬러를 형성하는 경우에 대해 설명하였으나, 프로세서(90)가 풀 컬러를 형성하기 위해 복수의 마이크로 엘이디(101,111,121)와 필터 구동부(400)를 제어하는 방법은 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 도 17a와 도 17b 및 도 18a와 도 18b를 참조하여 프로세서가 풀 컬러를 형성하기 위해 복수의 마이크로 엘이디와 필터 구동부를 제어하는 방법에 대해 설명한다.
도 17a와 도 17b는 도 6의 단색 자발광 디스플레이 패널에 도 11의 컬러 필터를 사용하는 경우에 풀 컬러를 생성하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 도 17a와 도 17b에서는 도시의 편의를 위해 필터 구동부(400)는 삭제하였다.
프로세서(90)는 도 11에 도시된 바와 같이 복수의 원형 빨강 필터(R), 복수의 원형 파랑 필터(B), 및 복수의 원형 초록 필터(G)를 구비한 컬러 필터(200)가 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 복수의 마이크로 엘이디(101)에 대해 대각선 방향으로 왕복 이동하도록 필터 구동부(400)를 제어한다.
예를 들면, 컬러 필터(200)가 도 17a에 도시된 바와 같이 위치할 수 있다. 구체적으로, 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 각각 대응하는 마이크로 엘이디(101) 위에 위치한다. 즉, 제1 및 제2원형 빨강 필터(R)는 각각 제1마이크로 엘이디(101-1)와 제4마이크로 엘이디(101-4) 위에 위치하고, 제1 및 제2원형 파랑 필터(B)는 각각 제2마이크로 엘이디(101-2)와 제3마이크로 엘이디(101-3) 위에 위치한다. 한편, 4개의 원형 초록 필터(G)는 마이크로 엘이디(101) 위에 위치하지 않는다. 이때, 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 4개의 마이크로 엘이디(101)는 정사각형 단면을 가지며, 마이크로 엘이디(101)의 한변의 길이는 인접한 2개의 마이크로 엘이디(101) 사이의 간격(G1, G2)보다 작다. 또한, 컬러 필터(200)의 원형 빨강 필터(R), 원형 파랑 필터(B), 및 원형 초록 필터(G) 각각의 면적은 마이크로 엘이디(101)의 단면적보다 크다.
이 상태에서, 프로세서(90)가 4개의 마이크로 엘이디(101), 즉 제1 내지 제4마이크로 엘이디(101-1,101-2,101-3,101-4)를 모두 온시킨다. 그러면, 제1 및 제4마이크로 엘이디(101-1,101-4)에서 방출되는 백색광은 제1 및 제2빨강 필터(R)를 통과하므로 빨강 광이 되고, 제2 및 제3마이크로 엘이디(101-2,101-3)에서 방출되는 백색광은 제1 및 제2파랑 필터(B)를 통과하므로 파랑 광이 된다. 즉, 컬러 필터(200)로부터 빨강 광과 파랑 광이 동시에 방출된다.
다음으로, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)를 좌측 상부, 즉 대각선 방향의 상측으로 일정 거리 이동시켜, 도 17b에 도시된 바와 같이 4개의 원형 초록 필터(G)가 각각 마이크로 엘이디(101)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여, 컬러 필터(200)가 도 17a의 위치에서 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 대각선의 상측으로 대각선 방향으로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(101)의 중심 사이의 거리(P)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 도 17b에 도시되 바와 같이 4개의 마이크로 엘이디(101) 위에는 모두 초록 필터(G)가 위치하게 된다. 이 상태에서 프로세서(90)는 4개의 마이크로 엘이디(101), 즉 제1 내지 제4마이크로 엘이디(101-1,101-2,101-3,101-4)를 온시킨다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(101)에서 방출되는 백색광은 초록 필터(G)를 통과하므로 초록 광이 된다.
다음으로, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)를 우측 하부, 즉 대각선 방향의 하측으로 일정 거리 이동시켜, 도 17a에 도시된 바와 같이 4개의 원형 초록 필터(G)는 모두 마이크로 엘이디(101)에서 벗어나고 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 각각 마이크로 엘이디(101)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여, 컬러 필터(200)가 도 17b의 위치에서 단색 자발광 디스플레이 패널(100)의 대각선의 하측으로 대각선 방향으로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(101)의 중심 사이의 거리(P)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(101) 위에는 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 위치하게 된다. 이 상태에서 프로세서(90)는 제1 내지 제4마이크로 엘이디(101-1,101-2,101-3,101-4)를 모두 온시킨다. 그러면, 제1 및 제4마이크로 엘이디(101-1,101-4)에서 방출되는 백색광은 빨강 필터(R)를 통과하므로 빨강 광이 되고, 제2 및 제3마이크로 엘이디(101-2,101-3)에서 방출되는 백색광은 제1 및 제2파랑 필터(B)를 통과하므로 파랑 광이 된다.
프로세서(90)는 상술한 바와 같이 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)가 단색 자발광 디스플레이 패널(100)에 대해 일정한 속도로 대각선 방향으로 왕복 이동하도록 하면서, 복수의 마이크로 엘이디(101)를 온 상태로 유지시킨다. 그러면, 컬러 필터(200)로부터 동시에 방출되는 빨강 광 및 파랑 광과 초록 광이 순환하여 방출되므로, 단색 자발광 디스플레이 패널(100)에서 방출되는 영상을 풀 컬러 영상으로 만들 수 있다.
도 18a와 도 18b는 도 7의 단색 자발광 디스플레이 패널에 도 11의 컬러 필터를 사용하는 경우에 풀 컬러를 생성하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 도 18a와 도 18b에서는 도시의 편의를 위해 필터 구동부(400)는 삭제하였다.
프로세서(90)는 도 11에 도시된 바와 같이 복수의 원형 빨강 필터(R), 복수의 원형 파랑 필터(B), 및 복수의 원형 초록 필터(G)를 구비한 컬러 필터(200)가 단색 자발광 디스플레이 패널(110)의 복수의 마이크로 엘이디(111)에 대해 대각선 방향으로 왕복 이동하도록 필터 구동부(400)를 제어한다.
예를 들면, 컬러 필터(200)가 도 18a에 도시된 바와 같이 위치할 수 있다. 구체적으로, 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 각각 대응하는 마이크로 엘이디(111) 위에 위치한다. 즉, 제1 및 제2원형 빨강 필터(R)는 각각 제1마이크로 엘이디(111-1)와 제4마이크로 엘이디(111-4) 위에 위치하고, 제1 및 제2원형 파랑 필터(B)는 각각 제2마이크로 엘이디(111-2)와 제3마이크로 엘이디(111-3) 위에 위치한다. 한편, 4개의 원형 초록 필터(G)는 마이크로 엘이디(111) 위에 위치하지 않는다. 이때, 단색 자발광 디스플레이 패널(110)의 4개의 마이크로 엘이디(111)는 원형 단면을 가지며, 마이크로 엘이디(111)의 지름(d)은 인접한 2개의 마이크로 엘이디(111) 사이의 간격(G1,G2)보다 작다. 또한, 컬러 필터(200)의 원형 빨강 필터(R), 원형 파랑 필터(B), 및 원형 초록 필터(G) 각각의 면적은 마이크로 엘이디(111)의 단면적보다 크다.
이 상태에서, 프로세서(90)가 4개의 마이크로 엘이디(111), 즉 제1 내지 제4마이크로 엘이디(111-1,111-2,111-3,111-4)를 모두 온시킨다. 그러면, 제1 및 제4마이크로 엘이디(111-1,111-4)에서 방출되는 백색광은 제1 및 제2빨강 필터(R)를 통과하므로 빨강 광이 되고, 제2 및 제3마이크로 엘이디(111-2,111-3)에서 방출되는 백색광은 제1 및 제2파랑 필터(B)를 통과하므로 파랑 광이 된다. 즉, 컬러 필터(200)로부터 빨강 광과 파랑 광이 동시에 방출된다.
다음으로, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)를 좌측 상부, 즉 대각선 방향의 상측으로 일정 거리 이동시켜, 도 18b에 도시된 바와 같이 4개의 원형 초록 필터(G)가 각각 마이크로 엘이디(111)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여, 컬러 필터(200)가 도 18a의 위치에서 단색 자발광 디스플레이 패널(110)의 대각선의 상측으로 대각선 방향으로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(111)의 중심 사이의 거리(P)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 도 18b에 도시되 바와 같이 4개의 마이크로 엘이디(111) 위에는 모두 초록 필터(G)가 위치하게 된다. 이 상태에서 프로세서(90)는 4개의 마이크로 엘이디(111), 즉 제1 내지 제4마이크로 엘이디(111-1,111-2,111-3,111-4)를 온시킨다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(111)에서 방출되는 백색광은 초록 필터(G)를 통과하므로 초록 광이 된다.
다음으로, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여 컬러 필터(200)를 우측 하부, 즉 대각선 방향의 하측으로 일정 거리 이동시켜, 도 18a에 도시된 바와 같이 4개의 원형 초록 필터(G)는 모두 마이크로 엘이디(111)에서 벗어나고 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 각각 마이크로 엘이디(111)의 위에 위치하도록 한다. 예를 들면, 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여, 컬러 필터(200)가 도 18b의 위치에서 단색 자발광 디스플레이 패널(110)의 대각선의 하측으로 대각선 방향으로 인접한 2개의 마이크로 엘이디(111)의 중심 사이의 거리(P)의 1/2을 이동하도록 한다. 그러면, 4개의 마이크로 엘이디(111) 위에는 2개의 원형 빨강 필터(R)와 2개의 원형 파랑 필터(B)가 위치하게 된다. 이 상태에서 프로세서(90)는 제1 내지 제4마이크로 엘이디(111-1,111-2,111-3,111-4)를 모두 온시킨다. 그러면, 제1 및 제4마이크로 엘이디(111-1,111-4)에서 방출되는 백색광은 빨강 필터(R)를 통과하므로 빨강 광이 되고, 제2 및 제3마이크로 엘이디(111-2,111-3)에서 방출되는 백색광은 제1 및 제2파랑 필터(B)를 통과하므로 파랑 광이 된다.
상술한 바와 같이 프로세서(90)는 필터 구동부(400)를 제어하여, 컬러 필터(200)가 단색 자발광 디스플레이 패널(110)에 대해 일정한 속도로 대각선 방향으로 왕복 이동하도록 하면서, 복수의 마이크로 엘이디(111)를 온 상태로 유지시킨다. 그러면, 컬러 필터(200)로부터 빨강 광 및 파랑 광(동시 방출)과 초록 광이 일정 시간 간격으로 순환하며 방출되므로, 단색 자발광 디스플레이 패널(110)에서 방출되는 영상을 풀 컬러 영상으로 만들 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝트는, 투과형 LCD를 사용하는 종래 기술에 의한 LCD 방식 프로젝터에 비해 약 4배의 밝기 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝트는 구조가 단순하므로 종래 기술에 의한 LCD 방식 프로젝터나 DLP 방식 프로젝터에 비해 크기를 줄일 수 있다. 예를 들면, 프로젝션 렌즈를 제외한 프로젝트의 부피를 종래 기술에 의한 프로젝트의 부피에 비해 최소 90%를 줄일 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 의한 프로젝터는 한개의 단색 자발광 디스플레이 패널만 사용하고, 프리즘과 미러를 사용하지 않으므로 종래 기술에 의한 프로젝터에 비해 제조비용을 낮출 수 있다는 이점이 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
1; 프로젝터 3; 하우징
10; 단색 자발광 디스플레이 패널 11; 마이크로 엘이디
12; 인쇄회로기판 20; 컬러 필터
21; 필터 셀 22; 필터
30; 필터 구동부 31; 상하 필터 구동부
32; 좌우 필터 구동부 35; 피에조 액추에이터
36; 커플러 40; 마이크로 렌즈 어레이
41; 마이크로 렌즈 50; 프로젝션 렌즈
60; 스크린 90; 프로세서
100; 단색 자발광 디스플레이 패널 101; 마이크로 엘이디
102; 인쇄회로기판 110; 단색 자발광 디스플레이 패널
111; 마이크로 엘이디 112; 인쇄회로기판
120; 단색 자발광 디스플레이 패널 121; 마이크로 엘이디
200; 컬러 필터 201; 원형 필터
400; 필터 구동부 401; 상부 구동부
402; 하부 구동부 411; 피에조 액추에이터

Claims (20)

  1. 단색 자발광 디스플레이 패널;
    상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 앞에 설치되는 컬러 필터;
    상기 컬러 필터를 상기 단색 자발광 디스플레이 패널에 대해 평행하게 이동시킬 수 있도록 형성된 필터 구동부;
    상기 컬러 필터의 앞 또는 뒤에 설치되며, 상기 단색 자발광 디스플레이 패널에서 방출된 광을 평행광으로 만드는 마이크로 렌즈 어레이;
    상기 마이크로 렌즈 어레이 또는 상기 컬러 필터의 앞에 설치되며, 상기 마이크로 렌즈 어레이 또는 상기 컬러 필터를 통과한 광을 스크린으로 투사하는 프로젝션 렌즈; 및
    상기 단색 자발광 디스플레이 패널과 상기 필터 구동부를 제어하는 프로세서;를 포함하는, 프로젝터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단색 자발광 디스플레이 패널은 복수의 마이크로 엘이디를 포함하는, 프로젝터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 복수의 마이크로 엘이디는 정사각형 또는 원형의 단면을 가지고, 일정한 간격으로 이격되어 설치되며,
    상기 복수의 마이크로 엘이디 사이의 간격은 상기 복수의 마이크로 엘이디 각각의 한변 또는 지름보다 큰, 프로젝터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컬러 필터는 격자 무늬 형상으로 배열된 복수의 필터 셀을 포함하며,
    상기 복수의 필터 셀은 각각 2x2로 배열된 4개의 필터를 포함하며,
    상기 4개의 필터는 시계 방향으로 배열된 빨강 필터(R), 초록 필터(G), 파랑 필터(B), 및 초록 필터(G)를 포함하는, 프로젝터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 컬러 필터의 복수의 필터 셀의 개수는 상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 복수의 마이크로 엘이디의 개수와 일대 일로 대응하는, 프로젝터.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 필터 구동부를 제어하여, 상기 복수의 마이크로 엘이디 각각에 대응하는 상기 컬러 필터의 상기 복수의 필터 셀 각각의 4개의 필터가 상기 마이크로 엘이디에 대해 일 방향으로 순환하도록 상기 컬러 필터를 이동시키는, 프로젝터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 필터 셀 각각의 4개의 필터가 빨강 필터(R), 초록 필터(G), 파랑 필터(B), 및 초록 필터(G)의 순서로 순환하도록 상기 컬러 필터를 이동시키는, 프로젝터.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 필터 구동부는 상기 컬러 필터를 상하 및 좌우 방향으로 이동시킬 수 있도록 형성된, 프로젝터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 필터 구동부는 상기 컬러 필터를 상하 방향으로 이동시키도록 형성된 상하 필터 구동부와 상기 컬러 필터를 좌우 방향으로 이동시키도록 형성된 좌우 필터 구동부를 포함하는, 프로젝터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상하 필터 구동부와 상기 좌우 필터 구동부는 각각,
    상기 컬러 필터를 일방향으로 이동시키는 피에조 액추에이터; 및
    상기 컬러 필터와 상기 피에조 액추에이터를 선택적으로 연결하거나 분리하는 커플러;를 포함하는, 프로젝터.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 컬러 필터는 복수의 원형 빨강 필터(R), 복수의 원형 파랑 필터(B), 및 복수의 원형 초록 필터(G)를 포함하며,
    상기 복수의 원형 빨강 필터(R)와 상기 복수의 원형 파랑 필터(B)는 일정 간격으로 배열된 복수의 가상 수직선과 복수의 가상 수평선이 교차하는 복수의 교차점에 서로 번갈아 배치되며,
    상기 복수의 원형 초록 필터(G)는 상기 복수의 가상 수직선과 상기 복수의 수평선에 의해 형성되는 복수의 정사각형의 중심에 배치되는, 프로젝터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 원형 빨강 필터(R) 중 2개의 원형 빨강 필터(R)와 상기 복수의 원형 파랑 필터(B) 중 2개의 원형 파랑 필터(B)는 상기 복수의 원형 초록 필터(G)중 한 개의 원형 초록 필터(G)에 외접하는, 프로젝터.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 원형 빨강 필터(R)의 개수와 상기 복수의 원형 파랑 필터(B)의 개수의 합은 상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 복수의 마이크로 엘이디의 개수와 동일한, 프로젝터.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 필터 구동부를 제어하여 상기 컬러 필터를 대각선 방향으로 일정 거리 왕복 이동시키는, 프로젝터.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 필터 구동부는 상기 컬러 필터를 상기 원형 빨강 필터(R)와 상기 원형 초록 필터(G) 사이의 중심간 거리만큼 왕복 이동시킬 수 있도록 형성되는, 프로젝터.
  16. 제 14 항에 있어서,
    빨강 광을 출력하고자 할 때, 상기 프로세서는 상기 컬러 필터를 이동시켜 상기 복수의 원형 빨강 필터(R)가 상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 복수의 마이크로 엘이디 위에 위치하도록 하고, 상기 복수의 마이크로 엘이디 중 상기 복수의 원형 빨간 필터에 대응하는 복수의 마이크로 엘이디를 온시키는, 프로젝터.
  17. 제 16 항에 있어서,
    파랑 광을 출력하고자 할 때, 상기 프로세서는 상기 컬러 필터의 위치를 유지한 상태에서, 상기 복수의 마이크로 엘이디 중 상기 복수의 원형 빨간 필터에 대응하는 복수의 마이크로 엘이디를 오프시키고, 상기 복수의 마이크로 엘이디 중 상기 복수의 원형 파란 필터에 대응하는 상기 복수의 마이크로 엘이디를 온시키는, 프로젝터.
  18. 제 17 항에 있어서,
    초록 광을 출력하고자 할 때, 상기 프로세서는 상기 컬러 필터를 이동시켜 상기 복수의 원형 초록 필터(G)가 상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 복수의 마이크로 엘이디 위에 위치하도록 하고, 상기 복수의 마이크로 엘이디를 모두 온시키는, 프로젝터.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 필터 구동부는 상기 컬러 필터를 대각선 방향으로 왕복 이동시킬 수 있도록 마련된 피에조 액추에이터를 포함하는, 프로젝터.
  20. 제 2 항에 있어서,
    상기 단색 자발광 디스플레이 패널의 복수의 마이크로 엘이디는 원형 단면을 가지고, 일정한 간격으로 이격되어 설치되며,
    상기 복수의 마이크로 엘이디 사이의 간격은 상기 복수의 마이크로 엘이디 각각의 지름보다 작은, 프로젝터.

KR1020190177083A 2019-12-27 2019-12-27 프로젝터 KR20210084107A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190177083A KR20210084107A (ko) 2019-12-27 2019-12-27 프로젝터
PCT/KR2020/018628 WO2021132993A1 (en) 2019-12-27 2020-12-18 Projector
US17/131,234 US11550143B2 (en) 2019-12-27 2020-12-22 Projector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190177083A KR20210084107A (ko) 2019-12-27 2019-12-27 프로젝터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210084107A true KR20210084107A (ko) 2021-07-07

Family

ID=76547849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190177083A KR20210084107A (ko) 2019-12-27 2019-12-27 프로젝터

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11550143B2 (ko)
KR (1) KR20210084107A (ko)
WO (1) WO2021132993A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023123483A1 (en) * 2021-12-31 2023-07-06 Jade Bird Display (Shanghai) Company Micro led display device
WO2023234194A1 (ja) * 2022-05-30 2023-12-07 日亜化学工業株式会社 光源ユニット、映像表示装置及び自動車

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08152614A (ja) 1994-11-28 1996-06-11 Casio Comput Co Ltd 液晶表示装置
JP2000171898A (ja) 1998-12-08 2000-06-23 Nec Corp カラープロジェクタ
JP2001242433A (ja) 2000-02-29 2001-09-07 Sanyo Electric Co Ltd 投射型液晶表示装置
KR100541997B1 (ko) 2001-03-02 2006-01-11 이노베이티브 솔루션즈 앤드 서포트 인코포레이티드 전방 표시 장치용 이미지 디스플레이 발생기
KR100705108B1 (ko) 2004-07-09 2007-04-06 엘지전자 주식회사 장방형 컬러 필터 시스템
US9083781B2 (en) * 2004-11-15 2015-07-14 Bascule Development Ag Llc Portable image-capturing device with embedded projector
KR100741134B1 (ko) 2006-07-31 2007-07-20 삼성에스디아이 주식회사 유기 발광 디스플레이 장치
WO2009091610A1 (en) 2008-01-17 2009-07-23 Wavien, Inc. Light multiplexer and recycler, and micro-projector incorporating the same
KR20110111088A (ko) 2010-04-02 2011-10-10 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 렌즈 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
JP5938335B2 (ja) 2012-11-20 2016-06-22 日立マクセル株式会社 投写型映像表示装置
JP6492701B2 (ja) 2015-01-30 2019-04-03 セイコーエプソン株式会社 画像表示装置
US10032757B2 (en) 2015-09-04 2018-07-24 Hong Kong Beida Jade Bird Display Limited Projection display system
KR101791605B1 (ko) 2016-04-01 2017-10-30 순천대학교 산학협력단 지향성 조명장치
US10744930B2 (en) * 2016-11-28 2020-08-18 Magna Mirrors Of America, Inc. Exterior illumination and icon projection module for vehicle
EP3583461A4 (en) * 2017-02-15 2020-03-04 Magic Leap, Inc. PROJECTOR ARCHITECTURE WITH ARTIFACT REDUCTION
KR20180118480A (ko) 2017-04-21 2018-10-31 주식회사 루멘스 마이크로 led 패널을 이용한 프로젝션 장치 및 그 제조방법
CN107515435B (zh) * 2017-09-11 2020-12-29 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021132993A1 (en) 2021-07-01
US11550143B2 (en) 2023-01-10
US20210199949A1 (en) 2021-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI663439B (zh) 利用主動發射體的多視域背光件、顯示器、及其操作方法
CN107078148B (zh) 用于具有高像素数的显示装置的彩色无机led显示器
US7993022B2 (en) Illuminating module for a lighting device
US11061276B2 (en) Laser array display
JP5357549B2 (ja) 発光装置およびプロジェクタ
JP7062671B2 (ja) 表示装置及び組立て方法
US10396062B2 (en) Micro light emitting diode display panel
CN110119031B (zh) 立体显示装置以及空中立体显示装置
KR102454108B1 (ko) Led 디스플레이 패널 및 이를 이용한 디스플레이 장치
CN102348929B (zh) 图案投影光输出系统
KR20210084107A (ko) 프로젝터
KR102136650B1 (ko) 방열 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR102614146B1 (ko) 차량용 조명장치
US11233089B2 (en) Optoelectronic component
WO2008142621A1 (en) A light projecting device comprising an array of led's
CN109192136A (zh) 显示基板、光场显示装置及其驱动方法
CN109188769A (zh) 一种背光源、显示面板和显示装置
CN110634417B (zh) 显示组件和显示装置
US10264226B2 (en) Illumination device and electronic device
JP2006171207A (ja) 光源ユニット及びプロジェクタ装置
JP2003121769A (ja) 平面型表示装置
JP2003071111A (ja) 表示器
KR101371069B1 (ko) 마이크로디스플레이 장치
KR101336164B1 (ko) 마이크로디스플레이 장치
KR20230043863A (ko) 스캔 바늘 및 이를 포함하는 스캔 디스플레이 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination