KR960016281B1 - Projection type image display apparatus - Google Patents

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배순훈
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/74Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor

Abstract

the first and the second light source(10,10') emitting white light having high intensity; an optical beam-separating means(20) separating the light into red, green or blue color beams in sequence by receiving the optical beam emitted from the first and the second light source; the first and the second beam intensity-regulating means(30,30') regulating the beam intensity as to the separated optical beams; a projection lens(40) projecting the optical beams on a screen; and a screen(50) displaying an image in response to the projection lens.

Description

투사형 화상표시 장치Projection type image display device

제1도는 본 발명의 투사형 화상표시 장치의 개략도.1 is a schematic diagram of a projection image display apparatus of the present invention.

제2도(가)는 종래의 투사형 화상표시 장치에 대한 화면을 도시한 도면이며, (나)는 본 발명의 투사형 화상표시 장치에 대한 화면을 도시한 도면.2A is a diagram showing a screen for a conventional projection image display device, and (B) is a diagram showing a screen for a projection image display device of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10,10' : 광원20 : 광분리10,10 ': light source 20: optical separation

30,30' : 제1 및 제2광량 조절부40 : 투사렌즈30,30 ': first and second light amount adjusting unit 40: projection lens

50 : 화면50: screen

본 발명은 투사형 화상표시장치에 관한 것으로서, 특히, 두개의 광원을 구성하여 광효율 증가 및 화면 중심부와 주변부의 광량차이를 개선하여 선명한 화면을 제공하는 투사형 화상표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type image display apparatus, and more particularly, to a projection type image display apparatus configured to provide a clear screen by configuring two light sources to improve light efficiency and to improve a difference in light quantity between the center and the periphery of the screen.

화상표시장치는 표시방식에 따라 직시형 화상표시장치와 투사형 화상표시장치로 구분된다. 직시형 화상표시장치는 음극선관, (Cathode Ray Tube ; 이하 CRT라 칭함)등이 있는데, 이러한 CRT라 칭함)등이 있는데, 이러한 CRT 화상표시장치는 비교적 화질은 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증가와, 가격이 비싸지는 문제점이 있어 대화면을 구현하는데 한계가 있다.An image display apparatus is classified into a direct view type image display apparatus and a projection type image display apparatus according to a display method. The direct view type image display apparatus includes a cathode ray tube (Cathode Ray Tube; hereinafter referred to as CRT), and such a CRT). Such a CRT image display apparatus has a relatively good image quality, but the weight and thickness are increased as the screen is enlarged. There is a problem that the increase of the price and the price is expensive, there is a limit to implement the large screen.

투사형 화상표시장치는 대화면 액정 표시장치(Liquid Crystal Display ; 이하 LCD라 칭함)등이 있는데, 이러한 대화면 LCD은 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수 있다. 그러나, 이러한 LCD는 편광판에 의한 광의 손실이 크고, LCD를 구동하기 위한 박막 트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.Projection type image display apparatuses include a large crystal display (Liquid Crystal Display; hereinafter referred to as LCD), and such a large-screen LCD can be thinned to reduce its weight. However, such LCDs have a high loss of light due to the polarizing plate, and thin film transistors for driving the LCD are formed for each pixel, so that there is a limit in increasing the aperture ratio (light transmission area).

따라서, 미합중국 Aura사에 의해 광량조절소자로써 액츄에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays : 이하 AMA라 칭함)를 이용한 투사형 화상표시장치가 개발되었다.Therefore, a projection type image display apparatus using Actuated Mirror Arrays (hereinafter referred to as AMA) has been developed by Aura, United States of America as a light quantity adjusting element.

상기 AMA는 1차원 AMA를 이용하는 것과 2차원 AMA를 이용하는 것으로 구별된다. 1차원 AMA는 거울면들이 M×1 어레이로 배열되고, 2차원 AMA는 거울면이 M×N 어레이배열되어 있다. 따라서 1차원 AMA를 이용하는 투사형 화상표시장치는 주사거울을 이용하여 M×1개의 광속들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 투사형 화상표시장치는 M×N개의 광속들을 투사시켜 M×N화소의 어레이를 가지는 영상을 나타내게 된다.The AMA is distinguished from using a one-dimensional AMA and using a two-dimensional AMA. The one-dimensional AMA has mirror surfaces arranged in an M × 1 array, and the two-dimensional AMA has mirror surfaces arranged in an M × N array. Therefore, a projection image display device using a one-dimensional AMA pre-scans M × 1 beams using a scanning mirror, and a projection image display device using a two-dimensional AMA projects M × N beams to produce an array of M × N pixels. Branches represent images.

일반적인 투사형 화상표시장치는, 광원 1개와 광량 조절수단 1개로 한 화면을 구성하여 투사하였다. 그러나, 고선명 텔레비젼(HDTV) 또는 영화상영용 투사(projection)에 적합한 화소수 즉, 일반적인 텔레비젼에 대한 화소수에 비해 훨씬 증가한 화소수를 제한된 면적내에서 각 화소에 대해 가공을 해야 하기 때문에 각 화소의 크기는 작아지고 따라서 화소 가공은 더욱 어려워진다.A general projection type image display device is constructed by projecting one screen with one light source and one light quantity adjusting means. However, the number of pixels suitable for high-definition television (HDTV) or movie projection, that is, the pixel count, which is much higher than that for general television, must be processed for each pixel within a limited area. The size becomes smaller and therefore the pixel processing becomes more difficult.

또한, 각 화소에 해당하는 광유효 면적, 즉, 전체면적에서 빛이 투과 또는 반사하는 실제면적이 줄어드는 광효율의 문제가 대두되며, 또한 화면 중심부가 주변부에 비해 매우 밝아 주변수 화면이 선명하지 않다는 문제점이 있다.In addition, there is a problem of light efficiency in which the light effective area corresponding to each pixel, that is, the actual area of light transmitted or reflected in the entire area, is reduced. Also, since the center of the screen is very bright compared to the periphery, the peripheral water screen is not clear There is this.

따라서, 본 발명은 고선명 텔레비젼 또는 영화상영용 프로젝션을 제작하는데 있어 화소수가 증가함에 따라 수반되는 광효율의 감소를 개선하고, 광원을 사용하는 프레젝션에 있어 중요한 문제중의 하나인 화면 중심부와 주변부의 광량차이를 감소시켜 선명한 화면을 구현하는 투사형 화상표시장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention improves the reduction in light efficiency that accompanies the increase in the number of pixels in producing high definition television or movie projection, and the amount of light in the center and periphery, which is one of the important problems in projection using a light source. It is an object of the present invention to provide a projection type image display device which reduces the difference and realizes a clear screen.

본 발명에 따르면, 투사형 화상표시장치는 고휘도의 백색광을 방출하는 제1 및 제2광원과; 상기 제1 및 제2광원에서 방출한 광속을 입사하여 적색, 녹색 또는 청색을 순차적으로 분리하는 광분리수단과; 상기 광분리 수단에서 분리된 광속들에 대해 광량을 조절하는 제1 및 제2광량조절수단과; 상기 제1 및 제2광량 조절수단에 응답하여 광속들을 화면에 투사하는 투사렌즈와; 상기 투사렌즈에 응답하여 화상을 구현하는 화면을 포함한다.According to the present invention, a projection image display apparatus includes: first and second light sources for emitting white light having high brightness; Optical separation means for sequentially separating red, green, or blue light by incident light beams emitted from the first and second light sources; First and second light amount adjusting means for adjusting the light amount with respect to the light beams separated by the light separating means; A projection lens for projecting light beams on a screen in response to the first and second light amount adjusting means; And a screen for implementing an image in response to the projection lens.

이하, 본 발명을 첨부하는 도면을 참조하여 실시예로서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail as follows.

제1도는 본 발명에 따른 실시예의 투사형 화상표시장치의 개략도로서, 제1도를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예는 제1 및 제2광원(10)(10'), 광분리부(20), 제1 및 제2광량 조절부(30)(30'), 투사렌즈(40), 화면(50)을 포함한다.FIG. 1 is a schematic view of a projection type image display apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, preferred embodiments of the present invention include first and second light sources 10 and 10 ', and an optical separation unit 20. FIG. ), The first and second light amount adjusting units 30 and 30 ', the projection lens 40, and the screen 50.

제1 및 제2광원(10)(10')은 고휘도(high intensity)의 백색광을 각각 방사한다. 광분리부(20)는 회전하는 칼러휠(color wheel 또는 색선별 반사경(dichroic mirrors)으로 이루어지며 제1 및 제2광원(10)(10')에서 방사한 백색광을 적색, 녹색 또는 청색의 광속들을 순차적으로 분리한다. 또한, 광 분리부(20)내의 칼러휠은 적색, 녹색 또는 청색의 광속중 어느 하나를 투과시키는 칼러 필터들(color filters)이 동일한 면적을 갖도록 분리되어 있으며, 화상신호의 필드 또는 프레임에 대해 정수배로 회전한다.The first and second light sources 10 and 10 ′ emit white light of high intensity, respectively. The light splitter 20 is composed of rotating color wheels or dichroic mirrors and emits red, green, or blue beams of white light emitted from the first and second light sources 10 and 10 '. In addition, the color wheel in the light separation unit 20 is separated so that the color filters for transmitting any one of the red, green or blue luminous flux (color filters) have the same area, and the image signal Rotate an integer multiple of a field or frame.

제1 및 제2광량 조절부(30)(30')는 하나 또는 그 이상의 틈(slit)들을 가지는 반사면(panel)으로 이루어지며 광분리부(20)를 통과한 광속을 투사렌즈(40)로 반사한다. 투사렌즈(40)는 전술한 바와 같이 제1 및 제2광량 조절부(30)(30')의 틈들을 통과하여 광량이 조절된 광속들을 입사하여 화면(80)에 투사하여 바람직한 화상을 구현하도록 한다. 마지막으로 화면(50)은 전술한 두개의 광원(30)(30') 및 두개의 광량조절부(30)(30')를 통하여 한 화면에 마치 두화면을 조합한 형태로 투사하여 바람직한 화상을 구현한다.The first and second light amount adjusting units 30 and 30 'are made of a reflective panel having one or more slits, and transmit the light beams passing through the light splitting unit 20 to the projection lens 40. To reflect. As described above, the projection lens 40 passes through the gaps of the first and second light amount adjusting units 30 and 30 ', and enters the light beams whose light amount is adjusted to project the screen 80 on the screen 80 to implement a desired image. do. Finally, the screen 50 is projected in the form of a combination of two screens on one screen through the two light sources 30, 30 'and the two light intensity control units 30, 30' described above to produce a desired image. Implement

이제, 제1도 및 제2도를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 일련의 동작 및 효과를 상세히 설명한다.Referring now to Figures 1 and 2, a series of operations and effects of the preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

제1 및 제2광원(10)(10')은 고휘도의 백색광을 방사하며, 종래의 투사형 화상표시장치에서는 단일의 광원을 이용하는 것이 일반적이다. 단일 광원을 사용하는 경우의 화면은 제2도(가)에 도시한 바와 같다. 즉, NISC 방식의 4×3 또는 HDTV의 16×9의 화면에서 직사각형 형태로서 광을 직사각모양으로 만드는데 있어서 광손실이 발생하여 중심부에는 많은 광량이, 주변부에는 점점 작은 양의 광이 투사됨을 보여준다. 따라서, 본 발명에서는 제2도(나)와 같이 두개의 광원으로 백색광을 방사하여 광량의 차이를 거의 균일하게 함으로써 양질의 화상을 구현한다.The first and second light sources 10 and 10 'emit white light of high brightness, and in a conventional projection type image display apparatus, it is common to use a single light source. The screen in the case of using a single light source is as shown in FIG. In other words, in the rectangular form of light on a 4 × 3 screen or 16 × 9 screen of an HDSC system, light loss occurs in the rectangular shape, indicating that a large amount of light is projected to the center and a smaller amount of light is projected to the periphery. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 2 (b), white light is emitted by two light sources to make the difference in the amount of light almost uniform, thereby realizing a good image.

한편, HDTV의 16×9의 화면을 제1광원과 제2광원을 이동 분할하여 투사하면 각각 8×9의 광원의 모양인 원과 유사하게 투사하여 정사각형에 가까운 형태로서 광손실을 감소시킬 수 있는 상기 제1 및 제2광원(10)(10')에서 방출한 광을 광분리부(20)에서 입사하여 칼러 휠 또는 색선별 반사경을 통하여 적색, 녹색 또는 청색의 광속들을 순차적으로 분리한다. 또한, 이와 같은 칼러 휠은 화상신호의 필드 또는 프레임에 대하여 정수배로 회전하여 제1 및 제2광량 조절부(30)(30')에 조사한다.On the other hand, when moving and projecting the 16 × 9 screen of the HDTV by moving and dividing the first light source and the second light source, the light loss can be reduced to a square shape by projecting similarly to the circle, which is the shape of the 8 × 9 light source, respectively. The light emitted from the first and second light sources 10 and 10 ′ is incident on the light separation unit 20 to sequentially separate red, green, or blue light beams through a color wheel or a color-selective reflector. In addition, such a color wheel rotates at an integral multiple of the field or frame of the image signal and irradiates the first and second light amount adjusting units 30 and 30 '.

제1 및 제2광량조절부(30)(30')는 광분리부(20)에서 조사한 광속을 입사하여 하나 또는 그 이상의 틈들을 통해 광량이 조절되며 이러한 틈들을 통과한 광속들을 투사렌즈(70)을 통해 전면의 화면(50)에 투사하여 바람직한 화상을 구현한다. 이러한 투사는 제1광량 조절부(30) 및 투사렌즈(40)를 통과한 광속들은 화면(50)내의 힌측(51)에 구성되며, 한편, 제2광량 조절부(30') 및 투사렌즈(40)를 통과한 광속들은 화면(50)내의 타측(52)에 투사하여 한개의 화면을 구현함으로써 전술한 바와 같이 화면 중심부와 주변부의 광량차이를 감소시켜 선명한 화면을 제공해 준다.The first and second light amount adjusting units 30 and 30 ′ enter the light beam irradiated from the light splitting unit 20 to control the light amount through one or more gaps, and transmit the light beams passing through the gaps to the projection lens 70. Projection onto the front screen 50 to achieve a desired image. This projection is composed of the light beams passing through the first light amount adjusting unit 30 and the projection lens 40 on the hinge side 51 in the screen 50, while the second light amount adjusting unit 30 'and the projection lens ( The light beams passing through 40 are projected onto the other side 52 in the screen 50 to implement one screen, thereby reducing the difference in light quantity between the center and the periphery of the screen, thereby providing a clear screen.

전술한 바와 같이, 본 발명은 제1 및 제2광원(10)(10') 및 제1 및 제2광량조절부(30)(30')를 포함하여 화소수 증가에 따른 광효율의 감소를 개선하고, 화면 중심부와 주변부의 광량차이를 감소시켜 선명한 화면을 구현한 효과가 있다.As described above, the present invention includes the first and second light sources 10 and 10 'and the first and second light amount control units 30 and 30' to reduce the decrease in light efficiency due to the increase in the number of pixels. In addition, there is an effect of realizing a clear screen by reducing the light difference between the center and the periphery of the screen.

Claims (2)

투사형 화상표시장치에 있어서, 고휘도의 백색광을 방출하는 제1 및 제2광원(10)(10')과; 상기 제1 및 제2광원(10)(10')에서 방출한 광속을 입사하여 적색, 녹색 또는 청색을 순차적으로 분리하는 광분리수단(20)과; 상기 광분리 수단(20)에서 분리된 광속들에 대해 광량을 조절하는 제1 및 제2광량조절수단(30)(30')과; 상기 제1 및 제2광량 조절수단(30)(30')에 응답하여 광속들을 화면에 투사하는 투사렌즈(40)와; 상기 투사렌즈(40)에 응답하여 화상을 구현하는 화면(50)을 포함하는 표시장치.A projection image display device comprising: first and second light sources (10) (10 ') for emitting white light of high brightness; Optical separation means (20) for sequentially separating red, green, or blue light by incident light beams emitted from the first and second light sources (10, 10 '); First and second light amount adjusting means (30) (30 ') for adjusting the amount of light with respect to the light beams separated by the light separating means (20); A projection lens (40) for projecting luminous fluxes on the screen in response to the first and second light amount adjusting means (30, 30 '); And a screen (50) for realizing an image in response to the projection lens (40). 제1항에 있어서, 상기 화면(50)은, 상기 제1광선(10) 및 제1광량 조절 수단(30)을 통한 광속은 상기 화면(50)의 한측(51)에 투사되고, 상기 제2광원(10') 및 제2광량 조절수단(30')을 통한 광속은 상기 화면(50)의 타측(52)에 투사되어 한개의 화면을 구성하는 표시장치.According to claim 1, The screen 50, the luminous flux through the first light beam 10 and the first light amount adjusting means 30 is projected on one side 51 of the screen 50, the second The light beam through the light source 10 'and the second light amount adjusting means 30' is projected onto the other side 52 of the screen 50 to form one screen.
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