KR960016288B1 - 화면 분할식 투사용 화상표시장치 - Google Patents

Abstract

내용없음

Description

화면 분할식 투사형 화상표시장치

도면의 본 발명에 따른 화면 분할식 투사형 화상표시장치를 도시한 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 광원20 : 광 분리부

30 : 광선 분할기40 : 반사경

50, 60 : 제1 및 제2광량 조절부70,71 : 투사렌즈

80 : 화면

본 발명은 투사형 화상표시장치에 관한 것으로, 특히, 광선 분할기(Beam splitter) 및 광량 조절 소자를 포함하여 화소에 대한 가공선 개선, 화면의 고화질 및 고해상도를 구현한 화면 분할식 투사형 화상표시장치에 관한 것이다.

화상표시장치는 표시방법에 따라, 직시형 화상표시장치와 투사형 화상표시장치로 구분된다. 직시형 화상표시장치는 음극선관(Cathode Ray Tube; 이하 CRT라 칭함)등이 있는데, 이러한 CRT 화상표시장치는 화질은 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증가와, 가격이 비싸지는 문제점이 있어 대화면을 구현하는데 한계가 있다.

투사형 화상표시장치는 대화면 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 LCD라 칭함)등이 있는데, 이러한 대화면 LCD는 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수 있다. 그러나, 이러한 LCD는 편광판에 의한 광손실이 크고 LCD를 구동하기 위한 박막 트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.

따라서, 미합중국 Aura사에서 액추에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays : 이하 AMA라 칭함)를 이용한 투사형 화상표시장치가 개발되었다.

상기 투사형 화상표시장치는 1차원 AMA를 이용하는 것과 2차원 AMA를 이용하는 것으로 구별된다. 1차원 AMA는 거울면들이 M×1어레이로 배열되고, 2차원 AMA는 거울면이 M×N어레이로 배열되어 있다. 따라서 1차원 AMA를 이용하는 투사형화상표시장치는 주사거울을 이용하여 M×1개의 광속들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 투사형화상표시장치는 M×N개의 광속들을 투사시켜 M×N 화소의 어레이를 가지는 영상을 나타내게 된다.

종래의 투사형 화상표시장치는 하나의 화면을 구성하는데 광량 조절 소다 모듈(light value module; 이하 LVM이라 칭함)한매를 사용하며, 이 한매의 모듈에 1프레임(frame)의 신호를 인가하여 화면을 구현한다. 따라서, 화소(pixel)수를 증가하려 할 때 제한된 면적내에서 각 화소에 대해 가공을 해야하기 때문에 각 화소의 크기는 작아지고 따라서 가공은 더욱 어려워지게 된다. 이러한 가공성 저하에 따라 수율(전체 화소수에 대한 가공완성도)이 급속히 감소하여 결국 생산성을 저조하게 하는 문제점이 발생하며, 또한 각 화소에 해당하는 광유효면적, 즉, 전체 면적에서 빛이 투과 또는 반사하는 실제 면적이 줄어들어 선명한 화면을 구현할 수 없다. 즉, 광효율을 감소시키는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 화면 구현을 위한 화소수 증가, 고선면 텔레비젼(HDTV)화 되어감에 따라 필연적으로 수반되는 광량조절수단의 가공성을 개선하여 수율을 증가시키면서 동시에 고선명, 고해상도를 구현한 화면분할식 투사형 화상표시장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, 화면분할식 투사형 화상표시장치는 고휘도의 백색광을 발광하는 광원과; 상기 광원으로부터 발광하는 백색광에서 다수의 원색을 가지는 광속들을 분할하는 광분리수단과; 상기 광분리수단을 통과하는 광속들을 동일하게 n배로 배분하는 광선 분할수단과; 상기 광선분할수단에서 n배로 배분된 광속들을 반사하는 반사경과; 하나 또는 그 이상의 틈들을 가진 반사면으로 이루어지며 상기 광선분할수단 및 반사경에서 반사된 광들을 광량 조절하는 제1 및 제2광량조절수단과; 상기 제1 및 제2광량 조절수단에 응답하여 광속들을 화면에 투사하는 투사렌즈와; 상기 투사렌즈에 응답하여 요구하는 화상을 구현하는 화면을 포함한다.

이하, 본 발명을 첨부하는 도면을 참조하여 일실시예로서 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 일실시예의 화면분할식 투사형 화상표시장치를 도시한 개략도로서, 화면분할식 투사형 화상표시장치는 광원(10), 광분리부(20), 광선 분할기(beam spliter)(30), 반사경(40), 제1 및 제2광량조절수단(50)(60), 투사렌즈(70)(71) 및 화면(80)을 포함한다. 광원(10)은 고휘도(high intensity)의 백색광을 방사한다. 광분리부(20)는 회전하는 칼라휠(color wheel) 또는 색선별 반사경(dichroic mirrors)로 이루어지며 상기 광원(10)에서 방사한 백색광을 적색, 녹색 또는 청색의 광속들을 순차적으로 분리한다. 또한 광분리부(20)내의 컬러휠은 적색, 녹색 또는 청색이 광속중 어느 하나를 투과시키는 칼러 필터들(color filters)이 동일한 면적을 갖도록 분리되어 있으며, 화상신호의 필드 또는 프레임에 대해 정수배로 회전한다.

광선분할기(30)는 광분리부(20)를 통과한 광을 50%씩 배분하여 제1 및 제2광량조절소자(50)(60)에 각각 조사한다.

반사경(40)은 광선분할기(30)에서 50% 배분된 광을 입사하여 반사시킨다. 제1 및 제2광량조절수단(50)(60)은 하나 또는 하나 이상의 틈들을 가진 반사면으로 이루어지며 광선분할기(30) 및 반사경(40)을 통과한 광속을 투사렌즈(70)(71)로 반사한다. 투사렌즈(70)(71)는 상기 제1 및 제2광량조절수단(50)(60)의 틈들을 통과하는 광량이 조절된 광속들을 입사하여 화면(80)에 투사하여 원하는 화상을 구현하도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일련의 동작 및 효과를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

광원(10)은 고휘도의 백색광을 방사한다. 이 방사된 광을 광분리부(20)에서 입사하여 이 광분리부(20)의 칼라휠을 통하여 적색, 녹색 또는 청색의 광속들을 순차적으로 분리하며 화상신호의 필드 또는 프레임에 대하여 정수배로 회전한다.

그러므로, 상기 광원(10)에서 방사된 백색광은 뢰전하는 칼러휠의 적색, 녹색 또는 청색의 칼라필터 영역을 통과하여 적색, 녹색 또는 청색의 광속들로 분리하여 광선분할기(30)로 반사한다.

이때, 광선분할기(30)는 광분리부(20)에서 방사한 광을 입사하여 이 광을 50%씩 동일하게 분배하여 반사경(40) 및 제2광량조절수단으로 각각 조사한다.

광선분할기(30)를 통과하여 50%로 배분된 광을 반사경(40)에서 입사하여 제1광량조절수단(50)으로 반사한다. 제1 및 제2광량조절수단(50)(60)은 상기 반사경(40)을 통해 반사된 광과 광선분할기(30)에서 50%로 배분된 또 하나의 광을 입사하여 하나 또는 하나 이상의 틈들을 통해 광량이 조절되며 그 틈을 통과한 광속들이 투사렌즈(70)(71)를 통해 전면에 투사되어 원하는 화상을 화면(80)에 구현한다. 이때 제1광량조절수단(50)을 통한 광은 투사렌즈(70)를 통해 화면(80)내의 1측 화면(80a)에 투사되며, 제2광량조절수단(60)을 통한 광은 투사렌즈(71)를 통해 화면(80)내의 제2측 화면(80b)에 투사하여 원하는 화상을 구현할 수 있다. 화면(80)에 적색, 녹색 및 청색의 광속들이 투사되는데, 이 3색의 광속들은 각 화소들에 대응하는 광들의 양이 조정되어 있으며 합성되어 화상을 구현한다. 상기 광분리부(20)에서 칼러휠을 쓸때 상기 화면(80)에 적색, 녹색 및 청색의 광속들이 각각 화상신호의 필드 또는 프레임에 대하여 정수번 투사한다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 광원(10), 광분리부(20), 광선분할기(30), 반사경(40), 제1 및 제2광량조절수단(50)(60), 투사렌즈(70)(71)를 구비하여 광량조절수단의 가공성을 개선하고, 또한 고선명 및 고해상도를 구현할 효과가 있다.

비록, 본 발명이 특정 실시예를 참조하여 도시되고, 설명되었으나, 본 기술분야에 숙련자라면 본 발명의 범주 및 사상을 벗어남이 없이 부가적인 변경 및 변형이 있음을 알 수 있을 것이다. 즉, 현재 공지된 가공기술을 본 발명의 기법에 활용하면 기술의 발전을 요구하지 않고도 고화질, 고해상도의 화면을 형성할 수 있으며 각 화면 부분의 결합방법도 광선분할기를 사용하거나, 두화면을 다양하게 중복하여 투사함으로서 원하는 화면을 구현할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 화면분할식 투사형 화상표시장치에 있어서, 고휘도의 백색광을 발광하는 광원(10)과; 상기 광원(10)으로부터 발광하는 백색광에서 다수의 원색을 가지는 광속들을 분할하는 광분리수단(20)과; 상기 광분리수단(20)을 통과하는 광속들을 동일하게 n배로 배분하는 광선 분할수단(30)과; 상기 광선분할수단(30)에서 n배로 배분된 광속들을 반사하는 반사경(40)과; 하나 또는 그 이상의 틈들을 가진 반사면으로 이루어지며 상기 광선분할수단(30) 및 반사경(40)에서 반사된 광들을 광량 조절하는 제1 및 제2광량조절수단(50)(60)과; 상기 제1 및 제2광량 조절수단(50)(60)에 응답하여 광속들을 화면에 투사하는 투사렌즈(70)(71)와; 상기 투사렌즈(70)(71)에 응답하여 요구하는 화상을 구현하는 화면(80)을 포함하는 투사형 화상표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 화면(80)은 적어도 2개 이상으로 분할하여 화상을 결합하여 하나의 화면을 구현하는 장치.