KR970008396B1 - Structure of optical path regulating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래 투사형 화상표시장치의 광로조절장치 구조의 일 실시예를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing an embodiment of a structure of an optical path control apparatus of a conventional projection type image display apparatus.
제2도는 본 발명 투사형 화상표시장치의 광로조절장치 구조의 일 실시예를 나타낸 사시도.2 is a perspective view showing an embodiment of the structure of the optical path adjusting apparatus of the present invention projection type image display apparatus.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11,12 : 제1, 제2지지부13 : 멤브레인11,12: 1st, 2nd support part 13: membrane
14 : 신호 전극15 : 변형부14 signal electrode 15 deformation part
16 : 바이어스 전극17 : 거울16 bias electrode 17 mirror
본 발명은 투사형 화상표시장치의 광로조절장치 구조에 관한 것으로, 특히, 광로조절장치를 구조적을 안정되도록 하며, 그 광로조절장치의 동작 신뢰성을 높게 하기에 적합한 투사형 화상표시장치의 광로조절장치의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of an optical path control device of a projection type image display device, and more particularly, to a structure of the optical path control device of a projection type image display device which is suitable for making the optical path control device stable in structure and increasing the operation reliability of the optical path control device. It is about.
일반적으로, 화상표시장치는 표시방법에 따라 직시형 화상표시장치와 투사형 화상표시장치로 구분된다.In general, 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.
먼저, 직시형 화상표시장치로는 음극선관(cathode ray tube; CRT)등이 있는데, 이러한 음극선관은 화질은 좋으나, 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증대와 원가가 비싸지는 결점이 있다.First of all, a direct view type image display apparatus includes a cathode ray tube (CRT). The cathode ray tube has a high image quality, but has a drawback of increasing weight and thickness and cost as the screen is enlarged.
다음, 투사형 화상표시장치로는 대화면 액정 디스플레이(active matrix liquid crystal display; AMLCD)등이 있는데, 이러한 대화면 액정 디스플레이는 박형화가 가능하여 중량을 작게할 수는 있으나, 편광판에 의한 광 손실이 크고 액정 디스플레이를 구동하기 위한 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)가 각 화소마다 형성되어 있기 때문에 개구율(광의 투과 면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.Next, a projection type image display apparatus includes an active matrix liquid crystal display (AMLCD), which can be thin and can be reduced in weight, but has a large light loss due to a polarizing plate and a liquid crystal display. Since thin film transistors (TFTs) for driving LEDs are formed for each pixel, there is a limit in increasing the aperture ratio (light transmission area), so the light efficiency is very low.
따라서, 그 액정 디스플레이의 상기와 같은 단점을 해결하기 위하여 미합중국 Aura사에 의해 광로조절장치중의 하나인 AMA(actuated mirror arrays)를 이용한 투사형 화상표시장치가 개발되었다.Therefore, in order to solve the above disadvantages of the liquid crystal display, a projection type image display apparatus using AMA (actuated mirror arrays), which is one of optical path control apparatuses, has been developed by Aura, USA.
또한, AMA는 구동방식에 따라 액츄에이터가 M×1의 매트릭스로된 1차원 AMA와 액츄에이터가 M×N의 매트릭스로된 2차원 AMA로 구분된다. 이때, M과 N은 임의의 정수이다.In addition, AMA is classified into a one-dimensional AMA in which the actuator is a matrix of M × 1 and a two-dimensional AMA in which the actuator is a matrix of M × N. At this time, M and N are arbitrary integers.
그리고, 상기 AMA를 구성하는 각 액츄에이터는 압전 소자나 전왜 소자로 이루어져 그 압전 소자나 전왜 소자에 전압이 인가될 경우, 전계가 발생하므로써 변형되어 상부에 장착된 거울을 기울어지게 하므로 그 각 거울에 반사되는 빛이 해당 렌즈 등을 통해 화면의 일정부분에 도달하게 되어 원하는 영상을 디스플레이할 수 있다.Each actuator constituting the AMA is composed of a piezoelectric element or an electrostrictive element, and when a voltage is applied to the piezoelectric element or an electrostrictive element, an electric field is generated to deform and tilt the mirror mounted on the upper side, thereby reflecting on each mirror. The light that reaches the predetermined portion of the screen through the lens, etc. can display the desired image.
제1도는 종래 투사형 화상표시장치의 광로조절장치 구조의 일 실시예를 나타낸 사시도로, 양측에 형성된 지지부(1) 위에 그 지지부(1)와 함께하여 "ㄴ"자가 뒤집어진 형태로 되는 멤브레인(Membrane)(2)과 신호전극(3) 및 변형부(4)가 차례로 형성되고 변형부(4) 위 픽셀 영역에 양측이 직각으로 찢어진 거울(5)이 형성되어 이루어진다.FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the structure of an optical path control apparatus of a conventional projection type image display device. The membrane is formed in an inverted form of the letter “B” together with the support part 1 on the support parts 1 formed on both sides. 2), the signal electrode 3, and the deformable portion 4 are sequentially formed, and the mirror 5 torn at right angles on both sides is formed in the pixel area on the deformable portion 4.
이와같이 이루어지는 종래 투사형 화상표시장치의 광로조절장치의 구조를 보면, 바이어스 전극의 기능을 겸하는 거울(5)을 접지하고 구동기판(도면 중에 도시되지 않음)내의 각 박막트랜지스터의 구동에 의해 신호전극(3)에 화상을 형성하기 위한 신호가 선택적으로 인가되므로써 상부 및 하부에 전압이 인가되는 세라믹(3)은 분극된 방향에 의해 변형된다.In the structure of the optical path control device of the conventional projection type image display device configured as described above, the mirror electrode 5 serving as a bias electrode is grounded and the signal electrode 3 is driven by driving each of the thin film transistors in the driving substrate (not shown). By selectively applying a signal for forming an image to (), the ceramic 3 to which voltage is applied to the upper and lower parts is deformed by the polarized direction.
이때, 변형부(4)가 박막으로 형성될 경우, 변형부(4)의 분극을 따로 실시하지 않고 구동 기판의 각 박막 트랜지스터의 신호 인가에 의해 그 분극이 자동적으로 실시되도록 한다.At this time, when the deformable portion 4 is formed of a thin film, the polarization of the deformable portion 4 is automatically performed by applying a signal of each thin film transistor of the driving substrate without separately performing polarization of the deformable portion 4.
따라서, 그 변형부(4)에 의해 거울(5)이 해당 방향으로 경사지게 되므로 화상을 형성하기 위한 광이 그 거울(5) 표면에 반사되어 해당 렌즈(도면에 도시되지 않음)를 통해 화면(도면중에 도시되지 않음)의 일정부분에 도달하게 되므로써 원하는 영상을 디스플레이할 수 있다.Therefore, the mirror 5 is inclined in the corresponding direction by the deformable portion 4, so that light for forming an image is reflected on the surface of the mirror 5, through the corresponding lens (not shown). And a desired image can be displayed by reaching a certain portion of the image.
이때, 구동시, 제1도의 "A" 영역 및 "E" 영역이 변형되므로써 "C" 영역이 경사지게 된다.At the time of driving, the "C" region is inclined by deforming the "A" region and the "E" region in FIG.
그러나, 이와같은 종래의 기술에 있어서는 지지부(1)의 면적이 좁기 때문에 거울(5) 전체를 지지하기에는 부적합하며, 그 지지부(1)의 면적을 넓게 할 경우, 거울(5)의 경사지는 면적이 좁아지게 되므로 광 효율이 떨어지는 결점이 있다.However, in this conventional technique, since the area of the support part 1 is narrow, it is unsuitable for supporting the whole mirror 5, and when the area of the support part 1 is enlarged, the inclined area of the mirror 5 becomes As it becomes narrower, there is a disadvantage that light efficiency is lowered.
본 발명은 이와같은 종래의 결점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 액츄에이터의 지지 기능을 분담하여 그 액츄에이터를 지지하도록 하므로써 응답 특성을 개선시킬 수 있는 투사형 화상표시장치의 광로조절장치 의 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional drawback, and provides a structure of an optical path control apparatus of a projection type image display apparatus that can improve response characteristics by sharing the support function of an actuator to support the actuator. There is a purpose.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양측에 제1지지부가 형성되고 그 제1지지부와 각각 마주보며 제2지지부가 형성되며, 그 제1, 제2지지부 표면에 걸쳐 변형부가 형성되고 그 변형부 표면 각 픽셀 영역에 거울이 "E"자 형태로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a first support part on both sides and a second support part facing the first support part, respectively, and a deformation part formed on the surface of the first and second support parts, and the deformation part. The mirror is formed in the shape of the "E" in each pixel area of the surface.
이하, 이와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings an embodiment of the present invention as follows.
제2도를 참조하면, 본 발명 투사형 화상표시장치의 광로조절장치 구조의 일 실시예를 나타낸 사시도로, 양측에 제1지지부(세라믹)(11)가 형성되고 그 제1지지부(11)와 각각 마주보며 제2지지부(세라믹)(12)가 형성되며, 그 제1, 제2지지부(11)(12)표면에 걸쳐 멤브레인(13)과 신호 전극(금속)(14), 변형부(압전 또는 전왜재료)(15) 그리고 바이어스 전극(금속)(16)이 차례로 형성되고 그 바이어스 전극(15) 표면 각 픽셀 영역에 거울(금속)(17)이 양측이 직각으로 찢어진 형태로 형성되어 이루어 진다.2 is a perspective view showing an embodiment of the structure of the optical path adjusting device of the projection type image display device of the present invention, in which first support parts (ceramic) 11 are formed on both sides thereof, respectively, and the first support parts 11 are respectively formed. A second support part (ceramic) 12 is formed to face each other, and the membrane 13, the signal electrode (metal) 14, and the deformation part (piezoelectric or the like) are formed on the surfaces of the first and second support parts 11 and 12. A total distortion material) 15 and a bias electrode (metal) 16 are formed in this order, and mirror (metal) 17 is formed in a shape in which both sides are torn at right angles in each pixel region of the bias electrode 15 surface.
단, 상기 멤브레인(13)은 금속 또는 세라믹으로 이루어진다.However, the membrane 13 is made of metal or ceramic.
이와 같이 이루어지는 본 발명을 보면, 바이어스 전극(16)을 접지하고 구동기판(도면중에 도시 되지 않음)내의 각 박막 트랜지스터의 구동에 의해 각 신호 전극(14)에 화상을 형성하기 위한 신호가 선택적으로 인가되므로써 상부 및 하부에 전압이 인가되는 변형부(15)는 분극된 방향에 의해 변형된다.According to the present invention, the signal for forming an image on each signal electrode 14 is selectively applied by grounding the bias electrode 16 and driving each of the thin film transistors in the driving substrate (not shown). Therefore, the deformable portion 15 to which voltage is applied to the upper and lower portions is deformed by the polarized direction.
이때, 변형부(15)가 박막으로 형성될 경우, 변형부(15)의 분극을 따로 실시하지 않고 구동 기판의 각 박막 트랜지스터의 신호인가에 의해 그 분극이 자동적으로 실시되도록 한다.At this time, when the deformable portion 15 is formed of a thin film, the polarization of the deformable portion 15 is automatically performed by applying a signal of each thin film transistor of the driving substrate without performing the polarization separately.
따라서, 그 변형부(15)의 변형에 의해 거울(17)이 해당방향으로 경사지게 되므로 화상을 형성하기 위한 광이 그 거울(17)의 표면에 반사되어 해당 렌즈(도면중에 도시되지 않음)를 통해 화면(도면 중에 도시되지 않음)의 일정 부분에 도달하게 되므로써 원하는 영상을 디스플레이할 수 있다.Therefore, the mirror 17 is inclined in the corresponding direction by the deformation of the deformable portion 15, so that light for forming an image is reflected on the surface of the mirror 17 and through the corresponding lens (not shown in the figure). By reaching a certain portion of the screen (not shown in the figure), a desired image can be displayed.
이때, 구동에 의한 변형부(15)의 변형시, 제2지지부(12)는 저항 역할을 하나 강성이 작은 재료를 사용하면 그 저항을 거의 무시할 수 있다.In this case, when the deformation part 15 is driven by driving, the second support part 12 serves as a resistance, but if the material having a small rigidity is used, the resistance can be almost ignored.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 제1, 제2지지부(11)(12)에 의해 거울(17)을 4곳에서 지지하므로써 액츄에이터의 구조가 안정하게 되어 시스템의 강성이 커지므로 응답특성이 빨라지며, 제1, 제2지지부(11)(12)의 면적을 작게할 경우, 거울(17)의 유효 면적을 크게할 수 있기 때문에 광 효율이 증가되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the structure of the actuator is stabilized by increasing the rigidity of the system by supporting the mirrors 17 at four positions by the first and second support parts 11 and 12, thereby increasing the response characteristics. When the area of the first and second support parts 11 and 12 is reduced, the effective area of the mirror 17 can be increased, thereby increasing the light efficiency.
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