WO2018225947A1 - 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치 및 투과형 영상틸팅장치를 구비한 프로젝션 시스템 - Google Patents

프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치 및 투과형 영상틸팅장치를 구비한 프로젝션 시스템 Download PDF

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WO2018225947A1
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carrier
image
projection system
support frame
tilting device
Prior art date
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PCT/KR2018/004987
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서종식
김민기
정상원
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(주)알비케이이엠디
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
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    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179—Video signal processing therefor
    • H04N9/3182—Colour adjustment, e.g. white balance, shading or gamut

Definitions

  • the present invention relates to a projection system having a transmissive image tilting apparatus and a transmissive image tilting apparatus of a projection system, and more particularly, to a transmissive image tilting apparatus capable of increasing the resolution of an image and a projection system having such an image tilting apparatus. It is about.
  • Projection system is to implement a small image on a large screen using optical means, and according to the type of device to implement the image, CRT (Cathod Ray Tube) projection, LCD (Liquid Crystal Display) projection and DLP (Digital Light Processing) It can be divided into projection methods.
  • CRT Cathod Ray Tube
  • LCD Liquid Crystal Display
  • DLP Digital Light Processing
  • the CRT projection method is the oldest method that reflects a small high-definition CRT to a mirror to form an image on the screen.
  • the LCD projection method is a small LCD with a diameter of about 4 inches inside the projection TV when an external playback video signal is sent to the projection TV.
  • the screen receives it and reproduces the image. Subsequently, the image formed on the screen is shot with a strong light from behind the LCD screen to magnify the screen through the lens, and reflected on the mirror to project on the screen.
  • the DLP projection method uses a digital micromirror device (DMD) semiconductor chip in which hundreds of thousands of fine driving mirrors are integrated to operate an enlarged projection of an image signal received from the outside.
  • DMD digital micromirror device
  • FIG. 1 is a view schematically showing the main components of a conventional projection system.
  • the light source 20 projects the light beam 22 onto the projection screen 24 via the projection lens 26.
  • These rays 22 are split into optically red, green and blue components R, G and B by means of a beam splitter comprising a prism assembly 30.
  • Each component is directed to three corresponding DMDs 32 by a beam splitter.
  • DMDs are essentially the same but deal with the spectra of different parts. That is, the rays entering the beam splitter are split into red, green, and blue components that are sent to their respective red, green, and blue DMDs. The beam splitter then gathers back into virtually red, green and blue light components, and simultaneously simultaneously goes to the projection lens 26 for scanning to the screen 24.
  • Each DMD 32 includes an array of reflective digital light switches (mirrors) and is integrated into a silicon chip that can handle each switch individually.
  • Each switch represents a single pixel in the array and can be individually turned on or off according to the digital information provided to the chip by a unique hardware and software controller.
  • Each individual pixel in each DMD is controlled to convey the appropriate image information to the light beam projected on the screen 24.
  • the conventional projection system basically implements a large screen by enlarging and projecting a small original image
  • the conventional projection system has a disadvantage inevitably deteriorating compared to the original image.
  • the conventional DLP projection method described above has a problem in that image quality is degraded due to optical illusion. This problem is not seen in photographs, but only visible to the human eye.
  • a fast screen or a viewer's field of view moves fast, for example, iridescent colors are noticeable on contrasting areas such as black stripes on the hin background.
  • the grid pattern between the pixels is remarkably recognized by the rapid movement of the field of view, which causes a deterioration in image quality.
  • the conventional projection system has a limitation in miniaturization in accordance with the complex and internally demanded trend.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and includes a transmission image tilting apparatus of a projection system capable of producing a thin film while increasing image resolution by generating image blur, and the image resolution including the transmission image tilting apparatus. It is an object of the present invention to provide a projection system having an image tilting device which can increase the size and is advantageous for miniaturization.
  • the transmission image tilting apparatus of the projection system of the present invention comprises: a light path conversion lens through which light is transmitted; A carrier on which the light path conversion lens is mounted; A support frame surrounding the carrier on the outside of the carrier; A hinge portion connecting the support frame and the carrier; A first driver provided on one side of the carrier to generate a first driving force; And a second driving part provided at the other side of the carrier to generate a second driving force, wherein the first driving force and the second driving force generate a rotational force around the hinge part of the carrier to generate the optical path conversion lens. Refract the light passing through it.
  • the carrier, the support frame and the hinge portion are integrally formed, and the hinge portion is twisted by the rotational movement of the carrier.
  • the first driving unit includes a first coil unit mounted on one side of the carrier, a first magnet mounted inside the support frame to face the first coil unit, and the second driving unit And a second coil part mounted on the other side of the carrier, and a second magnet mounted inside the support frame to face the second coil part, wherein the first driving part, the second driving part, the carrier and the support are supported.
  • the frames are arranged side by side on the same plane.
  • the first driving unit may further include a first coupling unit to which the first coil unit is mounted, and the first coupling unit is bent to surround the outer surface of the carrier, and coupled to the upper and lower portions of the first coupling unit, respectively.
  • a groove is formed, and the coupling protrusions inserted into the coupling grooves are formed in the carrier.
  • the first driving unit may further include a first yoke on which the first magnet is mounted, and both ends of the first yoke are formed with an elastic piece that is bent to protrude in a direction toward the carrier, and the support frame has the elastic A piece is inserted to form a fixing groove for fixing the first yoke to the support frame.
  • the projection system having a transmissive image tilting apparatus of the present invention, the light source for generating white light; A color processing apparatus for imparting a predetermined color to the white light; A display device that displays an image using light imparted by the color processing device; A first projection lens for projecting an image displayed on the display device; A transmissive image tilting device which receives the image transmitted from the first projection lens and generates the image shake; And a second projection lens for enlarging and displaying an image passing through the image tilting device on a screen, wherein the image tilting device includes a carrier, a support frame, and a hinge formed integrally with the first tilting device.
  • a light path conversion lens through which the image transmitted from the projection lens passes is mounted, and the light passing through the light path conversion lens is repeatedly refracted to generate vibration of the image.
  • the projection system including the transmission type image tilting device and the transmission type image tilting device of the projection system of the present invention rotates the optical path conversion lens by rotating the carrier bidirectionally at a minute angle with respect to the hinge part by the first driving force and the second driving force. As the transmitted light is repeatedly refracted, the image may be shaken to increase the resolution of the image.
  • the transmissive image tilting apparatus of the projection system of the present invention has a structure in which the first driving unit, the second driving unit, the carrier and the support frame are arranged side by side on the same plane, so that the thickness can be made thin, and the projection system is advantageous in miniaturizing the projection system. Do.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a conventional projection system.
  • FIG. 2 is a perspective view of a transmission image tilting apparatus of the projection system according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the transmission image tilting apparatus of the projection system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing the refraction of light by the rotational movement of the carrier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing an image before and after the micro-rotational movement of the carrier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a change in resolution when the carrier is a micro-rotation movement according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a transmission image tilting apparatus of a projection system according to an embodiment of the present invention.
  • the support frame 100, the carrier 200, the light path conversion lens 300, and the hinge 400 are provided.
  • the first driver 500 and the second driver 600 are provided.
  • the support frame 100 is formed in a substantially rectangular shape, the through-hole 110 that can accommodate the carrier 200 is formed inside.
  • the support frame 100 has a structure surrounding the carrier 200 on the outside of the carrier 200.
  • fixing grooves 120 into which yokes are inserted are formed at both sides facing each other inside the support frame 100.
  • the carrier 200 has a substantially rectangular shape and is accommodated in the through hole 110.
  • the carrier 200 is mounted with a light path conversion lens 300 through which light passes.
  • coupling protrusions 210 for coupling the coil unit are protruded on both sides of the carrier 200.
  • the coupling protrusion 210 is formed on each of the upper and lower sides of the carrier 200.
  • the carrier 200 rotates a predetermined angle about the hinge portion 400 by the first driving force and the second driving force.
  • the angle at which the carrier 200 rotates in one direction is minute and the rotation direction of the carrier 200 is repeatedly changed, so that the light transmitted through the optical path conversion lens 300 is repeatedly refracted, thereby causing image shaking.
  • 4 is a view showing the refraction of light by the rotational movement of the carrier 200.
  • FIG. 5 (a) is an image projected on the screen before the micro-rotation movement of the carrier 200, the image projected on the screen is shaken when the carrier 200 performs a micro-rotation movement, as shown in Figure 5 (b)
  • the image is finely moved.
  • the shaking of the image is displayed on the screen periodically and repeatedly at a short time interval of 0.03 seconds or less, as shown in FIG. 6, the visual function of the human image is shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). It is recognized as a superimposed image.
  • the hinge part 400 connects the support frame 100 and the carrier 200.
  • the hinge part 400 is formed in a rectangular plate shape and is integrally formed with the support frame 100 and the carrier 200.
  • the hinge 400 has a torsion when the carrier 200 repeatedly rotates by the first driving force and the second driving force, and the elastic restoring force of the hinge 400 is removed when the first driving force and the second driving force are removed. By this, the carrier 200 is returned to its original position.
  • the first driver 500 is provided on any one side of the carrier 200 to generate a first driving force.
  • the first driving part 500 includes a first coil part 510, a first coupling part 520, a first magnet 530, and a first yoke part 540.
  • the first coil unit 510 is mounted on one side of the carrier 200.
  • the first coil part 510 is mounted to the first coupling part 520
  • the first coupling part 520 is mounted to the carrier 200.
  • the first coupling part 520 is bent to surround the outer surface of the carrier 200, and coupling grooves 521621 are formed at upper and lower portions of the bent first coupling part 520, respectively.
  • the coupling protrusion 210 formed in the carrier 200 is inserted into the coupling groove 521621 so that the first coupling part 520 is coupled to the carrier 200.
  • the first magnet 530 is mounted inside the support frame 100 to face the first coil part 510.
  • the first magnet 530 is mounted to the first yoke part 540, and the first yoke part 540 is mounted to the support frame 100.
  • Both ends of the first yoke part 540 are formed with an elastic piece 541 that is bent to protrude in a direction toward the carrier 200, the elastic piece 541 is inserted into the fixing groove 120, the first magnet 530 ) Is mounted to the support frame 100.
  • the second driver 600 is provided on the other side of the carrier 200 to generate a second driving force. That is, the first driver 500 and the second driver 600 are disposed on both sides of the carrier 200 to be symmetrical with each other. As shown in FIG. 3, the second driver 600 includes a second coil part 610, a second coupling part 620, a second magnet 630, and a second yoke part 640.
  • the second coil unit 610 is mounted on one side of the carrier 200, which is the surface opposite to the surface on which the first coil unit 510 is mounted.
  • the second coil part 610 is mounted to the second coupling part 620
  • the second coupling part 620 is mounted to the carrier 200.
  • the second coupling part 620 is bent to surround the outer surface of the carrier 200, and coupling grooves 621 are formed at upper and lower portions of the bent second coupling part 620, respectively.
  • the coupling protrusion 210 formed in the carrier 200 is inserted into the coupling groove 621 so that the second coupling part 620 is coupled to the carrier 200.
  • the second magnet 630 is mounted inside the support frame 100 to face the second coil unit 610.
  • the second magnet 630 is mounted to the second yoke part 640, and the second yoke part 640 is mounted to the support frame 100.
  • Both ends of the second yoke part 640 are formed with an elastic piece 641 that is bent to protrude in the direction toward the carrier 200, the elastic piece 641 is inserted into the fixing groove 120, the second magnet 630 ) Is mounted to the support frame 100.
  • the support frame 100, the carrier 200, the first driver 500 and the second driver 600 as described above are arranged side by side in the same plane. Therefore, the transmission type image tilting apparatus of the present invention can be manufactured in a thin thickness, it is advantageous to miniaturize the projection system having such an image tilting apparatus.
  • the projection system having a transmissive image tilting device comprises a light source, a color processing device, a display device, a first projection lens, an image tilting device and a second projection lens.
  • the light source generates white light.
  • the color processor provides a predetermined color to the white light, and the display device displays an image by using light imparted by the color processor.
  • the second projection lens projects an image displayed on the display device, and the image tilting device receives an image transmitted from the first projection lens to generate image blur. The image passing through the image tilting device is enlarged and displayed on the screen through the second projection lens.
  • the image tilting apparatus provided in the projection system according to the embodiment of the present invention is the same as the above-described transmission type image tilting apparatus, a detailed description thereof will be omitted.
  • Projection system having a transmission image tilting device and a transmission image tilting device of the projection system according to the present invention can be carried out in various modifications within the range that the technical idea of the present invention is not limited to the above-described embodiment.

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Abstract

본 발명은 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치 및 이러한 투과형 영상틸팅장치를 구비한 프로젝션 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상의 해상도를 높일 수 있는 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치 및 이러한 영상틸팅장치를 구비한 프로젝션 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치는, 빛이 투과하는 광경로 변환 렌즈; 상기 광경로 변환 렌즈가 장착되는 캐리어; 상기 캐리어의 외측에서 상기 캐리어를 둘러싸는 지지프레임; 상기 지지프레임과 캐리어를 연결하는 힌지부; 상기 캐리어의 어느 일측에 구비되어 제1 구동력을 발생시키는 제1 구동부; 및 상기 캐리어의 다른 일측에 구비되어 제2 구동력을 발생시키는 제2 구동부를 포함하고, 상기 제1 구동력과 제2 구동력은 상기 캐리어에 상기 힌지부를 중심으로 하는 회전력을 발생시켜 상기 광경로 변환 렌즈를 투과하는 빛을 굴절시키는 것을 특징으로 한다.

Description

프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치 및 투과형 영상틸팅장치를 구비한 프로젝션 시스템
본 발명은 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치 및 투과형 영상틸팅장치를 구비한 프로젝션 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상의 해상도를 높일 수 있는 투과형 영상틸팅장치 및 이러한 영상틸팅장치를 구비한 프로젝션 시스템에 관한 것이다.
프로젝션 시스템은 소형의 영상을 광학수단을 이용하여 대화면으로 구현하기 위한 것으로, 영상을 구현하는 소자의 종류에 따라 CRT(Cathod Ray Tube) 프로젝션, LCD(Liquid Crystal Display) 프로젝션 및 DLP(Digital Light Processing) 프로젝션 방식으로 나눌 수 있다.
CRT 프로젝션 방식은 소형 고화질 브라운관을 거울에 반사시켜 스크린에 영상이 맺히게 하는 방식으로서 가장 오래되었으며, LCD 프로젝션 방식은 외부 재생 영상신호를 프로젝션 TV로 보내면 프로젝션 TV 내부에 있는 직경 약 4인치 크기의 소형 LCD화면이 이를 받아 영상을 재현한다. 이후, 화면에 맺힌 영상을 액정 화면 뒤에서 강한 빛을 쏘여 렌즈를 통해 화면을 확대하고, 거울에 반사시켜 스크린에 투영하게 된다.
DLP 프로젝션 방식은 수십만개의 미세 구동거울이 집적된 DMD(Digital micromirror Device) 반도체 칩을 이용하여 외부로부터 입력받은 영상신호를 확대 투사하는 형태의 매커니즘으로 동작한다.
도 1은 종래의 프로젝션 시스템의 주요 구성요소를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광원(20)은 프로젝션 렌즈(26)를 거쳐 프로젝션 스크린(24)에 광선속(22)을 투사하는다. 이러한 광선(22)은 프리즘 조립체(30)를 포함하는 광선속 분할기에 의해 광학적으로 빨강, 녹색, 파랑의 컴포넌트(R,G,B)로 분할된다. 각 컴포넌트들은 광선속 분할기에 의해 세개의 대응 DMD(32)로 향한다.
DMD는 본질적으로 동일하나 상이한 부분의 스펙트럼을 다룬다. 즉 광선속 분할기에 들어가는 광선은 각각의 빨강, 녹색 및 파랑 DMD로 보내지는 빨강, 초록 및 파랑의 컴포넌트로 분할된다. 광선속 분할기는 그 뒤 사실상 빨강, 초록 및 파랑의 광선 컴포넌트로 다시 모이고, 스크린(24)으로 주사하기 위해 프로젝션 렌즈(26)로 동시에 향한다.
각각의 DMD(32)는 반사성 디지털 광 스위치(거울) 배열을 포함하고, 각 스위치를 개별적으로 다룰 수 있는 실리콘 칩에 집적된다. 각각의 스위치는 배열에서 단일 픽셀을 표현하고, 고유의 하드웨어 및 소프트웨어 제어기에 의해 칩에 제공되는 디지털 정보에 따라 개별적으로 온 또는 오프를 전환시킬 수 있다. 각 DMD에서 각각의 개별적인 픽셀은 스크린(24)에 투사되는 광선에 적정한 영상 정보를 전하도록 제어된다.
그러나 이러한 종래의 프로젝션 시스템은 기본적으로 소형의 원 영상을 확대 투사하여 대화면으로 구현하는 것이기 때문에 원 영상에 비해 화질이 떨어질 수밖에 없는 단점을 가지고 있다.
또한, 전술한 종래의 DLP 프로젝션 방식은 착시 현상으로 인하여 화질이 저하되는 문제점을 갖고 있다. 이러한 문제점은 사진에도 찍히지 않고 사람의 눈에만 보이는 현상으로, 빠른 화면이나 시청자의 시야가 빠르게 움직일 경우, 예를 들면, 힌 바탕에 검은 줄무늬와 같이 콘트라스트 비가 큰 곳에서 무지개 빛 색상이 눈에 띄거나, 시야의 빠른 이동에 의해 각 화소 사이의 격자무늬가 두드러지게 인식되어 화질을 떨어뜨리는 요인이 된다.
그리고 최근에는 고화질 영상의 구현뿐만 아니라 소형화가 요구되고 있지만, 종래의 프로젝션 시스템은 내부 구조가 복잡하고 최근 요구되는 추세에 맞춰 소형화하는데 한계가 있다.
(선행기술문헌)
1. 대한민국 특허등록번호 10-0839480 (2008.06.12)
2. 대한민국 특허등록번호 10-0509956 (2005.08.17)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 영상의 떨림을 발생시켜 영상의 해상도를 높이면서 두께를 얇게 제작할 수 있는 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치와, 이러한 투과형 영상틸팅장치를 구비하여 영상의 해상도를 높일 수 있고 소형화에 유리한 영상틸팅장치를 구비한 프로젝션 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치는, 빛이 투과하는 광경로 변환 렌즈; 상기 광경로 변환 렌즈가 장착되는 캐리어; 상기 캐리어의 외측에서 상기 캐리어를 둘러싸는 지지프레임; 상기 지지프레임과 캐리어를 연결하는 힌지부; 상기 캐리어의 어느 일측에 구비되어 제1 구동력을 발생시키는 제1 구동부; 및 상기 캐리어의 다른 일측에 구비되어 제2 구동력을 발생시키는 제2 구동부를 포함하고, 상기 제1 구동력과 제2 구동력은 상기 캐리어에 상기 힌지부를 중심으로 하는 회전력을 발생시켜 상기 광경로 변환 렌즈를 투과하는 빛을 굴절시킨다.
그리고 상기 캐리어, 지지프레임 및 힌지부는 일체로 형성되고, 상기 힌지부는 상기 캐리어의 회전운동에 의해 비틀림이 발생한다.
구체적으로 상기 제1 구동부는, 상기 캐리어의 일 측면에 장착되는 제1 코일부와, 상기 제1 코일부와 마주하도록 상기 지지프레임의 내측에 장착되는 제1 마그네트를 포함하고, 상기 제2 구동부는, 상기 캐리어의 다른 측면에 장착되는 제2 코일부와, 상기 제2 코일부와 마주하도록 상기 지지프레임의 내측에 장착되는 제2 마그네트를 포함하며, 상기 제1 구동부, 제2 구동부, 캐리어 및 지지프레임은 동일 평면상에 나란히 배열된다.
또한, 상기 제1 구동부는 상기 제1 코일부가 장착되는 제1 결합부를 더 포함하며, 상기 제1 결합부는 상기 캐리어의 외측면을 감싸도록 절곡형성되고, 상기 제1 결합부의 상부 및 하부에는 각각 결합홈이 형성되며, 상기 캐리어에는 상기 결합홈에 삽입되는 결합돌기가 돌출형성된다.
또한, 상기 제1 구동부는 상기 제1 마그네트가 장착되는 제1 요크를 더 포함하며, 상기 제1 요크의 양단에는 상기 캐리어를 향하는 방향으로 돌출되도록 절곡되는 탄성편이 형성되고, 상기 지지프레임에는 상기 탄성편이 삽입되어 상기 제1 요크를 지지프레임에 고정시키는 고정홈이 형성된다.
한편, 본 발명의 투과형 영상틸팅장치를 구비하는 프로젝션 시스템은, 백생광을 발생시키는 광원; 상기 백색광에 소정의 색상을 부여하는 색처리장치; 상기 색처리장치에 의해 색상이 부여된 빛을 이용하여 영상을 표시하는 디스플레이장치; 상기 디스플레이장치에 표시된 영상을 영사하는 제1 영사렌즈; 상기 제1 영사렌즈로부터 전달된 영상을 입력받아 상기 영상의 떨림을 발생시키는 투과형 영상틸팅장치; 및 상기 영상틸팅장치를 통과한 영상을 스크린에 확대 표시하는 제2 영사렌즈를 포함하여 이루어지되, 상기 영상틸팅장치는 일체로 형성되는 캐리어, 지지프레임 및 힌지부를 포함하고, 상기 캐리어에는 상기 제1 영사렌즈로부터 전달된 영상이 투과하는 광경로 변환 렌즈가 장착되며, 상기 광경로 변환 렌즈를 투과하는 빛은 반복적으로 굴절되어 상기 영상의 떨림을 발생시킨다.
본 발명의 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치 및 투과형 영상틸팅장치를 구비한 프로젝션 시스템은 제1 구동력과 제2 구동력에 의해 캐리어가 힌지부를 중심으로 미세한 각도로 양방향 번갈아 회전운동함으로써, 광경로 변환 렌즈를 투과하는 빛이 반복적으로 굴절되면서 영상의 떨림을 발생시켜 영상의 해상도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치는 제1 구동부, 제2 구동부, 캐리어 및 지지프레임이 동일 평면상에 나란히 배열되는 구조로 이루어짐으로써 두께를 얇게 제작할 수 있고, 프로젝션 시스템을 소형화하기 유리하다.
도 1은 종래의 프로젝션 시스템의 개략적인 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캐리어의 회전운동에 의한 빛의 굴절을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 캐리어의 미세회전운동 전후 영상을 표시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 캐리어가 미세회전운동할 경우 해상도 변화를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치의 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치는 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 지지프레임(100), 캐리어(200), 광경로 변환 렌즈(300), 힌지부(400), 제1 구동부(500) 및 제2 구동부(600)로 이루어진다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지지프레임(100)은 대략 사각형 형태로 이루어지며, 내측에 캐리어(200)가 수용될 수 있는 관통구(110)가 형성된다. 이러한 지지프레임(100)은 캐리어(200)의 외측에서 캐리어(200)를 둘러싸는 구조로 이루어진다. 그리고 지지프레임(100)의 내측에는 서로 마주하는 양면에 각각 요크가 삽입되는 고정홈(120)이 형성된다.
캐리어(200)는 대략 사각형 형태로 이루어지고 관통구(110)에 수용된다. 그리고 캐리어(200)에는 빛이 투과하는 광경로 변환 렌즈(300)가 장착된다. 또한, 캐리어(200)의 양측에는 코일부를 결합시키기 위한 결합돌기(210)가 돌출형성된다. 구체적으로 결합돌기(210)는 캐리어(200)의 양측 상부와 하부에 각각 형성된다.
이러한 캐리어(200)는 제1 구동력 및 제2 구동력에 의해 힌지부(400)를 중심으로 소정각도 회전운동한다. 캐리어(200)가 어느 일방향으로 회전운동하는 각도는 미세하며 반복적으로 캐리어(200)의 회전방향이 바뀌면서 광경로 변환 렌즈(300)를 투과하는 빛이 반복적으로 굴절되어 영상의 떨림이 발생한다. 도 4는 캐리어(200)의 회전운동에 의한 빛의 굴절을 나타낸 도면이다.
도 5(a)는 캐리어(200)의 미세회전운동 전 스크린에 영사되는 영상이며, 캐리어(200)가 미세회전운동을 하면 스크린에 영사된 영상이 떨리게 됨으로써 도 5(b)에 도시된 바와 같이 영상이 미세 이동하게 된다. 이와 같은 영상의 떨림이 0.03초 이하의 짧은 시간 간격을 갖고 주기적으로 반복하여 스크린에 표시하면, 도 6에 도시된 바와 같이 인간의 시각 기능은 도 5(a)와 도 5(b)의 영상이 겹쳐서 보이는 영상으로 인식하게 된다.
이 경우, 영상의 떨림에 의한 영상의 이동량이 원래 화소크기의 수직 높이(p)의 1/2인 p/2인 경우, 5(a)의 영상과 5(b)의 영상은 반 화소만큼 겹쳐지고, 시각 기능은 크기가 반으로 줄어든 도 6의 화소로 인식하게 되어 가시 해상도가 높아지는 것이다.
힌지부(400)는 지지프레임(100)과 캐리어(200)를 연결한다. 구체적으로 힌지부(400)는 사각판 형상으로 이루어지며 지지프레임(100) 및 캐리어(200)와 일체로 형성된다. 이러한 힌지부(400)는 제1 구동력 및 제2 구동력에 의해 캐리어(200)가 반복적으로 회전운동할 때 비틀림이 발생하고, 제1 구동력과 제2 구동력이 제거되면 힌지부(400)의 탄성복원력에 의해 캐리어(200)를 원위치로 복귀시킨다.
제1 구동부(500)는 캐리어(200)의 어느 일측에 구비되어 제1 구동력을 발생시킨다. 이러한 제1 구동부(500)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 코일부(510), 제1 결합부(520), 제1 마그네트(530) 및 제1 요크부(540)로 이루어진다.
제1 코일부(510)는 캐리어(200)의 일 측면에 장착된다. 구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 코일부(510)는 제1 결합부(520)에 장착되고, 제1 결합부(520)가 캐리어(200)에 장착된다. 제1 결합부(520)는 캐리어(200)의 외측면을 감싸도록 절곡형성되고, 절곡형성된 제1 결합부(520)의 상부 및 하부에는 각각 결합홈(521621)이 형성된다. 결합홈(521621)에는 캐리어(200)에 형성되어 있는 결합돌기(210)가 삽입되어 제1 결합부(520)가 캐리어(200)에 결합된다.
제1 마그네트(530)는 제1 코일부(510)와 마주하도록 지지프레임(100)의 내측에 장착된다. 구체적으로 제1 마그네트(530)는 제1 요크부(540)에 장착되고, 제1 요크부(540)가 지지프레임(100)에 장착된다. 제1 요크부(540)의 양단에는 캐리어(200)를 향하는 방향으로 돌출되도록 절곡되는 탄성편(541)이 형성되고, 탄성편(541)이 고정홈(120)에 삽입되어 제1 마그네트(530)가 지지프레임(100)에 장착된다.
제2 구동부(600)는 캐리어(200)의 다른 일측에 구비되어 제2 구동력을 발생시킨다. 즉 제1 구동부(500)와 제2 구동부(600)는 서로 대칭이 되도록 캐리어(200)의 양측에 배치된다. 이러한 제2 구동부(600)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 코일부(610), 제2 결합부(620), 제2 마그네트(630) 및 제2 요크부(640)로 이루어진다.
제2 코일부(610)는 제1 코일부(510)가 장착된 면의 반대면인 캐리어(200)의 일 측면에 장착된다. 구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 코일부(610)는 제2 결합부(620)에 장착되고, 제2 결합부(620)가 캐리어(200)에 장착된다. 제2 결합부(620)는 캐리어(200)의 외측면을 감싸도록 절곡형성되고, 절곡형성된 제2 결합부(620)의 상부 및 하부에는 각각 결합홈(621)이 형성된다. 결합홈(621)에는 캐리어(200)에 형성되어 있는 결합돌기(210)가 삽입되어 제2 결합부(620)가 캐리어(200)에 결합된다.
제2 마그네트(630)는 제2 코일부(610)와 마주하도록 지지프레임(100)의 내측에 장착된다. 구체적으로 제2 마그네트(630)는 제2 요크부(640)에 장착되고, 제2 요크부(640)가 지지프레임(100)에 장착된다. 제2 요크부(640)의 양단에는 캐리어(200)를 향하는 방향으로 돌출되도록 절곡되는 탄성편(641)이 형성되고, 탄성편(641)이 고정홈(120)에 삽입되어 제2 마그네트(630)가 지지프레임(100)에 장착된다.
상술한 바와 같은 지지프레임(100), 캐리어(200), 제1 구동부(500) 및 제2 구동부(600)는 동일 평면성에 나란히 배열된다. 따라서 본 발명의 투과형 영상틸팅장치는 그 두께를 얇게 제작할 수 있으며, 이러한 영상틸팅장치를 구비하는 프로젝션 시스템을 소형화하기 유리하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 투과형 영상틸팅장치를 구비하는 프로젝션 시스템은 광원, 색처리장치, 디스플레이장치, 제1 영사렌즈, 영상틸팅장치 및 제2 영사렌즈를 포함하여 이루어진다.
구체적으로 광원은 백색광을 발생시킨다. 그리고 색처리장치는 백생광에 소정의 색상을 부여하고, 디스플레이장치는 색처리장치에 의해 색상이 부여된 빛을 이용하여 영상을 표시한다. 그리고 제2 영사렌즈는 디스플레이장치에 표시된 영상을 영사하고, 영상틸팅장치는 제1 영사렌즈로부터 전달된 영상을 입력받아 영상의 떨림을 발생시킨다. 이와 같이 영상틸팅장치를 통과한 영상은 제2 영사렌즈를 통해 스크린에 확대 표시된다.
본 발명의 실시예에 따른 프로젝션 시스템에 구비되는 영상틸팅장치는 전술한 투과형 영상틸팅장치와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치 및 투과형 영상틸팅장치를 구비한 프로젝션 시스템은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

Claims (6)

  1. 프로젝션 시스템에 구비되는 영상틸팅장치에 있어서,
    빛이 투과하는 광경로 변환 렌즈;
    상기 광경로 변환 렌즈가 장착되는 캐리어;
    상기 캐리어의 외측에서 상기 캐리어를 둘러싸는 지지프레임;
    상기 지지프레임과 캐리어를 연결하는 힌지부;
    상기 캐리어의 어느 일측에 구비되어 제1 구동력을 발생시키는 제1 구동부; 및
    상기 캐리어의 다른 일측에 구비되어 제2 구동력을 발생시키는 제2 구동부를 포함하고,
    상기 제1 구동력과 제2 구동력은 상기 캐리어에 상기 힌지부를 중심으로 하는 회전력을 발생시켜 상기 광경로 변환 렌즈를 투과하는 빛을 굴절시키는 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐리어, 지지프레임 및 힌지부는 일체로 형성되고,
    상기 힌지부는 상기 캐리어의 회전운동에 의해 비틀림이 발생하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 구동부는,
    상기 캐리어의 일 측면에 장착되는 제1 코일부와,
    상기 제1 코일부와 마주하도록 상기 지지프레임의 내측에 장착되는 제1 마그네트를 포함하고,
    상기 제2 구동부는,
    상기 캐리어의 다른 측면에 장착되는 제2 코일부와,
    상기 제2 코일부와 마주하도록 상기 지지프레임의 내측에 장착되는 제2 마그네트를 포함하며,
    상기 제1 구동부, 제2 구동부, 캐리어 및 지지프레임은 동일 평면상에 나란히 배열되는 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 구동부는 상기 제1 코일부가 장착되는 제1 결합부를 더 포함하며,
    상기 제1 결합부는 상기 캐리어의 외측면을 감싸도록 절곡형성되고,
    상기 제1 결합부의 상부 및 하부에는 각각 결합홈이 형성되며,
    상기 캐리어에는 상기 결합홈에 삽입되는 결합돌기가 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 구동부는 상기 제1 마그네트가 장착되는 제1 요크를 더 포함하며,
    상기 제1 요크의 양단에는 상기 캐리어를 향하는 방향으로 돌출되도록 절곡되는 탄성편이 형성되고,
    상기 지지프레임에는 상기 탄성편이 삽입되어 상기 제1 요크를 지지프레임에 고정시키는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템의 투과형 영상틸팅장치.
  6. 투과형 영상틸팅장치를 구비하는 프로젝션 시스템에 있어서,
    백생광을 발생시키는 광원;
    상기 백색광에 소정의 색상을 부여하는 색처리장치;
    상기 색처리장치에 의해 색상이 부여된 빛을 이용하여 영상을 표시하는 디스플레이장치;
    상기 디스플레이장치에 표시된 영상을 영사하는 제1 영사렌즈;
    상기 제1 영사렌즈로부터 전달된 영상을 입력받아 상기 영상의 떨림을 발생시키는 투과형 영상틸팅장치; 및
    상기 영상틸팅장치를 통과한 영상을 스크린에 확대 표시하는 제2 영사렌즈를 포함하여 이루어지되,
    상기 영상틸팅장치는 일체로 형성되는 캐리어, 지지프레임 및 힌지부를 포함하고,
    상기 캐리어에는 상기 제1 영사렌즈로부터 전달된 영상이 투과하는 광경로 변환 렌즈가 장착되며,
    상기 광경로 변환 렌즈를 투과하는 빛은 반복적으로 굴절되어 상기 영상의 떨림을 발생시키는 것을 특징으로 하는 투과형 영상틸팅장치를 구비한 프로젝션 시스템.
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