KR0164182B1

KR0164182B1 - 투사형화상표시 장치

Info

Publication number: KR0164182B1
Application number: KR1019950036498A
Authority: KR
Inventors: 양진세
Original assignee: 배순훈; 대우전자주식회사
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 1999-01-15
Also published as: KR970025076A

Abstract

본 발명은 소스스톱의 일측면에는 렌티큘러렌즈를 형성시키고 타측에는 블랙메트릭스코팅을 형성시켜서 모듈레이션시 에러를 최소화시킬 수 있도록 된 투사형화사표시장치에 관한 것으로, 그 구성은 고휘도의 백색광을 방사하는 광원(11)과, 상기 광원(11)으로부터의 광을 집속시키는 소스렌즈(12)와, 상기 소스렌즈(12)로부터 집속된 광을 양자화시키는 소스스텝(13)과, 상기 소스스톱(13)을 투과한 광을 반사시키는 반사거울(14)과, 상기 반사거울(14)로부터 반사된 입사광을 소정신호에 따라 화소에 대응하도록 광로를 조절하는 광로조절기(20)와, 상기 광로조절기(20)로부터 광로가 조절된 광의 광로에 위치하여 광을 투과/차단시키는 투사스톱(15)과, 광로조절기(20)로부터 광로가 조절되어 입사된 광을 스크린으로 투사시키는 투사렌즈(16)로 구성되며, 상기 소스스톱(13)은 광원에 대향되는 면에는 렌티큘러렌즈(13a)가 형성되어있고, 타측면에는 일정위치에 블랙메트릭스(13b)가 코팅된 것이다.

Description

투사형화상표시장치

제1도는 종래 일반적인 투사형화상표시장치를 개략적으로 도시한 평면도.

제2도는 본 발명에 따른 투사형화상표시장치에 있어서의 소스스톱을 나타내는 도면으로서,

(a)는 정면도.

(b)는 측면도.

제3도는 본 발명에 따른 투사형화상표시장치에 있어서 광로조절기의 틸팅각도와 투과되는 광량과의 비를 나타낸 도표이다.

* 도면이 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 투사형화상표시장치 12 : 소스렌즈

13 : 소스스톱 14 : 반사거울

20 : 광로조절기 15 : 투사스톱

16 : 투사렌즈

본 발명은 투사형화상표시장치(projector)의 광학계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소스스톱의 일측면에는 렌티큘러렌즈를 형성시키고 타측에는 블랙메트릭스코팅을 형성시키는 모듈레이션시 에러를 최소화시킬 수 있도록 된 투사형화상표시장치에 관한 것이다.

화상표시장치는 표시방법에 따라, 직시형화상표시장치와 투사형화상표시장치로 구분된다.

직시형 화상표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube)등이 있는데, 이러한 CRT화상표시장치는 화질은 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증대와, 가격이 비싸지는 등의 문제점이 있어 대화면을 구비하는 데 한계가 있다.

투사형화상표시장치는 대화면 액정표시장치(liquid Crystal Display: 이하 LCD라 칭함)등이 있는데, 이러한 대화면 LCD의 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수 있다. 그러나, 이러한 LCD는 편광판에 의한 광손실이 크고 LCD를 구동하기 위한 박막트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매무 낮다.

따라서, 미합중국 Aura사에 의해 액추에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays: 이하 AMA라 칭함)를 이용한 투사형화상표시장치가 개발되었다.

상기 투사형화상표시장치는 1차원 AMA를 이용하는 것과 2차원 AMA를 이용하는 것으로 구별된다. 1차원 AMA는 거울면들이 M x 1 어레이로 배열되고, 2차원 AMA는 거울면이 M x N 어레이로 배열되어 있다. 따라서 1차원 AMA를 이용하는 투사형화상표시장치는 주사거울을 이용하여 M x 1개의 광원들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 투사형호상표시장치는 M x N개의 광속들을 투사시켜 M x N화소의 어레이를 가지는 영상을 나타내게 된다.

제1도는 종래의 투사형화상표시장치는 개략도이다.

이 투사형화상표시장치(10)는 광원(11), 소스렌즈(12), 소스스톱(13), 반사거울(14), 투사스톱(15), 투사렌즈(16), 광로조절기(20)를 포함하고 있다.

상기에서 광원(11)은 고휘도의 백색광을 방사(emitting)하고, 상기 광원(11)으로부터 방사된 광은 소스렌즈(12)에 의해 집속되어 소스스톱(13)을 지나게 되고 반사거울(12)에 의해 반사된다.

상기 광로조절기(20)는 반사거울(12)로부터 입사된 화소들과 대응하여 광의 경로가 조절되도록 반사시키는 거울(20c)과, 이 거울(20c)이 일정경로를 가지도록 하는 액추에이터(20b)가 M × N개가 실장된 액츄에이티드미러에러이패널(20a)로 이루어진다. 상기 액츄에이티드미러어레이패널(20a)은 M×N개의 트랜지스터들(도시되지않음)이 내장되고, 액츄에이터(20b)는 트랜지스터들과 전기적으로 연결되게 액추에이티드미러어레이패널(20a)에 실장되어 화상신호에 의해 발생되는 전계에 의해 변형되어 상부에 실장된 거울(20c)을 일정각도만큼 경사지게 한다.

상기 광로조절기(20)로부터 반사된 광은 투사스톱(15)에 도달된다.

상기 투사렌즈(16)는 상기 광로조절기(20)에 의해 광량이 조절되고 상기 투사스톱(15)을 통과하여 입사된 광을 스크린을 향해 투사시킨다.

상기와 같이 구성된 종래 투사형화상표시장치에 있어서, 광로조절기의 구동방식이 아날로그(ANALOG)방식이므로 정확한 색재현이 어렵다는 문제점이 있었다. 즉, 모듈레이션시 렌즈의 수차 및 광학계를 구성하는 부품의 기구적인 공차로 인해 정확한 모듈레이션이 어렵게 되는데, 모듈레이션(modulation)시투사스토퍼에서의 선폭만틈이 모듈레이션에러로 발생되는 문제점이 생기는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 투사형화상표시장치의 있어서의 문제점을 개선하기 위해 안출한 것으로, 광학게를 구성하는 소스스톱의 기구적인 특성을 개선하여 모듈레이션시 발생하는 모듈레이션에러를 줄일 수 있도록 된 투사형화상표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 고휘도의 백색광을 방사하는 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 집속시키는 소스렌즈와, 상기 소스렌즈로부터 집속된 광을 양자화시키는 소스스톱과, 상기 소스스톱을 투과한 광을 반사시키는 반사거울과, 상기 반사거울로부터 반사된 입사광을 소정신호에 따라 화소에 대응하도록 광로를 조절하는 광로조절기와, 상기 광로조절기로부터 광로가 조절된 광의 광로에 위치하여 광을 투과/차단시키는 투사스톱과, 상기 광로조절기로부터 광로가 조절되어 입사된 광을 스크린으로 투사시키는 투사렌즈로 구성된 투사형화상표시장치의 광학계가 제공된다.

상기 소스스톱은 광원에 대향되는 면에는 렌티큘러렌즈가 형성되어있고, 타측면에는 일정위에 블랙메트릭스가 코팅된 것이다.

이하 본 발명에 따른 투사형화상표시장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 소스스톱의 구성을 나타낸 도면으로서, 이에 도시한 바와 같이, 소스스톱(13)의 일측면에 형성된 렌티큘러렌즈(13a)의 각 피치는 스톱크기 ℓ에대해 그레이레벨 g를 만족시키기 위해 ℓ/g에 해당하는 피치를 가지도록 가공하였다.

예를 들어 스톱크기 20Cm, 그레이레벨 100을 표현하기 위해 위의 스트라이프는 20/100Cm=200㎛피치정도로 렌티큘러렌즈(13a)와 블랙메트릭스(13b)를 가공한다. 상기 렌티큘러렌즈의 곡률 R값은 광원(11)에서 나온 빛을 소스렌즈(12)가 어느정또 평행하게하고, 이 광을 광로조절기(20)에 고루 비추어지게 하도록 정확한 R값을 선택한다.

상기 소스스톱(13)의 타측면에 코팅형성된 블랙메트릭스(13b)는 렌티큘러렌즈(13a)를 통과한 빛의 충분한 량이 통과하도록 하는 범위내에서 피치50% 이상의 면적을 갖도록 할 수 있다. 블랙메트릭스(13b)의 면적이 크면 클수록 모둘레이션 에러를 줄일 수 있으나 이 경우 투과되는 빛의 량은 줄어들게 되므로 바람직하게는 위의 범위가 되도록 블랙메트릭스(13b)를 형성시킨다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 투사형화상표시장치에 있어서, 광원(11)으로부터 고휘도의 백색광의 방사되고, 소스렌즈(12)에 평행하게 되어 소스스톱(13)의 렌티큘러렌즈(13a)를 지나 블랙메트릭스(13b)를 통과하면서 양자화되어 반사거울(14)에 의해 반사되고, 이후 광로조절기(20)에 의해 광로가 조절되어 투사스톱(15)을 통과하여 투사렌즈(16)를 지나면서 스크린에 화상을 형성하게 된다.

제3도는 본 발명에 따른 투사형화상표시장치에 있어서 광로조절기의 틸팅각도와 투과되는 광량과의 비를 나타낸 것으로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 투사형화상표시장치는 소스스톱에 의하여 광원으로부터의 광이 양자화된 상태로 스크린에 화상을 형성하기 때문에 광로조절기를 통해 조절할 수 있는 조절에러의 오차허용범위(d)가 생기게 되므로 종래에 비해 정확하게 광량을 조절할 수 있는 효과가 있고, 결국 모듈레이션시 에러를 줄일 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

고휘도의 백색광을 방사하는 광원(11)과, 상기 광원(11)으로부터의 광을 집속시키는 소스렌즈(12)와, 상기 소스렌즈(12)로부터 집속된 광을 양자화시키는 소스스톱(13)과, 상기 소스스톱(13)을 투과한 광을 반사시키는 반사거울(14)과, 상기 반사거울(14)로부터 반사된 입사광을 소정신호에 따라 화소에 대응하도록 광로를 조절하는 광로조절기(20)와, 상기 광로조절기(20)로부터 광로가 조절된 광의 광로에 위치하여 광을 투과/차단시키는 투사스톱(15)과, 상기 광로조절기(20)로부터 광로가 조절되어 입사된 광을 스크린으로 투사시키는 투사렌즈(16)로 구성되되, 상기 소스스톱(13)은 광원에 대향되는 면에는 렌티큘러렌즈(13a)가 형성되어있고, 타측면에는 일정위치에 블랙메트릭스(13b)가 코팅된 것을 특징으로 하는 투사형화상표시장치.