KR20060081617A - Image display apparatus with light reflection medium - Google Patents
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Abstract
본 발명은 점광원 또는 점소자로부터의 점광(点光)에 대한 광굴절매체로의 입사각을 변환하여 인접한 화소 또는 인접한 라인의 화소에 대한 스캐닝투사가 가능하도록 된 광굴절매체를 이용한 영상표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image display apparatus using a photorefractive medium which converts an incident angle of a point light source from a point light source or a point element into a photorefractive medium to enable scanning projection to adjacent pixels or pixels of adjacent lines. It is about.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 영상표시장치는 영상의 표시를 위한 점광을 형성하는 점광원과. 상기 점광의 입사각도에 따라 상기 점광을 내부에서 굴절시키는 광굴절매체, 상기 점광의 입사각 변위를 위해 상기 광굴절매체를 변위 회동시키는 전동모터를 포함하게 되고, 상기 광굴절매체는 상기 스크린의 3라인 화소(또는 인접한 3화소)를 스캐닝하는 다수의 광굴절소자를 포함하게 되며, 상기 광굴절매체에 대한 점광의 입사각 변화에 따라 스크린의 화소에 대한 스캐닝투사가 가능하게 된다. According to a preferred embodiment, the image display device and a point light source for forming a point light for the display of the image. And a light refractive medium for refracting the point light therein according to the incident angle of the point light, and an electric motor for displacing the light refractive medium for displacement of the incident light of the point light. The light refractive medium includes three lines of the screen. It includes a plurality of photorefractive elements for scanning pixels (or adjacent three pixels), and scanning projection of the pixels of the screen is possible according to the change in the incident angle of the point light to the optical refractive medium.
Description
도 1은 종래의 일예에 따른 영상표시장치의 개략적 구성을 나타낸 도면,1 is a view showing a schematic configuration of an image display apparatus according to a conventional example;
도 2는 종래의 다른 예에 따른 영상표시장치의 개략적 구성을 나타낸 도면,2 is a view showing a schematic configuration of an image display apparatus according to another conventional example;
도 3은 본 발명에 따른 광굴절매체를 이용한 영상표시장치의 원리를 설명하는 도면,3 is a view for explaining the principle of an image display apparatus using a photorefractive medium according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 광굴절매체를 이용한 영상표시장치를 나타낸 도면이다.4 is a view showing an image display apparatus using an optical refractive medium according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
11: 광원, 13: 화상표시소자,11: light source, 13: image display element,
14: 투사광학계, 15: 스크린,14: projection optical system, 15: screen,
31: 광원, 32: 광학계,31: light source, 32: optical system,
34: 다면형 미러, 35: 갈바노미러,34: faceted mirror, 35: galvano mirror,
51: 광굴절매체, 51A: 전동모터,51: photorefractive medium, 51A: electric motor,
52: 점광, 53: 스크린,52: point light, 53: screen,
57: 점광원.57: Point light source.
본 발명은 광굴절매체를 이용한 영상표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원에서 조사되는 광을 광굴절매체의 광굴절작용에 의해 스크린상의 화소에 스캐닝하여 2차원 영상을 표시하도록 된 광굴절매체를 이용한 영상표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to an image display apparatus using an optical refractive medium, and more particularly, an optical refractive medium configured to display a two-dimensional image by scanning light emitted from a light source onto a pixel on a screen by an optical refractive action of the optical refractive medium. It relates to an image display device using.
현재, 영상정보를 가시적으로 표시하기 위한 영상표시장치에는 광원으로부터의 광을 영상에 대응하는 전기적 신호에 의해 제어하여 직시가 가능하도록 표시하는 직시형과, 투과형/반사형 영상표시패널을 이용하는 후면투사(Rear Projection)형이 대표적으로 포함된다.Currently, an image display apparatus for visually displaying image information includes a direct view type that displays light from a light source so that it can be viewed directly by controlling an electrical signal corresponding to the image and a rear projection using a transmissive / reflective image display panel. (Rear Projection) type is included.
그 중, 직시형 영상표시장치에서 컬러영상의 화소를 표시하기 위한 화상표시소자(즉, 색발현소자)에는 CRT(Cathode Ray Tuber)로부터 발전하여 PDP(Plasma Display Panel)라든지 LCD(Liquid Crystal Display), 유기EL 등이 포함된다.Among them, an image display device (i.e., a color display device) for displaying pixels of a color image in a direct view type image display device is developed from a cathode ray tuber (CRT) or a plasma display panel (PDP) or liquid crystal display (LCD). , Organic EL and the like.
대비적으로, 후면투사형 영상표시장치에서 컬러화상의 영상을 표시하기 위한 화상표시소자에는 LCD라든지 DMD(Digital Micro-mirror Device), LCOS 등이 포함된다.In contrast, an image display device for displaying an image of a color image in a rear projection image display device includes an LCD, a digital micro-mirror device (DMD), an LCOS, and the like.
도 1은 종래의 일예에 따른 LCD패널을 이용한 투사형 영상표시장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a projection type image display apparatus using an LCD panel according to a conventional example.
그 투사형 영상표시장치는 예컨대 고전압 수은램프라든지 반도체레이저 또는 고휘도 발광소자(LED)중에서 선택된 광원(11)에서 조사된 광이 반사경(12)의 지원 하에 일방향으로 지향되어 LCD패널로 이루어진 화상표시소자(13)에 입사되고, 그 LCD패널(13)은 영상에 대응하는 전기적 신호에 따라 상기 광원(11)으로부터의 광을 조절해서 영상을 표시하게 되며, 그 영상이 투사광학계(14)에 의해 스크린(15)상에 확대투사됨으로써 전방 또는 후방에서 영상의 관측이 가능하게 된다.The projection type image display device includes an image display device made of an LCD panel by directing light emitted from a light source 11 selected from a high voltage mercury lamp, a semiconductor laser, or a high brightness light emitting device (LED) in one direction with the aid of a reflector 12 ( 13, the
도 2는 종래의 다른 예에 따른 투사형 영상표시시스템의 구성도를 나타낸다.2 is a block diagram of a projection image display system according to another conventional example.
그 투사형 영상 표시시스템은 예컨대 고전압 수은램프나 반도체레이저 또는 고휘도 LED중에서 적절하게 선택된 광원(31)에서 조사된 광이 광학계(32)에 의해 AOM(Acousto-Optic Modulator)(33)에 집속되어 영상에 대응하는 전기적 신호에 의해 투과량이 조절된다.The projected image display system includes, for example, light irradiated from a
상기 AOM(33)에 의해 조절된 광은 다면형 미러(Polygon mirror)(34)로 진행되어 그 다면형 미러(34)의 회전에 의해 수평이미지가 구현되고, 그 다면형 미러(34)에서 반사되는 광은 갈바노미러(Galvano mirror)(35)로 진행되어 그 갈바노미러(35)의 수직적 일정 각도의 회동에 의해 광을 스캐닝하여 화면의 수직이미지를 구현해서 스크린(36)상에 영상표시되도록 하게 된다. The light controlled by the AOM 33 proceeds to a
즉, 도 2에 도시된 투사형 영상표시장치는 상기 다면형 미러(34)와 갈바노미터(35)의 회전과 각도의 조절에 의해 상기 스크린(36)상에 광이 스캐닝되어 화면의 표시가 이루어지게 된다.That is, in the projection image display device illustrated in FIG. 2, light is scanned on the screen 36 by adjusting the rotation and angle of the
그런데, 도 1에 도시된 영상표시장치에서는 스크린상에 표시되는 영상의 화소에 대해 조명계렌즈라든지 투사광학계(14)를 포함하는 광학엔진이 필요하게 되고, 영상의 해상도를 고려하면 화소에 대한 개별적인 구동이 필요하여 광학엔진을 포함하는 크기의 축소에 상당한 제약을 받게 되며, 그에 따라 제품의 단가도 상승하게 된다.However, in the image display apparatus illustrated in FIG. 1, an optical engine including an illumination lens or a projection
또, 도 2에 도시된 영상표시장치에서는 비록 다면형 미러(34)와 갈바노미러(35)에 의해 1-주사라인에 대한 수평/수직스캐닝이 실행되기는 하지만, 그러한 수평/수직방향에서의 화소 스캐닝을 위한 광학엔진이 여전히 필요하게 된다.Also, in the image display device shown in Fig. 2, although the horizontal / vertical scanning of the 1-scan line is performed by the
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 광원에서 발생된 광을 광굴절매체를 통과시키면서 수평 또는 수직방향으로 굴절시켜 스캐닝방식으로 2차원 영상의 표시가 가능하도록 된 광굴절매체를 이용한 영상표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described prior art, and the optical refraction enables the display of a two-dimensional image by a scanning method by refracting the light generated from the light source in a horizontal or vertical direction while passing through the optical refraction medium. It is an object of the present invention to provide an image display apparatus using a medium.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 다수의 화소가 라인단위로 배열되어 영상을 표시하는 스크린을 포함하는 영상표시장치에 있어서, 상기 영상의 표시를 위한 점광을 형성하는 점광원과. 상기 점광의 입사각도에 따라 상기 점광을 내부에서 굴절시키는 광굴절매체, 상기 점광의 입사각 변위를 위해 상기 광굴절매체를 변위 회동시키는 전동모터를 포함하여 구성된 광굴절매체를 이용한 영상표시장치가 제공된다.In order to achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, in the image display device comprising a screen for displaying an image in which a plurality of pixels are arranged in a line unit, forming a point light for displaying the image With light source. There is provided an image display apparatus using an optical refraction medium including an optical refraction medium for refracting the point light therein according to the incident angle of the point light, and an electric motor for displacing the optical refraction medium for rotation of the incident angle of the point light. .
바람직하게, 상기 광굴절매체는 상기 스크린의 3라인 화소(또는 인접한 3화소)를 스캐닝하는 다수의 광굴절소자를 포함하게 된다.Preferably, the photorefractive medium includes a plurality of photorefractive elements for scanning three line pixels (or adjacent three pixels) of the screen.
상기한 본 발명에 따른 광굴절매체를 이용한 영상표시장치는 점광에 대해 광굴절매체의 입사각을 3-모드로 변환해서 인접한 3화소 또는 인접한 3라인 화소의 스캐닝투사가 가능하게 된다.The image display apparatus using the optical refraction medium according to the present invention enables scanning projection of adjacent three pixels or adjacent three line pixels by converting the angle of incidence of the optical refraction medium into 3-mode with respect to point light.
이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명에 따른 광굴절매체를 이용한 영상표시장치의 원리를 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining the principle of the image display apparatus using the optical refractive medium according to the present invention.
도면에서, 51은 광이 직교되는 각도로 입사되는 경우에는 광의 굴절이 일어나지 않는 반면, 광이 직교되지 않는 다른 각도로 입사되면 광의 진행방향이 내부에서 변경되고 출사되면서 원래의 진행방향으로 유지되도록 하는 광굴절매체를 나타낸다.In the drawing, 51 indicates that light is not refracted when incident at an orthogonal angle, whereas when the light is incident at another angle that is not orthogonal, the traveling direction of the light is changed inside and exited so as to be maintained in the original traveling direction. It represents a photorefractive medium.
즉, 상기 광굴절매체(51)에 대해 예컨대 반도체레이저로 대표되는 점광원에서 출력된 점광(52) 또는 점소자(예컨대, 광섬유)에 의해 광원으로부터의 광이 형태변환되어 인가되는 점광(52)이 그 광굴절매체(51)를 직교하도록 진행하게 되면, 그 점광(52)은 상기 광굴절매체(51)의 내부에서 어떠한 광굴절도 일어나지 않은 채 그 광굴절매체(51)로부터 그대로 출사되어 스크린(53)의 소정위치(즉, 화소)(54)에 투사된다.That is, the
그에 대해, 상기 광굴절매체(51)가 상기 점광(52)의 입사각에 대해 미세하게 변위되는 경우 그 점광(52)은 상기 광굴절매체(51)의 내부에서 굴절이 일어나게 되고 그 광굴절매체(51)로부터 출사되면서 원래의 진행방향의 각도로 유지되어 상기 스크린(53)상에서 상기 광굴절매체(51)의 변위정도에 따라 상기 화소(54)의 인접한 위치(55)에 투사된다.
On the other hand, when the
또, 상기 광굴절매체(51)가 상기 점광(52)의 입사각에 대해 더 변위되는 경우 그 점광(52)은 상기 광굴절매체(51)의 내부에서 굴절이 더 일어나게 되고 그 광 굴절매체(51)로부터 출사되면서 원래의 진행방향의 각도로 유지되어 상기 스크린(53)상에서 상기 광굴절매체(51)의 변위정도에 따라 상기 화소(55)의 인접한 위치(56)에 투사된다. In addition, when the
즉, 상기한 광굴절매체(51)의 광굴절원리를 고려하면 상기 점광(52)에 대해 상기 광굴절매체(51)의 굴절율을 이용한 각도차에 의해 1차원 상태의 라인형태의 이미지를 구현하고나서 재차 라인형태의 이미지를 동일한 방법으로 구현하여 2차원 평면영상을 구현하는 일이 가능하게 된다.That is, considering the optical refraction principle of the
도 4는 본 발명에 따른 광굴절매체를 이용한 영상표시장치를 나타낸 도면이다.4 is a view showing an image display apparatus using an optical refractive medium according to the present invention.
도면을 참조하면, 상기 스크린(53)상에는 영상을 구현하기 위한 다수의 라인단위 화소(531-1∼531-n; 532-1∼532n; 53m-1∼53m-n)가 배열된다.Referring to the drawing, a plurality of line unit pixels 531-1 to 531-n; 532-1 to 532n; 53m-1 to 53m-n for implementing an image are arranged on the
또, 상기 스크린(53)상에 배열된 3-라인 화소에 대한 수직방향의 스캐닝 투사가 가능하도록 상기 광굴절매체(51)는 1라인마다 상기 1라인 화소(예컨대 531-1∼531-n)의 수에 대응한 광굴절소자(51a∼51n)가 형성되고, 전체적으로 수직방향에서는 상기 스크린(53)에 배열된 전체 화소 수의 1/3에 해당하는 광굴절소자가 형성된다.In addition, the
그 때문에, 상기 광굴절매체(51)의 일측에는 해당하는 영상표시장치의 제어유니트(도시 생략)의 제어하에 작동되는 전동모터(51A)(또는 액츄에이터)가 연계되 어 상기 광굴절매체(51)를 수직방향으로 회동시키게 된다.Therefore, on one side of the
그에 대응하여, 상기 점광(52)을 제공하는 광원(57)에는 상기 광굴절매체(51)에 대응하여 1라인당 다수의 반도체레이저(57a∼57m)가 어레이형태로 배치된다.Correspondingly, in the
따라서, 상기한 구성에서는 상기 광원(57)의 소정라인의 반도체레이저(예컨대 57a∼57m)에서 점광(52a∼52n)이 발생되어 상기 광굴절매체(51)의 대응하는 광굴절소자(51a∼51n)에 입사되는 경우 상기 광굴절매체(51)가 상기 점광(52)에 대해 직교하는 각도로 유지되면 각 광굴절소자(51a∼51n)을 투과하여도 광의 굴절은 일어나지 않게 되어 상기 스크린(53)상의 소정라인의 화소(예컨대 532-1∼532-n)에 투사된다.Therefore, in the above configuration,
그에 대해, 상기 전동모터(51A)가 어느 일방향으로 미세하게 회전조정되면 상기 광굴절매체(51)가 상기 점광(52)에 대해 직교하지 않게 되고, 그에 따라 상기 광원(57)의 반도체레이저(예컨대 57a∼57m)에서 발생된 점광(52a∼52n)은 상기 대응하는 광굴절소자(51a∼51n)를 통과하면서 상향으로 굴절되고나서 그 굴절소자(51a∼51n)를 통과하면서 제대로의 각도를 유지하게 되며, 각 광굴절소자(51a∼51n)를 통과한 점광(51a∼51n)은 보다 상위라인의 화소(예컨대 531-1∼531-n)에 투사된다.On the other hand, when the
반면에, 상기 점광(52)이 상기 광굴절매체(51)에 직교하는 위치에서 상기 전동모터(51A)가 상기와 반대 방향으로 미세하게 회전조정되면 상기 광굴절매체(51)가 상기 점광(52)에 대해 직교하지 않게 됨에 따라 상기 광원(57)의 반도체레이저( 예컨대 57a∼57m)에서 발생된 점광(52a∼52n)은 상기 대응하는 광굴절소자(51a∼51n)를 통과하면서 하향적으로 굴절되고나서 그 굴절소자(51a∼51n)를 통과하면서 제대로의 각도를 유지하게 되고, 그에 따라 각 광굴절소자(51a∼51n)를 통과한 점광(51a∼51n)은 보다 하위라인의 화소에 투사되고, 그러한 과정에 의해 최종적으로 2차원 이미지를 획득할 수 있게 된다. On the other hand, when the
그리고, 본 발명에 따르면 상기 전동모터(51A)는 상기 광굴절매체(51)의 측면에 설치되지 않고 그 상측 또는 하측에 설치되면 상기 광굴절매체(51)는 수평방향으로 인접하는 화소에 대한 점광투사가 가능하게 된다.In addition, according to the present invention, when the
한편, 본 발명은 상기한 예로 한정되지는 않고 발명의 기술적 요지 및 요점을 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경 및 변형 실시가 가능함은 물론이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above examples and various changes and modifications can be carried out within the scope not departing from the technical gist and gist of the invention.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 광굴절매체를 이용한 영상표시장치에 의하면 점광원 또는 점소자에 의해 형성된 점광을 광굴절매체의 입사각도 변위에 의해 인접한 라인의 다수 화소에 대한 스캐닝투사가 가능하게 됨에 따라 영상표시를 위한 구조가 대폭적으로 감소될 뿐만 아니라 전체적인 제조비용도 저감되게 된다.As described above, according to the image display apparatus using the optical refraction medium according to the present invention, the point light formed by the point light source or the point element enables scanning projection to a plurality of pixels of adjacent lines by the incident angle displacement of the optical refraction medium. As a result, not only the structure for image display is greatly reduced but also the overall manufacturing cost is reduced.
또, 상기 광굴절매체의 입사각도 변위도 전동모터(또는 액츄에이터)에 의해 간단히 실현되고, 그 전동모터(또는 액츄에이터)의 설치방향에 따라 광굴절매체의 입사각도 변위방향이 간단하게 변경되어 영상표시장치에 대한 응용성이 현저해지게 된다. In addition, the incident angle displacement of the optical refraction medium is also easily realized by the electric motor (or actuator), and the incident angle displacement direction of the optical refraction medium is simply changed according to the installation direction of the electric motor (or actuator) to display an image. Applicability to the device becomes significant.
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WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |