KR20160105260A - 해상도 향상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 해상도 향상 장치는, 고정 부재; 상기 고정 부재의 내측에서 상기 고정 부재에 정역회전 가능하게 연결되는 회전 부재; 상기 고정 부재의 내측 면에 장착되는 자성체; 상기 자성체와 마주보는 상기 회전 부재의 외측 면에 장착되어, 상기 자성체와 상호작용하여 상기 회전 부재가 회전하도록 하는 코일; 및 상기 회전 부재와 한 몸으로 회전하고, 상기 영상 형성 수단으로부터 방출되는 빛을 굴절시켜, 상기 영상 형성 수단에서 형성되는 영상의 해상도를 높이는 사각형 형태의 변위판을 포함하고, 상기 변위판을 이루는 네 변과, 상기 영상 형성 수단을 이루는 픽셀들 각각의 네 변 중, 서로 마주보는 변들은 평행하게 형성되고, 상기 변위판의 회전 중심축은, 상기 변위판의 서로 마주보는 모서리에서 돌출 형성되어, 상기 고정 부재의 모서리에 회동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

해상도 향상 장치{Apparatus for improving resolution}

본 발명은 디스플레이 장치에 구비되는 해상도 향상 장치에 관한 것이다.

디스플레이 기기 및 카메라의 기술은 해상도를 높이는 방향으로 발전하고 있으나, 제조 과정에서 발생하거나 물리적으로 발생하는 제약 조건으로 인하여 해상도를 높이는 기술이 한계에 다다르고 있다.

이를 극복하기 위한 방법들 중 하나로, 광경로 상에 광경로를 미세하게 쉬프트(shift)시키는 소자를 배치시켜, 주기적으로 광경로를 변위시켜 해상도를 증가시키는 방법이 있다(아래의 공개특허공보 1 및 2의 내용 참조)

도 1 및 도 2는 종래의 해상도 향상 장치에 의하여 스크린에 맺히는 화상의 변위 상태를 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래에는 다이아몬드 형태의 픽셀로 이루어지는 화상 형성 수단(3)을 사용하여 해상도 향상 장치(1)를 상하 또는 좌우 방향으로 틸팅시켰다. 여기서, 화상 형성 수단(3)은 디엠디(DMD, Digital Micro mirror Device)를 포함할 수 있다. 본 구조에서는 해상도 향상 장치(1), 즉 영상 변위 수단의 회전축이 해상도 향상 장치(1)의 변의 중심을 통과하는 형태로 설계된다.

그러나, 현재는 도 2에 보이는 바와 같이, 화상 형성 수단(3)의 픽셀이 정사각형 형태로 제공된다. 따라서, 종래의 해상도 향상 장치(1)를 사용하기 위해서는 상기 해상도 향상 장치(1)를 화상 형성 수단(3)의 대각선 방향으로 회전시켜야 한다. 그러면, A로 표시된 낭비 영역이 발생하고, 관성 모멘트(moment of inertia)를 증가시킨다. 그리고, 토크를 증가시켜 회로부에 많은 부담을 주는 단점이 있다.

공개특허공보 1 :제10-2005-0057767호(2005.06.16) 공개특허공보 2 :제10-2005-0113327(2005.12.02)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안되었다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 해상도 향상 장치는, 다수의 사각형 픽셀들이 가로 및 세로 방향으로 배치되어 이루어지는 영상 형성 수단과, 상기 영상 형성 수단의 전방에 배치되어 상기 영상 형성 수단에서 형성되는 영상을 스크린으로 투사하는 투사 렌즈의 사이에 배치되며, 상기 영상 형성 수단에서 형성되는 영상의 해상도를 높여주는 해상도 향상 장치이고, 상기 해상도 향상 장치는, 고정 부재; 상기 고정 부재의 내측에서 상기 고정 부재에 정역회전 가능하게 연결되는 회전 부재; 상기 고정 부재의 내측 면에 장착되는 자성체; 상기 자성체와 마주보는 상기 회전 부재의 외측 면에 장착되어, 상기 자성체와 상호작용하여 상기 회전 부재가 회전하도록 하는 코일; 및 상기 회전 부재와 한 몸으로 회전하고, 상기 영상 형성 수단으로부터 방출되는 빛을 굴절시켜, 상기 영상 형성 수단에서 형성되는 영상의 해상도를 높이는 사각형 형태의 변위판을 포함하고, 상기 변위판을 이루는 네 변과, 상기 영상 형성 수단을 이루는 픽셀들 각각의 네 변 중, 서로 마주보는 변들은 평행하게 형성되고, 상기 변위판의 회전 중심축은, 상기 변위판의 서로 마주보는 모서리에서 돌출 형성되어, 상기 고정 부재의 모서리에 회동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 이루는 해상도 향상 장치에 의하면, 해상도 향상 장치 내에서 낭비 영역을 없앰으로써, 관성 모멘트와 토크를 감소시켜 회로부의 부담을 줄여주는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 해상도 향상 장치에 의하여 스크린에 맺히는 화상의 변위 상태를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해상도 향상 장치의 사시도.
도 4는 상기 해상도 향상 장치의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해상도 향상 장치에 의하여 스크린에 맺히는 화상의 변위 상태를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해상도 향상 장치의 평면도.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 해상도 향상 장치의 구성 및 작동에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

아래에서 설명할 변위판(13)의 기능 및 작용 원리에 대해서는 상기의 선행 기술들에 모두 개시되어 있으므로, 변위판을 이용한 해상도 향상 원리에 대해서는 별도의 설명은 하지 않는다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해상도 향상 장치의 사시도이고, 도 4는 상기 해상도 향상 장치의 분해 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해상도 향상 장치(10)는, 광학 엔진을 구성하는 투사 렌즈와 DMD를 포함하는 화상 형성 수단 사이에 배치되어, 상기 화상 형성 수단으로부터 반사되는 빛을 굴절시켜 상을 쉬프트시킨다.

상세히, 상기 해상도 향상 장치(10)는, 광학 엔진 내부에 고정되는 고정 부재(11)와, 상기 고정 부재(11)의 내측에 회동 가능하게 결합되는 가동 부재(12)와, 상기 가동 부재(12)에 장착되는 변위판(13)과, 상기 고정 부재(11)의 내주면에 장착되는 자성체(14)와, 상기 자성체(14)와 상호 작용하는 코일(16)을 포함할 수 있다.

상세히, 상기 고정 부재(11)는, 내측에 상기 가동 부재(12)를 수용하는 홀이 형성되는 사각형 형상의 고정 프레임(111)을 포함한다. 그리고, 상기 고정 프레임(111)의 서로 마주보는 한 쌍의 모서리 중 어느 일측에는 축 삽입홀(112)이 형성되고, 다른 일측에는 축 안착홈(113)이 형성된다.

또한, 상기 고정 프레임(111)의 4개의 내주면에는 상기 자성체(14)가 안착되는 자성체 안착홈(115)이 형성된다. 상기 자성체 안착홈(115)은 상기 축 삽입홀(112)과 축 안착홈(113)을 제외한 다른 한 쌍의 모서리 주변에 인접하게 형성된다.

또한, 상기 축 안착홈(113)이 형성되는 부분에는 상기 고정 프레임(111)의 상면으로부터 소정 깊이 단차지는 커버 안착부(114)가 형성된다.

상기 자성체(14)는 마그넷(141)과, 상기 마그넷(142)의 배면에 위치하는 요크(142)를 포함한다.

또한, 상기 가동 부재(12)는, 상기 변위판(13)을 지지하는 사각형 형태의 가동 프레임(121)과, 상기 가동 프레임(121)의 외주면에 장착되는 다수의 코일 지지부(122)와, 상기 코일 지지부(122)의 내측에 레이스 트랙(race track) 형태로 감기는 코일(16)과, 상기 가동 프레임(121)의 서로 마주보는 모서리 부위에서 돌출 연장되는 회전축(123)을 포함할 수 있다.

상세히, 상기 회전축(123)의 외주면에는 베어링(124)이 끼워져서, 상기 가동 부재(121)가 정방향 또는 역방향 회전을 부드럽게 하도록 할 수 있다.

상기 변위판(13)은, 빛이 투과하는 투광체로서 단시간에 소정 각도 만큼 주기적으로 정역 회전하면서 영상이 스크린 상에 맺히는 위치를 변화시킨다.

또한, 상기 코일(16)에 전류가 흐르면 전자기장이 형성되고, 상기 코일(16)에 흐르는 전류의 방향에 따라 상기 자성체(14)와 인력 또는 척력이 작용하게 된다. 상기 인력 또는 척력에 다라 상기 가동 부재(12)가 정회전 또는 역회전하게 된다.

따라서, 상기 자성체(14)와 자기적으로 상호 작용하도록 하기 위하여, 상기 자성체(14)와 마주보는 지점에 설치되어야 한다. 즉, 상기 가동 프레임(121)의 회전축(123)이 형성되지 않은 다른 한 쌍의 모서리 주변에 인접하게 설치된다. 이러한 구성에 의하여, 어느 한 쪽의 모서리에 설치된 상기 코일(16)에 흐르는 전류의 방향과, 다른 한 쪽의 모서리에 설치된 상기 코일(16)에 흐르는 전류의 방향을 다르게 하면, 상기 어느 한 쪽의 가동 부재(12)의 모서리에서는 상기 자성체(14)와 척력이 작용하게 되고, 다른 한 쪽의 가동 부재(12)의 모서리에서는 상기 자성체(14)와 인력이 작용하게 된다. 이에 따라, 상기 변위판(13)이 정회전하게 된다. 그리고, 전류 방향을 바꾸면 인력이 작용하는 모서리와 척력이 작용하는 모서리가 바뀌어, 상기 변위판(13)이 역회전하게 된다.

한편, 상기 가동 부재(12)를 상기 고정 부재(11)에 장착하기 위해서는, 먼저 상기 가동 프레임(121)의 모서리에 돌출된 회전축 중 하나를 상기 축 삽입홀(112)에 삽입한다. 그리고, 다른 쪽 모서리에 돌출된 회전축을 상기 고정 프레임(111)의 축 안착홈(113)에 안착시킨 다음, 축커버(17)로 상기 축 안착홈(113)에 안착된 회전축을 덮는다. 그리고, 체결 부재를 이용하여 상기 축커버(17)가 커버 안착부(114)에 고정되도록 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해상도 향상 장치에 의하여 스크린에 맺히는 화상의 변위 상태를 보여주는 도면이다.

구체적으로, 도 5의 (a)는 상기 해상도 향상 장치(10)의 평면도이고, 도 5의 (b)는 상기 해상도 향상 장치(10)가 작동함에 따라 스크린에 맺히는 화상의 변위 상태를 보여주는 도면이다.

도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 가동 부재(12)의 회전 중심축이 상기 가동 부재(12)와 고정 부재(11)의 대각선과 일치되도록 설계됨으로써, 사각형 형태의 픽셀로 이루어지는 화상 형성 수단(20)에 의하여 형성된 화상이 쉬프트되어, 화면 해상도가 향상되는 효과를 가져올 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해상도 향상 장치의 평면도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 해상도 향상 장치(10)는, 편위판(13)의 회전축이 변위판(13)의 마주보는 모서리를 통과하는 것에 있어서는 이전 실시예와 동일하다. 다만, 상기 변위판을 회전시키는 자성체(14)와 코일(16)의 위치 및 개수에 있어서 이전 실시예와 차이가 있다.

상세히, 상기 가동 프레임(121)의 네 모서리 중, 상기 회전축(123)이 구비되지 않은 나머지 두 개의 모서리 부위에 연장부(125)가 더 형성되고, 상기 연장부(125)의 외주면에 상기 코일(16)이 장착된다.

그리고, 상기 코일(16)이 부착되는 면은, 상기 코일에 대응하는 모서리들을 연결하는 대각선과 직교하도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 고정 프레임(111)은 상기 가동 프레임(121)의 외곽 형상을 따라 다각형 형상으로 이루어진다. 즉, 상기 코일(16)과 마주보는 상기 고정 프레임(111)의 부분은 상기 코일(16)이 부착된 면과 평행하게 형성되고, 상기 코일(16)과 마주보는 상기 고정 프레임(111)의 내주면에 상기 자성체(14)가 장착된다.

이러한 구조에 의하여, 한 쪽의 코일(16)에 흐르는 전류의 방향과 반대 쪽의 코일(16)에 흐르는 전류의 방향을 다르게 함으로써, 상기 변위판(13)이 어느 한 쪽으로 회전하게 된다. 그리고, 상기 한 쌍의 코일(16)에 흐르는 전류의 방향을 반대로 하면, 상기 변위판(13)도 다른 한 쪽으로 회동하게 된다.

상기와 같은 구조에 의하면, 상기 변위판(13)을 정역회전시키는데 필요한 자성체(14)와 코일(16)의 수를 절반으로 줄일 수 있어, 제조 비용이 더 절감되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (5)

1. 다수의 사각형 픽셀들이 가로 및 세로 방향으로 배치되어 이루어지는 영상 형성 수단과, 상기 영상 형성 수단의 전방에 배치되어 상기 영상 형성 수단에서 형성되는 영상을 스크린으로 투사하는 투사 렌즈의 사이에 배치되며, 상기 영상 형성 수단에서 형성되는 영상의 해상도를 높여주는 해상도 향상 장치에 있어서,
   상기 해상도 향상 장치는,
   고정 부재;
   상기 고정 부재의 내측에서 상기 고정 부재에 정역회전 가능하게 연결되는 회전 부재;
   상기 고정 부재의 내측 면에 장착되는 자성체;
   상기 자성체와 마주보는 상기 회전 부재의 외측 면에 장착되어, 상기 자성체와 상호작용하여 상기 회전 부재가 회전하도록 하는 코일; 및
   상기 회전 부재와 한 몸으로 회전하고, 상기 영상 형성 수단으로부터 방출되는 빛을 굴절시켜, 상기 영상 형성 수단에서 형성되는 영상의 해상도를 높이는 사각형 형태의 변위판을 포함하고,
   상기 변위판을 이루는 네 변과, 상기 영상 형성 수단을 이루는 픽셀들 각각의 네 변 중, 서로 마주보는 변들은 평행하게 형성되고,
   상기 변위판의 회전 중심축은, 상기 변위판의 서로 마주보는 모서리에서 돌출 형성되어, 상기 고정 부재의 모서리에 회동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 해상도 향상 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정 부재는,
   내부에 상기 회전 부재 수용홀이 형성되는 사각형 형태의 고정 프레임을 포함하고,
   상기 자성체는 상기 고정 프레임의 서로 마주보는 모서리에 인접하는 내측면에 장착되는 것을 특징으로 하는 해상도 향상 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 자성체는,
   마그넷과 요크를 포함하는 해상도 향상 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 회전 부재는,
   상기 고정 프레임 내측에 배치되는 사각형 형태의 회전 프레임과,
   상기 회전 프레임의 서로 마주보는 모서리에 인접하는 외측면에 장착되며,
   상기 자성체와 상기 코일은 서로 마주보는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 해상도 향상 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 회전부재의 회전축은, 상기 코일이 인접하는 모서리를 제외한 서로 마주보는 두 개의 모서리에서 돌출되는 것을 특징으로 하는 해상도 향상 장치.

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