KR100630936B1

KR100630936B1 - 광투사형 디스플레이어의 영상왜곡 보정장치

Info

Publication number: KR100630936B1
Application number: KR1019990032824A
Authority: KR
Inventors: 이종수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2006-10-02
Also published as: KR20010017356A

Abstract

영상왜곡 보정장치가 장착된 광투사형 디스플레이장치가 개시된다. 광투사형 디스플레이 장치는 광투사형 디스플레이 장치의 몸체 전면에 회전가능하게 장착되는 하우징, 하우징의 내부에 장착되고, 광축을 포함하는 단면이 쐐기형이고, 몸체로부터 투사되는 빛을 소정각도로 굴절시켜서 스크린에 투사하므로써 영상의 왜곡을 보정하는 쐐기형 렌즈, 쐐기형 렌즈를 회전가능하게 지지하여 쐐기형 렌즈가 전, 후방향으로 소정각도 기울어지게 하는 지지부재, 그리고 소정각도 기울어진 쐐기형 렌즈를 고정시키는 고정부재로 구성되는 영상왜곡 보정장치를 포함한다.

광투사형, 영상, 왜곡, 쐐기형 렌즈

Description

광투사형 디스플레이어의 영상왜곡 보정장치{Apparatus For Distortion Correction In Projectors}

도1 은 종래의 광투사형 디스플레이어에 의하여 스크린에 영상을 디스플레이하는 것을 보여주는 개략도.

도2 는 종래의 광투사형 디스플레이어를 소정각도 상향으로 기울인 상태로 디스플레이 하는 것을 보여주는 개략도.

도3 은 종래의 광투사형 디스플레이어에 의하여 디스플레이된 왜곡된 영상을 보여주는 도면.

도4 는 본 발명의 광투사형 디스플레이어에 의하여 스크린에 영상을 디스플레이하는 것을 보여주는 개략도.

도5 는 도4 의 "A" 부분을 확대하여 보여주는 확대도.

도6 은 본 발명의 쐐기형 렌즈가 광투사형 디스플레이어에 장착된것을 보여주는 단면도.

도7 은 도6 의 "B" 부분을 확대하여 보여주는 정면도.

도8 은 도7 의 "C" 부분을 보여주는 저면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 광투사형 디스플레이 장치 20: 영상왜곡 보정장치

21: 쐐기형 렌즈 22: 하우징(Housing)

본 발명은 광투사형 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 쐐기형 렌즈를 장착하므로써 영상의 왜곡을 보정할 수 있는 광투사형 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 광투사형 디스플레이 장치는 엘씨디 또는 폴리머분산 액정표시판넬등의 영상 디스플레이 수단을 사용하여 영상을 발생시키고, 이 영상을 투사렌즈를 이용하여 대형 스크린에 확대 투사하는 장치이다.

이러한 광투사형 디스플레이 장치는 대형화면을 얻을수 있으므로 최근에는 많이 개발되고 있다. 영상을 스크린에 확대투사하는 방식에 따라 전면 투사형 방식과 후면 투사형 방식으로 분리된다.

도1 은 이러한 광투사형 디스플레이 장치에 의하여 스크린에 영상이 투사되는 것을 보여주는 개략도이다.

도시된 바와 같이, 광투사형 디스플레이 장치(1)는 빛이 발생하는 광원(2), 광원(2)으로부터 발생된 빛을 P파 및 S파로 분리하며, P파는 투과시키고, S파는 반사하는 선편광판(PBS;Polarizing Beam Splitter;4), 선편광판(4)으로부터 반사된 S파를 반사하는 반사판(3), 반사판(3)으로부터 반사된 S파를 P파로 변환시키는 위상차판(8), 영상을 발생하는 엘씨디(5), 그리고 엘씨디(5)로부터 발생된 선편광의 빛 을 스크린(7)에 투사하는 투사렌즈(6)로 구성된다.

이러한 광투사형 디스플레이 장치(1)는 영상을 스크린(7)에 투사하는 경우, 영상이 스크린(7) 전면에 디스플레이 된다.

그러나, 이러한 광투사형 디스플레이 장치(1)를 책상등에 안착하여 사용하는 경우, 영상이 책상의 하부에 디스플레이되므로써, 사용자가 전체 영상을 인식하지 못하는 문제가 있다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여, 도2 및 도3 에 도시된 바와 같이, 광투사형 디스플레이 장치(1)를 소정각도(θ) 상향으로 위치시켜서 투사하는 경우에는 하부에서 상부방향으로 영상이 왜곡되는 현상이 발생한다.

즉, 하부에서 상부방향으로 갈수록 각 영상(a1,a2,a3,a4)간의 간격이 더 커지게 된다. 따라서, 결과적으로는 상부가 하부보다 더 길어지므로써 영상이 왜곡(Keystoning)된다. 따라서, 정확한 영상을 감상할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 쐐기형 렌즈를 장착하므로써 영상의 왜곡을 보정하여 선명한 화상을 얻을수 있는 광투사형 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 광투사형 디스플레이 장치에 있어서, 광투사형 디스플레이 장치의 몸체 전면에 회전가능하게 장착되는 하우징, 하우징의 내부에 장착되고, 광축을 포함하는 단면이 쐐기형이고, 몸체로부터 투사되는 빛을 소정각도로 굴절시켜서 스크린에 투사하므로써 영상의 왜곡을 보정하는 쐐기형 렌즈, 쐐기형 렌즈를 회전가능하게 지지하여 쐐기형 렌즈가 전, 후방향으로 소정각도 기울어지게 하는 지지부재, 그리고 소정각도 기울어진 쐐기형 렌즈를 고정시키는 고정부재로 구성되는 영상왜곡 보정장치를 포함하는 광투사형 디스플레이 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 하우징은 원통 형상이며, 광투사형 디스플레이 장치의 전면에 돌출 형성된 원형 돌출부에 회전가능하게 결합된다.

지지부재는 쐐기형 렌즈의 외주면을 감싸는 원형 프레임 및 원형 프레임의 양단부에 반경방향으로 각각 돌출되어 하우징의 내주면에 형성된 한 쌍의 결합홈에 각각 결합되는 돌기를 포함하여, 쐐기형 렌즈가 돌기를 중심으로 전, 후방으로 기울어 진다.

또한, 고정부재는 그 상부는 원형 프레임의 외주면에 일체로 연결되며, 그 하부는 하우징의 소정위치에 축방향으로 형성된 가이드 홀을 관통하여 하우징의 외부로 돌출되는 고정레버, 그리고 고정레버의 하단부에 체결가능하게 고정되는 손잡이를 포함한다.

그리고, 고정레버의 하단부는 수나사산이 형성되며, 손잡이의 내부에는 그 내주면에 암나사산이 형성된 원형홈이 형성되어, 수나사산이 암나사산에 체결되어, 손잡이를 회전시키면 손잡이가 고정레버의 축방향을 따라 상, 하로 이동하여 하우징의 가이드홀에 접촉 및 해제되므로써 쐐기형 렌즈를 소정각도로 고정가능하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도4 는 이러한 광투사형 디스플레이 장치에 의하여 스크린에 영상이 투사되 는 것을 보여주는 개략도이다.

도시된 바와 같이, 광투사형 디스플레이 장치(10)는 빛이 발생하는 광원(12), 광원(12)으로부터 발생된 빛을 P파 및 S파로 분리하며, P파는 투과시키고, S파는 반사하는 선편광판(PBS;Polarizing Beam Splitter;14), 선편광판(14)으로부터 반사된 S파를 반사하는 반사판(13), 반사판(13)으로부터 반사된 S파를 P파로 변환시키는 위상차판(18), 영상을 발생시키는 엘씨디(15), 엘씨디(15)로부터 발생된 선편광의 빛을 스크린(17)에 투사하는 투사렌즈(16), 그리고 광투사형 디스플레이 장치(10)의 전면부에 장착되어 투사렌즈(16)로부터 방출되는 빛의 왜곡을 보정하는 영상왜곡 보정장치(20)로 구성된다.

투사렌즈(16)를 통하여 방출된 빛은 영상왜곡 보정장치(20)의 쐐기형 렌즈(21)에 입사된다. 여기서, 쐐기형 렌즈(21)는 광축을 포함하는 쐐기형 단면을 갖는 렌즈이다. 쐐기형 렌즈(21)에 입사된 빛은 쐐기형 렌즈(21)의 하부는 쐐기형 렌즈(21)의 상부보다 그 두께가 두꺼우므로 하부로 입사된 빛의 각도(θ₂;도5)보다 상부로 입사된 빛의 각도(θ₁;도5)가 더 크다. 즉, 상부로 입사된 빛이 더 큰 각도로 굴절된다. 따라서, 빛의 왜곡을 보정하게 되는 것이다.

도5 를 참조하여 이를 더욱 상세하게 설명한다. 쐐기형 렌즈(21)로 입사된 빛은 하기의 스넬의 법칙에 의하여 소정각도로 굴절된다, 즉,

스넬의 법칙＝Ｎ

Sinθ

＝Ｎ

Sinθ

이다.

따라서, 스넬의 법칙에 의하여 쐐기형 렌즈(21)의 두께가 얇은 상부로 입사된 빛은 그 굴절각(θ₁)이 크므로 굴절되지 않았을 경우의 투사점(a1)보다 소정거리 하방에 투사되어 제1 투사점(b1)을 형성하게 된다.

또한, 쐐기형 렌즈(21)의 중간부로 입사된 빛은 종래의 투사점(a2)보다 약간 하방에 투사되어 제2 투사점(b2)을 형성하게 된다. 그리고, 쐐기형 렌즈(21)의 하부로 입사된 빛은 그 굴절각(θ₂)이 상부로 입사된 빛의 굴절각(θ₁)보다 작으므로 종래의 투사점(a3)보다 약간 상방에 제3 투사점(b3)을 형성하게 된다.

따라서, 광투사형 디스플레이 장치(10)를 소정각도 상향으로 기울였을 경우, 종래에는 상부 방향으로 왜곡되었으나, 쐐기형 렌즈(21)를 장착하므로써, 제1 및 제3 투사점(b1,b3)이 제2 투사점(b2) 방향으로 소정각도로 굴절된다. 결과적으로, 스크린(17)에 투사되는 영상의 왜곡형상이 보정되는 것이다.

이러한 쐐기형 렌즈(21)는 영상왜곡 보정장치(20)에 의하여 지지되어 소정각도로 회전하거나 기울어 진다. 도6, 도7, 및 도8 을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도6 은 본 발명의 쐐기형 렌즈가 광투사형 디스플레이어에 장착된 것을 보여주는 단면도이고, 도7 은 도6 의 "B" 부분을 확대하여 보여주는 정면도이며, 그리고 도8 은 도7 의 "C" 부분을 보여주는 저면도이다.

도시된 바와 같이, 영상왜곡 보정장치(20)는 광투사형 디스플레이 장치(10)의 전면에 장착되는 원통형을 갖는 하우징(22), 하우징(22)의 내부에 장착되어 전, 후방으로 소정각도로 기울어질 수 있는 쐐기형 렌즈(21), 그리고 쐐기형 렌즈(21)를 소정각도로 기울인 상태에서 고정시킬수 있는 고정레버(24)로 구성된다.

하우징(22)은 광투사형 디스플레이 장치(10)의 전면으로부터 돌출형성된 원형 돌출부(11)에 회전가능하게 장착된다. 따라서, 하우징(22)을 제1 화살표 방향(32)을 따라 시계 및 반시계 방향으로 회전시키므로써 쐐기형 렌즈(21)를 회전시켜 빛의 투사를 조절할 수 있다.

쐐기형 렌즈(21)는 그 전면이 소정각도로 경사지므로써 상부의 두께가 하부의 두께보다 두껍게 형성된다. 이러한 쐐기형 렌즈(21)는 원형 프레임(23)에 의하여 고정되며, 이 원형 프레임(23)은 그 양단부에 측방으로 돌기(26)가 각각 돌출되어, 하우징(22)의 내측면에 형성된 결합홈(27)에 각각 결합된다. 따라서, 쐐기형 렌즈(21)는 돌기(26)를 중심으로 제2 화살표 방향(31)을 따라 전, 후방으로 소정각도 회전가능하다.

고정레버(24)는 원형 프레임(23)의 하단부에 돌출된다. 즉, 고정레버(24)의 상부는 원형 프레임(23)의 외주면에 일체로 장착되고, 하부는 하우징(22)에 형성된 가이드 홀(28)을 관통하여 하우징(22)의 외부로 돌출된다. 그리고, 고정레버(24)의 하단부에는 손잡이(25)가 체결가능하게 장착된다.

이 손잡이(25)는 그 내부에 원형홈(25a)이 형성되며, 이 원형홈(25a)의 내주면에는 암나사산이 형성된다. 그리고, 손잡이(25)의 외주면(25b)은 소정각도로 경사면이 형성되어 하우징(22)의 가이드홀(28)의 내부에 접촉가능하다. 이러한 손잡이(25)는 고정레버(24)의 하단부에 형성된 수나사산(24a)에 체결된다. 따라서, 손잡이(25)를 회전시키면 손잡이(25)는 고정레버(24)의 축방향으로 상, 하로 이동하므로써 하우징(22)의 가이드 홀(28)에 고정 및 해제된다.

또한, 고정레버(24)는 손잡이(25)를 회전시켜 고정레버(24)의 축방향을 따라 하부로 이동시키면, 가이드 홀(28)을 따라 제2 화살표 방향(33)으로 이동가능하다. 따라서, 쐐기형 렌즈(21)를 소정각도로 기울일수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 작동을 더욱 상세하게 설명한다.

도4 내지 도8 을 참조하면, 광투사형 디스플레이장치(10)를 이용하여 스크린(17)에 영상을 투사하는 경우, 먼저 빛을 스크린(17)상에 투사한다. 이때, 빛은 쐐기형 렌즈(21)를 투과하여 스크린(17)에 도달하므로 전술한 바와 같이 영상의 왜곡이 방지된다.

그러나, 이러한 영상을 조절할 필요가 있는 경우, 쐐기형 렌즈(21)를 적절하게 조작하므로써 영상의 높이등을 조절할 수 있다. 즉, 손잡이(25)를 제2 화살표 방향(33)으로 가이드 홀(28)을 따라 전, 후방으로 이동시킨다. 이때, 쐐기형 렌즈(21)가 전, 후방으로 기울어지게 된다. 쐐기형 렌즈(21)를 조작하여 스크린(17)상의 영상의 조절이 완료되면, 손잡이(25)를 화살표 방향으로 회전시키므로써 하우징(22)에 고정시킨다.

또는, 하우징을 제1 화살표 방향(32)을 따라 회전시키므로써 스크린상에서 영상을 조절할 수 있다.

전술한 바와 같이, 사용자는 영상왜곡 보정장치를 조작하므로써 선명한 영상을 감상할 수 있다.

따라서, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 광투사형 디스플레이 장치는 영상왜곡 보정장치를 장착하여 스크린상의 영상의 왜곡을 보정하므로써 선명한 영상을 감상할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고도 당해의 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변경실시 될 수 있으므로, 본 발명의 기술보호 범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.

Claims

광투사형 디스플레이 장치에 있어서,

상기 광투사형 디스플레이 장치의 몸체 전면에 회전가능하게 장착되는 하우징;

상기 하우징의 내부에 장착되고, 광축을 포함하는 단면이 쐐기형이고, 상기 몸체로부터 투사되는 빛을 소정각도로 굴절시켜서 스크린에 투사하므로써 영상의 왜곡을 보정하는 쐐기형 렌즈;

상기 쐐기형 렌즈를 회전가능하게 지지하여 상기 쐐기형 렌즈가 전, 후방향으로 소정각도 기울어지게 하는 지지수단; 그리고

소정각도 기울어진 상기 쐐기형 렌즈를 고정시키는 고정수단으로 구성되는 영상왜곡 보정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광투사형 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서, 상기 하우징은 원통 형상이며, 상기 광투사형 디스플레이 장치의 전면에 돌출 형성된 원형 돌출부에 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 광투사형 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서, 상기 지지수단은 상기 쐐기형 렌즈의 외주면을 감싸는 원형 프레임 및 상기 원형 프레임의 양단부에 반경방향으로 각각 돌출되어 상기 하우징의 내주면에 형성된 한 쌍의 결합홈에 각각 결합되는 돌기를 포함하여, 상기 쐐기형 렌즈가 상기 돌기를 중심으로 전, 후방으로 기울어 지는 것을 특징으로 하는 광투사형 디스플레이 장치.
제3 항에 있어서, 상기 고정수단은 그 상부는 상기 원형 프레임의 외주면에 일체로 연결되며, 그 하부는 상기 하우징의 소정위치에 축방향으로 형성된 가이드 홀을 관통하여 상기 하우징의 외부로 돌출되는 고정레버, 그리고 상기 고정레버의 하단부에 체결가능하게 고정되는 손잡이를 포함하는 것을 특징으로 하는 광투사형 디스플레이 장치.
제4 항에 있어서, 상기 고정레버의 하단부는 수나사산이 형성되며, 상기 손잡이의 내부에는 그 내주면에 암나사산이 형성된 원형홈이 형성되어, 상기 수나사산이 상기 암나사산에 체결되어, 상기 손잡이를 회전시키면 상기 손잡이가 상기 고정레버의 축방향을 따라 상, 하로 이동하므로써 상기 하우징의 가이드홀에 접촉 및 해제되므로써 상기 쐐기형 렌즈를 소정각도로 고정가능한 것을 특징으로 하는 광투사형 디스플레이 장치.