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KR101199757B1 - 디스플레이장치 및 디스플레이방법 - Google Patents

디스플레이장치 및 디스플레이방법 Download PDF

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KR101199757B1
KR101199757B1 KR1020050022850A KR20050022850A KR101199757B1 KR 101199757 B1 KR101199757 B1 KR 101199757B1 KR 1020050022850 A KR1020050022850 A KR 1020050022850A KR 20050022850 A KR20050022850 A KR 20050022850A KR 101199757 B1 KR101199757 B1 KR 101199757B1
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KR
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image
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signal
rotational force
rotated
Prior art date
Application number
KR1020050022850A
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홍삼열
윤기탁
구희술
한상훈
최인호
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엘지전자 주식회사
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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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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor

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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명에서는 투사형 디스플레이장치에서 해상도를 효과적으로 향상시킬 수 있는 해상도 향상 장치가 적용된 디스플레이장치 및 방법에 관해 개시된다.
본 발명에 따른 디스플레이장치는 광원과, 상기 광원에서 방출된 빛과 입력된 영상신호를 이용하여 영상을 형성하는 영상형성수단과, 상기 영상형성수단에서 형성된 영상을 스크린 상에 투사하는 투사수단과, 상기 스크린 상에 디스플레이되는 영상이 변위되도록 하는 변위수단과, 상기 변위수단이 움직이도록 구동하는 구동수단과, 상기 변위수단이 제1방향으로 회전된 후 정지하는 과정과 제2방향으로 회전된 후 정지하는 과정이 반복되면서 구동될 수 있도록 상기 구동수단에 입력신호를 인가하는 입력신호 인가수단이 포함되어 구성됨으로써, 주기적으로 스크린상에 다른 영상이 디스플레이되도록 하고 이를 시각적으로 인식할 때, 픽셀의 수가 많은 것처럼 느낄 수 있도록 하여 동일한 픽셀수로 향상된 해상도를 보여줄 수 있다.
해상도, 구동

Description

디스플레이장치 및 디스플레이방법{DISPLAY DEVICE AND DISPLAY METHOD}
도 1은 본 발명에 따른 해상도 향상 장치가 적용된 디스플레이장치 및 방법을 설명하는 일실시예.
도 2는 본 발명에 따른 해상도 향상 장치가 적용된 디스플레이장치 및 방법을 설명하는 다른 실시예.
도 3은 본 발명에 따른 해상도 향상 장치가 적용된 디스플레이장치 및 방법에 있어서 변위판의 작동을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 해상도 향상 장치가 적용된 디스플레이장치 및 방법에 있어서 화상변위수단으로서의 변위판의 작동 원리를 설명하는 도면.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 해상도 향상 장치가 적용된 디스플레이장치 및 방법에 있어서, 변위판의 움직임에 따라 스크린에 맺히는 빛의 변위를 설명하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 해상도 향상 장치가 적용된 디스플레이장치에 있어서, 제1영상과 제2영상을 설명하는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 해상도 향상 장치의 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 해상도 향상 장치의 분해 사시도.
도 10은 가동부재의 배면 분해 사시도.
도 11은 고정부재의 분해 사시도.
도 12는 가동부재에 형성된 코일 홀더를 설명하는 도면.
도 13은 본 발명에서 해상도 향상 장치의 가동부재가 회전되는 구동파형의 바람직한 예를 설명하는 도면.
도 14는 본 발명에서 해상도 향상 장치의 가동부재가 회전되는 구동파형을 설명하기 위한 도면.
도 15와 도 16은 본 발명에서 해상도 향상 장치의 가동부재가 구동되도록 하는 입력신호를 설명하는 도면.
본 발명은 디스플레이장치 및 디스플레이방법에 관한 것으로서, 투사형 디스플레이장치에서 해상도를 효과적으로 향상시킬 수 있는 해상도 향상 장치가 적용된 디스플레이장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 디스플레이장치는 경량화, 경박화 및 대화면으로 가는 추세에 있으며, 특히 대화면 디스플레이장치는 디스플레이 분야에서 중요한 이슈가 되고 있다.
특히, 프로젝션 타입의 영상표시기기는 디지털 방송이 본격화됨에 따라 보다 높은 해상도를 표현하는 것이 요구되고 있다.
본 발명은 간단한 구성 및 조작으로 해상도를 효과적으로 향상시킬 수 있는 디스플레이장치 및 디스플레이방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 디스플레이장치는 광원과, 상기 광원에서 방출된 빛과 입력된 영상신호를 이용하여 영상을 형성하는 영상형성수단과, 상기 영상형성수단에서 형성된 영상을 스크린 상에 투사하는 투사수단과, 상기 스크린 상에 디스플레이되는 영상이 변위되도록 하는 변위수단과, 상기 변위수단이 움직이도록 구동하는 구동수단과, 상기 변위수단이 제1방향으로 회전된 후 정지하는 과정과 제2방향으로 회전된 후 정지하는 과정이 반복되면서 구동될 수 있도록 상기 구동수단에 입력신호를 인가하는 입력신호 인가수단이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 입력신호는 상기 변위수단을 제1방향으로 회전된 후 정지되도록 하기 위하여 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 서브입력과, 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 메인입력과, 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 메인입력과, 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 서브입력이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 입력신호는 상기 변위수단을 제2방향으로 회전된 후 정지되도록 하기 위하여 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 서브입력과, 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 메인입력과, 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 메인입력과, 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 서브입력이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 제1방향 서브입력 및 제2방향 서브입력은 상기 제1방 향 메인입력 및 제2방향 메인입력의 40%이하의 회전력이 제공되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 변위수단은 중심축을 가지고 소정 각도의 범위 내에서 회전하는 변위판인 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 구동수단은 마그네트와 코일의 상호작용에 의해 상기 변위수단을 구동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디스플레이장치는 광원과, 상기 광원에서 방출된 빛과 입력된 영상신호를 이용하여 영상을 형성하는 영상형성수단과, 상기 영상형성수단에서 형성된 영상을 스크린 상에 투사하는 투사수단과, 상기 스크린 상에 디스플레이되는 영상이 변위되도록 소정 각도 범위 내에서 제1방향 및 제2방향으로 회전하는 변위수단과, 상기 변위수단을 구동하는 구동수단과, 상기 변위수단이 제1방향으로 회전하는 구간과, 상기 제1방향으로 회전된 변위수단이 안정화되면서 정지되는 구간과, 상기 변위수단이 제2방향으로 회전하는 구간과, 상기 제2방향으로 회전된 변위수단이 안정화되면서 정지되는 구간이 포함된 구동파형을 가지며 회전되도록 입력신호를 인가하는 입력신호 인가수단이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 입력신호는 디지털 보드를 통해 생성된 디지털 값으로 디지털 아날로그 변환기를 통해 아날로그 형태로 인가되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 디지털 보드는 상기 변위수단이 구동되는 한 주기 동안 256개의 디지털 값을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디스플레이방법은 복수의 프레임을 갖는 영상신호가 입력되 는 단계와, 순차적으로 입력되는 한 프레임의 영상신호가 복수의 영상신호로 분리되는 단계와, 상기 분리된 복수의 영상신호가 순차적으로 입력되어 영상이 형성되는 단계와, 상기 순차적으로 형성되는 복수의 영상이 스크린의 다른 위치에 디스플레이되도록 영상변위수단에 입력신호를 인가하는 단계와, 상기 입력신호에 따라 상기 영상변위수단이 제1방향으로 회전하는 구간과, 상기 제1방향으로 회전된 영상변위수단이 안정화되면서 정지되는 구간과, 상기 영상변위수단이 제2방향으로 회전하는 구간과, 상기 제2방향으로 회전된 영상변위수단이 안정화되면서 정지되는 구간이 포함된 구동파형을 가지며 회전되도록 상기 영상변위수단을 구동하는 단계와, 상기 영상변위수단을 지난 영상이 투사되는 단계가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 입력신호는 상기 영상변위수단을 제1방향으로 회전된 후 정지되도록 하기 위하여 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 서브입력과, 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 메인입력과, 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 메인입력과, 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 서브입력이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 입력신호는 상기 영상변위수단을 제2방향으로 회전된 후 정지되도록 하기 위하여 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 서브입력과, 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 메인입력과, 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 메인입력과, 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 서브입력이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 입력신호는 디지털 보드를 통해 생성된 다수의 디지털 값인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에서는 해상도 향상 장치가 적용된 디스플레이장치에 대해 개시된다.
일반적으로 해상도라 함은 이미지를 표현하는데 있어서 몇 개의 픽셀로 나타냈는지를 나타내는 말이다. 즉, 해상도는 이미지를 표현함에 있어서 정밀함을 표시하는 척도로 사용된다.
종래에 디스플레이장치에서는 해상도를 향상시키기 위해 픽셀의 수를 증가시키는 물리적인 방법이 사용되었으나, 본 발명에서는 인간의 시각 특성을 이용하여 해상도를 향상시키는 방법이 사용된다.
즉, 본 발명은 실제의 물리적인 해상도보다 훨씬 향상된 해상도의 화질로 보여질 수 있도록 함으로써, 물리적으로 해상도가 향상된 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이하에서 보다 상세히 설명하겠지만, 본 발명은 한 프레임에 해당하는 영상 신호를 제1영상신호와 제2영상신호로 나누고, 각각 제1영상과 제2영상을 형성하여 스크린의 제1위치와 제2위치에 디스플레이 되도록 함으로써 인간의 시각 특성에 따라 해상도가 향상된 것처럼 인식될 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 제1위치와 제2위치는 한 픽셀 이하의 간격 또는 그 이상의 간격이 될 수 있으며, 수직방향, 수평방향, 대각방향으로 이격 될 수 있다.
특히, 본 발명에서 제1영상과 제2영상이 디스플레이되는 위치가 제1위치와 제2위치로 변위되도록 하기 위한 광 경로 변경수단이 사용된다.
상기 광 경로 변경수단은 투광체가 사용되며, 상기 투광체의 위치 또는 각도가 변화됨에 따라 광 경로가 변경된다.
도 1은 본 발명의 해상도 향상 장치가 적용된 디스플레이장치 및 방법을 설명하는 일실시예이다.
도 1은 반사형 LCD를 이용한 프로젝션 TV의 조명계의 하나로서, 도 1의 3 PBS 시스템의 반사형 조명계는 램프(Lamp)(1)에서 조사된 빛이 콘덴싱 렌즈(condensing lens)를 거쳐 제 1 다이크로익 미러(Dichroic Mirror)(2)를 지나면서 레드(Red;R), 그린(Green;G)의 빛은 반사하고 블루(Blue;B)의 빛은 투과한다.
그리고 반사된 레드, 그린의 빛은 제 2 다이크로익 미러(3)를 통과하면서 그린의 빛은 반사하고, 레드의 빛은 투과 과정을 거쳐 상기 레드, 그린, 블루의 빛은 제 1,2,3 LCD(5a)(5b)(5c) 패널 앞에 있는 제 1,2,3 PBS(Polarized Beam Splitter)(4a)(4b)(4c)에 입사된다.
각각 제 1,2,3 PBS(4a)(4b)(4c)에 입사된 각각의 R,G,B의 빛은 반사되어 제 1,2,3 LCD 패널(5a)(5b)(5c)로 입사되고, 입사된 각각의 R,G,B의 빛은 제 1,2,3 LCD 패널(5a)(5b)(5c)에 의해 위상이 바뀌며 반사되어 각각 제 1,2,3 PBS(4a)(4b)(4c)를 투과하게 된다.
상기 제1,2,3 LCD패널(5a)(5b)(5c)에는 신호처리부(50)에서 입력된 영상신호에 따라 영상이 형성된다.
상기 제1,2,3 LCD패널(5a)(5b)(5c) 및 1,2,3 PBS(4a)(4b)(4c)를 투과한 R, G, B의 영상은 X-프리즘(6)에서 합성되어 변위판(11)을 지나 투사 렌즈(Projection Lens)(10)로 입사된다.
그리고, 투사 렌즈(10)를 지난 영상은 스크린(12)에 투사된다.
이때, 상기 변위판(11)은 상기 X-프리즘(6)과 투사 렌즈(10)의 사이에 위치할 수 있으며, 상기 투사 렌즈(10)와 스크린(12) 사이에 위치하는 것도 가능하다.
상기 변위판(11)은 빛이 투과할 수 있는 얇은 판형의 투광체로서 그 위치 또는 각도가 변화됨으로써 보다 높은 해상도의 구현이 가능하다.
아울러, 상기 도 1의 실시예에서는 반사형 LCD, 다이크로익 미러, PBS 등을 이용한 광학계가 도시되어 있으나, 반사형 LCD 대신 투과형 LCD가 사용될 수 있으며, 상기 반사형 LCD는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon)가 사용될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 예는 LCD패널이 3개 사용된 3판식이나, 본 발명은 LCD패널이 1개 사용되는 단판식에도 적용이 가능하며, 광학계의 구조도 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 본 발명은 프로젝션 TV 뿐만 아니라 프로젝터에도 적용될 수 있다.
즉, 도시된 예는 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 일 실시예에 불과할 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 해상도 향상 장치가 적용된 디스플레이장치 및 방법을 설명하는 다른 실시예이다.
도 2는 본 발명이 적용된 디엘피(DLP) 광학 시스템으로서 도 2를 참조하도록 한다.
광학 시스템은 디엠디(DMD)(14)에 비추게 될 빛을 제공하는 것이며, 영상신호에 따라 각각의 마이크로 미러가 온(On)상태로 스크린쪽을 비추게 될지, 오프(Off)상태로 스크린이 없는 쪽으로 빛을 비추게 될지 결정된다.
디엘피 광학 시스템은 빛이 발생되는 램프(17)와, 상기 램프(17)에서 발생된 빛이 통과되는 막대 렌즈(18)와, 상기 막대 렌즈(18)를 통과한 백색광이 R,G,B로 색분할되는 컬러 휠(19)과, 상기 컬러 휠(19)을 지난 빛이 모아지는 컨덴싱 렌즈(Condensing Lens)(13)와, 상기 컨덴싱 렌즈(13)를 거친 빛이 반사되는 프리즘(15)과, 상기 프리즘(15)에 반사된 빛을 스크린에 비추는 디엠디(14)와, 상기 디엠디(14)에서 반사된 빛이 시간의 변화에 따라 변위되도록 하는 변위판(11)과, 상기 변위판(11)을 지난 빛을 확대하여 스크린(12)에 투사하는 투사렌즈(16)가 포함된다.
상기한 구성을 바탕으로 디엘피 광학 시스템의 작동을 설명하면, 램프(17)에서 나오는 백색 광은 반사체의 내부 곡률에 의해 집속되고, 집속된 빛은 빛터널(Light Tunnel) 또는 막대 렌즈(Rod Lens)(18)를 통과하게 된다.
막대 렌즈(18)는 작고 길쭉한 거울 4개가 서로 마주보게 접합된 것으로서, 막대 렌즈(18)를 통과한 빛은 난반사되어 밝기 분포가 균일하게 된다.
빛의 밝기를 고르게 균일하게 하는 것은 최종적으로 스크린에 비추어지는 빛의 밝기를 고르게 하는 것과 같으며, 이러한 기능을 하는 막대 렌즈(18)는 프로젝션 방식의 디스플레이에서 중요한 광학 부품이 된다.
막대 렌즈(18)를 통과한 빛은 색 분할을 위한 컬러 휠(19)을 지나며, 컬러 휠(19)은 영상의 수직 동기에 맞춰 회전된다.
컬러 휠(19)을 지난 빛은 컨덴싱 렌즈(Condensing Lens)(13)를 지나 프리즘(15)에 반사되어 디엠디(14)로 향하게 된다.
프리즘(15)은 빛의 입사각에 따라 전반사를 하거나 투과되도록 할 수 있다.
디엠디(14)에 비추어진 빛은 마이크로 미러의 온/오프 상태에 따라 스크린을 향하거나 스크린 밖으로 벗어난다.
상기 디엠디(14)는 신호처리부(50)에서 입력된 영상신호에 따라 온/오프 상태로 변화되고 이를 통해 소정의 영상이 형성된다.
디엠디(14)에 반사되어 스크린(12)을 향하는 영상은 변위판(11)과 투사렌즈(16)를 통과하여 대형 스크린(12)에 비추어지도록 확대된다.
이때, 상기 변위판(11)은 프리즘(15)과 투사렌즈(16) 사이에 위치하거나 스크린(12)과 투사렌즈(16) 사이에 위치할 수 있다.
또는, 상기 디엠디(14)와 프리즘(15) 사이에 위치할 수도 있다.
그리고, 상기 변위판(11)은 주기적으로 그 위치가 변화되거나, 각도가 변화되면서 투사하는 빛이 스크린(12)의 다른 위치에 맺히도록 한다.
도 1과 도 2에서 설명한 실시예에 따르면 변위판(11)은 R,G,B의 합성에 의해 영상이 형성되는 영상형성수단과 스크린 사이의 선택된 지점에 위치할 수 있다.
한편, 도 1과 도 2에서 영상형성수단은 한 프레임에 해당하는 영상 신호가 신호처리부(50)로부터 각각 제1영상신호와 제2영상신호로 분할되어 입력되어, R,G,B의 합성에 의해 제1영상과 제2영상으로 형성된다.
구체적으로, 도 1에서 영상형성수단에는 제 1,2,3 LCD 패널(5a)(5b)(5c), 제 1,2,3 PBS(4a)(4b)(4c) 및 X-프리즘(6)이 포함될 수 있다.
그리고, 도 2에서 영상형성수단에는 컬러 휠(19), 컨덴싱 렌즈(Condensing Lens)(13) 및 디엠디(14)가 포함될 수 있다.
즉, 본 발명에서 한 프레임에 해당하는 영상신호가 복수의 영상신호로 분할되고 복수의 영상으로 합성되어 디스플레이된다.
그리고, 본 발명에서 하나의 영상이 디스플레이되는 시간은 한 프레임의 영상이 디스플레이되는 시간을 영상의 수 만큼 분할한 시간이다.
다만, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 한 프레임에 해당하는 영상신호를 제1영상신호와 제2영상신호로 분할하고 제1영상 및 제2영상으로 합성하여 스크린 상의 제1위치와 제2위치에 순차적으로 디스플레이되도록 함으로써 해상도가 향상된 것처럼 인식되도록 한다.
도 3은 본 발명의 해상도 향상 장치에서 변위판의 작동을 설명하는 도면이다.
도 3에서 (a)는 변위판(11)이 없는 상태 또는 변위판(11)의 움직임이 없는 상태로서 프리즘 또는 투사렌즈에서 방출된 영상이 스크린상의 동일한 위치에 디스플레이 된다.
반면에 (b)는 변위판(11)이 반시계방향으로 회전한 경우이고, (c)는 변위판이 시계방향으로 회전한 경우가 도시되어 있다.
최초, (a)상태인 변위판(11)이 (b) 또는 (c)의 상태로 변화된다면 영상이 변위판(11)을 지나면서 굴절되어 스크린상에 다른 위치에 맺히게 된다.
즉, 본 발명에서 변위판(11)은 광 경로 변경수단으로 작동함으로써, 영상을 투사하는 경우 변위판(11)의 움직임에 따라 스크린의 다른 위치에 영상이 디스플레이된다.
다시 말해서, 본 발명에서 변위판(11)은 영상변위수단으로써 스크린에 디스플레이되는 영상의 위치가 변위되도록 한다.
도 4는 본 발명의 해상도 향상 장치가 적용된 디스플레이장치 및 방법에 있어서 영상변위수단으로서의 변위판의 작동 원리를 설명하는 도면이다.
변위판(11)의 두께, 변위판(11)의 기울어진 각도(빛의 입사각), 변위판(11)의 굴절율에 따라 스크린(12)에서의 빛의 이동정도가 계산될 수 있으며, 스크린(12)에서 필요한 빛의 이동정도에 따라 상기 변위판(11)의 두께, 기울어진 각도, 굴절율이 선택될 수 있다.
이는 식 1의 스넬(Snell)의 법칙에 의해 유도될 수 있다.
Figure 112005014450418-pat00001
(n1은 공기의 굴절율, n2는 변위판의 굴절율, θ1은 빛의 입사각,θ2는 빛의 굴절각)
따라서, 상기 변위판(11)을 지난 빛의 경로차이(D)는 다음 식 2로 표현될 수 있다.
Figure 112005014450418-pat00002
(cosθ2=T/x, sin(θ1-θ2)=D/x, θ2=sin-1(n1sinθ1/n2))
아울러, 상기 변위판(11)을 지난 빛의 경로차이(D)는 투사렌즈의 배율에 따라 실제 스크린(12)에서 맺히는 빛의 변위가 결정된다.
상기 변위판(11)의 굴절율은 1.4~2.0의 범위에서 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명은 빛의 경로차이(D)를 발생시키기 위해 투광체를 사용하며, 빛의 굴절 현상을 이용한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 빛의 경로를 변경하기 위해 반사미러가 사용될 수도 있다.
즉, 광 경로상에 반사미러를 위치시키고, 빛의 반사각도에 변화를 줌으로써 반사미러의 각도에 따라 반사되는 빛의 경로를 변경한다.
반사를 이용하여 광 경로를 변경하는 것은 굴절을 이용하여 광 경로를 변경하는 것에 비해, 반사미러의 각도 변화에 따라 빛의 경로가 민감하게 변화하기 때문에 정밀한 제어가 필요하다.
본 발명에서 영상의 변위 정도는 픽셀의 크기보다 작은 범위가 될 수도 있으며 그 이상이 될 수도 있다. 그러나, 영상의 변위 정도는 크지 않으므로 투사렌즈에서 투사된 영상이 작은 범위 내에서 변위되도록 하기 위해서는 광 경로 변경수단 이 정밀하게 작동되어야 한다.
따라서, 투광체를 이용한 광 경로 변경수단은 제어가 용이하고 오차 발생의 가능성도 훨씬 줄어드는 장점이 있다.
특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 투광체의 동일한 지점에 입사된 빛은 경로차이(D)만 발생될 뿐 빛의 진행 방향이 변화되지 않는다.
반사미러를 사용하는 경우, 반사미러의 동일한 지점에 입사된 빛이라도 반사미러의 각도에 따라 빛의 진행 방향이 변화되므로 보다 정밀한 제어를 요하게 된다.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 해상도 향상 장치가 적용된 디스플레이장치 및 방법에 있어서, 변위판(11)의 움직임에 따라 스크린에 맺히는 빛의 변위를 설명하는 도면이다.
도 5에는 사각 형상의 픽셀 구조를 갖는 디스플레이장치에 있어서 주기적으로 변위판(11)이 움직이고, 이에 따라 스크린(12)상의 영상이 움직이는 것을 보여주는 도면이다.
(a)는 종래의 픽셀 구조로서 소정 시간(T=0~T1)동안 동일한 위치에 동일한 영상을 보여주고 있으나, (b)와 (c)는 시간(T=0)에서와 시간(T=T1)에서 각각 다른 위치에 상이한 영상을 보여줌으로써 동일한 픽셀수로 2배의 해상도를 인식가능하도록 할 수 있다.
예를 들어, 한 프레임을 구성하는 영상신호는 제1영상신호와 제2영상신호로 나누어지고, 한 프레임의 영상이 디스플레이되는 시간동안 상기 제1영상신호 및 제 2영상신호의 영상이 각각 합성되어 순차적으로 디스플레이되도록 한다.
구체적으로, 종래의 경우 1/60초 동안 동일한 영상정보를 디스플레이한다고 가정하면, 본 발명에서는 상기 영상정보를 제1영상정보와 제2영상정보로 분리하고 각각 1/120동안 제1위치와 제2위치에 각각 디스플레이한다.
도 7에는 한 프레임에 해당하는 영상이 2분리된 제1영상과 제2영상이 예시되어 있다.
한 프레임에 해당하는 영상은 도 7의 (a)에 도시된 제1영상과 도 7의 (b)에 도시된 제2영상으로 분리될 수 있으며, 도 7에 도시된 제1영상과 제2영상은 픽셀의 위치에 따라 분리될 수 있다.
한편, 상기 제1영상(Odd 데이터) 및 제2영상(Even 데이터)이 디스플레이되는 위치는 상기 변위판(11)에 의해 변위된다.
도 5의 (b)에는 제1영상(Odd 데이터)의 디스플레이 위치와 제2영상(Even 데이터)의 디스플레이 위치가 대각선 방향으로 변위된 것이 되시되어 있으며, 도 5의 (c)에는 제1영상(Odd 데이터)의 디스플레이 위치와 제2영상(Even 데이터)의 디스플레이 위치가 수평 방향으로 변위된 것이 도시되어 있다.
도 6에는 마름모 형상의 픽셀 구조를 갖는 디스플레이 장치에서 스크린에 맺히는 영상의 위치가 시간에 따라 도시되어 있다.
도 6의 (a)는 종래의 픽셀 구조로서 소정 시간(T=0~T1)동안 동일한 위치에 동일한 영상을 보여주고 있으나, (b)는 시간(T=0)에서와 시간(T=T1)에서 각각 다른 위치에 상이한 영상을 보여줌으로써 동일한 픽셀수로 2배의 해상도를 인식가능하도 록 할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 해상도 향상 장치의 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 해상도 향상 장치의 분해 사시도이다.
그리고, 도 10은 가동부재의 배면 분해 사시도이고, 도 11은 고정부재의 분해 사시도이다.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 해상도 향상 장치는 고정부재(20)와 가동부재(30)가 포함된다.
먼저, 고정부재(20)는 영상형성수단과 스크린 사이의 광 경로 상에 위치하여 고정될 수 있도록 일측에 고정부(21)가 형성된다. 도면에는 나사 결합이 가능하도록 홀이 형성된 것이 도시되어 있으나, 디스플레이장치 내에 고정되는 방법은 다양하게 변형 가능하다.
즉, 상기 고정부재(20)는 광 경로 상에 해상도 향상 장치가 단단히 고정될 수 있도록 한다.
또한, 고정부재(20)의 일측에는 마그네트(magnet)(23)와 요크(yoke)(22)가 형성된다. 바람직하게, 상기 마그네트(23)와 요크(22)는 도시된 바와 같이 고정부재(20)의 양측에 형성될 수 있으며, 선택적으로 어느 한쪽에만 형성될 수 있다.
여기서, 상기 마그네트(23)는 N극과 S극이 형성된 2극 마그네트일 수 있으며, N극 또는 S극이 선택적으로 형성된 1극 마그네트일 수 있다. 또한, N극과 S극이 다수 형성된 다극 마그네트도 가능하다.
상기 마그네트(23)는 자계를 이용하여 가동부재(30)가 구동될 수 있도록 하 며, 상기 요크(22)는 자로(자계의 경로)를 형성함으로써 자계의 효율성을 증가시키게 된다.
한편, 상기 가동부재(30)는 상기 고정부재(20)의 내측에 회전 가능하게 결합된다.
상기 가동부재(30)는 장방형 또는 마름모 형상으로 형성되며 광 경로를 감싸는(surrounding) 구조로 형성된다. 그리고, 상기 가동부재(30)는 변위판(31)을 고정하기에 적합한 구조로 형성된다.
상기 변위판(31)은 앞서 설명한 바와 같이 빛이 투과되는 투광체로서 짧은 시간동안 소정 각도를 주기적으로 회전하면서 영상이 스크린 상에 맺히는 위치를 변화시킨다.
이를 위해 상기 변위판(31)은 광 경로에 대하여 직교하거나 소정 각도의 경사를 가질 수 있다. 따라서, 상기 변위판(31)에 입사되는 광의 입사각은 주기적으로 변화된다.
상기 가동부재(30)는 양측에 샤프트(32)가 형성되어 상기 고정부재(20)의 샤프트 삽입 홈(27)에 회전 가능하게 결합되는데, 바람직하게 원활한 회전을 위한 제1,2 베어링(33)(36)이 더 포함된다. 여기서 샤프트(32)는 상기 가동부재(30) 또는 상기 변위판(31)의 회전 중심축의 역할을 하고, 상기 회전 중심축은 광 경로에 직교하는 방향으로 형성된다.
상기 제1베어링(33)은 대략 원기둥 형태로서 중심에 샤프트(32)가 삽입되고, 상기 제1베어링(33)은 상기 고정부재(20)의 샤프트 삽입 홈(27)에 위치한다.
상기 제2베어링(36)은 가동부재(30)측의 외측 지름을 크게 형성되어, 상기 고정부재(20)의 내측면에 걸릴 수 있도록 형성된다.
즉, 상기 가동부재(30)는 상기 고정부재(20)에 삽입된 상태에서 상기 제2베어링(36)에 의해 좌측방향으로는 이동될 수 없도록 고정되고, 우측의 제1베어링(33) 측에는 판 스프링(24)이 형성되어 우측으로도 이동될 수 없도록 고정된다.
다만, 판 스프링(24)의 탄성에 의해 적당한 움직임이 보장되면서 고정되도록 하여 상기 가동부재(30)의 회전이 원활하게 이루어지도록 한다.
상기 판 스프링(24)은 일단만 고정부재(20)에 결합되는 타단은 고정되지 않은 상태에서 상기 가동부재(30)를 지지하게 된다.
한편, 상기 제1,2베어링(33)(36)의 상측에는 제1커버(25)와 제2커버(26)가 형성되어 상기 가동부재(30)가 상측방향으로 빠져나오지 않도록 지지한다.
상기 제1커버(25)는 두개의 나사로 가동부재(30)에 결합되고, 상기 제2커버(26)는 하나의 나사로 일부분만 가동부재(30)에 결합된다. 이와 같이 구성하는 이유는 상기 가동부재(30)가 원활히 회전될 수 있도록 적당한 움직임을 보장하기 위함이다.
즉, 상기 제2커버(26)는 적당한 탄성력을 가지며, 이는 상기 판 스프링(24)의 작동과 유사하다고 볼 수 있다.
다시 말해서, 가동부재(30)의 적당한 움직임을 보장하면서 상기 고정부재(20)에 고정될 수 있도록 하는 탄성수단으로서 역할을 한다.
한편, 상기 가동부재(30)의 측면, 즉 고정부재(20)에 형성된 마그네트(23)와 대향하는 면에는 코일(35)이 형성된다.
그리고, 코일(35)의 설치를 용이하게 하기 위해 가동부재(30)의 측면에는 도 12에 도시된 바와 같이 코일 홀더(38)가 구비되고, 상기 코일 홀더(38)에 코일(35)이 지지되어 고정된다. 코일(35)은 대략 직사각형 형태 또는 레이스 트랙 형태로 형성되어 전류를 방향에 따라 상기 마그네트(23)를 중심으로 가동부재(30)가 움직일 수 있도록 한다.
즉, 코일(35)은 신호입력선(34)과 연결되어 신호입력부(55)로부터 입력신호가 인가되며, 코일(35)에 입력신호가 인가됨에 따라 고정부재(20)에 형성된 마그네트(23)와 상호작용에 의해 인력과 척력이 발생되어 상기 가동부재(30)가 구동되도록 한다. 즉, 상기 코일(35)에 인가되는 입력신호에 따라 상기 가동부재(30)가 회전 중심축을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전된다.
도시하지는 않았지만 다른 실시예로서, 상기 가동부재의 측면에는 마그네트가 형성되고, 상기 마그네트와 대향하는 고정부재의 측면에는 코일 홀더 및 상기 코일 홀더에 지지되는 코일이 형성되도록 할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 변위판(31)은 가동부재(30)에 결합되는데, 가동부재(30)의 내측에 형성된 돌출부(39)에 변위판(31)을 위치시킨 후 지지부재(37)를 이용하여 고정한다. 여기서 돌출부(39)의 형상은 도 9에 자세히 도시되었다.
상기 변위판(31)은 상기 가동부재(30)와 함께 사출되어 별도의 지지부재(37)없이 상기 가동부재(30)에 고정될 수 있다.
그리고, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 가동부재(30)의 회전 각도를 제한하 기 위해 고정부재(20)의 내측에는 스토퍼(28)가 형성되어 외부 충격이나 오동작 또는 과도한 작동에 의해 가동부재(30)의 회전 범위를 일정 각도 이하로 제한하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 해상도 향상 장치는 디스플레이기기의 광 경로 상에 위치하여, 입력신호의 인가에 따라 코일(35) 및 마그네트(23)의 상호 작용에 의해 회전하게 된다.
상기 가동부재(30)의 회전 범위는 바람직하게 ±0.75도 범위내로 설정될 수 있으며 제1위치와 제2위치에 주기적으로 위치할 수 있도록 회전하게 된다.
만약, 변위판의 두께를 두껍게 설정한 경우 상기 가동부재(30)의 회전 범위는 ±0.41도 범위가 될 수 있다.
다만, 가동부재(30)의 회전 범위가 ±0.75도 보다 큰 경우에는 소음이 증가하고 고전압이 요구되는 문제점이 발생된다.
상기 가동부재(30)는 한 프레임의 영상신호가 인가되는 시간 동안 적어도 1회 이상 회전하게 된다.
따라서, 시각적으로 느껴지는 해상도를 현격하게 향상시킬 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 디스플레이 방법에서 해상도 향상 장치의 가동부재가 회전되는 구동파형의 이상적인 예를 설명하는 실시예이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 가동부재(30)는 동일한 영상신호가 디스플레이되는 동안 적어도 한 주기 이상을 갖는 제어신호에 의해 회전하게 된다.
바람직하게 1/60초를 한 주기로 일정 각도로 회전하도록 설정될 수 있다.
만약, 1/60초 동안 한 프레임의 영상이 디스플레이되는 경우, 해상도 향상 장치의 가동부재가 1/60초를 주기로 회전한다면 동일한 영상을 스크린상에 다른 위치(제1위치, 제2위치)에 디스플레이 되도록 하여 시각적으로 해상도가 향상된 것처럼 느끼게 할 수 있다.
특히, 도 13에 도시된 바와 같이 구형파의 형태로 회전되도록 함으로써 가동부재의 회전이 빠른 속도로 이루어지도록 제어하는 것이 바람직하다.
한편, 도 14는 본 발명에 따른 디스플레이 방법에서 해상도 향상 장치의 가동부재가 회전되는 구동파형의 바람직한 실시예를 설명하는 도면이다.
도 14에는 한 주기에 해당하는 구동파형만을 도시하였다.
도 14에 도시된 구동파형을 보면, 상기 가동부재(30)가 제1방향으로 회전하는 구간(60)과, 상기 제1방향으로 회전된 가동부재가 안정화되면서 정지되는 구간(70)과, 상기 가동부재(30)가 제2방향으로 회전하는 구간(80)과, 상기 제2방향으로 회전된 가동부재(30)가 안정화되면서 정지되는 구간(90)으로 구성된다.
상기 구동파형에서 상기 구간(70)의 오버슈트(71)는 상기 가동부재(30)가 상기 마그네트(35)와 코일(23)의 상호작용에 의해 제1방향으로 빠르게 회전하고 정확한 위치에 빠르게 정지하도록 하기 위한 것이다.
그리고, 상기 구동파형에서 상기 구간(80)의 오버슈트(81)는 상기 가동부재(30)가 마그네트(35)와 코일(23)의 상호작용에 의한 강한 토크에 의해 제2방향으로 빠르게 회전되도록 하기 위한 것이다.
마찬가지로, 상기 구동파형에서 상기 구간(90)의 오버슈트(91)는 상기 가동 부재(30)가 상기 마그네트(35)와 코일(23)의 상호작용에 의해 제2방향으로 빠르게 회전하고 정확한 위치에 빠르게 정지하도록 하기 위한 것이다.
그리고, 상기 구동파형에서 상기 구간(60)의 오버슈트(61)는 상기 가동부재(30)가 마그네트(35)와 코일(23)의 상호작용에 의한 강한 토크에 의해 제1방향으로 빠르게 회전되도록 하기 위한 것이다.
한편, 상기와 같은 바람직한 구동파형을 생성하기 위한 입력파형은 상기 구동파형에 다수의 컨스트레인트(constraint)(56)를 부여하고, 상기 컨스트레인트(56)를 만족하는 입력파형을 역으로 연산하는 과정을 거친다.
입력파형을 연산함에 있어서 마그네트(35)와 코일(23)에 의해 발생하는 토크와 상기 토크에 의해 가동부재(30)가 실제 회전되는 정도를 고려한다.
도 15에는 상기 가동부재를 구동하기 위한 입력파형의 바람직한 실시예로서 토크(torque)단위로 입력파형이 도시되어 있다.
입력파형은 상기 가동부재(30)가 정지된 상태에서 제1방향으로 회전되도록 하는 제1방향 회전구간(110)과, 상기 가동부재(30)가 제1방향으로 회전된 후 정지되도록 하는 제1정지구간(120)과, 상기 가동부재(30)가 제1방향으로 회전된 후 정지된 상태에서 제2방향으로 회전되도록 하는 제2방향 회전구간(130)과, 상기 가동부재(30)가 제2방향으로 회전된 후 정지되도록 하는 제2정지구간(30)으로 이루어진다.
상기 입력파형이 인가되면 상기 가동부재(30)는 제1방향으로 회전된 후 정지하고, 다시 제2방향으로 회전된 후 정지한다. 그리고, 이와 같이 동작이 계속하여 반복적으로 진행된다.
상기 입력파형에서 제1방향 회전구간(110)을 보면, 상기 정지된 상태의 가동부재(30)가 제1방향으로 회전된 후 정지되도록 하기 위하여 제2방향 서브입력(111)과, 제1방향 메인입력(112)과, 제2방향 메인입력(113)과, 제1방향 서브입력(114)이 포함되어 인가된다.
상기 제2방향 서브입력(111)은 상기 가동부재(30)에서 상호 마그네트(35)와 코일(23)의 상호 작용에 의한 토크를 극대화하기 위한 것이고, 상기 제1방향 메인입력(112)는 실제 가동부재(30)를 제1방향으로 회전되도록 하기 위한 것이다.
그리고, 상기 제2방향 메인입력(113)은 제1방향으로 회전하는 가동부재(30)가 정지되도록 하기 위한 것이고, 상기 제1방향 서브입력(114)는 상기 제2방향 메인입력(113)의 토크를 상쇄하여 상기 가동부재(30)가 정확한 위치에 정지되도록 하기 위한 것이다.
마찬가지로, 상기 입력파형에서 제2방향 회전구간(130)을 보면, 상기 정지된 상태의 가동부재(30)가 제2방향으로 회전된 후 정지되도록 하기 위하여 제1방향 서브입력(131)과, 제2방향 메인입력(132)과, 제1방향 메인입력(133)과, 제2방향 서브입력(134)이 포함되어 인가된다.
상기 제1방향 서브입력(131)은 상기 가동부재(30)에서 상호 마그네트(35)와 코일(23)의 상호 작용에 의한 토크를 극대화하기 위한 것이고, 상기 제2방향 메인입력(132)는 실제 가동부재(30)를 제2방향으로 회전되도록 하기 위한 것이다.
그리고, 상기 제1방향 메인입력(133)은 제2방향으로 회전하는 가동부재(30) 가 정지되도록 하기 위한 것이고, 상기 제2방향 서브입력(134)는 상기 제1방향 메인입력(133)의 토크를 상쇄하여 상기 가동부재(30)가 정확한 위치에 정지되도록 하기 위한 것이다.
도시된 실시예에서, 상기 메인입력(112,113,132,133)에서는 0.02Nm의 토크가 인가되고, 상기 서브입력(111,114,131,134)에서는 0.003Nm의 토크가 인가된다.
상기 서브입력(111,114,131,134)의 크기는 상기 메인입력(112,113,132,133)의 크기에 비하여 40% 이하로 인가되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 입력파형은 도 8에 도시된 신호 입력부(55)를 통해 가동부재(30)의 코일(35)에 인가되어 상기 가동부재(30)를 구동하게 된다.
도 16에는 가동부재를 구동하기 위해 인가되는 입력신호의 바람직한 실시예로서 토크(torque)단위로 입력신호가 도시되어 있다.
가동부재에 인가되는 입력신호(150)는 8비트(bit)의 디지털 보드를 통해 생성된 디지털 값으로써, 가동부재가 구동되는 반주기 동안 256개의 샘플링된 값을 가진다. 경우에 따라서 256개의 샘플링된 값 중 일부는 각종 제어에 사용될 수 있으며, 이 경우 가동부재가 구동되는 반주기 동안 250~255개의 샘플링된 값이 가동부재의 구동을 위해 사용된다.
경우에 따라서 가동부재에 인가되는 입력신호(150)는 4비트의 디지털 보드를 통해 생성된 디지털 값이 사용될 수도 있다. 이 경우에 샘플링된 값은 16개가 사용될 수 있다.
물론, 상기 입력신호(150)는 디지털 아날로그 변환기를 통해 아날로그 형태 로 인가된다.
이와 같이, 디지털 값으로 인가되는 입력신호(150)는 상기 가동부재(30)가 제1방향 및 제2방향으로 빠르게 회전되고, 정확한 위치에서 신속히 정지할 수 있도록 한다.
따라서, 도 14에 도시된 구동파형으로 구동되는 본 발명에 따른 해상도 향상 장치는 스크린에 디스플레이되는 영상이 제1위치과 제2위치에 번갈아 디스플레이되어 해상도가 효과적으로 향상된다.
도 17 내지 도 28은 본 발명에서 변형 가능한 다양한 입력파형에 따른 구동파형, 주파수 성분을 도시한 도면이다.
각각의 도면에는 입력파형을 나타내는 도면(a), 구동파형을 나타내는 도면(b), 주파수 성분을 나타내는 도면(c)이 개시되어 있다.
그리고, 도 17 내지 도 28은 아래 표 1의 Wave1 내지 Wave12와 각각 대응한다.
Wave Rising
time
(ms)		 Overshoot
(%)		 Jump
length		 domain Torque
(Nm)		 sum_of_hf 전압(V) 구동각도(degree) 소음
(dB)
Wave1 0.8118 20 0.0040 4.900 0.035 0.418 17.2 0.95 33.9
Wave2 0.8283 20 0.0035 4.900 0.035 0.463 18.6 0.95 31.3
Wave3 0.8449 20 0.0030 4.900 0.035 0.719 18.6 0.95 34.8
Wave4 0.8118 30 0.0030 4.900 0.031 0.139 17 1.11 27.8
Wave5 0.8283 30 0.0025 4.900 0.031 0.100 17 1.07 26.8
Wave6 0.8449 30 0.0020 4.500 0.031 0.120 16.8 1.07 24.7
Wave7 0.8283 40 0.0020 4.000 0.025 0.205 13.6 1.07 25.8
Wave8 0.8118 40 0.0025 4.000 0.025 0.282 13.4 1.07 27.9
Wave9 0.7952 40 0.0030 4.000 0.025 0.336 14.2 1.15 29.8
Wave10 0.7952 20 0.0000 0.000 0.033 0.932 16 1.07 39.1
Wave11 0.7952 30 0.0000 0.000 0.028 0.741 14.2 1.07 36.8
Wave12 0.8118 40 0.0000 0.000 0.023 0.913 12 1.07 38.6
본 발명에서는 구동파형에서 라이징 타임(Rising time)을 0.5~1.2ms로 제한한다. 참고로 상기 표 1에는 라이징 타임이 0.8ms로 되도록 설정하였다.
라이징 타임은 가동부재(30)가 제1방향에서 제2방향으로 회전되는 시간을 의미하는데, 디스플레이되는 영상의 VBI(Video Blanking Interval)이 고려된다.
즉, 제1영상이 디스플레이되고 제2영상이 디스플레이되기 전의 간격동안 상기 가동부재(30)가 제1방향에서 제2방향으로 회전되도록 하여 영상의 변위되도록 함으로써 원활한 해상도 향상 작동을 할 수 있도록 한다.
라이징 타임이 0.5ms 미만인 경우에는 강한 토크가 요구되기 때문에 높은 전압이 인가되어야 하고, 가동부재(30)의 회전에 따라 소음이 매우 증가하게 된다.
그리고, 라이징 타임이 1.2ms 보다 큰 경우에는 디스플레이되는 영상의 VBI 동안 가동부재(30)의 회전이 완료되지 못하기 때문에 해상도 향상의 목적을 달성할 수 없다.
따라서, 구동파형에서 라이징 타임은 0.5~1.2ms로 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 구동파형에서 오버슈트(Overshoot)는 10~40% 범위로 제한된다.
오버슈트가 10% 미만인 경우, 0.040(Nm) 이상의 토크를 필요로 하고, 고주파 성분에 의한 소음이 많이 발생한다.
오버슈트가 40% 보다 큰 경우에는 제1방향 또는 제2방향으로 회전한 가동부재(40)가 정지하는 시간이 오래 걸리게 된다. 이 경우 가동부재(30)가 정지한 상태에서 영상의 변위가 발생될 수 있으며, 해상도 항상 정도가 저하된다.
따라서, 구동파형에서 오버슈트는 10~40% 범위가 되는 것이 바람직하다.
참고로, 상기 표 1에서 Jump length 및 domain은 소음 개선을 위해 고주파 성분을 줄이는 팩터(factor)값을 나타내는 것으로 Wave10, Wave11, Wave12의 경우 Jump length 및 domain의 값을 0으로 하여 고주파 성분 및 소음이 증가된 사실을 확인할 수 있다. 상기 표 1에서 sum of hf는 20Khz 이상의 고주파 성분의 합을 의미한다.
한편, 도 17 내지 도 28에 도시된 바와 같이, 본 발명은 입력파형과 구동파형 사이에 타임 딜레이가 존재하지 않는다.
즉, 입력파형의 한 주기와 구동파형의 한 주기가 시간적으로 일치하기 때문에 타임 딜레이는 발생되지 않는다. 이것은 가동부재(30)의 제어가 용이함을 의미한다.
본 발명은 주기적으로 스크린상에 다른 영상이 디스플레이되도록 하고 이를 시각적으로 인식할 때, 픽셀의 수가 많은 것처럼 느낄 수 있도록 하여 동일한 픽셀수로 향상된 해상도를 보여줄 수 있다.
따라서, 본 발명은 대화면의 디스플레이장치에 있어서 적은 비용으로 해상도가 효과적으로 향상될 수 있도록 한다.

Claims (17)

  1. 광원;
    입력된 영상 신호를 제1영상 신호와 제2영상 신호로 분할하여 입력하는 신호처리부;
    상기 광원에서 방출된 빛과 상기 제1및 제2 영상신호를 이용하여 제1영상 및 제2영상을 형성하는 영상형성수단;
    상기 영상형성수단에서 형성된 영상을 스크린 상에 투사하는 투사수단;
    상기 스크린 상에 디스플레이되는 영상이 상기 제1영상은 제 1위치에 디스플레이되고, 상기 제 2영상은상기 제1위치에서 상기 영상신호의 픽셀의 형상과 위치에 따라 이격된 제2위치에 순차적으로 디스플레이되기 위해 변위되도록 하는 변위수단;
    상기 변위수단이 움직이도록 구동하는 구동수단; 및
    상기 변위수단이 광 경로에 직교하는 특정 방향을 회전 중심축으로 하여 제1방향으로 회전된 후 정지하는 과정과 상기 제1방향의 회전 방향에 대향하는 제2방향으로 회전된 후 정지하는 과정이 반복되면서 구동될 수 있도록 상기 구동수단에 입력신호를 인가하는 입력신호 인가수단이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 입력신호는 상기 변위수단을 제1방향으로 회전된 후 정지되도록 하기 위하여 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 서브입력과, 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 메인입력과, 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 메인입력과, 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 서브입력이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 입력신호는 상기 변위수단을 제2방향으로 회전된 후 정지되도록 하기 위하여 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 서브입력과, 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 메인입력과, 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 메인입력과, 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 서브입력이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제1방향 서브입력 및 제2방향 서브입력은 상기 제1방향 메인입력 및 제2방향 메인입력의 40%이하의 회전력이 제공되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 변위수단은 중심축을 가지고 소정 각도의 범위 내에서 회전하는 변위판인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 구동수단은 마그네트와 코일의 상호작용에 의해 상기 변위수단을 구동하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  7. 광원;
    입력된 영상 신호를 한 프레임당 제1영상 신호와 제2영상 신호로 분할하여 입력하는 신호처리부;
    상기 광원에서 방출된 빛과 상기 제1및 제2 영상신호를 이용하여 제1영상 및 제2영상을 형성하는 영상형성수단;
    상기 영상형성수단에서 형성된 영상을 스크린 상에 투사하는 투사수단;
    상기 스크린 상에 디스플레이되는 영상이 상기 제1영상은 제 1위치에 디스플레이되고, 상기 제 2영상은상기 제1위치에서 상기 영상신호의 픽셀의 형상과 위치에 따라 이격된 제2위치에 순차적으로 디스플레이되기 위해 변위되도록 소정 각도 범위 내에서 제1방향 및 상기 제1방향의 회전 방향에 대향하는 제2방향으로 회전하는 변위수단;
    상기 변위수단을 구동하는 구동수단; 및
    상기 변위수단이 광 경로에 직교하는 특정 방향을 회전 중심축으로 하여 제1방향으로 회전하는 구간과, 상기 제1방향으로 회전된 변위수단이 안정화되면서 정지되는 구간과, 상기 변위수단이 상기 제1방향의 회전 방향에 대향하는 제2방향으로 회전하는 구간과, 상기 제2방향으로 회전된 변위수단이 안정화되면서 정지되는 구간이 포함된 구동파형을 가지며 회전되도록 입력신호를 인가하는 입력신호 인가수단이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 입력신호는 디지털 보드를 통해 생성된 디지털 값으로 디지털 아날로그 변환기를 통해 아날로그 형태로 인가되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 디지털 보드는 상기 변위수단이 구동되는 반 주기 동안 256개의 디지털 값을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  10. 복수의 프레임을 갖는 영상신호가 입력되는 단계와,
    순차적으로 입력되는 한 프레임의 영상신호가 제1및 제2영상신호로 분리되는 단계와,
    상기 분리된 제1및 제2영상신호가 순차적으로 입력되어 제1 및 제2영상이 형성되는 단계와,
    상기 순차적으로 형성되는 제1 및 제2영상이 스크린상에 상기 제1영상은 제 1위치에 디스플레이되고, 상기 제 2영상은상기 제1위치에서 상기 영상신호의 픽셀의 형상과 위치에 따라 이격된 제2위치에 순차적으로 디스플레이되도록 영상변위수단에 입력신호를 인가하는 단계와,
    상기 입력신호에 따라 상기 영상변위수단이 광 경로에 직교하는 특정 방향을 회전 중심축으로 하여 제1방향으로 회전하는 구간과, 상기 제1방향으로 회전된 영상변위수단이 안정화되면서 정지되는 구간과, 상기 영상변위수단이 상기 제1방향의 회전 방향에 대향하는 제2방향으로 회전하는 구간과, 상기 제2방향으로 회전된 영상변위수단이 안정화되면서 정지되는 구간이 포함된 구동파형을 가지며 회전되도록 상기 영상변위수단을 구동하는 단계와,
    상기 영상변위수단을 지난 영상이 투사되는 단계가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 입력신호는 상기 영상변위수단을 제1방향으로 회전된 후 정지되도록 하기 위하여 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 서브입력과, 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 메인입력과, 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 메인 입력과, 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 서브입력이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 입력신호는 상기 영상변위수단을 제2방향으로 회전된 후 정지되도록 하기 위하여 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 서브입력과, 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 메인입력과, 제1방향으로 회전력을 제공하는 제1방향 메인입력과, 제2방향으로 회전력을 제공하는 제2방향 서브입력이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 입력신호는 디지털 보드를 통해 생성된 다수의 디지털 값인 것을 특징으로 하는 디스플레이방법.
  14. 광원과,
    입력된 영상 신호를 제1영상 신호와 제2영상 신호로 분할하여 입력하는 신호처리와,
    상기 광원에서 방출된 빛과 상기 제1및 제2 영상신호를 이용하여 제1영상 및 제2영상을 형성하는 영상형성수단과,
    상기 영상형성수단에서 형성된 영상을 스크린 상에 투사하는 투사수단과,
    상기 스크린 상에 디스플레이되는 영상이 변위되도록 하는 변위수단과,
    상기 변위수단이 상기 스크린상에 상기 제1영상은 제 1위치에 디스플레이되고, 상기 제 2영상은상기 제1위치에서 상기 영상신호의 픽셀의 형상과 위치에 따라 이격된 제2위치에 순차적으로 디스플레이되기 위해 움직이도록 구동하는 구동수단과,
    상기 변위수단이 특정 구동파형을 만족하면서 회전되도록 입력신호를 인가하는 입력신호 인가수단이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 구동파형의 한 주기와 상기 입력신호의 입력파형의 한 주기가 시간적으로 일치하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 구동파형의 라이징 타임은 0.5~1.2ms인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 구동파형에서 오버슈트는 10~40% 범위인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
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