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KR20140106911A - Display Device - Google Patents

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Publication number
KR20140106911A
KR20140106911A KR1020130021185A KR20130021185A KR20140106911A KR 20140106911 A KR20140106911 A KR 20140106911A KR 1020130021185 A KR1020130021185 A KR 1020130021185A KR 20130021185 A KR20130021185 A KR 20130021185A KR 20140106911 A KR20140106911 A KR 20140106911A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
image
light
unit
image projection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020130021185A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이종권
이광민
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020130021185A priority Critical patent/KR20140106911A/en
Publication of KR20140106911A publication Critical patent/KR20140106911A/en
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    • GPHYSICS
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Abstract

빛을 출사하는 광원부; 상기 광원부로부터 출사된 빛을 영상정보와 합성하여 영상을 투사하는 영상투사부; 상기 영상투사부로부터 투사되는 영상의 투사 경로에 장애물의 유무를 감지하는 센서; 상기 센서의 상부에 결합되며 내측에 미세 패턴이 형성된 프레넬 렌즈; 및 상기 센서에서 장애물이 감지되면 상기 광원부의 작동을 중지 또는 사출되는 광의 세기를 감소시키는 제어부를 포함하는 디스플레이 장치는 디스플레이 장치로부터 사출되는 빛에 사용자가 노출되지 않아 빛에 의한 시력 저하 등의 문제를 방지할 수 있다. A light source unit for emitting light; An image projection unit for synthesizing light emitted from the light source unit with image information and projecting an image; A sensor for detecting presence or absence of an obstacle in a projection path of an image projected from the image projecting unit; A Fresnel lens coupled to an upper portion of the sensor and having a fine pattern formed therein; And a controller for reducing the intensity of the light emitted or stopped when the obstacle is detected by the sensor, the display device is not exposed to the light emitted from the display device, .

Description

디스플레이 장치{Display Device}[0001]

본 발명은 광원에 사용자가 노출되는 것을 방지할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a display device capable of preventing a user from being exposed to a light source.

프로젝터, 프로젝션 시스템(projection system) 등은 입력받은 영상신호를 스크린(screen)에 투영시켜 화상을 보여주는 디스플레이 장치이다.A projector, a projection system, and the like are display devices that project an input image signal on a screen to display an image.

이러한 디스플레이 장치는 주로 회의실의 프리젠테이션(presentation), 극장의 영사기, 가정의 홈시어터(home theater) 등을 구현하는데 이용된다. 최근의 디스플레이 장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display : 이하 'LCD'라 약칭함)가 대부분이며, 음극선관(Cathode Ray Tube : 이하 'CRT'라 약칭함)이 사용되기도 한다.Such a display device is mainly used for presentation of a conference room, a projector of a theater, a home theater of a home, and the like. A recent display device is mostly a liquid crystal display (LCD), and a cathode ray tube (CRT) may be used.

종래에는 대형화면을 구현하기 위해 LCD 및 CRT에 나타나는 영상을 렌즈로 확대한 후, 스크린에 투사하는 방법을 사용하였다.Conventionally, in order to realize a large screen, an image appearing on an LCD and a CRT is enlarged by a lens and then projected onto a screen.

최근에는 선명한 화질을 위해 디지털 마이크로미러 디스플레이(DMD :Digital Micro-mirror Display) 패널 및 레이저 등을 이용한 디스플레이 장치가 이용되고 있다.In recent years, a display device using a digital micro-mirror display (DMD) panel and a laser is used for a clear image quality.

본 발명은 디스플레이 장치로부터 방출되는 빛의 사출 방향에 장애물이 존재하는 것을 감지하여, 장애물에 직접 빛이 비치지 않도록 제어 가능한 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a display device capable of detecting the presence of an obstacle in the emission direction of light emitted from a display device and controlling the light not to be directly incident on the obstacle.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 빛을 출사하는 광원부; 상기 광원부로부터 출사된 빛을 영상정보와 합성하여 영상을 투사하는 영상투사부; 상기 영상투사부로부터 투사되는 영상의 투사 경로에 장애물의 유무를 감지하는 센서; 상기 센서의 상부에 결합되며 내측에 미세 패턴이 형성된 프레넬 렌즈; 및 상기 센서에서 장애물이 감지되면 상기 광원부의 작동을 중지 또는 사출되는 광의 세기를 감소시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제공한다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, An image projection unit for synthesizing light emitted from the light source unit with image information and projecting an image; A sensor for detecting presence or absence of an obstacle in a projection path of an image projected from the image projecting unit; A Fresnel lens coupled to an upper portion of the sensor and having a fine pattern formed therein; And a control unit for reducing the intensity of light emitted or emitted from the light source when an obstacle is sensed by the sensor.

상기 센서는 하나이고, 상기 센서의 감지범위 수평 중심축은 상기 영상투사부의 영상투사영역 수평 중심축과 일치시킬 수 있다. The sensor is one, and the horizontal center axis of the detection range of the sensor can coincide with the horizontal center axis of the image projection area of the image projection unit.

상기 센서는 상기 영상투사부의 좌측 또는 우측에 한 개가 구비되고, 상기 센서의 감지범위 수평 중심축은 중앙 방향으로 기울어져 있을 수 있다. One of the sensors may be provided on the left or right of the image projecting unit, and the horizontal center axis of the sensing range of the sensor may be inclined toward the center.

상기 센서가 감지하는 각도는 수평방향으로 110°이상 180°이하의 범위일 수 있다. The angle sensed by the sensor may range from 110 degrees to 180 degrees in the horizontal direction.

상기 센서는 스크린에 평행한 방향으로 이격되어 배치된 한 쌍의 엘리먼트를 포함하고, 스크린에 평행한 방향으로 복수개의 구간으로 나누어 진 프레넬 렌즈를 이용할 수 있다. The sensor may include a pair of elements spaced apart in a direction parallel to the screen, and a Fresnel lens divided into a plurality of sections in a direction parallel to the screen may be used.

상기 센서는 적외선 센서(PIR sensor:Pyro-electric InfraRed seonsor)를 이용할 수 있다. The sensor may use a PIR sensor (Pyro-electric Infra-red sensor).

상기 영상투사부는, 빛과 영상정보를 합성하는 마이크로 장치; 및 상기 마이크로 장치로부터 출사된 영상을 스크린을 향해 반사하는 반사부를 포함할 수 있다. Wherein the image projecting unit comprises: a micro device for synthesizing light and image information; And a reflector for reflecting the image emitted from the micro device toward the screen.

상기 반사부는 오목거울 형상일 수 있다. The reflective portion may be in the form of a concave mirror.

상기 센서는 상기 영상투사부의 좌우에 각각 하나씩 위치하할 수 있다. The sensors may be positioned on the left and right of the image projection unit, respectively.

상기 각 센서의 감지범위 수평 중심축은 상기 영상투사부의 영상투사 수평 중심축의 양 옆에 나란하게 배치되어 교차하지 않을 수 있다. The horizontal center axis of the detection range of each of the sensors may be arranged on both sides of the horizontal center axis of the image projection unit of the image projection unit and may not intersect with each other.

본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 디스플레이 장치로부터 사출되는 빛에 사용자가 노출되지 않아 빛에 의한 시력 저하 등의 문제를 방지할 수 있다. According to at least one embodiment of the present invention, a user is not exposed to light emitted from a display device, thereby preventing a problem such as a reduction in visual acuity due to light.

적외선 센서는 감지범위가 넓어 하나만 구비하더라도 사용자가 빛에 노출되는 것을 방지할 수 있어 센서에 의한 비용 추가를 최소화할 수 있다. Since the infrared sensor has a wide sensing range, it is possible to prevent the user from being exposed to light even if only one sensor is provided, thereby minimizing the cost added by the sensor.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

도 1은 본 발명의 디스플레이 장치의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 디스플레이 장치의 내부 구성을 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 디스플레이 장치의 일 실시예의 사용 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 디스플레이 장치의 일 실시예를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 디스플레이 장치의 일 실시예를 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 디스플레이 장치의 다른 실시예를 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 디스플레이 장치의 다른 실시예를 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 디스플레이 장치의 또 다른 실시예를 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 디스플레이 장치의 센서부의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 디스플레이 장치의 프레넬 렌즈를 도시한 사시도이다.
1 is a perspective view showing an embodiment of a display device of the present invention.
2 is a conceptual diagram showing an internal configuration of a display device of the present invention.
3 is a perspective view showing the use state of one embodiment of the display device of the present invention.
4 is a plan view showing one embodiment of the display device of the present invention.
5 is a side view showing one embodiment of the display device of the present invention.
6 is a plan view showing another embodiment of the display device of the present invention.
7 is a side view showing another embodiment of the display device of the present invention.
8 is a plan view showing still another embodiment of the display device of the present invention.
9 is an exploded perspective view showing an embodiment of a sensor unit of a display device of the present invention.
10 is a perspective view showing a Fresnel lens of a display device of the present invention.

이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. Hereinafter, a mobile terminal related to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

도 1은 본 발명의 디스플레이 장치(100)의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1 내부의 구성을 개략적으로 도시한 평면도로서, 장방형의 케이스 내측에 빛을 공급하는 광원(110), 공급받은 빛과 영상정보를 합성하여 영상을 투사하는 영상투사부(120), 장애물의 유무를 감지하는 센서(140) 및 제어부(미도시)가 위치한다. 디스플레이 장치1251 is a perspective view schematically illustrating a configuration of the display device 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view schematically illustrating the configuration of the inside of FIG. 1, An image projection unit 120 for synthesizing the received light and image information and projecting the image, a sensor 140 for detecting the presence of an obstacle, and a control unit (not shown). Display device 125

광원(110)은 복수개의 램프(111)로 구성되고 상기 램프(111)로부터 생성된 빛을 출사한다. 램프(111)는 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode)와 같은 소자가 이용될 수 있으며, 빛의 집중도와 세기를 높이기 위해 최근에는 램프(111)로서 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)를 이용하여 레이저를 광원으로이용할 수 있다. The light source 110 is composed of a plurality of lamps 111 and emits light generated from the lamps 111. The lamp 111 may be a light emitting diode (LED) or the like. In order to increase the intensity and intensity of light, a laser diode (LD) Can be used as a light source.

광원으로 사용되는 레이저는 단색성, 지향성 및 집광성이 좋으며, 휘도가 높아 디스플레이 장치에는 유용한 광원이라 할 수 있다. 레이저에 의해 영상정보를 전송하면 대형화면에서도 고휘도의 선명한 영상을 구현할 수 있다. 이러한 기술에 힘입어 레이저 디스플레이 장치의 크기도 대폭 축소될 수 있다. The laser used as a light source has good monochromaticity, directivity and light condensing property, and is a useful light source for display devices due to its high luminance. By transferring image information by laser, a high-brightness, clear image can be realized even on a large screen. Thanks to this technique, the size of the laser display device can be greatly reduced.

램프(111)로부터 방출된 빛은 이방성 거울(112)을 통해 선택적으로 반사되어 영상투사부(120)로 사출된다. The light emitted from the lamp 111 is selectively reflected through the anisotropic mirror 112 and is emitted to the image projection unit 120.

영상투사부(120)는 마이크로 장치(121), 프리즘(122) 및 투사렌즈(123)를 포함하는 영상 합성부(124) 및 반사부(125)를 포함할 수 있다. 마이크로 장치(Micro Divice)(121)는 공급된 빛은 픽셀단위로 반사하여 픽셀마다 상이한 색상을 구현할 수 있다. The image projection unit 120 may include an image synthesis unit 124 and a reflection unit 125 including a micro device 121, a prism 122, and a projection lens 123. The microdevice 121 may reflect the supplied light in units of pixels to realize a different color for each pixel.

마이크로 장치(121)로는 디지털 방식으로 작동하는 디지털 마이크로미러 디스플레이(Digital Micromirror Display), 액정 표시장치(LCD: Liquid Crystal Display) 및 실리콘 액정 표시장치(LCoS: Liquid Crystal on Silicon)등을 이용할 수 있다. As the micro device 121, a digital micromirror display, a liquid crystal display (LCD), and a liquid crystal on silicon (LCoS) that operate in a digital manner can be used.

디지털 마이크로미러 디스플레이는 미세한 거울이 초당 수천 번 이상 스위칭하여 빛을 선택적으로 반사 또는 반사하지 않음으로써 고해상도의 선명한 영상을 얻을 수 있다. 100% 디지털 방식으로 제어되기 때문에 아날로그 방식의 디스플레이 장치처럼 감마 신호 등을 변환하거나 영상 처리된 디지털 신호를 디지털/아날로그 변환기를 거치는 과정이 필요 없다.Digital micromirror displays are capable of obtaining high-resolution, clear images by allowing fine mirrors to switch more than a thousand times per second to selectively reflect or not reflect light. Because it is 100% digitally controlled, there is no need to convert the gamma signal or pass the processed digital signal through the digital / analog converter like an analog display device.

액정 표시장치는 2장의 얇은 유리기판 사이에 액정을 주입하고, 픽셀별로 전압을 가하여 액정 분자의 배열을 변화시킴으로서 선택적으로 빛을 투과 또는 반사시켜 빛과 영상정보를 합성하는 장치이다. A liquid crystal display device is a device that injects liquid crystal between two thin glass substrates and applies a voltage to each pixel to change the arrangement of liquid crystal molecules to selectively transmit or reflect light to synthesize light and image information.

실리콘 액정 표시장치는 액정 표시장치의 유리기판 하나를 실리콘 웨이퍼로 대치하고 그 위에 회로를 형성한 디스플레이 장치로서, 빛을 반사시켜 영상을 구현한다. 액정 표시장치에 비해 같은 광량으로 더 밝은 화면 구현이 가능하고 빠른 응답속도를 갖는 다는 장점이 있다. 마이크로 장치(121)에 공급되는 빛과 사출되는 빛의 경로를 구분하기 위해 프리즘(122)을 이용할 수 있다. 프리즘(122)은 공기와 굴절률이 차이가 있어 외부에서 공급되는 빛은 투과하나 마이크로 장치(121)에서 사출되는 빛은 반사시켜 빛의 경로를 바꾼다. 마이크로 장치(121)로부터 사출된 영상의 선명도, 사이즈, 초점 및 화질 등의 조절을 위해 투사렌즈(123)를 이용할 수 있다. A silicon liquid crystal display device is a display device in which a glass substrate of a liquid crystal display device is replaced with a silicon wafer and a circuit is formed thereon. It is possible to realize a brighter picture with the same light quantity as that of the liquid crystal display device and has a fast response speed. A prism 122 may be used to distinguish the light supplied to the micro device 121 from the path of the emitted light. The prism 122 differs in refractive index from air to transmit light supplied from the outside but reflects light emitted from the micro device 121 to change the path of light. The projection lens 123 may be used to adjust the sharpness, size, focus, and image quality of an image projected from the micro device 121. [

상기 영상 합성부(124)에서 영상정보와 합성된 빛은 바로 스크린(200)에 공급될 수도 있으나, 반사부(125)로 공급될 수 있다. 반사부(125)는 편평한 거울 형상일 수도 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이 반구 형상의 오목거울을 이용할 수도 있다. 반사부(125)에서 반사된 빛은 도 3와 같이 스크린(200)을 향해 사출된다. The light synthesized by the image synthesizing unit 124 and the image information may be directly supplied to the screen 200, but may be supplied to the reflection unit 125. The reflecting portion 125 may be a flat mirror shape, but a hemispherical concave mirror as shown in Fig. 2 may be used. The light reflected by the reflective portion 125 is emitted toward the screen 200 as shown in FIG.

도 3에 도시된 바와 같이 최근에는 근거리에서 투사하여 대형 화면을 구현할 수 있는 단초점 디스플레이 장치(100)가 많이 이용된다. 단초점 디스플레이 장치(100)의 경우 짧은 거리에서 대형 화면을 구현하기 때문에 영상투사영역(A)은 도 4에 도시된 바와 같이 종래의 디스플레이 장치(100)에 비해 넓은 투사각(α)을 갖는다. As shown in FIG. 3, in recent years, a monochromatic display device 100 capable of realizing a large screen by projecting from a short distance is widely used. Since the single focus display device 100 realizes a large screen at a short distance, the image projection area A has a wider projection angle? As compared with the conventional display device 100, as shown in FIG.

단초점 디스플레이 장치(100)는 단거리에서 대형 화면을 구현할 수 있기 때문에 통상적인 방법으로 사용시에 사용자가 스크린(200)에서 디스플레이 장치(100)보다 더 이격된 위치에 설 수 있어, 사용자가 직접 빛을 바라보지 않아도 된다. Since the short focus display device 100 can realize a large screen at a short distance, a user can stand at a position more distant from the display device 100 on the screen 200 in a conventional method, You do not have to look.

사용자가 직접 빛에 노출되지 않으므로 광원(110)으로서 레이저를 이용할 수 있다. 레이저는 고밀도의 빛으로서, 기존의 LED광원에 비해 더 선명한 컬러를 구현할 수 있고, 수명 또한 길다. 다만, 영상 투사 중에 스크린(200)에 근접하게 다가가거나 실수로 영상투사영역(A)으로 사용자가 들어갈 수 있다. Since the user is not directly exposed to light, a laser can be used as the light source 110. The laser is a high-density light, which can achieve a clearer color and longer life than conventional LED light sources. However, the user may approach the screen 200 during the image projection or may mistakenly enter the image projection area A.

이때, 빛에 사람이 노출되면 시력저하 등의 문제가 있으며, 특히 레이저를 사용하는 경우 일반적인 광원(110)에 비해 파장이 짧고 고에너지(high energy)의 광원이므로 인체에 안 좋은 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 발명에서는 영상투사영역(A)에 사용자가 진입한 것이 감지되면 광원(110)의 작동을 중단시켜 빛의 공급을 중단하거나 광원(110)에서 사출되는 빛의 세기를 약화시킬 수 있으며, 또는 사람에게 안전한 광원(110)으로 전환할 수 있다. In this case, when a person is exposed to light, there is a problem such as deterioration in visual acuity. Particularly, when a laser is used, the wavelength is shorter than that of a general light source 110 and may have a bad influence on the human body because it is a high energy light source . Accordingly, if it is detected that the user enters the image projection area A, the operation of the light source 110 may be interrupted to stop the supply of light or weaken the intensity of the light emitted from the light source 110, or It is possible to switch to a light source 110 which is safe for a person.

본 발명에서는 센서(140)를 이용하여 투사영역에 장애물이 진입하였는지 여부를 감지할 수 있다. 본 발명에서 센서(140)는 적외선 센서를 이용할 수 있으며, 특히 사람의 체온을 감지할 수 있는 PIR(Pyro-electric Infrared)센서(140)를 이용할 수 있다. In the present invention, it is possible to detect whether or not an obstacle has entered the projection area using the sensor 140. In the present invention, an infrared sensor may be used as the sensor 140, and a Pyro-electric Infrared (PIR) sensor 140 capable of sensing a human body temperature may be used.

PIR센서(140)는 일정 온도 이상의 대상물의 움직임을 감지하므로 사람이나 동물 등의 장애물만 감지할 수 있어 다른 물체가 영상투사영역(A)에 진입하는 경우에는 정상적으로 디스플레이 장치(100)는 작동한다. Since the PIR sensor 140 detects motion of an object at a predetermined temperature or higher, it can only detect obstacles such as a person or an animal, and the display device 100 operates normally when another object enters the image projection area A.

도 9는 PIR센서(140)의 분해사시도로서, 편광 필터 역할을 하는 윈도우(144)가 형성된 메탈 케이스(143)의 내측에는 적외선을 감지하는 하나 이상의 엘리먼트(141)(elemenet)가 존재한다. 하나의 엘리먼트(141)만 존재하면 오차가 많으므로, 하나 이상의 엘리먼트(141)가 감지한 값이 차이가 있으면 사람 또는 동물이 움직이는 것으로 판단한다. 9 is an exploded perspective view of the PIR sensor 140. Inside the metal case 143 having the window 144 serving as a polarization filter, there is at least one element 141 for detecting infrared rays. If there is only one element 141, there is a large error, and if there is a difference between the values detected by one or more elements 141, it is judged that a person or an animal moves.

엘리먼트(141)를 2개 이용하는 경우 본 실시예에서는 스크린(200)과 나란한 방향으로 이격하여 배치할 수 있다. 수평방향의 이동을 감지하기 용이하며, 영상투사영역(A)이 수평방향이 더 크기 때문이다. When two elements 141 are used, they can be arranged in a direction parallel to the screen 200 in this embodiment. This is because it is easy to sense horizontal movement and the image projection area A is larger in horizontal direction.

센서(140)는 하나 이상의 센서(140)를 구비할 수 있다. The sensor 140 may include one or more sensors 140.

도 4 및 도 5는 두 개의 센서(140)를 구비한 디스플레이 장치(100)의 실시예이고 도 6, 도 7 및 도 8은 한 개의 센서(140)를 구비한 디스플레이 장치(100)의 실시예이다. 센서(140)의 개수가 많을수록 감지 범위가 넓어지는 장점은 있으나, 센서(140)의 개수가 늘어나면 비용이 증가하기 때문에 가능한 적은 개수의 센서(140)로 영상투사영역(A)을 모두 감지하는 것이 바람직 한다. 4 and 5 show an embodiment of a display device 100 having two sensors 140 and FIGS. 6, 7 and 8 show an embodiment of a display device 100 having a sensor 140 to be. As the number of the sensors 140 increases, the detection range increases. However, since the cost increases as the number of the sensors 140 increases, it is possible to detect all of the image projection areas A with as few sensors 140 as possible .

적은 개수의 센서(140)로 영상투사영역(A)을 충분히 감지하기 위해서 센서(140)의 전면에 반구형상의 프레넬 렌즈(145)를 이용할 수 있다. 프레넬 렌즈(145)는 얇은 두께를 두껍게 하지 않고도 큰 구경의 렌즈를 만들 수 있다. 하나의 중심에 직경이 상이한 여러 개의 동그라미가 띠(146) 모양이 형성된 얇은 렌즈이다. 동그라미 띠(146)의 중심은 하나의 프레넬 렌즈(145)에 복수개가 구비될 수 있다. A hemispherical Fresnel lens 145 may be used on the front surface of the sensor 140 to sufficiently sense the image projection area A with a small number of sensors 140. [ The Fresnel lens 145 can be made into a large-diameter lens without making the thickness thinner. And a plurality of circles having different diameters in the center of one are formed in the shape of a band 146. The center of the circle band 146 may be provided in a single Fresnel lens 145.

프레넬 렌즈(145)는 감지거리를 확대하고 센서(140)의 감도를 향상시키며, 더 나아가 센서(140)를 보호하여 외부의 바람의 영향 및 외부 빛에 의한 영향을 차단한다. The Fresnel lens 145 enlarges the sensing distance, improves the sensitivity of the sensor 140, and further protects the sensor 140 to block the influence of outside wind and external light.

도 10은 프레넬 렌즈(145)의 일 실시예를 도시한 사시도로서, 프레넬 렌즈(145)에 복수개의 동그라미 띠(146)가 형성되어 있다. 특히 본 발명의 프레넬 렌즈(145)는 복수개의 영역(147)으로 구획되어 있다. 엘리먼트(141)가 스크린(200)에 평행한 방향으로 이격되어 배치되는 경우 프레넬 렌즈(145)의 구획된 영역(147)도 스크린(200)에 평행한 방향으로 분할된다. 즉, 각 영역(147)을 구획하는 선은 스크린(200)에 대해 수직이다(y축 방향). 이와 같은 구조의 프레넬 렌즈(145)는 2개의 엘리먼트(141)가 감지하는 영역을 구획하여 감지범위(B)를 확장시킨다. 10 is a perspective view showing one embodiment of the Fresnel lens 145. The Fresnel lens 145 has a plurality of circular bands 146 formed therein. In particular, the Fresnel lens 145 of the present invention is partitioned into a plurality of regions 147. The partitioned area 147 of the Fresnel lens 145 is also divided in the direction parallel to the screen 200 when the element 141 is disposed in a direction parallel to the screen 200. [ That is, the line partitioning each region 147 is perpendicular to the screen 200 (y-axis direction). The Fresnel lens 145 having such a structure divides an area sensed by the two elements 141 to extend the sensing range B.

PIR센서(140)에 프레넬 렌즈(145)를 부가한 센서(140)가 감지하는 감지범위(B)는 수평방향으로 약 120°이상의 넓은 영역을 감지할 수 있다. The sensing range B sensed by the sensor 140 to which the Fresnel lens 145 is attached to the PIR sensor 140 can sense a wide area of about 120 degrees or more in the horizontal direction.

도 4 및 도 5는 두 개의 센서(140)를 구비한 실시예의 평면도와 측면도이고, 도 6 및 도 7은 한 개의 센서(140)를 구비한 실시예의 평면도와 측면도이며, 도 8은 한 개의 센서(140)를 구비한 또 다른 실시예의 평면도이다. Figs. 4 and 5 are a plan view and a side view, respectively, of an embodiment having two sensors 140, Figs. 6 and 7 are a plan view and a side view of an embodiment having one sensor 140, Lt; RTI ID = 0.0 > 140 < / RTI >

두 개의 센서(140)를 구비하는 경우 측방향으로 넓게 퍼지는 영상투사영역(A)에 위치하는 장애물을 모두 감지할 수 있도록 반사부(125)에 x축 방향으로 좌우에 하나씩 배치할 수 있다. 본 실시예에서는 반사부(125)를 포함하므로, 반사부의 좌우에 센서(140)를 각각 배치할 수 있다. When two sensors 140 are provided, one sensor may be disposed on the reflective portion 125 in the x-axis direction so that all the obstacles located in the image projection area A spread widely in the lateral direction can be detected. In this embodiment, since the reflection unit 125 is included, the sensors 140 can be disposed on the left and right sides of the reflection unit, respectively.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 각 센서(140)의 감지범위(B) 수평 중심축은 상기 반사부(125)의 영상투사 수평 중심축의 좌우에 나란히 평행하게 배치되거나 적어도 교차하지 않도록 배치된다. 4, the horizontal center axis of the sensing range B of each of the sensors 140 is disposed in parallel to the left and right of the image projection horizontal center axis of the reflection unit 125 so as to be parallel or at least not intersect with each other.

2개 이상의 센서(140)를 사용하는 경우 영상투사영역(A)의 장애물을 대부분 감지할 수 있다. 다만, 2개 이상의 센서(140)의 각도를 틀거나, 서로 많이 이격시키는 경우 감지범위(B)가 영상투사영역(A)보다 더 넓어지게 되어 실제 영상투사영역(A)이 아닌 부분에 장애물이 위치하는 경우까지 광원(110)을 제어하게 되는 문제가 있다. When two or more sensors 140 are used, most obstacles in the image projection area A can be detected. However, when the angles of the two or more sensors 140 are changed or when the angles of the two or more sensors 140 are largely different from each other, the sensing range B becomes wider than the image projection area A, There is a problem that the light source 110 is controlled until it is positioned.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 영상투사영역(A)과 감지범위(B)는 거의 일치하게 센서(140)를 영상투사영역(A)의 수평배치하는 것이 정확한 제어를 위해 바람직하다. Therefore, as shown in FIG. 4, it is preferable for horizontally arranging the sensor 140 to horizontally align the image projection area A so that the image projection area A and the sensing range B substantially coincide with each other.

수직방향으로는 도 5에 도시된 바와 같이 반사부(125)가 상방향을 향하고 있는 것처럼 센서(140)도 상방향을 향하게 배치하여 영상투사영역(A)과 감지범위(B)를 거의 일치시킬 수 있다. The sensor 140 may also be oriented upward so that the image sensing area A and the sensing area B substantially coincide with each other as in the case of the vertical direction as shown in FIG. .

하나의 센서(140)를 구비하는 경우 도 6에 도시된 바와 같이 센서(140)와 반사부(125)가 스크린(200)에 수직방향으로 동일 선상에 위치하도록 센서(140)를 스크린(200)을 기준으로 반사부(125)의 뒤쪽에 배치할 수 있다. When the sensor 140 is mounted on the screen 200 so that the sensor 140 and the reflecting portion 125 are positioned on the same line in the vertical direction on the screen 200, It is possible to arrange it on the rear side of the reflecting portion 125 as a reference.

센서(140)가 반사부(125) 보다 뒤쪽에 배치하면, 감지범위(B)의 수평범위(β)가 영상투사영역(A)의 수평범위(α)보다 작더라도, 도 6에 도시된 바와 같이 감지범위(B)가 영상투사영역(A)의 대부분을 커버할 수 있다. Even if the horizontal range? Of the sensing range B is smaller than the horizontal range? Of the image projection area A when the sensor 140 is disposed behind the reflective portion 125, Similarly, the sensing range B can cover most of the image projection area A.

반사부(125)와 센서(140)의 거리에 따라 차이가 있으나, 하나의 센서(140) 만으로 감지범위(B)는 영상투사영역(A)의 80%이상을 감지할 수 있다. The sensing range B can sense more than 80% of the image projection area A with only one sensor 140 although there is a difference depending on the distance between the reflection part 125 and the sensor 140. [

도 6과 같이 반사부(125)와 센서(140)를 y축 방향으로 나란히 배치하면, 센서(140)의 감지범위(B) 수평 중심축은 상기 반사부(125)의 영상투사영역(A) 수평 중심축과 일치한다. 센서(140)가 반사부(125)보다 스크린에서 이격된 위치에 구비되므로, 감지범위(B)가 영상투사영역(A)의 대부분을 커버하기 위해서는 도 5의 실시예보다 아래쪽을 향하게 배치할 수 있다. 6, the horizontal center axis of the sensing range B of the sensor 140 is parallel to the horizontal axis of the image projection area A of the reflection part 125, Coincides with the central axis. Since the sensor 140 is provided at a position spaced apart from the screen than the reflective portion 125, the sensing range B can be arranged to face downward than the embodiment of FIG. 5 in order to cover most of the image projection area A. have.

또는 도 8에 도시된 실시예와 같이 센서(140)는 반사부(125)의 일측에만 한 개 구비할 수 있다. 이 경우, 센서의 감지 범위가 일측으로 치우치게 되므로, 센서(140)은 감지영역(B)의 수평방향 중심축이 영상투사영역(A)의 수평방향 중심부를 향해 기울어지도록 배치하는 것이 바람직하다. Alternatively, the sensor 140 may be provided on only one side of the reflective portion 125 as in the embodiment shown in FIG. In this case, the sensing range of the sensor is shifted to one side, so that the sensor 140 is preferably arranged such that the horizontal central axis of the sensing area B is inclined toward the center of the image projection area A in the horizontal direction.

일측으로 기울임으로써, 영상투사영역(A)의 양쪽 모두 감지할 수 있다. 도면 상에는 도시되지 않았으나, 도 6에서와 같이 센서(140)를 반사부(125)보다 뒤쪽에 배치하면 감지할 수 있는 범위를 확장할 수 있다. 본 실시예의 측면의 감지영역(B)은 도 5의 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. By tilting to one side, both sides of the image projection area A can be detected. Although not shown in the drawing, if the sensor 140 is disposed behind the reflection unit 125 as shown in FIG. 6, the detection range can be extended. Since the sensing area B on the side of the present embodiment is the same as the embodiment of FIG. 5, a detailed description thereof will be omitted.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 디스플레이 장치(100)로부터 사출되는 빛에 사용자가 노출되지 않아 빛에 의한 시력 저하 등의 문제를 방지할 수 있다. As described above, according to at least one embodiment of the present invention, the user is not exposed to the light emitted from the display device 100, thereby preventing a problem such as a decrease in visual acuity due to light.

적외선 센서(140)는 감지범위(B)가 넓어 하나만 구비하더라도 사용자가 빛에 노출되는 것을 방지할 수 있어 센서(140)를 구비함으로써 드는 추가 비용을 최소화 가능하다. The infrared sensor 140 can prevent the user from being exposed to light even if the detection range B is wide and only one is provided, thereby minimizing the additional expense of having the sensor 140.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

100: 디스플레이 장치 105: 케이스
110: 광원 111: 램프
112: 이방성 거울 120: 영상투사부
121: 마이크로 장치 122: 프리즘
123: 투사렌즈 125: 반사부
140: 센서 143: 메탈 케이스
141: 엘리먼트 145: 프레넬 렌즈
146: 미세 패턴 200: 스크린
A: 영상투사영역 B: 감지영역
100: display device 105: case
110: light source 111: lamp
112: anisotropic mirror 120: image projection section
121: Micro device 122: Prism
123: projection lens 125:
140: sensor 143: metal case
141: Element 145: Fresnel lens
146: fine pattern 200: screen
A: Image projection area B: Detection area

Claims (11)

빛을 출사하는 광원부;
상기 광원부로부터 출사된 빛을 영상정보와 합성하여 영상을 투사하는 영상투사부; 상기 영상투사부로부터 투사되는 영상의 투사 경로에 장애물의 유무를 감지하는 센서;
상기 센서의 상부에 결합되며 내측에 미세 패턴이 형성된 프레넬 렌즈; 및
상기 센서에서 장애물이 감지되면 상기 광원부의 작동을 중지 또는 사출되는 광의 세기를 감소시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
A light source unit for emitting light;
An image projection unit for synthesizing light emitted from the light source unit with image information and projecting an image; A sensor for detecting presence or absence of an obstacle in a projection path of an image projected from the image projecting unit;
A Fresnel lens coupled to an upper portion of the sensor and having a fine pattern formed therein; And
And a controller for decreasing the intensity of light emitted or emitted from the light source when an obstacle is detected by the sensor.
제1항에 있어서,
상기 센서는 하나이고,
상기 센서의 감지범위 수평 중심축은 상기 영상투사부의 영상투사영역 수평 중심축과 일치하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
The sensor is one,
Wherein a horizontal center axis of the detection range of the sensor coincides with a horizontal center axis of the image projection area of the image projection unit.
제1항에 있어서,
상기 센서는 상기 영상투사부의 좌측 또는 우측에 한 개가 구비되고,
상기 센서의 감지범위 수평 중심축은 중앙 방향으로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
The sensor is provided on the left or right side of the image projecting unit,
And the horizontal center axis of the detection range of the sensor is inclined toward the center.
제1항에 있어서,
상기 센서가 감지하는 각도는 수평방향으로 110°이상 180°이하 인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the angle detected by the sensor is not less than 110 DEG and not more than 180 DEG in a horizontal direction.
제1항에 있어서,
상기 센서는 스크린에 평행한 방향으로 이격되어 배치된 한 쌍의 엘리먼트를 포함하고,
상기 프레넬 렌즈는 스크린에 평행한 방향으로 복수개의 구간으로 나누어 지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
The sensor comprising a pair of elements spaced apart in a direction parallel to the screen,
Wherein the Fresnel lens is divided into a plurality of sections in a direction parallel to the screen.
제1항에 있어서,
상기 센서는 적외선 센서(PIR sensor:Pyro-electric InfraRed seonsor)인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sensor is an infrared sensor (PIR sensor: Pyro-electric InfraRed seonsor).
제1항에 있어서,
상기 영상투사부는,
빛과 영상정보를 합성하는 마이크로 장치; 및
상기 마이크로 장치로부터 출사된 영상을 스크린을 향해 반사하는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the image projecting unit comprises:
A micro device for synthesizing light and image information; And
And a reflector for reflecting the image emitted from the micro device toward the screen.
제7항에 있어서,
상기 반사부는 오목거울 형상인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the reflective portion has a concave mirror shape.
제1항에 있어서,
상기 센서는 상기 영상투사부의 좌우에 각각 하나씩 위치하 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sensors are positioned on the left and right sides of the image projection unit, respectively.
제9항에 있어서,
상기 각 센서의 감지범위 수평 중심축은 상기 영상투사부의 영상투사 수평 중심축의 양 옆에 나란히 배치되어 교차하지 않는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the horizontal center axis of the detection range of each of the sensors is arranged on both sides of the horizontal center axis of the image projection unit of the image projection unit so as not to intersect with each other.
제1항에 있어서,
상기 광원부는 레이저 광을 출사하는 레이저 다이오드(Laser Diode)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light source unit includes a laser diode emitting laser light.
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