KR20010032185A

KR20010032185A - Projection display system and device with high bandwidth wireless communication for projection display data

Info

Publication number: KR20010032185A
Application number: KR1020007005374A
Authority: KR
Inventors: 드반아드리아누스요트.에스.엠.; 코소우트마크에.마.; 부드젤라르프란시스크스페.엠.
Original assignee: 요트.게.아. 롤페즈; 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1999-09-06
Publication date: 2001-04-16
Also published as: WO2000018140A1; JP2002525695A; EP1046305A1; TW450009B

Abstract

디스플레이 시스템은 광학 촬상 수단을 통하여 연속적인 투사를 위한 하나 이상의 광 빔 채널들을 생성하는 디스플레이 패널 수단을 제공하는 화상 입사 수단을 갖는 투사형 디스플레이 수단을 갖는다. 상기 시스템은 투사된 화상을 수용하기 위한 스크린 서브시스템과, 화상 입사 수단으로부터 투사 디스플레이 데이터의 즉각적인 수신을 위한 고 대역폭 광 센서 수단을 더 갖는다. 특히, 광 센서 수단은 상기 투사형 디으플레이 수단 내의 하나 이상의 광 빔 채널을 따라서 투사 디스플레이 데이터를 수신하는 하나 이상의 고체 디스플레이 패널과 함께 결합되어 있다.The display system has projection type display means having image incidence means providing a display panel means for generating one or more light beam channels for continuous projection via optical imaging means. The system further has a screen subsystem for receiving the projected image, and high bandwidth optical sensor means for immediate reception of projection display data from the image incident means. In particular, the optical sensor means are combined with one or more solid display panels that receive projection display data along one or more light beam channels in the projection display means.

Description

Projection display system and device with high bandwidth wireless communication for projection display data

EP A1 484571호의 요약서에는 텔레비전 디스플레이를 위한 광 전방 투사 시스템(optical front projection system)이 기술되어 있는데, 상기 광 시스템은 또한 TV 신호 정보를 적외선 검출기 어레이를 포함하는 투사형 디스플레이 장치에 제공하는 적외선 신호를 전송하는 역할을 하며, 상기 검출기 어레이는 투사된 상의 약간 바깥쪽에 위치한다. 상기 특허는 또한 RGB 신호 성분을 공간적으로 분산된 전송 채널들을 통하여 전송하는 것을 제안하고 있다.The summary of EP A1 484571 describes an optical front projection system for television displays, which also transmits infrared signals which provide TV signal information to a projection display device comprising an infrared detector array. And the detector array is located slightly outside of the projected image. The patent also proposes to transmit RGB signal components over spatially distributed transmission channels.

본 발명의 발명자들은 이러한 투사 시스템에 대하여 해상도를 증가시킬 필요가 있으며 이용가능한 전송 대역폭이 계속적으로 증가할 필요가 있다는 것을 인식하였다. 이러한 특징은 투사형 디스플레이 장치 내에서의 전자기 간섭 효과에 대한 관심을 증가시키고 있는데, 이것은 EMC(Electro Magnetic Compatibility)에 따른다. 접속 횟수를 증가시킴으로서 어느 정도까지는 상기 문제점을 줄일 수 있지만, 이러한 병행은 비용이 많이 들고 투사형 디스플레이 장치 내의 공간을 많이 요한다. 다른 목적은 구동 전자장치와 디스플레이 패널 사이의 접속을 가능한 한 많이 제한하는 것이다.The inventors of the present invention have recognized that there is a need to increase the resolution for such projection systems and that the available transmission bandwidth needs to continue to increase. This feature has increased interest in the effects of electromagnetic interference in projection display devices, which is subject to Electro Magnetic Compatibility (EMC). The problem can be reduced to some extent by increasing the number of connections, but this parallelism is expensive and requires a lot of space in the projection display device. Another object is to limit the connection between the drive electronics and the display panel as much as possible.

본 발명은 청구항 1항의 전제부에 기재된 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system described in the preamble of claim 1.

도 1은 본 발명의 구현도.1 is an embodiment of the present invention.

도 2는 라이트 밸브 패널 내의 수신기의 위치를 도시한 도면.2 shows the position of a receiver in a light valve panel.

도 3은 세 개의 전송 패널을 구비한 실시예를 도시한 도면.3 shows an embodiment with three transmission panels.

도 4는 세 개의 반사 패널을 구비한 실시예를 도시한 도면.4 shows an embodiment with three reflective panels.

도 5는 기계적인 상호접속의 일실시예를 도시한 도면.5 illustrates one embodiment of a mechanical interconnect.

도 6은 스크린 상의 변화를 검출하기 위한 CCD 어레이를 도시한 도면.6 shows a CCD array for detecting changes on a screen.

본 발명의 목적은 투사 메카니즘 내에서의 대역폭을 디스플레이 패널 쪽으로 증가시키는 한편, 동시에 부적절한 전자기 간섭을 회피하고 설계자가 임의로 투사형 디스플레이 장치 내의 사용되지 않은 공간에 수신부를 두도록 하는 한편, 배선 문제들을 회피하는 것이다. 따라서, 본 발명의 한 측면에 따르면, 본 발명은 청구항 1의 특징부에 따르는 것을 특징으로 한다.It is an object of the present invention to increase the bandwidth within the projection mechanism towards the display panel, while at the same time avoiding inappropriate electromagnetic interference and allowing the designer to optionally place the receiver in an unused space in the projection display device, while avoiding wiring problems. . Thus, according to one aspect of the invention, the invention is characterized in accordance with the features of claim 1.

수신기 어레이가 하나 이상의 디스플레이 패널과 결합되면 EMC 요구조건에 의해 제기되는 설계자의 부담을 경감시킨다. 사실, 광 에너지의 전송 경로의 반대쪽에 속하는 광학 소자들이 구조적으로 그리고 영구적으로 결합될 수 있기 때문에, 다양한 광학 시스템 축은 본래 일치할 수 있다. 후방 투사 시스템(rear projection system)도 유사한 구조를 갖는다.When combined with one or more display panels, the receiver array relieves designers of the burden of EMC requirements. In fact, the various optical system axes can coincide in nature because optical elements belonging to the opposite side of the transmission path of light energy can be structurally and permanently coupled. Rear projection systems have a similar structure.

본 발명은 또한 그러한 시스템에서의 빔 생성을 위한 투사 장치에 관한 것이다. 본 발명의 다른 이점이 되는 특징은 종속항에 기재되어 있다.The invention also relates to a projection device for beam generation in such a system. Other advantageous features of the invention are described in the dependent claims.

도 1은 명확성을 위해 하나의 채널을 갖는 본원 발명 구성의 사시도이다. 상기 시스템은 흑백 디스플레이를 가질 수도 있다. 또한, 멀티 컬러 디스플레이 패널을 통하여 컬러 디스플레이를 실현할 수 있다. 도면의 좌측에는 투사 렌즈 및 촬상 영역을 갖는 투사형 디스플레이 장치의 하우징이 도시되어 있다. 촬상 영역의 라이트 밸브는 LCD 디스플레이, LED 패널, 반사 방향 또는 그 반대 방향을 선택적으로 변화시키는 변형가능한 미러 장치로서 구성될 수 있고, 피사체로서 기능할 수 있다. 상기 피사체는 도면의 우측에 도시되어 있는 삼각대로 지지된 60″ 스크린 상에 촬상되어 확대된다. 오디오-비디오 정보에 대한 소스로서 비디오 카세트 레코더 및 개인용 컴퓨터가 개략적으로 도시되어 있다. 화상 아래에는 네 개의 송신기 어레이가 동일한 광학 시스템 내의 피사체로서 동작하며, 이것은 좌측의 라이트 밸브 바로 위에 촬상된다. 또한, 투사형 디스플레이 장치는 도시된 송신기-수신기 어레이로부터 역방향으로 신호를 전송하기 위해 하나 이상의 제 2 데이터 송신기 셀을 가질 수 있다. 이들 제 2 송신기 셀들은 화면 바로 아래와 같은 대응하는 수신 장비와 결합할 수 있다. 이런 방식으로, 비표시(non-display) 데이터가 제어 신호 다이얼로그 조직에서와 같이 양방향으로 전송될 수도 있다.1 is a perspective view of an inventive configuration with one channel for clarity. The system may have a black and white display. In addition, a color display can be realized through a multi-color display panel. The left side of the figure shows a housing of a projection display device having a projection lens and an imaging area. The light valve of the imaging area may be configured as a deformable mirror device for selectively changing the LCD display, the LED panel, the reflection direction or the opposite direction, and may function as a subject. The subject is imaged and enlarged on a 60 ″ screen supported by a tripod shown on the right side of the drawing. A video cassette recorder and a personal computer are schematically shown as a source for audio-video information. Below the image, four transmitter arrays operate as subjects in the same optical system, which are captured just above the light valve on the left. In addition, the projection display device may have one or more second data transmitter cells for transmitting signals from the transmitter-receiver array shown in the reverse direction. These second transmitter cells can be combined with the corresponding receiving equipment just below the screen. In this way, non-display data may be transmitted in both directions, as in the control signal dialog organization.

도 2는 라이트 밸브 패널에서 수신기의 가능한 위치를 나타낸다. 중앙에는 라이트 밸브 매트릭스 영역(20)이 명확히 도시되어 있고, 그 셀들(22)의 일부는 명확성을 위해 확대하여 도시하였다. 상기 어레이의 가장자리에는 라이트 밸브 매트릭스 영역(20)을 위한 로우 구동기들(24)과 컬럼 구동기들(26)이 도시되어 있다. 34는 디스플레이 신호와 전체적인 패널에 대한 다양한 제어 신호를 수신하도록 하는 세 개의 소스 신호 검출기를 나타낸다.2 shows a possible position of the receiver in the light valve panel. The light valve matrix region 20 is clearly shown in the center, and some of the cells 22 are enlarged for clarity. At the edge of the array are shown row drivers 24 and column drivers 26 for the light valve matrix area 20. 34 shows three source signal detectors for receiving display signals and various control signals for the overall panel.

32는 패널의 제어부가 주 전원 또는 배터리 전원으로부터 분리되어 동작할 수 있도록 주위의 산재한 빛을 수신하여 패널에 동력을 인가하는 태양 전지 영역을 나타낸다. 28은 스케일링, 감마 수정 또는 아티팩트(artifact) 제거와 같은 신호 조절을 위한 전자 장치를 나타낸다. 패널에 대한 전력 조절은 30을 통해 행해진다. 도 2는 집적 회로 패널로서 구성되어 있다. LCD 및 검출기 기능을 각각 갖는 둘 이상의 패널로 나누는 것도 가능하다. 단순화를 위해, 온 칩(on-chip) 상호접속 패턴들을 도면에서 생략하였다. 전체적인 구성은 전도의 구성으로 되어 있다. 간결성을 위해, 도 1과 관련하여 설명한 비표시 데이터 전송을 위한 설비는 여기서는 고려하지 않았다.32 shows a solar cell region that receives power scattered around and powers the panel so that the control unit of the panel can be operated separately from the main power source or the battery power source. 28 represents an electronic device for signal conditioning, such as scaling, gamma correction or artifact removal. Power regulation for the panel is done through 30. 2 is configured as an integrated circuit panel. It is also possible to divide into two or more panels, each with LCD and detector functions. For simplicity, on-chip interconnection patterns have been omitted from the figures. The whole composition is that of evangelism. For the sake of brevity, the facility for non-display data transmission described in connection with FIG. 1 is not considered here.

도 1과는 대조적으로, 도 3은 세 개의 전송 디스플레이 패널을 구비한 실시예를 도시하고 있다. 투사 장치는 일점 쇄선으로 표시되었으며, 포물선 미러를 구비한 광원(40)과 렌즈(42)를 포함한다. 미러(44)는 백색광빔을 더욱 조밀하게 하기 위해 ″폴드(fold)″시킨다. 2색(dichroic) 미러(48, 50)는 상기 빔을 세 개의 단색 빔(R, G, B)으로 분리시키고, 이들은 폴드 미러(52, 54, 56)에 의해 다른 렌즈를 각각 구비한 각각의 전송 디스플레이 패널(58, 60, 62) 상에 투사된다. 상기 세 개의 빔은 2색 프리즘(64)을 통하여 대형 화살표로 표시된 백색광 컬러 빔(66)으로 합쳐진다. 상기 빔은 디스플레이 스크린 상의 연속적인 투사를 위해 투사 렌즈 시스템(68)을 통하여 투사형 디스플레이 장치를 떠난다. VCR 또는 개인용 컴퓨터와 같은 화상 데이터 소스들은 내부 송신기 어레이(70)와 연결된 전자 보드에 접속된다. 이것은 세 개의 컬러를 위한 세 개의 송신기 서브시스템을 포함하여, 세 개의 디스플레이 패널이 실리콘 배열에 대하여 전기 접속 및 간섭 경향이 있는 HF 상호접속을 하지 않고 각각 자신의 화상 및/또는 제어 데이터를 수신한다. 상기 송신기들은 레이저형일 수도 있고 아닐 수도 있다. 투사 장치 외부의 화상 데이터 소스들로부터의 접속은 또한 도 1과 관련하여 도시한 바와 같은 구성의 광학적일 수도 있다. 이 경우, 확산 광원으로부터 전체 광 포커싱 시스템을 통하여 투사될 수도 있다. 대안으로는 촬상 렌즈 시스템 외부의 레이저와 같은 네로우 빔(narrow-beam) 즉치(immediate) 광원 및 코히어런트 광원이 있다. 데이터 빔을 위한 삽입 메카니즘을 제외하면, 도 3의 요소들은 통상적이다. 간단히 하기 위해, 스크린 서브시스템으로부터 투사 장치로의 반대 방향으로 데이터를 전송하는 것은 도면에 도시하지 않았다.In contrast to FIG. 1, FIG. 3 shows an embodiment with three transmissive display panels. The projection device is indicated by a dashed-dotted line and includes a light source 40 and a lens 42 with a parabolic mirror. The mirror 44 ″ folds ″ to make the white light beam more dense. Dichroic mirrors 48 and 50 separate the beam into three monochromatic beams R, G and B, which are each provided with different lenses by fold mirrors 52, 54 and 56, respectively. Projected onto the transfer display panels 58, 60, 62. The three beams are combined through a two-color prism 64 into a white light color beam 66 indicated by a large arrow. The beam leaves the projection display device through the projection lens system 68 for continuous projection on the display screen. Image data sources such as VCRs or personal computers are connected to an electronic board connected with the internal transmitter array 70. This includes three transmitter subsystems for three colors so that the three display panels each receive their own picture and / or control data without making electrical connections and HF interconnects that tend to interfere with the silicon array. The transmitters may or may not be laser type. Connections from image data sources outside the projection apparatus may also be optical in a configuration as shown in relation to FIG. 1. In this case, it may be projected from the diffused light source through the entire optical focusing system. Alternatives are narrow-beam immediate and coherent light sources such as lasers outside the imaging lens system. Except for the insertion mechanism for the data beam, the elements of FIG. 3 are conventional. For simplicity, the transmission of data in the opposite direction from the screen subsystem to the projection device is not shown in the figure.

도 4는 반사 패널을 구비한 실시예를 도시한 것이다. 광원(40), 투사 렌즈(68), 송신기 어레이(70), 화상 데이터 소스들은 도 3과 같다. 빔 스플리터(72)와 필립스 프리즘의 조합은 먼저 백색 광빔을 각각의 단색 반사 디스플레이 패널(74, 76, 78) 상에 부딪히는 3원색으로 분리한다. 상기 프리즘은 디스플레이 패널과 결합되는 수신기 상에 이와 마찬가지로 투사하기 위해 송신기 어레이로부터 광 빔을 수신하므로, 그 내부의 데이터는 상기 디스플레이 패널 반사를 변조하는데 사용될 수도 있다. 디스플레이 표면상의 반사로 인해 광 편향 상태는 화상 정보의 타입에 따라서 변화한다. 이 때문에, 빛이 아래쪽에서 들어올 때는 미러로서, 반사된 빛이 우측에서 돌아올 때는 반반사(semireflective) 면으로서 도시된 대각 면을 이용할 수 있다. 이어서, 투사 화상 데이터가 프리즘에 의해 결합되고 도 3에 도시된 바와 같은 투사 렌즈 시스템(68) 상에서 반사된다. 화상 데이터 소스들의 연결은 이미 도 3에서 논의된 바와 같이 구성될 수도 있다. 데이터 빔을 위한 삽입 메카니즘을 제외하면, 도 4의 요소들은 통상적이다.4 shows an embodiment with a reflective panel. The light source 40, the projection lens 68, the transmitter array 70, and the image data sources are as shown in FIG. The combination of beam splitter 72 and Philips prism first separates the white light beam into three primary colors that impinge on each of the monochrome reflective display panels 74, 76, 78. Since the prism receives the light beam from the transmitter array for projection likewise on a receiver coupled with the display panel, the data therein may be used to modulate the display panel reflection. Due to the reflection on the display surface, the light deflection state changes depending on the type of image information. For this reason, it is possible to use a diagonal plane shown as a mirror when light enters from below and a semireflective plane when reflected light returns from right. Projection image data is then combined by a prism and reflected on the projection lens system 68 as shown in FIG. The connection of the image data sources may be configured as already discussed in FIG. 3. Except for the insertion mechanism for the data beam, the elements of FIG. 4 are conventional.

도 5는 반사에 이용하기 위한 디스플레이 패널 또는 라이트 밸브의 기계적인 상호 연결 구조의 일실시예를 도시한 것이다. 집적 회로는 빗금 부분으로 나타나 있으며, 우측의 수신기 어레이와 연결되어 있다. 상기 회로에 대한 전력 접속 및 나사를 통한 기계적인 상호 연결도 도시되어 있다. 누출 보호 밀봉부를 위해 광 전달 플레이트(86)가 만들어져 있다. 도시된 바와 같이, 수신기 어레이는 보호 밀봉부 외부에 위치한다. 특히 더 양호한 구성은 수신기 어레이를 상기 보호 밀봉부 내에서 보다 중심에 위치시키는 것이다. 이런 방식으로, 도 2의 구성에서 암시한 바와 같이, 실리콘은 공간과 비용을 저감하는 보다 조밀한 모양을 갖는다. 단순화를 위해, 도 2의 회로의 특징들은 도 5에 도시하지 않았다. 이들은 일반적으로 상기 보호 밀봉부 내에 위치한다.5 illustrates one embodiment of a mechanical interconnect structure of a display panel or light valve for use in reflection. The integrated circuit is shown in hatched and connected to the receiver array on the right. Also shown is a power connection to the circuit and a mechanical interconnect through the screw. A light transfer plate 86 is made for the leak protection seal. As shown, the receiver array is located outside the protective seal. In particular a better configuration is to center the receiver array in the protective seal. In this way, as implied in the configuration of FIG. 2, the silicon has a more compact shape that reduces space and cost. For simplicity, the features of the circuit of FIG. 2 are not shown in FIG. 5. They are generally located in the protective seal.

도 7은 스크린 상의 변화들을 검출하기 위한 CCD 어레이를 도시한 것으로서, 도 6의 ″화상″의 위치에 놓여진다. 이렇게 하면, 화상의 교환을 제어하거나 광 레벨을 변화시키는 등의 하나 이상의 제어 단추로서 완전한 스크린을 이용하는데 사용될 수 있다. 표시 또는 이와 유사한 메카니즘으로서 동작하도록 CCD의 위치에 지시기가 놓여질 수도 있다.FIG. 7 shows a CCD array for detecting changes on the screen, which is placed at the ″ image ″ of FIG. 6. This can be used to utilize the complete screen as one or more control buttons, such as controlling the exchange of images, changing the light level, and the like. The indicator may be placed at the position of the CCD to act as a display or similar mechanism.

Claims

A display system having projected display means having image incidence means providing a display panel means for generating one or more light beam channels for continuous projection via optical imaging means, the system comprising: Further comprising a screen subsystem, the system further comprising high bandwidth optical sensor means for immediate reception of projection display data from the image incident means;

And said optical sensor means is combined with at least one solid state display panel for receiving projection display data along said at least one light beam channel in said projection display means.

A display system as claimed in claim 1, wherein the optical sensor means is configured to cooperate with an optical transmitter means disposed in the projection display means.

The display system of claim 1, wherein the optical sensor means is further configured to receive control signals for controlling the display panel means.

A display system as claimed in claim 1, wherein the screen subsystem has the remote radio transmitter means for providing the sensor means outside the optical imaging means.

The display system of claim 1, wherein the screen subsystem has the remote radio transmitter means substantially disposed on the screen surface.

A display system as claimed in claim 1, wherein the screen subsystem has picture and control data transmitter means or picture or control data transmitter means.

The display system of claim 1, wherein the display panel means comprises solar cell means for power supply.

A display system as claimed in claim 1, wherein said display panel means comprises a signal conditioning circuit.

2. A display system as claimed in claim 1 having the sensor means in coherent position with the at least one solid display panel in a protective seal.

A projection apparatus for beam generation in the system of claim 1, comprising: image incidence means for providing display panel means for generating one or more light beam channels for continuous projection via optical imaging means, the apparatus comprising: A projection apparatus further comprising high bandwidth optical sensor means for immediate reception of projection display data from an image incident means,

Wherein said optical sensor means is coupled with at least one solid state display panel for receiving projection display data along said at least one optical beam channel in said projection display means. And at least one solid state display panel for receiving projection display data along the at least one light beam channel.

The projection apparatus according to claim 10, wherein said optical sensor means is configured to cooperate with an optical transmitter means disposed in said projection display means.

The projection apparatus according to claim 10, wherein said optical sensor means is further configured to receive control signals for controlling said display panel means.

The projection apparatus according to claim 10, wherein said display panel means comprises solar cell means for power supply.

The projection apparatus according to claim 10, wherein said display panel means comprises a signal adjusting circuit.