KR100954563B1

KR100954563B1 - Ｍｅｍｓ 스캐닝 미러

Info

Publication number: KR100954563B1
Application number: KR1020080137022A
Authority: KR
Inventors: 송혁규
Original assignee: 송혁규
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2010-04-22

Abstract

본 발명은 프로젝션 시스템에 사용되는 MEMS 스캐닝 미러에 관한 것이다. 본 발명의 MEMS 스캐닝 미러에 따르면, 제1 프레임과 상기 제1 프레임에 수직으로 결합된 제2 프레임에 회전 가능하게 결합되며 독립적으로 구동이 가능한 제1 스캔 플레이트및 제2 스캔 플레이트를 종래 기술에 따른 MEMS 스캐닝 미러에 비해 구조가 간단하고 구동 속도가 빠르다.

Description

ＭＥＭＳ 스캐닝 미러{MEMS SCANNING MIRROR}

본 발명은 MEMS 스캐닝 미러에 관한 것으로서, 특히 제1 프레임과 상기 제1 프레임에 수직으로 결합된 제2 프레임에 회전 가능하게 결합된 제1 스캔 플레이트및 제2 스캔 플레이트를 포함하여 구조가 간단하고 제조 비용이 저렴한 MEMS 스캐닝 미러에 관한 것이다.

스캐닝 미러는 영상을 투사하는 프로젝션 시스템에 사용된다. 스캐닝 미러는 광 컴바이너를 통과함 빔을 소정 방향으로 반사시켜 스크린에 투사한다. 스캐닝 미러는 수직 회전축 및 수평 회전축을 중심으로 일정 각도만큼 회전을 하여 스크린에 픽셀을 투사한다. 스캐닝 미러가 충분히 빠른 속도로 회전하면서 빔을 반사하면, 즉, 스캐닝하면 스크린에 영상을 투사할 수 있다.

초소형의 스캐닝 미러를 제조하기 위하여 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems) 공정이 사용된다. MEMS 공정을 이용하여 제조되는 종래 기술에 따른 스캐닝 미러는 한 개의 미러가 수직 회전축 및 수평 회전축을 중심으로 일정 각도만큼 회전을 하여야 하므로 두 개의 액츄에이터를 필요로 한다.

종래 기술에 따른 스캐닝 미러에 포함된 두 개의 액츄에이터는 한 개의 미러 를 동시에 수직 회전축 및 수평 회전축을 중심으로 회전시켜야 하므로 구조가 매우 복잡하며 제조 비용이 상승한다는 문제점이 있다.

또한, 두 개의 액츄에이터를 동시에 구동하여야 하므로 구동 속도가 느리다는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 프레임과 상기 제1 프레임에 수직으로 결합된 제2 프레임에 회전 가능하게 결합된 제1 스캔 플레이트및 제2 스캔 플레이트를 포함하여 구조가 간단하고 제조 비용이 저렴한 MEMS 스캐닝 미러를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 MEMS 스캐닝 미러는 제1 프레임; 상기 제1 프레임에 수직으로 결합된 제2 프레임; 제1 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 프레임에 결합되는 제1 스캔 플레이트; 상기 제1 축에 수직인 제2 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제2 프레임에 결합되는 제2 스캔 플레이트; 및 상기 제1 축 및 제2 축을 중심으로 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호에 따라 상기 제1 스캔 플레이트 및 제2 스캔 플레이트를 각각 구동하는 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 스캔 플레이트 및 제2 스캔 플레이트는 각각 입사된 빔을 반사하는 제1 미러 및 상기 제1 미러에서 반사된 빔을 반사하는 제2 미러를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1 미러 및 제2 미러는 수직으로 대향하도록 상기 제1 프레임 및 제2 프레임에 결합되는 것이 바람직하다.

상기 제1 액츄에이터는 상기 제1 프레임과 상기 제1 스캔 플레이트 사이에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 제2 액츄에이터는 상기 제2 프레임과 상기 제2 스캔 플레이트 사이에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 액츄에이터는 각각 제1 및 제2 신호 라인에 연결된 제1 및 제2 코일을 포함하는 것이 바람직하다.

제1 및 제2 구동 신호는 영상 신호의 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호를 각각 상기 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터에 인가하는 제1 신호 라인 및 제2 신호 라인를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 MEMS 스캐닝 미러는 수직 회전축과 수평 회전축이 분리된 제1 스캔 플레이트및 제2 스캔 플레이트를 포함하므로 구조가 간단하고 제조 비용이 저렴하다는 장점이 있다.

또한, 두 개의 액츄에이터를 독립적으로 구동하므로 구동 속도가 빨라 화면의 리프레쉬율을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 MEMS 스캐닝 미러를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 각각 본 발명에 따른 MEMS 스캐닝 미러를 도시한 사시도 및 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 MEMS 스캐닝 미러는 제1 프레임(100a), 제2 프레임(100b), 제1 스캔 플레이트(120a), 제2 스캔 플레이트(120b), 제1 액츄에이터(110a) 및 제2 액츄에이터(110b)를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 MEMS 스캐닝 미러는 제1 신호 라인(140a) 및 제2 신호 라인(140b)을 더 포함할 수 있다.

제1 프레임(100a)은 제1 스캔 플레이트(120a)와 결합된다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(100a)은 사각형상일 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.

제2 프레임(100b)은 제1 프레임(100a)에 수직으로 결합된다. 도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 프레임(100b)은 제1 프레임(100a)과 그 형상이 동일할 수 있다.

제1 스캔 플레이트(120a)는 제1 축을 중심으로 회전가능하도록 제1 프레임(100a)에 결합된다.

제1 스캔 플레이트(120a)의 표면에는 입사된 빔을 반사하는 제1 미러(130a)가 구비된다.

제2 스캔 플레이트(120b)는 상기 제1 축에 수직인 제2 축을 중심으로 회전가능하도록 제2 프레임(100b)에 결합된다.

제2 스캔 플레이트(120b)의 표면에는 제1 미러(130a)로부터 반사된 빔을 반사하는 제2 미러(130b)가 구비된다.

제1 축과 제2 축이 수직을 이루므로, 제1 미러(130a)의 반사면 및 제2 미러(130b)의 반사면은 수직으로 대향하도록 제1 프레임(100a) 및 제2 프레임(100b)에 결합되는 것이 바람직하다.

제1 액츄에이터(110a)는 제1 프레임(100a)과 제1 스캔 플레이트(120a) 사이에 설치되어 제1 축을 중심으로 제1 스캔 플레이트(120a)를 구동한다. 즉, 제1 액츄에이터(110a)에 포함된 제1 코일에 제1 신호 라인(140a)을 통해 제1 구동 신호가 인가되면, 외부에서 인가된 전자기장에 의해 제1 스캔 플레이트(120a)가 일정 각도 내에서 회전 운동을 하여 입사된 빔을 소정의 방향으로 반사한다.

제2 액츄에이터(110b)는 제2 프레임(100b)과 제1 스캔 플레이트(120b) 사이에 설치되어 제2 축을 중심으로 제2 스캔 플레이트(120b)를 구동한다. 즉, 제2 액츄에이터(110b)에 포함된 제2 코일에 제2 신호 라인(140b)을 통해 제2 구동 신호가 인가되면, 외부에서 인가된 전자기장에 의해 제2 스캔 플레이트(120b)가 일정 각도 내에서 회전 운동을 하여 제1 스캔 플레이트(120a)에 반사된 빔을 빔을 소정의 방향으로 재반사한다.

여기서, 상기 제1 및 제2 구동 신호는 영상 신호의 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 포함할 수 있다. 즉, 한 개의 거울을 영상 신호의 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호에 따라 x축, y축 방향으로 회전시키는 종래의 MEMS 스캐닝 미러와 달리, 본발명에 따른 MEMS 스캐닝 미러는 두 개의 스캔 플레이트, 즉 제1 및 제2 스캔 플레이트(120a, 120b)가 각각 x축, y축 방향으로 빔을 반사시킨다. 따라서, 그 구조가 간단하고, 구현이 용이하다고 할 것이다.

제1 신호 라인(140a) 및 제2 신호 라인(140b)은 제1 액츄에이터(110a) 및 제2 액츄에이터(110b)를 구동하는 상기 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호를 각각 인가한다.

도 1 내지 도 3은 각각 본 발명에 따른 MEMS 스캐닝 미러를 도시한 사시도 및 평면도.

Claims

제1 프레임;

상기 제1 프레임에 수직으로 결합된 제2 프레임;

제1 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 프레임에 결합되는 제1 스캔 플레이트;

상기 제1 축에 수직인 제2 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제2 프레임에 결합되는 제2 스캔 플레이트; 및

상기 제1 축 및 제2 축을 중심으로 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호에 따라 상기 제1 스캔 플레이트 및 제2 스캔 플레이트를 각각 구동하는 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터

를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐닝 미러.
제1항에 있어서,

상기 제1 스캔 플레이트 및 제2 스캔 플레이트는 각각 입사된 빔을 반사하는 제1 미러 및 상기 제1 미러에서 반사된 빔을 반사하는 제2 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐닝 미러.
제2항에 있어서,

상기 제1 미러 및 제2 미러는 수직으로 대향하도록 상기 제1 프레임 및 제2 프레임에 결합되는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐닝 미러.
제1항에 있어서,

상기 제1 액츄에이터는 상기 제1 프레임과 상기 제1 스캔 플레이트 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐닝 미러.
제1항에 있어서,

상기 제2 액츄에이터는 상기 제2 프레임과 상기 제2 스캔 플레이트 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐닝 미러.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 액츄에이터는 각각 제1 및 제2 신호 라인에 연결된 제1 및 제2 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐닝 미러.
제1항에 있어서,

제1 및 제2 구동 신호는 영상 신호의 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐닝 미러.
제1항에 있어서,

상기 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호를 각각 상기 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터에 인가하는 제1 신호 라인 및 제2 신호 라인를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐닝 미러.