KR101166448B1 - 비디오 프로세서 정렬 클램핑 스프링 - Google Patents

Abstract

클램핑 스프링(70)으로서, 탄성 재료로 된 판으로 구비하고, 상기 판은 그 외곽을 따라 배치된 서로 연결된 복수의 엇갈리는 제 1 및 제 2 탭을 구비한다. 제 1 탭(72)은 상향으로 각지고 제 1 탭에 장착 슬롯(73)을 구비한다. 제 2 탭(74)은 하향으로 각진다. 제 1 탭에 가해진 힘은 제 2 탭에서 일정한 제어된 클램핑력을 제공한다.

Description

비디오 프로세서 정렬 클램핑 스프링{VIDEO PROCESSOR ALIGNMENT CLAMPING SPRING }

본 출원서는 그 전체가 본 출원서에서 참조로서 병합된 2004년 3월 19일에 출원되고, "비디오 프로세서 정렬 클램핑 스프링"으로 칭하는 미국 특허 가출원 번호 60/554,743호의 우선권을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 마이크로 디스플레이에 사용되는 디지털 광 프로세싱{DLP^TM(등록상표)} 프로젝션 시스템에 관한 것이다.

모든 디지털 광 프로세싱 {DLP^TM(등록상표)} 프로젝션 시스템의 주요부에는 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 칩으로 알려진 광학 반도체가 있다. 광 엔진의 잔존부에 대해 DMD 칩의 기계적 정열은 화상을 스크린에 적합하게 위치시키는데 결정적이다.

주요 광학 기구의 배열에 DMD 조립체{히트싱크(headsink)와 PC 보드를 포함}를 정렬하기 위해 특별한 구조부 또는 기계가 요구된다. 이 기계가 DMD 칩을 정렬하도록 DMD 칩을 조정하도록 특징부가 전형적으로 이 조립체에 내장된다.

종래의 광 엔진은 DMD 조립체를 광학 하우징에 하드(hard) 장착하고, 이후에 칩 위치 주위에서 광학 시스템을 조정하는 설계로 된다. 이 정렬이 작동자에 의해 스크린 상에서 시각적으로 수행되기 때문에, 전자 장치는 이 정렬 도중에 작동중이고, DMD 칩은 정렬이 적합하게 수행되기 위해 초점이 맞추어질 필요가 있다.

본 발명은, 탄성 재료로 된 판을 포함하고 그 외곽을 따라 배치된 서로 연결된 복수의 엇갈리는 제 1 및 제 2 탭을 구비하는 클램핑 스프링을 제공한다. 제 1 탭은 상향으로 각지고 제 1 탭에 장착 슬롯을 구비한다. 제 2 탭은 하향으로 각진다. 제 1 탭에 가해진 힘은 제 2 탭에서 일정한 제어된 클램핑 력을 제공한다. 추가 실시예에서, 본 발명은 클램핑 장치를 제공하고, DMD 조립체는 그 위에 있는 코일 스프링을 구비한 복수의 제 1 쇼울더(shoulder) 볼트에 의해 함께 클램핑되고, DMD 조립체는 스프링과 제 1 쇼울더 볼트에 있는 종방향의 개구부를 통해 확장하는 복수의 제 2 쇼울더 볼트에 의해 광학 하우징에 클램핑된다.

본 발명은 이제 수반하는 도면 부호를 참조하여 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 비디오 프로세서 정렬을 위한 DMD 클램핑 조립체를 도시하는 분해도.

도 2는 일반적으로 도 1의 축 2-2를 따라 취해진 도 1의 클램핑 조립체를 도시하는 분해도.

본 발명은 DMD 조립체가 DMD 배치의 공정 단계와 나사의 마지막 클램핑(clamping) 사이에 제 위치에 있도록 DMD 조립체에 제어된 클램핑 력을 제공한다. 본 발명은 또한 Z축 방향으로의 어떤 오차도 제거하기 위해 조립체에 양의 Z축 클램핑 력을 제공한다. DMD는 화상이 스크린 상에서 초점이 맞는 것을 유지하도록 배치 공정에 걸쳐 정확한 Z축의 위치에 있을 필요가 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 이 클램핑 작용은 스탬핑된 강철 리프(leaf) 스프링을 사용하여 달성된다. 이 스프링 시스템은, DMD를 적합한 초점으로 유지할 뿐만 아니라 배치와 최종 클램핑 사이에 제 위치에 유지하기 위해, 적당한 압력을 DMD에 가한다.

본 광 엔진 설계에서, 주요 광학 조립체는 제 위치에 고정된다. 따라서, 화상 정렬을 위해 DMD를 광학기기에 조정하는 것이 필요하다.

예시적인 실시예에 따라, 본 발명은 도 1에 도시된 것처럼 리프 스프링(70)으로 작용하기 위해 스탬핑된 강철 조각을 사용한다. 스프링(70)은 광학기기 하우징(2)에 DMD 조립체를 고정하기 위해 정해진 하중을 DMD 조립체에 가하는 2개의 쇼울더 나사(95)에 의해 압축된다. 이 하중이 가해지면, DMD 조립체는 배치 기계에 의해 조정되기에 충분한 자유를 갖지만, 시스템이 아래로 고정될 수 있을 때까지 여전히 제 위치에 고정될 것이다.

도 1에 도시된 것처럼, DMD 조립체는 개재부(interposer)(20)에 장착되고 인쇄 회로 기판(PCB)(30)에 작동되게 연결된 DMD 칩(미도시)을 포함한다. 개재부 클램프(10)는 PCB(30)에 대향하며 개재부(20)에 대해 위치된다. 개재부(20)는 핀(21, 22)에 의해 PCB(30)와 개재부 클램프(10)에 정렬된다. 지지판(backer plate)(50)은 지지판(50)과 PCB(30) 사이에 절연물(40)과 함께 개재부(20)에 대향하며 PCB(30) 상에 위치된다. 지지판(50)은 DMD 조립체를 고정하기 위해 정렬 기계에 의해 사용되기 위한 고정 구조부(51)를 갖는다. DMD 조립체는 지지판(50), 절연물(40), 그리고 PCB(30)에 있는 장착 홀을 관통하는 제 1 쇼울더 볼트(90)에 의해 함께 클램핑되고, 이후에 개재부 클랩프(10)에 형성된 나사산이 형성된 홀(11)에 나사산으로 맞물린다. 제 1 쇼율더 볼트가 조여질 때 DMD 조립체에 복원 클램핑 력을 제공하기 위해 압축 스프링(80)이 제 1 쇼울더 볼트(90)에 제공된다.

도 1에 도시된 실시예에서, DMD 칩으로부터 열을 전달하기 위해 히트 슬러그(heat slug)(52)가 제공된다. 히트 슬러그(52)는 지지판(50), 절연물(40), 그리고 PCB(30)에 있는 개구부를 통해 확장하며, 지지판(50)에 안착하는 플랜지(53)를 구비한다. 히트 슬러그는 제 1 쇼울더 볼트(90)에 의해 제 위치에 고정되는 리프 스프링(60)에 의해 지지판(50)에 대해 고정된다.

도 1에 도시된 것처럼, DMD 조립체는 제 위치에 고정되고 클램핑 스프링(70)에 의해 Z-축 방향으로 고정된다. 클램핑 스프링(70)은 예를 들어 강철과 같은 탄성재료로 된 판으로 구성된다. 클램핑 스프링(70)은 클램핑 스프링(70)의 외곽 주위에 배치된 서로 연결된 복수의 엇갈리는 제 1 및 제 2 탭(72, 74)을 갖는다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 2개의 제 1 탭(72)과 2개의 제 2 탭(74)은 히트 슬러그(52)를 위한 개구부를 갖는 직사각형 바디의 각 단부 상에 각 탭들 중 하나가 제공된다. 제 1 탭(72)은 상향으로 각지고 거기에 장착 슬롯(73)을 갖는다. 제 2 탭(74)은 하향으로 각진다. 힘이 제 1 탭(72)에 가해질 때, 클램핑 스프링(70)은 일정한 제어된 클램핑 력을 제 2 탭(74)에 제공한다.

광학 하우징(2)은 DMD 조립체를 지지하기 위한 보스(bosses)(3)를 갖는다. 나사산이 있는 홀(4)이 보스(3)에 형성된다. 도 2에 가장 잘 도시된 것처럼, 제 1 쇼울더 볼트(90)는 그 종방향 축을 따라 제 1 쇼울더 볼트(90)를 통해 확장하는 개구부를 가지며 속이 비어있다. 제 2 쇼울더 볼트(95)는 클램핑 스프링(70)에 있는 슬롯(73)과 제 1 쇼율더 볼트(90)에 있는 개구부를 통과하여 위치되고, 이후에 광학 하우징(20)의 보스(3)에 있는 나사산이 있는 홀(4)에 나사산으로 맞물린다.

본 발명의 다른 실시예(미도시)에서, 4개의 코일 스프링과 4개의 쇼율더 나사가 시스템에 힘을 제공하기 위해 사용된다. 이 실시예에서, 코일 스프링의 힘/처짐 곡선에는 상당한 오차가 있다. 4개의 스프링이 독립적으로 작용하기 때문에, 몇 몇 위치에서 더 많거나 더 적은 힘이 가해질 수 있다.

상술한 것은 본 발명을 실행하기 위한 몇몇 가능성을 설명한다. 다른 많은 실시예는 본 발명의 범위와 정신 내에서 가능하다. 따라서, 상술한 설명은 제한보다는 설명으로 여겨지며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위와 그 동등물의 모든 범위 모두에 의해 정해진다는 것이 의도된다.

본 발명을 활용하여, DMD 칩의 정렬을 용이하게 하는 DMD 조립체의 개발과 이를 활용하는 DLP 시스템을 개발할 수 있다.

Claims (13)

1. 마이크로 디스플레이를 위한 클램핑 장치로서,

   클램핑 스프링으로서, 탄성 재료로 된 판을 구비하고, 상기 판은 그 외곽을 따라 배치된 복수의 교차하는(alternating) 제 1 탭들 및 제 2 탭들을 구비하고, 상기 제 1 탭들은 상기 판에 대해 상향으로 각지고 장착 슬롯을 구비하고, 상기 제 2 탭들은 상기 판에 대해 하향으로 각지고, 상기 제 1 탭들에 가해진 힘은 제 2 탭들에서 일정한 제어된 클램핑력을 제공하는, 클램핑 스프링,

   복수의 제 1 쇼울더(shoulder) 볼트의 축을 따라 확장하는 개구부를 갖는 상기 복수의 제 1 쇼울더 볼트에 의해 고정되는, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 조립체,

   상기 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 조립체를 내부에 나사산이 있는 개구부를 통해 지지하는 복수의 보스(bosses)를 갖는, 광학 하우징,

   상기 클램핑 스프링의 슬롯과, 상기 제 1 쇼울더 볼트의 적어도 한 부분의 개구부를 관통하여 배치되고, 상기 보스의 적어도 한 부분의 나사산이 있는 개구부와 맞물리는, 제 2 쇼울더 볼트를,

   포함하는, 마이크로 디스플레이를 위한 클램핑 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 탭들 및 제 2 탭들은 관통하는 개구부를 갖는 직사각형의 바디에 의해 서로 연결되는, 마이크로 디스플레이를 위한 클램핑 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 탄성 재료는 강철인, 마이크로 디스플레이를 위한 클램핑 장치.
4. 제 1항에 있어서, 2개의 상기 제 1 탭들과 2개의 상기 제 2 탭들이 있는, 마이크로 디스플레이를 위한 클램핑 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 조립체는 개재부(interposer)에 장착되고 인쇄 회로 보드에 전기적으로 연결된 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 칩을 포함하고, 상기 개재부와 상기 인쇄 회로 보드는 지지판과 개재부 클램프 사이에서 삽입되고, 상기 개재부는 핀에 의해 상기 인쇄 회로 보드와 상기 개재부 클램프와 정렬되는, 마이크로 디스플레이를 위한 클램핑 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 조립체는 또한 상기 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 조립체를 함께 고정(clamp)하기 위해 상기 제 1 쇼율더 볼트 상에 배치된 코일 스프링을 포함하는, 마이크로 디스플레이를 위한 클램핑 장치.
7. 프로젝션 시스템으로서,

   나사산이 있는 관통하는 개구부를 구비한 복수의 보스를 갖는 광학 하우징,

   관통하는 종방향의 개구부와 복수의 제 1 쇼울더 볼트와 함께 고정된 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 조립체,

   상기 광학 하우징에 대해 상기 디지털 마이크로 디바이스(DMD) 조립체를 고정하기 위한 클램핑 스프링,

   상기 클램핑 스프링과 맞물리고, 상기 제 1 쇼울더 볼트들 중에서 선택된 볼트에 있는 상기 개구부를 통해 확장하고, 상기 광학 하우징에 있는 상기 나사산이 있는 개구부와 맞물리는, 2개 이상의 제 2 쇼울더 볼트를 포함하며,

   상기 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 조립체는, 탄성 재료로 된 판을 구비하는 클램핑 스프링에 의해 상기 광학 하우징에 대해 고정되며, 상기 판은 그 외곽을 따라 배치된 복수의 교차하는(alternating) 제 1 탭들 및 제 2 탭들을 구비하고, 상기 제 1 탭들은 상기 판에 대해 상향으로 각지고 장착 슬롯을 구비하고, 상기 제 2 탭들은 상기 판에 대해 하향으로 각지고, 상기 제 1 탭들에 가해진 힘은 제 2 탭들에서 일정한 제어된 클램핑력을 제공하는,

   프로젝션 시스템.
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