KR20070039426A - 프로젝션용 틸트 액츄에이터 - Google Patents

프로젝션용 틸트 액츄에이터 Download PDF

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Abstract

프로젝션용 틸트 액츄에이터가 개시된다. 개시된 틸트 액츄에이터는, 광주사장치로부터 주사되는 빛을 반사시키기 위한 미러와, 미러가 안착되는 틸팅부와, 지지부와, 틸팅부가 틸팅되는 면의 중심선상의 양단부에서 지지부와 틸팅부를 연결하도록 형성되는 힌지부와, 중신선을 기준으로 편심위치에 설치되어 지지부를 베이스로하여 틸팅부를 틸팅시키는 동력을 발생시키기 위한 동력부를 갖는다. 이러한 틸트 액츄에이터는 광주사장치로부터 주사된 빛을 반사시키기 위한 미러를 구동시켜 디스플레이되는 영상의 화질을 선명하게 할 수 있다.
광주사, 틸트, 미러

Description

프로젝션용 틸트 액츄에이터{A tilting actuator for projection system}
도 1 은 종래기술에 따른 프로젝션 시스템의 개략도.
도 2 는 종래 기술에 따른 회전장치의 개략 단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 틸트 액츄에이터의 개략 단면도.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 분해 사시도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100: 미러 110: 틸팅부
120: 지지부 122: 제 1고정스크류
130: 힌지부 140: 코일
150: 마그네트 160: 요크
162: 지지대 170: 브래킷
172: 제 2고정스크류 180: 피씨비
182: 구동소자 184: 제 3고정스크류
본 발명은 프로젝션용 틸트 액츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 주사장치로부터 주사된 빛을 반사시키기 위한 미러를 구동시켜 디스플레이되는 영상의 화질을 선명하게 하기 위한 프로젝션용 틸트 액츄에이터에 관한 것이다.
프로젝션 시스템은 소형의 영상을 광학수단을 이용하여 대화면으로 구현하기 위한 것으로 영상을 구현하는 소자의 종류에 따라 CRT(Cathod Ray Tube) 프로젝션, LCD(Liquid Crystal Display) 프로젝션 및 DLP(Digital Light Processing) 프로젝션 방식으로 나눌 수 있다.
CRT 프로젝션 방식은 소형 고화질 브라운관을 거울에 반시시켜 스크린에 영상이 맺히게 하는 방식으로서 가장 오래되었으며, LCD 프로젝션 방식은 외부 재생 영상신호를 프로젝션 TV로 보내면 프로젝션 TV 내부에 있는 직경 약 4인치 크기의 소형 LCD 화면이 이를 받아 영상을 재현한다. 이후, 화면에 맺힌 영상을 액정 화면 뒤에서 강한 빛을 쏘여 렌즈를 통해 화면을 확대하고, 거울에 반시시켜 스크린에 투영하게 된다.
DLP 프로젝션 방식은 텍사스 인스트루먼트사가 개발한 수십만개의 미세 구동거울이 집적된 DMD(Digital micromirror Device) 반도체 칩을 이용하여 외부로부터 입력받은 영상신호를 확대 투사하는 형태의 매커니즘으로 동작한다.
이러한 DLP 프로젝션 시스템은, Imax Corporation에 허여된 미국 특허 제 6,582,080 호에 개시되어 있다.
도 1은 종래기술에 따른 프로젝션 시스템의 주요 구성요소를 개략적으로 설명한다. 참조 번호 20은, 프로젝션 렌즈(26)를 거쳐 프로젝션 스크린(24)에 광선속(22)을 투사하는 광원을 나타낸다. 광선(22)은 프리즘 조립체(30)를 포함하는 광선 속 분할기에 의해 광학적으로 빨강, 녹색, 파랑의 컴포넌트(R,G,B)로 분할된다. 각 컴포넌트들은 광선속 분할기에 의해 세개의 대응 DMD(32)로 향한다.
DMD는 본질적으로 동일하나 상이한 부분의 스펙트럼을 다룬다. 즉, 광선속 분할기에 들어가는 광선은 각각의 빨강, 녹색 및 파랑 DMD로 보내지는 빨강, 초록 및 파랑 컴포넌트로 분할된다. 광선속 분할기는 그 뒤 사실상 빨강, 초록 및 파랑의 광선 컴포넌트로 다시 모이고, 스크린(24)으로 주사하기 위해 프로젝션 렌즈(26)로 동시에 향한다.
각각의 DMD(32)는 반사성 디지털 광 스위치(거울) 배열을 포함하고, 각 스위치를 개별적으로 다룰 수 있는 실리콘 칩에 집적된다. 각각의 스위치는 배열에서 단일 픽셀을 표현하고, 고유의 하드웨어 및 소프트웨어 제어기에 의해 칩에 제공되는 디지털 정보에 따라 개별적으로 온 또는 오프를 전환시킬 수 있다. 각 DMD에서 각각의 개별적인 픽셀은 스크린(24)에 투사되는 광선에 적정한 영상 정보를 전하도록 제어된다.
그러나 이러한 종래 기술에 따른 프로젝션 시스템은 기본적으로 소형의 원 영상을 확대 투사하여 대화면으로 구현하는 것이기 때문에 원 영상에 비해 화질이 떨어질 수밖에 없는 단점을 가지고 있다.
또한, 전술한 종래기술에 따른 DLP 프로젝션 방식은 착시 현상으로 인하여 화질이 저하되는 문제점을 갖고 있었다. 이러한 문제점은 사진에도 찍히지 않고 사람의 눈에만 보이는 현상으로, 빠른 화면이나 시청자의 시야가 빠르게 움직일 경우, 예를 들면, 흰바탕에 검은 줄무늬와 같이 콘트라스트 비가 큰 곳에서 무지개 빛 색상이 눈에 띄거나, 시야의 빠른 이동에 의해 각 화소 사이의 격자무늬가 두드러지게 인식되어 화질을 떨어뜨리는 요인이 되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 광주사장치로부터 주사된 빛을 반사시키기 위한 미러를 구동시켜 디스플레이되는 영상의 화질을 선명하게 하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광주사장치로부터 주사되는 빛을 반사시키기 위한 미러; 상기 미러가 안착되는 틸팅부; 지지부; 상기 틸팅부가 틸팅되는 면의 중심선상의 양단부에서 상기 지지부와 상기 틸팅부를 연결하도록 형성되는 힌지부; 상기 중신선을 기준으로 편심위치에 설치되어, 상기 지지부를 베이스로하여 상기 틸팅부를 틸팅시키는 동력을 발생시키기 위한 동력부를 포함하는 프로젝션용 틸트 액츄에이터를 제공한다.
상기 힌지부는, 단면이 '+'의 형상을 갖는다.
상기 동력부는, 상기 틸팅부 또는 상기 지지부측 중 일측에 고정되는 마그네트; 및 상기 틸팅부 또는 상기 지지부측 중 상기 마그네트가 고정되지 않은 측에 고정되며, 전원이 인가될 때 상기 마그네트로부터 방출되는 자속을 받아서 상기 틸팅부가 틸트되는 방향으로 구동력을 발생시키는 권선된 코일;을 포함하여 이루어진다.
또한 상기 동력부는, 상기 마그네트가 지지되는 하나의 지지대와, 상기 코일 의 중심에 위치되는 하나의 지지대가 일체로 형성된 요크가 더 구비되어, 상기 마그네트로부터 방출되어 상기 코일을 통과한 자속을 다시 상기 마그네트로 귀환시킨다.
상기 지지부측에는 브래킷이 결합되며, 상기 브래킷에는 상기 지지부의 초기 세팅 각도를 조정하기 위한 다수의 조정 스크류가 구비된다.
또한 상기 브래에는 상기 코일에 공급되는 전원을 제어하기 구동소자가 장착되는 피씨비가 고정된다.
이하, 첨부 도면을 참조하며 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 3 은 본 발명에 따른 틸트 액츄에이터의 개략 단면도이고, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 분해 사시도이다.
이 도면에 도시된 틸트 액츄에이터는, 광주사장치로부터 주사되는 빛을 반사시키기 위한 미러(100); 미러(100)가 안착되는 틸팅부(110); 지지부(120); 틸팅부(110)가 틸팅되는 면의 중심선상의 양단부에서 지지부(120)와 틸팅부(110)를 연결하도록 형성되는 힌지부(130); 중신선을 기준으로 편심위치에 설치되어, 지지부(120)를 베이스로하여 틸팅부(110)를 틸팅시키는 동력을 발생시키기 위한 동력부로 이루어진다.
틸팅부(110)와 힌지부(130) 및 지지부(120)는 동일한 재료로 일체로 형성하며, 특히 힌지부(130)는 외력이 가해지면 변형된 후 외력이 제거되면 다시 원상으로 복원되는 알루미늄이나 플라스틱 재질로 구성되는 것이 적당하다.
힌지부(130)는, 단면이 '+'의 형상을 가짐으로써, 복원력이 우수하게 된다.
틸팅부(110)는 양측 힌지부(130)를 잇는 중심선을 기준으로 하여 도 3을 기준으로 상하로 미세하게 틸딩되어 미러(100)를 틸팅시킨다.
동력부는, 틸팅부(110) 또는 지지부(120)측 중 일측에 고정되는 마그네트(150); 및 틸팅부(110) 또는 지지부(120)측 중 마그네트(150)가 고정되지 않은 측에 고정되며, 전원이 인가될 때 마그네트(150)로부터 방출되는 자속을 받아서 틸팅부(110)가 틸트되는 방향으로 구동력을 발생시키는 권선된 코일(140)로 이루어진다.
마그네트(150)의 자속은 도 3을 기준으로 수평으로 코일(140)을 지나며, 코일(140)의 전류의 방향은 마그네트(150)의 자속과 직교하면서 수평으로 흐른다. 따라서 코일(140)에 전원이 공급되면, 코일(140)과 마그네트(150)는 서로 수직방향으로 밀치는 플레밍의 왼손법칙에 따른 전자력이 발생한다. 마그네트(150)는 지지부(120)측에 고정되므로, 코일(140)이 고정된 틸팅부(110)가 상하로 구동하게 된다.
이러한 동력부는 양측 힌지부(130)를 연결하는 중심선을 기준으로 양측 가장자리에 각각 하나씩 구비된다.
양측의 동력부는 각각 대향되는 방향으로 구동력을 발생시키도록 배치되어 틸팅부(110)에는 각각의 동력부의 합이 전달된다.
또한 각각의 동력부는, 마그네트(150)가 지지되는 하나의 지지대(162)와 코일(140)의 중심에 위치되는 다른 하나의 지지대(162)가 일체로 형성된 요크(160)가 더 구비되어, 마그네트(150)로부터 방출되어 코일(140)을 통과한 자속을 다시 마그 네트(150)로 귀환시킨다. 요크(160)는 자속을 통과시킬 수 있는 재질로 이루어진다.
지지부(120)는 제 1고정스크류(122)를 사용하여 요크(160)에 체결한다.
지지부(120)측에는 브래킷(170)이 결합되며, 브래킷(170)에는 지지부(120)의 초기 세팅 각도를 조정하기 위한 다수의 조정스크류(162)가 구비된다. 브래킷(170)은 제 2고정스크류(172)를 사용하여 요크(160)에 고정한다.
또한 브래킷(170)에는 코일(140)에 공급되는 전원을 제어하기 구동소자(182)가 장착된 피씨비(180)를 고정한다. 피씨비(180)는 제 3고정스크류(184)를 사용하여 요크(160)에 고정한다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 틸트 액츄에이터의 작용을 설명한다.
광주사장치로부터 출사된 빛은 미러(100)에서 반사되어 화면으로 이동한다.
이때 피씨비(180)의 구동소자(182)를 통해 코일(140)에 전원이 공급되면, 마그네트(150)로부터 방출된 자속을 받아 상하방향으로 구동력을 발생시켜 틸팅부(110)에 전달한다. 코일(140)에 공급되는 전류의 방향이 바뀌면 그 구동력 또한 반대로 작용하게 된다. 코일(140)을 통과한 자속은 도 3과 같이 요크(160) 및 지지대(162)를 통과하여 다시 마그네트(150)로 회귀한다.
이에 따라 틸팅부(110)는 및 미러(100)는 힌지부(130)를 중심으로 상하로 미세하게 구동하는 것을 반복하게 된다.
미러(100)가 미세하게 구동함에 따라 미러(100)에서 반사되어 화면에서 디스 플레이되는 빛이 재생하는 영상에서 각각의 화소가 인접 화소와 겹쳐져서 모든 경계가 흐려지게 되고, 이에 따라 화면을 시청하는 시청자는 착시 현상에 의해 선명한 화면으로 인식하게 된다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 액츄에이터는, 광주사장치로부터 주사된 빛을 반사시키기 위한 미러를 구동시켜 디스플레이되는 영상의 화질을 선명하게 할 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명을 일실시예로써 도시하고 설명하였으나, 당업자는 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명을 다양하게 변형하고 개량할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 광주사장치로부터 주사되는 빛을 반사시키기 위한 미러;
    상기 미러가 안착되는 틸팅부;
    지지부;
    상기 틸팅부가 틸팅되는 면의 중심선상의 양단부에서 상기 지지부와 상기 틸팅부를 연결하도록 형성되는 힌지부;
    상기 중신선을 기준으로 편심위치에 설치되어, 상기 지지부를 베이스로하여 상기 틸팅부를 틸팅시키는 동력을 발생시키기 위한 동력부를 포함하는 프로젝션용 틸트 액츄에이터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 힌지부는, 단면이 '+'의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 프로젝션용 틸트 액츄에이터.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 동력부는,
    상기 틸팅부 또는 상기 지지부측 중 일측에 고정되는 마그네트; 및
    상기 틸팅부 또는 상기 지지부측 중 상기 마그네트가 고정되지 않은 측에 고정되며, 전원이 인가될 때 상기 마그네트로부터 방출되는 자속을 받아서 상기 틸팅부가 틸트되는 방향으로 구동력을 발생시키는 권선된 코일;을 포함하여 이루어지는 프로젝션용 틸트 액츄에이터.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 동력부는,
    상기 마그네트가 지지되는 하나의 지지대와, 상기 코일의 중심에 위치되는 하나의 지지대가 일체로 형성된 요크가 더 구비되어, 상기 마그네트로부터 방출되어 상기 코일을 통과한 자속을 다시 상기 마그네트로 귀환시키는 것을 특징으로 하는 프로젝션용 틸트 액츄에이터.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 지지부측에는 브래킷이 결합되며, 상기 브래킷에는 상기 지지부의 초기 세팅 각도를 조정하기 위한 다수의 조정 스크류가 구비되는 것을 특징으로 하는 프로젝션용 틸트 액츄에이터.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 지지부측에는 브래킷이 결합되며, 상기 브래킷에는 상기 코일에 공급되는 전원을 제어하기 구동소자가 장착되는 피씨비가 고정되는 것을 특징으로 하는 프로젝션용 틸트 액츄에이터.
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