KR20190000271U

KR20190000271U - 광 경로 조정 기구

Info

Publication number: KR20190000271U
Application number: KR2020180003314U
Authority: KR
Inventors: 윤 치-추이; 치우 한-민; 창 유-첸
Original assignee: 영 옵틱스 인코포레이티드
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2019-01-30
Also published as: KR200491082Y1; TWM554179U

Abstract

광 경로 조정 기구는 광학 소자, 제1 스프링, 제2 스프링, 제1 삽입 핀 및 제2 삽입 핀을 포함한다. 광학 소자는 대각으로 위치한 제1 영역과 제2 영역을 구비한다. 제1 스프링의 제1 단은 제1 삽입 핀을 통해 광학 소자의 제1 영역에 연결되고, 제2 스프링의 제1 단은 제2 삽입 핀을 통해 광학 소자의 제2 영역에 연결되며, 여기서, 제1 스프링과 제2 스프링은 광학 소자에 접합 연결된다.

Description

광 경로 조정 기구{LIGHT PATH ADJUSTMENT MECHANISM}

본 고안은 광 경로 조정 기구에 관한 것이다.

최근, 각종 영상 표시 기술은 이미 일상 생활에 광범위하게 응용되고 있다. 영상 표시 기기에서, 예를 들어 광 경로 조정 기구를 설치하여 광선을 장치 내의 광 이동 경로로 개변시켜, 예컨대 영상 형성 해상도를 향상시키고, 화면 품질을 개선시키는 등 여러가지 효과를 제공할 수 있다. 하지만, 기존의 광 경로 조정 기구의 부재 수량, 무게, 부피가 모두 비교적 크기에, 더이상 마이크로필름화하기 어렵다. 따라서, 구조가 간단하고, 신뢰성이 높으며 무게 및 부피를 크게 감소시킬 수 있는 광 경로 조정 기구에 대한 설계가 필요하다.

본 고안의 기타 목적과 장점은 본 고안의 실시예에 개시된 기술특징으로부터 이해할 수 있다.

본 고안의 실시예는 광학 소자, 제1 스프링, 제2 스프링, 제1 삽입 핀 및 제2 삽입 핀을 포함하는 광 경로 조정 기구를 제공한다. 광학 소자는 대각으로 위치한 제1 영역과 제2 영역을 구비한다. 제1 스프링의 제1 단은 제1 삽입 핀을 통해 광학 소자의 제1 영역에 연결되고, 제2 스프링의 제1 단은 제2 삽입 핀을 통해 광학 소자의 제2 영역에 연결되며, 여기서, 제1 스프링과 제2 스프링은 광학 소자에 접합 연결된다.

본 고안의 실시예는 베이스, 지지 프레임, 광학 소자, 제1 스프링, 제2 스프링, 제1 삽입 핀 및 제2 삽입 핀을 포함하는 광 경로 조정 기구를 제공한다. 지지 프레임은 대각으로 위치한 제1 영역과 제2 영역을 구비한다. 광학 소자는 지지 프레임 내에 설치된다. 제1 스프링의 제1 단은 제1 삽입 핀을 통해 지지 프레임의 제1 영역에 연결되고, 제2 단은 베이스의 제1 단에 연결되며, 제1 스프링은 제1 단과 제2 단 사이에 제1 평면을 구비하고, 제2 스프링의 제1 단은 제2 삽입 핀을 통해 지지 프레임의 제2 영역에 연결되며, 제2 단은 베이스의 제2 단에 연결되고, 제2 스프링은 제1 단과 제2 단 사이에 제2 평면을 구비하며, 제1 스프링과 제2 스프링 지지 프레임에 접합 연결된다.

본 고안의 실시예의 설계를 통해, 삽입 핀을 사용하여 스프링과 광학 소자에 접합 연결시킴으로써, 광학 소자의 응력 발생을 크게 감소 또는 제거하므로, 영상 형성 해상도를 향상시키고 영상 품질을 향상시키는(어두운 영역을 제거하고, 영상 가장자리를 부드럽게 함) 등에 유리한 효과를 구비할 수 있다.

도1은 본 고안의 실시예의 광 경로 조정 기구의 부재의 분해도이다.
도2는 도1의 광 경로 조정 기구를 조립한 후의 모식도이다.
도3a는 본 고안의 실시예의 연동부재의 동작 상태 모식도이다.
도3b는 본 고안의 실시예의 삽입 핀의 외관 모식도이다.
도4는 본 고안의 다른 실시예의 광 경로 조정 기구의 부재 분해도이다.
도5는 도4의 광 경로 조정 기구를 조립한 후의 모식도이다.
도6a 및 도6b는 각각 본 고안의 실시예의 연결부재의 모식도이다.
도7a는 본 고안의 실시예의 광 경로 조정 기구의 모식도이고, 도7b는 도7a의 A-A'선을 따라 절단한 확대 단면 모식도이다.
도8a는 본 고안의 다른 실시예의 광 경로 조정 기구의 모식도이고, 도8b는 도8A의 B-B'선을 따라 절단한 확대 단면 모식도이다.
도8c는 셀프 태핑(tapping)을 통해 광학 소자와 연결부재를 연결하는 응력 분포도이다.
도8d는 삽입 핀 및 광학 소자와 연결부재를 접합 연결하는 응력 분포도이다.
도9는 본 고안의 실시예의 코일 수용 구조 형태의 모식도이다.
도10은 본 고안의 실시예의 광 경로 조정 기구를 광학 시스템에 응용하는 모식도이다.

본 고안의 전술한 내용 및 기타 기술내용, 특징과 효과에 관하여, 아래 도면의 실시예를 결부하여 상세하게 설명하여, 명확하게 보여줄 수 있다. 이하 실시예에서 제기된 상, 하, 좌, 우, 전 또는 후 등 방향 용어는 단지 부가적인 도면의 방향을 참조한다. 따라서, 사용되는 방향 용어는 본 고안을 설명하기 위한 것으로 본 고안을 한정하지 않는다.

아래 실시예에서 개시된 내용에서 광 경로 조정 기구를 공개하고, 이는 상이한 광학 시스템(예를 들어, 표시 기기, 투영 장치 등)에 사용되어 광 경로를 조정 또는 변화시켜 예컨대 영상 형성 해상도를 향상시키고 영상 품질을 향상시키는(어두운 영역을 제거하고, 영상 가장자리를 부드럽게 함) 등 효과를 제공하지만 이에 한정되지 않고, 광 경로 조정 기구의 광학 시스템에서의 설정 위치 및 구성 방식을 완전히 한정하지 않는다. 광 경로 조정 기구는 예컨대 연동부재, 작동 어셈블리, 연결부재 및 프레임 중의 일부 부재 또는 전부 부재를 포함할 수 있다. 하기와 같은 각 실시예에서, 연동부재 또는 지지 프레임은 광선을 편향시킬 수 있는 광학 소자를 포함할 수 있고, 연동부재 또는 지지 프레임은 광학 소자를 지지하는 지지 시트를 더 포함할 수 있으며, 연동부재 또는 지지 프레임의 작동 형식은 예컨대 회전, 진동, 이동 등이지만 이에 한정되지 않고; 작동 어셈블리는 연동부재를 구동시키는 효과만 발생할 수 있으면 되기에, 이의 구성 부재는 한정되지 않는데, 예를 들어, 자석 및 코일 어셈블리(또는 코일)를 포함하는 전자 감응 어셈블리일 수 있으며; 연결부재는 변형된 후 외력이 취소될 경우 원래의 크기와 형상이 복원되는 방향을 향해 변화되는 성질을 구비할 수 있는데, 예를 들어, 적어도 탄성 또는 가용성을 구비할 수 있고, 연결부재는 동력을 전달할 수 있는 전동 부재, 또는 진동을 완화시키거나 운동을 제어하는 제어 부재일 수 있지만, 이에 한정되지 않는데, 예를 들어, 스프링, 리프 스프링, 와이어 스프링, 가용성 편상 부재 또는 가용성 엽상 부재 등일 수 있으며; 프레임은 수용 공간을 한정할 수만 있으면 되고, 이는 상이한 형식 또는 외형을 구비하는 베이스, 프레임 또는 외부 프레임일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

도1은 본 고안의 실시예의 광 경로 조정 기구의 부재의 분해도이다. 도1에 도시된 바와 같이, 광 경로 조정 기구(100)는 지지 프레임(110), 작동 어셈블리(120), 스프링(130) 및 베이스(140)를 포함한다. 본 실시예에서, 지지 프레임(110)은 광선을 편향시킬 수 있는 광학 소자(112)를 포함하는데, 예를 들어, 렌즈를 포함하고, 렌즈는 광선을 편향시키는 효과를 제공할 수만 있으면 되며, 그 형식 및 종류는 한정하지 않는데, 예를 들어, 렌즈(Lens) 또는 반사경(Mirror)일 수 있다. 다른 실시예에서, 지지 시트를 더 포함할 수 있고, 지지 시트에 광학 소자를 설치하거나, 지지 시트와 광학 소자를 일체로 형성시킬 수 있다. 본 실시예에서, 작동 어셈블리(120)는 예컨대 어셈블리(122) 및 자석(124)을 포함하는 전자 감응 어셈블리일 수 있고, 다른 실시예에서, 예를 들어, 다른 코일 어셈블리를 자성체 또는 자성 재료로 하여 자석을 대체할 수 있으며, 베이스(140)에 구비되는 다른 코일 어셈블리(미도시)는 지지 프레임(110)에 둘러싸게 설치되는 코일 어셈블리와 마찬가지로 전자기력을 발생하여 지지 프레임(110)을 구동할 수 있다. 본 실시예에서, 스프링(130)은 예컨대 회복력을 구비하는 두 개의 얇은 금속 리프 스프링(132, 134)일 수 있다. 리프 스프링(132)의 양단은 삽입 핀 고정홀(132a), 나사 고정홀(132b)을 구비할 수 있고, 리프 스프링(134)의 양단은 삽입 핀 고정홀(134a)、나사 고정홀(134b)을 구비할 수 있으며, 광학 소자(112)의 양단에는 고정홀(112a, 112b)을 설치할 수 있고, 베이스(140)의 양단에는 고정홀(140a, 140b)을 설치할 수 있다. 조립 실시예에서, 지지 프레임(110)은 베이스(140) 내에 구비되고, 자석(124)은 베이스(140)에 고정될 수 있으며, 코일 어셈블리(122)는 광학 소자(112) 외부에 둘러싸게 설치될 수 있는데, 예를 들어 광학 소자(112)의 가장자리에 둘러싸게 설치될 수 있고, 리프 스프링(132)의 일단은 위치에 대응되는 삽입 핀 고정홀(132a), 고정홀(112a)을 경유하여 예컨대 삽입 핀(170)(도3b를 참조바람)의 고정부재를 통해 광학 소자(112)에 접합 고정될 수 있으며, 리프 스프링(132)의 타단은 위치에 대응되는 나사 고정홀(132b), 고정홀(140a)을 경유하여 나사(미도시)를 통해 베이스(140)에 고정되어, 리프 스프링(132)이 광학 소자(112)와 베이스(140) 사이에 구비될 수 있도록 한다. 또한, 리프 스프링(134)의 일단은 위치에 대응되는 삽입 핀 고정홀(134a), 고정홀(112b)은 예컨대 삽입 핀(170)(도3b를 참조바람)의 고정부재를 통해 광학 소자(112)에 접합 고정될 수 있으며, 리프 스프링(134)의 타단은 위치에 대응되는 나사 고정홀(134b), 고정홀(140b)을 경유하여 나사(미도시)를 통해 베이스(140)에 고정되어, 리프 스프링(134)이 광학 소자(112)와 베이스(140) 사이에 구비될 수 있도록 한다. 조립한 후의 광 경로 조정 기구(100)는 도2에 도시된 바와 같다. 따라서, 광학 소자(112)의 양단에 구비되는 리프 스프링(132, 134)은 광학 소자(112)에 연결되게 형성될 수 있고, 리프 스프링(132, 134)의 연결 방향은 실질적으로 지지 프레임(110)의 회전축선(A)과 겹칠 수 있으며, 광학 소자(112)는 회전축선(A)을 축심으로 하여 왕복운동을 진행할 수 있는데, 예를 들어, 회전축선(A)을 축심으로 하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 또는 스윙할 수 있다. 도3a에 도시된 바와 같이, 실시예에서, 코일 어셈블리(122) 및 자석(124) 사이의 전자기력은 광학 소자(112)가 회전축선(A)을 중심으로 하여 초기 위치(M)가 회전 방향(P)을 따라 각도(θ)로 회전하도록 할 수 있고, 리프 스프링(132, 134)의 회복력은 광학 소자(112)가 반대되는 회전 방향(Q)을 따라 회전하여 초기 위치(M)로 되돌아가도록 할 수 있다. 다른 실시예에서, 코일 어셈블리(122) 및 자석(124) 사이에 다른 전자기력을 인가하여 리프 스프링(132, 134)의 회복력과 함께 광학 소자(112)가 반대되는 회전 방향(Q)을 따라 회전하여 초기 위치(M)로 되돌아가도록 할 수 있으므로, 광학 소자(112)는 상이한 위치로 왕복 스윙하여 입사광을 상이한 방향으로 편향시켜, 광선이 이동하는 광 경로를 조정 또는 변화시키는 효과를 획득할 수 있다. 실시예에서, 지지 프레임(110)의 회전 각도(θ) 범위는 0.1 ~ 1도일 수 있고, 바람직한 범위는 0.2 ~ 0.5도인데, 예를 들어, 0.32도일 수 있다. 본 고안의 실시예의 광 경로 조정 기구를 통해 광 경로를 조정 또는 변화시켜, 실제 요구에 따라 상이한 효과를 발생할 수 있는데, 예를 들어, 투영 해상도를 향상시키고 영상 품질을 향상시킬 수 있지만(어두운 영역을 제거하고, 영상 가장자리를 부드럽게 함), 이에 한정되지 않는다.

상기 실시예의 설계를 통해, 작동 어셈블리의 적어도 일부분의 구조(예를 들어, 코일 어셈블리 또는 코일)는 광선을 편향시킬 수 있는 광학 소자에 직접 설치되므로, 광 경로 조정 기구의 전체적인 부피, 무게 또는 부재 수량을 감소할 수 있기에, 전체적인 구조를 간소화하고, 신뢰도를 향상시킬 수 있어, 마이크로필름화 또는 박형화에 유리하여 각종 마이크로 전자 장치와 조합하기에 편리하다.

도4는 본 고안의 다른 실시예의 광 경로 조정 기구의 부재 분해도이다. 도5는 도4의 광 경로 조정 기구를 조립한 후의 모식도이다. 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 광 경로 조정 기구(200)의 연동부재(210)는 예컨대 렌즈(212) 및 렌즈(212)를 수용하는 렌즈 시트(214)를 포함할 수 있고, 작동 어셈블리(220)는 예컨대 코일 어셈블리(222) 및 자석(224)을 포함하는 전자 감응 어셈블리일 수 있으며, 코일 어셈블리(222)는 렌즈 시트(214)에 둘러싸게 설치될 수 있는데, 예를 들어, 렌즈 시트(214)의 가장자리에 둘러싸게 설치될 수 있고, 자석(224)은 프레임(240)에 고정될 수 있다. 연결부재(230)는 예컨대 렌즈 시트(214)의 일단이 타단에 걸쳐져 일체로 형성되는 리프 스프링(232)일 수 있다. 리프 스프링(232)의 외형은 한정되지 않으며, 본 실시예에서, 리프 스프링(232)은 고리부(232e) 및 고리부(232e)가 연동부재(210)의 양단을 향해 연장되는 두 개의 연장부(232f, 232g)를 구비하고, 두 개의 연장부(232f, 232g)의 연장 방향은 실질적으로 회전축선(A)과 겹칠 수 있다. 리프 스프링(232)의 양단은 고정홀(232a, 232b, 232c, 232d)을 구비할 수 있고, 렌즈 시트(214)의 양단에는 각각 고정홀(214a)(고정홀(232b)에 대응됨) 및 고정홀(214b)(고정홀(232c)에 대응됨)이 설치되어 있으며, 프레임(240)의 양단에는 각각 고정홀(240a)(고정홀(232a)에 대응됨) 및 고정홀(240b)(고정홀(232d)에 대응됨)이 설치되어 있다. 나사(미도시)와 같은 고정부재를 통해 이에 대응되는 고정홀을 경유하여 고정하고, 일체로 형성된 리프 스프링(232)을 렌즈 시트(214)와 프레임(240) 사이에 설치할 수 있다. 리프 스프링(232)의 연장 방향은 실질적으로 연동부재(210)의 회전축선(A)과 겹치고, 연동부재(210)(렌즈(212)는 렌즈 시트(214)와 연동됨)는 회전축선(A)을 중심으로 하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있으며, 리프 스프링(232)의 회복력은 연동부재(210)가 반대되는 회전 방향을 따라 회전하여 초기 위치로 되돌아가도록 할 수 있고, 다른 실시예에서, 코일 어셈블리(222) 및 자석(224) 사이에 다른 전자기력을 인가하여 리프 스프링((232)의 회복력과 함께 연동부재(210)가 반대되는 회전 방향을 따라 회전하여 초기 위치로 되돌아가도록 할 수 있으므로, 연동부재(210)는 상이한 위치로 왕복 스윙하여 렌즈(212)가 입사광을 상이한 방향으로 편향시키도록 하여, 광선이 이동하는 광 경로를 조정 또는 변화시키는 효과를 획득할 수 있다.

본 고안의 실시예에서의 연결부재의 외형은 한정되지 않고, 실시예에서, 연결부재는 적어도 하나의 만곡부를 구비할 수 있고, 연결부재는 연동부재의 일단에 연결되어 프레임의 타단에 연결되며, 양단 사이에는 적어도 하나의 전환점을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이, 각각의 리프 스프링(132)(또는 리프 스프링연장부(232f)), 리프 스프링(134)(또는 리프 스프링 연장부(232g))은 적어도 각도를 이루는 두 개의 면으로 구성되는 비평면식 리프 스프링을 구비할 수 있고, 도6a에 도시된 바와 같이, 리프 스프링(132)(또는 리프 스프링 연장부(232f))의 판면(A2)은 실질적으로 판면(A1) 및 판면(A3)에 수직(약 90도의 협각)될 수 있으며, 판면(A1)과 판면(A3)은 실질적으로 평행될 수 있고, 도6b에 도시된 바와 같이, 리프 스프링(134)(또는 리프 스프링 연장부(232g))의 판면(B2)은 실질적으로 판면(B1) 및 판면(B3)에 수직될 수 있으며, 판면(B1)과 판면(B3)은 실질적으로 수직될 수 있다. 실시예에서, 도6a에 도시된 바와 같이, 리프 스프링(132)과 렌즈(112)의 접촉 부분은 제1 접촉점(T1)을 형성할 수 있고, 리프 스프링(132)과 프레임(140)의 접촉 부분은 제2 접촉점(T2)을 형성할 수 있으며, 제1 접촉점(T1)과 제2 접촉점(T2)은 실질적으로 상이한 수평 높이를 구비할 수 있다. 또한, 다시 도1을 참조하면, 리프 스프링(132)은 프레임(140)의 연결부(132d)에 연결되고, 이는 실질적으로 리프 스프링(134)에 수직되어 프레임(140)의 연결부(134d)에 연결될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서, 연결부(132d)는 실질적으로 연결부(134d)에 평행되지만 이에 한정되지 않는다. 따라서, 실시예에서, 연결부재(130)의 양단의 상이한 방향 위치의 만곡부에 의해 발생되는 비평면식 연결부재의 설계를 통하여, 연결부재가 운동 시의 전환 중심은 실질적으로 렌즈(112)의 질량 중심과 겹칠 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

실시예에서, 연결부재(130)의 두께는 0.5 mm보다 작을 수 있는데, 예를 들어, 두께는 0.1 mm, 0.15 mm 또는 0.2 mm일 수 있고, 연결부재(130)의 재료는 예컨대 탄성 재료(예를 들어, 스프링, 리프 스프링, 와이어 스프링), 금속 재료(예를 들어, 스테인리스, 철, 구리, 알루미늄) 또는 플라스틱 재료일 수 있다. 또한, 연결부재(130)의 경부(130a)가 너무 약하면 쉽게 절단되고 너무 굵으면 운동이 원활하게 이루어지지 않으므로, 연결부재(130)의 경부(130a)의 길이/폭 비(W)의 범위는 0.5 ~ 1일 수 있고, 바람직한 범위는 0.6 ~ 0.9이며, 더 바람직한 범위는 0.7 ~ 0.8인데, 예를 들어, 0.75일 수 있다. 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이, 경부(130a)의 길이/폭 비(W)는 길이(X)를 폭(Y)으로 나눈(W=X/Y) 것으로 정의할 수 있다.

도7a는 본 고안의 실시예의 광 경로 조정 기구의 모식도이고, 도7b는 도7a의 A-A'선을 따라 절단한 확대 단면 모식도이다. 도7a에 도시된 바와 같이, 코일 어셈블리(122)는 실질적으로 렌즈(112)의 법선 방향(N)으로 적층되게 설치되는 복수층의 코일(122a)을 구비하고, 예컨대 코일 어셈블리(122)를 감축할 수 있는 배선 평면이 차지하는 면적으로, 코일 어셈블리(122)는 범위를 둘러싸낼 수 있는데, 예를 들어, 리프 스프링(132, 134)의 제어부재 또는 회전부재는 전부 또는 부분적으로 코일 어셈블리(122)에 의해 둘러싸낸 범위 밖에 있을 수 있고, 예를 들어 연동부재(210)가 작동 시 기타 어셈블리와 간섭이 발생되는 가능성을 감소할 수 있다. 도7B에 도시된 바와 같이, 렌즈(112)의 가장자리 두께 방향에는 상대적인 돌출부 및 오목부가 구비될 수 있어, 렌즈(112)의 가장자리의 두께 방향으로 "L"자형의 계단부(116)가 나타나도록 하고, 코일 어셈블리(122)는 두께 방향에서 계단부(116)의 측벽(116a)에 한바퀴 이상 둘러싸게 설치될 수 있다.

도8a는 본 고안의 다른 실시예의 광 경로 조정 기구의 모식도이고, 도8b는 도8a의 B-B'선을 따라 절단한 확대 단면 모식도이다. 도8b에 도시된 바와 같이, 연동부재(210)가 작동하지 않을 시, 렌즈(212)와 자석(224)은 실질적으로 동일한 수평면에 위치하여, 부재가 차지하는 공간을 절약하고, 렌즈 시트(214)의 가장자리에는 수용 구조가 형성되어 코일 어셈블리(222)를 수용할 수 있다. 본 실시예에서, 렌즈 시트(214)의 가장자리의 두께 방향에는 오목부분(216)이 구비되고, 렌즈 시트(214)의 가장자리가 "C"자형 또는 "U"자형의 단면 구조를 구비하도록 하며, 코일 어셈블리(222)는 오목부분(216) 내에 수용될 수 있다. 즉, 코일 어셈블리를 수용하는 수용 구조는 계단부 또는 오목홈일 수 있고, 연동부재의 상이한 위치에 형성될 수 있으며 예컨대 "C"자형 또는 "U"자형의 상이한 외형을 구비할 수 있지만 이에 한정되지 않는데, 코일 어셈블리를 수용하는 효과를 제공할 수만 있으면 된다. 코일 어셈블리는 연동부재의 수용 구조 내에 수용될 경우, 코일 어셈블리가 차지하는 공간을 생략하여 전체적인 장치의 부피를 감축할 수 있고, 코일 어셈블리와 기타 어셈블리의 마모 접촉을 방지할 수 있으며, 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 또한, 코일 수용 구조는 연동부재의 가장자리에 구성되는 것에 대해 완전히 한정하지 않는데, 예를 들어, 코일 수용 구조는 도7a에 도시된 바와 같이 연동부재의 가장자리에 연속적으로 형성되거나, 도9에 도시된 바와 같이 연동부재(210)의 가장자리의 복수개의 서로 분리되는 오목부분(216)을 포함한다.

본 고안의 각각의 실시예의 연결부재는 단지 예시적이고, 광학 소자와 프레임 사이의 연결부재는 동력을 전달할 수 있는 여러가지 전동 부재 또는 진동을 완화시키거나 운동을 제어하는 제어 부재일 수 있지만 이에 한정되지 않는데, 예를 들어, 스프링, 리프 스프링, 와이어 스프링, 가용성 편상 부재 또는 가용성 엽상 부재 등일 수 있다. 또한, 렌즈의 광학 소자는 기타 캐리어에 구비될 수 있고 렌즈 시트로 한정하지 않으며, 프레임은 상이한 형식 또는 외형의 프레임 또는 외부 프레임일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

실시예에서, 렌즈의 재료는 유리, 플라스틱 또는 금속막을 도금한 유리, 플라스틱(예를 들어, 은 도금 또는 알루미늄 도금)일 수 있고, 연결부재는 셀프 태핑, 삽입 핀, 너트, 열 용점, 접합 또는 접착 등 방식을 이용하여 렌즈 또는 렌즈 시트에 구비될 수 있다. 도8C는 셀프 태핑으로 광학 소자(렌즈)와 연결부재(스프링)를 접합 연결하는 응력 잔류 분포도이고, 도면에서 광학 소자 내 레드 부분은 응력 잔류 영역이며, 색상이 붉을수록 잔류 응력이 크다는 것을 의미하고, 블루 영역은 응력의 잔류가 없는 것을 의미한다. 도8d는 삽입 핀을 사용하여 광학 소자(렌즈)와 연결부재(스프링)를 접합 연결하는 응력 분포도이고, 도면에서 광학 소자 내 레드 영역은 응력이 발생하지 않는 것을 표시한다. 따라서, 삽입 핀을 사용하여 광학 소자와 연결부재를 접합 연결하는 것은 셀프 태핑으로 광학 소자와 연결부재를 접합 연결하는 것보다 광학 소자의 응력의 발생을 크게 감소 또는 제거될 수 있도록 하므로, 영상 형성 해상도를 향상시키고 영상 품질을 향상시키는(어두운 영역을 제거하고, 영상 가장자리를 부드럽게 함) 등 효과에 유리하다. 실시예에서, 삽입 핀은 도2에 도시된 바와 같은 십자 헤드를 구비할 수 있고, 실시예에서, 삽입 핀은 일자 헤드 또는 평면 헤드를 구비할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 삽입 핀을 사용하여 접합할 경우, 삽입 핀의 핀 주위 및 헤드 주위에 접착제를 도포할 수 있고, 및/또는 접착제를 삽입 핀 고정홀 내에 충진할 수 있는데, 예를 들어, 삽입 핀이 삽입 핀 고정홀 내에 삽입될 경우, 광학 소자와 연결부재를 고정 연결시킬 수 있다. 실시예에서, 사용되는 접착제는 UV 접착제, 블랙 검(black gum), 습기 경화 접착제 등일 수 있으며 이에 한정되지 않지만, 접착제는 일정한 내열성을 구비해야 하는데, 적어도 광 경로 조정 기구를 생산 또는 사용하는 환경하에서 발생되는 고온을 감당하여 접착성이 소실되는 것을 방지해야 한다.

실시예에서, 광 경로 조정 기구의 적어도 일부분의 구조는 일체형 구조로서, 예컨대 부재 수량을 감소하고, 전체적인 구조를 간소화하며 조립 시간을 단축하는 효과를 획득할 수 있다. 예를 들면, 연결부재, 렌즈 및 프레임은 동일한 재료(예를 들어, 플라스틱 또는 금속)를 이용하여 일체로 형성될 수 있거나, 그 중 두 개의 어셈블리를 먼저 일체로 형성할 수 있는데, 예를 들어, 연결부재, 렌즈를 먼저 일체로 형성하거나 연결부재, 프레임을 먼저 일체로 형성한 후 나머지 어셈블리와 조합해도 되며, 이때 조합 시의 고정 방식은 삽입 핀 접합, 접착 또는 나사로 고정하는 것일 수 있다. 다른 실시예에서, 연결부재, 렌즈, 렌즈 시트 및 프레임은 동일한 재료(예를 들어, 플라스틱 또는 금속)를 이용하여 일체로 형성될 수 있거나, 또는 그 중 적어도 두 개의 어셈블리를 먼저 일체로 형성한 후, 나머지 어셈블리와 조합하면 된다. 다른 실시예에서, 예컨대 연결부재로 형성된 회전축은 광학 소자에 연결될 수 있고, 코일은 광학 소자의 가장자리에 둘러싸게 설치될 수 있으며, 광학 소자와 회전축은 일체로 형성되어 광 경로를 조정하는 기구를 구성할 수 있다. 다른 실시예에서, 광 경로를 조정하는 기구는 외부 프레임, 지지 시트, 지지 시트에 구비되는 렌즈, 지지 시트의 가장자리에 둘러싸게 설치되는 코일, 및 지지 시트와 외부 프레임 사이에 구비되는 제어 기구를 포함할 수 있다. 제어 기구와 지지 시트는 일체로 형성될 수 있거나, 제어 기구, 외부 프레임 및 광학 소자는 일체로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 광 경로를 조정하는 기구는 프레임, 렌즈 시트, 코일 어셈블리 및 전동 기구를 포함하고, 렌즈 시트는 프레임 내에 수용되며, 렌즈를 포함하고, 코일 어셈블리는 렌즈 시트에 둘러싸게 설치되며, 전동 기구는 렌즈 시트와 프레임 사이에 연결되고, 프레임, 렌즈 시트 및 전동 기구 중에서, 적어도 두 개는 일체로 형성된다. 또한, 고무와 같은 충격완화 물질을 프레임과 기타 내부 구조 사이에 충진하여 충격완화 효과를 제공할 수 있다.

도10은 본 고안의 실시예의 광 경로 조정 기구를 광학 시스템에 응용하는 모식도이다. 도10을 참조하면, 광학 장치(300)는 조명 시스템(310), 디지털 마이크로미러 장치(320), 투영 렌즈(330) 및 광 경로 조정 기구(340)를 포함한다. 여기서, 조명 시스템(310)은 광원(312)을 구비하고, 이는 광속(314) 제공에 적용되며, 디지털 마이크로미러 장치(320)는 광속(314)의 전달 경로에 배치된다. 상기 디지털 마이크로미러 장치(320)는 광속(314)을 복수개의 서브 이미지(314a)로 전환시키는 데 적용된다. 이 밖에, 투영 렌즈(330)는 복수개의 서브 이미지(314a)의 전달 경로에 배치되고, 디지털 마이크로미러 장치(320)는 조명 시스템(310)과 투영 렌즈(330) 사이에 위치한다. 이 밖에, 광 경로 조정 기구(340)는 디지털 마이크로미러 장치(320)와 투영 렌즈(330) 사이에 배치될 수 있는데, 예를 들면, 디지털 마이크로미러 장치(320)와 내부 전반사 프리즘(319) 사이 또는 내부 전반사 프리즘(319)과 투영 렌즈(330) 사이에 배치될 수 있고, 복수개의 서브 이미지(314a)의 전달 경로에 위치할 수 있다. 상술한 광학 장치(300)에서, 광원(312)은 예컨대 레드 라이트 발광 다이오드(312R), 그린 라이트 발광 다이오드(312G) 및 블루 라이트 발광 다이오드(312B)이고, 각각의 발광 다이오드는 색을 띤 빛을 발사하여 광통합 장치(316)를 거쳐 광통합된 후 광속(314)을 형성하며, 광속(314)은 집광 칼럼(light integration rod)(317), 렌즈 세트(318) 및 내부 전반사 프리즘(TIR Prism)(319)을 순차적으로 경과할 수 있다. 다음, 내부 전반사 프리즘(319)은 광속(314)을 디지털 마이크로미러 장치(320)에 반사시킬 수 있다. 이때, 디지털 마이크로미러 장치(320)는 광속(314)을 복수개의 서브 이미지(314a)로 전환시킬 수 있고, 복수개의 서브 이미지(314a)는 내부 전반사 프리즘(319) 및 광 경로 조정 기구(340)를 순차적으로 통과할 수 있으며, 투영 렌즈(330)를 거쳐 복수개의 서브 이미지(314a)를 스크린(350)에 투영시킨다. 본 실시예에서, 복수개의 서브 이미지(314a)가 광 경로 조정 기구(340)를 경과할 경우, 광 경로 조정 기구(340)는 일부분의 복수개의 서브 이미지(314a)의 전달 경로를 개변시킬 수 있다. 다시 말하면, 상기 광 경로 조정 기구(340)의 복수개의 서브 이미지(314a)를 통해 스크린(350)의 제1 위치(미도시)에 투영될 수 있고, 다른 일부분의 시간 내에 상기 광 경로 조정 기구(340)의 복수개의 서브 이미지(314a)를 통해 스크린(350)의 제2 위치(미도시)에 투영될 수 있으며, 여기서 제1 위치와 제2 위치는 수평 방향(X축) 및/또는 수직 방향(Z축)에서 고정 거리만큼의 차이가 있다. 본 실시예에서, 광 경로 조정 기구(340)는 복수개의 서브 이미지(314a)의 영상 형성 위치를 수평 방향 및/또는 수직 방향에서 고정 거리만큼 이동하도록 할 수 있으므로, 영상 형성의 수평 해상도 및/또는 수직 해상도를 향상시킬 수 있다. 물론, 상술한 실시예는 단지 예시적이고, 본 고안의 실시예의 광 경로 조정 기구는 상이한 광학 시스템에 응용되어 상이한 효과를 얻을 수 있으며, 광 경로 조정 기구를 광학 시스템에 설치하는 위치 및 배치 방식을 완전히 한정하지 않는다.

비록, 본 고안은 바람직한 실시예를 통해 상술한 바와 같이 개시되었지만, 이는 본 고안을 한정하지 않고, 본 고안의 사상과 범위를 벗어나지 않는 전제하에서 임의의 당업자는 여러가지 변형과 수정을 진행할 수 있으므로, 본 고안의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 것으로 간주한다. 이 밖에, 본 고안의 임의의 실시예 또는 특허청구범위는 본 고안에 개시된 모든 목적, 장점 또는 특징을 반드시 실현하는 것은 아니다. 이 외에, 요약서 부분과 명칭은 단지 특허 문서 검색에 보조하는 역할을 하며, 본 고안의 권리 범위를 한정하지 않는다.

100: 광 경로 조정 기구 110: 지지 프레임
112: 광학 소자 112a, 112b: 고정홀
116: 계단부 116a: 측벽
120: 작동 어셈블리 122: 코일 어셈블리
122a: 코일 124: 자석
1241, 1242: 구간 130: 스프링
130a: 경부 132, 134: 리프 스프링
132a, 134a: 삽입 핀 고정홀 132b, 134b: 나사 고정홀
132d, 134d: 연결부 140: 베이스
140a, 140b: 고정홀 150: 압전 어셈블리
170: 삽입 200, 200a: 광 경로 조정 기구
210: 연동부재 212: 렌즈
214: 렌즈 시트 214a, 214b: 고정홀
216: 오목부분 220: 작동 어셈블리
222: 코일 어셈블리 224: 자석
230: 연결부재 232: 리프 스프링
232a, 232b, 232c, 232d: 고정홀 232e: 고리부
232f, 232g: 연장부 240: 프레임
240a, 240b: 고정홀 300: 광학 장치
310: 조명 시스템 312: 광원
312R, 312G, 312B: 발광 다이오드 314: 광속
314a: 서브 이미지 316: 광통합 장치
317: 집광 칼럼 318: 렌즈 세트
319: 내부 전반사 프리즘 320: 디지털 마이크로미러 장치
330: 투영 렌즈 340: 광 경로 조정 기구
350: 스크린 A: 회전축선
A1-A3, B1-B3: 판면 C, D: 연결
M: 초기 위치 N: 법선 방향
P, Q: 회전 방향 T1, T2: 접촉점
θ: 각도 W: 길이/폭 비
X: 길이 Y: 폭

Claims

대각으로 위치한 제1 영역과 제2 영역이 구비되는 광학 소자;
제1 단이 제1 삽입 핀을 통해 상기 제1 영역에 연결되는 제1 스프링;
제1 단이 제2 삽입 핀을 통해 상기 제2 영역에 연결되는 제2 스프링을 포함하고,
상기 제1 스프링과 상기 제2 스프링은 상기 광학 소자에 접합 연결되는 광 경로 조정 기구.
제1항에 있어서, 상기 제1 스프링은 상기 제1 단과 제2 단 사이에 제1 평면을 구비하고, 상기 제2 스프링은 상기 제1 단과 제2 단 사이에 상기 제1 평면의 위치에 대응되는 제2 평면을 구비하며, 상기 제1 스프링의 상기 제1 평면은 상기 제2 스프링의 상기 제2 평면에 평행되지 않는 광 경로 조정 기구.
제1항에 있어서,
베이스;
대각으로 위치한 제1 영역과 제2 영역이 구비되는 지지 프레임;
상기 지지 프레임 내에 구비되는 광학 소자;
제1 삽입 핀을 통해 상기 지지 프레임의 상기 제1 영역에 연결되는 제1 단, 및 상기 베이스의 제1 단에 연결되는 제2 단이 구비되고, 상기 제1 단과 상기 제2 단 사이에 제1 평면이 구비되는 제1 스프링; 및
제2 삽입 핀을 통해 상기 지지 프레임의 상기 제2 영역에 연결되는 제1 단, 및 상기 베이스의 제2 단에 연결되는 제2 단이 구비되고, 상기 제1 단과 상기 제2 단 사이에 제2 평면이 구비되는 제2 스프링을 포함하고,
상기 제1 스프링과 상기 제2 스프링은 상기 지지 프레임에 접합 연결되는 광 경로 조정 기구.
제3항에 있어서, 상기 지지 프레임과 상기 광학 소자는 일체로 성형되는 광 경로 조정 기구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 스프링은 얇은 금속이고, 상기 제2 스프링은 얇은 금속인 광 경로 조정 기구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 소자는 반사판 또는 렌즈를 포함하는 광 경로 조정 기구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 소자는 렌즈이고, 상기 렌즈의 가장자리에 코일 어셈블리가 둘러싸게 설치되는 광 경로 조정 기구.
제7항에 있어서, 상기 코일 어셈블리는 실질적으로 상기 광학 소자의 법선 방향으로 적층되게 설치되는 복수층의 코일을 구비하는 광 경로 조정 기구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 장치에 사용될 수 있고, 상기 광학 장치는 내부 전반사 프리즘을 더 포함하는 광 경로 조정 기구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 장치에 사용될 수 있고, 상기 광학 장치는 상기 광학 소자에 수직되는 광 밸브를 더 포함하는 광 경로 조정 기구.