KR100201834B1 - The position error detection device of optical path controller engine system - Google Patents

The position error detection device of optical path controller engine system Download PDF

Info

Publication number
KR100201834B1
KR100201834B1 KR1019960033809A KR19960033809A KR100201834B1 KR 100201834 B1 KR100201834 B1 KR 100201834B1 KR 1019960033809 A KR1019960033809 A KR 1019960033809A KR 19960033809 A KR19960033809 A KR 19960033809A KR 100201834 B1 KR100201834 B1 KR 100201834B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
optical energy
ama
position error
engine system
Prior art date
Application number
KR1019960033809A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19980014715A (en
Inventor
정상철
Original Assignee
전주범
대우전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전주범, 대우전자주식회사 filed Critical 전주범
Priority to KR1019960033809A priority Critical patent/KR100201834B1/en
Publication of KR19980014715A publication Critical patent/KR19980014715A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100201834B1 publication Critical patent/KR100201834B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/015Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/142Adjusting of projection optics

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

액튜에이터 미러 어레이(Actuated Mirror Array; AMA) 모듈을 광로 조절 장치 엔진 시스템에 자동적으로 정렬 시키기 위한 광로 조절 장치(Thin Film Actuated Mirror Array; TFAMA) 엔진 시스템의 포지션 에러 탐지 장치가 개시되어 있다. 포지션 에러 탐지 장치의 광학 에너지 탐지 수단은 광로 조절 장치 엔진 시스템의 프로젝션 스톱(projection stop)상에 위치하며, 스톱의 전면상에 조사되는 광학 에너지를 검출하여 광 수용 전류를 발생 시킨다. 바람직하게는, 광학 에너지 탐지 수단은 다수의 광센서로 구성된 광 검출기 이다. 광 검출기로부터 발생된 광 수용 전류는 컨트롤러로 전달된다. 컨트롤러는 광 수용 전류를 처리하여 제어 신호를 발생 시킨다. 컨트롤러로부터 출력된 제어 신호는 전압 가변부로 인가된다. 전압 가변부는 제어 신호에 따라서 액튜에이터 미러 어레이 모듈로 인가되는 인가 전압을 가변시킨다. AMA 광 모듈레이터는 전압 가변부로부터 인가되는 가변 전압을 받아서 광학 에너지를 변조하여 광로 조절 장치 엔진 시스템의 스크린상에 투영 시킨다.A position error detection device of a Thin Film Actuated Mirror Array (TFAMA) engine system for automatically aligning an Actuated Mirror Array (AMA) module with an optical path control engine system is disclosed. The optical energy detection means of the position error detection device is located on the projection stop of the optical path control engine system and detects the optical energy irradiated on the front of the stop to generate a light receiving current. Preferably, the optical energy detecting means is a light detector composed of a plurality of light sensors. The light receiving current generated from the photo detector is delivered to the controller. The controller processes the light receiving current to generate a control signal. The control signal output from the controller is applied to the voltage variable portion. The voltage varying unit varies the applied voltage applied to the actuator mirror array module according to the control signal. The AMA optical modulator receives the variable voltage applied from the voltage variable part and modulates the optical energy to project it on the screen of the optical path control engine system.

Description

광로 조절 장치 엔진 시스템의 포지션 에러 탐지 장치Position error detection device of optical path control engine system

본 발명은 디지탈 화상을 스크린상에 투영하는데 사용되는 광학적인 광로 조절 장치 엔진 시스템의 포지션 에러 탐지 장치에 관한 것이며, 특히 액튜에이터 미러 어레이(Actuated Mirror Array; 이하, AMA라 칭함) 모듈을 액튜에이터 미러 어레이(AMA) 광학 시스템에 자동적으로 정렬 시키기 위한 광로 조절 장치(Thin Film Actuated Mirror Array) 엔진 시스템의 포지션 에러 탐지 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position error detection device of an optical optical path control engine system used for projecting a digital image onto a screen, and in particular, an actuator mirror array module (hereinafter referred to as an AMA) module. AMA) A position error detection device of a thin film actuated mirror array engine system for automatically aligning with an optical system.

일반적으로, 광학 에너지(optical energy)를 스크린 상에 투영하기 위한 장치인 공간적인 광 모듈레이터(spatial light modulator)는 광학적인 커뮤니케이션, 화상 처리 및 정보 디스플레이 장치와 같은 다양한 분야에 응용될 수 있다.In general, spatial light modulators, which are devices for projecting optical energy onto a screen, can be applied to various fields such as optical communication, image processing, and information display devices.

통상적으로, 이러한 장치들은 광학 에너지를 스크린 상에 표시하는 방법에 따라서 직시형 화상 표시 장치와 투사형 화상 표시 장치로 구분된다.Typically, such devices are classified into a direct view type image display device and a projection type image display device according to a method of displaying optical energy on a screen.

직시형 화상 표시 장치의 예로서는 CRT(Cathod Ray Tube)를 들 수 있는데, 이러한 CRT는 소위 브라운관으로 불리는 것으로서 화질은 우수하지만 화면의 대형화가 곤란하다. 즉, 화면을 크게함에 따라서 CRT의 중량 및 용적이 증가하고, 이에따라 제조 비용이 상승하는등의 문제가 있다.An example of a direct view type image display apparatus is a CRT (Cathod Ray Tube). Such a CRT is called a CRT, which is excellent in image quality but difficult to enlarge a screen. That is, as the screen is enlarged, there is a problem that the weight and volume of the CRT increase, and thus the manufacturing cost increases.

투사형 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; 이하, LCD라 칭함), 디포머블 미러 어레이(Deformable Mirror Array; 이하, DMD라 칭함) 및 액튜에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Array; 이하, AMA라 칭함)를 들 수 있다.The projection type image display apparatus includes a liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD), a deformable mirror array (hereinafter referred to as DMD) and an actuated mirror array (hereinafter referred to as "DMD"). AMA)).

이러한 투사형 화상 표시 장치는 다시 그들의 광학적인 특성에 따라서 2 개의 그룹으로 나뉠 수 있다. 즉, LCD와 같은 장치는 전송 광 모듈레이터(transmissive spatial light modulators)로 분류될 수 있는데 반해서, DMD 및 AMA는 반사 광 모듈레이터(reflective spatial light modulators)로 분류될 수 있다.Such projection image display devices can be further divided into two groups according to their optical characteristics. That is, devices such as LCDs can be classified as transmissive spatial light modulators, while DMD and AMA can be classified as reflective spatial light modulators.

전술한 바와 같은 전송 광 모듈레이터는 매우 간단한 광학 장치이지만, 빛의 극성으로 인하여 광 효율이 낮으며, 액정 재료에 고유하게 존재하는 문제, 예를들면 느린 반응 및 과열과 같은 결점을 갖는다. 또한, 현존하는 전송 광 모듈레이터의 최대 광 효율은 1 내지 2 % 범위로 한정되며, 수용 가능한 디스플레이 품질을 제공하기 위해서 암실 조건을 필요로 한다.Although the transmission optical modulator as described above is a very simple optical device, it has low light efficiency due to the polarity of light and has drawbacks such as problems inherent in liquid crystal materials such as slow reaction and overheating. In addition, the maximum light efficiency of existing transmission optical modulators is limited to a range of 1-2% and requires dark room conditions to provide acceptable display quality.

DMD 및 AMA와 같은 광로 조절 장치는 위와 같은 LCD 타입의 광로 조절 장치가 안고 있는 문제점들을 해결하기 위해서 개발되었다.Optical path control devices such as DMD and AMA have been developed to solve the problems of the LCD type optical path control devices.

DMD는 비교적 양호한 광 효율을 나타내지만, DMD에 채용된 힌지 구조물에 의해서 심각한 피로 문제가 발생한다. 또한, DMD에서는 매우 복잡하고 값비싼 구동 회로가 요구된다.DMD shows relatively good light efficiency, but serious fatigue problems are caused by the hinge structure employed in the DMD. In addition, very complex and expensive driving circuits are required in DMD.

이에 비해서, AMA는 압전식으로 구동하는 미러 어레이로서, 단순한 구조와 작동 원리를 가지며, 10% 이상의 높은 광 효율을 제공한다. 또한, 보통의 실온 광 조건하에서 밝고 선명한 화상을 제공하기에 충분한 콘트라스트 비를 제공한다. 게다가, AMA는 빛의 극성에 의해서 영향을 받지 않을 뿐만 아니라, 빛의 극성에 영향을 끼치지 않는다. 그러므로, AMA는 LCD 장치보다 효율적이다. 또한, AMA의 반사 특성은 온도에 상대적으로 덜 민감하기 때문에, AMA는 고 전력의 광원에 의해서 쉽게 영향을 받는 다른 장치들에 비해서 스크린의 밝기를 향상시키는 잇점을 제공한다.In contrast, AMA is a piezoelectrically driven mirror array, which has a simple structure and principle of operation, and provides high optical efficiency of 10% or more. It also provides a sufficient contrast ratio to provide bright and clear images under normal room temperature light conditions. In addition, AMA is not only affected by the polarity of light, but also does not affect the polarity of light. Therefore, AMA is more efficient than LCD devices. In addition, since the reflective properties of the AMA are relatively less sensitive to temperature, AMA offers the advantage of improving the brightness of the screen over other devices that are easily affected by high power light sources.

이와같은 AMA는 개발 초기에 디스플레이 장치로서 활용되었는데, 주로 수직한 두 형태소의 구조물로 이루어진 마이크로액튜에이터(microactuator)로 사용되었다. 즉, 결합된 수직의 벌크(bulk) 압전 웨이퍼 구조물인 벌크형 AMA로 사용되었다.This AMA was used as a display device in the early stages of development, mainly as a microactuator consisting of two vertical morphological structures. That is, it was used as a bulk AMA, a bonded vertical bulk piezoelectric wafer structure.

이러한 벌크형 AMA는 1992 년 12 월 29 일자로 그레고리 엄(Gregory Um)등에게 허여된 미합중국 특허 제 5,175,465 호에 개시된 바 있다. 벌크형 AMA는 2 개의 압전 층들 사이에 중앙 전극을 구비한다. 중앙 전극은 신호 전압을 위한 도전성 에폭시를 갖는 액티브 매트릭스에 연결된다. 벌크형 AMA의 상부에는 거울 층이 위치하는데, 이 거울 층은 최대 30 볼트의 전압하에서 +/-0.25도의 경사각을 갖는다. 이로 인하여, 이러한 벌크형 AMA는 설계 및 제조에 있어서 매우 높은 정밀도가 요구되고, 구조물의 조립에 있어서도 많은 어려움이 있었다.Such bulk AMAs were disclosed in US Pat. No. 5,175,465, issued December 31, 1992 to Gregory Um et al. Bulk AMA has a central electrode between two piezoelectric layers. The center electrode is connected to an active matrix having a conductive epoxy for the signal voltage. At the top of the bulk AMA is a mirror layer, which has an inclination angle of +/- 0.25 degrees under a voltage of up to 30 volts. For this reason, such a bulk AMA requires very high precision in design and manufacture, and there are many difficulties in assembling the structure.

그러므로, 최근에는 미러 어레이들의 질을 완전하게 하기 위해서 박막형 광로 조절 장치가 새롭게 개발되었다. 예를들면, 본 출원인에 의해서 1995 년 5 월 26 일에 출원된 바 있는 한국 특허 출원 제 95-13358 호에는 이러한 박막형 광로 조절 장치가 개시되어 있다.Therefore, recently, a thin-film optical path control device has been newly developed to complete the quality of mirror arrays. For example, Korean Patent Application No. 95-13358, filed on May 26, 1995 by the present applicant, discloses such a thin film type optical path control device.

박막형 광로 조절 장치는 반도체 산업 분야에서 널리 알려진 박막 공정을 이용하여 제조된다. 박막형 광로 조절 장치는 보통의 실내 조명 조건하에서 디지탈 화상을 고 휘도(high brightness)와 고 콘트라스트(high contrast)로 디스플레이 하기에 충분한 빛을 스크린상에 전송하기 위하여 개발된 것이다. 박막형 광로 조절 장치는 현미경적인 미러들과 관련하여 박막 압전 액튜에이터(thin film piezo-electric actuators)를 이용하는 반사형 광 모듈레이터이다. 박막형 광로 조절 장치는 고 콘트라스트를 제공하기 위한 향상된 경사 각 및 고 휘도를 제공하기 위한 충분한 광 효율을 얻도록 개발되어 왔다. 또한, 단일 패널로 이루어진 미러의 300,000 개 이상의 화소(pixel)에 결쳐서 대규모 집적의 균등도를 갖도록 개발되어 왔다.Thin film type optical path control devices are manufactured using thin film processes well known in the semiconductor industry. Thin film type light path control devices have been developed to transmit enough light on the screen to display digital images at high brightness and high contrast under normal room lighting conditions. Thin-film optical path control devices are reflective optical modulators using thin film piezo-electric actuators in conjunction with microscopic mirrors. Thin-film optical path control devices have been developed to obtain sufficient light efficiency to provide improved tilt angles and high brightness to provide high contrast. In addition, more than 300,000 pixels of a mirror made of a single panel have been developed to have uniformity of large scale integration.

박막형 광로 조절 장치는 각각 적색, 녹색 및 청색을 나타내는 640×480 화소의 패널들로 구성된다. 박막형 광로 조절 장치의 개별적인 화소의 크기는 예를들어 100μm×100μm 이다. 이러한 화소의 크기는 고화질 TV에 요구되는 해상도를 만족시키기 위해서 50μm×50μm 로 쉽게 축소할 수 있다. 일반적으로, 단일 박막형 광로 조절 장치 모듈을 만들기 위해서 4 인치의 실리콘 웨이퍼상에 640×480 화소들이 조립된다. 다중의 박막형 광로 조절 장치 모듈은 양호한 생산성 및 낮은 생산비를 위해서 필요한 거울 화소 크기로 축소한 6 인치 또는 8 인치의 웨이퍼상에 조립될 수 있다. 화소들은 광효율을 높이도록 거울 표면적을 최대화하기 위해서 캔틸레버(cantilever) 구조물로 고안된다. 캔틸레버 구조물들은 미세 기계 가공 및 박막 제조 기술을 사용하여 만들어 진다. 캔틸레버 구조물은 크게 화상 신호 전압이 인가되는 활성 매트릭스 및 인가된 신호 전압에 의해서 작동되는 캔틸레버 미러를 포함한다.The thin film type optical path control device is composed of panels of 640 x 480 pixels representing red, green and blue, respectively. The size of the individual pixels of the thin film optical path control device is, for example, 100 μm × 100 μm. The size of these pixels can be easily reduced to 50μm x 50μm to satisfy the resolution required for high-definition TV. Generally, 640 x 480 pixels are assembled on a 4 inch silicon wafer to make a single thin film optical path control module. Multiple thin-film optical path control module can be assembled on a 6 inch or 8 inch wafer down to the mirror pixel size required for good productivity and low production cost. The pixels are designed as cantilever structures to maximize the mirror surface area to increase light efficiency. Cantilever structures are made using micromachining and thin film fabrication techniques. The cantilever structure largely includes an active matrix to which an image signal voltage is applied and a cantilever mirror operated by an applied signal voltage.

활성 매트릭스는 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 스위치 어레이가 만들어지는 반도체 웨이퍼이며, LCD 패널상에 사용되는 활성 매트릭스와 유사하다. 각각의 거울 화소는 이러한 스위치 어레이에 있어서 대응되는 트랜지스터 스위치를 갖는다. 캔틸레버 미러의 표면적은 높은 반사 도를 달성하도록 알루미늄으로 피복 된다. 캔틸레버 구조물인 박막형 광로 조절 장치의 단위 미러는 10V의 최대 전압이 인가되는 경우에 3 도의 최대 경사각을 갖는다. 박막형 광로 조절 장치의 경사각은 인가된 전압에 따라서 선형적으로 변하며, 거의 순간적인 주파수 반응 특성을 갖는다. 바람직하게는, 박막형 광로 조절 장치는 5 도의 최대 경사각을 갖는다.An active matrix is a semiconductor wafer from which a metal oxide semiconductor (MOS) switch array is made, similar to the active matrix used on LCD panels. Each mirror pixel has a corresponding transistor switch in this switch array. The surface area of the cantilever mirror is covered with aluminum to achieve high reflectivity. The unit mirror of the thin film type optical path adjusting device, which is a cantilever structure, has a maximum tilt angle of 3 degrees when a maximum voltage of 10V is applied. The inclination angle of the thin film type optical path control device changes linearly according to the applied voltage, and has an almost instantaneous frequency response characteristic. Preferably, the thin film optical path control device has a maximum tilt angle of 5 degrees.

3 개의 박막형 광로 조절 장치를 포함하는 AMA 엔진은 40 인치 내지 300 인치 범위의 큰 스크린 상에 디지탈 화상을 투영하도록 형상화되며, 공지된 디지탈 투영 장치 중에서 가장 밝은 밝기를 갖는다. AMA 엔진은 간단한 설계의 표준화된 박막 공정들에 의해서 저가로 제조될 수 있다. 그러므로, 광학 장치를 보다 단순화 할 수 있으며, 박막 조립 공정이 매우 간편해 질 수 있다.An AMA engine comprising three thin film path control devices is shaped to project a digital image onto a large screen in the range of 40 inches to 300 inches and has the brightest brightness among known digital projection devices. AMA engines can be manufactured at low cost by standardized thin film processes with a simple design. Therefore, the optical device can be more simplified, and the thin film assembly process can be very simple.

도 4 에는 스크린 상에 조사되는 빛의 세기를 제어하는 종래의 AMA 엔 진 시스템(10)의 작동 원리가 도시되어 있다.4 shows the principle of operation of a conventional AMA engine system 10 for controlling the intensity of light irradiated on a screen.

간략하게 도시된 AMA 엔진 시스템(10)은 광학 에너지의 소오스(도시되지 않음), AMA 화소(12), 미러(14), 광학적으로 불투명한 프로젝션 스톱(projection stop)(20), 프로젝션 렌즈(30) 및 스크린(40)을 포함한다. 프로젝션 스톱(20)은 광학적으로 반사면인 전면(22) 및 광선을 통과시키도록 형성된 개구(24)를 구비한다.The simplified AMA engine system 10 includes a source of optical energy (not shown), an AMA pixel 12, a mirror 14, an optically opaque projection stop 20, and a projection lens 30 ) And screen 40. The projection stop 20 has an optically reflective surface 22 and an opening 24 formed to pass light rays.

광학 에너지의 소오스로부터 AMA 화소(12)로 광선이 조사되면, AMA 화소(12)는 AMA 광 모듈레이터에 인가되는 전기 신호에 반응하여 광선을 변조 시킨다. 이때, 전기 신호는 원하는 변조의 정도에 따라서 인가 정도가 결정된다. 외부 광원으로부터 AMA 화소(12)로 조사된 광선은 프로젝션 스톱(20)의 개구(22)를 통과하는 광선의 플럭스에 의해서 변조된다. 광선의 플럭스는 개구(22)에 대한 AMA 화소(12)의 미러(14)의 방향에 의해서 제어된다.When a light beam is irradiated from the source of optical energy to the AMA pixel 12, the AMA pixel 12 modulates the light beam in response to an electrical signal applied to the AMA optical modulator. At this time, the degree of application of the electrical signal is determined according to the degree of modulation desired. The light beam irradiated from the external light source to the AMA pixel 12 is modulated by the flux of the light beam passing through the opening 22 of the projection stop 20. The flux of light rays is controlled by the direction of the mirror 14 of the AMA pixel 12 with respect to the opening 22.

이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail as follows.

먼저, 광학 에너지 소오스(도시되지 않음)로부터 방출된 광선이 전파 경로를 따라서 AMA 화소(12)로 입사되는 상태하에서, 만일 AMA 화소(12)의 AMA 광 모듈레이터로 제로(0)의 전압이 인가되면, 광선은 스크린(40)상에 도달하지 못하게 된다. 즉, AMA 광 모듈레이터로 제로(0)의 전압이 인가되면, AMA 화소(12)의 미러(14)는 진동하거나 기울어지거나 구부러지지 않으며, 그 결과 광선은 프로젝션 스톱(20)을 통과하지 못한다(도 4a 참조).First, under the condition that light rays emitted from an optical energy source (not shown) are incident on the AMA pixel 12 along the propagation path, if a voltage of zero is applied to the AMA optical modulator of the AMA pixel 12 Rays do not reach the screen 40. That is, when zero voltage is applied to the AMA optical modulator, the mirror 14 of the AMA pixel 12 does not vibrate, tilt or bend, so that the light beam does not pass through the projection stop 20 (Fig. 4a).

만일, AMA 광 모듈레이터로 최대 전압 미만의 소정의 전압이 인가되면, AMA 화소(12)의 미러(14)는 어느정도 기울어지게 되고, 그 결과, 조사되는 광선중 일부가 프로젝션 스톱(20)을 통과하여 스크린(40)상에 투영된다. 즉, 조사되는 광선중 일부는 불투명한 부재인 프로젝션 스톱(20)의 전면(22)에 의해서 반사되고, 그 나머지의 광선은 개구(24)를 통과한다. 개구를 통과한 산개된 광선은 프로젝션 렌즈(30)에 의해서 재결합되어 스크린(40)상에 도달한다(도 4b 참조).If a predetermined voltage less than the maximum voltage is applied to the AMA optical modulator, the mirror 14 of the AMA pixel 12 is inclined to some extent, and as a result, some of the irradiated light rays pass through the projection stop 20 Projected on screen 40. That is, some of the light rays that are irradiated are reflected by the front face 22 of the projection stop 20, which is an opaque member, and the remaining light rays pass through the opening 24. The diffused light rays passing through the opening are recombined by the projection lens 30 and reach the screen 40 (see FIG. 4B).

만일, AMA 광 모듈레이터로 최대 전압이 인가되어 AMA 화소(12)의 미러(14)가 완전하게 기울어지면, 조사되는 광선은 프로젝션 스톱(20)의 개구(24)를 통과하도록 조준된다. 그 결과, AMA 광 모듈레이터에 의해서 반사된 광선은 프로젝션 스톱(20)의 전면(22)으로부터 반사되지 않고 개구(24)를 통과한후, 프로젝션 렌즈(30)에 의해서 재결합되어 스크린(40)상에 투영된다(도 4c 참조).If the maximum voltage is applied to the AMA optical modulator so that the mirror 14 of the AMA pixel 12 is completely tilted, the irradiated light beam is aimed to pass through the opening 24 of the projection stop 20. As a result, the light rays reflected by the AMA light modulator pass through the opening 24 without being reflected from the front surface 22 of the projection stop 20, and then recombine by the projection lens 30 and onto the screen 40. Projected (see FIG. 4C).

이상에서 설명한 바와같이, 디스플레이 장치로서 사용되는 AMA 모듈에 있어서, AMA 화소(12)의 미러(14)의 진동, 기울어짐 또는 구부러짐의 정도에 의해서 프로젝션 스톱(20)의 전면(22)으로부터 반사되는 광선의 양이 결정되고, 그 결과 각각의 화소의 세기가 결정된다. 즉, 각각의 AMA 화소(12)의 미러(14)의 경사각 변화는 스크린(40)상의 대응되는 지점에서의 광선의 세기의 변화로서 표현된다.As described above, in the AMA module used as the display device, it is reflected from the front surface 22 of the projection stop 20 by the degree of vibration, tilting or bending of the mirror 14 of the AMA pixel 12. The amount of light rays is determined, and as a result, the intensity of each pixel is determined. That is, the change in the inclination angle of the mirror 14 of each AMA pixel 12 is expressed as the change in the intensity of the light beam at the corresponding point on the screen 40.

그런데, 전술한 바와같은 종래의 AMA 엔진 시스템(10)에 채용되는 AMA 모듈의 제조 공정에 있어서, AMA 모듈은 AMA 화소(12)의 미러(14)로부터 반사되는 광선이 프로젝션 스톱(20)의 전면(22)에 비추어지는 상태를 육안으로 관찰하면서 수동으로 광학 시스템에 정렬 시킨다. 이를 위해서는, 상당한 노동력이 필요하고, 제조 공정이 복잡해지며, 시간이 많이 소모되어 생산성이 저하되는 결점이 있다.However, in the manufacturing process of the AMA module employed in the conventional AMA engine system 10 as described above, in the AMA module, the light reflected from the mirror 14 of the AMA pixel 12 is front of the projection stop 20. Align the optical system manually while observing the state reflected in (22). This requires considerable labor, complicated manufacturing processes, time consuming and poor productivity.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 AMA 모듈을 AMA 광학 시스템에 자동적으로 정렬 시키기 위한 광로 조절 장치 엔진 시스템의 포지션 에러 탐지 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a position error detection apparatus of an optical path control apparatus engine system for automatically aligning an AMA module with an AMA optical system.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

광로 조절 장치 엔진 시스템의 프로젝션 스톱상에 조사되는 광학 에너지를 검출하여 광 수용 전류를 발생 시키기 위한 광학 에너지 탐지 수단;Optical energy detecting means for detecting optical energy radiated on the projection stop of the optical path control engine system to generate a light receiving current;

광 수용 전류를 받아서 제어 신호를 발생 시키기 위한 컨트롤러;A controller for receiving a light receiving current to generate a control signal;

제어 신호를 수용하여 광로 조절 장치 엔진 시스템의 액튜에이터 미러 어레이 모듈로 인가되는 인가 전압을 가변시키기 위한 전압 가변부; 및A voltage varying unit for receiving a control signal and varying an applied voltage applied to an actuator mirror array module of the optical path control apparatus engine system; And

전압 가변부로부터 출력되는 가변 전압을 받아서 광학 에너지를 변조하여 광로 조절 장치 엔진 시스템의 스크린상에 투영 시키기 위한 액튜에이터 미러 어레이 광 모듈레이터를 포함하는 광로 조절 장치 엔진 시스템의 포지션 에러 탐지 장치를 제공한다.Provided is a position error detection apparatus of an optical path control engine system including an actuator mirror array optical modulator for receiving a variable voltage output from the voltage variable part to modulate optical energy and project it on a screen of the optical path control engine system.

바람직하게는, 광학 에너지 탐지 수단은 광 검출기로 이루어져 있으며, 광 검출기는 적어도 다수의 광센서를 포함한다.Preferably, the optical energy detection means consists of a photo detector, the photo detector comprising at least a plurality of photosensors.

컨트롤러는 광학 에너지 탐지 수단과 전기적으로 연결되고, 광학 에너지 탐지 수단으로부터 발생된 광 수용 전류를 처리하여 포지션 에러 신호를 발생시키기 위한 포지션 에러 연산 회로, 포지션 에러 연산 회로로부터 출력된 포지션 에러 신호를 샘플링 하여 보유함과 동시에 표준 포지션 에러 신호를 출력하는 메모리 및 포지션 에러 신호에서 표준 포지션 에러 신호를 감산하여 제어 신호를 출력하기 위한 비교기를 포함한다.The controller is electrically connected to the optical energy detecting means, and processes the light receiving current generated from the optical energy detecting means to sample the position error signal and the position error signal output from the position error calculating circuit to generate the position error signal. And a comparator for outputting a control signal by subtracting the standard position error signal from the position error signal and a memory for holding the same and outputting the standard position error signal.

바람직하게는, 액튜에이터 미러 어레이 광 모듈레이터는 광학 에너지를 파장별로 변조시키기 위한 R-AMA, G-AMA, B-AMA를 포함한다.Preferably, the actuator mirror array optical modulator comprises R-AMA, G-AMA, B-AMA for modulating optical energy by wavelength.

또한, 본 발명은, 광학 에너지를 출력하기 위한 광학 에너지 소오스;The present invention also provides an optical energy source for outputting optical energy;

광학 에너지를 변조 시키기 위한 액튜에이터 미러 어레이 광 모듈레이터;An actuator mirror array optical modulator for modulating optical energy;

액튜에이터 미러 어레이 광 모듈레이터에 의해서 변조된 광학 에너지를 검출하여 광 수용 전류를 발생 시키기 위한 광학 에너지 탐지 수단을 구비하며, 변조된 광학 에너지의 플럭스를 집중 시키기 위한 프로젝션 스톱;An optical energy detection means for detecting optical energy modulated by the actuator mirror array optical modulator to generate a light receiving current, the projection stop for concentrating the flux of the modulated optical energy;

프로젝션 스톱을 통과한 산개된 광학 에너지를 재결합 시켜서 조준하기 위한 프로젝션 렌즈; 및A projection lens for recombining and aiming the diffused optical energy that has passed through the projection stop; And

프로젝션 렌즈에 의해서 조준된 광학 에너지를 수용하여 화상을 제공하기 위한 스크린을 포함하는 광로 조절 장치 엔진 시스템을 제공한다.An optical path control engine system is provided that includes a screen for receiving an optical energy aimed by a projection lens to provide an image.

본 발명에 따른 광로 조절 장치 엔진 시스템은, 광학 에너지 소오스로부터 출력되는 광학 에너지의 플럭스를 집중시키기 위한 소오스 스톱, 소오스 스톱을 통과한 광학 에너지를 분광 시키기 위한 소오스 렌즈, 소오스 렌즈에 의해서 분광된 광학 에너지를 파장 별로 반사시키기 위한 다수의 미러 및 소오스 렌즈에 의해서 분광된 광학 에너지를 재결합 시키기 위한 필드 렌즈를 더 포함한다.An optical path control system engine system according to the present invention includes a source stop for concentrating a flux of optical energy output from an optical energy source, a source lens for spectroscopy of optical energy passing through the source stop, and optical energy spectroscopically obtained by the source lens. It further comprises a field lens for recombining the optical energy spectroscopy by a plurality of mirror and source lens for reflecting by wavelength.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명은 프로젝션 스톱의 전면상에 전기적으로 독립적인 4 개의 광센서로 이루어진 광 검출기를 장착하고 이와 연관된 포지션 에러 탐지 장치를 구성한다. 광 검출기는 프로젝션 스톱의 전면상에 조사되는 광학 에너지를 검출하여 광 수용 전류를 발생 시킨다. 광 검출기로부터 발생된 광 수용 전류는 컨트롤러로 전달된다. 컨트롤러는 광 수용 전류를 처리하여 제어 신호를 발생 시킨다. 컨트롤러로부터 출력된 제어 신호는 전압 가변부로 인가된다. 전압 가변부는 제어 신호에 따라서 액튜에이터 미러 어레이 모듈로 인가되는 인가 전압을 가변시킨다. AMA 광 모듈레이터는 전압 가변부로부터 인가되는 가변 전압을 받아서 광학 에너지를 변조하여 광로 조절 장치 엔진 시스템의 스크린상에 투영 시킨다.As described above, the present invention mounts an optical detector composed of four optical sensors that are electrically independent on the front of the projection stop, and configures an associated position error detection device. The light detector detects optical energy irradiated on the front surface of the projection stop to generate a light receiving current. The light receiving current generated from the photo detector is delivered to the controller. The controller processes the light receiving current to generate a control signal. The control signal output from the controller is applied to the voltage variable portion. The voltage varying unit varies the applied voltage applied to the actuator mirror array module according to the control signal. The AMA optical modulator receives the variable voltage applied from the voltage variable part and modulates the optical energy to project it on the screen of the optical path control engine system.

이에의해, 박막형 광로 조절 장치 모듈을 AMA 광학 시스템에 초기 정렬 시키는데 있어서 박막형 광로 조절 장치 모듈로부터 반사된 광선을 프로젝션 스톱의 전면상에 최적의 상태로 정확하게 정렬시킬 수 있다.This allows the light beams reflected from the thin film optical path control module to be aligned optimally on the front of the projection stop in the initial alignment of the thin film optical path control module to the AMA optical system.

도 1 은 본 발명에 따른 광로 조절 장치 엔진 시스템의 개략도이다.1 is a schematic diagram of an optical path control apparatus engine system according to the present invention.

도 2 는 도 1 에 도시된 프로젝션 스톱의 확대도이다.FIG. 2 is an enlarged view of the projection stop shown in FIG. 1.

도 3 은 프로젝션 스톱의 전면에 부착된 광검출기 및 이와 연관된 포지션 에러 탐지 장치의 블록 다이어 그램이다.3 is a block diagram of a photodetector attached to the front of the projection stop and a position error detection device associated therewith.

도 4a 내지 4c는 종래의 광로 조절 장치의 광 변조 원리를 개략적으로 나타낸 도면이다.4A to 4C are schematic diagrams illustrating a light modulation principle of a conventional optical path control apparatus.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10,100 : AMA 엔진 시스템12 : AMA 화소10,100: AMA engine system 12: AMA pixel

14,118a,,118b,118c : 미러20,200 : 프로젝션 스톱14,118a ,, 118b, 118c: Mirror 20,200: Projection stop

22,222 : 전면24,224 : 개구22,222 Front 24,224 Opening

30,300 : 프로젝션 렌즈40,400 : 스크린30,300: projection lens 40,400: screen

110 : 할로겐 금속 램프116 : 소오스 렌즈110: halogen metal lamp 116: source lens

120 : AMA 광 모듈레이터226 : 광 검출기120: AMA optical modulator 226: photo detector

230 : 컨트롤러232 : 포지션 에러 연산 회로230: controller 232: position error operation circuit

234 : 비교기240 : 메모리234: comparator 240: memory

250 : 전압 가변부250: voltage variable part

이하, 첨부된 도면들을 참조로하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 에는 본 발명에 따른 AMA 엔진 시스템(100)의 구성이 개략적으로 도시되어 있다.1 schematically shows a configuration of an AMA engine system 100 according to the present invention.

AMA 엔진 시스템(100)은 170W의 할로겐 금속 램프(110), 소오스 스톱(source stop)(112), 소오스 렌즈(116), 3 개의 미러(118a,118b,118c), AMA 광 모듈레이터(120), 필드 렌즈(130), 프로젝션 스톱(projection stop)(200), 프로젝션 렌즈(300) 및 스크린(400)을 포함한다.The AMA engine system 100 includes a 170 W halogen metal lamp 110, a source stop 112, a source lens 116, three mirrors 118a, 118b, 118c, an AMA optical modulator 120, Field lens 130, projection stop 200, projection lens 300, and screen 400.

할로겐 금속 램프(110)는 광학 에너지의 광대역 소오스이다. 할로겐 금속 램프(110)로부터 나오는 에너지는 스펙트럼에서 장파장의 적외선(LWIR) 내지 자외선(UV)이다. 소오스 스톱(112)은 광학적으로 불투명한 부재이며, 개구(114)를 갖는다. 바람직하게는, 개구(114)는 핀홀(pinhole)이다. 소오스 렌즈(116)는 소오스 스톱(112) 다음에 일렬로 배치되며, 할로겐 금속 램프(110)로부터 나오는 빛을 분광시키는 기능을 수행한다. 3 개의 미러(118a,118b,118c)는 소오스 렌즈(116)에 의해서 분광된 각기 다른 파장의 적색광, 녹색광 및 청색광을 각각 반사시키는 기능을 수행한다.Halogen metal lamp 110 is a broadband source of optical energy. The energy coming from the halogen metal lamps 110 is the long wavelength infrared (LWIR) to ultraviolet (UV) light in the spectrum. The source stop 112 is an optically opaque member and has an opening 114. Preferably, opening 114 is a pinhole. The source lens 116 is disposed in line after the source stop 112 and performs a function of spectroscopy of light emitted from the halogen metal lamp 110. The three mirrors 118a, 118b, and 118c perform the function of reflecting the red light, the green light, and the blue light of different wavelengths, respectively, as spectroscopy by the source lens 116.

AMA 광 모듈레이터(120)는 3 개의 미러(118a,118b,118c)에 의해서 반사된 적색광, 녹색광 및 청색광을 반사시키도록 각기 다른 반사 각도로 배치된 R-AMA(122a), G-AMA(122b) 및 B-AMA(122c)를 포함한다. R-AMA(122a), G-AMA(122b) 및 B-AMA(122c)는 각각 다수의 반사면을 포함하는데, 이들 반사면은 압전 결정 기지상에 장착된다. R-AMA(122a), G-AMA(122b) 및 B-AMA(122c)의 각각의 반사면의 방향은 스크린(400)상에 디스플레이되는 각각의 화소의 세기를 결정한다.The AMA optical modulator 120 has R-AMA 122a and G-AMA 122b arranged at different reflection angles to reflect the red, green and blue light reflected by the three mirrors 118a, 118b and 118c. And B-AMA 122c. R-AMA 122a, G-AMA 122b and B-AMA 122c each comprise a plurality of reflective surfaces, which are mounted on a piezoelectric crystal matrix. The direction of each reflective surface of the R-AMA 122a, G-AMA 122b, and B-AMA 122c determines the intensity of each pixel displayed on the screen 400.

필드 렌즈(130)는 AMA 광 모듈레이터(120) 다음에 배치되며, 분광된 빛을 재결합 시키는 기능을 수행한다. 프로젝션 스톱(200)은 광학적으로 불투명한 부재이며, 전면(222) 및 개구(224)를 구비한다. 바람직하게는, 전면(222)은 광학적인 반사면이며, 개구(224)는 핀홀이다.The field lens 130 is disposed after the AMA optical modulator 120 and performs a function of recombining the spectroscopic light. The projection stop 200 is an optically opaque member and has a front surface 222 and an opening 224. Preferably, front face 222 is an optical reflective surface and opening 224 is a pinhole.

도 2 에 확대하여 도시된 바와같이, 프로젝션 스톱(200)의 전면(222)상에는 광검출기(photodector)(226)가 장착되어 있다. 광 검출기(226)는 AMA 광 모듈레이터(120)를 거쳐서 프로젝션 스톱(200)의 전면(222)상에 조사되는 광선을 탐지하기 위한 것이다. 이러한 광검출기는(226)는 전기적으로 독립적인 4 개의 광센서(A,B,C,D)를 포함하며, 케이블(도시되지 않음)을 통해서 컨트롤러(230)(도 3 참조)에 연결된다. 프로젝션 렌즈(300)는 광학 에너지의 산개를 제거하기 위하여 배치되며, 광학 에너지를 조준하여 스크린(400)상에 디스플레이한다.As enlarged in FIG. 2, a photodector 226 is mounted on the front surface 222 of the projection stop 200. The light detector 226 is for detecting the light beam irradiated on the front surface 222 of the projection stop 200 via the AMA light modulator 120. This photodetector 226 includes four optically independent sensors A, B, C, and D and is connected to the controller 230 (see FIG. 3) via a cable (not shown). The projection lens 300 is disposed to remove the dispersion of the optical energy, and aims and displays the optical energy on the screen 400.

전술한 바와 같이 구성된 AMA 엔진 시스템(100)의 작동을 간단하게 설명하면 다음과 같다.The operation of the AMA engine system 100 configured as described above will be briefly described as follows.

먼저, 박막형 광로 조절 장치 모듈을 AMA 엔진 시스템(100)에 자동적으로 정렬 시키기 위해서 AMA 광 모듈레이터(120)의 압전 결정으로 제로(0)의 전압이 인가하면,할로겐 금속 램프(110)로부터 방출된 광학 에너지는 소오스 스톱(112)의 개구(114)를 통과하여 소오스 렌즈(116)로 입사된다. 소오스 렌즈(116)는 광학 에너지를 분광시킴과 동시에 제 1 전파 경로(500)를 따라서 미러(118a,118b,118c)상에 조사한다. 미러(118a,118b,118c)로부터 반사된 광선은 제 2 전파 경로(600)를 따라서 R-AMA(122a), G-AMA(122b) 및 B-AMA(122c)상에 입사된다. R-AMA(122a), G-AMA(122b) 및 B-AMA(122c)의 각각의 반사면은 반사면 아래에 구비된 압전 결정에 인가된 전기 신호에 따라서 광선을 변조한다. 즉, R-AMA(122a), G-AMA(122b) 및 B-AMA(122c)의 각각의 반사면은 압전 결정에 전압이 인가되는 경우, 사용된 실시 예에 따라서 진동하거나, 기울어지거나 또는 구부러진다. 그 결과, 반사된 광선은 제 3 전파 경로(700)를 따라서 필드 렌즈(130)로 입사된다. 필드 렌즈(130)는 색채가 분리된 광선을 재결합 하여 프로젝션 스톱(200)의 전면(222)상에 조사한다.First, when zero voltage is applied to the piezoelectric crystal of the AMA optical modulator 120 to automatically align the thin film type optical path control module to the AMA engine system 100, the optical light emitted from the halogen metal lamp 110 is applied. Energy enters the source lens 116 through the opening 114 of the source stop 112. The source lens 116 spectroscopys the optical energy and simultaneously irradiates the mirrors 118a, 118b, and 118c along the first propagation path 500. Light rays reflected from the mirrors 118a, 118b, and 118c are incident on the R-AMA 122a, the G-AMA 122b, and the B-AMA 122c along the second propagation path 600. Each of the reflecting surfaces of the R-AMA 122a, G-AMA 122b, and B-AMA 122c modulates light rays in accordance with an electrical signal applied to the piezoelectric crystal provided below the reflecting surface. That is, the respective reflecting surfaces of the R-AMA 122a, G-AMA 122b and B-AMA 122c are vibrated, tilted or bent depending on the embodiment used when a voltage is applied to the piezoelectric crystal. All. As a result, the reflected light beam is incident on the field lens 130 along the third propagation path 700. The field lens 130 irradiates onto the front surface 222 of the projection stop 200 by recombining the separated color light rays.

그런데, 프로젝션 스톱(200)의 전면(222)상에 입사된 광선은 전면(222)상의 개구(224)를 통과하지 못하고 전부 반사되므로 스크린(400)상에 도달하지 못하게 된다. 즉, AMA 광 모듈레이터(120)의 압전 결정에 제로(0)의 전압이 인가되면, AMA 광 모듈레이터(120)는 진동하거나 기울어지거나 구부러지지 않으며, 그 결과 광선은 프로젝션 스톱(200)의 전면(222)상에 조사된후 모두 반사된다.However, the light rays incident on the front surface 222 of the projection stop 200 do not pass through the opening 224 on the front surface 222 and are totally reflected and thus do not reach the screen 400. That is, if a zero voltage is applied to the piezoelectric crystal of the AMA optical modulator 120, the AMA optical modulator 120 does not vibrate, tilt or bend, so that the light beam is front 222 of the projection stop 200. After irradiation, all are reflected.

한편, 프로젝션 스톱(200)의 전면(222)상에 구비된 광 검출기(226)는 전면(222)상에 조사되는 광선의 포지션 에러를 탐지하여 광검출 신호를 출력한다.On the other hand, the photo detector 226 provided on the front surface 222 of the projection stop 200 detects the position error of the light beam irradiated on the front surface 222 and outputs a photodetection signal.

도 3 을 참조하여 이를 보다 상세히 설명하면, AMA 광 모듈레이터(120)의 미러로부터 반사되어 프로젝션 스톱(200)의 전면(222)상에 입사된 광선은 광 검출기(226)상에 광점(light spot; SP)을 형성한다. 광점(SP)을 형성하는 광선 비임은 4 개의 광센서 A, B, C 및 D상에 동등하게 충돌한다. 그 결과, 4 개의 광센서 A, B, C 및 D는 광 수용 전류 SA, SB, SC, 및 SD를 각각 발생시킨다. 이렇게 발생된 광 수용 전류 SA, SB, SC, 및 SD는 컨트롤러(230)로 전달된다.Referring to FIG. 3 in more detail, the light reflected from the mirror of the AMA light modulator 120 and incident on the front surface 222 of the projection stop 200 is a light spot on the light detector 226; Form SP). The light beam forming the light spot SP impinges equally on the four light sensors A, B, C and D. As a result, four photosensors A, B, C and D generate photoaccepting currents S A , S B , S C , and S D , respectively. The generated light receiving currents S A , S B , S C , and S D are transmitted to the controller 230.

컨트롤러(230)는 포지션 에러 연산 회로(232), 비교기(234) 및 메모리(236)를 포함한다. 포지션 에러 연산 회로(232)는 광 수용 전류 SA, SB, SC, 및 SD를 광 수용 전압 VA, VB, VC, 및 VD로 변환시키기 위한 변환기(도시되지 않음) 및 증폭기(도시되지 않음)를 포함한다.The controller 230 includes a position error arithmetic circuit 232, a comparator 234, and a memory 236. The position error calculating circuit 232 includes a converter (not shown) for converting the light receiving currents S A , S B , S C , and S D into the light receiving voltages V A , V B , V C , and V D ; An amplifier (not shown).

포지션 에러 연산 회로(232)는 하기 식,The position error calculation circuit 232 is represented by the following equation,

△X =(SA+SB)-(SC+SD) , △Y =(SA+SD)-(SB+SC)…………………(1)ΔX = (S A + S B )-(S C + S D ), ΔY = (S A + S D )-(S B + S C ). … … … … … … (One)

의 연산 작동을 수행하기에 적합하다. 포지션 에러 연산 회로(232)는 식(1)을 기초로 하여, 광 검출기(226)로부터 출력된 광 수용 전류 SA, SB, SC, 및 SD로부터 포지션 에러 신호 SR을 발생시킨다. 포지션 에러 연산 회로(232)로부터 발생된 포지션 에러 신호 SR은 비교기(234) 및 메모리(236)로 제공된다.It is suitable to perform the operation of operation. The position error calculating circuit 232 generates the position error signal S R from the light receiving currents S A , S B , S C , and S D output from the photo detector 226 based on equation (1). The position error signal S R generated from the position error calculating circuit 232 is provided to the comparator 234 and the memory 236.

메모리(236)는 포지션 에러 신호 SR을 샘플링하여 보유하도록 작동한다. 또한, 메모리(236)는 포지션 에러 신호 SR을 수용하는 경우에, 소정의 기저장된 표준 포지션 에러 신호 ST를 비교기(234)로 전달한다. 비교기(234)는 포지션 에러 신호 SR에서 표준 포지션 에러 신호 ST를 감산하여 그 결과로서 제어 신호 SO를 출력한다.The memory 236 operates to sample and hold the position error signal S R. In addition, when the memory 236 receives the position error signal S R , the memory 236 transmits a predetermined prestored standard position error signal S T to the comparator 234. The comparator 234 subtracts the standard position error signal S T from the position error signal S R and outputs the control signal S O as a result.

이와같이 컨트롤러(230)로부터 출력된 제어 신호 SO는 AMA 광 모듈레이터(120)로 전압을 인가하는 전압 가변부(240)로 전달된다. 그러면, 전압 가변부(240)는 제어 신호 SO에 따라서 AMA 광 모듈레이터(120)로 인가하는 전압을 변화시킨다. 즉, 전압 가변부(240)는 프로젝션 스톱(200)의 전면(222)상에 입사하는 광선의 초기 결상을 최선의 상태로 정렬 시킬 수 있는 최적의 전압을 인가하게 된다. 이에의해, AMA 광 모듈레이터(120)의 미러는 프로젝션 스톱(200)의 전면(222)상에 입사하는 광선의 좌우 상하 편차를 최소화 하는 소정의 각도로 기울어 지게된다.A control signal S outputted from the O In this way the controller 230 is transmitted to the variable voltage unit 240 for applying a voltage to the optical modulator AMA 120. Then, the voltage changer 240 changes the voltage to be applied to the AMA optical modulator 120 according to a control signal S O. That is, the voltage variable part 240 applies an optimal voltage for aligning the initial image of the light beam incident on the front surface 222 of the projection stop 200 to the best state. Thereby, the mirror of the AMA optical modulator 120 is inclined at a predetermined angle to minimize the left and right deviation of the light beam incident on the front surface 222 of the projection stop 200.

다시 도 1 을 참조하여 설명하면, 만일 AMA 광 모듈레이터(120)로 제로(0) 전압 보다 큰 최적의 초기 결상 전압 내지 최대 전압 미만의 전압이 인가되면, AMA 광 모듈레이터(120)의 미러는 점차적으로 기울어지게 되고, 그 결과 조사되는 광선중 일부가 프로젝션 스톱(200)을 통과하여 스크린(400)상에 투영된다. 즉, 조사되는 광선중 일부는 불투명한 부재인 프로젝션 스톱(200)의 전면(222)에 의해서 반사되고, 그 나머지의 광선은 개구(224)를 통과한다. 이때, 개구(224)를 통과한 산개된 광선은 프로젝션 렌즈(300)에 의해서 조준되어 스크린(400)상에 디스플레이된다.Referring again to FIG. 1, if an optimal initial imaging voltage greater than zero voltage to less than the maximum voltage is applied to the AMA optical modulator 120, the mirror of the AMA optical modulator 120 is gradually As a result, some of the irradiated light rays pass through the projection stop 200 and are projected onto the screen 400. That is, some of the irradiated light rays are reflected by the front surface 222 of the projection stop 200 which is an opaque member, and the remaining light rays pass through the opening 224. At this time, the diffused light rays passing through the opening 224 are aimed by the projection lens 300 and displayed on the screen 400.

만일, AMA 광 모듈레이터(120)로 최대 전압이 인가되어 AMA 광 모듈레이터(120)의 미러가 완전하게 기울어지면, 조사되는 광선은 프로젝션 스톱(200)의 개구(224)를 통과하도록 조준된다. 그 결과, AMA 광 모듈레이터(120)에 의해서 반사된 광선은 프로젝션 스톱(200)의 전면(222)으로부터 반사되지 않고 개구(224)를 통과하며, 개구(224)를 통과한 광선은 프로젝션 렌즈(300)에 의해서 조준되어 스스크린(400)상에 모두 투영된다.If the maximum voltage is applied to the AMA light modulator 120 and the mirror of the AMA light modulator 120 is completely tilted, the irradiated light beam is aimed to pass through the opening 224 of the projection stop 200. As a result, the light rays reflected by the AMA light modulator 120 pass through the opening 224 without being reflected from the front surface 222 of the projection stop 200, and the light passing through the opening 224 passes through the projection lens 300. Are aimed at and projected onto the screen 400.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명은 프로젝션 스톱의 전면상에 전기적으로 독립적인 4 개의 광센서로 이루어진 광 검출기를 장착하고 이와 연관된 포지션 에러 탐지 장치를 구성함으로써, 박막형 광로 조절 장치 모듈레이터를 AMA 광학 시스템에 초기 정렬 시키는데 있어서 박막형 광로 조절 장치 모듈레이터로부터 반사된 광선을 프로젝션 스톱의 전면상에 최적의 상태로 정확하게 결상시킬 수 있으며, 이로 인하여 박막형 광로 조절 장치 모듈레이터를 AMA 광학 시스템에 신속하고 용이하게 자동적으로 정렬 시킬 수 있다. 그 결과, AMA 엔진 시스템의 제작이 용이하고 생산성이 증대되는 효과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention mounts a thin film type optical path control device modulator to an AMA optical system by mounting an optical detector consisting of four optical sensors that are electrically independent on the front of the projection stop and configuring a position error detection device associated therewith. In initial alignment, the reflected light from the thin film modulator can be accurately and optimally imaged on the front of the projection stop, thereby quickly and easily automatically aligning the thin film modulator to the AMA optical system. Can be. As a result, the AMA engine system can be easily manufactured and the productivity can be increased.

상기에서는, 박막형 광로 조절 장치 모듈레이터를 AMA 광학 시스템에 초기 정렬 시키는 것에 대하여 주로 설명하였지만, 박막형 광로 조절 장치 광 모듈레이터를 오랜 기간 동안에 걸쳐서 사용하는 경우에 야기될 수 있는 박막형 광로 조절 장치 광 모듈레이터의 열화(劣化)시에도, 박막형 광로 조절 장치 광 모듈레이터를 AMA 광학 시스템에 정확하게 재정렬 시킬수 있다. 따라서, 박막형 광로 조절 장치 광 모듈레이터의 수명을 연장시키는 효과를 얻을 수 있다.In the above, the initial alignment of the thin film optical path controller modulator with the AMA optical system has been mainly described, but the deterioration of the thin film optical path controller optical modulator which may be caused when the thin film optical path controller optical modulator is used for a long time ( Even in the case of thinning, the thin film type optical path control device optical modulator can be accurately rearranged to the AMA optical system. Therefore, the effect of extending the life of the thin film optical path control device optical modulator can be obtained.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬수 있음을 이해할수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.

Claims (7)

광로 조절 장치 엔진 시스템(100)의 프로젝션 스톱(200)상에 조사되는 광학 에너지를 검출하여 광 수용 전류를 발생 시키기 위한 광학 에너지 탐지 수단(226);Optical energy detection means (226) for detecting optical energy irradiated on the projection stop (200) of the optical path control system (100) to generate a light receiving current; 상기 광 수용 전류를 받아서 제어 신호를 발생 시키기 위한 컨트롤러(230);A controller 230 for receiving the light receiving current to generate a control signal; 상기 제어 신호를 수용하여 상기 광로 조절 장치 엔진 시스템(100)의 액튜에이터 미러 어레이 모듈로 인가되는 인가 전압을 가변시키기 위한 전압 가변부(240); 및A voltage varying unit 240 for receiving the control signal and varying an applied voltage applied to an actuator mirror array module of the optical path control apparatus engine system 100; And 상기 전압 가변부(240)로부터 출력되는 가변 전압을 받아서 상기 광학 에너지를 변조하여 상기 광로 조절 장치 엔진 시스템(100)의 스크린(400)상에 투영 시키기 위한 액튜에이터 미러 어레이 광 모듈레이터(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치 엔진 시스템의 포지션 에러 탐지 장치.And an actuator mirror array optical modulator 120 for receiving the variable voltage output from the voltage variable part 240 and modulating the optical energy to project it onto the screen 400 of the optical path control engine system 100. Position error detection device of the optical path control engine system. 제1항에 있어서, 상기 광학 에너지 탐지 수단(226)은 광 검출기로 이루어지며, 상기 광 검출기는 다수의 광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치 엔진 시스템의 포지션 에러 탐지 장치.2. The position error detection apparatus of claim 1, wherein the optical energy detecting means (226) comprises a light detector, and the light detector includes a plurality of light sensors. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러(230)는 상기 광학 에너지 탐지 수단(226)과 전기적으로 연결되고, 상기 광 수용 전류를 처리하여 포지션 에러 신호(SR)를 발생시키기 위한 포지션 에러 연산 회로(232), 상기 포지션 에러 신호(SR)를 샘플링 하여 보유함과 동시에 표준 포지션 에러 신호(ST)를 출력하는 메모리(236) 및 상기 포지션 에러 신호(SR)에서 상기 표준 포지션 에러 신호(ST)를 감산하여 제어 신호(SO)를 출력하기 위한 비교기(234)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치 엔진 시스템의 포지션 에러 탐지 장치.The position error calculating circuit 232 of claim 1, wherein the controller 230 is electrically connected to the optical energy detecting means 226, and generates a position error signal S R by processing the light receiving current. ), the position error signal (S R) for sampling and holding, and at the same time the standard position error signal (S T), the standard position, the error signal (S T from the memory 236 and the position error signal (S R) and outputting a And a comparator (234) for outputting a control signal (S O ) by subtracting N ). 제1항에 있어서, 상기 액튜에이터 미러 어레이 광 모듈레이터(120)는 상기 광학 에너지를 파장별로 변조시키기 위한 R-AMA(122a), G-AMA(122b), B-AMA(122c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치 엔진 시스템의 포지션 에러 탐지 장치.The actuator mirror array optical modulator 120 includes an R-AMA 122a, a G-AMA 122b, and a B-AMA 122c for modulating the optical energy for each wavelength. Position error detection device of the optical path control engine system. 광학 에너지를 출력하기 위한 광학 에너지 소오스(110);An optical energy source 110 for outputting optical energy; 상기 광학 에너지를 변조 시키기 위한 액튜에이터 미러 어레이 광 모듈레이터(120);An actuator mirror array optical modulator (120) for modulating the optical energy; 상기 액튜에이터 미러 어레이 광 모듈레이터(120)에 의해서 변조된 광학 에너지를 검출하여 광 수용 전류를 발생 시키기 위한 광학 에너지 탐지 수단(226)을 구비하며, 상기 변조된 광학 에너지의 플럭스를 집중 시키기 위한 프로젝션 스톱(222);Optical energy detection means 226 for detecting the optical energy modulated by the actuator mirror array optical modulator 120 to generate a light receiving current, and projection stop for concentrating the flux of the modulated optical energy ( 222); 상기 프로젝션 스톱(222)을 통과한 산개된 광학 에너지를 재결합 시켜서 조준하기 위한 프로젝션 렌즈(300); 및A projection lens 300 for recombining and aiming the diffused optical energy that has passed through the projection stop 222; And 상기 프로젝션 렌즈(300)에 의해서 조준된 광학 에너지를 수용하여 화상을 제공하기 위한 스크린(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치 엔진 시스템.And a screen (400) for receiving an image and receiving an optical energy aimed by the projection lens (300). 제5항에 있어서, 상기 광학 에너지 소오스(110)로부터 출력되는 광학 에너지의 플럭스를 집중시키기 위한 소오스 스톱(112), 상기 소오스 스톱(112)을 통과한 광학 에너지를 분광 시키기 위한 소오스 렌즈(116), 상기 소오스 렌즈(116)에 의해서 분광된 광학 에너지를 파장 별로 반사시키기 위한 다수의 미러(118a, 118b, 118c) 및 상기 소오스 렌즈(116)에 의해서 분광된 광학 에너지를 재결합 시키기 위한 필드 렌즈(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치 엔진 시스템.The method of claim 5, wherein the source stop 112 for concentrating the flux of the optical energy output from the optical energy source 110, the source lens 116 for spectroscopy the optical energy passed through the source stop 112 And a plurality of mirrors 118a, 118b, and 118c for reflecting the optical energy spectra by the source lens 116 for each wavelength, and a field lens 130 for recombining the optical energy spectra by the source lens 116. And an optical path control engine system further comprising a). 제5항에 있어서, 상기 액튜에이터 미러 어레이 광 모듈레이터(120)는 상기 광학 에너지를 파장별로 변조시키기 위한 R-AMA(122a), G-AMA(122b), B-AMA(122c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치 엔진 시스템.6. The actuator mirror array optical modulator 120 includes an R-AMA 122a, a G-AMA 122b, and a B-AMA 122c for modulating the optical energy for each wavelength. Light path control engine system.
KR1019960033809A 1996-08-14 1996-08-14 The position error detection device of optical path controller engine system KR100201834B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960033809A KR100201834B1 (en) 1996-08-14 1996-08-14 The position error detection device of optical path controller engine system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960033809A KR100201834B1 (en) 1996-08-14 1996-08-14 The position error detection device of optical path controller engine system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980014715A KR19980014715A (en) 1998-05-25
KR100201834B1 true KR100201834B1 (en) 1999-06-15

Family

ID=19469655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960033809A KR100201834B1 (en) 1996-08-14 1996-08-14 The position error detection device of optical path controller engine system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100201834B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980014715A (en) 1998-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5729386A (en) Light projection method and a projection type image display apparatus for performing the same
KR100201834B1 (en) The position error detection device of optical path controller engine system
KR100201827B1 (en) Projection system of optical path control system
KR100201830B1 (en) Optical projection system of actuated mirror array
KR100251112B1 (en) Optical system of ama and projection method by using the same
KR100208662B1 (en) Projection image display system and a projection method using the same
KR100208679B1 (en) Actuated mirror array optical projection system and a projection method using the same
KR100208675B1 (en) Optical system of an actuated mirror array
KR100201829B1 (en) Optical projection system
KR100208661B1 (en) Optical projection system and an optical projection method using the same
KR100209956B1 (en) Optical system of an actuated mirror array and a projection method by using the same
KR19980034585A (en) Optical projection system of actuated mirror array
KR100201825B1 (en) Projection system for a light modulation apparatus
KR100209955B1 (en) Optical system of an actuated mirror array and a projection method by using the same
KR100209954B1 (en) Actuated mirror array optical projection system and a projection method using the same
KR100251113B1 (en) Optical system of ama
KR19990004785A (en) Actuated Mirror Array Optics and Projection Room Using the Same
KR19980034584A (en) Optical projection system
KR19990034630A (en) Projection type image display device
KR19990018837A (en) Optical System of Projection Image Display Using AM
KR19990035324A (en) Ghost Elimination Actuated Mirror Array Optics
KR20010001562A (en) Optical projection system having thin-film micromirror array-actuated panel
KR19980040062A (en) Optical Projection System Using Actuated Mirror Array
KR20000044171A (en) Projection type image display device including thin film micromirror array-actuated panel
KR20000044173A (en) Projection type image display device including thin film micromirror array-actuated panel

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20040226

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee