최근 정보 통신 매개체로서 여러 가지 형태의 융, 복합기기가 출현하고 있으며 정보화 기술의 급진전으로 언제 어디서나 정보를 접할 수 있는 환경이 형성 되었다. 대표적인 예로 스마트폰을 들 수 있으며, 단순 통신 기능에서 벗어나 카메라, DMB, 게임기, 네비게이션등 여러 가지 기능을 가지고 있다. 이러한 정보를 시간과 장소에 상관없이 디스플레이 할 수 있는 디스플레이기술의 중요성이 부각되면서 휴대가 용이한 피코 프로젝터(Pico Projector)가 각광받기 시작했다.
본 연구는 현재 출시되고 있는 여러 가지 피코 프로젝터 중 광원을 레이저 다이오드(Laser Diode)를 사용하고 광학 패널(Panel)을 멤스스캐너(Mems Scanner)를 사용하는 레이저 피코 프로젝터를 연구대상으로 하였으며 연구의 중심은 프로젝터의 소형화에 따른 이미지 퀄러티(Image Quality)가 저하되는 현상을 방지하는 광학설계, 회로설계, 기구설계 방법을 제시하며 또한 이미지 퀄러티 내용 및 측정방법에 대해서도 소개한다.
광학설계에서는 기본 광학계 설계 예를 제시하였고 이에 따른 광학부품들의 구체적인 검증 방법 및 이미지 퀄러티를 향상시키는 설계 방법에 대해 기술하였다. 레이저 다이오드의 일반사양 중 파장, 발산각, 발광점에 대한 해석 및 설계적용 방법에 대해 제시하였으며 특히 온도변화에 대한 레이저 파장 및 광 파워(Optical Power)의 변화를 보았으며 이를 보상설계하는 방법과 예를 제시하였다. 콜리메이션 렌즈(Collimation Lens)설계 시 가우시안 빔(Gaussian Beam)의 정의 및 해석법을 설명 하였고 콜리메이션 렌즈 설계 과정과 이에 따른 빔 사이즈 해석법 및 초점거리 설계방법도 설명 하였다. 다이크로익 필터의 종류 및 특성에 대해 설명하였고 실제 설계 시 반영되어야 할 반사 및 투과 특성을 제시하였으며 특히 크로스 토크(Cross Talk)회피 설계방법에 대해 제시 하였다. 멤스스캐너(Mems Scanner)의 동작 원리 및 구조에 대해 설명 하였고 프로젝터에 적용되기 위한 멤스스캐너의 사양에 대해 제시하였다.
회로설계에서는 전체 구동에 필요한 구동회로부분과 역할에 대해 설명하였다. 구동부와 아울러 제어에 필요한 알고리듬도 설명 하였다. 유니포머티(Uniformity) 확보 설계방법에서는 멤스미러의 스캔 시 관성에 의한 픽셀간격 차이에 의해 발생하는 파워 덴서티(Power Density)차를 극복하는 방법을 제시 하였다.핀 쿠션( Pin-Cushion) 보상 설계에서는 핀쿠션이 발생하는 원인을 설명하였으며 이를 보상하는 알고리듬 및 코렉션 렌즈(Correction Lens)설계법을 제시하였다. 바이디렉셔널 페이즈(Bidirectional Phase) 보상설계에서는 이를 보상하는 알고리듬 및 방법에 대해 제시하였다. 컬러 얼라인먼트(Color Alignment) 조정기능에서는 컬러 얼라인먼트 조정 필요성과 조정 방법에 대해 제시하였다. 화이트 발란스(White Balance)조정에서는 화이트 발란스에 대한 설명과 화이트 발란스를 조정하는 시기를 설명하였고 조정 알고리듬을 제시하였다.
기구설계에서는 기구설계의 역할과 기구설계가 이미지 퀄러티에 영향을 미치는 정도, 광학특성과 연관하여 기구설계의 구체적인 스펙을 제시 하였다. 포인팅 앵글(Pointing Angle)과 포인팅 앵글 스태빌러티(Pointing Stability)에서는 포인팅 앵글과 포인팅 앵글 스태빌러티의 정의를 설명 하였고 구체적으로 이를 확보하기 위한 멤스스캐너 안착 및 고정방법에 대해 구체적인 스펙을 제시하였다. 컬러 투 컬러(Color To Color)에서는 컬러 투 컬러의 정의와 이 특성을 확보하기 위한 다이크로익 필터 안착 및 고정 방법과 구체적인 스펙을 제시하였다. 빔투빔(Beam To Beam)에서는 이에 대한 정의와 이를 확보하기 위한 콜리메이션 렌즈 안착 및 조정방법에 대해 기술하였으며 레이저 다이오드 및 히트싱크(Heat-Sink) 안착 및 고정방법에 대해서도 구체적인 스펙을 제시 하였다.또한 레이저에서 투사한 빔을 멤스미러에 집광 시킨 빔의 위치 측정하는 방법과 빔의 형상을 구해내는 방법도 제시 하였다.센터투빔(Center To Beam)에서는 센터투빔의 정의와 이를 설계적 확보방법인 폴딩미러(Folding Mirror)의 안착과 조정방법에 대해 스펙을 제시하였다.
마지막으로 이미지 퀄러티 측정항목과 측정 방법에 대해서도 설명 하였다.

Recently , various forms of information and communication present as a all-in-one types and we can access to information anytime, anywhere because of rapid progress of information technology. Representative example is a smartphone , which has a function of the camera , DMB, game machine, and various kinds of navigation. The importance of a Pico projector started getting the limelight because the display technology displayed regardless of time and place is highlighting. This study is now being released by Laser Pico Projector , one of various projector, used Laser Diode as a light source, used MEMS scanner as a panel and the study of purpose is a method of Optical, Mechanical and Circuit design to avoid the degradation of the image quality according to miniaturization and also introduce the contents of image quality and how to measure the image quality. In Optical part , propose the basic optical design and how to measure the optical components and propose the method to improve the image quality. One of the general specifications of the laser diode, I propose how to analyze and apply to design about wavelength , divergence angle , the light emitting point , I propose method and examples about the laser wavelength and optical power according to temperature changes especially and how to compensate for this. In the Collimation lens design, I explain the definition and analysis process of Gaussian beam and its focal length of the beam size analysis and design methods. In Dichroic filter, I explain the type and characteristics of dichroic filter for reflecting and transmission and also how to avoid crosstalk. In MEMS scanner , I describe the operating principle and structure of the projector , and explain about the specifications of the MEMS scanner to be applied to projector. In circuitry part, I explain driving circuit portion and the role. In addition, explain control algorithms also. In keeping uniformity, I describe how to ensure Power Density caused by the difference Mems speed by inertia. In compensation of pin cushion, I describe the root cause of pin cushion and explain how to compensation of pin cushion and explain correction algorithm and how to design Correction Lens. In Bidirectional Phase compensation design, and I describe how to compensate by algorithm . In Color alignment adjustment, I describe needs of the adjustment and how to adjust the alignment. In White Balance adjustment, I describe what is the white balance and how to adjust the white balance adjustment and algorithm and proper time.
In Mechanical part, I explain the role of the mechanical design , how effect to image quality characteristics and with optical characteristics I propose the detail specifications related to design of mechanism. In Pointing Angle, I explain definition of the pointing angle and Pointing Angle Stability , and to keep the pointing angle and the pointing angle stabile I propose the detail specification of Mems placement and how to fix. In Color -to- Color, I explain the definition and to keep the characteristics of the color -to- color , I describe specification of dichroic filters position and how to fix. In Beam to Beam, I explain the definition and to keep the this characteristics I describe the specification of collimation lens and how to fix them , and how to adjust a laser diode and heat sink ,how to fix. Also I explain how to measure the beam position and shape on Mems-Mirror projected from Laser. In Center To Beam I explain the definition and I describe how to fix and adjust the Folding Mirror. Finally, I explain the image quality contents and how to measure.