KR101169275B1 - 휴대가능한 프로젝터 - Google Patents

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Abstract

휴대가능한 프로젝터에 관한 것으로, 광 투과성 부재(member), 부재의 내부로 투과되도록 외부의 영상 신호에 따라 부재의 제 1 면으로 광을 출사하는 레이저 광원과, 부재의 제 1 면 위에 지지되고 레이저 광원으로부터 입사된 광을 부재의 제 2 면으로 회절시키는 제 1 렌즈와, 부재의 제 2 면 위에 지지되고 제 1 렌즈로부터 회절된 광을 합성하는 제 2 렌즈와, 부재의 제 1 면 위에 지지되고 제 2 렌즈로부터 출사된 광의 색을 분리하는 컬러 필터와, 부재의 제 2 면 위에 지지되고 컬러 필터부터 출사된 광을 회절시키는 제 3 렌즈와, 부재의 제 1 면 위에 지지되고 제 3 렌즈로부터 회절된 광을 반사시키는 제 1 미러와, 부재의 제 2 면 위에 지지되고 제 1 미러로부터 반사된 광을 외부의 제어신호에 따라 스캐닝하는 스캔 미러와, 부재 내에 배치되고 스캔 미러로부터 스캐닝된 광을 외부의 스크린 위에 확대 투사시키는 제 2 미러를 포함하여 구성될 수 있다.
광 투과성 부재, 레이저 광원, 제 1, 제 2 스캔 미러, 미러

Description

휴대가능한 프로젝터{potable projector}
도 1은 일반적인 단판식 프로젝터의 구성을 보여주는 도면
도 2는 일반적인 3판식 프로젝터의 구성을 보여주는 도면
도 3a는 본 발명 제 1 실시예에 따른 휴대가능한 프로젝터를 보여주는 사시도
도 3b는 도 3a의 단면도
도 4a는 본 발명 제 2 실시예에 따른 휴대가능한 프로젝터를 보여주는 사시도
도 4b는 도 4a의 단면도
도 5는 본 발명에 따른 휴대가능한 프로젝터를 적용한 모바일 레이저 프로젝터 폰(mobile laser projector phone)을 보여주는 개략도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
50, 60 : 광 투과성 부재 51, 61 : 광원
52, 62 : 제 1 렌즈 53, 63 : 제 2 렌즈
54, 64 : 컬러 필터 55, 65 : 제 3 렌즈
56, 66 : 제 1 미러 67 : 제 4 렌즈
57 : 스캔 미러 68, 69 : 제 1, 제 2 스캔 미러
58, 70 : 제 2 미러
본 발명은 프로젝터(projector)에 관한 것으로, 특히 휴대가능한 프로젝터에 관한 것이다.
최근 디스플레이 장치는 경량화, 경박화뿐만 아니라 대화면으로 되어가는 추세에 있으며, 여러 디스플레이 장치 중 프로젝터가 100인치 이상의 대화면을 구현하는 디스플레이 장치로써 각광받고 있다.
이러한 프로젝터는 투과형 LCD(Liquid Crystal Display) 패널, 반사형 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 패널, DMD(Digital Micromirror Device) 패널 등의 마이크로 소자(Micro device)로부터 생성된 영상을 스크린상에 투사하여 화면을 형성하는 장치이다.
일반적으로 프로젝터는 사용되는 마이크로 소자의 개수에 따라 단판식, 2판식, 3판식 프로젝터로 분류된다.
여기서, 단판식 프로젝터는 광으로부터 색을 시간적으로 분리하여 하나의 마이크로 소자에 조명하는 방식이고, 2판식 프로젝터는 광으로부터 색을 공간 및 시간적으로 분리하여 2개의 마이크로 소자에 조명하는 방식이며, 3판식 프로젝터는 광으로부터 색을 공간적으로 분리하여 3개의 마이크로 소자에 조명하는 방식이다.
도 1은 일반적인 단판식 프로젝터의 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 일반 적인 3판식 프로젝터의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 단판식 프로젝터는 광원(2), 컬러드럼(3), 로드렌즈(4), 조명렌즈들(5.6), 마이크로 소자(7), 프리즘(8), 투사렌즈(1) 등으로 구성된다.
단판식 프로젝터에서, 광원으로부터 발생된 광은 컬러드럼을 통해 적색광, 녹색광, 청색광으로 분리되고, 각 광들은 로드렌즈를 거치면서 균일한 휘도를 가지며, 다시 조명렌즈들 및 프리즘을 거쳐 마이크로 소자에 입사된다.
입사된 광은 마이크로 소자를 통해 영상신호를 가지게 되고, 다시 프리즘 및 투사렌즈를 거쳐 스크린에 투영된다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 삼판식 프로젝터는 광원(2)에서 생성된 광을 분리하기 위해 다이크로익 미러(dichroic mirror)(9)를 사용하고, 분리된 적색광, 녹색광, 청색광은 각각 해당하는 LCD 패널(10)에 입사되며, 입사된 광은 합성되어 투사렌즈(1)를 통해 스크린에 투영된다.
그러나, 이와 같이 구성되는 기존의 프로젝터들은 많은 수의 광학 소자(optical element)들이 필요할 뿐만 아니라 광학계의 구성이 3차원적으로 이루어져야 하므로 매우 큰 공간을 필요로 한다.
이러한 광학계의 구성은 프로젝터 자체의 크기를 소형화시키는데 한계를 갖게된다.
또한, 기존의 프로젝터는 광원으로부터 투사렌즈까지의 광의 이동로가 길기 때문에 광 손실이 발생하여 밝고 선명한 영상을 표현하는데에는 한계가 있다.
그리고, 기존의 프로젝터는 광학계의 구성이 3차원적으로 이루어져 광학 소자들의 배열이 불안정한 문제들이 있었다.
본 발명의 목적은 광 경로를 최소화하여 광 손실을 줄이고 크기를 소형화할 수 있는 휴대가능한 프로젝터를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 휴대가능한 프로젝터는 광 투과성 부재(member), 부재의 내부로 투과되도록 외부의 영상 신호에 따라 부재의 제 1 면으로 광을 출사하는 레이저 광원과, 부재의 제 1 면 위에 지지되고 레이저 광원으로부터 입사된 광을 부재의 제 2 면으로 회절시키는 제 1 렌즈와, 부재의 제 2 면 위에 지지되고 제 1 렌즈로부터 회절된 광을 합성하는 제 2 렌즈와, 부재의 제 1 면 위에 지지되고 제 2 렌즈로부터 출사된 광의 색을 분리하는 컬러 필터와, 부재의 제 2 면 위에 지지되고 컬러 필터부터 출사된 광을 회절시키는 제 3 렌즈와, 부재의 제 1 면 위에 지지되고 제 3 렌즈로부터 회절된 광을 반사시키는 제 1 미러와, 부재의 제 2 면 위에 지지되고 제 1 미러로부터 반사된 광을 외부의 제어신호에 따라 스캐닝하는 스캔 미러와, 부재 내에 배치되고 스캔 미러로부터 스캐닝된 광을 외부의 스크린 위에 확대 투사시키는 제 2 미러를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 광 투과성 부재는 유리, 플라스틱, 내부가 공기 또는 진공인 중공형 부재(hollow type member)일 수 있고, 선형적(linear)이고 편평한 표면을 가질 수 있다.
그리고, 광 투과성 부재의 전체 표면 중 레이저 광원, 제 1, 제 2, 제 3 렌즈, 컬러 필터, 제 1 미러, 스캔 미러가 지지되는 영역은 표면이 돌출(projection)되거나 오목(hollow)할 수 있다.
또한, 제 1, 제 2, 제 3 렌즈는 회절광학소자(Diffraction Optical Element)이고, 제 1 렌즈는 상기 레이저 광원 중 적색 레이저에 대응되는 제 1 서브 렌즈와, 레이저 광원 중 녹색 레이저에 대응되는 제 2 서브 렌즈와, 레이저 광원 중 청색 레이저에 대응되는 제 3 서브 렌즈로 구성될 수 있다.
그리고, 제 2 미러는 광 투과성 부재의 제 1 면 또는 제 2 면에 대해 소정 각도로 기울어져 배치되고, 스캔 미러는 입사되는 광을 2차원적으로 스캐닝하는 갈바노 미러(galvano mirror)일 수 있다.
본 발명에 따른 프로젝터는 광 투과성 부재(member), 부재의 내부로 투과되도록 외부의 영상 신호에 따라 부재의 제 1 면으로 광을 출사하는 레이저 광원과, 부재의 제 1 면 위에 지지되고 레이저 광원으로부터 입사된 광을 부재의 제 2 면으로 회절시키는 제 1 렌즈와, 부재의 제 2 면 위에 지지되고 제 1 렌즈로부터 회절된 광을 합성하는 제 2 렌즈와, 부재의 제 1 면 위에 지지되고 제 2 렌즈로부터 출사된 광의 색을 분리하는 컬러 필터와, 부재의 제 2 면 위에 지지되고 컬러 필터부터 출사된 광을 회절시키는 제 3 렌즈와, 부재의 제 1 면 위에 지지되고 제 3 렌즈로부터 회절된 광을 반사시키는 제 1 미러와, 부재의 제 2 면 위에 지지되고 제 1 미러로부터 반사된 광을 회절시키는 제 4 렌즈와, 부재의 제 1 면 위에 지지되고 외부의 제어신호에 따라 스캐닝하는 제 1 스캔 미러와, 부재의 제 2 면 위에 지지 되고 제 1 스캔 미러로부터 스캐닝된 광을 외부의 제어신호에 따라 스캐닝하는 제 2 스캔 미러와, 부재 내에 배치되고 제 2 스캔 미러로부터 스캐닝된 광을 외부의 스크린 위에 확대 투사시키는 제 2 미러를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 제 1 스캔 미러는 입사되는 광을 좌우 방향으로 스캐닝하는 갈바노 미러(galvano mirror)이고, 제 2 스캔 미러는 입사되는 광을 상하 방향으로 스캐닝하는 갈바노 미러일 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
도 3a는 본 발명 제 1 실시예에 따른 휴대가능한 프로젝터를 보여주는 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프로젝터는 투과성 부재(member)(50), 레이저 광원(51), 제 1, 제 2, 제 3 렌즈(52, 53, 55), 컬러 필터(54), 제 1 미러(56), 스캔 미러(57), 제 2 미러(58)로 구성된다.
여기서, 광 투과성 부재(50)는 유리, 플라스틱, 내부가 공기 또는 진공인 중공형 부재(hollow type member) 등일 수 있고, 광이 잘 전달될 수 있는 재질이면 모두 가능하며, 광학 설계에 따라 광 투과성 부재(50)의 크기는 결정된다.
그리고, 경우에 따라 광 투과성 부재(50)의 단면은 원, 반원, 삼각형, 다각형 등으로 제작될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 광 투과성 부재(50)는 선형적(linear)이고 편평한 표면을 갖도록 제작된다.
또한, 설계에 따라, 광 투과성 부재(50)의 전체 표면 중 레이저 광원(51), 제 1, 제 2, 제 3 렌즈(52, 53, 55), 컬러 필터(54), 제 1, 제 2 미러(56, 58), 스캔 미러(57)가 지지되는 영역은 표면이 돌출(projection)되거나 오목(hollow)하게 제작될 수도 있다.
그리고, 레이저 광원(51)은 광 투과성 부재 내부로 광이 투과하도록 상기 부재의 제 1 면 위로 광을 출사한다.
여기서, 레이저 광원(51)은 적색 광을 생성하는 적색 레이저(51a), 녹색 광을 생성하는 녹색 레이저(51b), 청색 광을 생성하는 청색 레이저(51c)로 구성하였으며, 적색 레이저(51a), 녹색 레이저(51b), 청색 레이저(51c)는 서로 동일한 면에 일직선으로 나란히 배열되도록 제작된다.
레이저 광원(51)은 광 투과성 부재(50)의 제 1 면 위에 지지되거나 또는 제 1 면으로부터 소정 간격 떨어져 다른 부재에 지지될 수도 있다.
다음, 제 1 렌즈(52)는 부재(50)의 제 1 면 위에 지지되고, 레이저 광원(51)으로부터 출사된 광을 회절시킨다.
여기서, 제 1, 제 2, 제 3 렌즈(52, 53, 55)는 DOE(Diffraction Optical Element) 렌즈 등을 사용할 수 있으며, 광학 시스템의 설계에 따라 다양한 DOE 렌 즈들을 사용할 수 있다.
또한, 제 1 렌즈(52)는 레이저 광원(51) 중 적색 레이저(51a)에 대응되는 제 1 서브 렌즈(52a)와, 레이저 광원(51) 중 녹색 레이저(51b)에 대응되는 제 2 서브 렌즈(52b)와, 레이저 광원(51) 중 청색 레이저(51c)에 대응되는 제 3 서브 렌즈(52c)로 구성된다.
그리고, 제 2 렌즈(53)는 부재(50)의 제 2 면 위에 지지되고, 제 1 렌즈(52)로부터 출사된 광을 합성한다.
또한, 컬러 필터(54)는 부재(50)의 제 1 면 위에 지지되고, 제 2 렌즈(53)로부터 출사된 광의 색을 분리한다.
다음, 제 3 렌즈(55)는 부재(50)의 제 2 면 위에 지지되고, 컬러 필터(54)로부터 출사된 광을 회절시키고, 제 1 미러(56)는 부재(50)의 제 1 면 위에 지지되고, 제 3 렌즈(55)로부터 회절된 광을 반사시킨다.
그리고, 스캔 미러(57)는 부재(50)의 제 2 면 위에 지지되고, 제 1 미러(56)로부터 반사된 광을 외부의 제어신호에 따라 스캐닝하며, 제 2 미러(58)는 부재(50) 내에 배치되고, 스캔 렌즈(57)로부터 출사된 광을 외부의 스크린 위로 확대 투사시킨다.
여기서, 제 2 미러(58)는 광 투과성 부재(50)의 제 1 면 또는 제 2 면에 대해 소정 각도로 기울어져 배치된다.
광 투과성 부재(50)의 제 1 면과 제 2 면은 서로 마주보도록 형성되며, 레이저 광원(51), 제 1, 제 2, 제 3 렌즈(52, 53, 55), 컬러 필터(54), 제 1, 제 2 미 러(56, 58), 스캔 미러(57)는 플랫 플레이트(flat plate) 타입으로 제작하는 것이 바람직하다.
그리고, 제 1 렌즈(52), 컬러 필터(54), 제 1 미러(56)는 광 투과성 부재(50)의 제 1 면 위에 지지되고, 서로 일직선상에 나란히 배열되며, 레이저 광원(51), 제 2, 제 3 렌즈(53, 55), 스캔 미러(57)는 광 투과성 부재(50)의 제 2 면 위에 지지되고, 서로 일직선상에 나란히 배열될 수 있다.
또한, 광 투과성 부재(50)의 제 1 면 위에 지지되는 제 1 렌즈(52), 컬러 필터(54), 제 1 미러(56)와, 광 투과성 부재(50)의 제 2 면 위에 지지되는 레이저 광원(51), 제 2, 제 3 렌즈(53, 55), 스캔 미러(57)는 소정의 각도만큼 서로 어긋나도록 배치될 수 있다.
그 이유는 광의 전달 경로를 최소화할 수 있기 때문이다.
그리고, 본 발명의 광학 시스템의 구성을 최적화하기 위해서, 광 투과성 부재(50)의 제 1 면 위에는 구동 회로를 갖는 광학 소자들을 배치하고, 광 투과성 부재(50)의 제 2 면 위에는 구동 회로를 갖지 않는 광학 소자들을 배치하는 것이 바람직하다.
그 이유는 회로 구성이 필요한 소자들을 일 측으로 구성하면, 공간적 활용이 유용하여 광학 시스템의 크기를 더욱 줄일 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명에서 사용되는 스캔 미러(57)는 입사되는 광을 2차원적으로 스캐닝하는 갈바노 미러(galvano mirror)일 수 있다.
이와 같이, 구성되는 본 발명에 따른 휴대가능한 프로젝터의 동작 방법은 다 음과 같다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 먼저, 적색 레이저(51a), 녹색 레이저(51b), 청색 레이저(51c)로 구성된 레이저 광원(51)은 외부의 영상 신호에 따라 광 투과성 부재(member)(50)의 제 1 면으로 광을 출사한다.
레이저 광원(51)으로부터 출사된 광들은 광 투과성 부재(50)를 투과하여 광 투과성 부재(50)의 제 1 면 위에 지지되는 제 1, 제 2, 제 3 서브렌즈(52a, 52b, 52c)로 구성된 제 1 렌즈(52)로 각각 입사된다.
이 때, 제 1 렌즈(52)는 레이저 광원(51)으로부터 소정 각도만큼 어긋나도록 배치되므로, 레이저 광원(51)은 광들을 소정 각도로 기울여 출사시킨다.
이어, 제 1 렌즈(52)는 각각 입사된 광들을 회절시켜 광 투과성 부재(50)의 제 2 면 위에 형성된 제 2 렌즈(53)로 출사한다.
그리고, 제 2 렌즈(53)는 제 1 렌즈(52)로부터 회절된 광들을 합성하고, 광 투과성 부재(50)의 제 1 면 위에 형성된 컬러필터(54)로 출사한다.
컬러필터(54)는 제 2 렌즈(53)로부터 합성된 광의 색을 분리하여 광 투과성 부재(50)의 제 2 면 위에 형성된 제 3 렌즈(55)로 출사한다.
다음, 제 3 렌즈(55)는 컬러필터(54)로부터 광을 받아 회절시키고, 광 투과성 부재(50)의 제 1 면 위에 형성된 제 1 미러(56)로 출사한다.
제 1 미러(56)는 제 3 렌즈(55)로부터 회절된 광을 광 투과성 부재(50)의 제 2 면 위에 형성되는 스캔 미러(57)로 반사시킨다.
스캔 미러(57)는 제 1 미러(56)로부터 반사된 광을 스캐닝하고, 제 2 미러 (58)는 스캔 미러(57)로부터 스캐닝된 광을 확대시켜 외부의 스크린으로 출사시킨다.
도 4a는 본 발명 제 2 실시예에 따른 휴대가능한 프로젝터를 보여주는 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 단면도이다.
본 발명 제 2 실시예는 2 개의 스캔 미러를 사용한다는 점에서 본 발명 제 1 실시예와 차이가 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프로젝터는 투과성 부재(member)(60), 레이저 광원(61), 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 렌즈(62, 63, 65, 67), 컬러 필터(64), 제 1, 제 2 미러(66, 70), 제 1, 제 2 스캔 미러(67, 69)로 구성된다.
여기서, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 렌즈(62, 63, 65, 67)는 DOE(Diffraction Optical Element) 렌즈 등을 사용할 수 있으며, 광학 시스템의 설계에 따라 다양한 DOE 렌즈들을 사용할 수 있다.
그리고, 제 1 스캔 미러(68)는 입사되는 광을 좌우 방향으로 스캐닝하는 갈바노 미러(galvano mirror)이고, 제 2 스캔 미러(69)는 입사되는 광을 상하 방향으로 스캐닝하는 갈바노 미러를 사용한다.
또한, 광 투과성 부재(50)의 제 1 면과 제 2 면은 서로 마주보도록 형성되며, 레이저 광원(61), 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 렌즈(62, 63, 65, 67), 컬러 필터(64), 제 1, 제 2 미러(66, 70), 제 1, 제 2 스캔 미러(68, 69)는 플랫 플레이트(flat plate) 타입으로 제작하는 것이 바람직하다.
그리고, 제 1 렌즈(62), 컬러 필터(64), 제 1 미러(66), 제 1 스캔 미러(68)는 광 투과성 부재(60)의 제 1 면 위에 지지되고, 서로 일직선상에 나란히 배열되며, 레이저 광원(61), 제 2, 제 3, 제 4 렌즈(63, 65, 67), 제 1, 제 2 스캔 미러(68, 69)는 광 투과성 부재(60)의 제 2 면 위에 지지되고, 서로 일직선상에 나란히 배열될 수 있다.
또한, 광 투과성 부재(60)의 제 1 면 위에 지지되는 제 1 렌즈(62), 컬러 필터(64), 제 1 미러(66), 제 1 스캔 미러(68)와, 광 투과성 부재(60)의 제 2 면 위에 지지되는 레이저 광원(61), 제 2, 제 3, 제 4 렌즈(63, 65, 67), 제 2 스캔 미러(69)는 소정의 각도만큼 서로 어긋나도록 배치될 수 있다.
이와 같이, 구성되는 본 발명에 따른 휴대가능한 프로젝터의 동작 방법은 다음과 같다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 먼저, 적색 레이저(61a), 녹색 레이저(61b), 청색 레이저(61c)로 구성된 레이저 광원(61)은 외부의 영상 신호에 따라 광 투과성 부재(member)(60)의 제 1 면으로 광을 출사한다.
레이저 광원(61)으로부터 출사된 광들은 광 투과성 부재(60)를 투과하여 광 투과성 부재(60)의 제 1 면 위에 지지되는 제 1, 제 2, 제 3 서브렌즈(62a, 62b, 62c)로 구성된 제 1 렌즈(62)로 각각 입사된다.
이 때, 제 1 렌즈(62)는 레이저 광원(61)으로부터 소정 각도만큼 어긋나도록 배치되므로, 레이저 광원(61)은 광들을 소정 각도로 기울여 출사시킨다.
이어, 제 1 렌즈(62)는 각각 입사된 광들을 회절시켜 광 투과성 부재(60)의 제 2 면 위에 형성된 제 2 렌즈(63)로 출사한다.
그리고, 제 2 렌즈(63)는 제 1 렌즈(62)로부터 회절된 광들을 합성하고, 광 투과성 부재(60)의 제 1 면 위에 형성된 컬러필터(64)로 출사한다.
컬러필터(64)는 제 2 렌즈(63)로부터 합성된 광의 색을 분리하여 광 투과성 부재(60)의 제 2 면 위에 형성된 제 3 렌즈(65)로 출사한다.
다음, 제 3 렌즈(65)는 컬러필터(64)로부터 광을 받아 회절시키고, 광 투과성 부재(60)의 제 1 면 위에 형성된 제 1 미러(66)로 출사한다.
제 1 미러(66)는 제 3 렌즈(65)로부터 회절된 광을 광 투과성 부재(60)의 제 2 면 위에 형성되는 제 4 렌즈(67)로 반사시킨다.
제 4 렌즈(67)는 제 1 미러(66)로부터 반사된 광을 회절시키고, 제 1 스캔 미러(68)는 제 4 렌즈(67)로부터 회절된 광을 좌우방향으로 1차 스캐닝한다.
그리고, 제 2 스캔 미러(69)는 제 1 스캔 미러(68)로부터 1차 스캐닝된 광을 상하방향으로 2차 스캐닝하고, 제 2 미러(70)는 제 2 스캔 미러(69)로부터 2차 스캐닝된 광을 확대시켜 외부의 스크린으로 출사시킨다.
이와 같은 방법으로 동작되는 본 발명에 따른 휴대가능한 프로젝터는 광학 소자들의 배열을 안정화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 광 투과성 부재를 통해 광을 전송하여 광로의 길이를 줄임으로써, 소형화 및 경량화가 가능하다.
도 5는 본 발명에 따른 휴대가능한 프로젝터를 적용한 모바일 레이저 프로젝터 폰(mobile laser projector phone)을 보여주는 개략도로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 모바일 폰과 같이 작은 공간을 갖는 환경에서도 간편하게 적용할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 휴대가능한 프로젝터는 광 투과성 부재의 양면에 광학 소자들을 배치함으로써 광학 소자들의 배열을 안정화시킬 수 있고, 광 투과성 부재를 통해 광을 전송하므로 광로의 길이를 줄일 수 있다.
따라서, 본 발명의 프로젝터는 소형화 및 경량화가 가능하고, 모바일 폰 등 휴대가능한 기기들에 적용이 가능할 뿐만 아니라 필요에 따라 다양한 설계가 가능하므로 응용 분야가 넓다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (19)

  1. 광 투과성 부재(member);
    상기 부재의 내부로 투과되도록 외부의 영상 신호에 따라 상기 부재의 제 1 면으로 광을 출사하는 레이저 광원;
    상기 부재의 제 1 면 위에 지지되고, 상기 레이저 광원으로부터 입사된 광을 상기 부재의 제 2 면으로 회절시키는 제 1 렌즈;
    상기 부재의 제 2 면 위에 지지되고, 상기 제 1 렌즈로부터 회절된 광을 합성하는 제 2 렌즈;
    상기 부재의 제 1 면 위에 지지되고, 상기 제 2 렌즈로부터 출사된 광의 색을 분리하는 컬러 필터;
    상기 부재의 제 2 면 위에 지지되고, 상기 컬러 필터부터 출사된 광을 회절시키는 제 3 렌즈
    상기 부재의 제 1 면 위에 지지되고, 상기 제 3 렌즈로부터 회절된 광을 반사시키는 제 1 미러;
    상기 부재의 제 2 면 위에 지지되고, 상기 제 1 미러로부터 반사된 광을 외부의 제어신호에 따라 스캐닝하는 스캔 미러; 그리고,
    상기 부재 내에 배치되고, 상기 스캔 미러로부터 스캐닝된 광을 외부의 스크린 위에 확대 투사시키는 제 2 미러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광 투과성 부재는 유리, 플라스틱, 내부가 공기 또는 진공인 중공형 부재(hollow type member)인 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 광 투과성 부재는 선형적(linear)이고 편평한 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광 투과성 부재의 전체 표면 중 상기 레이저 광원, 제 1, 제 2, 제 3 렌즈, 컬러 필터, 제 1 미러, 스캔 미러가 지지되는 영역은 표면이 돌출(projection)되거나 오목(hollow)한 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 광 투과성 부재의 제 1 면과 제 2 면은 서로 마주보는 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 광원은 적색 레이저, 녹색 레이저, 청색 레이저가 서로 동일한 면에 일직선으로 나란히 배열되는 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 광원, 제 1, 제 2, 제 3 렌즈, 컬러 필터, 제 1, 제 2 미러, 스캔 미러는 플랫 플레이트(flat plate) 타입인 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈, 컬러 필터, 제 1 미러는 상기 광 투과성 부재의 제 1 면 위에 지지되고, 서로 일직선상에 나란히 배열되는 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 광원, 제 2, 제 3 렌즈, 스캔 미러는 상기 광 투과성 부재의 제 2 면 위에 지지되고, 서로 일직선상에 나란히 배열되는 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2, 제 3 렌즈는 회절광학소자(Diffraction Optical Element)인 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 광 투과성 부재의 제 1 면 위에 지지되는 상기 제 1 렌즈, 컬러 필터, 제 1 미러와, 상기 광 투과성 부재의 제 2 면 위에 지지되는 상기 레이저 광원, 제 2, 제 3 렌즈, 스캔 미러는 소정의 각도만큼 서로 어긋나도록 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈는 상기 레이저 광원 중 적색 레이저에 대응되는 제 1 서브 렌즈와, 상기 레이저 광원 중 녹색 레이저에 대응되는 제 2 서브 렌즈와, 상기 레이저 광원 중 청색 레이저에 대응되는 제 3 서브 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 미러는 상기 광 투과성 부재의 제 1 면 또는 제 2 면에 대해 소정 각도로 기울어져 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 스캔 미러는 입사되는 광을 2차원적으로 스캐닝하는 갈바노 미러(galvano mirror)인 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  15. 광 투과성 부재(member);
    상기 부재의 내부로 투과되도록 외부의 영상 신호에 따라 상기 부재의 제 1 면으로 광을 출사하는 레이저 광원;
    상기 부재의 제 1 면 위에 지지되고, 상기 레이저 광원으로부터 입사된 광을 상기 부재의 제 2 면으로 회절시키는 제 1 렌즈;
    상기 부재의 제 2 면 위에 지지되고, 상기 제 1 렌즈로부터 회절된 광을 합성하는 제 2 렌즈;
    상기 부재의 제 1 면 위에 지지되고, 상기 제 2 렌즈로부터 출사된 광의 색 을 분리하는 컬러 필터;
    상기 부재의 제 2 면 위에 지지되고, 상기 컬러 필터부터 출사된 광을 회절시키는 제 3 렌즈;
    상기 부재의 제 1 면 위에 지지되고, 상기 제 3 렌즈로부터 회절된 광을 반사시키는 제 1 미러;
    상기 부재의 제 2 면 위에 지지되고, 상기 제 1 미러로부터 반사된 광을 회절시키는 제 4 렌즈;
    상기 부재의 제 1 면 위에 지지되고, 외부의 제어신호에 따라 스캐닝하는 제 1 스캔 미러;
    상기 부재의 제 2 면 위에 지지되고, 상기 제 1 스캔 미러로부터 스캐닝된 광을 외부의 제어신호에 따라 스캐닝하는 제 2 스캔 미러; 그리고,
    상기 부재 내에 배치되고, 상기 제 2 스캔 미러로부터 스캐닝된 광을 외부의 스크린 위에 확대 투사시키는 제 2 미러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 광원, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 렌즈, 컬러 필터, 제 1, 제 2 미러, 제 1, 제 2 스캔 미러는 플랫 플레이트(flat plate) 타입인 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈, 컬러 필터, 제 1 미러, 제 1 스캔 미러는 상기 광 투과성 부재의 제 1 면 위에 지지되고, 서로 일직선상에 나란히 배열되는 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 광원, 제 2, 제 3, 제 4 렌즈, 제 2 스캔 미러는 상기 광 투과성 부재의 제 2 면 위에 지지되고, 서로 일직선상에 나란히 배열되는 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스캔 미러는 입사되는 광을 좌우 방향으로 스캐닝하는 갈바노 미러(galvano mirror)이고, 상기 제 2 스캔 미러는 입사되는 광을 상하 방향으로 스캐닝하는 갈바노 미러인 것을 특징으로 하는 휴대가능한 프로젝터.
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DE602006015388T DE602006015388D1 (de) 2005-05-09 2006-05-08 Optisches System eines tragbaren Projektors und mobiles Kommunikationsendgerät damit
AT06009449T ATE474241T1 (de) 2005-05-09 2006-05-08 Optisches system eines tragbaren projektors und mobiles kommunikationsendgerät damit
CN2006100794887A CN1862368B (zh) 2005-05-09 2006-05-09 便携式投影仪的光学系统
US11/430,173 US7695144B2 (en) 2005-05-09 2006-05-09 Optical system of portable projector and mobile communication terminal using the same
JP2006130684A JP2006323383A (ja) 2005-05-09 2006-05-09 携帯用プロジェクタの光学システム及びこれを用いる移動通信端末機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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