KR101676402B1 - 휴대용 영상 투사 장치를 위한 포커스 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

영상 투사 장치용 투사 렌즈 유닛의 포커스 상태를 조절하기 하기 위한 포커스 조절 장치가 개시된다. 상기 포커스 조절 장치는, 제1방향으로 직선 운동할 수 있는 포커스 조절 부재; 회전축; 상기 포커스 조절 부재의 직선 운동을 상기 회전축의 회전 운동으로 전환하기 위한 제1운동 전환 부재; 및 상기 회전축의 회전 운동을 상기 투사 렌즈 유닛의 포커싱 방향 직선 운동으로 전환하기 위한 제2운동 전환 부재;를 포함한다.

Description

휴대용 영상 투사 장치를 위한 포커스 조절 장치{FOCUS ADJUSTMENT DEVICE FOR PORTABLE IMAGE PROJECTION APPARATUS}
본 발명은 영상 투사 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대용 영상 투사 장치를 위한 포커스 조절 장치에 관한 것이다.
영상 투사 장치는 소정의 영상을 스크린에 확대 투사하는 장치로서, 이런 영상 투사 장치의 대표적인 예는 프로젝터가 될 수 있다. 일반적으로 영상 투사 장치는 회의실, 교실 등과 같이 일정한 장소에 발표 자료를 게시하는데 사용되어 왔기 때문에 영상 투사 장치를 휴대할 필요성이 크게 없었다.
그러나 최근에는 디지털 카메라, 디지털 캠코더, PMP(Portable Media Player), 노트북, 및 휴대폰과 같은 휴대용 멀티미디어 기기가 많이 사용되고 있다. 이런 휴대용 멀티미디어 기기의 활용도가 높아짐에 따라, 휴대용 멀티미디어 기기가 재생하는 영상을 어디에서나 편하게 다른 사람들과 공유하기 위한 요구가 발생하였다. 그에 따라, 프로젝터와 같은 영상 투사 장치를 소형화하여 영상 투사 장치의 휴대성 및 이동성을 높이기 위한 연구들이 진행되고 있다.
영상 투사 장치의 부품들 중의 하나로 포커스 조절 장치가 있다. 포커스 조절 장치란 스크린에 투사되는 영상의 초점을 조절하는 장치다. 다양한 장소에서 사용되는 휴대용 영상 투사 장치의 특성상, 휴대용 영상 투사 장치와 스크린 사이의 거리가 크게 달라질 수 있다. 이 경우, 사용자는 포커스 조절 장치을 이용하여 투사 렌즈 유닛을 이동시킴으로써 스크린에 투사되는 영상의 초점을 맞출 수 있다. 휴대용 영상 투사 장치를 만들기 위해서는 포커스 조절 장치도 소형화시키는 것이 필요하다.
다만 포커스 조절 장치 및 휴대용 영상 투사 장치의 크기가 작아짐에 따라, 포커스 조절 장치가 사용자의 조작에 너무 민감하게 반응할 우려가 존재하게 된다. 즉, 사용자가 포커스 조절 장치를 조금만 조작하더라도 투사 렌즈 유닛이 과도하게 이동하게 되는 것이다. 이 경우, 스크린에 투사되는 영상의 초점을 안정적으로 조절하기가 힘들다. 따라서 포커스 조절 장치의 과도한 반응을 억제하는 것이 요구된다.
본 발명에 따라서 휴대용 영상 투사 장치에 적합한 포커스 조절 장치가 개시된다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 영상 투사 장치용 투사 렌즈 유닛의 포커스 상태를 조절하기 하기 위한 포커스 조절 장치는, 제1방향으로 직선 운동할 수 있는 포커스 조절 부재; 회전축; 상기 포커스 조절 부재의 직선 운동을 상기 회전축의 회전 운동으로 전환하기 위한 제1운동 전환 부재; 및 상기 회전축의 회전 운동을 상기 투사 렌즈 유닛의 포커싱 방향 직선 운동으로 전환하기 위한 제2운동 전환 부재;를 포함한다.
상기 포커스 조절 부재가 이동함에 따라, 상기 제1, 2운동 전환 부재는 상기 포커스 조절 부재의 이동 거리보다 작은 거리만큼 상기 투사렌즈유닛을 이동시킬 수 있다.
상기 제1운동 전환 부재는, 상기 포커스 조절 부재에 형성된 제1가이드 슬롯; 및 일단은 상기 회전축에 연결되고, 타단에는 상기 가이드 슬롯에 삽입되는 제1가이드 돌기가 형성된 제1레버;를 포함할 수 있다.
상기 제1가이드 슬롯은 상기 제1방향과 경사를 이루도록 형성될 수 있다.
상기 제2운동 전환 부재는, 상기 투사렌즈유닛에 형성된 제2가이드 슬롯; 일단이 상기 회전축에 연결되고, 타단에는 상기 제2가이드 슬롯에 삽입되는 제2가이드 돌기가 형성된 제2레버;를 포함할 수 있다.
상기 제2가이드 슬롯은 상기 투사 렌즈 유닛의 상기 포커싱 방향에 수직하게 형성될 수 있다.
상기 포커스 조절 장치는, 상기 포커스 조절 부재의 흔들림을 방지하기 위한 흔들림 방지 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 흔들림 방지 부재는, 상기 제1방향과 평행하게 형성된 흔들림 방지 슬롯; 및 상기 포커스 조절 부재로부터 연장하며 상기 흔들림 방지 슬롯에 삽입되는 삽입부;를 포함할 수 있다.
상기 흔들림 방지 부재는, 상기 포커스 조절 부재로부터 상기 영상 투사 장치의 케이스를 향하도록 연장하는 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 포커스 조절 부재는, 상기 영상 투사 장치의 외부로 노출되는 버튼이 형성되는 제1판; 및 상기 제1가이드 슬롯이 형성되는 제2판;을 포함할 수 있다.
상기 포커스 조절 장치는, 상기 포커스 조절 부재의 상기 제1판의 직선 운동을 가이드하기 위한 제1가이드 홈 및 상기 포커스 조절 부재의 상기 제2판의 직선 운동을 가이드하기 위한 제2가이드 홈을 구비하는 가이드 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 제1방향과 평행하게 형성된 흔들림 방지 슬롯이 상기 가이드 플레이트에 형성되고, 상기 흔들림 방지 슬롯에 삽입되는 삽입부가 상기 포커스 조절 부재에 형성될 수 있다.
상기 포커스 조절 장치는, 상기 가이드 플레이트를 고정하기 위한 고정 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 포커스 조절 부재의 상기 제1가이드 슬롯 주위에는 복수의 리브가 형성되고, 상기 복수의 리브는 상기 포커스 조절 부재의 상기 제1가이드 슬롯으로부터 상기 가이드 플레이트의 상기 제2가이드 홈의 테두리를 향하도록 연장할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 영상 투사 장치는 전술한 바와 같은 특징을 갖는 포커스 조절 장치를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 영상 투사 장치의 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 영상 투사 장치의 기능 블록도;
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 포커스 조절 장치의 분해 사시도;
도 4는 도 3a 및 도 3b에 도시된 포커스 조절 장치가 조립된 상태를 위에서 바라본 평면도;
도 5은 가이드 플레이트가 영상 투사 장치의 케이스에 조립된 상태를 도시한 부분 사시도; 그리고
도 6 및 7은 포커스 조절 장치의 작동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 영상 투사 장치(1)의 사시도이다.
케이스(2)는 영상 투사 장치(1)의 외관을 형성하고 내부의 부품들을 보호한다. 케이스(2)의 전면에는 투사창(3)이 형성되어서, 영상 투사 장치(1)의 투사광은 투사창(3)을 통하여 스크린(5; 도 2 참조)으로 향한다.
케이스(2)의 후면에는 외부로부터 영상 데이터를 입력받기 위한 커넥터가 형성된다. 영상 투사 장치(1)는 입력된 영상 데이터를 스크린(5)에 확대 투사한다. 케이스(2)의 일 측면에는 메모리 카드를 수용하기 위한 개구(4)가 형성된다. 메모리 카드가 개구(4)에 삽입되면, 영상 투사 장치(1)는 메모리 카드에 저장된 영상 데이터를 스크린(5)에 확대 투사시킬 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 영상 투사 장치(1)의 기능 블록도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르는 영상 투사 장치(1)는 조명 유닛(10), 디스플레이 패널(20), 투사 렌즈 유닛(30), 포커스 조절 장치(100)를 포함할 수 있다.
조명 유닛(10)은 적색 광, 녹색 광, 청색 광을 생성하여 디스플레이 패널(20)을 조명한다. 조명 유닛(10)은 적색 광, 녹생 광, 청색 광을 생성하는 광원과 이들 광을 합성하는 다이크로익(dichroic) 미러 등으로 구성될 수 있다. 영상 투사 장치(1)의 소형화를 위해서, 본 발명의 일 실시 예에서는 광원으로 LED(Light Emitting Diode)가 사용된다. 조명 유닛(10)의 구조는 구체적인 당업자가 용이하게 이해할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
디스플레이 패널(20)은 조명 유닛(10)에 나오는 광을 이용하여 소정의 영상을 형성한다. 디스플레이 패널(20)의 작동을 위하여, 외부로부터 입력되는 영상 데이터가 디스플레이 패널(20)로 전송된다. 디스플레이 패널(20)은 LCD(Liquid Crystal Display) 패널, LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 패널, DMD(Digital Micromirror Device) 패널 등이 될 수 있다. 영상 투사 장치(1)의 소형화를 위해서, 본 발명의 일 실시 예에서는 디스플레이 패널(20)로서 DMD 패널이 사용된다. 디스플레이 패널(20)의 구체적인 구조는 당업자가 용이하게 이해할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
커넥터(21)는 외부로부터 영상 데이터를 입력받아 신호 처리부(22)로 전달한다.
신호 처리부(22)는 전달된 영상 데이터를 신호 처리하여 영상 데이터에 대응되는 영상 신호를 생성한다. 신호 처리부(22)에서 생성된 영상 신호는 디스플레이 패널(20)로 전달됨으로써 디스플레이 패널(20)이 소정의 입력된 영상 데이터에 대응되는 소정의 영상을 형성할 수 있다. 메모리 카드가 개구(4)에 삽입되는 경우, 메모리 카드에 저장된 영상 데이터도 신호 처리부(22)로 전달될 수 있다. 그에 따라 디스플레이 패널(20)이 메모리 카드에 저장된 영상 데이터에 대응되는 소정의 영상을 형성할 수 있다.
투사 렌즈 유닛(30)은 디스플레이 패널(20)이 형성한 영상을 투사창(3)을 통해 스크린(5)으로 확대 투사한다. 투사 렌즈 유닛(30)은 복수의 렌즈를 포함할 수 있다.
포커스 조절 장치(100)는 영상 투사 장치(1)와 스크린(5) 사이의 거리에 따라 투사 렌즈 유닛(30)의 포커스 상태를 조절한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 포커스 조절 장치(100)의 버튼(101)은 영상 투사 장치(1)의 외부로 노출되어 있다. 사용자는 포커스 조절 장치(100)의 버튼(101)을 도 1에 나타나 화살표(105) 방향으로 조작할 수 있으며, 이런 사용자의 조작에 따라 포커스 조절 장치(100)는 투사 렌즈 유닛(30)을 포커싱 방향으로 이동시킴으로써 스크린(5)에 투사되는 영상의 초점을 맞출 수 있다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 포커스 조절 장치(100)의 분해 사시도이다. 포커스 조절 장치(100)의 명확한 이해를 돕기 위하여, 도 3a 및 3b에서는 서로 다른 각도에서 바라본 모습이 도시되었으며 케이스(2)는 도시되지 않았다. 도 4는 도 3a 및 도 3b에 도시된 포커스 조절 장치(100)가 조립된 상태를 위에서 바라본 평면도이다. 도 5는 가이드 플레이트(120)가 영상 투사 장치(1)의 케이스(2)에 조립된 상태를 도시한 부분 사시도이다.
도 3a-3b, 4, 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 포커스 조절 장치(100)를 더욱 상세히 설명하기로 한다.
투사 렌즈 유닛(30)은 포커스 조절 장치(100)에 의해 포커싱 방향으로 이동할 수 있다. 여기서, 포커싱 방향이란 디스플레이 패널(20)에서 나오는 투사광이 진행하는 광축(35)에 따르는 방향을 의미한다. 도 3a 및 도 3b에는 도시되지 않았지만 투사 렌즈 유닛(30)의 포커싱 방향 이동을 가이드하는 가이드 레일이 형성되어, 투사 렌즈 유닛(30)은 이런 가이드 레일 위로 이동하게 된다. 투사 렌즈 유닛(30)이 포커싱 방향으로 이동함에 따라 스크린(5)에 투사되는 영상의 초점이 조절될 수 있다.
포커스 조절 부재(110)는 화살표(105) 방향으로 직선 운동할 수 있다. 즉, 사용자가 버튼(101)을 조작함에 따라 포커스 조절 부재(110)의 위치가 화살표(105) 방향을 따라 변경될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서, 포커스 조절 부재(110)는 제1판(111) 및 제2판(112)를 포함할 수 있다. 제1, 2판(111, 112)은 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 제1판(111)에는 사용자가 조작할 수 있는 버튼(101)이 형성된다.
가이드 플레이트(120)는 포커스 조절 부재(110)의 직선 운동을 가이드한다. 본 발명의 일 실시 예에서, 가이드 플레이트(120)는 제1가이드 홈(121), 제2가이드 홈(122)을 포함할 수 있다. 제1가이드 홈(121)은 가이드 플레이트(120)의 양 측벽에 형성되어 포커스 조절 부재(110)의 제1판(111)의 직선 운동을 가이드하고, 제2가이드 홈(122)은 포커스 조절 부재(110)의 제2판(112)의 직선 운동을 가이드한다. 본 발명의 일 실시 예에서는 가이드 플레이트(120)가 별도의 부재인 것처럼 설명되었으나, 가이드 플레이트(120)는 케이스(2) 또는 다른 부품에 일체로 형성될 수도 있음이 이해되어야 할 것이다.
회전축(130)은 미 도시된 지지 부재에 의해 회전 가능하게 지지된다. 포커스 조절 부재(110)의 직전 운동에 따라 회전축(120)은 회전 운동을 하게 된다.
제1운동 전환 부재(140)는 포커스 조절 부재(110)의 직선 운동을 회전축(120)의 회전 운동으로 전환한다. 본 발명의 일 실시 예에서, 제1운동 전환 부재(140)는 제1가이드 슬롯(141), 제1레버(145)를 포함할 수 있다.
제1가이드 슬롯(141)은 포커스 조절 부재(110)에 형성된다. 제1가이드 슬롯(141)은 화살표(105) 방향 ― 즉, 포커스 조절 부재(110)의 직선 운동 방향 ― 과 경사를 이루도록 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서, 제1가이드 슬롯(141)은 포커스 조절 부재(110)의 제2판(112)에 형성된다.
제1레버(145)의 일단은 회전축(130)에 연결되며, 제1레버(145)의 타단에는 제1가이드 돌기(146)가 형성된다. 제1가이드 돌기(146)는 제1가이드 슬롯(141)에 삽입될 수 있다.
포커스 조절 부재(110)가 직선 운동을 하게 되면, 제1가이드 돌기(146)가 제1가이드 슬롯(141) 내에서 이동하게 되어 제1레버(145)가 회전하게 된다. 그에 따라, 제1레버(145)와 연결된 회전축(130)도 회전하게 된다.
포커스 조절 부재(110)의 직선 운동을 회전축(130)의 회전 운동으로 전환할 수만 있다면, 제1운동 전환 부재(140)의 구조는 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.
제2운동 전환 부재(150)는 회전축(130)의 회전 운동을 투사 렌즈 유닛(30)의 포커싱 방향 직선 운동으로 전환한다. 본 발명의 일 실시 예에서, 제2운동 전환 부재(150)는 제2가이드 슬롯(151), 제2레버(155)를 포함할 수 있다.
제2가이드 슬롯(151)은 투사 렌즈 유닛(30)에 형성된다. 제2가이드 슬롯(151)은 포커싱 방향에 수직하게 형성될 수 있다.
제2레버(155)의 일단은 회전축(130)에 연결되며, 제2레버(155)의 타단에는 제2가이드 돌기(156)가 형성된다. 제2가이드 돌기(156)는 제2가이드 슬롯(151)에 삽입될 수 있다. 제2레버(155)가 회전함에 따라, 제2가이드 돌기(156)는 제2가이드 슬롯(151) 내에서 이동하여 투사 렌즈 유닛(30)을 포커싱 방향으로 가압할 수 있다.
회전축(130)이 회전 운동을 하게 되면, 회전축(130)에 연결된 제2레버(155)도 회전하게 된다. 제2레버(155)의 타단에 형성된 제2가이드 돌기(156)는 투사 렌즈 유닛(30)의 제2가이드 슬롯(151)에 삽입되어 있으므로, 제2레버(155)가 회전하면 투사 렌즈 유닛(30)이 포커싱 방향으로 이동하게 된다.
회전축(130)의 회전 운동을 투사 렌즈 유닛(30)의 포커싱 방향 직선 운동으로 전환할 수만 있다면, 제2운동 전환 부재(150)의 구조는 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 예컨대, 회전축(130)에 피니언(pinion)이 형성되고 투사 렌즈 유닛(30)에 랙(rack)이 형성되어, 랙/피니언의 조합으로 제2운동 전환 부재(150)가 구성될 수도 있을 것이다.
흔들림 방지 부재(160)는 포커스 조절 부재(110)의 흔들림을 방지한다. 포커스 조절 부재(110)와 가이드 플레이트(120) 사이의 유격이 일정 한도 이상으로 커지게 될 수 있다. 이런 현상은 제조 공차에 의해 발생하거나 영상 투사 장치(1)가 오랜 기간 사용되어 부품이 마모 또는 변형됨으로써 발생할 수 있다. 이 경우, 포커스 조절 부재(110)의 흔들림이 발생하고, 포커스 조절 부재(110)의 영향을 받는 투사 렌즈 유닛(30)도 미세하게 흔들릴 수 있다. 이렇게 되면, 스크린(5)에 투상되는 영상의 초점을 안정적으로 맞출 수 없다. 그러나, 이런 현상이 흔들림 방지 부재(160)에 의해 예방될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서, 흔들림 방지 부재(160)는 흔들림 방지 슬롯(161), 삽입부(162), 돌출부(165), 복수의 리브(166)를 포함할 수 있다.
흔들림 방지 슬롯(161)은 화살표(105) 방향과 평행하게 형성된다. 본 발명의 일 실시 예에서, 흔들림 방지 슬롯(161)은 가이드 플레이트(120)에 형성된다. 그러나 흔들림 방지 슬롯(161)은 다른 위치에 형성될 수도 있으며 특별한 제한은 없다.
삽입부(162)는 포커스 조절 부재(110)로부터 연장하며 흔들림 방지 슬롯(161)에 삽입된다.
포커스 조절 부재(110)가 직선 운동을 함에 따라, 삽입부(162)도 흔들림 방지 슬롯(161) 내에서 이동하게 된다. 포커스 조절 부재(110)의 직선 운동이 허용될 수 있도록, 삽입부(162)와 흔들림 방지 슬롯(161)는 아주 미세한 간격만큼 떨어져 있다.
이런 흔들림 방지 슬롯(161)과 삽입부(162)에 의해 포커스 조절 부재(110)와 가이드 플레이트(120) 사이의 유격이 커지는 현상이 방지될 수 있다. 또한, 포커스 조절 부재(110)의 안정적인 직선 운동이 가능해진다.
돌출부(165)는 포커스 조절 부재(110)로부터 영상 투사 장치(1)의 케이스(2)를 향하도록 연장된다 (도 3a, 4, 5 참조). 포커스 조절 부재(110)의 직선 운동이 허용될 수 있도록, 돌출부(165)와 케이스는 아주 미세한 간격만큼 떨어져 있다. 돌출부(165)에 의해 포커스 조절 부재(110)가 케이스(2)를 향하는 방향 ― 즉, 화살표(105)에 수직한 방향 ― 으로 흔들리는 것이 방지될 수 있다. 또한, 포커스 조절 부재(110)의 안정적인 직선 운동이 가능해진다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에서는 3개의 돌출부(165)가 이용되었다. 그러나 돌출부(165)의 개수는 임의로 변경되어 실시될 수 있으며, 돌출부(165)의 형상 역시 임의로 변경되어 실시될 수 있다. 예컨대, 기다란 형상을 갖는 하나의 돌출부(165)로 실시될 수도 있을 것이다.
복수의 리브(166)는 도 3b, 5에 도시된 바와 같이 제1가이드 슬롯(141) 주위에 형성된다. 복수의 리브(166)는 제1가이드 슬롯(141)으로부터 가이드 플레이트(120)의 제2가이드 홈(122)의 테두리를 향하도록 연장한다. 포커스 조절 부재(110)의 직선 운동이 허용될 수 있도록, 복수의 리브(166)와 제2가이드 홈(122)의 테두리는 아주 미세한 간격만큼 떨어져 있다. 복수의 리브(166)에 의해 포커스 조절 부재(110)와 가이드 플레이트(120) 사이의 유격이 커지는 현상이 방지될 수 있다. 또한, 포커스 조절 부재(110)의 안정적인 직선 운동이 가능해진다.
본 발명의 일 실시 예에서, 복수의 리브(166)는 제1리브(166a), 제2리브(166b), 제3리브(166c), 제4리브(166d)를 포함한다. 제1, 2리브(166a, 166b)는 제1가이드 슬롯(141)의 일단에 형성되고 제3, 4리브(166c, 166d)는 제1가이드 슬롯(141)의 타단에 형성된다. 제1가이드 슬롯(141)이 포커스 조절 부재(110)의 직선 운동 방향과 경사를 이루도록 형성되기 때문에, 제2, 3리브(166b, 166c)의 연장 길이는 제1, 4리브(166a, 166d)의 연장 길이보다 크다.
본 발명의 일 실시 예에서는, 흔들림 방지 슬롯(161), 삽입부(162), 돌출부(165), 복수의 리브(166)가 모두 이용되었으나 이들 중 어느 일부 구성요소가 생략된 채로 실시될 수도 있음이 이해되어야 할 것이다. 예컨대, 흔들림 방지 슬롯(161) 및 삽입부(162)가 생략될 수도 있고, 돌출부(165)가 생략될 수도 있고, 또는 복수의 리브(166)가 생략될 수도 있다. 또한, 이러한 구성 이외에도 포커스 조절 부재(110)의 흔들림을 방지할 수 있다면 흔들림 방지 부재(160)의 구조는 다양하게 변형되어 실시될 수 있을 것이다.
고정 유닛(170)은 도 5에 도시된 바와 같이 가이드 플레이트(120)를 고정한다. 고정유닛(170)에 의해 가이드 플레이트(120)는 영상 투사 장치(1)의 케이스(2)에 밀착되어 고정될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서, 고정 유닛(170)은 제1고정 리브(170a), 제2고정 리브(170b), 제3고정 리브(170c)를 포함한다. 제1, 2, 3고정 리브(170a, b, c)는 서로 다른 위치에서 가이드 플레이트(120)를 고정한다. 도 5에 도시된 고정 유닛(170)은 단지 예시적인 것이며 고정 유닛(170)의 구조는 다양하게 변형되어 실시될 수 있을 것이다.가이드 플레이트(120)가 케이스(2) 또는 다른 부품에 일체로 형성되는 경우에는 별도의 고정 유닛(170)이 불필요할 수도 있다.
도 6, 7은 포커스 조절 장치(100)의 작동 방법을 도시한 것이다. 도 6는 포커스 조절 부재(110)가 왼쪽 끝으로 이동한 경우를 나타낸 것이고, 도 7은 포커스 조절 부재(110)가 오른쪽 끝으로 이동한 경우를 나타낸 것이다. 도 6, 7을 참조하여, 포커스 조절 장치(100)의 작동 방법을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 6과 같이 포커스 조절 부재(110)가 왼쪽 끝에 위치하는 경우, 제1레버(145)의 제1가이드 돌기(146)는 제1가이드 슬롯(141)의 오른쪽 끝 부분에 위치한다. 포커스 조절 부재(110)가 오른쪽으로 이동하게 되면, 제1레버(145)의 가이드 돌기(146)는 도면을 기준으로 시계 방향으로 회전하게 된다. 이는 제1가이드 슬롯(141)이 포커스 조절 부재(110)가 이동하는 화살표(105) 방향과 경사를 이루도록 형성되기 때문이다. 제1레버(145)가 시계 방향으로 회전함에 따라, 제2레버(155)도 시계 방향으로 회전하여 투사 렌즈 유닛(30)이 오른쪽으로 이동하게 된다 (도 3a 참조).
도 7과 같이 포커스 조절 부재(110)가 오른쪽 끝에 위치하는 경우, 제1레버(145)의 제1가이드 돌기(146)는 제1가이드 슬롯(141)의 왼쪽 끝 부분에 위치한다. 포커스 조절 부재(100)가 왼쪽으로 이동하게 되면, 제1, 2레버(145, 155)가 앞선 설명과 반대로 작동하여 투사 렌즈 유닛(30)이 왼쪽으로 이동하게 된다.
이와 같이, 사용자는 포커스 조절 부재(100)를 조작하게 되면, 투사 렌즈 유닛(30)의 포커싱 방향 위치가 변경되어 스크린(5)에 투사되는 영상의 초점을 조절할 수 있다.
영상 투사 장치(1)가 소형화되면, 투사 렌즈 유닛(30)의 크기도 작아지며 스크린(5)에 투사되는 영상의 초점을 맞추기 위해서 투사 렌즈 유닛(30)이 이동하는 거리도 작아진다. 즉, 이는 투사 렌즈 유닛(30)이 조그만 움직여도 스크린(5)에 투사되는 영상의 초점이 크게 변하는 것을 의미한다. 따라서 휴대용 영상 투사 장치에 적합한 포커스 조절 장치(100)는 사용자의 조작에 너무 민감하게 반응하지 않는 것이 바람직하다.
도 6, 7을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시 예에서는 제1가이드 슬롯(141)의 존재로 인하여 제1레버(145)의 회전량이 포커스 조절 부재(100)의 이동 거리에 비교하여 상대적으로 작아진다. 이는 투사 렌즈 유닛(30)의 이동 거리가 포커스 조절 부재(100)의 이동 거리보다 작아지는 것을 의미한다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 포커스 조절 장치(100)는 투사 렌즈 유닛(30)의 민감도를 완화하여 소형화된 영상 투사 장치(1)에서도 스크린(5)에 투사되는 영상의 초점을 안정적으로 조절할 수 있다.
본 명세서에서, 포커스 조절 부재(100)의 이동 거리에 대한 투사 렌즈 유닛(30)의 이동 거리의 비율을 거리 감쇄비라고 정의하기로 한다. 이런 거리 감쇄비에 영향을 주는 인자는 제1가이드 슬롯(141)의 형상, 제1, 2레버(145, 155)의 길이 등이 될 수 있다.
제1가이드 슬롯(141)이 포커스 조절 부재(100)의 직선 운동 방향과 이루는 경사(θ)가 커질수록(즉, 도면을 기준으로 수직에 가까워질 수록), 제1레버(145)의 회전량이 커지게 되어 투사 렌즈 유닛(30)의 이동 거리가 증가하게 된다. 반대로, 제1가이드 슬롯(141)이 포커스 조절 부재(100)의 직선 운동 방향과 이루는 경사(θ)가 작아질수록(즉, 도면을 기준으로 수평에 가까워질수록), 제1레버(145)의 회전량이 적어지게 되어 투사 렌즈 유닛(30)의 이동 거리가 감소하게 된다.
제1, 2레버(145, 155)의 길이가 변경되면, 동일한 회전축(130)의 회전량에 대해서도 제1, 2가이드 돌기(146, 156)의 이동 거리가 달라지기 때문에 투사 렌즈 유닛(30)의 이동 거리에 영향을 준다.
제1가이드 슬롯(141)의 형상, 제1, 2레버(145, 155)의 길이 등을 적절히 조절함으로써 거리 감쇄비를 1 미만으로 만들 수 있다. 특히 본 발명의 일 실시 예에 따르는 포커스 조절 장치(100)에 의한 거리 감쇄비는 약 0.1이다. 이는 포커스 조절 부재(110)가 1cm 이동할 경우 투사 렌즈 유닛(30)이 약 1mm 이동하는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르는 포커스 조절 장치(100)는 투사 렌즈 유닛(30)의 측면에서 아주 작은 공간만을 차지함을 알 수 있다. 따라서 소형화가 중용한 관건이 되고 있는 휴대용 영상 투사 장치에 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 포커스 조절 장치(100)는 1 미만의 거리 감쇄비를 구현할 수 있기 때문에 휴대용 영상 투사 장치에서도 스크린(5)에 투사되는 영상의 초점을 안정적으로 맞출 수 있다.
본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실행될 수 있을 것이다.
1; 영상 투사 장치 10; 조명 유닛
20; 디스플레이 패널 30; 투사 렌즈 유닛
100; 포커스 조절 장치 110; 포커스 조절 부재
120; 가이드 플레이트 130; 회전축
140; 제1운동 전환 부재 141; 제1가이드 슬롯
145; 제1레버 146; 제1가이드 돌기
150; 제2운동 전환 부재 151; 제2가이드 슬롯
155; 제2레버 156; 제2가이드 돌기
160; 흔들림 방지 부재 161; 흔들림 방지 슬롯
162; 삽입부 165; 돌출부
166; 리브 170; 고정 유닛

Claims (15)

  1. 영상 투사 장치용 투사 렌즈 유닛의 포커스 상태를 조절하기 하기 위한 포커스 조절 장치로서,
    제1방향으로 직선 운동할 수 있는 포커스 조절 부재;
    회전축;
    상기 포커스 조절 부재의 직선 운동을 상기 회전축의 회전 운동으로 전환하기 위한 제1운동 전환 부재; 및
    상기 회전축의 회전 운동을 상기 투사 렌즈 유닛의 포커싱 방향 직선 운동으로 전환하기 위한 제2운동 전환 부재;를 포함하고,
    상기 제1운동 전환 부재는,
    상기 포커스 조절 부재에 형성된 제1가이드 슬롯; 및
    일단은 상기 회전축에 연결되고, 타단에는 상기 제1가이드 슬롯에 삽입되는 제1가이드 돌기가 형성된 제1레버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포커스 조절 부재가 이동함에 따라, 상기 제1, 2운동 전환 부재는 상기 포커스 조절 부재의 이동 거리보다 작은 거리만큼 상기 투사렌즈유닛을 이동시키는 것을 특징으로 하는 포커스 조절 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1가이드 슬롯은 상기 제1방향과 경사를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 포커스 조절 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2운동 전환 부재는,
    상기 투사렌즈유닛에 형성된 제2가이드 슬롯;
    일단이 상기 회전축에 연결되고, 타단에는 상기 제2가이드 슬롯에 삽입되는 제2가이드 돌기가 형성된 제2레버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 조절 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2가이드 슬롯은 상기 투사 렌즈 유닛의 상기 포커싱 방향에 수직하게 형성되는 것을 특징으로 하는 포커스 조절 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 포커스 조절 부재의 흔들림을 방지하기 위한 흔들림 방지 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 조절 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 흔들림 방지 부재는,
    상기 제1방향과 평행하게 형성된 흔들림 방지 슬롯; 및
    상기 포커스 조절 부재로부터 연장하며 상기 흔들림 방지 슬롯에 삽입되는 삽입부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 조절 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 흔들림 방지 부재는, 상기 포커스 조절 부재로부터 상기 영상 투사 장치의 케이스를 향하도록 연장하는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 조절 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 포커스 조절 부재는,
    상기 영상 투사 장치의 외부로 노출되는 버튼이 형성되는 제1판; 및
    상기 제1가이드 슬롯이 형성되는 제2판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 조절 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 포커스 조절 부재의 상기 제1판의 직선 운동을 가이드하기 위한 제1가이드 홈 및 상기 포커스 조절 부재의 상기 제2판의 직선 운동을 가이드하기 위한 제2가이드 홈을 구비하는 가이드 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 조절 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1방향과 평행하게 형성된 흔들림 방지 슬롯이 상기 가이드 플레이트에 형성되고,
    상기 흔들림 방지 슬롯에 삽입되는 삽입부가 상기 포커스 조절 부재에 형성되는 것을 특징으로 하는 포커스 조절 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 가이드 플레이트를 고정하기 위한 고정 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 조절 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 포커스 조절 부재의 상기 제1가이드 슬롯 주위에는 복수의 리브가 형성되고,
    상기 복수의 리브는 상기 포커스 조절 부재의 상기 제1가이드 슬롯으로부터 상기 가이드 플레이트의 상기 제2가이드 홈의 테두리를 향하도록 연장하는 것을 특징으로 하는 포커스 조절 장치.
  15. 제1항, 제2항, 제4항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따르는 포커스 조절 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 투사 장치.
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