KR101784698B1 - 프로젝션 장치 - Google Patents

Abstract

일 실시 예에 따른 프로젝션 장치는, 지면에 대하여 수직한 방향으로 설치되는 가이드; 상기 가이드의 하측에 연결되고, 지면에 대하여 상방으로 빛을 조사하는 광원; 상기 가이드에 연결되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 연결되고 상기 광원으로부터 조사되는 빛의 경로를 변경하는 반사경 프레임과, 상기 반사경 프레임에 회전 가능하게 연결되는 틸팅 프레임과, 상기 틸팅 프레임에 대하여 제 1 방향으로 슬라이딩 가능한 지지 프레임을 포함하는 헤드; 및 상기 광원 및 헤드 사이에 배치되고, 상기 광원으로부터 조사되는 빛의 경로 상에 위치되는 물체를 지지하기 위한 베드를 포함할 수 있다.

Description

프로젝션 장치{PROJECTION DEVICE}

아래의 설명은 프로젝션 장치에 관한 것이다.

프로젝션 장치는 이미지를 투사하기 위한 장치이다. 프로젝션 장치는 디지털 방식 또는 아날로그 방식으로 이미지를 투사할 수 있다. 디지털 방식의 프로젝션 장치의 예로는 빔 프로젝터 등이 있고, 아날로그 방식의 프로젝션 장치는 예로는 OHP(overhead projector) 등이 있다. OHP는 슬라이드에 인쇄되어 있는 텍스트 또는 그림의 화상을 확대하여 화면에 투사하는 장치이다.

프로젝션 장치는 프로젝션 맵핑(projection mapping)에 활용되기도 한다. 프로젝션 맵핑은 대상물의 표면에 빛으로 이루어진 이미지를 투사하여 변화를 줌으로써, 현실에 존재하는 대상이 다른 성격을 가진 것처럼 보이도록 하는 기술이다. 프로젝션 맵핑은 건물의 외벽뿐만 아니라 인테리어 공간, 오브제 등 프로젝터에 의해 영사시킬 수 있는 모든 것들을 스크린으로 활용할 수 있다.

프로젝션 장치는 건물 옥상에 설치되어 다른 건물 외벽에 영상을 투사하는 방식으로 상기 다른 건물의 간판 또는 외벽 장식 등으로 활용될 수 있다. 프로젝션 장치가 건물 옥상에 설치될 경우, 프로젝션 장치가 움직일 수 있는 공간은 옥상의 면적에 한정되고, 건물 옥상 및 영상을 투사하고자 하는 위치의 높이 차이가 존재하여 이미지를 투사하는데 어려움이 있다.

일 실시 예의 목적은 한정된 공간에서도 원하는 방향으로 영상을 투사할 수 있도록 투사 각도를 상하방향 및 좌우방향으로 조절 가능한 프로젝션 장치를 제공하는 것이다.

일 실시 예의 목적은 투사 각도가 변경되더라도 왜곡되지 않고 선명한 이미지를 얻기 위하여 2방향으로 틸팅(tilting) 가능한 프로젝션 장치를 제공하는 것이다.

일 실시 예에 따른 프로젝션 장치는, 지면에 대하여 수직한 방향으로 설치되는 가이드; 상기 가이드의 하측에 연결되고, 지면에 대하여 상방으로 빛을 조사하는 광원; 상기 가이드에 연결되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 연결되고 상기 광원으로부터 조사되는 빛의 경로를 변경하는 반사경 프레임과, 상기 반사경 프레임에 회전 가능하게 연결되는 틸팅 프레임과, 상기 틸팅 프레임에 대하여 제 1 방향으로 슬라이딩 가능한 지지 프레임을 포함하는 헤드; 및 상기 광원 및 헤드 사이에 배치되고, 상기 광원으로부터 조사되는 빛의 경로 상에 위치되는 물체를 지지하기 위한 베드를 포함할 수 있다.

상기 헤드는, 상기 반사경 프레임 및 틸팅 프레임 사이의 제 1 각도를 고정하는 각도 고정부를 더 포함할 수 있다.

상기 각도 고정부는, 상기 틸팅 프레임에 회전 가능하게 연결되는 제 1 고정 부재; 상기 반사경 프레임에 회전 가능하게 연결되는 제 2 고정 부재; 및 상기 제 1 고정 부재 및 제 2 고정 부재를 연결하고, 상기 제 1 고정 부재 및 제 2 고정 부재가 서로 평행하도록 연동시키는 커플링 부재를 포함할 수 있다.

상기 제 1 고정 부재의 일 단부 및 상기 제 2 고정 부재의 일 단부 사이의 이격 거리는 조절 가능하고, 상기 커플링 부재는, 상기 이격 거리를 고정시키기 위하여, 상기 제 1 고정 부재 및 상기 제 2 고정 부재의 임의의 위치에서 고정되고, 상기 이격 거리에 따라 상기 제 1 각도가 조절될 수 있다.

상기 틸팅 프레임이 상기 반사경 프레임에 회전 가능하게 연결되는 부분으로부터 상기 제 1 고정 부재가 상기 틸팅 프레임에 회전 가능하게 연결되는 부분까지의 거리는, 상기 틸팅 프레임의 측면 테두리 길이의 1/2 이상일 수 있다.

상기 헤드는, 상기 베이스 프레임 및 틸팅 프레임을 연결하는 탄성체를 더 포함하고, 상기 탄성체의 일단은 상기 틸팅 프레임에 회전 가능하게 연결되고, 상기 탄성체의 타단은 상기 베이스 프레임에 회전 가능하게 연결될 수 있다.

상기 틸팅 프레임은, 적어도 하나 이상의 제 1 클램프를 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 제 1 클램프는 상기 지지 프레임을 상기 틸팅 프레임에 고정시키거나, 상기 지지 프레임이 상기 틸팅 프레임에 대하여 상기 제 1 방향으로 슬라이딩 하도록 안내할 수 있다.

상기 프로젝션 장치는, 상기 지지 프레임에 대하여 상기 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 슬라이딩 가능한 렌즈 프레임을 더 포함할 수 있다.

상기 제 2 방향은 지면에 대하여 평행하고, 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향은 서로 직교할 수 있다.

상기 지지 프레임 및 렌즈 프레임을 연결하는 적어도 하나 이상의 연결부를 더 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 연결부는 상기 렌즈 프레임을 상기 지지 프레임에 고정시키거나, 상기 렌즈 프레임이 상기 지지 프레임에 대하여 상기 제 2 방향으로 슬라이딩 하도록 안내할 수 있는 적어도 하나 이상의 제 2 클램프를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나 이상의 연결부는, 상기 렌즈 프레임 및 지지 프레임을 연결하는 연결축을 더 포함하고, 상기 렌즈 프레임은 상기 연결축을 회전축으로 하여 상기 지지 프레임에 대하여 회전 가능할 수 있다.

상기 렌즈 프레임은, 상기 렌즈 프레임의 일측에 회전 가능하게 연결되고, 상기 연결부에 대하여 회전 운동 및 병진 운동 가능한 적어도 하나 이상의 롤링 링크를 포함할 수 있다.

상기 렌즈 프레임은 상기 반사경 프레임으로부터 반사되는 빛의 경로를 변경하기 위한 제 1 렌즈를 포함하고, 상기 베드는, 초점을 조절하기 위한 제 2 렌즈를 포함할 수 있다.

상기 베드는 상기 가이드를 따라 지면에 수직한 방향으로 슬라이딩 할 수 있다. 상기 헤드는 상기 가이드를 따라 지면에 수직한 방향으로 슬라이딩 할 수 있다.

일 실시 예에 따른 프로젝션 장치는 지면에 대하여 수직한 방향으로 설치되는 가이드; 상기 가이드에 연결되고, 지면에 대하여 상방으로 빛을 조사하기 위한 광원; 상기 광원 및 헤드 사이에 배치되고, 상기 광원으로부터 조사되는 빛의 경로 상에 위치되는 물체를 지지하기 위한 베드; 상기 가이드에 연결되고, 상기 베드를 통과한 빛을 반사하여 지면에 대하여 평행한 방향으로 빛의 경로를 변경하는 반사경 프레임; 및 상기 반사경 프레임에 연결되고, 서로 직교하는 제 1 방향 및 제 2 방향에 대하여 슬라이딩 가능하고, 서로 직교하는 2개의 회전축을 중심으로 회전 가능한 렌즈 프레임을 포함할 수 있다.

상기 베드 및 상기 반사경 프레임은 각각 상기 가이드를 따라 슬라이딩 할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 프로젝션 장치가 배치된 장소가 한정되더라도, 렌즈 프레임만을 상하방향 및 좌우방향으로 각각 슬라이딩 시킴으로써 투사각도를 상하방향 및 좌우방향으로 조절하여 다양한 위치로 이미지를 투사할 수 있는 프로젝션 장치를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 투사각도가 조절되더라도 간단한 틸팅 조작으로 선명한 이미지를 투사가능한 프로젝션 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 프로젝션 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 프로젝션 장치의 헤드를 나타내는 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 프로젝션 장치의 헤드를 나타내는 측면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 프로젝션 장치의 헤드를 나타내는 정면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 프로젝션 장치의 렌즈 프레임이 지지 프레임에 대하여 회전하는 모습을 나타내는 배면도이다.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 일 실시 예에 따른 프로젝션 장치를 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 프로젝션 장치(1)는 빛을 선택적으로 투과시키는 방식으로 이미지를 투사할 수 있다. 프로젝션 장치(1)는 다양한 곳에 위치할 수 있으며, 다양한 장소를 투사면으로 활용할 수 있다. 예를 들어, 프로젝션 장치(1)는 건물 안에 배치되어, 건물 내벽 또는 스크린으로 이미지를 투사할 수 있다. 또한, 프로젝션 장치(1)는 건물 바깥이나 건물 옥상에 배치되어, 반대편 건물 외벽으로 이미지를 투사할 수 있다. 프로젝션 장치(1)는 교육, 장식 또는 간판 등의 목적으로 다양하게 활용될 수 있다. 프로젝션 장치(1)는 가이드(50), 무빙 파트(60), 헤드(10), 광원(20), 베드(30), 헤드 높이 조절부(80) 및 베드 높이 조절부(90)를 포함할 수 있다.

가이드(50)는 프로젝션 장치(1)의 구성들이 서로 정렬하기 위한 기준 축일 수 있다. 가이드(50)는 지면에 대하여 수직한 방향으로 설치될 수 있다. 가이드(50)는 헤드(10) 및 베드(30)가 가이드(50)를 따라 슬라이딩 할 수 있도록, 홈을 구비할 수 있다.

무빙 파트(60)는 가이드(50)의 하면에 수직하게 연결되는 제 1 프레임(61)과, 제 1 프레임(61)의 일단에 수직하게 연결되는 제 2 프레임(62)과, 제 1 프레임(61)의 타단에 수직하게 연결되는 제 3 프레임(63)을 포함할 수 있다. 제 2 프레임(62) 및 제 3 프레임(63) 각각의 양단이 지면과 접촉함으로써, 가이드(50)가 지면에 대하여 수직한 상태를 유지하도록 보조할 수 있다. 한편, 무빙 파트(60)는 사용자가 프로젝션 장치(1)를 손쉽게 이동시킬 수 있도록 복수 개의 바퀴(621, 622, 631 및 632)를 포함할 수 있다. 제 2 프레임(62)의 양단에는 지면과 접촉하는 제 1 바퀴(621) 및 제 2 바퀴(622)가 구비될 수 있다. 제 3 프레임(63)의 양단에는 지면과 접촉하는 제 3 바퀴(631) 및 제 4 바퀴(632)가 구비될 수 있다.

광원(20)은 프로젝션 장치(1)가 조사하는 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 광원(20)은 가이드(50)의 하측에 연결되고, 지면에 대하여 상방으로 빛을 조사할 수 있다. 광원(20)으로부터 조사된 빛은 베드(30)를 통과하여 이미지화된 후 헤드(10)를 통과하는 동안 방향이 전환되어 사용자가 원하는 투사면에 투사되게 된다. 광원(20)은 광 조사부(21)와, 광 조사부(21)의 작동 광량에 대응하는 배터리(22)를 포함할 수 있다.

광 조사부(21)는 프로젝션 장치(1)의 필요 광량 및 광학적 설계에 따라 손쉽게 교체 가능할 수 있다. 프로젝션 장치(1)로부터 투사면까지 거리가 가까울 경우, 예를 들어, 프로젝션 장치(1)가 건물 안에 배치되어 사용되는 경우, 상대적으로 낮은 광량을 조사하는 광 조사부(21)가 설치될 수 있다. 프로젝션 장치(1)로부터 투사면까지 거리가 멀 경우, 예를 들어, 프로젝션 장치(1)가 건물 바깥에 배치되어 사용되는 경우, 상대적으로 높은 광량을 조사하는 광 조사부(21)가 설치될 수 있다.

헤드(10)는 광원(20)으로부터 조사된 빛을 원하는 투사면으로 안내할 수 있다. 예를 들어, 헤드(10)는 빛을 반사하거나 굴절시킴으로써 빛의 경로를 변경할 수 있다. 헤드(10)는 가이드(50)를 따라 지면에 수직한 방향으로 슬라이딩 할 수 있다. 헤드(10)는 제 1 렌즈(L1)를 포함할 수 있다. 제 1 렌즈(L1)는 투사면에 빛을 집광하기 위한 볼록 렌즈일 수 있다. 예를 들어, 제 1 렌즈(L1)는 프레넬 렌즈일 수 있다.

헤드 높이 조절부(80)는 헤드(10)의 높이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 헤드 높이 조절부(80) 및 헤드(10)는 볼 스크류 구조일 수 있다. 구체적으로, 헤드 높이 조절부(80)는 볼 스크류의 볼트이고, 헤드(10)는 일부가 가이드(50)에 고정된 너트일 수 있다. 사용자는 헤드 높이 조절부(80)를 일 방향으로 회전시킴으로써 광원(20) 및 헤드(10) 사이의 거리를 증가시키거나, 다른 방향으로 회전시킴으로써 광원(20) 및 헤드(10)의 거리를 감소시킬 수 있다.

베드(30)는 광원(20)으로부터 조사되는 빛의 경로 상에 위치되는 물체를 지지할 수 있다. 베드(30)는 광원(20) 및 헤드(10) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 물체는 광원(20)에서 조사되는 빛 중 일부를 차단하거나, 일부 색상 만을 투과시킬 수 있다. 베드(30)를 통과한 빛은 물체에 의해서 이미지화될 수 있다. 베드(30)는 가이드를 따라 지면에 수직한 방향으로 슬라이딩 할 수 있다. 베드(30)는 물체를 올려 놓기 위한 캔버스(32) 및 빛의 초점을 맞추기 위한 제 2 렌즈(L2)를 포함할 수 있다.

캔버스(32)는 가이드(50)에 수직으로 연결되어 지면에 대하여 수평을 이룰 수 있다. 사용자는 캔버스(32) 상에 다양한 물체 또는 슬라이드를 올려 놓을 수 있다. 예를 들어, 사용자가 어떤 물체를 캔버스(32) 상에 올려 놓을 경우, 광원(20)으로부터 조사되는 빛 중 일부는 상기 물체에 흡수될 수 있고, 일부는 상기 물체를 그대로 통과하여 헤드(10)로 향할 수 있고, 일부는 상기 물체를 통과하는 도중 굴절되어 헤드(10)로 향할 수 있다. 이와 같은 방법으로 사용자는 캔버스(32) 상에 다양한 물체를 올려 놓음으로써 다양한 이미지를 표현할 수 있다.

제 2 렌즈(L2)는 캔버스(32) 하측에 배치될 수 있다. 제 2 렌즈(L2)는 빛을 집광하여 헤드(10)로 안내하기 위한 볼록 렌즈일 수 있다. 예를 들어, 제 2 렌즈(L2)는 프레넬 렌즈일 수 있다.

베드 높이 조절부(90)는 베드(30)가 가이드(50)를 따라 슬라이딩 하도록 조절할 수 있다. 예를 들어, 베드 높이 조절부(90) 및 베드(30)는 볼 스크류 구조일 수 있다. 구체적으로, 베드 높이 조절부(90)는 볼 스크류의 볼트이고, 베드(30)는 일부가 가이드(50)에 고정된 너트일 수 있다. 사용자는 베드 높이 조절부(90)를 일 방향으로 회전시킴으로써 광원(20) 및 베드(30) 사이의 거리를 증가시키거나, 다른 방향으로 회전시킴으로써 광원(20) 및 베드(30)의 거리를 감소시킬 수 있다.

사용자는 헤드 높이 조절부(80) 및 베드 높이 조절부(90)를 조절하여, 광원(20), 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2) 각각의 간격을 조절함으로써, 프로젝션 장치(1)의 초점을 조절할 수 있다. 헤드(10)의 높이가 고정되어 있을 때, 베드(30)의 높이를 조절하여 프로젝션 장치(1)로부터 투사되어 투사면에 형성되는 이미지의 초점을 조절할 수 있다. 예를 들어, 프로젝션 장치(1)의 초점이 투사면 앞쪽으로 형성되어 이미지가 흐릿할 경우, 사용자는 베드(30)의 높이를 높임으로써 이미지의 초점을 맞출 수 있다. 또한, 프로젝션 장치(1)의 초점이 투사면 뒤쪽으로 형성되어 이미지가 흐릿할 경우, 사용자는 베드(30)의 높이를 낮춤으로써 이미지의 초점을 맞출 수 있다.

사용자는 헤드 높이 조절부(80) 및 베드 높이 조절부(90)를 조절하여, 광원(20), 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2) 각각의 간격을 조절함으로써, 프로젝션 장치(1)의 배율을 조절할 수 있다. 사용자는 광원(20) 및 베드(30) 사이의 간격과 베드(30) 및 헤드(10) 사이의 간격의 비율을 동일하게 유지한 채, 헤드(10) 및 베드(30) 각각의 높이를 높임으로써 투사면에 형성되는 이미지의 크기를 확대할 수 있다. 또한, 사용자는 광원(20) 및 베드(30) 사이의 간격과 베드(30) 및 헤드(10) 사이의 간격의 비율을 동일하게 유지한 채, 헤드(10) 및 베드(30) 각각의 높이를 낮춤으로써 투사면에 형성되는 이미지의 크기를 축소할 수 있다.

도 2는 일 실시 예에 따른 프로젝션 장치의 헤드를 나타내는 사시도이다. 도 3은 일 실시 예에 따른 프로젝션 장치의 헤드를 나타내는 측면도이다. 도 4는 일 실시 예에 따른 프로젝션 장치의 헤드를 나타내는 정면도이다. 도 5는 일 실시 예에 따른 프로젝션 장치의 렌즈 프레임이 지지 프레임에 대하여는 모습을 나타내는 배면도이다.

도 2 내지 도 5을 참조하면, 헤드(10)는 광원(20)에서 조사되는 빛을 반사시켜 투사면으로 안내할 수 있다. 헤드(10)는 베이스 프레임(11), 반사경 프레임(12), 틸팅 프레임(13), 지지 프레임(14), 렌즈 프레임(15), 탄성체(19) 및 각도 고정부(18)를 포함할 수 있다.

베이스 프레임(11)은 가이드(50)를 따라 슬라이딩 가능하도록 연결될 수 있다. 베이스 프레임(11)은 헤드(10)의 다른 구성요소들을 모두 연결할 수 있다. 따라서, 사용자가 베이스 프레임(11)을 가이드(50)에 대해 슬라이딩 시킬 경우, 헤드(10)의 모든 구성요소들은 가이드(50)를 따라 슬라이딩 할 수 있다. 베이스 프레임(111)은 헤드(10)가 가이드(50)에 슬라이딩 가능하게 연결되도록 돌출부를 포함할 수 있다. 상기 돌출부는 가이드(50)에 구비된 홈에 끼워질 수 있고, 헤드(10)가 가이드(50)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

반사경 프레임(12)은 베이스 프레임(11)에 연결되고, 광원(20)으로부터 조사되는 빛의 경로를 변경하기 위해 반사경을 구비할 수 있다. 예를 들어, 반사경 프레임(12)은 4개의 길이 방향의 프레임이 각각의 변을 이루는 사각형 모양일 수 있다. 상기 반사경은 반사경 프레임(12)으로 둘러 쌓인 거울일 수 있다. 예를 들어, 반사경 프레임(12)은 지면으로부터 45도 각도를 이루며 베이스 프레임(11)에 연결될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 광원(20)으로부터 상방으로 조사된 빛은, 반사경 프레임(12)에 구비된 반사경으로부터 반사되어 지면에 평행하게 진행할 수 있다.

틸팅 프레임(13)은 반사경 프레임(12)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 틸팅 프레임(13)은 4개의 길이 방향의 프레임이 각각의 변을 이루는 사각형 모양일 수 있다. 틸팅 프레임(13) 중 반사경 프레임(12)과 맞닿는 일 변은, 반사경 프레임(12)의 일 측에 형성되는 제 1 조인트(J1)에 회전 가능하도록 힌지 결합될 수 있다. 틸팅 프레임(13)은 중력 이외의 힘을 받지 않을 경우, 반사경 프레임(12)과 45도 각도를 유지할 수 있다. 다시 말해서 틸팅 프레임(13)은 지면에 대하여 수직한 상태를 유지할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이하에서는 틸팅 프레임(13)이 지면에 대하여 수직한 상태를 중립 상태라고 한다. 틸팅 프레임(13)은 적어도 하나 이상의 제 1 클램프(131)를 포함할 수 있다.

적어도 하나 이상의 제 1 클램프(131)는 지지 프레임(14)을 틸팅 프레임(13)에 고정시키거나, 지지 프레임(14)이 틸팅 프레임(13)에 대하여 제 1 방향으로 슬라이딩 하도록 안내할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 제 1 클램프(131)는 틸팅 프레임(13)의 4개의 길이 방향의 프레임 중 중립 상태일 때 지면에 대하여 수직한 2개의 프레임에 각각 2개씩 연결될 수 있다.

지지 프레임(14)은 틸팅 프레임(13)에 연결될 수 있다. 지지 프레임(14)은 제 1 클램프(131)를 통과하는 제 1 로드(141)와, 렌즈 프레임(15)이 연결되는 제 2 로드(142)와, 제 1 로드(141) 및 제 2 로드(142)를 연결하는 연결 부재(143)를 포함할 수 있다.

제 1 로드(141)는, 틸팅 프레임(13)에 대하여 지지 프레임(14)이 제 1 방향으로 슬라이딩 가능하도록 안내할 수 있다. 제 1 로드(141)는 제 1 클램프(131) 사이에 끼워져 슬라이딩 할 수 있다. 사용자는 제 1 클램프(131)를 조여서 지지 프레임(14)이 틸팅 프레임(13)에 고정되도록 하거나, 제 1 클램프(131)를 풀어서 지지 프레임(14)이 틸팅 프레임(13)에 대하여 제 1 방향으로 슬라이딩 가능하도록 할 수 있다. 제 1 방향은 중립 상태에서 지면에 대하여 수직한 방향일 수 있다.

제 2 로드(142)는 후술할 렌즈 프레임(15)이 제 2 방향으로 슬라이딩 가능하도록 안내할 수 있다. 제 2 로드(142)는 제 1 로드(141)와 수직할 수 있다. 제 2 방향은, 틸팅 프레임(13)에 평행하고 제 1 방향에 수직한 방향일 수 있다.

연결 부재(143)는 제 1 로드(141) 및 제 2 로드(142)를 연결할 수 있다. 연결 부재(143)는 2개의 제 1 로드(141)를 포함하는 가상의 평면 및 2개의 제 2 로드(142)를 포함하는 가상의 평면이 서로 어긋나게 할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 제 2 로드(142)에 슬라이딩 가능하게 연결되는 렌즈 프레임(15)은 제 1 로드(141)에 걸리지 않고, 제 2 방향으로 슬라이딩 할 수 있다.

지지 프레임(14)이 틸팅 프레임(13)에 대하여 제 1 방향으로 슬라이딩할 경우, 프로젝션 장치(1)가 투사하는 이미지는 상하 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 중립 상태에서 사용자가 틸팅 프레임(13)에 대하여 지지 프레임(14)을 수직 위로 이동시킬 때, 반사경 프레임(12)으로부터 반사되는 빛은 제 1 렌즈(L1)의 하단부를 통과하게 되고, 제 1 렌즈(L1)를 통과한 빛은 굴절에 의해 상방을 향해 진행하게 되고, 그 결과 투사면에 나타나는 이미지는 상방으로 이동될 수 있다. 한편, 제 1 렌즈(L1)의 하단부를 통과한 빛이 생성하는 이미지의 가장자리에는 제 1 렌즈(L1)를 통과하는 경로 차이에 의해 왜곡현상이 발생할 수 있다. 사용자는 틸팅 프레임(13) 및 반사경 프레임(12) 사이의 각도를 증가시킴으로써 제 1 렌즈(L1)를 통과하는 경로 차이를 줄여줌으로써 이미지의 왜곡 현상을 없앨 수 있다. 따라서, 사용자는 프로젝션 장치(1) 전체를 기울이지 않고, 지지 프레임(14)을 틸팅 프레임(13)에 대하여 슬라이딩 시키고, 틸팅 프레임(13) 및 반사경 프레임(12)의 각도를 조절하는 동작 만으로 이미지를 상하로 이동할 수 있다.

적어도 하나 이상의 연결부(16)는 지지 프레임(14) 및 렌즈 프레임(15)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 연결부(16)는 렌즈 프레임(15)의 상측 및 하측에 각각 하나씩 구비될 수 있다. 연결부(16)는 연결 베이스(161), 적어도 하나 이상의 제 2 클램프(162), 연결축(163), 제 1 마찰 패드(164) 및 제 2 마찰 패드(165)를 포함할 수 있다.

연결 베이스(161) 상에는 연결부(16)의 구성 요소들이 구비될 수 있다. 예를 들어, 연결 베이스(161)의 일측에는 제 2 로드(142)에 연결되는 적어도 하나 이상의 제 2 클램프(162)가 구비될 수 있고, 연결 베이스(161)의 타측에는 렌즈 프레임(15)에 연결되는 연결축(163)이 구비될 수 있다.

적어도 하나 이상의 제 2 클램프(162)는 렌즈 프레임(15)을 지지 프레임(14)에 고정시키거나, 렌즈 프레임(15)이 지지 프레임(14)에 대하여 제 2 방향으로 슬라이딩 하도록 안내할 수 있다. 사용자는 제 2 클램프(162)를 조여서 렌즈 프레임(15)이 제 2 로드(142)에 고정되도록 하거나, 제 2 클램프(162)를 풀어서 렌즈 프레임(15)이 제 2 로드(142)에 대하여 제 2 방향으로 슬라이딩 가능하도록 할 수 있다.

연결축(163)은 렌즈 프레임(15)이 지지 프레임(14)에 대하여 회전할 수 있도록 회전축 역할을 할 수 있다. 렌즈 프레임(15)의 상측 및 하측에 각각 하나씩 구비되는 2개의 연결부(16) 각각의 연결축(163)은 동축을 공유하고, 렌즈 프레임(15)은 상기 동축을 기준으로 회전할 수 있다.

제 1 마찰 패드(164) 및 제 2 마찰 패드(165)는 렌즈 프레임(15)과의 마찰력을 증가시키기 위해 연결 베이스(161) 일측에 구비될 수 있다. 사용자가 렌즈 프레임(15)을 연결축(163)을 기준으로 제 1 각도만큼 회전 시켰을 때, 제 1 마찰 패드(164) 및 제 2 마찰 패드(165)는 렌즈 프레임(15)이 상기 제 1 각도만큼 회전한 상태를 유지할 수 있도록, 렌즈 프레임(15) 및 연결부(16) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다.

렌즈 프레임(15)은 제 1 렌즈(L1) 및 적어도 하나 이상의 롤링 링크(154, 155)를 포함할 수 있다. 적어도 하나 이상의 롤링 링크(154, 155) 각각은 제 1 마찰 패드(164) 및 제 2 마찰 패드(165)가 통과하도록 홈을 구비할 수 있다. 적어도 하나 이상의 롤링 링크(154, 155)는 각각 렌즈 프레임(15)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제 1 롤링 링크(154)는 제 1 마찰 패드(164)와 접촉할 수 있고, 제 2 롤링 링크(155)는 제 2 마찰 패드(165)와 접촉할 수 있다. 제 1 롤링 링크(154) 및 제 2 롤링 링크(155)는 렌즈 프레임(15)이 흔들리지 않도록 고정시킬 수 있다.

렌즈 프레임(15)이 지지 프레임(14)에 대하여 제 2 방향으로 슬라이딩할 경우, 프로젝션 장치(1)가 투사하는 이미지는 좌우 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 중립 상태에서 사용자가 지지 프레임(14)에 대하여 렌즈 프레임(15)을 좌측으로 이동시킬 때, 반사경 프레임(12)으로부터 반사되는 빛은 제 1 렌즈(L1)의 우측을 통과하게 되고, 제 1 렌즈(L1)를 통과한 빛은 굴절에 의해 좌측을 향해 진행하게 되고, 그 결과 투사면에 나타나는 이미지는 좌측으로 이동될 수 있다. 한편, 제 1 렌즈(L1)의 우측을 통과한 빛이 생성하는 이미지의 가장자리에는 제 1 렌즈(L1)를 통과하는 경로 차이에 의해 왜곡현상이 발생할 수 있다. 사용자는 렌즈 프레임(15)을 연결축(163)을 기준으로 회전시켜 제 1 렌즈(L1)를 통과하는 경로 차이를 줄여줌으로써 이미지의 왜곡 현상을 없앨 수 있다. 따라서, 사용자는 프로젝션 장치(1) 전체를 좌측이나 우측으로 돌리지 않고도, 렌즈 프레임(15)을 지지 프레임(14)에 대하여 슬라이딩 시키고, 렌즈 프레임(15)을 회전 시키는 동작 만으로 이미지를 좌우로 이동할 수 있다.

각도 고정부(18)는 반사경 프레임(12) 및 틸팅 프레임(13) 사이의 각도를 조절한 뒤 고정시킬 수 있다. 각도 고정부(18)는 반사경 프레임(12)의 일 변에 힌지 결합되어 있는 틸팅 프레임(13)이 외력에 의해 흔들리지 않도록 고정시킬 수 있다. 각도 고정부(18)는 제 1 고정 부재(181), 제 2 고정 부재(182) 및 커플링 부재(183)를 포함할 수 있다.

제 1 고정 부재(181)는 틸팅 프레임(13)의 일측에 형성되는 제 2 조인트(J2)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제 2 조인트(J2)는 제 1 조인트(J1)로부터 일정 길이 이상 이격될 수 있다. 예를 들어, 제 1 조인트(J1)로부터 제 2 조인트(J2)까지의 거리는, 틸팅 프레임(13)의 측면 테두리 길이의 1/2 이상일 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 틸팅 프레임(13)이 중립 상태를 벗어날 경우, 예를 들어, 틸팅 프레임(13) 및 반사경 프레임(12)이 이루는 각도가 45도 미만이거나 45도 초과할 경우에 각도 고정부(18)에 작용하는 정하중을 감소시킬 수 있다. 프로젝션 장치(1)의 내구성은 향상될 수 있다. 제 1 고정 부재(181)는 볼트 및 너트 구조일 수 있다.

제 2 고정 부재(182)는 반사경 프레임(13)의 일측에 형성되는 제 3 조인트(J3)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제 2 고정 부재(182)는 제 1 고정 부재(181)와 평행을 유지할 수 있다. 제 2 고정 부재(182)는 볼트 및 너트 구조일 수 있다.

커플링 부재(183)는 제 1 고정 부재(181) 및 제 2 고정 부재(182)를 연결하고, 제 1 고정 부재(181) 및 제 2 고정 부재(182)가 서로 평행하도록 연동시킬 수 있다. 커플링 부재(183)는 제 1 고정 부재(181) 및 제 2 고정 부재(182)의 평행한 상태를 유지시킬 수 있다.

제 1 고정 부재(181)의 일 단부 및 제 2 고정 부재(182)의 일 단부 사이의 이격 거리는 조절 가능하다. 사용자는 제 1 고정 부재(181)의 일 단부 및 제 2 고정 부재(182)의 일 단부 사이의 이격 거리를 조절 하여 틸팅 프레임(13) 및 반사경 프레임(12) 사이의 각도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 제 1 고정 부재(181)의 너트를 시계 방향으로 회전시킴으로써 제 2 조인트(J2)에 가까워지도록 하여, 틸팅 프레임(13) 및 반사경 프레임(12) 사이 각도를 감소시킬 수 있다. 반대로, 사용자가 제 1 고정 부재(181)의 너트를 반시계 방향으로 회전시킴으로써 제 2 조인트(J2)로부터 멀어지도록 하여, 틸팅 프레임(13) 및 반사경 프레임(12) 사이 각도를 증가시킬 수 있다. 제 2 고정 부재(182)의 너트를 조절하여도 같은 동작을 수행할 수 있음을 밝혀둔다.

탄성체(19)는 베이스 프레임(11) 및 틸팅 프레임(13)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 탄성체(19)의 일단은 틸팅 프레임(13)의 제 1 부분(P1)에 회전 가능하게 연결되고, 탄성체(19)의 타단은 베이스 프레임(11)의 일측에 형성되는 제 2 조인트(J2)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 탄성체(19)는 틸팅 프레임(13)을 지지하여 각도 고정부(18)에 작용하는 하중을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 탄성체(19)는 가스 스프링일 수 있다.

이상에서 설명된 실시예는 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (17)

1. 지면에 대하여 수직한 방향으로 설치되는 가이드;
   상기 가이드의 하측에 연결되고, 지면에 대하여 상방으로 빛을 조사하는 광원;
   상기 가이드에 연결되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 연결되고 상기 광원으로부터 조사되는 빛의 경로를 변경하는 반사경 프레임과, 상기 반사경 프레임에 회전 가능하게 연결되는 틸팅 프레임과, 상기 틸팅 프레임에 대하여 제 1 방향으로 슬라이딩 가능한 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 대하여 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 슬라이딩 가능한 렌즈 프레임과, 상기 반사경 프레임 및 틸팅 프레임 사이의 제 1 각도를 고정하는 각도 고정부를 포함하는 헤드; 및
   상기 광원 및 헤드 사이에 배치되고, 상기 광원으로부터 조사되는 빛의 경로 상에 위치되는 물체를 지지하기 위한 베드를 포함하고,
   상기 각도 고정부는,
   상기 틸팅 프레임에 회전 가능하게 연결되는 제 1 고정 부재;
   상기 반사경 프레임에 회전 가능하게 연결되는 제 2 고정 부재; 및
   상기 제 1 고정 부재 및 제 2 고정 부재를 연결하고, 상기 제 1 고정 부재 및 제 2 고정 부재가 서로 평행하도록 연동시키는 커플링 부재를 포함하는 프로젝션 장치.
   
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4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 고정 부재의 일 단부 및 상기 제 2 고정 부재의 일 단부 사이의 이격 거리는 조절 가능하고,
   상기 커플링 부재는, 상기 이격 거리를 고정시키기 위하여, 상기 제 1 고정 부재 및 상기 제 2 고정 부재의 임의의 위치에서 고정되고,
   상기 이격 거리에 따라 상기 제 1 각도가 조절되는 프로젝션 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 틸팅 프레임이 상기 반사경 프레임에 회전 가능하게 연결되는 부분으로부터 상기 제 1 고정 부재가 상기 틸팅 프레임에 회전 가능하게 연결되는 부분까지의 거리는, 상기 틸팅 프레임의 측면 테두리 길이의 1/2 이상인 프로젝션 장치.
   
6. 제 1 항에 대하여,
   상기 헤드는, 상기 베이스 프레임 및 틸팅 프레임을 연결하는 탄성체를 더 포함하고,
   상기 탄성체의 일단은 상기 틸팅 프레임에 회전 가능하게 연결되고, 상기 탄성체의 타단은 상기 베이스 프레임에 회전 가능하게 연결되는 프로젝션 장치.
   
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10. 지면에 대하여 수직한 방향으로 설치되는 가이드;
    상기 가이드의 하측에 연결되고, 지면에 대하여 상방으로 빛을 조사하는 광원;
    상기 가이드에 연결되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 연결되고 상기 광원으로부터 조사되는 빛의 경로를 변경하는 반사경 프레임과, 상기 반사경 프레임에 회전 가능하게 연결되는 틸팅 프레임과, 상기 틸팅 프레임에 대하여 제 1 방향으로 슬라이딩 가능한 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 대하여 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 슬라이딩 가능한 렌즈 프레임을 포함하는 헤드;
    상기 광원 및 헤드 사이에 배치되고, 상기 광원으로부터 조사되는 빛의 경로 상에 위치되는 물체를 지지하기 위한 베드; 및
    상기 지지 프레임 및 렌즈 프레임을 연결하는 적어도 하나 이상의 연결부를 포함하고,
    상기 틸팅 프레임은, 적어도 하나 이상의 제 1 클램프를 포함하고,
    상기 적어도 하나 이상의 제 1 클램프는 상기 지지 프레임을 상기 틸팅 프레임에 고정시키거나, 상기 지지 프레임이 상기 틸팅 프레임에 대하여 상기 제 1 방향으로 슬라이딩 하도록 안내할 수 있고,
    상기 적어도 하나 이상의 연결부는 상기 렌즈 프레임을 상기 지지 프레임에 고정시키거나, 상기 렌즈 프레임이 상기 지지 프레임에 대하여 상기 제 2 방향으로 슬라이딩 하도록 안내할 수 있는 적어도 하나 이상의 제 2 클램프를 포함하는 프로젝션 장치.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 연결부는, 상기 렌즈 프레임 및 지지 프레임을 연결하는 연결축을 더 포함하고,
    상기 렌즈 프레임은 상기 연결축을 회전축으로 하여 상기 지지 프레임에 대하여 회전 가능한 프로젝션 장치.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 렌즈 프레임은, 상기 렌즈 프레임의 일측에 회전 가능하게 연결되고, 상기 연결부에 대하여 회전 운동 및 병진 운동 가능한 적어도 하나 이상의 롤링 링크를 포함하는 프로젝션 장치.
    
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 프레임은 상기 반사경 프레임으로부터 반사되는 빛의 경로를 변경하기 위한 제 1 렌즈를 포함하고,
    상기 베드는, 초점을 조절하기 위한 제 2 렌즈를 포함하는 프로젝션 장치.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 베드는 상기 가이드를 따라 지면에 수직한 방향으로 슬라이딩 할 수 있는 프로젝션 장치.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 헤드는 상기 가이드를 따라 지면에 수직한 방향으로 슬라이딩 할 수 있는 프로젝션 장치.
    
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