KR102544495B1 - 렌즈의 듀얼 포커싱 기능을 갖춘 빔 프로젝터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 렌즈의 포커스 교정 기능을 갖춘 빔 프로젝터는, 영상의 센터 포커스를 담당하는 제 1 렌즈군과, 영상의 코너 포커스를 담당하는 제 2 렌즈군을 구비한 줌 렌즈; 상기 줌 렌즈의 경통에 회전 가능하게 각각 설치된 것으로서, 상기 제 1,2 렌즈군의 포커스를 각각 조절하는 제 1,2 포커스 링; 상기 빔 프로젝터의 케이스에 각각 사용자의 조작으로 회전 가능하게 설치된 제 1,2 조작 레버; 상기 제 1,2 조작 레버 각각에 연결되어 상기 제 1,2 조작 레버의 회전력으로 상기 제 1,2 포커스 링을 회전하는 구동 변환부;를 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 렌즈의 포커스 교정 기능을 갖춘 빔 프로젝터에 의하면, 센터와 코너 포커스를 각각 담당하는 제 1,2 렌즈군의 초점을 개별적이자 순차적으로 조절할 수 있는 조작 레버를 통해 사용자가 스크린의 영상을 직접 확인하면서 직관적이고 편리하게 조절하여 렌즈 포커스를 교정할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

렌즈의 듀얼 포커싱 기능을 갖춘 빔 프로젝터{Beam projector with dual focusing of the lens}

본 발명은 렌즈의 듀얼 포커싱 기능을 갖춘 빔 프로젝터에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 줌 렌즈가 적용된 빔 프로젝터에서 줌 렌즈에서 투사된 영상의 센터/코너 포커스를 각각 정밀하게 맞출 수 있도록 센터/코너 포커스를 각각 담당하도록 구분된 제 1,2 렌즈군의 초점을 사용자의 간단한 조작으로 육안으로 직접 영상을 확인하면서 편리하게 2차례에 걸쳐 교정하는 듀얼 포커싱 기능을 가진 빔 프로젝터에 관한 것이다.

빔 프로젝터는 램프의 광원을 영상으로 합성하여 렌즈를 통해 스크린에 투영하는 방식으로 영상을 출력하는 장치로서, 주로 렌즈는 초점(포커스)의 조절이 가능한 줌 렌즈로 이루어져 있는데, 이 줌 렌즈의 종류에 따라 장초점, 단초점 방식으로 구분될 수 있다.

특히 단초점 렌즈, 즉 단렌즈(short lens. 즉, wide-angle lens)는 초점 거리가 짧아 스크린 주변에 편리하게 설치할 수 있는 장점을 가지나, 짧은 초점 거리만큼 예민하게 스크린에 투사된 영상의 초점을 교정해야 하는 작업이 수반되어야 한다.

또는 대개의 빔 프로젝터는 영상을 스크린의 표면과 수직 방향으로 투사하는데, 설치 환경에 따라 스크린의 표면과 경사지게 투사하는 경우가 발생할 수 있다.

이같이 스크린의 표면에 영상을 경사지게 투사하는 경우, 스크린에 맺힌 영상이 일반적 형상이라 할 수 있는 직사각형이 아니라 평행사변형 형태가 된다. 이러한 평행사변형 영상은 기울기나 꼭지점의 위치를 소프트웨어(일명, 퀵코너, 코너키스톤 기능을 수행하는 소프트웨어)를 통해 조절, 즉 강제 화면 조정하여 정면에서 영상을 보았을 때 직사각형 형태를 갖추도록 보정한다.

이같이 강제 화면 조정 시에는 필연적으로 영상의 일부 영역에서 포커스가 맞지 않게 되는 문제점이 따랐고, 앞서 언급한 단초점(초단초점 포함) 렌즈가 적용된 빔 프로젝터에서는 거리를 줄여서 영상을 투사한다는 방식을 취하는데 이 방식 자체가 스크린에 경사지게 영상을 투사할 수밖에 없어 포커스가 맞지 않는 현상이 더욱 심하거나 포커스 일부 교정으로 전체 영상의 포커스를 정확하게 맞추기 어려웠다.

국내 특허 제 10-1166638호인 프로젝터의 포커스 조정장치는, 일측이 엔진에 회전 가능하게 지지되고, 타측에 슬롯이 형성되는 포커스 조정부재와, 일측이 투사계에 연결되고 타측이 상기 슬롯에 삽입되어, 상기 포커스 조정부재를 움직이면 상기 투사계를 이동시켜 포커스를 조정하는 포커스 조정핀을 포함하며, 상기 슬롯은 상기 포커스 조정부재가 회전될 때 상기 포커스 조정핀을 라인 이동시킬 수 있도록 곡면형태이고 경사지게 형성되는 구조를 제시하고 있다.

그러나, 이 기술은 휴대폰에 적용하는 것으로 이보다 체적이 훨씬 큰 빔 프로젝터에 적용하면 모터 설계 등의 애로사항과 제작비용이 상승하는 문제가 따를 뿐 아니라, 앞서 언급한 단초점 렌즈가 적용되거나 영상을 스크린에 경사지게 투사할 때 발생하는 포커스가 맞지 않는 문제를 해결하도록 복수 개의 영상 영역을 구분하여 정밀하게 초점 교정을 수행할 수 있는 별다른 해결수단을 제시하지 못하는 단점이 존재한다.

더불어, 자동 교정 방식을 적용하고 있는데, 결국 사용자가 육안으로 영상을 확인하면서 리모콘 등을 조작하여 모터를 구동해야 하므로 오히려 수동 조작 방식보다 덜 직관적일뿐더러 조작의 편의성도 떨어질 수 있다는 문제가 따른다.

따라서 사용자가 스크린에 투사된 영상을 직접 확인하면서 직관적으로 영상의 초점을 교정하되 편리한 방식으로 센터/코너 초점을 순차적으로 각각 교정할 수 있는 빔 프로젝터를 개발할 필요성이 대두된다.

국내 특허 제 10-1166638호

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 제작비용을 절감하면서 사용자의 육안에 기초하여 신속하게 2개의 조작 레버를 조절하면서 이 2개의 조작 레버가 각각 담당하는 제 1,2 렌즈군의 센터/코너 포커스를 편리하게 교정할 수 있는 빔 프로젝터를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 제 1,2 조작 레버를 기계적으로 연동하여 제 1 조작 레버의 조작 시 제 2 조작 레버도 일부 회전함으로써 코너 포커싱을 간편성을 도모하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제 1 조작 레버의 회전을 감지하여 제 2 조작 레버를 자동으로 일부 회전함으로써 역시 코너 포커싱의 간편성과 편의성을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 카메라를 통해 스크린 영상의 코너 포커스 상태를 감지하여 제 1 조작 레버의 조작 시 특정 회전수로 제 2 조작 레버를 회전하는 오토 매커니즘을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 스크린 영상에서 센터와 코너의 조도 차이를 반영하여 제 1 조작 레버의 조작 시 회전수를 보정하여 제 2 조작 레버를 회전하여 사용자가 불필요하게 제 2 조작 레버를 원상 복귀하도록 회전하는 것을 방지하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 렌즈의 포커스 교정 기능을 갖춘 빔 프로젝터는, 영상의 센터 포커스를 담당하는 제 1 렌즈군과, 영상의 코너 포커스를 담당하는 제 2 렌즈군을 구비한 줌 렌즈; 상기 줌 렌즈의 경통에 회전 가능하게 각각 설치된 것으로서, 상기 제 1,2 렌즈군의 포커스를 각각 조절하는 제 1,2 포커스 링; 상기 빔 프로젝터의 케이스에 각각 사용자의 조작으로 회전 가능하게 설치된 제 1,2 조작 레버; 상기 제 1,2 조작 레버 각각에 연결되어 상기 제 1,2 조작 레버의 회전력으로 상기 제 1,2 포커스 링을 회전하는 구동 변환부;를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 빔 프로젝터는, 상기 제 1 조작 레버에 연결된 주동 기어와, 상기 제 2 조작 레버에 연결된 상태에서 상기 주동 기어에 특정 기어비를 가지도록 연결된 종동 기어를 포함한 기어 어셈블리;를 포함하여, 상기 제 1 조작 레버의 조작 시, 상기 기어비로 상기 제 2 조작 레버가 연동 조작되는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 빔 프로젝터는, 상기 제 2 조작 레버에 연결된 것으로서, 모터의 구동으로 상기 제 2 조작 레버를 회전시키는 제 2 조작 레버 구동부와, 상기 제 1 조작 레버의 회전을 감지하여 특정 회전수로 상기 2 조작 레버를 회전하도록 상기 제 2 조작 레버 구동부를 구동 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 렌즈의 듀얼 포커싱 기능을 갖춘 빔 프로젝터에 의하면,

1) 특히 단초점 렌즈가 적용되거나 영상을 경사지게 스크린에 투사하는 환경에서 센터와 코너 포커스를 각각 담당하는 제 1,2 렌즈군의 초점을 개별적이자 순차적으로 조절할 수 있는 조작 레버를 통해 사용자가 스크린의 영상을 직접 확인하면서 직관적이고 편리하고 정확하게 조절하여 렌즈 포커스를 교정할 수 있고,

2) 사용자가 센터 포커스를 맞추기 위해 제 1 조작 레버를 회전할 때 제 2 조작 레버도 일부 회전하여 코너 포커스를 맞추기 위해 제 2 조작 레버를 많이 회전하는 불편함을 줄일 수 있으며,

3) 스크린 영상에서 센터/코너 포커스 차이를 감지하여 제 1 조작 레버의 회전 시 제 2 조작 레버의 회전수를 차등 설정하는 편의성을 제공하는 것은 물론,

4) 스크린 외부 환경 중 특히 스크린 밝기로 센터/코너 포커스 차이를 파악하기 어려울 때 제 2 조작 레버의 회전수를 보정 설정하여 사용자가 오히려 자동으로 회전된 제 2 조작 레버를 반대로 많은 회전수로 회전해야 하는 번거로움을 줄일 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 빔 프로젝터의 개략적인 외관과 설치 위치를 예시한 사시도.
도 2는 본 발명의 빔 프로젝터의 케이스에 노출되도록 설치된 제 1,2 조작 레버를 도시한 사시도.
도 3은 줌 렌즈에 설치된 제 1 포커스 링과 이를 조작하는 구동 변환부를 도시한 빔 프로젝터의 내부 사시도.
도 4는 센터 포커스와 코너 포커스의 순차적 조작으로 영상을 설정하는 원리를 도시한 개념도.
도 5는 승강 랙과 이에 연결된 링크의 일부를 도시한 부분확대사시도.
도 6은 제 1,2 조작 레버에 연결된 기어 어셈블리를 예시한 개념도.
도 7은 도 6에서 종동 기어 이동부가 추가로 설치된 구조를 예시한 개념도.
도 8은 제 2 조작 레버 구동부를 도시한 개념도.
도 9는 본 발명의 빔 프로젝터의 추가 구성을 도시한 블록도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 빔 프로젝터의 개략적인 외관과 설치 위치를 예시한 사시도이다.

도 1을 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 빔 프로젝터(10)는 공지의 빔 프로젝터와 마찬가지로 영상의 투사면, 즉 스크린(20)에서 일정 거리 이격된 위치에 설치된다.

또한 본 발명의 빔 프로젝터(10)는 광원 역할을 하는 램프, 영상 합성부, 구동부와 같은 구성을 포함하는데 이러한 구성들은 공지의 빔 프로젝터와 같으므로 별도의 설명은 생략한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 빔 프로젝터(10)는 스크린(20)의 상부에서 가까운 위치에 설치된 것을 알 수 있는데, 이 경우 빔 프로젝터(10)는 초점거리가 짧은 단렌즈(short lens. 즉, wide-angle lens)가 적용된 것이다.

더불어 도 1을 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 빔 프로젝터는 스크린의 표면과 수직 방향으로 영상을 투사하도록 설치된 것이 아니라, 영상을 스크린에 경사지게 투사하도록 설치되어 있다.

본 발명의 빔 프로젝터(10)에서 렌즈의 초점, 즉 포커스를 교정하는 기능은 초점거리가 짧은 만큼 포커싱이 더욱 중요한 특성을 갖게 되는 특정 렌즈, 즉 단렌즈가 적용된 빔 프로젝터는 물론 도 1에서와 같이 영상을 스크린에 경사지게 투사하는 환경에서 더욱더 유용하게 활용될 수 있고 이에 대해서는 하기에서 더욱 자세히 설명한다.

물론, 본 발명의 빔 프로젝터(10)에 적용된 렌즈는 반드시 단렌즈에 한정된 것은 아니고 장렌즈가 적용될 수 있는바, 적용된 렌즈의 종류에 따라 스크린 주변 설치 위치와 거리 역시 스크린(20)의 상부는 렌즈의 초점거리에 따라 스크린의 하부 등의 다양한 위치와 원거리, 근거리는 물론 스크린과 수직 방향이나 경사진 방향으로 영상을 투사하도록 설치될 수 있다.

도 2는 본 발명의 빔 프로젝터의 케이스에 노출되도록 설치된 제 1,2 조작 레버를 도시한 사시도이고, 도 3은 줌 렌즈에 설치된 제 1 포커스 링과 이를 조작하는 구동 변환부를 도시한 빔 프로젝터의 내부 사시도이다.

도 2,3을 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 빔 프로젝터(10)는 줌 렌즈(110)와 제 1,2 포커스 링(120), 제 1,2 조작 레버(130,140)와 구동 변환부(150)를 포함하는 것을 주요 특징으로 한다.

먼저 도 2를 참조하면 빔 프로젝터(10)의 하우징, 즉 케이스(11) 일 측에 일정 간격을 두고 2개의 조작 레버가 설치된 것을 알 수 있는데, 본 발명에서는 이를 제 1,2 조작 레버(130,140)라고 정의한다.

이러한 제 1,2 조작 레버(130,140)는 사용자의 조작으로 줌 렌즈(110)에 포함된 제 1,2 렌즈군의 포커스를 설정하는 기능을 제공하는 것으로서, 별도의 스텝모터를 장착한 구동 모터의 구동에 의한 것이 아니라 사용자가 수작업으로 직접 시계/반시계 방향으로 회전을 하면서 조작할 수 있도록 케이스(11)의 일 측에 노출되어 있다.

본 발명의 줌 렌즈(110)는 초점(포커스)이나 조리개값이 변하지 않은 채로 초점거리를 연속해서 바꿀 수 있는 렌즈로 이루어진 것으로서, 구면(오목/볼록)렌즈는 물론 비구면 렌즈를 복수 개로 포함한다.

특히, 본 발명에서는 이러한 복수 개의 렌즈 중에서 영상의 센터 포커스를 담당하는 렌즈군을 제 1 렌즈군, 영상의 코너(모서리나 모퉁이 영역) 포커스를 담당하는 렌즈군을 제 2 렌즈군이라 한다.

이때, '담당'이라는 용어는 영상의 센터/코너 포커스를 각각 설정할 수 있도록 제 1,2 렌즈군의 역할이 구분되었다는 의미이다.

즉, 본 발명의 줌 렌즈(110)는 제 1 렌즈군의 초점거리를 조작하여 영상의 센터 포커스를 맞춘 다음 코너, 다시 말해 일반적으로 사각 형상으로 이루어진 영상의 4개의 모퉁이 영역의 포커스를 맞추면서 영상의 전체적인 포커스를 맞출 수 있도록 설계되어 있다.

이러한 포커스를 맞추는 작업은 줌 렌즈 내부에 장착한 모터의 구동에 의한 자동 방식이 아니라 줌 렌즈(110)의 경통(111)에 설치된 포커스 링을 조작하는 수동 방식으로 구현될 수 있는바, 이를 위해 줌 렌즈(110)의 경통(111)의 외주면에는 제 1,2 포커스 링(120)이 설치되어 있다.

제 1 포커스 링(120)은 제 1 렌즈군의 포커스를 조절하도록 줌 렌즈(110)의 경통(111)에 회전 가능하게 설치된 것이고, 제 2 포커스 링은 제 2 렌즈군의 포커스를 조절하도록 제 1 포커스 링(120)과 일정 거리 이격된 위치(제 1 렌즈군과 제 2 렌즈군의 이격 거리에 상응하는 위치)에 역시 회전 가능하게 설치된 구성이다.

이때, 제 1,2 포커스 링(120)은 줌 렌즈(110)의 경통(111)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 온전한 링(ring) 형상을 가질 수도 있으나, 도면을 보아 알 수 있듯이 반원이나 중간이 끊긴 링 형태를 가진 상태에서 제 1 포커스 링(120)은 줌 렌즈(110)의 경통(111) 상부 측에, 제 2 포커스 링은 줌 렌즈(110)의 경통(111) 하부 측에 설치되는 것도 가능하다.

이러한 이유로 도 3에서는 제 2 포커스 링이 보이지 않고(렌즈 경통의 하부 측에 위치) 제 1 포커스 링(120)만 보이는 것으로 이해할 수 있다.

즉, 제 2 포커스 링은 도면에 도시되지는 않았으나, 제 1 포커스 링(120)의 구조 및 기능과 같은 것으로 해석하는 것이 가능하다.

구동 변환부는 제 1,2 조작 레버(130,140) 각각에 연결되어 제 1,2 조작 레버(130,140)의 회전력을 제 1,2 포커스 링(120)의 회전력으로 변환하는 기능을 제공하는 것으로서, 앞서 설명한 제 1,2 렌즈군, 제 1,2 조작 레버(130,140)와 마찬가지로 이들에 각각 대응하도록 2개로 존재하여 제 1,2 구동 변환부라 명명할 수도 있는데, 편의상 하나의 명칭으로 통일된 구동 변환부(150)가 제 1,2 조작 레버(130,140)에 각각 대응하도록 총 2개가 있는 것으로 정의한다.

이러한 구동 변환부(150) 역시 제 1,2 포커스 링(120)의 설치 위치에 따라 설치 위치가 결정되는데, 도 3에서는 앞선 이유와 마찬가지로 제 1 포커스 링(120)에 연결된 구동 변환부(150)만이 도시되었다.

구동 변환부(150)는 회전 방식으로 조작되어 발생한 제 1,2 조절 레버(130,140)의 회전력을 기반으로 제 1 포커스 링(120)을 회전하도록 동력을 변환하는 기능을 수행하는 것으로서, 이러한 동력 변환을 위한 기계적 구성은 다양한 공지의 구성을 적용할 수 있다.

특히, 본 발명의 구동 변환부(150)는 힘 손실을 최소화하면서 회전 방식으로 구동되는 제 1,2 포커스 링(120)의 미세 조작을 위하여 독특하게 설계된 기계적 수단을 제시할 수 있는데 이는 후술한다.

이러한 구성을 기반으로 본 발명의 빔 프로젝터(10)의 기능 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 센터 포커스와 코너 포커스의 순차적 조작으로 영상을 설정하는 원리를 도시한 개념도이다.

도 4를 보아 알 수 있듯이, 1차적으로 사용자는 빔 프로젝터(10)를 작동하여 영상을 스크린(20)에 투사한 다음 스크린(20)을 직접 육안으로 확인하면서 제 1 조작 레버(130)를 시계/반시계 방향으로 회전함으로써 이 스크린(20)에 투사된 영상의 센터 포커스를 맞춘다.

이같이 1차적으로 영상의 센터 포커스를 맞추면 영상의 코너(모퉁이)에서 굴곡이 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있는바, 이를 해결하기 위하여 2차적으로 사용자는 제 2 조작 레버(140)를 시계/반시계 방향으로 회전하여 영상의 코너 포커스를 맞춘다.

이러한 제 2 조작 레버(140)의 조작 과정에서 영상의 센터 포커스가 약간 변동될 수 있는데, 사용자가 다시 제 1 조작 레버(130)를 시계/반시계 방향으로 회전하면서 최종적으로 정확하게 영상의 센터/코너 포커스를 맞출 수 있다.

이와 같은 본 발명의 빔 프로젝터의 렌즈의 초점 교정 기능은 앞서 언급한 바와 같이, 단초점 렌즈가 적용되거나 영상을 스크린에 경사지게 투사하는 환경에서 더욱 더 유용하게 활용될 수 있으며, 제 1,2 조작 레버를 통해 2차례에 걸쳐 센터/코너 포커스를 맞추는 것을 본 발명에서는 '듀얼 포커싱'(dual focusing)이라 한다.

정리하면, 본 발명의 빔 프로젝터(10)는 모터를 장착하여 자동으로 초점을 조절하는 기존의 자동 초점 조절 구조와 별 차이 없이 사용자의 간단하고 편리한 조작으로 영상의 센터/코너 포커스를 맞출 수 있으면서 자동 초점 조절 구조에 비하여 저렴한 비용으로 설계할 수 있을 뿐 아니라, 오히려 자동 초점 조절 구조에 비하여 단초점 렌즈가 적용되거나 스크린에 영상을 경사지게 투사하는 환경에서 사용자가 육안으로 직접 영상을 확인하면서 신속하고 정확히 영상의 센터/코너 포커스를 듀얼 포커싱 방식으로 맞출 수 있는 특성을 제공한다.

도 5는 승강 랙과 이에 연결된 링크의 일부를 도시한 부분확대사시도이다.

도 5를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 구동 변환부(150)는 세부적으로 발전된 구조를 제시할 수 있는바, 구체적으로 승강부(160)와 링크(170)로 이루어지는 것이 가능하다.

승강부(160)는 제 1,2 조작 레버(130,140) 각각에 별도로 연결되어 제 1,2 조작 레버(130,140)의 회전으로 승강하는 수단이다. 이러한 승강부(160)는 후술할 링크(170)에 제 1,2 조작 레버(130,140)의 회전력을 전달할 때 회전 또는 유동 방식에 의한 동력 전달 구조보다 유동 범위를 한정하면서 안정적으로 회전력을 직선 운동으로 변환하여 링크(170)에 전달하는 특성을 제공한다.

더욱 바람직하게는, 승강부(160)는 제 1,2 조작 레버(130,140)에서 케이스(11) 내부 방향으로 돌출 연장된 제 1,2 조작 레버(130,140)의 내부 축의 둘레에 결합된 피니언(미도시)과, 이러한 피니언에 접한 상태에서 피니언의 회전으로 승강하는 승강 랙(161)으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

즉, 승강부(160)를 랙/피니언 구조로 제시하여 안정적인 직선 운동을 보장할 수 있도록 한 것으로서, 이때 승강 랙(161)은 일 측에 링크(170)와 연결할 수 있는 여분의 연결 부위를 구비하여 승강 랙(161)에서의 돌기가 불필요하게 링크와 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

더불어, 승강 랙(161)의 승강 범위에 맞게 승강 랙(161)의 상하단을 케이스(11)의 내부에 고정할 수 있는 별도의 지지 수단, 즉 서포터(미도시)가 연결될 수 있음은 물론이다.

링크(170)는 상술한 승강부(160)의 일 측에 연결된 상태에서 제 1,2 포커스 링(120) 중 어느 하나까지 연장된 또 다른 동력 전달 수단으로서, 제 1 또는 제 2 포커스 링(120)에 접하여 승강부(160)의 승강에 따라 직선 운동 또는 이에 준하는 운동을 하면서 제 1 또는 제 2 포커스 링(120)을 시계/반시계 방향으로 회전하는 기능을 제공한다.

이러한 링크(170)는 단일 링크 구조는 물론 복수의 링크가 연결될 수 있다.

이러한 구조에 의하면, 제 1,2 조작 레버(130,140)와 포커스 링(120) 간의 거리가 있더라도 상술한 승강부(160)와 링크(170)에 의해 제 1,2 조작 레버(130,140)의 동력을 포커스 링(120)에 전달하면서 안정적으로 포커스 링(120)을 회전시킬 수 있는 기반을 제공한다.

도 6은 제 1,2 조작 레버에 연결된 기어 어셈블리를 예시한 개념도이다.

앞서 설명한 구성에서는 제 1,2 조작 레버(130,140)가 각각 독립적으로 조작되는 기능을 설명하였는데, 도 6 내지 도 8에서는 제 1,2 조작 레버(130,140)가 연동하여 조작될 수 있는 구조를 제시한다.

즉, 센터 포커스를 맞추기 위해 제 1 조작 레버(130)를 회전할 때 제 2 조작 레버(140)가 제 1 조작 레버(130)와 연동하여 제 1 조작 레버(130)와 함께 회전하면서 코너 포커스도 일부분 맞출 수 있도록 함으로써 사용자가 코너 포커스를 맞추기 위해 제 2 조작 레버(140)를 적지 않은 회전수로 회전시킬 필요를 줄인 것이다.

다시 말해, 센터 포커스의 보정 조작으로 코너 포커스 역시 어느 정도 보정되므로 사용자가 제 1,2 조작 레버(130,140)를 일일이 회전시키면서 발생하는 번거로움을 줄이면서 조작의 편의성을 도모할 수 있다.

더 나아가, 센터 포커스와 코너 포커스 간에 초점이 다를 수 있으므로 제 1,2 조작 레버(130,140)의 연동 동작을 달성함과 동시에 제 1,2 조작 레버(130,140)의 독립 동작도 보장되도록 하는 것이 바람직하며, 이러한 구조와 원리에 대해서 후술하도록 한다.

우선 도 6을 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 빔 프로젝터는 기어 어셈블리를 포함하는 것이 가능하다.

기어 어셈블리는 제 1 조작 레버(130)에 연결된 주동 기어(210)와, 제 2 조작 레버(140)에 연결된 상태에서 주동 기어(210)에 특정 기어비를 가지도록 연결된 종동 기어(220)를 포함한다.

즉, 제 1,2 조작 레버(130,140)는 빔 프로젝터(10)의 케이스(11)의 내외 영역, 다시 말해 외부 영역은 외관으로 드러나 사용자가 회전시킬 수 있는 영역이고 내부 영역은 포커스 링(120)에 동력을 전달하는 동력 전달 수단과 연결된 영역이라 할 수 있는데, 이 중에서 내부 영역의 중심에 회전축이 결합하여 제 1 조작 레버(130)의 회전 시 회전축이 함께 회전되는 구조를 적용한다.

이 구조에서, 제 1,2 조작 레버(130,140) 각각의 회전축(131,141)에 역시 각각 기어를 장착하여 기어간 결합관계를 도모할 수 있는바, 본 발명에서는 이러한 최소 2개의 기어를 기어 어셈블리라 명명한 것이다.

구체적으로, 주동 기어(210)는 제 1 조작 레버(130)의 내부 영역에 연결된 회전축(131)에 장착되고, 종동 기어(220)는 제 2 조작 레버(140)의 내부 영역에 연결된 회전축(141)에 장착되는데 주동 기어(210)의 톱니가 접하도록 연결된다.

이때, 본 발명의 기어비는 잘 알려져 있듯이 주동 기어(210)의 회전수 대비 종동 기어(220)의 회전수의 비율을 의미하는바, 이는 주동/종동 기어(210,220)의 직경 차이를 둔 상태에서 센터 포커스와 코너 포커스의 차이에 대한 다양한 데이터 분석을 통해 미리 결정할 수 있다.

즉, 일반적으로 센터 포커스와 코너 포커스가 동시에 맞는 경우가 드문 것은 물론 이들의 포커스가 벗어난 정도 역시 각기 다른바, 예를 들어 스크린 설치 환경이나 제 1,2 렌즈군의 특성, 스크린의 사이즈나 외부 조명에 의한 조도 차이와 같은 외부 환경에 따라 변화되는 센터/코너 포커스의 각각의 차이를 많은 조사와 실험을 거쳐 평균적으로 가장 적합한 주동/종동 기어의 직경 차이, 즉 기어비를 결정하도록 한다.

예를 들어, 주동 기어(210)가 3 회전할 때 종동 기어(220)는 1 회전하도록 기어비를 설정할 수 있고, 이러한 기어비는 주동/종동 기어(1210,220)를 교체하지 않는 이상 고정값을 가지는 특성이 있고, 만일 기어비를 변경하고자 할 때는 주동/종동 기어(210,220) 중 적어도 하나의 직경을 변경하도록 유지와 보수를 할 수도 있다.

상기 예처럼 주동 기어(210)보다 종동 기어(220)의 회전수를 줄여, 즉 주동 기어(210)보다 종동 기어(220)의 직경을 크게 설정하여 제 1 조작 레버(130)의 회전으로 제 2 조작 레버(140)까지 필요 이상으로 많은 회전수로 회전되는 문제를 방지하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 사용자가 제 1,2 조작 레버(130,140)를 각기 조작하거나 제 2 조작 레버(140)를 제 1 조작 레버(130)의 회전수에 이를 만큼 조작해야 하는 번거로움을 줄이는 것은 물론, 후술하겠지만 제 2 조작 레버(140)의 별도 조작 작업을 하더라도 제 1 조작 레버(130)의 회전으로 어느 정도 포커 포커스를 맞출 수 있어 제 2 조작 레버(140)의 조작 시에는 미세 보정만 하면 되는 편리함을 주는 특성을 제공하는 것이 가능하다.

도 7은 도 6에서 종동 기어 이동부가 추가로 설치된 구조를 예시한 개념도이다.

앞서 설명한 도 6의 실시예는 제 1,2 조작 레버(130,140)가 기어 어셈블리에 의해 연결되어 제 1 조작 레버(130)의 회전 시 반드시 제 2 조작 레버(140)도 회전해야 하는 구조인데, 이 경우 제 2 조작 레버(140)만을 회전하여 코너 포커스를 맞추는 것이 어려워진다.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 7의 실시예는 종동 기어(220)의 이동을 보장하여 필요시에만 종동 기어(220)가 주동 기어(210)와 연결되도록 하여 제 2 조작 레버(140)의 독자적인 조작성을 보장한 것이다.

구체적으로, 본 발명의 빔 프로젝터(10)는 상술한 도 6의 실시예를 기반으로 한 상태에서 종동 기어(220)를 제 2 조작 레버(140)에서 연결 해제하도록, 즉 주동 기어(210)에 접한 상태에서 떨어지는 방향으로 이동하는 종동 기어 이동부(230)를 포함할 수 있다.

즉, 종동 기어(220)를 필요시에 주동 기어(210)에서 연결 해제하면서 제 2 조작 레버(140)를 독립적으로 조작할 수 있도록 처리한 것이다.

종동 기어 이동부(230)는 다양한 매커니즘이나 공지의 기어 이동 기능을 가진 기계적 수단으로 이루어지는 것이 가능한데, 도 7에서는 제 2 조작 레버(140)의 회전축(141)이 길이 조절이 가능한, 다시 말해 신축 가능한 공지의 실린더와 유사한 구조로 이루어진 것을 예시하였다.

일 실시예로서, 제 2 조작 레버(140)의 회전축(141)은 제 2 조작 레버(140)의 외측 영역을 시점으로 멀어지는 순서대로 제 1,2 축(1141a,141b)으로 이루어지되 제 2 조작 레버(140)의 외측 영역에의 반대 측에 설치된 당김 수단(231)이 모터(232)의 구동으로 신축하면서 당김 수단(231)에 연결된 제 2 축(141b)이 제 1 축(141a)을 기준으로 신장되거나 수축될 수 있다.

이때, 제 1,2 축(141a,141b)의 결합 구조는 제 1축(141a)이 제 2 축(141b)보다 직경이 작은 상태에서 제 2 축(141b)의 중공에 수용된 구조를 취하고, 제 2 축(141b)의 외주면에 종동 기어가 결합한다.

이러한 구조는 제 1 축(141a)을 기준으로 제 2 축(141b)이 이동할 때 이동 객체인 제 2 축(141b)이 제 1 축(141a)에 지지된 상태를 유지하여 제 2 축(141b)의 이동 시에 불필요한 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다는 특성을 가진다.

이때, 1,2 축(141a,141b)의 결합 부위에는 나사산(미도시)이 형성되어 제 2 축(141b)에 연결된 당김 수단(231)이 모터(232)의 구동으로 정/역 회전되면서 나사산 결합 관계로 제 2 축(141b)이 이동되는 구조를 제공하는 것도 가능하다.

이때, 종동 기어(220)는 제 2 축(141b)에 장착되어 제 2 축(141b)의 신축과 함께 이동하는데, 이러한 이동 과정에서 주동 기어(210)와 연결되거나 연결 해제될 수 있다.

상술한 제 1,2 축(141a,141b)에 대한 구조는 일 예로서, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 도면에 도시되진 않았지만 종동 기어(220)가 장착된 실린더가 모터에 연결된 실린더 암으로 이동하는 방식 등으로 구현될 수 있다.

당김 수단(231)의 모터(232)는 조작 버튼(240)의 누름 구동으로 조작될 수 있는바, 이러한 조작 버튼(240)은 빔 프로젝터(10)의 케이스(11) 외측 면 일 측, 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 제 1,2 조작 레버(130,140) 사이에 설치되어 예를 들어 1번 누름 시 종동 기어(220)가 주동 기어(210)에 연결되도록 제 2 축(141b)을 이동(수축 방향)하고 2번 누름 시 종동 기어(220)가 주동 기어(210)에서 연결 해제되도록 제 2 축(141b)을 이동(신장 방향)하는 것이 가능하다.

이러한 구조에 의하면, 사용자는 1차적으로 제 1 조작 레버(130)를 회전하여 센터 포커스를 맞추면서 이에 특정 기어비를 가지며 기계적으로 연결된 제 2 조작 레버(140) 역시 해당 기어비로 회전하면서 어느 정도 수준으로 코너 포커스를 맞출 수 있고, 2차적으로 조작 버튼을 2번 눌러 종동 기어 이동부(230)를 구동시켜 종동 기어(220)를 주동 기어(210)에서 연결 해제한 다음 제 2 조작 레버(140)를 미세하게 회전하면서 코너 포커스를 더욱 정밀하게 보정하는 작업이 가능하다.

코너 포커스의 정밀 보정을 마치면 다시 사용자가 조작 버튼(240)을 1번 눌러 종동 기어(220)가 원상 복귀하면서 주동 기어(210)에 연결되게 할 수 있다.

도면에 도시되지는 않았으나, 이러한 조작 버튼(240)의 1,2회 조작 없이 1회 누름으로 동종 기어(220)를 주동 기어(210)에서 연결 해제한 다음 일정 시간이 지나면 자동으로 동종 기어(220)가 주동 기어(210)에 연결되게 복귀하는 매커니즘을 제공하는 것도 가능하다.

상술한 도 7의 실시예에 의하면, 도 6의 실시예에서 제 2 조작 레버(140)의 단독 조작이 어려워지는 문제를 해결하면서 더욱 편리하게 코너 포커스를 정밀하게 맞출 수 있는 특성을 제공한다.

도 8은 제 2 조작 레버 구동부를 도시한 개념도이고, 도 9는 본 발명의 빔 프로젝터의 추가 구성을 도시한 블록도이다.

상술한 도 6,7은 제 2 조작 레버(140)가 특정 매커니즘, 즉 기계적 연결 구조로 연결된 것을 설명한 것이면 도 8,9의 실시예는 제 2 조작 레버(140)가 제 1 조작 레버(130)의 회전을 파악하여 자동으로 특정 회전수로 회전하는 구조에 관한 것이다.

이를 위하여, 도 8,9를 보아 알 수 있듯이 본 발명의 빔 프로젝터(10)는 제 2 조작 레버 구동부(250)와 컨트롤러(300)를 포함한다.

제 2 조작 레버 구동부(250)는 모터(250)의 구동으로 제 2 조작 레버(140)의 내측 영역에서 연장된 구동축(251)을 회전하는 기계적 수단을 의미한다.

즉 도 8에 따른 제 1,2 조작 레버(130,140)에는 상술한 도 6,7의 실시예의 기어 어셈블리가 장착되지 않고 제 2 조작 레버(140)만이 구동축의 회전으로 회전되는 것으로 이해할 수 있다.

본 발명의 컨트롤러(300)는 제 1 조작 레버(130)의 회전을 감지하여 제 2 조작 레버 구동부(250)를 구동 제어하여 결과적으로 제 2 조작 레버(140) 역시 회전시키는 기능을 제공하는 것으로서, 다시 말해 제 1 조작 레버(130)의 회전을 감지하여 특정 회전수로 상기 2 조작 레버(140)를 회전하도록 제 2 조작 레버 구동부(250)를 구동 제어하는 기능을 수행한다.

이러한 컨트롤러(300)는 내부에서 처리되는 신호(또는, 데이터)를 일시적 및/또는 영구적으로 저장하는 램(RAM: Random Access Memory, 미도시) 및 롬(ROM: Read-Only Memory, 미도시), 프로세서를 포함할 수 있다.

프로세서는 하나 이상의 코어(core, 미도시) 및 그래픽 처리부(미도시) 및/또는 다른 구성 요소와 신호를 송수신하는 연결 통로(예를 들어, 버스(bus) 등)를 포함할 수 있다

메모리에는 후술할 여러 하위 구성인 '부'의 실행 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있다. 메모리에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.

컨트롤러(300)에서 제 1 조작 레버(140)의 회전을 감지하기 위해서 다양한 구조를 제안할 수 있는데, 예를 들어 제 1 조작 레버(130)(또는 제 1 조작 레버의 내측 영역의 축)의 일 측에 리미트 스위치(미도시)를 설치하여 이를 통해 제 1 조작 레버(130)의 회전 여부, 회전수를 파악하여 컨트롤러(300)에 전송하는 구조를 적용할 수 있다.

또한, 특정 회전수는 앞서 도 6,7의 실시예의 기어비 산출 방식을 그대로 적용하는 것이 가능한바, 스크린 설치 환경이나 렌즈 특성, 스크린 사이즈나 조도와 같은 외부 환경에 따라 변화할 수 있는 센터/코너 포커스의 차이/정도에 따라 많은 실험을 거쳐 데이터베이스를 구축한 다음 해당 데이터베이스와의 비교 방식으로 제 2 조작 레버(140)의 회전수를 설정하는 것이 가능하다.

이러한 구성에 의하면, 앞서 설명한 도 6,7의 실시예는 기어비가 고정되어 있어 제 1 조작 레버(130)의 회전으로 획일적으로 특정 고정값으로 제 2 조작 레버(140)가 회전되는 문제를 방지하고 렌즈군의 특성은 물론 스크린 설치 환경이나 외부 환경 등에 따라 제 2 조작 레버(140)의 회전수를 자유롭게 가변하여 설정하는 특성을 제공하는 것이 가능하다.

특히 스크린 외부 환경에 따라 제 1 조작 레버(130)의 회전수 대비 제 2 조작 레버(140)의 회전수를 설정할 수 있는데, 이를 구체화하면 다음과 같다.

도 9를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 빔 프로젝터는 카메라를 포함하는 것이 가능하다.

카메라(260)는 스크린(20)에 출력된 영상을 촬영한 '스크린 영상'을 저장/생성하여 후술할 컨트롤러(300)의 포커스 지수 생성부(310)에 전달하는 기능을 제공한다.

본 발명에서 스크린 영상은 빔 프로젝터(10)에서 스크린(20)에 투사될 영상(원래 영상)을 의미하는 것이 아니라 실제로 스크린(20)에 투사된 영상을 의미하는 것으로서, 원래 영상과 달리 스크린(20)의 센터/코너 포커스가 맞거나 맞지 않은 상태를 그대로 보여줄 수 있는 영상이라 할 수 있다.

이에 대응하여, 컨트롤러(300)는 포커스 지수 생성부(310)와 차등 구동부(330)를 포함하는 것이 가능하다.

포커스 지수 생성부(310)는 빔 프로젝터(10)에서 스크린(20)에 투사할 영상(원래 영상 또는 빔 프로젝터에 저장된 영상)과 스크린 영상을 비교하여 스크린 영상의 센터 영역 대비 코너 영역 각각의 포커스를 판단하면서 포커스 지수를 생성하는 기능을 제공한다.

이때, 비교 객체인 영상은 센터/코너 포커스가 맞춰진 영상인바, 이를 스크린 영상과 비교한다는 의미는 실제로 각 컷을 일일이 영상-스크린 영상을 비교한다는 것이 아니라, 예를 들어 센터/코너 포커스가 올바르게 설정된 기준 객체를 가상으로 설정한 다음 스크린 영상의 센터/코너 영역의 블러(blur) 처리된 정도(예를 들어 블러 10%, 블러 20%과 같이 블러 상태를 퍼센테이지로 구별한 정도)를 판별하여 센터/코너의 포커스가 어긋난 정도를 파악한다고 이해할 수 있다.

또한, 코너 포커스는 4개의 코너가 존재하므로 이들을 일일이 센터 포커스와 비교하기 어렵기 때문에 4개의 코너의 포커스는 같다는 전제를 따른다.

즉, 본 발명에서 제 2 조작 레버(140)가 1개로 설치되어 이 1개의 제 2 조작 레버(140)의 회전으로 4개의 코너의 포커스를 조절한다는 기반에 맞춘 것이다.

또한 앞서 언급한 포커스 지수는 센터 영역 대비 코너 영역의 포커스 차이(즉, 초점 차이)를 파악할 수 있는 일종의 상대 수치로서, 예를 들어 1,2,3,4,5로 설정하여 1은 포커스 차이가 매우 큼, 2는 포커스 차이가 큼, 3은 포커스 차이가 있음, 4는 포커스 차이가 작음, 5는 포커스 차이가 없거나 매우 작음으로 설정하는 것이 가능하다.

이러한 상대 수치인 포커스 지수 설정 기준에 따라, 포커스 지수 생성부(310)는 원래 영상(빔 프로젝터에서 스크린에 투사할 영상) 대비 카메라(260)에서 촬영한 스크린 영상에서 센터 영역과 코너 영역 간의 차이, 구체적으로 일그러짐, 찌그러짐, 블러(blur) 현상 등을 종합적 또는 이 중에 어느 일부를 파악하여 상술한 1에서 5 중의 값, 즉 포커스 지수를 생성한다.

이러한 포커스 지수는 스크린 영상을 특정 시간(예를 들어 30초, 1분)을 관찰하면서 결정할 수 있고, 제 1 조작 레버(130)를 회전하여 센터 포커스를 조절하면서 센터 포커스가 새로이 맞추어질 수 있으므로 이러한 과정을 관찰하면서 제 2 조작 레버(140)의 회전수를 결정하는 기준인 포커스 지수 역시 실시간으로 갱신 처리하는 것도 가능하다.

차등 구동부(330)는 포커스 지수를 기반으로 제 2 조작 레버(140)를 회전수를 차등 설정하여 제 2 조작 레버 구동부(250)를 구동 제어하는 기능을 제공한다.

상술한 예에서 포커스 지수가 1로 생성된 경우, 센터/코너 포커스 차이가 많다는 의미이므로 제 2 조작 레버(140)의 회전수가 가장 많도록 제 2 조작 레버 구동부(250)를 구동, 즉 모터(252)의 회전수를 높게 설정하고, 포커스 지수가 5로 설정되면 가장 작은 모터(250)의 회전수로 제 2 조작 레버(140)를 회전한다는 의미이다.

이에 따르면, 실제 스크린 영상을 확인하면서 제 1 조작 레버(130)의 회전에 의해 보정된 센터 포커스와 코너 포커스의 차이를 상대 수치로 설정하여 제 2 조작 레버(140)를 더욱 정확하게 회전하면서 코너 포커스를 편리하게 맞출 수 있는 특성을 제공한다.

이때, 제 2 조작 레버(140)는 코너 포커스의 정확하고 미세한 보정을 보장하기 위하여 상술한 제 2 조작 레버 구동부(250)에 의한 자동 회전 이후에 사용자의 수동 조작으로 회전될 수 있음은 물론이다.

더 나아가, 스크린 영상은 스크린의 외부 환경에 영향을 받을 수도 있는데, 다시 말해 주변 조명의 빛으로 인해 영상이나 스크린 자체가 가지는 휘도나 밝기를 넘어서도록 카메라에서 촬영한 스크린 영상의 조도가 높은 경우, 특히 센터 영역과 코너 영역 간의 조도 차이가 발생할 때 포커스 지수 생성부에서 센터/코너 포커스 차이를 정확하게 판별하기 어려워 어림짐작으로 포커스 지수를 생성하거나 아예 포커스 지수를 산출하지 못할 개연성이 따를 수 있다.

따라서 영상 자체 도는 렌즈 자체의 문제가 아닌 주변 환경으로 스크린의 조도가 높은 경우를 반영하여 포커스 지수를 보정함으로써 포커스 지수 설정의 정확성을 기하는 방안을 제시한다.

구체적으로, 본 발명의 빔 프로젝터(10)는 스크린(20)에서 센터 영역과 코너 영역 각각의 조도를 측정하는 조도 센서(270)를 추가로 포함하는 것이 가능하다.

이때 4개의 코너 각각의 조도는 포커스와 달리 서로 다른 값을 가질 수 있는바, 조도 센서는 4개의 코너와 센터를 구분하여 각각의 조도를 측정하는 것이 중요하다.

물론, 이러한 조도 센서(270)는 별도의 센서 없이 앞서 설명한 카메라(260)가 조도 측정 기능을 대신할 수도 있다.

이에 대응하여, 컨트롤러(300)는 조도 지수 생성부(320)를 포함한다.

조도 지수 생성부(320)는 센터 영역 대비 코너 영역의 평균치의 조도를 판단하면서 조도 지수를 생성하는 것이 가능하다.

즉, 코너 영역 각각의 조도는 서로 다를 수 있는바, 이를 각각 센터 영역의 조도와 비교하면 앞서 언급한 바와 같이 산출 방식이 너무 복잡해질 수 있으므로 코너 영역의 조도는 4개 코너에 대한 평균치를 반영하는 것이 조도를 반영한다는 목적을 크게 해치지 않으면서도 계산의 신속성을 위하여 바람직하다.

또한 조도 지수는 포커스 지수와 마찬가지로 센터 영역 대비 코너 영역의 조도(조도 평균치) 차이(즉, 초점 차이)를 파악할 수 있는 일종의 상대 수치로서, 예를 들어 1,2,3,4,5로 설정하여 1은 조도 차이가 매우 큼, 2는 조도 차이가 큼, 3은 조도 차이가 있음, 4는 조도 차이가 작음, 5는 조도 차이가 없거나 매우 작음으로 설정하는 것이 가능하다.

이러한 상태에서, 차등 구동부(330)는 포커스 지수와 조도 지수를 함께 반영하여 제 2 조작 레버(140)를 회전수를 차등 설정하여 제 2 조작 레버 구동부(250)를 구동 제어한다.

이때, 포커스 지수와 조도 지수를 함께 반영한다는 기준과 원리를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 스크린 영상의 조도를 반영하는 것은 스크린 영상이 카메라(260)에서 포커스 차이를 파악하기 어려울 정도로 밝은 경우를 의미하는데, 특히 센터/코너 영역 간의 조도 차이가 심하면 빛반사로 인하여 카메라(260)에서 포커스 차이를 파악하기 어려워지므로 이 경우 제 2 조작 레버(140)의 회전수를 자동 설정하는 것에 한정하지 않고 수동 설정을 겸비하도록 한 것이다.

즉, 포커스 지수에서 조도 지수를 뺀 값으로 보정하여 조도 차이가 많을수록 오히려 제 2 조작 레버의 회전수를 줄이도록 설정하고, 이 경우 코너 포커스가 정확히 맞지 않게 될 수 있는데 이는 사용자의 수동 설정으로 보강하도록 조치하는 의미를 담고 있다.

정리하면, 상술한 구성에 의하면 센터/코너 영역의 조도 차이가 높을수록 포커스 지수의 원래 값보다 작은 값을 갖도록 하여 제 2 조작 레버(140)의 회전수를 줄이도록 함으로써, 조도를 반영하지 않아 부정확하게 특히 높은 회전수로 제 2 조작 레버를 회전하여 추후에 사용자가 이를 원 상태로 복원하는데 불필요한 시간을 낭비하지 않도록 하는 특성을 제공한다.

더 나아가, 조도 수치는 다음의 수학식 1을 통해 설정되는 것이 더욱 바람직하다.

수학식 1.

(I는 조도 지수, σ은 코너 영역의 조도에 대한 표준편차, c는 센터 영역의 조도의 상대 수치, k는 코너 영역의 조도 평균치의 상대수치)

이때 c, k값에서 '상대 수치'라 함은 lx 단위가 아니라 lx를 1,2,3,4,5와 같은 상대 수치로 변형한 것이고, 이러한 상대 수치는 앞서 언급한 포커스 지수와 같은 방식으로 설정하여 1에서 5 사이값을 갖는 것이 가능하다. 이때, 1에서 5로 갈수록 조도가 높아진다는 기준을 가진다.

대신 앞서 설명한 '상대 수치'는 자연수로만 설정되는 것이 아니라 1.2, 1.4, 1.6, 1.8...과 같이 0.2 단위로 세분화하여 설정하는 것도 가능하다.

상기 수학식 1은 조도 지수의 산출 시 4개의 코너 영역에 대한 평균치를 취하면서 오차가 커지는 문제를 줄이도록 한 것으로서, 하이퍼탄젠트 함수에 의하여 최대값을 1로 설정하되 센터 영역의 조도와 코너 영역의 조도 평균치 차이값이 일정 수치에 이를 때까지는 0.2, 0.4 등과 같이 증가세를 취하다가 어느 값에 이르면 1에 수렴될 수 있는 하이퍼탄젠트 함수의 비선형적인 특성을 반영한 것이다.

다시 말해, c-k값이 3,4..라 해도 하이퍼탄젠트값은 1 또는 거의 1에 수렴하고, c-k값이 0.5인 경우에 0.46, 1인 경우에 0.76과 같이 c-k값이 차이가 작은 경우에서 더욱 미세한 보정 효과를 거둘 수 있다는 의미이다.

더불어, σ은 코너 영역의 조도에 대한 표준편차로서, 이 값이 0에 가까우면 각각의 코너 영역의 조도가 평균 근처에 집중되어 있음을 의미한다. 이는 잘 알려진 모표준편차를 구하는 방법으로 얻을 수 있다.

다시 말해, σ은 코너 영역 각각의 조도(상대 수치)와 각 코너 영역의 평균치와의 차이값을 제곱하여 더한 다음 4(4개의 코너)로 나눈 값의 루트값이다.

즉, 수학식 1은 센터/코너 영역의 조도(상대 수치)의 차이값이 클수록 조도 지수가 커지되 하이퍼탄젠트의 비선형적 특성 및 차이값이 특정 값(예를 들어 3)이상일 경우 1에 수렴한다는 특성으로 이 차이값이 커질수록 1에 수렴하도록 하여 미세한 차이값에서 정확한 결과값을 얻음으로써 센터/코너 영역의 적은 차이값으로도 유의미한 특정 수치를 얻을 수 있도록 처리한 특성을 제공한다.

아울러, 각 코너 영역 간의 조도 차이가 심할 경우 이 편차를 반영(곱셈으로 반영)하여 최종적인 결과값, 즉 조도 지수(I)가 커지도록 하여 센터/코너 간의 조도 차이는 물론 코너 각각의 조도 차이를 상술한 독특한 비선형 함수로 함께 반영하여 조도 지수를 산출한다는 특성을 겸비한다.

이와 같이 산출된 조도 지수는 앞서 설명한 바와 같이 포커스 지수에서 뺀 값으로 최종값을 설정하여 제 2 조작 레버(140)의 회전수를 설정함으로써 조도에 따른 포커스 지수의 판단 오차를 제 2 조작 레버(140)의 회전 이후 사용자가 수동 회전하면서 보정할 수 있는 기반을 제공한다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈의 포커스 교정 기능을 갖춘 빔 프로젝터의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 빔 프로젝터 11: 케이스
20: 스크린 110: 줌 렌즈
111: 경통 120: 포커스 링(제 1 포커스 링)
121: 돌기 130: 제 1 조작 레버
131: 회전축 140: 제 2 조작 레버
141: 회전축 141a: 제 1축
141b: 제 2 축 150: 구동 변환부
160: 승강부 161: 승강 랙
170: 링크 210: 주동 기어
220: 종동 기어 230: 종동 기어 이동부
231: 당김 수단 232: 모터
240: 조작 버튼 250: 제 2 조작 레버 구동부
251: 구동축 252: 모터
260: 카메라 270: 조도 센서
300: 컨트롤러 310: 포커스 지수 생성부
320: 조도 지수 생성부 330: 차등 구동부

Claims (8)

1. 렌즈의 포커스 교정 기능을 갖춘 빔 프로젝터로서,
   영상의 센터 포커스를 담당하는 제 1 렌즈군과, 영상의 코너 포커스를 담당하는 제 2 렌즈군을 구비한 줌 렌즈;
   상기 줌 렌즈의 경통에 회전 가능하게 각각 설치된 것으로서, 상기 제 1,2 렌즈군의 포커스를 각각 조절하는 제 1,2 포커스 링;
   상기 빔 프로젝터의 케이스에 각각 사용자의 조작으로 회전 가능하게 설치된 제 1,2 조작 레버;
   상기 제 1,2 조작 레버 각각에 연결되어 상기 제 1,2 조작 레버의 회전력으로 상기 제 1,2 포커스 링을 회전하는 구동 변환부;
   상기 제 1 조작 레버에 연결된 주동 기어와, 상기 제 2 조작 레버에 연결된 상태에서 상기 주동 기어에 특정 기어비를 가지도록 연결된 종동 기어를 포함하여, 상기 제 1 조작 레버의 조작 시 상기 기어비로 상기 제 2 조작 레버가 연동 조작되는 기어 어셈블리;
   상기 종동 기어를 상기 주동 기어에서 연결 해제하도록 이동하여, 상기 종동 기어를 상기 주동 기어에서 연결 해제 시 상기 제 2 조작 레버를 독립적으로 조작할 수 있는 종동 기어 이동부;를 포함한 것을 특징으로 하는, 빔 프로젝터.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 구동 변환부는,
   상기 제 1,2 조작 레버 각각에 연결되어 상기 제 1,2 조작 레버의 회전으로 승강하는 승강부와,
   상기 승강부의 일 측에서 상기 제 1,2 포커스 링 중 어느 하나까지 연장된 것으로서, 상기 승강부의 승강으로 회동되면서 상기 포커스 링을 일정 각도 회전하는 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는, 빔 프로젝터.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 빔 프로젝터는,
   상기 제 2 조작 레버에 연결된 것으로서, 모터의 구동으로 상기 제 2 조작 레버를 회전시키는 제 2 조작 레버 구동부;와,
   상기 제 1 조작 레버의 회전을 감지하여 특정 회전수로 상기 2 조작 레버를 회전하도록 상기 제 2 조작 레버 구동부를 구동 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 빔 프로젝터.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 빔 프로젝터는,
   상기 영상이 표현된 스크린을 촬영하여 스크린 영상을 생성하는 카메라;를 포함하고,
   상기 컨트롤러는,
   상기 빔 프로젝터에서 스크린에 투사할 영상과 상기 스크린 영상을 비교하여 상기 스크린 영상의 센터 영역 대비 코너 영역의 포커스를 판단하면서 포커스 지수를 생성하는 포커스 지수 생성부와,
   상기 포커스 지수를 기반으로 상기 제 2 조작 레버를 회전수를 차등 설정하여 상기 제 2 조작 레버 구동부를 구동 제어하는 차등 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 빔 프로젝터.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 빔 프로젝터는,
   상기 스크린에서 센터 영역과 코너 영역 각각의 조도를 측정하는 조도 센서를 포함하고,
   상기 컨트롤러는,
   상기 센터 영역 대비 코너 영역의 평균치의 조도를 판단하면서 조도 지수를 생성하는 조도 지수 생성부를 포함하며,
   상기 차등 구동부는,
   상기 포커스 지수와 조도 지수를 기반으로 상기 제 2 조작 레버를 회전수를 차등 설정하여 상기 제 2 조작 레버 구동부를 구동 제어하는 것을 특징으로 하는, 빔 프로젝터.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 조도 지수는,
   다음의 수학식 1을 통해 설정되는 것을 특징으로 하는, 빔 프로젝터.
   수학식 1.
   

   

   
   (I는 조도 지수, σ은 각 코너 영역의 조도에 대한 표준편차, c는 센터 영역의 조도(1에서 5 사이의 상대수치), k는 코너 영역의 조도 평균치(1에서 5 사이의 상대수치))

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