KR19990012961A - 영상투사장치 - Google Patents

Abstract

스크린; 케이스와, 이 케이스에 내장되며 영상을 생성하는 영상생성부와, 영상생성부에서 생성된 영상을 확대하여 스크린으로 투사하며 그 광축에 수직으로 상기 케이스에 대해 왕복이동 가능하게 설치되는 투사렌즈를 가지는 프로젝터; 그 프로젝터가 슬라이딩되면서 장착되는 프로젝터장착부를 가지며, 스크린을 지지하는 캐비넷; 프로젝터가 프로젝터장착부에 장착되는 방향으로 슬라이딩될 때 그 슬라이딩에 연동하여 상기 투사렌즈를 어느 일방향으로 이동시키고, 프로젝터가 프로젝터장착부로부터 분리되는 방향으로 슬라이딩될 때 그 슬라이딩에 연동하여 투사렌즈를 타방향으로 이동시키는 투사렌즈 이송수단;을 포함하여 프로젝터의 투사렌즈 광축 조정이 가능한 영상투사장치가 개시된다.

Description

영상투사장치

본 발명은 스크린에 영상을 투사하여 디스플레이시키기 위한 영상투사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전면투사형 및 배면투사형에 공용으로 사용가능하도록 투사렌즈의 광축 조정이 가능한 프로젝터가 채용된 영상투사장치에 관한 것이다.

오늘날 정보산업의 발달과 더불어 대형화된 스크린에 영상을 재현하고자 하는 요구에 부응하기 위한 장치로서 특히, 액정표시소자를 이용한 영상투사장치가 각광받고 있다. 이러한 영상투사장치는 통상, 스크린과 그 스크린에 영상을 생성하여 확대투사하는 프로젝터로 이루어지는데, 영상을 스크린에 투사하는 방식에 따라 배면투사형과 전면투사형의 두가지 타입으로 구분된다.

배면투사형 영상투사장치는, 프로젝터가 스크린과 함께 캐비넷에 장착되어 그 프로젝터로부터 투사된 영상이 캐비넷 내에 경사지게 배치된 반사경에 반사되어 스크린의 배면으로 투영되도록 된 것이고, 전면투사형 영상투사장치는 스크린 전면에 위치하도록 설치되어 그 프로젝터로부터 투사된 영상이 직접 스크린에 투영되어 영상을 재현하도록 된 것이다.

한편, 최근들어 전면투사형 및 배면투사형 영상투사장치의 두가지 타입에 모두 적용가능한 프로젝터가 시도되어 널리 사용되고 있다. 즉, 전면투사형으로 사용된 프로젝터가 스크린과 반사경이 구비된 캐비넷 내부의 소정 위치에 장착되면 배면투사형으로 기능하도록 된 것이다.

상기한 영상투사장치로서 전면투사형의 예가 도 1에 도시되었으며, 도시된 바와 같이, 전면투사형 영상투사장치(1)에 있어서는, 프로젝터(10)가 예를 들어 극장이나 가정의 방안 등의 벽체(12)에 설치된 스크린(121)의 전면과 마주보는 위치에 설치되어, 이 프로젝터(10)로부터 투사된 영상이 스크린(121)의 전면에 나타나도록 되어 있다. 이와 같은 상기 프로젝터(10)는 그 케이스(14)에 내장되어 영상을 생성하는 영상생성부(15)와, 생성된 영상을 스크린(121)으로 확대투사시키는 다수의 투사렌즈(111)들이 설치된 경통(11)을 구비하고 있으며, 소정 높이를 가진 지지대(13) 위에 안착되어 상기 스크린(121)에 영상을 투사하게 된다. 그런데 상기와 같은 전면투사형 영상투사장치에 있어서, 초점이 정확히 조절된 깨끗한 화질을 얻기 위해서는, 상기 프로젝터(10)로부터 투사된 영상의 초점위치가 스크린(121)의 중앙점(A)에 수직으로 입사되도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 이를 위해서는 상기 프로젝터(10)가 안착되는 지지대(13)의 높이도 상기 스크린(20)의 중앙점(A) 위치에 해당하는 만큼 높아져야 하기 때문에 프로젝터(10) 설치를 위해 공간을 많이 점유해야 하는 문제점이 있다. 이는 프로젝터(10)의 설치하기 위한 여러 가지 장비나 배선관계를 감안할 때, 그 프로젝터(10)를 설치하기가 용이하지 않은 불편한 점이 있을 뿐만 아니라 스크린(121)에 투영된 영상을 감상하고자 하는 사용자들의 시청공간이 제한되는 불편한 점이 있다. 한편 지지대(13)의 높이를 낮추기 위해, 상기 프로젝터(10)를 낮은 위치에 설치한 후 상기 중앙점(A)을 향해 경사지게 배치하게 되면, 투사된 영상이 스크린(121)에 비스듬하게 입사되어 초점조절이 제대로 이루어지지 않게 된다. 따라서 상기 투사렌즈(111)가 장착된 경통(11)을 상기 영상생성부(15)로부터 투사되어 나오는 광축에 대해 소정간격 이격되도록 설치하여, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 투사렌즈(111)를 통과한 영상이 비대칭으로 투사되면서 스크린의 대략 1/4 하단지점(B)에 초점이 맺혀지도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 도 2는 배면투사형 영상투사장치를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이, 스크린(31)이 설치된 캐비넷(32)과, 상기 캐비넷(32) 내부에 설치되는 프로젝터(4)와, 상기 프로젝터(40)에서 투사되는 영상을 상기 스크린(31)의 배면으로 반사하는 반사경(33)이 구비되어 있다. 이와 같은 구성의 배면투사형 영상투사장치(3)에 있어서는, 상기 반사경(33)의 각도를 적절히 조절하여 상기 프로젝터(40)에서 투사된 영상의 초점이 상기 스크린(31) 배면의 중앙점(A)에 위치되도록 한다.

따라서 이 경우에는 프로젝터 케이스(42)에 내장된 영상생성부(43)의 광축과 경통(41)에 장착된 투사렌즈(411)를 통과하는 광축이 동일선상에 위치하도록 배치하게 된다.

상술한 바와 같이 전면투사형 영상투사장치(1,도1)에 사용되는 프로젝터(10,도1)와 배면투사형 영상투사장치(3,도2)에 사용되는 프로젝터(40,도2)는, 영상을 확대 투사하기 위한 투사렌즈(111,도1)(411,도2)의 광축 위치가 서로 다르게 구성되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 비대칭적으로 영상이 투사되는 전면투사형 영상투사장치(1)에 사용되는 프로젝터(10)는 배면투사형 영상투사장치(3)에 사용될 수 없고, 반대로 배면투사형 영상투사장치(3)에 사용되는 프로젝터(40)는 전면투사형 영상투사장치(1)에 사용될 수 없게 된다. 그러므로, 상기한 전면 및 배면투사형에 모두 이용하고 싶은 경우에는 그 투사방식에 따른 프로젝터를 각각 별도로 구비하고 있어야 하는 불편함이 있다. 이는 프로젝터가 전면투사형 및 배면투사형 영상투사장치의 두가지 타입에 모두 적용가능한 최근의 경향과 배치된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 설치가 용이하면서도 전면투사형 및 배면투사형의 두가지 타입에 공용으로 적용되기 위하여 투사렌즈의 광축조정이 가능하도록 프로젝터가 개선된 영상투사장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 전면투사형 영상투사장치의 개략도,

도 2는 종래 배면투사형 영상투사장치의 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 영상투사장치를 나타낸 개략도,

도 4는 도 3의 주요 부위를 발췌하여 나타낸 개략적 사시도,

도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 영상투사장치에서 광축이 조정되는 동작을 설명하기 위해 나타낸 개략도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20..프로젝터 21..케이스 211..가이드홈 22..경통 221..이동체 222..투사렌즈

23..영상생성부 23a..하우징

24..리드스크류 25..가이드레일

26..피니언 30..캐비넷

31..프로젝터장착부 32..랙

33..스크린 34..반사경

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 영상투사장치는, 스크린과; 케이스와, 이 케이스에 내장되며 영상을 생성하는 영상생성부와, 상기 영상생성부에서 생성된 영상을 확대하여 상기 스크린으로 투사하며 그 광축에 수직으로 상기 케이스에 대해 왕복이동 가능하게 설치되는 투사렌즈를 가지는 프로젝터와; 상기 프로젝터가 슬라이딩되면서 장착되는 프로젝터장착부를 가지며, 상기 스크린을 지지하는 캐비넷과; 상기 프로젝터가 상기 프로젝터 장착부에 장착되는 방향으로 슬라이딩될 때 그 슬라이딩에 연동하여 상기 투사렌즈를 어느 일방향으로 이동시키고, 상기 프로젝터가 상기 프로젝터장착부로부터 분리되는 방향으로 슬라이딩될 때 그 슬라이딩에 연동하여 상기 투사렌즈를 타방향으로 이동시키는 투사렌즈 이송수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 투사렌즈 이송수단은, 상기 케이스에 대해 회전 가능하게 지지되며 상기 투사렌즈의 이동방향으로 길게 배치된 리드스크류와, 상기 투사렌즈를 지지하고 상기 리드스크류의 회전시에 그 리드스크류의 길이방향으로 이동가능하도록 그 리드스크류에 나사결합된 이동체와, 상기 리드스크류에 동축적으로 고정된 피니언과, 상기 프로젝터의 슬라이딩시에 상기 피니언과 기어결합되어 그 피니언을 회전시킬 수 있도록 상기 캐비넷에 상기 프로젝터의 슬라이딩에 따른 피니언의 이동 경로상에 마련되는 랙을 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

본 실시예의 영상투사장치는 상술한 바와 같은 배면투사형 영상투사장치로서, 스크린(33)이 지지된 캐비넷(30)의 프로젝터장착부(31)에 프로젝터(20)가 장착 및 해제될 때, 프로젝터의 투사렌즈(222)가 상기 프로젝터(20)의 케이스(21)에 내장된 영상생성부(23)에 대해 소정 거리 이송되면서 광축이 조정되도록 된 것에 그 특징이 있다.

상기 투사렌즈(222)는 경통(22)에 지지되며 상기 영상생성부(23)에 생성된 영상을 받아들여 케이스(21) 외부로 확대 투사한다. 상기 경통(22)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 영상생성부(23)의 전면에 설치된 하우징(23a)에 슬라이딩 이송가능하게 마련된 이동체(211)에 지지되어 있다.

그리고 여기서 영상생성부(23)라 함은, 광원과 그 광원으로부터 출사된 광을 매개로 영상을 생성하도록 배치된 다수의 광학부재 및 광학부재들을 프로젝터의 케이스(21)에 지지하는 하우징(23a) 등을 모두 포함한 것을 가리킨다.

그리고, 상기 하우징(23a)의 일측에 상기 이동체(221)의 이송방향(Y축방향)과 나란하게 배치된 리드스크류(24)가 하우징(23a)에 대해 회전가능하게 지지되어 있다. 그 리드스크류(24)에 상기 이동체(221)가 그 몸체 일측에 마련된 너트부재(221a)를 통해 나사결합되어 있다. 따라서 상기 리드스크류(24)가 회전되면 상기 이동체(221)가 전후진 이송된다. 또한 상기 하우징(23a)에는 상기 리드스크류(24)와 나란하도록 가이드레일(25)이 설치되어 있다. 이는 상기 리드스크류(24)와 대향된 타측을 지지하여 이동체(221)의 슬라이딩을 가이드하는 기능을 가진다.

한편, 상기 리드스크류(24)를 회전시키기 위한 것으로, 상기 리드스크류(24)의 일단에 결합된 피니언(26)과, 상기 케이스(21)가 상기 캐비넷(30)에 장착될 때 상기 피니언(26)와 기어결합되도록 상기 캐비넷의 프로젝터장착부(31)에 형성된 랙(32)이 구비된다.

상기 케이스(21)에는, 그 케이스(21)가 상기 캐비넷의 프로젝터장착부(31)에 장착될 때 상기 랙(32)이 가이드되면서 상기 케이스(21) 외부로 그 외주면의 일부가 돌출된 피니언(26)로 기어결합되도록 하기 위한 가이드홈(211)이 형성되어 있다. 도 4에서 참조부호 221b는 상기 이동체(221)의 양측에 마련되어 상기 리드스크류(24) 및 가이드레일(25)에 각각 결합되는 가이드부를 나타낸 것이다. 그리고 참조부호 211은 상기 이동체(221)의 슬라이딩에 따라 그 이동체(221)에 지지된 경통(22)의 이송이 가이드되도록 상기 케이스(21)에 마련된 개구부를 나타낸 것이다.

상기한 프로젝터(20)는, 전면투사형 또는 배면투사형 중 사용하고자 하는 모드에 따라 상기 경통(22)을 슬라이딩 이동시켜 상기 투사렌즈(222)의 초점위치를 선택된 모드에 맞게 조정할 수 있다. 즉, 전면투사형으로 사용된 프로젝터(20)를 배면투사형으로 사용할 경우에는, 단지 상기 캐비넷(30)에 프로젝터를 장착하기만 하면 된다.

이하, 도 5를 참조하면서 본 발명에 따른 영상투사장치에서 프로젝터의 투사렌즈 광축이 이송되는 동작을 설명한다.

먼저 프로젝터(20)를 상기 캐비넷의 프로젝터장착부(31)에 도 5에 도시된 화살표 방향(A방향)으로 삽입하여 슬라이딩시키면, 상기 피니언(26)이 도 5의 가상선으로 도시된 바와 같이 상기 프로젝터장착부(31)에 형성된 랙(32)에 맞물리게 된다. 계속하여 프로젝터(20)를 화살표 방향(A방향)으로 슬라이딩시키면 상기 피니언(26)이 시계방향으로 소정 각도 회전하게 된다. 그러면 상기 리드스크류(24)가 피니언(26)에 연동되어 회전하게 되고 이동체(221)가 상기 리드스크류(24)의 길이방향(Y축방향, 도4)을 따라 이동하게 된다. 이때 상기 이동체(221)에 지지되어 있는 경통(22)도 함께 이동됨으로서, 그 경통(22) 내의 투사렌즈(222)의 위치가 변하게 된다. 이때 상기 경통(22)이 이동되는 거리는 영상생성부(23)에서 출사되는 영상이 경통(22)에 설치된 상기 투사렌즈(222)의 투사 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 설정되어 있다.

이 상태에서는 영상생성부(23)의 광축과 상기 투사렌즈(222)의 광축이 동일선상에 위치되어 상기 캐비넷(30) 내에 설치된 반사경(34,도3)을 통해 배면투사형에 적합한 화질을 스크린(33)에 투사할 수 있게 된다.

또한, 반대로 상기 프로젝터(20)를 도 1에 도시된 바와 같이 비대칭적으로 영상을 투사하는 전면투사형으로 사용하고자 할 경우에는 단지 그 프로젝터(20)를 상기 캐비넷(30)으로부터 해제시키기만 하면 된다. 즉, 상기 프로젝터(20)가 캐비넷의 프로젝터장착부(31)로부터 해제되면서 상기 랙(32)에 맞물려 있던 피니언(26)이 도 5에서 보았을 때 반시계방향으로 회전하게 된다. 그러면 상기 리드스크류(24)가 상술한 경우와 반대방향으로 회전하면서 경통(22)이 이동되어 상기 투사렌즈(222)의 광축이 영상생성부(23)의 광축과 소정 간격 이격됨으로써 스크린(12,도1)에 비대칭적으로 영상이 투사된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 영상투사장치에 따르면, 프로젝터의 투사렌즈의 광축이 조정가능해짐으로써 프로젝터가 전면투사형 및 배면투사형의 두가지 타입에 적용가능하며 그 프로젝터의 설치가 용이해진다.

Claims (2)

1. 스크린;

   케이스와, 이 케이스에 내장되며 영상을 생성하는 영상생성부와, 상기 영상생성부에서 생성된 영상을 확대하여 상기 스크린으로 투사하며 그 광축에 수직으로 상기 케이스에 대해 왕복이동 가능하게 설치되는 투사렌즈를 가지는 프로젝터;

   상기 프로젝터가 슬라이딩되면서 장착되는 프로젝터장착부를 가지며, 상기 스크린을 지지하는 캐비넷;

   상기 프로젝터가 상기 프로젝터 장착부에 장착되는 방향으로 슬라이딩될 때 그 슬라이딩에 연동하여 상기 투사렌즈를 어느 일방향으로 이동시키고, 상기 프로젝터가 상기 프로젝터장착부로부터 분리되는 방향으로 슬라이딩될 때 그 슬라이딩에 연동하여 상기 투사렌즈를 타방향으로 이동시키는 투사렌즈 이송수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 투사렌즈 이송수단은,

   상기 케이스에 대해 회전 가능하게 지지되며 상기 투사렌즈의 이동방향으로 길게 배치된 리드스크류와,

   상기 투사렌즈를 지지하고 상기 리드스크류의 회전시에 그 리드스크류의 길이방향으로 이동가능하도록 그 리드스크류에 나사결합된 이동체와,

   상기 리드스크류에 동축적으로 고정된 피니언과,

   상기 프로젝터의 슬라이딩시에 상기 피니언과 기어결합되어 그 피니언을 회전시킬 수 있도록 상기 캐비넷에 상기 프로젝터의 슬라이딩에 따른 피니언의 이동 경로상에 마련되는 랙을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.