KR20150116688A - 휴대형 소형 레이저 프로젝터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 소형 레이저 프로젝터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 핸드폰 등으로부터 송부받은 이미지를 확대 투사하는 휴대용 소형 레이저 프로젝터에 관한 것이다. 본 발명에서는 투사렌즈에서 상기 스크린상에 조사되는 광의 초점은 두 개의 상태로만 가변되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 소형 레이저 프로젝터가 제공된다.

Description

휴대형 소형 레이저 프로젝터{PORTABLE PICO SIZED LASER PROJECTOR}

본 발명은 휴대용 소형 레이저 프로젝터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 핸드폰 등으로부터 송부받은 이미지를 확대 투사하는 휴대용 소형 레이저 프로젝터에 관한 것이다.

손바닥 크기보다 작은 휴대용 소형 프로젝터를 개발하거나 또는 노트북 등에 임베디드로 들어갈 정도 크기의 프로젝터를 상용화하기 위해서는 크기가 작고, 저 소비 전력의 프로젝터(이를 시장에서는 '피코 사이즈 프로젝터'라 통상 명명한다)를 개발하여야 한다. 피코 사이즈 프로젝터를 제조하기 위해서는 소비 전력 대비 우수하며 작은 크기의 광원을 필요로 한다. 이러한 저전력프로젝터에 가장 적합한 광원으로는 레이저 광원 또는 전계발광소자(LED)을 사용하고 있는데 최근 추세는 휘도면에서 유리한 레이저 광원 사용이 점차 확대되고 있다.

도 1은 레이저 광원을 사용하며 반사형 광모듈레이터로 구현된 종래 피코 사이즈 레이저 프로젝터의 간략한 구조를 보여주고 있다. 피코 사이즈 레이저 프로젝터는 레이저 광원(10)과, 광모듈레이터(20) 및 투사렌즈(30)로 이루어진다. 실질적으로는 도 1에 도시된 구조에 비해 스펙클을 제거하기 위한 광학 렌즈 등을 포함한 복잡한 구조를 가지나 설명의 편의상 간략하게 도시하였다. 레이저 광원(10)은 레이저로 구성된 R광원, G광원, 및 B광원을 조사하는 모듈이며, 광모듈레이터(20)는 외부로부터 입력되는 영상 소스에 따라 입사되는 레이저 광원(10)을 선택적으로 온/오프하여 이미지를 형성하는 모듈이며, 투사렌즈(30)는 광모듈레이터(20)에서 형성된 이미지를 확대 투사하는 모듈이다. 광모듈레이터(20)로는 투과형 및 반사형 LCD(Liquid Crystal Display), DMD(Digital Micromirror Device), 또는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 등이 주로 사용된다.

레이저 광원을 사용하는 피코 사이즈 프로젝터는 휴대용으로 사용되며 광모듈레이터에서 형성된 이미지를 대략 10인치 크기에서부터 대략 50인치 크기까지 확대하여 사용될 것으로 예상되고 있다. 따라서 휴대하여 사용할 경우에도 충분한 편의성을 제공하는 투사렌즈의 구조를 갖는 레이저 프로젝터에 대한 개발이 필요한 실정이다.

특허문헌 1: 한국등록특허 제10-0754683호(2007년08월27일 등록)

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 대두된 것으로서, 휴대용으로 사용하는 피코 사이즈의 레이저 프로젝터에 적합한 투사렌즈의 포커싱 조절이 필요없는 휴대형 소형 레이저 프로젝터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적은 레이저 광원과, 레이저 광원을 이용하여 이미지를 형성하는 광모듈레이터와, 광모듈레이터에서 생성된 이미지를 스크린상에 확대 투사하는 투사렌즈를 구비하고, 투사렌즈의 직경이 25mm 미만 사이즈로 형성되고, 입사동은 3mm ~ 15mm 범위를 가지며, F넘버는 2.4 ~ 4.2 범위를 갖도록 설계되는 휴대형 소형 레이저 프로젝터로서, 투사렌즈에서 상기 스크린 상에 조사되는 광의 초점은 두 개의 상태로만 가변되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 소형 레이저 프로젝터에 의해서 달성 가능하다.

본 발명의 상기 목적은 레이저 광원과, 상기 레이저 광원을 이용하여 이미지를 형성하는 광모듈레이터와, 상기 광모듈레이터에서 생성된 이미지를 스크린상에 확대 투사하는 투사렌즈를 구비하고, 상기 투사렌즈의 직경이 25mm 미만 사이즈로 형성되고, 입사동은 3mm ~ 15mm 범위를 가지며, F넘버는 2.4 ~ 4.2 범위를 갖도록 설계되는 휴대형 소형 레이저 프로젝터로서, 스크린에 조사된 레이저 광이 반사된 후 다시 수광되는 것을 감지하는 수광센서와, 스크린에 레이저 광을 조사한 시각과, 상기 수광센서가 반사된 광을 수광하는 시각을 이용하여 상기 투사렌즈와 상기 스크린 사이의 거리를 연산하고, 연산된 거리로부터 상기 스크린에 투사된 화면 크기를 산출하고, 화면 크기에 적합하게 상기 투사렌즈의 위치를 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 연산 및 처리부 및 연산처리부에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 투사렌즈의 초점을 조절하는 투사렌즈 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 소형 레이저 프로젝터에 의해서도 달성 가능하다.

바람직하게는 투사렌즈와 광모듈레이터 사이의 간격이 두 가지 상태로만 가변되도록 구성하는 것이 좋다. 더욱 바람직하게는 투사렌즈는 제1렌즈군과 제2렌즈군을 포함하도록 구성되며, 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 사이의 간격이 두 가지 상태로만 가변되도록 구성하는 것이 좋다.

현재 시장에서 널리 사용되고 있는 할로겐 램프 또는 LED 광원을 사용하는 프로젝터의 경우에는 회의실이나 거실 등에 고정하여 사용하고 있고 크기도 피코 사이즈에 비해서 몇 배 이상으로 큰 대형으로 제조되고 있다. 따라서 고정형으로 사용되는 종래 거취형 프로젝터의 경우는 프로젝터와 스크린의 설치 위치가 고정되면 해당 거리에 알맞게 투사렌즈의 포커싱을 조절하여야 하므로 프로젝터와 스크린 사이의 다양한 거리에 따라 연속적으로 투사렌즈의 포커싱을 조절할 수 있는 기능을 제공하여야 되었다. 그런데 고정형으로 사용되는 종래 거취형 프로젝터에서 사용하는 투사렌즈의 포커싱을 연속적으로 조절할 수 있는 방법을 본 발명과 같은 휴대형 소형 레이저 프로젝터에 그대로 적용하기는 어렵다. 그 이유는 본 발명에서 대상으로 하는 휴대형 소형 레이저 프로젝터는 초점 조절 장치가 사용자의 손보다 작은 사이즈이므로 초점을 조절하는 과정 중에서 프로젝터가 흔들리고 고정이 안되기 때문에 불편하고, 또한 손으로 들고 있는 즉석의 상황에서 영상을 감상할 수 있는 것이 목적인 휴대형 프로젝터에서 일일이 손으로 조절하면서 연속적인 초점을 조절하는 것이 휴대형 소형 레이저 프로젝터를 사용함에 있어 취지에도 부합되지 않는 불편함이 있었다.

휴대가능한 소형 레이저 프로젝터는 핸드폰 등과 같이 휴대가 가능한 영상 소스와 연결하여 사용하므로 핸드폰과 함께 통상적으로 휴대하는 형태로 사용되므로 종래 거취형과 달리 사용할 때마다 투사되는 화면 크기가 변경되는데 이때마다 정확한 포커싱을 조절하도록 하는 것을 사용자에게 불편만을 끼치고, 광학적 특성상 사용자가 정확한 포커싱도 조절하지 못하는 문제점이 있었다. 본 발명에서는 휴대용 소형 레이저 프로젝터의 사용 형태 및 광학적 특성을 면밀히 분석하고, 본 발명에 따른 투사되는 화면 사이즈에 적합하게 근거리와 먼거리 초점만으로 변경할 수 있는 투사렌즈 구조를 구비함으로써 사용자가 포커싱 조정없이 영상을 감상할 수 있는 휴대용 소형 레이저 프로젝터를 사용할 수 있게 되었다.

또한, 종래 피코 사이즈 레이저 프로젝터에 비해서 초점 조정없이 확대 투사할 수 있는 화면 크기도 증대시킬 수 있게 되었다.

도 1은 레이저 광원을 사용하는 레이저 프로젝터의 장치 구성도.
도 2는 투사렌즈의 포커싱을 스크린에 투사되는 화면 크기에 따라 연속적으로 조절하는 본 발명에 따른 일 실시예의 휴대형 소형 레이저 프로젝터의 구성도.
도 3은 도 2에 제시된 본 발명에 따른 일 실시예의 휴대형 소형 레이저 프로젝터의 투사렌즈의 포커싱 거리를 조절하는 흐름을 설명하는 흐름도.
도 4는 F넘버에 대한 개념을 설명하는 설명도.
도 5는 투사화면의 크기에 따라 투사렌즈의 포커싱 특성을 근거리용과 원거리용의 두 개 지점으로 사용자가 용이하게 변화시킬 수 있는 본 발명에 따른 일 실시예의 휴대형 소형 레이저 프로젝터 구성도.
도 6은 투사화면의 크기에 따라 투사렌즈의 포커싱 특성을 근거리용과 원거리용의 두 개 지점으로 사용자가 용이하게 변화시킬 수 있는 본 발명에 따른 일 실시예의 휴대형 소형 레이저 프로젝터 구성도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

먼저 휴대형 소형 레이저 프로젝터의 사용 용도에 대해 살펴보도록 한다. 휴대용 소형 레이저 프로젝터는 영상소스를 제공하는 핸드폰 등과 함께 휴대하고 다니면서 핸드폰 화면을 상대방과 함께 공유할 필요성이 있을 경우에 사용한다. 주로 거취형의 프로젝터가 제공되지 않은 상태에서 여러 명의 상대방과 영상소스를 함께 시청할 필요가 있는 경우나 거취형의 프로젝터를 사용할 수 있는 여건이더라도 영상소스를 제공하는 핸드폰과 프로젝터를 연결하는 것이 번거럽고 복잡하기 때문에 간편하게 사용할 수 있는 휴대형 소형 레이저 프로젝터를 사용하게 된다. 휴대용 소형 레이저 프로젝터의 사이즈는 점점 작아져서 핸드폰에 일체화되어 제공될 예정인데 이런 방식으로 사용되면 사용빈도가 훨씬 많아질 것이며, 투사 화면의 크기는 10인치부터 60인치 정도 범위 내에서 주로 사용될 것으로 예상된다.

휴대형 소형 레이저 프로젝터는 사용이 편리하므로 다양한 장소에서 사용될 것이다. 심지어 사용자들이 길을 걷다가 짧은 영상을 시청할 필요가 있을 경우에는 근처 빌딩 벽면을 스크린으로 사용하여 영상을 투사하는 경우도 발생될 것으로 예상된다. 이렇듯 장소에도 구애받지 않고 사용빈도가 증가하기 때문에 투상 영상의 크기도 종래 회의실이나 거실에서 거취하여 사용하던 프로젝터와는 달리 고정되지 않고 사용시마다 다른 크기로 조사될 것이므로 투사 영상의 포커싱을 일치시키는 것은 소형 레이저 프로젝터에서는 주요한 설계 기준이 된다. 가장 좋은 포커싱 방법은 투사되는 스크린의 크기에 적합하게끔 투사렌즈가 자동으로 포커싱되도록 조절하는 것이고, 차선책으로는 사용자들이 눈으로 확인할 수 없는 포커싱 차이는 무시하면서 감성적으로 만족시킬 수 있는 포커싱 특성으로 제작하는 것이다.

먼저 첫 번째 방식을 구현하는 휴대형 소형 레이저 프로젝터에 대해 설명하기로 한다. 도 2는 투사렌즈의 포커싱을 스크린에 투사되는 화면 크기에 따라 연속적으로 조절하는 본 발명에 따른 일 실시예의 휴대형 소형 레이저 프로젝터의 구성도이다. 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 휴대형 소형 레이저 프로젝터는 레이저 광원(10)과, 광모듈레이터(20), 투사렌즈(30), 수광센서(50), 연산처리부(60) 및 투사렌즈 구동장치(70)로 구성된다. 레이저 광원(10)과, 광모듈레이터(20) 및 투사렌즈(30)에 관한 구성 및 이에 대한 설명은 발명의 배경이 되는 기술 부분에서 기술된 종래 프로젝터 기술과 동일하므로 생략하기로 한다.

수광센서(50)는 스크린(100)에 조사된 레이저 광이 반사된 후 다시 프로젝터로 수광되는 것을 감지하는 센서이다. 연산처리부(60)는 레이저 광을 스크린에 투사한 시각과 수광센서(50)가 광을 수광하는 시각을 이용하여 투사렌즈(30)와 스크린(100) 사이의 거리를 연산하고, 이로부터 스크린에 투사된 화면 크기를 산출하고, 화면 크기에 적합하게 투사렌즈의 초점을 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 연산 및 처리부이다. 투사렌즈 구동장치(70)는 연산처리부(60)에서 출력되는 제어신호에 따라 투사렌즈의 위치를 조절하는 구동부이다.

투사렌즈(30)는 일반적으로 수차 보정 등의 광학적 문제를 해결하기 위해서 적어도 두 개의 렌즈군으로 형성한다. 도 2의 실시예에서는 투사렌즈(30)가 제1렌즈군(31)과 제2렌즈군(33)으로 구성된 예를 도시한 것이다. 이러한 구성의 투사렌즈(30)를 갖는 휴대형 소형 레이저 프로젝터에서 스크린에 투사되는 영상의 포커싱은 광모듈레이터(20)와 투사렌즈(30) 사이의 간격을 조절하거나 또는 투사렌즈를 구성하는 제1렌즈군(31)과 제2렌즈군(33) 사이 간격을 투사렌즈 구동장치(70)를 이용하여 조절함으로써 가능하다.

도 3을 이용하여 도 2에 제시된 본 발명에 따른 일 실시예의 휴대형 소형 레이저 프로젝터의 투사렌즈의 포커싱 거리를 조절하는 흐름에 대해 설명하기로 한다. 시작하면(ST100), 스크린의 임의의 지점에 레이저 광을 조사한다(ST110). 바람직하게는 화면 중앙에 레이저 광을 조사하는 것이 좋다. 조사된 레이저광은 스크린에서 반사된 후 수광센서(50)로 입광되며(ST120), 연산처리부(60)는 레이저 광이 조사된 시각 t1과 수광센서(50)에서 광을 수광하는 시각 t2 사이의 간격을 이용하여 투사렌즈(30)와 스크린(100) 사이의 거리를 산출하고, 이로부터 스크린에 투사된 투사화면의 크기를 산출한다(ST130). 스크린 사이의 거리로부터 투사화면의 크기는 다양한 방식으로 산출할 수 있는데 대표적인 방식으로는 제조사에서 다양한 실험을 통해 산출된 거리별 평균 투사화면 크기를 테이블로 생성하고, 이러한 테이블을 연산처리부에 저장한 후 이를 참조하여 투사화면 크기를 산출하는 것이다. 연산처리부는 투사화면 크기에 적합하게 투사렌즈의 위치를 투사렌즈 구동장치(70)를 통해 조절함으로써 투사화면 크기에 적합한 포커싱을 수행하고(ST140), 투사렌즈의 조절을 완료한다(ST150).

다음으로 포커싱 특성을 만족시키는 차선책을 구비하는 휴대형 소형 레이저 프로젝터에 대해 설명하기로 한다. 렌즈 특성치 중의 하나인 F넘버는 사용되는 렌즈의 밝기를 구별하는 값을 많이 사용한다. F넘버는 수학식 1로 표현될 수 있으며, 도 4는 두 가지 경우의 F넘버에 대한 차이점을 설명하는 설명도이다.

여기서, f는 투사렌즈의 유효초점거리(Effective Focal Length)이며, D는 투사렌즈의 입사동(Entrance Pupil Diameter)이다.

도 4에 도시된 바와 같이 투사렌즈(30)의 입사동(D)은 동일한데 유효초점거리가 f1과 f2로 상이하고 f1 > f2 상태를 만족하는 두 개의 투사렌즈가 있다고 가정하기로 한다. 도 4(a)에 도시된 투사렌즈의 경우가 도 4(b)에 도시된 투사렌즈에 비해서 F넘버가 크고, 큰 심도(Depth of focus, Dof)를 가짐을 알 수 있다. 즉, Dof 1 > Dof 2의 관계를 나타낸다. 심도란, 초점이 선명하게 포착되는 영역을 표현하는 용어인데 F넘버가 클수록 큰 값을 갖게 된다. 레이저 광원의 경우 직진성이 좋아(달리 말해서 광 퍼짐이 적어) 투사렌즈를 설계할 때 작은 입사동을 갖도록 설계하더라도 휘도를 높게 유지할 수 있다. 이는 작은 입사동을 갖는 렌즈군이라도 레이저광을 광 손실없이 많이 집광시킬 수 있기 때문이다. 본원 발명자들은 투사렌즈에 사용되는 렌즈 직경이 25mm 미만의 크기를 갖는 피코 사이즈 소형의 휴대 가능한 레이저 프로젝터의 경우 투사렌즈의 입사동(D)의 값으로 대략 5mm ~ 15mm를 만족하도록 설계하고, 유효초점거리로는 17mm ~ 36mm의 범위를 갖도록 설계할 수 있으며, 이 경우 F넘버는 2.4 ~ 4.2 범위를 갖도록 설계할 수 있음을 파악하였다.

투사렌즈의 입사동이 5mm ~ 15mm인 범위이면서 F넘버의 값이 2.4 ~ 4.2 범위를 갖는 고정된 유효초점거리를 갖는 투사렌즈(투사화면이 35인치일 경우 최적의 포커싱 특성을 보여준다)를 갖는 휴대가능한 소형의 레이저 프로젝터를 제작한 후 10인치 크기의 화면부터 60인치의 화면까지 투사하면 큰 심도를 가짐에도 불구하고, 투사 화면의 크기가 10인치의 소형에 가까워질수록 또는 60인치의 대형에 가까워질수록 투사 화면의 포커싱이 불일치되는 것을 사용자 눈으로 확인할 수 있을 정도임을 파악하였다.

큰 심도하에서는 사용자가 최적의 포커싱 지점으로부터 정방향과 부방향쪽으로 스크린이 이동하더라도 초점의 변화를 감성적으로 느끼지 못하는 구간이 상당한 거리가 된다. 그러나 그 구간의 벗어나는 거리만큼 스크린의 위치가 변화하면 초점의 변화를 사용자가 인식하기 시작한다.

본 발명에서는 초점의 변화를 느끼지 못하는 구간의 거리를 확대시키기 위해서 포커싱 최적화 지점을 원거리와 근거리의 2지점을 설정하고, 이를 원터치(one touch)로 변화시킬 수 있도록 함으로써 포커싱이 불일치한다고 느끼는 구간의 거리를 거의 2배로 증가시킬 수 있었고, 따라서 사용자는 10인치에서 60인치에 이르는 화면을 초점 조정없이 감상할 수 있었다.

이러한 포커싱 불일치 문제는 투사화면의 크기에 따라 투사렌즈의 포커싱 특성을 근거리와 원거리용의 두 개 지점으로 외부에 설치되는 레버 또는 스위치를 통하여 원터치(one touch)로 포커싱 거리를 변화시킬 수 있도록 구현하였다. 이렇게 함으로써 투사 가능한 화면 크기의 전체 범위에서 사용자의 손보다 작은 크기 피코 사이즈의 휴대형 프로젝터의 포커서를 외부에 노출되도록 설치되는 버튼, 레버 또는 스위치(이하, '외부 노출 조절 장치'라 함)를 통해서 일반적인 사용자의 눈으로는 파악할 수 없을 정도로 투사화면의 포커싱을 일치시킬 수 있음을 파악하였다. 즉, 사용자가 10인치~35인치 투사화면 크기를 사용할 경우에는 외부 노출 조절 장치를 터치하여 투사렌즈를 근거리 포커싱으로 변경하고, 사용자가 35인치~60인치 투사화면 크기를 사용할 경우에는 외부 노출 조절 장치를 터치하여 투사렌즈를 원거리 포커싱으로 변경할 경우 10인치부터 60인치까지 모든 범위의 화면 사이즈에서 사용자의 눈으로는 포커싱이 불일치하다고 느끼지 못함을 알 수 있었다.

도 5 및 도 6은 투사화면의 크기에 따라 투사렌즈의 포커싱 특성을 근거리용과 원거리용의 두 개 지점으로 사용자가 용이하게 변화시킬 수 있는 본 발명에 따른 일 실시예의 휴대형 소형 레이저 프로젝터 구성도이다. 투사렌즈(30)는 단지 두 개의 상태로만 스크린에 맺히는 영상의 초점을 변화시킬 수 있도록 형성하였고, 외부 노출 조절 장치(75)는 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 프로젝터의 케이스 외부에 노출되도록 설치되는 버튼, 레버 또는 스위치로 구성되는 절환 장치로서, 원터치 방식으로 근거리용 또는 원거리용으로 투사렌즈의 포커싱을 조절하는 장치이다. 이러한 외부 노출 조절 장치(75)는 다양한 형태로 제시되어 있으며 이를 구현하는 방식도 공지된 것이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5는 광모듈레이터(20)와 투사렌즈(30)의 사이 거리가 고정되고, 투사렌즈(30)가 제1렌즈군(31)과 제2렌즈군(33)으로 구성되며 양자의 사이를 d1 또는 d2 두 가지 경우로만 외부 노출 조절 장치(75)에 의해 변경할 수 있도록 구성한 예이다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이 스크린(100)이 멀리 이격되어 있을 경우에는 사용자가 외부 노출 조절 장치(75)를 조절하여 제1렌즈군(31)과 제2렌즈군(33) 사이의 거리를 d1으로 세팅하도록 한다. 이와 달리 도 5(b)에 도시된 바와 같이 스크린(100)이 가까운 거리에 놓여지면 사용자가 외부 노출 조절 장치(75)를 조절하여 제1렌즈군(31)과 제2렌즈군(33) 사이의 거리를 d2로 세팅하도록 한다.

도 6은 투사렌즈(30)가 제1렌즈군(31)과 제2렌즈군(33)의 사이 거리가 고정되고, 광모듈레이터(20)와 투사렌즈(30)의 사이 거리를 L1 또는 L2 두 가지 경우로만 외부 노출 조절 장치(75)를 이용하여 변경할 수 있도록 구성한 예이다. 도 6(a)에 도시된 바와 같이 스크린(100)이 멀리 이격되어 있을 경우에는 사용자가 외부 노출 조절 장치(75)를 조절하여 광모듈레이터(20)와 투사렌즈(30)의 사이 거리를 L1으로 세팅하도록 한다. 이와 달리 도 6(b)에 도시된 바와 같이 스크린(100)이 가까운 거리에 놓여지면 사용자가 외부 노출 조절 장치(75)를 조절하여 광모듈레이터(20)와 투사렌즈(30)의 사이 거리를 L2로 세팅하도록 한다.

본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

10: 레이저 광원 20: 광모듈레이터
30: 투사렌즈 31: 제1렌즈군
33: 제2렌즈군 50: 수광센서
60: 연산처리부 70: 투사렌즈 구동장치
75: 외부 노출 조절 장치

Claims (7)

1. 외부 케이스와, 상기 외부 케이스 내에 설치되는 레이저 광원과, 상기 레이저 광원을 이용하여 이미지를 형성하는 광모듈레이터와, 상기 광모듈레이터에서 생성된 이미지를 스크린상에 확대 투사하는 투사렌즈를 구비하고, 상기 투사렌즈의 직경이 25mm 미만 사이즈로 형성되고, 입사동은 3mm ~ 15mm 범위를 가지며, F넘버는 2.4 ~ 4.2 범위를 갖도록 설계되는 휴대형 소형 레이저 프로젝터로서,
   상기 외부 케이스에 노출되도록 설치되며, 두 가지 상태 중의 어느 하나로 절환시키는 외부 노출 조절 장치와,
   상기 투사렌즈에서 상기 스크린 상에 조사되는 광의 초점은 상기 외부 노출 조절 장치에 의해 두 개의 상태로만 가변되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 소형 레이저 프로젝터.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 투사렌즈와 상기 광모듈레이터 사이의 간격이 두 가지 상태로만 가변되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 소형 레이저 프로젝터.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 투사렌즈는 제1렌즈군과 제2렌즈군을 포함하도록 구성되며, 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 사이의 간격이 두 가지 상태로만 가변되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 소형 레이저 프로젝터.
   
4. 레이저 광원과, 상기 레이저 광원을 이용하여 이미지를 형성하는 광모듈레이터와, 상기 광모듈레이터에서 생성된 이미지를 스크린상에 확대 투사하는 투사렌즈를 구비하고, 상기 투사렌즈의 직경이 25mm 미만 사이즈로 형성되고, 입사동은 3mm ~ 15mm 범위를 가지며, F넘버는 2.4 ~ 4.2 범위를 갖도록 설계되는 휴대형 소형 레이저 프로젝터로서,
   상기 스크린에 조사된 레이저 광이 반사된 후 다시 수광되는 것을 감지하는 수광센서와,
   상기 스크린에 레이저 광을 조사한 시각과, 상기 수광센서가 반사된 광을 수광하는 시각을 이용하여 상기 투사렌즈와 상기 스크린 사이의 거리를 연산하고, 연산된 거리로부터 상기 스크린에 투사된 화면 크기를 산출하고, 화면 크기에 적합하게 상기 투사렌즈의 위치를 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 연산 및 처리부 및
   상기 연산처리부에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 투사렌즈의 초점을 조절하는 투사렌즈 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 소형 레이저 프로젝터.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 투사렌즈에서 상기 스크린상에 조사되는 광의 초점은 두 개의 상태로만 가변되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 소형 레이저 프로젝터.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 투사렌즈와 상기 광모듈레이터 사이의 간격이 두 가지 상태로만 가변되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 소형 레이저 프로젝터.
   
7. 제 5항에 있어서,
   상기 투사렌즈는 제1렌즈군과 제2렌즈군을 포함하도록 구성되며, 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 사이의 간격이 두 가지 상태로만 가변되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 소형 레이저 프로젝터.

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