KR20160019592A - 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에 관한 것으로, 휴대 단말기의 배터리를 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 배터리 팩의 충전 단자에 장착하여 유선으로 충전하거나 또는 손잡이가 달린 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에 휴대 단말기를 얹어 놓고 빔 프로젝터가 내장된 스피커의 버튼부의 선택에 따라 무선 충전(C) 모드가 선택되면 WPT 안테나(무선 스피커의 송신 코일, 휴대 단말기의 수신 코일)를 통해 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 휴대 단말기의 배터리를 무선 충전하고, 무선 스피커(S) 모드가 선택되면 NFC 또는 블루투스를 통해 휴대 단말기로부터 오디오 데이터(음악 데이터)를 무선 스피커로 출력하며, 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면 휴대 단말기로부터 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 영상 데이터 또는 화면 데이터를 빔 프로젝터로 전송하여 프로젝션 렌즈를 통해 투사면에 투사한다.

Description

휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커 및 그 방법{Wireless speaker embedded with beam projector to communicate with protable terminal and method thereof}
본 발명은 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 스피커에 관한 것으로, 특히 휴대 단말기의 배터리를 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 배터리 팩의 충전 단자에 장착하여 유선으로 충전하거나 또는 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에 휴대 단말기를 얹어 놓고 버튼부의 선택에 따라 무선 충전(C) 모드가 선택되면 WPT 안테나(송신 코일, 수신 코일)를 통해 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 휴대 단말기의 배터리를 무선 충전하고, 무선 스피커(S) 모드가 선택되면 NFC 또는 블루투스를 통해 휴대 단말기로부터 음악 데이터를 무선 스피커로 출력하며, 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 영상 데이터를 프로젝션렌즈를 통해 투사하는, 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 스피커 및 그 방법에 관한 것이다.
스피커(loudspeaker)는 저음(woofer), 중음(squawker), 고음(tweeter) 유니트를 조합하여 만들며, 가정용 Hi-Fi 스피커와 대형 건물과 야외에서 사용되는 PA(Public Address) 스피커로 분류된다.
스피커 시스템은 유니트, 네트워크, 인클로저로 구성되며, 스피커 유니트는 구조에 따라 콘형(cone type), 돔형(dome type), 진동판 앞에 horn을 설치하는 혼형(horn type)으로 분류된다.
오디오 주파수 대역은 크게 저음 대역(20~100Hz), 중음 대역(100~1,000Hz), 고음 대역(1,000Hz ~ 10kHz)과 초고음 대역(10kHz ~ 20kHz)으로 분류된다. 저음 대역은 음의 자연감과 음량감에 중요한 역할을 하며 저음은 귀에 둔감하므로 중·고음보다 10 dB 정도 높아야 중·고음과 같은 크기로 지각된다.
20~20,000 Hz 가청주파수 대역을 재생하기 위해, 저음에서 고음까지 재생하는 전대역 스피커(full range speaker)는 20~100 Hz 대역의 저음을 재생하는 유니트 인 우퍼(woofer), 수백 Hz ~ 수천 Hz 대역의 중음역을 재생하는 유니트 인 스쿼커(squawker), 수천 Hz ~ 20 kHz 대역의 고음을 재생하는 유니트 인 트위터(tweeter)를 구비한다.
스피커 시스템 유니트의 갯수
2웨이 스피커 시스템 2 저음용 + 중·고음용
3웨이 스피커 시스템 3 저음용 + 중음용 + 고음용
4웨이 스피커 시스템 4 저음용 + 중음용 + 고음용 + 초고음용
스피커는 출력 음압 레벨(SPL, sound pressure level), 주파수 특성, 지향각에 따라 공간의 음향 특성에 따라 출력과 지향 특성을 고려하여 음성은 100 ~8000 Hz 대역에서 재생하고, 음악은 30~15,000 Hz 대역에서 재생한다.
음압(sound pressure, p)은 대기압(1기압= 1013 mbar) 상태로부터 공기 압력의 변동분을 의미한다. 정상적인 사람의 청력을 기준으로 1 kHz의 평면파의 소리에 대한 최소가청값을 p0=2×10-4μbar를 사람이 들을 수 있는 가장 작은 소리 인 '기준 음압'이라 한다.
음압 레벨(SPL)은 다음과 같이 정의된다.
SPL = 20 log10 (P/Po) [dB]
여기서, P는 측정하고자 하는 대상 음압, Po는 기준 음압(2×10-4μbar)을 의미하며, 데시벨(dB)의 단위로 표시낸다.
최근, 스피커는 스마트폰과 연동하여 Bluetooth, NFC 또는 Wi-Fi와 연동하는 제품이 연구되고 있다.
NFC(Near Field Communication)는 ISO/IEC 18092 표준으로 제정되었으며, 13.56 MHz 주파수를 사용하여 10 cm 이내의 거리에서 근거리장의 자계(magnetic field)에서 자기장 커플링(magnetic coupling) 방식으로 전자 기기 간의 근거리 무선 통신을 제공하며, 동작 방식에 따라 카드 에뮬레이션 모드(card emulation mode), 리더/라이터 모드(reader/writer mode), P2P 모드(Peer-to-Peer mode)로 동작되며, M2M(Machine-to-Machine, 사물 지능 통신) 구현이 가능하다
또한, NFC 시스템은 두 전자기기 간의 RF 신호의 전력(Power) 공급 유무에 따라 능동 모드(active mode)와 수동 모드(passive mode)로 분류된다. 능동 모드는 두 단말기 간 통신을 할 때 발신기(Initiator, reader 역할)와 목표기(Target, tag 역할) 모두가 각기 RF 신호를 발생하여 통신하며, 수동 모드는 목표기(Target)가 RF 전력의 독립적인 발생 없이 발신기(Initiator)의 전력만을 갖고 통신된다.
카드 에뮬레이션 모드(card emulation mode)는 휴대 단말기 외부의 리더 또는 라이터가 휴대 단말기의 NFC 태그를 인식하는 모드이다. 교통 카드 또는 신용카드 분야에 사용되고 있다.
리더/라이터 모드(reader/writer mode)는 사용자의 휴대 단말기가 NFC의 리더(Reader) 또는 라이터(Writer)로 동작하며, NFC의 수동형 태그(Tag)와 통신하며, 스마트 포스터, 명함 인식, U-헬스 등에 사용된다.
P2P 모드는 휴대 단말기 외부에 다른 무선 단말기를 NFC 시스템으로 인식시키고 정보를 교환한다. P2P 모드는 Bluetooth 또는 Wi-Fi Direct와 같은 근거리 통신 서비스 역할을 하며, 복잡한 페어링 절차가 필요 없기 때문에 자기장 커플링에 의한 NFC 안테나의 데이터 전송(Data transmission of NFC system by magnetic coupling)이 가능하며 상대적으로 전송속도가 느리다. 통신 속도는 106, 212, 424 kbps이다. 예들 들면, NFC 시스템의 P2P 모드를 사용하여 휴대 단말기와 TV를 연결한 후, Wi-Fi Direct로 영화 데이터 또는 음악 데이터를 휴대 단말기로 전송하여 여러가지 응용 서비스를 구현할 수 있다.
또한, 무선전력전송(WPT, Wireless Power Transmission) 기술은 WPC(Wireless Power Consortium)의 Qi 규정의 근거리(Near-field) 영역에서 수 cm 이내의 거리에서 송신회로와 송신 코일로부터 자기장의 커플링(magnetic coupling)에 의한 수신 코일과 수신 회로로 무선으로 전력을 전송하는 자기유도 방식 소전력 무선 충전 기술, 또는 A4WP(Alliance for Wireless Power)에서 표준화되고 있는 1m 이내의 전송 거리에서 WPT 안테나의 코일 간에 동일한 자기공진 주파수(
Figure pat00001
= 6.78 MHz)에서 자기공명 커플링(magnetic resonant coupling)을 사용한 자기공명 방식의 무선 충전 기술이 사용된다.
표 1은 자기유도 방식과 자기 공명 방식의 무선충전 특징을 나타낸다.
WPT 자기 유도 방식 자기 공명 방식
Field Range Near-field Near-field

응용의 예		 스마트폰, 휴대 단말기 무선 충전 전자 제품 무선 충전
근거리장에서 수cm 이내의 전송,
전송 거리가 짧음
자기 유도 방식의 코일 간에 무선 전력 전송.
60W 정도의 소 전력 무선 충전
 수 inch 이내의 전송 거리
WPT 안테나의 코일 간에 공진 주파수(6.78MHz)를 사용하여 자기 공명 현상에 의한 무선 전력 전송, 3.3kW 이상의 대전력 무선 충전
표준화 포럼 WPC A4WP
안테나 특징 WPT 루프 안테나근거리장 안테나 -공진체를 포함한 루프 안테나
이와 관련된 선행기술로는 한국등록특허 10-1391904에서는 와이파이(Wi-Fi)를 이용하여 무선 통신이 가능한 무선 스피커가 개시된다. 와이파이(Wi-Fi)를 이용하여 무선 통신이 가능한 무선 스피커는 휴대 단말기들과 무선 송, 수신이 가능한 스피커로서, 스피커는 무선 통신부; 음성출력부; 전원공급부; 제어부를 포함하고, 무선 통신부는 무선 신호를 송출하고, 무선 신호에 접속된 휴대 단말기들과 무선 통신이 가능하며, 음성출력부는 무선 통신부를 통해 접속된 휴대 단말기들에 내장된 오디오 파일 또는 동영상 파일들의 음원을 출력하고, 휴대 단말기들은 인터넷 망을 이용하여 전용 애플리케이션을 다운로드하고, 전용 애플리케이션을 이용하여 스피커와 연결되며, 전원공급부는 제어부로 전원을 공급하며, 제어부는 전용 애플리케이션을 통해 휴대 단말기들로부터 입력되는 제어신호를 감시하고, 전용 애플리케이션을 통해 입력된 제어신호를 따라 오디오 파일 또는 동영상 파일들의 음원이 음성출력부를 통해 출력되거나 출력이 정지되도록 제어할 수 있다.
그러나, 스마트폰은 음악 재생시 오디오 신호 처리부와 오디오 앰프와 스피커를 구비하여 음향 신호를 출력하였지만 소리가 작고 오디오 신호 출력이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 무선 스피커는 스마트폰과 블루투스 통신을 통해 음향 출력 기능을 제공하였으나, 스마트폰의 배터리가 소모되는 경우 배터리가 소모된 스마트폰의 무선 충전 기능을 제공하지 않아 배터리가 소모된 스마트폰으로부터 무선 스피커로 음악 데이터를 출력할 수 없었다.
또한 스마트폰과 통신되는 기존의 무선 스피커는 휴대용 빔 프로젝터 기능을 구비하지 않았다.
특허등록번호 10-1391904
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 휴대 단말기의 배터리를 상기 무선 스피커의 배터리 팩의 충전 단자에 장착하여 유선으로 충전하거나 또는 손잡이가 달린 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에서 휴대 단말기를 얹어 놓고 버튼부의 선택에 따라 무선 충전(C) 모드가 선택되면 WPT 안테나(송신 코일, 수신 코일)를 통해 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 휴대 단말기의 배터리를 무선 충전하고, 무선 스피커(S) 모드가 선택되면 Wi-Fi처럼 복잡한 페어링 절차가 요구되지 않는 NFC 또는 블루투스를 통해 휴대 단말기로부터 음악 데이터를 무선 스피커로 출력하며, 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 영상 데이터를 프로젝션렌즈를 통해 투사하는, 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 스피커 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커는 휴대 단말기의 배터리를 배터리 팩의 충전 단자에 장착하여 유선으로 충전하거나 또는 버튼부의 선택에 따라, 무선 충전(C) 모드가 선택되면, 무선 전력 송신 회로와 송신 코일을 통해 자기 유도 커플링에 의해 생성된 유도기전력을 전송하여 상기 휴대 단말기의 배터리의 무선 충전 기능, 무선 스피커(S) 모드가 선택되면, 상기 휴대 단말기로부터 NFC 또는 블루투스를 통해 수신된 음악 데이터를 무선 스피커로 출력하고, 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면, 휴대 단말기로부터 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 영상 데이터 또는 화면 데이터를 수신받아 빔 프로젝터의 프로젝션 렌즈를 통해 투사하는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커; 및 상기 무선 스피커의 상기 무선 전력 송신 회로와 상기 송신 코일로부터 유도기전력을 상기 수신 코일과 무선 전력 수신 회로로 수신받아 배터리를 충전하며, NFC 또는 블루투스를 통해 음악 데이터를 상기 무선 스피커로 송신하고, 영상 데이터 또는 화면 데이터를 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 빔 프로젝터로 전송하며, 무선 충전과 음향 출력 및 빔 프로젝션을 제어하는 앱(App) 프로그램이 설치된 휴대 단말기를 포함한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에서 휴대 단말기와 통신 방법은 (a) 손잡이가 달린 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커 ON, 그 위에 휴대 단말기가 놓여진 여부를 확인하는 단계; (b) 상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커가 버튼부의 선택 모드(C: Charger, S:Speaker, B:Beam Prejector)를 판단하는 단계; (c) 무선 충전(C) 모드가 선택되면 LED1 ON, 충전 본체인 상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 무선 전력 송신 회로의 송신 코일로부터 상기 휴대 단말기의 무선 전력 수신 회로의 수신 코일로 자기장 커플링(magnetic coupling)에 의해 발생된 유도기전력을 수신하여 무선 전력 수신 회로의 정류 회로, 평활 회로, 정전압 회로 및 충전 제어 회로를 구동하여 상기 휴대단말기의 배터리를 무선 충전을 하며 휴대 단말기의 무선 충전 및 근거리 필드 오디오 앱(App)에 충전 상태를 표시하는 단계; 및 (d) 무선 스피커(S) 모드가 선택되면, 스피커 작동을 표시하는 LED2 ON, NFC 또는 블루투스 페어링을 통해 상기 휴대 단말기로부터 음악 데이터를 상기 무선 스피커로 전송하여 볼륨 조절부의 설정된 볼륨 레벨에 따라 증폭하여 스피커로 출력하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 (e) 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면, 빔 프로젝터의 작동을 표시하는 LED3 ON, 빔 프로젝터가 구동되어 휴대 단말기의 화면 데이터를 NFC 통신부 또는 블루투스 통신부를 통해 제어부를 거쳐 빔 프로젝터의 DLP 보드의 DMD 칩(R,G,B)으로 전송하며 램프(Lamp, light source)의 집속 렌즈(condensing lens), 컬러 필터(color filter), 형상 렌즈(Shaping lens)의 광학계(optics)를 통해 DMD 칩에 반사된 R,G,B 영상을 TIR 프리즘(TIR Prism) 및 프로젝션 렌즈를 통해 투사면에 투시하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 스피커는 휴대 단말기의 배터리를 상기 무선 스피커의 배터리 팩의 충전 단자에 장착하여 유선으로 충전하거나 또는 손잡이가 달린 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에 휴대 단말기를 얹어 놓고 무선 충전(C) 모드가 선택되면 WPT 안테나(송신 코일, 수신 코일)를 통해 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 휴대 단말기의 배터리를 무선 충전하고, 무선 스피커(S) 모드가 선택되면 Wi-Fi처럼 복잡한 페어링 절차가 요구되지 않는 NFC 또는 블루투스를 통해 휴대 단말기로부터 음악 데이터를 무선 스피커로 출력하며, 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면 상기 휴대 단말기의 영상 데이터 또는 화면 데이터를 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 제어부를 통해 영상 데이터를 빔 프로젝터의 DMD 칩으로 전송하여 프로젝션 렌즈를 통해 투시하는 효과가 있다.
손잡이가 달린 유무선 충전과 무선 스피커 겸용 빔 프로젝터는 다기능 영상 및 음향기기로써 유선 충전 또는 버튼부의 선택에 따라 무선 스피커/빔 프로젝터 위에 올려 놓은 스마트폰의 배터리를 무선 충전하며, 스마트폰에서 선택된 음악 데이터를 무선 스피커로 출력하고, 휴대용 무선 스피커 겸용 빔 프로젝터를 구비하는 다기능 영상 및 음향기기를 제공함으로써 가정이나 회사의 실내 뿐만 아니라 야외에서 휴대하기 편리하며 무선 충전, 음악 감상, 영화 감상, 세미나, 워크샵, 캠핑 시에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대 단말기와 통신되는 손잡이가 달린 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 단말기와 통신되는 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 구성도이다.
도 3은 손잡이가 달린 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 자기유도 방식 무선 충전 송신 회로와 송신 코일 및 휴대 단말기의 수신 코일과 무선 충전 수신 회로의 구성도이다.
도 4는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에서 휴대 단말기와 무선 충전 및 근거리 필드 오디오 서비스를 제공하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 DLP 프로젝터의 내부 구성도이다.
도 6은 휴대 단말기와 통신되는 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 시그널 다이어그램이다.
도 7은 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 음악 데이터 및 영상 데이터를 처리하는 블록도이다
도 8은 휴대 단말기의 자체 스피커로 출력되는 음향 신호를 근거리 필드에서 무선 스피커의 마이크로 수신받아 증폭하여 출력하는 근거리 필드 오디오(Near Field Audio) 서비스를 제공하는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말기와 통신되는 손잡이가 달린 무선 스피커와 빔 프로젝터의 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대 단말기와 통신되는 손잡이가 달린 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 사시도이다.
손잡이(231)가 달린 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)는 i) 휴대 단말기(100)의 배터리를 상기 무선 스피커(200)의 배터리 팩의 충전 단자에 장착하여 유선으로 충전하거나 또는 버튼부의 선택에 따라 무선 충전(C) 모드가 선택되면 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)로부터 WPT 무선 전력 전송 기술을 사용한 휴대 단말기(100)의 배터리의 유무선 충전 기능, ii) 버튼부의 선택에 따라 무선 스피커(S) 모드가 선택되면, 휴대 단말기(100)로부터 NFC 또는 Bluetooth를 통해 음악 데이터를 무선 스피커로 수신하여 출력하는 기능, iii) 버튼부의 선택에 따라 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면, 휴대 단말기로부터 영상 데이터 또는 화면 데이터를 Wi-Fi 통신부 또는 유선케이블을 통해 빔 프로젝터로 전송받아 빔 프로젝터의 프로젝션 렌즈(projection lens)를 통해 투사면(스크린)에 투시하는 기능을 구비한다.
휴대 단말기는 유선 충전시, 충전 본체로써 전기 충전 회로(미도시)가 내장된 무선 스피커의 배터리 팩에 휴대 단말기의 배터리를 장착하여 충전되고, 무선 충전시 WPT 무선 전력 전송 기술을 사용하여 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에 휴대 단말기를 얹어 놓고 버튼부의 선택에 따라 무선 충전(C) 모드가 선택되면 WPT 안테나(송신 코일, 수신 코일)를 통해 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 휴대 단말기의 배터리를 무선 충전을 할 수 있다. 실시예에서는 무선 충전을 예를 들어 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 유선 충전을 위한 배터리 팩 충전 단자가 전기 충전 회로를 구비하고 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)는 단면이 원형, 사다리꼴, 사각형 등 다양한 제품의 디자인의 형상으로 구현될 수 있다.
무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)의 손잡이(231)는 유선형 손잡이, 둥그런 손잡이, 사각형 손잡이, 지압 돌기를 구비하는 라운드 된 원통형 손잡이 등의 여러가지 형태로 구현되며, 무선 충전시 스마트폰 등의 휴대단말기의 배터리를 최적으로 충전되도록 코일 대향면을 나타내는 코일 충전면(237)이 표시된다.
손잡이(231)가 달린 무선 스피커/빔 프로젝터(200) 위에 휴대 단말기(100)를 얹어 놓으면, 버튼부의 선택에 따라 무선 충전(C) 모드가 선택되면, 상기 무선 스피커/빔 프로젝터(200)로부터 휴대 단말기(100)로 WPT 안테나(송신 코일, 수신 코일)를 통해 자기 유도 방식의 무선 충전 기능을 제공하고, 버튼부의 선택에 따라 무선 스피커(S) 모드가 선택되면, 13.56MHz NFC 페어링 또는 2.4GHz 블루투스 페어링을 통해 휴대 단말기(100)로부터 음악 데이터를 무선 스피커로 전송하여 음성 신호처리부와 오디오 앰프(Power Amp)와 스피커(Speaker)로 출력한다.
휴대 단말기 배터리의 유선 충전시, 상기 휴대 단말기(100)의 배터리를 상기 무선 스피커(200)의 전기 충전 회로와 연결된 배터리 팩의 충전 단자에 연결하여 상기 휴대 단말기의 배터리 유선 충전시, 상기 휴대단말기의 배터리를 상기 무선 스피커의 전기 충전 회로를 통해 유선 충전을 하며 상기 휴대 단말기의 무선 충전과 음향 출력 및 빔 프로젝션을 제어하는 앱(App)에 충전 상태를 표시한다.
빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)는 휴대 단말기(100)의 배터리를 상기 무선 스피커(200)에 구비된 배터리 팩의 충전 단자에 장착하여 유선 충전하거나 또는 버튼부의 무선 충전(C) 모드가 선택되면 코일 대향면에 맞춰 휴대 단말기(100)를 얹어 놓고 무선 충전 기능을 제공하고,
버튼부의 무선 스피커(S) 모드가 선택되면 휴대 단말기(100)로부터 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)로 블루투스 또는 NFC 안테나를 통해 음악 데이터를 전송받아 볼륨 조절부의 설정된 볼륨 레벨에 따라 증폭하여 스피커로 출력하며,
버튼부를 통해 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면 휴대 단말기로부터 영상 데이터 또는 화면 데이터를 수신받아 프로젝션 렌즈를 통해 투사면에 투시한다.
빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)는 휴대하기 편리하도록 일측면에 손잡이(231)를 구비하고, 일 측면에 전원 잭, 스피커 또는 빔 프로젝터를 선택하는 버튼부(209);와 선택된 모드를 스피커 작동 LED 또는 빔 프로젝터 작동 LED를 표시하는 LED부를 구비하고, 무선 스피커로 출력되는 오디오 신호의 볼륨 레벨을 조절하는 볼륨 조절 레버(217)를 구비하며, 렌즈를 커버하는 렌즈 커버(cover)로 도포될 수 있는 빔 프로젝터 렌즈(230)를 구비한다. 내장된 빔 프로젝터는 전원부(Power Supply), 램프(Lamp) 및 송풍팬(FAN), 광학계의 렌즈를 구비한다.
휴대 단말기(100)는 이동통신 단말기, 스마트폰, PMP 단말기 중 어느 하나를 사용할 수 있고, 유무선 충전 및 음향 출력과 빔 프로젝션을 제어하는 앱(App) 프로그램이 설치된다.
상기 앱(App) 프로그램은
무선 스피커(S) 모드에서 i) 휴대 단말기의 스피커 ON 및 무선 스피커 ON 하는 기능과, ii) 휴대 단말기의 스피커 ON 및 무선 스피커 OFF 하는 기능과, iii) 휴대 단말기의 스피커 OFF 및 무선 스피커 ON 하는 기능 중에서 하나의 기능을 설정할 수 있는 메뉴를 탑재하고,
빔 프로젝터(B) 모드에서 동작 모드 선택에 따라 i) 휴대 단말기의 디스플레이 화면 ON 및 빔 프로젝터 ON 하는 기능과 ii) 휴대 단말기의 디스플레이 화면 ON 및 빔 프로젝터 OFF 하는 기능과 iii) 휴대 단말기의 디스플레이 화면 OFF 및 빔 프로젝터 ON 하는 기능 중에서 하나의 기능을 설정할 수 있는 메뉴를 탑재한 것을 특징으로 한다.
상기 휴대 단말기에는 수신되는 여러종류의 A/V 포맷(MPEG-4, AVI, ASF 등)을 디코딩 및 인코딩 할 수 있는 멀티 코덱이 포함된 A/V 코덱이 구비되며, 상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커는 한종류의 A/V 포맷(예, MPEG-4)을 디코딩하는 단일 A/V 코덱이 구비되고,
상기 앱(App) 프로그램은, 영상 및 음악 재생을 위해 수신되는 오디오 및 비디오 데이터를 휴대 단말기의 A/V 코덱에서 디코딩시에, 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에 유무선 통신을 통해 오디오 및 비디오 데이터를 전송하기 위해 디코딩 되는 오디오 데이터(음악 데이터) 및 비디오 데이터(영상 데이터)를 각각 분리하여 일시적인 각각의 스트림 버퍼에 저장하되, 상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 상기 단일 A/V 코덱에서 디코딩이 가능한 오디오 및 비디오 데이터로 만들기 위해, 상기 휴대폰의 A/V 코텍은 상기 디코딩된 오디오 및 비디오 데이터를 상기 무선 스피커의 상기 단일 A/V 코덱에서 디코딩할 수 있는 데이터로 인코딩하여, 타임 베이스에 따라 상기 휴대 단말기의 오디오 패킷타이저에 의해 패킷타이징된 오디오 데이터를 상기 무선 스피커로 전송하고, Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 휴대 단말기의 비디오 패킷타이저에 의해 패킷타이징된 비디오 데이터를 빔 프로젝터로 전송하도록 제어하며,
상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 제1 및 제2 수신 스트림 버퍼로 각각 버퍼링되어 수신되는 오디오 데이터 및 비디오 데이터를 타임 베이스에 따라 동기화하여 상기 무선 스피커의 단일 A/V 코덱에서 오디오 디코더에 의해 디코딩하여 오디오 신호를 스피커부로 출력하고, 비디오 디코더에 의해 영상을 디코딩하여 빔 프로젝터로 출력하는 것을 특징으로 한다.
앱(App) 프로그램은 듀얼 모드(Dual mode) 기능으로 휴대 단말기(100)와 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)에 올려 놓고 무선 충전을 하면서 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)로 무선 스피커의 오디오 출력 기능을 각각 제어하거나 또는 동시에 제어하도록 할 수 있다. 이 경우, 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)는 무선 충전과 무선 스피커의 듀얼 모드(Dual mode) 동작시 버튼부의 선택에 따라 무선 충전(C) 모드와 무선 스피커(S) 모드를 선택하면, LED1 ON, LED2 ON 된다.
앱(App) 프로그램은 휴대 단말기(100)와 근거리 무선 통신(NFC 또는 Bluetooth)을 통해 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)로 무선 스피커의 오디오 출력 기능과 빔 프로젝터 출력 기능을 각각 실시하거나 또는 동시에 무선 스피커(S) 모드와 빔 프로젝터(B) 모드를 구동하도록 제어하여 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)를 통해 음악 감상 또는 영화 감상을 하도록 제어한다. 이 경우, 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)는 버튼부의 선택에 따라 무선 스피커와 빔 프로젝터의 듀얼 모드(Dual mode) 동작시 무선 스피커(S) 모드와 빔 프로젝터(B) 모드를 선택하면, LED2 ON, LED3 ON이 된다.
휴대 단말기(100)는 스마트폰을 사용하며, 손잡이(231)가 달린 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)와 1) 휴대 단말기의 배터리의 유무선 충전 기능, 2) 휴대 단말기로부터 NFC 또는 블루투스를 통해 오디오 데이터(음악 데이터)를 무선 스피커(200)로 전송하여 출력하는 기능, 3) 휴대 단말기의 영상 데이터 또는 화면 데이터를 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 빔 프로젝터로 전송하여 빔 프로젝션 기능을 제공한다.
손잡이(230)가 달린 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)는 휴대 단말기(100)의 배터리를 상기 무선 스피커(200)의 배터리 팩의 충전 단자에 장착하여 유선으로 충전하거나 또는 사용자가 버튼부의 선택에 따라 WPT 무선 전력 전송 기술을 사용하는 무선 충전(C) 모드, 무선 스피커(S) 모드, 빔 프로젝터(B) 모드를 선택할 수 있다.
무선 충전(C) 모드 시에 손잡이(231)가 달린 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200) 위에 휴대 단말기(100)를 얹어 놓으면, 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)의 무선 전력 송신 회로와 송신 코일(WPT 안테나)을 통해 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 생성된 유도기전력을 휴대 단말기(100)의 수신 코일(WPT 안테나) 및 무선 전력 수신 회로로 전송하여 휴대 단말기의 배터리를 무선 충전되도록 하며; 버튼부의 선택에 따라 무선 스피커(S) 모드가 선택되면, NFC 또는 블루투스 페어링을 통해 휴대 단말기(100)로부터 오디오 데이터(음악 데이터)를 무선 스피커로 전송하여 출력하고; 버튼부의 선택에 따라 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면, 휴대 단말기의 화면 데이터를 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 빔 프로젝터로 전송하여 프로젝션 렌즈(230)를 통해 투사면에 투시한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 단말기와 통신되는 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 구성도이다.
휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커는 휴대 단말기의 배터리를 배터리 팩의 충전 단자에 장착하여 유선으로 충전하거나 또는 버튼부의 선택에 따라, 무선 충전(C) 모드가 선택되면, 무선 전력 송신 회로와 송신 코일(WPT 안테나)을 통해 자기 유도 커플링에 의해 생성된 유도기전력에 따른 무선 전력 신호를 전송하여 상기 휴대 단말기(100)의 배터리의 무선 충전 기능, 무선 스피커(S) 모드가 선택되면, 상기 휴대 단말기로부터 NFC 또는 블루투스를 통해 수신된 오디오 데이터(음악 데이터)를 무선 스피커로 출력하고, 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면, 빔 프로젝션 기능을 제공하는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200); 및 상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)의 상기 무선 전력 송신 회로와 상기 송신 코일로부터 자기 유도 커플링에 의해 생성된 유도기전력에 따른 무선 전력 신호를 상기 휴대 단말기의 수신 코일과 무선 전력 수신 회로로 수신받아 휴대 단말기의 배터리를 충전하며, NFC 또는 블루투스를 통해 오디오 데이터(음악 데이터)를 상기 무선 스피커로 송신하고, 영상 데이터 또는 화면 데이터를 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 빔 프로젝터로 전송하며, 무선 충전과 무선 스피커 출력 기능과 빔 프로젝션을 제어하는 앱(App) 프로그램이 설치된 휴대 단말기(100)를 포함한다.
휴대 단말기(100)는 유무선 충전, 음악 데이터 재생과 출력 및 오디오 데이터, 영상 데이터의 무선 전송을 제어하는 제어부(101); 제어부와 연결된 메모리(114); 한글/영문, 숫자, 기호의 키 데이터를 입력받는 키 입력부(102); CDMA 모뎀 또는 WI-Fi 모뎀을 통해 무선 인터넷으로 접속되어 음원 서버를 연결하는 RF 트랜시버(103); 정전용량 방식의 화면 터치(touch)에 따라 출력 데이터를 표시하는 터치 패널 및 디스플레이(104); 마이크(MIC)(109)로부터 아날로그 오디오 신호를 입력받아 디지털 오디오 데이터로 변환하는 ADC(110); ADC(110)를 통해 영상 및 오디오 데이터를 복원하여 패킷타이징하는 A/V 처리부(111); 디지털 음성 데이터를 아날로그 음성 신호로 변환하는 DAC(112); 아날로그 음성 신호를 출력하는 스피커(SP); 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)의 무선 전력 송신 회로와 WPT 안테나로 사용되는 송신 코일로부터 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 생성된 유도기전력을 휴대 단말기(100)의 수신 코일로 수신받아 배터리로 충전하는 정류 회로, 평활 회로, 정전압 회로와 충전 제어 회로를 구비하는 무선 전력 수신 회로(105); 무선 전력 수신 회로(105)와 연결되어 DC 전압이 충전되는 휴대 단말기의 배터리(106); 블루투스 또는 NFC 통신을 사용하며, 휴대 단말기에서 선택된 오디오 데이터(음악 데이터)를 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)로 전송하는 근거리 통신부(107); Wi-Fi 통신을 통해 휴대 단말기의 영상 데이터 또는 화면 데이터를 전송하는 Wi-Fi 통신부(108); 및 제어부(101)와 연결되고 유선 케이블 커넥터를 통해 유선 케이블을 연결하여 휴대 단말기(100)의 영상 데이터 또는 화면 데이터를 전송하는 유선 케이블 연결부(미도시); 및 유선 충전시, 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)와 충전 케이블을 통해 연결되는 충전 단자(미도시);를 포함한다.
휴대 단말기[스마트폰(Android, iOS)](100)의 근거리 통신부(107)는 2.4GHz Bluetooth를 사용하는 경우 페어링 된 두 기기 간에 piconet을 형성하여 master/slave 방식으로 통신이 이루어진다. 휴대 단말기(100)의 근거리 통신부는13.56MHz NFC를 사용하는 경우 10cm 이내의 근거리 장의 자계를 형성하여 RF 신호를 송수신하는 휴대 단말기의 후면 케이스에 일체형으로 구현되는 4~5 turn의 루프 안테나 구조의 NFC 안테나 및 임피던스 매칭회로, 및 NFC IC 칩(chip)과 USIM 카드로 구성되며, 고투자율을 가진 페라이트(ferrite) 자성 소재와 함께 설계된다. ISO 18092 규정에서는 NFC 페어링 된 두 기기 간의 송신 코일과 수신 코일의 NFC 안테나의 자기장(H-field)의 세기는 1.5 ~ 7.5 A/m으로 규정하고 있다. 13.56MHz NFC 안테나를 위한 임피던스 매칭회로는 NFC 안테나의 공진 주파수(
Figure pat00002
=13.56MHz)에서 공진되도록 인덕턴스 값(L)과 커패시턴스 값(C)을 매칭한다.
예를들면, NFC 안테나는 루프 안테나로 형성되는 20 ㎛의 구리(Cu(동), conductivity, S/m = 5.8x107)가 프린트 된 비유전율이 εr=3.7인 Polyimide, 10 ㎛의 접착제(ADL)와 폴리머 페라이트 시트(두께 300~500 ㎛, 비투자율은 μr = 54, 자계 손실 탄젠트(Magnetic Loss Tangent)는 tanδ = 0.07)를 사용하는 FPCB(Flexible PCB)로 구현될 수 있다.
전기 충전 회로와 충전 단자를 구비하는 배터리 팩과 무선 충전 모듈 및 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)는 i) 휴대 단말기(100)를 충전 케이블로 상기 무선 스피커(200)의 충전 단자에 연결하여 유선으로 충전하거나 또는 버튼부의 선택에 따라 무전 충전(C) 모드가 선택되면, 무선 스피커(200)의 충전 본체의 무선 전력 송신 회로와 송신 코일로부터 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 생성된 유도기전력을 휴대 단말기의 수신 코일과 무선 전력 수신 회로로 수신받아 정류, 평활, 정전압 회로 및 충전 제어 회로를 구동하여 DC 전압을 휴대 단말기(100)의 배터리로 유무선 충전하는 기능, ii) 버튼부의 선택에 따라 무선 스피커(S) 모드가 선택되면, 휴대 단말기(100)로부터 NFC 또는 블루투스를 통해 음악 데이터를 무선 스피커로 수신하여 출력하는 기능, iii) 버튼부의 선택에 따라 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면, 휴대 단말기의 영상 데이터 또는 화면 데이터를 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 빔 프로젝터로 전송하고 프로젝터 렌즈를 통해 영상을 투사면에 투사하는 기능을 제공한다.
빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)는 휴대 단말기(100)의 배터리 유선 충전시 휴대 단말기(100)의 배터리를 장착하기 위한 상기 무선 스피커(200)의 배터리팩의 충전 단자를 구비하여 유선으로 충전하는 전기 충전 회로(117); 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)의 버튼부에 의해 무선 충전(C) 모드가 선택되면 휴대 단말기의 배터리를 무선 충전되도록 제어하고, 버튼부의 선택에 따라 무선 스피커 또는 빔 프로젝터를 구동하도록 제어하며, 휴대 단말기로부터의 NFC 또는 Bluetooth를 통해 오디오 데이터(음악 데이터)를 수신하여 스피커부로 출력하도록 제어하는 제어부(201); 배터리를 장착하거나 또는 AC 220V 전원을 공급하는 전원부(202); 휴대 단말기(100)의 수신 코일과 무선 충전 수신 회로로 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)의 송신 코일로부터 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 유도기전력을 전송하는 무선 전력 송신 회로(203); 휴대 단말기로부터 음악 데이터를 NFC(Near Field Communication) 또는 블루투스(Bluetooth)를 통해 수신하는 근거리 통신부(204); 휴대 단말기로부터 영상 데이터 또는 화면 데이터를 Wi-Fi를 통해 수신하는 Wi-Fi 통신부(207); 무선 충전 표시(LED1), 무선 스피커 작동 표시(LED2), 또는 빔 프로젝터 작동 표시(LED3)를 위한 LED부(208); 전원 ON/OFF 버튼, 무선 충전 버튼(C), 무선 스피커 작동 버튼(S), 빔 프로젝터 작동 버튼(B)을 구비하는 버튼부(209); 무선 스피커로 작동시, NFC 또는 Bluetooth를 사용하는 근거리 통신부(204)를 통해 음악 데이터를 수신하여 볼륨 조절 레버에 의해 조절된 오디오 신호를 증폭하여 출력하는 무선 스피커(210); 및 버튼부의 선택에 따라 빔 프로젝터(B)로 작동시, 빔 프로젝터의 작동을 표시하는 LED2 ON, 휴대 단말기의 화면 데이터를 상기 Wi-Fi 통신부(207) 또는 유선 케이블을 통해 제어부를 경유하여 프로젝터로 수신받아 프로젝션 렌즈(230)를 통해 투사면(스크린)에 영상 또는 화면 데이터를 투시하는 빔 프로젝터(220)를 포함하며,
무선 스피커(210)는 볼륨 조절 레버(217)에 따라 오디오 신호의 볼륨 레벨을 조절하는 볼륨 조절부(214); 휴대 단말기로부터 수신된 오디오 신호를 디코딩, D/A 변환하는 음성 신호 처리부(211); 음성 신호 처리부(211)에 연결되는 이퀄라이저 제어부(237); 주파수 레벨별 복수의 이퀄라이저 조절부(230); 음성 신호 처리부(211)로부터 아날로그 오디오 신호를 설정된 볼륨 레벨에 따라 증폭하는 오디오 앰프(212); 오디오 앰프(212)에 의해 증폭된 아날로그 오디오 신호를 출력하는 스피커(213);를 포함하고,
외부 일측면에 손잡이(230)를 구비하며, 오디오 신호의 볼륨을 조절하는 볼륨 조절 레버(217)를 구비한다.
무선 스피커 모드시, 무선 스피커에 위에 놓여진 휴대 단말기의 무선 인터넷을 통해 실시간으로 스트리밍 되는 음악 데이터 또는 휴대 단말기의 메모리에 저장된 음악 데이터가 휴대 단말기(100)로부터 근거리 무선 통신(Bluetooth 또는 NFC) 또는 근거리 필드 오디오(NFA)를 통해 무선 스피커(200)로 출력된다. 휴대 단말기에서 음악 데이터가 재생되지 않는 경우 자동으로 이전에 재생된 음악 데이터를 출력할 수 있다.
상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)는 상기 휴대 단말기(100)의 배터리를 상기 무선 스피커(200)의 배터리 팩의 충전 단자에 장착하여 상기 휴대 단말기(100)의 배터리 유선 충전시, 상기 무선 스피커의 전기 충전 회로의 충전 단자를 통해 배터리를 충전하는 전기 충전 회로; 및 외부에 휴대단말기의 배터리를 커버를 열고 하우징하는 충전 단자를 구비하는 배터리팩을 더 포함할 수 있다.
도 3은 손잡이가 달린 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 자기유도 방식 무선 충전 송신 회로와 송신 코일 및 휴대 단말기의 수신 코일과 무선 충전 수신 회로의 구성도이다.
손잡이(231)가 달린 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)는 그 위에 휴대 단말기(100)를 얹어 놓으면, 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)의 무선 전력 송신 회로(203)와 WPT 안테나로 사용되는 송신 코일(203-1)을 통해 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 발생된 유도기전력을 휴대 단말기의 WPT 안테나로 사용되는 수신 코일(105-1) 및 무선 전력 수신 회로(105)로 수신받고,
휴대 단말기(100)는 유도기전력을 수신받는 WPT 안테나로 사용되는 수신 코일과 무선 전력 수신 회로(105)를 통해 배터리(106)로 자기유도 방식으로 휴대 단말기의 배터리를 무선 충전하며, 휴대 단말기의 무선 충전과 음향 출력 및 빔 프로젝션 제어 응용 프로그램(App)에 배터리의 충전 상태를 표시한다.
빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)의 송신 코일과 휴대 단말기(100)의 무선 전력 수신 회로(105)와 수신 코일(105-1)은 자기 유도 커플링 무선전력 전송(Magnetic inductive coupling WPT) 기술을 사용하는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)의 무전 전력 송신 회로(203)와 송신 코일(203-1)의 충전대향면(237)과 정확하게 일치하면 최적의 무선 충전 효율을 가지게 된다. 그러므로, 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)의 무선 전력 송신 회로(203)의 WPT 안테나로 사용되는 송신 코일(203-1) 부분에 대한 코일 충전면(237)을 인지하도록 이미지 형태를 표시하며, 휴대 단말기(100)의 무선 전력 수신 회로(105)의 WPT 안테나로 사용되는 수신 코일(105-1)이 서로 마주보며 대향되도록 코일 충전대향면(237)을 표시한다.
송신 코일(203-1)과 수신 코일(105-1)은 구리(Cu)로 된 금속선을 4~8 turn 구조의 원형 루프 안테나 또는 사각형 루프 안테나(loop antenna)와 임피던스 매칭부를 구비하는 WPT 안테나로 사용된다.
무선 스피커(200)의 무선전력 송신회로(203)는 고주파 전력 신호를 제공하는 RLC 회로와 및 자기 유도 충전 패드를 구비하며, 자기 유도 방식의 무선 전력 전송을 위해 송신 코일(203-1)로부터 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 유도 기전력에 따라 고주파로 변환된 무선 전력 신호가 휴대 단말기(100)의 수신 코일(105-1)의 무신 전력 수신 회로(105)로 전송된다.
휴대 단말기(100)의 무신 전력 수신 회로(105)는 무선 스피커(200)의 무선전력 송신회로(203)와 송신 코일(203-1)을 통해 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 생성된 유도기전력에 따른 고주파로 변환된 무선 전력 신호를 수신받아 교류 신호를 직류 신호로 정류하는 정류 회로; 맥류를 다듬어 직류를 출력하는 평활 회로; 일정한 전압으로 안정하게 출력하는 정전압 회로; 및 무선 충전시 과충전을 방지하며 DC 전압을 보조 배터리에 충전하는 충전 제어 회로를 구비한다.
정류 회로는 반파 정류 회로, 전파 정류 회로, 또는 브리지 정류 회로를 사용할 수 있다.
도 7을 참조하면, 휴대 단말기와 통신되는 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 음악 데이터 및 영상 데이터를 처리하는 과정은 (a) 휴대 단말기(100)의 A/V 코덱이 내장된 멀티미디어 프로세서로 사용되는 A/V 처리부에서 오디오/비디오 데이터를 분리하여 각각 제1 스트림 버퍼(비디오 데이터 버퍼링)와 제2 스트림 버퍼(오디오 데이터 버퍼링)에 버퍼링하는 단계; (b) 휴대 단말기(100)의 제1 스트림 버퍼에 버퍼링 된 비디오 데이터를 비디오 인코더(video coder) 및 패킷타이저(packetizer)로부터 타임 베이스(time base)에 따른 패킷타이징 된 영상 데이터(비디오 데이터)를 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커로 전송하여 디패킷타이저(Depacketizer)와 비디오 디코더(video decoder)를 통해 타임 베이스(time base)에 따른 디패킷타이징 된 영상 데이터를 제어부(201)의 제어에 따라 빔 프로젝터(220)의 프로젝션 렌즈(230)를 통해 투사면에 투사하는 단계; 및 (c) 상기 제2 스트림 버퍼에 버퍼링 된 오디오 데이터를 오디오 인코더(audio coder) 및 패킷타이저(packetizer)로부터 타임 베이스(time base)에 따른 패킷타이징 된 음악 데이터를 블루투스 또는 NFC를 사용하는 근거리 통신부를 통해 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커로 전송하여 디패킷타이저(Depacketizer)와 오디오 디코더(video decoder)를 통해 타임 베이스(time base)에 따른 디패킷타이징 된 음악 데이터를 제어부(201)의 제어에 따라 음성신호 처리부(211)와 오디오 앰프(212)와 스피커(210)를 통해 음향 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
빔 프로젝터는 LCD(Liquid Crystal Display) 프로젝터 또는 DLP(Digital Light Processing) 프로젝터로 구현될 수 있으며, 내부 구조가 다양하게 구현 가능하므로 특정 실시예에 한정하지 않는다.
LCD 빔 프로젝터는 전원부를 구비하고, 컴퓨터와 노트북에 RGB 케이블로 연결되며 모니터는 DVI 케이블로 연결되어 사용된다. 본 발명에서는 휴대 단말기(스마트폰)의 Wi-Fi 통신부 또는 유선 케이블을 통해 전송된 스마트폰의 영상 데이터 또는 화면 데이터가 빔 프로젝터를 통해 투사된다.
LCD 프로젝터는 외부에서 입력되는 영상신호를 디지털 형식의 R, G, B 신호로 처리하는 영상 처리부와, 영상 처리부에서 처리된 R, G, B 신호를 합성하여 레이저 신호로 출력하는 레이저 구동부와, 레이저 구동부에서 출력된 레이저 신호를 빔 형태로 프로젝션 렌즈를 통해 스크린(투사면)에 주사하는 레이저 발생부를 구비한 레이저 프로젝터에 있어서, 레이저 광원 또는 LED 광원을 사용하는 램프(Lamp)로부터 조사된 광원을 분리 프리즘들(Separation Prisms)을 통해 각각 3개의 레이저 광원으로 각각의 컬러 필터들(color filters)과 각각의 LCD 패널에 투과시켜 combining prisms을 통해 광학계(optics)의 렌즈와 프로젝션 렌즈(Projection Lens)(230)를 통해 스크린(투사면)에 영상을 투사한다.
DLP 빔 프로젝터는 레이저 광원 또는 LED 광원을 사용한 램프(Lamp)에서 발생된 광원을 집속 렌즈(Condensing Lens), 컬러 필터(Color Filter), 형상 렌즈(Shaping Lens)의 광학계를 통해 화상 표시 소자(display element) 인 디지털 마이크로미러 디스플레이(DMD, digital micromirror device)의 각 픽셀 사이즈의 매우 작은 거울(mirror)이 부착된 DMD칩에 반사시켜 프로젝션 렌즈(projection lens)(230)를 통해 스크린(투사면)에 영상을 투사한다. DLP 프로젝터는 램프와 광학계를 통해 DLP 보드의 화상 표시 소자(display element)의 하나인 디지털 마이크로미러 디스플레이(DMD, Digital Micromirror Display) 칩에 반사시켜 프로젝션 렌즈(230)를 통해 투사면(스크린)에 양상을 표시하는 프로젝션 디스플레이가 이루어진다. DLP 빔 프로젝터는 1 DMD chip 또는 3 DMD chips 프로젝션을 사용한다.
DLP 프로젝터는 표시 디바이스에 DMD 칩을 사용한다. DMD칩은 표면에 극소의 거울을 무수히 배치한 칩으로, 거울 하나가 화소(pixel) 하나에 대응되는 것으로, 기존의 브라운관 방식이나 액정 방식, 플라스마 방식과 완전히 다른 투사 방식이다.
DMD 칩은 1픽셀에 14∼16㎛(Micromirror:깨알의 500분의 1 크기)의 초소형 거울이 신호에 따라 반사 각도를 조절하며 이미지를 구현한다. 거울과 거울 사이의 간격은 1㎛로 매우 촘촘하여 HDTV와 같은 대용량, 고화질 및 고휘도의 동영상 처리에 사용된다. DMD 칩은 반사 디바이스이며, 반사 효율이 높기 때문에 정지 화면과 문자 및 그래픽, 도면 등의 이미지와 영상을 정확히 투시한다.
빔 프로젝터의 화면비는 투시하는 화면의 가로:세로 비율이 업무용으로 4:3 비율을 사용하고, 영화 감상에서는 16:9 비율을 많이 사용한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 DLP 프로젝터를 나타낸 도면이다.
빔 프로젝터로 사용된 DLP 프로젝터는 전원부(Power Supply)(220-1); 램프의 발열을 식히기 위한 송풍 팬(FAN)(220-2); 전원부(220-1)와 연결되고 램프를 구동하는 LED 구동회로(221); LED 구동 회로(221)와 연결된 광원(light source)을 조사하는 램프(Lamp)(222); 블루 어레이(Blue Array)와 청색광을 집광하는 콜리메이팅 렌즈(Collimating Lens), 그린 어레이(Green Array)와 녹색광을 집광하는 콜리메이팅 렌즈, 레드 어레이(Red Array)와 적색광을 집광하는 콜리메이팅 렌즈(223); 각각의 R, G, B광을 각각의 조절된 광 경로에 따라 반사하는 제1,2,3 다이크로익 미러(Dichroic Mirror)(223-1, 223-2, 223-3); 제1,2,3 다이크로익 미러(223-1, 223-2, 223-3)로부터 반사된 R/G/B 광을 집속하는 콘덴서 렌즈(Condenser Lens)(224); 콘덴서 렌즈(224)에 의해 집속된 R/G/B광을 광학적으로 모으는 광 결합기(optical integrator)로 사용되는 라이트 파이프(light pipe)(225); 라이트 파이프(225)로부터 형성된 빔 형상을 투시하는 형상 렌즈(shaping lens)(226); 형상 렌즈(226) 후미에서 서로 대향하는 2 개의 필드 렌즈(227-1, 227-1); 프리즘을 통해 반사하는 TIR(Total Internal Reflection) 프리즘(228); 휴대 단말기로부터 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 전송된 영상 및 화면 데이터를 제어부(201)를 통해 수신받는 프로세서와 DMB칩과 메모리를 구비하는 DLP 보드(229); TIR 프리즘(228)에서 합성된 R,G,B 영상을 투사하는 DLP 보드(229)의 DMD칩(229-1); 및 DMD칩(22901)으로부터 반사된 R,G,B 영상을 투사면(스크린)에 투사하는 프로젝션 렌즈(230)를 포함한다.
도 4는 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에서 휴대 단말기와 통신 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 휴대 단말기와 통신되는 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 시그널 다이어그램이다.
상기 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에서 휴대 단말기와 무선 충전 및 근거리 필드 오디오 서비스를 제공하는 방법은 (a) 손잡이(230)가 달린 유선 전기 충전 회로와 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선스피커 ON, 그 위에 휴대 단말기(예: 스마트폰)가 놓여진 여부를 확인하고(S10), 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커가 버튼부의 선택 모드(C: Charger, S:Speaker, B:Beam Projector)를 판단하는 단계(S20); (b) 휴대 단말기의 배터리의 충전시 무선 충전(C) 모드가 선택되면 LED1 ON, 무선 스피커의 무선 전력 송신 회로의 WPT 안테나로 작동되는 송신 코일로부터 휴대 단말기의 무선 전력 수신 회로의 WPT 안테나로 작동되는 수신 코일로 자기유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 발생된 유도기전력을 수신하여 무선 전력 수신 회로의 정류 회로, 평활 회로, 정전압 회로 및 충전 제어 회로를 구동하여 휴대 단말기(100)의 배터리를 자기 유도 방식으로 무선 충전을 하며 휴대 단말기(100)의 무선 충전 앱(App)에 충전 상태를 표시하는 단계(S30); (c) 무선 스피커(S) 모드가 선택되면, 무선 스피커의 작동을 표시하는 LED2 ON, 13.56MHz NFC 페어링 또는 2.4GHz 블루투스 페어링을 통해 휴대 단말기(100)로부터 재생된 음악 데이터를 근거리 통신부를 통해 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)로 전송하여 볼륨 조절부의 설정된 볼륨 레벨에 따라 증폭하여 스피커로 출력하는 단계(S40); 및 (d) 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면, 빔 프로젝터의 작동을 표시하는 LED3 ON, 예를들면 DLP 빔 프로젝터의 경우, 휴대 단말기의 영상 데이터 또는 화면 데이터를 Wi-Fi 통신부 또는 유선 케이블을 통해 제어부(201)를 거쳐 빔 프로젝터(220)의 DLP 보드(DLP board)의 프로세서와 DMD 칩(R,G,B)로 전송하며 램프(Lamp, light source)의 집속 렌즈(condensing lens), 컬러 필터(color filter), 형상 렌즈(Shaping lens)의 광학계(optics)를 통해 DLP 보드의 DMD 칩에 반사되어 R,G,B 영상을 TIR 프리즘(TIR Prism) 및 프로젝션 렌즈(projection lens)를 통해 스크린(투사면)에 투시하는 단계(S41); 및 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)의 전원 OFF시에 모든 기능이 정지되는 단계(S45)를 포함한다.
상기 단계 (b)는 휴대 단말기 배터리의 유선 충전시, 상기 휴대 단말기의 배터리를 상기 무선 스피커의 배터리 팩에 충전 단자에 연결하여 상기 휴대 단말기의 배터리 유선 충전시, 상기 휴대단말기의 배터리를 상기 무선 스피커의 전기 충전 회로를 통해 유선 충전을 하며 상기 휴대 단말기의 무선 충전 앱(App)에 충전 상태를 표시하는 단계를 더 포함한다.
상기 단계 (b)는, 상기 무선 충전(C) 모드가 선택되면 LED1 ON, 충전 본체인 상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 무선 전력 송신 회로의 송신 코일로부터 상기 휴대 단말기의 무선 전력 수신 회로의 수신 코일로 자기유도 커플링(magnetic coupling)에 의해 발생된 유도기전력을 수신하여 무선 전력 수신 회로의 정류 회로, 평활 회로, 정전압 회로 및 충전 제어 회로를 구동하여 상기 휴대단말기의 배터리를 무선 충전을 하며 휴대 단말기의 무선 충전 앱(App)에 충전 상태를 표시하는 것을 특징으로 한다.
애를들면, 휴대 단말기(100)는 음악 데이터를 근거리 무선 통신(NFC 또는 블루투스)을 통해 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)로 전송하여 출력 시에, 휴대단말기 전용 앱(App)은 휴대 단말기(100)의 자체 내장된 스피커로 출력되지 않도록 mute시키며, 휴대 단말기(100)로부터 재생된 음악 데이터를 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)로 수신받고, 볼륨 조절 레버에 의해 설정된 볼륨 레벨에 따라 오디오 앰프(Power Amp)에 의해 증폭된 음악 데이터를 스피커로 출력한다.
또한, 다른 실시예로써 휴대 단말기의 근거리 통신부의 Bluetooth 또는 NFC를 사용하지 않고, 근거리 필드 서비스(NFA, Near Field Audio)가 사용될 수 있다.
도 8은 휴대 단말기의 자체 스피커로 출력되는 음향 신호를 근거리 필드에서 무선 스피커의 마이크로 수신받아 증폭하여 출력하는 근거리 필드 오디오(Near Field Audio) 서비스를 제공하는 블록도이다.
휴대 단말기의 근거리 통신부의 Bluetooth 또는 NFC를 사용하지 않고 근거리 필드 오디오(NFA,Near Field Audio)로 구현되는 경우, 무선 스피커(200)는 근거리 필드 서비스 앱(NFA App)이 탑재된 휴대 단말기(100)의 자체 스피커(SP)로부터 출력되는 아날로그 오디오 신호(음악 데이터)를 Bluetooth 또는 NFC 페어링 사용하지 않고 근거리 필드에서 수신받는 무선 스피커(200)의 마이크(271); 휴대 단말기와 근거리 필드에서 수신된 아날로그 오디오 신호를 증폭하는 증폭기(Amplifier)(272); 증폭된 아날로그 오디오 신호를 A/D 변환하는 ADC(273); 휴대 단말기와 근거리 필드에서 수신된 오디오 신호를 스피커로 출력하도록 제어하는 제어부(201); 볼륨 조절 레버(217)에 따라 오디오 신호의 볼륨 레벨을 조절하는 볼륨 조절부(214); 휴대 단말기로부터 수신된 오디오 신호를 디코딩, D/A 변환하는 음성 신호 처리부(211); 음성 신호 처리부(211)로부터 아날로그 오디오 신호를 설정된 볼륨 레벨에 따라 증폭하는 오디오 앰프(212); 오디오 앰프(212)에 의해 증폭된 아날로그 오디오 신호를 출력하는 스피커(213);를 포함하며, 외부 일측면에 오디오 신호의 볼륨을 조절하는 볼륨 조절 레버(217)를 구비한다.
빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커(200)는 스피커 겸용 빔 프로젝터로써 배터리로 구동이 가능하며 평상시와 같이 AC220V 전원부에 연결하여 노트북과 RGB 케이블을 연결하여 빔 프로젝터를 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
100: 휴대 단말기 101: 제어부
102: 키 입력부 103: RF 트랜시버
104: 터치 패널 및 디스플레이 105: 무선 전력 수신 회로
106: 배터리 107: 근거리 통신부
108: Wi-Fi 통신부 109: 마이크
110: ADC 111: A/V 처리부
112: DAC 113: 휴대 단말기용 스피커(SP)
114: 메모리
200: 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커
201: 제어부 202: 전원부
203: 무선 전력 송신 회로 204: 근거리 통신부
207: NFC 통신부 208: LED부
209: 버튼부 210: 무선 스피커
211: 음성 신호 처리부 212: 오디오 앰프
213: 스피커 214: 볼륨조절부
217: 볼륨 조절 레버 230: 프로젝션 렌즈
231: 손잡이 237: 코일 충전면

Claims (14)

  1. 휴대 단말기의 배터리를 배터리 팩의 충전 단자에 장착하여 유선으로 충전하거나 또는 버튼부의 선택에 따라, 무선 충전(C) 모드가 선택되면, 무선 전력 송신 회로와 송신 코일(WPT 안테나)을 통해 자기 유도 커플링에 의해 생성된 유도기전력을 전송하여 상기 휴대 단말기의 배터리의 무선 충전 기능, 무선 스피커(S) 모드가 선택되면, 상기 휴대 단말기로부터 NFC 또는 블루투스를 통해 수신된 음악 데이터를 무선 스피커로 출력하고, 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면, 휴대 단말기로부터 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 영상 데이터 또는 화면 데이터를 수신받아 프로젝션 렌즈를 통해 투사하는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커; 및
    상기 무선 스피커의 상기 무선 전력 송신 회로와 상기 송신 코일로부터 유도기전력을 상기 수신 코일과 무선 전력 수신 회로로 수신받아 배터리를 충전하며, NFC 또는 블루투스를 통해 오디오 데이터를 상기 무선 스피커로 송신하고, 영상 데이터 또는 화면 데이터를 Wi-Fi 또는 유선 케이블을 통해 빔 프로젝터로 전송하며, 무선 충전과 음향 출력 및 빔 프로젝션을 제어하는 앱(App) 프로그램이 설치된 휴대 단말기;
    를 포함하는 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 앱(App) 프로그램은
    무선 스피커(S) 모드에서 i) 휴대 단말기의 스피커 ON 및 무선 스피커 ON 하는 기능과, ii) 휴대 단말기의 스피커 ON 및 무선 스피커 OFF 하는 기능과, iii) 휴대 단말기의 스피커 OFF 및 무선 스피커 ON 하는 기능 중에서 하나의 기능을 설정할 수 있는 메뉴를 탑재하고,
    빔 프로젝터(B) 모드에서 동작 모드 선택에 따라 i) 휴대 단말기의 디스플레이 화면 ON 및 빔 프로젝터 ON 하는 기능과 ii) 휴대 단말기의 디스플레이 화면 ON 및 빔 프로젝터 OFF 하는 기능과 iii) 휴대 단말기의 디스플레이 화면 OFF 및 빔 프로젝터 ON 하는 기능 중에서 하나의 기능을 설정할 수 있는 메뉴를 탑재한 것을 특징으로 하는 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 휴대 단말기에는 수신되는 여러종류의 A/V 포맷을 디코딩 및 인코딩 할 수 있는 멀티 코덱이 포함된 A/V 코덱이 구비되며, 상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커는 한종류의 A/V 포맷을 디코딩하는 단일 A/V 코덱이 구비되고,
    상기 앱(App) 프로그램은
    영상 및 음악 재생을 위해 수신되는 오디오 및 비디오 데이터를 휴대 단말기의 A/V 코덱에서 디코딩시에, 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에 유무선 통신을 통해 오디오 및 비디오 데이터를 전송하기 위해 디코딩 되는 오디오 데이터(음악 데이터) 및 비디오 데이터(영상 데이터)를 각각 분리하여 일시적인 각각의 스트림 버퍼에 저장하되, 상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 상기 단일 A/V 코덱에서 디코딩이 가능한 오디오 및 비디오 데이터로 만들기 위해, 상기 휴대폰의 A/V 코텍은 상기 디코딩된 오디오 및 비디오 데이터를 상기 무선 스피커의 상기 단일 A/V 코덱에서 디코딩할 수 있는 오디오 및 비디오 데이터로 인코딩하여, 타임 베이스에 따라 상기 휴대 단말기의 오디오 패킷타이저에 의해 패킷타이징된 오디오 데이터를 상기 무선 스피커로 전송하고, 휴대 단말기의 비디오 패킷타이저에 의해 패킷타이징된 비디오 데이터를 빔 프로젝터로 전송하도록 제어하며,
    상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 제1 및 제2 수신 스트림 버퍼로 각각 버퍼링되어 수신되는 오디오 데이터 및 비디오 데이터를 타임 베이스에 따라 동기화하여 상기 무선 스피커의 단일 A/V 코덱에서 오디오 디코더에 의해 디코딩하여 오디오 신호를 스피커부로 출력하고, 비디오 디코더에 의해 영상을 디코딩하여 빔 프로젝터로 출력하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 휴대 단말기는
    유무선 충전, 음악 데이터 재생과 출력 및 오디오 데이터, 영상 데이터의 무선 전송을 제어하는 제어부;
    키 입력부;
    CDMA 모뎀 또는 WI-Fi 모뎀을 통해 무선 인터넷으로 접속되어 음원 서버를 연결하는 RF 트랜시버;
    정전용량 방식의 화면 터치에 따라 출력 데이터를 표시하는 터치 패널 및 디스플레이;
    상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 무선 전력 송신 회로와 송신 코일로부터 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 생성된 유도기전력을 수신받아 배터리를 충전하는 수신 코일과 무선 전력 수신 회로;
    휴대 단말기의 배터리;
    블루투스 또는 NFC 페어링으로 오디오 데이터를 전송하는 근거리 통신부;
    Wi-Fi 통신을 통해 휴대 단말기의 영상 데이터 또는 화면 데이터를 전송하는 Wi-Fi 통신부; 및
    유선 케이블 커넥터를 통해 유선 케이블을 연결하여 휴대 단말기의 영상 데이터 또는 화면 데이터를 전송하는 유선 케이블 연결부;
    를 포함하는 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커는
    배터리를 장착하거나 AC 전원을 공급하는 전원부;
    상기 버튼부의 선택에 따라 무선 충전(C) 모드가 선택되면, 휴대 단말기의 무선 충전되도록 제어하거나 무선 스피커 또는 빔 프로젝터를 구동하도록 제어하며, 무선 스피커(S) 모드가 선택되면 상기 휴대 단말기로부터의 NFC 또는 블루투스를 통해 음악 데이터를 수신하여 스피커로 출력하도록 제어하는 제어부;
    상기 휴대 단말기의 수신 코일과 무선 충전 수신 회로로 자기 유도 커플링(magnetic inductive coupling)에 의해 유도기전력을 전송하는 송신 코일과 무선 전력 송신 회로;
    상기 휴대 단말기로부터 오디오 데이터를 블루투스 또는 NFC를 통해 수신하는 근거리 통신부;
    상기 휴대 단말기로부터 Wi-Fi를 통해 영상 데이터 또는 화면 데이터를 수신하는 Wi-Fi 통신부;
    상기 무선 스피커 모드 작동시, NFC 또는 블루투스를 사용하는 근거리 통신부를 통해 오디오 데이터를 수신하여 볼륨 조절 레버에 의해 조절된 오디오 신호를 증폭하여 출력하는 스피커부;
    전원 ON/OFF, 무선 충전 표시, 무선 스피커 작동 표시, 또는 빔 프로젝터 작동 표시를 위한 LED부; 및
    전원 ON/OFF 버튼, 무선 충전 버튼(C), 무선 스피커 작동 버튼(S), 빔 프로젝터 작동 버튼(B)을 구비하는 버튼부;
    를 포함하는 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커는
    상기 빔 프로젝터 모드 작동시, 휴대 단말기의 영상 데이터 또는 화면 데이터를 상기 Wi-Fi 통신부 또는 유선 케이블을 통해 제어부를 통해 수신받아 프로젝션 렌즈를 통해 투사면에 투시하는 빔 프로젝터를 더 포함하는 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 무선 스피커는
    상기 휴대 단말기의 배터리를 상기 무선 스피커의 배터리 팩에 충전 단자에 장착하여 상기 휴대 단말기의 배터리 유선 충전시, 상기 무선 스피커의 전기 충전 회로의 충전 단자를 통해 배터리를 충전하는 전기 충전 회로; 및 외부에 휴대단말기의 배터리를 커버를 열고 하우징하는 배터리팩을 더 포함하는 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 스피커부는
    볼륨 조절 레버에 따라 오디오 신호의 볼륨 레벨을 조절하는 볼륨 조절부;
    휴대 단말기로부터 수신된 오디오 신호를 디코딩, D/A 변환하는 음성 신호 처리부;
    상기 음성 신호 처리부로부터 아날로그 오디오 신호를 설정된 볼륨 레벨에 따라 증폭하는 오디오 앰프; 및
    상기 오디오 앰프에 의해 증폭된 아날로그 오디오 신호를 출력하는 스피커;를 포함하며,
    외부 일측면에 손잡이를 구비하며, 오디오 신호의 볼륨을 조절하는 볼륨 조절 레버를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 빔 프로젝터는 LCD 프로젝터 또는 DLP 프로젝터를 사용하며,
    상기 DLP 프로젝터로 구성된 경우, 레이저 광원 또는 LED 광원을 사용한 램프에서 조사된 광원을 집속 렌즈, R,G,B가 구비된 원형 컬러 필터, 형상 렌즈의 광학계를 통해 DLP 보드의 화상 표시 소자(display element) 인 디지털 마이크로미러 디스플레이(DMD, digital micromirror device) 칩에 부착된 각 픽셀 사이즈의 매우 작은 거울(mirror)에 반사시켜 TIR 프리즘과 프로젝션 렌즈를 통해 투사면에 영상을 투시하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 스피커부는
    휴대 단말기의 근거리 통신부의 Bluetooth 또는 NFC를 사용하지 않는 경우,
    근거리 필드 서비스 앱(NFA App)이 탑재된 휴대 단말기의 자체 스피커(SP)로부터 출력되는 아날로그 오디오 신호(음악 데이터)를 Bluetooth 또는 NFC 페어링 사용하지 않고 근거리 필드에서 수신받는 마이크;
    휴대 단말기와 근거리 필드에서 수신된 아날로그 오디오 신호를 증폭하는 증폭기(Amplifier);
    상기 증폭기로부터 증폭된 아날로그 오디오 신호를 A/D 변환하는 ADC;
    상기 휴대 단말기와 근거리 필드에서 수신된 음향 신호를 스피커로 출력하도록 제어하는 제어부; 및
    상기 근거리 필드에서 수신된 음향 신호를 볼륨 조절부와, 음성 신호 처리부와, 오디오 앰프; 오디오 앰프를 통해 출력하는 스피커;를 포함하며, 외부 일측면에 오디오 신호의 볼륨을 조절하는 볼륨 조절 레버를 구비하는 휴대 단말기와 통신되는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커.
  11. (a) 무선 충전 모듈과 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커 ON, 그 위에 휴대 단말기가 놓여진 여부를 확인하여, 상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 버튼부의 선택 모드(C: Charger, S:Speaker, B:Beam Projector)를 판단하는 단계;
    (b) 휴대 단말기 배터리의 유선 충전, 또는 무선 충전(C) 모드가 선택되면 LED1 ON, 충전 본체인 상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 무선 전력 송신 회로의 송신 코일로부터 상기 휴대단말기의 배터리를 무선 충전을 하며 휴대 단말기의 무선 충전 및 음향 출력을 제어하는 앱(App)에 충전 상태를 표시하는 단계; 및
    (c) 무선 스피커(S) 모드가 선택되면, 스피커 작동을 표시하는 LED2 ON, NFC 또는 블루투스 페어링을 통해 상기 휴대 단말기로부터 음악 데이터를 상기 무선 스피커로 전송하여 볼륨 조절부의 설정된 볼륨 레벨에 따라 증폭하여 스피커로 출력하는 단계;
    를 포함하는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에서 휴대 단말기와 통신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 단계 (b)는,
    휴대 단말기 배터리의 유선 충전시, 상기 휴대 단말기의 배터리를 상기 무선 스피커의 배터리 팩에 충전 단자에 장착하여 상기 휴대 단말기의 배터리 유선 충전시, 상기 휴대단말기의 배터리를 상기 무선 스피커의 전기 충전 회로와 충전 단자를 통해 유선 충전을 하며 상기 휴대 단말기의 무선 충전 및 음향 출력을 제어하는 앱(App)에 충전 상태를 표시하는 단계를 더 포함하는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에서 휴대 단말기와 통신 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 단계 (b)는,
    상기 무선 충전(C) 모드가 선택되면 LED1 ON, 충전 본체인 상기 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커의 무선 전력 송신 회로의 송신 코일로부터 상기 휴대 단말기의 수신 코일과 무선 전력 수신 회로로 자기유도 커플링(magnetic coupling)에 의해 생성된 유도기전력에 따른 무선 전력 신호를 수신하여 상기 무선 전력 수신 회로 내의 정류 회로, 평활 회로, 정전압 회로 및 충전 제어 회로를 구동하여 상기 휴대단말기의 배터리를 무선 충전을 하는 것을 특징으로 하는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에서 휴대 단말기와 통신 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    (d) 빔 프로젝터(B) 모드가 선택되면, 빔 프로젝터의 작동을 표시하는 LED3 ON, 상기 휴대 단말기의 영상 데이터 또는 화면 데이터를 Wi-Fi 통신부 또는 유선 케이블을 통해 제어부를 거쳐 빔 프로젝터의 DLP 보드의 프로세서와 DMD 칩(R,G,B)으로 전송하며 램프(Lamp)의 집속 렌즈, 컬러 필터, 형상 렌즈의 광학계(optics)를 통해 DLP 보드의 DMD 칩에 반사된 R,G,B 영상을 TIR 프리즘(TIR Prism) 및 프로젝션 렌즈를 통해 투사면에 투시하는 단계를 더 포함하는 빔 프로젝터가 내장된 무선 스피커에서 휴대 단말기와 통신 방법.
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