KR20240101207A - 영상을 투사할 수 있는 전자장치 - Google Patents

Abstract

전자장치는, 제1광을 방출하는 제1광원(11)과, 제1광원(11)과 나란하게 설치되며, 제2광을 방출하는 제2광원(12)과, 제1광원(11)과 제2광원(12)의 전방에 설치되는 내부 전반사 프리즘(20)과, 내부 전반사 프리즘(20)의 일면에 인접하게 설치되며, 제1광원(11)에서 방출되어 내부 전반사 프리즘(20)에서 굴절된 제1광을 제1영상광으로 형성하는 제1영상형성기(31)와, 내부 전반사 프리즘(20)의 일면에 인접하게 제1영상형성기(31)와 나란하게 설치되며, 제2광원(12)에서 방출되어 내부 전반사 프리즘(20)에서 굴절된 제2광을 제2영상광으로 형성하는 제2영상형성기(32)와, 내부 전반사 프리즘(20)에서 출사되는 제1영상광과 제2영상광 사이의 간격을 조절할 수 있도록 형성된 빔 리듀서 프리즘(40), 및 빔 리듀서 프리즘(40)의 전방에 설치되며, 제1영상광과 제2영상광을 스크린에 투사하는 프로젝션 렌즈(80)를 포함한다.

Description

영상을 투사할 수 있는 전자장치{Electronic device capable of projecting images}

본 개시는 영상을 투사할 수 있는 전자장치에 관한 것이다.

스크린이나 벽에 영상을 투사할 수 있는 전자장치가 널리 사용되고 있다.

영상을 투사할 수 있는 전자장치의 일 예로는 프로젝터가 있다.

프로젝터는 한 개의 광원, 한 개의 영상형성기, 및 프로젝션 렌즈를 포함할 수 있다. 따라서, 광원에서 광이 방출되면, 영상형성기에 의해 형성된 영상이 프로젝션 렌즈를 통해 스크린이나 벽에 투사될 수 있다.

한 개의 프로젝터로 투사할 수 있는 영상보다 넓은 와이드 영상을 형성하기 위해 2개의 프로젝터가 사용되고 있다.

예를 들면, 2개의 프로젝터를 나란하게 설치하여, 하나의 스크린에 2개의 영상을 디스플레이하거나, 2개의 영상이 연결된 와이드 영상을 디스플레이할 수 있다.

본 개시는 한 개의 장치로 싱글 영상, 듀얼 영상, 및 와이드 영상을 투사할을 있는 전자장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치는, 제1광을 방출하는 제1광원(11); 상기 제1광원(11)과 나란하게 설치되며, 제2광을 방출하는 제2광원(12); 상기 제1광원(11)과 상기 제2광원(12)의 전방에 설치되는 내부 전반사 프리즘(20)(TIR prism); 상기 내부 전반사 프리즘(20)의 일면에 인접하게 설치되며, 상기 제1광원(11)에서 방출되어 상기 내부 전반사 프리즘(20)에서 굴절된 상기 제1광을 제1영상광으로 형성하는 제1영상형성기(31); 상기 내부 전반사 프리즘(20)의 일면에 인접하게 상기 제1영상형성기(31)와 나란하게 설치되며, 상기 제2광원(12)에서 방출되어 상기 내부 전반사 프리즘(20)에서 굴절된 상기 제2광을 제2영상광으로 형성하는 제2영상형성기(32); 상기 내부 전반사 프리즘(20)에서 출사되는 상기 제1영상광과 상기 제2영상광 사이의 간격을 조절할 수 있도록 형성된 빔 리듀서 프리즘(40); 및 상기 빔 리듀서 프리즘(40)의 전방에 설치되며, 상기 제1영상광과 상기 제2영상광을 스크린에 투사하는 프로젝션 렌즈(80);를 포함할 수 있다.

이때, 상기 빔 리듀서 프리즘(40)은 상기 제1영상광과 상기 제2영상광 사이의 간격을 조절하여 상기 제1영상광과 상기 제2영상광이 상기 스크린에 싱글 영상, 와이드 영상, 및 듀얼 영상 중 하나를 형성할 수 있다.

또한, 상기 빔 리듀서 프리즘(40)은, 상기 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면에 인접한 고정 프리즘(50); 상기 고정 프리즘(50)에서 일정 거리 이격되는 이동 프리즘(60); 및 상기 고정 프리즘(50)에 대해 상기 이동 프리즘(60)을 직선 이동시키는 이동장치(70);를 포함할 수 있다.

또한, 상기 이동 프리즘(60)은 상기 제1영상광과 상기 제2영상광이 상기 스크린에 싱글 영상을 형성하도록 하는 제1위치, 상기 제1영상광과 상기 제2영상광이 상기 스크린에 듀얼 영상을 형성하도록 하는 제2위치, 상기 제1영상광과 상기 제2영상광이 상기 스크린에 와이드 영상을 형성하도록 하는 제3위치 중 한 곳에 위치할 수 있다.

또한, 상기 제3위치는 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이에 위치할 수 있다.

또한, 상기 고정 프리즘(50)은 서로 이격된 제1고정 프리즘(51)과 제2고정 프리즘(52)을 포함하며,

또한, 상기 제1고정 프리즘(51)과 상기 제2고정 프리즘(52)은 각각 직각 삼각형 기둥으로 형성될 수 있다. 상기 제1고정 프리즘(51)과 상기 제2고정 프리즘(52)은 상기 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면에 밑변이 평행한 이등변 삼각형 형상으로 배치될 수 있다.

또한, 상기 이동 프리즘(60)은 서로 접하는 제1이동 프리즘(61)과 제2이동 프리즘(62)을 포함할 수 있다. 상기 제1이동 프리즘(61)은 빗면이 상기 제1고정 프리즘(51)의 빗면과 마주하며 서로 평행하도록 설치될 수 있다. 상기 제2이동 프리즘(62)은 빗면이 상기 제2고정 프리즘(52)의 빗면과 마주하며 서로 평행하도록 설치될 수 있다.

또한, 상기 고정 프리즘(50)과 상기 이동 프리즘(60)은 동일한 굴절률을 가질 수 있다.

또한, 상기 고정 프리즘(50)은 이등변 삼각형 단면을 갖는 삼각 기둥으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 이동장치(70)는, 상기 이동 프리즘(60)이 설치되는 이동판(71); 및 상기 이동판(71)을 직선 이동시키도록 형성된 직선이동기구(72);를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1영상형성기(31)와 상기 제2영상형성기(32)는 디지털 마이크로 미러 장치(Digital Micromirror Device)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1영상형성기(31)와 상기 제2영상형성기(32)는 동일 평면에 배치될 수 있다.

또한, 상기 프로젝션 렌즈(80)는 광각 프로젝션 렌즈(80) 또는 초광각 프로젝션 렌즈(80)일 수 있다.

또한, 상기 제1광원(11), 상기 제2광원(12), 상기 내부 전반사 프리즘(20), 상기 빔 리듀서 프리즘(40), 및 상기 프로젝션 렌즈(80)는 케이스의 내부에 설치될 수 있다.

또한, 상기 케이스는 상기 빔 리듀서 프리즘(40)을 조절하는 버튼이 디스플레이되는 디스플레이부를 포함할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 전자장치(1)의 측면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 투사 광학계를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 기능 블록도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 디스플레이의 유저 인터페이스(120) 화면을 나타내는 도면이다.
도 7a는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 투사한 싱글 영상을 나타내는 도면이다.
도 7b는 도 7a의 싱글 영상을 투사하는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8a는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 투사한 듀얼 영상을 나타내는 도면이다.
도 8b는 도 8a의 듀얼 영상을 투사하는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 9a는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 투사한 와이드 영상을 나타내는 도면이다.
도 9b는 도 9a의 와이드 영상을 투사하는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 10a는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 투사한 와이드 영상을 나타내는 도면이다.
도 10b는 도 10a의 와이드 영상을 투사하는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 11a는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 투사한 와이드 영상을 나타내는 도면이다.
도 11b는 도 11a의 와이드 영상을 투사하는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60)의 관계를 나타내는 도면이다.

본 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

덧붙여, 하기 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 개시의 기술적 사상의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시 예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 개시의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

본 개시에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 개시에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 개시에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 개시에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.

또한, 본 개시에서 사용한 '선단', '후단', '상부', '하부', '상단', '하단' 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의해 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 의한 전자장치(1)의 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)는 스크린이나 벽에 대해 영상을 투사할 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)는 프로젝터로 형성될 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 전자장치(1)의 측면도이다. 도 3은 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 투사 광학계를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)는 제1광원(11), 제2광원(12), 내부 전반사 프리즘(20), 제1영상형성기(31), 제2영상형성기(32), 빔 리듀서 프리즘(40), 프로젝션 렌즈(80)를 포함할 수 있다.

제1광원(11)은 광을 방출할 수 있도록 형성된다. 제1광원(11)은 엘이디(LED), 램프, 레이저 중 하나로 형성될 수 있다. 제1광원(11)은 컬러 휠을 포함할 수 있다. 제1광원(11)에 컬러 휠을 설치하면, 제1광원(11)은 컬러 광을 방출할 수 있다. 이하, 제1광원(11)에서 방출되는 광을 제1광이라 한다.

제2광원(12)은 광을 방출할 수 있도록 형성된다. 제2광원(12)은 제1광원(11)과 나란하게 설치될 수 있다. 제2광원(12)은 제1광원(11)과 동일 평면 상에 설치될 수 있다.

제2광원(12)은 제1광원(11)과 동일하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제2광원(12)은 엘이디(LED), 램프, 레이저 중 하나로 형성될 수 있다. 제2광원(12)은 컬러 휠을 포함할 수 있다. 제2광원(12)에 컬러 휠을 설치하면, 제2광원(12)은 컬러 광을 방출할 수 있다. 이하, 제2광원(12)에서 방출되는 광을 제2광이라 한다.

내부 전반사 프리즘(20)(Total internal reflection (TIR) prism)은 제1광원(11)과 제2광원(12)의 전방에 설치될 수 있다. 다시 말하면, 내부 전반사 프리즘(20)은 제1광원(11)과 제2광원(12)에서 방출되는 광의 진행 방향으로 제1광원(11)과 제2광원(12)의 앞에 설치될 수 있다.

내부 전반사 프리즘(20)은 제1광원(11)과 제2광원(12)에서 방출된 제1광과 제2광을 제1영상형성기(31)와 제2영상형성기(32)로 안내하고, 제1영상형성기(31)와 제2영상형성기(32)에서 반사된 제1영상광과 제2영상광을 빔 리듀서 프리즘(40)을 향해 출사하도록 형성될 수 있다.

내부 전반사 프리즘(20)은 제1광원(11)과 제2광원(12)에서 방출된 광이 입사되는 입사면(211), 제1영상형성기(31)와 제2영상형성기(32)를 마주하는 영상면(212), 및 제1영상형성기(31)와 제2영상형성기(32)에서 반사된 광이 출사되는 출사면(222)을 포함할 수 있다.

영상면(212)에서는 제1광이 출사되어 제1영상형성기(31)에 의해 반사되어 영상을 포함하는 제1영상광이 된 후 다시 영상면(212)으로 입사될 수 있다. 또한, 영상면(212)에서는 제2광이 출사되어 제2영상형성기(32)에 의해 반사되어 영상을 포함하는 제2영상광이 된 후 다시 영상면(212)으로 입사될 수 있다.

내부 전반사 프리즘(20)의 입사면(211), 영상면(212), 및 출사면(222)은 서로 다른 내부 전반사 프리즘(20)의 일면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1광원(11)과 제2광원(12)이 마주하는 내부 전반사 프리즘(20)의 일면, 즉 입사면(211)은 제1영상형성기(31)와 제2영상형성기(32)가 마주하는 내부 전반사 프리즘(20)의 일면, 즉 영상면(212)과 다르다. 또한, 제1광원(11)과 제2광원(12)이 마주하는 내부 전반사 프리즘(20)의 일면, 즉 입사면(211)은 제1영상광과 제2영상광이 출사되는 내부 전반사 프리즘(20)의 일면, 즉 출사면(222)과 다르다. 또한, 제1영상형성기(31)와 제2영상형성기(32)가 마주하는 내부 전반사 프리즘(20)의 일면, 즉 영상면(212)은 제1영상광과 제2영상광이 출사되는 내부 전반사 프리즘(20)의 일면, 즉 출사면(222)과 다르다.

내부 전반사 프리즘(20)은 2개의 프리즘, 즉 제1프리즘(21)과 제2프리즘(22)을 포함할 수 있다.

제1프리즘(21)은 삼각 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 제2프리즘(22)은 삼각 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 제1프리즘(21)의 일면과 제2프리즘(22)의 일면이 서로 접촉하도록 설치될 수 있다.

제1프리즘(21)의 제1면이 입사면(211)을 형성하고, 제2면이 영상면(212)을 형성할 수 있다. 제1프리즘(212)의 제3면(213)은 제2프리즘(22)의 제1면(221)과 접촉할 수 있다. 제2프리즘(22)의 제2면이 출사면(222)을 형성할 수 있다.

구체적으로, 제1광원(11)과 제2광원(12)은 제1프리즘(21)의 제1면(211)에 인접하게 설치될 수 있고, 제1영상형성기(31)와 제2영상형성기(32)는 제1프리즘(211)의 제2면(212)에 인접하게 설치될 수 있다.

제1프리즘(21)의 제1면(211)으로 입사된 제1광과 제2광은 각각 제1프리즘(21)의 제3면(213)에 반사되어 제1프리즘(21)의 제2면(212)으로 출사된다. 제1프리즘(21)의 제2면(212)으로 출사된 제1광과 제2광은 각각 제1프리즘(21)의 제2면(212)에 인접하게 설치된 제1영상형성기(31)와 제2영상형성기(32)에 의해 반사되어 제1영상광과 제2영상광을 형성한다. 제1영상광과 제2영상광은 제1프리즘(21)의 제2면(212)으로 입사된다. 제1영상광과 제2영상광은 제1영상형성기(31)와 제2영상형성기(32)에 의해 형성된 영상을 포함하는 광을 말한다.

제1프리즘(21)의 제2면(212)으로 입사된 제1영상광과 제2영상광은 제1프리즘(21)의 제3면(213)을 통해 제2프리즘(22)의 제1면(221)으로 입사된다. 제2프리즘(22)의 제1면(221)으로 입사된 제1영상광과 제2영상광은 제2프리즘(22)의 제2면(222)을 통해 출사된다.

제1영상형성기(31)는 내부 전반사 프리즘(20)의 일면(212)에 인접하게 설치될 수 있다. 즉, 제1영상형성기(31)는 내부 전반사 프리즘(20)의 영상면(212), 예를 들면, 제1프리즘(21)의 제2면(212)에 인접하게 설치될 수 있다.

제1영상형성기(31)는 제1광원(11)에서 방출되어 내부 전반사 프리즘(20)에서 굴절된 제1광을 내부 전반사 프리즘(20)으로 반사할 수 있도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 제1영상형성기(31)는 입사된 제1광을 영상을 포함하는 제1영상광으로 형성할 수 있다. 제1영상형성기(31)로는 디지털 마이크로 미러 장치(Digital Micromirror Device)가 사용될 수 있다. 예를 들면, 디지털 마이크로 미러 장치는 DMD 칩으로 형성될 수 있다.

제2영상형성기(32)는 내부 전반사 프리즘(20)의 일면에 인접하게 설치될 수 있다. 제2영상형성기(32)는 제1영상형성기(31)와 나란하게 설치될 수 있다. 예를 들면, 제2영상형성기(32)는 내부 전반사 프리즘(20)의 영상면(212), 예를 들면, 제1프리즘(21)의 제2면(212)에 인접하게 제1영상형성기(31)와 나란하게 설치될 수 있다.

제2영상형성기(32)는 제1영상형성기(31)와 동일 평면에 배치될 수 있다.

제2영상형성기(32)는 제2광원(12)에서 방출되어 내부 전반사 프리즘(20)에서 굴절된 제2광을 내부 전반사 프리즘(20)으로 반사할 수 있도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 제2영상형성기(32)는 입사된 제2광을 영상을 포함하는 제2영상광으로 형성할 수 있다. 제2영상형성기(32)는 제1영상형성기(31)와 동일하게 형성될 수 있다. 제2영상형성기(32)로는 디지털 마이크로 미러 장치가 사용될 수 있다. 예를 들면, 디지털 마이크로 미러 장치는 DMD 칩으로 형성될 수 있다.

빔 리듀서 프리즘(40)은 내부 전반사 프리즘(20)에서 출사되는 제1영상광과 제2영상광 사이의 간격을 조절할 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 빔 리듀서 프리즘(40)은 제1영상광과 제2영상광 사이의 간격을 조절하여 제1영상광과 제2영상광이 스크린에 싱글 영상, 와이드 영상, 및 듀얼 영상 중 하나를 형성하도록 형성될 수 있다.

빔 리듀서 프리즘(40)은 고정 프리즘(50), 이동 프리즘(60), 및 이동장치(70)를 포함할 수 있다.

고정 프리즘(50)은 내부 전반사 프리즘(20)에 인접하게 설치될 수 있다. 고정 프리즘(50)은 밑면이 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)을 마주하도록 설치될 수 있다.

고정 프리즘(50)은 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)에 인접하게 설치될 수 있다. 예를 들면, 고정 프리즘(50)은 내부 전반사 프리즘(20)의 제2프리즘(22)의 제2면(222)에 인접하게 설치될 수 있다. 고정 프리즘(50)은 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)에 대해 일정 거리에 설치되며, 내부 전반사 프리즘(20)에 대해 이동하지 않는다.

고정 프리즘(50)은 내부 전반사 프리즘(20)에서 출사되는 제1영상광과 제2영상광이 투과할 수 있도록 형성된다. 고정 프리즘(50)은 입사된 제1영상광과 제2영상광을 굴절시켜 출사하도록 형성될 수 있다.

고정 프리즘(50)은 2개의 직각 삼각형 단면을 갖는 삼각 기둥, 즉 직각 삼각형 기둥으로 형성될 수 있다. 즉, 고정 프리즘(50)은 제1고정 프리즘(51)과 제2고정 프리즘(52)을 포함할 수 있다. 제1고정 프리즘(51)과 제2고정 프리즘(52)은 각각 직각 삼각형 단면을 갖는 삼각 기둥으로 형성될 수 있다.

제1고정 프리즘(51)과 제2고정 프리즘(52)은 일정 거리 이격될 수 있다. 제1고정 프리즘(51)과 제2고정 프리즘(52)은 서로에 대해 이동하지 않도록 설치될 수 있다. 따라서, 제1고정 프리즘(51)과 제2고정 프리즘(52) 사이의 간격은 변하지 않는다.

제1고정 프리즘(51)은 제1면(511), 즉 후면은 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)과 평행하고, 제2면(512), 즉 측면은 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)에 수직하게 설치될 수 있다. 그러면, 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)에서 출사되는 제1영상광은 제1고정 프리즘(51)의 제1면(511)으로 입사되어 제1고정 프리즘(51)의 제3면(513), 즉 빗면으로 출사될 수 있다.

제2고정 프리즘(52)은 제1면(521), 즉 후면은 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)과 평행하고, 제2면(522), 즉 측면은 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)에 수직하게 설치될 수 있다. 그러면, 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)에서 출사되는 제2영상광은 제2고정 프리즘(52)의 제1면(521)으로 입사되어 제2고정 프리즘(52)의 제3면(523), 즉 빗면으로 출사될 수 있다.

제2고정 프리즘(52)의 제2면(522)은 제1고정 프리즘(51)의 제2면(512)에 인접하며 마주하도록 설치될 수 있다. 즉, 제1고정 프리즘(51)의 제2면(512)과 제2고정 프리즘(52)의 제2면(522)은 서로 평행하게 설치될 수 있다.

제1고정 프리즘(51)과 제2고정 프리즘(52)은 동일하게 형성될 수 있다. 제1고정 프리즘(51)과 제2고정 프리즘(52)은 동일한 굴절률을 갖도록 형성될 수 있다. 제1고정 프리즘(51)과 제2고정 프리즘(52)은 동일한 경사각을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1고정 프리즘(51)의 제1면(511)과 빗면(513) 사이의 각도는 제2고정 프리즘(52)의 제1면(521)과 빗면(523) 사이의 각도와 동일할 수 있다.

이동 프리즘(60)은 고정 프리즘(50)에서 일정 거리 이격되도록 설치될 수 있다. 이동 프리즘(60)은 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)에서 출사되는 제1영상광 및 제2영상광의 진행 방향으로 고정 프리즘(50)에서 일정 거리 이격될 수 있다.

이동 프리즘(60)은 고정 프리즘(50)에서 출사되는 제1영상광과 제2영상광이 투과할 수 있도록 형성된다. 이동 프리즘(60)은 입사된 제1영상광과 제2영상광을 굴절시켜 출사하도록 형성될 수 있다. 이동 프리즘(60)의 출사면(60a)은 고정 프리즘(50)의 입사면(50a)과 평행하게 설치될 수 있다.

이동 프리즘(60)은 2개의 직각 삼각형 단면을 갖는 삼각 기둥, 즉 직각 삼각형 기둥으로 형성될 수 있다. 즉, 이동 프리즘(60)은 제1이동 프리즘(61)과 제2이동 프리즘(62)을 포함할 수 있다. 제1이동 프리즘(61)과 제2이동 프리즘(62)은 각각 직각 삼각형 단면을 갖는 삼각 기둥으로 형성될 수 있다.

제1이동 프리즘(61)과 제2이동 프리즘(62)은 접촉되도록 설치될 수 있다. 제1이동 프리즘(61)과 제2이동 프리즘(62)은 서로에 대해 이동하지 않도록 설치될 수 있다. 예를 들면, 제1이동 프리즘(61)과 제2이동 프리즘(62)은 이동판(71)에 설치되어 일체로 이동할 수 있다. 따라서, 제1이동 프리즘(61)과 제2이동 프리즘(62) 사이의 간격은 변하지 않는다.

제1이동 프리즘(61)은 제1면(611), 즉 전면은 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)과 평행하고, 제2면(612), 즉 측면은 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)에 수직하게 설치될 수 있다. 제1이동 프리즘(61)의 제1면(611)은 제1고정 프리즘(51)의 후면(511)과 평행하고, 제2면(612)은 제1고정 프리즘(51)의 제2면(512)과 평행할 수 있다. 그러면, 제1고정 프리즘(51)의 빗면(513)에서 출사되는 제1영상광은 제1이동 프리즘(61)의 제3면(613), 즉 빗면으로 입사되어 제1이동 프리즘(61)의 제1면(611), 즉 전면으로 출사될 수 있다.

제2이동 프리즘(62)은 제1면(621), 즉 전면은 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)과 평행하고, 제2면(622), 즉 측면은 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)에 수직하게 설치될 수 있다. 제2이동 프리즘(62)의 제1면(621)은 제2고정 프리즘(52)의 후면과 평행하고, 제2면(622)은 제2고정 프리즘(52)의 제2면(522)과 평행할 수 있다. 그러면, 제2고정 프리즘(52)의 빗면(523)에서 출사되는 제2영상광은 제2이동 프리즘(62)의 제3면(623), 즉 빗면으로 입사되어 제2이동 프리즘(62)의 제1면(621), 즉 전면으로 출사될 수 있다.

제2이동 프리즘(62)의 빗면(623)은 제1이동 프리즘(61)의 빗면(613)에 인접하며 마주하도록 설치될 수 있다. 즉, 제1이동 프리즘(61)의 꼭지점과 제2이동 프리즘(62)의 꼭지점은 서로 접촉하도록 설치될 수 있다. 따라서, 제1이동 프리즘(61)의 빗면(613)과 제2이동 프리즘(62)의 빗면(623)은 이등변 삼각형 단면을 갖는 홈을 형성할 수 있다.

따라서, 제1이동 프리즘(61)의 빗면(613)은 제1고정 프리즘(51)의 빗면(513)을 마주하며 서로 평행할 수 있다. 또한, 제2이동 프리즘(62)의 빗면(623)은 제2고정 프리즘(52)의 빗면(523)을 마주하며 서로 평행할 수 있다.

제1이동 프리즘(61)과 제2이동 프리즘(62)은 동일하게 형성될 수 있다. 제1이동 프리즘(61)과 제2이동 프리즘(62)은 동일한 굴절률을 갖도록 형성될 수 있다. 제1이동 프리즘(61)과 제2이동 프리즘(62)은 동일한 경사각을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1이동 프리즘(61)의 제1면(611)과 빗면(613) 사이의 각도는 제2이동 프리즘(62)의 제1면(621)과 빗면(623) 사이의 각도와 동일할 수 있다.

제1이동 프리즘(61)은 제1고정 프리즘(51)과 닮은 꼴의 직각 삼각형 프리즘으로 형성될 수 있다. 제1이동 프리즘(61)은 제1고정 프리즘(51)과 동일한 굴절률을 가질 수 있다. 제1이동 프리즘(61)의 굴절률과 제1고정 프리즘(51)의 굴절률을 동일하게 하면 제1영상광의 화상 왜곡을 최소화할 수 있다.

제1고정 프리즘(51)의 경사각과 제1이동 프리즘(61)의 경사각을 동일하게 하면, 제1고정 프리즘(51)과 제1이동 프리즘(61)을 통과하는 제1영상광의 위상 변화를 보상할 수 있다.

제1고정 프리즘(51)의 경사각과 제1이동 프리즘(61)의 경사각은 제1영상광의 최외각 광선(marginal ray)이 전반사되지 않도록 정해질 수 있다. 또한, 제1고정 프리즘(51)의 경사각과 제1이동 프리즘(61)의 경사각은 제1영상광의 최외각 광선(marginal ray)이 브루스터 각(Brewster angle)을 형성하지 않도록 정해질 수 있다.

제2이동 프리즘(62)은 제2고정 프리즘(52)과 닮은 꼴의 직각 삼각형 프리즘으로 형성될 수 있다. 제2이동 프리즘(62)은 제2고정 프리즘(52)과 동일한 굴절률을 가질 수 있다. 제2이동 프리즘(62)의 굴절률과 제2고정 프리즘(52)의 굴절률을 동일하게 하면 제2영상광의 화상 왜곡을 최소화할 수 있다.

제2고정 프리즘(52)의 경사각과 제2이동 프리즘(62)의 경사각을 동일하게 하면, 제2고정 프리즘(52)과 제2이동 프리즘(62)을 통과하는 제2영상광의 위상 변화를 보상할 수 있다.

제2고정 프리즘(52)의 경사각과 제2이동 프리즘(62)의 경사각은 제2영상광의 최외각 광선이 전반사되지 않도록 정해질 수 있다. 또한, 제2고정 프리즘(52)의 경사각과 제2이동 프리즘(62)의 경사각은 제2영상광의 최외각 광선이 브루스터 각(Brewster angle)을 형성하지 않도록 정해질 수 있다.

이동장치(70)는 고정 프리즘(50)에 대해 이동 프리즘(60)을 직선 이동시킬 수 있도록 형성된다.

이동장치(70)는 이동 프리즘(60)을 적어도 3개의 위치에 위치시킬 수 있다. 즉, 이동 프리즘(60)은 이동장치(70)에 의해 제1영상광과 제2영상광이 스크린에 싱글 영상을 형성하도록 하는 제1위치, 제1영상광과 제2영성광이 스크린에 듀얼 영상을 형성하도록 하는 제2위치, 및 제1영상광과 제2영상광이 스크린에 와이드 영상을 형성하도록 하는 제3위치 중 한 곳에 위치할 수 있다. 제3위치는 제1위치와 제2위치 사이에 위치할 수 있다.

이동장치(70)는 이동판(71)과 직선이동기구(72)를 포함할 수 있다.

이동판(71)에는 이동 프리즘(60)이 설치될 수 있다. 즉, 이동판(71)은 이동 프리즘(60)을 지지하도록 형성될 수 있다. 따라서, 이동 프리즘(60)은 이동판(71)의 상면에 설치되어, 이동판(71)과 일체로 이동할 수 있다.

직선이동기구(72)는 이동판(71)을 직선 이동시키도록 형성될 수 있다. 직선이동기구(72)는 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)에 대해 수직한 방향으로 이동판(71)을 직선 이동시킬 수 있도록 형성된다. 즉, 직선이동기구(72)는 이동판(71)을 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)에서 출사되는 영상광과 평행한 방향으로 이동시킬 수 있도록 형성된다.

예를 들면, 직선이동기구(72)는 모터, 모터의 회전을 직선운동으로 변환하는 볼 스크류, 직선운동을 안내하는 엘엠 가이드를 포함할 수 있다. 또는, 직선이동기구(72)로 모터의 회전을 직선운동으로 변환하는 랙과 피니언이 사용될 수 있다. 또는, 직선이동기구(72)로 직선운동을 안내하는 리니어 샤프트와 볼 부시, 슬라이드 기구 등이 사용될 수 있다. 또는, 직선이동기구(72)로 리니어 모터가 사용될 수 있다.

그러나, 직선이동기구(72)는 이에 한정되지 않는다. 이동판(71)을 직선 이동시킬 수 있는 한 다양한 직선이동기구(72)가 사용될 수 있다.

프로젝션 렌즈(80)는 빔 리듀서 프리즘(40)의 전방에 설치되며, 제1영상광과 제2영상광을 스크린에 투사할 수 있도록 형성된다. 프로젝션 렌즈(80)는 빔 리듀서 프리즘(40)에서 출사되는 제1영상광과 제2영상광을 확대하여 스크린에 영상을 형성하도록 형성될 수 있다.

프로젝션 렌즈(80)는 일반 프로젝션 렌즈, 광각 프로젝션 렌즈, 초광각 프로젝션 렌즈 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

이상에서는 빔 리듀서 프리즘(40)의 고정 프리즘(50)이 2개의 직각 삼각형 기둥으로 형성된 경우에 대해 설명하였으나, 고정 프리즘(50)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 도 4에 도시된 바와 같이 고정 프리즘(50)은 이등변 삼각형 단면을 갖는 한 개의 삼각형 기둥으로 형성될 수 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 빔 리듀서 프리즘(40)은 고정 프리즘(50), 이동 프리즘(60), 및 이동장치(70)를 포함할 수 있다.

고정 프리즘(50)은 이등변 삼각형 단면을 갖는 삼각형 기둥으로 형성될 수 있다. 고정 프리즘(50)은 이등변 삼각형의 밑면이 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)을 마주하고, 꼭지점이 영상광의 진행방향으로 향하도록 설치될 수 있다.

고정 프리즘(50)은 상술한 실시예의 고정 프리즘(50)의 제1고정 프리즘(51)과 제2고정 프리즘(52)을 결합한 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 고정 프리즘(50)의 좌측 부분(501)은 상술한 제1고정 프리즘(51)과 닮은 꼴로 형성되고, 우측 부분(502)은 상술한 제2고정 프리즘(52)과 닮은 꼴로 형성될 수 있다.

이동 프리즘(60)과 이동장치(70)는 상술한 실시예에 의한 빔 리듀서 프리즘(40)의 이동 프리즘(60) 및 이동장치(70)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

제1광원(11), 제2광원(12), 내부 전반사 프리즘(20), 빔 리듀서 프리즘(40), 및 프로젝션 렌즈(80)는 케이스(3)의 내부에 설치될 수 있다. 케이스(3)는 전자장치(1)의 외관을 형성할 수 있다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 기능 블록도이다.

도 5를 참조하면, 전자장치(1)는 프로세서(90), 영상조절부(100), 메모리(110), 유저 인터페이스(120), 입출력 인터페이스(130), 통신부(140), 전원부(150)를 포함할 수 있다.

프로세서(90)는 메모리(110)와 전기적으로 연결되어 전자장치(1)의 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(90)는 하나 또는 복수의 프로세서로 구성될 수 있다. 구체적으로, 프로세서(90)는 메모리(110)에 저장된 적어도 하나의 인스트럭션(instruction)을 실행함으로써, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자장치(1)의 동작을 수행할 수 있다.

예를 들면, 프로세서(90)는 빔 리듀서 프리즘(40)를 제어하여 스크린에 싱글 영상, 듀얼 영상, 와이드 영상 중 하나를 투사할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(90)는 빔 리듀서 프리즘(40)의 이동장치(70)를 제어하여 스크린에 싱글 영상, 듀얼 영상, 와이드 영상 중 하나를 투사할 수 있다. 즉, 프로세서(90)가 이동장치(70)를 제어하여 이동 프리즘(60)과 고정 프리즘(50) 사이의 거리를 조절하면, 싱글 영상, 듀얼 영상, 와이드 영상 중 하나가 스크린에 형성될 수 있다.

빔 리듀서 프리즘(40)의 이동장치(70)가 모터를 포함하는 경우, 프로세서(90)는 모터를 제어하여 이동 프리즘(60)과 고정 프리즘(50) 사이의 거리를 조절할 수 있다.

일 실시 예에 따라 프로세서(90)는 디지털 영상 신호를 처리하는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로 프로세서(microprocessor), GPU(Graphics Processing Unit), AI(Artificial Intelligence) 프로세서, NPU (Neural Processing Unit), TCON(Time controller)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(Micro Controller Unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(90)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(System on Chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(Field Programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다.

영상조절부(100)는 프로세서(90)의 제어에 의해 투사 영상을 조절하기 위한 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상조절부(100)는 줌, 키스톤, 퀵코너(4코너)키스톤, 렌즈 시프트 등의 기능을 수행할 수 있다.

구체적으로, 영상조절부(100)는 스크린과의 거리(투사거리)에 따라 이미지를 확대하거나 축소할 수 있다. 즉, 스크린과의 거리에 따라 줌 기능이 수행될 수 있다. 이때, 줌 기능은 렌즈를 이동시켜 화면의 크기를 조절하는 하드웨어 방식과 이미지를 크롭(crop) 등으로 화면의 크기를 조절하는 소프트웨어 방식을 포함할 수 있다. 한편, 줌 기능이 수행되면, 이미지의 초점의 조절이 필요하다. 예를 들어, 초점을 조절하는 방식은 수동 포커스 방식, 전동 방식 등을 포함한다. 수동 포커스 방식은 수동으로 초점을 맞추는 방식을 의미하고, 전동 방식은 줌 기능이 수행되면 전자장치(1)가 내장된 모터를 이용하여 자동으로 초점을 맞추는 방식을 의미한다. 줌기능을 수행할 때, 영상조절부(100)는 소프트웨어를 통한 디지털 줌 기능을 제공할 수 있으며, 구동부를 통해 렌즈를 이동하여 줌 기능을 수행하는 광학 줌 기능을 제공할 수 있다.

또한, 영상조절부(100)는 키스톤 기능을 수행할 수 있다. 정면 투사에 높이가 안 맞으면 위 혹은 아래로 화면이 왜곡될 수 있다. 키스톤 기능은 왜곡된 화면을 보정하는 기능을 의미한다. 예를 들어, 화면의 좌우 방향으로 왜곡이 발생되면 수평 키스톤을 이용하여 보정할 수 있고, 상하 방향으로 왜곡이 발생되면 수직 키스톤을 이용하여 보정할 수 있다. 퀵코너(4코너)키스톤 기능은 화면의 중앙 영역은 정상이지만 모서리 영역의 균형이 맞지 않은 경우 화면을 보정하는 기능이다. 렌즈 시프트 기능은 화면이 스크린을 벗어난 경우 화면을 그대로 옮겨주는 기능이다.

한편, 영상조절부(100)는 사용자 입력없이 자동으로 주변 환경 및 프로젝션 환경을 분석하여 줌/키스톤/포커스 기능을 제공할 수 있다. 구체적으로, 영상조절부(100)는 센서(뎁스 카메라, 거리 센서, 적외선 센서, 조도 센서 등)를 통해 감지된 전자장치(1)와 스크린과의 거리, 현재 전자장치(1)가 위치하는 공간에 대한 정보, 주변 광량에 대한 정보 등을 바탕으로 줌/키스톤/포커스 기능을 자동으로 제공할 수 있다.

메모리(110)는 전자장치(1)에 관한 적어도 하나의 명령이 저장될 수 있다. 그리고, 메모리(110)에는 전자장치(1)를 구동하기 위한 O/S(Operating System)가 저장될 수 있다. 또한, 메모리(110)에는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 전자장치(1)가 동작하기 위한 각종 소프트웨어 프로그램이나 애플리케이션이 저장될 수도 있다. 메모리(110)는 플래시 메모리(Flash Memory) 등과 같은 반도체 메모리나 하드디스크(Hard Disk) 등과 같은 자기 저장 매체 등을 포함할 수 있다.

구체적으로, 메모리(110)에는 본 개시의 다양한 실시 예에 따라 전자장치(1)가 동작하기 위한 각종 소프트웨어 모듈이 저장될 수 있으며, 프로세서(90)는 메모리(110)에 저장된 각종 소프트웨어 모듈을 실행하여 전자장치(1)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 메모리(110)는 프로세서(90)에 의해 액세스되며, 프로세서(90)에 의한 데이터의 독취/기록/수정/삭제/갱신 등이 수행될 수 있다.

한편, 본 개시에서 메모리(110)라는 용어는 메모리, 프로세서(90) 내 롬(미도시), 램(미도시) 또는 전자장치(1)에 장착되는 메모리 카드(미도시)(예를 들어, micro SD 카드, 메모리 스틱)를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

유저 인터페이스(120)는 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 유저 인터페이스(120)는 디스플레이부(121)를 포함할 수 있다. 디스플레이부(121)는 터치 스크린으로 형성될 수 있다. 디스플레이부(121)는 케이스(3)의 외면에 마련될 수 있다.

디스플레이부(121)에는 전자장치(1)를 제어할 수 있는 아이콘이 디스플레이될 수 있다. 사용자는 아이콘을 터치하여 전자장치(1)를 작동시킬 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(121)에는 빔 리듀서 프리즘(40)을 제어할 수 있는 아이콘이 디스플레이될 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 디스플레이부(121)의 유저 인터페이스 화면을 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 디스플레이부(121)에는 싱글 버튼(1211), 듀얼 버튼(1212), 와이드 버튼(1213), 와이드 화면 조절 버튼(1214)이 디스플레이될 수 있다.

사용자가 싱글 버튼(1211)을 터치하면, 빔 리듀서 프리즘(40)의 이동 프리즘(60)이 이동하여 스크린에 싱글 영상이 투사될 수 있다.

사용자가 듀얼 버튼(1212)을 터치하면, 빔 리듀서 프리즘(40)의 이동 프리즘(60)이 이동하여 스크린에 듀얼 영상이 투사될 수 있다.

사용자가 와이드 버튼(1213)을 터치하면, 빔 리듀서 프리즘(40)의 이동 프리즘(60)이 이동하여 스크린에 와이드 영상이 투사될 수 있다.

와이드 화면 조절 버튼(1214)은 와이드 버튼(1213)의 일측에 디스플레이될 수 있다. 와이드 화면 조절 버튼(1214)은 와이드 영상의 종횡비를 조절할 수 있도록 형성된다.

와이드 화면 조절 버튼(1214)은 상향 화살표와 하향 화살표를 포함할 수 있다. 상향 화살표를 터치하면 와이드 영상의 가로 길이가 늘어나고, 하향 화살표를 터치하면 와이드 영상의 가로 길이가 줄어든다. 따라서, 사용자는 와이드 화면 조절 버튼(1214)을 이용하여 와이드 영상의 종횡비를 임의로 조절할 수 있다.

또한, 유저 인터페이스(120)는 다양한 유형의 입력 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유저 인터페이스(120)는 물리적 버튼을 포함할 수 있다. 이때, 물리적 버튼은 기능키(function key), 방향키(예를 들어, 4방향 키) 또는 다이얼 버튼(dial button)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 물리적 버튼은 복수의 키로 구현될 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 물리적 버튼은 하나의 키(one key)로 구현될 수 있다. 여기서, 물리적 버튼이 하나의 키로 구현되는 경우, 전자장치(1)는 하나의 키가 임계 시간 이상 눌려지는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 하나의 키가 임계 시간 이상 눌려지는 사용자 입력이 수신되면, 프로세서(90)는 사용자 입력에 대응되는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(90)는 사용자 입력에 기초하여 빔 리듀서 프리즘(40)을 제어하여 싱글 영상, 더블 영상, 와이드 영상 중 하나를 제공할 수 있다.

한편, 전자장치(1)는 상술한 유저 인터페이스(120) 외에 다양한 방법으로 사용자 입력을 수신할 수 있다. 일 실시 예로, 전자장치(1)는 외부 원격 제어 장치를 통해 사용자 입력을 수신할 수 있다. 여기서, 외부 원격 제어 장치는 전자장치(1)에 대응되는 원격 제어 장치(예를 들어, 전자장치(1) 전용 제어 기기) 또는 사용자의 휴대용 통신 기기(예를 들어, 스마트폰 또는 웨어러블 디바이스)일 수 있다. 여기서, 사용자의 휴대용 통신 기기는 전자장치(1)를 제어하기 위한 어플리케이션이 저장될 수 있다. 휴대용 통신 기기는 저장된 어플리케이션을 통해 사용자 입력을 획득하고, 획득된 사용자 입력을 전자장치(1)에 전송할 수 있다. 전자장치(1)는 휴대용 통신 기기로부터 사용자 입력을 수신하여 사용자의 제어 명령에 대응되는 동작을 수행할 수 있다.

입출력 인터페이스(130)는 오디오 신호 및 영상 신호 중 적어도 하나를 입출력 하기 위한 구성이다. 입출력 인터페이스(130)는 외부 장치로부터 오디오 및 영상 신호 중 적어도 하나를 입력 받을 수 있으며, 외부 장치로 제어 명령을 출력할 수 있다.

한편, 본 개시의 일 실시 예에 입출력 인터페이스(130)는 HDMI(High Definition Multimedia Interface), MHL(Mobile High- Definition Link), USB (Universal Serial Bus), USB C-type, DP(Display Port), 썬더볼트(Thunderbolt), VGA(Video Graphics Array)포트, RGB 포트, D-SUB(Dsubminiature) 및 DVI(Digital Visual Interface) 중 적어도 하나 이상의 유선 입출력 인터페이스(130)로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 유선 입출력 인터페이스(130)는 오디오 신호만을 입출력하는 인터페이스와 영상 신호만을 입출력하는 인터페이스로 구현되거나, 오디오 신호 및 영상 신호를 모두 입출력하는 하나의 인터페이스로 구현될 수 있다.

또한, 전자장치(1)는 유선 입출력 인터페이스(130)를 통해 데이터를 수신할 수 있으나, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 유선 입출력 인터페이스(130)를 통해 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 전자장치(1)는 USB C-type을 통해 외부 배터리에서 전력을 공급받거나 전원 어뎁터를 통해 콘센트에서 전력을 공급받을 수 있다. 또 다른 예로, 전자장치(1)는 DP를 통해 외부 장치(예를 들어, 노트북이나 모니터 등)로부터 전력을 공급받을 수 있다.

통신부(140)는 전자장치(1)를 서버 또는 외부기기와 연결할 수 있도록 형성될 수 있다. 통신부(140)는 무선 또는 유선으로 서버 또는 외부기기와 연결될 수 있다.

유선 방식의 통신부(140)는 이더넷 모듈로 구현될 수 있다.

무선 방식의 통신부(140)는 Wi-Fi, Wi-Fi 다이렉트, 블루투스, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evoloution), 5G(5th Generation)의 통신 방식 중 적어도 하나 이상의 통신 방식으로 구현될 수 있다.

구현 예에 따라, 통신부(140)는 서버 또는 외부기기를 연결하는 신호만을 입출력하도록 구현될 수 있다. 또는, 통신부(140)는 연결 신호 외에 오디오 신호와 영상 신호를 입출력할 수 있도록 구현될 수 있다.

전원부(150)는 외부로부터 전력을 공급받아 전자장치(1)의 다양한 구성에 전력을 공급할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원부(150)는 다양한 방식을 통해 전력을 공급받을 수 있다. 일 실시 예로, 전원부(150)는 커넥터를 이용하여 전력을 공급받을 수 있다. 또한, 전원부(150)는 220V의 DC 전원 코드를 이용하여 전력을 공급 받을 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 전자장치(1)는 USB 전원 코드를 이용하여 전력을 공급 받거나 무선 충전 방식을 이용하여 전력을 공급 받을 수 있다.

또한, 전원부(150)는 내부 배터리 또는 외부 배터리를 이용하여 전력을 공급 받을 수 있다. 일 예로, 전원부(150)는 220V의 DC 전원 코드, USB 전원 코드 및 USB C-Type 전원 코드 중 적어도 하나를 이용하여 내부 배터리의 전력을 충전하고, 충전된 내부 배터리를 통해 전력을 공급 받을 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원부(150)는 외부 배터리를 통해 전력을 공급 받을 수 있다. 일 예로, USB 전원 코드, USB C-Type 전원 코드, 소켓 홈 등 다양한 유선 통신 방식을 통하여 전자장치(1)와 외부 배터리의 연결이 수행되면, 전원부(150)는 외부 배터리를 통해 전력을 공급 받을 수 있다. 즉, 전원부(150)는 외부 배터리로부터 바로 전력을 공급 받거나, 외부 배터리를 통해 내부 배터리를 충전하고 충전된 내부 배터리로부터 전력을 공급 받을 수 있다.

본 개시에 따른 전원부(150)는 상술한 복수의 전력 공급 방식 중 적어도 하나 이상을 이용하여 전력을 공급 받을 수 있다.

한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자장치(1)는 다양한 스마트 기능을 제공할 수 있다.

구체적으로, 전자장치(1)는 전자장치(1)를 제어하기 위한 휴대 단말 장치와 연결되어 휴대 단말 장치에서 입력되는 사용자 입력을 통해 전자장치(1)에서 출력되는 화면이 제어될 수 있다. 일 예로, 휴대 단말 장치는 터치 디스플레이를 포함하는 스마트폰으로 구현될 수 있으며, 전자장치(1)는 휴대 단말 장치에서 제공하는 화면 데이터를 휴대 단말 장치로부터 수신하여 출력하고, 휴대 단말 장치에서 입력되는 사용자 입력에 따라 전자장치(1)에서 출력되는 화면이 제어될 수 있다.

예를 들면, 전자장치(1)는 휴대 단말 장치에서 입력되는 사용자 입력에 따라 싱글 영상, 듀얼 영상, 및 와이드 영상 중 하나를 스크린에 투사할 수 있다.

전자장치(1)는 미라캐스트(Miracast), Airplay, 무선 DEX, Remote PC 방식 등 다양한 통신 방식을 통해 휴대 단말 장치와 연결을 수행하여 휴대 단말 장치에서 제공하는 컨텐츠 또는 음악을 공유할 수 있다.

이하, 상기와 같은 구조를 갖는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 싱글 영상, 듀얼 영상, 및 와이드 영상을 스크린에 투사하는 동작에 대해 도 7a 내지 도 11b를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 7a와 도 7b를 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 싱글 영상을 투사하는 동작에 대해 설명한다.

도 7a는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 투사한 싱글 영상을 나타내는 도면이다. 도 7b는 도 7a의 싱글 영상을 투사하는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60)의 관계를 나타내는 도면이다.

도 7a를 참조하면, 전자장치(1)에 의해 스크린에 한 개의 영상, 즉 싱글 영상(200)이 투사될 수 있다. 싱글 영상(200)은 가로의 길이가 L이고 세로의 길이가 H이다.

이 경우, 이동 프리즘(60)은 고정 프리즘(50)에 대해 최대로 멀리 위치할 수 있다.

도 7b를 참조하면, 전자장치(1)의 빔 리듀서 프리즘(40)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 거리는 D1이다. 따라서, D1이 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 최대 거리일 수 있다.

여기서, 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 거리는 고정 프리즘(50)의 입사면(50a)과 이동 프리즘(60)의 출사면(60a) 사이의 거리를 말한다.

고정 프리즘(50)의 입사면(50a)은 내부 전반사 프리즘(20)에서 출사되는 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 입사되는 고정 프리즘(50)의 일면을 말한다. 고정 프리즘(50)의 입사면(50a)은 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면(222)과 인접하게 마주하고 있다. 따라서, 고정 프리즘(50)의 입사면(50a)은 제1고정 프리즘(51)의 제1면(511)과 제2고정 프리즘(52)의 제1면(521)으로 형성될 수 있다.

이동 프리즘(60)의 출사면(60a)은 고정 프리즘(50)에서 입사된 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 출사되는 이동 프리즘(60)의 일면을 말한다. 이동 프리즘(60)의 출사면(60a)은 프로젝션 렌즈(80)와 인접하게 마주하고 있다. 따라서, 이동 프리즘(60)의 출사면(60a)은 제1이동 프리즘(61)의 제1면(611)과 제2이동 프리즘(62)의 제1면(621)으로 형성될 수 있다.

스크린에 싱글 영상을 형성하고자 할 때, 사용자는 디스플레이부(121)(도 6 참조)에 디스플레이된 싱글 버튼(1211)을 터치할 수 있다.

싱글 버튼(1211)이 터치되면, 제1광원(11)과 제2광원(12)이 모두 온될 수 있다.

제1광원(11)이 온되면, 제1광원(11)에서 제1광이 방출된다. 제1광은 내부 전반사 프리즘(20)의 입사면으로 입사된다. 내부 전반사 프리즘(20)으로 입사된 제1광은 제1영상형성기(31)에 반사되어 제1영상광(A1)을 형성한다.

제2광원(12)이 온되면, 제2광원(12)에서 제2광이 방출된다. 제2광은 내부 전반사 프리즘(20)의 입사면으로 입사된다. 내부 전반사 프리즘(20)으로 입사된 제2광은 제2영상형성기(32)에 반사되어 제2영상광(A2)을 형성한다.

제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)은 빔 리듀서 프리즘(40)을 통과하여 프로젝션 렌즈(80)로 출사될 수 있다. 구체적으로, 제1영상광(A1)은 제1고정 프리즘(51)을 통과하면서 굴절되어 제1이동 프리즘(61)으로 입사된다. 제2영상광(A2)은 제2고정 프리즘(52)을 통과하면서 굴절되어 제2이동 프리즘(62)으로 입사된다.

이때, 이동 프리즘(60)이 고정 프리즘(50)에서 최대로 떨어져 있으면, 이동 프리즘(60)에서 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 완전히 겹칠 수 있다. 겹쳐진 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)은 영상광을 형성할 수 있다.

프로젝션 렌즈(80)는 빔 리듀서 프리즘(40)의 이동 프리즘(60)을 통과한 영상광을 스크린에 확대하여 투사할 수 있다. 이와 같이 겹쳐진 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 프로젝션 렌즈(80)에 의해 스크린에 투사된 영상이 싱글 영상(200)이다.

고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 거리가 D1일 때, 스크린에 싱글 영상(200)이 형성되므로, 이때의 이동 프리즘(60)의 위치를 제1위치라고 할 수 있다.

다음으로, 도 8a와 도 8b를 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 듀얼 영상을 투사하는 동작에 대해 설명한다.

도 8a는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 투사한 듀얼 영상을 나타내는 도면이다. 도 8b는 도 8a의 듀얼 영상을 투사하는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60)의 관계를 나타내는 도면이다.

도 8a를 참조하면, 전자장치(1)에 의해 스크린에 두 개의 영상(201,202), 즉 듀얼 영상이 투사될 수 있다. 듀얼 영상(201,202)은 동일한 크기로 형성될 수 있다. 듀얼 영상(201,202)은 도 7a의 싱글 영상(200)과 동일한 크기로 형성될 수 있다. 즉, 듀얼 영상(201,202) 각각은 가로의 길이가 L이고 세로의 길이가 H이다.

이 경우, 이동 프리즘(60)은 고정 프리즘(50)에 대해 최대로 가까이 위치할 수 있다.

도 8b를 참조하면, 전자장치(1)의 빔 리듀서 프리즘(40)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 거리는 D2이다. 따라서, D2가 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 최소 거리일 수 있다.

스크린에 듀얼 영상을 형성하고자 할 때, 사용자는 디스플레이부(121)에 디스플레이된 듀얼 버튼(1212)을 터치할 수 있다.

듀얼 버튼(1212)이 터치되면, 제1광원(11)과 제2광원(12)이 모두 온될 수 있다.

제1광원(11)이 온되면, 제1광원(11)에서 제1광이 방출된다. 제1광은 내부 전반사 프리즘(20)의 입사면으로 입사된다. 내부 전반사 프리즘(20)으로 입사된 제1광은 제1영상형성기(31)에 반사되어 제1영상광(A1)을 형성한다.

제2광원(12)이 온되면, 제2광원(12)에서 제2광이 방출된다. 제2광은 내부 전반사 프리즘(20)의 입사면으로 입사된다. 내부 전반사 프리즘(20)으로 입사된 제2광은 제2영상형성기(32)에 반사되어 제2영상광(A2)을 형성한다.

제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)은 빔 리듀서 프리즘(40)을 통과하여 프로젝션 렌즈(80)로 출사될 수 있다. 구체적으로, 제1영상광(A1)은 제1고정 프리즘(51)을 통과하면서 굴절되어 제1이동 프리즘(61)으로 입사된다. 제2영상광(A2)은 제2고정 프리즘(52)을 통과하면서 굴절되어 제2이동 프리즘(62)으로 입사된다.

이때, 이동 프리즘(60)이 고정 프리즘(50)에서 최대로 가깝게 있으면, 이동 프리즘(60)에서 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 완전히 분리될 수 있다.

프로젝션 렌즈(80)는 빔 리듀서 프리즘(40)의 이동 프리즘(60)을 통과한 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)을 스크린에 확대하여 투사할 수 있다. 이와 같이 분리된 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 프로젝션 렌즈(80)에 의해 스크린에 투사된 영상이 듀얼 영상, 즉 제1영상(201)과 제2영상(202)이다. 제1영상(201)과 제2영상(202)은 일정 거리 이격될 수 있다.

전자장치(1)가 듀얼 영상을 투사할 때, 2개 영상(201,202)은 동일한 영상이거나 서로 다른 영상일 수 있다.

고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 거리가 D2일 때, 스크린에 듀얼 영상이 형성되므로, 이때의 이동 프리즘(60)의 위치를 제2위치라고 할 수 있다.

이동 프리즘(60)이 제2위치에 있을 때, 제1광원(11)과 제2광원(12) 중 하나를 오프시키면, 스크린에는 제1영상(201)과 제2영상(202) 중 하나의 영상만 투사될 수 있다.

끝으로, 도 9a 내지 도 11b를 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 와이드 영상을 투사하는 동작에 대해 설명한다.

도 9a는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 투사한 와이드 영상을 나타내는 도면이다. 도 9b는 도 9a의 와이드 영상을 투사하는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60)의 관계를 나타내는 도면이다.

도 9a를 참조하면, 전자장치(1)에 의해 스크린에 한 개의 영상, 즉 와이드 영상(203)이 투사될 수 있다. 와이드 영상(203)은 싱글 영상(200) 및 듀얼 영상의 제1영상(201)과 제2영상(202)보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 와이드 영상(203)은 가로의 길이가 L1이고 세로의 길이가 H이다. 와이드 영상(203)의 세로 길이(H)는 싱글 영상 및 듀얼 영상의 세로 길이(H)와 동일할 수 있다.

도 9a에 도시된 와이드 영상(203)은 도 8a의 듀얼 영상을 결합한 크기와 동일한 크기를 가질 수 있다. 즉 와이드 영상(203)의 가로 길이(L1)는 2L일 수 있다(L1=2L).

이 경우, 이동 프리즘(60)은 고정 프리즘(50)에 대해 일정 거리 이격되어 위치할 수 있다.

도 9b를 참조하면, 전자장치(1)의 빔 리듀서 프리즘(40)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 거리는 D3이다. D3는 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 최소 거리(D2)보다 크고 최대 거리(D1)보다 작을 수 있다.

스크린에 와이드 영상(203)을 형성하고자 할 때, 사용자는 디스플레이부(121)에 디스플레이된 와이드 버튼(1213)을 터치할 수 있다.

와이드 버튼(1213)이 터치되면, 제1광원(11)과 제2광원(12)이 모두 온될 수 있다.

제1광원(11)이 온되면, 제1광원(11)에서 제1광이 방출된다. 제1광은 내부 전반사 프리즘(20)의 입사면으로 입사된다. 내부 전반사 프리즘(20)으로 입사된 제1광은 제1영상형성기(31)에 반사되어 제1영상광(A1)을 형성한다.

제2광원(12)이 온되면, 제2광원(12)에서 제2광이 방출된다. 제2광은 내부 전반사 프리즘(20)의 입사면으로 입사된다. 내부 전반사 프리즘(20)으로 입사된 제2광은 제2영상형성기(32)에 반사되어 제2영상광(A2)을 형성한다.

제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)은 빔 리듀서 프리즘(40)을 통과하여 프로젝션 렌즈(80)로 출사될 수 있다. 구체적으로, 제1영상광(A1)은 제1고정 프리즘(51)을 통과하면서 굴절되어 제1이동 프리즘(61)으로 입사된다. 제2영상광(A2)은 제2고정 프리즘(52)을 통과하면서 굴절되어 제2이동 프리즘(62)으로 입사된다.

이때, 이동 프리즘(60)이 고정 프리즘(50)에서 일정 거리 이격되어 있으면, 이동 프리즘(60)에서 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 접할 수 있다. 즉, 제1영상광(A1)의 최외각 광선과 제2영상광(A2)의 최외곽 광선이 서로 접할 수 있다.

프로젝션 렌즈(80)는 빔 리듀서 프리즘(40)의 이동 프리즘(60)을 통과한 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)을 스크린에 확대하여 투사할 수 있다. 이와 같이 서로 접한 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 프로젝션 렌즈(80)에 의해 스크린에 투사된 영상이 와이드 영상(203)을 형성할 수 있다. 이때, 와이드 영상(203)의 종횡비는 L1:H(=2L:H)이다.

도 10a는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 투사한 와이드 영상(203)을 나타내는 도면이다. 도 10b는 도 10a의 와이드 영상(203)을 투사하는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60)의 관계를 나타내는 도면이다.

도 10a를 참조하면, 전자장치(1)에 의해 스크린에 한 개의 영상, 즉 와이드 영상(203)이 투사될 수 있다. 와이드 영상(203)은 싱글 영상(200) 및 듀얼 영상의 제1영상(201)과 제2영상(202)보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 와이드 영상(203)은 가로의 길이가 L2이고 세로의 길이가 H이다. 와이드 영상(203)의 세로 길이(H)는 싱글 영상(200) 및 듀얼 영상의 세로 길이(H)와 동일할 수 있다.

도 10a에 도시된 와이드 영상(203)은 도 9a의 와이드 영상(203)보다 작은 크기를 가질 수 있다. 즉, 도 10a의 와이드 영상(203)의 가로 길이(L2)는 도 9a의 와이드 영상(203)의 가로 길이 L1보다 작을 수 있다(L2<L1=2L). 이때, 와이드 영상(203)은 듀얼 영상의 2개의 영상(201,202)이 일정 폭(R1)만큼 겹친 상태일 수 있다. 겹치는 부분은 이미지 블렌딩(image blending) 방법 또는 이미지 스티칭(image stitching) 방법을 이용하여 자연스럽게 하나의 영상을 구현할 수 있다.

이 경우, 이동 프리즘(60)은 고정 프리즘(50)에 대해 일정 거리 이격되어 위치할 수 있다.

도 10b를 참조하면, 전자장치(1)의 빔 리듀서 프리즘(40)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 거리는 D4이다. D4는 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 최소 거리(D2)보다 크고 최대 거리(D1)보다 작을 수 있다. 또한, D4는 도 9a의 와이드 영상(203)을 형성하는 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 거리(D3)보다 클 수 있다(D4>D3).

스크린에 도 10a의 와이드 영상(203)을 형성하고자 할 때, 사용자는 디스플레이부(121)에 디스플레이된 와이드 버튼(1213)을 터치할 수 있다. 또한, 와이드 화면 조절 버튼(1214)을 터치하여 와이드 영상(203)의 종횡비를 조절할 수 있다.

와이드 버튼(1213)이 터치되면, 스크린에 와이드 영상(203)이 형성될 때, 제1광원(11)과 제2광원(12)이 모두 온될 수 있다.

제1광원(11)이 온되면, 제1광원(11)에서 제1광이 방출된다. 제1광은 내부 전반사 프리즘(20)의 입사면으로 입사된다. 내부 전반사 프리즘(20)으로 입사된 제1광은 제1영상형성기(31)에 반사되어 제1영상광(A1)을 형성한다.

제2광원(12)이 온되면, 제2광원(12)에서 제2광이 방출된다. 제2광은 내부 전반사 프리즘(20)의 입사면으로 입사된다. 내부 전반사 프리즘(20)으로 입사된 제2광은 제2영상형성기(32)에 반사되어 제2영상광(A2)을 형성한다.

제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)은 빔 리듀서 프리즘(40)을 통과하여 프로젝션 렌즈(80)로 출사될 수 있다. 구체적으로, 제1영상광(A1)은 제1고정 프리즘(51)을 통과하면서 굴절되어 제1이동 프리즘(61)으로 입사된다. 제2영상광(A2)은 제2고정 프리즘(52)을 통과하면서 굴절되어 제2이동 프리즘(62)으로 입사된다.

이때, 이동 프리즘(60)이 고정 프리즘(50)에서 일정 거리(D4) 이격되어 있으면, 이동 프리즘(60)에서 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 일정 폭만큼 겹칠 수 있다. 즉, 제1영상광(A1)의 최외각 광선으로부터 내측으로 일정 거리 내에 위치한 광선들과 제2영상광(A2)의 최외곽 광선으로부터 내측으로 일정 거리 내에 위치한 광선들이 서로 겹칠 수 있다.

프로젝션 렌즈(80)는 빔 리듀서 프리즘(40)의 이동 프리즘(60)을 통과한 일정 폭이 겹쳐진 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)을 스크린에 확대하여 투사할 수 있다. 이와 같이 일정 폭이 겹쳐진 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 프로젝션 렌즈(80)에 의해 스크린에 투사된 영상이 와이드 영상(203)을 형성할 수 있다. 이 와이드 영상(203)은 듀얼 영상의 2개의 영상(201,202)이 제1폭(R1)만큼 겹쳐진 상태라고 할 수 있다.

이때, 와이드 영상(203)의 종횡비는 L2:H이다. 도 10a의 와이드 영상(203)의 종횡비는 도 9a의 와이드 영상(203)의 종횡비와 다를 수 있다.

도 11a는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)가 투사한 와이드 영상(203)을 나타내는 도면이다. 도 11b는 도 11a의 와이드 영상(203)을 투사하는 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60)의 관계를 나타내는 도면이다.

도 11a를 참조하면, 전자장치(1)에 의해 스크린에 한 개의 영상, 즉 와이드 영상(203)이 투사될 수 있다. 와이드 영상(203)은 싱글 영상(200) 및 듀얼 영상의 제1영상(201)과 제2영상(202)보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 와이드 영상(203)은 가로의 길이가 L3이고 세로의 길이가 H이다. 와이드 영상(203)의 세로 길이는 싱글 영상 및 듀얼 영상의 세로 길이와 동일할 수 있다.

도 11a에 도시된 와이드 영상(203)은 도 10a의 와이드 영상(203)보다 작은 크기를 가질 수 있다. 즉, 도 11a의 와이드 영상(203)의 가로 길이(L3)는 도 10a의 와이드 영상(203)의 가로 길이(L2) 및 도 9a의 와이드 영상(203)의 가로 길이(L1)보다 작을 수 있다(L3<L2<L1=2L). 이때, 와이드 영상(203)은 듀얼 영상의 2개의 영상(201,202)이 제2폭(R2)만큼 겹친 상태일 수 있다. 겹치는 부분은 이미지 블렌딩(image blending) 방법 또는 이미지 스티칭(image stitching) 방법을 이용하여 자연스럽게 하나의 영상을 구현할 수 있다.

이 경우, 이동 프리즘(60)은 고정 프리즘(50)에 대해 일정 거리 이격되어 위치할 수 있다.

도 11b를 참조하면, 전자장치(1)의 빔 리듀서 프리즘(40)의 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 거리는 D5이다. D5는 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 최소 거리(D2)보다 크고 최대 거리(D1)보다 작을 수 있다. 또한, D5는 도 10a의 와이드 영상(203)을 형성하는 고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 거리(D4)보다 클 수 있다(D5>D4>D3).

스크린에 도 11a의 와이드 영상(203)을 형성하고자 할 때, 사용자는 디스플레이부(121)에 디스플레이된 와이드 버튼(1213)을 터치할 수 있다. 또한, 와이드 화면 조절 버튼(1214)을 터치하여 와이드 영상(203)의 종횡비를 조절할 수 있다.

와이드 버튼(1213)이 터치되면, 제1광원(11)과 제2광원(12)이 모두 온될 수 있다.

제1광원(11)이 온되면, 제1광원(11)에서 제1광이 방출된다. 제1광은 내부 전반사 프리즘(20)의 입사면으로 입사된다. 내부 전반사 프리즘(20)으로 입사된 제1광은 제1영상형성기(31)에 반사되어 제1영상광(A1)을 형성한다.

제2광원(12)이 온되면, 제2광원(12)에서 제2광이 방출된다. 제2광은 내부 전반사 프리즘(20)의 입사면으로 입사된다. 내부 전반사 프리즘(20)으로 입사된 제2광은 제2영상형성기(32)에 반사되어 제2영상광(A2)을 형성한다.

제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)은 빔 리듀서 프리즘(40)을 통과하여 프로젝션 렌즈(80)로 출사될 수 있다. 구체적으로, 제1영상광(A1)은 제1고정 프리즘(51)을 통과하면서 굴절되어 제1이동 프리즘(61)으로 입사된다. 제2영상광(A2)은 제2고정 프리즘(52)을 통과하면서 굴절되어 제2이동 프리즘(62)으로 입사된다.

이때, 이동 프리즘(60)이 고정 프리즘(50)에서 일정 거리(D5) 이격되어 있으면, 이동 프리즘(60)에서 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 일정 폭만큼 겹칠 수 있다. 즉, 제1영상광(A1)의 최외각 광선으로부터 내측으로 일정 거리 내에 위치한 광선들과 제2영상광(A2)의 최외곽 광선으로부터 내측으로 일정 거리 내에 위치한 광선들이 서로 겹칠 수 있다. 이때, 도 11a의 와이드 영상(203)을 형성하기 위해 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 겹치는 폭은 도 10a의 와이드 영상(203)을 형성할 때, 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 겹치는 폭보다 클 수 있다.

프로젝션 렌즈(80)는 빔 리듀서 프리즘(40)의 이동 프리즘(60)을 통과한 일정 폭이 겹쳐진 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)을 스크린에 확대하여 투사할 수 있다. 이와 같이 일정 폭이 겹쳐진 제1영상광(A1)과 제2영상광(A2)이 프로젝션 렌즈(80)에 의해 스크린에 투사된 영상이 와이드 영상(203)을 형성할 수 있다. 이 와이드 영상(203)은 듀얼 영상의 2개의 영상이 제2폭(R2)만큼 겹쳐진 상태라고 할 수 있다.

이때, 와이드 영상(203)의 종횡비는 L3:H이다. 도 11a의 와이드 영상(203)의 종횡비는 도 10a의 와이드 영상(203)의 종횡비 및 도 9a의 와이드 영상(203)의 종횡비와 다를 수 있다.

고정 프리즘(50)과 이동 프리즘(60) 사이의 거리가 D3, D4, D5일 때, 스크린에 와이드 영상(203)이 형성되므로, 이때의 이동 프리즘(60)의 위치를 제3위치라고 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)는 한 개의 장치로 빔 리듀서 프리즘(40)을 이용하여 스크린에 싱글 영상, 듀얼 영상, 및 와이드 영상을 투사할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 의한 전자장치(1)는 와이드 영상을 투사할 때 빔 리듀서 프리즘(40)을 이용하여 와이드 영상의 화변비, 즉 종횡비를 자유롭게 조절할 수 있다.

상기에서 본 개시는 다양한 실시예들을 참조하여 도시되고 설명되었으나, 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 형태 및 세부 사항에서 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해될 것이다.

1; 전자장치 3; 케이스
11, 12; 광원 20; 내부 전반사 프리즘
21; 제1프리즘 22; 제2프리즘
31; 제1영상형성기 32; 제2영상형성기
40; 빔 리듀서 프리즘 50; 고정 프리즘
60; 이동 프리즘 70; 이동장치
71; 이동판 72; 직선이동기구
80; 프로젝션 렌즈 90; 프로세서
100; 영상조절부 110; 메모리
120; 유저 인터페이스 121; 디스플레이부
130; 입출력 인터페이스 140; 통신부

Claims (15)

1. 제1광을 방출하는 제1광원(11);
   상기 제1광원(11)과 나란하게 설치되며, 제2광을 방출하는 제2광원(12);
   상기 제1광원(11)과 상기 제2광원(12)의 전방에 설치되는 내부 전반사 프리즘(20)(TIR prism);
   상기 내부 전반사 프리즘(20)의 일면에 인접하게 설치되며, 상기 제1광원(11)에서 방출되어 상기 내부 전반사 프리즘(20)에서 굴절된 상기 제1광을 제1영상광으로 형성하는 제1영상형성기(31);
   상기 내부 전반사 프리즘(20)의 일면에 인접하게 상기 제1영상형성기(31)와 나란하게 설치되며, 상기 제2광원(12)에서 방출되어 상기 내부 전반사 프리즘(20)에서 굴절된 상기 제2광을 제2영상광으로 형성하는 제2영상형성기(32);
   상기 내부 전반사 프리즘(20)에서 출사되는 상기 제1영상광과 상기 제2영상광 사이의 간격을 조절할 수 있도록 형성된 빔 리듀서 프리즘(40); 및
   상기 빔 리듀서 프리즘(40)의 전방에 설치되며, 상기 제1영상광과 상기 제2영상광을 스크린에 투사하는 프로젝션 렌즈(80);를 포함하는, 전자장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 빔 리듀서 프리즘(40)은 상기 제1영상광과 상기 제2영상광 사이의 간격을 조절하여 상기 제1영상광과 상기 제2영상광이 상기 스크린에 싱글 영상, 와이드 영상, 및 듀얼 영상 중 하나를 형성하도록 하는, 전자장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 빔 리듀서 프리즘(40)은,
   상기 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면에 인접한 고정 프리즘(50);
   상기 고정 프리즘(50)에서 일정 거리 이격되는 이동 프리즘(60); 및
   상기 고정 프리즘(50)에 대해 상기 이동 프리즘(60)을 직선 이동시키는 이동장치(70);를 포함하는, 전자장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 이동 프리즘(60)은 상기 제1영상광과 상기 제2영상광이 상기 스크린에 싱글 영상을 형성하도록 하는 제1위치, 상기 제1영상광과 상기 제2영상광이 상기 스크린에 듀얼 영상을 형성하도록 하는 제2위치, 상기 제1영상광과 상기 제2영상광이 상기 스크린에 와이드 영상을 형성하도록 하는 제3위치 중 한 곳에 위치하는, 전자장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제3위치는 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이에 위치하는, 전자장치.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 고정 프리즘(50)은 서로 이격된 제1고정 프리즘(51)과 제2고정 프리즘(52)을 포함하며,
   상기 제1고정 프리즘(51)과 상기 제2고정 프리즘(52)은 각각 직각 삼각형 기둥으로 형성되며,
   상기 제1고정 프리즘(51)과 상기 제2고정 프리즘(52)은 상기 내부 전반사 프리즘(20)의 출사면에 밑변이 평행한 이등변 삼각형 형상으로 배치되는, 전자장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 이동 프리즘(60)은 서로 접하는 제1이동 프리즘(61)과 제2이동 프리즘(62)을 포함하며,
   상기 제1이동 프리즘(61)은 빗면이 상기 제1고정 프리즘(51)의 빗면과 마주하며 서로 평행하도록 설치되고,
   상기 제2이동 프리즘(62)은 빗면이 상기 제2고정 프리즘(52)의 빗면과 마주하며 서로 평행하도록 설치되는, 전자장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 고정 프리즘(50)과 상기 이동 프리즘(60)은 동일한 굴절률을 갖는, 전자장치.
9. 제 3 항에 있어서,
   상기 고정 프리즘(50)은 이등변 삼각형 단면을 갖는 삼각 기둥으로 형성되는, 전자장치.
10. 제 3 항에 있어서,
    상기 이동장치(70)는,
    상기 이동 프리즘(60)이 설치되는 이동판(71); 및
    상기 이동판(71)을 직선 이동시키도록 형성된 직선이동기구(72);를 포함하는, 전자장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1영상형성기(31)와 상기 제2영상형성기(32)는 디지털 마이크로 미러 장치(Digital Micromirror Device)인, 전자장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1영상형성기(31)와 상기 제2영상형성기(32)는 동일 평면에 배치되는, 전자장치.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로젝션 렌즈(80)는 광각 프로젝션 렌즈(80) 또는 초광각 프로젝션 렌즈(80)인, 전자장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1광원(11), 상기 제2광원(12), 상기 내부 전반사 프리즘(20), 상기 빔 리듀서 프리즘(40), 및 상기 프로젝션 렌즈(80)는 케이스의 내부에 설치되는, 전자장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 빔 리듀서 프리즘(40)을 조절하는 버튼이 디스플레이되는 디스플레이부를 포함하는, 전자장치.
    

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