WO2023096142A1 - 각도 조절 장치 및 전자장치의 각도 조절 방법 - Google Patents

각도 조절 장치 및 전자장치의 각도 조절 방법 Download PDF

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WO2023096142A1
WO2023096142A1 PCT/KR2022/014936 KR2022014936W WO2023096142A1 WO 2023096142 A1 WO2023096142 A1 WO 2023096142A1 KR 2022014936 W KR2022014936 W KR 2022014936W WO 2023096142 A1 WO2023096142 A1 WO 2023096142A1
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WO
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bracket
housing
gear
motor
lower housing
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PCT/KR2022/014936
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English (en)
French (fr)
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성기석
엄상훈
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
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    • H04N9/3141—Constructional details thereof

Definitions

  • the present disclosure relates to an angle adjusting device and an angle adjusting method. More specifically, the disclosure relates to an invention in which an angle of an actuator can be adjusted through a one-way transfer member, but the angle of the actuator cannot be adjusted by an external force.
  • Such a projector is one of the image display devices, and is a device that projects image information to an external screen.
  • LCD liquid crystal display
  • DMD digital micro device
  • One aspect of the present disclosure is to provide an angle adjusting device and an angle adjusting method of an electronic device that do not require separate control to maintain the angle when the angle is adjusted to a desired position.
  • One aspect of the present disclosure is to provide an economical angle adjusting device and a method for adjusting the angle of an electronic device.
  • An aspect of the present disclosure is to provide an angle adjusting device having a long lifespan and a method for adjusting the angle of an electronic device.
  • the angle adjustment device includes an electronic device, a housing including an upper housing and a lower housing, a bracket located inside the housing and coupled to the electronic device, located inside the housing, and rotating the bracket in a vertical direction.
  • a first motor generating power the power generated by the first motor is transmitted to the bracket to rotate the bracket, and the force acting on the bracket is prevented from being transmitted to the first motor.
  • a second one-way transmission member connecting the lower housing and the second motor is included to allow the lower housing to rotate and to prevent a force acting on the lower housing from being transmitted to the second motor.
  • the first one-way transmission member may include a worm coupled to the rotation shaft of the motor and a worm wheel meshed with the worm.
  • the first one-way transmission member may include a bracket gear coupled to the bracket to transmit power transmitted from the worm wheel to the bracket so that the bracket rotates.
  • An outer periphery of the bracket gear may be provided to be adjacent to an inner surface of the housing.
  • a connection gear meshing with the bracket gear may be included, and a rotational axis of the connection gear and a rotational axis of the worm wheel may be the same.
  • connection gear may have a radius smaller than that of the worm wheel so as to decelerate the bracket gear.
  • the axis of rotation of the worm may be forward and backward, and the axis of rotation of the worm wheel may be in a left and right direction.
  • the bracket is rotatably coupled to the base plate, the first motor is located between the base plate and the bracket, the bracket gear is coupled to the outer surface of the bracket Can be joined adjacently.
  • the upper housing may be provided adjacent to an outer surface of the bracket, and the lower housing may be provided adjacent to an outer circumference of the bracket gear.
  • the worm is a first worm
  • the worm wheel is a first worm wheel
  • the connecting gear is a first connecting gear
  • the second motor includes a second motor including a rotating shaft
  • the second one-way transmission member is the second A second worm coupled to the rotating shaft of the motor, a second worm wheel coupled to the second worm, and a housing coupled to the lower housing to transmit power transmitted from the second worm wheel to the lower housing so that the lower housing rotates
  • It may include a gear and a second connection gear meshed with the housing gear and having the same rotational axis as the rotational axis of the second worm wheel.
  • the housing gear includes a coupling hole penetrating from top to bottom, the lower housing includes a cylinder guide protruding upward, and a surface of the cylinder guide facing the housing gear is provided at a position corresponding to the coupling hole. and a protruding hole, and may further include a coupling protrusion accommodated in the coupling hole and the protrusion hole so as to couple the housing gear and the lower housing.
  • the housing gear may be located below the base plate, the base plate may be rotatably coupled to the bracket and may include a support protrusion protruding downward, and an outer circumference of the housing gear may be provided adjacent to the support protrusion. .
  • the axis of rotation of the second worm may be in a forward-backward direction, and the axis of rotation of the second worm wheel may be in a vertical direction.
  • a support cylinder having the same rotational axis as the rotational axis of the lower housing and coupled to the base plate, a first bearing located between the outer side of the support cylinder and the housing gear, and a first bearing spaced apart from the first bearing, the outer side of the support cylinder And it may further include a second bearing positioned between the lower housing.
  • the bracket includes a bracket protrusion protruding outwardly of the housing to couple the electronic device, and the upper housing includes a rotation hole formed at an angle or more at which the bracket protrusion rotates so that the bracket protrusion freely rotates in the vertical direction.
  • a cover portion coupled to the bracket protrusion to cover the rotation hole to prevent foreign matter from entering the upper housing through the rotation hole.
  • the angle adjusting device includes a projector, a bracket coupled to the projector, a motor generating power, and a motor driver supplying driving current to the motor, and power generated by the motor is transmitted to the bracket
  • a drive stroke in which the bracket rotates is performed by controlling a one-way transmission member connecting the bracket and the motor and the motor driver so that the bracket rotates and the rotation of the bracket is not transmitted to the motor, and a controller performing a drive detection process for detecting a result of the drive process and performing a standby process for limiting power generation in the motor based on a result of the drive detection process.
  • the controller may detect a preset space and perform a space sensing process of rotating the bracket to emit a preset beam when the angle adjusting device is located in the preset space.
  • the controller may perform a position sensing process of rotating the bracket to emit a beam at a set position when the projector is located in a certain space.
  • a method for adjusting an angle of an electronic device includes receiving an input, tilting through a motor based on the received input, panning through the motor based on the received input, and performing the input. determining whether the tilting and panning have been performed to the input position, and if the tilting and panning have been performed to the input position, a one-way transmission member preventing the motor from moving by an external force without consuming additional power to the motor It includes a standby step performed using
  • the one-way transmission member may include a worm coupled to the rotating shaft of the motor and a worm wheel coupled to the worm, and the waiting step may be performed by the worm and the worm wheel.
  • the angle can be adjusted only by an actuator through a one-way transmission member and cannot be adjusted by an external force, so that if the angle is adjusted to a desired position, the angle can be maintained without separate control.
  • the actuator does not need to be separately controlled, so power consumption can be reduced.
  • the angle is adjusted to a desired position, it is not necessary to supply additional power to the actuator, so the life of the actuator can be extended.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an angle adjusting device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating the inside of a projector when the electronic device of FIG. 1 is a projector.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the angle adjusting device of FIG. 1;
  • Figure 4 is a perspective view showing the housing of the angle adjuster of Figure 3 removed.
  • FIG. 5 is a front view of the angle adjuster of FIG. 4 from the front;
  • FIG. 6 is a perspective view showing a first one-way transmission member related to the angle adjuster of FIG. 3;
  • FIG. 7 is a side view of the angle adjuster of FIG. 6 from the side.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a second unidirectional transmission member related to the angle adjuster of FIG. 3;
  • FIG. 9 is a front view of the angle adjuster of FIG. 8 from the front;
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the angle adjuster of FIG. 8 taken along line XX′.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a control sequence of the angle adjusting device of FIG. 1 .
  • FIG. 12 is a graph showing power consumption according to the control sequence of FIG. 11 .
  • FIG. 13 is a control block diagram for explaining the control method of FIG. 11;
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating that a location sensing process and a space sensing process are additionally performed in FIG. 11 .
  • 15 is a flowchart illustrating a control sequence of the angle adjusting device of FIG. 11 .
  • 16 is a conceptual diagram for explaining the driving of the angle adjusting device of FIG. 11;
  • first and second used herein may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms It is used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.
  • the term “and/or” includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an angle adjusting device 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the angle adjusting device 1 includes an electronic device 10 to be positioned at a desired angle by adjusting the angle and an angle adjusting unit 20 for moving the angle of the electronic device 10. can do.
  • the angle that can be adjusted by the angle adjusting unit 20 is not particularly limited. However, the angle adjuster 20 adjusts the electronic device at a desired angle through tilting (T), which refers to vertical movement of the electronic device 10, and panning (P), which refers to horizontal movement of the electronic device 10 ( 10) can be moved.
  • T tilting
  • P panning
  • the electronic device 10 may be a speaker, a projector 100, or the like.
  • the purpose of the electronic device 10 is to emit something, it can be adjusted to a desired angle to emit something to a desired location.
  • the projector 100 refers to a device that projects an image onto a screen.
  • the projector 100 may include a projector housing 110 constituting an exterior.
  • a projection lens 131 on which an image to be projected by the projector 100 is projected may be positioned on the front of the projector housing 110 .
  • a power key 180 capable of turning on the power of the projector 100 may be included outside the projector housing 110 .
  • An indicator light 181 indicating the current state of the projector 100 may be located outside the projector housing 110 .
  • a function key 182 for performing preset functions may be located outside the projector housing 110 .
  • FIG. 2 is a plan view illustrating the interior of the projector 100 when the electronic device 10 of FIG. 1 is the projector 100 .
  • the projector 100 may include an illumination system 120 and a projection system 130 that generate light.
  • the illumination system 120 refers to an optical system composed of optical parts arranged from the light source 121 to the display element 162 .
  • the illumination system 120 may include a light source 121 .
  • the light source 121 may include a light emitter that emits R (Red), G (Green), and B (Blue) light.
  • the light emitter may be composed of a light emitting diode (LED).
  • the light source 121 may take a configuration for emitting white light, and in this case, a color separation means (not shown) for separating the white light into R, G, and B is additionally configured.
  • the illumination system 120 may further include a collimator lens 122 , a filter 123 , a fly-eye lens 141 , and a condensing lens 140 .
  • a collimator lens 122 may be positioned in a direction in which light from the light source 121 is emitted.
  • the collimator lens 122 serves to collect light emitted from the light source 121 .
  • the light passing through the collimator lens 122 may pass through the filter 123, the fly-eye lens 141, and then pass through the condensing lens 140. Through this process, the light can be uniform and condensed.
  • the projector 100 may further include a refractometer 150 and an imaging system 160 .
  • the refractometer 150 may reflect the light emitted from the illumination system 120 and propagate it to the imaging system 160 . At this time, the refractometer 150 may be configured using a volume holographic mirror. The refractometer 150 may have a flat mirror shape.
  • the image system 160 may convert an electrical image signal into an optical image using a display module such as a transmissive liquid crystal display or a digital micromirror device (DMD). Since the image system 160 does not generate light by itself, it can form a projection image by receiving light rays irradiated from the illumination system 120 .
  • a display module such as a transmissive liquid crystal display or a digital micromirror device (DMD). Since the image system 160 does not generate light by itself, it can form a projection image by receiving light rays irradiated from the illumination system 120 .
  • the image system 160 may include a display element 162 including such a display module and a relay lens 161 that collects light.
  • Light passing through the image system 160 may be projected onto the screen through the projection system 130 .
  • the projection system 130 is composed of a projection lens 161 that magnifies the projected image emitted from the image system 160 and projects it on the screen, and is installed so as to be able to move forward and backward in the traveling direction of the projected image, depending on the distance from the screen. You can adjust the focus. Through this, the image projected on the screen can be clearly adjusted.
  • the illumination system 120 may radiate light in a direction perpendicular to the traveling path of the projected image on the side surface between the imaging system 160 and the projection system 130 .
  • a light beam incident to the refractometer 150 may travel perpendicular to the traveling direction of the projected image.
  • a light beam irradiated from the illumination system 120 is incident vertically into the refractometer 150 , but the refractometer 150 may reflect the light toward the imaging system 160 .
  • the imaging system 160 forms a projection image using light provided through the refracting system 150 and propagates it to the projection system 130, and the projection image proceeds perpendicular to the traveling direction of the light irradiated from the illumination system 120. can be done
  • the projector 100 may include a heat dissipation fan 170 and a heat dissipation fin 171 to dissipate heat generated inside the projector to the outside of the projector.
  • the projector 100 can project a projection image to display desired information.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view in which the angle adjusting device 1 of FIG. 1 is disassembled.
  • the angle adjusting device 1 may include an electronic device 10 and an angle adjusting unit 20 that adjusts the angle of the electronic device 10 .
  • the electronic device 10 may include an input unit 610 that can signal to move or function along a preset path and a sensor 600 that can receive external information.
  • the angle adjusting unit 20 may include a housing 200 constituting an exterior.
  • the housing 200 may include an upper housing 210 located on the upper side and a lower housing 220 located on the lower side.
  • the upper housing 210 may be provided in a hemispherical shape. Since the electronic device 10 can move along the surface of the upper housing 210, if the upper housing 210 has a spherical shape, the electronic device 10 can move smoothly along the surface.
  • An outer surface of the lower housing 220 may extend from an outer surface of the upper housing 210 to have a cylindrical shape.
  • a lower side of the lower housing 220 may be flat. Since the lower side of the lower housing 220 is flat, the angle adjusting device 1 may not fall over.
  • the lower housing 220 may be provided separately from the upper housing 210 . Therefore, through the rotation of the lower housing 220, the upper housing 210 can be relatively rotated.
  • a space may be provided inside the upper housing 210 and the lower housing 220 .
  • the upper housing 210 and the lower housing 220 may include a shell shape.
  • An angle adjustment module 30 may be located inside the housing 200 .
  • the angle adjustment module 30 may include an actuator 330 that generates power.
  • the actuator 330 may be a motor (FIG. 4, 331, 332).
  • a motor driver 630 driving the motors 331 and 332 may be connected to the motors 331 and 332 .
  • the motor driver 630 may be controlled by the controller 620.
  • the controller 620 may include a processor 621 and a memory 622 .
  • the angle adjustment module 30 may include a bracket 310 that moves with power generated by the actuator 330 .
  • a bracket protrusion 311 may be formed on the upper side of the bracket 310 .
  • the bracket 310 and the electronic device 10 may be coupled through the bracket protrusion 311 . Accordingly, the electronic device 10 may move through the movement of the bracket 310 .
  • the electronic device 10 may be provided on the upper housing 210 side.
  • the electronic device 10 may be located outside the housing 200, and the angle adjustment module 30 may be located inside the housing 200. Since the electronic device 10 may be coupled through the angle adjusting module 30 and the bracket protrusion 311 , the bracket protrusion 311 may be positioned through the upper housing 210 .
  • the upper housing 210 may include a rotation hole 211 formed on a path along which the bracket protrusion 311 moves so that the bracket protrusion 311 is not hindered from moving.
  • the angle adjusting unit 20 may include a cover unit 230 having a shape corresponding to the rotation hole 211 .
  • a cover portion 230 coupled to the bracket protrusion 311 to cover the rotation hole 211 may be included to prevent foreign substances from entering the upper housing 210 through the rotation hole 211 .
  • the cover part 230 may include a hole 231 .
  • the bracket protrusion 311 may be coupled to the electronic device 10 through the hole 231 .
  • the lower housing 220 may include a cylinder guide 222 for coupling the angle adjustment module 30 and a cylinder hole 221 formed therethrough.
  • the lower housing 220 may further include a protruding hole 223 to couple the angle adjusting module 30 to the lower housing 220 .
  • FIG. 4 is a perspective view showing the housing 200 of the angle adjuster 20 of FIG. 3 removed.
  • the angle adjustment module 30 may include a base plate 320 .
  • the base plate 320 is expressed in the shape of a plate, but is not limited thereto.
  • the size of the base plate 320 may be limited by the inner size of the housing 200 .
  • the base plate 320 may support the motor. That is, the motor may be located above the base plate 320 .
  • the power transmitted from the motor may move the bracket 310 or the lower housing (220 in FIG. 3 ).
  • a member capable of transmitting force may be provided between the motor and the bracket 310 or the motor and the lower housing 220 .
  • the member may be the one-way transmission member (400, 500).
  • the one-way transmission members 400 and 500 refer to members that can transmit power generated by the motor to a place where the power is required, but do not transmit the external force to the motor when there is an external force.
  • a brake unit may be included to prevent transmission of the external force to the motor when there is an external force.
  • the brake may be an electro magnetic brake.
  • the one-way transmission members 400 and 500 may include worms 410 and 510 and worm wheels 420 and 520 .
  • worms 410 and 510 rotate, the worm wheels 420 and 520 rotate, and when the worm wheels 420 and 520 try to rotate, the worm 410, 510) is a structure that does not rotate.
  • the worms 410 and 510 may be coupled to the rotation shafts of the motors 331 and 332 .
  • Worm wheels 420 and 520 may be provided to engage with the worms 410 and 510 . Therefore, the power of the motors 331 and 332 is transmitted to the worms 410 and 510 to rotate the worm wheels 420 and 520, but the external force transmitted through the worm wheels 420 and 520 causes the worms 410 and 510 to rotate. cannot be rotated Thus, force can be transmitted in one direction.
  • Rotation axes of the worms 410 and 510 and the worm wheels 420 and 520 may be positioned vertically.
  • the axis of rotation of the worms 410 and 510 may be forward and backward. Accordingly, the axis of rotation of the worm wheels 420 and 520 may be left and right.
  • the components for transmitting power are the worms 410 and 510 and the worm wheels 420 and 520, a large reduction ratio can be obtained even if a large gear is not used. Therefore, even if the size of the product is not increased, a desired reduction ratio can be obtained, and a product with a small size can be produced. This may result in increased portability. In particular, when the electronic product is the projector 100 and the entire product is the mini projector 100, increased portability can be a great advantage.
  • Power may be transmitted directly from the worm wheels 420 and 520 to the bracket 310, but in order to reduce the size of the housing 200, the positional relationship between the internal components of the housing 200 may be changed and power may be transmitted to the changed position. there is.
  • the one-way transmission members 400 and 500 may include connection gears 430 and 530 meshed with the bracket gear 460 and the housing gear 560 .
  • the rotation axes of the connecting gears 430 and 530 and the rotation axes of the worm wheels 420 and 520 may be the same.
  • the connecting gears 430 and 530 and the worm wheels 420 and 520 may be connected by connecting shafts 450 and 550 .
  • the connecting shaft may serve as a rotation axis of the worm wheels 420 and 520 and the connecting gears 430 and 530.
  • connecting shafts 450 and 550 extend from the worm wheels 420 and 520 to the connecting gears 430 and 530, the connecting shafts 450 and 550 need to be supported by other members to be positioned at desired positions.
  • shaft supports 440 and 540 coupled to the base plate 320 may be included.
  • the reduction ratio can be increased only when the gear ratio difference between the connection gears 430 and 530 and the bracket gear 460 or between the connection gears 430 and 530 and the housing gear 560 is large. Since the gear ratio difference can be large only when the size difference of the gears is large, the larger the size difference between the connecting gears 430 and 530 and the bracket gear 460 or between the connecting gears 430 and 530 and the housing gear 560 Deceleration rate increases.
  • connection gears 430 and 530 must be smaller than the bracket gear 460 or the housing gear 500 to help decelerate the bracket gear 460 or the housing gear 500, and the connection gears 430 and 530 are small.
  • a gear having the same number of revolutions as the gears of the worm wheels 420 and 520 but having a small radius can be meshed with the bracket gear 460 or the housing gear 560.
  • Adjusting the angle in the vertical direction may be referred to as tilting (T). Adjusting the angle in the left and right direction may be referred to as panning (P).
  • Power for each of tilting (T) and panning (P) may be required.
  • the motors 331 and 332 for tilting (T) may be referred to as the first motor 331.
  • the motors 331 and 332 for panning P may be referred to as a second motor 332 .
  • the one-way transmission members 400 and 500 provided for tilting T may be referred to as the first one-way transmission member 400 .
  • the unidirectional transmission members 400 and 500 provided for panning P may be referred to as a second unidirectional transmission member 500 .
  • Each configuration will be described with reference to FIG. 5 .
  • FIG. 5 is a front view showing the angle adjuster 20 of FIG. 4 from the front.
  • the bracket 310 may be rotatably coupled to the base plate 320 .
  • the bracket 310 may be coupled by bracket supports 480 at both ends of the base plate 320 .
  • the bracket support 480 passes through the base plate 320 and the bracket 310 and is coupled thereto, so that the bracket 310 is not separated from the base plate 320 .
  • the bracket 310 may be provided by extending from one side coupled to the base plate 320, bent and extended to the other side of the base plate 320, and bent and extended again toward the other side coupled to the base plate 320. there is.
  • a space may be created between the bracket 310 and the base plate 320 .
  • Motors 331 and 332 may be positioned between the bracket 310 and the base plate 320 . Specifically, the motors 331 and 332 may be positioned above the base plate 320 such that the base plate 320 supports the motors 331 and 332 .
  • the angle adjusting module 30 may include a first one-way transmission member 400 that transmits power for tilting (T) and a second one-way transmission member 500 that transmits power for panning (P).
  • first one-way transmission member 400 for tilting (T) and the second one-way transmission member 500 for panning (P) are separately illustrated and described.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a first one-way transmission member related to the angle adjuster 20 of FIG. 3 .
  • FIG. 7 is a side view of the angle adjuster 20 of FIG. 6 from the side.
  • the first one-way transmission member 400 transfers power to the bracket 310, and as the bracket 310 rotates up and down and moves, the electrons coupled to the bracket 310 It allows the device 10 to rotate and move up and down.
  • the first unidirectional transmission member 400 may include a first motor 331 .
  • the rotational axis of the first motor 331 may be located in the forward and backward directions of the angle adjusting device 1 .
  • a first worm 410 may be coupled to the rotation shaft of the first motor 331 .
  • a first worm wheel 420 engaged with the first worm 410 may be provided.
  • the rotational axis of the first worm wheel 420 and the rotational axis of the first motor 331 may be positioned vertically.
  • the rotational axis of the first worm wheel 420 may be positioned in the left and right directions toward the bracket gear 460 to transmit power to the bracket gear 460 . Accordingly, the rotation axis of the first motor 331 may not need to be positioned horizontally with the rotation axis of the bracket gear 460 .
  • a base plate 320 positioned inside the housing 110 may be further included.
  • the bracket 310 may be rotatably coupled to the base plate 320 .
  • the first motor 331 may be positioned between the base plate 320 and the bracket 310, and the bracket gear 460 may be adjacently coupled to the outer surface of the bracket 310.
  • a first connection gear 430 having the same rotation axis as the first worm wheel 420 may be provided.
  • the first connection gear 430 may be meshed with the bracket gear 460 coupled to the bracket 310 .
  • the first worm wheel 420 and the bracket gear 460 may be engaged. In this case, power can be transmitted without requiring the first connection gear 430 .
  • the first motor 331 since the first motor 331 must be positioned so that the bracket gear 460 and the first worm wheel 420 are engaged, the first motor 331 must be placed inside.
  • the size of the housing 200 may increase.
  • the first worm wheel 420 may be coupled by a first connection gear 430 and a first connection shaft 450 .
  • the first connection shaft 450 may be positioned on a rotation axis of the first worm wheel 420 and the first connection gear 430 .
  • the first connection shaft 450 may extend from the center of rotation of the first worm wheel 420 to the center of rotation of the first connection gear 430.
  • the bracket gear 460 may be located outside the bracket 310 . Since the bracket 310 can be rotatably coupled to both sides of the base plate 320, it can be coupled from the outside of the base plate 320. Accordingly, the bracket gear 460 may be coupled from the outside of the base plate 320 . Accordingly, the first connection gear 430 that may mesh with the bracket gear 460 may be positioned outside the base plate 320 . The first connection shaft 450 extending from the rotation center of the first worm wheel 420 to the rotation center of the first connection gear 430 may extend from the inside of the bracket 310 plate to the outside of the bracket 310 plate. there is.
  • the rotation shaft of the bracket gear 460, the bracket 310, and the base plate 320 may be rotatably coupled to the bracket 310 and the bracket gear 460 by the bracket support 480.
  • a hole (not shown) may be provided in the bracket 310, and the support protrusion (FIG. 8, 321) of the base plate 320 may include a support hole (FIG. 8, 322).
  • the bracket support 480 may couple the bracket 310, the bracket gear 460, and the base plate 320 through the hole of the bracket 310 and the support hole of the base plate 320 (FIG. 8, 322).
  • bracket gear 460 moves, the bracket 310 moves to adjust the angle of the electronic device 10 coupled thereto.
  • the bracket gear 460 may be coupled with the bracket 310 .
  • the bracket 310 and the bracket gear 460 may be coupled by a bracket screw 470 .
  • the number of bracket screws 470 may be two. Two bracket screws 470 may be aligned and combined in the vertical direction. Accordingly, the bracket 310 and the bracket gear 460 can be stably coupled.
  • the first connection shaft 450 may be supported by the first shaft support 440 located on the upper side of the base plate 320 .
  • the first shaft support 440 may have a cylindrical shape with a hole formed in the center.
  • the bracket gear 460 may mesh with the first connection gear 430 . Since the reduction ratio increases only when the gear ratio between the bracket gear 460 and the first connection gear 430 is significantly different, a large size difference between the bracket gear 460 and the first connection gear 430 is good in terms of increasing the reduction ratio. When the reduction ratio of the bracket gear 460 increases, more precise control can be performed accordingly.
  • the outer periphery of the bracket gear 460 is provided adjacent to the inner surface of the housing 200 .
  • the size of the lower housing 220 may be smaller than that of the lower housing 220 .
  • the bracket gear 460 may be provided adjacent to the inner surface of the lower housing 220 .
  • the width of the lower housing 220 may be greater than the height. Accordingly, the bracket gear 460 may be provided adjacent to the lower inner surface of the lower housing 220 .
  • the upper housing 210 may be provided adjacent to the outer surface of the bracket 310, and the lower housing 220 may be provided adjacent to the outer circumference of the bracket gear 460.
  • the first worm 410 can be moved by the power generated by the first motor 331, and the first worm wheel 420 geared thereto can be moved by the first worm 410.
  • the first worm wheel 420 may move the first connection gear 430 that shares a rotation axis, and the first connection gear 430 may move the bracket gear 460 meshed therewith.
  • the bracket gear 460 can move the bracket 310 coupled therewith. Since the electronic device 10 is coupled to the bracket 310, the electronic device 10 can move up and down by the movement of the bracket 310.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the angle adjuster 20 of FIG. 3 related to the second one-way transmission member 500 .
  • 9 is a front view showing the angle adjuster 20 of FIG. 8 from the front.
  • 10 is a cross-sectional view showing a cross section of the angle adjuster 20 of FIG. 8 cut along XX′.
  • the second unidirectional transmission member 500 may include a second motor 332 .
  • the rotational axis of the second motor 332 may be located in the forward and backward directions of the angle adjusting device 1 .
  • the rotation axis of the second motor 332 may be positioned parallel to the rotation axis of the first motor 331 .
  • a second worm 510 may be coupled to the rotational shaft of the second motor 332 .
  • a first worm wheel 420 engaged with the second worm 510 may be provided.
  • the rotation axis of the first worm wheel 420 and the rotation axis of the second motor 332 may be positioned vertically.
  • the rotation shaft of the first worm wheel 420 may be positioned in an up-down direction toward the housing gear 560 to transmit power to the housing gear 560 . Accordingly, the rotation axis of the second motor 332 may not need to be positioned horizontally with the rotation axis of the housing gear 560 .
  • a second connection gear 530 having the same rotation axis as the first worm wheel 420 may be provided.
  • the second connection gear 530 may mesh with the housing gear 560 coupled to the lower housing 220 .
  • the first worm wheel 420 and the housing gear 560 may be engaged.
  • power can be transmitted without requiring the second connection gear 530 .
  • the second motor 332 since the second motor 332 must be located so that the housing gear 560 and the first worm wheel 420 are engaged, the second motor 332 must be placed inside.
  • the size of the housing 200 may increase.
  • the first worm wheel 420 may be coupled by a second connection gear 530 and a second connection shaft 550.
  • the second connecting shaft 550 may be positioned on a rotation axis of the first worm wheel 420 and the second connecting gear 530 .
  • the second connection shaft 550 may extend from the center of rotation of the first worm wheel 420 to the center of rotation of the second connection gear 530.
  • the second connection shaft 550 may be supported by the second shaft support 540 located on the upper side of the base plate 320 .
  • the second shaft support 540 may have a cylindrical shape with a hole formed in the center.
  • the base plate 320 can support the second motor 332, the second motor 332, the second worm 510, and the first worm wheel 420 can be provided on the upper side of the base plate 320. there is. Since the housing gear 560 may be positioned below the base plate 320 , the second connection gear 530 engaged therewith may be positioned below the base plate 320 . Accordingly, the second connection shaft 550 connecting the second connection gear 530 and the first worm wheel 420 may be formed through the base plate 320 .
  • the housing gear 560 may be formed adjacent to the base plate 320 .
  • the lower T gear may be formed on the lower side of the base plate 320 .
  • a through hole may be formed at the center of the rotation shaft of the housing gear 560 .
  • the support cylinder 590 may be positioned through the through hole formed at the center of the rotation shaft of the housing gear 560 .
  • the support cylinder 590 may serve as a rotation shaft of the housing gear 560 .
  • the support cylinder 590 may have a cylindrical shape.
  • the support cylinder 590 and the housing gear 560 may be coupled through the first bearing 591 . Friction may be reduced when the support cylinder 590 and the housing gear 560 move relative to each other through the first bearing 591 .
  • the support cylinder 590 may be positioned adjacent to the base plate 320 below the base plate 320 .
  • the base plate 320 and the support cylinder 590 may be coupled.
  • the base plate 320 and the support cylinder 590 may be coupled by housing screws 570 .
  • the housing screw 570 may couple the base plate 320 and the support cylinder 590 by penetrating the central side of the base plate 320 and the upper surface of the support cylinder 590 .
  • the housing gear 560 may include a coupling hole 561 penetrating one side of the gear.
  • a coupling protrusion 580 having a cross section corresponding to that of the coupling hole 561 may be positioned through the coupling hole 561 .
  • the coupling protrusion 580 may be positioned through a protrusion hole ( 223 in FIG. 3 ) located in the lower housing 220 . Accordingly, the housing gear 560 and the lower housing 220 may be coupled by the coupling protrusion 580 .
  • the coupling method between the housing gear 560 and the lower housing 220 is not limited thereto.
  • the housing gear 560 and the lower housing 220 may be coupled by a coupling member such as an adhesive or a screw.
  • a cylinder hole 221 may be provided in the rotation shaft of the lower housing 220 .
  • a cylinder guide 222 protruding toward the upper housing 210 and extending in a circumferential direction of the cylinder hole 221 may be provided on an inner circumference of the cylinder hole 221 .
  • a protrusion hole 223 penetrating the cylinder guide 222 may be provided at one side of the cylinder guide 222 .
  • the coupling protrusion 580 may be coupled to the protrusion hole 223 positioned as described above.
  • the rotation of the housing gear 560 may lead to the rotation of the lower housing 220 . Since the lower housing 220 is separated from other components, rotation of the lower housing 220 can be regarded as relative rotation of the other components.
  • the upper housing 210 positioned separately from the lower housing 220 rotates. In other words, it can be seen as the rotation of the electronic device 10 separated from the lower housing 220 . Accordingly, the panning P of the electronic device 10 can be adjusted.
  • the support cylinder 590 may extend from the housing gear 560 to the lower housing 220 . Specifically, it may be accommodated in the cylinder hole 221 of the lower housing 220 through a through hole formed at a position corresponding to the rotation axis of the housing gear 560 .
  • a second bearing 592 may be provided between the cylinder hole 221 of the lower housing 220 and the support cylinder 590 . The second bearing 592 may reduce friction between the lower housing 220 when the lower housing 220 relatively rotates with respect to the support cylinder 590 .
  • the support cylinder 590 having the same rotational axis as the rotational axis of the lower housing 220 and coupled to the base plate 320, the first bearing located between the outer side of the support cylinder 590 and the housing gear 560 591 and a second bearing 592 positioned apart from the first bearing 591 and positioned between the outer side of the support cylinder and the lower housing may be further included.
  • the housing gear 560 may mesh with the second connection gear 530 . Since the gear ratio between the housing gear 560 and the second connection gear 530 is greatly different, the reduction ratio increases. good night.
  • the outer periphery of the housing gear 560 is preferably provided adjacent to the support protrusion 321 .
  • the support protrusion 321 is located on one side of the base plate 320 and protrudes downward, providing the size of the housing gear 560 in this way can increase the size of the housing gear 560. be the way
  • the second worm 510 can be moved by the power generated by the second motor 332, and the first worm wheel 420 geared thereto can be moved by the second worm 510.
  • the first worm wheel 420 may move the second connection gear 530 sharing a rotational axis, and the second connection gear 530 may move the housing gear 560 meshed therewith.
  • the housing gear 560 can move the lower housing 220 coupled thereto, and since the lower housing 220 can be fixed by the floor, the electronic device 10 can relatively move left and right.
  • the unidirectional transmission members 400 and 500 described above may be preferably applied to the portable projector 100 .
  • the electronic device 10 is preferably the projector 100 .
  • the current projector 100 tends to be miniaturized, and with the development of technology, even the miniaturized projector 100 can implement an image having a certain level of quality or higher.
  • a battery in the projector 100 may be used.
  • the usage time of the projector 100 is reduced when the power consumption of the system is high, it is necessary to minimize the constantly consumed power.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a control sequence of the angle adjusting device 1 of FIG. 1 .
  • the angle adjusting device 1 may perform a driving stroke 710 by an input unit 610 ( FIGS. 13 and 610 ).
  • the angle can be changed to a desired position by the driving stroke 710 .
  • the power generated by the motors 331 and 332 described above is transmitted to the electronic device 10, and tilting (T) and panning (P) are performed to move the electronic device 10 at a desired angle let it
  • the angle adjusting device 1 may perform a driving sensing process 720 by the sensor 600 ( FIG. 13 , 600 ).
  • the driving detection process 720 is a procedure for determining whether the electronic device 10 has moved to a desired angle. If it is determined that the electronic device 10 has moved to a desired angle by the drive detection process 720, the angle adjusting device 1 may switch to the standby process 700.
  • the standby process 700 is a process in which power is not consumed for angle control.
  • the weight of the electronic device 10 may cause the electronic device 10 to move at the adjusted angle.
  • the angle adjusting device 1 may include a controller for correcting the angle.
  • the angle of the electronic device 10 since the angle of the electronic device 10 must be controlled frequently using the motors 331 and 332, power is consumed. Also, if care is not taken, back-EMF can occur and can damage hardware if there is no protection circuitry.
  • the above-mentioned control unit is not included or power is continuously supplied. Even without supply, the desired angle of the angle adjusting device 1 can be maintained.
  • the power used for the motors 331 and 332 can be reduced, and accordingly, the use time of the angle adjusting device 1 can be increased. In addition, the lifespan of the motors 331 and 332 can be increased.
  • FIG. 12 is a graph showing power consumption according to the control sequence of FIG. 11 .
  • the basic power consumption may be power continuously required when the angle adjustment device 1 communicates with an external server or the like or transmits information.
  • the time to start changing the angle of the electronic device 10 by the angle adjusting module 30 of the angle adjusting device 1 is “control start”.
  • control start since power is consumed by the motors 331 and 332, the power consumption value increases.
  • the electronic device 10 reaches a desired angle.
  • the desired angle is reached, it is expressed on the graph as "goal reached”.
  • FIG. 13 is a control block diagram for explaining the control method of FIG. 11;
  • the controller 620 controlling the above-described operation may include a memory 622 storing a program for performing the operation and a processor 621 executing the stored program.
  • the controller 620 may perform a pre-stored action.
  • the controller 620 may operate the first motor 331 and the second motor 332 through the motor driver 630 to change the angle of the angle adjusting device 1 to a previously stored position.
  • the drive sensing process 720 may be performed by the sensor 600 . If it is confirmed that the angle of the angle adjusting device 1 is not moved as much as desired according to the information input by the sensor 600, the controller 620 operates the first motor 331 and the second motor 331 through the motor driver 630. 2 The angle of the angle adjusting device 1 may be changed to a desired position by operating the motor 332 .
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating that a position sensing process 730 and a space sensing process 740 are additionally performed in FIG. 11 .
  • an input may be transmitted to the controller 620 (FIG. 13, 620) through the input unit 610, and the controller 620 may perform a stored action based on the transmitted information.
  • the angle adjusting device 1 can perform various functions using information received through the sensor 600. There is. For convenience of explanation, it is assumed that the electronic device 10 is the projector 100 and described below.
  • the projector 100 may be portable, it may be used while moving from one space to another. Due to this characteristic, since the position where the image is to be projected is different every time, an image optimized for each position can be projected. Alternatively, an optimized image can be projected by recognizing the space to be used. In other words, a space sensing process 740 for detecting a space or a position sensing process 730 for detecting a location may be further performed.
  • a position detection process 730 for adjusting the size or radiation position of a projected image emitted from the projector 100 by detecting a position to emit a beam may be stored in the memory ( 622 of FIG. 13 ). Therefore, when a position to emit a beam is recognized through the sensor 600, the controller 620 may adjust the angle of the projector 100 to adjust the size or position of the projected image so that the projected image can be seen clearly.
  • the size of the projected image can be adjusted according to the size of the entire wall surface to be projected.
  • an angle may be adjusted to correct a projected image by recognizing an inclined screen and correcting the inclination.
  • the controller (FIG. 13, 620), through the motor driver (FIG. 13, 630) to radiate the beam to the preset position, the first motor 331 and the second 2 The motor 332 is operated, thereby causing rotation of the bracket 310 and the lower housing 220.
  • an image for sleep can be projected.
  • an image related to the day's schedule may be projected.
  • the position where it can be used is free, it can perform various functions of interacting with the motion of a person or object by sensing it.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a control sequence of the angle adjusting device 1 of FIG. 11 .
  • the method for adjusting the angle of the angle adjusting device 1 may include receiving an input in a stationary state (800) (810).
  • the input received here may be an input received through the input unit (610 in FIG. 13) or an input received through the sensor (600 in FIG. 13).
  • the method for adjusting the angle of the electronic device includes tilting (T) through motors 331 and 332 based on the received input (830) and panning (P) through motors 331 and 332 based on the received input.
  • Step 820 may be included.
  • the power generated by the motors 331 and 332 is transmitted to the bracket 310 or the lower housing 220 to cause angle adjustment to a desired position.
  • the method for adjusting the angle of the electronic device may include determining whether tilting (T) and panning (P) have been performed to the input position (operation 840). It is possible to determine whether tilting (T) and panning (P) have been performed to the position input through the sensor (Fig. 13, 600).
  • the motors 331 and 332 do not move due to external force without consuming separate power to the motors 331 and 332. It may include a step 850 of switching to a standby mode performed using a one-way transfer member that prevents
  • a step of continuously adjusting the angle adjusting device by the control unit may be performed without a standby mode.
  • the angle adjustment method of the electronic device may include a standby mode.
  • FIG. 16 is a conceptual diagram for explaining the driving of the angle adjusting device 1 of FIG. 11 .
  • the angle adjusting device 1 can project a projection image to a desired position by tilting (T) and panning (P) as shown in the figure.

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Abstract

각도 조절 장치 및 각도 조절 방법이 개시된다. 각도 조절 장치는 전자장치, 상부 하우징 및 하부 하우징을 포함하는 하우징, 상기 하우징 내측에 위치하고 상기 전자장치와 결합하는 브래킷, 상기 하우징 내측에 위치하고, 상기 브래킷을 상하방향으로 회전시키는 동력을 발생하는 제1 모터, 상기 제1 모터에서 발생한 동력이 상기 브래킷에 전달되어 상기 브래킷이 회전하게 하고, 상기 브래킷에 작용하는 힘은 상기 제1 모터에 전달되는 것을 방지하도록, 상기 브래킷과 상기 제1 모터를 연결하는 제1 일방향 전달부재, 상기 하우징 내측에 위치하고, 상기 하부 하우징을 좌우 방향으로 회전시키는 동력을 발생하는 제2 모터 및 상기 제2 모터에서 발생한 동력이 상기 하부 하우징에 전달되어 상기 하부 하우징이 회전하게하고, 상기 하부 하우징에 작용하는 힘은 상기 제2 모터에 전달되는 것을 방지하도록, 상기 하부 하우징과 상기 제2 모터를 연결하는 제2 일방향 전달부재를 포함한다.

Description

각도 조절 장치 및 전자장치의 각도 조절 방법
본 개시는 각도 조절 장치 및 각도 조절 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 일방향 전달부재를 통하여 액츄에이터에 의하여는 각도를 조절할 수 있지만, 외력에 의하여는 액츄에이터의 각도를 조절할 수 없도록 하는 발명에 관한 개시이다.
전자장치의 경우에는 각도를 조절할 필요가 있다. 이는 원하는 위치에 원하는 출력값을 나타낼 수 있게 하기 위해서이다. 이러한 전자장치가 프로젝터라면 원하는 위치에 빔을 쏘아 영상을 볼 수 있게 하기 위하여 각도를 조절할 필요가 있다.
이러한 프로젝터는 영상 표시장치의 하나로서, 영상 정보를 외부의 스크린까지 투사하는 장치이다.
초기의 프로젝터는 조명계와 투사계를 구비하며, 별도의 영상자료를 필름 등의 형태로 제공하여 원하는 자료를 교체하면서 볼 수 있게 제공되었지만, 최근에는 디스플레이 모듈을 이용한 화상계를 구비함으로써, 컴퓨터나 영상 재생기 등을 연결하여 원하는 화면을 볼 수 있게 해준다. 이 때, 컴퓨터나 영상 재생기 등의 기기로부터 제공되는 영상 정보에 의해 화상계 즉, 디스플레이 모듈에 영상이 구현되고, 영상을 구현하기는 하지만 스스로 빛을 발생시키지 못하는 디스플레이 모듈에 조명계가 적절한 광선을 제공하게 되며, 광선이 디스플레이 모듈을 투과하면서 투영 화상을 형성하며, 형성된 투영 화상은 투사계를 지나면서 확대되어 적절한 거리에 배치된 스크린에 투사되는 것이다.
현재는 투과형 LCD(Liquid Crystal Display) 또는 DMD(Digital Micro Device) 등과 같은 소형 디스플레이 소자가 이용됨에 따라 프로젝터는 점차 소형화, 경량화 되고, 휴대가 가능한 크기의 프로젝터가 상용화되기에 이르렀다. 이러한 휴대용 프로젝터는 잦은 외근과 회의가 반복되는 직장인들에게 유용하다.
본 개시의 일 측면은 원하는 위치로 각도가 조절이 되었다면, 해당 각도를 유지하기 위하여 별도의 제어를 필요로 하지 않는 각도 조절 장치 및 전자장치의 각도 조절 방법을 제공하고자 한다.
본 개시의 일 측면은 경제적인 각도 조절 장치 및 전자장치의 각도 조절 방법을 제공하고자 한다.
본 개시의 일 측면은 수명이 길어진 각도 조절 장치 및 전자장치의 각도 조절 방법을 제공하고자 한다.
본 개시의 사상에 따르면 각도 조절 장치는 전자장치, 상부 하우징 및 하부 하우징을 포함하는 하우징, 상기 하우징 내측에 위치하고 상기 전자장치와 결합하는 브래킷, 상기 하우징 내측에 위치하고, 상기 브래킷을 상하방향으로 회전시키는 동력을 발생하는 제1 모터, 상기 제1 모터에서 발생한 동력이 상기 브래킷에 전달되어 상기 브래킷이 회전하게 하고, 상기 브래킷에 작용하는 힘은 상기 제1 모터에 전달되는 것을 방지하도록, 상기 브래킷과 상기 제1 모터를 연결하는 제1 일방향 전달부재, 상기 하우징 내측에 위치하고, 상기 하부 하우징을 좌우 방향으로 회전시키는 동력을 발생하는 제2 모터 및 상기 제2 모터에서 발생한 동력이 상기 하부 하우징에 전달되어 상기 하부 하우징이 회전하게하고, 상기 하부 하우징에 작용하는 힘은 상기 제2 모터에 전달되는 것을 방지하도록, 상기 하부 하우징과 상기 제2 모터를 연결하는 제2 일방향 전달부재를 포함한다.
상기 제1 일방향 전달부재는, 상기 모터의 회전축에 결합된 웜 및상기 웜에 치합되는 웜휠을 포함할 수 있다.
상기 제1 일방향 전달부재는 상기 브래킷에 결합되어 상기 웜휠로부터 전달되는 동력을 상기 브래킷으로 전달하여 상기 브래킷이 회전하도록 하는 브래킷 기어를 포함할 수 있다.
상기 브래킷 기어의 외주가 상기 하우징의 내면에 인접하도록 마련될 수있다.
상기 브래킷 기어와 치합되는 연결 기어를 포함하고, 상기 연결 기어의 회전축과 상기 웜휠의 회전축은 동일할 수 있다.
상기 연결 기어는 상기 브래킷 기어를 감속하도록, 상기 웜휠보다 반경이 작을 수 있다.
상기 웜의 회전축은 전후방향이고, 상기 웜휠의 회전축은 좌우방향일 수 있다.
상기 하우징 내측에 위치하는 베이스 플레이트를 더 포함하고, 상기 브래킷은 상기 베이스 플레이트에 회전 가능하도록 결합되고, 상기 제1 모터는 상기 베이스 플레이트와 상기 브래킷의 사이에 위치하고, 상기 브래킷 기어는 상기 브래킷 외면과 인접하여 결합될 수 있다.
상기 상부 하우징은 상기 브래킷의 외면에 인접하도록 마련되고, 상기 하부 하우징은 상기 브래킷 기어 외주에 인접하도록 마련될 수 있다.
상기 웜은 제1 웜, 상기 웜휠은 제1 웜휠, 상기 연결기어는 제1 연결기어라하고, 상기 제2 모터는 회전축을 포함하는 제2 모터를 포함하고, 상기 제2 일방향 전달부재는 상기 제2 모터의 회전축에 결합된 제2 웜, 상기 제2 웜에 치합되는 제2 웜휠, 상기 하부 하우징에 결합되어 상기 제2 웜휠로부터 전달되는 동력을 상기 하부 하우징으로 전달하여 상기 하부 하우징이 회전하도록 하는 하우징 기어 및 상기 하우징 기어와 치합되고, 상기 제2 웜휠의 회전축과 동일한 회전축을 가지는 제2 연결 기어를 포함할 수 있다.
상기 하우징 기어는 상측에서 하측으로 관통하는 결합 홀을 포함하고, 상기 하부 하우징은 상측으로 돌출 되는 실린더 가이드를 포함하고, 상기 실린더 가이드의 하우징 기어를 마주하는 면은 상기 결합 홀에 대응하는 위치에 마련되는 돌기 홀을 포함하고, 상기 하우징 기어와 상기 하부 하우징을 결합시키도록, 상기 결합 홀과 상기 돌기 홀 내에 수용되는 결합 돌기를 더 포함할 수 있다.
상기 하우징 기어는 상기 베이스 플레이트의 하측에 위치하고, 상기 베이스 플레이트는 상기 브래킷과 회전 가능하도록 결합하고 하측으로 돌출된 지지 돌기를 포함하고, 상기 하우징 기어의 외주가 상기 지지 돌기에 인접하도록 마련될 수 있다.
상기 제2 웜의 회전축은 전후 방향이고, 상기 제2 웜휠의 회전축은 상하 방향일 수 있다.
상기 하부 하우징의 회전축과 동일한 회전축을 갖고, 상기 베이스 플레이트에 결합되는 지지 실린더,상기 지지 실린더의 외측과 상기 하우징 기어 사이에 위치하는 제1 베어링 및 상기 제1 베어링과 이격되어 위치하고, 상기 지지 실린더 외측과 상기 하부 하우징 사이에 위치하는 제2 베어링을 더 포함할 수 있다.
상기 브래킷은 상기 전자장치가 결합하도록 상기 하우징 외측으로 돌출된 브래킷 돌기를 포함하고, 상기 상부 하우징은 상기 브래킷 돌기가 상하방향으로 자유롭게 회전하도록 상기 브래킷 돌기가 회전하는 각도 이상 형성되는 회전 홀을 포함하고, 상기 회전 홀을 통하여 이물질이 상기 상부 하우징 내측으로 인입되는 것을 방지하도록 상기 브래킷 돌기에 결합되어 상기 회전 홀을 커버하는 커버부를 포함할 수 있다.
본 개시의 사상에 따르면 각도 조절 장치는 프로젝터, 상기 프로젝터와 결합하는 브래킷, 동력을 발생시키는 모터, 상기 모터에 구동 전류를 공급하는 모터 드라이버를 포함하고, 상기 모터에서 발생한 동력이 상기 브래킷에 전달되어 상기 브래킷이 회전하게 하고, 상기 브래킷의 회전은 상기 모터에 전달하지 않게 하도록, 상기 브래킷과 상기 모터를 연결하는 일방향 전달부재 및 상기 모터 드라이버를 제어하여 상기 브래킷이 회전하는 구동 행정을 수행하고, 상기 구동 행정의 결과를 감지하는 구동 감지 행정을 수행하고, 상기 구동 감지 행정의 결과에 기초하여 상기 모터에서의 동력 발생을 제한하는 대기 행정을 수행하는 컨트롤러를 포함한다.
상기 컨트롤러는 미리 설정된 공간을 감지하여, 상기 각도 조절 장치가 미리 설정된 공간에 위치할 때, 미리 설정된 빔을 방사하도록 상기 브래킷을 회전시키는 공간 감지 행정을 수행할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 프로젝터가 일정한 공간에 위치할 때, 설정된 위치에 빔을 방사하도록 상기 브래킷을 회전시키는 위치 감지 행정을 수행할 수 있다.
본 개시의 사상에 따르면 전자장치의 각도 조절 방법은 입력을 수신하는 단계, 상기 수신된 입력을 바탕으로 모터를 통해 틸팅하는 단계, 상기 수신된 입력을 바탕으로 상기 모터를 통해 패닝하는 단계, 상기 입력된 위치로 상기 틸팅 및 상기 패닝이 수행되었는지 판단하는 단계 및 상기 틸팅 및 상기 패닝이 입력된 위치로 수행되었다면, 상기 모터에 별도의 전력을 소모함 없이 외력에 의하여 모터가 움직이지 않도록 하는 일방향 전달부재를 이용하여 수행되는 대기 단계를 포함한다.
상기 일방향 전달부재는 상기 모터의 회전축에 결합된 웜 및 상기 웜에 치합되는 웜휠을 포함하고, 상기 대기 단계는 상기 웜과 상기 웜휠에 의하여 수행될 수 있다.
본 개시에 따르면 일방향 전달부재를 통해 액츄에이터에 의하여만 각도 조절이 가능하고, 외력에 의하여는 각도 조절이 불가능하도록 하여, 원하는 위치로 각도가 조절되었다면 별도의 제어없이 각도를 유지할 수 있다.
본 개시에 따르면 일방향 전달부재가 사용됨에 따라, 원하는 위치로 각도가 조절이 되었다면, 액츄에이터를 별도로 제어하지 않아도 되므로, 전력 소모를 줄일 수 있다.
본 개시에 따르면 일방향 전달부재가 사용됨에 따라, 원하는 위치로 각도가 조절이 되었다면, 액츄에이터에 별도의 전력을 투입하지 않아도 되므로, 액츄에이터의 수명이 길어질 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 각도 조절 장치의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 전자장치가 프로젝터일 때, 프로젝터의 내부를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1의 각도 조절 장치를 분해한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 각도 조절부의 하우징을 제거하고 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 각도 조절부를 정면에서 도시한 정면도이다.
도 6은 도 3의 각도 조절부에서 제1 일방향 전달부재와 관련된 것을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 각도 조절부를 측면에서 도시한 측면도이다.
도 8은 도 3의 각도 조절부에서 제2 일방향 전달부재와 관련된 것을 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8의 각도 조절부를 정면에서 도시한 정면도이다.
도 10은 도 8의 각도 조절부를 XX`을 따라 자른 단면을 도시한 단면도이다.
도 11은 도 1의 각도 조절 장치의 제어 순서를 나타낸 개념도이다.
도 12는 도 11의 제어 순서에 따른 전력 소모를 나타낸 그래프이다.
도 13은 도 11의 제어방법을 설명하기 위한 제어 블록도이다.
도 14는 도 11에 위치 감지 행정과 공간 감지 행정을 추가로 수행하는 것을 나타낸 개념도이다.
도 15는 도 11의 각도 조절 장치의 제어 순서를 나타낸 순서도이다.
도 16은 도 11의 각도 조절 장치의 구동을 설명하기 위한 개념도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 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.
한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "상하 방향", "하측", 및 "전후 방향" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 각도 조절 장치(1)의 외관을 도시한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 각도 조절 장치(1)는 각도를 조절하여 원하는 각도에 위치하고자 하는 전자장치(10)와 전자장치(10)의 각도를 움직이기 위한 각도 조절부(20)를 포함할 수 있다.
각도 조절부(20)가 조절할 수 있는 각도는 특별한 제한은 없다. 다만, 각도 조절부(20)는 전자장치(10)의 상하 방향 이동을 지칭하는 틸팅(T)과 전자장치(10)의 좌우 방향 이동을 지칭하는 패닝(P)을 통하여 원하는 각도로 전자장치(10)를 이동시킬 수 있다.
전자장치(10)는 스피커, 프로젝터(100) 등이 될 수 있다. 전자장치(10)가 무언가를 방사하는 것을 목적으로 하는 경우에는 원하는 각도로 조정하여 원하는 위치로 무언가를 방사할 수 있다.
전자장치(10)는 프로젝터(100)가 될 수 있기 때문에, 프로젝터(100)의 구성을 이하 설명한다. 프로젝터(100)는 스크린에 화상을 투사하는 장치를 의미한다.
프로젝터(100)는 외관을 구성하는 프로젝터 하우징(110)을 포함할 수 있다.
프로젝터 하우징(110)의 전면에는 프로젝터(100)가 투사하려는 화상이 투사되는 투사 렌즈(131)가 위치할 수 있다.
프로젝터 하우징(110) 외측에는 프로젝터(100)의 전원을 켤 수 있는 전원키(180)를 포함할 수 있다. 프로젝터(100)의 현재 상태를 알려주는 표시등(181)이 프로젝터 하우징(110)의 외측에 위치할 수 있다. 또한 미리 설정된 기능을 수행하도록 하는 기능키(182)가 프로젝터 하우징(110)의 외측에 위치할 수 있다.
이하 프로젝터(100)가 가질 수 있는 구성에 대하여 설명한다.
도 2는 도 1의 전자장치(10)가 프로젝터(100)일 때, 프로젝터(100)의 내부를 도시한 평면도이다.
프로젝터(100)는 광을 발생시키는 조명계(120)와 투사계(130)를 포함할 수 있다. 조명계(120)는 광원(121)으로부터 표시소자(162)에 이르기까지 배치되는 광부품들로 이루어지는 광학계를 의미한다. 조명계(120)는 광원(121)을 포함할 수 있다. 광원(121)은 R(Red), G(Green), B(Blue)광을 조사하는 발광기로 구성될 수 있다. 발광기는 LED(Light Emitted Diode)로 구성될 수 있다. 여기서, 광원(121)은 백색광을 방출하는 구성을 취할 수 있고, 이 경우 백색광을 R, G, B로 분리하는 컬러분리수단(미도시)이 추가로 구성된다.
조명계(120)는 콜리메이터 렌즈(122), 필터(123), 플라이아이렌즈(141), 집광 렌즈(140)를 더 포함할 수 있다. 광원(121)의 광이 방출되는 방향에는 콜리메이터 렌즈(122)가 위치할 수 있다. 콜리메이터 렌즈(122)는 광원(121)에서 방출되는 광을 모아주는 역할을 한다. 콜리메이터 렌즈(122)를 통과한 광은 필터(123)를 거쳐 플라이아이렌즈(141)를 통과하고, 이어 집광 렌즈(140)를 통과할 수 있다. 이 과정을 거치면서 광은 균일해지고, 집광될 수 있다.
프로젝터(100)는 굴절계(150)와 화상계(160)를 더 포함할 수 있다.
굴절계(150)는 조명계(120)로부터 방출된 광을 반사하여 화상계(160)로 진행시킬 수 있다. 이 때, 굴절계(150)는 볼륨 홀로그래픽 미러를 이용하여 구성될 수 있다. 굴절계(150)는 평판 형상의 미러 형상을 가질 수 있다.
굴절계(150)를 통하여 반사된 광은 화상계(160)로 진행할 수 있다. 화상계(160)는 투과형 액정 표시 장치, 디지털 마이크로미러 장치(DMD: Digital Micromirror device)와 같은 디스플레이 모듈을 이용하여 전기적인 영상 신호를 광학적 영상으로 만들어 줄 수 있다. 이러한 화상계(160)는 자체적으로 빛을 발생시키지 못하기 때문에, 조명계(120)로부터 조사된 광선을 제공받아 투영 화상을 형성할 수 있다.
화상계(160)는 이러한 디스플레이 모듈을 포함하는 표시소자(162)와 빛을 모아주는 릴레이렌즈(161)를 포함할 수 있다.
화상계(160)를 통한 광은 투사계(130)를 통하여 스크린에 투사될 수 있다. 투사계(130)는 화상계(160)로부터 출사된 투영 화상을 확대하여 스크린에 투사하는 투사 렌즈(161)로 구성되며, 투영 화상의 진행 방향으로 진퇴운동 가능하게 설치되어 스크린과의 거리에 따라 초점 조절을 할 수 있다. 이를 통하여 스크린에 투사된 영상을 선명하게 조절할 수 있다.
조명계(120)는 화상계(160)와 투사계(130) 사이 측면부에서 투영 화상의 진행 경로에 수직한 방향으로 광을 조사할 수 있다. 다시 말하면, 굴절계(150)로 입사되는 광선은 투영 화상의 진행 방향에 수직하게 진행할 수 있다. 조명계(120)에서 조사된 광선은 굴절계(150)로 수직하게 입사되지만, 굴절계(150)는 화상계(160)를 향하여 광을 반사시킬 수 있다.
화상계(160)는 굴절계(150)를 통해 제공되는 광을 이용하여 투영 화상을 형성하여 투사계(130)로 진행시키게 되며, 투영 화상은 조명계(120)로부터 조사된 광의 진행 방향에 수직하게 진행하게 될 수 있다.
프로젝터(100)은 방열팬(170)과 방열핀(171)을 포함하여, 프로젝터 내부에서 발생하는 열을 프로젝터의 외부로 방출할 수 있다.
위와 같은 구성을 통하여 프로젝터(100)는 투영 화상을 투사하여 원하는 정보를 나타낼 수 있다.
도 3은 도 1의 각도 조절 장치(1)를 분해한 분해 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각도 조절 장치(1)는 전자장치(10)와 전자장치(10)의 각도를 조절하는 각도 조절부(20)를 포함할 수 있다.
전자장치(10)는 미리 설정된 경로로 움직이거나 기능할 수 있게 신호할 수 있는 입력부(610)와 외부의 정보를 수용할 수 있는 센서(600)를 포함할 수 있다.
각도 조절부(20)는 외관을 구성하는 하우징(200)을 포함할 수 있다.
하우징(200)은 상부에 위치한 상부 하우징(210)과 하부에 위치한 하부 하우징(220)을 포함할 수 있다.
상부 하우징(210)은 반구의 형상으로 마련될 수 있다. 전자장치(10)는 상부 하우징(210)의 표면을 따라 움직일 수 있기 때문에, 상부 하우징(210)이 구의 형상을 갖는다면, 전자장치(10)가 그 표면을 따라 매끄럽게 움직일 수 있다.
하부 하우징(220)의 외면은 상부 하우징(210)의 외면에서 연장되어 원기둥 형태로 마련될 수 있다. 하부 하우징(220)의 하측은 평평할 수 있다. 하부 하우징(220)의 하측이 평평하기 때문에 각도 조절 장치(1)가 넘어지지 않게 될 수 있다.
하부 하우징(220)은 상부 하우징(210)과 분리되어 마련될 수 있다. 따라서 하부 하우징(220)의 회전을 통하여, 상부 하우징(210)이 상대적으로 회전하게 될 수 있다.
하우징(200)의 내측에는 다른 구성이 위치할 수 있다. 이를 위하여 상부 하우징(210)과 하부 하우징(220)은 내측에 공간이 마련될 수 있다. 바람직하게는 상부 하우징(210)과 하부 하우징(220)은 쉘의 형태를 포함할 수 있다.
하우징(200)의 내측에는 각도 조절 모듈(30)이 위치할 수 있다. 각도 조절 모듈(30)은 동력을 발생시키는 액츄에이터(330)를 포함할 수 있다. 액츄에이터(330)는 모터(도 4, 331, 332)가 될 수 있다.
모터(331, 332)에 모터(331, 332)를 구동시키는 모터 드라이버(630)가 연결될 수 있다. 모터 드라이버(630)는 컨트롤러(620)에 의하여 제어 될 수 있다. 컨트롤러(620)는 프로세서(621)와 메모리(622)를 포함할 수 있다.
각도 조절 모듈(30)은 액츄에이터(330)에서 발생한 동력으로 움직이는 브래킷(310)을 포함할 수 있다. 브래킷(310)의 상측에는 브래킷 돌기(311)가 형성될 수 있다. 브래킷 돌기(311)를 통하여 브래킷(310)과 전자장치(10)는 결합할 수 있다. 따라서 브래킷(310)의 움직임을 통해 전자장치(10)가 움직일 수 있다.
전자장치(10)는 상부 하우징(210) 측에 마련될 수 있다. 전자장치(10)는 하우징(200) 외측에 위치하고, 각도 조절 모듈(30)은 하우징(200) 내측에 위치할 수 있다. 전자장치(10)는 각도 조절 모듈(30)과 브래킷 돌기(311)를 통해 결합이 될 수 있므로, 브래킷 돌기(311)는 상부 하우징(210)을 관통하여 위치할 수 있다.
이 때, 상부 하우징(210)은 브래킷 돌기(311)가 이동하기에 방해되지 않도록, 브래킷 돌기(311)가 이동하는 경로 상에 형성되는 회전 홀(211)을 포함할 수 있다.
브래킷 돌기(311)가 이동하면서, 회전 홀(211)을 모두 커버하지 않을 수 있다. 이를 커버하기 위하여 각도 조절부(20)는 회전 홀(211)에 대응되는 형상을 가지는 커버부(230)를 포함할 수 있다.
즉, 회전 홀(211)을 통하여 이물질이 상부 하우징(210) 내측으로 인입되는 것을 방지하도록 브래킷 돌기(311)에 결합되어 회전 홀(211)을 커버하는 커버부(230)를 포함할 수 있다.
커버부(230)는 홀(231)을 포함할 수 있다. 홀(231)을 관통하여 브래킷 돌기(311)가 전자장치(10)에 결합될 수 있다.
하부 하우징(220)은 각도 조절 모듈(30)이 결합하기 위한 실린더 가이드(222)와 이를 통하여 형성되는 실린더 홀(221)을 포함할 수 있다. 하부 하우징(220)은 각도 조절 모듈(30)이 하부 하우징(220)에 결합되기 위하여 돌기 홀(223)을 더 포함할 수 있다.
도 4는 도 3의 각도 조절부(20)의 하우징(200)을 제거하고 도시한 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 각도 조절부(20)에서 하우징(200), 커버부(230)를 제거하면, 각도 조절 모듈(30)이 나타난다.
각도 조절 모듈(30)은 베이스 플레이트(320)를 포함할 수 있다. 베이스 플레이트(320)는 플레이트의 형상으로 표현되었지만, 이에 제한되지 않는다.
베이스 플레이트(320)의 크기는 하우징(200)의 내측 크기에 의하여 제한 될 수 있다.
베이스 플레이트(320)는 모터를 지지할 수 있다. 즉, 모터는 베이스 플레이트(320) 상측에 위치할 수 있다.
모터에서 전달되는 동력은 브래킷(310)을 움직이거나, 하부 하우징(도 3, 220)을 움직일 수 있다. 모터와 브래킷(310) 또는 모터와 하부 하우징(220) 사이에는 힘을 전달할 수 있도록 하는 부재가 마련될 수 있다.
이 때, 해당 부재는 일방향 전달 부재(400, 500)가 될 수 있다.
일방향 전달 부재(400, 500)는 모터에서 발생하는 동력은 동력이 필요한 곳에 전달할 수 있으나, 반대로 외력이 있는 경우 모터에 해당 외력을 전달하지 않는 부재를 말한다. 외력이 있는 경우 모터에 해당 외력을 전달하지 않게 하기 위하여, 브레이크부를 포함할 수 있다. 브레이크는 일렉트로 마그네틱 브레이크가 될 수 있다.
그러나 별도의 브레이크부를 마련하기 위하여 이를 위한 구성을 포함하는 것은 재료비의 상승을 야기할 수 있다. 또한 브레이크를 제어하기 위한 구성과 제어를 위한 별도의 추가적인 전력이 소모될 수 있다.
일방향 전달 부재(400, 500)는 웜(410, 510)과 웜휠(420, 520)을 포함할 수 있다. 웜(410, 510)과 웜휠(420, 520)을 구조적으로, 웜(410, 510)이 회전하면 웜휠(420, 520)이 회전하고, 웜휠(420, 520)이 회전하려고 하면 웜(410, 510)이 회전하지 않는 구조이다.
모터(331, 332)의 회전축에 웜(410, 510)이 결합될 수 있다. 웜(410, 510)과 치합되도록 웜휠(420, 520)이 마련될 수 있다. 따라서 모터(331, 332)의 동력은 웜(410, 510)에 전달되어 웜휠(420, 520)을 회전시킬 수 있지만, 웜휠(420, 520)을 통하여 전달되는 외력은 웜(410, 510)을 회전시킬 수 없다. 따라서 힘이 일방향으로 전달될 수 있다.
웜(410, 510)과 웜휠(420, 520)의 회전축은 수직하게 위치할 수 있다. 웜(410, 510)의 회전축은 전후 방향일 수 있다. 따라서, 웜휠(420, 520)의 회전축은 좌우 방향일 수 있다.
각도 조절 장치(1)는 각도를 정밀하게 제어하는 것이 필요하기 때문에, 감속하는 구성이 필요하다. 만약 모터(331, 332)의 동력을 전달하는 구성이 기어인 경우에는 기어 간의 기어비가 크게 차이가 나는 것이 필요하다. 스퍼 기어를 통해 기어비의 차이를 크게 하려면, 반경의 차이가 많이 나는 기어를 사용하여야 한다. 반경의 차이가 크게 나기 위하여는 크기가 큰 기어를 사용하여야 한다는 것이다. 크기가 큰 기어를 사용하게 되면 제품 전체의 크기 증가로 이어진다. 제품의 크기가 증가하면 휴대성이 제한되는 문제가 발생할 수 있다.
동력을 전달하는 구성이 웜(410, 510)과 웜휠(420, 520)인 경우에는 크기가 큰 기어를 사용하지 않더라도, 큰 감속비를 얻을 수 있다. 따라서 제품의 크기를 증가시키지 않더라도, 원하는 감속비를 얻을 수 있어, 작은 크기의 제품을 생산할 수 있다. 이는 휴대성의 증가를 가져올 수 있다. 특히, 전자제품이 프로젝터(100)이고, 제품 전체가 미니 프로젝터(100)인 경우에 휴대성이 증가한다는 것은 큰 장점이 될 수 있다.
웜휠(420, 520)에서 곧바로 브래킷(310)에 동력을 전달할 수도 있지만, 하우징(200)의 크기를 줄이기 위하여 하우징(200) 내부 구성 간 위치관계를 변경하고, 변경된 위치로 동력을 전달하도록 할 수 있다.
일방향 전달 부재(400, 500)는 브래킷 기어(460) 또는 하우징 기어(560)와 치합되는 연결 기어(430, 530)를 포함할 수 있다. 연결 기어(430, 530)의 회전축과 웜휠(420, 520)의 회전축은 동일할 수 있다. 연결 기어(430, 530)와 웜휠(420, 520)은 연결 샤프트(450, 550)에 의하여 연결될 수 있다. 연결 사프트는 웜휠(420, 520)과 연결 기어(430, 530)의 회전축 역할을 할 수 있다.
연결 샤프트(450, 550)는 웜휠(420, 520)로부터 연결 기어(430, 530)로 연장되기 때문에, 연결 사프트(450, 550)는 다른 부재에 의하여 원하는 위치에 위치하도록 지지될 필요가 있다. 이를 위하여 베이스 플레이트(320)에 결합되는 축 지지대(440, 540)를 포함할 수 있다.
연결 기어(430, 530)와 브래킷 기어(460) 또는 연결 기어(430, 530)와 하우징 기어(560)의 기어비 차이가 크게 나야 감속비가 커질 수 있다. 기어의 크기 차이가 크게 나야 기어비 차이가 크게 날 수 있기 때문에, 연결 기어(430, 530)와 브래킷 기어(460) 또는 연결 기어(430, 530)와 하우징 기어(560)의 크기 차이가 크게 날 수록 감속비가 커진다.
즉, 브래킷 기어(460) 또는 하우징 기어(500)보다 연결 기어(430, 530)가 작아야 브래킷 기어(460) 또는 하우징 기어(500)의 감속에 도움이 되고, 연결 기어(430, 530)가 작으면 작을 수록, 브래킷 기어(460) 또는 하우징 기어(500)는 감속될 수 있다. 이를 통해 웜휠(420, 520) 기어와 동일한 회전 수를 갖지만 반경이 작은 기어가 브래킷 기어(460) 또는 하우징 기어(560)와 치합될 수 있다.
전자장치(10)의 출력을 원하는 각도로 방사하기 위하여는 전자장치(10)의 상하방향의 각도와 좌우 방향의 각도를 조절할 필요가 있다. 상하 방향의 각도를 조절하는 것을 틸팅(T)이라고 할 수 있다. 좌우 방향의 각도를 조절하는 것을 패닝(P)이라고 할 수 있다.
틸팅(T)과 패닝(P) 각각을 하기 위한 동력이 필요할 수 있다. 이 때 틸팅(T)을 하기 위한 모터(331, 332)를 제1 모터(331)라 할 수 있다. 패닝(P)을 하기 위한 모터(331, 332)를 제2 모터(332)라 할 수 있다.
틸팅(T)을 위하여 마련되는 일방향 전달 부재(400, 500)를 제1 일방향 전달 부재(400)라고 할 수 있다. 패닝(P)을 위하여 마련되는 일방향 전달 부재(400, 500)를 제2 일방향 전달 부재(500)라고 할 수 있다. 각각의 구성에 대하여는 도 5와 함께 설명한다.
도 5는 도 4의 각도 조절부(20)를 정면에서 도시한 정면도이다.
브래킷(310)은 베이스 플레이트(320)와 회전 가능하게 결합될 수 있다. 브래킷(310)은 베이스 플레이트(320)의 양 측단에서 브래킷 지지대(480)에 의하여 결합될 수 있다. 브래킷 지지대(480)는 베이스 플레이트(320)와 브래킷(310)을 관통하여 결합하고, 베이스 플레이트(320)에서 브래킷(310)이 분리되지 않도록 할 수 있다.
브래킷(310)은 베이스 플레이트(320)와 결합한 일 측에서 연장되어 베이스 플레이트(320)의 타 측으로 절곡되어 연장되고, 베이스 플레이트(320)와 결합하는 타 측을 향하여 다시 절곡되어 연장되어 마련될 수 있다.
이러한 형상에 의하여 브래킷(310)과 베이스 플레이트(320) 사이에는 공간이 생길 수 있다.
브래킷(310)과 베이스 플레이트(320) 사이에 모터(331, 332)가 위치할 수 있다. 구체적으로는 베이스 플레이트(320)가 모터(331, 332)를 지지하도록, 베이스 플레이트(320) 상측에 모터(331, 332)가 위치할 수 있다.
각도 조절 모듈(30)은 틸팅(T)을 위하여 동력을 전달하는 제1 일방향 전달 부재(400) 및 패닝(P)을 위하여 동력을 전달하는 제2 일방향 전달 부재(500)를 포함할 수 있다.
이하에서 틸팅(T)을 위한 제1 일방향 전달 부재(400)와 패닝(P)을 위한 제2 일방향 전달 부재(500)를 분리하여 도시한 것을 통하여 설명한다.
도 6은 도 3의 각도 조절부(20)에서 제1 일방향 전달부재와 관련된 것을 도시한 사시도이다. 도 7은 도 6의 각도 조절부(20)를 측면에서 도시한 측면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 일방향 전달 부재(400)는 동력을 브래킷(310)에 전달하여 브래킷(310)이 상하로 회전하며 움직임에 따라, 브래킷(310)에 결합된 전자장치(10)가 상하로 회전하며 움직일 수 있게 한다.
제1 일방향 전달 부재(400)는 제1 모터(331)를 포함할 수 있다.
제1 모터(331)의 회전축은 각도 조절 장치(1)의 전후 방향으로 위치할 수 있다. 제1 모터(331)의 회전축에는 제1 웜(410)이 결합될 수 있다. 제1 웜(410)과 치합되는 제1 웜휠(420)이 마련될 수 있다. 제1 웜휠(420)의 회전축과 제1 모터(331)의 회전축은 수직으로 위치할 수 있다. 제1 웜휠(420)의 회전축은 브래킷 기어(460)에 동력을 전달하기 위하여 브래킷 기어(460)를 향해 좌우방향으로 위치할 수 있다. 이에 따라서 브래킷 기어(460)의 회전축과 수평하게 제1 모터(331)의 회전축이 위치할 필요가 없게 될 수 있다.
하우징(110) 내측에 위치하는 베이스 플레이트(320)를 더 포함할 수 있다. 브래킷(310)은 베이스 플레이트(320)에 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 제1 모터(331)는 베이스 플레이트(320)와 브래킷(310)의 사이에 위치하고, 브래킷 기어(460)는 브래킷(310) 외면과 인접하여 결합될 수 있다.
제1 웜휠(420)과 동일한 회전축을 가지는 제1 연결 기어(430)가 마련될 수 있다. 제1 연결 기어(430)는 브래킷(310)과 결합한 브래킷 기어(460)와 치합 될 수 있다. 제1 웜휠(420)과 브래킷 기어(460)가 치합 될 수 있다. 이 경우, 제1 연결 기어(430)를 필요로 하지 않고 동력을 전달할 수 있다. 그러나, 제1 연결 기어(430)가 없다면, 브래킷 기어(460)와 제1 웜휠(420)이 치합되도록 제1 모터(331)가 위치하여야 하기 때문에, 제1 모터(331)를 내측에 위치시킬 수 있는 하우징(200)의 크기가 커질 수 있다.
제1 웜휠(420)은 제1 연결 기어(430)과 제1 연결 샤프트(450)에 의하여 결합될 수 있다. 제1 연결 샤프트(450)는 제1 웜휠(420)과 제1 연결 기어(430)의 회전축 상에 위치할 수 있다. 제1 연결 샤프트(450)는 제1 웜휠(420)의 회전 중심에서 제1 연결 기어(430)의 회전 중심으로 연장되어 형성될 수 있다.
브래킷 기어(460)는 브래킷(310)의 외측에 위치할 수 있다. 브래킷(310)은 베이스 플레이트(320)의 양 측에 회전할 수 있도록 결합될 수 있기 때문에, 베이스 플레이트(320)의 외측에서 결합될 수 있다. 이에 의하여, 브래킷 기어(460)는 베이스 플레이트(320)의 외측에서 결합될 수 있다. 따라서, 브래킷 기어(460)와 치합될 수 있는 제1 연결 기어(430)는 베이스 플레이트(320)의 외측에 위치할 수 있다. 제1 웜휠(420)의 회전 중심에서 제1 연결 기어(430)의 회전 중심으로 연장되는 제1 연결 샤프트(450)는 브래킷(310) 플레이트의 내측에서 브래킷(310) 플레이트의 외측으로 연장될 수 있다.
브래킷 기어(460)의 회전축과 브래킷(310) 및 베이스 플레이트(320)는 브래킷 지지대(480)에 의하여 브래킷(310)과 브래킷 기어(460)가 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 브래킷(310)에는 홀(미도시)이 마련될 수 있고, 베이스 플레이트(320)의 지지 돌기(도 8, 321)는 지지대 홀(도 8, 322)을 포함할 수 있다. 브래킷 지지대(480)는 브래킷(310)의 홀과 베이스 플레이트(320) 지지대 홀(도 8, 322)을 관통하여 브래킷(310)과 브래킷 기어(460) 및 베이스 플레이트(320)를 결합할 수 있다.
브래킷 기어(460)가 움직임에 따라 브래킷(310)이 움직여 그와 결합한 전자장치(10)의 각도를 조절 할 수 있다. 이를 위하여 브래킷 기어(460)는 브래킷(310)과 결합될 수 있다. 브래킷(310)과 브래킷 기어(460)는 브래킷 스크류(470)에 의하여 결합될 수 있다. 브래킷 스크류(470)는 2개 일 수 있다. 브래킷 스크류(470)는 상하 방향으로 2개로 정렬되어 결합할 수 있다. 이에 의하여, 브래킷(310)과 브래킷 기어(460)가 안정적으로 결합될 수 있다.
제1 연결 샤프트(450)는 베이스 플레이트(320) 상측에 위치한 제1 축 지지대(440)에 의하여 지지될 수 있다. 제1 축 지지대(440)는 중심에 홀이 형성된 원통 형상일 수 있다.
브래킷 기어(460)는 제1 연결 기어(430)와 치합될 수 있다. 브래킷 기어(460)와 제1 연결 기어(430)의 기어비가 크게 차이 나야 감속비가 커지기 때문에, 브래킷 기어(460)와 제1 연결 기어(430)의 크기 차이가 큰 것이 감속비가 커지는 측면에서 좋다. 브래킷 기어(460)의 감속비가 커지면, 이에 따라서 더 정밀한 제어를 할 수 있다.
이를 위하여 브래킷 기어(460)의 외주는 하우징(200)의 내면에 인접하도록 마련되는 것이 바람직하다.
상부 하우징(210)은 전자장치(10)가 움직이는 각도만큼의 회전 홀(211)이 형성될 것을 필요로 하기 때문에, 하우징(200)의 크기를 작게 하여 휴대성을 높이고자 한다면, 상부 하우징(210) 보다 하부 하우징(220)의 크기가 작게 형성될 수 있다. 이 경우, 브래킷 기어(460)는 하부 하우징(220)의 내면에 인접하도록 마련될 수 있다.
각도 조절 장치(1)가 안정적으로 서 있으려면, 일정한 넓이로 하우징(200)의 하면이 형성되어야 하기 때문에, 하부 하우징(220)의 폭은 높이보다 넓을 수 있다. 따라서 브래킷 기어(460)는 하부 하우징(220)의 하측 내면에 인접하도록 마련될 수 있다.
다시 말하면, 상부 하우징(210)은 브래킷(310)의 외면에 인접하도록 마련되고, 하부 하우징(220)은 브래킷 기어(460) 외주에 인접하도록 마련될 수 있다.
결론적으로, 제1 모터(331)에서 발생하는 동력에 의하여 제1 웜(410)이 움직일 수 있고, 제1 웜(410)에 의하여 그에 치합된 제1 웜휠(420)이 움직일 수 있다. 제1 웜휠(420)은 회전축을 공유하는 제1 연결 기어(430)를 움직일 수 있고, 제1 연결 기어(430)는 그에 치합된 브래킷 기어(460)를 움직일 수 있다. 그리고 브래킷 기어(460)는 그와 결합된 브래킷(310)을 움직일 수 있다. 전자장치(10)는 브래킷(310)과 결합되어 있기 때문에, 브래킷(310)의 움직임에 의하여 전자장치(10)는 상하로 움직일 수 있다.
도 8은 도 3의 각도 조절부(20)에서 제2 일방향 전달 부재(500)와 관련된 것을 도시한 사시도이다. 도 9는 도 8의 각도 조절부(20)를 정면에서 도시한 정면도이다. 도 10은 도 8의 각도 조절부(20)를 XX`을 따라 자른 단면을 도시한 단면도이다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 일방향 전달 부재(500)는 제2 모터(332)를 포함할 수 있다.
제2 모터(332)의 회전축은 각도 조절 장치(1)의 전후 방향으로 위치할 수 있다. 제2 모터(332)의 회전축은 제1 모터(331)의 회전축과 나란하게 위치할 수 있다. 제2 모터(332)의 회전축에는 제2 웜(510)이 결합될 수 있다. 제2 웜(510)과 치합되는 제1 웜휠(420)이 마련될 수 있다. 제1 웜휠(420)의 회전축과 제2 모터(332)의 회전축은 수직으로 위치할 수 있다. 제1 웜휠(420)의 회전축은 하우징 기어(560)에 동력을 전달하기 위하여 하우징 기어(560)를 향해 상하 방향으로 위치할 수 있다. 이에 따라서 하우징 기어(560)의 회전축과 수평하게 제2 모터(332)의 회전축이 위치할 필요가 없게 될 수 있다.
제1 웜휠(420)과 동일한 회전축을 가지는 제2 연결 기어(530)가 마련될 수 있다. 제2 연결 기어(530)는 하부 하우징(220)과 결합한 하우징 기어(560)와 치합될 수 있다. 제1 웜휠(420)과 하우징 기어(560)가 치합될 수 있다. 이 경우, 제2 연결 기어(530)를 필요로 하지 않고 동력을 전달할 수 있다. 그러나, 제2 연결 기어(530)가 없다면, 하우징 기어(560)와 제1 웜휠(420)이 치합되도록 제2 모터(332)가 위치하여야 하기 때문에, 제2 모터(332)를 내측에 위치시킬 수 있는 하우징(200)의 크기가 커질 수 있다.
제1 웜휠(420)은 제2 연결 기어(530)와 제2 연결 샤프트(550)에 의하여 결합될 수 있다. 제2 연결 샤프트(550)는 제1 웜휠(420)과 제2 연결 기어(530)의 회전축 상에 위치할 수 있다. 제2 연결 샤프트(550)는 제1 웜휠(420)의 회전 중심에서 제2 연결 기어(530)의 회전 중심으로 연장되어 형성될 수 있다.
제2 연결 샤프트(550)는 베이스 플레이트(320) 상측에 위치한 제2 축 지지대(540)에 의하여 지지될 수 있다. 제2 축 지지대(540)는 중심에 홀이 형성된 원통 형상일 수 있다.
베이스 플레이트(320)는 제2 모터(332)를 지지할 수 있기 때문에, 베이스 플레이트(320) 상측에 제2 모터(332), 제2 웜(510), 제1 웜휠(420)이 마련될 수 있다. 하우징 기어(560)는 베이스 플레이트(320) 하측에 위치할 수 있기에, 이와 치합되는 제2 연결 기어(530)는 베이스 플레이트(320) 하측에 위치할 수 있다. 따라서, 제2 연결 기어(530)와 제1 웜휠(420)을 연결하는 제2 연결 샤프트(550)는 베이스 플레이트(320)를 관통하여 형성될 수 있다.
하우징 기어(560)는 베이스 플레이트(320)와 인접하여 형성될 수 있다. 하 T이 기어는 베이스 플레이트(320)의 하측에 형성될 수 있다. 하우징 기어(560)의 회전축의 중심에는 통공이 형성될 수 있다. 하우징 기어(560)의 회전축 중심에 형성된 통공을 관통하여 지지 실린더(590)가 위치할 수 있다. 지지 실린더(590)는 하우징 기어(560)의 회전축 역할을 할 수 있다. 지지 실린더(590)는 원통 형상일 수 있다. 지지 실린더(590)와 하우징 기어(560)는 제1 베어링(591)을 통하여 결합될 수 있다. 제1 베어링(591)을 통하여 지지 실린더(590)와 하우징 기어(560)의 상대 운동 시 마찰이 줄어들 수 있다.
지지 실린더(590)는 베이스 플레이트(320) 하측에서 베이스 플레이트(320)와 인접하게 위치할 수 있다. 베이스 플레이트(320)와 지지 실린더(590)는 결합될 수 있다. 베이스 플레이트(320)와 지지 실린더(590)는 하우징 스크류(570)에 의하여 결합될 수 있다. 하우징 스크류(570)는 베이스 플레이트(320)의 중앙 측과 지지 실린더(590)의 상면을 관통하여 베이스 플레이트(320)와 지지 실린더(590)를 결합 시킬 수 있다.
하우징 기어(560)는 기어의 일측을 관통하는 결합 홀(561)을 포함할 수 있다. 결합 홀(561)을 관통하여 결합 홀(561)의 단면과 대응되는 단면을 가진 결합 돌기(580)가 위치할 수 있다. 결합 돌기(580)는 하부 하우징(220)에 위치한 돌기 홀(도 3, 223)을 관통하여 위치할 수 있다. 따라서 결합 돌기(580)에 의하여 하우징 기어(560)와 하부 하우징(220)이 결합될 수 있다. 다만, 하우징 기어(560)와 하부 하우징(220)이 결합하는 방식은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 접착제나 스크류와 같은 결합부재에 의하여도 하우징 기어(560)와 하부 하우징(220)이 결합될 수 있다.
구체적으로는, 하부 하우징(220)의 회전축에는 실린더 홀(221)이 마련될 수 있다. 실린더 홀(221)의 내주에는 상부 하우징(210)을 향해 돌출되고 실린더 홀(221)의 원주 방향으로 연장되는 실린더 가이드(222)가 마련될 수 있다. 실린더 가이드(222)의 일측에는 실린더 가이드(222)를 관통하는 돌기 홀(223)이 마련될 수 있다. 결합 돌기(580)는 이상과 같이 위치한 돌기 홀(223)에 결합될 수 있다.
하우징 기어(560)와 하부 하우징(220)이 결합함에 따라서, 하우징 기어(560)의 회전이 하부 하우징(220)의 회전으로 이어질 수 있다. 하부 하우징(220)은 다른 구성과는 분리되어 있기 때문에, 하부 하우징(220)이 회전 한다는 것은 다른 구성이 상대적으로 회전하는 것으로 볼 수 있다. 하부 하우징(220)이 바닥 등에 의하여 고정되었을 때, 하부 하우징(220)과 분리되어 위치하는 상부 하우징(210)이 회전하는 것으로 볼 수 있다. 다시 말하면, 하부 하우징(220)과 분리된 전자장치(10)의 회전으로 볼 수 있다. 이에 의하여 전자장치(10)의 패닝(P)을 조절할 수 있다.
지지 실린더(590)는 하우징 기어(560)에서 하부 하우징(220)까지 연장될 수 있다. 구체적으로는 하우징 기어(560)의 회전축에 대응되는 위치에 형성된 통공을 관통하여 하부 하우징(220)의 실린더 홀(221)에 수용될 수 있다. 하부 하우징(220)의 실린더 홀(221)과 지지 실린더(590) 사이에는 제2 베어링(592)이 마련될 수 있다. 제2 베어링(592)은 하부 하우징(220)이 지지 실린더(590)에 대하여 상대적으로 회전하는 경우 그 사이에 마찰을 줄여 줄 수 있다.
다시 말하면, 하부 하우징(220)의 회전축과 동일한 회전축을 갖고, 베이스 플레이트(320)에 결합되는 지지 실린더(590), 지지 실린더(590)의 외측과 하우징 기어(560) 사이에 위치하는 제1 베어링(591) 및 제1 베어링(591)과 이격되어 위치하고, 지지 실린더 외측과 하부 하우징 사이에 위치하는 제2 베어링(592)을 더 포함할 수 있다.
하우징 기어(560)는 제2 연결 기어(530)와 치합될 수 있다. 하우징 기어(560)와 제2 연결 기어(530)의 기어비가 크게 차이 나야 감속비가 커지기 ◎문에, 하우징 기어(560)와 제2 연결 기어(530)의 크기 차이가 큰 것이 감속비가 커지는 측면에서 좋다.
이를 위하여 하우징 기어(560)의 외주는 지지 돌기(321)에 인접하도록 마련되는 것이 바람직하다.
지지 돌기(321)는 베이스 플레이트(320)의 일측에 위치하고, 하측을 향하여 돌출되어 마련될 수 있으므로, 하우징 기어(560)의 크기가 이와 같이 마련되는 것이 하우징 기어(560)의 크기를 키울 수 있는 방법이 된다.
결론적으로, 제2 모터(332)에서 발생하는 동력에 의하여 제2 웜(510)이 움직일 수 있고, 제2 웜(510)에 의하여 그에 치합된 제1 웜휠(420)이 움직일 수 있다. 제1 웜휠(420)은 회전축을 공유하는 제2 연결 기어(530)를 움직일 수 있고, 제2 연결 기어(530)는 그에 치합된 하우징 기어(560)를 움직일 수 있다. 하우징 기어(560)는 그와 결합된 하부 하우징(220)을 움직일 수 있고, 하부 하우징(220)은 바닥에 의해서 고정되어 있을 수 있기 때문에, 상대적으로 전자장치(10)가 좌우로 움직일 수 있다.
이상에서 설명한 일방향 전달 부재(400, 500)는 바람직하게는 휴대용 프로젝터(100)에 적용될 수 있다. 다시 말하면, 전자장치(10)는 프로젝터(100)가 되는 것이 바람직하다.
현재의 프로젝터(100)는 소형화 되는 추세이고, 기술의 발달으로 소형화 된 프로젝터(100)도 일정 수준 이상의 화질을 가진 화상을 구현할 수 있게 되었다.
이러한 프로젝터(100)와 전자동 모션 기능을 융합하고, 이에 원격 제어 시스템을 적용할 경우, 프로젝터(100)의 장점을 극대화 하고, 다양한 어플리케이션과 연계된 활용 기능들, 새로운 시나리오들을 발굴해 나갈 수 있다. 즉, 확장성이 높아질 수 있다.
전자동 모션 기능을 수행하는 프로젝터(100)라고 하더라도, 영상 시청 중에는 흔들림 없는 안정적인 스크린 환경을 제공하는 것이 프로젝터(100)의 본질 적인 기능이기 때문에, 원하는 각도를 유지하는 것은 중요하다.
특히, 휴대성이 높은 프로젝터(100)의 경우에는 프로젝터(100) 내의 배터리를 이용할 수 있다. 이 경우, 시스템의 소비 전력이 높으면 프로젝터(100)의 사용 시간이 줄어들기 때문에, 상시적으로 소모되는 전력을 최소화하는 것이 필요하다. 이러한 측면에서 일방향 전달 부재(400, 500)는 휴대용 프로젝터(100)에 적용되는 것이 바람직하다.
이하에서는 제어와 관련된 구성을 설명한다.
도 11은 도 1의 각도 조절 장치(1)의 제어 순서를 나타낸 개념도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 각도 조절 장치(1)는 입력부(610)(도 13, 610)에 의하여 구동 행정(710)을 수행할 수 있다. 구동 행정(710)에 의하여 원하는 위치로 각도를 변경할 수 있다. 구동 행정(710)에서는 앞서 살펴 본 모터(331, 332)에 의하여 발생된 동력을 전자장치(10)로 전달하여 틸팅(T)과 패닝(P)을 시켜 원하는 각도로 전자장치(10)를 이동시킨다.
그 후 각도 조절 장치(1)는 센서(600)(도 13, 600)에 의하여 구동 감지 행정(720)을 수행할 수 있다. 구동 감지 행정(720)은 원하는 각도로 전자장치(10)가 이동하였는지 판단하는 절차이다. 구동 감지 행정(720)에 의하여 원하는 각도로 전자장치(10)가 이동하였다는 판단이 되었다면, 각도 조절 장치(1)는 대기 행정(700)으로 전환될 수 있다.
대기 행정(700)은 각도 제어에 소모되는 전력이 없는 행정이다. 전자장치(10)의 각도를 조절하는 장치의 경우, 전자장치(10)의 무게에 의하여 전자장치(10)가 조절된 각도에서 이동하게 될 수 있다. 이러한 이동을 보정하기 위하여 각도 조절 장치(1)는 각도를 보정하는 제어부를 포함할 수 있다. 각도를 보정하는 제어부를 포함하는 경우, 모터(331, 332)를 이용하여 전자장치(10)의 각도 제어를 수시로 하여 주어야 하기 때문에, 이에 전력이 소모된다. 또한 주의를 기울이지 않으면 역기전력이 발생하여 보호 회로가 없다면 하드웨어를 손상시킬 수 있다. 이러한 전력이 계속하여 모터(331, 332)에 소모되면, 각도 조절 장치(1) 전체에 사용되어야 하는 전력의 일부를 계속하여 모터(331, 332)에 소모하게 된다. 이 때, 각도 조절 장치(1)가 휴대용인 경우, 케이블을 통하여 전원을 공급받는 것이 아니라, 미리 충전된 배터리를 포함하여 전원을 공급한다면, 배터리의 전력이 모터(331, 332)를 제어하는데 계속하여 쓰이기 때문에, 각도 조절 장치(1)의 사용 가능한 시간이 단축된다. 나아가, 모터(331, 332)를 계속 하여 제어하기 때문에, 모터(331, 332) 자체의 수명도 단축될 수 있다.
그러나, 일방향 전달 부재(400, 500)에 의하여 전자장치(10)의 자중이나, 외력으로 인해 모터(331, 332)가 움직일 수 없게 되는 경우에는, 위에서 언급한 제어부를 포함하지 않거나, 전력을 계속 공급하지 않아도, 각도 조절 장치(1)의 원하는 각도를 유지할 수 있다.
이 경우, 모터(331, 332)에 사용되는 전력을 줄일 수 있고, 이에 따라 각도 조절 장치(1)의 사용 시간을 늘릴 수 있다. 또한 모터(331, 332)의 수명을 늘릴 수 있다.
도 12는 도 11의 제어 순서에 따른 전력 소모를 나타낸 그래프이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 전원을 인가하기 전에는 전력을 소모하지 않는다. "전원 인가"하면 기본 소비 전력이 생긴다. 기본 소비 전력은 각도 조절 장치(1)가 외부의 서버 등과 통신하는 경우, 정보 전달 등을 하는 경우에 지속적으로 필요한 전력일 수 있다.
각도 조절 장치(1)의 각도 조절 모듈(30)에 의하여 전자장치(10)의 각도를 변경하는 시작할 때가 "제어 시작"이다. 제어를 시작하면 모터(331, 332)에 의하여 전력이 소모되므로, 전력 소모값이 증가한다. 일정량의 전력을 소모하면 전자장치(10)가 원하는 각도에 도달하게 된다. 원하는 각도에 도달한 때를 "목표 도달"이라고 그래프에 표현되어있다.
목표 도달 후 본 발명 같은 경우에는 모터(331, 332) 제어를 위해 별도의 전력을 소모하지 않을 수 있다. 도시된 그래프에서는 이를 실선으로 표현하였다. 다만, 본 발명과 같은 일방향 전달부재가 존재하지 않는 경우, 자세 유지를 위해 모터(331, 332)를 구동하여야 하고, 이를 위하여 전력을 소모할 수 있다. 이를 그래프에서는 일점쇄선으로 표현하였다.
도 13은 도 11의 제어방법을 설명하기 위한 제어 블록도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 위에서 설명한 동작을 제어하는 컨트롤러(620)는 동작을 수행하기 위한 프로그램이 저장된 메모리(622)와 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서(621)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 입력부(610)에 의하여 전송된 신호에 의하여, 컨트롤러(620)는 미리 저장된 행동을 수행할 수 있다. 컨트롤러(620)는 모터 드라이버(630)를 통하여 제1 모터(331) 및 제2 모터(332)를 동작시켜 미리 저장된 위치로 각도 조절 장치(1)의 각도를 변경할 수 있다.
동작이 끝난 후 센서(600)에 의하여 구동 감지 행정(720)을 수행할 수 있다. 센서(600)에 의하여 입력된 정보에 의하여 원하는 만큼 각도 조절 장치(1)의 각도가 움직인 것이 아니라는 것이 확인된다면, 컨트롤러(620)는 모터 드라이버(630)를 통해 제1 모터(331) 및 제2 모터(332)를 동작시켜 다시 원하는 위치로 각도 조절 장치(1)의 각도를 변경할 수 있다.
도 14는 도 11에 위치 감지 행정(730)과 공간 감지 행정(740)을 추가로 수행하는 것을 나타낸 개념도이다.
일반적으로는 입력부(610)를 통하여 컨트롤러(620)(도 13, 620)에 입력을 송신하고, 송신 받은 정보를 기초로 컨트롤러(620)가 저장된 행동을 수행할 수 있다.
만약 전자장치(10)가 프로젝터(100)이고 각도 조절 장치(1)가 휴대성이 있다면, 센서(600)를 통하여 수신된 정보를 이용하여, 각도 조절 장치(1)가 다양한 기능을 하게 할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해 전자장치(10)가 프로젝터(100)인 경우를 가정하고 설명한다.
프로젝터(100)는 휴대성이 있을 수 있기 때문에, 사용되는 공간을 옮겨 가며 사용될 수 있다. 이러한 특성에 의하여, 영상을 투사하려는 위치가 매번 달라지므로, 위치마다 최적화 된 영상을 투사할 수 있게 할 수 있다. 또는 사용하려는 공간을 인식하여 최적화 된 영상을 투사 할 수 있다. 다시 말하면, 공간을 감지하는 공간 감지 행정(740)이나, 위치를 감지하는 위치 감지 행정(730)을 더 수행할 수 있다.
메모리(도 13, 622)에는 빔을 방사하려는 위치를 감지하여 프로젝터(100)에서 방사되는 투사 영상의 크기나 방사 위치를 조정하는 위치 감지 행정(730)이 저장될 수 있다. 따라서 센서(600)부를 통하여 빔을 방사하려는 위치를 인식하였을 때, 컨트롤러(620)는 투사 영상이 잘 보이도록 투사 영상의 크기나 위치를 조정하도록 프로젝터(100)의 각도를 조절할 수 있다.
예를 들면, 투사하려는 벽면 전체의 사이즈에 맞게 투사 영상의 크기를 조절 할 수 있다. 또는 경사가 져 있는 스크린을 인식하여, 경사를 보정하여 투사 영상을 보정하도록 각도를 조정할 수 있다.
또한, 메모리(도 13, 622)에는 일정한 공간에 각도 조절 장치(1)가 위치하면 전자장치(10)가 프로젝터(100)인 경우, 미리 설정된 위치로 빔을 방사하도록 하는 행동이 저장될 수 있다. 따라서, 설정된 공간에 각도 조절 장치(1)가 위치하면, 컨트롤러(도 13, 620)는 미리 설정된 위치로 빔을 방사하도록 모터 드라이버(도 13, 630)를 통해, 제1 모터(331) 및 제2 모터(332)를 동작시키고 이에 의하여 브래킷(310) 및 하부 하우징(220)의 회전이 유발될 수 있다.
예를 들면, 수면이 목적인 침실에 각도 조절 장치(1)를 위치시키게 되면, 수면을 위한 영상을 투사할 수 있다. 또는 거실에 각도 조절 장치(1)를 위치시키게 되면, 그 날의 일정에 관한 영상을 투사할 수 있다.
사용될 수 있는 위치가 자유로운 경우, 사람 또는 사물의 모션을 감지하여 이와 상호 작용하는 다양한 기능을 수행할 수 있다.
도 15는 도 11의 각도 조절 장치(1)의 제어 순서를 나타낸 순서도이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 각도 조절 장치(1)의 각도 조절 방법은 정지 상태(800)에서 입력을 수신하는 단계(810)를 포함할 수 있다. 여기서 수신되는 입력은 입력부(도 13, 610)를 통하여 수신되는 입력일 수도 있고, 센서(도 13, 600)를 통해서 수신되는 입력일 수도 있다.
전자장치의 각도 조절 방법은 수신된 입력을 바탕으로 모터(331, 332)를 통해 틸팅(T)하는 단계(830)와 수신된 입력을 바탕으로 모터(331, 332)를 통해 패닝(P)하는 단계(820)를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 모터(331, 332)에 의하여 발생한 동력은 브래킷(310) 또는 하부 하우징(220)을 전달 되어, 원하는 위치로의 각도 조절을 유발할 수 있다.
전자장치의 각도 조절 방법은 입력된 위치로 틸팅(T) 및 패닝(P)이 수행되었는지 판단하는 단계(840)를 포함할 수 있다. 센서(도 13, 600)를 통해서 입력된 위치로 틸팅(T)과 패닝(P)이 수행 되었는지를 판단할 수 있다.
전자장치의 각도 조절 방법은 틸팅(T) 및 패닝(P)이 입력된 위치로 수행되었다면, 모터(331, 332)에 별도의 전력을 소모함 없이 외력에 의하여 모터(331, 332)가 움직이지 않도록 하는 일방향 전달부재를 이용하여 수행되는 대기 모드로 전환하는 단계(850)를 포함할 수 있다.
일방향 전달 부재(400, 500)를 각도 조절 장치(1)가 포함하지 않는 경우, 대기 모드 없이 제어부에 의하여 끊임없이 조정하는 단계가 수행되어야 할 수도 있다. 그러나 일방향 전달 부재(400, 500)에 의하여 원하는 각도로 설정된 후에는 별도의 제어를 하지 않아도 각도가 유지 될 수 있으므로, 전자장치의 각도 조절 방법은 대기 모드를 포함할 수 있다.
도 16은 도 11의 각도 조절 장치(1)의 구동을 설명하기 위한 개념도이다.
앞서 언급한 방법에 의하여 각도 조절 장치(1)는 그림과 같은 틸팅(T)과 패닝(P)을 하여 원하는 위치로 투사 영상을 투사할 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 상부 하우징 및 하부 하우징을 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내측에 위치하고 전자장치와 결합하는 브래킷;
    상기 하우징 내측에 위치하고, 상기 브래킷을 상하방향으로 회전시키는 동력을 발생하는 제1 모터;
    상기 제1 모터에서 발생한 동력이 상기 브래킷에 전달되어 상기 브래킷이 회전하게 하고, 상기 브래킷에 작용하는 힘은 상기 제1 모터에 전달되는 것을 방지하도록, 상기 브래킷과 상기 제1 모터를 연결하는 제1 일방향 전달부재;
    상기 하우징 내측에 위치하고, 상기 하부 하우징을 좌우 방향으로 회전시키는 동력을 발생하는 제2 모터; 및
    상기 제2 모터에서 발생한 동력이 상기 하부 하우징에 전달되어 상기 하부 하우징이 회전하게하고, 상기 하부 하우징에 작용하는 힘은 상기 제2 모터에 전달되는 것을 방지하도록, 상기 하부 하우징과 상기 제2 모터를 연결하는 제2 일방향 전달부재;를 포함하는 각도 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 일방향 전달부재는,
    상기 모터의 회전축에 결합된 웜; 및
    상기 웜에 치합되는 웜휠;을 포함하는 각도 조절 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 일방향 전달부재는 상기 브래킷에 결합되어 상기 웜휠로부터 전달되는 동력을 상기 브래킷으로 전달하여 상기 브래킷이 회전하도록 하는 브래킷 기어를 포함하는 각도 조절 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 브래킷 기어의 외주가 상기 하우징의 내면에 인접하도록 마련되는 각도 조절 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 브래킷 기어와 치합되는 연결 기어를 포함하고,
    상기 연결 기어의 회전축과 상기 웜휠의 회전축은 동일한 각도 조절 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결 기어는 상기 브래킷 기어를 감속하도록, 상기 브래킷 기어보다 반경이 작은 각도 조절 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 웜의 회전축은 전후방향이고,
    상기 웜휠의 회전축은 좌우방향인 각도 조절 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 하우징 내측에 위치하는 베이스 플레이트를 더 포함하고,
    상기 브래킷은 상기 베이스 플레이트에 회전 가능하도록 결합되고,
    상기 제1 모터는 상기 베이스 플레이트와 상기 브래킷의 사이에 위치하고,
    상기 브래킷 기어는 상기 브래킷 외면과 인접하여 결합되는 각도 조절 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상부 하우징은 상기 브래킷의 외면에 인접하도록 마련되고,
    상기 하부 하우징은 상기 브래킷 기어 외주에 인접하도록 마련되는 각도 조절 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 웜은 제1 웜, 상기 웜휠은 제1 웜휠, 상기 연결기어는 제1 연결기어이고,
    상기 제2 모터는 회전축을 포함하는 제2 모터를 포함하고,
    상기 제2 일방향 전달부재는 상기 제2 모터의 회전축에 결합된 제2 웜;
    상기 제2 웜에 치합되는 제2 웜휠;
    상기 하부 하우징에 결합되어 상기 제2 웜휠로부터 전달되는 동력을 상기 하부 하우징으로 전달하여 상기 하부 하우징이 회전하도록 하는 하우징 기어; 및
    상기 하우징 기어와 치합되고, 상기 제2 웜휠의 회전축과 동일한 회전축을 가지는 제2 연결 기어를 포함하는 각도 조절 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하우징 기어는 상측에서 하측으로 관통하는 결합 홀을 포함하고,
    상기 하부 하우징은 상측으로 돌출 되는 실린더 가이드를 포함하고,
    상기 실린더 가이드의 하우징 기어를 마주하는 면은 상기 결합 홀에 대응하는 위치에 마련되는 돌기 홀을 포함하고,
    상기 하우징 기어와 상기 하부 하우징을 결합시키도록, 상기 결합 홀과 상기 돌기 홀 내에 수용되는 결합 돌기를 더 포함하는 각도 조절 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 하우징 기어는 상기 베이스 플레이트의 하측에 위치하고,
    상기 베이스 플레이트는 상기 브래킷과 회전 가능하도록 결합하고 하측으로 돌출된 지지 돌기를 포함하고,
    상기 하우징 기어의 외주가 상기 지지 돌기에 인접하도록 마련되는 각도 조절 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제2 웜의 회전축은 전후 방향이고,
    상기 제2 웜휠의 회전축은 상하 방향인 각도 조절 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 하부 하우징의 회전축과 동일한 회전축을 갖고, 상기 베이스 플레이트에 결합되는 지지 실린더;
    상기 지지 실린더의 외측과 상기 하우징 기어 사이에 위치하는 제1 베어링; 및
    상기 제1 베어링과 이격되어 위치하고, 상기 지지 실린더 외측과 상기 하부 하우징 사이에 위치하는 제2 베어링;을 더 포함하는 각도 조절 장치.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 브래킷은 상기 전자장치가 결합하도록 상기 하우징 외측으로 돌출된 결합 돌기를 포함하고,
    상기 상부 하우징은 상기 결합 돌기가 상하방향으로 자유롭게 회전하도록 상기 브래킷 돌기가 회전하는 각도 이상 형성되는 회전 홀을 포함하고,
    상기 회전 홀을 통하여 이물질이 상기 상부 하우징 내측으로 인입되는 것을 방지하도록 상기 브래킷 돌기에 결합되어 상기 회전 홀을 커버하는 커버부를 포함하는 각도 조절 장치.
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