KR100219649B1

KR100219649B1 - 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치

Info

Publication number: KR100219649B1
Application number: KR1019970036549A
Authority: KR
Inventors: 우성제
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR19990012967A

Abstract

케이스에 내장된 영상생성부에 의해 생성된 영상을 케이스 외부의 스크린에 확대투사하는 투사렌즈가 설치된 경통과; 영상생성부 전면에 설치된 하우징과, 스크린의 양측단 방향으로 하우징에 설치된 리드스크류와, 경통이 지지되고 리드스크류에 나사결합된 연결부재를 가지는 플레이트부재와; 리드스크류의 단부에 결합된 회전노브;를 구비하여, 그 회전노브의 정역회전에 따라 플레이트부재가 스크린의 양측 사이로 왕복 이송됨으로써 투사렌즈의 광축 조정이 가능한 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치가 개시된다.

Description

프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치

본 발명은 스크린에 영상을 투사하여 디스플레이시키기 위한 프로젝터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배면투사형 및 전면투사형에 공용으로 사용하기 위하여 투사렌즈의 광축이 가변되도록 조정 가능한 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치에 관한 것이다.

오늘날 정보산업의 발달과 더불어 대형화된 스크린에 영상을 재현하고자 하는 요구에 부응하기 위한 장치로서 특히, 액정표시소자를 이용한 영상투사장치가 각광받고 있다.

이러한 영상투사장치는 통상, 스크린과 그 스크린에 영상을 생성하여 확대투사하는 프로젝터로 이루어지는데, 영상을 스크린에 투사하는 방식에 따라 배면투사형과 전면투사형의 두가지 타입으로 구분된다.

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

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

상기한 영상투사장치로서 전면투사형의 예가 도 1에 도시되었으며, 도시된 바와 같이, 전면투사형 영상투사장치(1)에 있어서는, 프로젝터(10)가 예를 들어 극장이나 가정의 방안 등의 벽체(15)에 설치된 스크린(14)의 전면과 마주보는 위치에 설치되어, 이 프로젝터(10)로부터 투사된 영상이 스크린(14)의 전면에 나타나도록 되어 있다. 이와 같은 상기 프로젝터(10)는 그 케이스(13)에 내장되어 영상을 생성하는 영상생성부(11)와, 생성된 영상을 스크린(14)으로 확대투사시키는 다수의 투사렌즈(121)가 설치된 경통(12)을 구비하고 있으며, 소정 높이를 가진 지지대(미도시) 위에 안착되어 상기 스크린(14)에 영상을 투사하게 된다.

여기서 영상생성부(11)라 함은, 광원(11a)과 그 광원(11a)으로부터 출사된 광을 매개로 영상을 생성하도록 배치된 다수의 광학부재(11b~11f) 및 그 광학부재(11a~11f)들을 프로젝터의 케이스(13)에 지지하는 지지체(미도시) 등을 모두 포함한 것을 가리킨다. 그리고 상기 투사렌즈(121)들은 경통(12)에 소정 간격으로 지지되어 상기 영상생성부(11)에서 생성된 영상을 접수하여 스크린(14)으로 확대투사하게 된다.

그런데 상기와 같은 전면투사형 영상투사장치(1)에 있어서, 초점이 정확히 조절된 깨끗한 화질을 얻기 위해서는 종래의 프로젝터(10)가 스크린(14)의 중앙점(

A₁

)을 중심으로 가로 및 세로에 각각 대칭적으로 광이 투사되어 영상을 재현하도록 되어 있으므로, 스크린(14)의 가로방향(X방향) 폭이 세로방향 폭보다 큰 점을 고려할 때 프로젝터(10)가 사용자의 시청공간의 중앙부에 위치할 수밖에 없다. 이는 프로젝터(10)를 설치하기 위한 여러 가지 장비나 배선관계를 감안할 때 스크린(14)에 투영된 영상을 감상하고자 하는 사용자들의 시청공간이 제한되는 불편한 점이 있다.

한편, 사용자의 시청공간을 확보하기 위하여 프로젝터(10)를 스크린(14)의 어느 일측에 위치하도록 설치한 후 상기 중앙점(

A₁

)을 향해 경사지게 배치하게 되면, 투사된 영상이 스크린(14)에 비스듬하게 입사되어 초점조절이 제대로 이루어지지 않게 된다.

그리고, 상기 프로젝터(10)가 배면투사형 영상투사장치에 적용된 경우에도 마찬가지로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 투사렌즈(121)의 광축을 통과한 광이 반사경(미도시)을 통해 스크린의 중앙점(

A₂

)에 위치하여야 하므로, 프로젝터(10)가 전체적으로 상기 배면투사형 영상투사장치(3)의 캐비넷(31)의 일 측(도 2에서 오른쪽)으로 치우치게 장착되는 제약이 있다. 이는 상기 캐비넷(31)의 타측(도 2에서 왼쪽)이 불필요하게 남는 공간이 되므로 그만큼 캐비넷(31)을 제작하기 위한 재료가 낭비될 뿐만 아니라 캐비넷(31)의 몸체가 날렵하지 못하고 둔중하여 외형상 바람직스럽지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 프로젝터의 설치공간을 절약할 수 있도록 투사렌즈의 광축 조정이 가능한 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 프로젝터가 적용된 전면투사형 영상투사장치를 도시한 개략도,

도 2는 종래 프로젝터가 적용된 배면투사형 영상투사장치를 도시한 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치의 일 예를 나타낸 개략적 사시도,

도 4는 도 3의 투사렌즈계 광축 조정장치의 동작을 나타낸 개략적 평면도,

도 5는 본 발명에 따른 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치의 다른 예를 나타낸 개략도,

도 6은 도 3의 프로젝터가 적용된 전면투사형 영상투사장치의 개략도,

도 7은 도 3의 프로젝터가 적용된 배면투사형 영상투사장치의 개략도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

21..하우징 22..경통

221..플레이트부재 221a..연결부재

221b..가이드부 222..투사렌즈

24,42..스크린 25..리드스크류

26..가이드레일 27..회전노브

271..돌기부 28..압축코일스프링

29..케이스 291..노브안착부 231a..삽입홈 41..캐비넷

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치는, 케이스에 내장된 영상생성부에 의해 생성된 영상을 상기 케이스 외부의 스크린에 확대투사하는 투사렌즈가 설치된 경통과; 상기 경통을 상기 스크린의 양측 사이로 이송시키는 이송수단을 포함하고, 상기 이송수단은 상기 영상생성부 전면에 설치된 하우징과, 상기 스크린의 양측단 방향으로 상기 하우징에 설치된 리드스크류와, 상기 경통이 지지되고 상기 리드스크류에 나사결합된 연결부재를 가지는 플레이트부재와; 상기 리드스크류의 단부에 결합된 회전노브;를 구비하여, 상기 회전노브의 정역회전에 따라 상기 플레이트부재가 스크린의 양측 사이로 왕복 이송되는 것을 특징으로 한다.

상기 플레이트부재는 상기 스크린 양측의 어느 일 방향으로 탄성바이어스된 것이 바람직하다.

상기 회전노브는 케이스 외부로 돌출되도록 형성된 것이 바람직하다.

상기 이송수단은, 상기 플레이트부재의 이송을 안내하기 위한 가이드수단으로서, 상기 리드스크류에 나란하도록 상기 하우징에 설치된 가이드레일과, 상기 가이드레일에 결합되도록 상기 플레이트부재에 마련된 가이드부를 가지는 것이 바람직하다.

상기 플레이트부재는 상기 회전노브 및 상기 회전노브를 수용하도록 상기 케이스에 형성된 노브안착부에 마련된 위치결정수단에 의해 이송거리가 결정되는 것이 바람직하며, 상기 위치결정수단으로서 상기 회전노브 외주면에 형성된 삽입홈과, 상기 삽입홈과 상보적으로 결합되도록 상기 노브안착부에 형성된 돌기부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 케이스에는 상기 경통의 이송이 허용되도록 개구부가 형성된 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치는, 투사렌즈(222)가 설치된 경통(22)이 스크린(24)의 가로방향(X축방향)으로 소정 거리 이송되면서 광축이 조정되도록 되어 있다.

상기 경통(22)은 케이스(29)에 내장된 영상생성부(미도시)에서 생성된 영상을 받아들여 투사렌즈(222)를 통해 스크린(24)으로 확대투사하며, 상기 영상생성부 전면에 설치된 하우징(21)에 슬라이딩 가능하게 마려된 플레이트부재(221)에 지지되어 있다.

상기 하우징(21)의 일측에 상기 스크린(24)의 가로방향(X축방향)과 나란하도록 리드스크류(25)가 설치되고, 그 리드스크류(25)에 상기 플레이트부재(221)의 일측에 형성된 연결부재(221a)가 나사결합되어 있다. 그리고, 상기 리드스크류(25)의 단부에는 회전노브(27)가 결합되어 있다. 상기 회전노브(27)는 상기 케이스(29) 외부로 돌출되도록 마련되어 예를 들어 사용자의 조작에 의해 정역회전 가능하다. 따라서, 상기 회전노브(27)의 회전방향에 따라 상기 리드스크류(25)도 정역회전되어 상기 플레이트부재(221)가 상기 스크린(24)의 양측단 사이로 전후진 이송된다.

또한 상기 하우징(21)의 일측에는 상기 플레이트부재(221)의 이송방향과 나란하도록 가이드레일(26)이 설치되어 있다. 이는 상기 리드스크류(25)와 대향된 타측을 지지하여 플레이트부재(221)의 슬라이딩을 가이드하는 기능을 가진다. 도 3에서 참조부호 221b는 상기 플레이트부재(211)의 양측에 마련되어 상기 리드스크류(25) 및 가이드레일(26)에 각각 결합되는 가이드부를 나타낸 것이다. 그리고 참조부호 292는 상기 플레이트부재(221)의 슬라이딩에 따라 그 플레이트부재(211)에 지지된 경통(22)의 이송이 가이드되도록 상기 케이스(29)에 마련된 개구부를 나타낸 것이다.

도 4는 도 3의 투사렌즈계 광축 조정장치의 동작을 나타낸 개략적 평면도로서, 도 3 및 도 4를 참조하면서 투사렌즈계의 광축이 조정되는 동작을 설명한다.

경통(22)이 스크린(24)의 어느 일측에 위치한 상태에서 즉, 도 4에서 실선으로 도시된 곳에 위치한 상태에서 광축을 스크린(24)의 타측 방향(X방향)으로 이동시키고자 하는 경우, 사용자가 회전노브(27)를 조작하여 도 3에서 보았을 때의 반시계방향으로 회전시키면 리드스크류(25)도 상기 회전노브(27)를 따라 회전하게 된다. 상기 플레이트부재(221)는 상기 연결부재(221a)를 통해 리드스크류(25)에 나사결합되어 있으므로 상기 가이드레일(26)에 가이드되면서 이송되고, 경통(22)이 도 3에서 가상선으로 도시된 곳에 위치하게 된다. 상기와 같이 광축이 조정된 경통(22)을 원래의 위치로 복원하고자 하는 경우, 사용자가 회전노브(27)를 도 3에서 보았을 때 시계방향으로 회전시키면 경통(22)이 도 4의 실선으로 도시된 방향(-X방향)으로 이송됨으로써 투사렌즈(222)의 광축이 조정된다.

그리고, 상기 동작 설명에서는 사용자가 회전노브(27)를 직접 회전시키는 것으로 설명하였으나, 회전노브(27)를 구동원(미도시)에 연결하여 회전노브(27)를 회전시킬 수 있음은 물론이다. 예를 들어 회전노브(27)를 기어로 마련하여 그 회전노브(27)를 상기 구동원의 출력축에 기어연결되도록 하고 사용자가 외부에서 스위치 접속에 의해 구동원을 동작시키도록 할 수도 있다.

한편, 본 발명의 투사렌즈계 광축 조정장치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 광축이 조정되는 동작이 안정감있게 이루어질 수 있도록 상기 플레이트부재(221)가 어느 일방향으로 탄성바이어스된 것이 바람직하다.

상기 탄성바이어스수단은, 예를 들어 압축코일스프링(28)으로서 플레이트부재(221)와 하우징(21) 사이에 위치하도록 상기 리드스크류(25)를 따라 마련되어 상기 플레이트부재(221)를 스크린(24)의 일방향(X방향)으로 탄성바이어스시키게 된다. 따라서, 광축 조정시 상기 플레이트부재(221)에 지지된 경통(22)이 흔들리는 등의 원활하지 못한 동작이 이루어지지 않도록 완충된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 압축코일스프링(28)은 상기 가이드레일(26)에도 설치되어 있다.

또한, 본 발명의 투사렌즈계 광축 조정장치는 경통(22)이 스크린(24) 양측단의 어느 일 방향으로 광축조정된 상태에서 그 위치가 결정되는 위치결정수단이 더 마련되는 것이 바람직하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 위치결정수단은, 상기 회전노브(27)의 외주면으로부터 돌출된 돌기부(271)와, 상기 회전노브(27)가 수용되도록 프로젝터의 케이스(29)에 마련된 노브안착부(291)에 상기 돌기부(271)가 삽입되어 걸리도록 형성된 삽입홈(291a)을 구비한다. 상기 삽입홈(291a)은 광축이 조정되어 플레이트부재(221)의 이송이 완료된 위치에서 상기 돌기부(271)가 삽입되도록 마련되어 있다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 삽입홈(291a)으로 플레이트부재(221)의 이송거리를 결정할 수도 있으며, 다른 삽입홈(미도시)이 더 마련될 수도 있다. 이는 리드스크류(25)에 형성된 나사가 소정 피치를 가지도록 설계하면 충분하며, 해당 기술분야에서는 널리 알려져 있다. 상기와 같이 광축의 조정이 완료된 상태에서 상기 돌기부(271)가 삽입홈(291a)에 삽입되면, 외부의 충격 등으로 인한 회전노브(27)의 역회전이 방지되어 경통(22)의 위치가 고정되므로, 프로젝터가 스크린(24)에 영상을 투사하는 도중에 그 영상투사범위가 변동되는 것이 방지된다.

한편, 상기와 같이 스크린(24)의 양측단 사이로 광축 조정이 가능한 프로젝터가 전면투사형 영상투사장치에 적용된 예가 도 6에 도시되었다. 도 6을 참조하면, 실선으로 도시된 종래의 프로젝터(10)가 사용자의 시청공간의 중앙부에 위치한 것과는 달리, 본 발명에 따른 프로젝터(20)는 상기 투사렌즈(222)를 통과한 영상이 비대칭으로 투사되면서 스크린(24)의 어느 일측 소정 지점(

B₁

)에 초점이 맺혀지도록 경통(22)이 이송되므로, 도 6의 가상선으로 도시된 위치에서 프로젝터(20)가 설치가능해진다. 따라서, 사용자의 시청공간이 보다 넓게 확보될 수 있다.

또한, 상기 프로젝터(20)가 도 7에 도시된 바와 같이 배면투사형 영상투사장치(40)에 적용된 경우에는, 투사렌즈(222)를 통과한 영상이 스크린(42)의 일측, 예를 들어 도 7에서 볼 때 스크린(42) 중앙부(

A₂

)의 왼쪽 지점(

B₂

)에 초점이 맺히도록 조정되어 프로젝터(20)가 상기 영상투사장치의 캐비넷(41)의 중앙부에 위치가능해진다. 따라서, 상기 캐비넷(41)의 불필요한 공간이 최소한으로 억제될 수 있으며, 외형이 보다 날렵해진다.

상술한 바와 같이 본 발명의 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치에 따르면, 스크린의 양측단 사이로 광축 조정이 가능해지므로 프로젝터의 설치공간을 절약할 수 있다.

Claims

케이스에 내장된 영상생성부에 의해 생성된 영상을 상기 케이스 외부의 스크린에 확대투사하는 투사렌즈가 설치된 경통과; 상기 경통을 상기 스크린의 양측 사이로 이송시키는 이송수단을 포함하고,

상기 이송수단은,

상기 영상생성부 전면에 설치된 하우징과,

상기 스크린의 양측단 방향으로 상기 하우징에 설치된 리드스크류와,

상기 경통이 지지되고 상기 리드스크류에 나사결합된 연결부재를 가지는 플레이트부재와;

상기 리드스크류의 단부에 결합된 회전노브;를 구비하여,

상기 회전노브의 정역회전에 따라 상기 플레이트부재가 스크린의 양측 사이로 왕복 이송되는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치.
제1항에 있어서,

상기 플레이트부재는 상기 스크린 양측의 어느 일 방향으로 탄성바이어스된 것을 특징으로 하는 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치.
제1항에 있어서,

상기 회전노브는 케이스 외부로 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치.
제1항에 있어서,

상기 이송수단은,

상기 플레이트부재의 이송을 안내하기 위한 가이드수단으로서, 상기 리드스크류에 나란하도록 상기 하우징에 설치된 가이드레일과, 상기 가이드레일에 결합되도록 상기 플레이트부재에 마련된 가이드부를 가지는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치.
제1항에 있어서,

상기 플레이트부재는 상기 회전노브 및 상기 회전노브를 수용하도록 상기 케이스에 형성된 노브안착부에 마련된 위치결정수단에 의해 이송거리가 결정되는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치.
제5항에 있어서,

상기 위치결정수단은,

상기 회전노브 외주면에 형성된 삽입홈과, 상기 삽입홈과 상보적으로 결합되도록 상기 노브안착부에 형성된 돌기부로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치.
제1항에 있어서,

상기 케이스에는 상기 경통의 이송이 허용되도록 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 프로젝터의 투사렌즈계 광축 조정장치.