국내 첫 밀폐형 초단초점 프로젝터 개발과 동시에
해외제품과 비교시 콤팩트하며 고효율 제품 구현

최근 개인 휴대가 간편하고 이동성이 편리한 모바일 프로젝터에 대한 수요가 늘고 있다.

공간의 활용성을 중요시하는 1인 가구의 증가와 가족과 함께 캠핑을 하면서 주말 휴식 시간을 특별하게 보내고자 하는 캠핑족이 늘어난 게 큰 영향을 미쳤다.

하지만 시중에 출시된 모바일 프로젝터는 데드 스페이스(Dead Space)라 불리는 프로젝터와 투사된 영상 사이의 활용하지 못하는 공간이 존재하는 단점을 가지고 있다.

이를 해결하기 위한 ‘초단초점 프로젝터’는 주변에 벽이나 스크린이 없는 오픈된 공간에서 사용이 가능해 캠핑족의 눈길을 끌고 있다.

▲초근접거리에서 ‘대면적’ 실현

단초첨은 이름처럼 스크린과 프로젝터가 가까이 설치돼 발표자는 프로젝터 빛에 의한 눈부심이 없으며, 진행자가 프로젝터 빛을 막아 화면을 가리는 일이 없어 상당히 편리하다.

이뿐만 아니라 소형화·모바일화를 구현하게 되면 테이블 위나 식탁 위 등 원하는 위치가 스크린으로 보여지게 하는 편리성 또한 가지고 있다. 좁은 공간에서도 설치하고 관리도 쉬운 것이 초단초점 프로젝터의 장점이다.

기존 초단초점 프로젝터는 오픈형과 하이브리드 제품형으로 출시되고 있다.

오픈형의 경우 볼록 렌즈를 적용해 짧은 거리에서 넓은 면적을 구현할 수 있도록 한다. 렌즈를 통해 나온 빛이 미러를 맞고 넓게 퍼져야 하기 때문에 기구적 가림이 없어야 한다. 이로 인해 제품의 미러가 공기 중에 노출돼 있어, 사용하지 않을 때는 커버를 씌우고 먼지나 외부 노출에 최소화 시켜야 하는 단점을 가지고 있다.

다른 방법은 프로젝션 렌즈에서 나온 빛을 오목 렌즈를 이용해 집광시킨 후 보정 렌즈를 통해 수차와 왜곡 및 디스플레이 면적을 최적화 시키는 방법을 사용한다. 이는 국외기업에서 특허를 보유하고 있으며, 프로젝션 시스템에 추가적인 광부품을 장착해야 하는 조립성 문제와 부품수 증가에 따른 가격 경쟁력 문제를 가지고 있다.

광기술원은 프리폼 렌즈(freeform mirror)를 적용한 초단초점 프로젝터를 개발했다.

디스플레이 패널에서 나오는 이미지는 프로젝션 렌즈를 통해 원하는 영상사이즈로 만들어지고, 45도 미러를 통해 빛의 경로를 최소화 시킨다.

이를 통해 원하는 거리에 원하는 사이즈로 이미지가 투사될 수 있고 이미지에서 발생하는 수차(왜곡)등을 개선하는 복합적인 역할을 수행한다.

이러한 방법은 시스템을 소형화해 수차를 최소화하고 짧은 거리에서 넓은 이미지의 투사영역을 구현할 수 있도록 만들었다.

▲모바일 프로젝터 새 가치 ‘창출’

광기술원은 이번 기술 개발을 통해 자유비구면 오목 렌즈를 적용한 초단초점 설계기술에 대한 국산화에 성공했다. 고효율, 고광량 프로젝션 모듈 설계 및 최적화된 기술을 확보해 향후 국외제품 보다 성능이 뛰어난 제품을 만들 수 있게 됐다.

이는 모바일 프로젝터 완제품을 유통업체에 납품해 모바일 프로젝터 시장에 공간의 활용이라는 새로운 가치로 B2C 시장 점유율 확대할 수 있고, 모듈 형태로 가전기기, 자동차, 완구류, IoT 제품, 교육용 디바이스 등 다양한 분야와 접목해 활용분야를 확대할 수 있다.

또 모바일 프로젝터 보급에 따른 가족 단위 여가문화 향상에 기여해 2~3인 단위의 소규모 오피스 미팅과 스터디 그룹의 협업도구로도 활용이 가능하다.

나아가 여러 사람과 함께 콘텐츠를 즐기고자 하는 소통 문화를 도모하고 어느 곳에서든지 휴대용 멀티미디어 기기를 통해 다양한 시청각 정보를 접할 수 있다.

기술 개발을 주도한 박광우 박사는 “국내 최초 밀폐형의 초단초점 프로젝터를 개발하는 동시에 해외제품과 비교해 콤팩트하며 고효율 제품을 구현할 수 있게 됐다”며 “다가올 미래 시대를 대비한 콘텐츠 소통 구현 기술을 선점했다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.