JP2013186474A

JP2013186474A - Ｄｍｄモジュール冷却装置

Info

Publication number: JP2013186474A
Application number: JP2013041234A
Authority: JP
Inventors: Ki Su Han; スハン，キ; Jae Hyun Park; ヒョンパク，ジェ; Gong Li; リ，ゴン; Kwan Seok Kim; ソクキム，クァン; Kwan Myung Che; ミョンチェー，クァン
Original assignee: PHILLOPTICS CO Ltd; Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: PHILLOPTICS CO Ltd; Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2013-09-19
Anticipated expiration: 2033-03-01
Also published as: KR101344866B1; JP5646667B2; KR20130103051A

Abstract

【課題】ＤＭＤモジュールと結合されるヒートパイプおよびヒートブロックを用いてＤＭＤモジュールから発生する熱を速やかに吸収および移動させることができ、熱によるＤＭＤモジュールの損傷および誤作動を防ぐことのできるＤＭＤモジュール冷却装置を提供する。
【解決手段】ＤＭＤモジュールの上部に垂直に取り付けられるヒートパイプと、前記ヒートパイプの上部の先端から下方に向かって間隔を隔てて取り付けられる板状のヒートシンクと、前記ヒートパイプの下部およびＤＭＤモジュールの上部に取り付けられるヒートブロックと、を備えてなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＤＭＤモジュール冷却装置に係り、さらに詳しくは、ＤＭＤモジュールと結合される熱伝達媒介体を用いて熱を速やかに移動させながら前記熱伝達媒介体を速やかに冷却することのできるＤＭＤモジュール冷却装置に関する。

一般に、光学システムは、小型映像を光学手段を用いて大画面として実現するためのものであり、映像を実現する素子の種類に応じて、陰極線管（ＣＲＴ：Cathode Ray Tube)、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）およびデジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ：Digital Light Processing）方式に分けられる。

より具体的に、前記ＣＲＴ方式は、小型・高画質の陰極線管を鏡に反射させてスクリーン映像を結像する方式であり、最も古い方式である。

また、前記ＬＣＤ方式は、外部再生の映像信号をテレビに送信すると、テレビ内部の直径の小さな小型ＬＣＤ画面が映像信号を受信して映像を再現し、画面に結像された映像を液晶画面の後ろから強い光を照らしてレンズを介して拡大し、鏡に反射させてスクリーンに投影する方式である。

さらに、ＤＬＰ方式は、数万個の微細駆動鏡が集積されてなるデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：Digital Micro-mirror Device）組立体を用いて外部から入力された映像信号を拡大・投射するようなメカニズムにより動作する方式である。

ここで、前記ＤＬＰ方式は、システムの心臓部である表示装置にＤＭＤを採用するが、これは、表面に極小の鏡を無数に配置してなるチップであり、一つの鏡が一つの画素に対応し、既存の陰極線管方式や液晶方式、プラズマ方式とは全く異なる投射方式である。ＤＬＰは、透過式ではなく、鏡反射の原理を用いるので、光効率が良好であり、ＬＣＤに比べて黒色の表現力に優れているので、相対的にホームシアター用に脚光を浴びている。

さらに、前記ＤＬＰ方式のテレビに内蔵される通常のＤＭＤモジュールは、複数のＩＣチップおよび多数の電子素子が集積された基板と、前記基板に電気的に接続されるＤＭＤモジュールと、前記ＤＭＤモジュール付き基板を保持する保持部と、前記ＤＭＤモジュールを前記基板に取り付けるブラケットなどを備える。

一方、図１に基づいて、前記ＤＭＤモジュールを冷却する冷却構造について説明する。従来のＤＭＤモジュールの冷却構造１００は、放熱板２１０に多数の放熱フィン２２０が間隔を隔てて隔設されるヒートシンク２００と、前記ヒートシンク２００から離間して隔設され、ＤＭＤモジュールが取り付けられるＤＭＤモジュール用ボード３００と、前記ヒートシンク２００とＤＭＤモジュール用ボード３００との間に取り付けられ、インターミディエートブロック４１０と、スプリングブロック４２０および前記インターミディエートブロック４１０とスプリングブロック４２０との間に取り付けられる係合ブロック４３０を組み合わせてなる組立手段４００と、を結合してなる。

しかしながら、従来のＤＭＤモジュールの冷却構造１００は、ＤＭＤモジュール用ボード３００とヒートシンク２００との間の空間が手狭いため、制限された空間においてＤＭＤを効率よく冷却することが困難であるという問題点があった。

なお、従来のＤＭＤモジュールの冷却構造１００は、ＤＭＤから発生する熱を伝達する構造が複雑であるため、熱を移動させ難いだけではなく、熱を吸収するヒートシンク２００が冷却できないため冷却効率が低下するという問題点があった。関連する技術として、ＤＬＰプロジェクターのＤＭＤチップの冷却構造（例えば、特許文献１参照）がある。

大韓民国公開特許第２００５−０１１５０９５号公報

本発明は上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、ＤＭＤモジュールと結合されるヒートパイプおよびヒートブロックを用いてＤＭＤモジュールから発生する熱を速やかに吸収および移動させることのできるＤＭＤモジュール冷却装置を提供することである。

また、本発明の他の目的は、冷却管を介して噴射される圧縮空気を用いてＤＭＤモジュールから発生する熱を吸収および伝達するヒートパイプと、ヒートシンクおよびヒートブロックを速やかに冷却することのできるＤＭＤモジュール冷却装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置は、ＤＭＤモジュールの上部に垂直に取り付けられるヒートパイプと、前記ヒートパイプの上部の先端から下方に向かって間隔を隔てて取り付けられる板状のヒートシンクと、前記ヒートパイプの下部およびＤＭＤモジュールの上部に取り付けられるヒートブロックと、を備えてなることを特徴とする。

本発明によれば、ＤＭＤモジュールと結合されるヒートパイプおよびヒートブロックを用いてＤＭＤモジュールから発生する熱を速やかに吸収および移動させることができ、しかも、熱によるＤＭＤモジュールの損傷および誤作動を防ぐことができるというメリットがある。

また、冷却管を介して噴射される圧縮空気を用いてＤＭＤモジュールから発生する熱を吸収および伝達するヒートパイプと、ヒートシンクおよびヒートブロックを速やかに冷却することができ、ヒートパイプと、ヒートシンクおよびヒートブロックを長時間に亘って用いることができるというメリットがある。

従来のＤＭＤチップの冷却構造を示す斜視図。本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置を示す斜視図。本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置の実施形態を示す斜視図。本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置を構成する冷却管の実施形態を示す図。本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置を構成する冷却管の実施形態を示す図。本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置を構成する噴射ノズルを示す正面図。ＡおよびＢは、本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置を構成する反射板を示す部分断面図。

以下、添付図面に基づき、本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置について説明する。図２は、本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置を示す斜視図であり、図３は、本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置の実施形態を示す斜視図であり、図４は、本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置を構成する冷却管の実施形態を示す図であり、図５は、本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置を構成する冷却管の実施形態を示す図であり、図６は、本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置を構成する噴射ノズルを示す正面図であり、そして、図７Ａおよび図７Ｂは、本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置を構成する反射板を示す部分断面図である。

本発明に係るＤＭＤモジュール冷却装置１０は、ＤＭＤモジュール２０の上部に垂直に取り付けられるヒートパイプ３０と、前記ヒートパイプ３０の上部に間隔を隔てて取り付けられるヒートシンク４０と、前記ＤＭＤモジュール２０の上部に取り付けられるヒートブロック５０と、前記ヒートシンク４０に圧縮空気を噴射する冷却管７０と、前記冷却管７０に取り付けられて噴射空気の方向および量を調節する噴射ノズル８０と、前記冷却管７０の後方に取り付けられる反射板９０と、を備える。

ここで、前記ＤＭＤモジュール２０は、図示のＤＭＤモジュールに加えて、公知のＤＭＤモジュールから構成されるため、別途の説明は省略する。

また、前記ヒートパイプ３０と、ヒートシンク４０およびヒートブロック５０は、別体または一体に形成されてもよいが、本発明においては、別体に形成される場合を例にとって説明する。

前記ＤＭＤモジュール２０の上部に垂直に取り付けられるヒートパイプ３０は、熱伝導率の高い銅やアルミニウムなどから所定の直径および高さに形成される。前記ヒートパイプ３０の上部に間隔を隔てて取り付けられるヒートシンク４０は、熱伝導率の高い銅やアルミニウムなどから所定の強度および厚さを有する板状に形成される。

また、本発明における前記ヒートシンク４０は、矩形板状に形成され、前記ヒートパイプ３０の上部の先端から下方に向かって間隔を隔てて取り付けられる場合を例にとって説明する。

前記ＤＭＤモジュール２０の上部に取り付けられるヒートブロック５０は、熱伝導率の高い銅やアルミニウムなどから所定の強度および高さを有する矩形ブロック状に形成される。ここで、前記ヒートブロック５０を矩形ブロック状に形成する理由は、前記ＤＭＤモジュール２０を介して伝達される熱を速やかに吸収および排出すると共に、吸収した熱を前記ヒートパイプ３０に伝達するためである。

前記ヒートシンク４０に圧縮空気を噴射して冷却する冷却管７０は、図４および図５のように構成される。なお、本発明における前記冷却管７０は、前記ＤＭＤモジュール２０から離間して設けられる固定ブロック６０に取り付けられる場合を例にとって説明する。

先ず、図４の冷却管７０には、前記冷却管７０の一方の側の先端に噴射孔７１が形成されている。

すなわち、前記ＤＭＤモジュール２０から離間して設けられる固定ブロック６０に、一方の側の先端に噴射孔７１が形成される冷却管７０を取り付けて前記ヒートシンク４０の一方の側にのみ集中的に圧縮空気を噴射可能にしている。

また、図５の冷却管７０には、前記冷却管７０の側面に間隔を隔てて噴射孔７１が隔設されている。このとき、前記噴射孔７１には、排出される圧縮空気が上下、左右に噴射可能に先端に傾斜面７２を形成することが好ましい。

すなわち、前記ＤＭＤモジュール２０から離間して設けられる固定ブロック６０に、側面に間隔を隔てて噴射孔７１が隔設される冷却管７０を取り付けて前記ヒートシンク４０に均等に圧縮空気を噴射可能にしている。

前記冷却管７０の噴射孔７１にそれぞれ取り付けられる噴射ノズル８０は、貫通孔８２付き中央部８１と、前記中央部８１に間隔を隔てて隔設される水平部８３と、前記水平部８３の先端に曲設される曲面部８４と、前記曲面部８４と接続される縁部８５と、が一体に形成されて噴射空気の方向および空気量を調節する。

すなわち、前記噴射ノズル８０は、噴射孔７１を介して排出される圧縮空気を中央部８１に形成される貫通孔８２を用いて直線状に噴射するだけではなく、前記中央部８１に間隔を隔てて取り付けられる水平部８３および曲面部８４を介して回転しながら噴射する。

前記冷却管７０の後方に選択的に取り付けられる反射板９０は、図７Ａおよび図７Ｂのように構成されて、前記ヒートシンク４０を介して反射される圧縮空気を再び前記ヒートシンク４０に伝達する。

すなわち、図７Ａの反射板９０は、ヒートシンク４０を介して反射される圧縮空気を前記ヒートシンク４０の上下部に伝達可能にしたものであり、図７Ｂは、前記ヒートシンク４０を介して反射される圧縮空気を前記ヒートシンク４０にそれぞれ伝達可能にしている。

図７Ｂの反射板９０についてより具体的に説明すると、前記反射板９０は、内面に垂直方向に間隔を隔てて位置取付溝９１を隔設し、前記位置取付溝９１には位置取付突起９３および空間９４付きガイド板９２を取り付けて、前記反射板９０の内面およびガイド板９２を介して前記ヒートシンク４０に圧縮空気を伝達可能にしている。

以下、上記の構成を有するＤＭＤモジュール冷却装置の実施形態について説明する。

先ず、ＤＭＤモジュール２０を準備した後、前記ＤＭＤモジュール２０の上部に、熱伝導率の高い銅やアルミニウムなどから所定の直径および高さに形成されるヒートパイプ３０を取り付ける。

このとき、前記ＤＭＤモジュール２０の上部およびヒートパイプ３０の下部には、所定の強度および高さを有する矩形状に熱伝導率の高い銅やアルミニウムなどから形成されるヒートブロック５０を取り付ける。

また、前記ヒートパイプ３０の上部の先端から下方に向かって所定の強度および厚さを有する板状に熱伝導率の高い銅やアルミニウムなどから形成されるヒートシンク４０を間隔を隔てて取り付ける。

次いで、前記ＤＭＤモジュール２０から離間して設けられる固定ブロック６０に、側面に間隔を隔てて噴射孔７１が隔設される冷却管７０を取り付けると、ＤＭＤモジュール冷却装置１０の組み立ては完了する。ここで、前記ＤＭＤモジュール冷却装置の組立順序は、上記の順序と異なっていてもよい。

また、前記冷却管７０の噴射孔７１には、貫通孔８２付き中央部８１と、前記中央部８１に間隔を隔てて隔設される水平部８３と、前記水平部８３の先端に曲設される曲面部８４と、前記曲面部８４と接続される縁部８５と、が一体に形成される噴射ノズル８０が選択的にそれぞれ取り付ける。

以下、上記の構成を有するＤＭＤモジュール冷却装置の使用状態について説明する。

先ず、前記ＤＭＤモジュール２０が作動して熱が発生すると、前記ＤＭＤモジュール２０の上部に位置するヒートパイプ３０およびヒートブロック５０は、前記ＤＭＤモジュール２０の熱を吸収する。また、前記ＤＭＤモジュール２０の熱を吸収したヒートパイプ３０およびヒートブロック５０の熱は、前記ヒートパイプ３０に沿って上部に位置するヒートシンク４０に伝達される。

次いで、前記冷却管７０は、圧縮空気機械を介して供給される圧縮空気を噴射孔７１を用いて前記ヒートシンク４０に噴射する。

このとき、前記噴射孔７１を介して排出される圧縮空気は、噴射ノズル８０を経由しながら一部は中央部８１の貫通孔８２を直接的に通過し、残りの一部は水平部８３および曲面部８４を経由しながら回転噴射される。

なお、前記ヒートシンク４０に噴射される圧縮空気は、周りの熱を吸収して温度を下げ、周りの空気はヒートシンク４０を吸収して圧縮空気が排出される方向に排出される。

このようなＤＭＤモジュール冷却装置を用いて、ＤＭＤモジュール２０の熱を速やかにヒートシンク４０に伝達することができ、しかも、前記冷却管７０から排出される圧縮空気を用いてヒートシンク４０の温度を速やかに下げることができるというメリットが得られる。

以上、添付図面に基づき、本発明に係るデジタルマイクロミラー装置用ミラー不良検出装置について、特定の形状および方向を中心として説明したが、本発明は当業者によって種々に変形および変更可能であり、このような変形および変更は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈さるべきである。

１０ＤＭＤモジュール冷却装置
２０ＤＭＤモジュール
３０ヒートパイプ
４０ヒートシンク
５０ヒートブロック
６０固定ブロック
７０冷却管
８０噴射ノズル

Claims

ＤＭＤモジュール２０の上部に垂直に取り付けられるヒートパイプ３０と、
前記ヒートパイプ３０の上部の先端から下方に向かって間隔を隔てて取り付けられる板状のヒートシンク４０と、
前記ヒートパイプ３０の下部およびＤＭＤモジュール２０の上部に取り付けられるヒートブロック５０と、
を備えてなることを特徴とするＤＭＤモジュール冷却装置。
前記ＤＭＤモジュール２０から離間して設けられる固定ブロック６０には、前記ヒートシンク４０に圧縮空気機械を介して供給される圧縮空気が噴射可能に噴射孔７１が形成される冷却管７０が取り付けられるが、
前記噴射孔７１は、冷却管７０の一方の側の先端に形成されて前記ヒートシンク４０の一方の側にのみ圧縮空気を集中的に噴射可能にしたことを特徴とする請求項１に記載のＤＭＤモジュール冷却装置。
前記ＤＭＤモジュール２０から離間して設けられる固定ブロック６０には、前記ヒートシンク４０に圧縮空気機械を介して供給される圧縮空気が噴射可能に噴射孔７１が形成される冷却管７０が取り付けられるが、
前記噴射孔７１は冷却管７０の側面に間隔を隔てて形成され、先端に傾斜面７２を形成して、前記ヒートシンク４０に均等に圧縮空気を噴射可能にしたことを特徴とする請求項１に記載のＤＭＤモジュール冷却装置。
前記冷却管７０の噴射孔７１には、噴射される圧縮空気の方向と圧縮空気量が制御可能に噴射ノズル８０が取り付けられるが、
前記噴射ノズル８０は、貫通孔８２付き中央部８１と、前記中央部８１に間隔を隔てて形成される水平部８３と、前記水平部８３の先端に曲設される曲面部８４と、前記曲面部８４と連結される縁部８５と、が一体に形成されることを特徴とする請求項２または３に記載のＤＭＤモジュール冷却装置。
前記冷却管７０の後方には、前記ヒートシンク４０を介して反射される圧縮空気をヒートシンク４０に伝達可能に内面が曲設される反射板９０がさらに取り付けられることを特徴とする請求項２または３に記載のＤＭＤモジュール冷却装置。
前記反射板９０の内面には垂直方向に位置取付溝９１が形成され、前記位置取付溝９１には、前記ヒートシンク４０にそれぞれ圧縮空気を伝達可能に位置取付突起９３付きガイド板９２が着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項５に記載のＤＭＤモジュール冷却装置。