KR100273196B1 - 액정 디스플레이 프로젝션 시스템의 램프 결합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 램프를 램프 케이스에 용이하게 결합시킬 수 있는 LCD 프로젝션 시스템의 램프 결합장치에 관한 것이다.

본 발명의 LCD 프로젝션 시스템의 램프 결합장치는 램프 케이스의 하판에 고정되어 절곡부를 갖는 지지체와, 지지체의 절곡부에 고정되어 램프 어셈블리의 돌기부를 고정 및 구속하는 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 램프 어셈블리와 내부 케이스를 판형 스프링을 이용하여 단순한 착탈식으로 결합함으로써 조립작업이 용이하여 조립작업의 공수를 줄일 수할 뿐만 아니라 조립이 난이도에 따른 포물경의 파손 우려를 최소화할 수 있게 된다.

Description

액정 디스플레이 프로젝션 시스템의 램프 결합장치(Apparatus for Combining Lamp into Lyquid Crystal Display Projection System)

본 발명은 액정디스플레이(Lyquid Crystal Display; 이하, LCD라 함)를 이용한 프로젝션 시스템에 관한 것으로, 특히 램프를 램프 케이스에 용이하게 결합시킬 수 있는 LCD 프로젝션 시스템의 램프 결합장치에 관한 것이다.

최근들어, 가정용 오디오 및 비디오 등의 시장추세를 보면 장비의 보급이 증가하고 있으며 이에 대응하여 여러 가지로 대화면 구현을 실현케하는 프로젝션 형태의 제품들이 개발, 시판되고 있다. 그 중에서 LCD를 이용하여 대화면을 구현하는 방식의 프로젝션 TV와 프로젝터의 비중 또한 이전의 음극선관(CRT) 베이스에 대비하여 커지고 있는 형편이다.

통상적으로, LCD 프로젝터는 램프의 빛을 광원으로하여 LCD 패널에 형성되는 영상의 입자들을 프로젝션 렌즈를 통해 확대투사하여 대형 스크린에 화면을 구현하는 장치를 말한다. 이러한, 투사장치를 구현하는 방법에는 프로젝션 시스템의 엔진부를 거치하는 방법에 따라 두가지로 나누어진다고 볼 수 있다.

하나는 프론트 타입(Front Type)으로 통상 프론트 프로젝터라 하는 것으로 별도의 스크린이 요구되는 반면에 이동 및 장치가 편리하다. 다른 하나는 리어 타입(Rear Type)으로 통상 리어 프로젝션 TV라고 하는 것으로 CRT 베이스의 프로젝션 TV와 같은 세트 시스템 구성을 하고 있다

또한, 두 타입의 시스템은 사용하는 LCD 패널의 수에 따라 현재는 하나의 패널을 사용하는 단판식과 3매의 패널을 사용하는 3판식으로 나눌 수 있다.

여기서, 3판식 LCD 프로젝터의 구성을 보면 외관을 구성하는 기구 케이스부 및 액세서리부와, 케이스 내부에 구성되는 광학부와, 회로부, 기구부를 구비한다. 여기서, 광학부는 크게 조명계를 칭하며 이 조명계는 분리계와 합성계로 나눌 수 있다. 분리계는 백색광워인 램프와 이를 분리, 투과하는 미러 및 렌즈군을 말하며 합성계는 LCD 패널, 프리즘유니트, 얼라이너(Aligner)를 말한다.

도 1을 참조하면, 일반적인 3판식 LCD 프로젝터의 광학부 구성이 도시되어 있다.

도 1의 LCD 프로젝터에서 램프(2)로부터 발산된 백색광빔은 포물반사경(4)에 의해 준평행광으로 진행하며 제1 및 제2 마이크로-렌즈 어래이(Micro-lense Array)(ML1, ML2)와 편광 빔 스프리터 어래이(Polarizing Beam Sprite Array)(PBS) 및 제1 콘덴서 렌즈(CL1)를 통해 광손실이 거의 없이 제1 폴딩 미러(12)로 입사되어 전반사되게 된다. 제1 폴딩 미러(FM1)와 제2 콘덴서 렌즈(CL2)를 경유한 광빔은 제1 및 제2 다이크로익 미러(DM1, DM2)에 의해 3원색(적, 녹, 청)으로 분리되고 렌즈군을 통하여 제1 내지 제3 LCD로 입사된다. 다시 말하여, 제1 다이크로익 미러(DM1)을 투과한 적색광빔은 제2 폴딩 미러(FM2)와 제3 콘덴서렌즈(CL3)를 경유하여 제1 LCD로 집속되고, 제2 다이크로익 미러(DM2)에서 반사된 녹색(G) 광빔은 제4 콘덴서 렌즈(CL4)를 통하여 제2 LCD로 입사된다. 제2 다이크로익 미러(DM2)를 투과한 청색(B) 광빔은 제5 콘덴서 렌즈(CL4), 제3 및 제4 폴딩 미러(FM3, FM4) 및 제6 콘덴서 렌즈(CL6)과 같은 릴레이 렌즈들을 경유하여 제3 LCD로 입사된다. 제1 내지 제3 LCD는 입력된 영상정보에 따라 광투과율을 조정하여 3원색의 광빔 각각을 다이크로익 프리즘(DF)으로 투과시킨다. 다이크로익 프리즘(DF)은 제1 내지 제3 LCD로부터의 3원색의 화상을 합성하여 투사렌즈(8)로 진행시키고, 투사렌즈(8)는 다이크로익 프리즘(DF)으로부터의 화상을 확대투사하여 대화면을 구현시키고 있다.

도 2는 도 1에 도시된 램프(2)와 포물경(4)을 포함하는 램프 어셈블리가 장착된 램프 케이스 어셈블리에 대한 구조를 나타낸 것으로서, 도 2의 램프 케이스 어셈블리는 램프(2)와 포물경(4)과 램프-아크(Lamp-arc)(10)를 포함하는 램프 어셈블리(6)와, 램프 어셈블리(6)가 장착되는 내부 케이스(14)와, 내부 케이스(14)가 장착되는 외부 케이스(16)와, 배기팬 홀더(18)에 의해 외부 케이스(16)에 고정되는 배기팬(12)을 구비한다.

도 2의 램프 케이스 어셈블리에서 램프(2)와 포물경(4)이 조립된 램프 어셈블리는 봉형상의 스프링(도시하지 않음)에 의해 내부 케이스(14)의 내부에 강제적으로 구속, 장착되게 된다. 램프 어셈블리(6)가 장착된 내부케이스(14)는 외부 케이스(16)의 내부에 삽입되어 내부의 파워 커넥터(Power Connector)로 형상 조립되며 이 내부 케이스(14)와 외부 케이스(16)는 외부에서 나사(도시하지 않음)에 의해 구속된다. 외부 케이스(16)의 뒤쪽에는 램프(2)에서 발생하는 고열을 외부로 빼내기 위한 배기용 팬(12)이 굴곡된 형상의 배기팬 홀더(18)에 의해 고정되어 있다. 이와 같이, 조립된 램프 케이스 어셈블리는 프로젝터 세트의 내부에 장착되게 된다.

그런데, 내부 케이스(14)에 장착된 램프 어셈블리(6)는 봉형상의 스피링에 의해 고정되는데 그 조립공간이 협소하여 부품을 서로 결합시키는 것에 어려움이 있으며 파손의 위험도 있어 대량생산시 시간적인 손실을 감수해야하는 요인이 되고 있다.

도 2을 참조하면, 종래의 램프 어셈블리 조립과정이 단계적으로 도시되어 있다.

우선, 램프(2) 및 램프-아크(10)와 포물경(4)을 포함하는 램프 어셈블리(6)는 봉형상의 스프링(20)에 의해 내부 케이스(14)에 고정되게 된다. 상세히 하면, 램프 어셈블리(6)를 내부 케이스(14)의 전면부에 놓은 상태에서 스프링(20)의 하단부에 마련된 걸쇠(20A)를 내부 케이스(14)의 하단부에 마련된 걸림부(14A)에 끼워 넣는다. 이어서, 스프링(20)에 힘을 가해 구부린 다음 내부 케이스(14)의 상단부에 마련된 걸림부(14A)에 끼워 넣게 된다. 또는 위와 반대의 순서로 램프 어셈블리(6)를 고정시킬 수도 있다. 그 다음, 램프 어셈블리(6)가 장착된 내부 케이스(14)를 외부 케이스(16)에 장착하고 배기팬 홀더(18)를 이용하여 배기팬(12)을 외부 케이스(16)에 장착하게 된다.

이와 같이, 종래의 램프 어셈블리(6)는 도 4에 도시된 바와 같이 봉형상의 스프링(20)을 이용하여 내부 케이스(14)에 고정시키게 되는데, 이는 부품간 조립시 작업자의 숙련된 기술을 요구함과 아울러 비교적 협소한 내부 케이스(14)의 공간에서 스프링(20)을 구부려 끼워 맞추기란 여간 어려운 것이 아니다.

따라서, 본 발명의 목적은 램프 케이스 어셈블리를 용이하게 조립할 수 있는 LCD 프로젝터의 램프 결합장치를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 액정 프로젝터의 광학계 구성을 나타낸 도면.

도 2는 일반적인 램프 케이스 어셈블리 구성을 나타낸 도면.

도 3은 도 2에 도시된 램프 케이스 어셈블리의 조립과정을 단계적으로 나타낸 도면.

도 4는 도 3에 도시된 램프 어셈블리와 내부케이스의 조립과정을 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 LCD 프로젝션 시스템의 램프 결합장치의 구성을 나타낸 도면.

도 6은 램프 어셈블리의 후면부를 추가로 고정시키는 다른 실시 예를 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

2 : 램프 4 : 포물경

8 : 투사렌즈 10 : 램프-아크

12 : 배기팬 14, 22 : 내부 케이스

16 : 외부 케이스 18 : 배기팬 홀더

20 : 스프링 24 : 지지체

26 : 판스프링 28 : 나사

30 : 돌기부 32 : 고정용 스프링

6 : 램프 어셈블리

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 LCD 프로젝터의 램프 결합장치는 램프 케이스의 하판에 고정되어 절곡부를 갖는 지지체와, 지지체의 절곡부에 고정되어 램프 어셈블리의 돌기부를 고정 및 구속하는 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 LCD 프로젝션 시스템의 램프 결합 장치의 조립구성을 나타낸 것으로서, 도 5의 (A)와 (B) 각각은 내부 케이스(22)에 장착된 램프 어셈블리의 측면도 및 배면도를 도시한 것이다.

도 5에 도시된 램프 결합 장치는 내부 케이스(22)의 하판으로부터 신장된 지지체(24)와, 지지체(24)의 절곡부(24A)에 고정되어 램프 어셈블리(6)를 고정, 구속하는 고정용 스프링(26)을 구비한다.

도 5에 도시된 램프 결합 장치에서 지지체(24)는 절곡부(24A)를 가지며 일반적인 프레스(Press) 기법에 의해 내부 케이스(22)의 하판에 형성된다. 램프 어셈블리(6)를 고정, 구속하기 위한 고정용 스프링(26)은 공간이 협소한 관계로 스폿 웰딩(Spot Welding)법에 의해 지지체(24)의 절곡부(24A)의 상부에 고정시킨다. 가능하면, 일반 나사를 이용한 고정방식을 이용해도 무방하다.

여기서, 지지체(24)는 램프-아크(10)와 기구물 간의 스파크 방지를 위해 램프-아크(10)와 가능한한 멀리 떨어져야만 한다. 이 스파크는 전체 프로젝터 시스템에 있어서 회로부와 제품 안전 규격에 영향을 미치는 중요 요인이다. 따라서, 램프 어셈블리(6)는 포물경(4)의 바로 뒤에 형성된 원통형상의 돌기부분(30)이 고정용 스프링(26)에 끼워짐으로써 고정되게 된다. 이를 위하여, 고정용 스프링(26)은 반구형 형상을 취하게 된다. 그리고, 고정용 스프링(26)은 램프 어셈블리가 고정될 수 있도록 원통형 돌기부(30)와 동일한 치수를 취하게 된다. 이에 따라, 램프 어셈블리(6)를 고정용 스프링(26)의 위에서 아랫방향으로 수직하게 끼움으로써 용이하게 조립할 수 있게 된다.

여기서, 고정용 스프링(26)의 재질로는 일반적인 스프링 재질인 SUS304를 이용한다. 또한, 필요에 따라서는 스프링(26)의 표면에 부도체화 코팅처리를할 수 있다. 이는 램프-아크(10)와 기구물들 간의 영향이 세트에 미치는 정도에 따라서 행한다. 여기서, 고정용 스프링(26)의 채용재질의 두께 및 탄성치는 규정치를 초과하여 내부 케이스(22) 파손의 요인으로 작용할 수 없도록 적절하게 설정한다.

그리고, 추가 고정용 나사(28)를 이용하여 지지체(24)의 상단부를 램프 어샘블리(6)의 후면부에 고정시킴으로써 램프 어셈블리와 내부 케이스(22)와의 형상 결합을 좀 더 구속하도록 하고 있다. 이 추가 고정용 나사(28)는 램프 어셈블리(6)의 고정 후 이동을 최대한 방지하는 역할을 하게 된다.

이의 다른 실시 예로서, 도 6에 도시된 바와 같이 추가 고정용 나사(28) 대신에 지지체(24)의 상단부에 삼각형상의 돌출부를 갖는 판스프링(32)을 취부한 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 LCD 프로젝터의 램프 결합 장치에 의하면, 램프 어셈블리와 내부 케이스를 판형 스프링을 이용하여 단순한 착탈식으로 결합함으로써 조립작업이 용이하여 조립작업의 공수를 줄일 수할 뿐만 아니라 조립이 난이도에 따른 포물경의 파손 우려를 최소화할 수 있게 된다. 또한, 램프 어셈블리 후면에서의 추가 고정 방법을 취하므로써 내부 케이스에 장착된 램프 어셈블리의 이동을 최소화할 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (4)

1. 램프와 반사경을 포함하는 램프 어셈블리와 램프 케이스를 결합시키는 장치에 있어서,

   상기 램프 케이스의 하판에 고정되어 절곡부를 갖는 지지체와,

   상기 지지체의 절곡부에 고정되어 상기 램프 어셈블리의 돌기부를 고정 및 구속하는 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이 프로젝션 시스템의 램프 결합장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성체는 반구형상으로 상기 램프 어셈블리의 돌기부를 감싸는 판스프링인 것을 특징으로 하는 액정디스플레이 프로젝션 시스템의 램프 결합장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 램프 어셈블리의 후면부를 전면부쪽으로 구속력을 가지도록 고정시키는 고정수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이 프로젝션 시스템의 램프 결합장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 고정수단은 상기 지지체의 상단부에 취부된 판스프링인 것을 특징으로 하는 액정디스플레이 프로젝션 시스템의 램프 결합장치.