KR100347709B1

KR100347709B1 - 엘씨디 프로젝터용 편광판 지지 홀더

Info

Publication number: KR100347709B1
Application number: KR1019990049369A
Authority: KR
Inventors: 김병희
Original assignee: 엘지전자주식회사
Priority date: 1999-11-09
Filing date: 1999-11-09
Publication date: 2002-08-07
Also published as: KR20010045874A

Abstract

본 발명에 따른 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더는, LCD 프로젝터의 복수의 LCD 편광판과, 그 복수의 LCD 편광판에 최종적으로 광을 각각 입사시키는 광학렌즈들로 구성된 합성계의 프레임을 이루는 광통 케이스에 고정 설치되는 것으로서, 그 몸체의 중심부에는 LCD 편광판의 안착 및 상기 광학렌즈들로부터의 출사광을 입사받기 위한 관통홀이 마련되어 있는 주몸체부; 상기 주몸체부의 일측에 마련되며, LCD 편광판이 안착된 상태의 주몸체부의 내부 공간으로의 공기의 유입 및 유입된 공기의 유출을 일부 방지하기 위한 공기유통안내부; 및 상기 공기유통안내부와 대향되는 주몸체부의 타측에 마련되며, 상기 주몸체부의 내부 공간으로 유입된 공기의 유출을 방지하기 위한 공기유출 방지부를 포함한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, LCD 편광판을 고정/지지하는 홀더 구조체가 종래와는 달리 광통케이스와는 별도의 독립된 구조체로서 그 내부로 공기의 순환이동이 가능하게 되어 있어, 환기팬의 작동 시, 공기가 종래처럼 LCD 편광판의 양면으로 흐름은 물론, 홀더 구조체 내부로 유입되어 순환 이동하게 되므로, LCD 편광판을 충분히 냉각시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

엘씨디 프로젝터용 편광판 지지 홀더{Holder for supporting a polarizing plate for a liquid crystal display projector}

본 발명은 엘씨디(LCD:liquid crystal display) 프로젝터(projector)에 관한 것으로서, 더 상세히는 LCD 프로젝터의 광학엔진부의 편광판을 지지하는 홀더에 관한 것으로서, 특히 홀더가 편광판의 냉각 효율을 증진시킬 수 있도록 구조적으로 개선된 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더에 관한 것이다.

액정(liquid crystal)은 액체와 고체의 중간 상태의 물질로서 전압과 온도의 변화에 따라 빛을 투과 또는 차단시키는 전기광학적인 특성을 가진다. 따라서, 특정 부분의 전압과 온도인가를 조절함으로써 명암의 상태를 제어하여 원하는 형상을 표시할 수 있다. 이와 같은 성질을 이용한 표시소자를 LCD(액정표시소자)라하며,그 LCD에 광학계 및 광원을 결합하여 임의의 영상을 외부의 스크린에 확대 투영하는 장치를 LCD 프로젝터라 한다.

도 1은 일반적인 LCD 프로젝터의 개략적인 내부 시스템 구성도이다.

도 1을 참조하면, LCD 프로젝터(100)는 광원(101)과, 그 광원(101)으로부터의 방출광을 일측 방향으로 반사시키는 곡면경(102)과, 곡면경(102)에 의한 반사광을 산란시키기 위한 제1, 제2 FEL(fly eye lens)(103)(104)과, 그 FEL들(103) (104)을 거쳐 입사되는 광을 편광 및 분할하기 위한 편광 빔 스플리터(polarizing beam splitter)(105)와, 편광 빔 스플리터(105)를 거쳐 입사되는 광을 집속하여 출사하는 제1 집광렌즈(106)와, 제1 집광렌즈(106)로부터의 출사광을 입사받아 전반사시키는 제1 평면경(107)과, 제1 평면경(107)에 의해 반사되어 입사되는 광을 집속하여 출사하는 제2 집광렌즈(108)와, 제2 집광렌즈(108)를 거쳐 입사되는 광을 색상에 따라 일부(예컨대, 청색광 및 녹색광)는 반사시키고, 일부(적색광)는 투과시키는 제1 다이크로익 미러(dichroic mirror)(109)와, 제1 다이크로익 미러(109)에 의해 투과되어 입사되는 광을 전반사시키는 제2평면경(110)과, 제2평면경(110)에 의해 반사되어 입사되는 광을 집속하여 출사하는 제3집광렌즈(111)와, 상기 제1 다이크로익 미러(109)에 의해 반사되어 입사되는 광을 일부(예컨대, 녹색광)는 반사시키고, 일부(청색광)는 투과시키는 제2 다이크로익 미러(112)와, 제2 다이크로익 미러(112)에 의해 반사되어 입사되는 광을 집속하여 출사하는 제4집광렌즈 (113)와, 상기 제2 다이크로익 미러(112)에 의해 투과된 광을 각각 집속하여 출사하는 릴레이 렌즈계(114)(116)(118)와, 릴레이 렌즈계(114)(116)(118)로의 광경로를 형성해주기 위한 제3,제4 평면경(115)(117)과, 상기 제3,제4집광렌즈(111)(113) 및 릴레이 렌즈계(114)(116)(118)를 거쳐 각각 입사되는 3색(적,녹,청)광을 조건에 따라 투과 또는 차단시키는 3개의 각 색상별 대응 LCD(119)(120)(121)와, 3개의 LCD(119)(120)(121)를 거쳐 입사되는 광을 색상에 따라 반사 및 투과에 의해 출사하는 다이크로익 프리즘(122)과, 다이크로익 프리즘(122)을 거쳐 입사되는 광을 확대투사하는 투사렌즈(123)로 구성되어 있다.

한편, 이상과 같은 구성의 LCD 프로젝터(100)에 있어서, 기기가 작동함에 따라 내부에서 열이 발생되는데, 기기 내부의 구성요소중 열에 대해 가장 취약한 곳은 상기 3개의 LCD(119)(120)(121)부분이라고 할 수 있다. 즉, LCD(119)(120) (121)에 정도이상의 열이 가해지면 LCD(119)(120)(121)의 전기광학적 특성이 변하여 LCD(119)(120)(121)가 오동작하게 되거나, LCD(119)(120)(121) 자체가 소손(燒損)될 수도 있다. 따라서, LCD(119)(120)(121)를 적절히 냉각시켜줄 필요성이 있다. 이를 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 3개의 LCD(119)(120)(121)가 설치된 부분의 상부에 환기팬(201)을 설치하여, 기기 내부의 열(더운 공기)을 외부로 방출시킴으로써 LCD(119)(120)(121)를 냉각시켜주는 방식을 취하고 있다.

그런데, 이와 같은 LCD 냉각 방식과 관련하여, 상기 LCD(121)(이하 블루 편광판으로 지칭하며, 편의상 이것을 대표로 설명함)의 종래의 취부 구조를 보면, 도 3에 도시된 바와 같이, 블루 편광판(121)을 상기 릴레이 렌즈계를 구성하는 렌즈 (118)와 함께 광통 케이스(301)에 직접 취부하였다. 이에 따라, 블루 편광판(121)의 4변중 대향하는 일측 2변은 광통 케이스(301)의 벽에 의해 외부 공간과 차단되고, 나머지 대향하는 2변만 외부 공간에 노출된다. 따라서, 상기 환기팬(201)의 구동 시, 공기의 흐름은 화살표로 표시된 바와 같이 블루 편광판(121)의 하부에서 상부로 형성된다. 즉, 공기는 블루 편광판(121)의 양면을 스치면서 흐르게 되고, 그 과정에서 블루 편광판(121)이 냉각되게 된다. 그러나, 이상과 같은 구조에서는 블루 편광판(121)에 접촉하는 공기의 유량이 적고, 공기와 블루 편광판(121)의 접촉시간이 짧아 블루 편광판(121)이 충분히 냉각될 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 편광판에 대한 냉각 효율을 한층 증진시킬 수 있는 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 LCD 프로젝터의 개략적인 내부 시스템 구성도.

도 2는 종래 편광판 홀더 구조체가 채용된 LCD 프로젝터의 내부 시스템 구성도.

도 3은 종래 편광판 홀더 구조체에 의한 편광판 냉각방식을 보여주는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더의 구조를 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더가 광통 케이스에 설치된 상태를 나타낸 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더가 채용된 LCD 프로젝터의 내부 시스템의 부분 발췌도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101...광원 102...곡면경 105...편광 빔 스플리터

103,104...제1,제2 FEL(fly eye lens)

106,108,111,113...제1,제2,제3,제4 집광렌즈

107,110,115,117...제1,제2,제3,제4 평면경

109,112...제1,제2 다이크로익 미러

114,116,118...릴레이 렌즈계 122...다이크로익 프리즘

119,120,121,410...LCD 편광판 123...투사렌즈

201...환기팬 301,501...광통 케이스

401...주몸체부 402u...상측 고정부

402d...하측 고정부 403a∼403f...편광판 지지돌기

404a∼404c...편광판 고정돌기 405...공기유통 안내부

406...공기유출 방지부 407a∼407c...편광판 안착부

401h...관통홀

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 LCD 프로젝터용 편광판 지지홀더는, LCD 프로젝터의 복수의 LCD 편광판과, 그 복수의 LCD 편광판에 최종적으로 광을 각각 입사시키는 광학렌즈들로 구성된 합성계의 프레임을 이루는 광통 케이스에 고정 설치되는 것으로서,

그 몸체의 중심부에는 LCD 편광판의 안착 및 상기 광학렌즈들로부터의 출사광을 입사받기 위한 관통홀이 마련되어 있는 주몸체부;

상기 주몸체부의 일측에 마련되며, LCD 편광판이 안착된 상태의 주몸체부의 내부 공간으로의 공기의 유입 및 유입된 공기의 유출을 일부 방지하기 위한 공기유통안내부; 및

상기 공기유통안내부와 대향되는 주몸체부의 타측에 마련되며, 상기 주몸체부의 내부 공간으로 유입된 공기의 유출을 방지하기 위한 공기유출 방지부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 바람직하게는 상기 주몸체부의 대략 네 모서리부에 마련되며, 주몸체부를 상기 광통케이스에 고정시키기 위한 복수의 상,하측 고정부와, 상기 주몸체부의 관통홀 주변부에 마련되며, LCD 편광판의 관통홀에의 안착을 위한 복수의 편광판 안착부 및 상기 주몸체부의 관통홀 주변부에 마련되며, 관통홀에 안착된 LCD 편광판을 지지 및 고정하기 위한 복수의 편광판 지지/고정 돌기를 더 포함하는 점에 그 특징이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더를 나타낸 것으로서, 도 4는 홀더의 구조를 보인 사시도이고, 도 5는 홀더가 광통 케이스에 설치된 상태를 보인 사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더(400)는, 전체 골격을 이루는 것으로 그 몸체의 중심부에는 LCD 편광판(410)의안착 및 광학렌즈(118)로부터의 출사광을 입사받기 위한 관통홀(401h)이 형성되어 있는 주몸체부(401)와, 그 주몸체부(401)의 대략 네 모서리부에 마련되며, 주몸체부(401)를 광통 케이스(501)에 고정(형합)시키기 위한 상측 고정부(402u) 및 하측 고정부(402d)와, 상기 주몸체부(401)의 관통홀(401h) 주변부에 마련되며, 상기 LCD 편광판(410)의 관통홀(401h)에의 안착을 위한 편광판 안착부(407a∼407c)와, 상기 주몸체부(401)의 관통홀(401h) 주변부에 마련되며, 관통홀(401h)에 안착된 LCD 편광판(410)을 지지 및 고정하기 위한 편광판 지지돌기(403a∼403f) 및 편광판 고정돌기(404a∼404c)와, 상기 주몸체부(401)의 일측에 마련되며, LCD 편광판(410)이 안착된 상태의 주몸체부(401)의 내부 공간으로의 공기의 유입 및 유입된 공기의 유출을 일부 방지하기 위한 공기유통안내부(405) 및 그 공기유통 안내부(405)와 대향되는 주몸체부(401)의 타측에 마련되며, 상기 주몸체부(401)의 내부 공간으로 유입된 공기의 유출을 방지하기 위한 공기유출 방지부(406)를 구비한다. 여기서, 상기 공기유통 안내부(405)는 주몸체부(401)의 내부 공간으로의 공기유입의 기능 뿐만이 아니라, 그 유입된 공기가 외부로 유출되는 것을 어느 정도 차단시키는 기능을 가지도록 하기 위해, 도시된 바와 같이 소정 각도 경사지게 마련된다. 이것은 그와 같이 유입된 공기의 외부로의 유출을 차단시킴으로써, 주몸체부(401)의 내부 공간에서의 공기의 유동 및 체류 시간을 길게 하여, LCD 편광판(410)의 냉각 효율을 한층 증진시키기 위한 것이다.

그러면, 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더(400)가 채용된 LCD 프로젝터에서의 LCD 편광판이 냉각되는 메커니즘에 대해 간략히 설명해 보기로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더가 채용된 LCD 프로젝터의 내부 시스템의 부분 발췌도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더 (400)는 프로젝터 내부의 복수의 LCD 편광판(119∼121)(도 1참조)과, 그 복수의 LCD 편광판(119∼121)에 최종적으로 광을 각각 입사시키는 광학렌즈들(111,113, 118)(도 1 참조)로 구성된 합성계의 프레임을 이루는 광통 케이스(501)에 고정 설치된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더(400)가 프로젝터 내부의 광통 케이스(501)에 설치된 상태에서, 광통 케이스(501) 상부에 설치되어 있는 환기팬 (201)이 동작하면, 프로젝터 하부에 마련되어 있는 공기흡입구(미도시)를 통해 외부의 차가운 공기가 프로젝터의 합성계 내부로 유입된다. 그리고, 그 유입된 공기에 의해 LCD 편광판(410)의 내,외측이 냉각된다. 이때, 홀더 (400) 내측으로 유입된 공기는 도시된 바와 같이, 화살표 방향으로 유동하면서 LCD 편광판(410)을 냉각시키게 된다. 즉, 외부로부터 프로젝터의 합성계 내부로 유입된 공기는 광통 케이스(501)와 공기유통 안내부(405)의 틈새로 유입되는데, 이때 그 틈새가 좁아 공기는 빠른 유속으로 홀더(400) 내부로 유입된다. 그리고, 그 유입된 공기는 더 내부로 유동하게 되지만, 공기유출 방지부(406)의 벽에 의해 차단되어 외부로의 유출이 방지되고, 다시 입구쪽으로 U턴하여 흐르게 된다. 그리고, 그 U턴하여 흐르는 공기는 공기유통 안내부(405)에 의해 다시 차단되어 일부는 다시 홀더내부로 흐르고, 일부는 광통 케이스(501)와 공기유통 안내부(405)의 틈새로 유출된다. 이상과 같은 공기의 유동은 종래 홀더 구조체에서의 공기의 유동, 즉 편광판의 하부에서 상부로 편광판의 양면을 스치면서 흐르는 공기의 유동에 비해 편광판에 접촉하는 공기의 유량이 많게 되고, 공기가 편광판과 접촉하는 시간이 훨씬 길게 된다. 따라서, 편광판(410)을 충분히 냉각시킬 수 있게 된다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더는, 종래의 홀더 구조체와는 달리 광통케이스와는 별도의 독립된 구조체로서 그 내부로 공기의 순환이동이 가능하게 되어 있어, 환기팬의 작동 시, 공기가 종래처럼 LCD 편광판의 양면으로 흐름은 물론, 홀더 내부로 유입되어 순환 이동하게 되므로, LCD 편광판을 충분히 냉각시킬 수 있는 장점이 있다. 따라서, 이와 같은 본 발명의 편광판 지지 홀더가 LCD 프로젝터에 채용될 시, 제품의 성능에 대한 신뢰도를 한층증진시킬 수 있을 뿐만이 아니라, 제품의 수명을 더욱 연장시킬 수 있다.

Claims

LCD 프로젝터의 복수의 LCD 편광판과, 그 복수의 LCD 편광판에 최종적으로 광을 각각 입사시키는 광학렌즈들로 구성된 합성계의 프레임을 이루는 광통 케이스에 고정 설치되는 것으로서,

그 몸체의 중심부에는 LCD 편광판의 안착 및 상기 광학렌즈들로부터의 출사광을 입사받기 위한 관통홀이 마련되어 있는 주몸체부;

상기 주몸체부의 일측에 마련되며, LCD 편광판이 안착된 상태의 주몸체부의 내부 공간으로의 공기의 유입 및 유입된 공기의 유출을 일부 방지하기 위한 공기유통안내부; 및

상기 공기유통안내부와 대향되는 주몸체부의 타측에 마련되며, 상기 주몸체부의 내부 공간으로 유입된 공기의 유출을 방지하기 위한 공기유출 방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더.
제 1항에 있어서,

상기 주몸체부의 대략 네 모서리부에 마련되며, 주몸체부를 상기 광통케이스에 고정시키기 위한 복수의 상,하측 고정부;

상기 주몸체부의 관통홀 주변부에 마련되며, LCD 편광판의 관통홀에의 안착을 위한 복수의 편광판 안착부; 및

상기 주몸체부의 관통홀 주변부에 마련되며, 관통홀에 안착된 LCD 편광판을지지 및 고정하기 위한 복수의 편광판 지지/고정 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더.
제 1항에 있어서,

상기 공기유통안내부는 상기 주몸체부의 내부 공간으로 공기를 유입시키고, 유입된 공기가 외부로 유출되는 것을 일부 방지할 수 있도록 주몸체부의 일측에 소정 각도 경사지게 마련되는 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터용 편광판 지지 홀더.