KR100361177B1

KR100361177B1 - 액정 프로젝터

Info

Publication number: KR100361177B1
Application number: KR1020000064260A
Authority: KR
Inventors: 김병희
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-11-23
Also published as: CN100492159C; EP1336129A4; WO2002037181A1; US6981772B2; US20040012982A1; KR20020033971A; EP1336129A1; AU2002212801A1; CN1511273A

Abstract

본 발명은 액정 프로젝터에 관한 것으로서, 상하방향을 따라 상호 접촉되도록 결합되어 내부에 수용공간을 형성하는 상부케이싱 및 하부케이싱과; 일단이 상기 상부케이싱 및 하부케이싱의 외부로 노출가능하게 설치되는 투사렌즈와; 상기 투사렌즈의 타단에 상호 직각되게 배치되는 복수의 프리즘과; 상기 프리즘을 지지하는 프리즘홀더와; 상기 프리즘의 각 외측에 각 프리즘에 대해 평행하게 배치되도록 상기 프리즘홀더에 결합되는 복수의 액정패널과; 상기 투사렌즈측으로 향해 개방된 수용공간을 가지고 상기 수용공간내에 상기 프리즘 및 액정패널의 조립체를 수용할 수 있도록 배치되어 상기 각 액정패널에 상호 다른 광이 입사될 수 있도록 내부에 광로가 형성되는 조명계케이싱과; 양단이 상기 조명계케이싱에 각각 고정되고 적어도 일영역이 상기 프리즘홀더의 상판에 접촉가능하게 결합되어 상기 프리즘 및 액정패널중 적어도 어느 하나의 상대위치가 변동되는 것이 억제되도록 고정지지하는 고정지지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 프리즘 및 액정패널의 유격이 방지되도록 함으로써 이들의 유격에 기인한 화질의 저하를 억제시킬 수 있도록 한 액정 프로젝터가 제공된다.

Description

액정 프로젝터{LCD PROJECTOR}

본 발명은, 액정 프로젝터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 프리즘 및 액정패널의 유격이 방지되도록 함으로써 이들의 유격에 기인한 화질의 저하를 억제시킬 수 있도록 한 액정 프로젝터에 관한 것이다.

액정프로젝터는, 액정패널에 구현된 화상을 강력한 빛을 투사하여 줌렌즈(Zoom Lens)로 된 투사렌즈를 통해 비교적 대형의 외부 스크린에 투사되도록 한 장치이다.

도 1은 종래의 액정 프로젝터의 상부케이싱을 제거한 상태의 사시도이고, 도 2는 도 1이 액정 프로젝터의 합성계영역의 사시도이며, 도 3은 도 2의 분해사시도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 액정 프로젝터는, 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 일측에 합성된 광을 외부에 배치된 스크린(미도시)으로 투사되도록 하는 투사렌즈(13)와, 케이싱(11)의 내부 일측에 마련되는 광원(미도시)과 광원으로부터 조사된 광을 적색광(Red)과 녹색광(Green) 및 청색광(Blue)의 삼색광으로 분리하여 각각의 경로를 형성하도록 하는 도시 않은 복수의 광학렌즈와 광학필터 및 반사경을 갖는 조명계(21)와, 조명계(21)와 투사렌즈(13)사이에 배치되어 분리된 광을 합성하여 투사렌즈(13)로 제공하는 합성계(31)와, 합성계(31)의 냉각을 위한 냉각계(61)를 포함하여 구성되어 있다.

합성계(31)의 둘레영역에는 내부에 배치된 광원으로부터 투사된 빛을 적,녹, 청의 삼색광으로 분리하고 각 광의 광로를 형성하는 조명계케이싱(22)이 배치되어 있으며, 조명계케이싱(22)의 일측에는 합성계(31)의 냉각을 위한 냉각계케이싱(63)이 배치되어 있다.

합성계(31)는, 각 광로상에 배치되는 복수의 액정패널(33)에 상호 평행하게 이격배치되는 복수의 다이크로익(dichroic) 프리즘(35)과, 프리즘(35)의 지지를 위한 프리즘홀더(37)를 포함하여 구성되어 있다.

프리즘홀더(37)는, 케이싱(11)의 저면에 평행하게 배치되는 수평부(41)와 수평부(41)의 일측상에 기립배치되고 중앙영역에 투사렌즈(13)가 통과하도록 결합되는 기립부(45)를 가지는 홀더본체(39)와, 각 프리즘(35)의 상측 및 하측에 각각 배치되어 각 프리즘(35)을 지지하는 상판(49) 및 저판(51)으로 구성되어 있다.

저판(51)상에는 투사렌즈(13)측을 제외한 삼면에 프리즘(35)이 기립됨과 동시에 상호 직각을 이루도록 배치되고, 이들 프리즘(35)의 상단에는 이들이 상호 일정한 상대 위치를 가지고 고정될 수 있도록 상판(49)이 결합되어 있다. 상판(49)에는 액정패널(33)을 지지하는 지지브래킷(34)이 고정스크류(42)에 의해 고정될 수 있도록 복수의 스크류공(50)이 형성되어 있다.

홀더본체(39)의 기립부(45)의 양 측연에는 조명계케이싱(22)이 결합될 수 있도록 복수의 스크류공(47)이 상하방향을 따라 상호 이격되게 형성되어 있다. 수평부(41)에는 프리즘(35)이 결합된 저판(51)이 안착될 수 있도록 안착부(미도시)가 형성되어 있으며, 안착부의 둘레영역에는 각 프리즘(35)의 외측에 액정패널(33)이 평행하게 배치될 수 있도록 액정패널결합공(43)이 각각 형성되어 있다.

한편, 광원으로부터 투사된 광이 조명계(21)에 의해 분리되어 해당 액정패널(33)을 통과하게 될 경우, 각 액정패널(33)은 열유속의 증가에 기인하여 온도가 상승하게 된다. 액정패널(33)은 온도가 일정 이상의 온도 즉, 임계온도이상 온도가 상승하게 되면 소자들이 파괴되는 특성이 있기 때문에 조명계케이싱(22)의 일측에는 내부에 송풍팬(미도시)을 구비하여 액정패널(33)을 냉각시키는 냉각계케이싱(63)이 배치되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 액정 프로젝터에 있어서는, 냉각팬의 진동에 기인하여 프리즘(35) 또는 액정패널(33)이 투사렌즈(13)의 광축선에 대해 비틀림/유격이 발생되어 양질의 화상을 제공할 수 없게 되는 문제점이 있다. 특히, 천장등에 거치되는 소위 천장거치형의 경우에 있어서는, 액정패널(33)을 지지하는 지지브래킷(34)이 중력 및 냉각팬에 의한 진동의 반복적으로 작용하게 되어 시간이 경과하게 될 경우, 광축선에 대한 액정패널(33) 및/또는 프리즘(35)의 유격에 기인한 상대위치의 변동으로 화질의 저하가 발생될 우려가 크다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 프리즘 및 액정패널의 유격이 방지되도록 함으로써 이들의 유격에 기인한 화질의 저하를 억제시킬 수 있도록 한 액정 프로젝터를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 액정 프로젝터의 상부케이싱을 제거한 상태의 사시도,

도 2는 도 1이 액정 프로젝터의 합성계영역의 사시도,

도 3은 도 2의 분해사시도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 프로젝터의 상부케이싱을 제거한 상태의 사시도,

도 5는 도 4의 요부확대 분해사시도,

도 6은 도 4의 고정지지브래킷영역의 확대평면도,

도 7은 도 6의 고정지지브래킷의 결합전 상태를 도시한 확대사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

12a : 하부케이싱 13 : 투사렌즈

21 : 조명계 22 : 조명계케이싱

25 : 스크류통과공 31 : 합성계

33 : 액정패널 35 : 프리즘

37 : 프리즘홀더 39 : 홀더본체

49 : 상판 51 : 저판

61 : 냉각계 63 : 냉각계케이싱

71 : 고정지지브래킷 72 : 연결부

74 : 돌출부 76 : 유동억제돌기부

78a,78b : 유동억제부 80a,80b : 높이보상부

81 : 완충부재 82a : 측벽부

82b : 저면부

상기 목적은, 본 발명에 따라, 상하방향을 따라 상호 접촉되도록 결합되어 내부에 수용공간을 형성하는 상부케이싱 및 하부케이싱과; 일단이 상기 상부케이싱 및 하부케이싱의 외부로 노출가능하게 설치되는 투사렌즈와; 상기 투사렌즈의 타단에 상호 직각되게 배치되는 복수의 프리즘과; 상기 프리즘을 지지하는 프리즘홀더와; 상기 프리즘의 각 외측에 각 프리즘에 대해 평행하게 배치되도록 상기 프리즘홀더에 결합되는 복수의 액정패널과; 상기 투사렌즈측으로 향해 개방된 수용공간을 가지고 상기 수용공간내에 상기 프리즘 및 액정패널의 조립체를 수용할 수 있도록 배치되어 상기 각 액정패널에 상호 다른 광이 입사될 수 있도록 내부에 광로가 형성되는 조명계케이싱과; 양단이 상기 조명계케이싱에 각각 고정되고 적어도 일영역이 상기 프리즘홀더의 상판에 접촉가능하게 결합되어 상기 프리즘 및 액정패널중 적어도 어느 하나의 상대위치가 변동되는 것이 억제되도록 고정지지하는 고정지지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터에 의해 달성된다.

여기서, 상기 프리즘홀더는, 상기 프리즘의 하측에 접촉되도록 배치되는 저판과, 상기 프리즘의 상단에 접촉되도록 배치되는 상판을 더 포함하며,

상기 고정지지수단은, 상기 액정패널수용공간을 가로질러 양단이 상기 조명계케이싱의 상단에 각각 고정될 수 있도록 판면을 관통하여 스크류공이 형성되어 있는 연결부와 상기 프리즘홀더의 상판에 비해 축소된 폭을 가지고 상기 연결부의 일측 연부로부터 상기 상판을 향해 돌출된 돌출부를 가지는 고정지지브래킷과; 상기 상판의 상면으로부터 상기 돌출부의 양 측연에 각각 접촉될 수 있도록 돌출형성되어 상기 투사렌즈의 길이방향에 가로로 상기 프리즘이 유동하는 것을 억제시키는 한 쌍의 유동억제부를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 각 유동억제부는 적어도 한변이 상기 돌출부의 돌출길이와 거의 동일한 사각형상을 가지도록 형성되어 상기 프리즘홀더의 측판측의 측면이 상기 연결부에 접촉되며, 상기 돌출부의 자유단부영역에는 폭방향으로 확장되어 상기 돌출부의 측연에 접촉됨으로써 상기 프리즘의 상기 투사렌즈의 길이방향에 대한 유동을 억제시키는 유동억제돌기부가 형성되어 있는 것이 효과적이다.

또한, 상기 프리즘홀더의 상판과 상기 돌출부의 상호 접촉면 사이에 개재되어 상호 간의 진동의 전달을 억제시키는 완충부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 완충부재는 상기 고정지지브래킷과 상기 상판의 상호 접촉면중 적어도 어느 하나에 코팅처리되는 것이 효과적이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 프로젝터의 상부케이싱을 제거한 상태의 사시도이고, 도 5는 도 4의 요부확대 분해사시도이며, 도 6은 도 4의 고정지지브래킷영역의 확대평면도이고, 도 7은 도 6의 고정지지브래킷의 결합전 상태를 도시한 확대사시도이다. 도 1 내지 도 3과 관련하여 전술한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였으며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 액정 프로젝터는, 도시 않은 상부케이싱과 상호 결합되어 내부에 수용공간을 형성하는 사각통형상의 하부케이싱(12a)과, 하부케이싱(12a)의 일측에 배치되는 투사렌즈(13)와, 하부케이싱(12a)의 내부에 투사렌즈(13)의 길이방향을 따라 투사렌즈(13)의 일측에 배치되는 합성계(31)와, 일측이 합성계(31)를 둘러싸도록 배치되어 내부에 광원으로부터의 광을 적, 녹, 청의 삼색광으로 분리하여 합성계(31)의 각 액정패널(33)로 입사되도록 하는 조명계케이싱(22)과, 내부에 구비된 송풍팬(미도시)으로부터의 공기를 합성계(31)에 제공할 수 있도록 공기유로를 형성하는 냉각계케이싱(63)과, 조명계케이싱(22)의 상면에 각각 양단이 고정되고 일 영역이 합성계(31)의 상면에 접촉가능하게 배치되어 합성계(31)의 비틀림 및/또는 유격을 방지하는 고정지지브래킷(71)을 포함하여 구성되어 있다.

조명계케이싱(22)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 액정패널(33) 및 프리즘(35)의 조립체를 수용할 수 있도록 투사렌즈(13)측을 향해 개방된 수용공간(S)이 형성되어 있으며, 수용공간(S)의 양 측 단부는 홀더본체(39)의 기립부(45)에 각각 고정결합되어 있다. 조명계케이싱(22)의 내부 일측에는 광원(미도시)이 수용배치되고, 광원으로부터의 광을 적, 녹, 청의 삼색광으로 분리할 수 있도록 도시 않은 복수의 광학렌즈 및 광학필터 등이 분산배치된다.

조명계케이싱(22)의 상부면에는 도시 않은 상부케이싱이 스크류체결될 수 있도록 복수의 보스부(23)가 돌출형성되어 있으며, 투사렌즈(13)측에는 고정지지브래킷(71)이 고정스크류(27)에 의해 체결될 수 있게 고정스크류(27)의 통과를 위한 스크류통과공(25)이 각각 형성되어 있다. 이에 대응하여 홀더본체(39)의 기립부(45)에는 스크류통과공(25)을 통과한 고정스크류(27)가 결합될 수 있도록 스크류결합공(48)이 각각 형성되어 있다.

한편, 고정지지브래킷(71)은, 조명계케이싱(22)의 수용공간의 폭에 대응되는 길이를 가짐과 동시에 상하방향을 따라 1차 상향절곡되고 다시 조명계케이싱(22)의 상부면에 평행하게 2차절곡된 절곡단부(73a,73b)를 가지는 연결부(72)와,연결부(72)의 중앙영역으로부터 소정돌출된 돌출부(74)와, 돌출부(74)의 자유단부영역에 돌출부(74)의 폭방향을 따라 확장된 폭을 가지도록 형성되는 유동억제돌기부(76)를 가진다. 각 절곡단부(73a,73b)에는 판면을 관통하여 스크류공(75a,75b)이 각각 형성되어 있다.

프리즘홀더(37)는, 프리즘(35)의 하측에 배치되는 사각판상의 저판(51)과, 프리즘(35)의 상단에 배치되는 사각판상의 상판(49)과, 저판(51)이 안착결합되는 수평부(41)와 수평부(41)에 대해 기립형성되고 중앙영역에 투사렌즈(13)의 경통이 통과하도록 결합되는 기립부(45)를 가지는 홀더본체(39)를 포함하여 구성되어 있다.

상판(49)의 상부면에는 돌출부(74)의 양 측연부에 접촉됨과 동시에 돌출부(74)를 두께방향을 따라 수용할 수 있도록 돌출된 한 쌍의 유동억제부(78a,78b)가 형성되어 있다. 각 유동억제부(78a,78b)는 평면투영시 직사각형상을 가지며, 투사렌즈(13)측 측면은 연결부(72)의 측면에 각각 접촉되고, 대향측면은 유동억제돌기부(76)의 내측 연부에 접촉될 수 있는 정도의 폭을 가지도록 각각 형성되어 있다. 각 유동억제부(78a,78b)에 대응된 상판(49)의 모서리영역에는 각 액정패널(33)의 지지브래킷(34)이 상호 동일한 높이를 가지고 결합될 수 있도록 유동억제부(78a,78b)와 동일한 돌출높이를 가지는 높이보상부(80a,80b)가 각각 형성되어 있다.

한편, 돌출부(74)와 상판(49)의 각 접촉면 사이에는 냉각계케이싱(63)에 접촉된 조명계케이싱(22)으로부터의 진동이 돌출부(74)를 통해 액정패널(33) 및 프리즘(35)으로 전달되는 것을 억제시킬 수 있도록 완충부재(81)가 개재되어 있으며, 완충부재(81)는 고정지지브래킷(71)의 연결부(72)와, 돌출부(74) 및 유동억제돌기부(76)의 각 측연부와 유동억제부(78a,78b)의 측연부사이에 각각 개재되는 측벽부(82a)와 돌출부(74)와 상판(49)사이에 개재되는 저면부(82b)로 이루어져 있다.

이러한 구성에 의하여, 먼저 이들의 결합과정을 간단히 설명하면, 저판(51)의 상면에 각 프리즘(35)을 투사렌즈(13)측 변을 제외한 나머지 세변에 기립되게 배치시키고, 프리즘(35)의 상단에 상판(49)을 결합한다. 저판(51)을 홀더본체(39)상에 안착시키고 해당 액정패널(33)을 상판(49) 및 홀더본체(39)에 각각 고정결합되도록 한다. 다음, 조명계케이싱(22)의 수용공간 내에 합성계(31)가 수용되도록 한 상태에서 홀더본체(39)와 조명계케이싱(22)을 상호 고정결합한다.

상판(49)과 고정지지브래킷(71)의 돌출부(74)사이에 완충부재(81)를 개재시키고, 고정스크류(27)를 고정지지브래킷(71) 및 조명계케이싱(22)을 차례로 통과하도록 하여 홀더본체(39)의 기립부(45)에 고정결합하면 된다.

조명계케이싱(22)의 내부에 수용배치된 광원으로부터 조사된 광은 조명계케이싱(22)의 내부에 각각 배치된 복수의 광학렌즈 및 광학필터를 포함한 광학요소들에 의해 적, 녹, 청의 삼색광으로 분리되어 해당 액정패널(33)로 입사된다. 액정패널(33)을 통과한 광은 프리즘(35)을 통과하여 합성되고 투사렌즈(13)에 의해 스크린에 확대/투사된다.

한편, 조명계(21)의 작용에 대응하여 냉각계케이싱(63)의 내부에 구비된 송풍팬이 구동되면, 송풍팬의 구동시 발생되는 진동은 냉각계케이싱(63)에 상호 접촉된 조명계케이싱(22)에 전달된다. 이 때, 고정지지브래킷(71)과 상판(49)사이에 개재된 완충부재(81)는 조명계케이싱(22)의 진동을 완충/저감시킴으로써 액정패널(33) 및 프리즘(35)의 유격발생을 억제시켜 초기의 정합상태를 계속해서 유지하게 되어 초기의 선명한 화질을 유지할 수 있게 된다.

전술 및 도시한 실시예에서는, 완충부재가 단일체로 형성된 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 측벽부와 저면부를 별도로 형성할 수 있음은 물론이다. 또한, 완충부재를 고정지지브래킷의 접촉면의 표면에 일체로 코팅처리되도록 구성할 수도 있다.

그리고, 완충부재는, 스펀지, 합성 또는 천연고무, 또는 직물 중 적어도 어느 하나로 구성할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상하방향을 따라 프리즘 및 액정패널이 양단에서 각각 지지되도록하여 진동에 기인한 프리즘 및 액정패널의 유격이 방지되도록 함으로써, 화질의 저하를 방지하여 초기 정합상태에서의 선명한 화질이 계속해서 유지될 수 있도록 한 액정 프로젝터가 제공된다.

또한, 본 발명에 따른 액정 프로젝터는 천장에 거치할 경우에도 중력에 의한 액정패널 및 프리즘의 유격을 효과적으로 방지할 수 있다.

Claims

상하방향을 따라 상호 접촉되도록 결합되어 내부에 수용공간을 형성하는 상부케이싱 및 하부케이싱과; 일단이 상기 상부케이싱 및 하부케이싱의 외부로 노출가능하게 설치되는 투사렌즈와; 상기 투사렌즈의 타단에 상호 직각되게 배치되는 복수의 프리즘과; 상기 프리즘을 지지하는 프리즘홀더와; 상기 프리즘의 각 외측에 각 프리즘에 대해 평행하게 배치되도록 상기 프리즘홀더에 결합되는 복수의 액정패널과; 상기 투사렌즈측으로 향해 개방된 수용공간을 가지고 상기 수용공간내에 상기 프리즘 및 액정패널의 조립체를 수용할 수 있도록 배치되어 상기 각 액정패널에 상호 다른 광이 입사될 수 있도록 내부에 광로가 형성되는 조명계케이싱과; 양단이 상기 조명계케이싱에 각각 고정되고 적어도 일영역이 상기 프리즘홀더의 상판에 접촉가능하게 결합되어 상기 프리즘 및 액정패널중 적어도 어느 하나의 상대위치가 변동되는 것이 억제되도록 고정지지하는 고정지지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터.
제1항에 있어서,

상기 프리즘홀더는, 상기 프리즘의 하측에 접촉되도록 배치되는 저판과, 상기 프리즘의 상단에 접촉되도록 배치되는 상판을 더 포함하며,

상기 고정지지수단은, 상기 액정패널수용공간을 가로질러 양단이 상기 조명계케이싱의 상단에 각각 고정될 수 있도록 판면을 관통하여 스크류공이 형성되어있는 연결부와 상기 프리즘홀더의 상판에 비해 축소된 폭을 가지고 상기 연결부의 일측 연부로부터 상기 상판을 향해 돌출된 돌출부를 가지는 고정지지브래킷과; 상기 상판의 상면으로부터 상기 돌출부의 양 측연에 각각 접촉될 수 있도록 돌출형성되어 상기 투사렌즈의 길이방향에 가로로 상기 프리즘이 유동하는 것을 억제시키는 한 쌍의 유동억제부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터.
제2항에 있어서,

상기 각 유동억제부는 적어도 한변이 상기 돌출부의 돌출길이와 거의 동일한 사각형상을 가지도록 형성되어 상기 프리즘홀더의 측판측의 측면이 상기 연결부에 접촉되며, 상기 돌출부의 자유단부영역에는 폭방향으로 확장되어 상기 돌출부의 측연에 접촉됨으로써 상기 프리즘의 상기 투사렌즈의 길이방향에 대한 유동을 억제시키는 유동억제돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 프리즘홀더의 상판과 상기 돌출부의 상호 접촉면 사이에 개재되어 상호 간의 진동의 전달을 억제시키는 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터.
제4항에 있어서,

상기 완충부재는 상기 고정지지브래킷과 상기 상판의 상호 접촉면중 적어도 어느 하나에 코팅처리되는 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터.