KR100585649B1 - 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치에 관한 것으로서, 공기흡입구 및 공기토출구가 형성된 팬케이싱과; 상기 케이싱내에 회전가능하도록 배치되어 상기 공기흡입구로 흡입된 공기를 상기 공기토출구로 토출하는 송풍팬과; 일단이 상기 공기토출구에 상호 연통되도록 연결되고 타단은 광원으로부터 조사되어 복수의 광학렌즈 및 광학필터에 의해 각각 분리형성된 각 광경로상에 배치된 액정패널의 하측으로 연장되어 상기 공기토출구로 토출되는 공기를 상기 액정패널로 안내하는 공기안내관과; 상기 공기토출구영역에 토출되는 공기와 접촉가능하도록 배치되어 토출되는 공기를 냉각시키는 적어도 하나의 펠티에소자를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 구동시 소음을 저감시킬 수 있으며 팬의 용량을 줄일 수 있는 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치가 제공된다.

Description

액정프로젝터의 액정패널 냉각장치{LCD PANEL COOLING APPARATUS FOR LCD PROJECTOR}
도 1 및 도 2는 각각 종래의 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치의 사용상태를 도시한 평면도 및 측면도,
도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치의 사용상태를 도시한 평면도 및 측면도,
도 5는 도 3의 냉각장치의 사시도이며, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 확대단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 케이싱 11 : 투사렌즈
21 : 조명계 22 : 광원
41 : 합성계 42 : 다이크로익프리즘
44a~44c : 출사편광판 46a~46c : 액정패널
48a~48c : 입사편광판 61 : 팬케이싱
62a : 공기흡입구 62b : 공기토출구
64 : 횡류팬 66a~66c : 공기안내관
67 : 펠티에소자 69 : 전열부재
본 발명은, 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 구동시 소음을 저감시킬 수 있으며 팬의 용량을 줄일 수 있도록 한 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치에 관한 것이다.
액정프로젝터는, 액정패널에 구현된 화상을 강력한 빛을 투사하여 줌렌즈(Zoom Lens)로 된 투사렌즈를 통해 비교적 대형의 외부 스크린에 투사되도록 한 장치이다.
도 1 및 도 2는 각각 종래의 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치의 사용상태를 도시한 평면도 및 측면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 액정프로젝터는, 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 일측에 합성된 광을 외부에 배치된 스크린(미도시)으로 투사되도록 하는 투사렌즈(11)와, 케이싱(10)의 내부 일측에 마련되는 광원(22)과 광원(22)으로부터 조사된 광을 적색광(Red)과 녹색광(Green) 및 청색광(Blue)의 삼색광으로 분리하여 각각의 경로를 형성하도록 하는 복수의 광학렌즈(29a~29f) 및 광학필터(31,31b)와 반사경(33a~33d)을 갖는 조명계(21)와, 조명계(21)와 투사렌즈(11)사이에 배치되어 분리된 광을 합성하여 투사렌즈(11)로 제공하는 합성계(41)로 구성되어 있다.
투사렌즈(11)의 내측 단부영역에는 조명계(21)로부터 분리제공되는 삼색광을 합성할 수 있도록 배치되는 합성계(41)는, 사각기둥형상을 가지고 각 광경로를 통해 입사한 삼색광을 합성하여 투사렌즈(11)로 제공하는 다이크로익프리즘(Dichroic Prism)(42)과, 다이크로익프리즘(42)의 투사렌즈(11)측면을 제외한 삼면에 각 광경로를 따라 각각 배치되는 출사편광판(44a~44c)과, 액정패널(46a~46c)과, 입사편광판(48a~48c)을 포함하여 구성되어 있다.
다이크로익프리즘(42)의 투사렌즈(11) 대향측에는 녹색광의 입사경로가 형성되며, 양 측면에는 각각 적색광 및 청색광의 입사경로가 각각 형성되어 있다.
케이싱(10)의 내부 일측에는 광원(22) 및 광원(22)으로부터 조사되는 빛을 일정한 방향으로 투사되도록 하는 리플렉터(23)가 설치되어 있으며, 광경로를 따라 소위 에프이엘(Fly Eye Lens)(25) 및 피비에스(Polarized Beam Splitter)(27) 등이 각각 배치되어 있다.
광경로를 따라 이들의 전방영역에는 투사렌즈(11)측으로 광경로를 전환할 수 있도록 전반사경(33a)이 설치되어 있으며, 전반사경(33a)의 전방영역에는 적색광이 통과할 수 있도록 적색광필터(31a)가 광경로에 대해 45도로 경사지게 설치되어 있다. 통과된 적색광의 광경로를 따라 적색광의 입사편광판(48a)의 일측에는 적색광필터(31a)와 상호 평행하게 적색광반사경(33b)이 설치되어 있다.
녹색광의 입사편광판(48b)의 일측에는 녹색광을 반사하고 청색광을 투과시키는 청색광필터(31b)가 경사지게 배치되어 있으며, 통과된 청색광의 경로를 따라 전방영역에는 청색광을 반사시킬 수 있도록 제1청색광반사경(33c)이 설치되어 있다. 청색광의 입사편광판(48c)의 일측에는 청색광이 입사편광판(48c)으로 입사될 수 있도록 제2청색광반사경(33d)이 경사지게 설치되어 있다. 그리고, 각 광경로상에는 각 광을 증폭 또는 중개할 수 있도록 복수의 광학렌즈(29a~29f)들이 각각 배치되어 있다.
한편, 광원(22)으로부터 투사된 광이 조명계(21)에의해 분리되어 해당 입사편광판(48a~48c)과 해당 액정패널(46a~46c) 및 출사편광판(44a~44c)을 각각 통과하도록 되어 있어, 열유속의 증가에 기인하여 이들의 온도가 상승하게 된다. 그런데, 액정패널(46a~46c)은 일정 이상의 온도 즉, 임계온도이상 온도가 올라가게 되면 소자들이 파괴되는 특성이 있기 때문에 도 2에 도시된 바와 같이, 이들의 상측에는 이들을 냉각시킬 수 있도록 축류팬으로 구성되는 냉각장치(50)가 설치되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치(50)에 있어서는, 비교적 염가이면서도 풍량이 상대적으로 풍부한 축류팬을 채택하고 있어, 구동시 비교적 많은 소음을 유발시키는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래의 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치(50)에 있어서는, 공기를 냉각함이 없이 상온의 주변공기를 송풍하여 액정패널(46a~46c) 등을 냉각하도록 되어 있어 액정패널(46a~46c)을 충분히 냉각시키기위한 풍량의 확보를 위해, 팬의 크기 또는 용량을 감소시키는 데에는 한계가 있다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 구동시 소음을 저감시킬 수 있으며 팬의 용량을 줄일 수 있는 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 공기흡입구 및 공기토출구가 형성된 팬케이싱 과; 상기 케이싱내에 회전가능하도록 배치되어 상기 공기흡입구로 흡입된 공기를 상기 공기토출구로 토출하는 송풍팬과; 일단이 상기 공기토출구에 상호 연통되도록 연결되고 타단은 광원으로부터 조사되어 복수의 광학렌즈 및 광학필터에 의해 각각 분리형성된 각 광경로상에 배치된 액정패널의 하측으로 연장되어 상기 공기토출구로 토출되는 공기를 상기 액정패널로 안내하는 공기안내관과; 상기 공기토출구영역에 토출되는 공기와 접촉가능하도록 배치되어 토출되는 공기를 냉각시키는 적어도 하나의 펠티에소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 펠티에소자의 전열면적을 증대시킬 수 있도록 적어도 일영역이 상기 펠티에소자에 연결됨과 동시에 상기 공기토출구의 내부에 배치되는 전열부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 전열부재는 하니콤형상의 복수의 공기통과공을 가지는 것이 효과적이다.
또한, 상기 송풍팬은 횡류팬으로 구성하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치의 사용상태를 도시한 평면도 및 측면도이고, 도 5는 도 3의 냉각장치의 사시도이며, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 확대단면도이다. 도 1 및 도 2와 관련하여 설명한 액정프로젝터의 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하였으며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한 다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 액정프로젝터는, 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 일측에 합성된 광을 외부에 배치된 스크린(미도시)으로 투사되도록 하는 투사렌즈(11)와, 케이싱(10)의 내부 일측에 마련되는 광원(22)과 광원(22)으로부터 조사된 광을 적색광(Red)과 녹색광(Green) 및 청색광(Blue)의 삼색광으로 분리하여 각각의 경로를 형성하도록 하는 복수의 광학렌즈(29a~29f) 및 광학필터(31,31b)와 반사경(33a~33d)을 갖는 조명계(21)와, 조명계(21)와 투사렌즈(11)사이에 배치되어 분리된 광을 합성하여 투사렌즈(11)로 제공하는 합성계(41)로 구성되어 있다.
투사렌즈(11)의 내측 단부영역에는 조명계(21)로부터 분리제공되는 삼색광을 합성할 수 있도록 배치되는 합성계(41)는, 사각기둥형상을 가지고 각 광경로를 통해 입사한 삼색광을 합성하여 투사렌즈(11)로 제공하는 다이크로익프리즘(Dichroic Prism)(42)과, 다이크로익프리즘(42)의 투사렌즈(11)측면을 제외한 삼면에 각 광경로를 따라 각각 배치되는 출사편광판(44a~44c)과, 액정패널(46a~46c)과, 입사편광판(48a~48c)을 포함하여 구성되어 있다.
한편, 다이크로익프리즘(42)의 하부 일측영역에는 다이크로익프리즘(42)의 삼면에 배치된 각 출사편광판(44a~44c)과, 액정패널(46a~46c) 및 입사편광판(48a~48c)을 각각 냉각할 수 있도록 본 냉각장치(60)가 구비되어 있다. 본 냉각장치(60)는, 공기흡입구(62a) 및 공기토출구(62b)가 각각 형성되어 있으며 내부에 수용공간을 형성하는 팬케이싱(61)과, 팬케이싱(61)의 내부에 회전가능하도록 수용되는 횡류팬(64)과, 팬케이싱(61)의 공기토출구(62b)에 일단이 접속되고 타단은 다이크로익프리즘(42)의 삼면의 하측으로 각각 연장된 복수의 공기안내관(66a~66c)과, 팬케이싱(61)의 공기토출구(62b)영역에 저온부가 토출되는 공기와 접촉가능하도록 배치되어 토출되는 공기를 냉각시키는 펠티에소자(Peltier Element)(67)를 가진다.
횡류팬(64)은 원통형상을 가지며 회전축(65)의 축선방향을 따라 공기를 흡입하여 회전축선에 가로로 공기가 토출되도록 팬케이싱(61)의 내부에 수용되어 있으며, 팬케이싱(61)은 횡류팬(64)을 수용할 수 있도록 원통형상을 가진다. 횡류팬(64)의 일측면에는 횡류팬(64)의 축선방향을 따라 공기가 흡입될 수 있도록 공기흡입구(62a)가 형성되어 있으며, 횡류팬(64)의 축선방향에 가로로 공기가 토출될 수 있도록 사각형상을 가지도록 공기토출구(62b)가 형성되어 있다.
공기토출구(62b)의 상부영역에는 공기토출구(62b)를 통해 토출되는 공기와 접촉가능하게 저온부가 내부를 향하도록 펠티에소자(67)가 결합되어 있으며, 공기토출구(62b)의 내부에는 펠티에소자(67)의 전열면적을 증대시킬 수 있도록 사각형상을 가지는 전열부재(69)가 수용설치되어 있다. 전열부재(69)는 공기의 유동방향을 따라 소정 두께폭을 가지며 소위 하니콤(Honeycomb)이라고 하는 육각단면형상의 복수의 공기통과공(70)을 가진다.
공기토출구(62b)의 자유단부영역에는 각 액정패널(46a~46c)의 하측으로 냉각된 공기를 안내할 수 있도록 공기안내관(66a~66c)이 접속되어 있으며, 각 공기안내관(66a~66c)의 액정패널(46a~46c)측 단부에는 공기가 액정패널(46a~46c)의 하측으로 토출될 수 있도록 공기토출공(71a~71c)이 각각 형성되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 광원(22)으로부터 조사된 광은 조명계(21)를 거쳐 삼 색광으로 분리되고, 각 액정패널(46a~46c)에서 광변조된 후 다이크로익프리즘(42)에서 합성되어 투사렌즈(11)를 통해 스크린에 투사된다.
한편, 팬케이싱(61)의 내부에 수용된 횡류팬(64)이 회전하게 되면, 공기흡입구(62a)를 통해 팬케이싱(61)의 내부로 유입된 공기는 공기토출구(62b)를 통해 토출된다. 이 때, 토출되는 공기는 펠티에소자(67)의 저온부에 연결된 전열부재(69)의 각 공기통과공(70)을 거치면서 열교환되어 냉각된다. 냉각된 공기는 각 공기안내관(66a~66c)을 따라 해당 액정패널(46a~46c)의 하측 단부영역에 형성된 공기토출공(71a~71c)을 통해 토출되어 출사편광판(44a~44c)과 액정패널(46a~46c) 및 입사편광판(48a~48c)을 냉각시키면서 상향유동하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 축류팬을 이용하여 상온의 주변공기를 송풍함으로써, 냉각을 위해 상대적으로 많은 풍량이 소요되고 구동시 상대적으로 많은 소음이 발생되던 종래와는 달리, 소음이 작은 횡류팬을 사용하고, 주변공기를 냉각하여 각 액정패널영역으로 제공되도록 함으로써, 냉각시 구동소음을 줄일 수 있는 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 주변공기를 냉각시켜 각 액정패널영역으로 제공되도록 함으로써 상대적으로 팬의 크기 또는 용량을 줄일 수 있어 콤팩트한 구성을 가질 수 있는 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치가 제공된다.

Claims (4)

  1. 공기흡입구 및 공기토출구가 형성된 팬케이싱과; 상기 케이싱내에 회전가능하도록 배치되어 상기 공기흡입구로 흡입된 공기를 상기 공기토출구로 토출하는 송풍팬과; 일단이 상기 공기토출구에 상호 연통되도록 연결되고 타단은 광원으로부터 조사되어 복수의 광학렌즈 및 광학필터에 의해 각각 분리형성된 각 광경로상에 배치된 액정패널의 하측으로 연장되어 상기 공기토출구로 토출되는 공기를 상기 액정패널로 안내하는 공기안내관과; 상기 공기토출구영역에 토출되는 공기와 접촉가능하도록 배치되어 토출되는 공기를 냉각시키는 적어도 하나의 펠티에소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펠티에소자의 전열면적을 증대시킬 수 있도록 적어도 일영역이 상기 펠티에소자에 연결됨과 동시에 상기 공기토출구의 내부에 배치되는 전열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전열부재는 하니콤형상의 복수의 공기통과공을 가지는 것을 특징으로 하는 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송풍팬은 횡류팬인 것을 특징으로 하는 액정프로젝터의 액정패널 냉각장치.
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