KR100654794B1

KR100654794B1 - 영상투사장치

Info

Publication number: KR100654794B1
Application number: KR1020040053518A
Authority: KR
Inventors: 김상익
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-12-08
Also published as: US20050254015A1; KR20050108300A; GB2414085B; GB2414085A; GB0508906D0; CN1696820A

Abstract

본 발명은 램프유닛에서 생성된 광이 여러 단계를 거쳐 렌즈유닛을 통해 영상빔으로 투사됨으로써 스크린에 영상을 디스플레이할 수 있도록 한 영상투사장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 영상투사장치는, 한 개의 송풍구가 형성된 베이스와; 하부가 개방되며 상기 송풍구를 통해 상방으로 송풍되는 외기를 직접 유입할 수 있도록 상기 베이스 상에 안착되고, 작동시 열이 발생되는 복수의 열발생유닛과; 상기 베이스의 하부면에 설치되어, 상기 송풍구를 통해 상방으로 외기를 송풍하여 상기 복수의 열발생유닛을 동시에 냉각시키는 냉각팬을 포함을 포함하여 구성된다. 이에 따라, 냉각팬의 수를 최소화할 수 있을 뿐 아니라 그에 따른 냉각효율을 극대화할 수 있다.

베이스, 열발생유닛, 램프유닛, 발라스트유닛, 칼라휠유닛, 냉각팬,

Description

영상투사장치 {IMAGE PROJECTING APPARATUS}

도 1은 본 발명에 따른 영상투사장치의 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 영사투사장치의 램프유닛 설치상태를 도시한 사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 영상투사장치의 발라스트유닛 설치상태를 도시한 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 영상투사장치의 칼라휠유닛 설치상태를 도시한 사시도이고,

도 5는 본 발명에 따른 영상투사장치의 냉각구조를 도시한 평면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 영상투사장치의 냉각구조를 도시한 저면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 베이스 20 : 램프유닛

22 : 램프하우징 24 : 램프

26 : 배기덕트 30 : 발라스트유닛

32 : 발라스트하우징 34 : 발라스트

40 : 칼라휠유닛 42 : 칼라휠하우징

44 : 칼라휠 50 : 냉각팬

60 : 디스플레이소자 62 : 히트싱크

70 : 렌즈유닛 80 : 가이드덕트

본 발명은 영상투사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 램프유닛에서 생성된 광이 여러 단계를 거쳐 렌즈유닛을 통해 영상빔으로 투사됨으로써 스크린에 영상을 디스플레이할 수 있도록 한 영상투사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 영상투사장치는 컴퓨터 등과 연결하여 스크린에 영상빔을 투사시킴으로써 각종 프리젠테이션이나 멀티미디어 교육을 할 수 있는 시청각용 영상기기이다.

이러한 영상투사장치는 신호 처리된 화상정보를 표시해주는 디스플레이소자에 따라 LCD(Liquid Crystal Display) 및 DLP(Digital Light Processing) 타입 등으로 구분된다.

종래의 영상투사장치는 작동시 열이 필수적으로 발생되는 복수의 열발생유닛이 구비되며, 이렇게 복수의 열발생유닛에서 발생된 열을 그대로 방치할 경우에는 영상투사장치의 불량을 초래할 수 있다. 따라서, 별도의 냉각시스템을 사용하여 열 발생유닛에서 발생되는 열을 강제적으로 냉각시키고 있다.

이와 같은 영상투사장치는 열발생유닛의 배치구조상 문제로 인해 하나의 냉각팬을 이용하여 열발생유닛 모두를 냉각시키는 데에는 한계가 있어 복수의 냉각팬을 사용하고 있거나, 덕트 등과 같은 가이드수단을 이용하여 냉각이 필요한 열발생유닛 각각으로 외기를 분배 공급하고 있는 실정이다. 상기와 같은 구조의 영상투사장치는 한국특허출원 2000-0050749, 일본공개특허 2001-051349 등에 개시되어 있는 공지기술이다.

그러나 복수의 냉각팬을 이용하여 열발생유닛을 냉각하는 경우에는, 냉각팬으로 인해 발생되는 소음이 증가될 뿐 아니라 냉각시스템의 효율이 상대적으로 저하되는 문제점이 있다.

또한, 덕트 등과 같은 가이드수단을 이용하여 열발생유닛을 냉각하는 경우에는, 냉각시스템의 구조가 상대적으로 복잡해짐은 물론이고 영상투사장치의 부피가 커지게 된다. 이는 결국 영상투사장치의 제조단가를 상승시키는 하나의 원인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 냉각팬의 수를 최소화함과 아울러 냉각효율을 극대화할 수 있는 영상투사장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 영상투사장치에 있어서, 한 개의 송풍구가 형성된 베이스와; 하부가 개방되며 상기 송풍구를 통해 상방으로 송풍되는 외기를 직접 유입할 수 있도록 상기 베이스 상에 안착되고, 작동시 열이 발생되는 복수의 열발생유닛과; 상기 베이스의 하부면에 설치되어, 상기 송풍구를 통해 상방으로 외기를 송풍하여 상기 복수의 열발생유닛을 동시에 냉각시키는 냉각팬을 포함하여 구성되는 데 그 특징이 있다.

상기 복수의 열발생유닛은 상기 베이스의 송풍구를 통해 상방으로 송풍되는 외기를 직접 유입할 수 있도록 그 하부가 개방되어 있는 것이 바람직하다.

상기 복수의 열발생유닛은 상기 베이스 상에 상호 인접하게 설치되는 램프유닛, 발라스트유닛 및 칼라휠유닛을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 램프유닛은 상기 베이스의 송풍구와 연통 설치되어, 상기 냉각팬으로부터 송풍되는 외기가 유입되는 램프하우징과; 상기 램프하우징의 내부에 설치되는 램프와; 상기 램프하우징의 상단에 연통 설치되는 배기덕트를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 발라스트유닛은 상기 베이스의 송풍구와 연통 설치되어 상기 냉각팬으로부터 송풍되는 외기가 유입되며, 일측에 배기구가 형성되어 있는 발라스트하우징과; 상기 발라스트하우징의 내부에 설치되는 발라스트를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 칼라휠유닛은 상기 베이스의 송풍구와 연통 설치되어, 상기 냉각팬으로부터 송풍되는 외기와 접촉되는 칼라휠하우징과; 상기 칼라휠하우징의 내부에 설치 되는 칼라휠을 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 영상투사장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 영사투사장치의 램프유닛 설치상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 영상투사장치의 발라스트유닛 설치상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 영상투사장치의 칼라휠유닛 설치상태를 도시한 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 영상투사장치는 베이스(10)와; 베이스(10) 상에 안착되며, 작동시 열이 발생되는 복수의 열발생유닛(20,30,40)과; 베이스(10)의 하부면에 설치되며, 베이스(10)를 관통하여 상방으로 외기를 송풍함으로써 복수의 열발생유닛(20,30,40) 각각을 동시에 냉각시키는 냉각팬(50)을 포함하여 구성된다.

베이스(base)(10)는 복수의 열발생유닛(20,30,40)을 비롯한 각종 유닛을 안정적으로 지지하는 역할을 수행하며, 일측에는 냉각팬(50)에 의해 외기를 상방으로 송풍할 수 있도록 송풍구(12)가 형성되어 있다. 베이스(10)는 적용되는 영상투사장치의 형상 및 배치구조에 따라 다양하게 변경 가능하며, 송풍구(12)는 열발생유닛(20,30,40) 각각과 연통될 수 있을 정도의 크기를 가진다.

복수의 열발생유닛(20,30,40)은 베이스(10) 상에 상호 인접하게 설치되는 램프유닛(20), 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40)으로 이루어지며, 램프유닛(20), 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40)은 베이스(10)의 송풍구(12)를 통해 상방으로 송풍되는 외기를 직접 유입할 수 있도록 그 하부가 개방되어 있는 것이 바람직하다.

열발생유닛(20,30,40)은 램프유닛(20) 및 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40)에 한정되는 것이 아니라 영상투사장치의 작동시 방열이 필요한 다른 종류의 각종 유닛을 포함할 수도 있다.

램프유닛(lamp unit)(20)은 고휘도의 백색광을 조사하는 역할을 수행하며, 아크램프 또는 레이저 등이 사용된다. 램프유닛(20)에는 화면 형성에 불필요한 광을 차단하고 가시광선만을 통과시키는 컷필터(미도시) 등이 마련되어 있다. 램프유닛(20)은 베이스(10)의 송풍구(12)와 연통 설치되어, 냉각팬(50)으로부터 송풍되는 외기가 유입되는 램프하우징(22)과; 램프하우징(22)의 내부에 설치되는 램프(24)와; 램프하우징(22)의 상단에 연통 설치되는 배기덕트(26)를 포함한다.

램프하우징(22)은 베이스(10)의 송풍구(12)와 연통되도록 그 하부가 개방되어, 냉각팬(50)에 의해 상방으로 송풍되는 외기를 직접 유입함으로써 램프(24)에서 발생되는 열을 간편하고 효율적으로 냉각시킬 수 있는 구조를 지니고 있다. 램프하우징(22)은 램프(24)를 커버함과 동시에 램프(24)를 통과하여 열교환된 외기를 배기덕트(26)로 안내하는 역할을 수행한다.

배기덕트(26)는 램프하우징(22)으로 유입되어 램프(24)를 통과한 외기를 외부로 배출하는 역할을 수행한다.

발라스트유닛(ballast unit)(30)은 램프유닛(20)의 작동을 안정되게 유지하 는 역할을 수행하며, 냉각의 효율성을 향상시키기 위해 베이스(10) 상에 기립 설치되는 것이 바람직하다. 발라스트유닛(30)은 베이스(10)의 송풍구(12)와 연통 설치되어, 냉각팬(50)으로부터 송풍되는 외기가 유입되는 발라스트하우징(32)과; 발라스트하우징(32)의 내부에 설치되는 발라스트(34)를 포함한다.

발라스트하우징(32)은 베이스(10)의 송풍구(12)와 연통되도록 그 하부가 개방되어, 냉각팬(50)에 의해 상방으로 송풍되는 외기를 직접 유입함으로써 발라스트(34)에서 발생되는 열을 효율적으로 냉각시킬 수 있는 구조를 지니고 있다.

또한, 발라스트하우징(32)의 상부에는 발라스트(34)를 통과하여 열교환된 외기를 외부로 배출할 수 있도록 배기구(33a)가 형성되어 있으며, 측부에는 발라스트하우징(32)으로 유입된 외기를 가이드덕트(80)로 안내하는 연결구(33b)가 형성되어 있다.

가이드덕트(80)는 발라스트하우징(32)으로 유입된 외기를 이용하여 디스플레이소자(60)를 냉각시킬 수 있도록 디스플레이소자(60)에 장착되어 있는 히트싱크(62)와 대응 위치한다.

칼라휠유닛(colorwheel unit)(40)은 베이스(10)의 송풍구(12)와 연통 설치되며, 냉각팬(50)으로부터 송풍되는 외기와 접촉되는 칼라휠하우징(42)과; 칼라휠하우징(42)의 내부에 설치되어, 입사광을 RGB빔으로 분리시키는 칼라휠(44)을 포함한다.

칼라휠하우징(42)은 베이스(10)의 송풍구(12) 상에 설치되며, 칼라휠(44)에 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 폐쇄되어 있다. 이러한 칼라휠하우징(42)은 칼라휠(44)에서 발생되는 열을 냉각팬(50)으로부터 송풍되는 외기의 접촉에 의해 냉각시킬 수 있는 재질로 이루어진다.

냉각팬(50)은 베이스(10)의 하부면에 설치되고, 냉각이 필요한 램프유닛(20)과 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40)은 냉각팬(50)에 의해 상방으로 송풍되는 외기의 유로 상에 배치되어 있다. 즉, 램프유닛(20)과 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40)은 냉각팬(50)에 의해 송풍되는 외기를 공유할 수 있도록 베이스(10)의 송풍구(12)에 일부가 연통되도록 설치되어 있다.

따라서, 냉각팬(50) 하나로 램프유닛(20)과 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40)을 동시에 냉각시킬 수 있어, 냉각효율을 높일 수 있을 뿐 아니라 냉각팬(50)의 수를 최소화하여 소음 및 부품비용을 줄일 수 있다.

그리고 냉각팬(50)은 냉각효율을 높이기 위해 상대적으로 용량이 큰 것을 적용하는 것이 바람직하며, 기존에 주로 사용되던 석션(suction) 타입보다 효율이 우수한 블로우(blower) 타입을 적용함으로써 구동전압 및 회전수를 상대적으로 낮출 수 있다는 장점이 있다.

디스플레이소자(60)는 칼라휠유닛(40)을 통해 투사되는 RGB빔을 변조하여 반사하는 역할을 하며, 주로 DMD패널이 사용된다. 이러한 DMD패널은 다수의 마이크로미러로 이루어져 있으며, 파장별로 구분된 RGB빔은 DMD패널로 투과되어 마이크로미러에서 반사된다. 디스플레이소자(60)에서 반사된 RGB빔은 렌즈유닛(70)를 통해 스크린으로 투사되어 영상을 구현한다.

디스플레이소자(60)에는 히트싱크(62)가 장착되어 있으며, 히트싱크(62)는 가이드덕트(80)와 대응 위치한다.

한편, 미설명 참조번호 46은 칼라휠(44)에 연결되는 냉각핀을 도시한 것이다.

상기에서 설명한 영상투사장치의 냉각시스템을 간단하게 설명하면 하기와 같다.

먼저, 냉각팬(50)의 작동에 의해 송풍되는 외기는 베이스(10)의 송풍구(12)를 통과하여 램프유닛(20)과 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40) 각각으로 분배 공급된다.

램프유닛(20)으로 공급된 외기는 냉각작용을 수행한 후, 배기덕트(26)를 통해 외부로 배출된다. 발라스트유닛(30)으로 공급되는 외기의 일부는 냉각작용을 수행한 후 배기구(33a)를 통해 배출되며, 다른 일부는 연결구(33b)를 통해 가이드덕트(80)로 안내되어 디스플레이소자(60)를 냉각시킨다.

그리고 칼라휠유닛(40)으로 공급되는 외기는 접촉에 의한 냉각작용을 수행한다.

도 5는 본 발명에 따른 영상투사장치의 냉각구조를 도시한 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 영상투사장치의 냉각구조를 도시한 저면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 베이스(10)의 하부면에 냉각팬(50)이 설치되고, 냉각팬(50)과 대응되는 베이스(10)의 상부에는 열발생유닛의 일종인 램프유닛(20)과 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40)이 중앙집중식으로 배치되어 있다. 따라서, 하나의 냉각팬(50)을 통해 램프유닛(20)과 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40) 각각에 외기를 동시에 공급할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 냉각팬의 수를 최소화하여 램프유닛, 발라스트유닛 및 칼라휠유닛 등과 같은 열발생유닛을 냉각할 수 있을 뿐 아니라 그에 따른 소음 발생을 줄일 수 있다.

또한, 상방으로 외기를 송풍하여 복수의 열발생유닛을 직접 냉각시킴으로써냉각효율이 상대적으로 우수하며, 영상투사장치의 외형을 컴팩트하게 구성할 수 있다는 장점이 있다.

Claims

삭제
영상투사장치에 있어서,

한 개의 송풍구가 형성된 베이스와;

하부가 개방되며 상기 송풍구를 통해 상방으로 송풍되는 외기를 직접 유입할 수 있도록 상기 베이스 상에 안착되고, 작동시 열이 발생되는 복수의 열발생유닛과;

상기 베이스의 하부면에 설치되어, 상기 송풍구를 통해 상방으로 외기를 송풍하여 상기 복수의 열발생유닛을 동시에 냉각시키는 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
제2항에 있어서,

상기 복수의 열발생유닛은 상기 베이스 상에 상호 인접하게 설치되는 램프유닛, 발라스트유닛 및 칼라휠유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
제3항에 있어서,

상기 램프유닛은 상기 베이스의 송풍구와 연통 설치되어, 상기 냉각팬으로부터 송풍되는 외기가 유입되는 램프하우징과; 상기 램프하우징의 내부에 설치되는 램프와; 상기 램프하우징의 상단에 연통 설치되는 배기덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
제3항에 있어서,

상기 발라스트유닛은 상기 베이스의 송풍구와 연통 설치되어 상기 냉각팬으로부터 송풍되는 외기가 유입되며, 일측에 배기구가 형성되어 있는 발라스트하우징과; 상기 발라스트하우징의 내부에 설치되는 발라스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
제3항에 있어서,

상기 칼라휠유닛은 상기 베이스의 송풍구와 연통 설치되어, 상기 냉각팬으로부터 송풍되는 외기와 접촉되는 칼라휠하우징과; 상기 칼라휠하우징의 내부에 설치되는 칼라휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.