KR100801175B1

KR100801175B1 - 광학렌즈 설계를 통한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는프로젝터

Info

Publication number: KR100801175B1
Application number: KR1020060112266A
Authority: KR
Inventors: 김건희; 양순철; 김동균; 김영주; 박학주
Original assignee: 한국기초과학지원연구원; (주)그린광학
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2008-02-05

Abstract

텔레비전을 연결하지 않고 TV수신 포트만 연결해서 텔레비전 영상을 스크린에 결상시켜 시청할 수 있도록 한 광학렌즈 설계를 통한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터가 개시되어 있다. 상기 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터는 상을 화면에 투사하는데 필요한 광원을 만드는 램프; 상기 램프로부터 출사되는 광원을 투과시키기 위한 렌즈부; 실질적인 영상이 디스플레이되는 LCD패널; 상기 LCD패널에서 나오는 영상을 왜곡없이 원하는 크기로 화면에 투사하는 투사렌즈; NTSC방식의 TV 채널을 수신할 수 있는 TV튜너; 및 상기 TV튜너 및 프로젝터의 전체 기능을 제어하기 위한 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

프로젝터, 텔레비전, 튜너, LCD, 투사렌즈

Description

광학렌즈 설계를 통한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터{PROJECTOR HAVING COMPACT TYPE TV FUNCTION BY OPTICAL LENS DESIGN}

도 1은 종래의 프로젝터를 이용한 TV시청 방법을 개략적으로 기술한 개략도;

도 2는 종래의 프로젝터에서 사용되는 램프의 구성을 개략적으로 도시한 개략도;

도 3은 본 발명에 따른 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터를 이용한 TV시청 방법을 개략적으로 기술한 개략도;

도 4는 본 발명에 따른 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터의 사시도; 및

도 5는 도 4의 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 열차단판 2 : 램프

3 : 집광렌즈 4 : IR필터

5 : 제 1프레넬렌즈 6 : 반사경

7 : LCD패널 8 : 제 2프레넬렌즈

9 : 투사렌즈 10 : I/O보드

11 : TV튜너 12 : 전원공급용 보드

13 : A/D 보드 16 : 램프안정기

17 : 램프소켓 18 : 플러그소켓

19 : 흡기부 20 : 키스톤조작부

21, 22 : 배기팬

본 발명은 광학렌즈 설계를 통한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터에 관한 것으로, 텔레비전을 연결하지 않고 TV수신 포트만 연결해서 텔레비전 영상을 스크린에 결상시켜 시청할 수 있도록 한 광학렌즈 설계를 통한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터에 관한 것이다.

일반적으로 영상표시장치는 CRT(color cathode-ray tube), 평판 디스플레이와, 프로젝션 디스플레이로 크게 분류할 수 있으며, CRT 디스플레이는 뛰어난 화질 을 갖지만 대화면을 구현하기 위하여 40인치 이상으로 제작하면 진공을 견딜수 있도록 강도의 패널 및 펀넬등을 제작하여야 하고, 그 부피와 중량 등이 증가되므로 제작에 난점을 겪게 된다.

그리고, 휴대용 제품에 일반적으로 사용되는 평판 디스플레이는 얇고 가벼우나, 화질이 떨어지고 제조비가 비싸다.

따라서, 대형 화면을 구현하기 위하여 광원의 빛을 LCD 패널에 투사하여 이미지 영상을 형성한 후 프로젝션 렌즈를 통해 스크린에 확대 결상시키는 프로젝터 와 프로젝션 디스플레이가 개발되고 있다.

종래의 프로젝터를 이용하여 TV를 시청하기 위해서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 텔레비전(150)을 TV단자(160)에 연결하고, 상기 텔레비전(150)을 프로젝터(120)에 연결한 후, 프로젝션 렌즈(130)을 통해 이미지 영상을 확대시켜 스크린(110)에 결상시켜서 시청할 수 있다.

이러한 결상시키는 액정 프로젝터(Liquid projector,120)는 일반적으로 도 2에서 도시된 것과 같이, 반사경(121)와, 광원(123)과, 콘덴서 렌즈(125)와, LCD 패널(127)과, 프로젝션 렌즈(130)를 포함하여 구성되며, 반사경(121)를 통해 반사되는 광원(123)의 빛을 콘덴서 렌즈(125)를 통해 LCD 패널(127)에 투사한 후 프로젝션 렌즈(130)를 통하여 벽면 또는 보드로 형성된 대형 스크린(110)에 결상시키게 된다.

그러나, 이러한 종래의 프로젝션 렌즈(125)는 광량을 증대시키기 위하여 반사경(121)을 사용하게 되는데 이러한 반사경은 광량을 증개시킬 수는 있지만 그에 따른 복사열이 크게 증가하게 된다. 이렇게 복사열이 프로젝터 내부에서 증가되면 디스플레이장치인 LCD나 전자회로부품 등에 자극을 주어 그들을 손상시키거나 수명을 떨어뜨릴 수 있다.

이러한 문제점들 때문에 반사경을 대부분 채택하고 있는 기존의 프로젝터에 TV 기능을 위한 LCD나 전자부품을 장착할 수가 없었던 것이다.

본 발명의 목적은 광학렌즈의 설계를 새롭게 구성함으로써, 프로젝터 내부에 텔레비전 구성부품들을 장착하여 TV기능을 구현할 수 있도록 한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 램프의 수명을 크게 증대시킴과 동시에 고화질의 TV 이미지영상을 스크린에 확대시켜 시청할 수 있도록 한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 텔레비전과 연결하지 않고도 자체적으로 직접 TV단자에 연결하여 TV를 시청할 수 있도록 한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 소형이면서도 가벼워서 운반이나 보관이 간편하고 다용도로 사용할 수 있도록 한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터를 제공하는 데 있다.

상기의 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터는,

상을 화면에 투사하는데 필요한 광원을 만드는 램프;

상기 램프로부터 출사되는 광원을 투과시키기 위한 렌즈부;

실질적인 영상이 디스플레이되는 LCD패널;

상기 LCD패널에서 나오는 영상을 왜곡없이 원하는 크기로 화면에 투사하는 투사렌즈;

NTSC방식의 TV 채널을 수신할 수 있는 TV튜너; 및

상기 TV튜너 및 프로젝터의 전체 기능을 제어하기 위한 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 렌즈부는,

상기 램프의 전방에 설치된 비구면 집광렌즈;

상기 집광렌즈의 전방에 설치되는 IR필터;

상기 IR필터와 인접하여 그 전방에 설치되는 제 1프레넬렌즈;

상기 제 1프레넬렌즈의 전방에 45°만큼 내측으로 기울어져서 설치되는 반사경; 및

LCD로부터 투사되는 영상을 집중시켜 투사렌즈로 전달하기 위해, 상기 반사경의 좌측으로 상기 LCD패널의 전방에 설치되는 제 2프레넬렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는,

상기 A/D 보드나 상기 TV튜너의 입출력 기능을 하기 위한 입출력보드;

AC 220V를 입력 전원으로 하여 전류를 필요로 하는 내부 구성품에 전류를 공급해 주기 위한 전원공급용 보드;

아날로그 신호를 디지털 신호로 변복조하는 기능을 하기 위한 A/D 보드; 및

프로젝터의 구동 여부 표시와 리모콘의 신호를 수신하기 위한 센서보드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

수평 키스톤 기능을 수동으로 컨트롤 하기 위한 키스톤 조작부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

내부에서 발생되는 열을 외부로 방출하기 위해 다수의 배기팬을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터를 이용한 TV시청 방법을 개략적으로 기술한 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터의 사시도이며, 도 5는 도 4의 평면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프로젝터(80)는 TV단자(160)에 직접 연결하여 사용할 수 있는 것으로, 투사렌즈(9)를 통해 영상을 확대하여 스크린(110)에 결상시켜서 TV를 시청할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 프로젝터(80)는 TV시청 이외에도 DVD나 컴퓨터 등에 연결하 여 이미지나 동영상을 볼 수 있음은 물론이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프로젝터(80)는, 크게 상을 화면에 투사하는데 필요한 광원을 만드는 램프(2), 상기 램프(2)로부터 출사되는 광원을 투과시키기 위한 렌즈부, 실질적인 영상이 디스플레이되는 LCD패널(7), 상기 LCD패널에서 나오는 영상을 왜곡없이 원하는 크기로 화면에 투사하는 투사렌즈(9), NTSC방식의 TV 채널을 수신할 수 있는 TV튜너(11), 및 상기 TV튜너(11) 및 프로젝터(80)의 전체 기능을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.

상기 렌즈부의 구성은 본 발명에서 가장 중요한 부분으로서 그 상세한 내용은 다음과 같다.

상기 램프(2)의 전방(광원의 진행방향을 전방으로 표기함)에 집광렌즈(3)를 설치한다. 상기 집광렌즈(3)는 램프(2)로부터 퍼지면서 출사되는 광원을 집중적으로 모아주는 기능을 하는 비구면 렌즈이다.

상기 집광렌즈(3)의 전방에는 IR필터(4)와 제 1프레넬렌즈(5)가 순차적으로 인접하여 설치된다. 상기 IR필터(4)는 집광렌즈(3)로부터 상기 제 1프레넬렌즈(5)로 들어가는 광의 열을 상당량 감쇄시키는 역할을 한다. 즉, 상기 IR필터(4)는 자외선 및 적외선을 차단하고 가시광선만 투과하는 기능을 하며, 적외선과 같은 열선을 차단함으로써 광의 열을 감쇄시킬 수 있는 것이다.

상기 제 1프레넬렌즈(5)는 퍼지는 광원을 모아주도록 하는 볼록렌즈 역할을 한다. 상기 IR필터(4)는 일반 렌즈에 비해 두께가 얇아 공간 확보의 유리한 점이 있다.

상기 제 1프레넬렌즈(5)의 전방에 45°만큼 내측으로 기울어져서 반사경(6)이 설치된다. 상기 반사경(6)은 광을 90°로 꺾어 주며 빛의 면광 효과를 얻을 수 있는 것이다.

상기 반사경(6)의 좌측에 상기 LCD패널(7)이 설치되며, 상기 LCD패널(7)의 전방에 제 2프레넬렌즈(8)가 설치된다. 상기 제 2프레넬렌즈(8)는 상기 제 1프레넬렌즈(5)와 동일한 기능을 하며, 동시에 LCD로부터 투사되는 영상을 집중시켜 투사렌즈(9)로 전달하는 기능을 한다.

상기와 같은 렌즈부의 구성은 종래의 프로젝터에서 일반적으로 사용되던 구면 반사경을 사용하지 않음으로써 프로젝터 내부에서 발생될 수 있는 열을 크게 감소시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 제어부는 입출력보드(10), 전원공급용 보드(12), A/D 보드(13), 및 센서보드(15)를 포함한다.

상기 입출력보드(10)는 상기 A/D 보드(13)나 상기 TV튜너(11) 등의 입출력 기능을 하기 위한 것이다.

상기 전원공급용 보드(12)는 AC 220V를 입력 전원으로 하여 전류를 필요로 하는 내부 구성품에 전류를 공급해 주는 보드이다.

상기 A/D 보드(13)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변복조하는 기능을 주된 목적으로 하는 메인보드이다.

상기 센서보드(15)는 프로젝터의 구동 여부 표시와 리모콘의 신호를 수신하기 위한 보드이다.

상기와 같은 주요 구성요소들 이외에도 본 발명의 프로젝터(80)에는 다수의 부가적인 구성품들이 설치된다.

상기 램프(17)의 후방에는 제품의 내부 열을 제품 밖으로 빼내기 위한 제 1배기팬(21)이 설치되며, 상기 램프(17)와 제 1배기팬(21) 사이에는 열차단판(1)이 설치되어 램프에서 발생하는 열이 상기 제 1배기팬(21)을 손상시키는 것을 방지할 수 있다.

램프안정기(16)는 과전류로 인한 상기 램프(2)의 손상 없이 안정적으로 램프(2)가 안정적으로 구동할 수 있도록 하기 위한 부품이며, 램프 소켓(17)은 상기 램프(2)를 안정적으로 고정시켜 주는 부품이다.

도면부호 18은 플러그 소켓을 가리키며, 상기 플러그 소켓(18)은 220V 전원 케이블의 플러그 소켓이다.

도면부호 19는 흡기부로서, 프로젝터 외부의 찬 공기를 내부로 자연 흡입되도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 프로젝터를 어떤 공간에 부착시, 상이 투사되어지는 화면과 수평 혹은 수직으로 비형행되는 각이 나타날 수 있는데, 이때 각의 차이에 의해 화면의 왜곡이 생길 수 있으며, 이것을 보정하는 것을 키스톤 기능이라 한다. 도면부호 20은 키스톤 조작부로서, 상기 키스톤 조작부(20)는 수평 키스톤 기능을 수동으로 컨트롤 하기 위한 부분이다.

제 2배기팬(22)는 상기 제 1배기팬(21)과 동일한 기능을 하는 것으로서, 상기 프로젝터(80)의 내부에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 역할을 한다.

본 발명의 광학렌즈 설계를 통한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터에 따르면, 첫째 TV튜너를 내장하여 공중파 및 위성 케이블, 기타 유선 케이블 방송을 시청할 수 있고, 둘째 단판식 프로젝터로 구현할 수 있는 최대의 성능을 실현할 수 있고, 셋째 RGB 입력단자를 통한 HD(고화질) TV 투사가 가능하며, 넷째 최적화된 크기(소형화)로 휴대가 용이하고, 다섯째 자체 설계된 투사렌즈를 사용함으로써 화면 왜곡을 해소할 수 있는 장점이 있다.

Claims

삭제
상을 화면에 투사하는데 필요한 광원을 만드는 램프(2); 상기 램프(2)로부터 출사되는 광원을 투과시키기 위한 렌즈부; 실질적인 영상이 디스플레이되는 LCD패널(7); 상기 LCD패널에서 나오는 영상을 왜곡없이 원하는 크기로 화면에 투사하는 투사렌즈(9); NTSC방식의 TV 채널을 수신할 수 있는 TV튜너(11); 및 상기 TV튜너(11) 및 프로젝터(80)의 전체 기능을 제어하기 위한 제어부;를 포함하며,

상기 렌즈부는,

상기 램프(2)의 전방에 설치된 비구면 집광렌즈(3);

상기 집광렌즈(3)의 전방에 설치되는 IR필터(4);

상기 IR필터(4)와 인접하여 그 전방에 설치되는 제 1프레넬렌즈(5);

상기 제 1프레넬렌즈(5)의 전방에 45°만큼 내측으로 기울어져서 설치되는 반사경(6); 및

LCD로부터 투사되는 영상을 집중시켜 투사렌즈(9)로 전달하기 위해, 상기 반사경(6)의 좌측으로 상기 LCD패널(7)의 전방에 설치되는 제 2프레넬렌즈(8);를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학렌즈 설계를 통한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터.
제 2항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 A/D 보드(13)나 상기 TV튜너(11)의 입출력 기능을 하기 위한 입출력보드(10);

AC 220V를 입력 전원으로 하여 전류를 필요로 하는 내부 구성품에 전류를 공급해 주기 위한 전원공급용 보드(12);

아날로그 신호를 디지털 신호로 변복조하는 기능을 하기 위한 A/D 보드(13); 및

프로젝터의 구동 여부 표시와 리모콘의 신호를 수신하기 위한 센서보드(15);를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학렌즈 설계를 통한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터.
제 2항에 있어서,

수평 키스톤 기능을 수동으로 컨트롤 하기 위한 키스톤 조작부(20)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학렌즈 설계를 통한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터.
제 2항에 있어서,

내부에서 발생되는 열을 외부로 방출하기 위해 다수의 배기팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학렌즈 설계를 통한 컴팩트형 텔레비전 기능을 갖는 프로젝터.