KR100965862B1 - 마이크로 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조명장치 및 상기 조명장치가 구비된 마이크로 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 내부에 수용부를 형성하는 하우징과 상기 하우징에 내설되어 영상신호를 출력하는 표시소자 및 상기 표시소자로부터 출력되는 영상신호를 확대하여 전방에 투사하는 광학부를 구비하고, 상기 광학부의 하측부에는 광학부의 광 경로 상에 조명을 제공하는 광원부 및 방열수단으로 구성되는 조명장치를 구비하며, 상기 하우징의 일단부에 기립 설치되어 광학부로부터 투사된 영상신호를 더욱 확대하여 출력하는 디스플레이부를 포함하여 구성하되, 상기 조명장치의 방열수단은 별도 지지대의 게재없이 상기 광원부의 도광판케이스의 양측부에 각각 기립 설치하여 광학부를 감싸면서 최대한 근접 설치됨으로써, 냉각효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 장치를 콤팩트하게 설계할 수 있어 휴대 또는 장착 등을 용이하게 하고, 또한 광원부 하측부에는 보조냉각판을 더 구비하여 냉각 성능을 최대화함으로써, 장치의 신뢰성과 내구성을 향상시킬 수 있는 조명장치 및 이를 이용한 마이크로 디스플레이 장치에 관한 것이다.

광원부, 광학부, 방열수단

Description

조명장치 및 이를 이용한 마이크로 디스플레이 장치{Light unit and Micro display apparatus with light unit}

본 발명은 조명장치 및 초소형 표시소자로부터 출력된 영상을 확대하여 출력하는 마이크로 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 표시소자로부터 출력된 영상신호를 확대 출력하는 광학부와 상기 광학부에 조명을 제공하는 조명장치를 구비하되, 상기 조명장치는 광원부를 냉각시키는 방열수단이 별도 지지대의 게재없이 상기 광원부의 도광판케이스의 양측부에 각각 기립 설치되어 광학부를 감싸면서 최대한 근접 설치됨으로써, 장치의 조립성 향상은 물론 콤팩트한 설계를 가능하게 할 뿐 아니라, 냉각효율이 향상될 수 있게 하고, 또한 광원부 하측부에는 보조냉각판을 더 구비하여 냉각 성능을 최대화함으로써, 장치의 신뢰성과 내구성을 향상시킬 수 있는 조명장치 및 이를 이용한 마이크로 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근 반도체 기술의 비약적인 발달과 정보화 시대의 급속한 확대에 따라 다량의 정보를 전달하는 데 필수적인 비디오 영상, 그래픽 또는 문자나 각종 데이터 등을 표시하는 전자 디스플레이 장치가 개발 또는 제품화되어 실용화되고 있다.

특히 휴대나 보관 또는 설치 등이 용이한 저 소비전력, 경량화, 콤팩트한 디스플레이 장치의 요구가 급증하고 있고, 또한 해상도가 뛰어날 뿐 아니라, 디스플레이되는 화면의 크기를 대형화할 수 있는 디스플레이 장치에 대한 개발요구가 대두되고 있는 실정이다.

일반적으로 현재 사용되고 있는 개인용 이동통신 단말기의 디스플레이 장치는 대부분 2 내지 3인치 급의 액정표시소자(LCD:Liquid Crystal Display)를 사용하고 있기 때문에 수용할 수 있는 정보의 양이 매우 작고 한정적이며, 또한 고화질의 대화면을 구현할 수 없어 비디오 영상이나 그래픽 등의 다양한 정보 처리에 한계를 가지고 있었다.

따라서 경량일 뿐 아니라 콤팩트하면서도 고화질의 가상화면을 대화면으로 실현할 수 있는 투사표시장치에 대한 요구가 급증하고 있는 추세이다.

이러한 투사표시장치는 표시소자의 출력 영상을 큰 이미지로 확대하여 출력하는 장치로서, 가상영상 마이크로 디스플레이 장치와 프로젝션 마이크로 디스플레이 장치로 구분된다.

가상영상 마이크로 디스플레이 장치는 광학계에 의해 확대된 가상 이미지를 사용자가 볼 수 있게 한 것으로서, 일반적으로 초소형 표시소자로부터 출력되는 영상 신호를 광학계의 렌즈를 통해 확대한 후, 이 확대된 영상을 디스플레이부(미러)를 통해 사용자에게 제공하게 된다.

이때 광학계에는 광학계의 광 경로 상에 조명을 제공하는 조명수단과 냉각수 단이 구비되게 된다.

이하 도 1,2를 참조하여 종래의 마이크로 디스플레이 장치를 설명한다.

도 1과 도 2는 종래의 마이크로 디스플레이 장치의 광학계(100)의 개략적인 측면도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 광학계(100)는 영상 신호를 출력하는 표시소자(110)와 편광필름(120) 및 영상 신호를 확대하는 렌즈(130)로 구성된다.

이때 편광필름(120) 하측부에는 광학계(100)의 광 경로 상에 조명을 제공하는 광원소자(140)와 냉각수단(150)이 구비된다.

따라서 표시소자(110)로부터 출력되는 영상 신호는 편광필름(120)을 통해 렌즈(130)에 입사되고, 렌즈(130)에 도달된 영상 신호는 확대된 후, 렌즈(130)의 전방에 설치되는 디스플레이부(도시하지 않음)에 투사됨으로써, 확대된 영상을 사용자에게 제공하게 되는 것이다.

이때 광원소자(140)는 주로 LED(Light Emitting Diode)가 사용되며, 상기 광원소자(140)에는 조명효율을 향상시키기 위하여 집광렌즈(145)나 반사경(147)이 구비되고, 또한 냉각수단(150)은 광원소자(140)에서 발생되는 열이 외부로 방출될 수 있게 광원소자(140) 하부에 구비된다.

그러나 상기와 같은 종래의 마이크로 디스플레이 장치는 다음과 같은 문제점들이 있었다.

첫째, 조명효율을 향상시키기 위하여 집광렌즈나 반사경이 더 구비될 뿐 아니라, 냉각수단이 광원소자 하측부에 설치됨으로써, 장치의 전체 높이가 높아지게 되어 장치의 경량화는 물론 콤팩트하게 설계하는 데 많은 제약이 있었으며, 둘째, 고휘도의 LED 사용 추세에 따라 열 발생이 현저히 증가하게 됨으로써, 상기와 같은 냉각수단으로는 최적의 냉각 효과를 얻을 수 없어 장치의 신뢰성과 내구성 등이 현저히 저하되는 문제점이 있었고, 셋째, 도시하지는 않았지만 도광판과 같은 면광원을 광원소자로 사용하는 경우에는 냉각수단이 도광판 케이스에 별도로 설치되는 지지대에 결합됨으로써, 부품의 제조비용이 증가될 뿐 아니라, 조립성이 떨어지게 되어 제조단가가 상승되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 첫째, 조명장치는 광원부와 방열수단으로 구성하되, 방열수단이 별도 지지대의 게재없이 광원부의 도광판케이스에 직접 결합될 수 있게 하여 제조단가의 절감과 조립성 향상을 얻을 수 있게 하고, 둘째, 광원부 하측에는 보조냉각판이 더 구비됨으로써, 냉각효율을 최대화하여 열에 의한 광원소자의 파손이나 수명단축을 방지하여 장치의 신뢰성과 내구성이 증대될 수 있게 하며, 셋째, 상기 조명장치를 마이크로 디스플레이 장치에 구비하되, 상기 조명장치의 방열수단이 광원부의 양측부에 복수로 각각 설치될 뿐 아니라, 광학부를 감싸면서 최대한 근접되도록 각각 기립 설치함으로써, 장치의 소형화는 물론 콤팩트한 설계가 가능하게 한 조명장치 및 이를 이용한 마이크로 디스플레이 장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 조명장치는 조명이 일방으로 향하도록 설치되어 면광원을 형성하는 도광판과 상기 도광판이 내설되는 도광판케이스 및 상기 도광판케이스의 양측부에 각각 결합되며 상기 도광판에 빛을 투과시키는 광원소자가 설치된 광발생부를 포함하여 구성하되, 상기 도광판케이스는 상기 도광판의 하측면을 지지하는 베이스플레이트와 상기 도광판의 전,후측면을 각각 지지함과 동시에 상기 광발생부의 양측부가 결합될 수 있게 상기 도광판케이스의 전,후단에 각 각 설치되는 지지부로 구성되는 광원부 및 상기 광발생부를 냉각시킬 수 있도록 상기 광발생부에 결합하되, 다수개의 방열판이 외측을 향하도록 일정 간격으로 배열 형성되는 방열수단을 포함하여 구성된다.

본 발명의 상기 지지부는 길이 방향을 따라 일측이 개방된 결합공을 형성하고 상기 결합공에 대응되게 상기 광발생부의 양측부와 방열수단의 양측부에 각각 체결공을 형성하여 상기 광발생부와 방열수단이 상기 지지부에 나사 결합되게 할 수 있다.

또한 상기 방열수단에는 공기가 강제 순환될 수 있도록 상기 방열판의 전방 또는 측면에 냉각팬이 더 구비될 수 있다.

또 상기 광원부와 방열수단의 하측부에는 광원부의 열을 전달받아 외부로 방출하는 보조냉각판이 더 구비될 수 있다.

한편 상기 보조냉각판의 양측부에는 상기 방열수단으로 공기가 용이하게 순환될 수 있도록 상기 방열수단에 대응되는 위치에 공기순환구가 각각 관통 형성된다.

또 상기 공기순환구는 다수개가 일정 간격으로 이격되게 배열되어 관통 형성되게 할 수 있다.

한편 본 발명의 마이크로 디스플레이 장치는 내부에 일정 공간의 수용부를 형성하는 하우징, 상기 하우징의 수용부 일측에 설치되어 영상신호를 출력하는 표시소자, 상기 표시소자로부터 출력되는 영상신호를 확대하여 전방에 투사할 수 있도록 상기 표시소자의 전방에 설치되는 광학부, 상기 광학부의 하측부에 설치되어 광학부의 광 경로 상에 조명을 제공하는 광원부와 상기 광원부의 열을 전달받아 외부로 방출시킬 수 있게 상기 광원부의 양측부에 각각 결합하되, 상기 광학부의 양측부에 근접되도록 기립 설치되는 방열수단으로 구성되는 조명장치, 및 상기 광학부에 대향되도록 상기 하우징의 일단부에 기립 설치되어 광학부로부터 투사된 영상신호를 표시하는 디스플레이부를 포함하여 구성된다.

본 발명의 상기 조명장치의 광원부는 조명이 일방으로 향하도록 설치되어 면광원을 형성하는 도광판과 상기 도광판이 내설되는 도광판케이스 및 상기 도광판케이스의 양측부에 각각 결합되며 상기 도광판에 빛을 투과시키는 광원소자가 설치된 광발생부를 포함하여 구성하되, 상기 도광판케이스는 상기 도광판의 하측면을 지지하는 베이스플레이트와 상기 도광판의 전,후측면을 각각 지지함과 동시에 상기 광발생부의 양측부가 결합될 수 있게 상기 도광판케이스의 전,후단에 각각 설치되는 지지부로 구성되고, 상기 방열수단은 상기 광발생부를 냉각시킬 수 있도록 상기 광발생부에 결합하되, 다수개의 방열판이 외측을 향하도록 일정 간격으로 배열 형성된다.

또한 본 발명의 상기 지지부는 길이 방향을 따라 일측이 개방된 결합공을 형성하고 상기 결합공에 대응되게 상기 광발생부의 양측부와 방열수단의 양측부에 각각 체결공을 형성하여 상기 광발생부와 방열수단이 상기 지지부에 나사 결합되게 할 수 있다.

또 상기 광원부와 방열수단의 하측부에는 광원부의 열을 전달받아 외부로 방출하는 보조냉각판이 더 구비될 수 있다.

또 상기 보조냉각판의 양측부에는 상기 방열수단으로 공기가 용이하게 순환될 수 있도록 상기 방열수단에 대응되는 위치에 공기순환구가 각각 관통 형성되게 할 수 있다.

한편 상기 공기순환구는 다수개가 일정 간격으로 이격되게 배열되어 관통 형성되게 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 첫째, 조명장치의 방열수단이 별도 지지대의 게재없이 광원부의 도광판케이스에 직접 결합됨으로써, 제조단가의 절감과 조립성 향상을 얻을 수 있어 생산성을 증대시킬 수 있고, 둘째, 광원부의 하측부에는 보조냉각판을 더 구비함으로써, 냉각효율을 최대화시킬 수 있어 고온에 의한 광원소자의 파손이나 수명 단축 등의 불량을 방지하여 장치의 신뢰성과 내구성이 증대될 수 있는 효과가 있으며, 셋째, 조명장치를 마이크로 디스플레이 장치에 구비하되, 방열수단이 광원부의 양측부에 복수로 각각 설치됨과 동시에 광학부의 양측부에 최대한 밀착되도록 각각 기립 설치됨으로써, 장치의 소형화는 물론 콤팩트하게 설계할 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 마이크로 디스플레이 장치의 사시도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 측면도를 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예의 분해사시도를 나타낸 것이다.

본 발명의 조명장치는 마이크로 디스플레이 장치에 구비된 상태에서 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 마이크로 디스플레이 장치는 하우징(10), 표시소자(20), 광학부(30), 조명장치(80) 및 디스플레이부(90)로 구성된다.

하우징(10)은 상기 표시소자(20), 광학부(30), 조명장치(80)가 내설되는 것으로서, 내부에 일정 공간의 수용부가 형성되는 베이스하우징(1)과 베이스하우징(1)의 일측 상부에 설치되는 상부케이스(5)로 구성된다.

베이스하우징(1)은 조명장치(80)의 광원부(60) 하측부에 설치되는 보조냉각판(76)이 내측 저면에 결합될 수 있도록 보조냉각판(76)에 대응되게 형성되며, 일측부에는 상부로 노출되는 광학부(30) 및 조명장치(80)의 방열수단(70)을 덮어씌우는 상부케이스(5)가 결합된다.

이때 베이스하우징(1)의 상부면은 렌즈(36)로부터 일정 각도로 상향 투사되는 광 경로에 대응되게 일측 방향으로 상향 경사지도록 형성된다.

베이스하우징(1)은 상기와 같은 구조로 한정되는 것은 아니며, 광학부(30)와 방열수단(70)의 형태 또는 확대되는 영상의 위치나 크기에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있을 것이다.

한편 광학부(30)는 도 5에 도시된 바와 같이, 케이스(31)와 편광필름(32) 및 렌즈(36)로 구성된다.

케이스(31)는 내부가 비어 있고 전방과 후방이 개방된 형태이며, 하측부에는 도광판(40)으로부터 방출되는 빛이 내부로 유입될 수 있도록 도광판(40)의 크기에 대응되게 개구부(도시하지 않음)가 형성된다.

또한 케이스(31)의 후측부에는 표시소자(20)가 설치되고 전면에는 렌즈(36)가 설치된다.

한편 편광필름(32)은 케이스(31)의 내부에 설치하되, 표시소자(20)로부터 전방으로 일정 거리 이격된 위치에 소정의 각도로 경사지게 설치된다.

렌즈(36)는 표시소자(20)로부터 출력된 영상이 편광필름(32)을 통해 입사된 후, 전방으로 투사될 수 있게 편광필름(32) 전방에 위치하도록 케이스(31)의 전면에 결합되게 되며, 이때 광학부(30)의 전장과 높이를 최소화하여 장치가 소형화될 수 있게 광축의 일부만 사용할 수 있도록 광축을 중심으로 상,하측부의 일정 부분이 절취된 볼록렌즈로 구성된다.

렌즈(36)는 투사되는 영상의 위치나 크기에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 출력되는 영상에 대한 가상 영상을 형성함에 있어서 가시영역(허상이 맺히는 영역)의 곡면과 디스플레이부(90)의 수차를 보정하기 위하여 지정된 크기의 왜곡을 갖도록 구성될 수 있다.

따라서 표시소자(20)의 출력 영상은 편광필름(32)에 의해 소정의 투과효과를 얻은 다음에 렌즈(36)로 입사되어 디스플레이부(90)를 통해 확대 출력되게 되는 것이다.

한편 표시소자(20)는 LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 투과형이나, LCOS(Liquid Crystal On Silicon)와 같은 반사형 소자가 사용될 수 있을 것이다.

광학부(30)는 도광판(40)의 빛이 케이스(31) 내부에 효과적으로 유입될 수 있게 도광판(40) 상부에 설치된다.

이하 도 5 내지 도 7을 참조하여 조명장치(80)를 설명한다.

도 6은 조명장치와 광학부의 개략적인 부분 배치도를 나타낸 것이고, 도 7은 광원부(60)의 부분 분해사시도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 조명장치(80)는 광원부(60)와 방열수단(70)으로 구성된다.

한편 광원부(60)는 도광판(40)과 도광판케이스(48) 및 광발생부(50)로 구성된다.

도광판(40)은 일반적으로 백라이트 유닛(BLU:Back Light Unit)의 휘도와 균일한 조명 기능을 수행하기 위한 아크릴 소재의 평판 형태의 부품으로서, 액정 표시 장치인 LCD 내에서 빛을 액정에 투사하는 백라이트 유닛(BLU) 내부에 조립되며, 냉음극 형광 램프(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)나 백색 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode) 등에서 발산되는 빛을 LCD 전체 면에 균일하게 전달할 수 있도록 면광원을 형성하는 부품이다.

도광판(40)은 일정한 두께의 평판 형태로서 광학부(30)의 하측부에 설치되어 편광필름(32)에 빛을 입사시킴으로써, 광학부(30)의 광 경로 상에 조명을 제공하게 된다.

따라서 도광판(40)은 충분한 조명이 편광필름(32)을 통해 광 경로 상에 제공 될 수 있도록 편광필름(32)의 크기에 대응되게 형성되며, 양측면 중앙부에는 하기에서 설명하는 광원소자(55)와 간섭되지 않도록 일정 깊이의 도피홈(41)이 형성된다.

한편 도광판케이스(48)는 도광판(40)을 고정시키는 역할을 하는 것으로서, 베이스플레이트(45)와 지지부(46)로 구성된다.

베이스플레이트(45)는 도광판(40)의 하측면을 지지하는 얇은 판재 형상이며, 지지부(46)는 베이스플레이트(45)의 전후 양단부에 각각 상향 돌출되어 형성되는 사각 바(BAR) 형상으로서, 도광판(40)의 전후면에 밀착되어 도광판(40)을 지지하게 된다.

이때 지지부(46)에는 길이 방향을 따라 일측이 개방된 결합공(47)이 형성된다.

한편 광발생부(50)는 회로기판(51)과 회로기판(51)에 장착되는 광원소자(55)로 구성된다.

광원소자(55)는 LED로 구성될 수 있으며, 회로기판(51)의 중앙부에 설치되거나 또는 다수개가 구비될 수도 있을 것이다.

회로기판(51)은 양단부가 두개의 지지부(46)에 각각 결합되어 도광판(40)을 고정시키는 것으로서, 양단부에는 지지부(46)의 결합공(47)에 대응되게 일측이 개방된 체결공(57)이 각각 형성된다.

따라서 회로기판(51)은 양단부의 체결공(57)을 이용하여 지지부(46)의 결합공(47)에 나사 결합하여 고정시킨다.

이때 광원소자(55)는 도광판(40)의 도피홈(41)에 삽입되게 된다.

한편 방열수단(70)은 도 5에 도시된 바와 같이, 광원부(60)의 양측부에 구비되는 광발생부(50)의 회로기판(51)에 각각 결합됨으로써, 광원소자(55)로부터 발생되는 열을 외부로 방출시켜 냉각시키는 역할을 하는 것으로서, 일측방향으로 다수개의 방열판(75)이 일정 간격으로 배열 형성된다.

한편 방열수단(70)의 하측부에는 광발생부(50)의 회로기판(51)에 결합될 수 있게 체결공(72)이 관통 형성된다.

따라서 방열수단(70)은 체결공(72)을 이용하여 회로기판(51)의 체결공(57)을 통해 지지부(46)의 결합공(47)에 나사 결합함으로써, 광원부(60)의 양측부에 각각 기립 설치된다.

이때 방열수단(70)은 광학부(30)를 감싸면서 최대한 광학부(30)에 근접되게 설치됨으로써, 장치를 보다 콤팩트하게 설계하여 소형화할 수 있게 한다.

한편 방열수단(70)의 방열판(75)은 도 5에 도시된 것과 같은 형태로 한정되는 것은 아니며, 도 3에 도시된 바와 같이, 광학부(30)의 형태나 하우징(10)의 형태에 따라 경사면을 형성하는 등 다양한 형태로 형성될 수 있을 것이다.

또한 방열수단(70)의 방열판(75)에 공기를 강제순환시켜 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 방열판(75)의 전방 또는 측면에 냉각팬(도시하지 않음)이 각각 구비될 수 있다.

따라서 냉각팬은 통상적으로 전자기기에 사용되는 환기용 팬(Fan)이 사용될 수 있으며, 방열판(75) 주위의 공기를 강제 흡입하여 외부로 토출시킴으로써 방열 수단(70)의 냉각효율을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

한편 광원부(60)와 방열수단(70)의 하측부에는 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 보조냉각판(76)이 더 구비될 수 있다.

보조냉각판(76)은 일정 두께의 판재 형상으로서 알루미늄과 같은 열전도율이 높은 소재가 사용되는 것이 바람직하며, 도 4에 도시된 바와 같이 베이스하우징(1)의 내측 저면에 설치되며, 일측 상부면에는 광원부(60)와 방열수단(70)이 설치되게 된다.

이때 보조냉각판(76)에는 하측부의 공기가 방열수단(70)의 방열판(75)으로 용이하게 순환될 수 있도록 방열수단(70)에 대응되는 위치에 공기순환구(77)가 각각 관통 형성된다.

공기순환구(77)는 방열수단(70)의 크기에 대응되게 형성하는 것이 바람직하나, 도 5에 도시된 바와 같이, 직사각형으로 한정되는 것은 아니며, 다수개의 관통공이 일정 간격으로 배열되는 그릴(grill) 형태로 형성되게 할 수도 있을 것이다.

따라서 공기는 베이스하우징(1) 하측부에서 공기순환구(77)를 통해 방열수단(70)의 방열판(75)으로 순환됨으로써, 광원부(60)의 냉각효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

이때 하우징(10)에도 냉각효율 향상을 위하여 적정 위치에 다수개의 공기배출구(도시하지 않음)가 형성될 수 있을 것이다.

한편 디스플레이부(90)는 렌즈(36)로부터 투사된 영상 신호를 보다 확대하여 사용자에게 제공하는 오목 미러(Mirror)로서, 렌즈(36)에 대향되도록 베이스하우 징(1)의 일단부에 기립 설치된다.

또한 디스플레이부(90)는 광 경로상의 광축으로부터 일부분을 사용하도록 상측 또는 하측의 일부분이 절취된 형태로 구성될 수 있다.

디스플레이부(90)는 사용자에게 제공하는 영상의 위치에 따라 적정 각도로 설치될 수 있으며, 또는 베이스하우징(1)에 회동 가능하도록 힌지 결합되게 할 수도 있을 것이다.

한편 도 6에 도시된 편광필름(32)은 케이스(31)가 제거된 상태를 도시한 것으로서 도시된 바와 같이, 케이스(31)(도5에 도시함) 내측에서 일정 각도로 경사진 상태로 표시소자(20) 전방에 위치하게 되며, 이때 도광판(40)은 편광필름(32) 하부에 위치하게 되고, 방열수단(70)은 편광필름(32) 좌,우측에 위치하게 되는 것이다.

보조냉각판(76)의 공가순환구(77)는 방열수단(70)의 하측부에 위치하게 된다.

이하 도 8을 참조하여 본 발명의 작동과정을 설명한다.

먼저 제어부(도시하지 않음)의 명령에 의해 표시소자(20)로부터 출력된 영상신호는 편광필름(32)을 통과하여 렌즈(36)에 입사되게 되고, 이때 조명장치(80)에 구비된 광원부(60)의 도광판(40)은 광원소자(55)로부터 투과되어 들어온 빛을 편광필름(32)을 향해 방출함으로써, 광 경로 상에 조명을 제공하게 된다.

한편 영상신호는 렌즈(36)에 의해 보다 확대되어 디스플레이부(90)에 투사되고, 사용자가 영상을 관찰하기 위하여 관찰영역(A)에서 디스플레이부(90)를 주시하면 사용자는 디스플레이부(90)의 배면측에 일정거리 이격되어 형성되는 확대된 이 미지의 가상화면(B)을 보게 되는 것이다.

이때 사용자는 디스플레이부(90)의 초점거리와 사용자와 디스플레이부(90)와의 거리에 따라 크기가 변화하는 영상을 관찰할 수 있게 되는 것이다.

따라서 본 발명의 마이크로 디스플레이 장치는 보다 확대된 가상화면을 사용자에게 제공함에 있어 조명장치(80)의 방열수단(70)을 광원부(60)의 도광판케이스(48)의 양측부에 별도 지지대의 게재없이 각각 밀착 설치하여 광학부(30)를 감싸면서 최대한 근접 설치함으로써, 장치의 소형화는 물론 콤팩트한 설계가 가능하게 하고, 또한 조명장치(80)는 광원부(60)의 양측부와 하측부에 각각 설치되는 방열수단(70)과 보조냉각판(76)에 의해 냉각효율을 최대화할 수 있어 열에 의한 광원소자(55)의 파손이나 수명 단축을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다.

도 1,2는 종래의 마이크로 디스플레이 장치의 개략 측면도,

도 3은 본 발명의 마이크로 디스플레이 장치의 사시도,

도 4는 도 3의 측면도,

도 5는 본 발명의 마이크로 디스플레이 장치의 분해사시도,

도 6은 본 발명의 개략적인 부분 배치도,

도 7은 본 발명의 광원부의 부분 분해사시도,

도 8은 본 발명의 마이크로 디스플레이 장치의 광 경로를 나타낸 측면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 베이스하우징 5 : 상부케이스

10 : 하우징 20,110 : 표시소자

30 : 광학부 31 : 케이스

32,120 : 편광필름 36,130 : 렌즈

40 : 도광판 41 : 도피홈

45: 베이스플레이트 46 : 지지부

47 : 결합공 48 : 도광판케이스

50 : 광발생부 51 : 회로기판

55,140 : 광원소자 60 : 광원부

70 : 방열수단 57,72 : 체결공

75 : 방열판 76 : 보조냉각판

77 : 공기순환구 80 : 조명장치

90 : 디스플레이부 100 : 광학계

145 : 집광렌즈 147 : 반사경

150 : 냉각수단 A : 관찰영역

B : 가상화면

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 내부에 일정 공간의 수용부를 형성하는 하우징;

   상기 하우징의 수용부 일측에 설치되어 영상신호를 출력하는 표시소자;

   상기 표시소자로부터 출력되는 영상신호를 확대하여 전방에 투사할 수 있도록 상기 표시소자의 전방에 설치되는 광학부;

   상기 광학부의 하측부에 설치되어 광학부의 광 경로 상에 조명을 제공하는 광원부와 상기 광원부의 열을 전달받아 외부로 방출시킬 수 있게 상기 광원부의 양측부에 각각 결합하되, 상기 광학부의 양측부에 근접되도록 기립 설치되는 방열수단으로 구성되는 조명장치; 및

   상기 광학부에 대향되도록 상기 하우징의 일단부에 기립 설치되어 광학부로부터 투사된 영상신호를 표시하는 디스플레이부;

   를 포함하여 구성되는 마이크로 디스플레이 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 조명장치의 광원부는,

   조명이 일방으로 향하도록 설치되어 면광원을 형성하는 도광판과 상기 도광판이 내설되는 도광판케이스 및 상기 도광판케이스의 양측부에 각각 결합되며 상기 도광판에 빛을 투과시키는 광원소자가 설치된 광발생부를 포함하여 구성하되, 상기 도광판케이스는 상기 도광판의 하측면을 지지하는 베이스플레이트와 상기 도광판의 전,후측면을 각각 지지함과 동시에 상기 광발생부의 양측부가 결합될 수 있게 상기 도광판케이스의 전,후단에 각각 설치되는 지지부로 구성되고,

   상기 방열수단은 상기 광발생부를 냉각시킬 수 있도록 상기 광발생부에 결합하되, 다수개의 방열판이 외측을 향하도록 일정 간격으로 배열 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 디스플레이 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 지지부는 길이 방향을 따라 일측이 개방된 결합공을 형성하고 상기 결합공에 대응되게 상기 광발생부의 양측부와 방열수단의 양측부에 각각 체결공을 형성하여 상기 광발생부와 방열수단이 상기 지지부에 나사 결합될 수 있게 한 것을 특징으로 하는 마이크로 디스플레이 장치.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 광원부와 방열수단의 하측부에는 광원부의 열을 전달받아 외부로 방출하는 보조냉각판이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로 디스플레이 장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 보조냉각판의 양측부에는 상기 방열수단으로 공기가 용이하게 순환될 수 있도록 상기 방열수단에 대응되는 위치에 공기순환구가 각각 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 디스플레이 장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 공기순환구는 다수개가 일정 간격으로 이격되게 배열되어 관통 형성되게 한 것을 특징으로 하는 마이크로 디스플레이 장치.

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