KR101390082B1 - 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 프로젝터 및 내장된 소자에서 발생하는 열을 외부로 신속하게 방출할 수 있도록 하는 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기의 방열구조에 관한 것이다.

본 발명은 영상투사 기능을 수행하는 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기에 있어서, 그 내측 적어도 일면이 상기 프로젝터와 밀착하여 상기 프로젝터에서 발생하는 열을 단말기 외부로 방출하도록, 열전도성 소재로 이루어진 프로젝터 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

프로젝터, 이동통신 단말기, 발열, 방열, 슬라이드

Description

프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기{MOBILE COMMUNICATION TERMINAL WITH PROJECTOR}

본 발명은 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 프로젝터 및 내장된 소자에서 발생하는 열을 외부로 신속하게 방출할 수 있도록 하는 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기의 방열구조에 관한 것이다.

최근, 디지털 기술의 융복합화에 따라 이동통신 단말기에 프로젝터 기능(영상투사기능)이 구현되었으며, 동영상, 정지영상, 전자서적 등과 같이 여러 명이 공유하고자 하는 콘텐츠를 확대하여(예를 들면, 10~40인치 크기로) 볼 수 있게 되었다.

그런데 프로젝터 기능을 제공하는 이동통신 단말기 제품의 경우 내부에서 많은 열을 발생하게 되며, 프로젝터를 실장함으로 인해 발생하는 추가 열량은 이동통신기능을 구현하기 위한 소자에서 발생하는 열뿐 아니라 프로젝터가 가지고 있는 발광소자의 열을 합한 것이어서 매우 높은 열원이 되고 있다.

더욱이, 이동통신 단말기에 실장되는 프로젝터는 기본적으로 전기-광 변환효율이 낮아 LED 혹은 LD 같은 발광소자를 조명계의 광원으로 사용하기 때문에 높은 열원을 가진다. 또한, LED 혹은 LD 같은 발광소자는 다른 전자제품에 비해 온도변화에 따른 출력특성 변화가 크기 때문에 열적으로 취약하다.

이와 같이 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기 구동시 발생하는 열을 효율적으로 방출하지 않으면 조명계 광원의 성능이 저하될 뿐만 아니라 단말기 내부의 과열로 인해 내부 소자의 수명이 단축되기 때문에 열설계가 중요하다.

종래의 열관리 방법은 열원에서 온도가 극도로 올라가지 못하도록 하는 정도이며, 발생한 열을 어떻게 효율적으로 방출하는 것인가에 관한 문제는 아니었다. 일반적으로 적용되는 방법은 유효면적을 넓힌 핀이 있는 방열판에 팬으로 공기를 불어 열교환 하도록 하는 강제방열방법이다. 그런데 강제방열의 경우 프로젝터와 같이 높은 열원을 가지는 경우에 효과적으로 방열할 수 있는 방법이긴 하나 이동통신 단말기에 적용하기에는 추가적으로 핀을 포함한 방열판과 모터를 포함하는 팬을 구비해야하므로 기구적으로 커지고 그에 따른 추가적인 전력이 필요하며 동시에 소음도 있어 적용하기 힘든 면이 있다.

자연방열의 경우는 이동통신 단말기가 가지는 기구적인 방열면적의 한계를 가지고 있어 효과적으로 열을 방출할 수 없는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기에서 전자소자 부분에서 발생하는 열이 프로젝터에 영향을 미치지 않도록 분리하는 구조를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기에서 팬을 사용하지 않고 방열유효면적을 넓혀주어 프로젝터에서 발생하는 열을 효과적으로 방출하는 구조를 제공하고자 한다.

본 발명은 영상투사 기능을 수행하는 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기에 있어서, 그 내측 적어도 일면이 상기 프로젝터와 밀착하여 상기 프로젝터에서 발생하는 열을 단말기 외부로 방출하도록, 열전도성 소재로 이루어진 프로젝터 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 프로젝터 커버의 내측 전면은 열전도성 필름으로 된 것을 특징으로 한다.

상기 열전도성 필름은 그래파이트 시트(graphite sheet)인 것을 특징으로 한다.

상기 프로젝터 커버의 내측면은 상기 프로젝터의 적어도 일면에 밀착하여 프로젝터로부터 방출되는 열을 상기 커버로 전달하는 열전도폴리머를 포함함을 특징으로 한다.

상기 프로젝터 커버의 내측면과 상기 프로젝터의 광원 사이에 배치되어 상기 광원에서 발생하는 열을 상기 프로젝터 커버로 전달하기 위한 열전도성부재를 더 포함함을 특징으로 한다.

상기 프로젝터 커버의 외측면은 상기 프로젝터로부터 발생하는 열을 전달받아 외부로 방출하기 위한 다수의 방열핀이 형성되어 있음을 특징으로 한다.

상기 이동통신 단말기는 한 쌍의 하우징들이 서로 대면한 상태로 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 슬라이드형 휴대폰이며, 상기 프로젝터의 구동시에 상기 프로젝터 커버가 단말기 외부로 노출됨을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 전자소자 부분에서 발생하는 열이 발광소자를 포함하는 프로젝터 부분에 전달되지 못하도록 분리하여 설계함으로써 프로젝터 구동시 밝기가 줄어드는 문제를 해소할 수 있다.

또한, 본 발명은 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기의 발열소자에서 발생되는 열을 프로잭터 커버를 이용하여 단말기 외부로 방출함으로써 통화시 단말기 사용자의 얼굴에 닿는 부분을 통하여 열이 전도되어 불쾌감을 느끼게 되는 문제점을 최소화할 수 있다.

이하에서는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설 명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

LED 혹은 LD와 같은 광원과 통신 등의 기능을 구현하는 전기소자는 각각 수용가능한 동작온도범위가 차이가 나고 또한 온도에 따른 특성열화의 정도가 눈에 띄게 차이가 난다. 따라서 광학부(프로젝터부)에서 발생한 열과 전기부에 발생한 열을 비교하여 전기부의 열원이 크다면 두 소자의 특성상 열적으로 분리하는 구조가 유리하다.

본 발명에서는 광학부의 열원과 전기부의 열원을 분리하여 광학부의 열원은 효율적으로 방출하고 전기부의 열원이 광학부에 영향을 주지 않도록 설계한다. 특히 전기부는 배터리, 키패드, LCD 등 방열할 수 있는 유효면적이 작아 발생한 열의 대부분은 광학부로 전달될 가능성이 크다. 이러한 가능성을 줄이기 위해서 열적으로 두 부분을 분리한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A방향 정면도를 나타내고, 도 3은 도 2의 점선 원 부분을 확대하여 나타낸 것이다. 본 실시예에서는 이동통신 단말기의 한 종류로서 슬라이드형 휴대폰을 예로 들었으며, 슬라이드형 휴대폰은 한 쌍의 하우징들이 서로 대면한 상태로 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 공지의 휴대폰이므로 상세구성은 생략한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기(100)는 프로젝터(110)와, 상기 프로젝터(110)를 구동하는 구동부(120) 와, 송수신 기능 등 휴대폰의 기본 기능을 수행하는 기능부(130) 및 상기 프로젝터(110)에서 발생하는 열을 단말기 외부로 방출하는 프로젝터 커버(140)를 포함한다.

상기 프로젝터(110)는 영상투사에 사용될 광을 방출하는 광원과, 상기 광원으로부터 입사되는 광을 영상신호에 따라 변조하는 광변조부와, 상기 광변조부로부터 입사되는 광을 스크린(200)에 투영하는 렌즈부를 포함한다. 상기와 같은 프로젝터(110)의 구성은 일반적인 것이며, 본 발명은 프로젝터(110)의 구성에 제약을 받지 않고 적용가능한 것이므로 본 실시예의 설명에서 프로젝터의 상세구성에 대한 개시는 생략한다.

상기 구동부(120)는 프로젝터부(110)를 구동하기 위한 것으로 열적으로 안정되어 있다.

상기 기능부(130)는 프로젝터 기능을 제외한, 휴대폰으로 제공 가능한 기능소자들을 포함하는 부분이다.

상기 프로젝터 커버(140)는 대략 ㄷ자의 종단면 형태를 취하며, 그 내측(안쪽) 적어도 일면이 프로젝터(110)와 밀착하여 프로젝터(140)에서 발생하는 열을 단말기 외부로 방출하기 위한 히트싱크 역할을 한다. 프로젝터 커버(140)는 열전도성 소재로 이루어지며, 프로젝터(110)에서 발생한 열을 효율적으로 방열하기 위해 커버(140) 안쪽(내측) 전체면에 열 전도도가 높은 필름(150)을 부착한다(도 3의 (a)). 본 실시예에서는 열 전도도가 700W/mK 정도인 그래파이트 시트(graphite sheet)를 사용하였으나, Fe, Mg, Al, Gu 등 열전도도가 대체로 70W/mK 이상인 물질 이 가능하다.

또한, 필름(150)뿐만 아니라 열 전도도가 높은 충진재, 예를 들면 카본 나노 튜브(carbon nano tube)를 넣은 열전도폴리머(160)도 가능하다(도 3의 (b)). 특히, 필름의 경우는 구조에 따라 접착작업이 용이하지 않을 가능성이 있지만 열전도폴리머의 경우에는 복잡한 구조에도 용이하게 적용 가능하다.

또한, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 필름(150)과 프로젝터(110)를 구성하는 광원 사이에 예를 들면 'L자' 형태의 방열부재(170)를 배치하여, 광원에서 발생한 열이 프로젝터 커버(140)로 효율적으로 전달되도록 한다. 프로젝터 광원으로 일반적으로 사용되는 LED는 온도가 올라감에 따라 그 특성이 열화되며, 상온과 비교하여 온도가 55도만큼 더 올라가게 되면 광출력이 10%정도 감소한다. 방열부재(170)는 LED에서 발생한 열을 프로젝터 커버(140)로 효과적으로 전달함으로써 이러한 온도차이를 최소화한다. 본 실시예에서는 금속인 Al을 방열부재로 사용하였으나, Mg, Cu 등 열전도도가 대개 70W/mK 이상으로 높은 물질이면 가능하다.

프로젝터 커버(140)의 외측면은 도 3에 도시한 바와 같이 핀(fin) 구조로 형성되어 있다. 휴대폰은 모바일 기기의 특성상 경박 단소화 되고 있고, 키패드와 디스플레이장치 및 기능키 부분이 부착되어 있기 때문에 방열면적을 확보하기가 어렵다. 따라서, 핀 구조로 커버(140)의 외측면에 다수의 방열핀(140a)를 형성함으로써 방열면적을 크게 넓힐 수 있다. 방열핀(140a)의 구조는 사각기둥, 원통형 등 다양한 형태를 적용할 수 있다.

또한, 방열핀(140a)은 그 재질을 열 전도도가 높은 금속을 사용하더라도 슬 라이드형 휴대폰을 적용하기 때문에 동작시 슬라이드를 열어주어 방열부분을 노출시킴으로써 방열효율을 높이고, 피부에 접촉시 안정성을 유지할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에서는 슬라이드를 구비하고 있는 슬라이드형 휴대폰에 본 발명의 프로젝터 커버를 적용한 예에 대해 개시하였다. 그러나, 바형(bar type) 휴대폰, 플립형(flip type) 휴대폰, 폴드형(forder type) 휴대폰 등 프로젝터와 전자소자부분을 분리할 수 있는 구조에는 모두 적용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기를 나타낸 도면으로, 도 4의 (a)는 사시도이고, 도 4의 (b)는 도 4(a)의 B방향 개략도이다.

도 4를 참조하면, 바형 휴대폰은 하나의 본체 하우징(hausing)에 데이터 입출력 수단과 송,수화부, 프로젝터가 장착되는 형태로써, 프로젝터 동작시에 프로젝터를 돌출시킴으로써 프로젝터에서 발생한 열일 프로젝터 커버(440) 전체면을 통해 단말기 외부로 방출(화살표 방향)되도록 한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기를 나타낸 것으로, 도 5의 (a)는 사시도이고, 도 5의 (b),(c)는 도 5(a)의 C방향 개략도이다.

도 5는 개폐형 방열구조를 가진 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기의 예를 나타낸 것으로, 도 5의 (c)에 나타낸 바와 같이 프로젝터 구동시에 단말기 하우징의 커버(501)를 열어줌으로써 프로젝터 커버가 노출되도록 한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위를 초과하지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기의 사시도,

도 2는 도 1의 A방향 정면도,

도 3은 도 2의 점선 원 부분을 확대하여 나타낸 도면,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기를 나타낸 도면,

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기를 나타낸 도면.

Claims (7)

1. 이동통신 단말기에 있어서,

   영상투사 기능을 수행하는 프로젝터와,

   열전도성 소재로 이루어지며, 그 내측 적어도 일면이 상기 프로젝터와 밀착하여 상기 프로젝터에서 발생하는 열을 그 외측 면으로 방출하는 프로젝터 커버를 포함하며,

   상기 프로젝터의 구동 시에 상기 프로젝터 커버의 외측면이 상기 이동통신 단말기의 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로젝터 커버의 내측 전면은

   열전도성 필름으로 된 것을 특징으로 하는 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 열전도성 필름은

   그래파이트 시트(graphite sheet)인 것을 특징으로 하는 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 프로젝터 커버의 내측면은

   상기 프로젝터의 적어도 일면에 밀착하여 상기 프로젝터로부터 방출되는 열을 상기 프로젝터 커버로 전달하는 열전도폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로젝터 커버의 내측면과 상기 프로젝터의 광원 사이에 배치되어 상기 광원에서 발생하는 열을 상기 프로젝터 커버로 전달하기 위한 방열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 프로젝터 커버의 외측면은

   상기 프로젝터로부터 발생하는 열을 전달받아 외부로 방출하기 위한 다수의 방열핀이 형성되어 있음을 특징으로 하는 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 이동통신 단말기는

   한 쌍의 하우징들이 서로 대면한 상태로 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 슬라이드형 이동통신 단말기이며, 상기 한 쌍의 하우징들이 슬라이딩 이동되어 상기 프로젝터 커버의 외측면이 상기 이동통신 단말기 외부로 노출됨을 특징으로 하는 프로젝터를 구비하는 이동통신 단말기.

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