KR20010078407A

KR20010078407A - 광학 장치

Info

Publication number: KR20010078407A
Application number: KR1020010042551A
Authority: KR
Inventors: 후세겐지; 시라이시미끼오; 오오쯔까야스오; 가꾸노부유끼; 이께다히데히로
Original assignee: 가나이 쓰도무; 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 2001-07-14
Publication date: 2001-08-20
Also published as: JP2000019496A; US7441904B2; US7021768B2; US7832871B2; US7175284B2; US6431710B2; US20090059180A1; US20070121082A1; US6280038B1; US20010043312A1; KR100343911B1; US6857749B2; KR20000011353A; JP4006833B2; US20050141215A1; US20060164604A1; US20020101570A1; TW491953B; KR100352751B1

Abstract

본 발명은 액정 프로젝터와 같은 광학 장치에 관한 것이다. 본 발명의 광학장치는 광을 공급하는 방출 램프와 상기 광을 투사하도록 출사시키는 광 밸브 장치와, 광학 장치의 케이스와, 케이스의 측면상에 배열된 흡입구와, 흡입구로부터 흡입된 공기를 통풍시키도록 된 통풍 장치, 및 통풍 장치와 광 밸브 장치 사이에 배열된 송풍로를 구비한다. 그리고 통풍 장치로부터 통풍된 바람에 의하여 광 밸브 장치가 냉각되도록 송풍로가 복수개의 바람 유로로 나누어진다. 본 발명은 광학 장치의 높이를 줄일 수 있고 광학 장치의 소형화 및 고 효율 냉각 시스템을 가진 광학 장치를 제공할 수 있다.

Description

광학 장치 {OPTICAL EQUIPMENT}

본 발명은 액정 프로젝터와 같은 광학 장치에 관한 것으로서, 특히 광학 장치의 광 밸브 수단을 냉각하는 적절한 냉각 시스템을 가지는 광학 장치에 관한 것이다.

일본 특허 공개 공보 제8-179424호에 개시된 광 밸브 수단을 가지는 종래의광학 장치는 광 밸브 수단의 온도 증가를 억제하기 위하여 광 밸브 수단 아래에 송풍 수단으로서 축류형 송풍 수단이 배치된다. 이러한 경우에는, 송풍 수단에서 나오는 바람이 광 밸브 수단에 직접 작용될 수 있기 때문에, 광 밸브 수단이 냉각될 수 있다.

종래의 광학 장치에서는 송풍 수단이 광 밸브 수단의 아래에 마련되어 있기 때문에, 공기가 장치의 기부 측으로부터 송풍 수단으로 공급된다. 장치 측면으로부터 흡입되는 공기의 흡입 저항을 줄이기 위하여 장치의 기부 측에 공간을 확보하는 것이 필수적이었다.

또한, 광학 장치의 높이는 프로젝션 렌즈 또는 광 밸브 수단의 높이에 송풍 수단과 정류기의 높이가 더해진 것이므로, 박형 장치를 만드는 것이 어렵다.

또한, 이 송풍 수단은 프로젝션 렌즈에 대하여 아래로 돌출한 위치에 배열되므로, 투사 렌즈의 아래에는 장치의 구성에서 유효하게 활용하기 어려운 공간(무효 공간)이 발생하게 되고, 장치 전체의 크기 및 높이 치수의 감소에 적합하지 않는다는 과제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것이다.

도1은 본 발명에 따른 광학 장치의 일 실시예의 평면도.

도2는 송풍로의 일 예를 도시한 사시도.

도3은 도2에 도시된 송풍로를 사용하는 냉각 구조의 일 예를 도시한 사시도.

도4는 본 발명에 따른 광학 장치의 일 실시예를 도시한 사시도.

도5는 본 발명에 따른 광학 장치의 다른 실시예를 도시한 사시도.

도6은 본 발명에 따른 광학 장치에 사용되는 냉각 구조의 다른 예를 도시한 단면도.

도7은 본 발명에 따른 광학 장치에 사용되는 냉각 구조의 다른 실시예를 도시한 단면도.

도8은 본 발명의 광학 장치의 또 다른 실시예를 도시한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 방출 램프

2 : 조명광

3 : 램프 반사기

4, 5 : 렌즈

6 : 편광 변환 소자

7 : 제1 렌즈열

8, 13, 19, 20 : 미러

9 : 제2 렌즈열

10 : 다이크로익 미러

11 : 적색광

12 : 녹색광 및 청색광

14 : 제1 광 밸브 수단

15 : 다이크로익 미러

18 : 제2 광 밸브 수단

21 : 제3 광 밸브 수단

25 : 크로스 다이크로익 프리즘

26 : 출사광

27 : 프로젝션 렌즈

28 : 배기 팬

29 : 케이스

31 : 램프 전원

61 : 송풍 수단

65 : 송풍로

91 : 제1 흡입구

92 : 제2 흡입구

93 : 배기구

101 : 제1 유로

102 : 제2 유로

103 : 제3 유로

104 : 제4 유로

105 : 제5 유로

106 : 제6 유로

107 : 제7 유로

108 : 제8 유로

109 : 제9 유로

110 : 제10 유로

123 : 제1 가이드 부재

124 : 제2 가이드 부재

125 : 제3 가이드 부재

126 : 제4 가이드 부재

본 발명의 광학 장치는 광을 공급하는 방출 램프와 상기 광을 투사하도록 출사시키는 광 밸브 장치를 구비하고, 상기 광학 장치의 케이스와, 상기 케이스의 측면상에 배열된 흡입구와, 상기 흡입구로부터 흡입된 공기를 통풍시키도록 된 통풍 장치 및 상기 통풍 장치와 상기 광 밸브 장치 사이에 배열된 송풍로를 구비하며,

상기 통풍 장치로부터 통풍된 바람에 의하여 상기 광 밸브 장치가 냉각되도록 상기 송풍로가 복수개의 바람 유로로 나누어진다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예들을 설명한다.

먼저, 본 발명의 제1 실시예를 도1을 사용하여 설명한다. 도1은 본 발명에 따른 광학 장치의 일 실시예의 평면도이다.

도1에서 광원으로 사용되는 방출 램프(1)로부터 나오는 광(2)이 포물면경 반사기인 램프 반사기(3), 렌즈(4) 및 렌즈(5)를 통하여 편광 변환 소자(6)로 입사되고, 또한 이 광(2)은 제1 렌즈열(7), 미러(8) 및 제2 렌즈열을 통하여 제1 다이크로익 미러(dichroic mirror: 10)로 입사된다.

제1 다이크로익 미러(10)에 의하여 적색광(11)은 투과되고 녹색광과 청색광을 포함하는 광(12)은 반사된다. 적색광(11)은 제1 미러(13)에 의하여 반사되어 제1 편광판(81)을 통하여 제1 광 밸브 수단(14)으로 입사된다. 광(12)에 포함된 녹색광은 제2 다이크로익 미러(15)에 의하여 반사되어 제2 편광판(82)을 통하여 제2 광 밸브 수단(18)으로 입사된다. 광(12)에 포함된 청색광(17)은 제2 다이크로익 미러(15)를 통과하고, 이 청색광(17)은 제2 미러(19), 제3 미러(20) 및 제3 편광판(83)을 통하여 제3 광 밸브 수단으로 입사된다.

제1 광 밸브 수단(14)으로부터 나오는 적색 투과광, 제2 광 밸브 수단(18)으로부터 나오는 녹색 투과광 및 제3 광 밸브 수단(21)으로부터 나오는 청색 투과광은 교차형 다이크로익 프리즘(cross dichroic prism : 25)에 의하여 합성된다. 교차형 다이크로익 프리즘(25)으로부터 합성된 출사광(26)은 프로젝션 렌즈(27)에 의하여 스크린(도시 생략)상에 투사된다.

본 실시예에서, 색 분리 광학계는 제1 다이크로익 미러(10), 제2 다이크로익 미러(15), 제1 미러(13), 제2 미러(19), 및 제3 미러(20)을 포함하고 교차형 다이크로익 프리즘(25)의 주위에 배열된다.

또한, 조명 광학계는 광원으로부터 나오는 조명광의 이용 효율을 증진시키고 균일한 조명 광을 얻기 위한 것이다. 조명 광학계는 광원인 방출 램프(1), 램프 반사기(3), 렌즈(4), 렌즈(5), 편광 변환 소자(6), 광 집적 수단인 제1 렌즈열(7), 미러(8), 및 제2 렌즈열(9)을 구비한다. 또한, 상기 조명 광학계는 광원용 전원인 램프 전원(31)을 가진다.

본 실시예에서, 프로젝션 렌즈(27), 교차형 다이크로익 프리즘(25), 색 분리 광학계, 조명 광학계 및 램프 전원이 이 순서대로 도1의 상부로부터 하부에 배열된다.

또한, 색 분리 광학계 및 조명 광학계의 광학 부품은 광학 케이스(200)에 둘러싸여 그 안에 유지된다.

또한, 도면 번호 29는 케이스이고, 케이스(29)의 측면에는 제1 흡입구(91), 제2 흡입구(92), 및 배기구(93)가 마련된다. 도면 번호 61은 제1 광 밸브 수단, 제2 광 밸브 수단 및 제3 광 밸브 수단을 각각 냉각하는 송풍 수단이고, 본 실시예에서는 송풍 수단으로서 원심 팬이 사용된다. 도면 번호 65는 광학 케이스(200)의 아래를 향하여 냉풍을 유도하는 송풍로이고, 도면 번호 67은 흡입용 송풍로이다. 도면 번호 95는 외기를 송풍 수단으로 유도하는 덕트이다.

도1의 W1에서 W5까지의 화살표로 나타난 바와 같이, 흡입구(91)로부터 흡입된 외기는 공기 흡입용 팬(63)으로부터 케이스(29)로 통풍된다. 흡입용 송풍로(67)를 통과한 바람은 송풍 수단(61)의 측면으로부터 흡입된다. 송풍 수단으로부터 송풍로(65)를 통과하여 제1 광 밸브 수단, 제2 광 밸브 수단 및 제3 광 밸브 수단을 냉각하는데 사용된 바람은 그 상부로 빠져 나와서 케이스(29)에 배출된다.

또한 본 실시예에서 상술한 바와 같이 케이스(29)에는 제2 흡입구(92)가 마련되고, 외기가 공기 흡입용 팬(62)으로부터 흡입되고 제1 렌즈열, 편광 변환 소자(6), 렌즈(5), 및 램프 전원(31)을 통과하여, 이들을 냉각한다.

또한, 고온으로 되는 광원으로부터 발생하는 열이 광원 이외의 다른 구성 부품에 영향을 미치지 않도록 되어 있다. 광원으로부터 발생하는 고온 때문에 광원을 제외한 구성 부품이 영향을 받지 않도록, 광원을 냉각하는데 사용되는 배기 팬(28)이 방출 램프(1)와 램프 반사기(3)의 옆에 배열되고, 고온의 바람(30)이 배기구(93)를 통과하여 액정 프로젝터의 케이스(29)의 외부로 배출된다. 램프 전원(31)은 방출 램프(1)의 옆에 배열된다. 동시에, 배기 팬(28)은 흡입구(91)로부터 나와 제1 광 밸브(14), 제2 광 밸브(18) 및 제3 광 밸브(21)를 냉각하는 그리고 케이스(29) 내에 배출된 공기를 배출시킨다.

이하에서 본 발명의 냉각 장치를 도2 및 도3을 사용하여 상세히 설명한다. 도2 및 도3은 송풍 수단(61)이 도1의 대향되는 측의 위치에 배열되는 것을 나타낸다. 따라서, 프로젝션 렌즈(27)를 향할 때 이 프로젝션 렌즈의 오른쪽에 송풍 수단이 있는 냉각 구조가 도시된다. 송풍 수단(61)이 프로젝션 렌즈(27)를 향할 때의 그 왼쪽에 배열되는 것도 가능하다.

도2는 송풍로의 예를 도시한 사시도이다.

도3은 도2에 나타난 송풍로를 사용한 냉각 구조의 일 예를 도시한 사시도이다.

도2 및 도3의 각 사시도는 도1의 X 방향에서 본 사시도이다.

도2에서 보는 바와 같이, 제1 가이드 부재(123), 제2 가이드 부재(124), 제3 가이드 부재(125), 및 제4 가이드 부재(126)가 배열되고, 따라서 냉각 바람은 제1 가이드 부재(123)에 의하여 제1 바람 유로(101)와 제2 바람 유로(102)로 나누어진다. 결과적으로 냉각 바람은 제1 바람과 제2 바람으로 나누어져서 통풍된다. 제1 바람은 제1 바람 유로(101)를 통과하여 제2 광 밸브 수단(18)을 냉각한다. 제2 바람은 제2 바람 유로(102)를 통과하여 제1 광 밸브 수단(14)을 냉각한다.

다음에 제2 바람 유로(102)를 통과한 제2 바람은 제2 가이드 부재(124)에 의하여 제3 유로와 제4 유로로 나누어져서 통풍된다. 결과적으로 냉각 바람은 제3 바람과 제4 바람으로 나누어져서 통풍된다. 제3 바람은 제3 바람 유로(103)를 통과하여 제1 광 밸브 수단(14)을 냉각한다. 제4 바람은 제4 바람 유로(104)를 통과하여 제3 광 밸브 수단(21)을 냉각한다.

또한, 제1 바람은 제4 가이드 부재(126)에 의하여 제5 바람 유로(105)와 제6 바람 유로(106)로 나누어진다. 결과적으로 냉각 바람은 제5 바람과 제6 바람으로 나누어져서 통풍된다. 제5 바람은 제5 바람 유로(105)를 통하여 제2 광 밸브 수단(18)의 광 입사측에 도달하여 제2 광 밸브 수단(18)의 광 입사측을 냉각한다. 제6 바람은 제6 바람 유로(106)를 통과하여 제2 광 밸브 수단(18)의 광 출사측에 도달하여 제2 광 밸브 수단(18)의 광 출사측을 냉각한다.

또한 제2 바람 유로(102)는 제2 가이드 부재(124)에 의하여 제7 바람 유로(107)와 제8 바람 유로(108)로 나누어진다. 결과적으로 냉각 바람은 제7 바람과 제8 바람으로 나누어져서 통풍된다. 제7 바람은 제7 바람 유로(107)를 통과하여 제1 광 밸브 수단(14)의 광 입사측에 도달하여 제1 광 밸브 수단(14)의 광 입사측을 냉각한다. 제8 바람은 제8 바람 유로(108)를 통과하여 제1 광 밸브 수단(14)의 광 출사측에 도달하여 제1 광 밸브 수단(14)의 광 출사측을 냉각한다.

또한 제4 바람 유로(104)는 제3 가이드 부재(125)에 의하여 제9 바람 유로(109)와 제10 바람 유로(110)로 나누어진다. 결과적으로 냉각 바람은 제9 바람과 제10 바람으로 나누어져서 통풍된다. 제9 바람은 제9 바람 유로(109)를 통과하여 제3 광 밸브 수단(21)의 광 입사측에 도달하여 제3 광 밸브 수단(21)의 광 입사측을 냉각한다. 제10 바람은 제10 바람 유로(110)를 통과하여 제3 광 밸브 수단(21)의 광 출사측에 도달하여 제3 광 밸브 수단(21)의 광 출사측을 냉각한다.

다음으로, 광 밸브 수단 옆의 냉각 구조를 도3을 이용하여 상세히 설명한다. 도3에서 보는 바와 같이, 송풍로(65)로부터 통풍되는 냉각용 바람 중의 하나인 제5바람이 제2 광 밸브 수단(18)의 광 입사측으로 통풍된다. 따라서 제5 바람은 제2 광 입사측 편광판(82)의 측면으로 통풍되어 제2 광 밸브 수단(18)의 광 입사측과 제2 광 입사측 편광판(82)을 냉각하는데 사용된다.

또한 송풍로(65)로부터 통풍된 제7 바람이 제1 광 밸브 수단(14)의 광 입사측으로 통풍된다. 따라서, 제7 바람은 제1 광 입사측 편광판(81)의 측면으로 통풍되어 제1 광 밸브 수단(14)의 광 입사측과 제1 광 입사측 편광판(81)을 냉각하는데 사용된다.

제8 바람은 제1 광 밸브 수단(14)의 광 출사측으로 통풍된다. 제8 바람은 제1 광 밸브 수단(14)의 광 출사측과 교차형 다이크로익 프리즘(25)의 광 입사측을 냉각한다.

또한, 송풍로(65)로부터 통풍된 제9 바람은 제3 광 밸브 수단(21)의 광 입사측으로 통풍된다. 따라서, 제9 바람은 제3 광 입사측 편광판(83)의 측면으로 통풍되고 제3 광 밸브 수단(21)의 광 입사측과 제3 광 입사측 편광판(83)을 냉각하는데 사용된다.

송풍로(65)로부터 나오는 제10 바람은 제3 광 밸브 수단(21)의 광 출사측과 교차형 다이크로익 프리즘(25)의 광 입사측으로 통풍된다.

상술한 바와 같이, 제1 광 밸브 수단(14), 제2 광 밸브 수단(18) 및 제3 광 밸브 수단(21)을 냉각하는데 사용되는 구조가 기술되었다. 그러나 제1 내지 제4 가이드 부재(123, 124, 125, 126)의 각 위치 및 형상이 적절하게 배열된다면, 이 구조에서 제1 내지 제10 바람의 각 풍량 및 풍속을 용이하게 조정할 수 있다. 예를 들면, 제2 광 밸브 수단(18)의 광 출사측 및 제1 광 밸브 수단(14)의 광 출사측의 발열량이 크면, 123, 124, 125와 같은 각 가이드 부재는 제2 광 밸브 수단(18)을 냉각하는 제6 바람 및 제1 광 밸브 수단(14)을 냉각하는 제8 바람이 최대의 풍량과 풍속을 갖도록 배열될 수 있다.

또한 제3 광 밸브 수단의 발열량이 크지 않은 경우에는, 제9 바람 및 제10 바람의 통풍이 가이드 부재들에 의하여 억제된다. 따라서 온도 증가치는 실질적으로 동일하게 될 수 있다. 또한 제5, 제7 및 제9 바람의 각 풍속이 제2 내지 제4 가이드 부재(124, 125, 126)에 의하여 조절되면, 제1 내지 제3 광 입사측 편광판(81, 82, 83)의 각 온도 증가치가 용이하게 조절될 수 있다. 결과적으로 송풍 수단(61)의 풍속이 매우 효율적으로 사용될 수 있다.

상기 도2 및 도3에서 보는 바와 같이, 본 발명에서는 송풍로가 복수개의 분리된 유로에 의하여 형성되기 때문에, 제1 내지 제3 광 밸브 수단(14, 18, 21)은 각각 101, 102, 103, 및 104와 같은 그 자신의 유로를 가진다.

따라서, 본 발명은 광학 장치의 소형화 및 박형에 효과적이다. 또한 본 발명은 큰 발열량을 가지는 광 밸브 수단에 대하여 유효하고 높은 효율의 냉각 시스템을 가지는 광학 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 송풍 수단으로서 원심 팬을 사용하고, 각 광 밸브 수단의 광 입사측 및 광 출사측의 압력 손실이 감소되도록 원활하게 바람이 유동하는 분리 유로들을 제공한다. 따라서 충분한 풍량이 얻어질 수 있다.

또한 본 발명은 효율적인 냉각 시스템을 제공할 수 있고, 광학 장치의 높이를 줄일 수 있다.

본 발명은 제1 내지 제3 광 밸브 수단(14, 18, 21)의 각 온도 증가를 동일하게 하기 위하여 제1 내지 제3 광 밸브 수단(14, 18, 21)의 각각에 송풍 수단(61)으로부터 통풍 바람을 공급할 수 있다. 따라서 본 발명은 제1 내지 제3 광 밸브 수단(14, 18, 21)의 각각의 온도를 줄일 수 있다.

본 발명은 풍량과 풍속을 자유롭게 조절할 수 있는 효율적인 냉각 시스템을 가지는 광학 장치이다.

본 발명은 제2 광 밸브 수단(18) 및 제3 광 밸브 수단(21)으로의 풍량과 풍속을 그 광 흡수율이 커지도록 조절할 수 있고, 제1 광 밸브 수단(14)으로의 풍량 및 풍속을 그 광 흡수율이 작아지도록 조절할 수 있다. 따라서 본 발명은 유로를 통과하는 바람을 조절할 수 있어서 효율적인 냉각 시스템을 가지는 광학 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 제1 내지 제3 광 밸브 수단(14, 18, 21)의 각 온도를 허용 범위 안으로 낮추도록 제1 내지 제3 광 밸브 수단(14, 18, 21)의 광 입사측 및 광 출사측을 조절할 수 있다.

상기 실시예에서, 송풍 수단(61)에서 나오는 바람이 제1 내지 제4 가이드 부재(123, 124, 125, 126)에 의하여 나누어진다. 복수개의 횡단면을 가지는 상이한 파이프에 의하여 분리된 구조도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 실시예에서, 제1 흡입구(91)가 케이스(29)의 측면상에 배열되고 배기구가 케이스(29)의 측면상에 배열되기 때문에, 광학 장치의 높이가 줄어든다. 또한 배기 팬(28)이 방출 램프(1)의 옆에 배열되기 때문에, 배기 팬(28)은 방출 램프(1)를 용이하게 냉각한다.

다음으로, 본 발명에 따른 광학 장치에 위치된 송풍 수단이 도4 및 도5에 도시되어 있다.

도4는 본 발명에 따른 광학 장치의 일 실시예를 도시한 사시도이다. 도5는 본 발명에 따른 광학 장치의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

도4 및 도5에서, 도1 내지 도3에 기술된 것과 동일한 기능을 가지는 각 요소에는 동일한 번호가 부여된다. 도4와 도5는 하방에서 본 사시도이다.

상술한 도1의 실시예에서, 송풍 수단(61)은 프로젝션 렌즈(27)의 좌측에 위치된다. 도1에서 송풍 수단(61)은 위로 세운 상태로 위치한다. 송풍 수단(61)은 도1의 송풍 수단(61)에 대하여 90도로 눕힌 상태로 위치된다. 도4의 송풍 수단(61)은 도5의 송풍 수단(61)의 대향되는 위치에 놓인다.

도4 및 도5에 도시된 송풍 수단(61)은 상술한 실시예와 실질적으로 동일한 효과를 가질 수 있다. 따라서, 송풍 수단(61)의 흡입 방향은 광학 장치의 하부측에 바람 유로 공간이 필요하지 않도록 케이스(29)의 측면, 특히 도1의 케이스(29)의 상부측에 배열되어서, 약간의 흡입 저항에 의하여 공기 흡입이 가능하다. 또한 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 송풍 수단(61)이 프로젝션 렌즈(27)의 우측 및 좌측에 배열되는 경우에도 동일한 효과가 제공된다.

도4 또는 도5에 도시된 광학 유니트(200)에 대하여 송풍로(65)가 우측 및 좌측을 점유할 때, 제1 내지 제3 광 밸브 수단(14, 18, 21)을 통풍시키는 구성이 될수 있다.

도6은 본 발명에 따른 광학 장치에 사용되는 냉각 구조의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 냉각 시스템은 3개의 별개의 광 밸브 수단(14, 18, 21) 이외에도 적용될 수 있다.

즉 도6에 도시된 바와 같이, 광 밸브 수단의 대형 시트(210)에서 큰 발열량을 가지는 중앙부에 바람을 많이 작용시키고 주변은 적게 하는 광 밸브 수단의 냉각 장치에 적용하는 것도 가능하다.

도6에서, 송풍 수단(61)으로부터 송풍로(65)를 통과한 바람은 대형 광 밸브 수단(210)을 냉각하도록 광 밸브 수단(210)의 중앙으로 통풍되는 제1 바람(화살표 101a), 광 밸브 수단(210)의 주변부로 통풍되는 제2 바람(102a), 및 제3 바람(103a)으로 나누어져서 통풍된다.

이러한 경우에, 송풍 수단(61)의 공기 흡입이 케이스의 측면으로부터 유지되므로, 광학 장치는 흡입 저항을 줄일 수 있고 따라서 이것은 박형 광학 장치에 유리하다.

전술한 실시예에서 송풍 수단(61)은 바람을 내보내는 수단으로 사용되지만, 다음 실시예는 바람을 흡입하는 수단으로 사용되는 송풍 수단(61)을 설명한다.

도7은 본 발명에 따른 광학 장치에 사용되는 냉각 구조의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

도7에서, 송풍 수단(61)은 바람의 배기측에 위치되고, 제1 내지 제3 광 밸브수단(14, 18, 21)을 통하여 냉각하는 데 사용된 바람을 흡입한다.

송풍로(65)와 제2 바람 유로(102)를 통과한 바람이 제1 광 밸브 수단(14)을 냉각한 후에 송풍 수단(61)을 통과하여 배출된다. 제1 바람 유로(101)를 통과한 바람은 제2 광 밸브 수단(18)을 냉각한 후에 송풍 수단(61)을 통하여 배출된다. 또한 제4 바람 유로(104)를 통과한 바람은 제3 광 밸브 수단(21)을 냉각한 후에 송풍 수단(61)에 의하여 케이스(29)의 외측으로 배출된다.

전술한 실시예에서는 액정 프로젝터의 깊이가 액정 프로젝터의 폭보다 큰 구조가 도시되었다. 그러나, 본 발명은 그것에 한정되지 않는다. 다시 말하면, 액정 프로젝터의 폭이 액정 프로젝터의 깊이보다 클 수도 있다.

도8은 본 발명에 따른 광학 장치의 또 다른 실시예를 도시한 평면도이다.

도8에서, 광원으로 사용되는 방출 램프(1)로부터 나오는 광(2)이 포물면경 반사기인 램프 반사기(3), 렌즈(4), 렌즈(5)를 통하여 광 변환 소자(6)로 입사하고, 또한 이 광(2)은 제1 렌즈열(7), 미러(8), 제2 렌즈열(9)를 통하여 다이크로익 미러(40)로 입사한다. 다이크로익 미러(40)는 적색광(41)을 반사하고 녹색광과 청색광을 포함한 광(12)을 투과시킨다. 적색광(41)은 미러(13)에 의하여 반사되어 제1 광 밸브 수단(14)으로 입사한다. 광(42)에 포함된 녹색광(16)은 제2 다이크로익 미러(15)에 의하여 반사되어 제2 광 밸브 수단(18)으로 입사한다. 광(42)에 포함된 청색광(17)은 제2 다이크로익 미러(15)를 투과하고, 이 청색광(17)은 제2 미러(19) 및 제3 미러(20)을 통과하여 제3 광 밸브 수단(21)에 입사한다.

제1 광 밸브 수단(14)으로부터 나오는 적색 투과광, 제2 광 밸브 수단(18)으로부터 나오는 녹색 투과광 및 제3 광 밸브 수단(21)으로부터 나오는 청색 투과광은 교차형 다이크로익 프리즘(25)에 의하여 합성된다. 교차형 다이크로익 프리즘(25)로부터 합성된 출사광(26)은 프로젝션 렌즈(27)에 의하여 스크린(도시 생략)상에 투사된다. 본 실시예에서 방출 램프(1)로부터 나오는 출사광은 "U"형상으로 구부러져서 스크린(도시 생략)상에 투사된다.

고온으로 되는 광원으로부터 발생하는 열이 광원 이외의 다른 구성 부품에 영향을 미치지 않도록 되어 있다.

광원으로부터 발생하는 고온 때문에 광원을 제외한 구성 부품이 영향을 받지 않도록, 광원을 냉각하는데 사용되는 배기 팬(50)은 방출 램프(1)와 램프 반사기(3)의 옆에 배열되고, 고온의 바람(45)이 액정 포로젝터의 케이스(44) 외부로 배출된다. 램프 전원(31)은 방출 램프(1)의 옆에 배열된다.

도8에서 프로젝션 렌즈(27)와 교차형 다이크로익 프리즘(25)는 우측에서 좌측으로 배열된다.

색 분리 광학계는 제1 다이크로익 미러(10), 제2 다이크로익 미러(15), 제1 미러(13), 제2 미러(19), 및 제3 미러(20)을 포함하고 교차형 다이크로익 프리즘(25)의 주위에 배열된다.

또한, 조명 광학계는 광원으로부터 나오는 조명광의 이용 효율을 증진시키고 균일한 조명 광을 얻기 위한 것이다. 조명 광학계는 광원인 방출 램프(1), 램프 반사기(3), 렌즈(4), 렌즈(5), 편광 변환 소자(6), 광 집적 수단인 제1 렌즈열(7), 미러(8), 및 제2 렌즈열(9)을 구비한다. 또한, 상기 조명 광학계는 광원용 전원인램프 전원(31)을 가진다. 프로젝션 렌즈(27), 교차형 다이크로익 프리즘(25), 색 분리 광학계, 조명 광학계 및 램프 전원(31)은 이 순서대로 도8의 상부로부터 하부에 배열된다.

도8에 도시된 실시예에서 송풍 수단(61)은 도1의 실시예와 동일하게 프로젝션 렌즈(27)의 좌측에 배열되지만, 반대로 우측에 배열될 수도 있다.

송풍 수단(61) 공기 흡입은 화살표 W11와 같이 흡입되고 W12와 같이 통풍된다. 그러므로 이러한 광학 장치는 도1에 도시된 실시예와 마찬가지로 장치 전체를 소형화할 수 있고 장치의 높이를 줄일 수 있다.

도8에서, 배기 팬(50)은 제거되거나 다른 위치로 이동될 수 있다. 송풍 수단(61)은 프로젝션 렌즈(27)와 방출 램프(1) 사이에 위치할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 광학 장치에서, 송풍 수단의 흡입은 측면 방향으로부터 유지되고 통풍구 및 배출구는 측면에 배열된다. 따라서 광학 장치는 흡입 저항을 줄일 수 있고 냉각 효과를 높일 수 있으며 장치의 높이를 줄일 수 있다.

또한 본 발명에서는 송풍로가 복수개의 분리된 바람 유로를 구비하므로, 각각의 제1 내지 제3 밸브 수단(14, 18, 21)은 유로(101, 102, 103, 104)를 각각 가진다. 따라서 본 발명은 장치의 소형화 및 박형 장치에 유용하고 고 효율 냉각 시스템을 가진 광학 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 송풍 수단(61)으로서 원심 팬을 사용하고, 각 광 밸브 수단의 광 입사측 및 광 출사측의 압력 손실이 감소되도록 원활하게 바람이 유동하는분리 유로를 제공한다. 따라서 본 발명은 충분한 풍량을 얻을 수 있다.

따라서 본 발명은 광학 장치의 높이를 줄일 수 있고, 광학 장치의 소형화 및 고 효율 냉각 시스템을 가진 광학 장치를 제공할 수 있다. 또한 본 광학 장치는 복수개의 광 밸브 수단을 실질적으로 동일한 온도로 냉각할 수 있다.

Claims

빛을 광 밸브 수단에 조사하고, 상기 광 밸브 수단으로부터 출사된 빛을 투사하는 광학 장치에 있어서,

상기 광학 장치의 케이스와,

상기 케이스 측면에 형성된 흡입구와,

상기 흡입구로부터 취입하여 송풍하기 위한 송풍 수단과,

상기 송풍 수단의 송풍구의 근방에서 상기 광 밸브 수단에 연속하여 형성된 각각이 독립된 복수의 유로로 이루어지는 송풍로로 구성되고,

상기 복수의 유로로부터의 각각의 바람이, 상기 광 밸브수단의 각각 다른 부분을 냉각하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
제1항에 있어서,

상기 케이스의 어느 한 측면에 형성된 배기구와,

상기 배기구를 통해 배기하기 위한 배기 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 광학 장치.
제2항에 있어서,

상기 배기구는 상기 흡입구가 형성되어 있는 상기 케이스 측면과는 다른 측면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
빛을 광 밸브 수단에 조사하고, 상기 광 밸브 수단으로부터 출사된 빛을 투사하는 광학 장치에 있어서,

상기 광학 장치의 케이스와,

상기 케이스 측면에 형성된 흡입구와,

상기 흡입구로부터 제1 방향에서 공기를 흡입하고, 제1 방향에 대해 거의 수직인 제2 방향으로 송풍 출력하는 원심 팬과,

상기 원심 팬과 상기 광 밸브 수단과의 사이에 형성된 송풍로를 갖고,

상기 송풍로는 상기 송풍로 내에 형성된 적어도 하나의 가이드 부재에 의해, 각각이 독립된 복수의 유로가 구성됨과 동시에, 상기 광 밸브 수단의 입출사광으로 구성되는 면에 대해 거의 평행한 유로를 구성하여 광 밸브 수단의 하방에 이르도록 구성되고,

상기 원심 팬으로부터의 바람은, 상기 복수의 유로를 통해, 상기 광 밸브 수단의 하방에서 상방으로 송풍되어 상기 광 밸브 수단의 각각 다른 부분을 냉각하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.