KR20030063779A

KR20030063779A - 열전모듈을 이용한 엘씨디 프로젝터의 냉각구조

Info

Publication number: KR20030063779A
Application number: KR1020020004071A
Authority: KR
Inventors: 윤진
Original assignee: 일진다이아몬드(주)
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2003-07-31

Abstract

본 발명은 램프와 RGB 패널 사이의 광통로에 열전모듈을 부착함으로써 광통로의 열을 효과적으로 제거하는 LCD 프로젝터의 냉각구조에 관한 것으로,

캐비넷과, 캐비넷 내에 설치되며 광을 발산하는 램프와, 상기 램프에서 발산된 빛을 반사하는 다수의 다이크로익 미러와 전반사 미러와 상기 미러에서 반사된 광이 입사되는 RGB 패널와, 상기 RGB 패널에 입사된 빛을 스크린에 확대 투사하는 렌즈와, 상기 램프와 RGB 패널사이의 광통로에 내부의 열을 외부로 방산하는 열전모듈로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

열전모듈을 이용한 엘씨디 프로젝터의 냉각구조{Cooling structure using Thermoelectric Cooler for Liquid Crystal Display Projector}

본 발명은 엘씨디(LCD) 프로젝터의 램프에서 발생된 열을 냉각시키는 RGB 프로젝터의 냉각구조에 관한 것으로, 상세하게는 램프와 RGB 패널 사이의 광통로에 열전모듈을 부착함으로써 광통로의 열을 효과적으로 제거하는 LCD 프로젝터의 냉각구조에 관한 것이다.

오늘날 정보산업의 발달과 더불어 보다 대형화된 화면을 가지는 영상표시수단의 요구가 점증되어 왔으나, 종래의 일반적인 영상표시수단이었던 텔레비젼 수상기의 화면으로 구성되는 직시형 음극선관은 화면을 대형화시키기 위해서 음극선관 자체를 대형으로 제작해야 하는데 따른 현실적 여러 제약 요인등으로 인하여 대형화 정도에 한계점이 있었다.

또한, 상기한 바와 같은 기술적 난재를 극복하여 어느 정도까지 대형화된 음극선관을 제작할 수 있게 된다고 하더라도, 그에 따른 음극선관의 하중이 증가함으로 인하여 대형 음극선관을 화면으로 가지는 텔레비젼 세트를 제작함에 있어서 또 다른 제약 요인 등으로 인한 기술적 어려움이 따르므로 결국 대형 음극선관을 화면으로 가지는 텔레비젼의 제조에는 그 한계점이 있을 수밖에 없었다.

이러한 배경하에서 여러 기술적 요인의 어려움을 극복하여 보다 더 대형화된 화면을 얻을 수 있는 방안으로 개발되어 실용화된 것이 소위 프로젝션 텔레비젼이나 비디오 프로젝터 등과 같은 영상투사시스템이다.

일반적으로, 영상투사시스템은 특수 제작된 소형 음극선관(CRT)나 액정표시소자(이하, LCD라 함) 등과 같은 영상디스플레이수단을 사용하여 영상을 발생시키고, 그 영상을 광학렌즈를 통해 확대시켜 대형 스크린에 투사하는 방식의 시스템으로서, 이러한 시스템은 최근 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있는 대형 화면을 얻을 수 있다는 장점에서 날로 그 수요가 증가되고 있는 실정이다.

이와 같은 LCD 프로젝터는 도 1에 도시한 바와 같이, 광원(2)의 일례인 램프에서 방출된 광중에서 먼저 청색광(B)이 청색 반사형 다이크로익 미러(3)에서 반사되어 전반사 미러(6)를 거친후 LCD 패널(8)로 입사된다.

한편, 청색 반사형 다이크로익 미러(3)에서 투과된 나머지 적색광(R) 및 녹색광(G)중 녹색광(G)은 녹색 반사형 다이크로익 미러(4)에서 반사되어 LCD 패널(9)로 입사되고, 또한 녹색 반사형 다이크로익 미러(4)에서 투과된 적색광은 전반사 미러(5,7)를 각각 거친 다음 LCD 패널(10)로 입사된다.

이와 같이, 각 LCD 패널(8,9,10)에서 재생된 화면에 따라 투과되는 각 적색, 녹색, 청색 화상들이 +자형 다이크로익 미러와 청색 반사형 다이크로익 미러(12)와, 적색 반사형 다이크로익 미러(11)로 입사되어 청색과 적색의 화상은 반사된 후 합쳐지게 되며, 녹색 화상은 투과된 후 이들과 합쳐져서 프로젝션 렌즈(13)를 통해 스크린(미도시)으로 확대 투사된다.

그러나, 이러한 LCD 프로젝터의 램프(2) 중에서 메탈할라이드계는 약 150W이상의 에너지를 소비하여 5,000루멘(1m)정도의 광량을 방출하게 되고 이 빛은 광통로를 따라 통과되면서 스크린 상에 도달되는 빛의 효율은 약 3-5%정도 밖에 되지 않으면 나머지는 흡수되거나 소멸되는데, 소멸되는 에너지는 대부분 열로 방출된다.

따라서, 이와 같이 프로젝터 내부의 냉각이 제대로 이루어지지 않으면 성능이 현저하게 저하되는 결함이 있었는 바, 종래에는 흡입팬과 토출팬을 설치하여 프로젝터 내부의 냉각을 실시하였으나, 상대적으로 큰 냉각 팬을 사용하므로 소음이 심할 뿐만 아니라 진동이 발생하였으며, 기술의 발달로 인하여 소형화되는 LCD 프로젝터에 적합한 팬으로 사용되는 소형의 팬은 소형화에 따른 냉각 능력이 떨어지는 문제점이 발생하였다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 램프와 RGB 패널 사이의 광통로에 열전모듈을 부착함으로써 광통로의 열을 효과적으로 제거하여 RGB의 작동온도를 낮추고, 작은 팬을 이용한 소형의 LCD 프로젝터를 제작할 수 있도록 하는 LCD 프로젝터의 냉각구조를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 LCD 프로젝터의 구성을 개략적으로 나타낸 계통도이다.

도 2는 본 발명에 따른 냉각구조를 갖는 LCD 프로젝터의 구성을 개략적으로 나타낸 계통도이다.

도 3은 도 2의 III-III'의 절단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21 : 캐비넷 22 : 램프

23,24 : 다이크로익 미러 25,26,27 : 전반사 미러

28,29,30 : RGB 패널 31,32 : 다이크로익 미러

33 : 렌즈 40 : 광통로

41 : 열전모듈 42 : 흡입팬

43 : 토출팬

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LCD 프로젝터 냉각구조는, 캐비넷과, 캐비넷 내에 설치되며 광을 발산하는 램프와, 상기 램프에서 발산된 빛을 반사하는 다수의 다이크로익 미러와 전반사 미러와 상기 미러에서 반사된 광이 입사되는RGB 패널와, 상기 RGB 패널에 입사된 빛을 스크린에 확대 투사하는 렌즈와, 상기 램프와 RGB 패널사이의 광통로에 내부의 열을 외부로 방산하는 열전모듈로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 열전모듈은 열전냉각소자인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 캐비넷으로 공기를 유입하는 흡입팬과 상기 유입된 공기를 배출하는 토출팬을 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 LCD 프로젝터의 냉각구조에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 냉각구조를 갖는 LCD 프로젝터의 구성을 개략적으로 나타낸 계통도이고, 도 3은 도 2의 III-III'의 절단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 LCD 프로젝터는 캐비넷(21) 내에 광을 발산하는 램프(22)와, 램프(22)에서 발산된 광을 반사하는 청색과 적색 반사형 다이크로익 미러(23,24)와 전반사 미러(25)와, 각각의 미러(23,24,25)에서 반사된 빛이 전반사 미러(26,27)를 거처 입사하는 RGB 패널(28,29,30) 및 RGB 패널(28,29,30)에서 재생된 광을 스크린에 확대 투사하는 렌즈(33)로 이루어진다.

이때, 램프(22)에서 방출된 광중에서 먼저 청색광(B)이 청색 반사형 다이크로익 미러(23)에서 반사되어 전반사 미러(26)를 거친후 LCD 패널(28)로 입사되고, 청색 반사형 다이크로익 미러(23)에서 투과된 나머지 적색광(R) 및 녹색광(G)중 녹색광(G)은 녹색 반사형 다이크로익 미러(24)에서 반사되어 LCD 패널(29)로 입사되고, 또한 녹색 반사형 다이크로익 미러(24)에서 투과된 적색광은 전반사 미러(25,27)를 각각 거친 다음 LCD 패널(30)로 입사된다.

이와 같이, 각 LCD 패널(28,29,30)에 입사된 화면에 따라 투과되는 각 적색,녹색, 청색 화상들이 청색 반사형 다이크로익 미러(32)와, 적색 반사형 다이크로익 미러(31)로 입사되어 반사된 후 합쳐지게 되며, 녹색 화상은 투과된 후 이들과 합쳐져서 프로젝션 렌즈(33)를 통해 스크린(미도시)으로 확대 투사된다.

이때, RGB 패널(28,29,30)과 램프(22) 사이의 광통로(40)에는 광통로(40)에 존재하는 열을 외부로 전달하는 위해 열전모듈(41)이 설치된다. 또한, 광통로(40)에 설치되는 열전모듈(41)은 램프(22)에서 발생된 열을 제거하기 위하여 램프(22)까지 연장되어 설치될 수 있다.

한편, 열전모듈(41)은 LCD 프로젝터의 크기에 따라 다양하게 제작할 수 있으나 열전모듈(41)의 열전효율을 고려하여 약 5mm 정도의 두께를 갖는 패널형으로 형성된다.

또한 도 3에 도시한 바와 같이, 열전모듈(41)은 광통로(40) 상의 상, 하, 좌, 우에 부착하고나 또는 광통로의 일부에 설치되고, 열전모듈(41)의 외부에는 핀(fin) 형상으로 성형된 히트싱크를 설치한다.

이와 같이 광통로(40)에 설치된 열전모듈(41)은 광통로에 존재하는 열을 광통로(40)의 외부로 이동시켜 RGB 패널(28,29,30)의 작동온도를 낮출 수 있다.

또한, LCD 프로젝터에는 외부공기를 캐비넷(21) 안으로 흡입하는 흡입팬(42)과 캐비넷(21) 내의 공기를 외부로 배출하는 토출팬(43)을 추가로 설치된다. 이와 같이, 흡입팬(42)을 통해 캐비넷(21) 안으로 흡입된 공기는 프로젝터 내부를 따라 이동하면서 열을 흡수하고, 램프의 후미에 설치되는 토출팬(43)을 통해 배출된다.

이때, 램프(22)와 RGB 패널(28,29,30)사이에 열전모듈(41)이 함께 설치되면광통로(40)에 존재하는 열은 열전모듈에 의해 광통로(40) 이외의 영역으로 이동되고, 흡입된 공기와 함께 외부로 이동된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 LCD 프로젝터의 냉각 구조는 램프와 RGB 패널 사이의 광통로에 열전모듈을 설치하여 광통로에 존재하는 열을 효과적으로 냉각하여 LCD 프로젝터의 소형화에 적합한 극대화된 냉각 구조를 갖도록 하여 제품의 성능을 향상시킬 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 LCD 프로젝터는 램프와 RGB 패널 사이의 광통로에 열전모듈을 부착함으로써 광통로의 열을 효과적으로 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 LCD 프로젝터는 외부의 공기를 흡입하여 배출하는 팬과 함께 열전모듈을 부착하여 RGB의 작동온도를 낮추어 작은 팬을 이용한 소형의 LCD 프로젝터를 제작할 수 있다.

Claims

캐비넷;

상기 캐비넷 내에 설치되며 광을 발산하는 램프;

상기 램프에서 발산된 빛을 반사하는 다수의 다이크로익 미러와 전반사 미러;

상기 미러에서 반사된 광이 입사되는 RGB 패널;

상기 RGB 패널에 입사된 빛을 스크린에 확대 투사하는 렌즈; 및

상기 램프와 RGB 패널사이의 광통로에 부착되며 내부의 열을 외부로 열교환하는 열전모듈로 이루어진 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 냉각구조.
제 1 항에 있어서, 상기 열전모듈은 광원까지 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 냉각구조.
제 1 항에 있어서, 상기 열전모듈은 광통로의 상하좌우에 설치된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 냉각구조.
제 1 항에 있어서, 상기 캐비넷으로 공기를 유입하는 흡입팬과 상기 유입된 공기를 배출하는 토출팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 냉각구조.
제 1 항에 있어서, 상기 열전모듈은 열전냉각소자인 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 냉각구조.