KR200330605Y1 - 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템은, 타워형 케이스(41) 내부에, 상단 후면에 위치되고 빛을 출사하는 광원모듈(10)과, 상단 중간부에 위치되고 출사된 빛을 받아 화상을 생성하는 디스플레이 패널 모듈(20)과, 생성된 화상을 스크린으로 투사하는 투사렌즈 모듈(도 4의 30참조)과, 광원모듈(10)의 후면에 위치되는 팬(51)과, 디스플레이 패널(20)의 하부에 위치되는 디스플레이 패널 구동 인쇄회로기판(PCB)을 포함하는 프로젝터부와; 광원 모듈(10)의 하방에 위치되고 프로젝터부와 PC부를 제어하는 메인보드(42)와 그래픽 카드(49), 하단 후면에 위치되고 프로젝터부와 PC부에 전력을 공급하는 전력공급 장치(43)와, 하단 중간부에 위치되고 전력공급장치로부터 광원으로의 안정적인 전력을 공급하는 램프안정기(15)와, 하드디스크 드라이브(46)와, ODD부(47)를 포함하는 PC부로 구성된다.

Description

디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템{A personal computer system integrated with display panel projector}

본 고안은 디스플레이 패널 프로젝터와 PC(Personal computer)를 이용한 홈 씨어터 퍼스널 컴퓨터(HTPC) 시스템에 관한 것으로서, 특히 데스크톱 퍼스널 컴퓨터(이하 'PC') 내부의 상단에 디스플레이 패널 프로젝터를 구성하여 별도의 영상 디스플레이 기기의 외부 부착없이 대형 영상을 투사할 수 있도록 하여 가정에서 적은 비용으로 홈 씨어터 환경을 실현할 수 있는 신개념 홈 씨어터 퍼스널 컴퓨터(HTPC) 시스템인 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템에 관한 것이다.

과거 데이터처리가 주된 역할이던 PC는 고집적화 및 고속화에 의한 고기능화 추세로 인해 이제 고품질의 오디오 처리능력 및 영상처리 능력을 가지게 되었다. 그로 인해, 기존의 고사양 오디오 기기에서나 구현가능했던 5.1 채널 오디오가 PC내에서의 소프트웨어 처리를 통해 구현되고 있으며, 고화질의 영상 기기에서나 구현가능했던 영상신호가 PC에 의해 바로 출력(예컨대, DVD, HDTV 등)될 수 있게 되었고, 최근에는 PC에 스피커들과 대형 영상기기를 연결하여 HTPC 시스템을 실현할 수 있게 되었다.

이 경우, 최근에는 영상신호를 출력할 디스플레이 장치로서 100인치 이상의대형화면이 가능하도록 대체로 LCD(Liquid Crystal Display) 프로젝터나 DLP(Digital light processing) 프로젝터 등의 디지털 판넬 기기를 사용한 디스플레이 패널 프로젝터를 PC의 외부에 D-sub 단자나 S-video 단자에 연결하여, 홈 씨어터 환경을 실현하고 있다. 이러한 디스플레이 패널 프로젝터 중에서 LCD 프로젝터의 경우 화상생성수단의 형태에 따라 투과형과 반사형으로, LCD 패널의 수에 따라 단판식과 삼판식으로 구분할 수 있으며, LCD 프로젝터는 크게 광학계와 이를 제어하는 회로계로 구성된다. 도 1는 종래의 투과형 단판식 LCD 프로젝터 장치의 광학계(100)의 개략도이며, 이는 반사경(도시되지 않음), 램프(11), 집광렌즈(도시되지 않음) 및 IR 필터(도시되지 않음)를 구비하여 빛을 출사하는 광원모듈(10)과, 프레넬 콘덴서 렌즈(Fresnel Condensor Lens)(21), LCD 패널(22) 및 프레넬 필드 렌즈(Fresnel Field Lens)(23)를 구비하여 화상을 생성하는 디스플레이 패널 모듈(20)과, 생성된 화상을 스크린에 투사하는 투사렌즈 모듈(30)로 구성된다.

기존의 디스플레이 패널 프로젝터를 이용한 HTPC 시스템 구현시 여러 개의 전원선과 신호전달을 위한 케이블과 적당한 투사 위치선정을 위한 설치물이 필요하며 이로 인하여 크기의 제한을 받는다. 이 때문에 기존의 디스플레이 패널 프로젝터는 자체로 복잡한 광학계를 필요로 하며 기구적인 고정부를 구현하여야 하고 작은 크기의 디지털 판넬에 고화질의 해상도를 구현하여야 하므로 그 자체로 상당히 고가의 비용이 수반되고 구조가 복잡하여 PC 일체형으로 구현하기가 곤란하다. 이러한 HTPC 시스템에 있어서 PC와 프로젝터는 전원, 제어회로, 구동 SW 및 외부 연결 케이블 등에 관하여 두 개의 별개 기기로 동작하게 된다. 이렇게 두개의 떨어진별개의 기기를 연결하는 D-sub 단자나 S-video 단자 등에는 아날로그 RGB와 HV sync 신호가 사용되며, 이 때 PC내의 영상처리 보드에서 출력된 신호를 아날로그 신호로 변환하여 전달한 후에 다시 TDMS 등의 디지털 신호로 전달되므로 그 변환과정에서 신호의 열화가 발생하여 화질이 열화된다. 이를 방지하기 위해서 DVI(Digital Video Interactive) 등의 디지털 전송 방식을 사용할 수 있으나 이를 구현하는 데에는 상당히 고가의 비용이 들 뿐 아니라 이에 따른 영상기기의 교체 등을 필요로 한다. 또한, 간단한 방식으로 LVDS(Low Voltage Differentail Signaling) 등 6채널 1'2bit(초당 2비트) 전송 방식이 존재하나 이 방식은 전송거리에 제한이 있어 별도의 프로젝터 연결에는 적합하지 않다.

게다가, 별개의 기기로 구현하는 경우 PC자체의 보드외에도 화질 보정이나 제어를 위하여 프로젝터 자체에 별도의 내장 회로와 이를 제어하는 소프트웨어의 구현이 필요하고, 이 경우 PC는 단순히 영상 정보를 전달하는 역할을 할 뿐이다.

이에 대하여 종래에 LCD 노트북의 백라이트를 제거하고 노트북의 LCD 판넬을 OHP(Overhead Projector)에 부착하여 투사함으로서 PC와 프로젝터를 결합하는 방식이 존재하였으나, 이는 전원 제어 및 광원계의 제어 등에 있어서 여전히 두개의 별개 기기로서 동작하므로 복합기기로서의 역할을 하기에는 미흡하다.

또한 일부 고가 프로젝터 자체에 프로세서 등의 회로를 구현하여 특정 프로그램(예컨대, 마이크로소프트 파워포인트)의 데이터를 프리젠테이션할 수 있도록 구현한 예가 있으나 이 또한 소프트웨어의 일부기능을 제한적으로 구현한 것이므로 PC의 기능을 수행하기에는 매우 미흡하다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 데스크톱 PC 일체형에 적합한 구조로 디스플레이 패널 프로젝터부를 구현하여 하나의 전원선을 사용하고 외부 전송 케이블이 필요없으며 상기 시스템을 책상위에 위치시키는 것만으로도 적절한 투사위치가 선정될 수 있도록 하고, PC부의 보드가 프로젝터의 광학계를 제어하도록 하고, 디스플레이 패널 프로젝터부와 PC부의 전원 입력관계를 조정하고 내부에 최단거리로 LVDS를 통해 신호를 전송함으로써, 화질의 열화를 저감하고 전송거리의 제한에 영향받지 않으면서 별도의 영상 디스플레이 기기를 외부에 부착하지 않고서도 본 고안 자체만으로 대형 영상을 투사할 수 있도록 하여 간단한 장치와 적은 비용으로 대형화면의 홈 씨어터 환경을 실현할 수 있는 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 상기와 같이 디스플레이 패널 프로젝터와 PC본체를 결합하는 경우에, 프로젝터 구현에 필요한 고온의 광원을 내장해야 하므로 PC내부의 여러 보드의 동작온도를 높이게 되고 그로인해 CPU, 그래픽 카드, 전원 장치, 하드 디스크 드라이브 등 열을 발생하면서도 열에 취약한 장치가 고장을 일으킬 가능성이 크다. 따라서, 본 고안은 적절한 케이스 구조를 설계하고 그 내부에 냉각팬, 인입구, 공기통로 등을 적절히 배치하고 램프의 온/오프를 제어함으로서 적절한 방열과 냉각을 통해 내부 기기의 고장을 방지하는 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 투과형 단판식 LCD 프로젝터의 개략도,

도 2는 본 고안의 일실시예에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템의 내부 측면도,

도 3은 도 2에서의 프로젝터부와 PC부 간의 경계면의 일부의 상세도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템의 외부 전면도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템의 외부 후면도,

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템의 광원모듈의 개략도,

도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템의 디스플레이 패널 모듈의 개략도,

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템의 램프의 전력제어의 블록도,

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템의 램프의 전력제어의 블록도,

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 적합한 타워형 케이스 구조물과; 상기 타워형 케이스내부의 상단에 위치되는 디스플레이 패널 프로젝터부와; 상기 프로젝터부와 상기 PC부 둘 모두를 제어하는 메인보드와, 상기 프로젝터부와 상기 PC부 둘 모두에 전력을 공급하는 전력공급 장치와, 상기 전력공급장치로부터 상기 광원으로의 안정적인 전력을 공급하는 램프 안정기를 포함하고, 상기 프로젝터부의 하방에 위치되는 상기 PC부를 구비하는, 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템을 제공한다. 본 고안에 의해 PC의 메인보드 또는 그에 의해 실행중인 소프트웨어가 직접 디스플레이 패널 프로젝터 광학계를 제어함으로서 최적의 초점을 유지할 수 있고, 외부 전송 케이블을 사용하지 않고 LVDS로 신호를 전송하도록 하여 영상신호 변환시 발생하는 신호의 열화를 줄일 수 있고, 프로젝션부를 상단에 위치시켜 별도의 설치물이 없어도 일반적인 투사화면의 중앙에 화면이 투사되도록 함으로서 별개의 기기를 접속하는 것보다 값싼 비용으로 홈 씨어터 환경을 구현할 수 있도록 자체 영상출력 장치를 가지는 새로운 PC를 구현할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 디스플레이 패널 프로젝터부는 빛을 발생시키는 광원모듈과, 상기 발생된 빛에 의해 화상을 생성하는 디스플레이 패널 모듈과, 상기 생성된 화상을 투사하는 투사렌즈 모듈과, 상기 광원모듈 후방에 장착되어 상기 광원모듈을 냉각하는 팬과, 상기 디스플레이 패널 모듈 하부에 위치된 디스플레이 패널 구동 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 디스플레이 패널은 가장자리 부분을 따라 단열성 부재가 부착된, 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템을 제공하며, 시스템 내에서 가장 고온인 광원이 방출하는 열이 디스플레이 패널 및 다른 장치들에 미치는 영향을 감소시킬 수 있다.

본 고안에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템에 있어서, 상기 투사렌즈 모듈은 상기 케이스의 상단 전면에 위치하고, 상기 투사렌즈 모듈은 상기 PC부에 포함되는 PC 카메라와 CPU에 의해 제어되어 모터의 구동으로 인해 초점조절이 가능하도록 형성되고, 상기 케이스의 전면 하단에 공기 인입구가 형성되는 것이 바람직하고, 이에 의해 케이스의 이동시 케이스 외부로의 돌출부위를 최대한 줄이고 투사화면의 크기를 조정하고 프로젝터부에 있어서 촛점을 맞추는 것이 보다 용이하게 되고, 상기 시스템의 내부 기기들을 용이하게 냉각시킬 수 있다.

본 고안에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템에 있어서, 상기 전력공급 장치에 전력 공급시, 상기 전력공급 장치의 스위치를 경유한 전력은 램프 안정기를 통해 상기 광원 모듈에 공급되고 상기 스위치를 경유하지 않은 전력은 상기 PC부 및 상기 디스플레이 패널 구동 인쇄회로기판에 공급되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 PC부의 메인보드내의 운영 시스템은, 상기 PC부에 미리 설정된 최대 광원 온(on) 시간이 경과할 때 상기 프로젝터부로의 신호출력을 단절하고, 상기 시스템 내부가 이상고온 상태임을 검출할 때 상기 프로젝터부로의 신호출력을 단절하고, 특정 소프트웨어가 구동될 때 상기 프로젝터부로의 신호출력을 재활성화함으로서, 상기 광원모듈의 온/오프(on/off)를 제어하도록 하는 것이 바람직하다. 이로서, 상기 시스템을 장시간 온 상태로 방치하는 경우 발생할 수 있는램프의 과열에 의한 시스템의 고장이나 램프로 인한 과도한 전력 낭비를 방지할 수 있게 된다.

본 고안에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템에 있어서, 상기 케이스의 전면 하단과 후면 중간부 각각에 공기 인입구가 형성되고, 상기 프로젝터부에 있어서의 상기 광원 모듈과 상기 디스플레이 패널 사이의 공간과 상기 PC부의 경계면의 일부는 비전도성 물질로 이루어진 격자 형태의 판이 장착되는 것이 바람직하고, 이러한 구성은 광원으로부터의 빛과 열로부터 PC부를 보호하는 동시에 시스템 내부에 원활한 공기 흐름이 가능하게 하여 광원으로 인해 온도가 높아진 시스템 내부를 냉각시킨다.

본 고안에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템에 있어서, 상기 케이스의 측면 하단에 공기인입구가 형성되고, 상기 전력공급장치는 상기 측면 하단의 공기인입구를 통해 인입된 외부 공기를 흡입하여 곧바로 배출하는 자체 배출 팬을 포함하는 것이 바람직하며, 이로서, 전면의 인입구로부터 들어온 차가운 공기가 램프로 전달되지 못하고 전원공급장치 자체 배출팬에 의해 바로 외부로 배출되어 버리는 경우를 방지할 수 있다.

본 고안에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템에 있어서, 상기 디스플레이 패널 상단과 하단에 위치하는 지지막대들의 양 단부들에 형성된 접착부를 통해, 상기 디스플레이 패널 구동 인쇄회로기판과 상기 디스플레이 패널 구동 인쇄회로기판의 하방에 위치된 단열 지지물이 결합됨으로서, 상기 패널과 디스플레이 패널 구동 인쇄회로기판의 접촉부에 접착테입을 더이상 필요로 하지 않게 된다.

본 고안에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템에 있어서, 상기 팬은 바람직하게는 온도감지 속도조절 팬이며, 이는 온도에 따라 팬의 속도를 줄임으로서 시스템내에서 발생하는 소음을 감소시킬 수 있다. 본 고안에 따르면, PC내부에 프로젝터부가 내장됨에도 불구하고 본 고안의 팬은 외형상 일반 PC 케이스에 구현되는 팬의 개수와 동일할 수 있으며, 따라서, 일반 PC에 비해 소음의 증가가 전혀 없다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 고안의 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템을 상세하게 설명한다. 각 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 본 고안의 바람직한 실시예에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템은, 적합한 타워형 케이스(41) 내부에, 상단 후면에 위치되고 빛을 출사하는 광원모듈(10)과, 상단 중간부에 위치되고 출사된 빛을 받아 화상을 생성하는 디스플레이 패널 모듈인 LCD 모듈(20)과, 생성된 화상을 스크린으로 투사하는 투사렌즈 모듈(30)과, 광원모듈(10)의 후면에 위치되는 팬(51)과, LCD 모듈(20)의 하부에 위치되는 LCD 구동 인쇄회로기판(PCB)을 포함하는 투과형 단판식 LCD 프로젝터부와; 광원 모듈(10)의 하방에 위치되고 LCD 프로젝터부와 PC부를 제어하는 메인보드(42)와, 하단 후면에 위치되고 LCD 프로젝터부와 PC부에 전력을 공급하는 전력공급 장치(43)와, 하단 중간부에 위치되고 전력공급 장치로부터 광원으로의 안정적인 전력을 공급하는 램프안정기(15)와, 하드디스크 드라이브(46)와, ODD(Optical Disk Drive)부(47)를 포함하는 PC부로 구성된다.

상기와 같이, 본 고안은 열이 상부로 이동하는 특성을 고려하여 종래에 전력공급장치가 장착되었던 상단 후면에 가장 큰 열원인 광원모듈(10)을 장착하고, 전력공급장치(43)는 하단 후면에 장착함으로서, 광원모듈(10)에서 방출된 열이 PC부의 메인보드, 하드디스크 및 ODD부 등에 주는 영향을 저감한다.

또한, 시스템 내부의 방열과 냉각을 위해 후면 중간부와 전면 하단에 각각 공기 인입구(52, 53)를 형성하고, 후면 인입구(52)로부터 인입된 차가운 공기와 전면 인입구(53)로부터 인입된 차가운 공기가 전력공급 장치(43), 램프 안정기(15), CPU(45), 그래픽 카드(49), 하드디스크 드라이브(47), 디스플레이 패널 모듈(20) 등을 냉각시키고, 광원부분으로 흡입되어 램프(11)를 냉각시킨 후 팬(51)으로 방출되도록 한다. 이 때, 전력공급 장치(43)는 종래와 같이 자체내에 별도의 냉각팬(44)을 구비하고 있으며, 바람직하게는 기존에 PC 내부의 공기를 흡입하여 냉각후 배출하던 것과는 달리 외부의 공기를 흡입하여 냉각후 바로 배출하도록 구성된다. 시스템 내부를 냉각시키기 위한 공기의 흐름은 도 2에 점선의 화살표로 표시되어 있다. 이 때, 프로젝터부에 있어서 광원모듈(10)과 디스플레이 패널 모듈(20) 사이의 공간과 PC부 간의 경계면(13)은 공기가 들어가는 구조로 개봉되어야 하나, 그런 경우 램프(11)의 복사열에 의해 메인보드에 장착된 소자들의 손상될 위험이 존재한다. 도 3을 참조하면, 이를 방지하기 위해서, 바람직하게는, 상기 경계면(13)에 메인보드(42) 상단에 CPU(45)와 일정한 거리를 유지하여 비전도성 재료로 이루어진 판을 설치하고, 상기 판은 CPU(45)가 장착된 메인보드(42) 바로 윗부분(13b)은 완전히 차단되고, 그 이외의 부분(13a)은 공기의 유통이 가능하도록 격자형태로 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의해 광원모듈(10)로부터 PC부로의 열과 빛은 차단되고 공기가 원활히 유통되는 것이 가능하게 된다. 도 4와 도 5는 각각 본 고안의 바람직한 일실시예에 의한 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템 외부의 전면도 및 후면도이다.

도 6은 본 고안의 일실시예에 의한 광원모듈(10)의 측면도이며, 램프(11)와 반사경을 지지하는 반사경 홀더(12)와 집광렌즈를 지지하고 열에 강한 금속판넬로 형성된 집광렌즈 홀더(13)를 나타낸다. 후면에 있는 팬(51)에 의해 열의 외부 순환이 용이하도록 반사경 홀더(12)를 원형으로 구현하고 거치대를 제외한 부위는 최대한 개봉하며, 집광렌즈 홀더(13)에 형상에 있어, 도 6에 도시된 바와 같이, 램프(11)의 상부는 밀폐시킴으로서 램프의 복사광이 케이스(41)에 전달되는 것을 방지하고 그 밀폐된 모듈에 램프(11)를 고정시키며, 램프(11)의 하부는 개봉함으로서 하부에서부터 고온의 공기가 흡입되어 팬(51)을 통해 외부로 배출할 수 있도록 한다. 이 때, 집광렌즈 홀더(13)의 고정을 위해 램프(11) 상부와 하부에 나사 고정부를 형성하는 것이 바람직하며, 만약 이 부위가 적절히 고정되지 않는 경우 팬의 동작에 의한 진동에 의해 소음이 증가하게 된다. 또한 바람직하게는, 램프(11)의 바로 아래 후면에 공기 인입구를 추가 형성하여 램프 하부홈을 통해 공기가램프(11)로 인입되어 냉각을 보완하도록 할 수 있다. 또한 고온의 램프의 열이 케이스(41)를 가열하는 것을 방지하기 위해 상기 프로젝터부를 둘러싼 케이스 부분(41)에 단열부재를 부착하는 것이 바람직하며, 이때 단열부재는 흑색으로 착색하여 광원에서 출사된 광의 난반사를 방지하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 고안의 바람직한 실시예에 의한 디스플레이 패널 모듈(20)의 구성도이며, 프레넬 렌즈들(21, 23), LCD 패널(22), LCD 구동 PCB(24), LCD 구동 PCB 커넥터(25), LCD 패널의 네 개의 측면에 부착된 단열성 부재(26), LCD FPCB(27) 등으로 구성된다. LCD 패널의 경우 복사열의 영향을 가장 많이 받는 부위 중 하나이며, 고온으로 가열되는 것을 방지하기 위해 모듈 형성시 도 7과 같이 좌우 측면에 홈을 형성하여 프로젝터부의 하부에서 올라온 공기가 LCD 패널(22)을 냉각시키고 상부 홈으로 빠져나와 후면의 팬(51)으로 배출된다. 후면 광원 모듈(10)로부터의 열의 전도를 방지하기 위해, 예컨대 단열성 포맥스와 같은, 단열성 부재(26)를 부착하며, 상기 홈으로 공기가 빠져나오도록 좌우 측면 단열 부재의 상단에 열배출 공간(28)이 형성된다. 또한, LCD 패널(22) 상단과 하단에 위치하는 지지막대들의 양 단부들에 형성된 접착부를 통해, LCD 구동 PCB(24)와 LCD 구동 PCB(24)의 하방에 위치된 단열 지지물이 결합되어 LCD 패널(22)과 LCD 구동 PCB(24)의 유동을 방지할 수 있다. LCD 구동 PCB(24)를 LCD 패널 하단에 위치시키고, LCD 패널의 접속은 바람직하게는 LVDS를 사용하며, 그래픽 처리부에 LVDS 단자가 존재하는 경우는 바로 접속하고, 없는 경우에는 메인보드 슬롯에 장착된 AD 변환보드(25)를 이용하여 접속한다. LCD 패널(20) 및 LCD 구동 PCB(24)의 전원은 AC 변환보드(25) 또는그래픽 카드(49)에서 제어하며, LCD 패널(20) 및 LCD 구동 PCB(24), AD 변환보드(25) 또는 온스크린 디스플레이(OSD) 제어보드(도시되지 않음)의 전원은 전력공급 장치(43)를 이용한다.

또한, 투사렌즈 모듈(30)은 케이스(41)의 전면 상단에 위치하며, 바람직하게는 투사렌즈가 PC부에 설치될 수 있는 PC 카메라(도시되지 않음)와 CPU(45)에 의해 제어되어 모터의 구동으로 인해 초점이 조절되도록 형성될 수 있다. LCD 프로젝터의 광학계의 경우 각 모듈들(10, 20, 30) 간의 정확한 수평유지와 정확하게 촛점을 맞추는 것이 중요하므로, LCD 구동 PCB(24)의 배면의 단열 지지대가 드라이브 베이(도 2의 31참조)에 일치되도록 제작한다. 도 7과 같은 구성에 의해 화상은 투사렌즈 모듈에 삼각형으로 집광되므로 적절한 거리를 유지하면 전면의 좁은 하드렉 구조물에 의해 차단되지 않고 투사렌즈 모듈에 의해 모든 화상을 투사할 수 있다.

다시 도 2를 참조하여 상기 프로젝터부의 하방에 위치한 PC부의 구성에 대해 설명한다. 전력공급 장치(43)는 후면 하단에 위치하며, 전력공급 장치(43)으로부터 광원 모듈(10)로의 안정적인 전력 공급을 허용하는 램프 안정기(15)는 전력공급 장치(43)의 전면에 위치하여 전면 인입구(53)를 통해 인입된 차가운 공기가 램프 안정기(15)에서 발생하는 열을 냉각시킨다. 또한 전력공급장치(43) 내부의 배출 팬(44)은 인입구(53)에서 들어온 차가운 공기가 하부의 전원공급장치의 팬(44)에 의해 외부로 배출되어 공기가 램프(11)로 전달되지 못하는 것을 방지하고 소음을 줄이기 위하여 케이스 후면 하단에 공기 배출구(44)를 형성하고 케이스의 측면 하단에 공기인입구(도시되지 않음)를 형성하여 측면에서 들어온 공기가 직접 전력공급장치를 식히고 곧바로 배출되도록 한다.

도 8을 참조하면, 전력공급 장치(43)에 전력이 공급될 때, 전력공급 장치(43)내의 스위치를 경유하지 않은 전력은 퓨즈를 거쳐 PC부 및 LCD 구동 PCB(24)에 공급되고, 상기 스위치를 경유한 전력은 램프전력 중계 스위치(도시되지 않음)를 거쳐 램프 안정기(15)를 통해 광원모듈(10)에 공급된다.

그러나, 본 고안에 의한 시스템은 고온을 방출하는 램프를 사용하므로, 예컨대 본 시스템을 이용하여 영화를 감상하는 경우 잠이 들거나 장시간 방치하면, 화재 등의 위험이 발생할 수 있다. 따라서, 도 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기와 같은 위험을 방지하기 위해서 AD 변환보드(25) 등에 모니터 절전기능회로(DPM)를 구현함으로서, PC의 운영 시스템이 PC에 미리 설정된 시간이 경과하면 자동으로 램프가 끄도록 한다. 이는 미리 설정된 시간이 경과할 때 HV sync 중 하나가 출력되지 않도록 하고 이를 DPM 회로가 카운트하여 0~5V 온/오프 제어전압을 출력하며, 출력된 전압은 램프 전력중계 스위치 및 램프 안정기(15)를 거쳐 램프를 끄도록 한다. 이러한 기능을 이용하여 특정 소프트웨어의 실행에 의한 입력 신호가 존재하는 경우 램프가 켜지고 입력신호가 존재하지 않는 경우 램프가 꺼지도록 구현할 수도 있다. 또한, HV sync 대신 DVI/LVDS 신호를 받는 경우도 sync 신호 유무를 확인하여 상기와 동일한 동작을 구현할 수 있다.

또한, 바람직하게는, 이러한 기능을 이용하여, PC가 두 개의 출력을 갖는 그래픽 카드(예컨대, matrox G450 듀얼헤드 그래픽 카드)를 구비한 경우, 프로젝터부를 2번째 연결부에 접속하여 특정 소프트웨어로 영화를 보는 경우나 대화면을 원하는 경우에 두번째 단자를 활성화하도록 구현함으로서 소프트웨어에 의해 자동으로 램프가 꺼지고 켜지도록 할 수 있다.

본 고안의 일실시예에 있어서는 디스플레이 패널 광학엔진으로서 단판식 LCD 프로젝터 광학엔진을 채용하였으며, 단판식의 경우 3판식에 비해 한개의 LCD 판넬을 사용하므로 광효율이 떨어지지만, PC와 결합하여 하나의 기기로 단판식을 구현하는 경우 가격적으로 저렴하고 구현이 상대적으로 간단하며, 일정해상도를 확보하기 위해 크기가 커지는 문제도 자연스럽게 해결되어 효용가치가 높다. 그러나, 본 고안에 있어서, 단판식 LCD 프로젝터 광학엔진 대신에 3판식 LCD 프로젝터 광학엔진을 채용하거나, 또는 DLP(Digital Light Processing) 광학 엔진을 채용하여 구현할 수 있다. 또한 상기와 같은 구성에 의하면 영상의 감마 조정이나 화질 조정을 PC에서 담당하므로 PC외부에 카메라를 장착하고 투사한 기준화면을 판독하여 소정의 소프트웨어로 화면의 자동 화질조정도 가능하다.

본 고안에 따른 액정 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템에 의하면, 화질의 열화를 저감하고 전송거리의 제한에 영향받지 않으면서 간단한 장치와 적은 비용으로 대형화면의 홈 씨어터 환경을 실현할 수 있으며 별도의 영상 디스플레이 기기의 외부 부착없이 본 고안 자체만으로 대형 영상을 투사할 수 있도록 하는 액정프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템을 구현할 수 있다.

본 고안에 따른 액정 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템에 의하면, 내부에 냉각팬, 인입구, 공기통로 등을 적절히 배치하고 램프의 온/오프를 제어하여 적절한 방열과 냉각을 달성하도록 구조물을 설치함으로서, 프로젝터 구현에 필요한 고온의 광원으로 인해 발생할 위험이 있는 내부 기기의 고장을 방지할 수 있다. 또한, 본 고안은 기존의 PC 규격을 충실히 준수하도록 구현할 수 있어 소프트웨어의 충실한 활용, 확장성 및 PC 부품의 업그레이드가 용이하다.

Claims (9)

1. 타워형 케이스와;

   상기 타워형 케이스 내부의 상단에 위치되는 디스플레이 패널 프로젝터부와;

   상기 프로젝터부의 하방에 위치되는 PC(personel computer)부로서,

   상기 프로젝터부와 상기 PC부를 제어하는 메인보드와,

   상기 프로젝터부와 상기 PC부에 전력을 공급하는 전력공급 장치와,

   상기 전력공급 장치로부터 광원으로의 안정적인 전력을 공급하는 램프 안정기를 포함하는 PC부를 구비하는, 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 디스플레이 패널 프로젝터부는:

   빛을 출사하는 광원모듈과;

   상기 발생된 빛에 의해 화상을 생성하는 디스플레이 패널 모듈과;

   상기 생성된 화상을 투사하는 투사렌즈 모듈과;

   상기 광원모듈의 후방에 장착되어 상기 광원모듈을 냉각하는 팬과;

   상기 디스플레이 패널 모듈 하부에 위치된 디스플레이 패널 구동 인쇄회로기판을 포함하고,

   상기 디스플레이 패널 모듈은 가장자리 부분을 따라 단열성 부재가 부착된,디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템.
3. 제2항에 있어서,

   상기 투사렌즈 모듈은 상기 케이스의 상단 전면에 위치하고, 상기 투사렌즈 모듈은 상기 PC부에 포함되는 PC 카메라와 CPU에 의해 제어되어 모터의 구동으로 인해 초점조절이 가능하도록 형성되고, 상기 케이스의 전면 하단에는 공기 인입구가 형성되는, 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템.
4. 제2항에 있어서,

   상기 전력공급 장치에 전력 공급시, 상기 전력공급 장치의 스위치를 경유한 전력은 램프 안정기를 통해 상기 광원 모듈에 공급되고, 상기 스위치를 경유하지 않은 전력은 상기 PC부 및 상기 디스플레이 패널 구동 인쇄회로기판에 공급되는, 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템.
5. 제4항에 있어서,

   상기 PC부의 메인보드는, 상기 PC부에 미리 설정된 최대 광원 온(on) 시간이 경과할 때 상기 프로젝터부로의 신호출력을 단절하고, 상기 시스템 내부가 이상고온 상태임을 검출할 때, 상기 프로젝터부로의 신호출력을 단절하고, 특정 소프트웨어가 구동될 때 상기 프로젝터부로의 신호출력을 재활성화함으로서, 상기 광원모듈의 온/오프(on/off)를 제어하는, 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 프로젝터부에 있어서의 상기 광원 모듈과 상기 디스플레이 패널 모듈 사이의 공간과 상기 PC부의 경계면의 일부는 비전도성 물질로 이루어진 격자 형태의 판이 장착되는, 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 케이스의 측면 하단에 공기인입구가 형성되고, 상기 전력공급장치는 상기 측면 하단의 공기인입구를 통해 인입된 외부 공기를 흡입하여 곧바로 배출하는 자체 배출 팬을 포함하는, 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템.
8. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 디스플레이 패널 상단과 하단에 위치하는 지지막대들의 양 단부들에 형성된 접착부를 통해, 상기 디스플레이 패널 구동 인쇄회로기판과 상기 디스플레이 패널 구동 인쇄회로기판의 하방에 위치된 단열 지지물이 결합되는, 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템.
9. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 프로젝터부내의 팬은 온도감지 속도조절 팬인, 디스플레이 패널 프로젝터 일체형 퍼스널 컴퓨터 시스템.