KR20050108531A

KR20050108531A - 영상투사장치

Info

Publication number: KR20050108531A
Application number: KR1020040033325A
Authority: KR
Inventors: 김상익
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2005-11-17
Also published as: US7258447B2; CN1696819A; US20050254014A1; KR100534139B1

Abstract

본 발명은 램프유닛, 칼라휠유닛 및 디스플레이소자를 거쳐 렌즈유닛을 통해 최종적으로 영상빔이 투사됨으로써 스크린에 영상을 디스플레이할 수 있도록 한 영상투사장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 영상투사장치는, 베이스(10)와; 베이스(10)상에 안착되는 발라스트유닛(30)과; 발라스트유닛(30)과 인접하게 배치되는 디스플레이소자(60)와; 베이스(10)에 설치되어, 발라스트유닛(30)으로 외기를 공급하는 냉각팬(50)과; 발라스트유닛(30)과 연통 설치되어, 냉각팬(50)에 의해 송풍되는 외기를 디스플레이소자(60)로 안내하는 가이드덕트(80)를 포함하여 구성된다. 이에 따라, 발라스트유닛으로 유입되는 외기를 이용하여 디스플레이 소자를 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

Description

영상투사장치 {IMAGE PROJECTING APPARATUS}

본 발명은 영상투사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 램프유닛, 칼라휠유닛 및 디스플레이소자를 거쳐 렌즈유닛을 통해 최종적으로 영상빔이 투사됨으로써 스크린에 영상을 디스플레이할 수 있도록 한 영상투사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 영상투사장치는 컴퓨터와 캠코더 또는 VTR 등과 연결하여 스크린에 영상빔을 투사시킴으로써 각종 프리젠테이션이나 멀티미디어 교육을 할 수 있는 시청각용 영상기기이다.

이러한 영상투사장치는 신호 처리된 화상정보를 표시해주는 디스플레이소자에 따라 LCD(Liquid Crystal Display) 및 DLP(Digital Light Processing) 타입 등으로 구분된다.

종래의 영상투사장치는 백색광을 조사하는 램프와; 램프유닛의 상태를 안정적으로 유지하기 위한 발라스트와; 램프와 연결되어, 입사되는 광을 RGB빔으로 분리시키는 칼라휠과; 칼라휠을 통해 투사되는 RGB빔을 변조하여 투사렌즈로 반사하는 디스플레이소자를 포함하여 구성된다. 특히, 램프와 발라스트 및 칼라휠은 그 기기적 특성으로 인해 열이 필수적으로 발생되며, 이렇게 발생된 열을 그대로 방치할 경우에는 영상투사장치의 불량을 유발할 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 별도의 냉각시스템을 사용하여 강제적으로 냉각시키고 있다.

이와 같은 영상투사장치 대부분은 냉각이 필요한 램프와 발라스트 및 칼라휠의 배치구조 상 문제로 인해, 하나의 냉각팬을 이용하여 램프와 발라스트 및 칼라휠 모두를 냉각시키는 데에는 한계가 있어 대부분 복수의 냉각팬을 이용하고 있거나, 덕트 등과 같은 가이드수단을 이용하여 냉각이 필요한 각 구성요소로 외기를 분배 공급하고 있는 실정이다. 이러한 영상투사장치는 이미 공지(한국특허출원 2000-0050749, 일본공개특허 2001-051349 등)된 기술의 일부이므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

그러나 상기와 같은 냉각시스템 구조를 지닌 영상투사장치는 냉각팬으로 인해 발생되는 소음이 증가될 뿐 아니라 냉각시스템의 효율이 상대적으로 저하되는 문제점이 있다.

또한, 냉각시스템의 구조가 복잡해짐으로써 조립작업이 복잡해짐은 물론이고 영상투사장치의 부피가 커지는 결과를 초래한다. 이는, 영상투사장치의 제조단가를 상승시키는 하나의 원인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 냉각팬의 수를 최소화함과 아울러 그에 따른 냉각효율을 극대화할 수 있는 영상투사장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 영상투사장치에 있어서, 베이스와; 상기 베이스 상에 안착되는 발라스트유닛과; 상기 발라스트유닛과 인접하게 배치되는 디스플레이소자와; 상기 베이스에 설치되어, 상기 발라스트유닛으로 외기를 공급하는 냉각팬과; 상기 발라스트유닛과 연통 설치되어, 상기 냉각팬에 의해 송풍되는 외기를 상기 디스플레이소자로 안내하는 가이드덕트를 포함하여 구성되는 데 그 특징이 있다.

상기 발라스트유닛은 상기 냉각팬으로부터 송풍되는 외기가 유입되며, 배기구 및 상기 가이드덕트와 연통되는 연통구가 형성되어 있는 발라스트하우징과; 상기 발라스트하우징의 내부에 마련되어, 외기유로를 상기 배기구 및 상기 연통구로 각각 분기시키는 분기리브와; 상기 배기구로 향하는 상기 발라스트하우징의 외기유로 상에 위치하는 발라스트를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 냉각팬은 상기 베이스의 하부면에 장착되고, 상기 발라스트유닛은 상기 냉각팬에 의해 상방으로 송풍되는 외기의 유로 상에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 발라스트유닛은 기립 설치되고, 상기 냉각팬에 의해 상방으로 송풍되는 외기를 직접 유입할 수 있도록 그 하부가 개방되어 있는 것이 바람직하다.

상기 디스플레이소자는 DMD패널인 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 영상투사장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 영사투사장치의 램프유닛 설치상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 영상투사장치의 발라스트유닛 설치상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 영상투사장치의 칼라휠유닛 설치상태를 도시한 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 영상투사장치는 베이스(10)와; 베이스(10) 상에 안착되는 램프유닛(20)과; 램프유닛(20)과 인접하게 배치되는 발라스트유닛(30)과; 램프유닛(30)과 인접하게 배치되는 칼라휠유닛(40)과; 베이스(10)에 설치되어, 램프유닛(20)과 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40)에 동시에 외기를 공급하는 냉각팬(50)과; 칼라휠유닛(40)을 통해 투사되는 RGB빔을 변조하여 반사하는 디스플레이소자(60)와; 디스플레이소자(60)에서 반사된 영상빔을 스크린으로 투사하는 렌즈유닛(70)을 포함하여 구성된다.

베이스(base)(10)는 램프유닛(20)을 비롯한 각종 유닛을 안정적으로 지지하는 역할을 수행하며, 일측에는 냉각팬(50)이 설치되는 원형의 송풍구(12)가 형성되어 있다. 그리고 베이스(10)는 적용되는 영상투사장치의 형상 및 배치구조에 따라 다양하게 변경 가능하며, 송풍구(12)는 램프유닛(20)과 발라스트유닛(20) 및 칼라휠유닛(40) 각각의 하부면 일부를 동시에 커버할 수 있을 정도의 크기를 가지고 있다.

램프유닛(lamp unit)(20)은 고휘도의 백색광을 조사하는 역할을 수행하며, 아크램프 또는 레이저 등이 사용된다. 램프유닛(20)에는 화면 형성에 불필요한 광을 차단하고 가시광선만을 통과시키는 컷필터(미도시) 등이 마련되어 있다. 그리고 램프유닛(20)은 냉각팬(50)으로부터 송풍되는 외기가 유입되는 램프하우징(22)과; 램프하우징(22)의 내부에 설치되는 램프(24)와; 램프하우징(22)의 상단에 연통 설치되는 배기덕트(26)를 포함한다.

램프하우징(22)은 베이스(10)의 송풍구(12)과 연통되도록 그 하부가 개방되어, 냉각팬(50)에 의해 상방으로 송풍되는 외기를 직접 유입함으로써 램프(24)에서 발생되는 열을 간편하고 효율적으로 냉각시킬 수 있는 구조를 지니고 있다. 즉, 램프하우징(22)은 램프(24)를 커버함과 동시에 램프(24)를 통과하여 열교환된 외기를 배기덕트(26)로 안내하는 역할을 수행한다.

배기덕트(26)는 램프하우징(22)으로 유입되어 램프(24)를 통과한 외기를 외부로 배출하는 역할을 수행한다.

발라스트유닛(ballast unit)(30)은 램프유닛(20)의 작동을 안정되게 유지하는 역할을 수행하며, 냉각의 효율성을 향상시키기 위해 베이스(10) 상에 기립 설치되는 것이 바람직하다. 그리고 발라스트유닛(30)은 냉각팬(50)으로부터 송풍되는 외기가 유입되는 발라스트하우징(32)과; 발라스트하우징(32)의 내부에 설치되는 발라스트(34)를 포함한다.

발라스트하우징(32)은 베이스(10)의 송풍구(12)와 연통되도록 그 하부가 개방되어, 냉각팬(50)에 의해 상방으로 송풍되는 외기를 직접 유입함으로써 발라스트(34)에서 발생되는 열을 효율적으로 냉각시킬 수 있는 구조를 지니고 있다.

또한, 발라스트하우징(32)의 상부에는 발라스트(34)를 통과하여 열교환된 외기를 외부로 배출할 수 있도록 배기구(33a)가 형성되어 있으며, 측부에는 발라스트하우징(32)으로 유입된 외기를 가이드덕트(80)로 안내하는 연결구(33b)가 형성되어 있다.

가이드덕트(80)는 발라스트하우징(32)으로 유입된 외기를 이용하여 디스플레이소자(60)를 냉각시킬 수 있도록 디스플레이소자(60)에 장착되어 있는 히트싱크(62)와 대응 위치한다.

칼라휠유닛(colorwheel unit)(40)은 RGB 영역으로 구분되어 회전수단에 의해 회전되며, 냉각팬(50)으로부터 송풍되는 외기와 접촉되는 칼라휠하우징(42)과; 칼라휠하우징(42)의 내부에 설치되어, 입사광을 RGB빔으로 분리시키는 칼라휠(44)을 포함한다.

칼라휠하우징(42)은 베이스(10)의 송풍구(12) 상에 설치되며, 칼라휠(44)에 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 폐쇄되어 있다. 이러한 칼라휠하우징(42)은 칼라휠(44)에서 발생되는 열을 냉각팬(50)으로부터 송풍되는 외기의 접촉에 의해 냉각시킬 수 있는 재질로 이루어진다.

냉각팬(50)은 베이스(10)의 하부면에 설치되고, 냉각이 필요한 램프유닛(20)과 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40)은 냉각팬(50)에 의해 상방으로 송풍되는 외기의 유로 상에 배치되어 있다. 즉, 램프유닛(20)과 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40)은 냉각팬(50)에 의해 송풍되는 외기를 공유할 수 있도록 베이스(10)의 송풍구(12)에 일부가 연통되도록 설치되어 있다.

따라서, 냉각팬(50) 하나로 램프유닛(20)과 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40)을 동시에 냉각시킬 수 있어, 냉각효율을 높일 수 있을 뿐 아니라 냉각팬(50)의 수를 최소화하여 소음 및 부품비용을 줄일 수 있다.

그리고 냉각팬(50)은 냉각효율을 높이기 위해 상대적으로 용량이 큰 것을 적용하는 것이 바람직하며, 기존에 주로 사용되던 석션(suction) 타입보다 효율이 우수한 블로우(blower) 타입을 적용함으로써 구동전압 및 회전수를 상대적으로 낮출 수 있다는 장점이 있다.

디스플레이소자(60)로는 DMD패널이 사용되며, DMD패널은 다수의 마이크로미러로 이루어져 있으며, 파장별로 구분된 RGB빔은 DMD패널로 투과되어 마이크로미러에서 반사된다. 이렇게 반사된 각각의 RGB빔은 렌즈유닛(70)를 통해 스크린에 영상을 구현한다. 디스플레이소자(60)는 필요에 따라 LCD패널 등으로 변경 가능하다.

디스플레이소자(60)에는 열발산장치인 히트싱크(62)가 장착되고, 히트싱크(62)는 가이드덕트(80)와 대응 위치한다.

한편, 이상에서는 영상투사장치의 냉각시스템과 관련된 구성에 대해서 설명한 것으로, 그 외 영상투사장치의 세부적 구성 및 기능은 공지된 기술과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고 미설명 참조번호 46은 칼라휠(44)에 연결되는 냉각핀을 도시한 것이다.

상기에서 설명한 영상투사장치의 냉각시스템을 간단하게 설명하면 하기와 같다.

먼저, 냉각팬(50)의 작동에 의해 송풍되는 외기는 램프유닛(20)과 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40) 각각으로 분배 공급되고, 램프유닛(20)으로 공급된 외기는 냉각작용을 수행한 후 배기덕트(26)를 통해 외부로 배출된다.

발라스트유닛(30)으로 공급되는 외기의 일부는 냉각작용을 수행한 후 배기구(33a)를 통해 배출되며, 다른 일부는 연결구(33b)를 통해 가이드덕트(80)로 안내되어 디스플레이소자(60)를 냉각시킨다. 그리고 칼라휠유닛(40)으로 공급되는 외기는 접촉에 의한 냉각작용을 수행한다.

도 5는 본 발명에 따른 영상투사장치의 냉각구조를 도시한 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 영상투사장치의 냉각구조를 도시한 저면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 베이스(10)의 하부에 냉각팬(50)이 설치되고, 냉각팬(50)과 대응되는 베이스(10)의 상부에는 램프유닛(20)과 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40)이 중앙집중식으로 배치되어 있다.

따라서, 하나의 냉각팬(50)을 통해 램프유닛(20)과 발라스트유닛(30) 및 칼라휠유닛(40) 각각에 외기를 동시에 공급함으로써 냉각팬(50)의 수를 최소화하면서도 그 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 영상투사장치의 발라스트유닛을 도시한 분해사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 영상투사장치의 발라스트유닛 내부의 외기유로를 도시한 개략도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 발라스트유닛(30)은 발라스트하우징(32) 및 발라스트하우징(32) 내부에 설치되는 발라스트(34)로 구분되며, 발라스트하우징(32)은 배기구(33a) 및 연통구(33b)가 형성되어 있는 본체(32a)와; 본체(32a)에 착탈 가능하도록 결합되는 커버(32b)를 포함하여 구성된다.

발라스트(34)는 지지홀더(35)에 의해 견고하게 지지되어, 배기구(33a)의 하부에 위치한다. 즉, 배기구(33a)로 향하는 발라스트하우징(30)의 외기유로 상에 위치한다.

그리고 발라스트하우징(32)의 내부에는 외기유로를 배기구(33a) 및 연통구(33b)로 향하도록 분기시키는 분기리브(36)가 마련되어, 발라스트(34)에서 발생되는 열에 의해 고온이 된 외기가 연통구(33b)를 통해 가이드덕트(80,도1참조)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 분기리브(36)의 구조는 외기유로를 배기구(33a) 및 연통구(33b)로 향하도록 분기시킬 수 있는 범위 내에서 다양하게 변경 가능하다.

그로 인해, 발라스트(34) 및 디스플레이소자(60,도1참조)를 독립적으로 냉각시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 냉각팬의 수를 최소화하여 램프유닛, 발라스트유닛 및 칼라휠유닛을 냉각할 수 있을 뿐 아니라 그에 따른 소음을 줄일 수 있다.

그리고 상방으로 냉기를 직접 송풍하는 방식으로 냉각효율이 상대적으로 우수하며, 외형을 컴팩트하게 구성할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 발라스트유닛으로 유입되는 외기를 이용하여 디스플레이소자를 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 영상투사장치의 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 영사투사장치의 램프유닛 설치상태를 도시한 사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 영상투사장치의 발라스트유닛 설치상태를 도시한 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 영상투사장치의 칼라휠유닛 설치상태를 도시한 사시도이고,

도 5는 본 발명에 따른 영상투사장치의 냉각구조를 도시한 평면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 영상투사장치의 냉각구조를 도시한 저면도이고,

도 7은 본 발명에 따른 영상투사장치의 발라스트유닛을 도시한 분해사시도이고,

도 8은 본 발명에 따른 영상투사장치의 발라스트유닛 내부의 외기유로를 도시한 개략도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 베이스 20 : 램프유닛

22 : 램프하우징 24 : 램프

26 : 배기덕트 30 : 발라스트유닛

32 : 발라스트하우징 34 : 발라스트

36 : 분기리브 40 : 칼라휠유닛

42 : 칼라휠하우징 44 : 칼라휠

50 : 냉각팬 60 : 디스플레이소자

62 : 히트싱크 70 : 렌즈유닛

80 : 가이드덕트

Claims

영상투사장치에 있어서,

베이스와;

상기 베이스 상에 안착되는 발라스트유닛과;

상기 발라스트유닛과 인접하게 배치되는 디스플레이소자와;

상기 베이스에 설치되어, 상기 발라스트유닛으로 외기를 공급하는 냉각팬과;

상기 발라스트유닛과 연통 설치되어, 상기 냉각팬에 의해 송풍되는 외기를 상기 디스플레이소자로 안내하는 가이드덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
제1항에 있어서,

상기 발라스트유닛은 상기 냉각팬으로부터 송풍되는 외기가 유입되며, 배기구 및 상기 가이드덕트와 연통되는 연통구가 형성되어 있는 발라스트하우징과; 상기 발라스트하우징의 내부에 마련되어, 외기유로를 상기 배기구 및 상기 연통구로 향하도록 분기시키는 분기리브와; 상기 배기구로 향하는 상기 발라스트하우징의 외기유로 상에 위치하는 발라스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 냉각팬은 상기 베이스의 하부면에 장착되고,

상기 발라스트유닛은 상기 냉각팬에 의해 상방으로 송풍되는 외기의 유로 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
제3항에 있어서,

상기 발라스트유닛은 기립 설치되고, 상기 냉각팬에 의해 상방으로 송풍되는 외기를 직접 유입할 수 있도록 그 하부가 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
제1항에 있어서,

상기 디스플레이소자는 DMD패널인 것을 특징으로 하는 영상투사장치.