KR20050113711A

KR20050113711A - 프로젝션 텔레비전

Info

Publication number: KR20050113711A
Application number: KR1020040037300A
Authority: KR
Inventors: 박철민; 허진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-05-25
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2005-12-05
Also published as: CN1957605A; WO2005117430A1; US20070211180A1

Abstract

본 발명은, 프로젝션 텔레비전에 관한 것으로서, 빛을 발산하는 광원부와; 상기 광원부의 전방에 마련되어 상기 광원부의 빛을 투과시키는 복수의 칼라필터와, 상기 칼라필터를 회전가능하게 구동하는 구동부와, 일측이 상기 구동부와 결합되고 타측이 상기 칼라필터와 결합되어 상기 칼라필터를 회전가능하게 지지하는 지지부를 갖는 칼라휠을 포함하며, 상기 구동부는 상기 칼라휠의 중앙영역에 마련되고 상기 칼라필터는 상기 구동부와 이격되어 상기 칼라휠의 둘레영역에 마련되며, 상기 구동부와 상기 칼라필터 사이에는 상기 칼라필터에 의한 열이 상기 구동부로 전달되는 것을 방지하는 열차단부가 마련된 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 본 발명에 따르면, 광원부로부터의 열을 흡수한 칼라필터를 구동부와 이격 배치함으로써 열에 의한 칼라휠의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 프로젝션 텔레비전을 제공하는 것이다.

Description

프로젝션 텔레비전{Projection Television}

본 발명은, 프로젝션 텔레비전에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 칼라필터에서 구동부로 전달되는 열을 최대한 방지할 수 있는 칼라휠이 개선된 프로젝션 텔레비전에 관한 것이다.

일반적으로, 프로젝션 텔레비전은 거울과 광학렌즈를 이용하여 디스플레이부에 화상을 투사시키는 프로젝터의 원리를 응용하여 대형화면을 구현하는 기기로서, 신호 처리된 화상 정보를 표시해주는 디스플레이소자에 따라 CRT(Cathode Ray Tube), LCD(Liquid Crystal Display), DLP(Digital Light Processing) 방식으로 구분된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 프로젝션 텔레비전(101)은 외관을 형성하는 케이싱(110)과, 케이싱(110)의 내부에 마련되며 화상이 형성되는 디스플레이부(120)와, 디스플레이부(120)의 하부에 마련되어 반사경(121)을 통해 디스플레이부(120)에 화상을 투사하는 광학엔진유닛(130)과, 광학엔진유닛(130)에 인접하게 마련되며 광학엔진유닛(130)에 빛을 공급하는 광원부(141)를 갖는 램프조립체(140)와, 램프조립체(140)의 측부영역에 장착되어 광원부(141)의 측부를 집중 냉각하는 송풍팬(142)을 포함한다.

케이싱(110)은 디스플레이부(120)의 전후방에 마련되어 외관을 형성하는 전방케이싱(111) 및 후방케이싱(112)을 포함한다. 전방케이싱(111)은 화상을 형성하는 디스플레이부(120)와 결합하는 전면프레임(113)과, 전면프레임(113)에서 후방으로 절곡 형성되어 광학엔진유닛(130) 및 램프조립체(140)가 장착되는 하면프레임(114)으로 구성된다. 그리고, 후방케이싱(112)의 상부에는 광학엔진유닛(130)으로부터 투사된 화상을 반사하여 디스플레이부(120)로 보내는 반사경(121)이 장착되며, 하부에는 전방케이싱(111)과 결합되는 하부커버(115)가 마련된다.

광학엔진유닛(130)은 화상을 투사하기 위한 시스템의 집합체로서, 광원부(141)의 빛을 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 선택적으로 투과시키는 칼라휠(150)과 칼라휠(150)로부터의 빛을 균일화하는 광터널(미도시)을 포함하는 광학부(131)와, DMD(Digital Micromirror Device)소자가 마련되어 픽셀별로 반사각을 조정하여 광학부(131)의 빛으로부터 화상을 생성하는 패널부(132)와, 패널부(132)에서 생성된 화상을 반사경(121)으로 투사하는 투사렌즈(134) 등으로 구성된다.

이 때, 광학부(131)의 칼라휠(150)은 원반형상으로 마련되며, 중앙영역에 칼라휠(150)을 회전가능하게 구동하는 구동부(160)와, 구동부(160)로부터 방사형으로 마련되어 광원부(141)로부터의 빛을 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 선택적으로 통과시키는 복수의 칼라필터(161)를 포함한다.

이에, 종래의 프로젝션 텔레비전(101)은 광원부(141)로부터 입사된 빛이 칼라휠(150)에 의해 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 선택적으로 분리되고, 칼라휠(150)을 지난 빛은 광터널에서 균일하게 된 후 패널부(132)를 통해 화상이 생성되고, 그 화상은 투사렌즈(134) 및 반사경(121)을 거져 디스플레이부(120)에 투영된다.

그런데, 이러한 종래의 프로젝션 텔레비전(101)에 있어서는, 광로상에 위치하여 광원부(141)로부터 빛을 흡수 또는 반사시키는 칼라필터(161)가 구동부(160)와 인접하게 결합되어 있기 때문에, 광원부(141)로부터의 열이 칼라필터(161)에서 구동부(160)로 직접 전달되어 칼라휠(150)의 성능이 저하되는 문제점이 있다.

한편, 종래의 프로젝션 텔레비전(101)에 있어서는, 광원부(141)를 냉각하는 송풍팬(142)이 램프조립체(140)의 측부에만 장착되어 광원부(141)의 냉각이 효율적으로 이루어지지 않는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 광원부로부터의 열을 흡수한 칼라필터를 구동부와 이격 배치하여 열에 의한 칼라휠의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 프로젝션 텔레비전을 제공하는 것이다.

한편, 광원부의 전방에 위치한 칼라휠을 이용하여 광원부의 전방을 냉각할 수 있는 프로젝션 텔레비전을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 프로젝션 텔레비전에 있어서, 빛을 발산하는 광원부와; 상기 광원부의 전방에 마련되어 상기 광원부의 빛을 투과시키는 복수의 칼라필터와, 상기 칼라필터를 회전가능하게 구동하는 구동부와, 일측이 상기 구동부와 결합되고 타측이 상기 칼라필터와 결합되어 상기 칼라필터를 회전가능하게 지지하는 지지부를 갖는 칼라휠을 포함하며, 상기 구동부는 상기 칼라휠의 중앙영역에 마련되고 상기 칼라필터는 상기 구동부와 이격되어 상기 칼라휠의 둘레영역에 마련되며, 상기 구동부와 상기 칼라필터 사이에는 상기 칼라필터에 의한 열이 상기 구동부로 전달되는 것을 방지하는 열차단부에 의해 달성된다.

여기서, 상기 열차단부는 공기가 통과되는 통과공으로 마련되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 열차단부에는 상기 광원부를 냉각시키는 냉각팬이 마련되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 냉각팬은 상기 지지부와 일체로 형성되어 상기 칼라휠과 연동하여 회전하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 칼라필터의 외측영역에 상기 칼라휠과 결합되며, 상기 광원부를 냉각시키는 냉각팬이 마련되는 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명에 따른 프로젝션 텔레비전을 실시예로 하여, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프로젝션 텔레비전(1)은 외관을 형성하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 마련되며 화상이 형성되는 디스플레이부(20)와, 디스플레이부(20)의 하부에 마련되어 반사경(21)을 통해 디스플레이부(20)에 화상을 투사하는 광학엔진유닛(30)과, 광학엔진유닛(30)에 인접하게 마련되며 광학엔진유닛(30)에 빛을 공급하는 광원부(41)를 갖는 램프조립체(40)와, 램프조립체(40)의 측부영역에 장착되어 광원부(41)의 측부를 집중 냉각하는 송풍팬(42)을 포함한다.

케이싱(10)은 디스플레이부(20)의 전후방에 마련되어 외관을 형성하는 전방케이싱(11) 및 후방케이싱(12)을 포함한다.

전방케이싱(11)은 화상을 형성하는 디스플레이부(20)와 결합하는 전면프레임(13)과, 전면프레임(13)에서 후방으로 절곡 형성되어 광학엔진유닛(30) 및 램프조립체(40)가 장착되는 하면프레임(14)으로 구성된다.

후방케이싱(12)의 상부에는 광학엔진유닛(30)으로부터 투사된 화상을 반사하여 디스플레이부(20)로 보내는 반사경(21)이 장착되며, 하부에는 전방케이싱(11)과 결합되는 하부커버(15)가 마련된다. 하부커버(15)의 일측에는 램프조립체(40)를 삽입/인출 하도록 관통 형성된 개구부(16a)와, 개구부(16a)를 개폐하는 개구커버(16)가 결합된다.

광학엔진유닛(30)은 화상을 투사하기 위한 시스템의 집합체로서, 광학부(31)와, 패널부(32)와, 투사렌즈(34) 등으로 구성된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 광학부(31)는 광원부(41)의 빛을 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 선택적으로 투과시키는 칼라휠(50)을 갖는 칼라휠유닛(35)과, 칼라휠유닛(35)으로부터의 빛을 균일화하는 광터널(36)과, 광터널(36)을 통과한 빛을 투과 및 반사시켜 패널부(32)의 각각 하나의 픽셀로만 들어가도록 하는 렌즈군(38)으로 구성된다.

광원부(41)로부터 발산된 빛은 광원부(41)의 전방에 회전 가능하게 마련된 칼라휠(50)을 통과하면서 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 광으로 바뀌게 된다. 칼라휠(50)을 통과한 소정 칼라의 광은 직육면체의 광터널(36)을 통과하면서 균일한 광이 된다. 그리고, 이 균일광은 이미지렌즈(39)와, 적외선은 투과시키고 자외선은 반사시키는 콜드미러(40)를 포함하는 렌즈군(38)을 지나며, 입사광을 집속하는 제1집속렌즈(37)를 경유하여 거의 평행한 상태로 패널부(32)에 입사된다. 패널부(32)는 디스플레이소자(41)와 그 전후방에 형성된 편광판(42)을 포함하며, 광원부(41)에서 발산된 빛을 매개로 디스플레이소자(41)의 작용에 의해 화상을 생성한다. 패널부(32)를 통과한 빛은 제2집속렌즈(33)를 통과하고, 화상의 초점정도 및 확대비를 결정하는 반사미러(43) 및 다수의 렌즈(44)를 포함하는 투사렌즈(34)를 경유한 후, 디스플레이부(20)의 후방에 소정 각도 경사 배치된 반사경(21)에서 반사되어 디스플레이부(20)에 확대 투영된다. 여기서, 패널부(32)는 DMD(Digital Micromirror Device)소자로 마련되고, 픽셀별로 반사각을 조정하여 렌즈군(38)에서 입사되는 빛으로부터 화상을 생성한다.

칼라휠유닛(35)은 광원부(41)로부터의 빛을 선택적으로 투과시키는 칼라휠(50)과, 칼라휠(50)의 외관을 형성하는 제1커버부재(51) 및 제2커버부재(52)와, 제1커버부재(51) 및 제2커버부재(52) 사이에 마련되어 칼라휠(50)이 장착되며 광터널(36)의 일측이 지지되는 광터널홀더(58)를 구비한 휠브래킷(53)과, 칼라휠(50)로부터의 진동이 휠브래킷(53)을 통해 제1커버부재(51) 및 제2커버부재(52)로 전달되는 것을 방지하는 완충부재(54)을 포함한다. 한편, 제1커버부재(51) 및 제2커버부재(52)는 제1스크류(57)에 의해 체결되며, 제1스크류(57)는 제1커버부재(51)의 제1관통공(51a)을 지나 제2커버부재(52)의 제1체결공(52a)에 체결됨으로써 제1커버부재(51) 및 제2커버부재(52)를 결합시킨다. 그리고, 완충부재(54)은 제2커버부재(52)와 제2스크류(58)에 의해 체결되며, 제2스크류(58)는 완충부재(54)에 형성된 제2관통공(54a)을 지나 제2커버부재(52)의 제2체결공(52b)에 체결됨으로써 제2커버부재(52)와 결합된다. 이 때, 제2스크류(58)에는 완충와셔(55) 및 부싱(56)이 결합되어 휠브래킷(53)을 통해 제1커버부재(51) 및ㅇ 제2커버부재(52)로 전달되는 칼라휠(50)의 진동이 완충될 수 있다. 한편, 제2커버부재(52)에는 광원부(41)에서 발산되어 칼라휠(50) 및 광터널(36)의 소정 위치로 향하는 빛의 경로(화살표 참조)를 확보할 수 있도록 일면에 광통과홀(52c)이 마련되어 있다.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 칼라휠(50)은 원반형상으로 마련되며 광원부(41)로부터의 빛이 투과되는 둘레영역에 배치되어 RGB의 광을 각각 선택적으로 통과시키는 복수의 칼라필터(61)와, 중앙영역에 칼라필터(61)와 이격 배치되고 각 칼라필터(61)가 광로 상에 순차적으로 배치되도록 회전가능하게 구동하는 구동부(60)와, 일측이 구동부(60)와 결합되는 구동지지부(64)와 타측이 칼라필터(61)와 결합되는 필터지지부(65)를 갖는 지지부(62)를 포함한다. 그리고, 칼라휠(50)은 구동부(60)와 칼라필터(61) 사이에 마련되어 칼라필터(61)에 의한 열이 구동부(60)로 전달되는 것을 방지하는 열차단부(63)를 더 포함한다. 이 때, 열차단부(63)는 공기가 통과될 수 있도록 관통 형성된 통과공으로 마련되어 칼라필터(61)가 광원부(41)에 의해 흡수된 열이 구동부(60)로 직접 전달되는 것을 최대한 방지하는 것이 바람직하다.

칼라필터(61)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)가 순차적으로 배치되며, 광원부(41)로부터의 빛이 투과되는 광로상에 위치한다. 한편, 복수의 칼라필터(61)는 방사형으로 마련된 필터지지부(65)에 양측면이 결합되어 환형을 이루게 된다. 일반적으로 칼라필터(61)는 단판의 유리판에 RGB의 각 색을 코팅제작하여 크기에 맞게 자른 후 지지부(62)에 결합된다. 이 때, 칼라필터(61)의 생산량을 최대화하기 위해서 칼라필터(61)의 면적을 최소화하여 수율을 높일 수 있는데, 이에 각 칼라필터(61)의 면적은 광로상(도 4의 화살표참조) 빛이 광손실없이 칼라필터(61)를 충분히 통과할 수 있는 최소면적인 것이 바람직하다. 이런 과정을 통해 제작된 칼라필터(61)는 광로상에 위치하여 지지부(62)에 결합된다. 이 때, 칼라휠(50)은 칼라필터(61) 및 구동부(60)가 이격 배치되므로, 칼라필터(61) 및 구동부(60)가 인접하게 결합된 종래의 칼라휠(50)에 비해 칼라필터(61)에서 구동부(60)로의 열전달이 열차단부(63)에 의해 최소화되므로 열에 의한 칼라휠(50)의 성능저하를 방지할 수 있다.

한편, 칼라휠(50)의 열차단부(63)에는 공기를 송풍시키는 냉각팬(70)이 마련되되어 있다. 이 때, 냉각팬(70)은 소정각도 기울어지도록 지지부(62)와 일체로 형성되어 칼라휠(50)이 구동부(60)에 의해 작동될 때 칼라휠(50)과 연동하여 회전하는 것이 바람직하다. 이에, 냉각팬(70)에 의한 공기(A)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 광원부(41)의 전방으로 흐르게 되어 광원부(41)의 전면을 직접 냉각시킬 수 있으므로, 광원부의 측부에 마련된 송풍팬(도 2 참조)과 동시에 광원부(41)의 온도를 효과적으로 제어할 수 있다.

또한, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 프로젝션 텔레비전에서 칼라휠을 나타낸 사시도로서, 광원부(미도시)를 냉각하는 냉각팬(270)이 칼라필터(261)의 외측영역에 마련된다는 점이 제1실시예와 차이가 있다. 즉, 칼라휠(250)은 구동부(60)와 칼라필터(261) 사이에 공기가 통과되는 통과공으로 형성된 열차단부(63)를 가지며, 칼라필터(61)의 외측영역에는 광원부를 냉각시키는 냉각팬(270)이 장착된다. 이 때, 냉각팬(270)은 칼라필터(261)의 외측으로 연장된 필터지지부(265)에 양측이 지지되며, 광원부의 전면으로 공기가 원활히 유동 가능하도록 소정각도 기울어져 있다.

또한, 도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 프로젝션 텔레비전에서 칼라휠을 나타낸 사시도로서, 칼라필터의 내측영역 또는 외측영역에 냉각팬이 마련되지 않은 점에서 제1실시예 및 제2실시예와 차이가 있다. 이에, 칼라휠(350)의 칼라필터(61) 및 구동부(60) 사이에는 공기가 통과되는 열차단부(363)가 관통 형성되어 있기 때문에, 칼라휠(350)이 회전할 때 공기가 열차단부(363)로 유동하여 칼라필터(61)와 접촉된다. 따라서, 칼라필터(61)가 광원부(미도시)로부터 흡수한 열은 열차단부(363)와의 대류에 의해 방출되므로 구동부(60)로 최대한 적게 전달될 수 있다. 이에, 구동부(60)의 회전축이 열에 의해 마모되어 칼라휠(350)의 성능이 저하되는 것을 최대한 방지할 수 있다.

전술한 실시예들에서는, 열차단부가 칼라필터와 구동부 사이에 공기가 통과 가능하도록 관통 형성된 통과공으로 마련되어 칼라필터가 광원부로부터 흡수한 열이 구동부로 전달되는 것을 방지하였으나, 열을 용이하게 방출할 수 있는 금속재질로 마련될 수도 있음은 물론이다.

한편, 전술한 실시예들에서는 패널부가 DMD(Digital Micromirror Device)소자를 사용하였으나, LCD(Liquid Crystal Display) 또는 LCOS(Liquid Crystal On Silicon) 소자로 화상을 형성할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 광원부로부터의 열을 흡수한 칼라필터를 구동부와 이격 배치하여 열에 의한 칼라휠의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 프로젝션 텔레비전이 제공된다.

한편, 본 발명에 따르면, 광원부의 전방에 위치한 칼라휠을 이용하여 광원부의 전방을 냉각할 수 있는 프로젝션 텔레비전이 제공된다.

도 1은 종래의 프로젝션 텔레비전의 측후방 분리사시도이고,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 프로젝션 텔레비전의 측후방 분리사시도이고,

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 프로젝션 텔레비전의 광학적 배치를 나타낸 개략적인 사시도이고,

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 프로젝션 텔레비전에서 칼라휠유닛과 광원부를 나타낸 분리사시도이고,

도 5는 도 4에 따른 칼라휠을 나타낸 사시도이고,

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 프로젝션 텔레비전에서 칼라휠로부터 광원부로 유동하는 공기의 흐름을 나타낸 측면도이고,

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 프로젝션 텔레비전에서 칼라휠을 나타낸 사시도이고,

도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 프로젝션 텔레비전에서 칼라휠을 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 프로젝션 텔레비전 10 : 케이싱

20 : 디스플레이부 21 : 반사경

30 : 광학엔진유닛 31 : 광학부

32 : 패널부 34 : 투사렌즈

35 : 칼라휠유닛 41 : 광원부

42 : 송풍팬 50 : 칼라휠

60 : 구동부 61 : 칼라필터

62 : 지지부 63 : 열차단부

70 : 냉각팬

Claims

프로젝션 텔레비전에 있어서,

빛을 발산하는 광원부와;

상기 광원부의 전방에 마련되어 상기 광원부의 빛을 투과시키는 복수의 칼라필터와, 상기 칼라필터를 회전가능하게 구동하는 구동부와, 일측이 상기 구동부와 결합되고 타측이 상기 칼라필터와 결합되어 상기 칼라필터를 회전가능하게 지지하는 지지부를 갖는 칼라휠을 포함하며,

상기 구동부는 상기 칼라휠의 중앙영역에 마련되고 상기 칼라필터는 상기 구동부와 이격되어 상기 칼라휠의 둘레영역에 마련되며, 상기 구동부와 상기 칼라필터 사이에는 상기 칼라필터에 의한 열이 상기 구동부로 전달되는 것을 방지하는 열차단부가 마련된 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전.
제1항에 있어서,

상기 열차단부는 공기가 통과되는 통과공으로 마련되는 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전.
제2항에 있어서,

상기 열차단부에는 상기 광원부를 냉각시키는 냉각팬이 마련되는 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전.
제3항에 있어서,

상기 냉각팬은 상기 지지부와 일체로 형성되어 상기 칼라휠과 연동하여 회전하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전.
제1항에 있어서,

상기 칼라필터의 외측영역에 상기 칼라휠과 결합되며, 상기 광원부를 냉각시키는 냉각팬이 마련되는 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전.