KR20070028897A - 프로젝션 텔레비전 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로젝션 텔레비전에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 유로를 변경하여 냉각 팬의 수를 줄인 프로젝션 텔레비전에 관한 것이다. 본 발명은 베이스 보드, 빛을 발생하는 램프, 상기 베이스 보드에 결합되고, 상기 램프를 감싸는 램프 케이스, 상기 베이스 보드에 결합되고 상기 램프를 온/오프(on/off)시키는 발라스트, 상기 베이스 보드에 결합되고 일측에 공기 유입구가 형성되며 상기 램프에서 발생한 빛의 밝기를 균일하게 하는 렌즈가 내부에 구비되는 하우징, 상기 발라스트로 공기를 토출하는 팬(fan), 상기 팬에서 토출되는 공기를 상기 공기 유입구로 안내하는 에어 가이드를 포함하여 이루어지는 프로젝션 텔레비전을 제공한다.

팬, 하우징, 냉각, 프로젝션 텔레비전, 에어 가이드

Description

프로젝션 텔레비전{projection television}

도 1은 본 발명에 따른 프로젝션 텔레비전의 단면도;

도 2는 본 발명에 따른 프로젝션 텔레비전의 광학 유닛의 부분 평면도;

도 3은 본 발명에 따른 프로젝션 텔레비전의 광학 유닛의 사시도;

도 4는 본 발명에 따른 프로젝션 텔레비전의 서포터의 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 영상기기 100: 케이스

200: 광학 유닛 210: 램프

260: 팬 270: 에어 가이드

280: 하우징 282: 공기 유입구

290: 서포터 300: 베이스 보드

400: 스크린 500: 미러

본 발명은 프로젝션 텔레비전에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 유로를 변경하여 냉각 팬의 수를 줄인 프로젝션 텔레비전에 관한 것이다.

영상기기 중 프로젝션 텔레비전은 미러(mirror)와 투사렌즈를 이용하여 스크린에 영상을 투사하는 원리를 응용하여 대형화면을 구현하는 기기이다. 이러한 프로젝션 텔레비전은 사용하는 영상을 표시하는 방식에 따라 분류가 되는데, 크게 PRT(CRT) 방식 광학 유닛, LCD (Liquid Crystal Display)방식 광학 유닛, DLP (Digital Light Processing) 방식 광학 유닛 그리고 LCOS(Liquid Crystal on Silicon) 방식 광학 유닛 등을 사용한다.

예전에 주로 사용하던 광학 유닛은 PRT(CRT)방식이라 하여 작고 상당히 밝은 브라운관에서 원하는 화면을 만든 후에 이것을 렌즈를 통해 스크린에 상이 맺히도록 하는 방식으로서, PRT(CRT)가 하나인 1관식과 R(적색), G(녹색), B(청색) 3 개의 PRT(CRT)를 가지는 3관식이 있다.

1관식의 경우에는 R, G, B 각각의 입자가 분리되어 보이므로 화면이 크면 입자가 구분되어 보이므로 돋보기로 브라운관을 확대해서 보는 것처럼 과히 보기가 좋지가 않으나 스크린까지의 거리에 따른 초점의 조정이 용이한 이점이 있고, 보통 밝기가 어둡고 해상도가 낮다.

3관식의 경우에는 R, G, B 빛을 각각 담당하는 PRT(CRT)관이 3 개가 존재하며, 이것들을 하나의 스크린상에 초점이 일치하도록 투사하여 색이 분리되어 보이지 않는 좋은 영상을 얻을 수가 있고, 밝기와 해상도 또한 더 우수할 수 있다.

그러나 3개의 PRT(CRT)가 광축이 동일하게 일치하지 않으므로 3 개의 광축이 일치하는 선상에서 스크린을 구성하고 거기에서 초점을 맞추어야 하는 초점Convergence) 조정상의 어려움이 있고, 부피가 상당히 크다는 단점이 있다.

요즘은 밝기가 떨어지고 PC 입력 시의 주파수에 따른 편향 조정의 어려움, 3관식의 경우 구조적인 단점에 의해서 발생하는 초점(Convergence) 조정의 어려움 등등의 이유로 점점 사용이 줄고 있는 추세이다.

LCD 광학 유닛은 최근에 가장 많이 사용되고 있고, 가장 빠른 발전을 보여준 광학 유닛으로서 강력한 빛을 발하는 램프에서 발생된 빛을 투과형의 LCD 패널을 통과시킨 다음 렌즈로 전면 스크린에 상을 맺도록 하는 방식의 광학 유닛이다.

LCD 광학 유닛에서 사용하는 소자가 LCD 패널인 만큼 LCD 패널의 해상도에 따라서 광학 유닛의 해상도가 결정되며, 입력 주파수 변화에 따른 편향의 변화 등이 없어서 PC 입력에 대하여 강한 면을 지닌다.

LCD 광학 유닛 역시 저가형의 단판식과 고가형의 3판식이 있는데 최근에는 초저가형을 제외하고는 3판식을 선호하는 추세이며, 해상도도 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1366x768, 1366x1024 까지 등장하였고 가격대 및 밝기도 다양하게 존재한다.

특히 3판식 LCD 광학 유닛의 경우에는 R, G, B 각각의 패널을 통과한 빛의 프리즘을 통하여 광축을 일치시켜 하나의 광원에서 빛이 나오는 것처럼 만들어 준 다음 렌즈를 통과하므로 스크린 면과의 거리에 따른 초점(Convergence) 조정의 어려움이 없어서 설치도 용이하고 기기의 크기도 PRT(CRT) 방식의 광학 유닛에 비해서 상당히 작은 이점이 있으며, PRT(CRT) 형태에 비해서 상대적으로 상당히 밝게 만들 수 있다.

DLP 방식 광학 유닛은 미국 Texas Instrument 사가 개발한 DMD칩(Digital Micromirror Device)를 사용한 완전히 새로운 투영방식의 광학 유닛이다.

DMD란 간단히 말해서 미세구동거울을 집적한 반도체 광스위치이다. SRAM(Static Random Access Memory)의 1셀 마다의 위에 형성된 16 ㎛크기의 각 알루미늄합금 미세거울은 온/오프상태마다 ±10˚의 경사를 갖는다.

바로 밑에 배치되어 있는 메모리의 정전계작용에 의해 지주에 설치된 미세거울이 작동한다.

이 미세거울에 의하여 투사된 빛이 반사되어 나가거나 반사되지 않거나 하는 시간을 조절하여 시간누적치에 해당하는 밝기 만큼을 사람이 보게 됨으로써 화면의 각 Pixel 당 밝음/어두움을 표현할 수가 있다.

역시 단판식과 3 판식의 두 종류가 있으며, 단판식의 경우에는 광원과 미세거울 사이에 R, G, B 필터가 장착된 원판이 있어서 R, G, B 각각이 비치는 타이밍에 소자는 R, G, B 각각에 해당하는 이미지를 처리하여 3색 광원의 효과를 낸다.

단판식은 이렇게 시간축상에서 R, G, B 가 각각 시간을 나누어 사용해서 광효율이 떨어진다.

3 판식은 역시 하나의 광원으로부터 R, G, B 각각의 빛을 분리하여 3 색을 담당하는 소자에 각각 빛을 제공하는 방식을 취하므로 광효율이 뛰어나다.

각 미러의 스위칭 속도는 매초 50만회 이상이고, 팁에 입사한 빛은 디지털로 제어된다.

따라서, 종래의 아날로그 방식인 LCD처럼 영상처리된 디지털신호를 D/A변환기를 거치고 Gamma 신호등을 변환하는 과정이 불필요해진다.

LCOS 방식 광학 유닛은 아주 작은 LCD DISPLAY와 같은 구조를 하고 있으며 입력된 영상을 스크린에 투사하는 구조로 되어 있다. LCOS는 DMD에 비해 많은 장점을 가지고 있다.

DMD에 비해 반사각이 작고 좁은 면적으로 1픽셀을 실현할 수 있다. 이때문에 LCOS는 DMD와 동일한 면적의 칩을 만들 경우 픽셀 수를 늘릴 수 있으며, 이 경우 비용 상승도 없다. 즉, LCOS를 이용한 프로젝션 텔레비전은 같은 비용으로 고화질을 실현할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 상기 LCD, DLP 그리고 LCOS는 광원으로 램프를 사용한다. 그리고 제어부의 명령에 따라 상기 램프를 온/오프(on/off) 시키는 발라스트(ballast)가 구비된다. 그리고 상기 램프에서 출력된 빛이 진행되는 방향에는 상기 램프에서 출력된 빛을 평행하게 만드는 렌즈가 구비된다.

여기서, 상기 램프와 상기 발라스트는 작동할 때, 매우 고온 상태가 되므로, 상기 렌즈가 열에 의하여 손상되는 위험이 있다. 따라서, 상기 램프와 상기 발라스트 그리고 상기 렌즈를 냉각하기 위하여 팬(fan)이 3개 이상 구비된다.

팬이 많이 구비될수록 프로젝션 텔레비전의 냉각 성능은 좋아지지만, 소음이 많이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 팬을 설치하기 위하여 공간적인 제약도 따르게 된다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각유로를 변경하여 팬의 수를 줄인 프로젝션 텔레비전을 제공하는 것이다.

본 발명은 베이스 보드, 빛을 발생하는 램프, 상기 베이스 보드에 결합되고, 상기 램프를 감싸는 램프 케이스, 상기 베이스 보드에 결합되고 상기 램프를 온/오프(on/off)시키는 발라스트, 상기 베이스 보드에 결합되고 일측에 공기 유입구가 형성되며 상기 램프에서 발생한 빛의 밝기를 균일하게 하는 렌즈가 내부에 구비되는 하우징, 상기 발라스트로 공기를 토출하는 팬(fan), 상기 팬에서 토출되는 공기를 상기 공기 유입구로 안내하는 에어 가이드를 포함하여 이루어지는 프로젝션 텔레비전을 제공한다.

또한, 상기 베이스 보드에 결합되고, 상기 하우징과 상기 램프 케이스를 지지하는 서포터를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어 가이드는 상기 서포터에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 서포터는 상기 하우징과 상기 램프 케이스를 지지하는 지지 플레이트 그리고 상기 지지 플레이트에서 연장되어 상기 베이스 보드에 결합되는 다수개의 레그를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어 가이드는 상기 다수개의 레그 중 상기 공기 유입구에 인접한 레그 에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어 가이드는 상기 레그와 일체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하에서는, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 프로젝션 텔레비전(1)의 개략적으로 나타난 측면 단면도가 도시되어 있다. 상기 프로젝션 텔레비전(1)은 외관을 이루는 케이스(100), 상기 케이스(100)의 전면에 구비되는 스크린(400), 상기 스크린(400)에 영상을 투사하는 광학 유닛(200) 그리고 상기 광학 유닛(200)이 설치되는 베이스 보드(300)를 포함하여 이루어진다.

상기 케이스(100)는 상기 프로젝션 텔레비전(1) 외관을 형성하며, 프론트 커버(110)와 백 커버(120)를 포함하여 이루어진다. 또는, 상기 케이스(100)는 비록 도시되지는 않았지만, 서로 분리 가능한 상부 캐비닛과 하부 캐비닛으로 이루어질 수도 있다.

상기 케이스(100)의 전면에는 시청자에게 영상을 제공하는 스크린(400)이 구비된다. 그리고 상기 스크린(400)과 상기 광학 유닛(200) 사이에는 미러(500)가 더 구비될 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 상기 미러(500)는 상기 케이스(100)의 후측 내벽, 좀더 상세히 상기 백 커버(120)의 내벽에 인접하게 위치된다.

상기 케이스(100)의 내부에는 비디오 테이프 또는 디비디(DVD) 등과 같은 저장 매체 또는 외부 입력 신호에 따라 영상을 생성하는 광학 유닛(200)과 상기 광학 유닛(200)이 설치되는 상기 베이스 보드(300)가 구비된다. 여기서, 상기 광학 유닛(200) 및 베이스 보드(300)는 상기 케이스(100)의 하부에 구비된다.

상기 광학 유닛(200)은 시청자에게 영상을 제공하기 위하여, 여러 가지 구성요소들로 이루어진다.

도 2를 참조하면 상기 광학 유닛(200)이 개략적으로 도시되어 있다. 상기 광학 유닛(200)은 램프(210), 램프 케이스(230), 발라스트(240)(ballast), 팬(260), 하우징(280), 에어 가이드(270)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 프로젝션 렌즈, 영상 생성부 등은 생략하기로 한다.

상기 램프(210)는 빛을 발생하며, 이를 위하여 초고압방전 램프로 주로 아크 램프(arc lamp)로 구성된다. 여기서, 상기 아크 램프는 전극 사이에서 일어나는 방전현상으로 빛을 내는 원리로 사용되는데, 이때 발생되는 빛은 전극과 전극 사이의 아크 갭(arc gap) 만큼의 길이를 갖는 광원이 된다. 물론, 상기 램프(210)는 LED를 사용하는 등 다른 구성으로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 램프(210)에서 발생된 빛을 일정한 방향으로 진행시키기 위하여 리플렉터(220)(reflector)가 구비된다. 상기 리플렉터(220)는 상기 램프(210)를 감싸며, 빛을 집속하여 한 방향으로 진행시킨다.

상기 램프 케이스(230)는 박스(box) 형태로 이루어지고, 내부에 상기 램프(210)와 상기 리플렉터(220)가 수납된다. 그리고 상기 램프 케이스(230)는 상기 램프(210)에서 발생한 빛이 진행하는 방향의 면이 개방되어 있다. 상기 램프 케이스(230)는 상기 베이스 보드(300)에 결합된다.

한편, 상기 발라스트(240)는 상기 램프(210)와 전기적으로 연결되어, 상기 램프(210)를 온/오프(on/off)시키며, 상기 램프(210)의 상태를 파악하는 역할을 한다. 그리고 상기 발라스트(240)는 상기 베이스 보드(300)에 결합된다. 여기서, 상기 발라스트(240)는 전자부품들로 이루어지며, 작동시 고온 상태가 되므로, 상기 베이스 보드(300)에 직접 결합되기는 어렵다. 따라서, 상기 발라스트(240)가 수납되며 상기 베이스 보드(300)에 결합되는 발라스트 브라켓(250)이 더 구비될 수 있다.

그리고 상기 발라스트(240)는 작동시 고온 상태가 되기 때문에, 상기 발라스트(240)를 냉각시키는 팬(260)이 구비된다. 상기 팬(260)은 상기 발라스트(240)로 공기를 토출하여, 상기 발라스트(240)를 냉각시킨다.

상기 하우징(280)은 상기 램프 케이스(230)와 인접하게 구비되며 상기 베이스 보드(300)에 결합된다. 또한, 상기 하우징(280)은 상기 램프(210)에서 발생한 빛이 통과하도록 양측이 개방되어 있다. 그리고 상기 하우징(280)의 내부에는 상기 램프(210)에서 발생한 빛의 밝기 분포를 균일하게 하는 렌즈(281)가 구비된다.

상기 렌즈(281)는 DMD 방식 광학 유닛(200)에서는 내부가 반사체로 이루어지는 라이트 터널, 또는 막대 렌즈(rod lens)로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 렌즈(281)는 LCOS 방식 광학 유닛(200)에서는 FEL과 PCS렌즈로 이루어진다. 즉, 상기 렌즈(281)는 다양한 방식의 광학 유닛(200)에 따라 다양한 구성으로 이뤄지나, 빛의 밝기 분포를 균일하게 하는 동일한 역할을 한다. 도 2에는 LCOS 방식의 광학 유닛(200)의 FEL과 PCS렌즈가 도시되어 있다.

한편, 상기 램프(210)에서 발생한 열에 의하여 상기 하우징(280) 내부의 렌즈(281)가 손상되는 경우가 있다. 따라서, 상기 렌즈(281)의 손상을 방지하기 위하여, 상기 하우징(280)의 일측에는 상기 렌즈(281)를 냉각하기 위하여 공기가 유입되는 공기 유입구(282)가 형성된다.

그리고 상기 에어 가이드(270)가 상기 발라스트(240)를 냉각하는 팬(260)에서 토출되는 공기를 상기 공기 유입구(282)로 안내하고, 상기 하우징(280) 내부로 유입된 공기는 상기 하우징(280) 내부 빛 상기 렌즈(281)를 냉각시킨다.

여기서, 상기 팬(260)은 공간상의 제약, 상기 에어 가이드(270)의 크기를 축소 그리고 공기의 유로를 축소하여 냉각 성능을 향상시키기 위하여 상기 하우징(280)과 인접하게 구비되고, 상기 에어 가이드(270)는 상기 공기 유입구(282)와 상기 팬(260)에 인접하게 구비된다.

또한, 상기 공기 유입구(282)는 상기 에어 가이드(270)의 크기를 축소, 공기의 유로를 축소하기 위하여, 상기 하우징(280)의 측면 더욱 상세하게는 상기 팬(260)과 인접한 측면에 형성된다.

그리고 상기 에어 가이드(270)는 상기 팬(260)이 상기 발라스트(240)를 냉각하는 것을 방해하지 않도록, 상기 팬(260)의 일부를 가려 상기 팬(260)에서 토출되는 공기를 상기 공기 유입구(282)로 안내한다. 상기 에어 가이드(270)는 상기 하우징(280)에 결합되거나 상기 베이스 보드(300)에 결합되어 고정된다.

한편, 본 발명에 따른 프로젝션 텔레비전(1)은 상기 베이스 보드(300)에 결합되며, 상기 하우징(280)과 상기 램프 케이스(230)를 지지하는 서포터(290)를 더 포함하여 이루어진다.

도 3과 도4를 참조하면, 상기 서포터(290)는 상기 램프 케이스(230)와 상기 하우징(280)을 지지하여 상기 램프 케이스(230)와 상기 하우징(280)이 흔들리는 것을 방지하며, 다른 프로젝션 텔레비전(1)의 부품으로부터 보호한다. 이러한 상기 서포터(290)는 상기 하우징(280)과 상기 램프 케이스(230)를 지지하는 지지 플레이트(291)와 상기 지지 플레이트(291)에서 연장되어 상기 베이스 보드(300)에 결합되는 다수개의 레그(292, 293)를 포함하여 이루어진다.

상기 지지 플레이트(291)는 상기 램프 케이스(230)와 상기 하우징(280)의 상면에 위치되고, 상기 다수개의 레그(292, 293)는 상기 지지 플레이트(291)의 가장자리에서 상기 베이스 보드(300) 방향으로 연장되어, 그 끝단이 상기 베이스 보드(300)에 결합된다.

그리고 상기 에어 가이드(270)는 공간을 효율적으로 사용하기 위하여 상기 서포터(290)에 형성된다. 이때, 상기 에어 가이드(270)는 상기 다수개의 레그(292, 293) 중에 상기 공기 유입구(282)에 인접한 레그(293)에 형성된다. 그리고 상기 에어 가이드(270)는 상기 레그(293)와 일체로 형성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 프로젝션 텔레비전은 팬을 공용으로 사용하여 팬의 수를 줄인다. 또한, 본 발명에 따른 프로젝션 텔레비전은 공기 유로를 바꿔 팬의 수를 줄인다. 따라서, 팬에 의한 소음이 감소되는 효과가 있다.

본 명세서에서 하나의 실시예가 설명되었음에도 불구하고, 그 취지와 범주에서 벗어남 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수도 있다는 사실은 당업자에게 자명하다. 그러므로, 상술된 실시예는 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경된 모든 특정 형태를 포함한다.

Claims (6)

1. 베이스 보드;

   빛을 발생하는 램프;

   상기 베이스 보드에 결합되고, 상기 램프를 감싸는 램프 케이스;

   상기 베이스 보드에 결합되고, 상기 램프를 온/오프(on/off)시키는 발라스트;

   상기 베이스 보드에 결합되고, 일측에 공기 유입구가 형성되며, 상기 램프에서 발생한 빛의 밝기를 균일하게 하는 렌즈가 내부에 구비되는 하우징;

   상기 발라스트로 공기를 토출하는 팬(fan);

   상기 팬에서 토출되는 공기를 상기 공기 유입구로 안내하는 에어 가이드를 포함하여 이루어지는 프로젝션 텔레비전.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 베이스 보드에 결합되고, 상기 하우징과 상기 램프 케이스를 지지하는 서포터를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 에어 가이드는 상기 서포터에 형성되는 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 서포터는,

   상기 하우징과 상기 램프 케이스를 지지하는 지지 플레이트; 그리고

   상기 지지 플레이트에서 연장되어 상기 베이스 보드에 결합되는 다수개의 레그를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 에어 가이드는 상기 다수개의 레그 중 상기 공기 유입구에 인접한 레그 에 형성되는 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 에어 가이드는 상기 레그와 일체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전.

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