KR20130103051A

KR20130103051A - Ｄｍｄ 모듈 냉각장치

Info

Publication number: KR20130103051A
Application number: KR1020120024375A
Authority: KR
Inventors: 한기수; 박재형; 이건; 김광석; 최광명
Original assignee: 주식회사 필옵틱스; 삼성전기주식회사
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-09-23
Also published as: KR101344866B1; JP2013186474A; JP5646667B2

Abstract

본 발명은 DMD 모듈 냉각장치에 관한 것으로서, DMD 모듈의 상부에 수직장착되는 히트 파이프와; 상기 히트 파이프의 상부 끝단에서부터 하부 방향으로 간격을 두고 장착되는 판 형상의 히트 싱크와; 상기 히트 파이프의 하부와 DMD 모듈의 상부에 장착되는 히트 블록; 을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, DMD 모듈과 결합되는 히트 파이프와 히트 블록을 이용하여 DMD 모듈에서 발생하는 열을 빠르게 흡수 및 이동시킬 수 있을 뿐만 아니라 열에 의한 DMD 모듈의 손상과 오작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

ＤＭＤ 모듈 냉각장치{Digital Micro-mirror Device module cooling apparatus}

본 발명은 DMD 모듈 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 DMD모듈과 결합되는 열전달 매개체를 이용하여 열을 빠르게 이동시키면서 상기 열전달 매개체를 신속하게 냉각시킬 수 있도록 한 DMD 모듈 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 광학 시스템은 소형 영상을 광학 수단을 이용하여 대화면으로 구현하기 위한 것으로서, 영상을 구현하는 소자의 종류에 따라 CRT(Cathode Ray Tube), LCD(Liquid Crystal Display) 및 DLP(Digital Light Processing) 방식으로 나눌 수 있다.

이를 좀더 살펴보면, 상기 CRT 방식은 소형 고화질 브라운관을 거울에 반사시켜 스크린 영상이 맺히게 하는 방식으로 가장 오래된 방식이다.

그리고 상기 LCD 방식은 외부 재생 영상신호를 TV로 보내면 TV 내부의 직경이 작은 소형 LCD화면이 영상신호를 받아 영상을 재현하게 되고, 화면에 맺힌 영상을 액정화면 뒤에서 강한 빛을 쏘여 렌즈를 통해 화면을 확대하고, 거울에 반사시켜 스크린에 투영하게 되는 방식이다.

또한 DLP 방식은 수만개의 미세 구동 거울이 집적된 DMD(Digital Micro-mirror Device) 조립체를 이용하여 외부로부터 입력받은 영상신호를 확대 투사하는 형태의 메커니즘으로 동작하는 방식이다.

여기서 상기 DLP 방식은 시스템의 심장부인 표시장치에 DMD를 채용하는데, 표면에 극소의 거울을 무수히 배치한 칩으로, 거울 하나가 화소(pixel) 하나에 대응되는 것으로, 기존의 브라운관 방식이나 액정 방식, 플라스마 방식과 완전히 다른 투사 방식이다. DLP는 투과식이 아닌 거울반사 원리를 이용하므로 빛 효율이 좋고, LCD에 비해 흑색의 표현력이 좋아 상대적으로 홈씨어터용으로 각광받고 있다.

그리고 상기 DLP 방식의 TV에 내장되는 일반적인 DMD 모듈은 복수의 IC칩과 다수의 전자소자가 집적된 기판과, 상기 기판에 전기적으로 연결 설치되는 DMD 모듈과, 상기 DMD 모듈이 설치된 기판을 지지하는 홀더와, 상기 DMD 모듈을 상기 기판에 결합시키는 브라켓 등으로 구성된다.

한편 상기 DMD 모듈을 냉각하는 냉각구조를 도시된 도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 DMD 모듈의 냉각구조(100)는 방열판(210)에 다수개의 방열핀(220)이 간격을 두고 형성되는 히트 싱크(200)와, 상기 히트 싱크(200)와 간격을 두고 설치되고 DMD 모듈이 장착되는 DMD 모듈용 보드(300)와, 상기 히트 싱크(200)와 DMD 모듈용 보드(300)의 사이에 장착되고 인터미디어트 블록(intermediate block)(410)과 스프링 블록(spring block)(420) 및 상기 인터미디어티 블록(410)과 스프링 블록(420)의 사이에 장착되는 체결블록(430)을 조합하여 구성되는 조립수단(400)을 고정결합하여 구성된다.

그러나 종래의 DMD 모듈의 냉각구조(100)는 DMD 모듈용 보드(300)와 히트 싱크(200)의 사이에 공간이 협소하기 때문에 제한된 공간에서 DMD를 효과적으로 냉각시키기 어려운 문제점이 있었다.

또한 종래의 DMD 모듈의 냉각구조(100)는 DMD에서 발생하는 열을 전달하는 구성이 복잡하여 열의 이동이 어려울 뿐만 아니라 열을 흡수하는 히트 싱크(200)를 냉각시키지 못함으로써 냉각효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

한국공개특허 제2005-0115095호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, DMD 모듈과 결합되는 히트 파이프와 히트 블록을 이용하여 DMD 모듈에서 발생하는 열을 빠르게 흡수 및 이동시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한 냉각관을 통해 분사되는 압축공기를 이용하여 DMD 모듈에서 열을 흡수 및 전달하는 히트 파이프와 히트 싱크 및 히트 블록을 신속하게 냉각시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, DMD 모듈의 상부에 수직장착되는 히트 파이프와; 상기 히트 파이프의 상부 끝단에서부터 하부 방향으로 간격을 두고 장착되는 판 형상의 히트 싱크와; 상기 히트 파이프의 하부와 DMD 모듈의 상부에 장착되는 히트 블록; 을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, DMD 모듈과 결합되는 히트 파이프와 히트 블록을 이용하여 DMD 모듈에서 발생하는 열을 빠르게 흡수 및 이동시킬 수 있을 뿐만 아니라 열에 의한 DMD 모듈의 손상과 오작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 냉각관을 통해 분사되는 압축공기를 이용하여 DMD 모듈에서 열을 흡수 및 전달하는 히트 파이프와 히트 싱크 및 히트 블록을 신속하게 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라 히트 파이프와 히트 싱크 및 히트 블록을 장시간에 걸쳐 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 DMD 칩의 냉각구조를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 DMD 모듈 냉각장치를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 DMD 모듈 냉각장치의 실시 예를 나타낸 사시도.
도 4 및 5는 본 발명에 따른 DMD 모듈 냉각장치를 구성하는 냉각관의 실시 예를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 DMD 모듈 냉각장치를 구성하는 분사노즐을 나타낸 정면도.
도 7(a) 및 7(b)은 본 발명에 따른 DMD 모듈 냉각장치를 구성하는 반사판을 나타낸 부분단면도.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 2는 본 발명에 따른 DMD 모듈 냉각장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 DMD 모듈 냉각장치의 실시 예를 나타낸 사시도이며, 도 4 및 5는 본 발명에 따른 DMD 모듈 냉각장치를 구성하는 냉각관의 실시 예를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 DMD 모듈 냉각장치를 구성하는 분사노즐을 나타낸 정면도이며, 도 7(a) 및 7(b)은 본 발명에 따른 DMD 모듈 냉각장치를 구성하는 반사판을 나타낸 부분단면도이다.

본 발명인 DMD 모듈 냉각장치(10)는 DMD 모듈(20)의 상부에 수직으로 장착되는 히트 파이프(30)와, 상기 히트 파이프(30)의 상부에 간격을 두고 장착되는 히트 싱크(40)와, 상기 DMD 모듈(20)의 상부에 장착되는 히트 블록(50)과, 상기 히트 싱크(40)에 압축공기를 분사하는 냉각관(70)과, 상기 냉각관(70)에 장착되어 분사공기의 방향과 양을 조절하는 분사노즐(80)과, 상기 냉각관(70)의 후방에 장착되는 반사판(90) 등으로 구성된다.

여기서 상기 DMD 모듈(20)은 도시된 도면의 DMD 모듈 이외에 공지된 DMD 모듈 중 택일하여 구성되고 별도의 설명은 생략하기로 한다.

그리고 상기 히트 파이프(30)와 히트 싱크(40) 및 히트 블록(50)은 분리 또는 일체로 형성될 수 있으며 본원발명에서는 분리형성되는 예를 들어 설명하기로 한다.

상기 DMD 모듈(20)의 상부에 수직으로 장착되는 히트 파이프(30)는 열전도율이 높은 구리나 알루미늄 등을 택일한 후 소정의 지름과 높이를 가지도록 형성된다.

상기 히트 파이프(30)의 상부에 간격을 두고 장착되는 히트 싱크(40)는 열전도율이 높은 구리나 알루미늄 등을 택일한 후 소정의 크기와 두께를 가지는 판 형상으로 형성된다.

그리고 본원발명에서 상기 히트 싱크(40)는 사각 판 형상으로 형성되고 상기 히트 파이프(30)의 상부 끝단에서 하부 방향으로 간격을 두고 장착되는 예를 들어 설명하기로 한다.

상기 DMD 모듈(20)의 상부에 장착되는 히트 블록(50)은 열전도율이 높은 구리나 알루미늄 등을 택일한 후 소정의 크기와 높이를 가지는 사각 블록 형상으로 형성된다.

여기서 상기 히트 블록(50)을 사각 블록형상으로 형성한 것은 상기 DMD 모듈(20)을 통해 전달되는 열을 빠르게 흡수 및 배출함과 동시에 흡수한 열을 상기 히트 파이프(30)에 전달하기 위한 것이다.

상기 히트 싱크(40)에 압축공기를 분사하여 냉각시키는 냉각관(70)은 도시된 도 4 및 5와 같이 구성된다. 그리고 본원발명에서 상기 냉각관(70)은 상기 DMD 모듈(20)과 간격을 두고 설치되는 고정 블록(60)에 장착되는 예를 들어 설명하기로 한다.

먼저 도시된 도 4의 냉각관(70)은 상기 냉각관(70)의 일 측 끝단에 분사공(71)이 형성되는 예를 나타낸 것이다.

즉 상기 DMD 모듈(20)과 간격을 두고 설치되는 고정 블록(60)으로 일 측 끝단에 분사공(71)이 형성되는 냉각관(70)을 장착하여 상기 히트 싱크(40)의 일 측에만 집중적으로 압축공기를 분사할 수 있도록 한 것이다.

다음으로 도시된 도 5의 냉각관(70)은 상기 냉각관(70)의 측면에 간격을 두고 분사공(71)이 형성되는 예를 나타낸 것이다. 이때 상기 분사공(71)에는 배출되는 압축공기가 상·하, 좌·우로 분사될 수 있도록 끝단에 경사면(72)을 형성하는 것이 바람직하다.

즉 상기 DMD 모듈(20)과 간격을 두고 설치되는 고정 블록(60)으로 측면에 간격을 두고 분사공(71)이 형성되는 냉각관(70)을 장착하여 상기 히트 싱크(40)에 균등하게 압축공기를 분사할 수 있도록 한 것이다.

상기 냉각관(70)의 분사공(71)에 각각 장착되는 분사노즐(80)은 관통공(82)이 구비된 중앙부(81)와, 상기 중앙부(81)에 간격을 두고 형성되는 수평부(83)와, 상기 수평부(83)의 끝단에 곡면지게 형성되는 곡면부(84)와, 상기 곡면부(84)와 연결되는 테두리부(85)가 일체로 형성되어 분사공기의 방향과 공기량을 조절하게 된다.

즉 상기 분사노즐(80)은 분사공(71)을 통해 배출되는 압축공기를 중앙부(81)에 형성되는 관통공(82)을 이용하여 직선으로 분사할 뿐만 아니라 상기 중앙부(81)에 간격을 두고 장착되는 수평부(83)와 곡면부(84)를 통해 회전하면서 분사하게 되는 것이다.

상기 냉각관(70)의 후방에 선택적으로 장착되는 반사판(90)은 도시된 도 7(a) 및 7(b)와 같이 구성되어 상기 히트 싱크(40)를 통해 반사되는 압축공기를 다시 한번 상기 히트 싱크(40)에 전달하게 된다.

즉, 도시된 도 7(a)의 반사판(90)은 히트 싱크(40)를 통해 반사되는 압축공기를 상기 히트 싱크(40)의 상·하부에 전달할 수 있도록 한 것이고, 도시된 7(b)은 상기 히트 싱크(40)에 반사되는 압축공기를 상기 히트 싱크(40)에 각각 전달될 수 있도록 한 것이다.

도시된 도 7(b)의 반사판(90)에 대해서 좀더 보충설명하면, 상기 반사판(90)은 내면에 수직방향으로 간격을 두고 위치 장착홈(91)을 형성하고, 상기 위치 장착홈(91)에는 위치 장착돌기(93)와 공간(94)이 형성되는 가이드 판(92)을 장착하여, 상기 반사판(90)의 내면과 가이드 판(92)을 통해 상기 히트 싱크(40)에 압축공기를 전달할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같이 구성되는 DMD 모듈 냉각장치의 실시 예를 참조로 설명하면 다음과 같다.

먼저 DMD 모듈(20)을 택일하여 준비한 후 상기 DMD 모듈(20)의 상부에 소정의 지름과 높이를 가지고 형성되면서 열전도율이 높은 구리나 알루미늄 등을 택일하여 제작되는 히트 파이프(30)를 장착한다.

이때 상기 DMD 모듈(20)의 상부와 히트 파이프(30)의 하부에는 소정의 크기와 높이를 가지는 사각형 형상으로 형성되면서 열전도율이 높은 구리나 알루미늄 등을 택일하여 제작되는 히트 블록(50)을 장착한다.

그리고 상기 히트 파이프(30)의 상부 끝단에서 하부 방향으로 소정의 크기와 두께를 가는 판 형상으로 형성되면서 열전도율이 높은 구리나 알루미늄 등을 택일하여 제작되는 히트 싱크(40)를 간격을 두고 장착한다.

다음으로 상기 DMD 모듈(20)과 간격을 두고 설치되는 고정 블록(60)에 측면에 간격을 두고 분사공(71)이 형성되는 냉각관(70)을 장착하면 DMD 모듈 냉각장치(10)의 조립은 완료되는 것이다.

여기서 상기 DMD 모듈 냉각장치의 조립 순서는 상기와 다르게 구성될 수 있음을 밝힌다.

그리고 상기 냉각관(70)의 분사공(71)에는 관통공(82)이 구비된 중앙부(81)와, 상기 중앙부(81)에 간격을 두고 형성되는 수평부(83)와, 상기 수평부(83)의 끝단에 곡면지게 형성되는 곡면부(84)와, 상기 곡면부(84)와 연결되는 테두리부(85)가 일체로 형성되는 분사노즐(80)이 선택적으로 각각 장착한다.

상기와 같이 구성되는 DMD 모듈 냉각장치의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저 상기 DMD 모듈(20)의 작동에 따라 열이 발생하게 되면, 상기 DMD 모듈(20)의 상부에 위치하는 히트 파이프(30)와 히트 블록(50)은 상기 DMD 모듈(20)의 열을 흡수하게 된다.

그리고 상기 DMD 모듈(20)의 열을 흡수한 히트 파이프(30)와 히트 블록(50)의 열은 상기 히트 파이프(30)를 따라서 상부에 위치하는 히트 싱크(40)에 전달된다.

다음으로 상기 냉각관(70)은 압축공기기계를 통해 공급되는 압축공기를 분사공(71)을 이용하여 상기 히트 싱크(40)로 분사하게 된다.

이때 상기 분사공(71)을 통해 배출되는 압축공기는 분사노즐(80)을 거치면서 일부는 중앙부(81)의 관통공(82)을 직접 통과하고 일부는 수평부(83)와 곡면부(84)를 거치면서 회전분사하게 된다.

그리고 상기 히트 싱크(40) 분사되는 압축공기는 주변의 열을 흡수하여 온도를 낮추고, 주변 공기는 히트 싱크(40)를 흡수하여 압축공기가 배출되는 방향으로 배출하게 되는 것이다.

이와 같은 DMD 모듈 냉각장치를 통해서 DMD 모듈(20)의 열을 빠르게 히트 싱크(40)에 전달할 뿐만 아니라 상기 냉각관(70)에서 배출되는 압축공기를 이용하여 히트 싱크(40)의 온도를 신속하게 낮출 수 있는 장점을 얻게 되는 것이다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 DMD 모듈 냉각장치를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : DMD 모듈 냉각장치, 20 : DMD 모듈,
30 : 히트 파이프, 40 : 히트 싱크,
50 : 히트 블록, 60 : 고정 블록,
70 : 냉각관, 80 : 분사노즐.

Claims

DMD 모듈(20)의 상부에 수직장착되는 히트 파이프(30)와;
상기 히트 파이프(30)의 상부 끝단에서부터 하부 방향으로 간격을 두고 장착되는 판 형상의 히트 싱크(40)와;
상기 히트 파이프(30)의 하부와 DMD 모듈(20)의 상부에 장착되는 히트 블록(50); 을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 DMD 모듈 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 DMD 모듈(20)과 간격을 두고 설치되는 고정 블록(60)에는 상기 히트 싱크(40)에 압축공기기계를 통해 공급되는 압축공기를 분사할 수 있도록 분사공(71)이 형성되는 냉각관(70)이 장착되되,
상기 분사공(71)은 냉각관(70)의 일 측 끝단에 형성되어 상기 히트 싱크(40)의 일 측에만 압축공기를 집중적으로 분사할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 DMD 모듈 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 DMD 모듈(20)과 간격을 두고 설치되는 고정 블록(60)에는 상기 히트 싱크(40)에 압축공기기계를 통해 공급되는 압축공기를 분사할 수 있도록 분사공(71)이 형성되는 냉각관(70)이 장착되되,
상기 분사공(71)은 냉각관(70)의 측면에 간격을 두고 형성되면서 끝단에 경사면(72)을 형성하여 상기 히트 싱크(40)에 균등하게 압축공기를 분사할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 DMD 모듈 냉각장치.
청구항 2 또는 3에 있어서,
상기 냉각관(70)의 분사공(71)에는 분사되는 압축공기의 방향과 압축공기량을 제어할 수 있도록 분사노즐(80)이 장착되되,
상기 분사노즐(80)은 관통공(82)이 구비된 중앙부(81)와, 상기 중앙부(81)에 간격을 두고 형성되는 수평부(83)와, 상기 수평부(83)의 끝단에 곡면지게 형성되는 곡면부(84)와, 상기 곡면부(84)와 연결되는 테두리부(85)가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 DMD 모듈 냉각장치.
청구항 2 또는 3에 있어서,
상기 냉각관(70)의 후방에는 상기 히트 싱크(40)를 통해 반사되는 압축공기를 히트 싱크(40)에 전달할 수 있도록 내면이 곡면지게 형성되는 반사판(90)이 더 장착되는 것을 특징으로 하는 DMD 모듈 냉각장치.
청구항 5에 있어서,
상기 반사판(90)의 내면에는 수직방향으로 위치 장착홈(91)이 형성되고, 상기 위치 장착홈(91)에는 상기 히트 싱크(40)에 각각 압축공기를 전달할 수 있도록 위치 장착돌기(93)가 형성된 가이드 판(92)이 탈·착 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 DMD 모듈 냉각장치.