KR20050015152A

KR20050015152A - 프로젝터

Info

Publication number: KR20050015152A
Application number: KR1020030053836A
Authority: KR
Inventors: 김원년
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2005-02-21
Also published as: US7163295B2; US20050030483A1; CN1580941A

Abstract

본 발명은 광학엔진을 포함하는 프로젝터에 관한 것으로, 상기 광학엔진은 광합성부와; 상기 광합성부에 대향하여 마련된 복수의 디스플레이소자와; 상기 디스플레이소자에 인접하여 광을 공급하는 광원과; 상기 광원과 디스플레이소자 사이에 마련된 도광판과; 상기 광원 간의 온도편차를 줄이도록 상기 광원과 접촉한 히트파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 구조가 간단하며, 복수의 광원의 온도차에 의한 상이동을 방지하고 용이하게 광원의 온도를 제어할 수 있는 프로젝터가 제공된다.

Description

프로젝터 {Projector}

본 발명은 프로젝터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조가 간단하며, 복수의 광원의 온도차에 의한 상이동을 방지하고, 용이하게 광원의 온도를 제어할 수 있는 프로젝터에 관한 것이다.

일반적으로 프로젝터는 스크린에 화상을 투사하여 원하는 화면을 형성할 수도 있으며, 유사한 장치를 텔레비전 내부에 장착하여 화면을 투사하는 프로젝션 텔레비전에 이용된다.

프로젝터는 디스플레이소자에 의해 형성되는 화상을 스크린에 투영하는 장치이다. 이러한 프로젝터는 디스플레이소자의 형태에 따라 빛이 디스플레이 소자를 통과하여 스크린에 화상을 투영하는 투과형과, 빛이 디스플레이소자로부터 반사하여 스크린에 화상을 투영하는 반사형이 있다.

또한, 프로젝션의 디스플레이 소자로서 엘시디 패널을 이용하는 액정투사기의 기술이 개발되어 있다. 액정투사기에 있어 표현된느 영상의 색상 및 해상도에 큰 영향을 미치는 램프 광학장치에 대하여서는 다양한 기술이 개발되어 있는 바, 일반적으로 하나의 엘시디 패널을 이용한 SLPS(Single LCD Pannel System)와 램프로부터 발광되는 빛을 3원색으로 분광시켜 각각의 엘시디 패널을 이용하여 투사시키는 TLSP(Triple LCD Pannel System)로 크게 나눌수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 TLSP 방식의 프로젝터를 간략하게 도시한 간략도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 3개의 액정패널을 사용한 프로젝터는 광을 공급하는 광원(100)과, 광원(100)에서 공급되는 빛을 합성 및 분리시키기 위한 두개의 플라이아이 렌즈(200), PBS어레이(300), 2개의 제1집광랜즈(400), 4개의 전반사거울(500), 2개의 다이크로익 거울(510) 및 확대렌즈(520)와, 거울을 통해 들어온 빛의 직진성을 높이기 위하여 제2집광렌즈(600a, 600b, 600c)와, 집광렌즈(600a, 600b, 600c)에 의해 직진성을 갖는 백색광을 원하는 R, G 및 B의 색신호를 구현하기 위한 각각의 엘시디(610a, 610b, 610c)와, 엘시디(610a, 610b, 610c)로부터 나온 R, G 및 B의 색광을 합성하기 위한 광합성부(700)와, 광합성부(700)로부터 합성된 빛을 확대투사하기 위한 투사렌즈(800)를 포함한다.

상술한 구성에 따른 프로젝터의 작동에 대하여 설명하면, 광원(100)으로부터 공급되는 빛이 반사경에 의해 반사되고, 플라이아이 렌즈(200),PBS어레이(3000, 제1집광렌즈(400), 전반사거울(500), 다이크로익거울(510) 및 확대렌즈(520)에 의해 빛의 합성 및 분리가 이루어진다. 또한, 상기 다이크로익 거울(510)에 의해 분리된 빛은 각각 R, G 및 B 성분 만을 나타내는 각각의 엘시디 패널(610a, 610b, 610c)을 거치면서 빛 변조과정을 거치게 된다.

따라서, 상술한 엘시디 패널(610a, 610b, 610c)에 의하여 R, G, B 색으로 구현된 각각의 빛은 상기 광합성부(700)를 통하여 합성되고, 상기 광합성부(700)에 의하여 합성된 빛은 투사렌즈(800)를 통화여 확대 투사된다.

하지만 상술한 구성의 프로젝터는 구조가 복잡하고 빛의 투과율의 저하로 휘도가 떨어지는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 한국공개특허 제2003-0057751에는 광원으로 LED를 사용하고 각각의 엘시디 패널에 독립적으로 빛을 공급하는 프로젝션 디스플레이에 관하여 개시되어 있다. 하지만, 이와 같은 경우에도 LED를 광원으로 사용하기 때문에 복수의 LED가 필요하게 되는데, 복수의 LED간의 온도차에 의하여 화상이 이동하는 Phase Shaft 현상이 발생되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구조가 간단하며, 복수의 광원의 온도차에 의한 상이동을 방지하고, 용이하게 광원의 온도를 제어할 수 있는 프로젝터를 제공하는데 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 광학엔진을 포함하는 프로젝터에 있어서,상기 광학엔진은 광합성부와; 상기 광합성부에 대향하여 마련된 복수의 디스플레이소자와; 상기 디스플레이소자에 인접하여 광을 공급하는 광원과; 상기 광원과 디스플레이소자 사이에 마련된 도광판과; 상기 광원 간의 온도편차를 줄이도록 상기 광원과 접촉한 히트파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터가 제공된다.

또한, 상기 광학엔진은 상기 히트파이프에 부착된 온도센서와, 상기 광원을 냉각시키는 냉각부와, 상기 온도센서의 신호에 따라 상기 냉각부를 제어하는 제어부를 더 포함하여 온도제어를 용이하게 할 수 있다.

상기 광합성부는 육방체로 마련되고, 상기 디스플레이 소자는 상기 광합성부의 각 측면에 대향하여 3개로 마련될 수 있다 .한편, 상기 광원은 LED인 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 프로젝터의 구성을 간략하게 도시한 간략도이고, 도 3은 도 2에 따른 프로젝터의 광학엔진을 도시한 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 프로젝터는 광학엔진(10)과 광학엔진(10)을 냉각시켜주는 냉각팬(90)을 포함한다. 광학엔진(10)은 광합성부(70)와 광합성부(70)의 3면에 대향하여 설치되는 엘시디 패널(60a, 60b, 60c)과, 엘시디 패널(60a, 60b, 60c)의 배면에 대응하는 도광판(50a, 50b, 50c)과, 도광판(50a, 50b, 50c)의 상,하측에 인접하여 설치되는 복수의 광원(51a, 51b, 51c)을 포함한다. 또한 엘시디 패널(60a, 60b, 60c)과 광합성부(70) 사이에 편광판(61a, 61b, 61c)이 개재되어 있다.

도 4는 도3의 광원(51a, 51b, 51c)과 히트파이프(52)를 도시한 요부도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 광합성부의 3면에 대응한 광원은 각각 R광원(51a), G광원(51b), B광원(51c) 세가지 색의 LED가 복수개로 마련된다. 복수의 광원(51a, 51b, 51c)은 바형상의 히트파이프(52a, 52b, 52c)에 의해 상호 연결되어 있다. 히트파이프(52a, 52b, 52c)에는 온도센서(53)가 설치된다. 히트파이프(52a, 52b, 52c)는 열전도율이 높은 구리파이프 내에 소량의 액체를 주입한 후, 파이프 내를 저기압의 상태로 만들면, 파이프 내의 액체의 끊는점은 낮아지게 된다. 따라서 히트파이프(52a, 52b, 52c) 내의 액체는 낮은 온도에서도 끊게 되어 히트파이프(52a, 52b, 52c)는 접촉해 있는 열원의 위치에 관계없이 전체적으로 같은 온도를 유지시켜준다.

도 5는 본 발명에 따른 프로젝터의 광원의 온도제어의 흐름을 도시한 블록도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 히트파이프(52a, 52b, 52c)에 설치된 온도센서(53)로부터 광원(51a, 51b, 51c)의 온도 정보가 제어부(40)로 전달되면 제어부(40)는 기입력된 최적의 온도에 따라 냉각부(90)의 가동을 제어하여 광원(51a, 51b, 51c)의 온도를 제어하게 된다.

상술한 설명의 구성에 따른 프로젝터의 작동에 대하여 설명하면 다음과 같다. R, G, B 세가지 색의 LED광원(51a, 51b, 51c)으로부터 공급되는 빛은 도광판(50a, 50b, 50c)으로 공급된다. 도광판(50a, 50b, 50c)은 광원(51a, 51b, 51c)으로부터 공급되는 빛을 엘시디 패널(60a, 60b, 60c)에 전달하는 역할을 한다. 광원(51a, 51b, 51c)이 도광판(50a, 50b, 50c)의 상, 하부 측면에 설치되어 있으므로 광원(51a, 51b, 51c)으로부터 공급되는 빛을 엘시디 패널(60a, 60b, 60c)의 배면으로 공급한다.

광합성부(70)는 육방체의 형상으로 마련되며 엘시디 패널(60a, 60b, 60c)로부터 나온 빛을 합성한다. 엘시디 패널(60a, 60b, 60c)은 R, G, B 세가지 색의 광원(51a, 51b, 51c)으로부터 공급되는 빛을 제어하여 광합성부(70)에서 화상을 형성하게 한다. 엘시디 패널(60a, 60b, 60c)과 광합성부(70) 사이에는 편광판(61a, 61b, 61c)을 두어 빛의 직진성을 향상시킨다.

광원(51a, 51b, 51c)은 히트파이프(52a, 52b, 52c)에 의해 상호 열적으로 접촉한 상태에 있게 된다. 상술한 바와 같이 히트파이프(52a, 52b, 52c)는 열전도율이 매우 높기 때문에 히트파이프(52a, 52b, 52c)에 접촉한 열원간의 온도 편차를 줄여준다. 따라서 복수의 광원(51a, 51b, 51c)간의 온도편차는 히트파이프(52a, 52b, 52c)에 의해 줄어들게 된다. 따라서 광원(51a, 51b, 51c)의 온도차에 의해 발생되는 Phase Shaft현상은 줄어들게 된다.

또한, 히트파이프(52a, 52b, 52c)에 설치된 온도센서(53)을 이용하여 제어부(40)는 광원(51a, 51b, 51c)에서 발생되는 열을 냉각시켜주는 냉각부(90)의 작동을 제어한다. 히트파이프(52a, 52b, 52c)는 열전달율이 높기 때문에, 광원(51a, 51b, 51c)의 온도는 정확하게 온도센서(53)에 의해 감지되고, 감지된 온도에 따라 제어부(40)는 냉각부(90)을 제어하여 광원의 온도를 최적으로 형성시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 구조가 간단하며, 복수의 광원의 온도차에 의한 상이동을 방지하고 용이하게 광원의 온도를 제어할 수 있는 프로젝터가 제공된다.

도 1은 종래기술에 따른 프로젝터의 구성을 개략적으로 도시한 간략도,

도 2는 본 발명에 따른 프로젝터의 구성을 개략적으로 도시한 간략도,

도 3은 본 발명에 따른 프로젝터의 광학엔진을 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 프로젝터의 광원과 히트파이프를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 온도제어의 흐름을 도시한 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 광학엔진 40: 제어부

50(a, b, c) : 도광판 51(a, b, c) : 광원

52(a, b, c) : 히트 파이프 53: 온도 센서

60(a, b, c) : 엘시디 패널 70: 광합성부

90: 냉각부

Claims

광학엔진을 포함하는 프로젝터에 있어서,

상기 광학엔진은,

광합성부와;

상기 광합성부에 대향하여 마련된 복수의 디스플레이소자와;

상기 디스플레이소자에 인접하여 광을 공급하는 광원과;

상기 광원과 디스플레이소자 사이에 마련된 도광판과;

상기 광원 간의 온도편차를 줄이도록 상기 광원과 접촉한 히트파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
제1항에 있어서,

상기 광학엔진은 상기 히트파이프에 부착된 온도센서와, 상기 광원을 냉각시키는 냉각부와, 상기 온도센서의 신호에 따라 상기 냉각부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
제 2항에 있어서,

상기 광합성부는 육방체로 마련되고, 상기 디스플레이 소자는 상기 광합성부의 각 측면에 대향하여 3개로 마련되는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광원은 LED인 것을 특징으로 하는 프로젝터.