DE102007038881B4

DE102007038881B4 - Projektor eines Informationsanzeigesystems in Fahrzeugen, insbesondere in Flugzeugen

Info

Publication number: DE102007038881B4
Application number: DE102007038881.2A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Heym Detlef; Dipl.-Ing. Vogel Carsten
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2017-12-28
Anticipated expiration: 2027-08-18
Also published as: US20090046252A1; DE102007038881A1; US8192028B2

Abstract

Projektor eines Informationsanzeigesystems in Fahrzeugen zum Projizieren von Informationen für Passagiere und/oder Besatzungsmitglieder enthaltenden Bildern auf eine in dem Fahrzeug angeordnete Projektionsfläche unter Verwendung eines Projektionsobjektivs, welches die von einer Lichtquelle und einem Projektionsmittel erzeugten Bildinhalte auf der Projektionsfläche abbildet, wobei als Lichtquelle und als Projektionsmittel ein LED-Array (1) mit unabhängig voneinander ein- oder ausschaltbaren LEDs (1a) vorgesehen ist, die LEDs (1a) zur Erzeugung von zusammengesetzten variablen Bildinhalten (7) einzeln ansteuerbar sind, zwischen dem LED-Array (1) und dem Projektionsobjektiv (6) eine Separationsbox (3) mit mehreren Kammern (3a) angeordnet ist, und die Kammern (3a) der Separationsbox (3) jeweils einer LED (1a) derart zugeordnet sind, dass die den eingeschalteten LEDs (1a) zugeordneten Kammern (3a) von dem Projektionsobjektiv (6) als Teile des durch die eingeschalteten LEDs (1a) bestimmten zusammengesetzten Bildes (7) auf der Projektionsfläche abgebildet werden, wobei die Kammern (3a) mit ihrer Form das Erscheinungsbild des die Informationen wiedergebenden Bildes (7) beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, dass der Separationsbox (3) ein Passepartout (5) mit Öffnungen (5a), deren Anzahl der Anzahl der LEDs (1a) und der Kammern (3a) der Separationsbox (3) entspricht, zur Gestaltung und Kontrastverbesserung des projizierten Bildes (7) nachgeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Projektor eines Informationsanzeigesystems in Fahrzeugen, insbesondere in Flugzeugen, zum Projizieren von Informationen für Passagiere und/oder Besatzungsmitglieder enthaltenden Bildern auf eine in dem Fahrzeug angeordnete Projektionsfläche, vorzugsweise eine Wand, ein Deckenelement oder dergleichen, unter Verwendung eines Projektionsobjektivs, welches die von einer Lichtquelle und einem Projektionsmittel erzeugten Bildinhalte auf der Projektionsfläche abbildet.
In der DE 10 2004 031 700 A1 ist ein Informationsanzeigesystem für Flugzeuge beschrieben, bei dem als Projektionsmittel ein dünner Film oder eine entsprechend bedruckte oder anderweitig bearbeitete Scheibe oder ein sonst teilweise lichtdurchlässiges Material verwendet werden kann. Um in Kombination mit einer Hochleistungs-Leuchtdiode und einer geeigneten Optik statische und dynamische Informationen auf beliebig gestalteten Projektionsflächen darzustellen, ist ein elektronisch veränderbares Projektionsmittel in Form eines Flüssigkristall-Displays ausgeführt, welches über einen Datenport und Datenleitungen von einer Steuereinheit ansteuerbar und betreibbar ist. Bei den Daten, welche von der Steuereinheit an das Flüssigkristall-Displays abgegeben werden, kann es sich um Bilddaten oder um Filmdaten handeln, so dass komplette Filme auf die Projektionsfläche abgebildet werden können. Mit diesem Informationsanzeigesystem werden hoch auflösende Abbildungen erzeugt.
Aus der DE 199 25 318 C1 ist ein Farbbildprojektor mit zeitgesteuerten LED-Lichtquellen bekannt, bei dem großflächige Arrays aus zeilen- und spaltenweise organisierten LEDs in den drei Grundfarben eingesetzt werden. Die LEDs werden über einen gemeinsamen Bildgenerator und eine Steuerschaltung derart angesteuert, dass der Bildaufbau aus nacheinander generierten Teilbildern in den drei Grundfarben erfolgt. Zum Zwecke der Erhöhung der Gesamthelligkeit des Bildes folgt die Ansteuerung der zeilen- und spaltenweise organisierten LEDs dem zeilen- und spaltenweisen Bildaufbau im Bildgenerator. Dieser Farbbildprojektor kann zur Vorführung von Videosequenzen bei Demonstrationsveranstaltungen, zur Darstellung bewegter Bilder bei Großveranstaltungen aber auch im Heimkinobereich eingesetzt werden.
Weiterhin ist in der EP 0 605 232 B1 eine Bildprojektionsvorrichtung zum Erzeugen einer Bildanzeige auf einem Projektionsschirm beschrieben. Diese Vorrichtung umfasst eine Einrichtung zum Abgeben von Licht, eine erste Linsenanordnung mit einer Mehrzahl von ersten Mikrolinsen, eine Flüssigkristallanzeige, die eine Mehrzahl von in Matrix-Form angeordneten Pixeln und eine Abschirmmaske aufweist, eine zweite Linsenanordnung mit einer Mehrzahl von zweiten Mikrolinsen sowie eine Projektionslinsenanordnung mit einer Projektionslinse. Weiterhin ist eine Einrichtung zur Erzeugung eines Steuersignals und zu dessen Zufuhr zu der Flüssigkristallanzeige vorgesehen, wobei die Flüssigkristallanzeige abhängig von dem Steuersignal die Menge des Lichtes, das durch jedes Pixel empfangen wird, steuert.
Es zeigt sich, dass Projektoren gemäß dem Stand der Technik (so genannte Beamer in DLP- oder LCD-Technik) recht groß und für eine Anwendung in Fahrzeugen zu aufwendig sind. Hingegen haben einfache Mini-Projektoren mit LCDs, wie sie z. B. in Projektionsuhren verwendet werden, den Nachteil, dass sie aufgrund der geringen LCD-Transmission viel zu dunkel sind und einen schlechten Wirkungsgrad aufweisen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Projektor als Bauelement eines Informationssystem in Fahrzeugen, insbesondere in Flugzeugen zu schaffen, mit dem die zwischen statischen Projektoren (Dia-Projektoren) und dynamischen Projektoren (Beamern) bestehende Lücke geschlossen wird und mit dem einfache Bildinhalte wie z. B. Buchstaben oder Zahlen abgebildet und auf einfache Weise variiert werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als Lichtquelle und als Projektionsmittel ein LED-Array mit unabhängig voneinander ein- oder ausschaltbaren LEDs vorgesehen ist, dass die LEDs zur Erzeugung von zusammengesetzten variablen Bildinhalten einzeln ansteuerbar sind, dass zwischen dem LED-Array und dem Projektionsobjektiv eine Separationsbox mit mehreren Kammern angeordnet ist, und dass die Kammern der Separationsbox jeweils einer LED derart zugeordnet sind, dass die den eingeschalteten LEDs zugeordneten Kammern von dem Projektionsobjektiv als Teile des durch die eingeschalteten LEDs bestimmten zusammengesetzten Bildes auf der Projektionsfläche abgebildet werden, wobei die Kammern mit ihrer Form das Erscheinungsbild des die Informationen wiedergebenden Bildes beeinflussen.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben. Hierbei ist ein erfindungsgemäßer Projektor durch die Verwendung von mehreren aneinander gereihten Miniprojektoren und entsprechender Ansteuerung der LEDs der LED-Arrays zur Erzeugung von Informationen enthaltenden Laufbildern gekennzeichnet.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der als Mini-Projektor ausgebildete Projektor als Informationsquelle in Luft-, Land- oder Wasserfahrzeugen einsetzbar ist, um z. B. die Sitzreihen- oder Sitzplatznummern großflächig anzuzeigen, gegebenenfalls auch vergrößert, und um somit das Auffinden eines zugewiesenen Sitzplatzes zu erleichtern. Vorteilhafterweise können Änderungen der einfachen Bilder durch programmiertes Ein- bzw. Ausschalten der LEDs auf einfache Weise von extern oder zentral realisiert werden. Ein weiterer Vorteil liegt in einer wesentlichen Verbesserung der die einfachen Informationen wiedergebenden Bilder in Bezug auf Helligkeit, Kontrast und Abbildungsschärfe.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:
1 einen prinzipiellen Aufbau eines Projektors eines Informationsanzeigesystems;
2 ein Passepartout (Maske) zur Erzeugung eines abgewandelten Designs einer abgebildeten Information; und
3 eine Array-Anordnung zur Erzeugung einer kombinierten projizierten Abbildung von festen (statischen) Bildinhalten und variablen (dynamischen) Bildinhalten.
In 1 besteht ein als Lichtquelle und Projektionsmittel wirkendes LED-Array 1 aus (mindestens) 4 × 5 LEDs 1a, Jede Licht emittierende Diode (LEDs 1a) lässt sich vorzugsweise von einer zeichnerisch nicht dargestellten Steuereinrichtung einzeln und unabhängig voneinander ein- oder ausschalten, so dass sich aus den eingeschalteten LEDs ein eine Information wiedergebendes Bild 7 zusammensetzt, welches von einer Projektionsoptik 6 auf eine Projektionsfläche projiziert wird, gegebenenfalls unter Verwendung von ebenfalls nicht dargestellten Umlenkspiegeln. Bei der Projektionsfläche kann es sich beispielsweise um eine Wand, ein Deckenelement oder dergleichen in einem Flugzeug handeln, wobei die Auflösung des projizierten Bildes desto besser erscheint, je größer die Anzahl der eingeschalteten LEDs ist.
Zwischen dem LED-Array 1 und dem Projektionsobjektiv 6 sind eine Separationsbox 3 mit mehreren Kammern 3a zur Verbesserung des Bildes 7 sowie ein Linsenarray 2 mit einer der Anzahl der LEDs 1a entsprechenden Anzahl von Linsen 2a zur Sammlung und Ausrichtung des von jeder zugehörigen LED 1a ausgesandten Lichts angeordnet. Die Kammern 3a der Separationsbox 3 sind jeweils einer LED 1a bzw. einer Linse 2a des Linsenarrays 2 derart zugeordnet, dass die den eingeschalteten LEDs zugeordneten Kammern 3a von dem Projektionsobjektiv 6 als Teile des durch die eingeschalteten LEDs 1a bestimmten zusammengesetzten Bildes 7 auf der Projektionsfläche abgebildet werden. Hierbei beeinflussen die Kammern 3a mit ihrer Form das Erscheinungsbild des die Information wiedergebenden Bildes 7.
Zur Verbesserung der Homogenität des ausgeleuchteten Bildes 7 ist auf der dem Projektionsobjektiv 6 zugewandten Oberfläche der Separationsbox 3 eine Diffusorscheibe 4 integriert angeordnet. Auch kann auf dieser Oberfläche der Separationsbox 3 ein zeichnerisch nicht dargestelltes Farbfilter angeordnet sein. Grundsätzlich kann ein Farbfilter an einer beliebigen Stelle zwischen dem LED-Array 1 und dem Projektionsobjektiv 6 positioniert werden. Weiterhin ist zur Gestaltung und Kontrastverbesserung des projizierten Bildes 7 zwischen der Separationsbox 3 und dem Projektionsobjektiv 6 ein Passepartout (Maske) 5 angeordnet, welches eine der Anzahl der LEDs 1a und der Kammern 3a der Separationsbox 3 entsprechende Anzahl von Öffnungen 5a aufweist. Das Passepartout 5 kann auch zur Erzeugung eines abgewandelten Designs einer abgebildeten Information 7 dienen. Hierzu ist, wie dieses aus 2 ersichtlich ist, ein Passepartout 5 mit individuell ausgestalteten Öffnungen 5b einer Projektionsoptik 6 vorgeschaltet.
In 3 besteht eine Array-Anordnung 11 aus einem LED-Array 12 zur Erzeugung von festen (statischen) Bildinhalten sowie aus zwei LED-Arrays 13 und 14 zur Erzeugung von jeweils variablen (dynamischen) Bildinhalten. Bei dieser Anordnung werden zweckmäßigerweise drei zeichnerisch nicht dargestellte Linsen-Arrays und eine ebenfalls nicht gezeigte Separationsbox verwendet, deren Kammern in gleicher Weise den LED-Arrays angepasst sind, wie dieses für die Öffnungen 15a des Passepartout 15 der Fall ist. Einer kombinierten projizierten Abbildung 16 von festen (statischen) Bildinhalten und variablen (dynamischen) Bildinhalten kann beispielsweise durch eine fest vorgegebene Ansteuerung der LEDs 12a des LED-Arrays 12 sowie durch eine variierbare Ansteuerung von vorgegebenen LEDs 13a/14a der beiden LED-Arrays 13 und 14 erzielt werden.
Bei den gezeigten Anordnungen können durch die Verwendung von LEDs-Arrays, die mit LEDs in den Grundfarben Rot, Grün und Blau (RGB-LEDs) ausgerüstet sind, auch farbige Projektionsbilder erzielt werden.
Bezugszeichenliste

1: LED-Array mit LEDs 1a
2: Linsenarray mit Linsen 2a
3: Separationsbox mit Kammern 3a
4: Diffusorscheibe
5: Passepartout (Maske) mit Öffnungen 5a oder 15b
6: Projektionsoptik
7: Einfache Information wiedergebendes Bild
11: Array-Anordnung
12: LED-Array für statische Bildinhalte mit LEDs 12a
13: LED-Array für dynamische Bildinhalte mit LEDs 13a
14: LED-Array für dynamische Bildinhalte mit LEDs 14a
15: Passepartout (Maske) mit Öffnungen 15a
16: Kombinierte Abbildung

Claims

Projektor eines Informationsanzeigesystems in Fahrzeugen zum Projizieren von Informationen für Passagiere und/oder Besatzungsmitglieder enthaltenden Bildern auf eine in dem Fahrzeug angeordnete Projektionsfläche unter Verwendung eines Projektionsobjektivs, welches die von einer Lichtquelle und einem Projektionsmittel erzeugten Bildinhalte auf der Projektionsfläche abbildet, wobei als Lichtquelle und als Projektionsmittel ein LED-Array (1) mit unabhängig voneinander ein- oder ausschaltbaren LEDs (1a) vorgesehen ist, die LEDs (1a) zur Erzeugung von zusammengesetzten variablen Bildinhalten (7) einzeln ansteuerbar sind, zwischen dem LED-Array (1) und dem Projektionsobjektiv (6) eine Separationsbox (3) mit mehreren Kammern (3a) angeordnet ist, und die Kammern (3a) der Separationsbox (3) jeweils einer LED (1a) derart zugeordnet sind, dass die den eingeschalteten LEDs (1a) zugeordneten Kammern (3a) von dem Projektionsobjektiv (6) als Teile des durch die eingeschalteten LEDs (1a) bestimmten zusammengesetzten Bildes (7) auf der Projektionsfläche abgebildet werden, wobei die Kammern (3a) mit ihrer Form das Erscheinungsbild des die Informationen wiedergebenden Bildes (7) beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, dass der Separationsbox (3) ein Passepartout (5) mit Öffnungen (5a), deren Anzahl der Anzahl der LEDs (1a) und der Kammern (3a) der Separationsbox (3) entspricht, zur Gestaltung und Kontrastverbesserung des projizierten Bildes (7) nachgeordnet ist.
Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem LED-Array (1) und der Separationsbox (3) ein Linsenarray (2) mit einer der Anzahl der LEDs (1a) entsprechenden Anzahl von Linsen (2a) zur Sammlung und Ausrichtung des von jeder zugehörigen LED (1a) ausgesandten Lichts angeordnet ist.
Projektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Projektionsobjektiv (6) zugewandten Oberfläche der Separationsbox (3) eine Diffusorscheibe (4) zur Verbesserung der Homogenität des ausgeleuchteten Bildes (7) angeordnet ist.
Projektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem LED-Array (1) und dem Projektionsobjektiv (6) ein Farbfilter angeordnet ist.
Projektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung von mit LEDs (1a) in den Grundfarben Rot, Grün und Blau (RGB-LEDs) ausgerüsteten LEDs-Arrays (1) zur Erzeugung von farbigen Bildinhalten.
Projektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Erzeugung einer kombinierten projizierten Abbildung (16) von festen (statischen) Bildinhalten und variablen (dynamischen) Bildinhalten durch eine fest vorgegebene Ansteuerung und eine variierbare Ansteuerung von vorgegebenen LEDs (12a, 13a, 14a) von LED-Arrays für statische Bildinhalte (12) und von LED-Arrays für dynamische Bildinhalte (13, 14).
Projektor, gekennzeichnet durch die Verwendung von mehreren aneinander gereihten Miniprojektoren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und entsprechender Ansteuerung der LEDs (1a, 12a, 13a, 14a) der LED-Arrays zur Erzeugung von Informationen enthaltenden Laufschriften.