DE1547361B2 - Zeichenprojektionsgerät - Google Patents

Description

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Kollimatorlinsen angeordnet sind, aus einer zweiten ten Material bestehende Platte eingeformt sind. Um Linsenplatte, auf deren dem Bildschirm zugekehrter eine genügende Helligkeit auf dem Bildfenster zu erSeite alle Kondensorlinsen ausgebildet sind, und aus zielen, so daß die Anzeige auch unter ungünstigen einem in enger Anlage zwischen den benachbarten Bedingungen, beispielsweise bei hellem Tageslicht, Seiten der beiden Linsenplatten angeordneten Film 5 gelesen werden kann, besitzen die einzelnen Linsen mit einer Vielzahl von Zeichenmasken, wobei die 20 einen verhältnismäßig kleinen Krümmungsradius. Anordnung der Linsen und Zeichenmasken so ge- Die Linsen 20 dienen dazu, das von den Linsen 16 troffen ist, daß der Strahlengang jedes Projektionssy- gesammelte Licht in den Raum zu konzentrieren, der stems ausgehend von einer Lichtquelle über die züge- von dem zu projizierenden Zeichen begrenzt wird, hörige Kollimatorlinse, die zugehörige Zeichenmaske io Daher werden die von der Linsenplatte 16 ausgehen- und die zugehörige Kondensorlinse zum Bildschirm den Lichtstrahlen 28 unmittelbar nach Auftreffen auf verläuft. Die einzelnen Kollimator- und Kondensor- der Oberfläche der Linsen 20 abgelenkt und zu linsen, die für die Bildung einer Vielzahl von optisch einem konvergierenden Strahlenbündel geformt, getrennten Projektionssystemen in einem Projek- Wenn die Lichtstrahlen 28 an der Vorderseite der tionsgerät nötig sind, werden also jeweils in geeigne- 15 Platte 18 austreten, ist der Abstand zwischen ihnen ter Weise auf einer Linsenplatte angeordnet oder in im Verhältnis zu dem Abstand beim Auftreffen auf diese eingeformt, wobei eine einzige Linsenplatte die der Rückseite beträchtlich verringert. Der Abstand Vielzahl von Kollimatorlinsen und eine weitere Lin- zwischen den Lichtstrahlen beim Auftreffen auf die senplatte sämtliche Kondensorlinsen bildet. Diese Kondensorlinse begrenzt das Format des Zeichens Linsenplatten besitzen vorteilhafterweise eine sphäri- 20 oder des Symbols, wenn dieses auf dem Bildschirm sehe Form, wie sie in dem vorerwähnten USA.-Pa- scharf abgebildet werden soll,
tent 3 091500 beschrieben ist. Beim Austreten aus einer der Linsen 20 durchläuft

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in das Licht die betreffende Zeichenmaske und gelangt der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels zu einer Linsenplatte 22, die eine Vielzahl von Pronäher erläutert. In der Zeichnung zeigt 25 jektionslinsen trägt. Die Funktion der Linsen 24 auf

F i g. 1 die Darstellung eines Strahlengangs, wel- dieser Platte besteht darin, das zu projizierende Zeicher die Linsenelemente in der üblichen Anordnung chen auf das Bildfenster zu zentrieren,
zeigt, Die Linsenplattenkombination nach der vorliegen-

F i g. 2 die Darstellung eines Strahlengangs, der die den Erfindung ist in F i g. 2 dargestellt. Gemäß dieser

Linsenelemente in der Anordnung nach der vorlie- 3° Figur weist das Zeichenprojektionsgerät 30 eine

genden Erfindung zeigt und Vielzahl von Lichtquellen 32, eine erste Linsenplatte

F i g. 3 eine Vorderansicht einer Vielzahl von Zei- 34, eine zweite Linsenplatte 36, eine Vielzahl von

chenmasken, wie sie in Projektionsgeräten nach der Zeichenmasken 38, eine dritte Linsenplatte 40, eine

vorliegenden Erfindung verwendet werden können. vierte Linsenplatte 42 und ein Projektionsfenster 44

In Fig. 1 ist ein übliches Zeichenprojektionsgerät 35 auf, wobei diese Kombination ebenfalls eine Vielzahl dargestellt. Es besteht aus einer Vielzahl von Licht- von konvergierenden Projektionssystemen bildet, quellen 12, einer Linsenplatte 14 mit einer Vielzahl Jede dieser Linsenplatten ist mit einer Vielzahl von von Kollektorlinsen 16, einer Linsenplatte 18 mit einzelnen Linsen versehen, welche von ihr gehalten einer Vielzahl von hochbrechenden Kondensorlinsen werden oder in sie eingeformt sind.
20, einer Vielzahl von Zeichenmasken 21, einer drit- 40 Der Aufbau und das Verhältnis der Teile untereinten Linsenplatte 22 mit einer Vielzahl von Objektiv- ander entsprechen in der Einheit 30 im wesentlichen linsen 24 und einem durchscheinenden Bildfenster denen in der Einheit 10 in F i g. 1 mit der Ausnahme, 25, wodurch eine Vielzahl von konvergierenden Pro- daß zwei Linsenplatten 36 und 40 vorgesehen sind, jektionssystemen für die Anzeige von den von dem welche die Kondensorlinsenanordnung 18 der übli-Gerät zu projizierenden Zeichen oder Symbolen ge- 45 chen Vorrichtung ersetzen und deren Funktion besbildet wird. Bei dem üblichen Zeichenprojektionsge- ser ausfüllen sollen.

rät dieses Typs sind ungefähr 10 bis 12 getrennte Bei der Untersuchung des Zusammenwirkens der

Projektionssysteme vorgesehen, die eine entspre- Linsenplatten 36 und 40 ergibt sich, daß die Linsen

chende Anzahl von Birnen 12, Linsen 20, Masken 37 in der Platte 36 die Funktion haben, das von der

und Objektivlinsen erfordern, welche alle auf das 50 Platte 34 durchgelassene Licht parallel zu machen

Bildfenster fokussiert sind. (zu kollimieren). Im Gegensatz zu den Kondensorlin-

Unmittelbar vor den Lichtquellen ist die Linsen- sen in den bekannten Anordnungen besitzen die Lin-

platte 14 angeordnet. Diese Platte besitzt Vorzugs- sen 37 einen beträchtlich größeren Krümmungsra-

weise ebenso wie die Platten 18 und 22 eine sphäri- dius. Statt die auf die Oberfläche auftreffenden

sehe Krümmung, welche ungefähr dem Abstand vom 55 Strahlen konvergent zu machen, wird der Krüm-

Mittelpunkt des Fensters 25 entspricht, da dies die mungsradius nun nur so gewählt, daß er ausreicht,

optimale Anordnung für das Konvergieren der ver- die auf die Vorderseite auf treffenden Lichtstrahlen

schiedenen Projektionssysteme auf dem Bildfenster so weit abzulenken, bis sie ungefähr parallel sind,

ist. Eine Vielzahl von Linsen 16, deren Funktion Daher durchsetzt ein Parallelstrahlbündel und kein

darin besteht, das Licht von der Lichtquelle zu sam- 60 konvergierendes Lichtstrahlbündel die Zeichenmaske

mein und es auf die Kondensorlinsen zu fokussieren, 38, und aus diesem Grunde können die Zeichen in

ist auf der Linsenplatte 14 angeordnet. Bei dem ge- der Maske 38 zweimal so groß sein wie in der Zei-

zeigten Ausführungsbeispiel sind die Linsen in die chenmaske 21 der bekannten Vorrichtung, was eine

Linsenplatte, welche aus einem transparenten Mate- entsprechende Erhöhung der durchgelassenen Licht-

rial hergestellt ist, eingeformt. 65 menge mit sich bringt.

In ähnlicher Weise besitzt die Linsenplatte 18 eine Beim Austreten aus der Maske durchlaufen die

Vielzahl von Kondensorlinsen 20, die in dem gezeig- Lichtstrahlen die Kondensorlinsen 39, die in die

ten Ausführungsbeispiel in die aus einem transparen- Platte 40 eingeformt sind, und beim Austreten aus

diesen Linsen sind sie zusammengefaßt und auf eine spezielle Linse 46 in der Platte 42 konzentriert. Die Linsenplatte 42 ist eine Projektionslinsenplatte, die die gleiche Funktion ausübt wie die Linsenplatte 22 in der Einheit 10.

Der aus der Kombination von Kollimatorlinsen 37 und Kondensorlinsen 39 bestehende Kondensor ermöglicht es, ein paralleles Lichtstrahlenbündel durch die Maske hindurchtreten zu lassen. Dies bedeutet im Vergleich zu der bekannten Anordnung, daß nun ein beträchtlich größeres Feld für die Lichtstrahlen beim Auftreffen auf eine Zeichenmaske vorhanden ist, wobei das Feld ungefähr dem Abstand zwischen den Strahlen beim Auftreffen auf die Vorderseite der Platte 36 entspricht.

Bei einem typischen Ausführungsbeispiel bedeutet dies, daß das Zeichenformat eine Fläche von etwa 0,23 cm² einnehmen kann. Im Vergleich dazu betrug das Format bei einem vergleichbaren bekannten System etwa 0,11 cm². Das Format bei dem Gerät nach der vorliegenden Erfindung ist daher ungefähr zweimal so groß wie das bei der bekannten Vorrichtung, wodurch die lichtsammelnde Wirkung des Systems erhöht wird und mit Lampen gleicher Leistung eine Bildhelligkeit auf dem Bildfenster erzielt wird, welche zweimal so groß ist wie bei dem herkömmlichen System.

Dadurch, daß das Sammeln des Strahlenbündels nun mit einem doppelten Linsensystem durchgeführt wird, können die Krümmungsradien der beiden Linsen beträchtlich vergrößert werden. Zusätzlich zur Erhöhung der Bildhelligkeit ergeben diese größeren Radien auch eine Verringerung der Verzeichnung der auf dem Bildfenster projizierten Bilder sowie

ίο eine gleichmäßigere Ausleuchtung des Fensters.

Eine typische Zeichenmaske für zahlreiche Zeichen ist in F i g. 3 dargestellt. Die Maske enthält die Ziffern von 0 bis 9 und Plus- und Minus-Symbole. Normalerweise bestehen die Masken aus einem Film, auf dem lichtdurchlässige Buchstaben abgebildet sind oder aus einem anderen lichtundurchlässigen Material, in das Zeichen eingeätzt sind. Der Film ist so ausgebildet, daß er zwischen den Kollimator- und Kondensorlinsenplatten des in F i g. 2 dargestellten Systems angeordnet werden kann.

Um einen gedrängteren Aufbau der Anzeigeeinheit zu erzielen, können die Kollimatorlinsen 37 und die Kondensorlinsen 39 so geformt sein, daß der Umfang der einzelnen Linsen polygonale oder rechteckige Form besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 große Anzahl von Ziffern oder Buchstaben zur AnPatentansprüche: zeige gebracht werden kann, ist es möglich, durch Wahl von bestimmten Ziffern oder Buchstaben in

1. Zeichenprojektionsgerät mit einem durch- den einzelnen Geräten verschiedene mehrstellige scheinenden Bildschirm und einer Vielzahl 5 Zahlen oder Worte anzuzeigen. Die zu der Gesamtkonvergierender Projektionssysteme, die hinter anzeigevorrichtung zusammengestellten Projektionsdem Bildschirm zur wahlweisen Projektion ver- geräte müssen relativ gedrängt aufgebaut sein, damit schiedener Zeichen auf dem Bildschirm angeord- nur der übliche Zwischenraum zwischen den Ziffern net sind, wobei jedes Projektionssystem eine bzw. Buchstaben von mehrstelligen Zahlen bzw. Lichtquelle, einen Kondensor und eine Zeichen- io Worten vorhanden ist.

maske aufweist und der Kondensor aus einer die Ein wesentlicher Schritt zum Zusammendrängen

einfallenden Lichtstrahlen etwa parallel richten- der in einem Zeichenprojektionsgerät erforderlichen

den Kollimatorlinse und einer die parallelgerich- Elemente wurde bekanntlich (USA.-Patent

teten Lichtstrahlen sammelnden Linse aufgebaut 3 041 600) dadurch getan, daß die einzelnen Linsen

ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Projek- 15 einer Vielzahl von konvergierenden Projektionssyste-

tionssystem zugeordnete Zeichenmaske (38) zwi- men in einer Linsenplatte vereinigt wurden, und zwar

sehen den beiden Linsen (37, 39) angeordnet und derart, daß jeweils die Kollektorlinsen, die Konden-

von den parallelen Lichtstrahlen ausgeleuchtet sorlinsen und die Projektionslinsen aller in einem

ist. Zeichenprojektionsgerät enthaltenen Projektionssy-

2. Zeichenprojektionsgerät nach Anspruch 1, 20 sterne auf einer Linsenplatte zusammengeschlossen dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensorlin- wurden. Bei bekannten Ausführungen sind die im sen (37, 39) und die Zeichenmasken aller Projek- Strahlungspfad des zugehörigen Projektionssystems tionssysteme zu einer Vielfach-Linsen-Zeichen- befindlichen Zeichenmasken an der dem Bildschirm masken-Anordnung vereinigt sind, bestehend aus zugekehrten Seite des aus einer Linse bestehenden einer ersten Linsenplatte (36), auf deren den 25 Kondensors angeordnet.

Lichtquellen (32) zugekehrten Seite alle Kollima- Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Zeichenprojektorlinsen (37) angeordnet sind, aus einer zweiten tionsgerät anzugeben, welches bei besonders geringen Linsenplatte (40), auf deren dem Bildschirm (44) räumlichen Abmessungen eine im Vergleich zu bezugekehrten Seite alle Kondensorlinsen (39) aus- kannten Geräten bessere Helligkeit und Qualität des gebildet sind, und aus einem in enger Anlage zwi- 30 auf einem Bildschirm abgebildeten Bildes gewährleischen den benachbarten Seiten der beiden Lin- stet. Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfinsenplatten angeordneten Film mit einer Vielzahl dung von der Erkenntnis aus, daß die Qualität des von Zeichenmasken (38, 48), wobei die Anord- Bildes auf dem Bildschirm eines solchen Anzeigegenung der Linsen und Zeichenmasken so getroffen rätes in hohem Maße verbessert werden kann, indem ist, daß der Strahlengang jedes Projektionssy- 35 die üblichen stark brechenden Kondensorlinsen stems ausgehend von einer Lichtquelle (32) über durch jeweils zwei Linsen ersetzt werden, von denen die zugehörige Kollimatorlinse (32), die zugehö- die erste (wie sie in dem optischen Strahlengang von rige Zeichenmaske (38) und die zugehörige Kon- der Lichtquelle aus angeordnet sind) eine Kollimadensorlinse (39) zum Bildschirm verläuft. torlinse ist und die zweite eine Kondensorlinse mit

40 gegenüber den bisher üblichen Kondensorlinsen beträchtlich niedrigerer Brechkraft, und indem die Zeichenmaske zwischen der Kollimator- und Konden-

sorlinse angeordnet wird.

Ausgehend von einem Zeichenprojektionsgerät der

45 eingangs bezeichneten Art wird zur Lösung dieser

Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die

dem Projektionssystem zugeordnete Zeichenmaske

Die Erfindung betrifft ein Zeichenprojektionsgerät zwischen den beiden Linsen angeordnet und von den mit einem durchscheinenden Bildschirm und einer parallelen Lichtstrahlen ausgeleuchtet ist. Die AnVielzahl von konvergierenden Projektionssystemen, 50 Ordnung der abzubildenden Zeichenmasken bzw. des die hinter dem Bildschirm zur wahlweisen Projektion Films zwischen zwei Kondensorlinsen bietet vor alverschiedener Zeichen auf dem Bildschirm angeord- lern den Vorteil der Vergrößerung der nutzbaren net sind, wobei jedes Projektionssystem eine Licht- Fläche der Zeichenmaske, was zur Folge hat, daß quelle, einen Kondensor und eine Zeichenmaske auf- das Bildfenster des Zeichenprojektionsgerätes mit weist und der Kondensor aus einer die einfallenden 55 ungefähr der doppelten Helligkeit gegenüber mit Lichtstrahlen etwa parallel richtenden Kollimator- einer einzigen Kondensorlinse ausgestatteten üblilinse und einer die parallelgerichteten Lichtstrahlen chen Vorrichtungen dieser Art ausgeleuchtet wird. Da sammelnden Linse aufgebaut ist. die Zeichenmasken mit im wesentlichen parallel ver-

Derartige Zeichenprojektionsgeräte, wie sie etwa laufenden Lichtstrahlen ausgeleuchtet werden, arbeiaus der französischen Patentschrift 466 089 bekannt 60 tet das neue System wesentlich verzerrungsfreier, ersind, werden normalerweise in großen Mengen zu- fordert geringere Vergrößerung und liefert eine sammengestellt, um mehrstellige Zahlen, Worte oder gleichmäßigere Ausfüllung des Bildfensters,
andere Symbole zur Anzeige zu bringen. Dabei weist Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Er-

jedes Projektionsgerät üblicherweise ein rechteckiges findung ist vorgesehen, daß die Kondensorlinsen und Bildfenster auf, welches in der Gesamtanzeigevor- 65 die Zeichenmasken aller Projektionssysteme zu einer richtung den für einen einzigen Buchstaben, eine Zif- Vielfach-Linsen-Zeichenmasken-Anordnung verfer oder ein Symbol bestimmten Raum einnimmt. Da einigt sind, bestehend aus einer ersten Linsenplatte, mit jedem Projektionsgerät eine verhältnismäßig auf deren den Lichtquellen zugekehrter Seite alle