DE19614379A1 - Projektor mit abnehmbarer Flüssigkristallanzeige - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Projektor mit einer daran befestigten, abnehmbaren Flüssigkristallanzeige. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen tragbaren Projektor mit einer schmalen abnehmbaren Flüssigkristallan­ zeige, welche entsprechend extern zugeführten Videosignalen Abbildungen darstellt. Die auf der schmalen Flüssigkristall­ anzeige dargestellten Abbildungen werden für die Bildgestal­ tung vergrößert, so daß ein optisches System geschaffen wird.

Aufgrund der Weiterentwicklung der Verfahrenstechnologie für Dünnfilm-Transistoren (TFT) sind heutige Flüssigkristallan­ zeigen dünner und größer dimesioniert. Seit geraumer Zeit sind Flüssigkristall-TV-Geräte ("LCD-TVs") zur praktischen Anwendung verfügbar.

Jedoch ergeben sich aus technischer Sicht aufgrund der Ver­ fahrensprobleme größere Schwierigkeiten bei der Herstellung von großen anstelle von kleinen und schmalen LCD-Anzeigen. Zudem sind die großen LCD-Anzeigen teuer.

Deshalb wird ein LCD-TV-Gerät, welches größer als 50 inches ist, vorzugsweise dadurch hergestellt, daß eine kleine An­ zeige durch Projektion optisch erweitert bzw. vergrößert wird. In der Praxis werden direkte Sicht-LCD-Anzeigen für Computer-Bildschirme und tragbare TV-Geräte verwendet.

Die Fig. 9 zeigt einen Aufbau eines bekannten Einplatten- LCD-Projektors.

Der bekannte Einplatten-LCD-Projektor weist, wie in Fig. 9 dargestellt, eine Bogenlampe 1, einen Reflektor 2, einen Infrarot-Strahlungsfilter 3, eine erste Polarisationsplatte 4, eine LCD-Anzeige 5, eine zweite Polarisationsplatte 6 und ein Linsensystem 7 zur Bildgestaltung auf.

Wenn die auf der LCD-Anzeige 5 darzustellenden Signale von einem (nicht dargestellten) Signalverarbeitungsbereich über­ tragen werden, dann wird von der Bogenlampe 1 emittiertes Beleuchtungslicht mit fast natürlicher Farbe durch den Reflektor 2 reflektiert und zur LCD-Anzeige 5 abgestrahlt.

Das vom Reflektor 2 abgestrahlte Beleuchtungslicht wird einer Filterung am Infrarot-Strahlungsfilter 3 unterworfen, um die die LCD-Anzeige beeinträchtigenden Infrarotstrahlun­ gen und ultravioletten Strahlungen auszufiltern. Anschlie­ ßend durchlaufen die gefilterten Lichtstrahlen die erste Polarisationsplatte 4, welche ausschließlich linear polari­ sierte Strahlen hindurchläßt. Die verbleibenden durchgetre­ tenen Lichtstrahlen bestrahlen anschließend die LCD-Anzeige 5.

Wenn die Beleuchtungslichtstrahlen die LCD-Anzeige 5 be­ strahlen, werden die einfallenden linear polarisierten Strahlen entsprechend den Pixel-Treiber-Signalen des Signal­ verarbeitungsbereiches rotierend abgegeben.

Die durch die LCD-Anzeige 5 hindurchgetretenen Lichtstrahlen weisen Transmissions- bzw. Durchlaßunterschiede entsprechend der Phaserndifferenz relativ zu den polarisierten Licht­ strahlen auf, welche an der LCD-Anzeige durch die zweite Polarisationsplatte 6 gedreht wurden. Somit werden zwischen den jeweiligen Pixels Kontraste erzeugt. Anschließend werden die Strahlen durch das optische System 7 zur Bildgestaltung vergrößert, um ein Bild auf einem Bildschirm bzw. einer Leinwand 8 zu erzeugen.

Jedoch sind bei dem oben beschriebenen bekannten LCD-Pro­ jektor die auf den Bildschirm bzw. der Leinwand projizierten Abbildungen in heller Umgebung unklar. Mit anderen Worten, die auf den Bildschirm projizierte Abbildung wird aus Pixeln aus rot (R), grün (G), und blau (B) zusammengesetzt und ent­ sprechend der Helligkeit der jeweiligen Pixel wird der Hel­ ligkeitsgrad, d. h. die Kontraste, bestimmt.

Wenn beispielsweise keine Beleuchtung im Umfeld gegeben ist, d. h. wenn die Helligkeit im Umfeld null beträgt, nimmt unter der Annahme, daß die Helligkeit der Pixel S1 = 10, S2 = 20, S3 = 30, S4 = 40, S5 = 50 beträgt und die Umgebungshellig­ keit den Wert 100 annimmt, die Helligkeit der jeweiligen Pixel die Werte S1′ = 110, S2′ = 120, S3′ = 130, S4′ = 140, S5′ = 150 an.

Wenn andererseits die Umgebungshelligkeit niedrig (bzw. es dunkel) ist verstärken die Pixel S1 bis S5 den Kontrast von S5:S1 = 5 : 1 bei Maximum. Wenn jedoch die Umgebungshelligkeit hoch ist sinkt der Kontrast auf S5′ : S1′ = 1,36 : 1 ab.

Demzufolge verschlechtert sich der Kontrast der Abbildung, wenn die Umgebungshelligkeit zu groß ist und somit sind die projizierten Abbildungen schwer erkennbar. Wenn die proji­ zierten Abbildungen erkennbar sein sollen, muß eine hellere Beleuchtungsquelle verwendet werden. Konsequenterweise nimmt der Energieverbrauch zu und eine Beschädigung des Gerätes aufgrund der erhöhten Wärmeabstrahlung kann sich ergeben.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung die oben beschrie­ benen Nachteile des bekannten Verfahrens zu vermeiden.

Die Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1, 7 oder 10 gelöst; die Unteransprüche haben bevorzugten Ausgestaltungsformen zum Inhalt.

Erfindungsgemäß wird ein tragbarer Projektor mit einer befestigten, abnehmbaren bzw. lösbaren LCD-Anzeige geschaf­ fen. Bei diesem ist eine LCD-Anzeige zur Darstellung von Ab­ bildungen, entsprechend extern zugeführten Videosignalen, abnehmbar und mit kleinem Format sowie ein optisches System zum Vergrößern der dargestellten Abbildungen der kleinen LCD-Anzeige vorgesehen, um Bilder zu erzeugen.

Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der eine befestigte abnehmbare LCD-Anzeige umfassende erfin­ dungsgemäße Projektor mehrere Elemente auf. Eine Lampe emittiert in bestimmten Umfang fokussierte Strahlen einer Lichtquelle. Ein Reflektor reflektiert die fokussierten Strahlen der Lampe zu gleichförmig gestreuten Lichtstrahlen. Ein planarer Reflektor reflektiert die gestreuten Licht­ strahlen des Reflektors zu planaren Lichtstrahlen. Eine Fresnel-Linse fokussiert die planaren Lichtstrahlen des pla­ naren Reflektors. Ein abnehmbarer LCD-Anzeigebereich über­ trägt die einfallenden fokussierten Lichtstrahlen von der Fresnel-Linse drehend, entsprechend anzuzeigenden Bilddaten. Ein optisches System zur Ausbildung eines Bildes erzeugt Bilder von den einfallenden vom LCD-Anzeigebereich stammen­ den Lichtstrahlen.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung emittiert eine Lampe mit einem bestimmten Umfang fokus­ sierte Strahlen einer Lichtquelle. Ein Reflektor reflektiert die fokussierten Strahlen der Lampe zu gleichförmig ge­ streuten Lichtstrahlen. Ein planarer Reflektor reflektiert die gestreuten Lichtstrahlen des Reflektors zu planaren Lichtstrahlen. Eine Fresnel-Linse fokussiert die planaren Lichtstrahlen vom planaren Reflektor. Ein abnehmbarer LCD- Anzeigebereich überträgt die einfallenden fokussierten Lichtstrahlen von der Fresnel-Linse in rotierender Form entsprechend anzuzeigenden Abbildungsdaten. Ein optisches System zur Ausbildung eines Bildes erzeugt von den einfal­ lenden, von dem LCD-Anzeigebereich stammenden Lichtstrahlen Bilder. Erste und zweite zwischen dem LCD-Anzeigebereich und dem optischen System zur Ausbildung eines Bildes angeordnete Spiegel verkürzen den Gesamtabstand bzw. die Gesamtlänge des optischen Systems.

Obige Aufgabe und weitere Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines bevor­ zugten Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung ersichtlich. Es zeigt:

Fig. 1 den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Projektors mit einer abnehmbaren LCD-Anzeige;

Fig. 2 den Aufbau eines optischen Systems zur Ausbildung eines Bildes eines ersten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Projektors mit abnehmbarer LCD-An­ zeige;

Fig. 3 den Astigmatismus des in Fig. 2 dargestellten opti­ schen Systems zur Ausbildung eines Bildes;

Fig. 4 die Verzerrungs-Aberration des in Fig. 2 dargestell­ ten optischen Systems zur Ausbildung eines Bildes;

Fig. 5 die Komma-Aberration des in Fig. 2 dargestellten optischen Systems zur Ausbildung eines Bildes;

Fig. 6 den Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Projektors mit abnehmbarer LCD-An­ zeige;

Fig. 7 eine Vorderansicht eines LCD-TV-Gerätes mit abnehm­ barer LCD-Anzeige entsprechend einem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 8 eine Teil-Schnittansicht des LCD-TV-Gerätes mit einer abnehmbaren LCD-Anzeige entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung.

Fig. 9 den Aufbau eines bekannten Einplatten-LCD-Projek­ tors;

Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Pro­ jektors mit abnehmbarer bzw. lösbarer LCD-Anzeige ist in Fig. 1 dargestellt. Eine Bogenlampe 1 emittiert Strahlung oder Lichtstrahlen. Ein Reflektor 2 reflektiert die emit­ tierten Lichtstrahlen von der Bogenlampe 1. Ein planarer Reflektor 30 reflektiert die reflektierten Lichtstrahlen des Reflektors 2 zu planaren bzw. plan parallelen Lichtstrahlen. Eine Fresnel-Linse 40 fokussiert die planaren Lichtstrahlen vom planaren Reflektor 30. Ein abnehmbarer LCD-Anzeigebe­ reich 50 überträgt die einfallenden fokussierten Lichtstrah­ len von der Fresnel-Linse 40 in gedrehter bzw. umlaufender Form entsprechend den anzuzeigenden Abbildungs- bzw. Bild­ daten. Ein optisches System 60 zur Ausbildung eines Bildes erzeugt aus den einfallenden Lichtstrahlen vom LCD-Anzei­ gebereich 50 Bilder.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, weist das optische Sy­ stem 60 zur Ausbildung eines Bildes des kompakten LCD-Pro­ jektors mehrere Linsen auf. Eine erste Linsengruppe 61 besteht aus einer ersten Linse 611 mit einer zum Bild ge­ richteten konvexen Fläche und einer positiven Brechungskraft bzw. Brechungsleistung; einer zweiten Linse 612 mit zwei konkaven Flächen (bi-konkav) und einer negativen Brechungs­ kraft; und einer dritten Linse 613 mit einer zum LCD-An­ zeigebereich 50 gewandten konvexen Fläche und einer positi­ ven Brechungskraft. Eine zweite Linsengruppe 62 besteht aus zumindest einer Neniskus-Linse - konvex-konkaven Linsen - mit zum Bild gerichteten konvexen Flächen. Eine dritte Lin­ sengruppe 63 besteht aus einer nicht-sphärischen bzw. asphärischen Meniskuslinse mit einer zum LCD-Anzeigebereich 50 gewandten konvexen Fläche. Eine vierte Linsengruppe 64 weist Fresnel-Linsen auf.

Die ersten Linsengruppe 61 des Systems 60 zur Ausbildung eines Bildes ist eine Triple- bzw. Dreifachlinsengruppe mit drei Linsen mit positiver-negativer-positiver Form. Die erste Linsengruppe 61 bildet die Hauptlinsengruppe zum Aus­ bilden eines Bildes von den einfallenden Strahlen vom LCD- Anzeigebereich 50.

Der abnehmbare LCD-Anzeigebereich 50, entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, um­ faßt: eine erste Polarisationsplatte, durch welche nur li­ near polarisierte Lichtstrahlen von den fokussierten einfal­ lenden Lichtstrahlen von der Fresnel-Linse 40 hindurchtre­ ten; einen Signalverarbeitungsbereich zur Abgabe von Sig­ nalen, um Pixel entsprechend den extern zugeführten Video­ signalen zu aktivieren; eine LCD-Anzeige, welche entsprech­ end den Signalen von dem Signalverarbeitungsbereich betrie­ ben wird, um die Ausgangssignale von der ersten Polarisa­ tionsplatte in umlaufender Form auszugeben; und eine zweite Polarisationsplatte, um deren eigenen Lichtdurchlaßgrad entsprechend der Phasendifferenz relativ zu den umlaufend polarisierten Lichtstrahlen der LCD-Anzeige zu variieren, so daß Kontraste zwischen den jeweiligen Pixeln in deren Aus­ gang erzeugt werden.

Der Projektor der vorliegenden Erfindung funktioniert wie folgt.

Im allgemeinen ist ein LCD-TV-Gerät kompakt und leichtge­ wichtig, so daß ein niedriger Energieverbrauch und eine bes­ sere Tragbarkeit erzielt wird. Jedoch weisen die bekannten LCD-Projektoren einen niedrigen Strahlungswirkungsgrad auf. Ist demgegenüber eine helle Abbildung erforderlich, wird eine (leistungs-)starke Beleuchtung benötigt, wodurch der Energieverbrauch ansteigt. Zudem sind verschiedene Ein­ richtungen zum Abführen der erzeugten Wärme erforderlich und demzufolge resultierte eine komplizierte Anordnung, welche die Tragbarkeit beeinträchtigt.

Deshalb wird bei der vorliegenden Erfindung eine Lichtquelle (für von hinten einfallendes Licht) und eine LCD-Anzeige als Set ausgebildet, wenn das LCD-TV-Gerät verwendet wird, um die Tragbarkeit sicherzustellen. Wenn eine große Abbildung bzw. ein großes Bild durch Projektion des Bildes auf einen Bildschirm bzw. Leinwand erzielt werden soll, wird die LCD- Anzeige abgenommen und am LCD-Projektor befestigt. An­ schließend werden unter Verwendung des Lichtes der Lampe die Bilder auf den Bildschirm projiziert.

Jedoch nimmt in diesem Fall die Größe des Projektors ver­ glichen mit der Größe der LCD-Anzeige zu, so daß die Trag­ barkeit verschlechtert wird. Deshalb wird ein optisches System zur Bildgestaltung vorgesehen, um eine vergrößerte Abstrahlung der einfallenden Strahlen von der LCD-Anzeige zu erzielen, wodurch der Projektor eine kompakte Form beibe­ hält.

Wenn Bilder auf einen Bildschirm bzw. eine Leinwand durch den LCD-Projektor der vorliegenden Erfindung projiziert werden sollen, werden die von der Bogenlampe 1 emittierten Lichtstrahlen durch den Reflektor 2 reflektiert und in gleichförmig gestreute Lichtstrahlen umgewandelt, bevor sie zum planaren Reflektor 30 abgestrahlt werden. Der planare Reflektor 30 wandelt die einfallenden Strahlen vom Reflektor 2 in planare Lichtstrahlen um, so daß die Strahlen zur Fres­ nel-Linse 40 abgestrahlt werden. Die Fresnel-Linse 40 fokus­ siert die einfallenden Lichtstrahlen vom planaren Reflektor 30 und strahlt sie zum LCD-Anzeigebereich 50 ab.

Wenn die Lichtstrahlen ausschließlich durch den planaren Reflektor 30 ohne die Fresnel-Linse 40 zu parallelen Strah­ len umgewandelt werden, dann sollte der effektive Durchmes­ ser des Reflektors 30 größer als der effektive Durchmesser des LCD-Anzeigebereiches 50 sein.

Beispielsweise muß bei einer gängigen 5-Inch (12,7 cm) LCD- Anzeige ein Reflektor, welcher größer 5-Inch (12,7 cm) ist, vorgesehen werden, wenn die Lichtstrahlen auf die LCD-Anzei­ ge einfallen.

Somit wird, um das Produkt kompakter auszugestalten, eine Fresnel-Linse mit einer positiven Brechkraft verwendet, um die zum LCD-Anzeigebereich 50 abgestrahlten Lichtstrahlen zu erzeugen.

Neben den Lichtstrahlen, welche zum LCD-Anzeigebereich 50 abgestrahlt werden, laufen ausschließlich die linear pola­ risierten Lichtstrahlen durch die erste Polarisationsplatte hindurch. Anschließend durchlaufen die Lichtstrahlen die LCD-Anzeige, entsprechend dem Betrieb der Pixel der LCD-An­ zeige, welche in Übereinstimmung mit den vom Signalverar­ beitungsbereich stammenden Signale betrieben werden. Schließlich werden die Lichtstrahlen mit bestimmten Kontra­ sten beaufschlagt, indem sie durch die zweite Polarisations­ platte hindurchtreten, so daß sie dem System zur Bildgestal­ tung zugeführt werden.

Das System 60 für die Bildgestaltung vergrößert die einfal­ lenden Lichtstrahlen, um mit ihnen einen Bildschirm bzw. eine Leinwand zu bestrahlen.

Der erfindungsgemäße LCD-Anzeigebereich 50 weist eine kleine Anzeige mit ungefähr 10,4 Inches (26,42 cm) auf. Wenn die Größe des mit Hilfe des LCD-Anzeigebereiches 50 durch das System zur Bildgestaltung gebildeten Bildes ungefähr 159 mm beträgt, wird in einem Abstand von 2020 mm ein projiziertes Bild mit 1150 mm ausgebildet.

Die Grundlagen der Bildgestaltung bzw. für die Ausbildung eines Bildes lassen sich wie folgt darstellen:
Die im wesentlichen senkrecht relativ zum LCD-Anzeigebereich 50 austretenden zur ersten Linsengruppe 61 abgestrahlten Lichtstrahlen laufen durch die Fresnel-Linse 64 und die asphärische Linse 63 des Bildgestaltungssystems bzw. des Systems zur Ausbildung eines Bildes hindurch.

Um die Gesamtlänge des optischen Systems zu verkürzen, weist die Fresnel-Linse 64 der vorliegenden Erfindung eine kurze Brennweite auf, welche kleiner als das dreifache der Brenn­ weite des gesamten optischen Systems ist. Die Brennweite des erfindungsgemäßen kompletten optischen Systems beträgt 254,956 mm, während die Brennweite der Fresnel-Linse 64 676,59 mm beträgt.

Der Grund für die Anordnung der Fresnel-Linse 64 wird im folgenden dargestellt. Der Durchmesser der Linse muß groß und der Brechungsindex der Linse hoch sein. Somit wird die Dicke und Größe der Linse groß, wenn eine gängige Glaslinse verwendet wird. Demzufolge wird die Gesamtgröße des opti­ schen Systems groß und die Herstellungskosten nehmen zu. Aus diesem Grund wird die Fresnel-Linse 64 angeordnet, um eine kompakte Form des erfindungsgemäßen Projektors zu ermög­ lichen.

Bei obiger Anordnung optimiert die dritte Linsengruppe 63, welche aus asphärischen Linsen besteht, die Wirkungsweise der Bildgestaltungsfunktion der Lichtstrahlen, welche durch die Fresnel-Linse 64 einfallen. Somit laufen die Lichtstrah­ len durch die dritte Linsengruppe 63 hindurch und zur zwei­ ten Linsengruppe 62, so daß Aberrationen korrigiert werden. Anschließend werden die Lichtstrahlen der ersten Linsengrup­ pe 61 zugeführt, um ein Bild auf dem Bildschirm auszubilden.

Die erfindungsgemäße zweite Linsengruppe 62 weist einen ne­ gativen Astigmatismus auf und korrigiert demzufolge das Ungleichgewicht eines Teils des Astigmatismus des kompletten optischen Systems. Gleichzeitig weist die zweite Linsengrup­ pe 62 eine positive Verzerrungs-Aberration auf, so daß ein Teil der durch die dritte Linsengruppe 63 verursachten Ver­ zerrungs-Aberration korrigierbar ist.

Die Werte eines tatsächlichen Ausführungsbeispieles eines optischen Systems zur Bildgestaltung des erfindungsgemäßen abnehmbaren LCD-Projektors sind in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1

Bei obiger Tabelle weisen die neunten und elften Linsen asphärische Flächen auf und die asphärischen Flächen werden durch die folgende Formel definiert, während die asphäri­ schen-Koeffizienten die in der nachfolgenden Tabelle 2 dar­ gestellten Werte aufweisen.

Tabelle 2

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen einige optische Charakteristika des in Fig. 2 dargestellten optischen Systems zur Bildge­ staltung.

Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel des erfin­ dungsgemäßen Projektors mit abnehmbarer LCD-Anzeige be­ schrieben.

Die Fig. 6 zeigt den Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Projektors mit abnehmbarer LCD-Anzei­ ge.

Eine Bogenlampe 1 emittiert Lichtstrahlen. Ein Reflektor 2 reflektiert die emittierten Lichtstrahlen von der Bogenlampe 1. Ein planarer Reflektor 30 reflektiert die reflektierten Lichtstrahlen vom Reflektor 2 zu planaren Lichtstrahlen. Eine Fresnel-Linse fokussiert die einfallenden planaren Lichtstrahlen vom planaren Reflektor 30. Ein abnehmbarer LCD-Anzeigebereich 50 überträgt die fokussierten Lichtstrah­ len von der Fresnel-Linse 40 entsprechend den anzuzeigenden Bilddaten umlaufend. Ein optisches System 60 zur Bildgestal­ tung erzeugt von den einfallenden Lichtstrahlen vom LCD-An­ zeigebereich 50 Bilder. Erste und zweite Spiegel 70 und 80 sind zwischen dem Bildgestaltungssystem 60 und der LCD-An­ zeige 50 angeordnet.

Der Aufbau des Bildgestaltungssystems 60 des zweiten Ausfüh­ rungsbeispieles entspricht demjenigen des ersten Ausfüh­ rungsbeispieles.

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann eine LCD-Anzeige verwendet werden, welche größer als diejenige beim ersten Ausführungsbeispiel ist. Um eine Längenzunahme des optischen Systems zu verhindern, werden der erste Spiegel 70 und der zweiten Spiegel 80 zwischen der dritten Linsengruppe 63 und der vierten Linsengruppe 64 des Bildgestaltungssystems 60 installiert.

Die vom LCD-Anzeigebereich 50 vertikal zur Fresnel-Linse 64 abgestrahlten Lichtstrahlen werden durch den ersten Spiegel 70 und anschließend durch den zweiten Spiegel 80 reflek­ tiert. Die Lichtstrahlen werden zur dritten Linsengruppe 63 des Bildgestaltungssystems 60 abgestrahlt und die Licht­ strahlen laufen durch die ersten Linsengruppe 61 hindurch, um auf dem Bildschirm ein Bild auszubilden.

Im folgenden wird ein LCD-TV-Gerät mit abnehmbarer LCD-An­ zeige entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Die Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht eines LCD-TV-Gerätes mit abnehmbarer LCD-Anzeige entsprechend einem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 8 zeigt eine Teil-Schnittansicht des LCD-TV-Gerätes mit abnehmbarer LCD-Anzeige entsprechend dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt, weist das LCD-TV-Gerät mit abnehmbarer LCD-Anzeige gemäß dem dritten Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung eine Lichtquelle 90 bzw. Lampe, vorzugsweise für von hinten einfallendes Licht; einen Energie-Versorgungsbereich 93 zum Zuführen von Energie, so daß das von hinten einfallende Licht erzeugt wird; einen ferngesteuerten Lichtaufnahmebereich 91; einen Signalverar­ beitungsbereich 92 zum Verarbeiten empfangener Videosignale; und einen LCD-Anzeigebereich 50 auf, welcher Bilder bzw. Ab­ bildungen entsprechend den verarbeiteten Bilddaten des Sig­ nalverarbeitungsbereiches 92 anzeigt.

Der ferngesteuerte Lichtaufnahme- bzw. Empfangsbereich 91 des LCD-TV-Gerätes nach dem dritten Ausführungsbeispiel ist zweifach vorgesehen und beide sind an der Vorderfläche bzw. auf dem Boden des LCD-TV-Gerätes angeordnet.

Das erfindungsgemäße LCD-TV-Gerät des dritten Ausführungs­ beispieles weist den gleichen Aufbau und die gleiche Funk­ tionsweise wie das allgemein bekannte LCD-TV-Gerät auf, aus­ genommen den befestigten, lösbaren LCD-Anzeigebereich 50.

Mit anderen Worten: Der LCD-Anzeigebereich 50 wird abgenom­ men und der LCD-Anzeigebereich 50 am LCD-TV-Gerät befestigt, wenn die Umgebungsbeleuchtung zu hell ist. Anschließend wer­ den bei Verwendung der Beleuchtung durch das von hinten ein­ fallende Licht die erwünschten Bilder durch das LCD-TV-Gerät betrachtet.

Wenn hingegen die erwünschten Bilder mittels eines großen Bildschirms bzw. Leinwand betrachtet werden sollen, wird der LCD-Anzeigebereich 50 abgenommen und am Projektor des ersten Ausführungsbeispiels befestigt, so daß die Bilder auf dem Bildschirm vergrößert werden können.

Gemäß der oben beschriebenen Erfindung ist eine kleine LCD- Anzeige lösbar bzw. abnehmbar an einem LCD-Projektor ange­ ordnet und die Bilder können, sofern die Umgebungsbeleuch­ tung hell ist, durch Befestigen der LCD-Anzeige an einem LCD-TV-Gerät angesehen werden. Wenn andererseits die Bilder auf einem großen Bildschirm betrachtet werden sollen, dann wird die LCD-Anzeige an dem LCD-Projektor befestigt, so daß die Bilder vergrößert werden.

Durch die Verwendung von Fresnel-Linsen beim optischen Sys­ tem zur Bildgestaltung des erfindungsgemäßen Projektors mit abnehmbarer LCD-Anzeige kann der LCD-Projektor kompakt aus­ gestaltet werden.

Des weiteren werden asphärische Linsen zwischen den Fres­ nel-Linsen und der Hauptbildgestaltungslinse des optischen Systems angeordnet, wodurch die Linsenwirkung bzw. Funktion bei der Bildgestaltung verbessert wird.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Erfindung einen Projektor mit einer abnehmbaren Flüssigkristallanzeige 50 betrifft. Eine Lampe 1 emittiert in einem bestimmten Umfang fokussierte Lichtstrahlen. Ein Reflektor 2 reflektiert die fokussierten Strahlen der Lampe 1 zu gleichförmig gestreuten Lichtstrahlen. Ein planarer Reflektor 30 reflektiert die gestreuten Lichtstrahlen des Reflektors 2 zu planaren Licht­ strahlen. Eine Fresnel-Linse 40 fokussiert die planaren Lichtstrahlen des planaren Reflektors 30. Ein abnehmbarer LCD-Anzeigebereich 50 überträgt die einfallenden fokussier­ ten Lichtstrahlen von der Fresnel-Linse 40 entsprechend anzuzeigenden Bilddaten in rotierender Form. Ein optisches System 60 zur Bildgestaltung erzeugt aus den einfallenden Lichtstrahlen vom LCD-Anzeigebereich 50 Bilder. Eine schmale LCD-Anzeige ist abnehmbar an einem LCD-Projektor ausgebil­ det. Somit können, wenn die Umgebungsbeleuchtung hell ist, Bilder angesehen werden, indem die LCD-Anzeige an ein LCD- TV-Gerät befestigt wird. Wenn die Bilder auf einer großen Leinwand betrachtet werden sollen, wird die LCD-Anzeige am LCD-Projektor befestigt, so daß die Bilder vergrößert werden.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind dem Fachmann aus obiger Beschreibung und der praktischen Anwendung der Erfindung ersichtlich. Die Beschreibung und die Ausführungs­ beispiele dienen lediglich zur Veranschaulichung der Erfin­ dung, wobei deren Schutzumfang in den beigefügten Ansprüchen angegeben ist.

Claims (11)

1. Projektor mit einer abnehmbaren LCD-Anzeige, welcher folgende Bauteile aufweist:
eine Lampe (1) zum Emittieren von Lichtstrahlen;
einen Reflektor (2) zum Reflektieren der Lichtstrahlen als gleichförmige Lichtstrahlen;
einen planaren Reflektor (30) zum Reflektieren der gleichförmigen Lichtstrahlen als planare Lichtstrahlen;
eine Fresnel-Linse (40) zum Fokussieren der planaren Lichtstrahlen;
eine abnehmbare LCD-Anzeige (50) zum umlaufenden Über­ tragen der fokussierten Lichtstrahlen von der Fresnel- Linse (40) entsprechend anzuzeigenden Bilddaten; und
ein optisches System (60) zur Bildgestaltung, welches aus Lichtstrahlen von der LCD-Anzeige Bilder erzeugt.

2. Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (60) zur Bildgestaltung folgende Bauteile aufweist:
eine Fresnel-Linse zum Fokussieren der Lichtstrahlen von der LCD-Anzeige;
eine Korrektur-Linsengruppe zum Korrigieren von Aberra­ tionen in von der Fresnel-Linse (40) stammenden Licht­ strahlen; und
eine Hauptbildgestaltungs-Linsengruppe (61) zum Erzeugen von Bildern aus Lichtstrahlen von der Korrektur-Linsen­ gruppe.

3. Projektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptbildgestaltungs-Linsengruppe (61) eine erste Linse (611) mit einer zur Bildseite gewandten konvexen Fläche und einer positiven Brechkraft;
eine zweite bikonkave Linse (612) mit einer negativen Brechkraft; und
eine dritte Linse (613) mit einer zur LCD-Anzeige ge­ wandten konvexen Fläche und einer positiven Brechkraft aufweist.

4. Projektor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Korrektur-Linsengruppe eine zweite Linsen­ gruppe (62) aus zumindest einer Meniskus-Linse mit zur Bildseite gewandten konvexen Flächen und eine dritte Linsengruppe (63) aus zumindest einer asphärischen Meniskuslinse mit zur LCD-Anzeige gewandten konvexen Flächen aufweist.

5. Projektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fresnel-Linse (40) eine Brennweite aufweist, welche kleiner als das dreifache der Brenn­ weite des kompletten optischen Systems zur Bildgestal­ tung ist.

6. Projektor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der LCD-Anzeigebereich (50) folgende Bauteile aufweist:
eine erste Polarisationsplatte (4), welche ausschließ­ lich linear polarisierte Lichtstrahlen von allen Licht­ strahlen von der Fresnel-Linse (40) durchläßt;
einen Signalverarbeitungsbereich (92) zur Abgabe von Signalen, um Pixel zu aktivieren, welche mit anzuzeigen­ den externen Videosignalen entsprechenden Bildern über­ einstimmen;
eine Flüssigkristallanzeige, welche entsprechend Signa­ len vom Signalverarbeitungsbereich (92) betrieben wird, um die Ausgangssignale der ersten Polarisationsplatte (4) umlaufend auszugeben; und
einer zweiten Polarisationsplatte (6), um deren Licht­ durchlaßgrad entsprechend einer Phasendifferenz relativ zu den rotierend polarisierten Lichtstrahlen von der Flüssigkristallanzeige zu variieren, um Kontraste zwi­ schen jeweiligen Pixeln an deren Ausgang zu erzeugen.

7. Projektor mit einer abnehmbaren LCD-Anzeige, welcher folgende Bauteile aufweist:
eine Lampe (1) zum Emittieren von Lichtstrahlen;
einen Reflektor (2) zum Reflektieren der Lichtstrahlen als gleichförmige Lichtstrahlen;
einen planaren Reflektor (30) zum Reflektieren der gleichförmigen Lichtstrahlen als planare Lichtstrahlen;
eine Fresnel-Linse (40) zum Fokussieren der planaren Lichtstrahlen;
eine abnehmbare LCD-Anzeige (50) zum umlaufenden Über­ tragen der fokussierten Lichtstrahlen von der Fresnel- Linse (40) entsprechend anzuzeigenden Bilddaten;
ein optisches System (60) zur Bildgestaltung, welches aus Lichtstrahlen von der LCD-Anzeige Bilder erzeugt; und
erste und zweite Spiegel (70, 80), welche zwischen der LCD-Anzeige und dem optischen System zur Bildgestaltung angeordnet sind, um die Gesamtlänge des optischen Systems zu verringern.

8. Projektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (60) zur Bildgestaltung folgende Bauteile aufweist:
eine Fresnel-Linse (40) zum Fokussieren der Lichtstrah­ len von der LCD-Anzeige;
eine Korrektur-Linsengruppe zum korrigieren von Aberra­ tionen in von der Fresnel-Linse (40) stammenden Licht­ strahlen; und
eine Hauptbildgestaltungs-Linsengruppe (61) zum Erzeugen von Bildern von Lichtstrahlen von der Korrktur-Linsen­ gruppe.

9. Projektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Spiegel (70, 80) zwischen der Korrektur-Linsengruppe und der Fresnel-Linse (40) des optischen Systems zur Bildgestaltung angeordnet sind, um die einfallenden Lichtstrahlen zur Korrektur-Linsen­ gruppe zu reflektieren.

10. Ein LCD-TV-Gerät mit einer abnehmbaren LCD-Anzeige, wel­ ches: eine Lichtquelle (90); einen Energie-Versorgungs­ bereich (93) zum Zuführen von Energie, um von hinten einfallende Licht zu erzeugen; einen Signalverarbei­ tungsbereich (92) zum Verarbeiten der empfangenen Video­ signale; und einen LCD-Anzeigebereich (50) aufweist, um Bilder darzustellen, indem der Bereich (50) entsprechend den verarbeiteten Bilddaten des Signalverarbeitungsbe­ reiches (92) betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der LCD-Anzeigebereich (50) lösbar befestigt ist.

11. LCD-TV-Gerät nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen ferngesteuerten Lichtaufnahmebereich (91).