DE202020106533U1

DE202020106533U1 - Projektionsvorrichtung und Haushaltsgerät

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Publication number: DE202020106533U1
Application number: DE202020106533.5U
Authority: DE
Original assignee: Lite On Opto Technology Changzhou Co Ltd; Lite On Technology Corp
Current assignee: Lite On Opto Technology Changzhou Co Ltd; Lite On Technology Corp
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2020-11-13
Publication date: 2021-02-01
Anticipated expiration: 2030-11-14
Also published as: US20210148753A1; US20210148558A1; US11525729B2; CN117958782A; US20210149285A1; CN112824966A; CN213075617U; CN112806960A; US11307085B2; CN112806980B; CN112806980A; US11644360B2

Abstract

Projektionsvorrichtung (100), dadurch gekennzeichnet, dass sie Folgendes umfasst:
- ein Gehäuse (1), das an seinem vorderen Ende mit einer Öffnung (11) versehen ist,
- eine Linsenbaugruppe (2), die sich in einem Aufnahmeraum (10) innerhalb des Gehäuses (1) befindet und an dem Gehäuse (1) so befestigt ist, dass die Linsenbaugruppe (2) mit der Öffnung (11) fluchtet, und
- ein Lichtquellenmustermodul (3), das sich in dem Aufnahmeraum (10) befindet und an dem Gehäuse (1) so befestigt ist, dass das Lichtquellenmustermodul (3) mit der Linsenbaugruppe (2) fluchtet, wobei das Lichtquellenmustermodul (3) eine bildgebende Lichtquelle (B) aussendet, die der Reihe nach durch die Linsenbaugruppe (2) und die Öffnung (11) hindurchtritt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Projektionsvorrichtung und ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Projektionsvorrichtung, bei der lediglich mit einer einzelnen Linse eine klare Bildgebung realisiert werden kann, sowie ein mit dieser Projektionseinrichtung ausgestattetes Haushaltsgerät.
Die jetzigen Haushaltsgeräte, wie beispielsweise Waschmaschinen und Geschirrspüler, sind meistens mit einem Bedienfeld versehen, das eine digitale Anzeige umfasst, um den Betrieb des jeweiligen Haushaltsgeräts anzuzeigen.
Wenn aber der Benutzer über den aktuellen Betriebszustand des Geräts, z.B. über den Geschirrspülvorgang innerhalb eines Geschirrspülers, Bescheid wissen will, so muss er vor den Geschirrspüler treten, um die digitale Anzeige zu sehen. Dies beeinträchtigt unnötig den Arbeitsablauf bei der Hausarbeit.
Daher ist es Ziel der Erfindung durch Verbesserungen den oben erwähnten Nachteil zu überwinden, damit der Benutzer den jeweiligen Gerätezustand erkennen kann, ohne dafür vor das Gerät treten zu müssen.
Ausgehend von den Nachteilen des Stands der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Projektionsvorrichtung anzubieten, die ein Gehäuse, eine Linsenbaugruppe und ein Lichtquellenmustermodul umfasst. Hierbei ist das Gehäuse an seinem vorderen Ende mit einer Öffnung versehen. Die Linsenbaugruppe befindet sich in einem Aufnahmeraum innerhalb des Gehäuses und ist an dem Gehäuse so befestigt, dass die Linse mit der Öffnung fluchtet. Das Lichtquellenmustermodul befindet sich in dem Aufnahmeraum und ist an dem Gehäuse so befestigt, dass das Lichtquellenmustermodul mit der Linsenbaugruppe fluchtet. Das Lichtquellenmustermodul sendet eine bildgebende Lichtquelle aus, die der Reihe nach durch die Linsenbaugruppe und die Öffnung hindurchtritt.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung weiterhin ein Haushaltsgerät vor, das die oben beschriebene Projektionsvorrichtung aufweist, damit der Benutzer über die Projektionsvorrichtung den Betrieb des Haushaltsgeräts überwachen kann.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass mit der Projektionsvorrichtung und dem mit der Projektionsvorrichtung ausgestatteten Haushaltsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Ausgestaltungen erreicht wird, dass die Projektionsvorrichtung ein Gehäuse, eine Linsenbaugruppe und ein Lichtquellenmustermodul umfasst, dass das Gehäuse an seinem vorderen Ende mit einer Öffnung versehen ist, dass sich die Linsenbaugruppe in dem Aufnahmeraum des Gehäuses befindet und an dem Gehäuse so befestigt ist, dass die Linsenbaugruppe mit der Öffnung fluchtet, dass sich das Lichtquellenmustermodul in dem Aufnahmeraum befindet und an dem Gehäuse so befestigt ist, dass das Lichtquellenmustermodul mit der Linsenbaugruppe fluchtet, dass das Lichtquellenmustermodul eine bildgebende Lichtquelle aussendet, die der Reihe nach durch die Linsenbaugruppe und die Öffnung hindurchtritt, und dass der Benutzer über die Projektionsvorrichtung den Betrieb des Haushaltsgeräts überwachen kann, so dass der Benutzer den gegenwärtigen Gerätezustand erkennen kann, ohne dafür vor das Gerät treten zu müssen. Somit wird der Bedienkomfort erhöht.
Zum besseren Verständnis der Merkmale und der technischen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung wird diese nachfolgend anhand der anliegenden Abbildungen näher beschrieben. Die beigefügten Zeichnungen stellen keine Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
Es zeigen

1 eine schematische Explosionsdarstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 eine schematische Zusammenbauzeichnung einer Linsenbaugruppe und eines Lichtquellenmustermoduls der Projektionsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
3 eine schematische räumliche Darstellung der Projektionsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
4 eine erste schematische Ansicht eines ersten Gehäuses der Projektionsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
5 eine zweite schematische Ansicht des ersten Gehäuses der Projektionsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
6 eine erste schematische Ansicht eines zweiten Gehäuses der Projektionsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
7 eine zweite schematische Ansicht des zweiten Gehäuses der Projektionsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
8 eine erste schematische Ansicht des Lichtquellenmustermoduls der Projektionsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
9 eine zweite schematische Ansicht des Lichtquellenmustermoduls der Projektionsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
10 eine Darstellung des proportionalen Zusammenhangs zwischen der Linsenbaugruppe und der Öffnung des ersten Gehäuses der Projektionsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
11 eine schematische Zusammenbauzeichnung einer Linsenbaugruppe und eines Lichtquellenmustermoduls einer Projektionsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
12 in schematischer Darstellung den Betrieb der Projektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Überwachung eines Haushaltsgeräts und
13 den Betrieb der Projektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Überwachung eines Haushaltsgeräts in einer weiteren schematischen Ansicht.

Im Folgenden werden anhand spezifischer konkreter Ausführungsbeispiele die Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Projektionsvorrichtung und eines damit ausgestalteten Haushaltsgeräts beschrieben. Den Fachleuten auf diesem Gebiet wird klar sein, dass aus den Offenbarungen in der vorliegenden Beschreibung weitere Vorteile und technische Wirkungen der Erfindung ableitbar sind. Die vorliegende Erfindung kann in anderen konkreten Ausführungsbeispielen ausgeführt werden oder zur Anwendung kommen, wobei an den in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Einzelheiten je nach Bedarf und Anwendungsfall verschiedene Modifikationen bzw. Abänderungen vorgenommen werden können, ohne dabei die Grundideen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ferner sei angemerkt, dass die einzelnen Bauteile der Erfindung nicht in ihrer tatsächlichen Größe, sondern nur schematisch dargestellt sind. Die nachstehenden Ausführungsformen dienen zur näheren Erläuterung der betreffenden Ausgestaltungen der Erfindung und schränken keineswegs den Schutzumfang der Erfindung ein.
Es versteht sich, dass die zur Beschreibung verschiedener Elemente ggf. verwendeten Begriffe „erste“, „zweite“, „dritte“ usw. nicht als einschränkend aufzufassen sind. Vielmehr dienen solche Begriffe vor allem dazu, ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Des Weiteren kann der in der vorliegenden Beschreibung zum Einsatz kommende Begriff „oder“ ggf. jeden der jeweils aufgeführten Gegenstände oder eine Kombination mehrerer solcher Gegenstände umfassen.
Erstes Ausführungsbeispiel
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Wie dargestellt, stellt das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Projektionsvorrichtung 100 bereit, die ein Gehäuse 1, eine Linsenbaugruppe 2 und ein Lichtquellenmustermodul 3 umfasst. Hierbei ist das Gehäuse 1 an seinem vorderen Ende mit einer Öffnung 11 versehen und stellt in seinem Inneren einen Aufnahmeraum 10 bereit. Die Linsenbaugruppe 2 befindet sich in dem Aufnahmeraum 10 und ist an dem Gehäuse 1 so befestigt, dass die Linsenbaugruppe 2 mit der Öffnung 11 fluchtet. Das Lichtquellenmustermodul 3 befindet sich ebenfalls in dem Aufnahmeraum 10 und ist an dem Gehäuse 1 so befestigt, dass das Lichtquellenmustermodul 3 mit der Linsenbaugruppe 2 fluchtet.
Insbesondere weist das Gehäuse 1 an seiner Unterseite ein Positionierloch 12 auf. An der Unterseite der Linsenbaugruppe 2 ist eine dem Positionierloch 12 zugeordnete Positioniersäule 21 vorgesehen, wobei die Linsenbaugruppe 2 durch Eingreifen der Positioniersäule 21 in das Positionierloch 12 an dem Gehäuse 1 befestigt ist. Am hinteren Ende des Gehäuses 1 ist ein Tragabschnitt 13 vorgesehen, wobei das Lichtquellenmustermodul 3 in dem Tragabschnitt 13 angeordnet und dadurch an dem Gehäuse 1 befestigt ist.
Insbesondere kann das Gehäuse 1 ein erstes Gehäuse 14 und ein zweites Gehäuse 15 umfassen. Das erste Gehäuse 14 und das zweite Gehäuse 15 sind trennbar miteinander verbunden und bilden einen zwischen dem ersten Gehäuse 14 und dem zweiten Gehäuse 15 befindlichen Aufnahmeraum 10 aus. Mit dem vorderen Ende des ersten Gehäuses 14 ist eine Platte verbunden, in der die Öffnung 11 ausgebildet ist.
Im Folgenden werden die Positionen der Öffnung 11, der Linsenbaugruppe 2 und des Lichtquellenmustermoduls 3 relativ zueinander näher beschrieben. Wie sich aus 2 ergibt, sind sowohl die Linsenbaugruppe 2 als auch das Lichtquellenmustermodul 3 in dem Aufnahmeraum 10 angeordnet und an dem Gehäuse 1 so befestigt, dass die Linsenbaugruppe 2 mit der Öffnung 11 und das Lichtquellenmustermodul 3 mit der Linsenbaugruppe 2 fluchtet, wobei sich die Linsenbaugruppe 2 zwischen der Öffnung 11 und dem Lichtquellenmustermodul 3 befindet.
Wie in 2 und 3 gezeigt ist, sendet das Lichtquellenmustermodul 3 eine bildgebende Lichtquelle B aus, die der Reihe nach durch die Linsenbaugruppe 2 und die Öffnung 11 hindurchtritt und anschließend über eine vorgegebene Strecke H vergrößert und projiziert wird, um ein doppelbildfreies klares Bild zu erzeugen. Bei der vorgegebenen Strecke H handelt es sich um die minimale Strecke, die eine doppelbildfreie klare Bildgebung erlaubt. Die vorgegebene Strecke H kann je nach den Bedürfnissen des Benutzers durch Einstellen der Krümmung der Linsenbaugruppe 2 geändert werden, worauf weiter unten noch detailliert eingegangen wird. Das Licht (d.h. die bildgebende Lichtquelle B) wird nach Passieren der Linsenbaugruppe 2 und der Öffnung 11 auf eine Empfangsfläche S projiziert, bei der es sich beispielsweise um eine Wand, den Fußboden oder einen anderen Gegenstand, der die Projektion anzeigen kann, handeln kann. Bei der Erfindung beträgt die vorgegebene Strecke H im Wesentlichen mehr als 100 Millimeter. Mit anderen Worten läuft das Licht ausgehend von der Öffnung 11 über eine vorgegebene Strecke H von mehr als 100 Millimeter, bis es auf die Empfangsfläche S projiziert wird.
Es wird auf die 4 und 5 verwiesen, welche jeweils eine schematische Darstellung des ersten Gehäuses 14 aus verschiedenen Sichten zeigen. Insbesondere kann das erste Gehäuse 14 zwei einander gegenüberliegende lange Seiten 141, 142 und zwei einander gegenüberliegende kurze Seiten 143, 144 umfassen. Die vorangehend erwähnte Platte befindet sich auf der kurzen Seite 143 des ersten Gehäuses 14. Die beiden einander gegenüberliegenden langen Seiten 141, 142 des ersten Gehäuses 14 weisen jeweils ein erstes Verbindungsteil 145 auf. Auf der anderen kurzen Seite 144 des ersten Gehäuses 14 ist eine sich gegenüber der Platte in die entgegengesetzte Richtung erstreckende Gehäusehaube 146 vorgesehen.
Es wird auf die 6 und 7 verwiesen, welche jeweils eine schematische Darstellung des zweiten Gehäuses 15 aus verschiedenen Sichten zeigen. Insbesondere umfasst das zweite Gehäuse 15 eine Bodenplatte 151, auf der sich der Tragabschnitt 13 befindet. Zudem umfasst das zweite Gehäuse 15 zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 152, 153, mit denen der Tragabschnitt 13 verbunden ist. Darüber hinaus weist das zweite Gehäuse 15 den ersten Verbindungsteilen 145 des ersten Gehäuses 14 zugeordnete zweite Verbindungsteile 154 auf, die an den beiden Seitenwänden 152, 153 ausgebildet sind. Das Positionierloch 12 ist am vorderen Ende des zweiten Gehäuses 15 zwischen den beiden Seitenwänden 152, 153 angeordnet und liegt dem Tragabschnitt 13 gegenüber.
Wie 4 und 6 zu entnehmen ist, sind das erste Gehäuse 14 und das zweite Gehäuse 15 durch Eingreifen des ersten Verbindungsteils 145 in das zweite Verbindungsteil 154 miteinander verbunden. Das erste Verbindungsteil 145 und das zweite Verbindungsteil 154 sind voneinander trennbare, ineinandergreifende Bauteile. Bei der Erfindung handelt es sich bei dem ersten Verbindungsteil 145 z.B. um ein Rastteil und bei dem zweiten Verbindungsteil 154 um ein in der Form mit dem Rastteil korrespondierendes Durchgangsloch. Dieses Beispiel stellt jedoch nur ein mögliches Ausführungsbeispiel dar und soll nicht als Einschränkung der Erfindung angesehen werden.
Des Weiteren ist an der unteren Oberfläche des Gehäuses 1 bzw. an der unteren Oberfläche der Bodenplatte 151 des zweiten Gehäuses 15 ein drittes Verbindungsteil 155 vorgesehen, siehe hierzu 7. Insbesondere sind das dritte Verbindungsteil 155 und der Tragabschnitt 13 an zwei gegenüberliegenden Seiten der Bodenplatte 151 angeordnet. Die Projektionsvorrichtung 100 gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster ist über das dritte Verbindungsteil 155 an einem externen Konstruktionsteil befestigt. Bei dem externen Konstruktionsteil kann es sich beispielsweise um eine Rastnut, eine Führungsbahn oder eine Durchgangsbohrung, die an einem Kühlschrank, einem Geschirrspüler oder einer Waschmaschine vorgesehen ist, handeln, worauf die Erfindung nicht beschränkt ist.
Aus 1, 2 und 6 wird ersichtlich, dass an der Unterseite 20 der oben erwähnten Linsenbaugruppe 2 eine Positioniersäule 21 (dargestellt in 1) vorgesehen ist, die dem Positionierloch 12 am zweiten Gehäuse 15 zugeordnet ist. Weiters ist vorgesehen, dass die Positioniersäule 21 in Bezug auf die Anzahl, die Form und die Größe mit dem Positionierloch 12 übereinstimmt, so dass die Linsenbaugruppe 2 durch Eingreifen der Positioniersäule 21 in das Positionierloch 12 an dem zweiten Gehäuse 15 befestigt sein kann. Es ist anzumerken, dass die Linsenbaugruppe 2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel als plankonvexe Linse 22 ausgebildet ist, die eine erste konvexe Fläche 221 und eine ebene Fläche 222, welche einander gegenüberliegen, aufweist, wobei die erste konvexe Fläche 221 eine Krümmung von 0,045 besitzt.
Anschließend wird auf 8 Bezug genommen. Wie gezeigt, umfasst das Lichtquellenmustermodul 3 eine Musterfolie 31, einen Reflektionsdeckel 32 und eine Leuchtbaugruppe 33. Dabei weist der Reflektionsdeckel 32 ein Durchgangsloch 321 auf, das einfach oder mehrfach vorhanden sein kann. Der Reflektionsdeckel 32 ist an der Leuchtbaugruppe 33 angeordnet, während die Musterfolie 31 an dem Reflektionsdeckel 32 angeordnet ist und mit dem Durchgangsloch 321 fluchtet. Mit anderen Worten befindet sich der Reflektionsdeckel 32 zwischen der Musterfolie 31 und der Leuchtbaugruppe 33. Auf der Musterfolie 31 können Muster, Wörter oder Zahlen, die projiziert werden sollen, ausgebildet sein, wobei die Formgestaltung des Durchgangsloches 321 in Abhängigkeit von den Mustern, Wörtern oder Zahlen auf der Musterfolie 31 erfolgt.
Von der Leuchtbaugruppe 33 wird eine Ausgangslichtquelle A ausgesendet, die der Reihe nach das Durchgangsloch 321 und die Musterfolie 31 durchsetzt, um eine bildgebende Lichtquelle B zu erzeugen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Leuchtbaugruppe 33 im Wesentlichen aus einer bestückten Leiterplatte (PCBA) mit einer Leuchtdiode (LED) besteht. Die von der Leuchtbaugruppe 33 ausgehende Ausgangslichtquelle A erzeugt nach Passieren des Durchgangsloches 321 und der Musterfolie 31 eine der Form des Durchgangsloches 321 und dem jeweiligen Muster auf der Musterfolie 31 entsprechende bildgebende Lichtquelle B. Wenn das Durchgangsloch 321 ein punktförmiges Durchgangsloch und das Muster auf der Musterfolie 31 auch als Rundloch ausgebildet ist, wird die von der Leuchtbaugruppe 33 ausgestrahlte Ausgangslichtquelle A über das Durchgangsloch 321 und die Musterfolie 31 eine Punktlichtquelle als bildgebende Lichtquelle B erzeugen. In diesem Fall handelt es sich bei der Leuchtbaugruppe 33 also um ein Leuchtdiodenmodul, das eine Punktlichtquelle erzeugt, wobei die bildgebende Lichtquelle B die mit dem Durchgangsloch 321 korrespondierende Punktlichtquelle umfasst.
Wenn nun in dem Reflektionsdeckel 32 mehrere Durchgangslöcher 321 vorhanden sind, die zu einem Bildzeichen, einer Zahl oder einem Wort angeordnet sind, und das Muster auf der Musterfolie 31 ebenfalls als Bildzeichen, Wort oder Zahl ausgebildet ist, wie dies in 9 erkennbar ist, so wird die von der Leuchtbaugruppe 33 emittierte Ausgangslichtquelle A über das Durchgangsloch 321 und die Musterfolie 31 eine bildgebende Lichtquelle B erzeugen, die eine Bildzeichen-, Zahl- oder Wort-Lichtquelle darstellt. In diesem Fall handelt es sich bei der Leuchtbaugruppe 33 also um ein digitales Anzeigemodul, das eine Bildzeichen-, Zahl- oder Wort-Lichtquelle erzeugt. Die bildgebende Lichtquelle B umfasst die Bildzeichen-, Zahl- oder Wort-Lichtquelle, die mit dem Bildzeichen, der Zahl oder dem Wort, das bzw. die durch die Durchgangslöcher 321 gebildet wird, korrespondiert.
Es wird nochmals auf 2, aber auch auf die 10, die den proportionalen Zusammenhang zwischen der Linsenbaugruppe 2 und der Öffnung 11 zeigt, verwiesen.
Die Öffnung 11 dient vor allem zum Zurückhalten des in der durch das Lichtquellenmustermodul 3 erzeugten bildgebenden Lichtquelle B enthaltenen Streulichts, damit aus der Öffnung 11 ein konzentrierterer Lichtstrahl heraustreten kann, um zu vermeiden, dass bei der Bildgebung auf der Empfangsfläche S ein Doppelbild (d.h. zwei sich überlappende Bilder) entsteht. Der proportionale Zusammenhang zwischen der Größe der Öffnung 11 und der Größe der Linsenbaugruppe 2 nimmt Einfluss auf die Menge des abzufilternden Streulichts. Bei der Erfindung ist die Fläche (L1×W1) der Öffnung 11 geringer als die Fläche (L2xW2) der Linsenbaugruppe 2. Vorzugsweise liegt das Flächenverhältnis zwischen der Öffnung 11 und der Linsenbaugruppe 2 im Bereich von 0,25 bis 0,5. Die bei diesem Verhältnis abgefilterte Streulichtmenge erlaubt eine doppelbildfreie klare Bildgebung durch Projizieren der bildgebenden Lichtquelle B auf die Empfangsfläche S.
In der folgenden Tabelle 1 wird der proportionale Zusammenhang zwischen der Fläche (L1×W1) der Öffnung 11 und der Fläche (L2×W2) der Linsenbaugruppe 2 angegeben.

Hierbei werden verschiedene Größenverhältnisse zwischen der Öffnung 11 und der Linsenbaugruppe 2, welche zu einem Flächenverhältnis im Bereich von 0,25 bis 0,5 führen, diskutiert. Bei einer Linsenbaugruppe 2 mit einer Länge L2 von 24,5 Millimeter (mm), einer Breite W2 von 15 Millimeter und somit einer Fläche (L2×W2) von 367,5 Quadratmillimeter wurden durch Ändern der Fläche der Öffnung 11 verschiedene Flächenverhältnisse von 0,25 bis 0,5 erhalten. Aus einer Beobachtung der Bildschärfe der auf der Empfangsfläche S erzeugten Bilder ergab sich dabei, dass bei einer Öffnung 11 mit einer Länge L1 von 14,7 Millimeter, einer Breite W1 von 7,5 Millimeter und somit einer Fläche (L1×W1) von 110,25 Quadratmillimeter ein Flächenverhältnis zwischen der Öffnung 11 und der Linsenbaugruppe 2 von 0,3 bestand, bei dem die Bildgebung am klarsten und völlig frei von Doppelbildern ist. Tabelle 1

	Öffnung Länge× Breite (L1×W1)	Linsenbaugruppe Länge× Breite (L2×W2)	Längenverhältnis (L1/ L2) und Breitenverhältnis (W1/W2)	Fläche der Öffnung (mm2)	Fläche der Linsenbaugruppe (mm2)	Flächenverhältnis (L1×W1) / (L2×W2)
Ausführungsbeispiel 1	12,25x7,5	24,5x15	0,5	91,875	367,5	0,25
Ausführungsbeispiel 2	14,7x9	24,5x15	0,6	132,3	367,5	0,36
Ausführungsbeispiel 3	17,15x10,5	24,5x15	0,7	180,075	367,5	0,49
Ausführungsbeispiel 4	19,6x12	24,5x15	0,8	235,2	367,5	0,64
Ausführungsbeispiel 5	22,05x13,5	24,5x15	0,9	297,675	367,5	0,81
Optimales Ausführungsbeispiel	14,7×7,5	24,5x15	Längenverhältnis 0,6 Breitenverhältnis 0,5	110,25	367,5	0,3

Es wird weiterhin auf 2 Bezug genommen. Wie oben erwähnt wurde, kann die vorgegebene Strecke H je nach den Bedürfnissen des Benutzers durch Einstellen der Krümmung der Linsenbaugruppe 2 geändert werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Linsenbaugruppe 2 als plankonvexe Linse 22 ausgebildet, die eine erste konvexe Fläche 221 und eine ebene Fläche 222 umfasst. Das Lichtquellenmustermodul 3 und die plankonvexe Linse 22 sind an dem zweiten Gehäuse 15 so befestigt, dass die ebene Fläche 222 der plankonvexen Linse 22 zu dem Lichtquellenmustermodul 3 und die erste konvexe Fläche 221 zu der Öffnung 11 weist. Dabei weist die plankonvexe Linse 22 eine Dicke T von 19,6 Millimeter und die erste konvexe Fläche 221 eine Krümmung von größer oder gleich 0,045 auf. Die durch das Lichtquellenmustermodul 3 erzeugte bildgebende Lichtquelle B tritt durch die plankonvexe Linse 22 und die Öffnung 11 hindurch und wird anschließend über eine vorgegebene Strecke H von 160 Millimeter vergrößert und projiziert, um ein doppelbildfreies klares Bild zu erzeugen. Das heißt, durch Projizieren der bildgebenden Lichtquelle B auf die Empfangsfläche S, die einen Abstand zur Öffnung 11 von 160 Millimeter oder mehr hat, kann ein doppelbildfreies klares Bild erzeugt werden. Überdies ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die ebene Fläche 222 der plankonvexen Linse 22 einen Abstand D zum Lichtquellenmustermodul 3 von 42 Millimeter besitzt.
Zweites Ausführungsbeispiel
Wie in 11 dargestellt ist, gleicht das zweite Ausführungsbeispiel in Hinsicht auf die Positionen der Öffnung 11, der Linsenbaugruppe 2 und des Lichtquellenmustermoduls 3 relativ zueinander, den proportionalen Zusammenhang zwischen der Linsenbaugruppe 2 und der Öffnung 11 und die Funktionsweise des Lichtquellenmustermoduls 3 dem ersten Ausführungsbeispiel, was hier keiner näheren Erläuterung bedarf. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dadurch von dem ersten Ausführungsbeispiel, dass die Linsenbaugruppe 2 als bikonvexe Linse 23 ausgebildet ist, die zwei auf zwei gegenüberliegenden Seiten angeordnete zweite konvexe Flächen 231, 232 umfasst. Die beiden zweiten konvexen Flächen 231, 232 weisen jeweils zu der Öffnung 11 bzw. zu dem Lichtquellenmustermodul 3. Die bikonvexe Linse 23 hat eine Dicke T von 21 Millimeter und die Krümmungen der beiden zweiten konvexen Flächen 231, 232 liegen bevorzugterweise im Bereich von 0,025 bis 0,05. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzen die beiden zweiten konvexen Flächen 231, 232 die gleiche Krümmung von 0,03. Die durch das Lichtquellenmustermodul 3 erzeugte bildgebende Lichtquelle B tritt durch die bikonvexe Linse 23 und die Öffnung 11 hindurch und wird anschließend über eine vorgegebene Strecke H von 140 Millimeter vergrößert und projiziert, um ein doppelbildfreies klares Bild zu erzeugen. Das heißt, durch Projizieren der bildgebenden Lichtquelle B auf die Empfangsfläche S, die einen Abstand zur Öffnung 11 von 140 Millimeter oder mehr hat, kann ein doppelbildfreies klares Bild erzeugt werden. Überdies ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die zweite konvexe Fläche 232 der bikonvexen Linse 23 einen Abstand D zum Lichtquellenmustermodul 3 von 38 Millimeter besitzt.
Die beiden zweiten konvexen Flächen 231, 232 der bikonvexen Linse 23 können auch eine individuelle Krümmung von 0,04 aufweisen und die Dicke T der bikonvexen Linse 23 beträgt 30 Millimeter. Die durch das Lichtquellenmustermodul 3 erzeugte bildgebende Lichtquelle B tritt durch die bikonvexe Linse 23 und die Öffnung 11 hindurch und wird anschließend über eine vorgegebene Strecke H, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel 105 Millimeter beträgt, vergrößert und projiziert, um ein doppelbildfreies klares Bild zu erzeugen. Das heißt, durch Projizieren der bildgebenden Lichtquelle B auf die Empfangsfläche S, die einen Abstand zur Öffnung 11 von 105 Millimeter oder mehr hat, kann ein doppelbildfreies klares Bild erzeugt werden. Dabei weist die zweite konvexe Fläche 232 der bikonvexen Linse 23 einen Abstand D zum Lichtquellenmustermodul 3 von 27 Millimeter auf.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Linsenbaugruppe 2 als dicke Linse ausgebildet. Genauer gesagt, handelt es sich bei der Linsenbaugruppe 2 sowohl in Form der plankonvexen Linse 22 des ersten Ausführungsbeispiels als auch in Form der bikonvexen Linse 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels um eine dicke Linse. Als dicke Linse wird ein optisch transparenter Körper bezeichnet, bei dem zwei brechende Flächen eine gewisse Dicke haben. Beispielsweise hat die Linsenbaugruppe 2, wie in 11 gezeigt, eine Innendicke t von größer als 0.
So muss die Linsenbaugruppe 2, abhängig von der optischen Objektweite, Bildweite, dem Vergrößerungsfaktor und der späteren Auslegung der Befestigung an einer Mechanik, insgesamt eine Dioptrie von größer als 0,022 aufweisen. Das heißt, die Dioptrie der Linsenbaugruppe 2 muss größer oder gleich 0,022 sein, um bei einer vorgegebenen Strecke H von 160 Millimeter eine klare Bildgebung zu realisieren. Insbesondere kann die Formel der Dioptrie P wie folgt lauten: $P = P 1 + P 2 - P 1 \times P 2 \times T/n' = (n' - n) /r 1;$
$P 1 = (n' - n) /r 1;$
$P2 = (n'' - n') /r2;$
Dabei steht P1 für die Dioptrie der gekrümmten Fläche 232 der Linsenbaugruppe 2, r1 für den Krümmungsradius der gekrümmten Fläche 232, P2 für die Dioptrie der gekrümmten Fläche 231 der Linsenbaugruppe 2, r2 für den Krümmungsradius der gekrümmten Fläche 231, T für die Dicke der Linsenbaugruppe 2, n für den Brechungsindex des Mediums, in das das Licht eintritt, n'' für den Brechungsindex des Mediums, aus dem das Licht heraustritt, und n' für den eigenen Brechungsindex der Linsenbaugruppe 2, wobei n'=1,491. Es handelt sich sowohl bei dem Medium, in das das Licht eintritt, als auch bei dem Medium, aus dem das Licht heraustritt, um die Luft, so dass n= n''=1. Die Dicke T der Linsenbaugruppe 2 beträgt 19,6 Millimeter. Die Krümmung des Krümmungsradius r1 der gekrümmten Fläche 232 liegt im Bereich von 0 bis 0,05 (d.h. 0 ≤ Krümmung von r1 ≤ 0,05), während die Krümmung des Krümmungsradius r2 der gekrümmten Fläche 231 im Bereich von 0 bis 0,045 liegt (d.h. 0 ≤ Krümmung von r2 ≤ 0,045), wobei die Krümmungen von r1 und r2 nicht gleichzeitig 0 betragen dürfen. Somit kann bei einer vorgegebenen Strecke H von 160 Millimeter eine klare Bildgebung realisiert werden. Wenn z.B. die Krümmung von r1 0,05, die Krümmung von r2 0,045 und P 0,039514 beträgt, wodurch die Bedingung, dass die Dioptrie der Linsenbaugruppe 2 größer oder gleich 0,022 sein muss, erfüllt wird, kann bei einer vorgegebenen Strecke H von 160 Millimeter eine klare Bildgebung realisiert werden.

In der folgenden Tabelle 2 werden Dioptrien (diopter), die unter den Bedingungen 0 ≤ Krümmung von r1 ≤ 0,05 und 0 ≤ Krümmung von r2 ≤ 0,045 und bei verschiedenen Dicken der Linsenbaugruppe entstehen, und die entsprechenden vorgegebenen Strecken H für eine klare Bildgebung (Positionen für eine klare Bildgebung) angegeben: Tabelle 2

	Dioptrie (diopter) der Linsenbaugruppe 2	Krümmungsradius der gekrümmten Fläche 232 (Krümmung von r1)	Krümmungsradius der gekrümmten Fläche 231 (Krümmung von r2)	Dicke T (mm)	Vorgegebene Strecke für eine klare Bildgebung H(mm)
Ausführungsbeispiel 1-1	0,0221	0	0,045	19,6	160
Ausführungsbeispiel 1-2	0,0226	0,025	0,025	19,6	160
Ausführungsbeispiel 1-3	0,0395	0,050	0,045	19,6	160
Ausführungsbeispiel 2-1	0,0225	0,020	0,030	21	140
Ausführungsbeispiel 2-2	0,0264	0,030	0,030	21	140
Ausführungsbeispiel 3-1	0,0236	0,020	0,035	30	105
Ausführungsbeispiel 3-2	0,0315	0,040	0,040	30	105
Ausführungsbeispiel 3-3	0,0303	0,045	0,030	30	105

Wie in 12 und 13 zu erkennen ist, stellt die Erfindung ein Haushaltsgerät Z bereit, das die Projektionsvorrichtung 100 gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele umfasst. Mit der Projektionsvorrichtung 100 kann der Betrieb des Haushaltsgeräts Z überwacht werden. Das Haushaltsgerät umfasst, aber nicht ausschließlich, einen Kühlschrank, einen Geschirrspüler oder eine Waschmaschine.
Vorteilhafte Wirkungen der Ausführungsbeispiele
Eine vorteilhafte Wirkung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass bei der Projektionsvorrichtung 100 und dem die Projektionsvorrichtung 100 umfassenden Haushaltsgerät gemäß der Erfindung durch die Ausgestaltungen erreicht werden kann, dass das Gehäuse 1 an seinem vorderen Ende mit einer Öffnung 11 versehen ist, dass sich die Linsenbaugruppe 2 in dem Aufnahmeraum 10 innerhalb des Gehäuses 1 befindet und an dem Gehäuse 1 so befestigt ist, dass die Linsenbaugruppe 2 mit der Öffnung 11 fluchtet, dass sich das Lichtquellenmustermodul 3 in dem Aufnahmeraum 10 befindet und an dem Gehäuse 1 so befestigt ist, dass das Lichtquellenmustermodul 3 mit der Linsenbaugruppe 2 fluchtet, dass das Lichtquellenmustermodul 3 eine bildgebende Lichtquelle B aussendet, die der Reihe nach durch die Linsenbaugruppe 2 und die Öffnung 11 hindurchtritt, und dass der Benutzer über die Projektionsvorrichtung 100 den Betrieb des Hausgeräts Z überwacht, so dass der Benutzer den gegenwärtigen Gerätezustand erkennen kann, ohne dafür vor das Gerät treten zu müssen. Somit wird der Bedienkomfort erhöht.
Gegenüber dem Stand der Technik, bei dem das Problem der Doppelbilder nur mit mehreren Linsen zu lösen ist, erfordert die erfindungsgemäße Projektionsvorrichtung lediglich eine einzige Linsenbaugruppe 2 in Kombination mit einer in einem bestimmten Größenverhältnis dazu stehenden Öffnung 11, um zu erreichen, dass die durch das Lichtquellenmustermodul 3 erzeugte bildgebende Lichtquelle B durch die Linsenbaugruppe 2 und die Öffnung 11 hindurchtritt und anschließend vergrößert auf die um die vorgegebene Strecke H davon beabstandet angeordnete Empfangsfläche S projiziert wird, um ein doppelbildfreies klares Bild zu erzeugen. Dies erweist sich als einfach und kann dazu beitragen, zusätzliche Linsen einzusparen.
Die obenstehenden Offenbarungen stellen keine Einschränkung des Schutzumfangs der Merkmale in den Ansprüchen dar, sondern dienen lediglich der Darstellung möglicher bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Jede gleichwertige Abänderung, die aus der Beschreibung bzw. den Zeichnungen der vorliegenden Erfindung ableitbar ist, fällt daher in den Schutzumfang der Ansprüche der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

100: Projektionsvorrichtung
1: Gehäuse
10: Aufnahmeraum
11: Öffnung
12: Positionierloch
13: Tragabschnitt
14: Erstes Gehäuse
141: Lange Seite des ersten Gehäuses
142: Lange Seite des ersten Gehäuses
143: Kurze Seite des ersten Gehäuses
144: Kurze Seite des ersten Gehäuses
145: Erstes Verbindungsteil
146: Gehäusehaube
15: Zweites Gehäuse
151: Bodenplatte
152: Seitenwand
153: Seitenwand
154: Zweites Verbindungsteil
155: Drittes Verbindungsteil
2: Linsenbaugruppe
20: Unterseite
21: Positioniersäule
22: Plankonvexe Linse
221: Erste konvexe Fläche
222: Ebene Fläche
23: Bikonvexe Linse
231: Zweite konvexe Fläche
232: Zweite konvexe Fläche
3: Lichtquellenmustermodul
31: Musterfolie
32: Reflektionsdeckel
321: Durchgangsloch
33: Leuchtbaugruppe
A: Ausgangslichtquelle
B: Bildgebende Lichtquelle
H: Vorgegebene Strecke
D: Abstand zwischen der Linsenbaugruppe und dem Lichtquellenmustermodul
T: Dicke der Linsenbaugruppe
S: Empfangsfläche
Z: Hausgerät

Claims

Projektionsvorrichtung (100), dadurch gekennzeichnet, dass sie Folgendes umfasst: - ein Gehäuse (1), das an seinem vorderen Ende mit einer Öffnung (11) versehen ist, - eine Linsenbaugruppe (2), die sich in einem Aufnahmeraum (10) innerhalb des Gehäuses (1) befindet und an dem Gehäuse (1) so befestigt ist, dass die Linsenbaugruppe (2) mit der Öffnung (11) fluchtet, und - ein Lichtquellenmustermodul (3), das sich in dem Aufnahmeraum (10) befindet und an dem Gehäuse (1) so befestigt ist, dass das Lichtquellenmustermodul (3) mit der Linsenbaugruppe (2) fluchtet, wobei das Lichtquellenmustermodul (3) eine bildgebende Lichtquelle (B) aussendet, die der Reihe nach durch die Linsenbaugruppe (2) und die Öffnung (11) hindurchtritt.
Projektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Öffnung (11) geringer als die Fläche der Linsenbaugruppe (2) ist.
Projektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenverhältnis zwischen der Öffnung (11) und der Linsenbaugruppe (2) im Bereich von 0,25 bis 0,5 liegt.
Projektionsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) an seiner Unterseite zumindest ein Positionierloch (12) aufweist, während an der Unterseite der Linsenbaugruppe (2) zumindest eine dem Positionierloch (12) zugeordnete Positioniersäule (21) vorgesehen ist, wobei die Linsenbaugruppe (2) durch Eingreifen der Positioniersäule (21) in das Positionierloch (12) an dem Gehäuse (1) befestigt ist.
Projektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am hinteren Ende des Gehäuses (1) ein Tragabschnitt (13) vorgesehen ist, wobei das Lichtquellenmustermodul (3) in dem Tragabschnitt (13) angeordnet und dadurch an dem Gehäuse (1) befestigt ist.
Projektionsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ein erstes Gehäuse (14) und ein zweites Gehäuse (15) umfasst, welche trennbar miteinander verbunden sind, wobei das erste Gehäuse (14) ein erstes Verbindungsteil (145) und das zweite Gehäuse (15) ein dem ersten Verbindungsteil (145) zugeordnetes zweites Verbindungsteil (154) aufweist, wobei das erste Gehäuse (14) und das zweite Gehäuse (15) durch Eingreifen des ersten Verbindungsteils (145) in das zweite Verbindungsteil (154) miteinander verbunden sind.
Projektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Verbindungsteil (145) um ein Rastteil und bei dem zweiten Verbindungsteil (154) um ein in der Form mit dem Rastteil korrespondierendes Durchgangsloch handelt.
Projektionsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtquellenmustermodul (3) eine Musterfolie (31), einen Reflektionsdeckel (32) und eine Leuchtbaugruppe (33) umfasst, wobei der Reflektionsdeckel (32) zumindest ein Durchgangsloch (321) aufweist und an der Leuchtbaugruppe (33) angeordnet ist, während die Musterfolie (31) an dem Reflektionsdeckel (32) angeordnet ist und mit dem zumindest einen Durchgangsloch (321) fluchtet, wobei von der Leuchtbaugruppe (33) zumindest eine Ausgangslichtquelle (A) ausgesendet wird, die der Reihe nach das zumindest eine Durchgangsloch (321) und die Musterfolie (31) durchsetzt, um die bildgebende Lichtquelle (B) zu erzeugen.
Projektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Leuchtbaugruppe (33) um ein Leuchtdiodenmodul handelt, das zumindest eine Punktlichtquelle erzeugt, wobei die bildgebende Lichtquelle (B) die zumindest eine mit dem zumindest einen Durchgangsloch korrespondierende Punktlichtquelle umfasst.
Projektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Durchgangsloch (321) zu einem Bildzeichen, einer Zahl oder einem Wort angeordnet ist und es sich bei der Leuchtbaugruppe (33) um ein digitales Anzeigemodul handelt, das eine Bildzeichen-, Zahl- oder Wort-Lichtquelle erzeugt, wobei die bildgebende Lichtquelle (B) die Bildzeichen-, Zahl- oder Wort-Lichtquelle umfasst, die mit dem Bildzeichen, der Zahl oder dem Wort, das bzw. die durch das zumindest eine Durchgangsloch (321) gebildet wird, korrespondiert.
Projektionsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenbaugruppe (2) eine Innendicke von größer als 0 hat.
Projektionsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenbaugruppe (2) eine Dioptrie von größer als 0,022 aufweist.
Projektionsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenbaugruppe (2) als plankonvexe Linse (22) ausgebildet ist, die eine erste konvexe Fläche (221) und eine ebene Fläche (222) umfasst, wobei die erste konvexe Fläche (221) zu der Öffnung (11) und die ebene Fläche (222) zu dem Lichtquellenmustermodul (3) weist.
Projektionsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenbaugruppe (2) als bikonvexe Linse (23) ausgebildet ist, die zwei zweite konvexe Flächen (231, 232) umfasst, welche jeweils zu der Öffnung (11) bzw. zu dem Lichtquellenmustermodul (3) weisen.
Projektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmungen der beiden zweiten konvexen Flächen (231, 232) im Bereich von 0,025 bis 0,05 liegen.
Haushaltsgerät (Z), dadurch gekennzeichnet, dass es eine Projektionsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 umfasst, damit der Benutzer über die Projektionsvorrichtung (100) den Betrieb des Haushaltsgeräts (Z) überwachen kann.