DE3537369A1 - Vorrichtung zur projektion des bildes einer fluessigkristallanzeige - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Projektion eines Bildes, das aus einer Anzahl matrixartig angeord­ neter Punkte besteht und als Ausgabegerät für eine elek­ tronische Datenverarbeitungsanlage geeignet ist. Dazu wird eine Flüssigkristallanzeige verwendet, bei der die optischen Elemente neuartig angeordnet sind.

Als grafische Ausgabegeräte zum Wiedergeben von Texten und Bildern für elektronische Datenverarbeitungsanlagen sind eine Reihe von Geräten bekannt, am häufigsten wird die Kathoden-Strahlröhre (CRT) verwendet. Ein Problem stellt aber die Darstellung von Texten und Bildern für eine größere Gruppe von Menschen dar, weil entweder für je 2 Personen ein Monitor mit z. B. einer CRT aufzustel­ len ist, da für die Textdarstellung ein geringer Leseab­ stand notwendig ist, oder es muß ein CRT-Projektor ver­ wendet werden, der das Bild auf eine Leinwand projezieren kann. Dafür ist jedoch eine Abdunklung des Projektionsraumes notwendig und diese Geräte sind schwer und aufwendig.

Als Lösung bietet sich eine Flüssigkristallanzeige (LCD) an, die mit dem gleichen Auflösungsvermögen wie CRT-Moni­ tore hergestellt werden können. Für diesen Zweck sind Twisted Nematic LCD's geeignet, deren aktiven Segmente matrixartig angeordnete Punkte sind, z. B. 640 Punkte mal 200 Zeilen, die im Multiplexverfahren angesteuert werden. Es sind auch Anwendungen bekannt, bei denen das Sild einer LCD projeziert wird.

Diese Projektoren sind aber alle so aufgebaut, daß die Lichtquelle auf der einen, das Objektiv auf der anderen Seite der LCD angeordnet ist und das Licht somit einmal durch die LCD tritt.

Die zum Betrieb notwendigen Polarisationsfolien sind auf den beiden äußeren Glasflächen montiert.

Serienmäßige Flüssigkristallanzeigen sind jedoch so aufgebaut, daß sich die zum Betrieb notwendige An­ steuerelektronik auf einer Platine als gedruckte Schal­ tung befindet, die hinter dem Glas der LCD in geringem Abstand montiert ist, so daß die Kontaktierung durch Leitgummistreifen, sogenannte "Zebrastreifen", preis­ wert hergestellt werden kann. Diese Anzeigen sind daher nicht für die Durchprojektion geeignet, hierfür muß die Ansteuerelektronik neben der LCD angeordnet sein. Damit wird jedoch eine andere Kontaktierung notwendig, die sehr viel aufwendiger ist, indem z. B. die Ansteuer­ elektronik mit auf das Glas der LCD gesetzt wird.

Eine Anzeige von z. B. 640 × Punkten erfordert den Anschluß von 1480 Kontakten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung (Abb. 1) verwendet zur Vermeidung dieser Nachteile eine LCD (1), bei der sich die Ansteuerelektronik (2) hinter dem Glas (5) der LCD befinden kann, da der Lichtweg bei der Projek­ tion durch einen auf die hintere Glasfläche (3) montierten Spiegel (4) reflektiert wird. Damit werden auch Bauteile aus der Serienproduktion für diesen Zweck verwendbar und man spart den Aufwand für eine Sonderanfertigung einer projezierbaren LCD's. Dieser Spiegel oder Spiegelfolie kann auch als Fresnell-Spiegel ausgeführt sein, um das Licht zum Projektionsobjektiv hin zu bündeln.

Da das Glas der LCD eine gewisse Dicke hat (ca. 1 mm) er­ gibt sich für herkömmlich aufgebaute LCD's mit auf dem Glas montierten Polarisationsfolien (7, 8) eine Doppel­ kontur des Bildes durch die Paralaxe von Lichtquelle und Objektiv (Abb. 2), weil das Licht zweimal durch das Glas (5) der LCD tritt und durch den Winkel zwischen einfallendem und reflektiertem Strahl die aktive Schicht (6) der LCD an zwei verschiedenen Stellen passiert.

Das Auftreten einer Doppelkontur wird in dieser Erfindung vermieden, indem die Anordnung der Polarisatoren verändert wird. Ein Bild entsteht in der LCD nur dann, wenn das Licht vor und nach dem Passieren der Flüssigkristall-Schicht durch Polarisationsfilter tritt. Dabei wird das Licht zunächst polarisiert, im zweiten Filter analysiert, ob die Flüssig­ kristallschicht die Polarisationsebene verdreht hat, oder nicht. Die Polarisationsfilterfolien werden nun so angeord­ net, daß nur die hintere Polarisationsfolie (7) herkömmlich angeordnet wird (hier als zwischen Glas (5) und Spiegel (4)), die zweite, vordere Polarisationsfolie (8) wird entweder direkt vor die Lichtquelle (9) oder so vor oder hinter das Objektiv (10) montiert, daß das Licht nur einmal durch die Polarisationsfolie (8) tritt. Damit wird das Bild nur bei einem Durchtritt des Lichtes durch die Flüssigkristallschicht erzeugt, obwohl das Licht zweimal durch das Glas der LCD tritt und es wird die Entstehung einer Doppelkontur ver­ mieden (Abb. 3).

Diese Anordnung eignet sich auch für andere Anwendungen bei denen eine Doppelkontur vermieden werden soll, z. B. bei einer Reproduktion auf fotografischem Wege oder mittels Fotokopie oder bei direkter Betrachtung, bei der die Licht­ quelle zwischen vorderer Polarisationsfolie und dem Glas der LCD montiert ist oder sich die vordere Polarisations­ folie nur vor der Lichtquelle befindet.

Claims (5)

1. Vorrichtung bestehend aus einer Flüssigkristallanzeige, einer Lichtquelle und einem Objektiv, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lichtquelle und das Objektiv auf der gleichen Seite des Glases der Flüssigkristallanzeige befinden und hin­ ter dem Glas (mit der hinteren Polarisationsfolie) ein Spie­ gel montiert ist, so daß gerichtetes Licht der Lichtquelle von diesem Spiegel reflektiert wird und mittels Objektiv projeziert werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel als Fresnell-Spiegel ausgeführt ist, so daß das reflektierte Licht gebündelt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die vordere (dem Objektiv zugewandte) Polarisations­ folie nicht auf dem Glas der Flüssigkristallanzeige, sondern so vor dem Objektiv angebracht ist, daß sie sich im Lichtweg von der Flüssigkristallanzeige zum Objektiv befindet, aber nicht im Lichtweg von der Lichtquelle zum Glas der Flüssig­ kristallanzeige.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die vordere Polarisationsfolie hinter dem Objektiv, d. h. im Lichtweg vom Objektiv zur Projektionsfläche ange­ ordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die vordere Polarisationsfolie vor der Lichtquelle, d. h. im Lichtweg von der Lichtquelle zum Glas der Flüssig­ kristallanzeige so angeordnet ist, daß sie sich nicht im Lichtweg von dem Glas der Flüssigkristallanzeige zum Objektiv befindet.