DE3711542C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Overhead-Projektor mit einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bestehend aus einer die Schreibplatte, die Fresnellinse und einen Spiegel aufnehmenden Grundplatte, einem an dieser befestigten Tragarm und einem an diesem befestigten Projektionskopf, der einerseits die aus Reflektor und Lampe bestehende Lichtquelle und andererseits die aus Objektiv und Umlenkspiegel bestehende Projektionsoptik aufnimmt, wobei die Lichtquelle auf einer, die Projektionsoptik auf der anderen Seite einer gedachten Ebene angeordnet sind, die kantenparallel senkrecht zur Fresnellinse und durch die geometrische Achse von deren Ringanordnung verläuft.

Ein derartiger Projektor ist aus der DE-OS 35 06 968, Fig. 3, bekanntgeworden. Diese Art von Overhead-Projektoren, bei denen das Licht die Flüssigkristallanzeigevorrichtung zweimal durchläuft, zeichnen sich durch intensive Farbwiedergabe aus, haben aber den Nachteil, daß die Abbildung durch die hierbei unvermeidbar auftretende Doppelabbildung in manchen Bereichen so undeutlich werden kann, daß die Abbildung an diesen Stellen nicht erkannt werden kann.

Flüssigkristallanzeigevorrichtungen haben die Besonderheit, daß die von ihnen gegebene Abbildung unter bestimmten Blickwinkeln unterschiedlich deutlich erkennbar ist.

Diese Nachteile der besonderen Projektoreigenschaften und die sich bei bestimmten Blickwinkeln ergebenden Nachteile der Flüssigkristallanzeigevorrichtung will die vorliegende Erfindung vermeiden, indem sie durch eine besondere Anordnung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung deren optische Besonderheiten durch die genannten optischen Nachteile dieser besonderen Projektorart kompensiert.

Durch die DE-AS 14 72 179 ist ein Overhead-Projektor ohne Flüssigkristallanzeigevorrichtung bekanntgeworden, bei dem in der Vorlagebühne ein asymmetrischer Ausschnitt einer Fresnellinse benutzt wird, um das projizierte Bild gleichmäßiger auszuleuchten und bessere Kontraste zu schaffen. Auf der einen Seite einer gedachten Ebene, die kantenparallel senkrecht zur Fresnellinse durch die geometrische Achse von deren Ringanordnung verläuft, befindet sich eine größere, auf der anderen Seite eine kleinere Fläche. Die größere Fläche befindet sich hierbei auf derjenigen Seite der gedachten Ebene, die unter dem Objektiv liegt. Legt man auf die Grundplatte dieses Overhead- Projektors eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, so erhält man in noch mehr Bereichen eine undeutliche Abbildung.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Overhead-Projektor so zu gestalten, daß der Abbildungsfehler so gering wird, daß eine Projektion einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung hervorragend deutlich wird.

Die Erfindung wird durch die im Kennzeichen des geltenden A1 angegebenen Merkmale gelöst.

Wird die Flüssigkristallanzeigevorrichtung oberhalb dieses Teiles der Fresnellinse angeordnet, dann ist der genannte Abbildungsfehler nur gering, so daß die durch die Flüssigkristalle gebildeten Bilder, wenn auch mit einer gewissen Unschärfe, so doch gut erkennbar und deutlich lesbar auf der Projektionswand abgebildet werden. Man kann also durch eine bestimmte Anordnung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung oberhalb der Fresnel­ linse diese gut lesbare Anordnung erreichen.

Will man die Flüssigkristallanzeigevorrichtung nicht nur über einen Teil der Fresnellinse, sondern über dem ganzen ausgeleuchteten Bereich der Fresnellinse anordnen, dann ist es zweckmäßig, den Overhead-Projektor so zu ge­ stalten, daß die Fresnellinse unsymmetrisch geschnitten ist und der der Lichtquelle zugewandte Teil seitlich der gedachten Ebene größer als der der Projektionsoptik zu­ gewandte Teil ist.

Die Abbildung läßt sich weiter noch dadurch verbessern, daß sowohl die Lichtquelle als auch die Projektionsop­ tik möglichst dicht an die gedachte Ebene herangerückt werden, wobei jedoch von diesen beiden Teilen nicht der eine Teil im Schatten des anderen liegen darf. Um dieses zu erreichen ist es zweckmäßig, wenn die Projektions­ optik in größerer Entfernung von der Fresnellinse als die Lichtquelle angeordnet ist.

Eine weitere Verbesserung der Projektion läßt sich da­ durch erreichen, daß die Flüssigkristallanzeigevorrich­ tung aus sehr dünnen Gläsern aufgebaut ist und möglichst dicht über der Fresnellinse angeordnet wird.

Daher kann es auch zweckmäßig sein, wenn man für die Projektion der Flüssigkristallanzeigevorrichtung die Schreibplatte aus dem Strahlengang herausnimmt, indem man Schreibplatte und Flüssigkristallanzeigevorrich­ tung austauschbar gegeneinander an der Grundplatte be­ festigt, wobei diese vorzugsweise klappbar, verschwenk­ bar oder verschiebbar sind.

Um die Flüssigkristalle nicht durch Wärme zu stören, die durch das von der Lichtquelle auffallen­ de Licht in die Flüssigkristallanzeigevorrichtung hineingetragen wird, ist es zweckmäßig, wenn die der Lichtquelle zugekehrte Seite der Flüssigkristall­ anzeigevorrichtung mit einer Beschichtung versehen ist, welche Rot- und Infrarotstrahlung reflektiert. Hierdurch wird diejenige Strahlung, die Wärme in die Flüssigkristallanzeigevorrichtung hineintragen könnte, vor dem Erreichen der Schicht mit Flüssig­ kristallen reflektiert und somit von den Flüssig­ kristallen ferngehalten.

Weiter ist es zweckmäßig, wenn vor der Lichtquelle ein Rot- und/oder Infrarotfilter angeordnet ist und/oder wenn der Reflektor in der Lichtquelle als Kaltlichtspiegel ausgebildet ist. Hierdurch wird ebenfalls Wärmestrahlung von den Flüssigkristallen ferngehalten.

Da bei dieser Art von Overhead-Projektoren die Dicke der zu durchstrahlenden Schicht sehr kritisch ist, ist es vorteilhaft, wenn die Unterfläche der durchsichtigen Platte der Flüssigkristallanzeige­ vorrichtung und ihres Rahmens in einer gemeinsamen Ebene liegen. Dadurch liegt die Flüssigkristallan­ zeigevorrichtung unmittelbar auf der Fresnellinse bzw. auf einer auf der Fresnellinse in Form einer Beschichtung ausgebildeten Schreibplatte auf, so daß die Flüssigkristalle sehr dicht an der Fresnellinse, getrennt nur durch eine möglichst dünn gehaltene Platte der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, auf dieser aufliegen.

Noch besser ist es, wenn eine Schreibplatten-Fresnel­ linsen-Kombination und eine Flüssigkristallanzeigevor­ richtung, deren untere Platte eine Fresnellinse ist, austauschbar gegeneinander an der Grundplatte befestigt oder einlegbar sind und vorzugsweise klappbar, ver­ schwenkbar oder verschiebbar sind. Bei dieser Ausfüh­ rungsform wird die Fresnellinse aus einem polarisie­ renden Material ausgebildet, die Flüssigkristalle lie­ gen unmittelbar an der Fresnellinse an, so daß sich keine Tiefenschärfeprobleme ergeben. Diese Ausbildungs­ form, bei der die Flüssigkristalle unmittelbar an der Fresnellinse anliegen, indem von den beiden Platten der Flüssigkristallanzeigevorrichtung die eine Platte die Fresnellinse ist, die vorzugsweise auf der den Flüssigkristallen abgekehrten Seite verspiegelt ist und die aus Licht polarisierendem Material hergestellt ist, ist optisch die beste Ausführungsform. Sie läßt sich in allen Ausführungen dieser Erfindung zur Er­ zielung einer besonders hohen optischen Abbildungs­ qualität verwenden.

Eine besondere Bedeutung hat die vorliegende Erfindung dadurch, daß diese Ausführungsform des Overhead-Projek­ tors sich durch eine besonders satte Farbdarstellung auszeichnet. Denn jeder Farbfleck auf der Flüssigkri­ stallanzeigevorrichtung wird von dem Lichtstrahl zwei­ mal durchlaufen, so daß auf der Flüssigkristallanzei­ gevorrichtung mager erscheinende Farben in der Projek­ tion viel satter erscheinen. Daher eignet sich diese Kombination eines Overhead-Projektors der eingangs ge­ nannten Art mit einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung insbesondere auch zur Projektion von Farbbildern. So ist es beispielsweise möglich, auf der Flüssigkristall­ anzeigevorrichtung Farb-Video-Bilder durch geeignete Ansteuerung der Elektroden der Flüssigkristallan­ zeigevorrichtung wiederzugeben und diese in besonders satten Farbtönen zu projizieren.

Vorteilhaft ist es, wenn die Flüssigkristallanzeige­ vorrichtung und die Schreibplatte in je einem gleich­ geformten Rahmen untergebracht sind, der in eine Aus­ nehmung der Grundplatte einlegbar ist.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs­ beispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Overhead-Projektors mit klappbar angeordneter Schreibplatte und klappbar angeordnetem LCD sowie einem angebau­ ten Tastenfeld für den Computer des LCDs,

Fig. 2 eine Ansicht der benutzten Fresnellinse,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Overhead-Pro­ jektors, bei dem in die Grundplatte Einsätze einsetzbar sind,

Fig. 4 einen Einsatz mit einem LCD,

Fig. 5 einen Einsatz mit der Schreibplatte,

Fig. 6 den Projektor der Fig. 3 mit dem die Schreib­ platte aufnehmenden Rahmen der Fig. 5,

Fig. 7 die Ansicht eines Overhead-Projektors, auf dessen Schreibplatte ein LCD auflegbar ist,

Fig. 8 eine andere Ausführungsform eines Overhead- Projektors mit einem LCD,

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform eines Overhead- Projektors mit einem auflegbaren LCD,

Fig. 10 ein Teil des auflegbaren LCDs im Schnitt.

Der Overhead-Projektor der Fig. 1 besteht aus einer Grundplatte 1, in welcher eine Fresnellinse 2 ange­ ordnet ist, die auf ihrer Rückseite eine Verspiege­ lung 3 trägt. An der Grundplatte ist der Tragarm 4 be­ festigt, der an seinem oberen Ende den aus Objektiv 5 und Umlenkspiegel 6 bestehenden Projektionskopf 5, 6 und die aus Lampe 7, einem Reflektor 8 und eventuell einem Kondensor 9 bestehende Lichtquelle 7, 8, 9 trägt. Der von der Lampe 7 ausgehende Lichtkegel fällt durch die Fresnellinse 2 und wird an deren Verspiegelung 3 reflektiert. Das aus der Fresnellinse 2 wieder austre­ tende Licht wird vom Objektiv 5 erfaßt und über den Umlenkspiegel 6 an eine vertikale Projektionswand pro­ jiziert.

Normalerweise befindet sich fest eingebaut in die Ober­ fläche der Grundplatte 1 die Schreibplatte 10. Auf diese werden bedruckte, bezeichnete oder beschriftete Folien aufgelegt und projiziert, wobei durch den großen Abstand zwischen der Schreibplatte 10 und dem Objek­ tiv 5 auch während der Projektion weitere Beschriftungen und Zeichenarbeiten an der zu projizierenden Vorlage vorgenommen werden können.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist diese Schreib­ platte 10 um ein Gelenk 11 klappbar angeordnet. Ein Haftmagnet 12 an der dem Gelenk 11 abgewandten Kante der Schreibplatte 10 sorgt dafür, daß im hochgeklapp­ ten Zustand die Schreibplatte 10 am Tragarm 4 fest anliegt. Anstelle der Schreibplatte 10 kann auch ein LCD 14 über die Fresnellinse 2 geklappt werden. Diese Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD) 14 ist ver­ schwenkbar um das Gelenk 13 an der Grundplatte 1 an­ geordnet. Diese Grundplatte 1 ist im Ausführungsbei­ spiel der Fig. 1 nach vorne verlängert und trägt hier ein Tastenfeld (Keyboard) 15 für den zweck­ mäßigerweise unterhalb des Tastenfeldes angebrachten Computer, mit dem die Flüssigkristallanzeigevorrich­ tung gesteuert wird.

Die hier verwendete, in Fig. 2 abgebildete Fresnel­ linse ist in besonderer Weise geschnitten: Während normalerweise die Fresnellinsenkanten gleichen Ab­ stand vom Mittelpunkt 16 der Fresnellinsenringe auf­ weisen, weisen hier nur zwei gegenüberliegende Kanten gleichen Abstand von diesem Mittelpunkt 16 auf, während die beiden anderen Kanten einen ungleichen Abstand aufweisen. Durch diesen Mittelpunkt 16 geht nämlich eine gedachte Ebene 17 hindurch, die senk­ recht zur Fresnellinse und durch die geometrische Achse hindurchgeht, die durch den Mittelpunkt 16 ver­ läuft. Für die vorliegende Erfindung ist es wichtig, daß auf der einen Seite dieser gedachten Ebene 17, die parallel und dicht neben der Kante 18 verläuft, die dem Mittelpunkt 16 am nächsten liegt, die Licht­ quelle 7, 8, 9 und auf der anderen Seite die Projektions­ optik 5, 6 angeordnet ist. Hier in Fig. 1 ist die Aus­ führung so getroffen, daß die Fresnellinse 2 unsymme­ trisch geschnitten ist und der der Lichtquelle 7, 8, 9 zugewandte Teil seitlich der gedachten Ebene 17 größer als der der Projektionsoptik 5, 6 zugewandte Teil ist.

Um die Projektionsoptik 5, 6 einerseits und die Licht­ quelle 7, 8, 9 andererseits möglichst dicht an dieser ge­ dachten Ebene 17 anzuordnen, ist die Projektionsoptik 5, 6 in größerer Entfernung von der Fresnellinse 2 als die Lichtquelle 7, 8, 9 angeordnet.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 5 ist die Grund­ platte 1 des Overhead-Projektors mit einer Ausnehmung 19 versehen, in die ein Rahmen 20 einsetzbar ist, der auf beiden Seiten die Kanten der Grundplatte 1 über­ fassende, nach unten gerichtete Vorsprünge 22 aufweist, an denen Handgriffe 21 angeordnet sind. Dieser Rahmen 20 haltert im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 die Flüs­ sigkristallanzeigevorrichtung 14. Er weist an seinem einen Vorsprung 22 einen Stecker 23 für den Anschluß eines zum Computer und Tastenfeld führenden Kabels auf, die in diesem Ausführungsbeispiel außerhalb des Overhead-Projektors in gesonderten Gehäusen unterge­ bracht sind. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 hal­ tert der Rahmen 20 die Schreibplatte 10. Da die Rah­ men 20 für die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 14 und für die Schreibplatte 10 identische Dimensionen haben und beide in die Ausnehmung 19 der Grundplatte 1 in gleicher Weise hineinpassen, ist eine leichte Austauschbarkeit der Flüssigkristallanzeigevorrich­ tung gegen die Schreibplatte ermöglicht.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 ist die Schreib­ platte 10 fest in der Grundplatte 1 oberhalb der Fresnellinse 2 angeordnet. Die Flüssigkristallan­ zeigevorrichtung 14 ist auch hier in einem Rahmen 20 angeordnet, der auf die Oberfläche der Grundplatte 1 aufsetzbar ist - in der Zeichnung ist er in abge­ hobener Stellung dargestellt - und der somit von der Schreibplatte entfernbar ist, wenn auf diese Projek­ tionsfolien aufgelegt werden sollen. Damit die Licht­ quelle dichter an die gedachte Ebene 17 herangerückt werden kann, ist es zweckmäßig, wenn sie in einem Tubus 24 untergebracht ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ist der Tragarm 4 unter einem sehr viel steileren Winkel an der Grund­ platte 1 als in den anderen Ausführungsbeispielen befestigt. Denn hier ist im Gegensatz zu den anderen Ausführungsbeispielen die Projektionsoptik 5 dem Trag­ arm 4 benachbart, während die Lichtquelle 7, 8, 9 weiter vom Tragarm entfernt ist. Hierdurch kann die gedachte Ebene 17 viel dichter an den Tragarm 4 heran­ gerückt werden.

In diesem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 14 so aufgebaut, daß die untere Platte dieser Flüssigkristallanzeige­ vorrichtung die Fresnellinse 2 ist, an der unmittel­ bar die Flüssigkristalle 26 anliegen. Diese Flüssig­ kristalle 26 sind nach oben hin durch die Platte 27 abgedeckt. Sowohl die Fresnellinsenplatte 2 als auch die Platte 27 sind aus Licht polarisierendem Material hergestellt. Die Fresnellinse 2 trägt an ihrer Unter­ seite eine Spiegelschicht.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 9 ist der Projektor in seiner Anordnung des Tragarmes 4, der Projektions­ optik 5, 6 und der Lichtquelle 7, 8, 9 ähnlich wie der Projektor der Fig. 8 aufgebaut. Hier bildet die Ober­ fläche der Fresnellinse 2 gleichzeitig die Schreib­ platte. Auf die Fresnellinse ist die Flüssigkristall­ anzeigevorrichtung 14 auflegbar, die in Vergrößerung und Ausschnitt in Fig. 10 dargestellt ist. Diese Flüssigkristallanzeigevorrichtung besteht aus zwei Platten 27, 28, beide aus Licht polarisierendem Mate­ rial hergestellt, an den einander zugewandten Seiten mit Elektroden versehen und zwischen sich Flüssig­ kristalle 26 einschließend. Die beiden Platten sind durch einen Rahmen 20 zusammengehalten, dessen Unter­ kante mit der Unterkante der unteren Platte 28 in einer Ebene liegt. Aus diesem Grunde weist der Rahmen zwei Ausnehmungen 29, 30 auf, an denen die Platten 27, 28 z.B. durch Ankleben befestigt sind. Die Elek­ troden 31, 32 der beiden Platten 27, 28 sind durch einen Rahmen aus einem Isolierplättchen 33 von der Stärke der Flüssigkristallschicht 26 voneinander ge­ trennt in den Rahmen 20 hineingeführt, von wo sie elektronischen Schaltungen zugeführt sind.

Liste der Bezugszeichen:

 1 Grundplatte
 2 Fresnellinse
 3 Verspiegelung
 4 Tragarm
 5 Objektiv
 6 Umlenkspiegel
 7 Lampe
 8 Reflektor
 9 Kondensor
10 Schreibplatte
11 Gelenk
12 Haftmagnet
13 Gelenk
14 Flüssigkristallanzeigevorrichtung
15 Tastenfeld
16 Mittelpunkt
17 gedachte Ebene
18 Kante
19 Ausnehmung
20 Rahmen
21 Handgriff
22 Vorsprung
23 Stecker
24 Tubus
25 Infrarotfilter
26 Flüssigkristalle
27 Platte
28 Platte
29 Ausnehmung
30 Ausnehmung
31 Elektrode
32 Elektrode
33 Isolierplättchen

Claims (10)

1. Overhead-Projektor mit einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bestehend aus einer die Schreibplatte, die Fresnellinse und einen Spiegel aufnehmenden Grundplatte, einem an dieser befestigten Tragarm und einem an diesem befestigten Projektionskopf, der einerseits die aus Reflektor und Lampe bestehende Lichtquelle und andererseits die aus Objektiv und Umlenkspiegel bestehende Projektionsoptik aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle auf einer, die Projektionsoptik auf der anderen Seite einer gedachten Ebene angeordnet sind, die kantenparallel senkrecht zur Fresnellinse und durch deren geometrische Achse von deren Ringanordnung verläuft, und daß eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (14) nur oberhalb des Teiles der Fresnellinse (2) angeordnet ist, welcher auf der der Lichtquelle (7, 8, 9) zugewandten Seite der gedachten Ebene (17) liegt.

2. Overhead-Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fresnellinse (2) unsymmetrisch geschnitten ist und der der Lichtquelle (7, 8, 9) zugewandte Teil seitlich der gedachten Ebene (17) größer als der der Projektionsoptik (5, 6) zugewandte Teil ist.

3. Overhead-Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsoptik (5, 6) in größerer Entfernung von der Fresnellinse (2) als die Lichtquelle (7, 8, 9) angeordnet ist.

4. Overhead-Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallanzeigevorrichtung (14) aus sehr dünnen Gläsern aufgebaut ist.

5. Overhead-Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Lichtquelle (7, 8, 9) zugekehrte Seite der Flüssigkristallanzeigevorrichtung (14) mit einer Beschichtung versehen ist, welche Rot- und Infrarotstrahlung reflektiert.

6. Overhead-Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Lichtquelle (7, 8, 9) ein Rot- und/oder Infrarotfilter (25) angeordnet ist und/oder daß der Reflektor (8) in der Lichtquelle (7, 8, 9) als Kaltlichtspiegel ausgebildet ist.

7. Overhead-Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterfläche der durchsichtigen Platte der Flüssigkristallanzeigevorrichtung (14) und ihres Rahmens (20) in einer gemeinsamen Ebene liegen.

8. Overhead-Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schreibplatte (10) und Flüssigkristallanzeigevorrichtung (14) austauschbar gegeneinander an oder in der Grundplatte (1) befestigt oder einlegbar sind und vorzugsweise klappbar, verschwenkbar oder verschiebbar sind.

9. Overhead-Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schreibplatten-Fresnellinsen-Kombination und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (14), deren untere Platte eine Fresnellinse (2) ist, austauschbar gegeneinander an der Grundplatte (1) befestigt oder einlegbar sind und vorzugsweise klappbar, verschwenkbar oder verschiebbar sind.

10. Overhead-Projektor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallanzeigevorrichtung (14) und die Schreibplatte (10) in je einem gleichgeformten Rahmen (20) untergebracht sind, der in eine Ausnehmung (19) der Grundplatte einlegbar ist.