DE3828562C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchlichtprojektor, in dessen Gehäuse eine Lichtquelle, Ein Umlenkspiegel und eine vertikal stehende Bildbühne angeordnet sind und der ein Objektiv mit horizontal verlaufender optischer Achse aufweist, durch das der untere Randstrahl des projizierten Bildes genähert horizontal verläuft und der obere Randstrahl des projizierten Bildes im unteren Teil des Objektives ein- und im oberen Teil austritt, wobei in der Bildbühne ein Flüssigkristalldisplay angeordnet ist.

Ein derartiger Durchlichtprojektor ist aus der EP 02 77 469 A2 bekanntgeworden. Dieser bekannte Durchlichtprojektor kann zur Fernsehbildprojektion benutzt werden, hierzu ist in seiner Bildbühne ein Flüssigkristalldisplay angeordnet. Die Projektion derartiger mit einem Flüssigkristalldisplay erzeugter Bilder ist sehr problematisch, denn Flüssigkristalldisplays sind sehr empfindlich gegen Wärme, das projizierte Bild wird aber auch leicht durch optische Effekte, wie sie von den kreisförmigen Stufen ausgehen, gestört. Daher ist die Verwendung einer Fresnellinse in diesem bekannten Durchlichtprojektor vermieden worden. Es ist bei einem für die Projektion von Flüssigkristalldisplaybildern geeigneten Projektor für einen Laien sehr schwierig, die Einstellung der optischen Teile vor der Projektion vorzunehmen, bei der die im Bild erscheinenden, durch die Fresnellinse hervorgerufenen Ringe nicht auftreten.

Man muß bei einem solchen Projektor auch die Schärfe des abgebildeten Bildes nachstellen, wenn sich das Flüssigkristalldisplay unter der Einwirkung der vom Licht erzeugten Erwärmung um Bruchteile eines Millimeters verzogen oder verschoben hat. Einen solchen Projektor ohne Fresnellinse aufzubauen, macht es erforderlich, geometrisch sehr exakte Ellipsoid-Umlenkspiegel zu verwenden, die sehr aufwendig in der Herstellung und daher teuer sind.

Die Verwendung von Fresnellinsen ist bei Durchlichtprojektoren, insbesondere bei Overhead-Projektoren, an sich weit verbreitet. Denn die Fresnellinsen sind als Kunststofformteile sehr preisgünstig herstellbar. Bei solchen Overhead-Projektoren ist es auch bekannt, die Fresnellinse unter einem spitzen Winkel zur Bildbühne anzuordnen (DE 35 19 506 A1). Durch die DE 22 12 502 A1 ist es bekanntgeworden, den Innenraum eines Overhead-Projektors durch die Fresnellinse in zwei Räume zu unterteilen. Denn die Fresnellinse ist ein relativ großes weitflächiges Bauteil, dessen stabile Halterung eine solche Unterteilung des Innenraumes konstruktiv günstig macht.

Neuerdings werden Flüssigkristalldisplays auch als Zusatzgeräte zu Overhead-Projektoren auf den Markt gebracht. Dieses Zusatzgerät wird auf die Schreibplatte eines Overhead-Projektors aufgelegt. Bei dieser Projektion ist dafür Sorge zu tragen, daß das Flüssigkristalldisplay möglichst kühl bleibt, weil schon relativ geringe Temperaturerhöhungen das projizierte Bild verschwimmen läßt. Bei höheren Temperaturen verschwindet das Bild ganz, weil die Flüssigkristalle sich bei höheren Temperaturen nicht mehr durch elektrische Felder ordnen lassen. Eine Projektion eines Flüssigkristallbildes ist daher nur bei intensiver Kühlung, bei Benutzung von Kaltlicht und oft noch weiteren Maßnahmen möglich. Bei der Projektion mittels eines Overhead-Projektors wird durch das Flüssigkristalldisplay hindurchtretendes Licht zum Teil am Umlenkspiegel verloren, weshalb es zweckmäßiger wäre, eine Umlenkung des durch das Flüssigkristalldisplay hindurchgetretenen Lichtes zu vermeiden.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen insbesondere für die Projektion von LCD's geeigneten Durchlichtprojektor zu schaffen, der sich dadurch auszeichnet, daß bei Veränderung des Abstandes des Projektors von der Projektionswand eine Veränderung der Höhenlage des projizierten Bildes nicht mehr notwendig ist, so daß mit diesem Projektor an vertikale Projektionswände verzerrungsfreie Bilder projiziert werden können, gleichgültig, wie groß die projizierte Bildfläche ist.

Die Erfindung besteht darin, daß zwischen Umlenkspiegel und Bildbühne ein Kondensor angeordnet ist, daß der Kondensor unter einem spitzen Winkel zur Bildbühne angeordnet ist, daß der Kondensor eine Fresnellinse ist, daß das Objektiv eine kurze Brennweite aufweist und daß der Innenraum des Gehäuses des Projektors durch eine Wand mit einem lichtdurchlässigen Fenster in zwei selbständig gekühlte Räume geteilt ist, einen für die Aufnahme der Lichtquelle und den zweiten für die Aufnahme des Kondensors.

Bei dieser Anordnung des Strahlenganges ist eine Um­ lenkung des durch die Bildbühne hindurchgetretenen Lichtes vermieden und die untere Kante des projizier­ ten Bildes bleibt immer in der gleichen Höhe, wie weit der Projektor auch von der Projektionswand entfernt aufgestellt werden mag, so daß nur die Oberkante des projizierten Bildes sich mit der Entfernung des Pro­ jektors von der Projektionswand ändert. Der Projektor braucht daher bei einer Änderung der Entfernung der Projektionswand nicht mehr verschwenkt zu werden, so daß die bei der Verschwenkung auftretende trapezför­ mige Verzeichnung nicht mehr auftritt.

Zweckmäßigerweise ordnet man die geometrische Achse des Objektives horizontal an.

Vorteilhaft ist es, wenn als Kondensor eine Fresnel­ linse benutzt wird.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn in der Bildbühne ein Flüssigkristalldisplay (LCD) angeordnet ist und wenn der Innenraum des Projektionsgehäuses durch eine Wand mit einem lichtdurchlässigen Fenster in zwei selbständig gekühlte Räume geteilt ist, einen für die Aufnahme der Lichtquelle und einen zweiten für die Aufnahme des Kondensors.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn im Raum mit dem Kondensor auch die Elektronik des Projektors, insbe­ sondere das elektronische Netzgerät, untergebracht ist.

Eine besonders günstige Bauform mit relativ hoch an­ geordnetem Objektiv läßt sich dadurch erreichen, daß im Raum mit dem Kondensor ein Umlenkspiegel zwischen Lichtquelle und Kondensor untergebracht ist.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn das Objektiv außerhalb des Gehäuses angeordnet und von einem am oder im Ge­ häuse befestigten, vorzugsweise verschiebbaren oder verschwenkbaren Träger getragen ist. Dieser Träger kann eine einfache Stange sein, die vorzugsweise ver­ schiebbar oder verschwenkbar angeordnet ist. Durch diese Verschieb- oder Verschwenkbarkeit wird erreicht, daß das Objektiv beim Transport des Projektors nahe am Gehäuse oder im Gehäuse befindlich ist.

Ein Einklappen des Objektives in das Gehäuse läßt sich insbesondere dadurch erreichen, daß im Gehäuse ein weiterer, nach außen offener Raum für die Aufnahme des Objektives im nicht benutzten Zustand vorgesehen ist.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Projektor im Schnitt mit seinem Strahlen­ gang,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Projektors,

Fig. 3 eine Rückseitenansicht des Projektors,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Projektors mit einge­ schobener Tragstange (Transportstellung),

Fig. 5 eine Seitenansicht eines anderen Projektors mit klappbarer Tragstange in Betriebsstellung,

Fig. 6 der Projektor der Fig. 5 im Querschnitt mit eingeklapptem Objektiv in Transportstellung.

Der Projektor weist ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 1 auf, welches durch eine Trennwand 2 mit Fenster 3 in zwei Kammern 4 und 5 geteilt ist. In der unteren Kammer 4 befindet sich als Lichtquelle eine Kaltlichtlampe 6 sowie ein Gebläse 7, welches durch Lufteintrittsöffnungen 8 in der Rückseite des Gehäuses Luft ansaugt und durch Luftaustrittsöffnungen 9 in der Vorderseite des Gehäuses wieder austreten läßt. Das von der Kaltlichtlampe 6 erzeugte Licht fällt durch das Fenster 3 auf den Umlenkspiegel 10, der als Kalt­ lichtspiegel hergestellt ist. An der Frontseite des Gehäuses 1 befindet sich die Bildbühne 11 mit dem von ihr getragenen LCD 12. An dieser Stelle weist die Vor­ derfront des Gehäuses 1 ein Fenster 13 für den Strah­ lendurchtritt auf. Zwischen der Bildbühne 11 und dem Umlenkspiegel 10 ist der Kondensor in Form einer Fres­ nellinse 14 angeordnet.

Der Umlenkspiegel 10 ist derart angeordnet, daß der am oberen Rand des zu projizierenden Bildes 12 durch die­ sen durchtretende Randstrahl 15 horizontal oder ge­ nähert horizontal verläuft. Dieser Randstrahl ver­ läuft etwa mittig durch das vor dem Gehäuse angeord­ nete Objektiv 16. Da dieser Randstrahl 15 horizontal oder genähert horizontal angeordnet ist, bleibt der Auftreffpunkt dieses Randstrahles 15 auf der verti­ kalen Projektionswand gleich oder nahezu gleich am selben Ort, wenn der Projektor auf eine andere Entfer­ nung von der Projektionswand gebracht wird. Bei einer derartigen Verschiebung des Projektors wandert nur der Auftreffpunkt des anderen Randstrahles 17 auf der Projektionswand nach oben. Dadurch ergibt sich bei diesem Projektor die Möglichkeit, das Bild ein für allemal und für alle Abstände in gleicher Weise verzerrungsfrei einzustellen, was durch die Schräg­ stellung der Fresnellinse 14 gegenüber der Ebene der Bildbühne 11 erfolgt. Der Randstrahl 17 durchsetzt das Objektiv 16 eingangsseitig in der unteren Hälfte und ausgangsseitig in der oberen Hälfte.

In der Kammer 5 ist ebenfalls ein Gebläse 18 angeord­ net, welches Luft durch die in der Rückwand des Pro­ jektorgehäuses 1 angeordneten Lufteintrittsöffnungen 19 ansaugt und durch die Luftaustrittsöffnungen 20 aus­ treten läßt. In dieser Kammer 5 ist ebenfalls das elektronische Netzgerät 21 untergebracht.

Als Objektiv 16 wird ein Objektiv mit kurzer Brenn­ weite verwendet. Es ist vor dem Projektorgehäuse 1 angeordnet und wird von Stangen 22 getragen, die im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 einschiebbar sind, im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 nach unten abklapp­ bar sind, wobei das Objektiv in einer Ausnehmung 23 des Gehäuses zu liegen kommt.

Der Umlenkspiegel 10 kann je nach den geometrischen Abmessungen und der Anordnung der Lampe, der Fres­ nellinse und der Bildbühne eben oder gewölbt sein.

Liste der Bezugszeichen

1 Gehäuse
2 Trennwand
3 Fenster
4 Kammer
5 Kammer
6 Kaltlichtlampe
7 Gebläse
8 Lufteintrittsöffnung
9 Luftaustrittsöffnung
10 Umlenkspiegel
11 Bildbühne
12 LCD
13 Fenster
14 Fresnellinse
15 Randstrahl
16 Objektiv
17 Randstrahl
18 Gebläse
19 Lufteintrittsöffnung
20 Luftaustrittsöffnung
21 Elektronisches Netzgerät
22 Stange
23 Ausnehmung
24 projiziertes Bild

Claims (4)

1. Durchlichtprojektor, in dessen Gehäuse eine Lichtquelle, ein Umlenkspiegel und eine vertikal stehende Bildbühne angeordnet sind und der ein Objektiv mit horizontal verlaufender optischer Achse aufweist, durch das der untere Randstrahl des projizierten Bildes genähert horizontal verläuft und der obere Randstrahl des projizierten Bildes im unteren Teil des Objektives ein- und im oberen Teil austritt, wobei in der Bildbühne ein Flüssigkristalldisplay angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Umlenkspiegel (10) und Bildbühne (11) ein Kondensor (14) angeordnet ist,
daß der Kondensor (14) unter einem spitzen Winkel zur Bildbühne (11) angeordnet ist,
daß der Kondensor eine Fresnellinse ist,
daß das Objektiv (16) eine kurze Brennweite aufweist, und
daß der Innenraum des Gehäuses (1) des Projektors durch eine Wand (2) mit einem lichtdurchlässigen Fenster (3) in zwei selbständig gekühlte Räume (5, 6) geteilt ist, einen für die Aufnahme der Lichtquelle (6) und den zweiten für die Aufnahme des Kondensators (14).

2. Durchlichtprojektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Raum (5) mit dem Kondensor (14) auch die Elektronik (21) untergebracht ist.

3. Durchlichtprojektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (16) außerhalb des Gehäuses (1) angeordnet und von einem am oder im Gehäuse (1) befestigten, vorzugsweise verschiebbaren oder verschwenkbaren Träger (22) getragen ist.

4. Durchlichtprojektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) ein weiterer, nach außen offener Raum (23) für die Aufnahme des Objektives (16) im nicht benutzten Zustand vorgesehen ist.