DE4128059A1 - LCD projector, partic. for slide or overhead projection. - comprises lamp, reflector and condenser constituting light source, picture stage, and lens - Google Patents

LCD projector, partic. for slide or overhead projection. - comprises lamp, reflector and condenser constituting light source, picture stage, and lens

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Abstract

The projector includes a lens (10) or a group of lenses used as a condenser, which in the central area is so formed with different radii to the edge area that their collective effect only extends to their edge area. The side of the condenser lens (10) facing the picture stage (6,7) is flattened towards the edge area, in that the radius of the top surface in the central area (11) is greater than that of the edge areas, and is smallest in the transition areas between the central and edge areas. The top surface of the condenser lens (10), pref. on the side facing the picture ramp (6,7), is provided with projections, pref., in lens form, projecting light in the edge areas of the picture stage. USE/ADVANTAGE - Overcomes difficulties with LCD projectors caused by overheating, making projected picture blurred.

Description

Die Erfindung betrifft einen Projektor, insbesondere für die Projektion von LCDs, bestehend aus einer aus Lampe, Reflektor und Kondensor aufgebauten Lichtquelle, einer Bildbühne und einem Objektiv.The invention relates to a projector, in particular for the projection of LCDs, consisting of one of Lamp, reflector and condenser built light source, an image stage and a lens.

Derartige Projektoren sind in großer Vielzahl von Aus­ führungsformen bekannt geworden. Am häufigsten werden sie als Kleinbild-Diaprojektoren und als Overhead- Projektoren gefertigt. Besondere Schwierigkeiten er­ geben sich bei Projektoren für die Projektion von LCDs (Liquid Christal Displays), da diese aus zwei Glas­ platten mit zwischen diesen angeordneten Flüssigkri­ stallen und Elektroden aufgebauten, Bilder erzeugenden Vorrichtungen äußerst wärmeempfindlich sind. Übersteigt bei ihnen die Temperatur an einigen Stellen bestimmte Werte, läßt sich die mit Hilfe der von den Elektroden ausgehenden elektrischen Felder erzeugte Ordnung der Kristalle nicht aufrecht erhalten, so daß das Bild an diesen Stellen verwischt.Such projectors are off in a large variety management forms become known. Most often them as 35mm slide projectors and as overhead Projectors. Special difficulties present themselves in projectors for the projection of LCDs (Liquid Christal Displays) as these are made of two glass plates with liquid crystals arranged between them stalls and electrodes built, generating images Devices are extremely sensitive to heat. Exceeds where the temperature determined in some places Values can be measured with the help of the electrodes outgoing electrical fields generated order of Crystals are not maintained, so the picture is on blurred these places.

Bei Projektoren sind es vor allen Dingen die Mitten­ bereiche der Bildvorlage, welche besonders gut ausge­ leuchtet werden. Die Helligkeit nimmt zu den Rändern hin ab. Auch das ist ein altes Problem bei Projektoren, welches auftritt, so lange es optische Projektoren gibt. Bei der Projektion von Filmvorlagen spielt die bessere Ausleuchtung der Mitte nicht eine so gravieren­ de Rolle wie bei der Projektion von LCDs, jedoch ist auch hier insbesondere für weiter von der Projektions­ wand entfernt sitzende Personen die Deutlichkeit des projizierten Bildes im Randbereich erheblich herabge­ setzt.In the case of projectors, it is primarily the middle areas of the image template, which are particularly well laid out be lit. The brightness decreases towards the edges  down. This is also an old problem with projectors, which occurs as long as there are optical projectors gives. When it comes to projecting film templates, the better illumination of the center does not engrave one en role as in the projection of LCDs, however also here especially for further from the projection away from the seated people the clarity of the projected image in the edge area considerably puts.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Mög­ lichkeit zu schaffen, die Randbereiche bevorzugt aus­ zuleuchten und damit eine möglichst gleichmäßige Er­ wärmung des LCDs zu erreichen.The invention avoids the disadvantages of the prior art Technology. It is the object of the invention, a possibility to create the edge areas preferred to illuminate and thus a uniform Er to achieve warming of the LCD.

Die Erfindung besteht darin, daß als Kondensor eine Linse oder Linsengruppe verwendet wird, die im mittleren Bereich mit anderen Radien als im Randbereich so geformt ist, daß sich ihre Sammelwirkung nur oder bevorzugt auf ihren Randbereich erstreckt.The invention is that as a condenser Lens or lens group is used, which in the middle area with different radii than in the edge area is shaped so that its collective effect is only or preferably extends to its edge area.

Mit einer derartigen Kondensorlinse, insbesondere in einem Overhead-Projektor, wird der Randbereich der Bildvorlage besonders gut ausgeleuchtet. Denn die Sam­ mellinse sammelt die Randstrahlung im besonders star­ ken Maße und verhält sich im Mittenbereich weitgehend so, als wenn hier keine Kondensorlinse vorhanden wäre. Das bringt den Vorteil mit sich, daß der Randbereich der Bildvorlage mit der gesammelten Strahlung der Lichtquelle ausgeleuchtet wird, während im Mittenbe­ reich die normale Strahlung normal einfällt. Das führt dazu, daß die LCDs als Bildvorlage gleichmäßig erwärmt werden, so daß hier im Mittenbereich keine Störungen der Kristallanordnung durch Wärme auftreten.With such a condenser lens, especially in an overhead projector, the edge area of the Illuminated image particularly well. Because the Sam mellinse collects the marginal radiation in the particularly star dimensions and behaves largely in the central area as if there was no condenser lens here. This has the advantage that the edge area the image template with the radiation collected Light source is illuminated while in the middle  the normal radiation is normal. Leading to ensure that the LCDs are evenly heated as an original be, so that here in the middle area no interference the crystal arrangement occur by heat.

Eine Möglichkeit der Ausführung der Kondensorlinse besteht darin, daß die der Bildbühne zugewandte Seite der Kondensorlinse gegenüber den Randbereichen abge­ flacht ist, indem der Radius der Oberfläche im mittleren Bereich größer (bis unendlich) als der der Randbereiche ist und in den Übergangsbereichen zwischen Mitten- und Randbereich am kleinsten ist. Diese Art der Kondensorlinsen läßt sich in einfacher Weise an Linsen aus allen herkömmlichen Linsenmaterialien realisieren.One way of executing the condenser lens is that the side facing the stage abge the condenser lens against the edge areas is flat by the radius of the surface in the middle range larger (to infinity) than that of Edge areas and in the transition areas between Middle and edge area is smallest. That kind of Condenser lenses can be easily attached to lenses from all conventional lens materials.

Eine andere Möglichkeit der Ausführung besteht darin, daß die Oberfläche der Kondensorlinse vorzugsweise auf der der Bildbühne zugewandten Seite mit Licht in die Randbereiche der Bildbühne streuenden Vorsprüngen, vor­ zugsweise von Linsenform, versehen ist. Diese Art der Ausführung läßt sich am einfachsten bei aus Kunststoff gepreßten oder gegossenen Kondensorlinsen realisieren. Diese Linsen können aber ebenfalls zusätzlich so ge­ staltet sein, daß die der Bildbühne zugewandte Seite der Kondensorlinse gegenüber den Randbereichen ab­ geflacht ist, indem der Radius der Oberfläche im mittleren Bereich größer (bis unendlich) als der der Randbereiche ist und in den Übergangsbereichen zwischen Mitten- und Randbereich am kleinsten ist.Another way to do this is to that the surface of the condenser lens is preferably on the side facing the stage with light in the Edge areas of the image stage scattering projections is preferably provided in the form of a lens. That kind of Execution is easiest with plastic realize pressed or cast condenser lenses. However, these lenses can also be used additionally be that the side facing the stage the condenser lens from the edge areas is flattened by the radius of the surface in the middle range larger (to infinity) than that of Edge areas and in the transition areas between Middle and edge area is smallest.

Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Vorsprünge als zentrisch zur Linsenachse angeordnete Ringe gestaltet sind.It may be useful if the projections as Rings arranged centrally to the lens axis  are.

Eine andere Möglichkeit der Gestaltung dieser Vorsprün­ ge besteht darin, daß die Vorsprünge als vorzugsweise linsenartige Pickel gestaltet sind.Another way of designing these projections ge is that the projections as preferred lenticular pimples are designed.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Projektor als Overhead-Projektor aufgebaut ist, bei dem dicht neben der aus einer durchsichtigen Platte bestehenden Bild­ bühne eine Fresnellinse angeordnet ist und wenn neben der Fresnellinse ein Gebläse angeordnet ist, welches einen Luftstrom erzeugt, der an der Fresnellinse beidseitig und an der der Fresnellinse zugewandten Seite der Bildbühne verläuft.In particular, it is advantageous if the projector as Overhead projector is built close to where the image consisting of a transparent plate stage a Fresnel lens is arranged and if next to a blower is arranged on the Fresnel lens, which generates an airflow that is on the Fresnel lens on both sides and on the side facing the Fresnel lens Side of the picture stage runs.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs­ beispieles näher erläutert. Es zeigen:The essence of the invention is based on an in the drawing schematically illustrated execution example explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Overhead- Projektor, Fig. 1 shows a section through an overhead projector,

Fig. 2-4 Schnitte durch Kondensorlinsen. Fig. 2-4 sections through condenser lenses.

In dem Gehäuse 1 des Overhead-Projektors, an welchem der Tragarm 2 für den Projektionskopf 3 mit Objektiv 4 und Umlenkspiegel 5 befestigt ist, befindet sich als Oberfläche die Schreibplatte 6, unter der die Fresnel­ linse 7 angeordnet ist und die Lichtquelle, welche aus dem Reflektor 8, der Lampe 9 und der Kondensorlinse 10 besteht. Diese Kondensorlinse kann auch durch eine Lin­ sengruppe realisiert sein. Sie ist im mittleren Bereich mit anderen Radien als im Randbereich so geformt, daß sich ihre Sammelwirkung nur oder bevorzugt auf ihren Randbereich erstreckt.In the housing 1 of the overhead projector, on which the support arm 2 for the projection head 3 with lens 4 and deflecting mirror 5 is attached, is the surface of the writing plate 6 , under which the Fresnel lens 7 is arranged and the light source, which from the Reflector 8 , the lamp 9 and the condenser lens 10 . This condenser lens can also be realized by a lens group. It is shaped in the middle area with radii other than in the edge area so that its collecting effect extends only or preferably to its edge area.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist im mittleren Bereich der Kondensorlinse 10 die der Schreibplatte 6 zugewandte Seite als ebene Fläche 11 gestaltet. Diese ebene Fläche 11 geht in den Randbereich 12 mit dem Radius R1 über eine Übergangsfläche 13 mit dem Radius R2 über. Während der Radius der Fläche 11 unendlich ist, ist der Radius R1 größer als der Radius R2.In the exemplary embodiment in FIG. 2, the side facing the writing plate 6 is designed as a flat surface 11 in the central region of the condenser lens 10 . This flat surface 11 merges into the edge region 12 with the radius R 1 via a transition surface 13 with the radius R 2 . While the radius of the surface 11 is infinite, the radius R 1 is larger than the radius R 2 .

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind im Übergang der ebenen Fläche 11 der Kondensorlinse 10 in dem Rand­ bereich 12 mehrere linsenartige Vorsprünge 14 angeord­ net, wobei die Radien dieser linsenartigen Vorsprünge ebenfalls kleiner als der Radius des Randbereiches 12 ist.In the embodiment of FIG. 3, a plurality of lens-like projections 14 are arranged in the transition area of the flat surface 11 of the condenser lens 10 in the edge area 12 , the radii of these lens-like projections also being smaller than the radius of the edge area 12 .

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 sind auf der Kon­ densorlinse 10 mehrere linsenartige Vorsprünge 15 in Pickelform angeordnet, welche Licht bevorzugt in die Randbereiche der Fresnellinse 7 streuen.In the embodiment of FIG. 4, a plurality of lens-like projections 15 in pimple shape are arranged on the condenser lens 10 , which preferably scatter light into the edge regions of the Fresnel lens 7 .

Die Schreibplatte 6 kann als LCD realisiert sein.The writing plate 6 can be implemented as an LCD.

Im Gehäuse 1 des Projektors sind zwei Gebläse 16, 17 angeordnet: Ein Gebläse 16 für die Kühlung der Licht­ quelle 8, 9, 10 und ein weiteres Gebläse 17, welches einen Luftstrom parallel zur Fresnellinse 7 und zur Schreibplatte bzw. zum LCD 6 erzeugt, wodurch die Un­ terseite und die Oberseite der Fresnellinse 7 und die Unterseite der Schreibplatte 6 bzw. des LCDs 6 mit einem parallel zu den Ebenen der Fresnellinse 7 und des LCDs 6 verlaufenden Luftstrom gekühlt wird.Two blowers 16 , 17 are arranged in the housing 1 of the projector: a blower 16 for cooling the light source 8 , 9 , 10 and a further blower 17 which generates an air flow parallel to the Fresnel lens 7 and to the writing plate or to the LCD 6 , whereby the underside and the top of the Fresnel lens 7 and the underside of the writing plate 6 and the LCD 6 is cooled with an air flow running parallel to the planes of the Fresnel lens 7 and the LCD 6 .

Liste der BezugszeichenList of reference numbers

 1 Gehäuse
 2 Tragarm
 3 Projektionskopf
 4 Objektiv
 5 Umlenkspiegel
 6 Schreibplatte
 7 Fresnellinse
 8 Reflektor
 9 Lampe
10 Kondensorlinse
11 ebene Fläche
12 Randbereich
13 Übergangsfläche
14 linsenartiger Vorsprung
15 pickelartiger Vorsprung
16 Gebläse
17 Gebläse 1 housing
2 support arm
3 projection head
4 lens
5 deflecting mirror
6 writing surface
7 Fresnel lens
8 reflector
9 lamp
10 condenser lens
11 flat surface
12 edge area
13 transition surface
14 lenticular projection
15 pimple-like projection
16 blowers
17 blowers

Claims (6)

1. Projektor, insbesondere für die Projektion von LCDs, bestehend aus einer aus Lampe, Reflektor und Kon­ densor aufgebauten Lichtquelle, einer Bildbühne und einem Objektiv, gekennzeichnet durch
die Verwendung einer Linse (10) oder Linsengruppe als Kondensor, die im mittleren Bereich mit anderen Radien als im Randbereich so geformt ist, daß sich ihre Sammelwirkung nur oder bevorzugt auf ihren Rand­ bereich (12) erstreckt.1. Projector, in particular for the projection of LCDs, consisting of a light source constructed from a lamp, reflector and condenser, an image stage and a lens, characterized by
the use of a lens ( 10 ) or lens group as a condenser, which is shaped in the central region with radii other than in the edge region so that its collecting effect extends only or preferably to its edge region ( 12 ). 2. Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Bildbühne (6,7) zugewandte Seite der Kondensorlinse (10) gegenüber den Randbereichen (12) abgeflacht ist, indem der Radius der Ober­ fläche im mittleren Bereich (11) größer (bis un­ endlich) als der der Randbereiche (12) ist und in den Übergangsbereichen (13) zwischen Mitten- (11) und Randbereich (12) am kleinsten ist.2. Projector according to claim 1, characterized in that the side of the condenser lens ( 10 ) facing the image stage ( 6, 7 ) is flattened relative to the edge regions ( 12 ) by the radius of the upper surface in the central region ( 11 ) being larger (to un finite) than that of the edge areas ( 12 ) and is the smallest in the transition areas ( 13 ) between the center ( 11 ) and edge area ( 12 ). 3. Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Kondensorlinse (10) vor­ zugsweise auf der der Bildbühne (6, 7) zugewandten Seite mit Licht in die Randbereiche der Bildbühne (6, 7) streuenden Vorsprüngen (14, 15), vorzugsweise von Linsenform, versehen ist.3. Projector according to claim 1, characterized in that the surface of the condenser lens ( 10 ) in front of preferably on the image stage ( 6 , 7 ) facing side with light in the edge regions of the image stage ( 6 , 7 ) scattering projections ( 14 , 15 ) , preferably of lens shape, is provided. 4. Projektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (14) als zentrisch zur Linsen­ achse angeordnete Ringe gestaltet sind.4. Projector according to claim 3, characterized in that the projections ( 14 ) are designed as rings arranged centrally to the lens axis. 5. Projektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (15) als vorzugsweise linsen­ artige Pickel gestaltet sind.5. A projector according to claim 3, characterized in that the projections ( 15 ) are designed as preferably lens-like pimples. 6. Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß er als Overheadprojektor aufgebaut ist, bei dem dicht neben der aus einer durchsichtigen Platte (6) bestehenden Bildbühne eine Fresnellinse (7) angeordnet ist,
und daß neben der Fresnellinse (7) ein Gebläse an­ geordnet ist, welches einen an der Fresnellinse (7) beidseitig und an der der Fresnellinse (7) zu­ gewandten Seite der Bildbühne einen Luftstrom er­ zeugt.6. Projector according to claim 1, characterized in
that it is constructed as an overhead projector, in which a Fresnel lens ( 7 ) is arranged close to the image stage consisting of a transparent plate ( 6 ),
and that in addition to the Fresnel lens ( 7 ) a fan is arranged, which one on the Fresnel lens ( 7 ) on both sides and on the Fresnel lens ( 7 ) facing the side of the image stage, it produces an air flow.
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