DE69911042T2

DE69911042T2 - Optisches andockstation

Info

Publication number: DE69911042T2
Application number: DE69911042T
Authority: DE
Inventors: R. David BUCHANAN; J. Dan SCHOTT; D. Bart MILLIKAN
Original assignee: Three Five Systems Inc
Current assignee: BRILLIAN CORP., TEMPE, ARIZ, US
Priority date: 1998-09-29
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2019-05-20
Also published as: EP1119797B1; EP1119797A1; DE69911042D1; PT1119797E; DK1119797T3; JP2002526791A; HK1041525A1; US5993012A; CN1328657A; ATE249062T1; CA2345976A1; KR20010083877A; ES2205831T3; WO2000019269A1; AU4192699A; BR9914144A; EP1119797A4

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Projektor zur Projektion eines von einer Flüssigkkristallanzeige erzeugten Bildes.
Bisher wurden für tragbare Geräte zur Anzeige von Daten für einen Benutzer, wie zum Beispiel Laptop-Computer, vorteilhafterweise große Flüssigkristallanzeige (LCD)-Panele als primäre Datenanzeigegeräte benutzt. Gegenüber anderen großen Anzeigegeräten haben große LCD-Panele bedeutende Vorteile hinsichtlich des pro Einheit des Anzeigebereichs eingenommenen Raums sowie hinsichtlich des zum Betrieb der Anzeige als solche erforderlichen Energieverbrauchs. Große LCD-Panele machen eine Ausleuchtung erforderlich und benötigen aus diesem Grund in der Regel Kaltkathodenlampen, deren Spannungsbedarf sehr hoch ist, zusammen mit komplexen Lichtleitern, um eine einigermaßen gleichmäßige Ausleuchtung zu gewährleisten.
Vorschlägen zufolge sollen bei den Laptop-Computern der nächsten Generation der Spannungsbedarf sowie die Kosten erheblich gesenkt werden, indem das große LCD-Panel mit Direktanzeige durch eine virtuelle Bildanzeige ersetzt wird. Durch die Anwendung optischer Elemente projiziert eine virtuelle Bildanzeige ein vergrößertes virtuelles Bild eines kleinen LCD-Panels direkt ins Auge des Benutzers. Aufgrund der einem kleinen LCD-Panel dieser Art innewohnenden optischen Leistungsfähigkeit kann das gesamte Bild mittels einer einzigen Leuchtdiode ausgeleuchtet werden, die anstatt der Leistungsaufnahme von 1–2, die von an sich bekannten großen Hintergrundleuchten für die LCD-Anzeige verbraucht werden, nur 5–10 Milliwatt verbraucht. Da die virtuelle Bildanzeige relativ einfach herzustellende kleine LCD-Panele verwendet, können darüber hinaus im Vergleich zu den technisch anspruchsvollen großen LCD-Panelen zur direkten Bildanzeige erhebliche Kostenersparnisse realisiert werden. Aufgrund der kleinen Größe der virtuellen Bildanzeige kann außerdem ein ausgesprochen leicht tragbares Gerät geschaffen werden. Und da eine virtuelle Bildanzeige nur von einem einzelnen Benutzer betrachtet werden kann, verhindert die Anwendung einer virtuellen Bildanzeige nicht zuletzt auch das Mitlesen durch Dritte, wenn der Benutzer in der Öffentlichkeit, zum Beispiel im Flugzeug, arbeiten will.
Da die virtuelle Bildanzeige aber zu einem gegebenen Zeitpunkt jeweils nur von einer einzelnen Person betrachtet werden kann, kann es möglicherweise von erheblichem Nachteil sein, dass ein mit einer solchen Anzeige ausgerüsteter Computer oder ein anderes Gerät nicht in der Lage ist, die Daten zwei oder mehreren Personen, die diese Daten gleichzeitig sehen müssen, anzuzeigen. In solchen Fällen bräuchte man eine an sich bekannte Anzeige zur direkten Ansicht des Bildes. Darüber hinaus empfinden es einige Benutzer eventuell als störend oder unbequem, die virtuelle Bildanzeige unmittelbar vor dem Auge tragen oder halten zu müssen. Es sei denn, die Vorteile der Energiekosteneinsparung überwiegen den Nachteil, eine virtuelle Anzeige mittels einer Kopfhalterung zu halten oder zu tragen, verwendet ein solcher Benutzer eventuell aus diesem Grunde selbst zur individuellen Anwendung bevorzugt eine Anzeige zur Direktansicht. Man könnte natürlich auch eine an sich bekannte Docking Station mit einem getrennten Kathodenstrahlröhren-Bildschirm (CRT, cathode ray tube) oder großen LCD-Panel einsetzen; aber eine Lösung dieser Art würde notwendigerweise ein komplettes zweites Anzeigegerät mit den damit verbundenen entsprechenden Kosten nach sich ziehen.
Gebraucht wird eine Docking Station, die in der Lage ist, ein von einer virtuellen Bildanzeige erzeugtes Bild in ein reelles Bild umzuwandeln, ohne die LCD-Panele, die Treiberelektronik und andere aktive Komponenten, die bereits in der virtuellen Bildanzeige enthalten sind, zu duplizieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine optische Docking Station einen optischen Rahmen sowie ein abkoppelbares virtuelles Bildanzeigemodul. Das Anzeigemodul umfasst eine Lichtquelle mit geringem Spannungsbedarf wie zum Beispiel eine Leuchtdiode, einen oder mehrere Strahlenteiler, Polarisatoren, ein Flüssigkristallanzeige-Panel sowie eine abbildende Linse, die optisch angekoppelt ist, um ein Bild zu erzeugen (in diesem Zusammenhang bedeutet "optisch angekoppelt", dass die Linse entlang einem optischen Pfad angeordnet ist, unabhängig davon, ob bei den Materialien eine Brechungsindex-Anpassung stattgefunden hat oder nicht). Wenn das Anzeigemodul vom optischen Rahmen abgekoppelt ist, ist die Leuchtdiode die primäre Beleuchtungsquelle. Ein Teil des von der Leuchtdiode erzeugten Lichts durchläuft forderungsgemäß die Strahlenteiler, um das Flüssigkristallanzeige-Panel auszuleuchten, das die Polarisationsachse des durch die einzelnen Pixel der Flüssigkristallanzeige hindurchlaufenden Lichts selektiv rotiert. Das selektiv rotierte Licht erzeugt beim Durchlaufen eines Polarisators (Analysators) ein Bild. Das auf diese Weise erzeugte Bild durchläuft danach eine abbildende Linse, um ein vergrößertes virtuelles Bild des Flüssigkristallanzeige-Panels zu erzeugen. Ist das Anzeigemodul dagegen am Projektorrahmen fixiert, wird die primäre Ausleuchtung von einer stärkeren, am optischen Rahmen fixierten Lichtquelle besorgt. Ein Teil des aus der Lichtquelle austretenden Lichts tritt durch eine Öffnung im Anzeigemodul durch den Strahlenteiler, um das Flüssigkristallanzeige-Panel auszuleuchten. Das von einer stärkeren Lichtquelle ausgeleuchtete Flüssigkristallanzeige-Panel erzeugt ein Bild, das durch die abbildende Linse hindurchläuft und ein relles Bild erzeugt, das auf eine Projektionswand projiziert werden kann. Je nach der Bildfehlertoleranz der Anwendung kann eine Konekturlinseneinheit substituiert oder zwischen die abbildende Linse und die Projektionswand eingeschaltet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung folgt eine detaillierte Beschreibung anhand der in der beiliegenden Zeichnung gezeigten Abbildungen, in denen gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines virtuellen Bildanzeigemoduls mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung;
2A eine schematische Darstellung einer optischen Docking Station mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung, in der der optische Pfad der primären und sekundären Lichtquellen im Wesentlichen kollinear ist;
2B eine schematische Darstellung einer optischen Docking Station mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung, in der der optische Pfad der primären und sekundären Lichtquellen teilweise divergent ist;
3 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer optischen Docking Station mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines virtuellen Bildanzeigemoduls mit außeraxialer Beleuchtungsquelle zur Amwendung zusammen mit einer optischen Docking Station mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung; und
5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines virtuellen Bildanzeigemoduls mit einem schwenkbar gelagerten Spiegel zur Anwendung zusammen mit einer optischen Docking Station mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die in der Zeichnung dargestellten Abbildungen, die nicht maßstabsgetreu sind, sollen die allgemeine Konstruktion veranschaulichen. Sowohl im Text der Beschreibung als auch in den Patentansprüchen werden Begriffe wie links, rechts, vordere) und (zu)rück sowie Ähnliches zum Zwecke der Beschreibung benutzt. Es sollte jedoch offensichtlich sein, dass die hierin beschriebene Ausführungsform der Erfindung auch in anderen Orientierungen als den hier beschriebenen zur Anwendung kommen kann und dass die hier verwendeten Begriffe ausschließlich zur Beschreibung relativer Positionen verwendet werden und unter entsprechenden Umständen untereinander austauschbar sind.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines virtuellen Bildanzeigemoduls 10, das zur Anzeige zum Beispiel visueller Daten, die aus einem bild-bzw. datenerzeugenden tragbaren Gerät wie zum Beispiel einem Laptop-Computer (nicht dargestellt) stammen, geeignet ist. Gemäß dem Prinzip der vorliegenden Erfindung umfasst das virtuelle Bildanzeigemodul 10 ein Gehäuse 12, in dem eine primäre Lichtquelle, die aus einer einzelnen weißen Leuchtdiode (LED) 14 besteht, eine Kondensorlinse 16, ein erster linearer Polarisaror 18, ein erster Strahlenteiler 20, ein zweiter Strahlenteiler 22, ein reflektierendes LCD-Panel 24 und ein zweiter linearer Polarisator 26 angeordnet sind. Die Steuerelektronik 40 des Anzeigemoduls 10 ist vorzugsweise über einen Nabel-Steckverbinder 30, der die Komponenten des Anzeigemoduls sowohl mit Strom als auch mit Anzeigeanweisungen beliefert, mit dem bild- bzw. datenerzeugenden Gerät verbunden. Der Nabel-Steckverbinder 30 umfasst vorzugsweise ein an sich bekanntes mehradriges Bandkabel.
Das von der LED 14 ausgestrahlte Licht wird von der Kondensorlinse 16 kondensiert und vom ersten linearen Polarisator 18 polarisiert. Ein Teil des polarisierten Lichts wird vom ersten Strahlenteiler 20 in eine absorbierende Platte 32 reflektiert. Die absorbierende Platte 32 umfasst einen gekreuzten Polarisator, einen schwarzen Strahler oder andere Mittel zur Absorption des vom ersten Strahlenteiler 20 reflektierten polarisierten Lichts. Das restliche polarisierte Licht läuft durch den ersten Strahlenteiler 20, wo ein Teil des Restlichts in Richtung LCD-Panel 24 reflektiert wird. Das LCD-Panel 24 rotiert in an sich bekannter Weise die Polarisationsachse des durch die einzelnen Pixel des Panels 24 hindurchgehenden polarisierten Lichts selektiv und wirft das Licht durch den zweiten Strahlenteiler 22 zurück, wodurch beim Durchlaufen des selektiv polarisierten Lichts durch den zweiten Polarisator 26 ein Bild erzeugt wird. Das durch das selektiv polarisierte Licht erzeugte Bild tritt durch die abbildende Linse 34 hindurch und formt ein vergrößertes virtuelles Bild "II" des LCD-Panels 24, das in der Wahrnehmung des Benutzers am Nahpunkt des Auges lokalisiert zu sein scheint (im typischen Fall etwa 250–1000 Millimeter jenseits der tatsächlichen Position des LCD-Panels 24 relativ zum Auge des Benutzers 36). Das Modul 10 beinhaltet außerdem einen dem Lichteintritt dienenden Hilfsport bzw. eine Hilfsöffnung 38, der bzw. die einen normalenweise geschlossenen Verschluss, eine Aperturblende oder ein ähnliches lichtdichtes Mittel umfasst, das wahlweise geöffnet werden kann, um von einer Hilfslichtquelle erzeugtes Licht eintreten zu lassen, wie dies im Weiteren näher beschrieben werden soll.
Unter Bezugnahme auf 2A umfasst eine optische Docking Station 100 mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung eine Lichtquelle 102, einen Rückstrahler 104, eine Integrationslinseneinheit 106, einen Infrarot-/Ultraviolettfilter 108 sowie einen durch einen optischen Rahmen 112 fixierten linearen Polarisator 110. Die Lichtquelle 102, vorzugsweise eine Metall-Halogendampflampe, erzeugt Licht von einer Lichtstärke, die bedeutend höher ist als die von der LED 14 erzeugte Lichtstärke. Je nach der benötigten Größe der Projektionswand erzeugt die Lichtquelle 102 eine Helligkeitskapazität von 300 Lumen oder mehr. Das von der Lichtquelle 102 erzeugte Licht wird von der Integrationslinse 106 direkt oder nach Reflektion vom Rückstrahler 104 integriert/kollimiert und danach vom linearen Hilfspolarisator 110 linear polarisiert, um auf diese Weise eine im Wesentlichen homogene, linear polarisierte Lichtsäule zu erzeugen, die durch die dem Lichteintritt dienende Hilfsöffnung 38 in das Modul 10 eintritt. Vorzugsweise ist ein Infrarot-/Ultraviolettfilter 108 entlang dem optischen Pfad angeordnet, um die infrarote und ultraviolette Strahlung, die das LCD-Panel 24 oder andere empfindliche Komponenten wie zum Beispiel die Polarisatoren und sämtliche optischen Systeme aus Kunststoff beschädigen kann, auszufiltern. Das durch die dem Lichteintritt dienende Hilfsöffnung 38 ins Modul 10 eintretende polarisierte Licht wird von einem ersten Strahlenteiler 20 in die absorbierende Platte 26 fortgeleitet, wo es absorbiert wird. Das restliche aus dem linearen Hilfspolarisator 110 austretende Licht wird vom Strahlenteiler 20 in Richtung Strahlenteiler 22 reflektiert, der einen Teil davon in Richtung LCD-Panel 24 reflektiert. Das LCD-Panel 24 rotiert wiederum selektiv die Polarisationsachse des durch die einzelnen Pixel des LCD-Panels 24 hindurchtretenden Lichts in an sich bekannter Weise und reflektiert das Licht durch den zweiten Strahlenteiler 22 zurück, um auf diese Weise beim Durchgang des selektiv polarisierten Lichts durch den zweiten Polarisator 26 ein Bild zu erzeugen. Das vom selektiv polarisierten Licht erzeugte Bild läuft durch die abbildende Linse 34, um ein vergrößertes reelles Bild "12" des auf eine Projektionswand 120 projizierten LCD-Panels 24 zu erzeugen.
Wie 2B zeigt, beinhaltet eine alternative Ausführungsform des Moduls 11 eine dem Lichteintritt dienende Hilfsöffnung 39, die im Wesentlichen hinter der primären Leuchtdiode 14 angeordnet ist. In der Ausführungsform gemäß 2B wird das durch die dem Lichteintritt dienende Hilfsöffnung 39 eintretende Licht durch die Kondensorlinse 16 und den ersten linearen Polarisator 18 zum zweiten Strahlenteiler 22 fortgeleitet. Ein Teil des ins LCD-Panel 24 reflektierten Lichts wird vom LCD-Panel 24 selektiv rotiert, um gemäß der obigen Beschreibung ein Bild zu erzeugen. Vorzugsweise ist ein Diffusor wie zum Beispiel ein holografischer Diffusor 41 im optischen Pfad angeordnet, um eine etwaige, durch die Anwesenheit der LED 14 verursachte Schattenbildung zu minimieren.
3 zeigt in schematischer Darstellung eine alternative Ausführungsform einer optischen Docking Station 200, die eine Lichtquelle 202, einen Rückstrahler 204, eine Integrationslinseneinheit 206, ein Infrarot-/Ultraviolettfilter 208 sowie einen durch einen optischen Rahmen 212 fixierten linearen Hilfspolarisator 210 umfasst. Das von der Lichtquelle 202 erzeugte Licht wird von der Integrationslinse 206 direkt und/oder nach Reflektion vom Rückstrahler 204 integriert/kollimiert. Das Licht wird danach vom linearen Hilfspolarisator 210 linear polarisiert, um eine im Wesentlichen homogene, linear polarisierte Lichtsäule zu erzeugen, die durch den dem Lichteintritt dienenden Hilfsport 38 in das Modul 10 eintritt. Vorzugsweise ist ein Infrarot-/Ultraviolettfilter 208 entlang dem optischen Pfad angeordnet, um die infrarote und ultraviolette Strahlung auszufiltern. Wie bei der Ausführungsform gemäß 2 wird auch hier das durch den dem Lichteintritt dienenden Hilfsport 38 in das Modul 10 eintretende Licht vom Hilfspolarisator 210 polarisiert. Ein Teil des aus dem Hilfspolarisator 210 austretenden Lichts wird von einem ersten Strahlenteiler 20 in die absorbierende Platte 32 fortgeleitet, wo es absorbiert wird. Das aus dem Hilfspolarisator 40 austretende Restlicht wird vom Strahlenteiler 20 in Richtung Strahlenteiler 22 reflektiert, der einen Teil davon in Richtung LCD-Panel 24 reflektiert. Das LCD-Panel 24 wiederum rotiert in an sich bekannter Weise die Polarisationsachse des durch die einzelnen Pixel des LCD-Panels 24 hindurchlaufenden polarisierten Lichts selektiv und reflektiert das Licht durch den zweiten Strahlenteiler 22 zurück, um auf diese Weise beim Durchgang des selektiv polarisierten Lichts durch den zweiten Polarisator 26 ein Bild zu erzeugen. Das vom selektiv polarisierten Licht erzeugte Bild tritt durch die abbildende Linse 34 und durch die Korrekturlinse 218 hindurch, um, auf eine Projektionswand 220 projiziert, ein vergrößertes reelles Bild "13" des LCD-Panels 24 zu erzeugen. Die Korrekturlinse 218 ermöglicht eine variable Brennweite zwischen der abbildenden Linse 34 und der Projektionswand 220. In der Ausführungsform gemäß 3 kann die Projektionswand 220 je nachdem, ob die Korrekturlinse 220 das Bild auch umkehrt, eine Projektionswand für die Aufprojektion oder eine Projektionswand für die Rückprojektion sein.
Wie 4 zeigt, kann das Prinzip der vorliegenden Erfindung ebenso auf ein virtuelles Bildanzeigemodul, das sich einer außeraxialen Ausleuchtung des LCD-Panels bedient, angewandt werden. Wird die außeraxiale Ausleuchtung benutzt, kann der zweite Strahlenteiler 22 wegfallen, und das LCD-Panel 124 wird bezüglich des Gehäuses 12 in einem gewissen Winkel angeordnet, so dass der Teil des durch den ersten Strahlenteiler 20 hindurchlaufenden Lichts direkt auf das LCD-Panel 124 auftriffl und in die abbildende Linse 134 reflektiert wird. Die abbildende Linse 134 ist so adaptiert, dass alle Trapezfehler oder andere Fehler, die eventuell durch die Winkelorientierung des LCD-Panels 124 verursacht werden, ausgeglichen werden.
In 5 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt, in der der erste Strahlenteiler 20 wegfällt und durch einen beweglichen Spiegel 120 ersetzt ist. Der bewegliche Spiegel 120 ist schwenkbar um eine Achse 121 gelagert und kann aus einer ersten Position 120A, in der der Spiegel 120 im Wesentlichen parallel zum Sehstrahl des von der LED 14 ausgestrahlten Lichts ausgerichtet ist, in Richtung des zweiten Strahlenteilers 22 geschwenkt werden. In einer ersten Position 120A ist der bewegliche Spiegel 120 im Wesentlichen parallel zum Sehstrahl ausgerichtet und befindet sich außerhalb des das Bild 11 erzeugenden optischen Pfads. Wenn es nicht möglich ist, den beweglichen Spiegel so anzuordnen, dass er sich vollständig außerhalb des optischen Pfads befindet, kann ein Diffusor (nicht dargestellt) in den optischen Pfad eingeschaltet werden, um eine Schattenbildung zu minimieren. Der bewegliche Spiegel kann um die Achse 121 aus einer ersten Position 120A in eine zweite Position 120B geschwenkt werden. Wenn sich der bewegliche Spiegel 120 in Position 120B befindet, blockiert er den von der LED 14 ausgestrahlten optischen Pfad und erzeugt gleichzeitig eine Reflexionsfläche, deren Reflexionsvermögen größer als die des Strahlenteilers 20 ist, um das durch die Hilfslichtöffnung 38 hindurchtretende Licht fortzuleiten. Ein Sensor (nicht dargestellt) wie zum Beispiel ein an sich bekannter mechanischer, elektronischer oder optischer Sensor erkennt, ob das virtuelle Bildanzeigemodul 10 in der optischen Docking Station 100 positioniert ist und bewegt den beweglichen Spiegel 120 in die entsprechende Position. Durch die Anwendung eines beweglichen Spiegels anstatt eines ersten Strahlenteilers 20 wird der von der lichtstarken Lichtquelle her verlaufende optische Pfad verbessert, wofür allerdings eine etwas erhöhte mechanische Komplexität in Kauf genommen werden muss.
Obwohl die vorliegende Erfindung bestimmte bevorzugte Ausführungsformen und Verfahren offenbart, wird es für jeden Fachmann beim Lesen der obigen Offenbarung ohne Weiteres offensichtlich sein, dass die besagten Ausführungsformen und Verfahren variiert und abgewandelt werden können, ohne von der Wesensart und vom Umfang der Erfindung abzuweichen. So kann zum Beispiel in Fällen, in denen eine Farbanzeige wünschenswert ist, das LCD-Panel 24 durch einen an sich bekannten dichroitischen Strahlenteiler in Verbindung mit drei komplementären LCD-Panelen oder durch ein an sich bekanntes einzelnes Panel, das in sequentiellen Farbmodi läuft, ersetzt werden. Ebenso kann in Fällen, in denen das Bedürfnis nach optischer Leistungsfähigkeit die Kosten überwiegt, anstatt der separaten Polarisatoren und Strahlenteiler ein polarisierender Strahlenteiler eingesetzt werden. Dementsprechend ist es die Absicht des Erfinders, dass die vorliegende Erfindung lediglich in dem durch die beigefügten Patentansprüche sowie durch die Vorschriften und Grundsätze des anwendbaren Rechts geforderten Umfang begrenzt ist.

Claims

Ein Projektor umfassend: einen Rahmen (112, 212); ein abkoppelbares Modul(10), das am besagten Rahmen (112, 212) abkoppelbar fixiert ist, wobei das abkoppelbare Modul(10) folgende Komponente umfasst: eine primäre Lichtquelle (14); einen ersten Strahlenteiler (20), der entlang einem ersten optischen Pfad optisch an die besagte primäre Lichtquelle (14) angekoppelt ist; eine Flüssigkristallanzeige (24), die optisch an den besagten ersten Strahlenteiler (20) angekoppelt ist, und ein abbildende Linse (34), die optisch an die besagte Flüssigkristallanzeige (24) angekoppelt ist, wobei die abbildende Linse (34) in der Lage ist, ein virtuelles Bild der besagten Flüssigkristallanzeige (24) in das Auge (36) des Betrachters zu projizieren, wenn das abkoppelbare Modul (10) vom besagten Rahmen (112) abgekoppelt ist und die besagte Flüssigkristallanzeige (24) von der besagten primären Lichtquelle (14) ausgeleuchtet wird, sowie ein Hilfslichteingangsport (38) umfassend ein normalerweise geschlossenes, bewegliches lichtausschließendes Glied; eine sekundäre Lichtquelle (102, 202), die wirksam am besagten Rahmen (112, 212) fixiert ist, eine Korrekturlinse (218), die wirksam am besagten Rahmen befestigt ist, wobei die besagte Korrekturlinse (218) in der Lage ist, Lichtstrahlen von der besagten abbildenden Linse (34) zu empfangen und ein fokussierbares reelles Bild der besagten Flüssigkristallanzeige auf eine Projektionswand (120, 220) zu projizieren, sowie Mittel zum Bewegen des besagten normalerweise geschlossenen, beweglichen lichtausschließenden Glieds aus einer geschlossenen Stellung in eine offene Stellung, wenn das besagte abkoppelbare Modul (10) an den besagten Rahmen (112, 212) angekoppelt ist, wobei Licht von der besagten sekundären Lichtquelle (102, 202) einen zweiten optischen Pfad von der besagten sekundären Lichtquelle durch das besagte Hilfslichteingangsport (33) zum besagten ersten Strahlenteiler (20) verfolgt, um die besagte Flüssigkristallanzeige (24) auszuleuchten.
Der Projektor nach Anspruch 1, in dem: der besagte zweite optische Pfad einen Sehstrahl aufweist, der kollinear zum ersten optischen Pfad ausgerichtet ist.
Der Projektor nach Anspruch I, in dem: der besagte zweite optische Pfad einen Sehstrahl aufweist, der nicht kollinear zum besagten ersten optischen Pfad ausgerichtet ist.
Der Projektor nach Anspruch 1, in dem: die besagte Flüssigkristallanzeige (24) axial mittels eines zweiten Strahlenteilers (22), der im besagten ersten optischen Pfad angeordnet ist, ausgeleuchtet wird.
Der Projektor nach Anspruch I, in dem: die besagte Flüssigkristallanzeige (24) außeraxial ausgeleuchtet wird, indem die besagte Flüssigkristallanzeige (24) in einem Winkel relativ zu dem auf die besagte Flüssigkristallanzeige auftreffenden Licht, das entlang dem Sehstrahl des besagten ersten optischen Pfads verläuft, angeordnet ist.
Der Projektor nach Anspruch 1, in dem das besagte bewegliche lichtausschließende Glied einen Verschluss aufweist.
Der Projektor nach Anspruch 1, in dem das besagte bewegliche lichtausschließende Glied eine Irisblende aufweist.
Der Projektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, in dem das besagte abkoppelbare Modul (10) weiterhin umfasst: einen zweiten Strahlenteiler (22), der entlang dem besagten zweiten optischen Pfad zwischen der besagten sekundären Lichtquelle (102, 202) und dem besagten ersten Strahlenteiler (20) angebracht ist und entlang dem besagten ersten optischen Pfad zwischen der besagten primären Lichtquelle (14) und dem besagten ersten Strahlenteiler (20) angebracht ist, wobei der besagte zweite Strahlenteiler (22) an die direkten Lichtstrahlen der besagten primären Lichtquelle (14) und die besagte sekundäre Lichtquelle (102, 202) an den besagten ersten Strahlenteiler (20) adaptiert sind.
Der Projektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, in dem die besagte zweite Lichtquelle einen Lichtstrom von mindesten 300 Lumen aufweist.
Der Projektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, in dem eine Integrationslinse (106, 206) optisch gekoppelt zwischen der besagten sekundären Lichtquelle (102, 202) und dem besagten Strahlenteiler (20) vorhanden ist.
Ein Projektor umfassend: einen Rahmen (112, 212); ein abkoppelbares Modul (10), das am besagten Rahmen (112, 212) abkoppelbar fixiert ist, wobei das abkoppelbare Modul (10) folgende Komponenten umfasst: eine primäre Lichtquelle (14); einen Strahlenteiler (22), der entlang einem ersten optischen Pfad optisch an die besagte primäre Lichtquelle (14) angekoppelt ist; eine Flüssigkristallanzeige (24), die optisch an den besagten Strahlenteiler (22) angekoppelt ist. eine abbildende Linse (34), die optisch an die besagte Flüssigkristallanzeige (24) angekoppelt ist, wobei die besagte abbildende Linse (34) in der Lage ist, ein virtuelles Bild der besagten Flüssigkristallanzeige (24) in das Auge (36) des Betrachters zu projizieren, wenn das besagte abkoppelbare Modul (10) vom besagten Rahmen (112, 212) abgekoppelt ist, und die besagte Flüssigkristallanzeige (24) von der besagten primären Lichtquelle (14), einem Hilfslichteingangsport (38) und einem beweglichen Reflektor (120) ausgeleuchtet ist, wobei der besagte bewegliche Reflektor (120) um eine Achse (121) aus einer ersten Position, in der der besagte bewegliche Reflektor (120) das in das Hilfslichteingangsport (38) eintretende Licht reflektiert und das Licht auf den besagten Strahlenteiler (22) richtet, und aus einer zweiten Position, in der der besagte bewegliche Reflektor (120) außerhalb des ersten optischen Pfads von der besagten primären Lichtquelle (14) zum besagten Strahlenteiler (22) liegt, drehbar ist, eine zweite Lichtquelle (102, 202), die wirksam an dem besagten Rahmen (112, 212) befestigt und in der Lage ist, eine Lichtquelle in das besagte Hilfslichteingangsport (38) zu richten, wenn das besagte abkoppelbare Modul (10) am besagten Rahmen (112, 212) angekoppelt ist, eine Korrekturlinse (218), die wirksam am besagten Rahmen (112, 212) befestigt ist, wobei die besagte Korrekturlinse (218) in der Lage ist, Lichtstrahlen von der besagten abbildenden Linse (34) zu empfangen und ein fokussierbares reelles Bild der besagten Flüssigkristallanzeige auf eine Projektionswand (120, 220) zu projizieren, sowie Mittel zum Bewegen des besagten beweglichen Reflektors (120) aus der besagten zweiten Position in die besagte erste Position zu bewegen, wenn das besagte abkoppelbare Modul (10) am besagten Rahmen (112, 212) angekoppelt ist, wobei Licht aus der besagten zweiten Lichtquelle (102, 202) einen zweiten optischen Pfad von der besagten zweiten Lichtquelle (102, 202) durch das besagte Hilfslichteingangsport (38) von dem besagten beweglichen Reflektor (120) zum besagten Strahlenteiler (22) verfolgt, um die besagte Flüssigkristallanzeige (24) auszuleuchten.
Der Projektor nach Anspruch 11, in dem: die besagte sekundäre Lichtquelle einen Lichtstrom von mindestens 300 Lumen aufweist.
Der Projektor nach Anspruch 11, in dem: die besagte Flüssigkristallanzeige axial mittels eines in dem besagten ersten optischen Pfad angeordneten zweiten Strahlenteilers ausgeleuchtet wird.
Der Projektor nach Anspruch 11, in dem: die besagte Flüssigkristallanzeige außeraxial ausgeleuchtet wird, indem die besagte Flüssigkristallanzeige so angeordnet ist dass eine zu einer vorderen Oberfläche der besagten Flüssigkristallanzeige Normale einen Winkel relativ zu dem auf der besagten Flüssigkristallanzeige auftreffenden Licht, das entlang einem Sehstrahl des besagten ersten optischen Pfads verläuft, bildet.
Der Projektor nach Anspruch 11, weiterhin umfassend: eine Projektionswand für die Rückprojektion, die optisch an die besagte abbildende Linse angekoppelt ist, zur Umwandlung eines umgekehrten reellen Bildes in ein nichtumgekehrtes reelles Bild.
Der Projektor nach Anspruch 11, weiterhin umfassend: ein Korrekturlinse, die wirksam am besagten Rahmen fixiert ist, wobei die besagte Korrekturlinse nur dann optisch an einen Ausgang der besagten abbildenden Linse angekoppelt ist, wenn das besagte abkoppelbare Modul wirksam am besagten Rahmen fixiert ist, wobei die besagte Korrekturlinse so adaptiert ist, dass ein von der besagten abbildenden Linse empfangenes Bild zur Projektion auf eine Projektionswand für die Aufprojektion in ein nichtumgekehrtes Bild umgekehrt wird.
Eine optische Docking Station zur Anwendung in Verbindung mit einem LCD-Projektor zur Anzeige eines virtuellen Bilds, der eine dem Lichteintritt dienende Hilfsöffnung aufweist, wobei die besagte optische Docking Station folgenden Komponenten umfasst: einen Rahmen; eine wirksam am besagten Rahmen fixierte Lichtquelle; Mittel zur abkoppelbaren Fixierung der besagten virtuellen Bildanzeige am besagten Rahmen; eine Linse, die zur Fortleitung des Lichts von der besagten Lichtquelle zu der dem Lichteintritt dienenden Hilfsöffnung des LCD-Projektors zur Anzeige eines virtuellen Bilds optisch an die besagte Lichtquelle angekoppelt ist; und eine bilderzeugende Linse zur Erzeugung eines projizierten reellen Bilds aus dem besagten Licht, das durch den besagten LCD-Projektor zur Anzeige des virtuellen Bilds geleitet wird.