DE8815708U1 - Vorrichtung für die Projektion elektronisch erzeugter Bilder - Google Patents

Description

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PATENTANWALT
DIPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS 3 HANNOVER.

WOLFSTRASSE 24

16. Dezember 1988 Meine Akte: 1043

Grunwald Projektoren AG., Schlattstraße 215, FL 9491 Ruggell (Liechtenstein)

Vorrichtung für die Projektion elektronisch erzeugter Bilder

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Projektion elektronisch erzeugter Bilder, bestehend aus einem Projektor mit einer Lichtquelle, einem KoIlektor, einem Flussigkristal!anzeigegerät mit Ansttuerungselektronik und einem Objektiv.

Derartige Vorrichtungen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt geworden. Teilweise handelt es sich um herkönml iehe Overhead-Projektoren, auf derer. Schreibplatte in Form eines Aufsatzgerätes das Flüssigkristallanzeigegerät gesetzt wild, teilweise handelt es sich um Projektoren, in deren Bildebene das Flüssigkristallanzeigegerät angeordnet ist. Alle diese Vorrichtungen für die Projektion arbeiten mit einer Zweifarben-Projektion, sei es blau-grün, blau-gelb, meist aber grau-weiß.

Mehrfarbige Flussigkristallanzeigegeräte befinden sich noch in der Entwicklung. Sie sind bisher nicht über das Versuchsstadium hinaus entwickelt worden. Man weiß jedoch, daß sie nur fünf Prozent der Lichtstrahlung durchlassen und daher erhebliche Lichtmengen absorbieren, was zu ihrer Erwärmung führt, und sie für den Betrieb in optischen Projektoren daher wenig geeignet macht.

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Die Projektion von Flüssigkristal1-Anzeigegeräten hat gegenüber der Darstellung von Computerdaten auf Bildschirmen zwei wesentliche Vorteile: Durch die Projektion an einer Projektionswand können die Computerdaten einem wesentlich größeren Zuschauerkreis zugänglich gemacht werden als dieses bei einem BiIdschirm der Fall ist, darüber hinaus können durch Lichtpfeile Zuhörer auf Besonderheiten im ComputerbiId aufmerksam gemacht werden. .Im Gegensatz zu Bildschirmen werden bei der Projektion von Computerdaten mittels Flussigkristal1-Anzeigegeräten keine Röntgenstrahlen entwickelt. Der gravierende Nachteil der Darstellung von Comouterdaten mittels Projektion mit FlUssigkristallanzeigegeräten besteht darin, daß diese Geräte nicht farbig arbeiten.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei Verwendung einer FlUssigkristal1-Anzeige } bunte elektronisch erzeugte Bilder zu projizieren.

Die Erfindung besteht darin, daß neben dem Projektor min-₍; destens ein weiterer ProjeKtor angeordnet ist, der auf

die gleiche Projektionsflache gerichtet ist, daß jeder dieser Projektoren mit einem Farbfilter einer ander&n

Farbe ausgerüstet ist und daß bei mindestens einem dieser Projektoren Kollektor, FlUssigkristalianzeigegerät und Objektiv gemäß der Scheimpflugschen Regel schräg zum Strahlengang angeordnet lind.

Bei dieser Vorrichtung sind mindesti-ns zwei Projektoren vorgesehen, zweckmäßigerweise aber drei Projektoren mi t Farbfiltern dar Farben rot, grün, b'au, die exakt so justiert sind, daß an der Bildwand die Pixel der ejn-

leinen Flüssigkristallanzeigegeräte Pixel auf Pixel auf-

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Vorteilhaft· ist es, wenn drei Projektoren nebeneinander in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind und Filter der Farben rot, grün, bläu aufweisen. Dann lassen sich farbige elektronische Bilder, wie sie aus der Fernsehtechnik bekannt sind, einwandfrei optisch projizieren .

Zweckmäßig ist es, wenn das Grünfilter weniger lichtdurchlässig als die Rot- und Blaufilter sind. Zweckmäßig ist es ferner, wenn das Grünfilter in dem mi ttleren Projektor_r die Rot- und Blaufilter in den äußeren Projektoren angeordnet sind.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse durch zwei

fallen« Das ist dann möglich/ wenn bei allen Projektoren/ außer einem/ die optischen Bauteile entsprechend der Sehe impfiugschen Regel so angeordnet sind; daß sich auf der Bildwand drei übereinander liegende Bilder ergeben, dergestalt, daß die jeweils entsprechenden Punkte gleicher Koordinaten von allen drei Flüssigkristall -Anzeigegeräten einander Überdecken, so daß Pixel auf Pixel liegt. Es entsteht auf diese Weise ein einwandfreies Bild hoher Schärfe und relativ hoher Lichtstärke. Die Lichtstärke ist etwa viermal so hoch wie bei der Projektion eines einzigen färbigen Flüssigkristallanzeige ge rdtes.

Auf diese Weise lassen sich bunte elektronisch erzeugte Bilder, sei es aus einem Computer, sei es aus Fernsehgeräten oder -recordern oder sonstigen elektronischen Bilderzeugern, hervorragend einem größeren Publikum zugänglich machen.

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Innenwände in drei Räume unterteilt ist/ so daß die Projektion aus drei getrennten Räumen, :erfolgt *

Ein besonders einfacher Aufbau wird dadurch erreicht/ daß im Gehäuse ein Radialgebläse angeordnet ist, das sich durch alle drei Räume erstreckt und alle drei Lichtquellen, eventuell auch andere Bauteile, kühlt.

Der elektrische Aufbau wird sehr einfach, wenn die Projektionslampen in Reihe geschaltet sind und vorzugsweise drei Projektionslampen von 82 Volt Betriebsspannung vorgesehen sind. Dann kann auf ein Netzgerät verzichtet werden.

Zweckmäßig ist es, wenn die Lampen jede in einer Korrmer untergebracht sind, die als Lichtaustrittsfenster je ein Wärmefilter aufweisen. Auf diese Weise geli-ngt es besonders gut, Wärmestrahlung von den Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen fern zu halten. Die Verwendung von Kait1icht-Reflexionsspiegeln empfiehlt sich dabei ebenfalls.

Vorteilhaft ist es, wenn oberhalb jedes Objektives ein Umlenkspiegel angeordnet ist, welcher verschwenkbar ist und somit die Möglichkeit gibt, in einfacher Weise die Höhe des projizierten Bildes an der Bildwand zu best irrme &eegr; . Weiter ist es vorteilhaft, wenn eine Verschwenkmöglichkeit für Kondensor und Flüssigkristall-Anzeigegerät um eine parallel zur Verschwenkachse des Umlenkspiegels ausgerichtete Verschwenkachse vorgesehen ist. Auf diese Weise können entsprechend der Scheimpflugschen Regel Verzerrungen des projizierten Bildes an der Bildwand

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Vermieden Werden»

Aus Gründen der besseren Wärmeableitung Von den Lichtquellen ist es zweckmäßig, wenn der Strahlengang im Inneren des Gehäuses des Projektors in etwa horizontal verläuft. Hierbei ist es zweckmäßig,- wenn im Gehäuse ein weiterer Umlenkspiegel angeordnet ist.

Besonders gute Projektionsbilder sind erzielbar, wenn die FlUssigkristal1-Ahzeigevörrichtungen Doppel supertwlst LCDs sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich auch wie ein Bildschirm verwenden, wenn die Vorrichtung in einem Gehäuse mit Betrachtungsscheibe untergebracht ist. Vorteilhaft ist hierbei nicht nur, daß keinerlei Röntgenstrahlung bei der Sichtbarmachung der elektronisch erzeugten Bilder erhalten wird/ sondern auch/ daß diese Geräte sehr viel leichter als Bildschirmgeräte sind.

FUr die Justierung der optischen Bauteile entsprechend der Stiheimpflugschen Regel ist es zweckmäßig, wenn die im Strahlengang angeordneten Teile der seitlich neben dem mittleren Projektor angeordneten Projektoren gemeinsame Justiervorrichtungen aufweisen.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisbh dargestellten AusfUhrungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Verlauf des Strahlenganges der drei nebeneinander angeordneten Projektoren,

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Fig. 1 einen Läng'sschni tt durch einen Projektor/

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen anderen/ mit UmlenkspiegeIn ausgerüsteten Projektor.

Das Gehäuse 1 der Projektisnsvsrriehtung ist durch zwei Innenwände 2 in drei Räume 3 unterteilt. Jeder Raum hinmrit einen Projektor auf, der in der Lichtqüe 1 lenkannmer 4 die aus Lampe 5 und Kait1ichtreflektor 6 bestehende Lichtquelle aufnimmt und von dem Übrigen Raum 3 durch «in Wärmeschutzfilter 7 getrennt ist. Der Strahlengang verläuft durch die als Kondensor dienende Fresnellinse &bgr;, die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 9 und das Objektiv 10 zur Bildwand 11. Während der Strahlengang des mittleren Projektors völlig syrrmetrisch zur optischen Achse verläuft, weil hier der Kondensor 8 und die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 9 sowie das Objektiv senkrecht zur optischen Achse angeordnet sind, ist das bsi den beiden seitlich des mittleren Prejekters angeordneten Projektoren nicht der Fall, hier stehen die Fresnellinse 8, die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 9 und das Objektiv entsprechend der Sehe impflugschen Regel schräg zur optischen Achse. Diese optischen Bauteile sind so ausgerichtet, daß jeder Punkt gleicher Koordinaten aller drei FlUssigkrista 11-Anzeigevorrichtungen 9 auf der Bildwand II an gleicher Stelle übereinanderliegend (Pixel auf Pixel) abgebildet wird. Bei Verwendung von Doppel supertwist-LCDs, die sich durch eine kontrastreiche Schwarz-Weiß-Abbildung auszeichnen, wird hier ein farbiges Bild erzielt, weil in den drei Projek-

toren Filter 12 unterschiedlicher Farben angeordnet sind. Es ist zweckmäßig, diese Filter 12 ebenfallr. entsprechend der Sehe impf lugsehen Regel auszurichten.

Unterhalb der Lichtquelle 5, 6 ist ein allen drei Projektoren gemeinsamer Radiallüfter 13 angeordnet, der Luft sowohl in jede der drei Lichtquellenkammern als auch in einen Kanal U einbläst, der Kühlluft jeweils zur Flussigkristal1-Anzeigevorrichtung 9 fuhrt. Die vom Radial lüfte» 13 angesaugte Luft entweicht durch die Austrittsöffnungen 15.

Während im Ausführungsbeispiei der Fig. 1 und 2 der Strahlengang horizontal verläuft, ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 der Strahlengang durch zwei Umlenkspiegel 16, 17 umgelenkt. Der Umlenkspiegel 16 befindet sich im Inneren des Gehäuses 1, die Achse des Objektives 10 verläuft genähert vertikal, der außerhalb des Gehäuses befindliche Umlenkspiegel 17 ist um die Achse 18 verschwenkbar. Es ist eine Justiervorrichtung 19 vorgesehen, mit der entsprechend der Stellung des Umlenkspiegels 17 die Filter 12, die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen 9 und die Fresnel Iinsen 8 verstellt werden können.

Es können auch Justiervorrichtungen 20 vorgesehen sein, mit denen die optischen Bauteile der beldseits des mittleren Projektors angeordneten seitlichen Projektoren gemeinsam verstellt werden können.

Im Gehäuse 1 ist zweckmäßigerweise auch die Ansteuerelektronik der FlussIgkrIstal1-Anzeigevorrichtungen 9 Urttergebfacht,

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Liste der Bezugszeichen:

1	Gehäuse
2	Innenwand
3	Raum
4	Lichtquellenkanmer
S	Lampe
6	Kaltlichtreflektor
7	Wärmeschutzfilter
8	Fresnel 1inse
9	FlUssigkri stallanzeigevorr ichtung
10	Objektiv
&Pgr;	Bildwand
12	:"ilter
13	R; diallüfter
14	Kanal
15	Luftaustrittsöffnung
16	Umlenkspiegel
17	Umlenkspiegel
18	Achse
19	JustiervorrIchtung
20	Justiervorrichtung
21	Ansteuerelektronik

Claims (1)

1. Ansprüche

   1. Vorrichtung für die Projektion elektronisch erzeugter Bi Ider,

   bestehend aus einem Projektor mit einer Lichtquelle, einem Kollektor, einem Flüssigkristallanzeigegerät mit Ansteuerungseiektronik und einem Objektiv, .dadurch gekennzeichnet,

   daß neben dem rTojektor (5-10) ein weiterer Projektor (5-10) angeordnet ist, die auf die gleiche Projektionsflache (11) gerichtet sind,

   daß jeder dieser Projektoren (5-10) mit einem Farbfilter (12) einer anderen Farbe ausgerüstet ist, und daß bei mindestens einem dieser Projektoren (5-10) Kollektor (8), FlUssigkristallanzeigevorrichtung (9) und Objektiv (10) gemäß der Sehe impflugschen Regel schräg zum Strahlengang angeordnet sind.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß drei Projektoren (5-10) nebeneinander in einem gemeinsamen Gehäuse (1) untergebracht sind und Filter (12) der rarben rot, grün₇ blau aufweisen.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß das GrUnfilter weniger J ichtdurch1ässig als die Rot- und Blaufilter sind.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß das Gehäuse (1) durch zwei Innenwände (2) In d^el Räume (3) unterteilt 1st.

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   5. Vorrichtung nach Anspruch 1/ 2 und 4, gekennzeichriet durch ein im Gehäuse (1) angeordnetes Radialgebläse (13), das sich durch alle drei Räume (3) erstreckt»

   6i Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektions lampen (5) in Reihe geschaltet sind und vorzugsweise drei Projektiönslampen (5) von 82 Volt Betriebsspannung vorgesehen sind«

   7· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen (5) jede in einer Kanmer (4) untergebracht sind, die als Lichtaustrittsfenster je ein Wärmefilter (7) aufweisen.

   8< Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb jedes Objektives (10) ein Umlenkspiegel (17) angeordnet ist, welcher verschwenkbar ist, und daß vorzugsweise eine Verschwenkmöglichkeit für Kondensor (8), Flüssigkristal!anzeigegerät (9), Fresnellinse (8) und vorzugsweise auch Objektiv (10) um eine Verschwenkachse vorgesehen ist, die parallel zur Verschwenkachse des Spiegels (17) verläuft.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) ein weiterer Umlenkspiegel (16) angeordnet ist.

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   dadurch gekennzeichnet, daß die FlÜsf&iacgr;gkr1sta&idigr;&iacgr;anzeigeVorfichtUngen (9)

   Doppel-Super-Twist-LCDs sind.

   ll> Vorrichtung nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in ei nern Qshäuss mi t Bet reehtür.gsscheibe untergebracht ist.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß der Scheimpflugschen Regel im Strahlengang angeordneten optischen Teile mit Justiervorrichtungen (19, 20) ausgerüstet sind, mit denen sie gemeinsam verstellbar sind.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) mehrere Gebläse (13) angeordnet sind und jeweils einem dsr Projektoren und/eder einem sder mehreren zu kühlenden Aggregaten zugeordnet sind.

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