DE4128059A1 - Projektor, insbesondere fuer die projektion von lcds - Google Patents

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Vorsprünge als zentrisch zur Linsenachse angeordnete Ringe gestaltet sind.

Eine andere Möglichkeit der Gestaltung dieser Vorsprün­ ge besteht darin, daß die Vorsprünge als vorzugsweise linsenartige Pickel gestaltet sind.

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.

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

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Overhead- Projektor,

Fig. 2-4 Schnitte durch Kondensorlinsen.

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.

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.

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.

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.

Die Schreibplatte 6 kann als LCD realisiert sein.

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.

Liste der Bezugszeichen

 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

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.

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.

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.

4. Projektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (14) als zentrisch zur Linsen­ achse angeordnete Ringe gestaltet sind.

5. Projektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (15) als vorzugsweise linsen­ artige Pickel gestaltet sind.

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.