DE19534190A1 - Flüssigkristallprojektor - Google Patents

Description

Die vorliegend Erfindung betrifft einen Flüssigkristallprojektor und insbesondere einen Flüssigkristallprojektor, bei dem die Position des auf einem Schirm angezeigten Bilds leicht durch Verändern der Projektionsrichtung des Flüssigkristallprojektors eingestellt werden kann.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen Flüssigkristallprojektors.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der herkömmliche Flüssigkristallprojektor so aufgebaut, daß ein Flüssigkristallanzeigefeld (LCD) 19 in der Mitte eines Flüssigkristallprojektorgehäuses 11 positioniert ist, eine erste Polarisationsplatte 14 vor dem LCD-Feld 19 positioniert ist, eine zweite Polarisationsplatte 15 hinter dem LCD-Feld 19 positioniert ist, eine Fokussierungslinse 16 und ein Infrarot (IR)/Ultraviolett(UV)-Sperrfilter 17 hinter der zweiten Polarisationsplatte 15 an einem vorgegebenen Abstand positioniert sind, eine Lichtquelle 18 hinter dem IR/UV- Sperrfilter 17 in einem vorgegebenen Abstand positioniert ist, eine Projektionslinse 12 in einem Öffnungsabschnitt des Flüssigkristallprojektorgehäuses 10 positioniert ist und eine Feldlinse 13 vor der ersten Polarisationsplatte 14 in einem vorgegebenen Abstand positioniert ist.

Der Betrieb des herkömmlichen Flüssigkristallprojektors mit dem voranstehend erwähnten Aufbau wird nachstehend beschrieben.

Licht wird von der Lichtquelle 18 aus gesendet und das ausgesendete Licht wird über das IR/UV-Sperrfilter 17 und die Fokussierungslinse 16 auf die LCD-Anzeige gestrahlt, die durch das LCD-Feld 19, die erste Polarisationsplatte 14 und die zweite Polarisationsplatte 15, die jeweils vor und unter dem LCD-Feld 19 positioniert sind, gebildet ist.

Demzufolge wird das auf der LCD-Anzeige angezeigte Bild durch das über die Fokussierungslinse 16 einfallende Licht projiziert und das Licht des projizierten Bildes wird über eine Feldlinse 13 und eine Projektionslinse 12 fokussiert, um dann auf einem Schirm angezeigt zu werden.

Deshalb zeigt der herkömmliche Flüssigkristallprojektor ein auf einem Magnetband durch einen Bildsucher aufgezeichnetes Bildsignal auf der LCD an und dient als ein Projektor zum Projizieren des auf der LCD angezeigten Bilds auf einen Schirm.

Da jedoch der herkömmliche Flüssigkristallprojektor keine getrennte Ablenkungseinrichtung aufweist, ist der auf dem Schirm angezeigte Bereich immer fest. Wenn somit ein Benutzer beabsichtigt, den Schirmbereich aufwärts/abwärts und nach links/rechts zu bewegen, muß die gesamte Anordnung des Flüssigkristallprojektorsystems bewegt werden.

Um die Probleme des Standes der Technik zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,

• - einen Flüssigkristallprojektor bereitzustellen, mit dem die Position des auf einem Schirm angezeigten Bilds leicht in die Aufwärts-/Abwärtsrichtung und in die Links-/Rechtsrichtung von dem Schirm eingestellt werden kann, indem ein Ablenker verwendet wird.

Um die voranstehende Aufgabe zu lösen, umfaßt ein Flüssigkristallprojektor eine Flüssigkristallanzeige (LCD) zum Anzeigen eines Bilds, eine Lichtquelle zum Zuführen von Licht zum Projizieren des auf der LCD dargestellten Bilds, und eine Projektionslinse zum Fokussieren des von der LCD projizierten Lichts auf einem Schirm, ferner umfassend: eine Ablenkungseinrichtung zum Ablenken des durch die Fokussierungslinse fokussierten Lichts, um die Bildposition auf einem Schirm zu bewegen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand ihrer vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen Flüssigkristallprojektors;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm eines Flüssigkristallprojektors gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein schematisches Diagramm eines in Fig. 2 gezeigten Ablenkers; und

Fig. 4A und Fig. 4B schematische Ansichten von Doppellinsen, wobei Fig. 4A eine kompakte Doppellinse und Fig. 4B eine Doppellinse mit angebrachtem Haftungsmittel zeigt.

Ein Flüssigkristallprojektor gemäß der vorliegenden Erfindung ist aufgebaut, indem ein Ablenker 30 einem herkömmlichen Flüssigkristallprojektor hinzugefügt wird.

Das heißt, wie in Fig. 2 gezeigt, daß der Flüssigkristallprojektor gemäß der vorliegenden Erfindung so aufgebaut ist, daß ein Flüssigkristallanzeiger-(LCD)-Feld 29 in der Mitte eines Flüssigkristallprojektorgehäuses 21 positioniert ist, eine erste Polarisationsplatte 24 vor dem LCD-Feld 29 positioniert ist, eine zweite Polarisationsplatte 25 hinter dem LCD-Feld 29 positioniert ist, eine Fokussierungslinse 26 und ein Infrarot(IR)/Ultraviolett-(UV)- Sperrfilter 27 hinter der zweiten Polarisationsplatte 25 in einem vorgegebenen Abstand positioniert sind, eine Lichtquelle 28 hinter dem IR/UV-Sperrfilter 27 in einem vorgegebenen Abstand positioniert ist, ein Ablenker 30 in einem Öffnungsabschnitt des Flüssigkristallprojektorgehäuses 21 positioniert ist, eine Projektionslinse 22 hinter dem Flüssigkristallprojektorgehäuse 21 in einem vorgegebenen Abstand positioniert ist und eine Feldlinse 23 vor der ersten Polarisationsplatte 24 in einem vorgegebenen Abstand von der Projektionslinse positioniert ist. Die LCD, die durch das LCD-Feld 29, die erste Polarisationsplatte 24 und die zweite Polarisationsplatte 25 gebildet ist, zeigt ein Bild an und eine Lichtquelle 28 liefert Licht zum Projizieren des auf der LCD angezeigten Bilds und eine Projektionslinse 12 fokussiert das Licht des projizierten Bilds auf einen Schirm.

Ferner lenkt ein Deflektor oder Ablenker 30, der sich vor der Projektionslinse 22 befindet, das über die Projektionslinse 22 fokussierte Licht ab) um die Position des Bilds auf dem Schirm zu bewegen.

Nachstehend wird der Betrieb des Flüssigkristallprojektors gemäß der vorliegenden Erfindung mit der voranstehend erwähnten Konfiguration beschrieben.

Die Lichtquelle 28, das IR/UV-Sperrfilter 27, die Fokussierungslinse 26, das LCD, die Feldlinse 23 und die Projektionslinse 22 arbeiten in der gleichen Weise wie der herkömmliche Flüssigkristallprojektor.

Das heißt, Licht wird von der Lichtquelle 28 ausgesendet, und das ausgesendete Licht wird auf eine durch das LCD-Feld 29, die erste Polarisationsplatte 24 und die zweite Polarisationsplatte 25, die jeweils vor und hinter dem LCD- Feld 29 positioniert sind, gebildete LCD über das IR/UV- Sperrfilter 27 und die Fokussierungslinse 26 aufgestrahlt.

Dementsprechend wird das auf der LCD angezeigte Bild durch das über die Fokussierungslinse 26 einfallende Licht projiziert und das Licht des projizierten Bilds wird über eine Feldlinse 23 und eine Projektionslinse 22 fokussiert, um dann auf einem Schirm angezeigt zu werden.

Dabei variiert der Deflektor 30 die Projektionsrichtung des Flüssigkristallprojektors, um leicht die Projektionsposition des Bilds auf dem Schirm einzustellen.

Das heißt, daß von der Projektionslinse 22 fokussierte Licht wird durch den Deflektor 30 in irgendeine Richtung reflektiert und abgelenkt, wodurch die Projektionsposition des Bilds auf dem Schirm eingestellt wird.

Der ausführliche Aufbau und Betrieb des Deflektors 30 wird hier nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben.

Wie in Fig. 3 gezeigt umfaßt der Deflektor 30 erste und zweite Ablenkungselemente 31 und 32, die in einem vorgegebenen Abstand zueinander zum Verändern des Positionswinkels und zur Bewegung der Position des Bilds auf dem Schirm positioniert sind, ein drittes Ablenkungselement 33, welches zwischen den ersten und zweiten Ablenkungselementen 31 und 32 in einem vorgegebenen Abstand zum Verändern des Positionswinkels und zum Entfernen des in den ersten und zweiten Ablenkungselementen 31 und 32 erzeugten Spektrums positioniert ist, einen ersten visko­ elastischen Materialabschnitt 34, der aus einem ersten visko­ elastischen Material zwischen ersten und dritten Ablenkungselementen 31 und 33 gebildet ist, und durch das dritte Ablenkungselement 33 in seiner Dicke verändert wird, und einen zweiten visko-elastischen Materialabschnitt 35, der aus einem zweiten visko-elastischen Material zwischen den zweiten und dritten Ablenkungselementen 32 und 33 gebildet ist und durch das dritte Ablenkungselement 33 in seiner Dicke verändert wird.

Hierbei besitzen die ersten und zweiten visko-elastischen Materialien, die die ersten und zweiten visko-elastischen Materialabschnitte 34 und 35 bilden, zueinander unterschiedliche Streuungskoeffizienten n1 und n2.

Nachstehend wird der Betrieb des Deflektors 30 mit dem voranstehend erwähnten Aufbau beschrieben.

Zunächst wird durch Verändern der Positionswinkel der ersten und zweiten Ablenkungselemente 31 und 32 das Bild auf dem Schirm an eine vom Benutzer gewünschte Position bewegt.

Wenn das von dem herkömmlichen Flüssigkristallprojektor projizierte Licht in eine beliebige Richtung reflektiert und abgelenkt wird, wird der Bildbereich auf dem Schirm bewegt. Wenn allerdings das Licht gebrochen wird, dann werden zusätzliche spektrale Komponenten erzeugt, die die Auflösung des Schirms herabsetzen.

Deshalb wird der Positionswinkel des dritten Ablenkungselements 33 verändert, um das spektrale Phänomen zu beseitigen, welches durch die Lichtablenkung der ersten und zweiten Ablenkungselemente 31 und 32 erzeugt wird.

Das heißt, wenn der Positionswinkel des dritten Ablenkungselements 33 verändert wird, wird das spektrale Phänomen, welches aufgrund der Dickenänderung der ersten und zweiten visko-elastischen Materialabschnitte 34 und 35 erzeugt wird, gelöst.

Deshalb dienen die ersten und zweiten Ablenkungselemente 31 und 32 zur Ablenkung des projizierten Lichts und zum Definieren der Position eines Bilds auf dem Schirm. Um in dieser Weise die Position des Bilds zu bewegen, wenn das projizierte Licht abgelenkt wird, werden spektrale Komponenten erzeugt. Um dieses Problem zu lösen, wird der Positionswinkel des dritten Ablenkungselements 33 verändert, um die Dicken der ersten und zweiten visko-elastischen Materialabschnitte 34 und 35 mit zueinander unterschiedlichen Streuungskoeffizienten n1 und n2 zu ändern, wodurch die Erzeugung von Farbabberationen (Bildfehlern) aufgrund des Spektrums vorher gesteuert wird, um einen Schirm mit hoher Auflösung bereitzustellen.

Das Prinzip einer Steuerung der Erzeugung von Farbaberrationen aufgrund des Spektrums vorher wird nachstehend eingehend auf die Fig. 4A und 4B beschrieben.

Wie in Fig. 4A gezeigt, ist die Doppellinse durch eine konvexe Linse 41 mit einem Brechungsindex von n1, einer 1/Brennweite von k1 und einem Krümmungsverhältnis von c2 und durch eine konkave Linse 42 mit einem Brechungsindex von n2, einer 1/Brennweite von k2 und einem Krümmungsverhältnis von c3 gebildet, wobei beide Linsen 41 und 42 eng aneinander angebracht sind.

Die Doppellinse mit der voranstehend erwähnten Konfiguration erfüllt die folgende Abfärbungsbedingung, daß δk = 0 ist.

k(1/Brennweite) = k1 + k2 - {(djk1k2)/n1}

wobei der Abstand zwischen zwei Linsen dj ungefähr 0 gleicht.

Deshalb ist k = k1 + k2.

k1 = k11+k12 - {/d1k11k12)/n1} (d1=0) ≈ k11+k12 = c1(n1-1) + c2(1-n1) = (c1-c2) (n1-1).
k2 = k21+k22 - {(d2k21k22)/n2} (d2=0) ≈ k21+k22 = c3(n2-1) + c4(1-n2) = (c3-c4) (n2-1).

Mit k = k1+k2, k = (c1-c2) (n1-1) + (c3-c4) (n2-1).

Wenn hier k in Abhängigkeit von der Färbungsbedingung differenziert wird,

δk = δ[c1-c2) (n1-1) + (c3-c4) (n2-1)] = 0.

Wie voranstehend erwähnt, erkennt man, daß die fest angehaftete Doppellinse die Abfärbungsbedingung erfüllt.

Die in Fig. 4B gezeigte Doppellinse umfaßt eine konvexe Linse 41 mit einem Brechungsindex von n1, einer 1/Brennweite von k1 und einem Krümmungsverhältnis von c2 und eine konkave Linse 42 mit einem Brechungsindex von n2, einer 1/Brennweite von k2 und einem Krümmungsverhältnis von c3, wobei beide Linsen 41 und 42 mittels eines Haftungsmaterials 43, beispielsweise Caradian-Balsam aneinander angehaftet bzw. angeklebt sind.

Die durch das Haftungs- oder Klebematerial wie voranstehend erwähnt zusammengeklebte Doppellinse erfüllt die folgende Abfärbungsbedingung, daß δk = 0 ist.

k(1/Brennweite) = k1+k2 - {(djkik2)/nj} (nj ist der Brechungsindex des Haftungsmaterials)
≈ k1+k2.

Hierbei ist

K1 = c1(n1-1) + c2(nj-n1) und
k2 = c3(n2-nj) + c4(1-n2).

Deshalb ist

δk = δ[(c1-c2)n1+(c3-c4)n2+(c2-c3)nj+c4-c1] = 0.

Wie voranstehend beschrieben, erkennt man, daß die mit einem Haftungsmaterial zusammengeklebte Doppellinse auch die Abfärbungsbedingung erfüllt.

Das Abfärbungsprinzip der Doppellinse kann unter Bezugnahme auf den Deflektor gemäß der vorliegenden Erfindung erklärt werden.

Das heißt, unabhängig von der Existenz oder dem Fehlen eines angewendeten Haftungsmaterials wird die Abfärbungsbedingung der Doppellinse erfüllt, indem die ersten und zweiten visko­ elastischen Materialien und der Positionswinkel des dritten Ablenkungselements 33 in dem Deflektor 30 der vorliegenden Erfindung geeignet eingestellt werden.

Wie voranstehend beschrieben kann gemäß des Flüssigkristallprojektors der vorliegenden Erfindung der Bildbereich auf einem Schirm nach Wunsch des Benutzers aufwärts/abwärts und nach links/nach rechts verändert werden und die Erzeugung einer Farbaberration kann vorher verhindert werden, um die Bildauflösung zu erhöhen.

Claims (3)

1. Flüssigkristallprojektor mit einer
Flüssigkristallanzeige LCD (29) zum Anzeigen eines Bilds, einer Lichtquelle (28) zum Zuführen von Licht zum Projizieren des auf der LCD angezeigten Bilds, und einer Projektionslinse (22) zum Fokussieren des von der LCD projizierten Lichts auf einen Schirm, ferner umfassend:
eine Ablenkungseinrichtung (30; 31-35, 41-43) zum Ablenken des durch die Projektionslinse (22) fokussierten Lichts, um die Bildposition auf einem Schirm zu bewegen.

2. Flüssigkristallprojektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkungseinrichtung (30; 31-35; 41-43) umfaßt erste und zweite Ablenkungselemente (31, 32), die in einem vorgegebenen Abstand zueinander zum Verändern des Positionswinkels und zur Bewegung der Bildposition auf dem Schirm positioniert sind, ein drittes Ablenkungselement (33), welches zwischen die ersten und zweiten Ablenkungselemente (31, 32) in einem vorgegebenen Abstand zum Verändern des Positionswinkels und zur Entfernung des in den ersten und zweiten Ablenkungselementen (31, 32) erzeugten Spektrums positioniert ist, ein erster visko-elastischer Materialabschnitt (34), der aus einem ersten visko­ elastischen Material zwischen den ersten und dritten Ablenkungselementen (31, 32) gebildet ist und dessen Dicke durch das dritte Ablenkungselement (33) verändert wird, und ein zweiter visko-elastischer Materialabschnitt (35), der aus einem zweiten visko­ elastischen Material zwischen den zweiten und dritten Ablenkungselementen (32, 33) gebildet ist und dessen Dicke durch das dritte Ablenkungselement (33) verändert wird.

3. Flüssigkristallprojektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten visko-elastischen Materialien (34, 35) zueinander unterschiedliche Streuungskoeffizienten aufweisen.