DE4426174A1 - Tragvorrichtung für ein Flüssigkristall-Transmissions-Display - Google Patents
Tragvorrichtung für ein Flüssigkristall-Transmissions-DisplayInfo
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- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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Description
Die Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung für ein Flüs
sigkristall-Transmissions-Display, die auf die Projekti
onsfläche eines Overheadprojektors aufsetzbar ist, wobei
die Projektionsfläche von unten beleuchtet ist und ein nach
oben konvergierendes Lichtbündel abstrahlt
Overheadprojektoren, häufig auch als Schreib- oder Tages
lichtprojektoren bezeichnet, dienen dazu, transparente Vor
lagen wie beschriftete Folien oder sonstige transparente
Informationsträger vergrößert auf einem Schirm oder einer
Wandfläche abzubilden. Auf diese Weise läßt sich die auf
dem transparenten Datenträger enthaltene Information leicht
einem größeren Zuschauerkreis zugänglich machen.
Bei einer weit verbreiteten Ausführungsform eines Overhead
projektors wird die Projektionsfläche durch eine transpa
rente Scheibe gebildet, die in einem Gehäuse oberhalb einer
leistungsstarken elektrischen Lichtquelle angeordnet ist.
Oberhalb der Projektionsfläche befindet sich höhenver
stellbar an einem Tragarm eine höhenverstellbare Projekti
onsoptik mit einem Umlenkspiegel. Zur Projektion läßt sich
die Optik derart in der Höhe verstellen, daß die Projekti
onsfläche in der Objektebene der Optik liegt, während der
Projektionsschirm bzw. die Wandfläche, auf die projiziert
werden soll, in der Bildebene der Optik liegt.
Die Projektionsfläche ist in der Regel so bemessen, daß ty
pischerweise verwendete Transparentfolien der Größe DIN-A 4
(210 mm Breite × 297 mm Höhe) sowohl im Quer- als auch im
Hochformat vignettierungsfrei projizierbar sind. Um das ge
samte nutzbare Bildformat der Projektionsfläche mit einer
Projektionsoptik relativ kleinen Durchmessers ausreichend
hell projizieren zu können, wird die Lampe mit Reflektoren
und einer direkt unterhalb der Projektionsfläche an
geordneten, großflächigen Fresnel-Linse versehen, wodurch
das aus der Projektionsfläche nach oben austretende Licht
bündel auf die Projektionsoptik hin konvergiert.
Typischerweise auf Bildschirmen, beispielsweise Computer-
Monitoren darstellbare Informationen, lassen sich ebenfalls
projizieren, indem die Daten anstatt auf einem herkömmli
chen Bildschirm auf einem Flüssigkristall-Transmissions-
Display dargestellt werden. Auf der aktiven Fläche eines
derartigen Displays werden beispielsweise Schrift oder Gra
phik als lichtundurchlässige und/oder farbige Muster darge
stellt. Dadurch ist es möglich, die aktive Fläche des Dis
plays auf einem Overheadprojektor wie eine Transparentfolie
zu projizieren.
Ein Flüssigkristall-Transmissions-Display zur Verwendung
auf Overheadprojektoren ist beispielsweise in der DE 37 23
181 A1 beschrieben. Darin ist die aktive Flüssigkristall-
Fläche von einem rahmenförmigen Gehäuse umgeben, welches
auf die Projektionsfläche eines Overheadprojektors auf
setzbar ist. Das Gehäuse steht auf an seiner Unterseite an
geformten Füßen, so daß zwischen dem Flüssigkristall-Dis
play und der Projektionsfläche des Overheadprojektors ein
dünner Luftspalt frei bleibt. Durch diesen Luftspalt strö
mende Luft soll für eine ausreichende Kühlung des im Be
trieb durch die Lichtquelle aufgeheizten Flüssigkristall-
Displays sorgen. Zu diesem Zweck reicht es aus, daß der
Spalt eine Breite von wenigen Millimetern hat.
Aus der DE 39 14 199 C2 ist ebenfalls eine Demonstrations
vorrichtung mit einer gattungsgemäßen Tragvorrichtung be
kannt. Diese weist ebenfalls kurze Füße auf, die allerdings
im Gegensatz zu der vorgenannten DE 37 23 181 A1 aus
Platzgründen klappbar ausgestaltet sind. Ansonsten soll je
doch durch die Einschaltung eines kleinen Luftspaltes zwi
schen dem Flüssigkristall-Display und der Projektionsfläche
ebenfalls lediglich für eine verbesserte Luftkühlung des
Flüssigkristall-Displays gesorgt werden.
Ein wesentlicher Nachteil aller vorbekannten Flüssigkri
stall-Demonstrationsvorrichtungen ergibt sich jedoch dar
aus, daß die aktive Flüssigkristall-Fläche, d. h. die Flä
che, die zur Informationsdarstellung nutzbar ist, im Ver
gleich zu typischerweise auf Overheadprojektoren verwende
ten Transparentfolien relativ klein ist. Wegen der über
proportional hohen Kosten für sehr große Displays ent
spricht die aktive Fläche handelsüblicher Flüssigkristall-
Transmissions-Displays für die Verwendung auf Overheadpro
jektoren etwa einem Viertel bis zur Hälfte der üblicher
weise verwendeten Folienformate. Folglich ist eine hohe
Vergrößerung erforderlich, um eine ausreichend große Dar
stellung des Displays auf einem Schirm bzw. einer Wandflä
che zu erreichen. Dabei tritt jedoch das Problem auf, daß
die Bildhelligkeit stark abnimmt, da sich diese quadratisch
mit dem Vergrößerungsfaktor verringert. Insbesondere in
nicht völlig abgedunkelten Räumen ist somit eine hinrei
chend große Projektion mit ausreichender Bildhelligkeit un
möglich.
Daraus ergibt sich die Aufgabe der Erfindung, eine Tragvor
richtung für ein Flüssigkristall-Transmissions-Display zu
schaffen, mit der ein helleres Projektionsbild auch bei
großer Vergrößerung erreichbar ist, so daß der Einsatzbe
reich von preiswerten, handelsüblichen Flüssigkristall-
Transmissions-Displays zusammen mit den ebenfalls allgemein
bekannten Overheadprojektoren erweitert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß
das Flüssigkristall-Transmissions-Display so weit oberhalb
der Projektionsfläche angeordnet ist, daß die Breite des
von der Projektionsfläche abgestrahlten Lichtbündels der
Breite des Flüssigkristall-Transmissions -Displays ent
spricht.
Bei einer gemäß der Erfindung ausgestalteten Tragvorrich
tung ist die aktive Fläche des Flüssigkristall-Transmissi
ons-Displays so weit in Richtung der Konvergenz des aus der
Projektionsfläche austretenden Lichtbündels verschoben, daß
nahezu die gesamte aus der Projektionsfläche austretende
Lichtmenge auf die aktive Flüssigkristall-Fläche trifft.
Zwar läßt sich bei manchen Ausführungsformen von
Overheadprojektoren nicht die gesamte Lichtmenge ausnutzen,
weil die Projektionsfläche quadratisch ist, gängige Flüs
sigkeits-Transmissions-Displays jedoch rechteckig sind, wo
bei sie in der Regel breiter als hoch sind. In jedem Fall
wird jedoch nach der Lehre der Erfindung das Flüssigkri
stall-Transmissions-Display vollständig und mit großer
Lichtintensität ausgeleuchtet. Aufgrund der hohen Lichtin
tensität ergibt sich auch bei der großen notwendigen Ver
größerung ein deutlich helleres Projektionsbild.
Zur Projektion muß die Projektionsoptik natürlich auf das
nunmehr mit Abstand von der Projektionsfläche angeordnete
Flüssigkristall-Transmissions-Display fokussiert werden.
Dabei lassen sich dabei bessere Projektionsergebnisse er
zielen, wenn gegenüber einem herkömmlichen Overheadprojek
tor eine Projektionsoptik mit verkürzter Brennweite, d. h.
mit vergrößertem Bildwinkel Verwendung findet.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das
Flüssigkristall-Transmissions-Display lösbar mit der Trag
vorrichtung verbunden. Bei einer entsprechenden Ausgestal
tung von Verbindungselementen oder Haltemitteln an der
Tragvorrichtung läßt sich mit beliebigen, handelsüblichen
Flüssigkristall-Transmissions -Displays eine erhebliche
Steigerung der Bildqualität bei der Projektion mittels
Overheadprojektoren erreichen. Durch die einfache Aus
tauschbarkeit werden die Einsatzmöglichkeiten erweitert.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß an
der Tragvorrichtung oberhalb des Flüssigkristall-Transmis
sions-Displays eine Projektionsoptik angeordnet ist, welche
objektseitig auf das Flüssigkristall-Transmissions-Display
fokussierbar ist. In dieser Ausführungsform ist die
Projektionsoptik integraler Bestandteil der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung. Daraus ergibt sich die Möglich
keit, die Optik hinsichtlich Brennweite, Bildwinkel, Farb
korrektur, Fokussierbarkeit und dergleichen optimal auf die
Verwendung mit einem Flüssigkristall-Transmissions -Display
abzustimmen. Die ursprüngliche Projektionsoptik des
Overheadprojektors wird beim Einsatz der erfindungsgemäßen
Vorrichtung kurzfristig außer Betrieb gesetzt.
Insbesondere in der letztgenannten Ausführungsform ist es
zweckmäßig, daß an der Tragvorrichtung im Strahlengang ein
Umlenkspiegel angeordnet ist. Die Funktion dieses Umlenk
spiegels entspricht im wesentlichen seiner Funktion bei
bekannten Overheadprojektoren, nämlich der seitlichen Um
lenkung des senkrecht nach oben abgestrahlten Lichtes in
die Waagerechte, beispielsweise auf eine Wandfläche. Die
bauliche Vereinigung eines Umlenkspiegels mit der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung zusammen mit einer Projektions
optik kann in einem handlichen Gerät ausgeführt werden.
Vorzugsweise ist das Flüssigkristall-Transmissions -Display
gegenüber der Projektionsfläche verkippbar. Dadurch läßt
sich die bei Overheadprojektoren zwangsläufig auftretende
Trapezverzerrung zumindest teilweise kompensieren.
Weiterhin ist es besonders zweckmäßig, daß das Flüssigkri
stall-Transmissions-Display gegenüber der Projektionsfläche
höhenverstellbar ist. Durch diese Ausführungsform läßt sich
eine besonders einfache Anpassung von Displays mit unter
schiedlich großer aktiver Flüssigkristall-Fläche vorneh
men, indem diese optimal im konvergenten Lichtstrahlenbün
del angeordnet werden, d. h., daß größtmögliche Bildhellig
keit erzielt wird, ohne daß Abschattungen auftreten. Die
Anpassung an unterschiedliche Overheadprojektoren mit ver
schiedenen Konvergenzwinkeln ist ebenfalls besonders ein
fach durchführbar.
Vorzugsweise ist zwischen der Projektionsfläche und dem
Flüssigkristall-Transmissions -Display eine Wärmeschutz-
Optik angeordnet. Durch diese wird vermieden, daß das Flüs
sigkristall-Transmissions-Display durch die von der Licht
quelle des Overheadprojektors emittierte Infrarotstrahlung
übermäßig aufgeheizt wird, wodurch Schäden verursacht wer
den können. Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar,
eine derartige Infrarot-Schutzoptik auszuführen: Eine Mög
lichkeit ist, ein großflächiges Infrarot-Absorbtionsfilter
zwischen der Projektionsfläche und dem Flüssigkristall-
Transmissions-Display anzuordnen. Eine weitere Möglichkeit
ist, eine Linse bzw. Fresnel-Linse derart oberhalb der
Projektionsfläche anzuordnen, daß die aus dieser austreten
den Infrarot-Strahlung außerhalb der aktiven Fläche des
Flüssigkristall-Transmissions-Displays fokussiert wird.
Meist kann eine derartige Linse klein ausfallen, da die un
erwünschte Wärmefokussierung lediglich über den Reflektor
der Lichtquelle erfolgt. Dies hat den Vorteil, daß die
Lichtintensität nur geringfügig geschwächt wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Tragvorrich
tung mindestens einen Lüfter auf. Der mit diesem erzeugte
Luftzug dient zur Kühlung des Flüssigkristall-Transmis
sions-Displays. Dadurch wird sowohl die in diesem entste
hende Verlustwärme als auch die durch die Lichtstrahlung
eingekoppelte Wärme sicher abgeführt. Die thermische Bela
stung wird deutlich verringert, was zu einer erhöhten Le
bensdauer führt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die
Tragvorrichtung als Gehäuse ausgebildet, welches einen Um
lenkspiegel und eine Projektionsoptik aufweist und in dem
ein Flüssigkristall-Transmissions-Display lösbar befestigt
ist. In dieser Ausführungsform ist das Gehäuse beispiels
weise als Kasten ausgeführt, der an seiner Unterseite offen
ist und auf die Projektionsfläche eines Overheadprojektors
aufsetzbar ist. In der erfindungsgemäßen Weise wird das
Flüssigkristall-Transmissions-Display in dem kastenförmigen
Gehäuse angeordnet, beispielsweise in einer seitlich her
ausziehbaren Schublade. Oberhalb des Displays ist ein 90°
Umlenkspiegel angeordnet, der das aus dem Display nach oben
aus tretende Lichtbündel auf eine seitlich in dem Gehäuse
angeordnete Projektionsoptik umlenkt. Zweckmäßigerweise ist
in dem Gehäuse zwischen der Projektionsfläche und dem
Flüssigkristall-Transmissions-Display zusätzlich eine Wär
meschutz-Optik angeordnet sowie in die Gehäusewand minde
stens ein Lüfter eingebaut. Diese Ausführungsform der er
findungsgemäßen Vorrichtung ist einerseits besonders kom
pakt und handlich und läßt sich andererseits auch einfach
und kostengünstig herstellen, beispielsweise als Kunst
stoff-Formteil oder Stahlblech-Konstruktion.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an
hand der Zeichnung Fig. 1 näher erläutert. Diese zeigt im
einzelnen schematisch eine Schnittdarstellung in Seitenan
sicht.
In Fig. 1 ist die Tragvorrichtung als ganzes mit dem Be
zugszeichen 1 versehen. Diese weist ein kastenförmiges Ge
häuse 2 auf, welches an seiner Unterseite offen ist und auf
eine quadratische Projektionsfläche 3 eines im weiteren
nicht dargestellten Overheadprojektors aufsetzbar ist.
Das aus der Projektionsfläche 3 nach oben hin austretende,
konvergente Lichtbündel ist gestrichelt eingezeichnet und
mit dem Bezugszeichen 4 versehen.
Oberhalb der Projektionsfläche 3 ist ein Flüssigkristall-
Transmissions-Display 5 angeordnet. Es weist eine aktive
Flüssigkristall-Fläche 6 der Breite b auf. Die aktive Flüs
sigkristall-Fläche 6 ist rechteckig, wobei die Breite b
größer ist als die Höhe.
Das Flüssigkristall-Transmissions-Display 5 ist derart po
sitioniert, daß die aktive Flüssigkristall-Fläche 6 mit
Abstand a zur Projektionsfläche 3 liegt. Dabei ist der Ab
stand a so bemessen, daß das aus der Projektionsfläche 3
aus tretende Lichtbündel 4 in Höhe der aktiven Flüssigkri
stall-Fläche 6 die Breite b hat.
Das Flüssigkristall-Transmissions-Display 5 ist lösbar an
einer Justiervorrichtung 7 gehaltert, die es ermöglicht, je
nach verwendetem Overheadprojektor und/oder Größe der
aktiven Flüssigkristall-Fläche 6 den Abstand a anzupassen.
Weiterhin läßt sich mit der Justiervorrichtung 7 das ge
samte Flüssigkristall-Transmissions-Display um einen Winkel
ϕ verkippen.
Oberhalb des Flüssigkristall-Transmissions-Displays 5 ist
im Strahlengang des Lichtbündels 4 ein Umlenkspiegel 8 an
geordnet. Dieser ist um eine Drehachse 9 drehbar gelagert.
Im Strahlengang des über den Umlenkspiegel 8 umgelenkten
Lichtbündels 4 ist in einer Seitenwand des kastenförmigen
Gehäuses 2 eine Projektionsoptik 10 eingesetzt. Diese ist
zur Fokussierung längs ihrer optischen Achse mit an sich
bekannten, nicht im einzelnen dargestellten Mitteln ver
schiebbar. Des weiteren kann sie auch in der Wand des Ge
häuses 2 verkippbar gelagert sein.
In der Gehäusewand ist weiterhin ein Lüfter 11 zur Kühlung
des Flüssigkristall-Transmissions-Displays 5 angeordnet.
Die Handhabung einer erfindungsgemäßen Tragvorrichtung 1
ist denkbar einfach: Zunächst wird das kastenförmige Ge
häuse 2 mit seiner offenen Unterseite auf die Projektions
fläche 3 eines Overheadprojektors aufgesetzt. Anschließend
wird die Beleuchtungsquelle des Overheadprojektors einge
schaltet, so daß ein konvergentes Lichtbündel 4 aus der
Projektionsfläche 3 nach oben hin austritt.
Daraufhin wird der Abstand a des in die Tragvorrichtung 1
eingesetzten Flüssigkristall-Transmissions-Displays 5 mit
tels der Justiervorrichtung 7 derart eingestellt, daß die
Breite b der aktiven Flüssigkristall-Fläche 6 mit der Brei
te des Lichtbündels 4 übereinstimmt.
Auf der aktiven Flüssigkristall-Fläche 6 sind, beispiels
weise mittels eines Computers oder einer sonstigen Daten
verarbeitungseinrichtung Schriftzeichen oder Graphiken
darstellbar.
Das durch die aktive Flüssigkristall-Fläche 6 hindurchge
tretene Lichtbündel 4 wird mittels des Umlenkspiegels 8 in
die Horizontale umgelenkt und durch die Projektionsoptik 10
beispielsweise auf eine Wand projiziert. Dabei wird die
Scharfeinstellung vorgenommen, indem die Projektionsoptik
10 so verschoben wird, daß die aktive Flüssigkristall-Flä
che 6 in deren Objektebene und die Wand, auf die projiziert
werden soll, in deren Bildebene liegt.
Gegebenenfalls auftretende Trapezverzerrungen lassen sich
minimieren, indem das Flüssigkristall-Transmissions-Display
5 mittels der Justiervorrichtung 7 um einen Winkel ϕ ver
kippt wird, und entsprechend der Umlenkspiegel 8 um die
Drehachse 9 verdreht wird sowie die Projektionsoptik 10
unter Umständen ebenfalls verkippt wird.
Je nach Größe des Flüssigkristall-Transmissions-Displays 5
läßt sich mit der dargestellten, erfindungsgemäßen Tragvor
richtung 1 eine Helligkeitssteigerung des projizierten Bil
des erreichen, die gegenüber dem Stand der Technik, bei dem
das Flüssigkristall-Transmissions-Display 5 direkt auf die
Projektionsfläche 3 aufgelegt wird, nahezu verdoppelt wird.
Claims (9)
1. Tragvorrichtung für ein Flüssigkristall-Transmis
sions-Display, die auf die Projektionsfläche eines Over
headprojektors aufsetzbar ist, wobei die Projektionsfläche
von unten beleuchtet ist und ein nach oben konvergierendes
Lichtbündel abstrahlt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Flüssigkristall-Transmissions-Display (5) so weit
oberhalb der Projektionsfläche (3) angeordnet ist, daß die
Breite (b) des von der Projektionsfläche (3) abgestrahlten
Lichtbündels (4) der Breite (b) des Flüssigkristall-Trans
missions-Displays (5) entspricht.
2. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Flüssigkristall-Transmissions-Display (5)
lösbar mit der Tragvorrichtung (1) verbunden ist.
3. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß an der Tragvorrichtung (1) eine Projektions
optik (10) angeordnet ist, welche objektseitig auf das
Flüssigkristall-Transmissions-Display (5) fokussierbar ist.
4. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß an der Tragvorrichtung (1) im Strahlengang
(4) ein Umlenkspiegel (8) angeordnet ist.
5. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Flüssigkristall-Transmissions-Display (5)
gegenüber der Projektionsfläche (3) verkippbar ist.
6. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Flüssigkristall-Display (5) gegenüber der
Projektionsfläche (3) höhenverstellbar ist.
7. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen der Projektionsfläche (3) und dem
Flüssigkristall-Transmissions-Display (5) eine Wärmeschutz-
Optik angeordnet ist.
8. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Tragvorrichtung (1) mindestens einen Lüf
ter (11) aufweist.
9. Tragvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvor
richtung (1) als Gehäuse (2) ausgebildet ist, welches einen
Umlenkspiegel (8) und eine Projektionsoptik (10) aufweist
und in dem ein Flüssigkristall-Transmissions-Display (5)
lösbar befestigt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944426174 DE4426174A1 (de) | 1994-07-23 | 1994-07-23 | Tragvorrichtung für ein Flüssigkristall-Transmissions-Display |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944426174 DE4426174A1 (de) | 1994-07-23 | 1994-07-23 | Tragvorrichtung für ein Flüssigkristall-Transmissions-Display |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4426174A1 true DE4426174A1 (de) | 1996-02-01 |
Family
ID=6523995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944426174 Ceased DE4426174A1 (de) | 1994-07-23 | 1994-07-23 | Tragvorrichtung für ein Flüssigkristall-Transmissions-Display |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4426174A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102015121402A1 (de) * | 2015-12-09 | 2017-06-14 | Carl Zeiss Smart Optics Gmbh | Vorrichtung zum Einkoppeln eines Bildes in ein optisches System |
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-
1994
- 1994-07-23 DE DE19944426174 patent/DE4426174A1/de not_active Ceased
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Legal Events
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