DE2138118B2 - Verwendung einer Flüssigkristall zelle als Ruckprojektionsschirm - Google Patents
Verwendung einer Flüssigkristall zelle als RuckprojektionsschirmInfo
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Description
*o
Aus den USA.-Patentschriften 3 322 485 und
3 499 112 sind Flüssigkristallzellen bekannt die aus
zwei geringfügig voneinander beabstandeten Glaspia en bStehcn 8deren einander zugewandten Seiten mit
durchsichtigen, stre.fenförm.gen und sich Kicu/cndm
Elektroden versehen sind. Zwischen den Glasplatten befindet sich eine kristalline Flüssigkeit, d.e beim
selektiven Anlegen einer Spannung an em oder mehrere
Elektrodenpaare örtlich ihre optischen Eigenschaen
ändert. Diese Flüssigknstallzellen dienen somit als
Anzeigevorrichtung, d. h. zur Umwandlung elektnscher
in visuell sichtbare S.gnale.
In dem IBM Technical Disclosure Feuilleton, BanJ
12 Nr. 6 vom November 1969, ist auf den Seiten 864 und 865 eine ebenfalls aus einer Flüss.gknstallzelle
aufgebaute Bildverstärkungsvorrichtung beschrieben. Die Innenflächen der Glasplatten sind mit jeweils
einer durchgehenden durchsichtigen Elektrode: ver
sehen. Über der hinteren Elektrodenschicht ,st ferner eine Schicht aus einem fotoleitfähigen MatenaI abgelagert,
auf der sich wiederum kleine Spiegel tefmden
die von der Vorderseite einfallendes L.cht dann zu ? legieren vermögen, wenn sich die kristalline Fltosigkeit
in ihrem durchsichtigen Zustand befindet Durch Projizieren eines Bildmusters au die Ruckseite
der Vorrichtung und durch Anlegen einer Spannung an die Elektroden tritt eine örtliche Trübung der
kristallinen Flüssigkeit ein, so daß das von vorne einfallende
Licht nur entsprechend dem von hinten proj,-zierten
Bildmuster reflektiert wird.
Schließlich ist es aus Electronics World vom November
1968, S. 29 und 58, sow.e aus Electronics, vom 6 Juli 1970, S. 64 bis 70, bekannt Flüssigkristallzellen
als Fensterscheiben zu verwenden die durch Anlegen einer Spannung wahlweise aus ihrem
durchsichtigen in einen undurchsichtigen Zustand gebracht werden können.
Es hat sich nun gezeigt daß sich eine Flüssigkristallzelle
dieser Art in ausgezeichneter Wejse zur Verwendung als Rückprojektionssch.rm in Durchprojektionssystemen
eignet, wobei sie den herkommichen Projektionssystemen - wie nachfolgend im
einzelnen dargelegt wird - in mehrfacher Hinsicht
Die durch de
uurcnprujcMnjiia^ji^iM^, bestehen im allgemeinen
aus einem Projektor, wobei der Schirm zwischen dem Projektor und dem Betrachter angeordnet ist. Der
Projektor besteht normalerweise aus einer Lichtquelle, einem Objektiv und einem zwischen diesen .ingeordneten
Bild.
Das Bild, beispielsweise ein Gegenstand oder ein Film, wird auf den Schirm projiziert. In den
mögen ist ™ ™ * ^- Das Auflösungsvermögen
Bllddetai* ™f*" Linien pro Millimeter angegeben,
^^f^jekti^ystems wird
parameter bestimmt, d.e in bezug auf
beschrieben werden Einige
^ ^ Eigenschaften des
^J ab, J0 ZWar entweder in Verbindung
Sc^ΙΓ"λ" unabhängig von den übrigen Teilen des
mit oder unabhang g hme von der Scmrm.
^J^b, sich aus dem Zusammenwirken
^oenäuiskeit des Projektionssystems und einer
einer Ungenau 8«« d J es Schirms. Ein Schirm-
zu geringen Streuw^ku g ^ ^^ ^
durchbn«h^ußert^c ^ ,
dtrn Schirmim g beschre,bbarer Effekt, der
we terer wen ger Qdu dcs Auges beitragt.
ζ%Λ™^drunter versteht man das Auftreten
is ^ ™= Lichtpunkte in einem hellen
se ^^ oder schw,ngcn
^η%£ ist' insbesondere für solche Benutzer
scheinen υes ejnen Jängeren Zeit-
unangenehm. d e den & hir^ ^ ^ ^
^*™£^ktionsschirm wird das Flimmern
liehen üurcnp>
> /weier Schi.me, d.e e.nige
durch d« ^e Voneinander entfernt angeord-
e' ^1 ^^ ^.^ W)rd durch
verm.ea m konstanter Bewegung
SSTschirm gehalten. Dieses relativ komvermindert
zwar das Flimmern erhebe einer wesentlichen Verteuerung
werden vermieden^
eTne flüss.gknstallzelle als
J verwendet wird. .
c ifft somit die Verwendung einer
b Jehend aus zwei in geringem Abstand
angeordneten transparenten Platten, aeuge
^ ^ wobei der Ra
mit einem organischen nemati-Stofr
gefüllt ist, der bei Anlegen ubertragenes Licht streut,
1 ich,
so wenn Ruc
55 en sehen
Mi. solchen Sd,irme,. ^!ASSJ«!
Durehpro^,on«y P^ serjenmaßigen Sch.rmen
65 ^n clcktrJ!iChcs Feid.
J;^^ndie durch den Schirm übertragenen
nchtstrahlen die gleiche Richtung wie die auffallenden
Lichtstrah.en dg^^ ^ an dic platten ange.
legtes elektrisches Feld den vorbestimmten Schwellenwert,
dann tritt eine plötzliche Änderung der optischen Eigenschaften zwischen den beiden Platten ein.
Diese Änderung der optischen Eigenschaften äußert • sich durch eine Streuung des übertragenen Lichtes in
alle Richtungen. Für den Betrachter wird nun das auf den Schirm fokussierte Bild sichtbar. D'e Verteilung
des durch die kristalline Flüssigkeit gestreuten Lichtes kann durch Einstellen der Spannung oberhalb des
Schwellenwertes beeinflußt werden.
Die für die Erfindung verwendbaren flüssigen Kristalle sind in der USA.-Patenlschrift 3 322 485 i"
Spalte 1, Zeile 55 bis Spalte 4, Zeile 65. beschrieben. Andere für den erfindungsgemäßen Schirm verwendbare
flüssige Kristalle sind beispielsweise Melhoxybenzyliden-p-n-butylaniün.
Athoxy-bcnzylideii-p-nbutylanilin,
Bis-(4'n-octylo\ybei'/ol)-2-chlor-l.4-p'nenylendiamin
oder Butyl-p-(p-üthoxvpherioxycarbonyl)-phcnyl-carbonat.
Auch Mischungen dieser Verbindungen können verwendet werden, beispielsweise eine
Mischung von 75 (lewiehlspi-ozent \tho\y-ben.'v Ikle.ip-n-butyianilin
und 2> Cicwiciiispnv: 11 Bi--i-inoctyKuyben/.)I)-2-chlor-i.
S/iiienyl-Mdiamin. IXi (''··
Dic'iile der Streuungs/entren von dem lonenHuli durch
die kristalline Flüssigkeit anhängt, können die Sleueigenschaften
häufig ..lurch Zusetzen eines leicht
ionisierbaren Stoffes verbessert werden. Beispielsweise kann der kristallinen I Kissiükeil /. H. Methoxyber.zyiiden-p-n-butykinilin,
d-is sich zwischen 10 ui:u
47 C im flüssig-kristallinen Zustand befruiet bi■,
zu 1,0 Gewichtsprozent Oclansiiure zugesetzt werden,
wodurch die Lichtstreuungseigenschaften der kristallinen
Flüssigkeit merklich verbessert werden.
Für die Herstellung der IVitten können verschiedene
transparente faste Stoffe verwendet werden. Beispiele hierfür sind Glas, Quarzglas, durchsichtiger C'oruiul,
Kunststoffe und Harze. Die In.ienfl ichen der Platten
sind mit einer dünnen Schicht aus Indiumoxid oder Zinuoxid versehen. Der Schirm wird auf einer Temperatur
gehalten, bei der sich die Verbindung in ihrer
nematische!! Mcsophase, d. h. in ihrem flüssigkristallinen
Zustand befindet. In Abhängigkeit von der verwendeten Nüssig-krislallinci Verbindung kann
diese Temperatur Raumtemperatur oder auch cmc höher liegende Temperatur sein, !alls erforderlich,
kann cmc Erwärmung durch beliebige, bekannte Verfahren erfolgen. In dem folgende1! Beispiel wird jedoch
eine spezielle Wärmequelle naher beschrieben.
Bisher mußte ein Betrachter das Anzeigegerät innerhalb eines relativ kleinen Winkels bezogen auf die
Normale zum Durchprojeklionssehirm betrachten. Auf Grund der besseren Helligkeitsverteilung bei dem
erfindungsgemäßen Schirm kann ein Betrachter ein dargestelltes Bild innerhalb eines relativ groben Winkels
mit einem hohen Grad an Schärfe anschauen.
Es hat sich gezeigt, daß der Schirm eine relativ geringe Spannung benötigt und einen sehr geringen
Leistungsverbrauch aufweist. Die Spannung kann zwischen 10 und 300 Volt, vorzugsweise zwischen 10
und 100 Volt betragen. Das erfindungsgemäße Durchprojektionssystem kann entweder mit Gleichstrom
oder mit Wechselstrom betrieben werden. Vorzugsweise wird mit Wechselstrom gearbeitet, da dieser
praktisch überall zur Verfügung steht, d. h.. eine hesondere
Stromversorgungssehaltung oder ein Netzgerät
sind für den Betrieb des erfindungsgemäßen Durehprojektionssystems nicht erforderlich, sondern
es kann an jede Steckdose angeschlossen werden. Außerdem wird die Lebensdauer der Stoffe durch
Verwendung von Wechselstrom erhöht.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispie! der erfindungsgemäß als Rückprojektionsschirm verwendeten
Flüssigkristallzelle an Hand der Zeichnung näher erläutert.
ίο In der Zeichnung werden Platten 1 und 2 transparente
Glasplatten von 10 ■ 10 cm verwendet. Die Platten 1 und 2 sind so miteinander ausgerichtet, daß
ihre einander zugewandten Flächen 3 und 4 parallel liegen und einen Abstand von etwa 50 μηι besitzen.
Die Flächen 3 und 4 sind mit einer dünnen Zinnoxidschicht versehen. Der Abstand zwischen den Platten
I und 2 kann durch Abstandsstreifen, durch Klammern oder durch einen rahmenartigen Halter erzielt werden.
Der Raum 5 zwischen den beiden Platten ist mit einer Mischung von Butyl-p-(p-äthoxyphenoxycarbonyl)-phenyl-carbonat
und Butyl-p-äthyl'phenyl-terephthalat
mit einem Verhältnis von -SO: 50 gefüllt Der Schirm
wird an den Kanten abgedichtet, um die kristalline Flüssigkeil in dem Raum 5 zu halten. Elektrische
Anschlußleiter 6 und 7 sind mit der Platte 1 und ein elektrischer Anschlußleiter 8 ist mit der Platte 2 verbunden.
Dies kann mittels bekannter Verfahren, wie beispielsweise durch Silberfarbe erfolgen. Die elektrischen
Leiter 6 und 7 verlaufen jeweils über die
3" ganze Länge der Platte 1. um eine gleichmäßige Erwärmung der gesamten Platte zu erreichen. Durch
Anlegen einer Wechselspannung von 20 Volt an die Leiter 6 und 7 kann die flüssige Kristallmischung auf
40 C" erwärmt werden. Die Leiter 6 und 8 sind mit einer nichtgezcigtcn Spannungsquelle verbunden, die
eine Spannung /wischen H) und 300 Volt zu liefern vermag. Dun' Einstellen der Spannung, beispielsweise
durch IU-, 50- oder 100-Volt-Stufen kann das
Verhältnis des übertragenen Lichtes zum gestreuten Licht iii der vom Betrachter gewünschten Weise eingestellt
werden. Die von der Lichtquelle 9 kommenden Lichtstrahlen durchstrahlen das Bild 10. um dann von
der Linse bzw. dem Objektiv H fokussiert zu werden. Das projizierte Bild wird auf die kristalline Flüssigkeit
in dem Zwischenraum 5 fokussiert.
Bei einer Betrachtung des Schirms wird auch das durch die kristalline I liissigkeit erhaltene hohe Auflösungsvermögen
deutlich. Das Auflösungsvermögen beträgt 20 Linien pro Millimeter, so daß durch den
erlindungsgemälien Durchprojektionsschirm feinste Bilddetails sichtbar gemacht werden können. Eine
Betrachtung des Schirms macht außerdem die gleichmäßige
Heiligkeit und die guten Liehtverteilungs- bzw. Lichtstreueigenschaften deutlich. Die Betrachtung des
Schirms innerhalb großer Winkelbereiche veranschaulicht
die sehr geringen Heiligkeilsunterschiede.
Dieser Rückprojektionsschirm vermeidet nicht nur das unerwünschte Flimmern, sondern ermöglicht auch
die Eiiistellbarkeil des erhaltenen Streulichts. Das Vcrhälinis
des übertragenen Lichts zum Streulicht kann durch Einstellung der Spannung an den leitenden
Schichten verändert werden. Das veränderbare Verhältnis des übertragenen Lichts zu dem gestreuten
Licht dient zur Einstellung der Helligkeit in verschiedenen Winkeln.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Verwendung einer Anordnung ^enend,einer in e.nenwandte Flächen mit einer transparenten leSchicht versehen sind, wobei der Raum rüschen ^ eden Platten mit einem organischen nemat.schen Streuungmesomorphen Stoff gefüllt ist, der be. An egen lo sch^teneines elektrischen Feldes übertragenes L.cht streut, Fom.ν Auflösungsvermögen. Die u ^ ^ UchtausbreltungseigenjektionsschirmesSie wird in ^ ms dargestellt, das d.e Intensität£ f fflr verschiedene Streuwmkel wieder-
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US6113170A | 1970-08-05 | 1970-08-05 | |
US6113170 | 1970-08-05 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2138118A1 DE2138118A1 (de) | 1972-02-10 |
DE2138118B2 true DE2138118B2 (de) | 1973-10-31 |
DE2138118C3 DE2138118C3 (de) | 1976-10-07 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2138118A1 (de) | 1972-02-10 |
US3674338A (en) | 1972-07-04 |
FR2103832A5 (de) | 1972-04-14 |
CA940217A (en) | 1974-01-15 |
GB1316213A (en) | 1973-05-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EF | Willingness to grant licences | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |