CN1226119A - 光纤式大屏幕薄型电视显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩色大屏幕薄型电视显示装置。适于制造60英寸以上电视显示器。它是将CRT阴极射线管产生的图像,或LCD液晶光阀扫描调制的图像,通过物镜投射、或直接耦合至一个用来替代原来的反射荧幕的、用塑料光导纤维制作的光纤显示屏的输入端。该光纤显示屏等效于一种可将图像放大、光轴转向的特殊的光学透镜。通过光纤的转向、放大,在光纤显示屏的输出端得到几何失真小、彩色会聚良好、亮度、对比度和清晰度与CRT管相当的大画面影像。从而制造一种直视型、大屏幕、薄型(近似于平板)的电视显示装置。

Description

光纤式大屏幕薄型电视显示装置

光纤式大屏幕薄型电视显示装置。

本发明涉及一种新型电视显示装置。特别是一种大屏幕薄型电视显示装置。适合于制造60英寸以上电视显示器。

现有的大屏幕电视显示装置，主要有直视型CRT阴极射线管型，气体发光的等离子型，研制中的场效应型，LED发光二极管型，微型白炽灯型等。…投影式有CRT投影管式，DMD、LCD液晶光阀式，油膜光阀式，研制中尚有激光投影，数码微镜器件投影等。…

直视型的CRT阴极射线管型，技术成熟，显示质量好。但其属真空玻封器件，电磁偏转方式。高真空所需的玻壳的重量，偏转所需的管径长度距离，高电压的X射线幅射，这些使得直视型CRT阴极射线管显示器的尺寸进一步加大受到限制。一般只能做45英寸以下。等离子型显示器已有批量生产。其利用炽热的气体发光。工作时热量较大，40寸屏相当于300W灯泡。亮度加大时，使用寿命缩短。等离子屏工作时，高压电离气体放电的电磁脉冲干扰，也是丞待克服的问题。因此现有的大屏幕显示器，大都为投影型。CRT投影管式图像质量较好，但需一定的投射距离。环境光线影响画面的亮度和对比度，降低了清晰度。背投影式缩短了投射距离，不受环境光线干扰，但仍占据较大的室内空间。且画面的边缘和中心亮度差别，彩色会聚差别较大。使得视角减小。因此制造直视型、大屏幕、高亮度、高对比度、高清晰度，真正意义上的家庭影院的电视显示器，成为各国电气工程师努力追求的目标。

本发明的任务是提供一种新型电视显示装置。它是一种直视型、大屏幕薄型电视显示装置。适合于各种扫描速率的计算机、各种电视制式的电视接受机，60英寸以上的电视显示装置。

本发明的任务是如下方式完成的：将CRT阴极射线管产生的图像，或LCD液晶光阀扫描调制的图像，通过物镜投射至一个用塑料光导纤维组成的显示装置，光纤显示屏的输入端。该光纤显示屏等效于一种将图像放大光轴转向的特殊的光学透镜。通过光纤的传送、转向、放大在光纤显示屏的输出端得到不受环境光线干扰的图像，从而完成了大面积显示图像任务。

采用塑料光纤组成显示屏。由于光纤的可挠曲性，使得光纤屏的输入端与输出端互相垂直，几何对称，投影管轴线与显示器平面平行。因此使得显示器厚度大大减小。采用甲基类塑料光纤，在可见光波段内损耗极小。对塑料光纤进行镀膜、包覆处理，减小光线在传输过程中的衍射、散射，减小光线之间的相互干扰，提高了光纤屏的亮度，对比度和清晰度。并且增加了光纤屏的机械强度及抗大气腐蚀，耐老化的程度。光纤显示屏非真空玻封器件，可在简单的无尘室内常温下制造。又因光纤屏可看作柔性屏，无气密性要求，与图像发生装置并无电气联接，某一点损坏不会导致整屏报废，提高了成品率。给制造、运输、使用带来方便。塑料光纤加工工艺成熟，编排、镀膜、层叠、组合方便。利用我国纺织工业的优势，能够大规模生产。与常规投影装置相比，用光纤显示屏代替反射荧幕，零件和成本几乎相同。下面，将结合附图，对发明作进一步的详细描述：

图1是本发明的一种具体结构剖面示意图。

图2是本发明的一种具体结构背面示意图。

图3是本发明光纤显示屏的输入端、输出端结构示意图。

参照图1三个RGB投影管①内盛乙二醇冷却液的冷却装置②和投影物镜③一起固定在面积较大，位于显示器背面的铝质散热板④上。这里投影管①的管径较长，电子束的偏转角度较小，以适应各种电视制式，计算机显示需要不同的扫描速率，减小偏转功耗。减小投影管半径的曲率失真。冷却装置②与投影管①屏面密封联接。热量通过冷却液传导至冷却装置壳体并传导至与冷却液壳体紧密配合的铝质散热板④上。投影管①产生的图像经冷却液②投影物镜③投射至一个由塑料镀膜光纤制成的显示屏的输入端⑤的会聚透镜薄膜上。物镜③固定于冷却装置②上端。物镜③的物距和焦距分别与投影管①的屏面，显示屏输入端⑤相应，并可作相应的调节。输入端⑤接受的光学图像经塑料镀膜光纤⑥的转向，几何放大，经显示屏的输出端⑦发散透镜薄膜映射出入眼所能接受的图像信息。从而完成大屏幕电视图像显示任务。

参照图2，三个RGB投影管①并列，并成一定的角度。其光轴共同指向光纤显示屏的输人端。⑤经Y/C信号调制的图像信号，通过各自的RGB单色显像管和投影物镜③经光纤混合后，在光纤显示屏的输出端⑦得到全彩色图像。

参照3，显示屏的输入端⑤由保护层、会聚透镜薄膜、工艺固定条组成。会聚透镜的直径与塑料光纤直径相当。

参照图3，显示屏的输出端⑦由保护层、减反层、发散透镜薄膜，工艺固定条组成。发散透镜的直径，即每个像素单元的直径(光斑)决定。

光纤显示屏的制造也较为方便，工艺成熟。1、将塑料光纤编成光栅，一端紧密排列，组成输入端。另一端等距离发散排列，长度与显示屏宽度相当，组成光纤屏的输出端。二端粘合上工艺固定条。2、将光栅镀上铝泊的反射层、保护层。3、将光栅层叠。方法为：将屏幕固定框上缘向下，将光栅的输出端、工艺固定条与框架联结。输入端向上弯曲，工艺固定条与输入端的框架联结。由于光纤的可挠曲，利用自然重力，光纤与光纤之间自然嵌入，这样可使光栅层叠后厚度减小。相应地使整个显示器的厚度大大减小。工艺固定条之间涂布粘合剂，使整屏成为一体。4、对光栅的二个截面组成的输入端和输出端的平面，进行整形、清洁。输入端粘合上会聚透镜薄膜，保护层。输出端粘合上发散透镜薄膜、减反薄膜及保护层。

光纤显示屏光纤的数量，根据不同的清晰度要求决定。按现行电视制式需要，一般为400～500层光栅，最好为450层。每层光栅排列500～700根光纤，最好为600根。

设光纤的直径0.3毫米，则显示器的输入端尺寸为120×180毫米。

设每个像素单元(光斑)的直径2毫米，则显示面积为900×1200毫米。对角线1500毫米，相当于60英寸。整机厚度约为180毫米。

设每个投影管输出和光通量400流明，则整个显示屏输出1200流明。

光纤显示屏的对比度与CRT管相当：200∶1。清晰度为450线。整机重量约45Kg，(包括电气部分)。整机耗电约180W。

综上所述：光纤式、大屏幕、薄型电视装置有着较好的经济指标与电气指标。

Claims (7)

1、一个由投影管1冷却装置2物镜3散热板4光导纤维输入端5光导纤维6输出端7组成的、大屏幕薄型电视显示装置。其特征是投影管1产生的图像，通过物镜3投射至塑料光导纤维组成的显示装置的输入端5，通过光纤6的传送、放大在显示器的输出端7显示大面积图像。

2、按权利要求1规定的显示装置，其特征是投影管1的轴线与显示器输出端7的平面平行。

3、按权利要求1或2规定的显示装置，其特征是投影管液冷，与物镜3组合，按装在显示装置背面的金属散热板4上。

4、按权利要求1规定的显示装置，其特征是光纤显示屏的输入端5与输出端7互相垂直，输出端7的面积大于输入端6面积50至60倍，点对点几何对称。

5、按权利要求1或4规定的显示装置，其特征是采用在可见光波段内损耗较小的柔性透明塑料光导纤维编成光栅，然后镀铝泊反射层，再经层叠组成光纤显示屏。

6、按权利要求1或4规定的显示装置，其特征是光纤显示屏光纤的数量，每层每列与电视制式及清晰度要求适应。一般为450层光栅，每层600根光纤。

7、按权利要求1或4规定的显示装置，其特征是光纤显示屏输入端5覆合会聚透镜薄膜，输出端7覆合发散透镜薄膜，减反层及保护层。

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