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Die Erfindung betrifft in erster Linie einen Monitor zur Großbilddarstellung gemäß Patentanspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Monitors gemäß Patentanspruch 7.
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Monitore mit Glasfaser-Projektor sind seit langem bekannt. Beispielsweise ist aus der
EP 0 101 112 B1 ein Bildübertragungsgerät mit zumindest einer Bildanzeigeanordnung und einem Bildverstärker (Glasfaser-Projektor) bekannt, der aus einen Stapel von aus Fasern bestehenden Einschichtbändern besteht und ein im wesentlichen rechteckiges Eintrittsfenster und ein im wesentlichen rechteckiges Austrittsfenster besitzt, wobei der axiale Abstand zwischen den einzelnen Fasern in zwei orthogonalen Richtungen am Austrittsfenster größer als der am Eintrittsfenster ist. Im Einzelnen ist das Eintrittsfenster in einer Ebene angeordnet, die im wesentlichen parallel zu einer Ebene senkrecht zum Austrittsfenster verläuft und in dieser senkrechten Ebene ist die erste Seite bzw. eine zweite Seite des Austrittsfensters senkrecht zur ersten Seite angeordnet. Das Austrittsfenster ist durch eine Fensterplatte mit lichtabsorbierender Oberfläche gebildet, und diese Fensterplatte ist mit Öffnungen ausgebildet, in denen die Faserenden angeordnet sind. Die Fensterplatte enthält einen Stapel Streifen mit einer lichtabsorbierenden Oberfläche, in der oder auf der die Faserenden angeordnet sind, wobei die Faserenden mit einer antireflektierenden Beschichtung versehen und an der Seite des Austrittsfensters mit wenigstens in einer Richtung parallel zu der der Rechteckseiten des Austrittsfensters wellenförmig ausgebildet sind. Alternativ kann vorgesehen werden, auf dem Austrittsfenster eine transparente Platte anzuordnen, wobei die Zwischenräume zwischen den Faserenden und der Platte mit einer Paste ausgefüllt werden, deren Brechungsindex gleich dem Brechungsindex der Platte ist. Bei dieser Ausgestaltung kann diese Platte an der dem Austrittsfensters zugewandten Seite wellenförmig ausgebildet werden, wobei diese Wellenbildung sich parallel zu einer der orthogonalen Seiten des Austrittsfensters erstreckt und mit einer antireflektierenden Beschichtung an der vom Austrittsfenster abgewandten Seite versehen ist. Am Austrittsfenster können die Fasern derart zusammengedrängt werden, dass zwischen den Fasern kein Raum übrig ist, wobei die Fasern mit einem lichtabsorbierenden Überzug und mit einer antireflektierenden Beschichtung versehen sind. Bei allen Ausgestaltungen enthält die Anzeigeanordnung drei Bildröhren die in den Farben Rot, Grün und Blau leuchten, eine Zweifarben-Spiegeleinrichtung und ein Linsensystem, und durch die Zweifarben-Spiegeleinrichtung und das Linsensystem werden die drei Bilder auf dem Austrittsfenster fokussiert. Dabei kann die Bildwiedergaberöhre mit einer Glasfaserfensterplatte versehen sein und die Bildanzeigeanordnurg wird durch einen steuerbaren Lichtmodulator gebildet.
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Weiterhin ist aus der
DE 40 16 967 C1 eine Einrichtung zur Großbilddarstellung durch Aneinandersetzung einer Anzahl von Monitoren bekannt, wobei jeder Bildpunkt der Monitor-Bildfläche mit dem entsprechenden Bildpunkt einer über die Monitorbildfläche hinausragenden ebenen und rechteckigen Darstellungsfläche mittels Glasfasern verbunden wird und an allen Seiten dieser hinausragenden Darstellungsfläche weitere Monitore punktgenau anschließbar sind. Um große nahtlose Darstellungsflächen zu erhalten, d. h. um zu vermeiden, dass das Großbild sichtbar aus einzelnen umrandeten Rechteckbildern zusammengesetzt ist, wird im einzelnen vorgeschlagen, jeden Bildpunkt der Bildröhrenfläche des Monitors mit dem entsprechenden Bildpunkt einer über die Bildröhrenränder des Monitors hinausragenden, ebenen und rechteckigen Darstellungsfläche mittels Glasfasern zu verbinden. Diese Einkopplungsfläche entspricht in ihrer Form der Oberfläche der Kathodenstrahlröhre, während die Darstellungsfläche eben ist. Diese Flächen werden z. B. durch Schleifen des durch die verklebten Glasfasern entstandenen Vorsatzblocks erzeugt, welcher mit einer justierbaren Einrichtung an den Monitor geschraubt ist. Die Bildschärfe kann durch die Lichtleiter bzw. Glasfasern voll erhalten bleiben, wobei die Punktauflösung auf Grund der größeren Darstellungsfläche gegenüber der Einkopplungsfläche etwas verringert ist. Die Glasfasern werden – wie bereits erwähnt untereinander verklebt, vorzugsweise zu einzelnen Bündeln und an den vier über die Bildröhrenränder hinausragenden Streifen der Darstellungsfläche können nun jeweils weitere Monitore punktgenau angeschlossen werden.
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Weiterhin ist aus der
DE 44 15 782 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbau von starren, sowie flexiblen und somit spontan verformbaren Bildschirmen bekannt, welche in der Lage sind hohe Lichtintensitäten abzustrahlen, ohne optische Randverzerrungen sind und besonders flach gestaltet werden können und welche mechanischen Beanspruchungen gegenüber unempfindlich sind, sowie gleichseitig ein Bild senden und empfangen können. Hierzu werden einzelne Glasfasern zu Zeilen und Zeilenschichten zusammengelegt und jede einzelne Glasfaser dient zur Darstellung eines Bildpunktes auf dem Bildschirm. Um einen flächigen Bildschirm herzustellen, werden ferner die Glasfasern nebeneinander zu Zeilen verklebt oder verschmolzen und auf diese erste Glasfaserzeile oder auch Glasfaserschicht, wird eine weitere aufgeklebt oder aufgeschmolzen. Dies wird solange wiederholt, bis die gewünschte Schichtenzahl und Schichtenbreite erreicht worden ist. Danach werden die Enden durch schneiden, sägen auf eine einheitliche Länge gebracht. Werden die Glasfasern miteinander verklebt, so kann die Schichtdicke dazu dienenden Abstand der Fasern zueinander zu bestimmen, wodurch unterschiedliche Lichtpunktweiten auf einem Schirm erzeugt werden. Auf diese Glasfaserfläche wird zur Stabilisierung und zur Veränderung der optischen Eigenschaften eine lichtdurchlässige Grundplatte aufgeklebt oder aufgeschmolzen, welche entspiegelt und leicht diffuse ist, um Lichtreflexionen zu vermeiden. Dabei kann eine starre Platte, z. B. eine Glasplatte, oder auch eine flexibel Platte, z. B. aus Kunststoff, verwendet werden. Dies ermöglicht dann den Aufbau eines flexiblen Bildschirmes. Das Prinzip des Bildschirmes nutzt die Lichtleitfähigkeit der Glasfaser aus, so dass an einem Ende je Glasfasern ein Bildschirmlichtpunkt eingestrahlt werden kann und am anderen Ende der Lichtpunkt auf der Grundplatte sichtbar wird. Jede einzelne, der zu Zeilen und Zeilenflächen zusammengelegten, Glasfasern wird durch eine Lichtquelle z. B. Laser oder Braunsche Röhre, wie bei einem konventionellen Bildschirmen mit Lochmaske, die Bildpunkte, angesprochen bzw. abgetastet. Die einzelnen Glasfasern können, je nach Verwendungszweck, verschiedene Querschnitte besitzen. Als sehr vielseitig erwiesen sich runde und hexagonale Querschnitte, es können aber auch quadratische, rautenförmige oder dreieckige, bzw. vieleckige Querschnitte gewählt werden. Besonders die hexagonalen Querschnitte eignen sich zum Aufbau von Bildschirmen deren einzelne Lichtpunkte keinen Rand mehr zu dem benachbarten Lichtpunkt besitzen. Das andere Ende (Einstrahlende) hat je nach Verwendungszweck verschiedene Ausgestaltungsformen. Werden beispielsweise Braunsche Röhren (Elektroneneinstrahlung) zur Erzeugung des Lichtpunktes auf dem Bildschirm verwendet, so können die Glasfasereinstrahlenden konkav eingebuchtet oder in Form einer zum Teil geöffneten Hohlkugel ausgestaltet werden.
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Ein Lichtaustrittskörper für faseroptische Lichtleiter, insbesondere für Signalanzeigevorrichtungen zum Anzeigen von Verkehrszeichen, ist aus der
EP 0580 942 A1 bekannt. Um eine Vergrößerung des Abstrahlwinkels bei gleichmäßiger hoher Lichtstärke über den gesamten Winkelbereich zu erreichen, ist ein sich verjüngender Verlängerungsabschnitt am Austrittsende des Lichtaustrittskörpers vorgesehen, wodurch nicht nur die erwünschte Verbreiterung des Abstrahlwinkels erzielt wird, sondern auch eine über den gesamten wirksamen Winkelbereich gleichmäßige, hohe Lichtstärke mit einem steilen Abfall der Lichtstärke zu größeren Winkeln hin. Der mittlere Bereich des Lichtaustrittskörpers, in welchem das Licht vom Eintritts- zum Austrittsende geführt wird, erweitert sich im Wesentlichen konisch oder pyramidal zum Austrittsende hin. Dies bedeutet, dass nicht nur die bevorzugte Kegelstumpfgestalt des Mittelbereiches zu der erfindungsgemäßen Wirkung führt, sondern auch andere geometrische Formen, die der Kegelstumpfgestalt nahe kommen, wie z. B. ein Pyramidenstumpf mit regelmäßigem oder unregelmäßigem Vieleck als Grundfläche, ein Kegelstumpf mit runder Schnittfläche, aber mit einer Grundfläche mit beliebiger Gestalt, z. B. zur Erzielung einer gewünschten Asymmetrie in der Winkelverteilung der Strahlung, u. a. Letzteres kann wünschenswert sein, wenn man eine Winkelverteilung des abgestrahlten Lichts erzielen will, die nicht rotationssymmetrisch ist. Dies kann zum Beispiel der Fall sein, wenn bei einer Signalanzeigevorrichtung der Abstrahlwinkel in horizontaler Richtung verhältnismäßig breit, in vertikaler Richtung aber auf die Augenhöhe eines Beobachters beschränkt bleiben soll, wodurch Lichtverluste nach oben und unten vermieden werden.
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Auf dem vorgenannten technischen Gebiet ist aus der
EP 0 415 026 B1 eine Signalanordnung mit einer in einem Lampengehäuse angeordneten Lampe, und mit einem von dieser distanzierten Strahler, mit einer Frontscheibe und einer zwischen dem Lampengehäuse und dem Strahler angeordneten Lichtübertragungsvorrichtung bekannt. Um unter Verwendung der über ein Bündel von Lichtleitern zugeführten Lichtstrahlen ein großflächiges Signalbild zu schaffen, welches auch aus unterschiedlichen Stellungen und weiten Entfernungen gut sichtbar ist und aus wenigen Teilen kostengünstig herstellbar ist, ist im einzelnen einer jedem dem Strahler zugewandten Ende jedes Lichtleiters, eine eigene unabhängige, transparente Linse zugeordnet, die auf der Lichtaustrittsseite als Fresnellinse bzw. Stufenlinse ausgebildet ist und in deren endlichen Brennpunkt das Ende eines Lichtleiters angeordnet ist. Der Außendurchmesser der Linse entspricht einem Hüllkreisdurchmesser des Lichtbündels in einer der Brennweite entsprechenden Distanz von der Lichtaustrittsfläche, wobei die Linsen annähernd hyperbel- oder kugelkalotten- bzw. parabelförmig ausgebildet sind. Die Linsen sind mit ihrer konvexen Seite dem Seite dem Ende des Lichtleiters zugeordnet und im Strahlenbündelquerschnitt, insbesondere auf der der Linse zugewendeten Seite der Frontscheibe, ist zumindest eine Umlenklinse angeordnet, mit der ein Lichtstrahlbündel geformt und unter einem Ablenkwinkel zu einer optischen Achse einer der Linsen abgelenkt ist. Diese Umlenklinsen weisen den Lichtleiterenden zugewandte Zylindermantel- bzw. Kugelkalottenflächen auf. Dadurch wird erreicht, dass aus dem von der Signalanordnung bzw. dessen Strahler austretenden Parallellichtbündel ein Teil der Lichtstrahlen in einer dazu winkeligen Richtung abgeleitet werden kann, um aus unterschiedlichen Stellungen und/oder Entfernungen zur Signalanordnung das Signalbild einwandfrei erkennen zu können. Vor allem wird in einfacher Weise das Erkennen des Signalbildes von einer Stellung seitlich neben der Signalanordnung auch aus geringen Entfernungen vom Signalbild erreicht. Dazu kommt, dass durch die Anordnung vieler kleiner Linsen die jeweils einem Lichtleiterende zugeordnet sind, die Bildung von Spiegel- und Phantombildern gleichzeitig ohne zusätzliche Maßnahmen verhindert werden kann.
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Schließlich ist aus der
EP 0 397 917 B1 eine Anzeigevorrichtung für alpha-numerische Anzeigen mit einer Anzeigetafel bekannt, bei der eine eingeschaltete Lichtquelle ein Bündel von Lichtleitfasern beleuchtet und bei der in jeden über eine Lichtleitfaser zu einem Anzeigeelement eines Koordinatenpunktes führenden Lichtweg, ein über eine Steuerleitung ansteuerbares Schaltelement eingefügt ist, mit dem der zugeordnete Lichtweg wahlweise freigebbar oder sperrbar ist. Um die Variationsmöglichkeiten der Anzeigevorrichtung zu erhöhen, weist jeder Koordinatenpunkt n Anzeigeelemente auf und die Anzeigeelemente sind in n ineinander verschachtelten Matrizen angeordnet, wobei die Bündel von Lichtleitfasern jeweils einer Matrix zugeordnet sind und die Ansteuerung der Steuerleitungen erfolgt matrixindividuell, so dass gleichzeitig auch n alpha-numerische Anzeigen darstellbar sind. Die Anzahl der Matrizen bestimmt dabei die Anzahl der Farben in einer Anzeige. Außerdem können auf der Anzeigetafel auch n Anzeigen unabhängig voneinander dargestellt werden, wenn dafür über die Ansteuerung der Schaltelemente nur bestimmte Teilbereiche der Anzeigetafel zugeordnet werden. Dazu kann jeder Matrix der Schaltelemente eine Teil-Steuerschaltung zugeordnet werden, über die jedes Schaltelement der Matrix individuell ansteuerbar ist, und die Teil-Steuerschaltungen sind von der Steuereinheit entsprechend der gewünschten Anzeigen oder Teilanzeigen ansteuerbar. Die Steuerbefehle für die Steuereinheit können in einem programmierbaren Speicher enthalten sein, wodurch dann die unterschiedlichsten Anzeigen vorgegeben, bei Bedarf abgerufen und zur Anzeige gebracht werden können. Die Schaltelemente können auch als drehbar gelagerte und mittels einer Spule elektrisch betätigbare Klappe ausgebildet sein. Auch die Ausbildung als Filter für die Lichtwellen ist möglich. Die Durchlasskennlinien der Filter können dazu magnetisch, elektrisch oder thermisch verändert werden. Dazu eignen sich insbesondere als Flüssigkristall ausgebildete Schaltelemente.
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Weiterhin ist aus der
DE 43 18 140 A1 ein Verfahren bekannt, das es erlaubt, die einkoppelseitigen Koordinaten der einzelnen Lichtleitfasern den auskoppelseitigen Koordinaten zuzuordnen. Hierzu wird Licht an der Einkoppelseite des Faserbündels eingekoppelt und die Auskoppelseite mit einer Kamera betrachtet. Mit Hilfe einer Bildverarbeitung werden die auskoppelseitigen Faserenden in dem von der Kamera aufgenommenen Bild voneinander separiert und ihre Koordinaten ermittelt. Zur Bestimmung der einkoppelseitigen Koordinaten wird vor der Einkoppelseite eine Blende verfahren, die das zunächst beleuchtete Einkoppelende schrittweise abschattet. Dies geschieht nacheinander in zueinander senkrecht stehenden Richtungen. Während der Bewegung der Blende wird an der Auskoppelseite festgestellt, bei welcher Blendenposition eine bestimmte Lichtleitfaser abdunkelt. Die entsprechenden Blendenpositionen ergeben dann die einkoppelseitigen Koordinaten der betrachteten Lichtleitfaser, so dass anschließend eine Zuordnung der einkoppelseitigen zu den auskoppelseitigen Koordinaten der Lichtleitfasern möglich ist. Hieraus wird eine Zuordnungstabelle erstellt, mit deren Hilfe aus der am auskoppelseitigen Ende des Faserbündels erhaltenen Lichtinformation das eingekoppelte Bild rekonstruiert werden kann.
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In Weiterbildung hierzu ist aus der
DE 196 10 101 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines Lichtleitfaserbündels bekannt, da – zur Rekonstruktion eines mittels eines Lichtleitfaserbündels aus beliebig angeordneten Lichtleitfasern übertragenen Bilds – die einkoppelseitigen Koordinaten der Lichtleitfasern den auskoppelseitigen Koordinaten zugeordnet werden müssen. Um die Kalibrierung mit gegenüber dem Stand der Technik, insbesondere dem Verfahren der
DE 43 18 140 A1 geringerem Zeitaufwand und höherer Reproduzierbarkeit durchzuführen, ist ein Verfahren vorgesehen,
- a) bei dem die auskoppelseitigen Koordinaten der einzelnen Lichtleitfasern bestimmt werden, eine Folge unterschiedlich strukturierter Bilder in das Lichtleitfaserbündel eingekoppelt wird, wobei
- aa) die Struktur jedes Bildes jeweils durch vorgegebene zusammenhängende Bereiche diskreter Grauwerte gebildet wird und
- bb) die Strukturen derart gewählt werden, dass durch die Folge der Bilder das einkoppelseitige Ende abdeckende, zusammenhängende Zonen gebildet werden, von denen jede eine andere Grauwertfolge aufweist,
- c) gleichzeitig zu jedem eingekoppelten Bild für jede Lichtleitfaser der am auskoppelseitigen Ende austretende Grauwert protokolliert wird,
- d) aus den gemäß Merkmal c) ermittelten Grauwertfolgen die einkoppelseitigen Koordinaten der jeweiligen Lichtleitfaser bestimmt werden, wobei als einkoppelseitige Koordinaten die Koordinaten der die jeweilige Grauwertfolge erzeugenden Zone genommen werden, und
- e) in einer Zuordnungstabelle die einkoppelseitigen Koordinaten der Lichtleitfasern den zugehörigen auskoppelseitigen Koordinaten zugeordnet werden.
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Die Verwendung strukturierter Bilder beim Gegenstand der
DE 196 10 101 A1 erlaubt es, auf mechanisch bewegte Blenden – wie beim Gegenstand der
DE 43 18 140 A1 – völlig zu verzichten, wodurch auf die Blendenbewegung basierende Ungenauigkeiten völlig vermieden werden und die Anfälligkeit des Kalibrierungsverfahrens gegenüber störenden Einflüssen aus der Umgebung sinkt. Zudem kommt man bei einer geeigneten Wahl der Bildstruktur mit einer wesentlich geringeren Anzahl von Aufnahmen aus. Bei einem beim Gegenstand der
DE 196 10 101 A1 vorgeschlagenen zweiten Verfahren werden anstatt der Bildfolge ein einziges farbstrukturiertes Bild eingekoppelt, mit dem gleichzeitig die auskoppelseitigen und die einkoppelseitigen Koordinaten der Lichtleitfasern festgestellt werden können. Bei diesem Verfahren kann man die gewünschte Zuordnungstabelle aus einem einzigen farbstrukturierten Bild erhalten, wodurch der Zeitaufwand für die Kalibrierung der Lichteitereinheit auf ein Minimum reduziert wird.
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Zur Durchführung beider vorstehend beschriebenen Verfahren ist beim Gegenstand der
DE 196 10 101 A1 eine Vorrichtung vorgesehen, die eine Bildaufnahmeeinheit zur Aufnahme des auskoppelseitigen Endes des Lichtleitfaserbündels und eine EDV-Anlage zur Auswertung der mit der Bildaufnahmeeinheit empfangenen Bilder aufweist und sich durch einen durch die EDV-Anlage gesteuerten Bildschirm zur Darstellung der zur Einkopplung in das Lichtleitfaserbündel vorgesehenen Bilder auszeichnet. Im Einzelnen befindet sich dabei am Einkoppelende des Lichtleitfaserbündels eine Einkoppeloptik, über die Bilder in das Lichtleitfaserbündel von einer Objektebene aus eingekoppelt werden können. Diese Vorrichtung zur Kalibrierung kann auch so ausgebildet sein, dass der Bildschirm ein LCD-Bildschirm ist, welcher wegen seines hohen Auflösungsvermögens und der Möglichkeit der kompakten Bauweise besonders für die hier betroffenen Zwecke geeignet ist. Darüber hinaus kann aber auch ein Elektronenbildschirm, ein Plasmabildschirm oder eine sonstige Bildschirmart eingesetzt werden. Der LCD-Bildschirm wird ebenfalls über die EDV-Anlage gesteuert und vom LCD-Bildschirm aus wird über die Einkoppeloptik eine Folge von Bildern in das Lichtleitfaserbündel eingekoppelt. Das auskoppelseitige Ende des Lichtleitfaserbündels wird mit einer Auskoppeloptik auf eine Bildebene projiziert, von der über eine CCD-Kamera, die durch die Lichtleitfaser übermittelten Lichtsignale aufgenommen werden. Die aufgenommenen Lichtsignale werden zur Bildverarbeitung an die EDV-Anlage weitergegeben. Dabei kann auf der Basis der für jede Lichtleiterfaser des Lichtleitfaserbündels separat in der EDV-Anlage abgespeicherten Information dann eine Zuordnungstabelle erstellt werden, die zur Rekonstruktion eines eingekoppelten Bildes benötigt wird. Demgemäß beschreiben die
DE 43 18 140 A1 und die
DE 196 10 101 A1 ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines Lichtleitfaserbündels, mit dem Sensorköpfe für die medizinische oder industrielle Endoskopie hergestellt werden.
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Schließlich betrifft die
WO 01/22160 A1 eine Rückprojektionsvorrichtung mit einer elektronischen Steuereinrichtung, welche mit einem Laptop, einem Computer und einem Laser verbunden ist, wobei mittels Laser, Projektionskopf und Linsensystem ein Bild auf einen Bildschirm projiziert wird. Der Projektionskopf ist dabei Teil des OMNISCAN Laser-Projektions-Systems.
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Wie die vorstehende Würdigung des Standes der Technik aufzeigt, sind unterschiedlich ausgestaltete Anzeigevorrichtungen zur optischen Wiedergabe alphanumerischer und/oder graphischer Darstellungen für verschiedene Anwendungsfälle bekannt. Nachteilig bei diesen bekannten Anzeigevorrichtungen ist, dass die Mittel zur Bildvergrößerung zwischen Eintritt- und Austrittsebene sehr aufwendig sind, insbesondere für Linse und Spiegel, und dass die Zuordnung der Bildpunkte in X- und Y-Ebene exakt sein muss, um Geometrieverzerrungen zu vermeiden. Deshalb fehlen in der Praxis kostengünstige Anzeigevorrichtungen, welche sowohl eine frei wählbare Zuordnung der Bildpunkte erlauben als auch eine weitgehende Flexibilität ermöglicht. Besonders bedeutsam ist dies, weil die Unterhaltungselektronik bzw. Anzeigevorrichtung herstellende Industrie als äußerst fortschrittliche, entwicklungsfreudige Industrie anzusehen ist, die sehr schnell Verbesserungen und Vereinfachungen aufgreift und in die Tat umsetzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Monitor derart auszugestalten, dass dieser eine Großbilddarstellung ermöglicht und kostengünstig fertigbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Monitor zur Großbilddarstellung nach Patentanspruch 1 gelöst, mit
- • einem bildgebenden Element,
- • einer Vielzahl von Lichtwellenleitern, wobei jeder Bildpunkt des bildgebenden Elements mit einem eingangsseitigen Ende eines der Lichtwellenleiter verbunden ist,
- • einem Bildschirm, wobei jeder Bildpunkt des Bildschirms mit einem ausgangsseitigen Ende eines der Lichtwellenleiter verbunden ist,
- • und einer mit dem bildgebenden Element verbundenen Ansteuerelektronik,
so dass nach Maßgabe am Bildschirm abgetasteter Bildpunkte, in der Ansteuerelektronik die Zuordnung der Bildpunkte des bildgebenden Elements am eingangsseitigen Ende der Lichtwellenleiter erfolgen kann.
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Der erfindungsgemäße Monitor weist den Vorteil auf, dass auf überraschend einfache und kostengünstige Art und Weise eine freie Zuordnung der Bildpunkte des bildgebenden Elements und der Bildpunkte des Bildschirms ermöglicht wird, so dass der Bildschirm jedem technischen Bedürfnis angepasst werden kann. Für die zeilenweise Darstellung der Bilder können alle Systeme, wie zum Beispiel PAL, SECAM etc. Verwendung finden, wobei es jedoch nicht notwendig ist, eine zeilenweise Darstellung einzelner Bildpunkte zu wählen. Der Monitor weist somit eine hohe Flexibilität auf und lässt sich auf alle bestehenden Standards anpassen. Schließlich weist der Monitor als passives optisches Element eine sehr hohe Lebensdauer auf und ist als ebene Anzeigefläche bei geringer Bautiefe, beispielsweise von 12 cm, ausführbar.
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Weiterhin wird diese Aufgabe erfindungsgemäß bei einem Verfahren zur Konfiguration eines Monitors zur Großbilddarstellung mit einem Glasfaser-Projektor, bestehend aus einem bildgebenden Element, einer Vielzahl von Lichtwellenleitern, einem Bildschirm und einer mit dem bildgebenden Element verbundenen Ansteuerelektronik zur Großbilddarstellung, nach Patentanspruch 8 gelöst, bei dem
- • mit einem Bildschirmabtastgerät die Bildpunkte am Bildschirm abgetastet werden,
- • mit einem mit Bildschirmabtastgerät und bildgebenden Element verbundenen Vergleicher die Position jedes Bildpunkt des Bildschirms mit dem zugehörigen Bildpunkt des bildgebenden Elements verglichen und daraus ein Korrekturwert abgeleitet wird und
- • mit in einem Speicherbereich der Ansteuerelektronik enthaltenen Korrekturwerten, die punktgenaue Abbildung und Zuordnung vorgenommen wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren nach Patentanspruch 8 weist den Vorteil auf, dass der Monitor auf überraschend einfache und kostengünstige Art und Weise mit wenigen Arbeitsschritten automatisch herstellbar ist und dass beim Zusammenbau bzw. Abgleichvorgang keine komplizierte Montage bzw. Abgleichung erforderlich ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass mittels der Ansteuerelektronik die einzelnen Bildpunkte in X-Y-Richtung verschiebbar sind und dass durch parallele Bearbeitung, z. B. zeilenweise, der Abgleichvorgang in kurzer Zeit erfolgen kann.
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In Weiterbildung der Erfindung besteht, gemäß Patentanspruch 3, der Bildschirm aus einer Projektionsscheibe und einen Glaskörper, wobei jeder Lichtwellenleiter über eine Vergrößerungskalotte an den Bildschirm angeschlossen ist. Insbesondere ist, gemäß Patentanspruch 4, die Vergrößerungskalotte als Ausformung des Lichtwellenleiters oder des Glaskörpers ausgestaltet.
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Diese Weiterbildung der Erfindung weist den Vorteil auf, dass durch die Vergrößerungskalotte einerseits eine entsprechende Vergrößerung erreicht wird und dass andererseits die Anbondung des Lichtwellenleiters keine exakte Positionierung erfordert.
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Vorzugsweise sind, gemäß Patentanspruch 5, die Projektionsscheibe und der Glaskörper in einer Aufnahme angeordnet, welche – gemäß Patentanspruch 6 – einen Saugstutzen zur Erzeugung von Unterdruck in der Aufnahme aufweist.
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Dadurch wird eine sichere Positionierung bei der Montage sowie eine kompakte und robuste Bauweise ermöglicht, woraus eine höhere Lebensdauer resultiert, was häufig erwünscht und von Bedeutung ist.
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Schließlich werden in Weiterbildung der Erfindung zur Herstellung eines Monitors zur Großbilddarstellung mit einem Glasfaser-Projektor, gemäß Patentanspruch 9, für einen Bildschirm, bestehend aus einer Projektionsscheibe und einen Glaskörper, diese in eine Aufnahme eingelegt und durch Unterdruck in der Aufnahme zusammengehalten.
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Diese Weiterbildung der Erfindung weist den Vorteil auf, dass einerseits durch den Unterdruck ein planes Ansaugen der geschliffenen ebenen Flächen erzielt wird und dass andererseits durch den Unterdruck in der Aufnahme bzw. das Ansaugen die beiden Teile auch auf Dauer zuverlässig zusammen gehalten werden. Zur Montage können alle Einzelteile auf der Aufnahme aufgebaut werden, ohne dass ein Drehen oder Wenden der Aufnahme erforderlich ist, so dass die Montagezeiten erheblich verkürzt werden können.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten lassen sich der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung entnehmen. In der Zeichnung zeigt:
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1 den erfindungsgemäßen Monitor als Blockschaltbild zur Verdeutlichung des Abgleichvorgangs,
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2a und 2b in Seitenansicht den Bildschirm des erfindungsgemäßen Monitors im zerlegten und zusammengebauten Zustand und
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3a und 3b eine Ausgestaltung des Bildschirm im Schnitt und in der Draufsicht.
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1 bis 3b zeigen den erfindungsgemäßen Monitor zur Großbilddarstellung mit einem bildgebenden Element 2 und einer Vielzahl von Lichtwellenleitern 3. Jeder Lichtwellenleiter 3 ist einerseits mit einem Bildpunkt des bildgebenden Elements 2 und andererseits mit einem Bildpunkt 45 des Bildschirms 4 verbunden. Eine Ansteuerelektronik 1 ist mit dem bildgebenden Element 2 verbunden, wobei erfindungsgemäß nach Maßgabe am Bildschirm 4 abgetasteter Bildpunkte 45 (bzw. xb, yb) die Zuordnung der Bildpunkte (xa, ya) des bildgebenden Elements 2 erfolgt. Hierzu weist die Ansteuerelektronik 1 einen Speicherbereich 7 zur Speicherung von Korrekturwerten auf, welche von einem mit dem bildgebenden Element 2 und einen Bildschirmabtastgerät 5 verbundenen Vergleicher 6 ermittelt werden.
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Der Bildschirm 4 besteht vorzugsweise aus einer Projektionsscheibe 41 und einen Glaskörper 42, wobei jeder Lichtwellenleiter 3 über eine Vergrößerungskalotte 33 an den Bildschirm 4 angeschlossen ist. Die Vergrößerungskalotte 33 ist vorzugsweise als Ausformung des Lichtwellenleiters 3 oder des Glaskörpers 42 ausgestaltet.
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Im Einzelnen sind die Projektionsscheibe 41 und der Glaskörper 42 in einer Aufnahme 43 angeordnet und die Aufnahme 43 weist einen Saugstutzen 44 zur Erzeugung von Unterdruck in der Aufnahme 43 auf.
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Der erfindungsgemäße Monitor ist konstruktiv einfach unter Benutzung weniger Einzelteile aufgebaut, ermöglicht eine rationelle, automatische Montage praktisch in einem Arbeitsgang und ist damit kostengünstig herstellbar. Der Monitor weist als passives optisches Element eine sehr hohe Lebensdauer auf, weist eine hohe Flexibilität auf und lässt sich, infolge der freien Zuordnung der Bildpunkte des bildgebenden Elements 2 und der Bildpunkte 45 des Bildschirms 4 auf alle bestehenden Standards anpassen. Die Einspeisung erfolgt plan und direkt (d. h. ohne Lichtverluste) und durch Schleifen bzw. Polieren werden Reflektionen zuverlässig vermieden. Weiterhin ist von Vorteil, dass eine Umprogrammierung auf einen anderen Standard oder die Behebung von optischen Störstellen softwaremäßig mittels Ansteuerelektronik 1 und Speicherbereich 7, d. h. ohne Hardware-Änderung, erfolgen kann.
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In Weiterbildung der Erfindung können beispielsweise Stege zwischen den Vergrößerungskalotte 33 angeordnet sein, um beim Bonden des Lichtwellenleiters 3 ein Positionieren zu ermöglichen bzw. Absinken in den Zwischenraum der Vergrößerungskalotten 33 u verhindern; durch eine modulartige Aneinanderreihung verschiedener erfindungsgemäßer Monitore ist quasi eine beliebig große und flexibel konfigurierbare Anzeigefläche aufbaubar; die Projektionsscheibe 41 und/oder der Grundkörper 42 (mit den eingebetteten Lichtwellenleitern 3) kann starr oder flexibel ausgestaltet werden; für die Farbdarstellung kann eine polychromatische Lichtquelle und nur ein Lichtwellenleitersystem 3 oder ein Dreier-Lichtwellenleitersystem 3 verwendet werden; das dauerhafte Ansaugen von Projektionsscheibe 41 und Grundkörper 42 kann durch eine konkave und/oder flexible Ausgestaltung aneinander liegender Randbereiche von Projektionsscheibe 41 und/oder Grundkörper 42 verbessert werden u. a..
