DE4125052A1

DE4125052A1 - System zur erzeugung von bildpunkten, auf linien, auf flaechen oder im 3d-raum

Info

Publication number: DE4125052A1
Application number: DE4125052A
Authority: DE
Inventors: Guenther Niessen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-02-15
Filing date: 1991-07-29
Publication date: 1993-02-04

Description

Titel

System zur Erzeugung von Bildpunkten auf Linien, auf Flächen oder im 3D-Raum, anknüpfend an P 41 04 721.4, Ansprüche 6 und 7.

Anwendungsgebiete

In flachen Fernsehgeräten, flachen Computerbildschirmen und elektronischen Tafeln für Konferenzen und Präsentationen. Weiter in Geräten zur Speicherung und Abstrahlung von unsichtbaren Bitmustern (Transpondern), als Einspeicherungs-System von Bitmustern ohne Nahkontakt, z. B. in Funk- Etiketten zur Einspeicherung der Ident-Nummer, der Artikel-Nummer, oder zur Speicherung von Prozeßdaten im Prozeßablauf.

Zweck

Ziel und Zweck ist es, die Organisation des Bildaufbaus so einfach zu gestalten, daß Geräte und Einrichtungen flach und wesentlich preiswerter werden, daß sie mit weniger Materialaufwand gebaut werden können, weniger Raum einnehmen und in Anwendungsbereiche vordringen, in denen sie bisher aus Volumen- und aus Kostengründen keine Anwendung fanden. Zweck ist ferner, die bisherigen Grenzen der Bildgröße bei hochauflösenden elektronischen Geräten zu erweitern.

Stand der Technik

Im Bereich der Fernseher werden aufwendige Elektronenröhren gefertigt, um mit Elektronenstrahlen Bildpunkte auf den Bildschirm zu schreiben, was die Geräte klotzig und tief macht und der Größe des Bildes Grenzen setzt. Bei flachen LCD-Bildschirmen steckt eine zu umständliche und auf wendige Ansteuerungs-Elektronik dahinter, so daß die Geräte wesentlich teurer sind als Elektronenröhren, statt billiger.

Kritik des Standes der Technik

Die Geräte und Verfahren, den Bildaufbau zu organisieren, geraten zu umständlich, zu aufwendig, zu teuer.

Aufgabe

Die Aufgabe besteht darin, Geräte, die nur flächige Bilder liefern sollen, wirklich flach zu machen, die Grenzen für Bildgrößen, die durch Spezial lösungen bedingt sind, durch eine neue, bessere, allgemeinere Lösung zu erweitern, den Bildaufbau eleganter, einfacher und preiswerter zu orga niseren, so daß bisherige Geräte durch eine neue Generation von Geräten ersetzt werden können, die bei geringerem Volumen mehr leisten, bessere Bilder liefern und gleichzeitig preiswerter sind, weil jede Menge an technischem Aufwand durch die neue Lösung kurzgeschlossen wird.

Lösung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Bildgerät, sei es für flächige, sei es für räumliche Bilder, aus Bild-Spalten aufgebaut wird, und in jeder Spalte ein laufender Bildpunkt erzeugt wird, parallele unabhängige Bildpunkterzeugung in parallelen Spalten, wobei jede Spalte über zwei Kanäle, Kanal 1 und Kanal 2, manipuliert wird, wo dem Kanal 1 die Aufgabe zufällt, den Helligkeitswert für den aktuellen Bildpunkt festzulegen und Kanal 2 über einen Querleiter dafür sorgt, daß die physikalische Helligkeitsdeterminante, entlang der gesamten Spalte anliegend, nur in der gewünschten laufenden Zeile durchschlägt, somit einen Hemm- oder Abdeckmechanismus kontrolliert. Zunächst wird zu viel getan, alle Bildpunkte der Spalte werden angesprochen, vom Kopf der Spalte her, Kanal 1, um im zweiten Schritt das Zuviel zu korrigieren, abzublocken, wieder vom Kopf der Spalte her, Kanal 2, in einer Aktion (mit Kettenreaktion), in der Absicht, es zu vermeiden, den einzelnen Bildpunkt separat anzu sprechen. Es ist einfacher, den Kopf der Spalte hardwaremäßig anzusteuern, zweimal, als 600 oder 1000 Bildpunkte an der Spalte hardwaremäßig anzusprechen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung

Die Hemm- bzw. Abdeck-Mechanismen der Spalten, die man sinnvollerweise ja eh simultan arbeiten läßt, indem man die Querleiter über Kanal 2 gleichzeitig anstößt, so daß die n Bildpunkte in n Spalten jeweils eine Zeile darstellen, werden zu einem Mechanismus zusammengezogen: ein Querleiter und eine Ableitung. Der Fluß unerwünschter Ströme im Strom- Licht-Modell wird durch Gleichrichter verhindert. Bei Einsatz von leuchtfähigen Punkten, die Stromfluß nur in einer Richtung zulassen (leuchtfähige Gleichrichter, sozusagen), ergibt sich ein besonders einfacher Gesamtaufbau.

Einschießen von (Laser)Licht in Spezialglasfasern oder -röhrchen als Spalten, mit einem Lichtschlitz zum Betrachter hin, und Abdecken von n-1 Zeilen und Licht-Durchlaß in nur einer wandernden Zeile ist ebenfalls ein einfaches Konzept, ein System, das mit nur einem Querleiter funktioniert. Im 3D-Raum kann ein spaltenweise organisiertes bildgebendes System mit durchsichtigen Bauelementen den lebenden Körper und die Organe "gläsern" machen: schnellen und unkomplizierten 3D-Einblick gestatten, z. B. in ein pulsierendes Herz, mit Einblick in die Gefäße und ihre Ablagerungen.

Ein Bitmuter von Schaltern in 0- oder 1-Stellung kann man als Bild in einer Spalte ansehen und, wie Bildpunkte, so jetzt Schalter-Stellungen erzeugen, in Transpondern mit Querleitersteuerung, so daß man aus der Ferne, über Funk, Transponder dieser Struktur jetzt nicht aus auslesen, sondern auch beschreiben kann, z. B. mit Daten über Verarbeitungsschritte, die ein zugeordnetes Werkstück in der Fabrik schon durchlaufen hat und noch durchlaufen soll.

Erzielbare Vorteile

Der Kunstgriff des spaltenweisen und spaltenparallelen Bildaufbaus führt zur Reduktion von Verschaltung und zur Reduktion von Geschwindigkeit. Man kommt sehr viel später an technische Grenzen. Deshalb kann man die Bildauflösöung und damit die Schärfe deutlich erhöhen.

Da teuere Schaltungen reduziert werden, werden die Geräte handlicher, Fernseh- und Computer-Bildschirme werden endlich ganz flach, daß man sie wie Bilder an die Wand hängen kann. Die Kosten werden geringer. Alte Märkte weiten sich aus. Neue Anwendungen erschließen sich.

Der unkomplizierte Einblick in den lebenden Körper über hochauflösende 3D-Darstellungen innerer Organe und Zustände kann für Medizin und Gesundheitswesen große Bedeutung bekommen, für Diagnose und Therapie.

Claims

1. System zur Erzeugung von Bildpunkten, auf Linien, auf Flächen oder im 3D-Raum, anknüpfend an P 41 04 721.4, Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß
erstens zu jeder Spalte des Bildes ein erster Kanal angelegt ist, über den die aktuelle zeilenbezogene Helligkeitsinformation eingegeben wird, für alle Spalten gleichzeitig, und entlang der ganzen Länge jeder Spalte, für alle Bildpunkte dieser Spalte,
und daß zweitens über einen zweiten Kanal zu jeder Spalte ein Hemm- oder Ausblende-Mechanismus angestoßen wird, der die Helligkeit tatsächlich nur in einer Zeile und damit nur in einem Bildpunkt pro Spalte entstehen läßt (Hemmung der Erregung in den übrigen n-1 Zeilen) bzw. zum Betrachter durchdringen läßt (Ausblendung in den übrigen n-1 Zeilen), in einer gleichförmig vom Anfang zum Ende der Spalten wandernden Zeile, und in der Regel derselben Zeile für alle Spalten, mit z. B. 25 oder mehr Durchläufen und also Bildern pro Sekunde,
wobei die Helligkeit bzw. Hemmung erzeugenden Mechanismen durch die folgenden Verschaltungen der Bildpunkte entstehen: Energie-Zufuhr (z. B. Spannungs-Zufuhr) zu allen Bildpunkten der Spalte über Kanal 1, bestehend aus (z. B. elektrischer) Zuleitung und Ableitung, jeder Bildpunkt liegt dazwischen (Parallelschaltung), Aufleuchten des Bildpunktes bei Energiefluß (Stromfluß, Lichtfluß) und Hemmung des Energieflusses (Stromflusses, Lichtflusses) durch Einbau von Unterbrechern (z. B. Schaltern, Transistoren, Querleiterfäden) in die Verbindung Zuleitung-Bildpunkt oder Bildpunkt-Ableitung und Durchschalten, in einer einzigen gleichmäßig wandernden Zeile, über Kanal 2, und also Hemmung in jeweils n-1 Zeilen jeder Spalte.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (Transistoren, Querleiterabschnitte) zu einer Zeile und zu allen Spalten und die Ableitungen zu allen Spalten in einer einzigen Ableitung und in einem einzigen Schalter (Transistor, Querleiter) zusammen gefaßt werden, durch Verbindung aller Bildpunkte einer Zeile mit diesem Transistor (Querleiterabschnitt) und des Transistors (des Querleiters) mit dieser Ableitung, und Verwendung von unidirektional leitenden Leuchtpunkten (leuchtenden Gleichrichtern) oder einer Serienschaltung bidirektional leitender Leuchtpunkt - Gleichrichter - Ableitung,
wobei das Hemmen in n-1 Zeilen jeder Spalte und Durchschalten in der n- ten wandernden Zeile nach Anstoß in einem monolithischen Querleiter kraft Stoffeigenschaft automatisch geschieht (siehe P 41 04 721.4, Anspruch 2), sonst auch über eine konventionelle Eimerkettenschaltung oder über einen konventionellen Chip gesteuert werden kann, die jeweils über die Basis der n Transistoren (n Schalter) einwirken, nach Anstoß über Kanal 2 (siehe Abb. 1/3) - soweit das elektrische Strom-Licht-, Strom-Helligkeits-Modell -.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Leuchtpunkte Pakete von Silizium-Nadeln verwendet werden, ca. 1 Mikrometer lang, einige Nanometer dick, in drei verschiedenen Stärken, daß sie bei Stromdurchfluß je nach Dicke rot, grün oder blau leuchten, rote, grüne, blaue, alternierend in Spalten angeordnet, die Stromzuführung entlang der Spalte (Kanal 1, Z) mit dem Sockel der Nadeln verbunden, die Spitzen mit einem Streifen durchsichtigen, plastischen, leitenden Materials als Ableitung (Kanal 1, A) in Kontakt, daß der Strom von den Nadeln hineinfließt, aber nicht zurückfließen kann (Gleichrichterwirkung).

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im reinen Licht-Modell die Energie, z. B. in Form von farbigem Laserlicht, von oben oder unten in die Spalten eingeschossen wird, die in diesem Fall aus innen verspiegelten Glasröhrchen bestehen, mit einem Lichtschlitz zum Betrachter hin, oder aus Spezial-Glasfasern, die nach einer Seite, zum Betrachter hin, durchlaufendes Licht streuen, gleichmäßig entlang der ganzen Spalte, wobei der unerwünschte Lichtaustritt in n-1 Zeilen durch Abdeckung ver hindert wird, z. B. über einen Querleiter, dessen Elemente je eine ganze Zeile abdecken, z. B. LCD-Elemente, auf undurchsichtig geschaltet, und über Kanal 2 in der gewünschten wandernden Zeile auf Durchsicht geschaltet werden, so daß dort die das Zeilen-Bild komponierenden unterschiedlichen Farben und Farbintensitäten in den Spalten durchscheinen (siehe Abb. 2/3).

5. System nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß da bei 3D-Bildern die Methode der Abdeckung nicht anwendbar ist, die Methode der Hemmung angewendet wird und Bauelemente verwendet werden, die im inaktiven Zustand durchsichtig und im aktiven Zustand halbdurchsichtig sind, so daß man das Bild eines inneren Organs, etwa eines pulsierenden Herzens, etwa im Maßstab 1 : 1, betrachten und mehrere Gewebeschichten gleichzeitig sehen, Wandstärken abschätzen und Herz kranzgefäße mit Ablagerungen betrachten kann, ohne den Standort zu wechseln und ohne Bildschnitte anzulegen.

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß feste, flüssige oder gasförmige Säulen durch gleichzeitig induzierte Solitudenwellen in der Zone des Wellenmaximums zu schwachem Leuchten gebracht werden, wobei Flüssigkeiten oder Gase in ihrer Form durch (Glas-) Röhrchen stabilisiert werden, wobei das Leuchten durch links und rechts vorbeiziehende elektrische Zuleitung (Kanal 1, Z) und Ableitung (Kanal 1, A) verstärkt wird, je nach der Höhe der Spannungsdifferenz in Kanal 1.

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transponder SK1, der über einen Querleiter mit n Ableitungen als Rückfunksteuerung ein n-stelliges Bitmuster ausstrahlen kann (P 41 04 721.4, Anspruch 1), erstens mit n 0-1-Schaltern S01 ausgerüstet wird, die, in die n Ableitungen gelegt, je nach ihrer Stellung, 0 sperrend, 1 durchverbindend, das aktuell gespeicherte Bitmuster bestimmen, daß er zweitens mit einem zweiten Schwingkreis SK2 unterschiedlicher Resonanz und einem zweiten Querleiter Q2 ausgerüstet wird, welcher letztere an den 0-1-Schaltern entlangzieht, zusammen mit einer elektrischen Zuleitung und Ableitung (Kanal 1), die Zuleitung über den Querleiter Q2 und die Kippelemente der 0-1-Schalter mit der Ableitung verbunden, so daß, Zeit in Weg umgesetzt, der m-te 0-1-Schalter manipuliert werden kann, wenn, m_*dt sec nach Anstoß des Querleiters Q2 über Kanal 2, über den zweiten Schwingkreis SK2, der mit Kanal 1 verbunden ist, ein Stell-Signal kommt, wo dt die Laufzeit der Wanderzone im Querleiter zwischen zwei 0-1-Schaltern ist, so daß man aus der Ferne, über Funk, Transponder dieser Struktur nicht nur auslesen, sondern auch beschreiben kann, z. B. Daten über Verarbeitungsschritte, die ein zugeordnetes Werkstück in der Fabrik schon durchlaufen hat und noch durchlaufen soll, wobei die Hell (1)-Dunkel (0)-"Bildpunkte", wobei die 0-1-Schalter stellungen seine bisherige und zukünftige Geschichte erzählen.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung wie die Ableitung von Kanal 1 Teile eines Teilstückes des Schwingkreises SK2 sind, mit n treppenartigen Durchverbindungen, durchtrennt durch den Querleiter Q2, so daß SK2, z. B. nach Trennung der beiden Teilstücke durch einen Umschalter U, der etwa gleichzeitig auch den Querleiter Q2 anwirft, und der nach Abschluß des Prozesses automatisch zurückspringt, die Spule wieder schließt, damit den Schwingkreis SK2 wieder verwendbar macht, für den nächsten Prozeß, immer nur dann schwingen kann, wenn die Wanderzone in Q2 die Treppen verbindung kurzschließt, wobei gleichzeitig ein Stellsignal 0 oder 1 für S01 von außen eingestrahlt werden kann (siehe Abb. 3/3), was eine Batterie als Energiequelle für die Stelltätigkeit an leicht gängigen Schaltern S01 überflüssig macht, bei aus der Ferne über Funk beschreibbaren Etiketten.