DE4415782A1 - Simultaneous image sending-receiving screen construction method for e.g. video conferencing - Google Patents
Simultaneous image sending-receiving screen construction method for e.g. video conferencingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau eines Bildschirmes der besonders flach, flexibel, eine hohe Lichtintensität und zur gleichen Zeit ein Bild aufbauen, so wie ein Bild empfangen kann. Ferner wird der Bildschirm nur im geringem Umfang von äußeren Lichtquellen gestört und besitzt keine Randverzerrungen, auch wird keine Lochmaske mehr benötigt.The invention relates in particular to a method for constructing a screen flat, flexible, high light intensity and building a picture at the same time, so how a picture can receive. Furthermore, the screen is only used to a small extent disturbed by external light sources and has no edge distortions, too no shadow mask needed anymore.
Eine derartige Erfindung ist von großen Interesse, denn man ist in der Lage mit einfa chen Mitteln den Aufbau von flachen und flexiblen Bildschirmen mit einer hohen Licht intensität für Computer-, Haus- und Industrieanwendungen zu ermöglichen. Durch die Erfindung ist man in der Lage Bildschirmflächen aufzubauen die nicht nur Körper formen angepaßt werden können, sondern sich auch ständig ändern können. Ferner ist diese Erfindung stabil gegen mechanische Beanspruchungen. Die Erfindung er möglicht es zur gleichen Zeit ein Bild auf dem Bildschirm aufzubauen und ähnlich einer Kamera, ein Bild des Raumes vor dem Bildschirm zu empfangen. So ist man in der Lage z. B. Videokonferenzen an Bildschirmtelefonen mit nur einem Gerät pro Teil nehmer durchzuführen, was mit heutigen Verfahren nicht möglich ist.Such an invention is of great interest, because one is able with simple Chen means building flat and flexible screens with a high light enable intensity for computer, home and industrial applications. By the invention is able to build up screen areas that are not just bodies shapes can be adapted, but can also change constantly. Further this invention is stable against mechanical stress. The invention he it is possible to build up an image on the screen at the same time and similar a camera to receive an image of the room in front of the screen. So you are in able z. B. Video conferencing on screen phones with only one device per part perform what is not possible with today's procedures.
Es sind bereits Verfahren beschrieben, die es erlauben Bildschirme mit hoher Lichtin tensität aufzubauen, diese sind jedoch nicht flach zu gestalten, da sie mindestens eine Braunsche Röhre, die sich fast senkrecht hinter einer Lochmaske befindet und einen mit einer Leuchtstoffarbschicht bedampften Schirm benötigen. Ferner sind LCD-Bildschirme bekannt und beschrieben, die zwar sehr flach gestaltet werden kön nen, aber nur eine relativ geringe Lichtintensität abstrahlen. Beide sind mechanischen Beanspruchungen gegenüber empfindlich und können sich nicht in ihrer Oberflächen form ständig verändern. Es sind ebenso Verfahren bekannt die Glasfasern zur Über tragung von Bildern verwenden und so die Funktion eines Bildschirmes erfüllen.Methods have already been described which allow screens with high light build up intensity, but these should not be made flat, as they are at least a Braun tube, which is almost vertically behind a shadow mask and need a screen coated with a fluorescent coating. Furthermore are LCD screens known and described, which can be made very flat NEN, but only emit a relatively low light intensity. Both are mechanical Stresses are sensitive to and can not be in their surfaces constantly changing shape. Methods are also known for the glass fibers for over Use images to carry out the function of a screen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde starre, sowie flexible Bildschirme aufzu bauen, die sowohl in der Lage sind hohe Lichtintensitäten abzustrahlen, als auch be sonders flach gestaltet werden. Weiterhin soll die Erfindung es ermöglichen Bild schirme bauen zu können, die zur gleichen Zeit Bildinformationen zu senden und empfangen zu können. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Bildschirme zu ermöglichen, die mechanischen Beanspruchungen gegenüber unempfindlich sind und ohne optische Randverzerrungen sind. Ferner ermöglicht die Erfindung den Auf bau sowohl kleiner als auch sehr großer Bildschirmsysteme, wobei das gleiche Ver fahren verwendet werden kann.The invention is based on rigid and flexible screens on the task build, which are both able to emit high light intensities, as well as be be designed particularly flat. The invention is also intended to make it possible for images to be able to build screens that send and send image information at the same time to be able to receive. The invention is also based on the object of screens to enable the mechanical stresses to be insensitive to and without optical edge distortion. Furthermore, the invention enables the build both small and very large screen systems, the same ver driving can be used.
Nach der Erfindung werden einzelne Glasfasern zu Zeilen und Zeilenschichten zu sammen gelegt (Fig. 1, A) 1). Jede einzelne Glasfaser dient zur Darstellung eines Bildpunktes auf dem Bildschirm. Um einen flächigen Bildschirm herzustellen werden die Glasfasern nebeneinander zu Zeilen verklebt oder verschmolzen. Auf diese erste Glasfaserzeile oder auch Glasfaserschicht, wird eine weitere aufgeklebt oder aufge schmolzen. Dies wird solange wiederholt bis die gewünschte Schichtenzahl und Schichtenbreite erreicht worden ist. Die Enden werden durch schneiden, sägen auf eine einheitliche Länge gebracht. Werden die Glasfasern miteinander verklebt, so kann die Schichtdicke dazu dienen den Abstand der Fasern zueinander zu bestimmen. So können unterschiedliche Lichtpunktweiten auf einem Schirm erzeugt werden. Auf diese Glasfaserfläche wird zur Stabilisierung und zur Veränderung der optischen Eigenschaften eine lichtdurchlässige Grundplatte (Fig. 1, A) 2, B) 2, D) 2)) aufgeklebt oder aufgeschmolzen. Es sollte eine Grundplatte verwendet werden die entspiegelte und leicht diffuse ist, um Lichtreflexionen zu vermeiden. Dabei kann eine starre Platte z. B. eine Glasplatte verwendet werden oder auch eine flexibel Platte z. B. aus Kunst stoff, verwendet werden. Dies ermöglicht 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 (Fig. 1, B) 3) oder Braunsche Röhre (Fig. 1, B) 3), wie bei einem konventionellen Bildschirmen mit Lochmaske, die Bildpunkte, angesprochen bzw. abgetastet. Wo, in Bezug zur Bildschirmfläche, die Einstrahlung (Fig. 1, B) 4) in ein Ende der Glasfaser erfolgt, ist durch die Flexibilität der Glasfaser nicht wichtig. So kann der Bildschirm jeden technischen Bedürfnis angepaßt werden. Für die zeilenweise Darstellung der Bilder können alle Systeme, wie zum Beispiel PAL, SECAM etc. Verwendung finden. Es ist jedoch nicht notwendig eine zeilenweise Darstellung einzelner Bildpunkte zu wählen.According to the invention, individual glass fibers are put together to form rows and row layers ( FIG. 1, A) 1). Each individual fiber is used to display a pixel on the screen. To create a flat screen, the glass fibers are glued or fused next to each other into rows. Another is glued or melted onto this first glass fiber line or glass fiber layer. This is repeated until the desired number of layers and layer width has been reached. The ends are cut to a uniform length by sawing. If the glass fibers are glued together, the layer thickness can be used to determine the distance between the fibers. In this way, different light spot widths can be generated on one screen. A light-transmissive base plate ( FIG. 1, A) 2, B) 2, D) 2)) is glued or melted onto this glass fiber surface for stabilization and for changing the optical properties. A base plate that is non-reflective and slightly diffuse should be used to avoid light reflections. Here, a rigid plate z. B. a glass plate can be used or a flexible plate z. B. made of plastic, can be used. This enables the construction of a flexible screen. The principle of the screen uses the light conductivity of the glass fiber, so that a screen light point can be irradiated at one end per glass fiber and the light point on the base plate is visible at the other end. Each individual, the glass fibers merged into rows and row surfaces is by a light source z. B. laser ( Fig. 1, B) 3) or Braun tube ( Fig. 1, B) 3), as in a conventional screen with shadow mask, the pixels, addressed or scanned. Where, in relation to the screen area, the radiation ( Fig. 1, B) 4) takes place in one end of the glass fiber is not important due to the flexibility of the glass fiber. So the screen can be adapted to any technical need. All systems, such as PAL, SECAM, etc. can be used to display the images line by line. However, it is not necessary to select a line-by-line display of individual pixels.
Werden nur monochrome Bildschirme aufgebaut so wird nur ein Glasfasersystem (Fig. 1, A)), also je Bildpunkt eine Glasfaser, benötigt. Für einen Farbbildschirm müs sen mindestens drei von einander getrennte Glasfasersysteme verwendet werden, je eine Faser für je eine der Farben Blau, Rot und Grün, die zusammen je einen Licht punkt bilden. Diese können direkt auf der Grundplatte zu Dreiergruppen organisiert werden. Diese Dreiergruppen sind so ineinander verschachtelt, daß die einzelnen Far ben, die durch die Fasern geleitet werden, den maximalen Abstand zueinander haben (Fig. 1, D) 6). Da eine Farbe eine Mischung aus drei Grundfarben ist, können die Glasfaserstränge für die drei Grundfarben auch zu einem Glasfaserstrang in einem Glasfaserknotenpunkt (Fig. 1, B) bis E) 5) zusammen laufen (Fig. 1, B), C)), der dann als Einzelstrang auf der Grundplatte aufgebracht wird (Fig. 1, C)), wie oben beschrieben wird. Beide Methoden ermöglichen es Farbbildschirme flach zugestalten, wie monochrom Bildschirme. Mit der Anlage einer weiteren Glasfaserleitung, als Ergänzung zur jeder Dreiergruppierung oder Einzelglasfaserleitung, ist es möglich zur gleichen Zeit ein Bild auf dem Schirm auf zubauen und ein Bild des Raumes vor dem Bildschirm zu empfangen. Diese wird getrennt von den bildgebenden Glasfasern, zu einem Opto-Chip oder einem anderen lichtsensitiven Empfangssystem, geführt. Insgesamt ist es nicht notwendig, daß jeder Glasfaser die einen Bildpunkt bildet eine Glasfaser zugeordnet ist, die zum Empfang eines Bildpunktes oder Bildes verwendet wird. So ist es nicht nur möglich z. B. Bildtelefone sondern auch Berührungsbildschirme zubauen.If only monochrome screens are set up, only one glass fiber system ( FIG. 1, A)), that is one glass fiber per pixel, is required. For a color screen, at least three separate glass fiber systems must be used, one fiber for each of the colors blue, red and green, which together form a point of light. These can be organized into groups of three directly on the base plate. These groups of three are so nested that the individual colors ben, which are passed through the fibers, have the maximum distance from each other ( Fig. 1, D) 6). Since a color is a mixture of three primary colors, the glass fiber strands for the three primary colors can also converge to form a glass fiber strand in a glass fiber node ( Fig. 1, B) to E) 5) ( Fig. 1, B), C)), which is then applied as a single strand on the base plate ( Fig. 1, C)), as described above. Both methods enable color screens to be designed flat, like monochrome screens. With the installation of a further fiber optic line, as a supplement to each group of three or single fiber optic line, it is possible at the same time to build up an image on the screen and to receive an image of the room in front of the screen. This is routed separately from the imaging glass fibers to an opto-chip or other light-sensitive reception system. Overall, it is not necessary for each glass fiber that forms a pixel to be assigned a glass fiber that is used to receive a pixel or image. So it is not only possible for. B. videophones but also to build touch screens.
Die einzelnen Glasfasern sind voneinander optisch abgeschirmt (Fig. 2, A) bis D) 2 und 3). Zur Verbesserung der optischen Eigenschaften, können sie mit einer Schicht aus vollständig reflektierenden Material bedampft werden (Fig. 2, A) bis D) 2). Auf diese Schicht kann eine weitere vollständig absorbierende Schicht (Fig. 2, A) bis D) 3), je nach Anwendung in verschiedener Schichtdicke, aufgebracht werden. Eine solche Schicht kann z. B. die Klebeschicht sein, die so eine Doppelfunktion erfüllt. Beide Schichten müssen in sich flexibel sein, so daß sie die Flexibilität der Glasfaser nicht einschränken und die Bruchfestigkeit der Glasfaser erhöhen. Ein Ende (Abstrahlende) der einzelnen Glasfaser ist aufgeweitet und planar abgeflacht (Fig. 2, D) 8). Diese abgeflachte Seite wird, wie oben beschrieben, an der Grundplatte befestigt (Fig. 1, A) bis E) 2 ohne D)). 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. Daraus ergeben sich extrem fließende Farbübergänge, besser als es mit einer Lochmaske eines herkömmlichen Bildschirmes möglich ist. Ferner kann der hexagonale Querschnitt in drei Rauten gleicher Größe aufgeteilt werden. So kann eine Dreierglasfasergruppe aus drei Glasfasern mit rautenförmigen Querschnitt aufgebaut werden. Diese können als Einzelfaser zusammen geführt werden und gemeinsam als Glasfaser mit hexagonalen Querschnitt zur Bildschirmgrundplatte geführt werden.The individual glass fibers are optically shielded from one another ( FIGS. 2, A) to D) 2 and 3). To improve the optical properties, they can be vapor-coated with a layer of completely reflective material ( FIGS. 2, A) to D) 2). A further completely absorbent layer ( FIGS. 2, A) to D) 3) can be applied to this layer, depending on the application in different layer thicknesses. Such a layer can e.g. B. be the adhesive layer that fulfills such a double function. Both layers must be flexible in themselves so that they do not restrict the flexibility of the glass fiber and increase the breaking strength of the glass fiber. One end (emitting end) of the individual glass fibers is widened and flattened planar ( FIG. 2, D) 8). This flattened side is, as described above, attached to the base plate ( Fig. 1, A) to E) 2 without D)). Depending on the intended use, the individual glass fibers can have different cross sections. Round and hexagonal cross sections proved to be very versatile, but square, diamond-shaped, triangular or polygonal cross sections can also be selected. The hexagonal cross-sections are particularly suitable for the construction of screens whose individual light points no longer have a border with the neighboring light point. This results in extremely smooth color transitions, better than is possible with a shadow mask of a conventional screen. Furthermore, the hexagonal cross section can be divided into three diamonds of the same size. A triple glass fiber group can thus be built up from three glass fibers with a diamond-shaped cross section. These can be brought together as a single fiber and run together as a glass fiber with a hexagonal cross-section to the screen base plate.
Das andere Ende (Einstrahlende) (Fig. 1, E) 7)) hat je nach Verwendungszweck ver schiedene Ausgestaltungsformen (Fig. 2). Diese sind abhängig von der Art der Quelle aus der die Lichteinstrahlung oder Elektroneneinstrahlung erfolgt. Neben der planaren Öffnung kann zur Verbesserung der optischen Eigenschaften das Einstrahlende der Glasfaser konkav eingebuchtet sein (Fig. 2, A) bis C) 5)).The other end (radiating end) ( Fig. 1, E) 7)) has different designs depending on the intended use ( Fig. 2). These depend on the type of source from which the light or electron radiation comes. In addition to the planar opening, the beam end of the glass fiber can be concavely indented to improve the optical properties ( FIGS. 2, A) to C) 5)).
Werden Braunsche Röhren (Elektroneneinstrahlung) (Fig. 1, B) 3) zur Erzeugung des Lichtpunktes auf dem Bildschirm verwendet, so können die Glasfasereinstrahlenden wie folgt gestaltet werden. Das Ende wird konkav eingebuchtet (Fig. 2, A) und B)). Eine weitere Möglichkeit ist die Gestaltung einer zum Teil geöffneten Hohlkugel (Fig. 2, C)). Das konkave Ende oder die Hohlkugelfläche ist mit einer, mit Elektronen akti vierbaren, Leuchtstoffarbschicht, entsprechend einer der drei Grundfarben Rot, Grün oder Blau, beschichtet (Fig. 2, A) 4). Ferner kann zur Verstärkung der Lichtausbeute das Ende aus porösen Glasmaterial (Fig. 2, B) 6) bestehen, in Fortführung der Glas faser, das mit einer Leuchtstoffarbschicht, entsprechend einer der drei Grundfarben rot, grün oder blau beschichtet ist. Weiterhin kann, zur Elektronenquelle hin, auf der Querschnittsfläche, die senkrecht zur Faserachse steht, eine polymolekulare Schicht, die Licht vollständig reflektiert, aber für Elektronen durchlässig ist, aufgetragen wer den.If Braun tubes (electron radiation) ( Fig. 1, B) 3) are used to generate the light spot on the screen, the glass fiber radiation ends can be designed as follows. The end is indented concave ( Fig. 2, A) and B)). Another possibility is the design of a partially open hollow sphere ( Fig. 2, C)). The concave end or the hollow spherical surface is coated with a fluorescent coating which can be activated with electrons, corresponding to one of the three basic colors red, green or blue ( FIG. 2, A) 4). Furthermore, the end can be made of porous glass material ( Fig. 2, B) 6) to increase the light output, in continuation of the glass fiber, which is coated with a fluorescent coating, corresponding to one of the three basic colors red, green or blue. Furthermore, a polymolecular layer that completely reflects light but is permeable to electrons can be applied to the cross-sectional area that is perpendicular to the fiber axis, towards the electron source.
Werden Braunsche Röhren zum Aufbau eines Farbbildschirmes verwendet, so muß ein Dreierglasfasersystem verwendet werden, wie es oben beschrieben ist. Es müs sen Glasfasereinstrahlenden für Braunsche Röhren verwendet werden. Entweder können eine oder drei Braunsche Röhren verwendet werden. Bei der Verwendung ei ner Braunsche Röhre tastet diese die Glasfasern aller Farben ab. Bei der Verwendung von drei getrennten Braunsche Röhren, tastet jede Röhre nur eine Glasfaserart ab, die einer Farbe entspricht. Die Glasfasern können getrennt zum Bildschirm geführt wer den und dort je einen reinen Farbpunkt abbilden. Sie können jedoch auch zuvor in ei nem Glasfaserpunkt zusammengeführt werden, wobei am Verknüpfungspunkt (Fig. 1, B) bis E) 5) die Mischfarbe, wie es oben beschrieben ist, entsteht. Diese Mischfarbe wird nur noch durch einen Glasfaserstrang (Fig. 1, C)) zum Bildschirm geführt und bildet dort einen Mischfarbbildpunkt, wie es oben beschrieben ist. Diese Art des Auf bau kann immer dann genutzt werden, wenn die drei Grundfarben aus drei verschie denen Quellen erzeugt werden. Dies gilt sowohl für Systeme mit Braunschen Röhren oder Systeme mit Lasern.If Braun tubes are used to build up a color screen, a three-glass fiber system must be used as described above. Fiber optic ends must be used for Braun tubes. Either one or three Braun tubes can be used. When using a Braun tube, it scans the glass fibers of all colors. When using three separate Braun tubes, each tube scans only one type of glass fiber that corresponds to one color. The glass fibers can be led separately to the screen and depict a pure color point there. However, they can also be brought together beforehand in a glass fiber point, the mixed color, as described above, being formed at the junction point ( FIGS. 1, B) to E) 5). This mixed color is only led through a glass fiber strand ( Fig. 1, C)) to the screen and forms a mixed color pixel there, as described above. This type of construction can always be used if the three primary colors are generated from three different sources. This applies both to systems with Braun tubes or systems with lasers.
Werden polychromatische Lichtquellen oder monochromatische Laser verwendet, so können die Einstrahlenden der Glasfasern wie folgt gestaltet werden. Das Ende wird konkav eingebuchtet oder als zum Teil geöffnete Hohlkugel gestaltet (Fig. 2, C). Die Hohlkugel ist bis zu ihrer Hälfte mit einer, das Licht reflektierenden Schicht ausge schlagen (Fig. 2, C) 7). Diese Hohlkugel ist ferner so gestaltet, daß ein einfallender Lichtstrahl, in Richtung der Längsachse der Glasfaser, durch die reflektierende Schicht der Hohlkugel in die Glasfaser hinein reflektiert wird. So kann die Lichtaus beute maximiert werden.If polychromatic light sources or monochromatic lasers are used, the beam ends of the glass fibers can be designed as follows. The end is indented concave or designed as a partially open hollow ball ( Fig. 2, C). Up to half of the hollow sphere is struck with a light-reflecting layer ( FIG. 2, C) 7). This hollow sphere is also designed so that an incident light beam, in the direction of the longitudinal axis of the glass fiber, is reflected into the glass fiber by the reflective layer of the hollow sphere. In this way, the light output can be maximized.
Wird zur Darstellung des Mischfarbpunktes auf dem Bildschirm eine polychromatische Lichtquelle verwendet so wird nur eine Glasfaserstranggruppe benötigt. Dazu wird der polychromatische Lichtstrahl in seine Spektralfarben mit einem Prismenlinsen system. Die getrennten Grundfarben werden nun mit einem weiteren Linsensystem wieder die einzelnen Glasfasern gelenkt, wobei zuvor die Intensität der einzelnen Spektralfarbe so abgeschwächt wurde wie es zur Entstehung der Mischfarbe nötig ist. Es ist auch möglich, die drei Spektralfarben Rot, Grün und Blau auf ein Dreierglas fasersystem zu lenken und so die Mischfarbe zu erzeugen, wie es oben beschrieben ist. A polychromatic is used to display the mixed color point on the screen Only one fiber optic strand group is required. This will the polychromatic light beam in its spectral colors with a prism lens system. The separated primary colors are now with another lens system again directed the individual glass fibers, with the intensity of the individual Spectral color was weakened as necessary to create the mixed color is. It is also possible to use the three spectral colors red, green and blue on a triple lens to direct the fiber system and thus produce the mixed color as described above is.
Für den Aufbau eines Fernsehbildschirmes, Computerbildschirmes, etc. können alle Standardsysteme verwendet werden. Das System läßt sich auf alle bestehenden Standards anpassen.For the construction of a television screen, computer screen, etc. everyone can Standard systems are used. The system can be applied to all existing ones Adjust standards.
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DE19944415782 DE4415782A1 (en) | 1994-05-05 | 1994-05-05 | Simultaneous image sending-receiving screen construction method for e.g. video conferencing |
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