EP1090384B1

EP1090384B1 - Device for generating images and texts which can be identified by incident light

Info

Publication number: EP1090384B1
Application number: EP99936454A
Authority: EP
Inventors: Friedrich-Josef Sacher; Nikolai RÜTHER
Original assignee: Pirschel Manfred
Current assignee: ASPRE AG
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1999-06-05
Publication date: 2002-04-17
Anticipated expiration: 2019-06-05
Also published as: EP1090384A1; WO2000000947A1; DE59901267D1; AU5154899A; ES2176004T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erstellung von durch auffallendes Licht erkennbaren Bildern und Texten, bei der die Bildfläche sich zusammensetzt aus zahlreichen elektronisch ansteuerbaren, rasterartig angeordneten Punktelementen und daß jedes Punktelement mindestens einen von einem flachen Behälter gebildeten und zumindest auf der Sichtseite von einer durchsichtigen Wand geschlossenen Farbspiegel aufweist, dessen Innenraum über einen Kanal mit einem Farbbehälter in Verbindung steht, dessen Inhalt durch elektronische Ansteuerung so unter Druck gesetzt werden kann, daß aus dem Farbbehälter Farbe in den Farbspiegel gelangt und durch Reduzierung des Drucks im Farbbehälter die Farbe aus dem Farbspiegel abgesaugt werden kann.The invention relates to a device for creating by striking light recognizable images and text, in which the image area is composed of numerous electronically controllable, grid-like arranged point elements and that each point element at least one formed by a flat container and at least on the visible side of a transparent wall has a closed color mirror, the Interior communicates with a paint container via a channel, its content is put under pressure by electronic control can be that color from the paint container gets into the color mirror and by reducing the pressure in the paint container, the paint from the Color mirror can be sucked off.

Vorrichtungen dieser Art sind bekannt aus der EP 0 783 163 A und der JP 04 166 981. Bei diesen bekannten Vorrichtungen kann jedes Punktelement oder jeder Pixel nur zwei Farben annehmen, nämlich entweder die Farbe der Rückwand des Farbspiegels oder die Farbe, die aus dem Farbbehälter in den Farbspiegel gedrückt wird. Der Transport der Farben aus den Farbbehältern in die Farbspiegel geschieht bei diesen bekannten Vorrichtungen mittels Piezoaktoren oder mit Hilfe eines äußeren elektrischen Feldes. Für Schwarz-Weiß-Darstellungen genügt es, wenn die Punktelemente die Farben Weiß oder Schwarz annehmen. Ein Punktelement oder ein Pixel weist einen Farbspiegel auf, der mit einem Farbbehälter verbunden ist, der mit einer dunklen Farbe, z.B. Schwarz, gefüllt ist, während der rückwärtige Boden des Farbspiegels eine helle oder weiße Farbe hat.Devices of this type are known from EP 0 783 163 A and JP 04 166 981. In these known devices, each point element can or each pixel takes on only two colors, namely either the color of the Rear wall of the color mirror or the color that comes from the paint container into the Color mirror is pressed. The transport of the colors from the paint containers in the color mirror happens in these known devices by means of Piezo actuators or with the help of an external electrical field. For black and white images it suffices if the dot elements are white or accept black. A point element or pixel has one Color mirror on, which is connected to a paint container, the one dark color, e.g. Black, is filled while the back floor of the color mirror has a light or white color.

Die bekannten Farbspiegel können zwar an Farbbehältern mit unterschiedlichen Farben angeschlossen sein, weil aber jedes Punktelement nur zwei Farben annehmen kann, sind farbige Bilder nur mit sehr grober Rasterung möglich. The known color mirrors can be on different color containers Colors can be connected because each point element is only two Colors can take on, colored pictures are only with very coarse screening possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der bei auffallendem Licht gut sichtbare und schnell wechselbare farbige Bilder möglich sind.The object of the invention is to provide a device in which striking light, clearly visible and quickly exchangeable color images possible are.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Punktelement mindestens Farbspiegel aufweist, die mit Farbbehältern in Verbindung stehen, die mit unterschiedlichen Farben, insbesondere Schwarz, Cyan, Gelb und Magenta gefüllt sind. Die so zusammengesetzten Punktelemente können in der Bildfläche die Farben der angesteuerten Farbbehälter annehmen. Da auch zwei oder mehr Farbbehälter eines Punktelementes angesteuert werden können, können die Punktelemente auch die Farben von Farbmischungen annehmen.This object is achieved in that each point element has at least color levels in connection with paint containers stand with different colors, especially black, cyan, yellow and magenta are filled. The point elements composed in this way can accept the colors of the selected paint containers in the image area. There two or more ink containers of a point element can also be controlled can, the dot elements can also the colors of color mixtures accept.

Die Farbmischung kann in additiver Weise erfolgen mittels der Grundfarben Rot, Grün und Blau. Sie kann aber auch in substraktiver Weise erfolgen mittels der Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb sowie gegebenenfalls mittels einer Kontrastfarbe: Schwarz.The color mixing can be done in an additive manner using the primary colors Red, green and blue. But it can also be done in a subtractive manner by means of the basic colors cyan, magenta and yellow and if necessary using a contrasting color: black.

Die flachen Behälter der Farbspiegel können zur Bildung von Mischfarben je Punktelement dicht nebeneinander angeordnet sein.The flat containers of the color mirror can each be used to form mixed colors Point element can be arranged close to each other.

Es hat sich gezeigt, daß die Farbspiegel eines Punktelementes auch hintereinander angeordnet sein können, sofern die jeweils vorgelagerten Farbspiegel aus klar durchsichtigem Material bestehen und an mit transparenten Farben gefüllten Farbbehältern angeschlossen sind.It has been shown that the color levels of a point element also one behind the other can be arranged, provided the upstream color mirror are made of clear material and transparent Color filled paint containers are connected.

Die Farbbehälter werden in bekannter Weise mittels Piezoaktoren unter Druck gesetzt. Diese Piezoaktoren können über Diodenmatrix angesteuert werden.The paint containers are placed in a known manner using piezo actuators Pressure put. These piezo actuators can be controlled via a diode matrix become.

Für Bildflächen, auf denen insbesondere stehende Bilder erzeugt werden sollen, ist es zweckmäßig, in den Kanal zwischen Farbspiegel und Farbbehälter ein Ventil anzuordnen, das den Kanal je nach Ansteuerung öffnet oder schließt. Dieses Ventil kann ebenfalls von einem Piezoaktor gebildet werden. For picture areas on which standing pictures in particular are generated should, it is appropriate in the channel between the color mirror and the paint container arrange a valve that opens the channel depending on the control or closes. This valve can also be formed by a piezo actuator become.

Ein Farbspiegel kann auch über zwei im Abstand voneinander angeordnete Farbspiegel an zwei Farbbehälter angeschlossen werden. Es können dann zwei Farben in einen Farbspiegel hineingedrückt werden, wobei dafür zu sorgen ist, daß sich die Farben nicht miteinander vermischen. Das kann einmal dadurch geschehen, daß eine bewegliche Wand innerhalb des Farbspiegels angeordnet ist oder aber die Farben eine relativ große Oberflächenspannung aufweisen und zwei in einen Farbspiegel hineingedrückte Farben von einem Gaspolster getrennt werden.A color mirror can also have two spaced ones Color mirror can be connected to two paint containers. Then it can two colors are pressed into a color mirror, whereby for care is that the colors do not mix. That can once done that a movable wall within the Color mirror is arranged or the colors have a relatively large surface tension have and two pressed into a color mirror Colors are separated by a gas cushion.

Eine Bildfläche sollte sich aus mehreren Modulen und diese aus mehreren Einheiten zusammensetzen, wobei dann jede Einheit mindestens 200 bis 300 Punktelemente aufweist. Die Module haben an ihren Kanten je eine (bidirektionale) Schnittstelle, über die es mit einem weiteren dort angrenzenden Modul kommunizieren kann. Die anzuzeigenden Daten eines Modulverbundes werden nur in eines der Module über eine freie, mit Schnittstelle ausgestattete Kante eingespeist und danach über die anderen Kanten weitergeleitet. Über einen entsprechenden Algorithmus kann nach Erkennung des Netzaufbaus für eine optimierte Datenverteilung gesorgt werden. Alle Module werden über dieses Datennetz mit allen verfügbaren Eingabedaten versorgt. Jedes Modul kann unter Zuhilfenahme der ermittelten Netzaufbaudaten seine genaue Position innerhalb des Modulverbundes ermitteln, um den dadurch vorgegebenen Bildausschnitt des darzustellenden Gesamtbildes darzustellen. Die bei der Darstellung von Videobildern (PAL) auf großen Bildwänden anfallenden Skalierungs- und Interpolationsarbeiten können somit von den Modulen parallel bearbeitet werden, was einerseits eine hohe Qualität und andererseits niedrige Kosten der Verwendung von gering dimensionierten Modulprozessoren ermöglicht.An image area should consist of several modules and these of several Assemble units, each unit at least 200 to 300 Has point elements. The modules each have one on their edges (bidirectional) interface over which it connects with another one there Module can communicate. The data of a module group to be displayed are only in one of the modules via a free, with interface equipped edge fed and then passed on to the other edges. An appropriate algorithm can be used after the Network structure for an optimized data distribution. All Modules are sent via this data network with all available input data provided. Each module can use the determined network setup data determine its exact position within the module network in order to the image section of the overall image to be displayed display. The in the display of video images (PAL) on large Scaling and interpolation work can occur can therefore be processed in parallel by the modules, which is high on the one hand Quality and low cost of using low dimensioned module processors.

Für ein Modul wird an Hardware benötigt:

ein Zentralprozessor (z.B. ca. 68030 oder 80486);
ein Direktzugriffsspeicher RAM, ausreichend für Realauflösung und Bildauflösung sowie evtl. zusätzlicher Daten;
ein Festspeicher ROM / EPROM für Betriebsprogramm und evtl. Vektorinformationen für Standardschrift;
vier Firewire-Ports,
Ansteuerungselektronik für Piezogitter, Multiplexer möglichst über volle Modulgröße verteilt.

Hardware is required for a module:

a central processor (e.g. approx. 68030 or 80486);
a random access memory RAM, sufficient for real resolution and image resolution as well as possibly additional data;
a ROM / EPROM for operating program and possibly vector information for standard font;
four Firewire ports,
Control electronics for piezo grids, multiplexers distributed over the full module size if possible.

Die etwa 1 bis 3 mm³ großen Farbbehälter sind zweckmäßigerweise als rechteckige oder quadratische Kammern in eine Platte aus keramischem Werkstoff eingearbeitet. Auch die Farbspiegel sowie die Kanäle, welche die Farbbehälter mit den Farbspiegeln verbinden, können in Platten aus keramischem Werkstoff eingearbeitet sein. Diese Platten werden aufeinandergeklebt und bilden eine Einheit von 30 x 30 oder 50 x 50 Punktelementen oder Pixeln. Diese kachelartigen Einheiten können beispielsweise quadratisch sein und eine Seitenlänge von 80 bis 120 mm haben. Mehrere dieser Pixeleinheiten werden zu einem Modul zusammengesetzt und mehrere Module bilden einen Bildschirm.The approximately 1 to 3 mm ³ large paint containers are expediently incorporated as rectangular or square chambers in a plate made of ceramic material. The color mirrors and the channels that connect the paint containers to the color mirrors can also be incorporated into plates made of ceramic material. These plates are glued together and form a unit of 30 x 30 or 50 x 50 dot elements or pixels. These tile-like units can, for example, be square and have a side length of 80 to 120 mm. Several of these pixel units are put together to form a module and several modules form a screen.

Weil die Keramikplatten für die Farbspiegel aus durchsichtigem Material bestehen können und auch die in die Farbspiegel hineindrückbaren Farben - bis auf Schwarz - transparent sind, kann der Bildschirm auch selbstleuchtend ausgebildet sein, indem hinter den Farbspiegeln Lichtquellen angeordnet werden.Because the ceramic plates for the color mirror are made of transparent material and the colors that can be pushed into the color mirror - apart from black - are transparent, the screen can also be self-illuminating be formed by arranging light sources behind the color mirrors become.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und aus der folgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Bildschirms und seiner Teile unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert sind. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1: eine Schnittansicht eines bekannten Punktelementes mit Farbspiegel,
Fig. 2: eine Draufsicht auf ein Punktelement mit vier Farbspiegeln,
Fig. 3: eine Draufsicht auf ein Punktelement mit sechs Farbspiegeln,
Fig. 4: eine Draufsicht auf vier Punktelemente mit je drei Farbspiegeln,
Fig. 5: eine Draufsicht auf vier Module einer Bildfläche,
Fig. 6: einen Bildschirm,
Fig. 7: einen Längsschnitt zweier Punktelemente,
Fig. 8: eine Draufsicht auf zwei Punktelemente,
Fig. 9: eine Ansicht nach der Schnittlinie XII-XII in Fig. 11,
Fig. 10: eine perspektivische Explosionszeichnung einer Ecke einer Punktelemente- oder Pixel-Einheit mit in zwei Ebenen befindlichem Farbspiegel.

Further features of the invention emerge from the patent claims and from the following description in which exemplary embodiments of the screen according to the invention and its parts are explained in more detail with reference to the drawings. The drawings show in:

Fig. 1: 2 shows a sectional view of a known point element with a color mirror,
Fig. 2: a plan view of a point element with four color mirrors,
Fig. 3: a plan view of a point element with six color mirrors,
Fig. 4: a plan view of four point elements, each with three color mirrors,
Fig. 5: a plan view of four modules of an image area,
Fig. 6: a screen
Fig. 7: a longitudinal section of two point elements,
Fig. 8: a plan view of two point elements,
Fig. 9: 11 shows a view along the section line XII-XII in FIG. 11,
Fig. 10: an exploded perspective view of a corner of a point element or pixel unit with a color mirror located in two planes.

Der Bildschirm 13 gemäß Fig. 4 und Fig. 5 setzt sich zusammen aus Modulen 12, die ihrerseits aus Einheiten 10 oder Kacheln zusammengesetzt sind. Die Fig. 1 zeigt eine Einheit 10 mit 30 x 40 Punktelementen oder Pixeln 1.The screen 13 according to FIGS. 4 and 5 is composed Modules 12, which in turn are composed of units 10 or tiles are. 1 shows a unit 10 with 30 x 40 point elements or Pixels 1.

Jedes Punktelement 1 weist mindestens einen aus Fig. 1 ersichtlichen Farbspiegel 3 auf, der aus einem flachen Behälter besteht, dessen zur Sichtseite weisende Wand 2 durchsichtig ist und der über einen dünnen Kanal 6 mit einem Farbbehälter 5 verbunden ist. Im Farbbehälter 5 befindet sich eine Mikropumpe 7, die durch Volumenveränderung Farbe aus dem Farbbehälter 5 in den Farbspiegel 3 drücken kann und Farbe aus dem Farbspiegel 3 zurückholen kann.Each point element 1 has at least one visible from FIG. 1 Color mirror 3, which consists of a flat container, the Visible side wall 2 is transparent and over a thin Channel 6 is connected to a paint container 5. Located in the paint container 5 a micropump 7, which changes color due to volume change Paint container 5 can press into the color mirror 3 and paint from the Color mirror 3 can retrieve.

Wie Fig. 2 zeigt, kann ein Punktelement 1 vier Farbspiegel 3 aufweisen, die über ihre Kanäle 6 mit Farbbehältern 5 verbunden sind, welche mit den Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz gefüllt sind.As shown in FIG. 2, a point element 1 can have four color mirrors 3 that are connected via their channels 6 to paint containers 5, which with the Colors cyan, magenta, yellow and black are filled.

Die Fig. 3 zeigt ein Punktelement oder Pixel 1 mit drei Farbspiegeln 3, die über Kanäle 6 an jeweils zwei Farbbehältern 5 angeschlossen sind. Damit die unterschiedlichen Farben in den Farbspiegeln 3 sich nicht vermischen, sind die den Kanälen 6 zugeordneten Abschnitte durch bewegliche Wände 9 voneinander getrennt. Die beweglichen Wände 9 sind nach Art eines Schiebers ausgebildet und sind so geformt, daß sie die Einlässe der Kanäle 6 nicht überdecken können.3 shows a point element or pixel 1 with three color mirrors 3 that are connected via channels 6 to two paint containers 5 each. In order to the different colors in the color mirrors 3 do not mix, are the sections assigned to the channels 6 through movable walls 9 separated from each other. The movable walls 9 are in the manner of a slide formed and are shaped so that they do not the inlets of the channels 6 can cover.

Die Trennung kann aber auch durch ein Gas- oder Luftpolster 11 bewirkt werden.The separation can also be effected by a gas or air cushion 11 become.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 hat das Punktelement 1 sechs Farbspiegel 3, die jeweils an nur einen Farbbehälter 5 angeschlossen sind. Die Farbspiegel 3 haben in Draufsicht die Form eines rechtwinkligen Dreiecks. Je zwei Farbspiegel 3 sind so angeordnet, daß sie eine rechteckige Fläche abdecken, wobei die Hypotenusen der Dreiecke diagonal durch die rechteckige Fläche verlaufen. In the embodiment according to FIG. 4, the point element 1 has six Color mirror 3, which are each connected to only one paint container 5. The color mirror 3 have the shape of a rectangular in plan view Triangle. Two color mirrors 3 are arranged so that they are rectangular Cover the area with the hypotenuses of the triangles diagonally through the rectangular area.

Wie die Fig. 5 zeigt, setzt sich die Bildfläche oder der Bildschirm 13 aus vier Modulen 12 zusammen. Alle Module 12 können an eine beliebige Stelle der Bildfläche 13 eingesetzt werden. Um diesen einfachen und schnellen Aufbau einer Bildfläche zu ermöglichen, hat jedes Modul 12 an jeder seiner Kanten je eine bidirektionale Schnittstelle, über die es mit den jeweils angrenzenden Modulen 12 kommunizieren kann. Jedes Modul 12 kann unter Zuhilfenahme der ermittelten Netzaufbaudaten seine genaue Position innerhalb des Modulverbundes ermitteln, um den dadurch vorgegebenen Bildausschnitt des darzustellenden Gesamtbildes darzustellen. Die bei der Darstellung von Videobildern (PAL) auf großen Bildwänden anfallenden Skalierungs- und Interpolationsarbeiten können somit von den Modulen parallel bearbeitet werden, was einerseits eine hohe Qualität und andererseits niedrige Kosten durch Verwendung von gering dimensionierten Modulprozessoren ermöglicht.As shown in FIG. 5, the image area or the screen 13 exposes itself four modules 12 together. All modules 12 can be placed anywhere the image area 13 are used. To make this simple and quick To enable the construction of an image area, each module 12 has on each of its Edges each have a bidirectional interface, via which it is connected to the adjacent modules 12 can communicate. Each module 12 can under Using the determined network setup data, its exact position within the module network to determine the predetermined To display image detail of the overall picture to be displayed. The at the Display of video images (PAL) on large screens Scaling and interpolation work can thus be done by the modules processed in parallel, which is high quality on the one hand and on the other hand low costs due to the use of small-sized module processors allows.

Zur individuellen Ansteuerung der Mikropumpen 7 muß aufgrund ihrer hohen Zahl das Steuersignal über eine Diodenmatrix gemultiplext werden. Hierzu werden die Piezoaktoren 7 über eine Matrix verschaltet. Bei Anlage eines Potentials an genau einer Spalte und einer Zeile wird ein Kondensator geladen und speist den Piezoaktor 7 bis zu einem erneuten Refresh mit der für die Darstellung des Bildes an diesem Punkt benötigten Spannung. Eine Entladung des Kondensators über die Matrix ist aufgrund einer Diode nicht möglich. Zur Erreichung der benötigten Packungsdichte ist eine Fertigung in Dünnschichttechnologie zu bevorzugen. Zur weiteren Steigerung der Schaltungsdichte ist eine höhere Integration der Matrixelektronik innerhalb eines integrierten Schaltkreises denkbar.For individual control of the micropumps 7 must be due to their high number the control signal can be multiplexed via a diode matrix. For this purpose, the piezo actuators 7 are connected via a matrix. At plant of a potential at exactly one column and one row becomes a capacitor charged and feeds the piezo actuator 7 until the refresh voltage needed to display the image at this point. A Discharge of the capacitor through the matrix is not due to a diode possible. To achieve the required packing density, production is in Prefer thin film technology. To further increase the Circuit density is a higher integration of the matrix electronics within an integrated circuit conceivable.

Ein Bildschirm gemäß Fig. 6 mit sehr hoher Bild- und Farbqualität und einer Größe von 1,5 x 2 m setzt sich beispielsweise zusammen aus zwölf quadratischen Modulen 12 mit einer Seitenlänge von 50 cm. Jedes Modul 12 setzt sich aus fünfundzwanzig Einheiten oder Kacheln 10 zusammen mit einer Seitenlänge von 100 mm. Jede Einheit 10 hat 40 x 40 = 1600 Punktelemente oder Pixel 1. Jeder Pixel 1 hat drei bis sechs Farbspiegel 3, die an sechs Farbbehältern 5 angeschlossen sind. Das bedeutet, daß sich jedes Modul aus 25 x 1600 = 40.000 Pixeln zusammensetzt und der Bildschirm 12 x 40.000 = 480.000 Pixel 1 aufweist. 6 with a very high image and color quality and one For example, the size of 1.5 x 2 m is made up of twelve square ones Modules 12 with a side length of 50 cm. Each module 12 sets made up of twenty five units or tiles 10 together with one Side length of 100 mm. Each unit 10 has 40 x 40 = 1600 point elements or pixel 1. Each pixel 1 has three to six color mirrors 3 that are connected to six Paint containers 5 are connected. That means that every module is different 25 x 1600 = 40,000 pixels and the screen 12 x 40,000 = 480,000 pixels 1.

Die Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt durch zwei Punktelemente oder Pixel 1, die jeweils drei übereinander angeordnete Farbspiegel 3,3' und 3" aufweisen, die über Kanäle 6,6' und 6" mit den Farbbehältern 5,5' und 5" verbunden sind.7 shows a longitudinal section through two point elements or pixels 1, which each have three color mirrors 3, 3 'and 3 "arranged one above the other, which are connected to the paint containers 5.5 'and 5 "via channels 6.6' and 6" are.

In jedem Farbbehälter 5,5',5" befindet sich eine Mikropumpe 7, die durch Volumenveränderung mehr oder weniger Farbe in die Farbspiegel 3,3',3" drückt. Die Mikropumpe 7 setzt sich zusammen aus einem Biege-Piezoaktor 14,15 und einem elastischen, zusammendrückbaren Körper 16, z.B. aus Schaumkunststoff oder Schaumgummi.In each paint container 5,5 ', 5 "there is a micropump 7 which passes through Volume change more or less color in the color mirror 3,3 ', 3 " suppressed. The micropump 7 is composed of a bending piezo actuator 14, 15 and an elastic, compressible body 16, e.g. out Foam plastic or foam rubber.

Der Biege-Piezoaktor weist einen Metallstreifen 14 auf, auf den ein Streifen aus Piezokeramik 15 aufgeklebt ist. Dieser Piezokeramikstreifen 15 dehnt sich oder verkürzt sich in Abhängigkeit von der angelegten Spannung. Ähnlich einem Bimetall, verändert sich dadurch die Form des Metallstreifens 14, wodurch der Körper 16 mehr oder weniger zusammengedrückt wird und dementsprechend weniger oder mehr Farbstoff in die Farbspiegel 3,3',3" gelangt.The bending piezo actuator has a metal strip 14 on which a strip Piezoceramic 15 is glued on. This piezoceramic strip 15 expands decreases or decreases depending on the applied voltage. Similar to a bimetal, this changes the shape of the metal strip 14, whereby the body 16 is more or less compressed and accordingly less or more dye in the color levels 3,3 ', 3 ".

Das Volumen der Farbbehälter oder Farbkammern beträgt 1 bis 2 mm³. Die Farbflüssigkeit kann ein Kohlenwasserstoff, insbesondere ein flüssiges Paraffin sein. Die Innenfläche der Farbspiegel 3,3',3" kann mit einem die Oberflächenenergie herabsetzenden Mittel behandelt oder beschichtet sein, wodurch die Haftung der in den Farbspiegel 3,3',3" gedrückten flüssige Farbe herabgesetzt wird.The volume of the ink containers or ink chambers is 1 to 2 mm ³ . The color liquid can be a hydrocarbon, in particular a liquid paraffin. The inner surface of the color mirror 3, 3 ', 3 "can be treated or coated with an agent which reduces the surface energy, as a result of which the adhesion of the liquid paint pressed into the color mirror 3, 3', 3" is reduced.

Die Fig. 8 zeigt die Draufsicht auf zwei Punktelemente 1 mit je vier Farbspiegeln 3,3'. Jedes Punktelement oder Pixel 1 weist drei nebeneinander angeordnete transparente Farbspiegel 3' auf, die über Kanäle 6' mit je zwei Farbbehältern 5' verbunden sind. Unter diesen drei Farbspiegeln 3' befindet sich ein runder Farbspiegel 3, der mit einer Kontrastfarbe, z.B. Schwarz, gefüllt werden kann.8 shows the top view of two point elements 1 with four each Color mirrors 3.3 '. Each point element or pixel 1 has three next to each other arranged transparent color mirrors 3 'on the channels 6' with two Paint containers 5 'are connected. Located under these three color mirrors 3 ' a round color mirror 3, which is contrasted with a color, e.g. Black, can be filled.

Die Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht nach der Schnittlinie XII-XII in Fig. 11. Diese Fig. 12 zeigt den Aufbau einer Einheit 10 oder Kachel, die sich zusammensetzt aus mehreren aufeinandergeklebten Platten 21 bis 24, vorzugsweise aus Keramik. Die Rückseite wird von der Bodenplatte 21 gebildet. Darauf befindet sich eine Farbkammerplatte 22, in der die Farbbehälter 5 für die inneren Farbspiegel 3 eingearbeitet sind. Auf dieser hinteren Farbkammerplatte 22 befindet sich eine weitere Farbkammerplatte 23, in der die Farbbehälter 5' für die vorderen Farbspiegel 3' eingearbeitet sind. Es folgt eine Farbspiegelplatte 24, in der die Farbspiegel 3 eingearbeitet sind, und die äußere Farbspiegelplatte 25, in der die Farbspiegel 3' eingearbeitet sind. An der vorderen Seite befindet sich eine Abdeck- und Schutzscheibe 26. Diese Schutzscheibe 26 sowie die äußere Farbspiegelplatte 25 bestehen aus klar durchsichtigem Material. In der Farbkammerplatte 23 sowie in der Farbspiegelplatte 24 befinden sich Kanäle 6,6', welche die Farbspiegel 3,3' mit den jeweiligen Farbbehältern 5,5' verbinden. In der Farbkammerplatte 22 sind die Farbkammern 5 für die Kontrastfarben für die Farbspiegel 3 untergebracht, während die Farbkammern 5' mit den transparenten Farben Gelb, Magenta und Cyan gefüllt sind. Die hintere Farbspiegelplatte 24 kann aus weißer Keramik bestehen.FIG. 9 shows a sectional view along the section line XII-XII in FIG. 11. This Fig. 12 shows the structure of a unit 10 or tile that itself composed of several sheets 21 to 24 glued together, preferably made of ceramic. The back is from the bottom plate 21st educated. There is an ink chamber plate 22 in which the ink container 5 are incorporated for the inner color mirror 3. On this rear Ink chamber plate 22 is another ink chamber plate 23, in the the paint containers 5 'for the front color mirror 3' are incorporated. It follows a color mirror plate 24, in which the color mirror 3 are incorporated, and the outer color mirror plate 25 in which the color mirror 3 'is incorporated are. There is a cover and protective screen on the front side 26. This protective disk 26 and the outer color mirror plate 25 are made made of clear material. In the ink chamber plate 23 and in the Color mirror plate 24 there are channels 6,6 ', which the color mirror 3,3' connect to the respective paint containers 5.5 '. In the ink chamber plate 22 are the color chambers 5 for the contrast colors for the color mirror 3 housed while the color chambers 5 'with the transparent colors Yellow, magenta and cyan are filled. The rear color mirror plate 24 can are made of white ceramic.

Es ist auch möglich, nicht nur die vordere Spiegelplatte 25, sondern auch die hintere Spiegelplatte 24 aus durchsichtigem Material herzustellen und hinter den Farbspiegeln 3,3' und vor den Farbbehältern 5,5' bzw. vor den Farbkammerplatten 22,23 Lichtquellen anzuordnen, die bei Dunkelheit von hinten das von den Pixeln erzeugte Bild erleuchten. Die Beleuchtung kann nach dem Funktionsprinzip einer Planon-Flachlampe erfolgen, indem hinter den Farbspiegeln 3,3' eine Leuchtstoffschicht aufgebracht ist, die mit UV-Strahlen bestrahlt wird, die von einem flachen, mit Xenon-Gas gefüllten Raum ausgehen. In diesen flachen, isolierten Raum sind Anoden und Kathoden anzuordnen, die für eine gleichmäßige Verteilung der UV-Strahlung und damit auch des Lichtes hinter den Farbspiegeln 3,3' sorgen.It is also possible not only the front mirror plate 25, but also to produce the rear mirror plate 24 from transparent material and behind the color mirrors 3.3 'and in front of the paint containers 5.5' and in front of the To arrange color chamber plates 22, 23 light sources which are dark in the dark illuminate the image created by the pixels behind. The lighting can according to the principle of operation of a Planon flat lamp, by behind a fluorescent layer is applied to the color mirrors 3, 3 'and UV rays are irradiated by a flat, filled with xenon gas Run out of space. In this flat, isolated space are anodes and Arrange the cathodes for an even distribution of the UV radiation and thus also the light behind the color mirrors 3,3 ' to care.

Die Fig. 19 zeigt, daß die Bodenplatte 21 sich zusammensetzt aus einer Kontaktplatte 27, welche die Kontakte zwischen den Piezoaktoren 14,15 und den Leiterbahnen der Leiterbahnschicht 28 herstellt. Eine weitere Schicht 29 kann eine Multiplex-Schaltung zur Ansteuerung der Piezoaktoren 14,15 aufweisen. 19 shows that the base plate 21 is composed of a Contact plate 27, which contacts between the piezo actuators 14, 15 and produces the conductor tracks of the conductor track layer 28. Another layer 29 can a multiplex circuit for controlling the piezo actuators 14, 15 exhibit.

Bezugszeichenliste:

1: Punktelement, Pixel
2: durchsichtige Wand
3,3',3": Farbspiegel
4: Boden
5,5',5": Farbbehälter
6,6',6": Kanal
7: Mikropumpe, Piezoaktor
8: Ventil
9: bewegliche Wand, Schieber
10: Einheit, Kachel
11: Gaspolster
12: Modul
13: Bildschirm
14: Metallstreifen
15: Piezokeramikstreifen
16: elastischer, dehnbarer Körper
21: Bodenplatte
22: hintere Farbkammerplatte
23: vordere Farbkammerplatte
24: hintere Farbspiegelplatte
25: vordere Farbspiegelplatte
26: Schutzscheibe
27: Kontaktplatte
28: Leiterbahnschicht
29: Matrix mit Spalten- und Zeilenleiterbahnen
C: Cyan
M: Magenta
G: Gelb

LIST OF REFERENCE NUMBERS

1: Point element, pixel
2: clear wall
3,3 ', 3 ": color mirror
4: ground
5,5 ', 5 ": paint container
6,6 ', 6 ": channel
7: Micropump, piezo actuator
8th: Valve
9: movable wall, slider
10: Unity, tile
11: gas cushion
12: module
13: screen
14: metal strips
15: Piezoceramic strip
16: elastic, stretchy body
21: baseplate
22: rear ink chamber plate
23: front ink chamber plate
24: rear color mirror plate
25: front color mirror plate
26: windscreen
27: contact plate
28: Wiring layer
29: Matrix with column and row conductor tracks
C: cyan
M: magenta
G: yellow

Claims

Device for generating images and texts which can be identified by incident light, in which the image surface is composed of a multitude of electronically controllable point elements (1) which are arranged in a grid-like manner, and in which each point element has at least one colorant reflector (3) which is formed by a flat container that can be seen through at least on the visible side and whose interior is in communication via a channel (6) with a colorant container (5), the content of which can be subjected to pressure by electronic control in such a way that colorant reaches the colorant reflector (3) from the colorant container (5) and, by reducing the pressure in the colorant container (5), the colorant can be (3) suctioned out of the colorant reflector (3), characterised in that a point element (1) has at least three colorant reflectors (3), which are connected to colorant containers (5) that are filled with different colorants, in particular black, cyan, yellow, magenta.
Device according to Claim 1, characterised in that a colorant reflector (3') is joined to two colorant containers (5') via two channels (6) which open into the colorant reflector (3') at the maximum distance from one another, and the various colorants flowing into the colorant reflector (3') are separated from one another by a gas cushion (11) or by a mobile wall (9) arranged in the colorant reflector (3').
Device in particular according to Claim 1, characterised in that the colorant reflectors (3) of a point element (1) are arranged behind one another, the colorant reflector (3) placed in front, or the colorant reflectors (3) placed in front, consisting of a material that can be seen through clearly and are joined to colorant containers (5) with transparent colorants.
Device according to one of Claims 1 to 3, characterised in that a valve (8) that closes or opens the channel (6) is arranged between the colorant reflector (3) and the colorant container (5).
Device according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the cross section of the point elements (1) is circular or square and the side length or diameter is no greater than 4 mm.
Device according to one of Claims 1 to 5, characterised in that from two hundred to three hundred point elements (1) or pixels are combined to form a unit (10), and a plurality of units (10) form a module (12) of the image surface (13).
Device according to Claim 6, characterised in that each unit (10) is composed of at least four plates (21, 22, 23, 24), which are arranged above one another and are preferably made of ceramic, namely

a base plate (21), which seals the colorant containers (5) at the rear and receives the contacts for controlling the piezoelectric actuators (14, 15),

a colorant-container plate (23), in which the colorant containers (5) are incorporated and which receives the controllable piezoelectric actuators (14, 15),

a colorant-reflector plate (24), in which the colorant reflectors (3) as well as the channels (6) connecting the colorant reflectors (3) to the colorant containers (5) are arranged, and

a cover plate (26) that can be seen through clearly.
Device according to one of Claims 1 to 7, characterised in that, in each colorant container (5), a micropump (14, 15) is arranged which varies the volume of the colorant container (5) and which has a resilient body (16), e.g. made of foam rubber, that provides a restoring action and can be compressed by a flexural piezoelectric actuator (14, 15) as a function of the applied voltage.
Device according to one of Claims 1 to 8, characterised in that one or more light sources are arranged behind the colorant reflectors (3, 3') consisting of transparent material and in front of the colorant containers (5, 5').
Device according to Claim 9, characterised in that the light source is a luminescent layer which is applied behind the colorant reflectors (3, 3') and is exposed, according to the functional principle of a Planon flat lamp, to UV beams emitted by a space filled with xenon gas.