EP1323153A2 - Screen - Google Patents
ScreenInfo
- Publication number
- EP1323153A2 EP1323153A2 EP01972026A EP01972026A EP1323153A2 EP 1323153 A2 EP1323153 A2 EP 1323153A2 EP 01972026 A EP01972026 A EP 01972026A EP 01972026 A EP01972026 A EP 01972026A EP 1323153 A2 EP1323153 A2 EP 1323153A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- rotor
- screen
- light
- screen according
- light sources
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
- G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
- G09F9/305—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being the ends of optical fibres
Definitions
- a generic screen is also known from US Pat. No. 3,744,048, in which the light is distributed to the individual optical fibers by means of a cylindrical rotor.
- the screen is illuminated column by column, with complete columns being sequentially supplied with light in the row direction.
- the technology proposed has several
- the invention proposes, starting from the screen of the type mentioned at the outset, that the rotating light sources arranged in the light distributor emit light parallel to the axis of rotation and radiate them into the receptors of the coupling arrangement.
- the light sources in particular light-emitting diodes
- the light sources are operated with a pulsed voltage.
- a light emitting diode which is operated with a pulsed voltage, shines a maximum of almost ten times brighter than when operated with a constant voltage.
- the voltage with which the light source is operated is pulsed in such a way that the light source only lights up if it leads directly to the visible surface of the screen opposite the receptor Optical fiber is located.
- the maximum brightness of this light source increases due to the operation of the light source, preferably a light-emitting diode, with a pulsed voltage, and on the other hand for switching off the light source at times when the transmission to the visible surface of the screen is interrupted, to a lower energy requirement.
- an advantageous development of the invention provides that the operating voltage for the light source is controlled in such a way that the light from the light sources shines at a certain angle, deviating from the vertical incidence, into the receptors of the optical waveguides.
- the incidence of light can be influenced by a corresponding time offset of the pulsing of the operating voltage in such a way that there is always a constant angle of rotation offset between the receptor and the light source.
- the angle of incidence in the optical waveguide to the visible surface causes a constant cross section of the Optical fiber for the length provided an identical exit angle of the light from the optical fiber on the visible surface. In this way it is possible to generate a particularly high-contrast, well-illuminated image for certain viewing angles or to bring about a stereoscopic effect.
- the creation of puzzle images or even three-dimensional representations is possible in this way.
- the rotor is equipped with three different types of light emitting diodes.
- the light-emitting diodes preferably emit red, green or blue light.
- the light sources located on the rotor radiate light one after the other into the receptors of the optical waveguides combined to form the coupling arrangement.
- the rotor is preferably disc-shaped or star-shaped. This ensures minimal dimensions, unbalance and moments of inertia. Particularly in the case of a star-shaped design of the rotor, it is expedient to attach the light sources to the rotor in an articulated manner so that the light sources automatically center in the operating position when the speed is recorded due to the centrifugal forces. This prevents a wobbling imbalance.
- the individual joints can advantageously also be designed as springs or folding hinges. If necessary, the articulated, star-shaped supports of the light sources can have a sliding support at their outer ends, which is expediently made of Teflon. Magnetic support for the slide support is also conceivable.
- the voltage supply of the light sources takes place via a control which converts video signals depending on the angle of rotation of the rotor into the corresponding voltage pulses for the light sources.
- this signal is advantageously modulated in accordance with the image to be displayed in such a way that the red, green and blue components of the light emitted by the image point correspond to the image to be displayed on the visible surface. So that the phase angle of the rotation of the rotor is always aligned with the control of the light sources, it is useful if the light distributor sends a signal to the control at least once per revolution of the rotor.
- the rotor is driven by means of an electric motor. It is also expedient to design the rotor itself as an armature of a direct current or alternating current motor, in particular when standing light sources are used. In the interest of a flat design without any sliding contact and long-lasting storage, the drive of the rotor should be designed as an electric motor with an external rotor design. Here, the rotor itself can form the external rotor.
- a corresponding modularization would be possible in the sense that light source conductors arranged on the side facing the visible surface of the screen are arranged one behind the other in a row or column element of rectangular cross-section and at the other end also arranged one behind the other in a pie-shaped spatial shape to form a circle or ring segment are.
- a multi-modular structure can also be realized.
- lines or line sections can be combined in the manner described above to form basic modules and, for example, can be combined into four-part circles on the side of the coupling arrangement, or into a quarter segment of the visible surface of the screen.
- each basic module could be designed identically, as well as every quartered visible surface coupling arrangement component.
- An advantageous development of the invention provides that the parts of the coupling arrangement belonging to individual screen segments are provided with digital or analog coding and an optical reading device is arranged on the rotor, by means of which the respective part of the coupling arrangement is identified. In this way, a synchronization between the position of the rotor and the control of the screen is always guaranteed.
- the optical waveguides In the interest of a high transmission efficiency of the optical waveguides, it makes sense to mirror the longitudinal walls of the optical waveguides at the coupling and / or decoupling points in the area of the summary of the coupling arrangement or the visible surface. In this way, the contact of the optical fibers with the adjacent components is almost harmless for the efficiency of the transmission or the reflection on the lateral boundary walls of the optical fibers.
- the rotor For a rigid and vibration-resistant combination of rotor, drive, optical fiber bundles and visible surface, it is expedient if the rotor is driven by a drive which is located between the rotor and the visible surface of the screen and is arranged centrally between the optical fibers.
- the large number of optical fibers forms a stable bond that is ideally suited for fastening the drive.
- the drive or the rotor or a complete screen module or the entire screen or all of these components can be made gas-tight.
- a gastight design of the device facilitates the hygiene treatment.
- the visible surface 1 of the screen is designated by the reference number 1.
- the visible surface 1 is subdivided into a plurality of pixels 2, which are each connected to a light guide 3.
- the viewing surface 1 is colored black with little reflection apart from the outlet openings of the optical waveguides 3.
- the entire viewing area 1 is divided into four identical image segments 4.
- the coupling arrangement 5 is also divided into four modules 6 in accordance with the division of the visible surface 1 into four image segments 4.
- the optical waveguides 3 emanating from the image segments 4 of the visible surface 1 and which form receptors 7 for incident light are combined at their ends.
- one line 8 of pixels 2 of an image segment 4 is guided onto the coupling arrangement 5 by means of the optical waveguides 3 starting from the pixels 2, the optical fibers 3 of each line 8 being combined into a flat ribbon composite and arranged on the coupling arrangement 5 on a straight line which extends through the center of the coupling arrangement 5.
- Each module 6 is provided with a binary coding (not shown) on the coupling arrangement 5 side.
- the ends on the side of the coupling arrangement 5 of the optical fibers 3 of the ribbon assemblies 10 are colored in different sequences, so that by means of one not shown scanning laser through the transmissive resin of the sprue 12, an individual binary code can be read.
- Recess 9 of the coupling arrangement 5 is a drive shaft 30 of the
- a control 40 for the light-emitting diodes 24 rotates together with the rotor 20
- Receiver 41 arranged for video signals.
- the video signals are transmitted from an infrared transmitter 42 to the receiver 41 and from the
Landscapes
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Abstract
The invention relates to a screen comprising a visible surface (1)which is divided up into pixels (2). The pixels (2) thereof respectively emit light and are connected to a light distributor by means of optical waveguides (3). The light distributor has rotating light sources (10) disposed on a rotor (20) and arranged at a distance from an axis of rotation (22). The light emitted from said light sources is radiated to the receptors (7) of a coupling device (5) located at the ends of the wave guides (3) and reaches the visible surface (1) of the screen via the individual waveguides (3), thereby producing a visible picture for an observer, composed of individual pixels (2). The disadvantage of conventional screens is that the design thereof is necessarily large while displaying weaknesses in terms of contrast and light. The aim of the invention is to cause the rotating light sources arranged in the light distributor to emit light parallel to the axis of rotation (22) and radiate it to the receptors (7) of the coupling device (5), one particular advantage thereof being a flat design.
Description
Bildschirm screen
Die Erfindung betrifft einen Bildschirm mit in Bildpunkten aufgeteilter Sichtfläche, deren Bildpunkte jeweils Licht emittieren und über Lichtwellenleiter mit einem Lichtverteiler in Verbindung stehen, welcher an einem Rotor angeordnete rotierende Lichtquellen aufweist, welche mit Abstand zur Drehachse angeordnet sind und deren emittiertes Licht in an den Enden der Lichtwellenleiter angeordnete Rezeptoren einer Einkoppelanordnung einstrahlt, über die einzelnen Lichtwellenleiter bis zur Sichtfläche des Bildschirms gelangt und dort ein für den Betrachter sichtbares, aus den einzelnen Bildpunkten zusammengesetztes Bild erzeugt.The invention relates to a screen with a viewing area divided into pixels, the pixels of which each emit light and are connected via optical waveguides to a light distributor which has rotating light sources arranged on a rotor, which are arranged at a distance from the axis of rotation and whose emitted light in at the ends the optical waveguide radiates arranged receptors of a coupling-in arrangement, reaches the visible surface of the screen via the individual optical waveguides, and there produces an image that is visible to the viewer and is composed of the individual pixels.
Herkömmlichen Bildschirmen liegt in der Regel das Prinzip der Braun'schen Röhre zugrunde. Sowohl der heimische Fernseher, als auch die meisten Datenverarbeitungsanlagen nutzen diese Technik zur Visualisierung von Informationen. Hierbei wird ein Abbildungsschirm mit beschleunigten Elektronen beschossen, welche abhängig von ihrer kinetischen Energie beim Auftreffen auf dem Schirm eine sichtbare Lichtemission erzeugen. Mittels eines äußeren Magnetfelds wird die Flugbahn des Elektrons und die Position des Aufpralls auf dem Schirm kontrolliert. Ein großer Nachteil einer solchen Vorrichtung liegt in der für verzerrungsfreie Bilder zwingend großen Bauform, insbesondere Bautiefe. Weiterhin ist eine solche Anordnung nur für Bildschirme bis zu einer bestimmten Maximalgröße geeignet.Conventional screens are usually based on the principle of the Braun tube. Both the domestic television and most data processing systems use this technology to visualize information. Here, an imaging screen is bombarded with accelerated electrons, which, depending on their kinetic energy, generate visible light emission when they hit the screen. The trajectory of the electron and the position of the impact on the screen are controlled by means of an external magnetic field. A major disadvantage of such a device is the large design, in particular the structural depth, which is essential for distortion-free images. Furthermore, such an arrangement is only suitable for screens up to a certain maximum size.
Für flachere Bildschirme werden in jüngster Zeit vermehrt Flüssigkristalldisplays eingesetzt. Insbesondere im Bereich transportabler Computer haben sich dieseLiquid crystal displays have recently been used increasingly for flat screens. These have become particularly common in the field of portable computers
Sichtgeräte bewährt und durchgesetzt. Da diesen Bildschirmen jedoch eine
aufwendige Fertigung zugrundeliegt, ist das Endprodukt äußerst hochpreisig. Zudem erfordert jede Variante bisher bekannter Flüssigkristalldisplays eine Polarisation des vom Benutzer wahrgenommenen Lichts. Da eine Polarisation mit Lichtintensitätsverlusten von über 50% einhergeht, sind diese Bildschirme äußerst lichtschwach und kontrastarm. Das Betrachten eines solchen Bildschirms kann das menschliche Auge stark anstrengen.Screening devices have been tried and tested. However, since these screens have a based on complex manufacturing, the end product is extremely expensive. In addition, each variant of previously known liquid crystal displays requires polarization of the light perceived by the user. Since polarization is accompanied by a loss of light intensity of over 50%, these screens are extremely faint and low in contrast. Viewing such a screen can be very stressful for the human eye.
Neben den weitverbreiteten Methoden wird in der europäischen Patentanmeldung EP 99 927 828.6 des Anmelders ein Bildschirm beschrieben, welcher ebenfalls mittels Lichtleitfasern bedarfsgerecht ausgeleuchtet wird. Diese Erfindung benötigt jedoch einen Lichtmodulator zwischen der Lichtquelle und der Sichtfläche des Bildschirms, welcher vorzugsweise aus sogenannten Shuttern besteht. Die Herstellung eines derartigen Lichtmodulators erfordert eine hoch entwickelte Spezialtechnologie und ist daher äußerst kostspielig.In addition to the widespread methods, the applicant's European patent application EP 99 927 828.6 describes a screen which is also illuminated as needed using optical fibers. However, this invention requires a light modulator between the light source and the visible surface of the screen, which preferably consists of so-called shutters. The manufacture of such a light modulator requires a highly developed special technology and is therefore extremely expensive.
Aus dem US-Patent 3 744 048 ist zudem ein gattungsgemäßer Bildschirm bekannt, bei welchem das Licht auf die einzelnen Lichtwellenleiter mittels eines zylindrischen Rotors verteilt wird. Der Bildschirm wird hierbei spaltenweise ausgeleuchtet, wobei komplette Spalten in Zeilenrichtung sequentiell mit Licht versorgt werden. Die vorgeschlagene Technologie hat jedoch mehrereA generic screen is also known from US Pat. No. 3,744,048, in which the light is distributed to the individual optical fibers by means of a cylindrical rotor. The screen is illuminated column by column, with complete columns being sequentially supplied with light in the row direction. However, the technology proposed has several
Nachteile. Zum einen müssen die Lichtstrahlen in den Lichtwellenleitern von der rückwärtigen Seite des sich drehenden Zylinders um 180° zur Sichtfläche desDisadvantage. Firstly, the light rays in the optical fibers from the rear side of the rotating cylinder by 180 ° to the visible surface of the
Bildschirms umgelenkt werden, was die Verluste in den Lichtwellenleitern stark erhöht. Weiterhin ist die vorgeschlagene Anordnung äußerst raumgreifend und macht so einen modularen Aufbau, z. B. in der Art aneinandergrenzenderScreen are deflected, which greatly increases the losses in the optical fibers. Furthermore, the proposed arrangement is extremely extensive and thus makes a modular structure, for. B. in the manner of contiguous
Bildschirmmodule, nahezu unmöglich. Ein zusätzlicher Nachteil entsteht durch die bei hohen Drehzahlen aufgrund der Unwucht des zylindrischen Rotors hervorgerufenen Schwingungen, die neben starker Geräuschemission auch einen hohen Verschleiß zur Folge haben.Display modules, almost impossible. An additional disadvantage arises from the vibrations caused at high speeds due to the imbalance of the cylindrical rotor, which in addition to strong noise emissions also result in high wear.
Ausgehend von den geschilderten Nachteilen des Standes der Technik liegt derBased on the described disadvantages of the prior art
Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Bildschirm der eingangs genannten Art in der Form weiterzubilden, daß eine flache Bauweise eines solchen Bildschirms auch bei großer Sichtfläche vorzugsweise in modularer Art und Weise
ermöglicht wird und dem Benutzer ein hohes Maß an Helligkeit sowie an Kontrast zur Verfügung steht.The invention has for its object to develop the screen of the type mentioned in the form that a flat design of such a screen, even with a large viewing area, preferably in a modular manner is made possible and the user has a high degree of brightness and contrast available.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem Bildschirm der eingangs genannten Art vor, daß die in dem Lichtverteiler angeordneten rotierenden Lichtquellen parallel zu der Drehachse Licht emittieren und in die Rezeptoren der Einkoppelanordnung einstrahlen.To achieve this object, the invention proposes, starting from the screen of the type mentioned at the outset, that the rotating light sources arranged in the light distributor emit light parallel to the axis of rotation and radiate them into the receptors of the coupling arrangement.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Bildschirms liegt in der erfindungsgemäß flachen Bauweise. Im Gegensatz zu dem bereits vorbekannten Bildschirm wird das Licht mit minimaler Umlenkung auf kürzestem Weg mittels der Lichtwellenleiter aus den Lichtquellen an die Sichtfläche des Bildschirms geleitet. Neben dem Vorteil eines minimalen Platzbedürfnisses werden auf diese Weise auch Intensitätsverluste vermieden.The particular advantage of the screen according to the invention lies in the flat design according to the invention. In contrast to the previously known screen, the light is guided from the light sources to the visible surface of the screen with minimal deflection by the shortest route using the optical waveguides. In addition to the advantage of a minimal space requirement, loss of intensity is also avoided in this way.
Die Rotation der Lichtquellen, die sich mit Abstand zur Drehachse des Rotors bewegen, erlauben eine zeitlich aufeinanderfolgende Beleuchtung von Bildpunkten oder Gruppen von Bildpunkten. Eine entsprechend hohe Drehzahl der rotierenden Lichtquellen bedingt eine Wahrnehmung einer mittleren Helligkeit der einzelnen Bildpunkte des menschlichen Auges. Die Frequenz des Bildaufbaus kann abhängig von der Anzahl der Lichtquellen, der Bildpunkte und der Drehzahl des Rotors mit geringem Aufwand vorteilhaft erhöht werden, so daß sich die Sichtfläche für das menschliche Auge stets flimmerfrei darstellt. Hierbei kommt der erfindungsgemäßen Ausführung das minimale Raumerfordemis zugute, da sich so die Unwuchten und entstehenden Schwingungen auf ein Minimum reduzieren lassen. Der neuartigen Bildschirmtechnik liegt im Gegensatz zu vorhandenen Lösungen des Standes der Technik keine prinzipbedingte Abschwächung der Lichtstärke zugrunde. Lichtstärke und flimmerfreie Bilder ermöglichen eine großformatige entspannende Betrachtung. Während es herkömmliche Bildröhren nicht gestatten, verzerrungsfreie Bilder auf einer großen Sichtfläche von beispielsweise mehreren Quadratmetern herzustellen, gibt es mit der erfindungsgemäßen Technik keine prinzipbedingte Beschränkung des Formats. Die Probleme, welche sich bei Bildschirmen auf Flüssigkristallbasis ergeben, die erforderliche Genauigkeit von Schichtdecken betreffen, entfallen ebenfalls.
Erfindungsgemäß kann ein modularer Aufbau äußerst einfach verwirklicht werden. Hierbei ist es denkbar, die Sichtfläche eines Bildschirms aus mehreren übereinander und nebeneinander angeordneten Einzelmodulen aufzubauen, von denen jedes über einen eigenen Rotor verfügt.The rotation of the light sources, which move at a distance from the axis of rotation of the rotor, allow temporally successive illumination of pixels or groups of pixels. A correspondingly high speed of rotation of the rotating light sources requires a perception of an average brightness of the individual pixels of the human eye. Depending on the number of light sources, the pixels and the speed of the rotor, the frequency of the image construction can advantageously be increased with little effort, so that the visible surface is always flicker-free for the human eye. Here, the embodiment according to the invention benefits from the minimal space requirement, since the unbalance and the vibrations that arise can be reduced to a minimum. In contrast to existing solutions of the prior art, the novel screen technology is not based on a principle-related weakening of the light intensity. Luminous intensity and flicker-free images enable large-format, relaxing viewing. While conventional picture tubes do not allow distortion-free images to be produced on a large viewing area of, for example, several square meters, there is no principle-related limitation of the format with the technique according to the invention. The problems which arise with liquid crystal screens and the required accuracy of layered ceilings are also eliminated. According to the invention, a modular structure can be implemented extremely simply. It is conceivable here to construct the visible surface of a screen from a plurality of individual modules arranged one above the other and next to one another, each of which has its own rotor.
Um einen gleichmäßigen Aufbau und eine gleichmäßige Helligkeit der Sichtfläche des Bildschirms zu gewährleisten, ist es sinnvoll, wenn die Rezeptoren der Lichtwellenleiter in der Einkoppelanordnung in Umfangsrichtung der Drehbewegung des Rotors äquidistant angeordnet sind.In order to ensure a uniform structure and uniform brightness of the visible surface of the screen, it is useful if the receptors of the optical fibers are arranged equidistantly in the coupling arrangement in the circumferential direction of the rotary movement of the rotor.
Für eine besonders hohe Lichtausbeute ist es zweckmäßig, wenn die Lichtquellen, insbesondere Leuchtdioden mit einer gepulsten Spannung betrieben werden. Eine Leuchtdiode, welche mit einer gepulsten Spannung betrieben wird, leuchtet im Maximum nahezu zehnmal heller als beim Betrieb mit einer konstanten Spannung.For a particularly high light yield, it is expedient if the light sources, in particular light-emitting diodes, are operated with a pulsed voltage. A light emitting diode, which is operated with a pulsed voltage, shines a maximum of almost ten times brighter than when operated with a constant voltage.
Im Interesse einer besonders guten Ausleuchtung der Sichtfläche des Bildschirms ist es außerdem zweckmäßig, wenn die Spannung, mit welcher die Lichtquelle betrieben wird, derart gepulst ist, daß die Lichtquelle nur leuchtet, wenn sie sich direkt gegenüber des Rezeptors eines zu der Sichtfläche des Bildschirm führende Lichtwellenleiters befindet. Einerseits erhöht sich durch den Betrieb der Lichtquelle, vorzugsweise einer Leuchtdiode, mit einer gepulsten Spannung die maximale Helligkeit dieser Lichtquelle, andererseits für das Abschalten der Lichtquelle zu Zeiten, zu welchen die Übertragung zur Sichtfläche des Bildschirms unterbrochen ist, zu einem geringeren Energiebedarf.In the interest of particularly good illumination of the visible surface of the screen, it is also expedient if the voltage with which the light source is operated is pulsed in such a way that the light source only lights up if it leads directly to the visible surface of the screen opposite the receptor Optical fiber is located. On the one hand, the maximum brightness of this light source increases due to the operation of the light source, preferably a light-emitting diode, with a pulsed voltage, and on the other hand for switching off the light source at times when the transmission to the visible surface of the screen is interrupted, to a lower energy requirement.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Betriebsspannung für die Lichtquelle derart gesteuert ist, daß das Licht aus den Lichtquellen in einem bestimmten Winkel abweichend vom senkrechten Einfall in die Rezeptoren der Lichtwellenleiter einstrahlt. Der Lichteinfall kann über einen entsprechenden zeitlichen Versatz der Pulsung der Betriebsspannung in der Form beeinflußt werden, daß sich stets ein konstanter Drehwinkelversatz zwischen Rezeptor und Lichtquelle ergibt. Der Einfallswinkel in den Lichtwellenleiter zu der Sichtfläche bewirkt einen konstanten Querschnitt des
Lichtwellenleiters für die Länge vorausgesetzt, einen identischen Austrittswinkel des Lichts aus dem Lichtwellenleiter an der Sichtfläche. Auf diese Weise ist es möglich, ein besonders kontraststarkes, gut ausgeleuchtetes Bild für bestimmte Betrachtungswinkel zu erzeugen oder einen stereoskopischen Effekt herbeizuführen. Die Erzeugung von Vexierbildern oder sogar dreidimensionalen Darstellungen ist auf diese Weise möglich.An advantageous development of the invention provides that the operating voltage for the light source is controlled in such a way that the light from the light sources shines at a certain angle, deviating from the vertical incidence, into the receptors of the optical waveguides. The incidence of light can be influenced by a corresponding time offset of the pulsing of the operating voltage in such a way that there is always a constant angle of rotation offset between the receptor and the light source. The angle of incidence in the optical waveguide to the visible surface causes a constant cross section of the Optical fiber for the length provided an identical exit angle of the light from the optical fiber on the visible surface. In this way it is possible to generate a particularly high-contrast, well-illuminated image for certain viewing angles or to bring about a stereoscopic effect. The creation of puzzle images or even three-dimensional representations is possible in this way.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Rotor mit drei verschiedenen Arten von Leuchtdioden bestückt ist. Vorzugsweise strahlen die Leuchtdioden rotes, grünes oder blaues Licht ab. Die auf dem Rotor befindlichen Lichtquellen strahlen nacheinander Licht in die zu der Einkoppelanordnung zusammengefaßten Rezeptoren der Lichtwellenleiter ein.An advantageous development of the invention provides that the rotor is equipped with three different types of light emitting diodes. The light-emitting diodes preferably emit red, green or blue light. The light sources located on the rotor radiate light one after the other into the receptors of the optical waveguides combined to form the coupling arrangement.
Neben der Variation des Einstrahlwinkels in Umfangsrichtung des Rotors ist auch eine gezielte Veränderung des Einstrahlwinkels in radialer Richtung des Rotors denkbar. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß einzelne Lichtquellen mittels eine Aktuators verschiebbar sind. Andere Effekte lassen sich durch die Verschiebung des Rotors oder der Einkoppelanordnung mittels Aktuatoren erzielen. Da aufgrund der geringen Abmessungen durch die Aktuatoren nur kurze Wege zu bewerkstelligen sind, sind Piezoelemente hervorragend geeignet. Neben der nahezu verschleißfreien Betriebsweise ermöglichen Piezoelemente ein sehr schnelles Verfahren der zu bewegenden Bauteile.In addition to varying the angle of incidence in the circumferential direction of the rotor, a targeted change in the angle of incidence in the radial direction of the rotor is also conceivable. For this purpose it is provided according to the invention that individual light sources can be displaced by means of an actuator. Other effects can be achieved by moving the rotor or the coupling arrangement by means of actuators. Because the actuators only have short distances due to the small dimensions, piezo elements are extremely suitable. In addition to the almost wear-free mode of operation, piezo elements enable the components to be moved to be moved very quickly.
Vorzugsweise ist der Rotor scheibenförmig oder sternförmig ausgebildet. Dies gewährleistet minimale Abmaße, Unwuchten und Trägheitsmomente. Insbesondere bei sternförmiger Ausbildung des Rotors ist es zweckmäßig, die Lichtquellen gelenkig an dem Rotor anzubringen, damit sich die Lichtquellen bei Drehzahlaufnahme aufgrund der Fliehkräfte selbsttätig in der Betriebsposition zentrieren. Eine taumelnde Unwucht ist auf diese Weise ausgeschlossen. Die einzelnen Gelenke können vorteilhaft auch als Federn oder Faltscharniere ausgebildet sein. Gegebenenfalls können die gelenkigen, sternförmigen Träger der Lichtquellen an ihren äußeren Enden eine Gleitabstützung aufweisen, die zweckmäßig aus Teflon besteht. Auch eine magnetische Unterstützung der Gleitabstützung ist denkbar.
Zur Visualisierung von stehenden und auch beweglichen Bildern ist es sinnvoll, wenn die Spannungsversorgung der Lichtquellen über eine Ansteuerung erfolgt, welche Videosignale abhängig von dem Drehwinkel des Rotors in die entsprechenden Spannungsimpulse für die Lichtquellen umsetzt. Bei einer der Frequenz des Überstreichens der Rezeptoren angepaßt gepulsten Lichtquelle wird dieses Signal in vorteilhafter Weise noch entsprechend dem darzustellenden Bild derart moduliert, daß die roten, grünen und blauen Anteile des von dem Bildpunkt emittierten Lichts dem auf der Sichtfläche darzustellenden Bild entsprechen. Damit der Phasenwinkel der Drehung des Rotors stets mit der Ansteuerung der Lichtquellen abgeglichen ist, ist es sinnvoll, wenn der Lichtverteiler mindestens einmal pro Umdrehung des Rotors ein Signal an die Ansteuerung sendet. Eine Vorgabe der Pulsung, bzw. der Taktfrequenz der Ansteuerung der Lichtquelle durch die Drehzahl des Rotors in der Form, daß bei jedem Überstreichen eines Lichtstrahlers mit einem Rezeptor ein Taktimpuls an die Ansteuerung gesendet wird, gewährleistet zuverlässig eine ständige Synchronisation von Rotor und Ansteuerung.The rotor is preferably disc-shaped or star-shaped. This ensures minimal dimensions, unbalance and moments of inertia. Particularly in the case of a star-shaped design of the rotor, it is expedient to attach the light sources to the rotor in an articulated manner so that the light sources automatically center in the operating position when the speed is recorded due to the centrifugal forces. This prevents a wobbling imbalance. The individual joints can advantageously also be designed as springs or folding hinges. If necessary, the articulated, star-shaped supports of the light sources can have a sliding support at their outer ends, which is expediently made of Teflon. Magnetic support for the slide support is also conceivable. For the visualization of still and also moving images, it is useful if the voltage supply of the light sources takes place via a control which converts video signals depending on the angle of rotation of the rotor into the corresponding voltage pulses for the light sources. With a pulsed light source adapted to the frequency of the scanning of the receptors, this signal is advantageously modulated in accordance with the image to be displayed in such a way that the red, green and blue components of the light emitted by the image point correspond to the image to be displayed on the visible surface. So that the phase angle of the rotation of the rotor is always aligned with the control of the light sources, it is useful if the light distributor sends a signal to the control at least once per revolution of the rotor. A specification of the pulsing or the clock frequency of the control of the light source by the speed of the rotor in such a way that a clock pulse is sent to the control each time a light emitter with a receptor is scanned, reliably guarantees a constant synchronization of the rotor and control.
Statt einer galvanischen Verbindung der Lichtquellen über Schleifkontakte mit einer Spannungsquelle oder der Ansteuerung ist es zweckmäßig, wenn die rotierenden Lichtquellen mittels eines äußeren magnetischen Feldes induktiv mit der Betriebsenergie versorgt werden.Instead of a galvanic connection of the light sources via sliding contacts with a voltage source or the control, it is expedient if the rotating light sources are supplied inductively with the operating energy by means of an external magnetic field.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß der Rotor mittels eines Elektromotors angetrieben wird. Hierbei ist es ebenso zweckmäßig den Rotor, insbesondere bei der Verwendung stehender Lichtquellen, selbst als Anker eines Gleichstromoder Wechselstrommotors auszubilden. Im Interesse eine flachen Bauweise ohne jeglichen Schleifkontakt und einer langlebigen Lagerung sollte der Antrieb des Rotors als Elektromotor in Außenläuferbauweise ausgebildet sein. Hierbei kann der Rotor selbst den Außenläufer bilden.According to the invention, it is provided that the rotor is driven by means of an electric motor. It is also expedient to design the rotor itself as an armature of a direct current or alternating current motor, in particular when standing light sources are used. In the interest of a flat design without any sliding contact and long-lasting storage, the drive of the rotor should be designed as an electric motor with an external rotor design. Here, the rotor itself can form the external rotor.
Zur Minimierung der Schnittstellen zwischen rotierenden und stehendenTo minimize the interfaces between rotating and standing
Bauteilen ist es zweckmäßig, wenn die Ansteuerung der Lichtquellen einen integralen Bestandteil des Rotors bildet. Komplexe Videosignale sind hierbei vorteilhaft nicht über Schleifkontakte zur Ansteuerung in dem Rotor zu
übermitteln, sondern optisch auf die in dem Rotor integrierte Ansteuerung zu übertragen.Components it is useful if the control of the light sources forms an integral part of the rotor. Complex video signals are advantageously not connected to sliding contacts for actuation in the rotor transmit, but optically transfer to the control integrated in the rotor.
Die verwendeten Lichtwellenleiter können sowohl aus Polymeren als auch aus Glasfasern bestehen. Die Verwendung von Polymeren hat hierbei den Vorteil, daß Polymerfasern sehr viel preiswerter sind und nahezu identische Funktionen, insbesondere hinsichtlich ihres Transmissionsverhaltens, aufweisen. Statt der üblicherweise verwendeten Core-Cladding-Fasern ist es zweckmäßiger, Plexiglasfasern zu benutzen, da der Wirkungsgrad der Totalreflektion von Plexiglasfasern annähernd bei 100% liegt.The optical fibers used can consist of both polymers and glass fibers. The use of polymers has the advantage that polymer fibers are much cheaper and have almost identical functions, especially with regard to their transmission behavior. Instead of the commonly used core cladding fibers, it is more appropriate to use plexiglass fibers, since the efficiency of the total reflection of plexiglass fibers is approximately 100%.
Eine fertigungsfreundliche und platzsparende Anordnung der Lichtwellenleiter ergibt sich, wenn die Rezeptoren der Einkoppelanordnung für einzelne Bildschirmsegmente auf einer Geraden angeordnet sind und die entsprechenden Geraden jeweils sternförmig um die Drehachse des Rotors angeordnet sind. Vorteilhaft läßt sich auf diese Weise die Sichtfläche in Zeilen oder Zeilenabschnitte untergliedern, die zu einer auf einer Geraden angeordneten Rezeptorgruppe führen. Derartige Gruppierungen von Lichtwellenleitern von Zeilen oder Zeilenabschnitten können jeweils standardisiert identisch ausgeführt werden. Hierbei ist es zweckmäßig, die Einkoppelanordnung aus identischen Kreis- oder Ringsegmenten auszuführen, in denen die Rezeptoren für einzelne Bildschirmsegmente angeordnet sind. Eine entsprechende Modularisierung wäre in dem Sinne möglich, daß Lichtquellenleiter an der zur Sichtfläche des Bildschirms gewandten Seite hintereinander angeordnet in ein Zeilen- oder Spaltenelement rechteckigen Querschnitts zusammengefaßt werden und an ihrem anderen Ende ebenfalls hintereinander angeordnet in einer tortenstückartigen Raumform zu einem Kreis- oder Ringsegment zusammengefaßt sind. Auf diese Weise läßt sich auch ein mehrfach modularer Aufbau verwirklichen. Beispielsweise können Zeilen oder Zeilenabschnitte in vorbeschriebener Weise zu Grundmodulen zusammengefaßt werden und beispielsweise zu Vierteilkreisen auf der Seite der Einkoppelanordnung, bzw. zu einem Viertelsegment der Sichtfläche des Bildschirms zusammengestellt werden. Hierbei ließe sich sowohl jedes Grundmodul identisch ausführen, als auch jedes geviertelte Sichtflächen- Einkoppelanordnungsbauteil.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die zu einzelnen Bildschirmsegmenten gehörigen Teile der Einkoppelanordnung mit einer digitalen oder analogen Kodierung versehen sind und an dem Rotor eine optische Ablesevorrichtung angeordnet ist, mittels welcher der jeweilige Teil der Einkoppelanordnung identifiziert wird. Auf diese Weise ist stets eine Synchronisation zwischen der Stellung des Rotors und der Ansteuerung des Bildschirms gewährleistet.A production-friendly and space-saving arrangement of the optical waveguides results if the receptors of the coupling arrangement for individual screen segments are arranged on a straight line and the corresponding straight lines are each arranged in a star shape around the axis of rotation of the rotor. In this way, the visible surface can advantageously be subdivided into lines or line sections which lead to a receptor group arranged on a straight line. Such groups of optical fibers of lines or line sections can each be carried out identically in a standardized manner. It is expedient here to design the coupling arrangement from identical circular or ring segments in which the receptors for individual screen segments are arranged. A corresponding modularization would be possible in the sense that light source conductors arranged on the side facing the visible surface of the screen are arranged one behind the other in a row or column element of rectangular cross-section and at the other end also arranged one behind the other in a pie-shaped spatial shape to form a circle or ring segment are. In this way, a multi-modular structure can also be realized. For example, lines or line sections can be combined in the manner described above to form basic modules and, for example, can be combined into four-part circles on the side of the coupling arrangement, or into a quarter segment of the visible surface of the screen. Here, each basic module could be designed identically, as well as every quartered visible surface coupling arrangement component. An advantageous development of the invention provides that the parts of the coupling arrangement belonging to individual screen segments are provided with digital or analog coding and an optical reading device is arranged on the rotor, by means of which the respective part of the coupling arrangement is identified. In this way, a synchronization between the position of the rotor and the control of the screen is always guaranteed.
Zur Verminderung der Reflektion von Fremdlicht, welches von außen auf den Bildschirm einstrahlt, ist es sinnvoll, wenn die Sichtfläche des Bildschirms bis auf die Austrittsöffnungen der Lichtwellenleiter reflektionsarm abgedunkelt oder schwarz gefärbt ist. Daneben ist es zweckmäßig, wenn die Lichwellenleiter seitens der Einkoppelanordnung in eine reflektionsarme oder schwarz gefärbte Umgebung einmünden, in der ausschließlich die Lichtquellen Licht emittieren. Ist der Rotor als Scheibe ausgebildet, ist eine Schwarzfärbung auf der der Stirnseite der Lichtwellenleiter zugewandten Seite des Rotors zweckmäßig.To reduce the reflection of extraneous light that shines on the screen from the outside, it makes sense if the visible surface of the screen is darkened with a low reflection or colored black except for the exit openings of the optical fibers. In addition, it is expedient if the optical waveguides on the part of the coupling arrangement open into a low-reflection or black-colored environment in which only the light sources emit light. If the rotor is designed as a disk, black coloring on the side of the rotor facing the end face of the optical waveguide is expedient.
Im Interesse eines hohen Transmissionswirkungsgrades der Lichtwellenleiter ist es sinnvoll, die sich in Längsrichtung erstreckenden Begrenzungswände der Lichtwellenleiter an den Ein- und/oder Auskoppelstellen jeweils im Bereich der Zusammenfassung zur Einkoppelanordnung, bzw. zur Sichtfläche zu verspiegeln. Auf diese Weise ist der Kontakt der Lichtwellenleiter zu den angrenzenden Bauteilen nahezu unschädlich für den Wirkungsgrad der Transmission, bzw. der Reflektion an den seitlichen Begrenzungswänden der Lichtwellenleiter. Für einen starren und schwingungsresistenten Verbund von Rotor, Antrieb, Lichtwellenleiterbündeln und Sichtfläche ist es zweckmäßig, wenn der Rotor von einem Antrieb angetrieben wird, der sich zwischen Rotor und Sichtfläche des Bildschirms befindet und zentral zwischen den Lichtwellenleitern angeordnet ist. Die Vielzahl der Lichtwellenleiter bildet einen stabilen Verbund, der zur Befestigung des Antriebs hervorragend geeignet ist.In the interest of a high transmission efficiency of the optical waveguides, it makes sense to mirror the longitudinal walls of the optical waveguides at the coupling and / or decoupling points in the area of the summary of the coupling arrangement or the visible surface. In this way, the contact of the optical fibers with the adjacent components is almost harmless for the efficiency of the transmission or the reflection on the lateral boundary walls of the optical fibers. For a rigid and vibration-resistant combination of rotor, drive, optical fiber bundles and visible surface, it is expedient if the rotor is driven by a drive which is located between the rotor and the visible surface of the screen and is arranged centrally between the optical fibers. The large number of optical fibers forms a stable bond that is ideally suited for fastening the drive.
Zur präzisen Anordnung der einzelnen Lichtwellenleiter, insbesondere an der Ankoppelanordnung, ist es zweckmäßig, eine Vielzahl von Lichtwellenleitern zuFor the precise arrangement of the individual optical fibers, in particular on the coupling arrangement, it is expedient to add a large number of optical fibers
Flachbandverbünden zusammenzufassen. Diese Flachbandverbünde können vorteilhaft in einem kreis- oder ringförmigen Formstück, beispielsweise durch
Eingießen mit Kunstharz, zusammengefaßt werden. Der Flachbandverbund stellt hierbei insbesondere den Abstand der einzelnen Lichtwellenleiter zueinander sicher.To summarize flat ribbon assemblies. These flat band composites can advantageously be in a circular or annular shaped piece, for example by Pouring with synthetic resin, can be summarized. The ribbon connection ensures in particular the distance between the individual optical fibers.
Um Verschmutzungen, Körperschallübertragung und Strömungsgeräusche zu vermeiden, kann der Antrieb oder der Rotor oder ein komplettes Bildschirmmodul oder der gesamte Bildschirm bzw. sämtliche dieser Bauteile gasdicht ausgebildet sein. Im Bereich der Medizintechnik erleichtert eine gasdichte Ausbildung der Vorrichtung die Hygienebehandlung.In order to avoid contamination, structure-borne noise and flow noises, the drive or the rotor or a complete screen module or the entire screen or all of these components can be made gas-tight. In the field of medical technology, a gastight design of the device facilitates the hygiene treatment.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen.The invention is explained in more detail below on the basis of a special exemplary embodiment with reference to drawings. Show it.
Fig. 1 : Eine Prinzipskizze des Aufbaus und derFig. 1: A schematic diagram of the structure and
Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Bildschirms dargestellt gegen die Blickrichtung eines Betrachters undOperation of a screen according to the invention shown against the direction of view of a viewer and
Fig. 2: Eine teilweise geschnittene, schematischeFig. 2: A partially cut, schematic
Darstellung eines erfindungsgemäßen Bildschirms quer zur Sichtfläche.Representation of a screen according to the invention transversely to the visible surface.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sichtfläche 1 des Bildschirmes mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. Die Sichtfläche 1 ist matrixartig in eine Vielzahl von Bildpunkten 2 unterteilt, welche jeweils mit einem Lichtleiter 3 in Verbindung stehen. Auf der nicht dargestellten, dem Betrachter zugewendeten Seite der Sichtfläche 1 des Bildschirmes ist die Sichtfläche 1 bis auf die Austrittsöffnungen der Lichtwellenleiter 3 reflektionsarm schwarz gefärbt. Die gesamte Sichtfläche 1 ist in vier gleiche Bildsegmente 4 unterteilt.In the illustrated embodiment, the visible surface 1 of the screen is designated by the reference number 1. The visible surface 1 is subdivided into a plurality of pixels 2, which are each connected to a light guide 3. On the side of the viewing surface 1 of the screen facing the viewer (not shown), the viewing surface 1 is colored black with little reflection apart from the outlet openings of the optical waveguides 3. The entire viewing area 1 is divided into four identical image segments 4.
Von dem Betrachter aus gesehen hinter der Sichtfläche 1 des Bildschirmes befindet sich eine Einkoppelanordnung 5. Die Einkoppelanordnung 5 ist entsprechend der Aufteilung der Sichtfläche 1 in vier Bildsegmente 4 ebenfalls in vier Module 6 aufgegliedert. In den einzelnen Modulen 6 sind die von den Bildsegmenten 4 der Sichtfläche 1 ausgehenden Lichtwellenleiter 3 an ihren Enden, die Rezeptoren 7 für einstrahlendes Licht bilden, zusammengefaßt.
Jeweils eine Zeile 8 von Bildpunkten 2 eines Bildsegmentes 4 ist mittels der von den Bildpunkten 2 ausgehenden Lichtwellenleiter 3 auf die Einkoppelanordnung 5 geführt, wobei die Lichtwellenleiter 3 jeder Zeile 8 zu einem Flachbandverbund zusammengefaßt sind und an der Einkoppelanordnung 5 auf einer Geraden angeordnet sind, die in Verlängerung durch den Mittelpunkt der Einkoppelanordnung 5 verläuft.From the viewer's perspective, there is a coupling arrangement 5 behind the visible surface 1 of the screen. The coupling arrangement 5 is also divided into four modules 6 in accordance with the division of the visible surface 1 into four image segments 4. In the individual modules 6, the optical waveguides 3 emanating from the image segments 4 of the visible surface 1 and which form receptors 7 for incident light are combined at their ends. In each case one line 8 of pixels 2 of an image segment 4 is guided onto the coupling arrangement 5 by means of the optical waveguides 3 starting from the pixels 2, the optical fibers 3 of each line 8 being combined into a flat ribbon composite and arranged on the coupling arrangement 5 on a straight line which extends through the center of the coupling arrangement 5.
Die Einkoppelanordnung 5 ist rund ausgebildet, wobei sie mit einer zentralen Ausnehmung 9 versehen ist. Die einzelnen Flachbandverbünde 10 der Lichtwellenleiter 3 sind seitens der Sichtfläche 1 zu in Bildpunkten 2 segmentierten Elementen 11 rechteckigen Querschnitts zusammengefaßt. Die einzelnen Elemente 11 bestehen aus Kunstharzguß und sind untereinander mittels Nut-Federverbindungen zusammengefügt.The coupling arrangement 5 is round, wherein it is provided with a central recess 9. The individual flat band composites 10 of the optical waveguides 3 are combined on the part of the visible surface 1 to form elements 11 of rectangular cross section segmented in pixels 2. The individual elements 11 consist of cast resin and are joined together by means of tongue and groove connections.
Seitens der Einkoppelanordnung 5 sind die zu einem Flachbandverbund 10 gehörigen Lichtwellenleiter 3 jeweils mit einem kreisringsegmentförmigen bzw. tortenstückförmigen, umschließenden Anguß 12 versehen, der ebenfalls aus Kunstharz besteht. Die aus den Elementen 11 rechteckigen Querschnitts, den Flachbandverbünden 10 der Lichtwellenleiter 3 und den tortenstückförmigen Angüssen 12 bestehenden Grundelemente 13 sind für die gesamte Sichtfläche 1 des Bildschirmes standardisiert und identisch ausgeführt. Die Grundelemente 13 werden im Rahmen der Fertigung zunächst seitens der Einkoppelanordnung 5 zu viertelkreisförmigen Modulen 6 zusammengefügt. Anschließend erfolgt die Montage der Bildsegmente 4 und der Module 6 zu der Sichtfläche 1 bzw. der Einkoppelanordnung 5. Im Bereich der Zusammenfassung der Lichtwellenleiter 3 seitens der Sichtfläche 1 und der Einkoppelanordnung 5 sind die sich in Längsrichtung der Lichtwellenleiter 3 erstreckenden Begrenzungsflächen verspiegelt, damit derOn the side of the coupling arrangement 5, the optical waveguides 3 belonging to a flat ribbon composite 10 are each provided with an encircling sprue 12 in the form of an annular segment or pie piece, which also consists of synthetic resin. The basic elements 13 consisting of the elements 11 of rectangular cross-section, the flat band assemblies 10 of the optical waveguides 3 and the pie-shaped sprues 12 are standardized and identical for the entire visible surface 1 of the screen. The basic elements 13 are first assembled in the course of the production by the coupling arrangement 5 to form quarter-circle modules 6. Then the image segments 4 and the modules 6 are assembled to the visible surface 1 or the coupling arrangement 5. In the area of the combination of the optical waveguides 3 on the part of the visible surface 1 and the coupling arrangement 5, the boundary surfaces extending in the longitudinal direction of the optical waveguides 3 are mirrored, so that the
Transmissionswirkungsgrad der Lichtwellenleiter 3 durch den Kontakt zu dem Kunstharzanguß nicht verschlechtert wird.Transmission efficiency of the optical waveguide 3 is not deteriorated by contact with the resin gate.
Jedes Modul 6 ist mit einer nicht dargestellten binären Codierung auf der Seite der Einkoppelanordnung 5 versehen. Zu diesem Zweck sind die Enden seitens der Einkoppelanordnung 5 der Lichtwellenleiter 3 der Flachbandverbünde 10 in jeweils unterschiedlicher Sequenz eingefärbt, so daß mittels eines nicht
dargestellten Abtastlasers durch den transmissiven Kunstharz des Angusses 12 ein individueller binärer Code abgelesen werden kann.Each module 6 is provided with a binary coding (not shown) on the coupling arrangement 5 side. For this purpose, the ends on the side of the coupling arrangement 5 of the optical fibers 3 of the ribbon assemblies 10 are colored in different sequences, so that by means of one not shown scanning laser through the transmissive resin of the sprue 12, an individual binary code can be read.
Von dem Betrachter aus gesehen hinter der Einkoppelanordnung 5 ist der Rotor 20 angeordnet, der von einem Antrieb 21 in Drehung versetzt wird. Der Rotor 20 dreht sich in dargestellter Weise um eine zentrale Drehachse 22 in der Mitte der Einkoppelanordnung 5. Sternförmig von der Drehachse 22 ausgehend sind an dem Rotor 20 drei Arme 23 angebracht, die im Bereich der Rezeptoren 7 der Einkoppelanordnung 5 mit Leuchtdioden 24 versehen sind. Die Leuchtdioden 24 strahlen in die Rezeptoren 7 bedarfsgerecht ein. Die Arme 23 sind zwischen der Drehachse 22 und den Leuchtdioden 24 jeweils mit einem Gelenk 25 versehen, welches eine Bewegung der Arme 23 in Richtung der Drehachse 22 ermöglicht. Auf diese Weise wird jeder Arm 23 selbsttätig durch die Fliehkräfte der Rotation taumelfrei zentriert.Viewed from the viewer, behind the coupling arrangement 5, the rotor 20 is arranged, which is set in rotation by a drive 21. The rotor 20 rotates as shown about a central axis of rotation 22 in the center of the coupling arrangement 5. Starting from the axis of rotation 22 in a star shape, three arms 23 are attached to the rotor 20, which are provided with LEDs 24 in the region of the receptors 7 of the coupling arrangement 5 , The light-emitting diodes 24 radiate into the receptors 7 as required. The arms 23 are each provided with a joint 25 between the axis of rotation 22 and the light-emitting diodes 24, which enables the arms 23 to move in the direction of the axis of rotation 22. In this way, each arm 23 is automatically centered without wobble by the centrifugal forces of the rotation.
Der Antrieb 21 des Rotors 20 ist zentral in der Einkoppelanordnung 5 und zwischen den Lichtwellenleitern 3 angeordnet. Durch die zentraleThe drive 21 of the rotor 20 is arranged centrally in the coupling arrangement 5 and between the optical fibers 3. By the central
Ausnehmung 9 der Einkoppelanordnung 5 ist eine Antriebswelle 30 desRecess 9 of the coupling arrangement 5 is a drive shaft 30 of the
Antriebes 21 auf den Rotor 20 geführt. Gemeinsam mit dem Rotor 20 dreht sich eine Ansteuerung 40 für die Leuchtdioden 24. An der Ansteuerung 40 ist einDrive 21 guided on the rotor 20. A control 40 for the light-emitting diodes 24 rotates together with the rotor 20
Empfänger 41 für Videosignale angeordnet. Die Videosignale werden von einem Infrarotsender 42 auf den Empfänger 41 übertragen und von derReceiver 41 arranged for video signals. The video signals are transmitted from an infrared transmitter 42 to the receiver 41 and from the
Ansteuerung 40 ausgewertet, welche die entsprechenden Spannungsimpulse auf die Leuchtdioden 24 gibt. Die Energieversorgung der Ansteuerung 40 und des Antriebes 21 erfolgt induktiv. Der Antrieb 21 ist als Außenläufer mit einer innen befindlichen Spulenanordnung 51 und einem ferritischen, außen befindlichen Läufer 50 ausgebildet.
Control 40 evaluated, which gives the corresponding voltage pulses to the LEDs 24. The control 40 and the drive 21 are supplied with energy inductively. The drive 21 is designed as an external rotor with an internal coil arrangement 51 and a ferritic external rotor 50.
Claims
1. Bildschirm mit in Bildpunkten (2) aufgeteilter Sichtfläche (1), deren Bildpunkte (2) jeweils Licht emittieren und über Lichtwellenleiter (3) mit einem Lichtverteiler in Verbindung stehen, welcher an einem Rotor (20) angeordnete rotierende Lichtquellen (10) aufweist, welche mit Abstand zur Drehachse (22) angeordnet sind und deren emittiertes Licht in an den Enden der Lichtwellenleiter (3) angeordnete Rezeptoren (7) einer Einkoppelanordnung (5) einstrahlt, über die einzelnen Lichtwellenleiter (3) bis zur Sichtfläche (1 ) des Bildschirms gelangt und dort ein für den Betrachter sichtbares, aus den einzelnen Bildpunkten (2) zusammengesetztes Bild erzeugt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die in dem Lichtverteiler angeordneten rotierenden Lichtquellen (10) parallel zu der Drehachse (22) Licht emittieren und in die Rezeptoren (7) der Einkoppelanordnung (5) einstrahlen.1. A screen with a viewing area (1) divided into pixels (2), the pixels (2) of which each emit light and are connected via optical waveguides (3) to a light distributor which has rotating light sources (10) arranged on a rotor (20) , which are arranged at a distance from the axis of rotation (22) and whose emitted light radiates into receptors (7) of a coupling arrangement (5) arranged at the ends of the optical fibers (3), via the individual optical fibers (3) to the visible surface (1) of the Arrives on the screen and produces an image visible to the viewer and composed of the individual pixels (2), characterized in that the rotating light sources (10) arranged in the light distributor emit light parallel to the axis of rotation (22) and into the receptors (7) irradiate the coupling arrangement (5).
2. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (10) mit einer gepulsten Spannung betrieben werden.2. Screen according to claim 1, characterized in that the light sources (10) are operated with a pulsed voltage.
3. Bildschirm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung derart gepulst ist, daß die Lichtquellen (10) nur leuchten, wenn sie direkt nahezu zentrisch in einen zum Bildschirm führenden Rezeptor (7) der Einkoppelanordnung (5) eines Lichtwellenleiters (3) einstrahlen.3. Screen according to claim 2, characterized in that the voltage is pulsed in such a way that the light sources (10) only light up when they are directly almost centrally in a receptor (7) leading to the screen of the coupling arrangement (5) of an optical waveguide (3) radiate.
4. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung für die Lichtquellen (10) derart gesteuert ist, daß das Licht aus den Lichtquellen (10) in einem bestimmten Winkel abweichend vom senkrechten Einfall in die Rezeptoren (7) der Lichtwellenleiter (3) einstrahlt. 4. Screen according to claim 1, characterized in that the operating voltage for the light sources (10) is controlled such that the light from the light sources (10) at a certain angle deviating from the vertical incidence in the receptors (7) of the optical waveguide (3rd ) shines in.
5. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lichtquellen (10) oder der Rotor (20) oder die Einkoppelanordnung (5) mittels eines Aktuators verschiebbar sind.5. Screen according to claim 1, characterized in that the individual light sources (10) or the rotor (20) or the coupling arrangement (5) are displaceable by means of an actuator.
6. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (20) scheibenförmig oder sternförmig ausgebildet ist.6. Screen according to claim 1, characterized in that the rotor (20) is disc-shaped or star-shaped.
7. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgung der Lichtquellen (10) über eine Ansteuerung (40) erfolgt, welche Signale (14) abhängig von dem Drehwinkel des Rotors (20) in die entsprechenden Spannungsimpulse für die Lichtquellen (10) umsetzt und der Lichtverteiler mindestens einmal pro Umdrehung des Rotors (20) ein Signal an die Ansteuerung (40) sendet.7. Screen according to claim 1, characterized in that the voltage supply of the light sources (10) via a control (40), which signals (14) depending on the angle of rotation of the rotor (20) in the corresponding voltage pulses for the light sources (10) implements and the light distributor sends a signal to the control (40) at least once per revolution of the rotor (20).
8. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rotor (20) ein Spannungsgenerator integriert ist, der die rotierenden Lichtquellen (10) aufgrund eines äußeren magnetischen Feldes induktiv mit Spannung versorgt werden.8. Screen according to claim 1, characterized in that in the rotor (20) a voltage generator is integrated, the rotating light sources (10) are inductively supplied with voltage due to an external magnetic field.
9. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung (40) der Lichtquellen (10) ein integraler Bestandteil des Rotors (20) ist.9. Screen according to claim 1, characterized in that the control (40) of the light sources (10) is an integral part of the rotor (20).
10. Bildschirm nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale (14) optisch auf die in dem Rotor (20) integrierte Ansteuerung (40) übertragen werden.10. Screen according to claim 9, characterized in that the signals (14) are optically transmitted to the control (40) integrated in the rotor (20).
11. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (10) gelenkig an dem Rotor (20) angebracht sind und sich bei Drehzahlaufnahme aufgrund von Fliehkräften in die Betriebsposition bewegen.11. Screen according to claim 1, characterized in that the light sources (10) are articulated to the rotor (20) and move into the operating position when the speed is increased due to centrifugal forces.
12. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die12. Screen according to claim 1, characterized in that the
Rezeptoren (7) der Einkoppelanordnung (5) für einzelne Bildschirmsegmente auf einer Geraden angeordnet sind und die Geraden jeweils sternförmig um die Drehachse (22) des Rotors (20) angeordnet sind.Receptors (7) of the coupling arrangement (5) for individual screen segments are arranged on a straight line and the straight lines are each arranged in a star shape around the axis of rotation (22) of the rotor (20).
13. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppelanordnung (5) aus identischen Kreis- oder Ringsegmenten besteht, in denen die Rezeptoren (7) für die einzelnen Bildschirmsegmente angeordnet sind.13. Screen according to claim 1, characterized in that the coupling arrangement (5) consists of identical circular or ring segments in which the receptors (7) are arranged for the individual screen segments.
14. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die zu einzelnen Bildschirmsegmenten gehörigen Teile der Einkoppelanordnung (5) mit einer digitalen oder analogen Kodierung versehen sind und an dem Rotor (20) eine optische Ablesevorrichtung angeordnet ist, mittels welcher der jeweilige Teil der Einkoppelanordnung (5) identifiziert wird.14. Screen according to claim 1, characterized in that the parts of the coupling arrangement (5) belonging to individual screen segments are provided with digital or analog coding and on the rotor (20) an optical reading device is arranged, by means of which the respective part of the coupling arrangement (5) is identified.
15. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bildpunkt (2) der Sichtfläche (1 ) eine Austrittsöffnung für einen Lichtwellenleiter (3) aufweist und die Fläche um die Austrittsöffnung reflektionsarm abgedunkelt oder schwarz gefärbt ist.15. Screen according to claim 1, characterized in that each pixel (2) of the visible surface (1) has an outlet opening for an optical waveguide (3) and the surface around the outlet opening is darkened or colored black.
16. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die sich in Längsrichtung erstreckenden Begrenzungswände der Lichtwellenleiter (3) an den Ein- und/oder Auskoppelstellen jeweils im Bereich der Zusammenfassung zur Einkoppelanordnung (5), beziehungsweise zur Sichtfläche (1 ) verspiegelt sind.16. Screen according to claim 1, characterized in that the longitudinally extending boundary walls of the optical waveguide (3) at the coupling and / or decoupling points are each mirrored in the region of the summary for the coupling arrangement (5) or the visible surface (1).
17. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (20) von einem Antrieb () angetrieben wird, der sich zwischen Rotor (20) und Sichtfläche (1 ) des Bildschirms befindet und zentral zwischen den Lichtwellenleitern (3) angeordnet ist.17. Screen according to claim 1, characterized in that the rotor (20) is driven by a drive () which is located between the rotor (20) and the visible surface (1) of the screen and is arranged centrally between the optical fibers (3).
18. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Mehrzahl von Lichtwellenleitern (3) zu Flachbandverbünden zusammengefaßt sind. 18. Screen according to claim 1, characterized in that in each case a plurality of optical fibers (3) are combined to form ribbon assemblies.
19. Bildschirm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb und/oder der Rotor und/oder ein Bildschirmmodul und oder der gesamte Bildschirm gasdicht ausgebildet sind. 19. Screen according to claim 1, characterized in that the drive and / or the rotor and / or a screen module and or the entire screen are gas-tight.
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