[發明專利]光纖顯示屏

無效

• 申請號: 01114807.1
• 申請日: 2001-06-15
• 公開（公告）號: CN1392433A
• 公開（公告）日: 2003-01-22
• 發明（設計）人: 陳東林
• 申請（專利權）人: 陳東林
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B6/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

講述一種光纖顯示屏，屬于顯示技術領域。

一直以來，圖像顯示領域都不斷推陳出新，特別是在信息時代日新月異的今天，各種各樣的顯示器相繼出現，較新的技術都是往平板顯示技術方向發展。現在，技術上比較成熟的主要有液晶、液晶光閥、等離子、場至發射等技術。這幾種顯示技術的產品都有各種各樣的優點或缺點，但如果往要取得更大的顯示面積上看，它們都有各樣的困難，要不是價格難以接受就是技術難度高，試想一下，一個平方米級的平板顯示器在市場上的價格是多少，這樣的價格使它們在發展中國家的普及顯得很困難，設計一個低價位的超大屏幕顯示器是人們所向往的。

在中國專利庫里也有很多光纖顯示屏的有關技術，但基本上都是一頭聚在一起而另一頭散開的光纖板顯示方式，這種方法說起來很簡單，但顯示效果很差，主要是顯示端構成像素的光纖端頭太小，像素與像素之間的間距太大、太空，這種架構在其優勢(光纖的直徑小)上的缺點是很難克服的，另外其入射端與圖像輸入設備的精確吻合也是要有相當的技術要求(一個RGB三基色像素要求精確對應一條或三條光纖絲，對于640*480像素則最少有300000個對應點，另外要用小體積、高亮度的顯示設備(液晶光閥、激光掃描、數字微反鏡)作為圖像輸入設備，價格也不菲。本發明所構想的顯示技術是一種很簡單的光纖板顯示技術，它主要是利用斜面效應來達到效果的，實際是一種一維圖像放大器，它不存在上述的眾多缺點，在厚度、顯示面積、顯示效果、技術難度、價格、等方面都存在極大的優勢。下面是該顯示屏的原理和實現方法。

簡單來說，把光纖絲以同一方向、平行緊密地排列并固定成型而構成一光纖束組，該光纖束組在與其導光方向(ox)有一小夾角＜a(0＜a＜45)的切面上有一端面，稱為圖像信號顯示端(fs2)，與之對應的另一端面則是與其導光方向垂直或有幾乎九十度的角一平面或弧面，稱為圖像信號入射端(fs1)。把一圖像信號顯示裝置的圖像信號投射在入射端(fs1)上，在光纖板的顯示端(fs2)上會得到一個在一個方向放大了的新圖像信號。其中原理很簡單，就是圓柱體的斜橫截面的面積總比直橫截面的面積大。而該光纖板實際就是由很多圓柱體狀的光纖絲(f)構成。(見附圖1)

按上述的方法，一個在某一方向壓縮的圖像信號投射在光纖顯示屏(FS-D)的圖像信號入射端上時，在該光纖顯示屏的圖像信號顯示端就會得到還原的圖像信號，而要取得這樣的壓縮圖像信號是很容易的，發光二極管陣列掃描技術就非常簡單；其方法是把N(N＞1)條相互之間為中心對稱的有M個像素點LED陣列(L1、L2、---LN)以其中心軸為中心作圓周運動，就可以在一范圍(360/N度)內掃描出一弧形圖像，再通過透鏡組(CG1、CG2、---CGN)把圖像聚焦到顯示屏的圖像信號入射端(fs7)上，在圖像信號顯示端(fs8)上就可以把弧形圖像整理并放大成較大的平面圖像。當LED行(列)陣列掃描圖像，掃描線有R條(即圖像分辨率為(M*R)時，則每轉360/(N*R)度時LED行(列)陣列顯示一行(列)像素信息，LED行(列)陣列的控制電路至少有M個像素點信息的存儲量，以便能在同一時刻顯示圖像的行(列)像素；同步信號控制下的轉軸每轉360/N度LED行(列)陣列將掃描一幀圖像，N個LED行(列)陣列在一個轉動周期內將掃描N幀圖像。(見附圖3)

上述的透鏡組實際上是由一凸透鏡陣列(C1)和一柱狀透鏡(C2)以及隔板(K)構成，其中凸透鏡陣列中透鏡光軸之間的距離是等于LED行(列)陣列像素點之間的距離，它置于述LED行(列)陣列像素點上面，凸透鏡陣列中的每個透鏡都能對應地把一個LED像素點發出的光(L1)進行準直得到平行光束(L2)，柱狀透鏡置于凸透鏡陣列上面，它把光束(L2)聚焦成為光束(L3)，焦點落在光纖顯示屏的圖像信號顯示端上，隔離板(K)是隔離相互兩個像素點之間的光線。(見附圖4)

另外，把兩個光纖顯示屏結合在一起也可以把一個小圖像信號進行放大，其原理就是把一個光纖顯示屏(FS-B)的圖像信號顯示端(FS4)與另一光纖顯示屏(FS-C)的圖像信號入射端(FS5)緊密結合在一起，再在第一個光纖顯示屏的圖像信號入射端(FS3)加上其它圖像顯示裝置，把圖像顯示裝置的圖像信號(S3)分別進行兩次放大。(見附圖2)

上述的光纖顯示屏由于可以用直徑較小的光纖絲(幾十微米)制成，對于一個1024*768像素的顯示屏其厚度只不過是6、7厘米厚，但顯示面積卻可達到兩平方米以上。對于用低成本的朔料光纖絲作材料時，其總體造價將是很低的。而LED行(列)掃描裝置由于只控制顯示屏的水平像素或垂直像素，其控制元件比其它點陣式顯示技術的控制元件要少幾百倍到上千倍，技術水平要求可以更低，并由于是采用發光二極管作為像素控制元件，因此其耗能很少，絕無輻射危害。