專利名稱：光纖顯示器及其顯示方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種顯示器及其顯示方法，特別涉及一種利用光纖全反射特性來傳送光的光纖顯示器及其顯示方法。
背景技術：
目前的市面上現(xiàn)有的顯示器大致上可以分為下列幾種1.CRT、2.液晶顯示LCD、3.等離子顯示PDP及4.投影機projector，其各方面的特性條列如下
由上表可以知道，不論是CRT、LCD、PDP或是Projector，都沒有一種顯示裝置能同時具有，大面積，高亮度，高均勻度，低厚度及成本低廉的要求。
如圖1所示，以CRT為例，當顯示屏幕8尺寸越來越大時，陰極射線管5的末端尺寸也必須跟著放大，但由于物理上及技術上的限制，陰極射線管5和顯示屏幕8之間的距離只能縮小到一定的程度，且當顯示屏幕8的尺寸越來越大時，兩者之間的距離也隨著變大，使得CRT整體的厚度和重量都隨之增加。
因此，為了要克服上述的缺點，我們需要發(fā)展一種新的顯示方法及裝置以滿足上述各項的需求。
發(fā)明內容
根據(jù)上述傳統(tǒng)現(xiàn)有方法所引起的缺陷，本發(fā)明之主要目的是提供一種光纖顯示器及其顯示方法。
本發(fā)明的再一目的是提供一種利用多個線狀排列光源做為發(fā)射光源的一種光纖顯示器及其顯示方法。
本發(fā)明的再一目的是提供一種利用多面反射旋轉鏡與一集光裝置來達成改變光行徑路線的一種光纖顯示器及其顯示方法。
本發(fā)明的再一目的是提供一種利用光纖全反射特性來做為光傳送介質的一種光纖顯示器及其顯示方法。
本發(fā)明的再一目的是提供一種利用光纖數(shù)組屏幕來達成放大光路的一種光纖顯示器及其顯示方法。
根據(jù)上述之目的，本發(fā)明提供了一種光纖顯示器及其顯示方法。首先，提供多個線狀排列光源，可選自如紫外發(fā)光二極管(UV LED)、紫外激光二極管(UV Laser diode)、藍光激光二極管(Laser diode)、藍光發(fā)光二極管、紫光激光二極管及紫光發(fā)光二極管中的一種，并利用一外部電路控制每個光源的開及關。之后，利用一個或一個以上的反射旋轉鏡，例如反射旋轉(多面)平面鏡或反射旋轉(多面)曲面鏡，將多個線狀排列光源發(fā)出的光反射掃瞄織成面狀，并通過一凹面具有一集光層的弧形片狀結構的集光裝置來收集。接下來，利用連接在集光裝置的多個條光纖將收集到的光傳送到一光纖數(shù)組屏幕，再通過一涂覆有螢光層的屏幕將從光纖數(shù)組屏幕傳送過來的光轉換成可見光，并通過一微透鏡(micro lens)初步分散此可見光，再利用一擴散層將此可見光進一步均勻擴散。該一個或一個以上的反射旋轉鏡的總長度也可以大于該多個線狀排列光源的總長度。該一個或一個以上的反射旋轉鏡的總長度也可以小于該多個線狀排列光源的總長度。
本發(fā)明的目的及諸多優(yōu)點將通過下列具體實施例詳細說明，及參照所附圖標，而被完全的揭露。
圖1為現(xiàn)有技術CRT顯示器的概略示意圖；及圖2為本發(fā)明光纖顯示器的概略示意圖；圖3為本發(fā)明光纖顯示器的集光裝置的局部放大示意圖；圖4為本發(fā)明光纖顯示器的光纖顯示面板概略示意圖；圖5為本發(fā)明光纖顯示器的放大光路概略示意圖；及圖6為本發(fā)明光纖顯示器的機械旋轉運動掃描光路概略示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的一些實施例會詳細描述如下，其中，組件的不同部份并沒有依照實際尺時繪制。某些尺度與其它部份相關的尺度比系被夸張的表示以提供更清楚的描述以幫助熟悉本技術的相關人士了解本發(fā)明。
實施例如圖2所示，其顯示狀況條件為幀頻率(frame frequency)1/60秒，亦即刷新周期(refresh period)為16.7m sec；分辨率為XGA，即1024(x3)x768 pixels。首先，利用一外部電路100控制多個線狀排列光源70的開及關，其中，該多個線狀排列光源可以是UV LED、UV Laser diode、藍光Laser diode及藍光LED、紫光Laser diode及紫光LED中的一種，本實施例采用3072個UV LED。之后，利用一個或一個以上的反射旋轉鏡，在此為一八角平面鏡80(即每轉1/8圈掃描一個畫框)，但也可以采用反射旋轉平面鏡、旋轉雙面、三角、四角…到二十角平面鏡之其中一種，或是采用反射旋轉曲面鏡、旋轉雙面、三角、四角…到二十角曲面鏡中的一種；此外，此旋轉鏡80的總長度可大于、等于或小于多個線狀排列光源70的總長度，在此為相同長度；再配合一馬達90(轉速為(1/8)/0.0167rev/sec＝7.5rev/sec＝450rpm)將多個線狀排列光源70發(fā)出的光反射掃織成面狀，并通過一集光裝置60來收集。馬達90可為步進馬達、微步進馬達或伺服馬達，在此為一步進馬達；如圖3所示，此集光裝置60在此為一弧形片狀構造60，凹面朝向八角平面鏡80且設有一集光層55用以收集由八角平面鏡反射過來的光；凸面則具有多個呈矩陣排列的光纖連接點68，每一點皆設置有一條光纖50連接到具有多個呈矩陣排列的光纖連接點58的光纖數(shù)組屏幕40，其中，每一個光纖連接點58可連接有一條、或多條光纖。接下來，利用連接在集光裝置60的多條光纖50將光傳送到光纖數(shù)組屏幕40(此光纖50為一整束3D立體的結構，非僅有上、下兩排而已)，再通過一涂覆有螢光層的屏幕30將從光纖數(shù)組屏幕40傳送過來的光轉換成可見光，并通過一微透鏡35(micro lens)初步分散此可見光，再利用一擴散層20將此可見光進一步均勻擴散。
另外，本發(fā)明的光纖顯示器各構件依功能區(qū)分又可分為下面幾類<1>光纖顯示面板由光纖數(shù)組屏幕和具螢光層的屏幕所組成，并可視實際需要在具螢光層的屏幕上依序設置一微透鏡和一擴散層，如圖4所示；<2>放大光路其用以將集中在小面積的光訊號轉換成大面積的投射范圍，由光纖數(shù)組屏幕、具螢光層的屏幕及集光裝置所組成，如圖5所示；及<3>機械運動掃描光路其用以將多個線狀排列光源所發(fā)出的光掃反射描織成面狀，由多個線狀排列光源和一個或一個以上的單面(或多面)的平面(或曲面)的反射旋轉鏡，以及一馬達所組成，如圖6所示。
通過上述的顯示方法及裝置，本發(fā)明可以達到許多卓越的進步及優(yōu)點，說明如下第一個優(yōu)點，由于是利用光纖數(shù)組來放大影像，因此在畫面四周不會產(chǎn)生如使用馳返變壓磁場或鏡頭放大影像的CRT或投影器般有畫面變形彎曲的問題；第二個優(yōu)點，不同于CRT內的光在陰極射線管中行進的方式為不透過任何介質，或是LCD中的光的行進系透過液晶介質，本發(fā)明采用光纖作為光傳送的介質。由于光在光纖內為接近100％的全反射狀態(tài)，因此本發(fā)明的亮度相較于其它顯示器可以大為的提高，且具有良好的均勻度；第三個優(yōu)點，由于光纖本身直徑極細且具有極佳的可撓曲性，因此可以將光纖顯示屏幕與線狀排列光源及反射旋轉鏡三者間的距離縮減至極短的距離，且線狀排列光源、反射旋轉鏡及集光裝置都可設計得非常小，并置于顯示屏幕的下側或外側，因此本發(fā)明之光纖顯示器的厚度相較于投影器和CRT可以大幅的減少，可控制在100mm以下；及第四個優(yōu)點，由于本發(fā)明采用光纖做為光傳遞及光路放大的介質，因此不會有LCD制程在大面積面板的良率低的問題，故可具有與PDP和投影器相等、甚至是更為大型的顯示面積，其顯示范圍約在20inch到200inch。
以上僅為本發(fā)明之較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明之申請專利范圍；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在本專利申請的范圍內。
主要部份之組件編號5 陰極射線管8 顯示屏幕20 擴散層30 涂覆有螢光層的屏幕35 微透鏡40 光纖數(shù)組屏幕50 光纖55 集光層58 光纖連接點60 集光裝置68 光纖連接點
70 線狀排列光源80 反射旋轉鏡90 馬達100 外部電路
權利要求
1.一種光纖顯示器，包括有多個發(fā)射出光的線狀排列光源；機械運動掃描光路，設置于該多個線狀排列光源的一側，將該多個線狀排列光源發(fā)出的光反射掃織成面狀；放大光路，設置于該多個線狀排列光源的另一側，該放大光路收集、放大該機械運動掃描光路所形成的面狀的光，且轉換成可見光。
2.如權利要求1所述的光纖顯示器，其特征在于，該多個線狀排列光源可為紫外發(fā)光二極管、紫外激光二極管、藍光激光二極管、藍光發(fā)光二極管、紫光激光二極管及紫光發(fā)光二極管中的一種。
3.如權利要求1所述的光纖顯示器，其特征在于，還包括有一外部電路與該多個線狀排列光源相連接，以控制該多個線狀排列光源的開及關及發(fā)光強度。
4.如權利要求1所述的光纖顯示器，其特征在于，該機械運動掃描光路還包括有一個或一個以上的反射旋轉鏡，用以將由該多個線狀排列光源所發(fā)射出的光反射掃織成面狀，該一個或一個以上的反射旋轉鏡系通過步進馬達、微步進馬達或伺服馬達中的一種來達到穩(wěn)定的旋轉狀態(tài)，該一個或一個以上的反射旋轉鏡選自反射旋轉平面鏡、反射旋轉雙面鏡、旋轉三角、四角到二十角平面鏡、以及反射旋轉曲面鏡、反射旋轉雙面曲面鏡、旋轉三角、四角到二十角曲面鏡中的一種。
5.如權利要求1所述的光纖顯示器，其特征在于，該放大光路包括光纖數(shù)組屏幕，具有呈矩陣形排列的多個光纖連結點，用以傳遞光線和連接呈矩陣排列的多條光纖；涂覆有螢光層的屏幕，設置于該光纖數(shù)組屏幕上，以將從該光纖數(shù)組屏幕入射過來的光轉換成不同顏色的可見光，其與該光纖數(shù)組屏幕相結合而形成光纖顯示面板；集光裝置，它的一面具有多個光纖連接點，且通過多條光纖以與該光纖數(shù)組屏幕相連結，另一面則具有一集光層，用以收集由該機械運動掃描光路所形成的面狀的光，該集光裝置通過該多條光纖以將收集到的光傳送到該光纖數(shù)組屏幕。
6.如權利要求5所述的光纖顯示器，其特征在于，該集光裝置為一弧形片狀結構，該具有多個光纖連接點的一面為一凸面，該具有集光層的一面為一凹面。
7.如權利要求5所述的光纖顯示器，其特征在于，該每一個光纖連結點連結有一條或者多條光纖。
8.如權利要求5所述的光纖顯示器，其特征在于，該涂覆有螢光層的屏幕包括一初步分散轉換后的可見光的微透鏡。
9.如權利要求5所述的光纖顯示器，其特征在于，該涂覆有螢光層的屏幕還包括一擴散層，用以擴散轉換后的可見光。
10.一種光纖顯示器的顯示方法，其步驟為提供多個線狀排列光源；利用一外部電路控制該多個線狀排列光源個別的開、關及發(fā)光強度；利用一個或一個以上的反射旋轉鏡，將從該多個線狀排列光源發(fā)出的光反射掃織成面狀，并通過一集光裝置來收集；利用連接在該集光裝置的多條光纖將光傳送到一光纖數(shù)組屏幕；再通過一涂覆有螢光層的屏幕將從該光纖數(shù)組屏幕傳送過來的光轉換成可見光。
全文摘要
本發(fā)明系為一種光纖顯示器及其顯示方法。首先，提供多個線狀排列光源，并利用一外部電路控制每個光源的開及關。之后，利用一個或一個以上的反射旋轉鏡，將從多個線狀排列光源發(fā)出的光反射掃描織成面狀，并通過一集光裝置來收集。接下來，利用連接在集光裝置的多條光纖將光傳送到一光纖數(shù)組屏幕，再通過一涂覆有熒光層的屏幕將從光纖數(shù)組屏幕傳送過來的光轉換成可見光。
文檔編號G02B27/01GK1521531SQ03102520
公開日2004年8月18日 申請日期2003年2月9日 優(yōu)先權日2003年2月9日
發(fā)明者李宗庭 申請人:廣輝電子股份有限公司