DE10214711A1 - Fiber optic display has first optical fibers with ends in array, optical multiplexer receiving light from 3 or more different color light sources via second optical fibers for optional color mixing - Google Patents

Abstract

The display has several first optical fibers (10) with first ends in an array to form a display field, light sources (5-7) supplying light to the opposite fiber ends and a control unit (1) for controling the light intensity of the light sources. The second end of each fiber is connected to an optical multiplexer (9) to which light is fed from three or more light sources of different colors via second optical fibers (8) for optional color mixing. An Independent claim is included for a display element for an inventive device.

Description

Technisches AnwendungsgebietTechnical application area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine faseroptische Anzeige mit mehreren mit einem ersten Faserende arrayförmig angeordneten ersten optischen Fasern zur Bildung eines Anzeigefeldes, Lichtquellen zur Einspeisung von Licht an einem zweiten, dem ersten gegenüberliegenden Faserende in die ersten Fasern und einer Steuereinheit zur Steuerung der Intensität der Lichtquellen. The present invention relates to a fiber optic display with several with a first Fiber end arrayed first optical Fibers to form a display panel, light sources for supplying light to a second, the first opposite fiber end into the first fibers and a control unit for controlling the intensity of the Light sources.

Faseroptische Anzeigen lassen sich in vielen Bereichen einsetzen, in denen Informationen sowie unbewegte oder bewegte Bilder dargestellt werden sollen. Eine besondere Nachfrage besteht nach großflächigen Anzeigen, die beispielsweise für Werbung, in Form von Wandanzeigen bzw. Wandfernsehern oder als großflächige Informationsanzeigen für eine größere Personenzahl einsetzbar sind. Großflächige Anzeigen benötigen eine große Leuchtdichte und müssen derart ausgestaltet sein, dass die dargestellte Information noch aus einem großen Abstand oder unter einem großen Betrachtungswinkel erkennbar ist. Weiterhin sollten sich die Farben in der Darstellung auch bei wechselnden Betrachtungswinkeln nicht ändern. Für eine hohe Auflösung ist zusätzlich eine geringe Größe der Anzeigepixel erforderlich. There are many fiber optic displays Use areas where information as well still or moving images are displayed should. There is a special demand for large-scale ads, for example for advertising, in Form of wall displays or TVs or as large information displays for a larger one Number of people can be used. Large ads need a high luminance and must be like this be configured that the information presented still from a great distance or under a big one Viewing angle is recognizable. Furthermore, should the colors in the display even with changing Do not change viewing angles. For a high Resolution is also a small size of the Display pixels required.

Stand der TechnikState of the art

Derzeit werden unterschiedliche Konzepte zur Bereitstellung von großflächigen Anzeigen realisiert. So sind zum einen monochrome Anzeigen aus einfarbigen LEDs bekannt, zum anderen werden Farbanzeigen aus RGB- LED-Arrays gefertigt. RGB-LEDs sind Weißlicht-LEDs, in denen unterschiedliche Substrate bzw. Substratbereiche rotes (R), grünes (G) und blaues (B) Licht emittieren. Die einzelnen Substratbereiche sind unabhängig voneinander ansteuerbar, so dass durch Variation der Lichtintensität der einzelnen Bereiche mittels Farbmischung alle Farben realisiert werden können. In der Regel ist vor derartigen Weißlicht-LEDs eine Linse angeordnet, um das aus den verschiedenen Substratbereichen emittierte Licht zu bündeln. Different concepts are currently being developed Realization of large-area advertisements realized. On the one hand, there are monochrome displays made of monochrome LEDs known, on the other hand, color displays from RGB LED arrays manufactured. RGB LEDs are white light LEDs, in which different substrates or substrate areas emit red (R), green (G) and blue (B) light. The individual substrate areas are independent controllable from each other, so that by varying the Light intensity of the individual areas using Color mixing all colors can be realized. In Usually there is a lens in front of such white light LEDs arranged to do that from the different Bundle emitted light to substrate areas.

Bei der Bildung großflächiger Anzeigen aus Weißlicht-LEDs ist das Ausgangslicht jedoch nicht zu 100% homogenisiert, so dass beispielsweise weisses Licht unter verschiedenen Betrachtungswinkeln mit unterschiedlichen Farben erscheint. Ursache hierfür ist der Abstand zwischen den einzelnen Substratbereichen in der LEDI deren Strahlkegel durch die Kollimatorlinse in unterschiedliche Richtungen abgestrahlt werden. Diese Art der Anzeige weist daher bei großen Betrachtungsabständen und -winkeln erhebliche Nachteile auf. When forming large-scale ads White light LEDs, however, the output light is not too 100% homogenized, so that for example white Light from different angles different colors appears. The reason for this is the distance between the individual substrate areas in the LEDI whose beam cone through the collimator lens in different directions are emitted. This Type of display therefore indicates large Viewing distances and angles have significant disadvantages.

Neben diesen reinen LED-Anzeigen sind faseroptische Anzeigen bekannt, bei denen ein erstes Faserende der Fasern arrayförmig angeordnet ist und über das gegenüberliegende zweite Ende Licht eingekoppelt wird. Die Einkopplung von Licht kann wiederum über LEDs erfolgen. Die Faserenden optischer Fasern weisen eine hervorragende Abstrahlcharakteristik auf, da es sich hierbei um nahezu punktförmige Lichtquellen handelt. Die einzelnen Faserenden lassen sich in sehr geringem Abstand zueinander anordnen, so dass mit dieser Technik Anzeigen mit einer hohen Auflösung bereitgestellt werden können. In addition to these are pure LED indicators fiber optic displays known, in which a first Fiber end of the fibers is arranged in an array and light across the opposite second end is coupled. The coupling of light can in turn via LEDs. The fiber ends of optical fibers have an excellent radiation pattern, since these are almost point light sources is. The individual fiber ends can be very arrange a small distance from each other so that with this technique displays with high resolution can be provided.

Aus der WO 00/52385 A1 ist eine derartige faseroptische Anzeige bekannt, bei der das Licht mehrerer Weißlicht-LEDs in unterschiedliche Faserbündel eingekoppelt wird, deren Faserenden in geeigneter Weise in der Anzeige angeordnet sind. Durch unterschiedliche zeitabhängige Steuerung der Intensitäten der einzelnen Substratbereiche der Weißlicht-LEDs lässt sich die Farbe, die von unterschiedlichen Gruppen von Faserenden in der Anzeige erzeugt wird, mit der Zeit ändern. Auf diese Weise können bewegte Bilder, wie beispielsweise ein stilisiertes Feuerwerk, dargestellt werden. Aufgrund der bündelweisen Zuordnung der einzelnen LEDs lässt sich diese Anzeige jedoch nicht für die Darstellung beliebig wechselnder Informationen oder Bilder einsetzen. Ein weiteres Problem stellen die Verluste dar, die sich bei der Einkopplung des Lichtes einer Weißlicht-LED in eine Faser ergeben. Die Kopplungseffizienz der Einkopplung des Lichtes einer Weißlicht-LED in eine Faser ist aufgrund der relativ großen Leuchtfläche, die durch die Anzahl der Substratbereiche verursacht wird, nicht zufriedenstellend. Dies führt zu einer schlechten Lichtausbeute und somit zu einer relativ geringen Leuchtdichte am Faserende. Such is known from WO 00/52385 A1 fiber optic display known, in which the light of several White light LEDs in different fiber bundles is coupled in, the fiber ends in a suitable manner are arranged in the display. By different time-dependent control of the intensities of the individual The substrate areas of the white light LEDs can be Color from different groups of fiber ends generated in the display, change over time. On this way moving pictures, such as a stylized fireworks display. Due to the bundled assignment of the individual LEDs this ad cannot be used for Presentation of any changing information or Insert pictures. They pose another problem Losses involved in the coupling of the light a white light LED into a fiber. The Coupling efficiency of coupling light one White light LED in a fiber is relative because of it large luminous area, determined by the number of Substrate areas caused, unsatisfactory. This leads to poor light output and thus to a relatively low luminance at the fiber end.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine optische Anzeige anzugeben, mit der sich beliebig wechselnde Informationen und/oder Bilder mit hoher Leuchtdichte darstellen lassen. Based on this state of the art Object of the present invention in an optical Specify the display with the changing Information and / or images with high luminance have it displayed.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Aufgabe wird mit der faseroptischen Anzeige gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Anzeige sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ausführungsbeispielen entnehmen. Anspruch 7 gibt ferner ein Anzeigeelement für den Einsatz in der faseroptischen Anzeige an. The task is with the fiber optic display solved according to claim 1. advantageous Refinements of the display are the subject of Subclaims or can be derived from the following Take description and the embodiments. Claim 7 also gives a display element for Use in the fiber optic display.

Die vorliegende faseroptische Anzeige setzt sich aus mehreren mit einem ersten Faserende arrayförmig angeordneten ersten optischen Fasern zur Bildung eines Anzeigefeldes, Lichtquellen zur Einspeisung von Licht an einem zweiten, dem ersten gegenüberliegenden Faserende in die ersten optischen Fasern und einer Steuereinheit zur Steuerung der Intensität der einzelnen Lichtquellen zusammen. Das zweite Ende jeder Faser ist bei der vorliegenden faseroptischen Anzeige mit einem optischen Multiplexer verbunden, dem Licht aus zumindest drei Lichtquellen unterschiedlicher Farbe zur Erzielung beliebiger Farbmischungen über zweite optische Fasern zugeführt wird. The present fiber optic display continues of several with a first fiber end array-shaped arranged first optical fibers to form a Display panel, light sources for feeding light on a second, opposite the first Fiber end into the first optical fibers and one Control unit for controlling the intensity of the individual light sources together. The second end everyone Fiber is in the present fiber optic display connected to an optical multiplexer, the light from at least three light sources of different colors to achieve any color mixtures via second optical fibers is fed.

Im Gegensatz zu der bekannten faseroptischen Anzeige wird daher bei der vorliegenden Erfindung das Licht der Lichtquellen nicht direkt in die zweiten Faserenden der zur Anzeige führenden ersten Fasern eingekoppelt. Das Licht wird vielmehr zunächst über zweite optische Fasern einem optischen Multiplexer zugeführt, der die aus zumindest drei farbigen Lichtquellen unterschiedlicher Farbe zugeführten Lichtanteile zusammen in die jeweilige erste Faser einkoppelt. Bei der vorliegenden faseroptischen Anzeige werden somit auch keine Weißlicht-LEDs, sondern getrennte einfarbige Lichtquellen eingesetzt. In einer bevorzugten Ausgestaltung werden hierbei einfarbige LEDs der Farben rot, grün und blau (RGB) eingesetzt. In contrast to the well-known fiber optic Display is therefore in the present invention Light from the light sources is not directly in the second Fiber ends of the first fibers leading to the display coupled. The light is rather over first second optical fibers an optical multiplexer fed that of at least three colored Light sources of different colors supplied Light components together in the respective first fiber couples. In the present fiber optic display are therefore not white light LEDs, but separate single-color light sources are used. In a preferred embodiment are single-color Red, green and blue (RGB) LEDs are used.

Die vorliegende faseroptische Anzeige hat den Vorteil erhöhter Leuchtdichte, da sich die unterschiedlichen einfarbigen Lichtquellen mit deutlich höherer Kopplungseffizienz in die zweiten Fasern einkoppeln lassen, als die Weißlicht-LEDs in die ersten Fasern. Die zusätzlichen Verluste der Einkopplung des aus den zweiten Fasern zugeführten Lichtes über den optischen Multiplexer in die ersten Fasern sind demgegenüber gering. Dies macht sich gerade beim Einsatz von einfarbigen LEDs als Lichtquellen bemerkbar, da die Kopplungseffizienz einfarbiger LEDs in eine Faser um ein Vielfaches höher liegt als die Kopplungseffizienz beim Einsatz von Weißlicht-LEDs. Die Farben der unterschiedlichen Lichtquellen müssen dabei selbstverständlich so gewählt werden, dass sich durch die Veränderung der Intensitäten der einzelnen Lichtquellen beliebige Farben aus diesen zumindest drei Lichtquellen mischen lassen. Gerade die Verwendung einer roten, einer grünen und einer blauen Lichtquelle ist in diesem Zusammenhang von besonderem Vorteil, da für diese RGB-Farbmischung bereits die erforderlichen Daten für eine Ansteuerung zur Erzeugung beliebiger Farbmischungen zur Verfügung stehen. The present fiber optic display has the Advantage of increased luminance, since the different single color light sources with clearly higher coupling efficiency in the second fibers let it couple as the white light LEDs in the first Fibers. The additional losses of the coupling of the light supplied from the second fibers via the optical multiplexers are in the first fibers in contrast, low. This is particularly important when it comes to use of single-color LEDs as light sources, as the Coupling efficiency of single-color LEDs into a fiber is many times higher than the coupling efficiency when using white light LEDs. The colors of the different light sources must be used of course be chosen so that the change any of the intensities of the individual light sources Mix colors from these at least three light sources to let. Just the use of a red, a green one and a blue light source is in this context Of particular advantage, because for this RGB color mixture the data required for control available to create any color mix stand.

Die vorliegende faseroptische Anzeige ermöglicht den Aufbau farbiger Großanzeigen, die auch aus großer Entfernung noch gut ablesbar sind. Mit einer entsprechend engen Anordnung der einzelnen Faserenden kann zudem eine sehr hohe räumliche Auflösung, d. h. eine hohe Pixeldichte, erreicht werden, die nur vom Durchmesser der verwendeten Fasern begrenzt ist. Gerade beim Einsatz jeweils einer roten, grünen und blauen Lichtquelle für die additive Farbmischung mit dem optischen Multiplexer können mehr als 16 Millionen Farben pro Bildpunkt eingestellt werden. Werden farbige LEDs als Lichtquellen verwendet, so ist die Kopplungseffizienz erheblich besser als die Effizienz bei der Kopplung von Weißlicht-LEDs. Die Leuchtdichte der einzelnen Bildpunkte ist damit sehr hoch, so dass die Anzeige aus großer Entfernung noch gut abgelesen werden kann. Die vorliegende faseroptische Anzeige kann zudem auch unter extremen Bedingungen, wie beispielsweise in Feuchträumen oder in explosionsgefährdeten Räumen verwendet werden, wenn die Ansteuerelektronik und die Lichtquellen durch Verwendung entsprechend langer erster Fasern aus diesen Bereichen weggeführt werden können. The present fiber optic display enables the construction of large colored advertisements that also consist of large ones Distance are still easy to read. With a accordingly tight arrangement of the individual fiber ends also a very high spatial resolution, i. H. a high pixel density, which can only be achieved by The diameter of the fibers used is limited. Just when using one red, one green and one blue Light source for additive color mixing with the optical multiplexers can handle more than 16 million Colors can be set per pixel. Be colored LEDs are used as light sources, so is the Coupling efficiency is significantly better than the efficiency at the Coupling of white light LEDs. The luminance of the individual pixels is therefore very high, so that the Display can still be read well from a great distance can. The present fiber optic display can also even under extreme conditions, such as in Damp rooms or in potentially explosive areas be used when the control electronics and the Light sources by using correspondingly long ones first fibers are led away from these areas can.

In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden faseroptischen Anzeige ist für jede erste optische Faser ein separater optischer Multiplexer mit unabhängig ansteuerbaren separaten Lichtquellen vorgesehen. Jedes Anzeigeelement der faseroptischen Anzeige setzt sich somit aus einer ersten optischen Faser mit einem optischen Multiplexer sowie zumindest drei Lichtquellen zusammen, die über jeweils eine zweite optische Faser mit dem optischen Multiplexer verbunden sind und über eine eigene Steuerung angesteuert werden können. Auf diese Weise lassen sich beliebige wechselnde Informationen wie auch bewegte Bilder auf der Anzeige darstellen, da jeder Bildpunkt einzeln in der Farbe und Intensität veränderbar ist. Gerade für die Darstellung wechselnder alphanumerischer Zeichen sowie von Bildsequenzen bzw. ganzen Filmen ist die vorliegende faseroptische Anzeige daher hervorragend geeignet. In the preferred embodiment of the present fiber optic display is for every first optical fiber using a separate optical multiplexer independently controllable separate light sources intended. Every display element of fiber optic The display thus consists of a first visual Fiber with an optical multiplexer as well at least three light sources together, each over one second optical fiber with the optical multiplexer connected and via its own control can be controlled. This way any changing information as well as moving Display images on the display as each pixel is individually changeable in color and intensity. Especially for the representation of changing alphanumeric Characters as well as image sequences or entire films the present fiber optic display therefore excellently suited.

Auch wenn in der bevorzugten Ausführungsform insbesondere farbige LEDs in den Farben rot, grün und blau eingesetzt werden, so lassen sich in der vorliegenden faseroptischen Anzeige selbstverständlich auch andere Lichtquellen wie beispielsweise VCSELs oder Laserdioden verwenden. Even if in the preferred embodiment especially colored LEDs in the colors red, green and blue can be used in the present fiber optic display of course other light sources such as VCSELs or Use laser diodes.

In einer weiteren Ausbildung der vorliegenden faseroptischen Anzeige sind vor den ersten Faserenden Kollimatorlinsen zur Erzeugung der gewünschten Divergenz des austretenden Lichtes angeordnet. Bei der Anordnung von Kollimatorlinsen wird die Auflösung der faseroptischen Anzeige verringert, da die Abstände der einzelnen Bildpunkte aufgrund der Größe der Linsen nicht mehr beliebig klein gewählt werden können. Auf der anderen Seite lässt sich jedoch mit dem Einsatz geeigneter Kollimatorlinsen unterschiedlicher Brennweiten der jeweils optimale Divergenzwinkel für die gegebene Betrachtungsentfernung einstellen. In a further training of the present fiber optic display are before the first fiber ends Collimator lenses to produce the desired one Divergence of the emerging light arranged. In the Arrangement of collimator lenses will resolve the fiber optic display decreases because of the spacing of the individual pixels due to the size of the lenses can no longer be chosen arbitrarily small. On the other side, however, can be used suitable collimator lenses of different Focal lengths are the optimal divergence angles for the Set the given viewing distance.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die vorliegende faseroptische Anzeige wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens nochmals kurz erläutert. Hierbei zeigen. The present fiber optic display will subsequently using an exemplary embodiment in Connection with the drawings without limitation general inventive idea again briefly explained. Show here.

Fig. 1 ein Beispiel für die Realisierung eines einzelnen Anzeigeelementes der faseroptischen Anzeige; Figure 1 shows an example of the implementation of a single display element of the fiber optic display.

Fig. 2 ein Beispiel für die Wirkung einer Kollimatorlinse vor dem Faserende; und FIG. 2 shows an example of the effect of a collimator lens in front of the fiber end; and

Fig. 3 ein Beispiel für die Anordnung der Faserenden in der vorliegenden faseroptischen Anzeige; Figure 3 is an example of the arrangement of the fiber ends in the present optical fiber display.

Fig. 4 schematisch ein Beispiel für einen optischen Multiplexer, wie er bei der vorliegenden faseroptischen Anzeige zum Einsatz kommen kann. Fig. 4 schematically shows an example of an optical multiplexer, as it can be used in the present fiber optic display.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays of Carrying Out the Invention

Im vorliegenden Beispiel wird auf eine 4 × 4-Anzeige eingegangen, die gemäß der vorliegenden Erfindung realisiert wird. Bei der 4 × 4-Anzeige kommen insgesamt 16 Anzeigeelemente zum Einsatz, von denen in der Fig. 1 beispielhaft ein einzelnes näher erläutert wird. Die einzelnen Anzeigeelemente sind identisch ausgebildet. In the present example, a 4 × 4 display is dealt with, which is implemented in accordance with the present invention. In the 4 × 4 display, a total of 16 display elements are used, of which a single one is explained in more detail by way of example in FIG. 1. The individual display elements are identical.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines derartigen Anzeigeelementes. Dieses Anzeigeelement weist eine blaue 5, eine grüne 6, sowie eine rote Lichtquelle 7 auf, die in diesem Beispiel durch eine entsprechende LED realisiert werden. Eine Steuereinheit 1 steuert die Treiber 2, 3, 4 für die drei LEDs 5, 6 und 7. Die Lichtleistung dieser einzelnen LEDs kann über die Steuerung 1 stufenlos oder in kleinen Stufen verändert werden. Bei den dargestellten LEDs kann dies entweder analog oder digital erfolgen. Bei analoger Steuerung wird der Strom durch die jeweilige Lichtquelle analog verändert, um unterschiedliche Lichtemissions-Intensitäten zu erreichen. Bei einer Digitalsteuerung werden die LEDs mit Strompulsen beaufschlagt, wobei durch Veränderung des Puls-Pausenverhältnisses die Intensität der jeweiligen LED eingestellt werden kann. Als Ergebnis ergibt sich das gewünschte Intensitätsverhältnis zwischen rotem, grünem und blauem Licht, bei dem durch Farbmischung die gewünschte Farbe erzielt wird. Entsprechende Steuerungen 1 für eine Analog- oder Digitalsteuerung der LEDs sind dem Fachmann bekannt und bereits kommerziell erhältlich. Fig. 1 shows the basic structure of such a display element. This display element has a blue 5, a green 6 and a red light source 7 , which in this example are realized by a corresponding LED. A control unit 1 controls the drivers 2 , 3 , 4 for the three LEDs 5 , 6 and 7 . The light output of these individual LEDs can be changed continuously or in small steps via the controller 1 . With the LEDs shown, this can be done either analog or digital. With analog control, the current through the respective light source is changed analogously in order to achieve different light emission intensities. In the case of a digital control, the LEDs are subjected to current pulses, the intensity of the respective LED being able to be set by changing the pulse-pause ratio. The result is the desired intensity ratio between red, green and blue light, in which the desired color is achieved by color mixing. Corresponding controls 1 for analog or digital control of the LEDs are known to the person skilled in the art and are already commercially available.

Selbstverständlich lässt sich neben dem Einsatz einer separaten Steuerung 1 für jedes Anzeigeelement auch eine einzige Steuerung vorsehen, die die einzelnen Anzeigeelemente unabhängig voneinander ansteuern kann. In addition to the use of a separate controller 1, it is of course also possible to provide a single controller for each display element which can control the individual display elements independently of one another.

Die von den einzelnen Lichtquellen 5, 6 und 7 emittierte farbige Strahlung wird jeweils in eine optische Faser 8 eingekoppelt und über diese optische Faser 8 einem optischen Multiplexer 9 zugeführt. Die Einkopplung der farbigen Strahlung der LEDs 5, 6 und 7 in die jeweilige optische Faser 8 lässt sich mit hoher Kopplungseffizienz realisieren, so dass nur geringe Strahlungsverluste auftreten. Der optische Multiplexer 9 koppelt die aus den optischen Fasern 8 eintretenden drei farbigen Lichtbündel (RGB) in die Faser 10 ein. In der Faser 10 durchmischen sich die RGB-Lichtbündel aufgrund vielfacher Reflexionen. Durch entsprechende Steuerung der drei Lichtquellen 5, 6, 7 in ihrer Intensität lassen sich beliebige additive Farbmischungen realisieren, so dass am Ausgang der Faser 10 ein ideal homogener Lichtpunkt in jeder gewünschten Farbe erzeugt werden kann. Aufgrund der geringen Kopplungsverluste weist dieser Lichtpunkt in der Größe des Faserdurchmessers eine relativ hohe Intensität auf. The colored radiation emitted by the individual light sources 5 , 6 and 7 is in each case coupled into an optical fiber 8 and fed via this optical fiber 8 to an optical multiplexer 9 . The colored radiation from LEDs 5 , 6 and 7 can be coupled into the respective optical fiber 8 with high coupling efficiency, so that only slight radiation losses occur. The optical multiplexer 9 couples the three colored light beams (RGB) entering from the optical fibers 8 into the fiber 10 . The RGB light bundles mix in the fiber 10 due to multiple reflections. By appropriately controlling the intensity of the three light sources 5 , 6 , 7 , any additive color mixtures can be realized, so that an ideally homogeneous light spot can be produced in any desired color at the output of the fiber 10 . Due to the low coupling losses, this light spot has a relatively high intensity in the size of the fiber diameter.

Das Ende der Faser 10 ist in einer entsprechenden Anzeigefläche fixiert. Mit einer Linse 11 kann die Strahlung zusätzlich kollimiert werden, um ein aus der Faser 10 austretendes Strahlungsbündel 12 zu erzeugen, das neben der gewünschte Farbe und Helligkeit auch die geforderte Divergenz aufweist. Fig. 2 zeigt beispielhaft nochmals die Wirkung der Kollimatorlinse 11 auf das aus der Faser 10 austretende Strahlungsbündel 12. The end of the fiber 10 is fixed in a corresponding display area. The radiation can additionally be collimated with a lens 11 in order to produce a radiation bundle 12 emerging from the fiber 10 which, in addition to the desired color and brightness, also has the required divergence. FIG. 2 shows an example of the effect of the collimator lens 11 on the radiation beam 12 emerging from the fiber 10 .

Die faseroptische Anzeige besteht aus einem Faserarray, bei dem die Faserenden der Fasern 10 in einer Anzeigefläche angeordnet sind, wie dies beispielsweise in Draufsicht in der Fig. 3 erkennbar ist. In dieser Figur sind vor den Faserenden der Fasern 10 zusätzliche Kollimatorlinsen 11 zu erkennen, die die gewünschte Divergenz der austretenden Strahlungsbündel erzeugen. Der Abstand zwischen den Linsen 11 und die Faseranzahl definiert die optische Auflösung der Anzeige. Auch wenn in diesem Beispiel lediglich eine Anzeige mit 16 Anzeigeelementen dargestellt ist, so lassen sich aufgrund des identischen Aufbaus der einzelnen Anzeigeelemente auch Anzeigen mit beliebig größerer Anzahl an Fasern 10, d. h. Pixel- bzw. Bildpunktzahl, realisieren. The fiber-optic display consists of a fiber array, in which the fiber ends of the fibers 10 are arranged in a display area, as can be seen, for example, in a top view in FIG. 3. In this figure, additional collimator lenses 11 can be seen in front of the fiber ends of the fibers 10 , which produce the desired divergence of the emerging radiation beams. The distance between the lenses 11 and the number of fibers defines the optical resolution of the display. Even if only one display with 16 display elements is shown in this example, because of the identical structure of the individual display elements, displays with any number of fibers 10 , ie number of pixels or pixels, can also be realized.

Eine noch höhere Auflösung lässt sich erreichen, wenn keine Kollimatorlinsen 11 eingesetzt werden. So können die Fasern 10 beispielsweise ohne Weiteres derart nebeneinander angeordnet werden, dass der Mittenabstand der Faserenden nur in etwa dem zweifachen Durchmesser der Fasern 10 entspricht. Ein sinnvoller Wert dieses Faserdurchmessers liegt in der Größenordnung von etwa 1 mm, so dass sich in diesem Fall ein Pixelpitch von nur etwa 2 mm ergibt. An even higher resolution can be achieved if no collimator lenses 11 are used. For example, the fibers 10 can easily be arranged next to one another in such a way that the center distance of the fiber ends only corresponds approximately to twice the diameter of the fibers 10 . A reasonable value for this fiber diameter is of the order of magnitude of approximately 1 mm, so that in this case the pixel pitch is only approximately 2 mm.

Fig. 4 zeigt schließlich ein Beispiel für einen optischen Multiplexer, wie er bei der vorliegenden faseroptischen Anzeige in jedem Anzeigeelement zum Einsatz kommen kann. Ein derartiger Multiplexer 9 kann beispielsweise in gleicher Weise wie ein so genannter Gabelkoppler aufgebaut sein, durch den die drei optischen Fasern 8 von den drei farbigen Lichtquellen 5, 6 und 7 direkt an die optische Faser 10 angekoppelt werden. Ein derartiger Aufbau ist in der Fig. 4 zu erkennen. Weitere Beispiele für optische Multplexer finden sich in A. Weinert, "Kunststofflichtwellenleiter: Grundlagen, Komponenten, Installation", Hrsg.: Siemens AG, Publicis-MCD-Verlag 1998, S. 120-121. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Steuereinheit
2 Treiber für blaue Lichtquelle
3 Treiber für grüne Lichtquelle
4 Treiber für rote Lichtquelle
5 Blaue Lichtquelle
6 Grüne Lichtquelle
7 Rote Lichtquelle
8 Zweite optische Faser
9 Optischer Multiplexer
10 Erste optische Faser
11 Kollimatorlinse
12 Austretendes Strahlungsbündel
Fig. 4 shows an example of an optical multiplexer, such as can be present in the optical fiber display in each display element is used. Such a multiplexer 9 can be constructed, for example, in the same way as a so-called fork coupler, through which the three optical fibers 8 from the three colored light sources 5 , 6 and 7 are coupled directly to the optical fiber 10 . Such a structure can be seen in FIG. 4. Further examples of optical multiplexers can be found in A. Weinert, "Plastic optical waveguide: basics, components, installation", ed .: Siemens AG, Publicis-MCD-Verlag 1998 , pp. 120-121. REFERENCE SIGN LIST 1 control unit
2 drivers for blue light source
3 drivers for green light source
4 drivers for red light source
5 Blue light source
6 Green light source
7 Red light source
8 Second optical fiber
9 Optical multiplexer
10 First optical fiber
11 collimator lens
12 Escaping radiation beam

Claims (9)

1. Faseroptische Anzeige mit mehreren mit einem ersten Faserende arrayförmig angeordneten ersten optischen Fasern (10) zur Bildung eines Anzeigefeldes, Lichtquellen (5, 6, 7) zur Einspeisung von Licht an einem zweiten, dem ersten gegenüber liegenden Faserende in die ersten Fasern (10) und einer Steuereinheit (1) zur Steuerung der Intensität der Lichtquellen (5, 6, 7), dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Faserende jeder Faser (10) mit einem optischen Multiplexer (9) verbunden ist, dem Licht aus zumindest drei Lichtquellen unterschiedlicher Farbe (5, 6, 7) zur Erzielung beliebiger Farbmischungen über zweite optische Fasern (8) zugeführt wird. 1. Fiber-optic display with a plurality of first optical fibers ( 10 ) arranged in the form of an array with a first fiber end to form a display field, light sources ( 5 , 6 , 7 ) for feeding light into the first fibers ( 10 ) and a control unit ( 1 ) for controlling the intensity of the light sources ( 5 , 6 , 7 ), characterized in that the second fiber end of each fiber ( 10 ) is connected to an optical multiplexer ( 9 ) which differentiates the light from at least three light sources Color ( 5 , 6 , 7 ) is supplied to achieve any desired color mixtures via second optical fibers ( 8 ). 2. Faseroptische Anzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder ersten optischen Faser (10) ein separater optischer Multiplexer (9) und unabhängig ansteuerbare separate Lichtquellen (5, 6, 7) zugeordnet sind. 2. Fiber optic display according to claim 1, characterized in that each first optical fiber ( 10 ) is assigned a separate optical multiplexer ( 9 ) and independently controllable separate light sources ( 5 , 6 , 7 ). 3. Faseroptische Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen unterschiedlicher Farbe (5, 6, 7) farbige LEDs, VCSELs oder Laserdioden sind. 3. Fiber optic display according to claim 1 or 2, characterized in that the light sources of different colors ( 5 , 6 , 7 ) are colored LEDs, VCSELs or laser diodes. 4. Faseroptische Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen unterschiedlicher Farbe (5, 6, 7) Lichtquellen für die Erzeugung von rotem, grünem und blauem Licht als unterschiedliche Farben sind. 4. Fiber optic display according to one of claims 1 to 3, characterized in that the light sources of different colors ( 5 , 6 , 7 ) are light sources for the generation of red, green and blue light as different colors. 5. Faseroptische Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Faserenden der ersten optischen Fasern (10) im Anzeigefeld ca. dem Zweifachen des Faserdurchmessers entspricht. 5. Fiber optic display according to one of claims 1 to 4, characterized in that the distance between the fiber ends of the first optical fibers ( 10 ) in the display field corresponds approximately to twice the fiber diameter. 6. Faseroptische Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Faserenden der ersten optischen Fasern (10) Kollimatorlinsen (11) angeordnet sind. 6. Fiber optic display according to one of claims 1 to 4, characterized in that collimator lenses ( 11 ) are arranged in front of the fiber ends of the first optical fibers ( 10 ). 7. Anzeigeelement für eine faseroptische Anzeige nach Anspruch 1, bestehend aus einer ersten optischen Faser (10), die mit einem Faserende mit einem optischen Multiplexer (9) verbunden ist, zumindest drei Lichtquellen unterschiedlicher Farbe (5, 6, 7) zur Erzielung beliebiger Farbmischungen, die über jeweils eine zweite optische Faser (8) zur Einkopplung ihres Lichtes in die erste optische Faser mit dem optischen Multiplexer (9) verbunden sind, und einer Steuereinheit (1) zur unabhängigen Steuerung der Intensität der drei Lichtquellen (5, 6, 7). 7. Display element for a fiber optic display according to claim 1, consisting of a first optical fiber ( 10 ) which is connected to a fiber end with an optical multiplexer ( 9 ), at least three light sources of different colors ( 5 , 6 , 7 ) to achieve any Color mixtures, each of which is connected to the optical multiplexer ( 9 ) via a second optical fiber ( 8 ) for coupling its light into the first optical fiber, and a control unit ( 1 ) for independently controlling the intensity of the three light sources ( 5 , 6 , 7 ). 8. Anzeigeelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen unterschiedlicher Farbe (5, 6, 7) farbige LEDs sind. 8. Display element according to claim 7, characterized in that the light sources of different colors ( 5 , 6 , 7 ) are colored LEDs. 9. Anzeigeelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen unterschiedlicher Farbe (5, 6, 7) Lichtquellen für die Erzeugung von rotem, grünem und blauem Licht als unterschiedliche Farben sind. 9. Display element according to claim 7 or 8, characterized in that the light sources of different colors ( 5 , 6 , 7 ) are light sources for the generation of red, green and blue light as different colors.