专利名称：由光纤构成像素点部件或由多个局部屏幕构成的大屏幕的制作方法
一种关于显示器的改进。
背景技术：
传统的电视机(CRT、液晶投影、等离子、背投等)，其屏幕是由一个整体的屏幕构成，如果要做成大屏幕，成本将急剧增加，甚至不可能。比如CRT电视机加大屏幕，有两条途径，其一是增加电子行进距离，这将导致电视机厚度增加；其二是增加电子枪的电子偏转角度，这是有限度的改进，到110°以后很难再增加角度。
发明目的本发明的目的是将传统的电视机屏幕简便地改造成大屏幕。
发明内容
任何屏幕都是由M×N个像素点组成，本发明的原理是屏幕整体由光纤构成像素点部件或由多个局部屏幕构成的大屏幕。
该总原理的实现有两类分支结构。
其一是，屏幕不是一块整屏，而是由许多光纤截面组成。将M×N根光纤1组成一个光纤阵，光纤阵首端2捆扎粘合成小屏幕3称“光纤阵图象接受屏3”(简称“接受屏3”)，用于接受前端电视设备(包括投影管、CRT显象管电子枪、CRT显象管、液晶投影的液晶屏、等离子屏)的电视图象，接受屏3上每根光纤首端2的端面对应一个像素点；其图象通过光纤阵传导至光纤尾端4传出，将M×N根光纤尾端4按照其首端2相同的排列捆扎粘合后形成新的大屏幕5称“光纤阵图象输出屏5”(简称“输出屏5”)，所以，接受屏3的图象点对点地传输到了输出屏5，只要光纤尾端4的截面积为其首端截2面积的K倍，输出屏5的面积就是接受屏3面积的K倍。当然，原电视机的亮度需相应增加。
其二是，屏幕不是一块整屏，而是由H个显示器合并做成一个大屏幕。
实施例1改造CRT电视机结构，图1。
以接受屏3直接作为显象管屏。将M×N根光纤1的首端2捆扎粘合成原显象管屏幕一样大的接受屏3，取代原CRT显象管6的屏幕，接受屏3上的每根光纤首端2的端面对应一个像素点(涂一组红绿蓝荧光粉像素点)，所以，电子束直接轰击首端2的荧光粉像素点发光，每个像素点通过一根光纤1传导至光纤尾端4传出，将M×N根光纤尾端4按照其首端2相同的排列捆扎粘合后形成新的大屏幕5(输出屏5)，所以，接受屏3的图象点对点地传输到了输出屏5，只要光纤尾端4的截面积为其首端截2面积的K倍，输出屏5的面积就是接受屏3面积的K倍。当然，原CRT电视机的亮度需相应增加K倍。
实施例2改造高亮度CRT投影管式背投电视机，图2。
对于原高亮度CRT投影管式背投电视机9，将接受屏3做得与CRT投影管屏幕8一样大，紧贴(或透明粘接)在其显示屏8上接受图象；然后通过光纤阵传输至输出屏5成为大显示屏。对于等离子电视机，改造原理相同。
实施例3改造液晶投影电视机，图3。
对于原液晶投影电视机11(包括冷光源、光学系统和电路)，无论是三液晶屏结构还是单液晶屏结构，液晶屏图象总是要汇集到图象放大透镜10，图象通过透镜放大到大屏幕。本实施例将接受屏3做得与其汇集图象一样大，用接受屏3取代透镜10，接受由液晶屏的汇集图象；然后通过光纤阵传输至输出屏5成为大显示屏。当然，所有实施例中的输出屏5都应该粘接固定在玻璃板上为好。
实施例4改造投影管式背投电视机，图4。
以接受屏3作为投影管式背投电视机的小显示屏。对于原投影管式背投电视机的改造。背投电视机投影管12不是直接将图象射(反射)到大屏幕上，而是仅射到小面积的接受屏3上，然后通过光纤阵传输至输出屏5成为大显示屏。
实施例5CRT显示器是由多个局部显示器构成的显示器。
不过这H个局部显示器是做在同一个大显象管中，大显象管背部有H组(红、绿、蓝三枪为一组)电子枪，在显示器厚度和电子偏转角度不变的情况下，4组电子枪的屏幕对角线尺寸是单组电子枪的屏幕对角线尺寸的2倍，9组电子枪的屏幕对角线尺寸是1组电子枪的屏幕对角线尺寸的3倍；如果屏幕对角线尺寸要在单组电子枪屏幕的基础上扩大N倍，则采用N2组电子枪，由此产生N2个局部屏幕图象。局部图象通常会出现畸变，通过对每个局部图象边缘畸变值的数字采样和调整，拼接成完整图象。要拼接成完整图象是模拟式电视机难以胜任的，所以其基础是数字式电视机。(以4组局部显示器合成的大显象管为例予以说明)显示器的玻壳背面安装4组电子枪，玻壳做呈(图5)矩形斗状的密封壳，屏幕13和背面14为近似于平面，为了抗压，也可以考虑形成一点球面或柱面凸形；在显示器背部面14做4组电子枪18(图6)。如果将玻壳屏幕13分为4个局部屏，电子枪18则装在每个局部屏中点的垂直线上。即，每个局部屏和对应的电子枪以及对应的电路实际上是一台小局部数字电视机。
显示器的玻壳内为真空，屏幕面积加大后压力会加大，所以为了抗压，在4个局部屏幕的每条交界线15(图5)上做上“承重墙”16或17，该“承重墙”以屏幕13为“地”，以玻壳背平面14为“顶”，承重墙在离屏幕“荫罩板”较远的部分可以做厚一点没关系，但是在“荫罩板”附近一小段却难做，因为不允许挡住“荫罩板”上的孔20(图7)。我们知道，“荫罩板”的孔按照图7的排列，这就需要根据“荫罩板”的孔位制造“承重墙”靠荫罩板近端，图7中的21和22就是根据“荫罩板”形状设计的“承重墙”，不妨碍电子枪轰击荧光粉，又能够有尽可能大的承受力。
由于局部画面通常会发生畸变，由4个局部画面拼接而成的整屏的画面，难免在结合部发生错位，如果不调整局部画面大小、位置、形状，局部画面将衔接不好，附图8中描述了由4个局部画面23拼接而成的整屏画面，图8中的画面[“china”是“乾隆”的音译]被分了几条缝24，4个局部画面23被错位了。这就涉及到每个局部画面调节的问题，这就需要“电子束探测屏”19(图6)。
“电子束探测屏”19是由可以感知“电子束”的材料编织成屏幕大小的纵横网，紧贴在荧光屏上，于是“电子束探测屏”可以确定电子束的“经纬度”，每当电子束在扫射到局部画面的边缘时，控制器发出“启动采样”信号，即可确定局部画面边缘的位置，然后反馈边缘的位置到处理机，通过数字处理，从而可以调整局部画面大小、位置、形状。
“电子束探测屏”可以做在显象管外部，做成单独的一个配件，当需要调整时紧贴在荧光屏上采样并给电视机输入局部画面边缘的信号。
也可以做在显象管内部，安装“电子束探测屏”可以利用“荫罩板”。目前，电子枪发射电子束轰击荧光屏，为了保证准确打正像素点，都采用了一个“荫罩板”拦在荧光屏前面，可以将电子束探测屏附着在荫罩板上。
本发明涉及到显象管的真空问题，特提出一种有关提高真空度的方法。先描述其原理。假定在太空中的一间房子，里面放一些完全弹性(弹子)球25，弹性球在里面进行完全弹性碰撞的无规则运动(就象空气分子在某空间的运动)会永恒持续，房间被中间一块隔板26分为A、B两个空间(图9)，隔板26上有许多单向阀ATOB，令弹性球只能由A室到B室，无法由B室到A室，于是，必定会导致B室中的球多于A室中的球。如果将单向阀和弹性球尺寸都缩小至分子级，则成了B室气体分子和A室气体分子与分子阀隔板的关系，于是，必定会导致B室中的气体分子多于A室中的气体分子的结果，这实际上打破了熵增加的定律。如果紧贴显象管有一个副空腔，两者之间用分子阀隔板隔开，当显象管和副空腔都抽真空后，如果还有一点残留气体，慢慢都会跑到副空腔中去，从而提高显象管的真空度。当然，这个想法目前太遥远。
图1——以接受屏3直接作为显象管屏。光纤1；光纤阵首端2；光纤阵图象接受屏3；光纤尾端4；光纤阵图象输出屏5；CRT显象管6；电子枪7；图2——以接受屏3紧贴高亮度CRT投影管式背投电视机的投影管屏。CRT投影管屏幕8；高亮度CRT投影管式背投电视机9。
图3——以接受屏3紧贴液晶投影电视机的液晶屏。图象放大透镜10；液晶投影电视机11；。
图4——以接受屏3作为投影管式背投电视机的小显示屏。背投电视机投影管12。
图5——显示器的矩形台状的密封玻壳装电子枪之前的形状。13——屏幕；14——背面；15——局部屏幕的交界线；16——横向“承重墙”；17——纵向“承重墙”。
图6——显示器的矩形台状的密封玻壳装电子枪后的形状。13——屏幕；14——背面；18——电子枪；19——电子束探测屏。
图7——“承重墙”靠屏幕一段的形状设计。20——荫罩板上的荫罩孔；21——“承重墙”底部形状之一；22——“承重墙”底部形状之二。
图8——由4个局部画面拼接而成的整屏画面。23——局部画面；24——局部画面结合部错位的线。
图9——房间被中间一块隔板分为A、B两个空间。A——空间之一；B——空间之二；ATOB——隔板上的单向阀；25——弹性球；26——隔板。
优势有1、从原理上说，“输出屏”的面积可以任意大。2、由于象素点是点对点的传输，可以成为高清电视。3、可以将射线的方向调节到对人体无害的方向。
权利要求
1.关于电视机显示屏构造的改进，包括电视信号处理设备和显示屏，其特征是显示屏整体是由多个局部显示屏或点组成，具体说，是由多根光纤构成像素点部件或由多个局部屏幕构成的大屏幕。
2.根据权利要求1所述的电视机显示屏，其进一步的特征是屏幕不是一块整屏，而是由许多光纤截面组成。将M×N根光纤1组成一个光纤阵，光纤阵首端2捆扎粘合成小屏幕3称“光纤阵图象接受屏3”(简称“接受屏3”)，用于接受前端电视设备(包括投影管、CRT显象管电子枪、CRT显象管、液晶投影的液晶屏、等离子屏)的电视图象，接受屏3上每根光纤首端2的端面对应一个像素点；其图象通过光纤阵传导至光纤尾端4传出，将M×N根光纤尾端4按照其首端2相同的排列捆扎粘合后形成新的大屏幕5称“光纤阵图象输出屏5”(简称“输出屏5”)，所以，接受屏3的图象点对点地传输到了输出屏5，只要光纤尾端4的截面积为其首端截2面积的K倍，输出屏5的面积就是接受屏3面积的K倍。当然，原电视机的亮度需相应增加。
3.根据权利要求1所述的电视机显示屏，其进一步的特征是以接受屏3直接作为显象管屏。将M×N根光纤1的首端2捆扎粘合成原显象管屏幕一样大的接受屏3，取代原CRT显象管6的屏幕，接受屏3上的每根光纤首端2的端面对应一个像素点(涂一组红绿蓝荧光粉像素点)，所以，电子束直接轰击首端2的荧光粉像素点发光，每个像素点通过一根光纤1传导至光纤尾端4传出，将M×N根光纤尾端4按照其首端2相同的排列捆扎粘合后形成新的大屏幕5(输出屏5)，所以，接受屏3的图象点对点地传输到了输出屏5，只要光纤尾端4的截面积为其首端截2面积的K倍，输出屏5的面积就是接受屏3面积的K倍。
4.根据权利要求1所述的电视机显示屏，其进一步的特征是对于原高亮度CRT投影管式背投电视机9，将接受屏3做得与CRT投影管屏幕8一样大，紧贴(或透明粘接)在其显示屏8上接受图象；然后通过光纤阵传输至输出屏5成为大显示屏。对于等离子电视机，改造原理相同。
5.根据权利要求1所述的电视机显示屏，其进一步的特征是对于原液晶投影电视机11(包括冷光源、光学系统和电路)，无论是三液晶屏结构还是单液晶屏结构，液晶屏图象总是要汇集到图象放大透镜10，图象通过透镜放大到大屏幕。本实施例将接受屏3做得与其汇集图象一样大，用接受屏3取代透镜10，接受由液晶屏的汇集图象；然后通过光纤阵传输至输出屏5成为大显示屏。
6.根据权利要求1所述的电视机显示屏，其进一步的特征是以接受屏3作为投影管式背投电视机的小显示屏。对于原投影管式背投电视机的改造。背投电视机投影管12不是直接将图象射(反射)到大屏幕上，而是仅射到小面积的接受屏3上，然后通过光纤阵传输至输出屏5成为大显示屏。
7.根据权利要求1所述的电视机显示屏，其进一步的特征是CRT显示器是由多个局部显示器构成的显示器；不过这H个局部显示器是做在同一个大显象管中，大显象管背部有H组(红、绿、蓝三枪为一组)电子枪，如果屏幕对角线尺寸要在单组电子枪屏幕的基础上扩大N倍，则采用N2组电子枪，由此产生N2个局部屏幕图象。局部图象通常会出现畸变，通过对每个局部图象边缘畸变值的数字采样和调整，拼接成完整图象。
8.根据权利要求1所述的电视机显示屏，其进一步的特征是显示器的玻壳背面安装4组电子枪，玻壳做呈矩形斗状的密封壳，屏幕13和背面14为近似于平面，为了抗压，也可以考虑形成一点球面或柱面凸形；在显示器背部面14做4组电子枪18。如果将玻壳屏幕13分为4个局部屏，电子枪18则装在每个局部屏中点的垂直线上。
9.根据权利要求1所述的电视机显示屏，其进一步的特征是为了抗压，在4个局部屏幕的每条交界线15上做上“承重墙”16或17，该“承重墙”以屏幕13为“地”，以玻壳背平面14为“顶”，需要根据“荫罩板”的孔位制造“承重墙”靠荫罩板近端，21和22就是根据“荫罩板”形状设计的“承重墙”，不妨碍电子枪轰击荧光粉，又能够有尽可能大的承受力。
10.根据权利要求1所述的电视机显示屏，其进一步的特征是“电子束探测屏”19是由可以感知“电子束”的材料编织成屏幕大小的纵横网，紧贴在荧光屏上，于是“电子束探测屏”可以确定电子束的“经纬度”，每当电子束在扫射到局部画面的边缘时，控制器发出“启动采样”信号，即可确定局部画面边缘的位置，然后反馈边缘的位置到处理机，通过数字处理，从而可以调整局部画面大小、位置、形状。“电子束探测屏”可以做在显象管外部，做成单独的一个配件，当需要调整时紧贴在荧光屏上采样并给电视机输入局部画面边缘的信号。也可以做在显象管内部，安装“电子束探测屏”可以利用“荫罩板”。可以将电子束探测屏附着在荫罩板上。
全文摘要
将M×N根光纤1的首端2捆扎粘合成原显象管屏幕一样大的接受屏3，取代原CRT显象管6的屏幕，接受屏3上的每根光纤首端2的端面对应一个像素点，每个像素点通过一根光纤1传导至光纤尾端4传出，将M×N根光纤尾端4按照其首端2相同的排列捆扎粘合后形成新的大屏幕5。所以，接受屏3的图象点对点地传输到了输出屏5，只要光纤尾端4的截面积为其首端截2面积的K倍，输出屏5的面积就是接受屏3的K倍。
文档编号H04N5/74GK1859550SQ20051003150
公开日2006年11月8日 申请日期2005年5月8日 优先权日2005年5月8日
发明者陈启星 申请人:陈启星