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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Darstellung von Bildinformation
mit einem Bildschirm und einer Antriebseinheit zum Bewegen des Bildschirms.
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Eine
derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 103 13 023 B4 bekannt.
Sie ist zur Aufmerksamkeit erregenden Präsentation von Werbebotschaften
an Verkaufsstätten,
auf Messen und in öffentlichen
Verkehrsmitteln bestimmt. Mittels einer Steuereinheit werden eine
Bewegung des Bildschirms und eine darzustellende Bildinformation
dynamisch synchronisiert. Die Bildschirm-Bewegung wird in Abhängigkeit
von der Bildinformation eingestellt. Hierzu ist eine Regelschleife
mit einer bidirektionalen Datenübertragung
zwischen der Antriebseinheit und der Steuereinheit vorgesehen, wobei
der Ist-Wert der Bildinformation mit dem Soll-Wert der Bildschirm-Bewegung
und der Ist-Wert der Bildschirm-Bewegung mit dem Soll-Wert der Bildinformation
ständig
verglichen werden.
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Diese
doppelte Rückkopplung
in der Regelschleife ist aufwändig.
Außerdem
besteht zu jedem Zeitpunkt eine feste Verknüpfungsvorgabe für die aktuelle
Bildschirm-Bewegung und die aktuelle Bildinformation. Dies bedingt
hohe Anforderungen an die Dynamik und Positioniergenauigkeit der
Antriebseinheit. Die Vorrichtung reagiert empfindlich auf Positionierfehler
der Antriebseinheit, sodass insgesamt eine Beschränkung der
Einsatzmöglichkeiten
resultiert.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung der eingangs
bezeichneten Art anzugeben, die tolerant gegenüber Positionierungenauigkeiten
der Antriebseinheit ist und eine hohe Flexibilität aufweist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung entsprechend den Merkmalen
des Schutzanspruchs 1 angegeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Darstellung von Bildinformation umfasst eine erste Darstellungseinheit
mit einem ersten Bildschirm, einer ersten Steuereinheit, einer ersten
Antriebseinheit, die mit dem ersten Bildschirm zu dessen Bewegung
in einer mechanischen Wirkverbindung steht, und einem an die erste
Steuereinheit angeschlossenen Positionssensor zur Erfassung einer aktuellen
Position des ersten Bildschirms, wobei die erste Steuereinheit Berechnungsmittel
zur Berechnung der darzustellenden Bildinformation aus mindestens
einem aktuellen Grundbild unter Berücksichtigung von aktuellen
Bildveränderungsparametern sowie
von der aktuellen Position des ersten Bildschirms umfasst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist im Unterschied zur bekannten Vorrichtung keine Rückkopplung
der aktuell darzustellenden Bildinformation auf die Antriebseinheit
vorgesehen. Insbesondere entfällt
auch der Aufwand für
eine Regelschleife mit einer bidirektionalen Datenübertragung. Stattdessen
wird nur die Position des ersten Bildschirms erfasst und in die
aktuelle Berechnung der Bildinformation aus dem Grundbild mit einbezogen. Eine
Positionierungenauigkeit der Antriebseinheit spielt praktisch keine
Rolle, da es nicht auf eine vorgegebene, sondern auf die tatsächlich vorliegende und
mittels des Positionssensors erfasste Position des ersten Bildschirms
ankommt. Dadurch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr flexibel
einsetzbar. Außerdem
sind die Anforderungen an die Dynamik und Positioniergenauigkeit
der Antriebseinheit sehr viel geringer als bei der bekannten Vorrichtung
gemäß dem Stand
der Technik. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist bezüglich
des Antriebs sehr fehlertolerant.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich
aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.
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Günstig ist
eine Variante, bei der die erste Antriebseinheit ausgelegt ist zur
von der Bildinformation unabhängigen
Bewegung des ersten Bildschirms. Dadurch sinkt der Realisierungsaufwand und
die Flexibilität
erhöht
sich.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Variante weist der erste Bildschirm eine Bildwiederholfrequenz
auf und die Berechnungsmittel sind zur Berechnung der darzustellenden
Bildinformation im Takt der Bildwiederholfrequenz und insbesondere
in Echtzeit ausgelegt. Dadurch kann eine sehr präzise Darstellung der Bildinformation
erfolgen. Auch sehr rasche Änderungen
der darzustellenden Bildinformation lassen sich so zur Anzeige bringen.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn die aktuellen Bildveränderungsparameter einen darzustellenden
Ausschnitt aus dem aktuellen Grundbild beschreiben, wobei ein aktueller
Ausschnitt-Größenparameter
zur Anpassung einer Größe des darzustellenden
Ausschnitts, ein aktueller Ausschnitt-Verschiebeparameter zur Anpassung
einer Verschiebeposition des darzustellenden Ausschnitts und ein
aktueller Ausschnitt-Winkelparameter zur Anpassung einer Winkelposition
des darzustellenden Ausschnitts vorgesehen ist. Grundsätzlich kann
der Ausschnitt auch das ganze Grundbild abdecken. Anhand dieser
Bildveränderungsparameter
kann auf einfache und sehr flexible Weise ein darzustellender Ausschnitt
aus dem Grundbild ermittelt werden.
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Vorzugsweise
ist es außerdem
vorgesehen, dass die Berechnungsmittel zur im Takt der Bildwiederholfrequenz
erfolgenden Berechnung des aktuellen Ausschnitt-Größenparameters,
des aktuellen Ausschnitt-Verschiebepara meters und des aktuellen Ausschnitt-Winkelparameters
mittels einer Interpolation zwischen vorgebbaren Stützstellenwerten
ausgelegt sind. Dadurch kann die Stützstellendichte reduziert werden.
Die Interpolation liefert auch zu Zeitpunkten, die zwischen den
Stützstellen
liegen, Vorgabewerte.
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Bei
einer weiteren günstigen
Ausgestaltung ist der Positionssensor ausgelegt zur Erfassung einer aktuellen
Verschiebeposition des ersten Bildschirms und einer aktuellen Winkelposition
des ersten Bildschirms, sowie die Steuereinheit ausgelegt zu einer daraus
abgeleiteten Bestimmung eines aktuellen Bildschirm-Verschiebeparameters
und eines aktuellen Bildschirm-Winkelparameters. Diese Parameter eignen
sich besonders gut zur Berücksichtigung
der aktuellen Bildschirmposition bei der Berechnung der darzustellenden
Bildinformation.
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Günstig ist
weiterhin eine Variante, bei der die Berechnungsmittel zur Berechnung
der darzustellenden Bildinformation mittels Matrix-Multiplikationen
ausgelegt sind. Diese mathematischen Operationen lassen sich sehr
gut programmieren und als Softwaremodule auf einem Mikroprozessor
ausführen.
Die Matrix-Multiplikationen erlauben sehr einfach eine Berücksichtigung
sowohl der Bildveränderungsparameter
als auch der Bildschirmparameter. Sie sind außerdem für eine sehr schnelle Berechnung
der Bildinformation geeignet.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausführungsform
sind der erste Bildschirm und die erste Steuereinheit zu einer gemeinsamen
Baueinheit zusammengefügt.
Dadurch resultiert ein geringes Bauvolumen und es kann ggf. ohnehin
vorhandene Berechnungskapazität
doppelt genutzt werden. Vorteilhaft sind außerdem die so resultierenden
kurzen Signalwege. Insbesondere bei hochfrequenten Signalen verhindert
dies eine unerwünschte Abstrahlung.
Weiterhin erübrigt
eine Integration einen elektrischen Schleifkontakt, der andernfalls
zur Übertragung
der Grafiksignale von der ersten Steuereinheit zum ersten Bildschirm
erforderlich wäre,
um die mechanisch bewegbare Stelle der Halterung des Bildschirms
zu überbrücken. Ein
zur Übertragung
der hochfrequenten Grafiksignale geeigneter Schleifring ist aber
mit erheblichem Aufwand verbunden, der durch die vorteilhafte Integration
vermieden werden kann.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn das aktuelle Grundbild ein Momentanbild
einer Videosequenz oder einer vorgebbaren Bildsequenz ist. Das Grundbild
kann aus einer weitgehend beliebigen Quelle stammen. Es ist also
eine sehr große
Anwendungsvielfalt gegeben.
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Außerdem ist
günstig,
die Berechnungsmittel so auszulegen, dass die darzustellende Bildinformation
aus einer Überlagerung
von mindestens zwei Teilbildinformationen ermittelt wird, die jeweils
aus einem aktuellen Grundbild unter Berücksichtigung von aktuellen
Bildveränderungsparametern
sowie von der aktuellen Position des ersten Bildschirms errechnet
werden. Dies erhöht
das Anwendungspotential weiter.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Variante ist mindestens eine zweite Darstellungseinheit
mit einem zweiten Bildschirm, einer zweiten Steuereinheit, einer
zweiten Antriebseinheit, die mit dem zweiten Bildschirm zu dessen
Bewegung in einer mechanischen Wirkverbindung steht, und einem an
die zweite Steuereinheit angeschlossenen Positionssensor zur Erfassung
einer aktuellen Position des zweiten Bildschirms vorgesehen. Damit
lassen sich die Präsentationen
der Bildinformation noch eindrucksvoller und vielfältiger gestalten.
Grundsätzlich
ist die Anzahl der Darstellungseinheiten nicht begrenzt. Es können also auch
drei, vier oder noch mehr Darstellungseinheiten vorgesehen sein.
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Darüber hinaus
gibt es eine weitere günstige Ausgestaltung,
bei der die erste und die zweite Darstellungseinheit eine gemeinsame
Koordinierungseinheit haben. Dies dient einer Synchronisierung oder
zumindest einem zeitlich koordinierten Beginn der auf den jeweiligen
Darstellungseinheiten ablaufenden Teilpräsentationen. So wird ein unerwünschter
Zeitversatz zwischen den Teilpräsentationen
vermieden. Grundsätzlich
lässt sich
mit der Koordinierungseinheit aber auch jede andere Art der Synchronisierung
realisieren. Die Koordinierungseinheit kann als gesonderte Einheit
ausgebildet oder Bestandteil einer der Darstellungseinheiten sein.
Insbesondere kann sie durch eine der Steuereinheiten gebildet sein.
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Gemäß einer
anderen günstigen
Ausgestaltung ist eine an die erste Steuereinheit und an die erste
Antriebseinheit lösbar
anschließbare
Simulationseinheit zur Simulation der Darstellung der Bildinformation
vorgesehen. Die Simulationseinheit ist insbesondere auch an alle
anderen ggf. vorhandenen Steuer- und Antriebseinheiten lösbar anschließbar. Die
Simulationseinheit ermöglicht
in sehr einfacher und bequemer Weise das Erstellen und Testen einer neuen
Bildpräsentation,
ohne dass dazu die Darstellungseinheiten selbst benötigt werden
oder/und in Betrieb genommen werden müssen.
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Weiterhin
ist die Simulationseinheit vorzugsweise dazu ausgelegt, an die erste
Steuereinheit und an die erste Antriebseinheit übertragbare Steuersequenzen
zu erzeugen. Die Steuersequenzen können insbesondere in Form von
Skriptdateien abgespeichert und an die Darstellungseinheiten übertragen werden.
Auf diese Weise können
die während
des Testens gewonnenen Informationen auch für die endgültig auf den Darstellungseinheit
ablaufende Bildpräsentation
verwendet werden.
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Die
vorstehend für
die erfindungsgemäße Vorrichtung
beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten in gleicher oder zumindest ähnlicher
Weise für das
oder die auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführten oder
ablaufenden Verfahren. Auch diese Verfahren sind der Erfindung zuzurechnen.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung. Es zeigt:
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1 ein
Blockschaltbild einer Darstellungseinheit zur Bildpräsentation
mit einem mittels einer Antriebseinheit bewegbaren Bildschirm und
mit einer Steuereinheit,
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2 ein
detailliertes Blockschaltbild der Darstellungseinheit gemäß 1,
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3 und 4 ein
Ausführungsbeispiele von
Grundbildern und einer daraus ermittelten auf dem Bildschirm der
Darstellungseinheit gemäß 1 und 2 darzustellenden
Bildinformation, und
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5 ein
Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Bildpräsentation mit drei Darstellungseinheiten gemäß 1 und 2 sowie
mit einer anschließbaren
Simulationseinheit und einer Koordinierungseinheit.
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Einander
entsprechende Teile sind in den 1 bis 5 mit
denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
ein Ausführungsbeispiel
einer als Darstellungseinheit 1 ausgebildeten Vorrichtung
zur Darstellung einer Bildinformation 2 gezeigt. Die Darstellungseinheit 1 umfasst
einen bewegbaren Bildschirm 3, eine Antriebseinheit 4 sowie
eine Steuereinheit 5, die zusammen mit dem Bildschirm 3 eine bauliche
Einheit bildet. Der Bildschirm 3 und die Antriebseinheit 4 sind
mittels einer mechanischen Wirkverbindung 6 miteinander
gekoppelt, sodass die Antriebseinheit 4 den Bildschirm 3 bewegen
kann. Diese Bewegung kann als Dreh- und/oder als Verschiebebewegung
ausgeführt
sein. In 1 ist dies durch einen Rotationspfeil 7 bzw.
einen Translationspfeil 8 angedeutet.
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Zur
Erfassung der aktuellen Position des Bildschirms 3 ist
ein Positionssensor 9 vorgesehen, der im Ausführungsbeispiel
der Antriebseinheit 4 zugeordnet ist, aber auch an die
Steuereinheit 5 angeschlossen ist. Der Positionssensor 9 erfasst
die Stellung des Bildschirms 3 im Ausführungsbeispiel also indirekt über eine
Positionserfassung an der Antriebseinheit 4. Grundsätzlich kann
die Positionserfassung jedoch auch auf andere Weise erfolgen. So kann
der Positionssensor 9 auch an einer anderen Stelle innerhalb
der Darstellungseinheit 1 angeordnet sein, beispielsweise
direkt am Bildschirm 3.
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In 2 ist
ein Blockschaltbild der Darstellungseinheit 1 gemäß 1 gezeigt.
Der im Ausführungsbeispiel
als TFT- bzw. LCD-Bildschirm ausgeführte Bildschirm 3 ist
elektrisch an die Steuereinheit 5 angeschlossen, die als
Rechner oder als Rechnerbaugruppe ausgeführt ist und eine Standard-Grafikkarte 10,
eine Berechnungseinheit 11 sowie einen Speicher 12 um fasst.
Die Grafikkarte 10 liefert die darzustellende Bildinformation 2 an
den Bildschirm 3. Letzterer kann grundsätzlich auch als Plasma-Bildschirm
oder als Großbildschirm,
beispielsweise in Form einer LED-Anzeigewand, ausgeführt sein.
Die der der Darstellungseinheit 1 eigene hohe Toleranz bezüglich der
Positioniergenauigkeit ermöglicht
also auch den Einsatz und insbesondere die Bewegung eines sehr schweren
Bildschirms. Der Speicher 12 ist im Ausführungsbeispiel
als Festplatte ausgebildet. Die Berechnungseinheit 11 umfasst
eine Mikroprozessor- oder Mikrocontroller-Baugruppe.
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Die
Steuereinheit 5 hat außerdem
einen Messeingang 13, der beispielsweise als parallele Schnittstelle
(LPT) oder als USB-Schnittstelle ausgeführt ist. Der Messeingang 13 ist
an den Positionssensor 9 angeschlossen. Weiterhin hat die
Steuereinheit 5 einen Netzwerkeingang 14 und einen
Videoeingang 15. Der Netzwerkeingang 14 und der
Videoeingang 15 sind optional.
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Die
Antriebseinheit 4 umfasst eine Motorsteuerung 16,
einen Motor 17, ein Getriebe 18, einen als Träger für den Bildschirm 3 ausgebildeten
Drehteller 19, eine einen Referenzpunkt 20 am
Drehteller 19 erfassende Reflexlichtschranke 21,
einen am Motor 17 angeordneten Inkrementalgeber 22 sowie
einen Zähler 23.
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Der
Motor 17, das Getriebe 18 und der Drehteller 19 sind
mechanisch so miteinander verbunden, dass der Motor 17 eine
Drehbewegung des Drehtellers 19 bewirken kann. Je nach
Ausgestaltung der mechanischen Wirkverbindung zwischen dem Motor 17 und
dem Drehteller 19 kann außerdem auch eine Verschiebung
des Drehtellers 19 ermöglicht
werden.
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Die
Motorsteuerung 16 ist an den Motor 17 mittels
einer Steuerleitung 24, an den Inkrementalgeber 22 sowie
an die Reflexlichtschranke 21 mittels Signalleitungen 25 bzw. 26 sowie
an den Zähler 23 mittels
einer Reset-Leitung 27 angeschlossen.
Beim Ausführungsbeispiel
gemäß 2 ist
der Positionssensor 9 zweigeteilt ausgeführt. Er
umfasst den Inkrementalgeber 22 und den Zähler 23,
die mittels einer Signalleitung 28 miteinander verbunden
sind.
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Im
Folgenden werden auch unter Bezugnahme auf die 3 und 4 die
Wirkungsweise sowie besondere Vorteile der Darstellungseinheit 1 beschrieben.
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In
der Berechnungseinheit 11 der Steuereinheit 5 wird
die darzustellende Bildinformation 2 innerhalb jeder Bildwiederholperiodendauer
neu berechnet und an die Grafikkarte 10 weiter geleitet,
die die eigentliche Anzeige auf dem Bildschirm 3 veranlasst.
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Unabhängig von
dieser mittels der Steuereinheit 5 durchgeführten Berechnung
und Anzeige der Bildinformation 2 bestimmt die Motorsteuerung 16 der
Antriebseinheit 4, ob eine Veränderung der Antriebs- und damit
der Bildschirmposition vorgenommen werden soll und veranlasst dies
gegebenenfalls. In der Motorsteuerung 16 werden die Steuersignale
für den
Motor 17 auch unter Berücksichtigung
der vom Inkrementalgeber 22 und von der Reflexlichtschranke 21 gelieferten
Messwerte ermittelt. Der Inkrementalgeber 22 erfasst eine
Position des Motors 17 und meldet eine Veränderung
der Antriebsposition in Form von Zählimpulsen sowohl an die Motorsteuerung 16 als
auch an den Zähler 23. Die
Reflexlichtschranke 21 erfasst den Referenzpunkt 20 am
Drehteller 19 und stellt diese Information ebenfalls der
Motorsteuerung 16 zur Verfügung.
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In
der Steuereinheit 5 und in der Antriebseinheit 4 ist
jeweils ein Steuerprogramme mit Vorgaben bezüglich der jeweiligen Aufgabe,
also der Bildberechnung und -darstellung bzw. der Bildschirmbewegung,
hinterlegt. Beide Steuerprogramme sind unabhängig voneinander.
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Diese
Steuerprogramme umfassen Stützpunkte
auf einer zeitlichen Skala. In der Antriebseinheit 4 sind
für jeden
Stützpunkt
mindestens ein Antriebs-Verschiebeparameter
und mindestens ein Antriebs-Winkelparameter abgespeichert, die eine
Verschiebeposition bzw. eine Winkelposition angeben, die von der
Antriebseinheit 4 zum Zeitpunkt dieses Stützpunkts
eingestellt werden soll. Zwischen den einzelnen Stützpunkten,
die in einem prinzipiell beliebigen zeitlichen Abstand voneinander
vorgesehen sein können,
ermittelt die Motorsteuerung 16 die Vorgabewerte für die Verschiebeposition
und die Winkelposition im Ausführungsbeispiel
mittels einer linearen Interpolation. Andere Verfahren zur Bestimmung
der zwischen den Stützstellen
liegenden Vorgabewerte für
die Steuerung des Motors 17 sind ebenfalls möglich. Dies
gilt insbesondere auch für
nichtlineare Interpolationsverfahren.
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Auch
in der Steuereinheit 5 sind Stützpunkte mit Bildveränderungsparametern
auf einer zeitlichen Skala hinterlegt. Die pro Stützpunkt
gespeicherten Bildveränderungsparameter
umfassen zumindest einen Ausschnitt-Größenparameter, zumindest einen Ausschnitt-Verschiebeparameter
und zumindest einen Ausschnitt-Winkelparameter. Diese Parameter beschreiben
die Größe, die
Verschiebeposition und die Winkelposition eines beispielhaft in 3 gezeigten
Ausschnitts 29 aus einem Grundbild 30. Der Ausschnitt 29 entspricht
dabei im Wesentlichen der auf dem Bildschirm 3 darzustellen den
Bildinformation 2. Er kann das Anzeigefeld des Bildschirms 3 entweder komplett
oder auch nur teilweise ausfüllen.
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Das
Grundbild 30 kann sich mit der Zeit verändern oder konstant bleiben.
Ebenso ist es möglich, als
Grundbild 31 eine Überlagerung
zweier Teilbilder 32 und 33 vorzusehen. Dies ist
in 4 dargestellt. Die Überlagerung ist insbesondere
dann von Vorteil, wenn der Ausschnitt 29 im Verlauf der
Präsentation über den
Rand des ersten Teilbilds 32 hinaus bewegt wird, wie dies
beispielsweise bei einer Drehung des in 4 gezeigten
Ausschnitts 29 der Fall wäre. Um zu vermeiden, dass der
Ausschnitt 29 dann in diesem Bereich einen undefinierten
Inhalt aufweist, ist das zweite Teilbild 33 an dieser Stelle
dem ersten Teilbild 32 hinterlegt.
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Die
vorstehend genannten Bildveränderungsparameter,
also der Ausschnitt-Größenparameter,
der Ausschnitt-Verschiebeparameter und der Ausschnitt-Winkelparameter,
sind pro Stützstelle
gespeichert, wobei die Stützstellen
wiederum in beliebiger zeitlicher Abfolge vorgesehen sein können. Zwischen
den Stützstellen
erfolgt wie auch in der Antriebseinheit 4 eine Interpolation.
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Bei
einer nicht dargestellten Ausführungsform
ist die darzustellende Bildinformation 2 aus mehr als einem
Ausschnitt 29 zusammengesetzt. Die einzelnen Ausschnitte
können
nebeneinander oder zumindest teilweise übereinander liegen. Hierbei kommt
die an sich bekannte Einblendtechnik zum Einsatz.
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Neben
den Bildveränderungsparametern sind
auch Informationen darüber,
welches Grundbild 30 und/oder 31 zu dem jeweiligen
Zeitpunkt verwendet werden soll, in dem Speicher 12 hinterlegt.
Dies erfolgt beim Ausfüh rungsbeispiel
in Gestalt einer Skriptdatei 34. Die jeweils verwendeten
Grundbilder 30 und 31 liegen beim Ausführungsbeispiel
als Mediendateien vor. Deren Inhalt und auch die Herkunft dieser
Mediendateien ist weitgehend beliebig.
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Sie
können
als Texttickerdateien 35, als Bilddateien 36 und
als Videodateien 37 im Speicher 12 abgelegt sein.
Ebenso können
sie jedoch über
den Netzwerkeingang 14 oder den Videoeingang 15 aktuell
aus einem Datennetzwerk, wie beispielsweise dem Internet, bzw. von
einer aktuell aufzeichnenden digitalen Videokamera zugeführt werden.
In der Skriptdatei 34 ist hinterlegt, welche der genannten verfügbaren Quellen
zum jeweiligen Zeitpunkt heranzuziehen sind. Dabei können durchaus
auch mehrere Quellen gleichzeitig zur Erzeugung der darzustellenden
Bildinformation 2 verwendet werden.
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Über den
Messeingang 13 erhält
die Steuereinheit 5 indirekte Informationen über die
Verschiebeposition und die Winkelposition des Bildschirms 3. Anhand
der vom Zähler 23 zur
Verfügung
gestellten Daten bezüglich
der Verschiebeposition und der Winkelposition des Motors 17 werden
aktuelle Bildschirm-Verschiebeparameter und aktuelle Bildschirm-Winkelparameter
ermittelt. Diese gehen ebenfalls in die Bestimmung der Bildinformation 2 ein.
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In
der Berechnungseinheit 11 werden Matrix-Multiplikationen
durchgeführt,
wobei für
die drei Bildveränderungsparameter,
also den aktuellen Ausschnitt-Größenparameter,
den aktuellen Ausschnitt-Verschiebeparameter und den aktuellen Ausschnitt-Winkelparameter,
sowie für
den aktuellen Bildschirm-Verschiebeparameter und den aktuellen Bildschirm-Winkelparameter
jeweils eine Matrix aufgestellt wird, die die jeweilige Verschie bung,
Drehung oder Größenanpassung
nach den Vorschriften der allgemeinen Algebra zur Koordinatentransformation beschreibt.
Nach einer Multiplikation dieser fünf Matrizen mit dem ausgewählten aktuellen
Grundbild 30 und/oder 31 liegt die anzuzeigende
Bildinformation 2 für
die aktuelle Bildwiederholperiodendauer vor. Pro anzuzeigender Bildinformation 2 werden
also jeweils fünf
Matrix-Multiplikationen vorgenommen. Diese Ermittlung der Bildinformation 2 per
Matrix-Operation erfolgt in Echtzeit, d. h. im Takt der Bildwiederholfrequenz
des Bildschirms 3.
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Vorteilhafterweise
gehen in die Ermittlung der Bildinformation 2 weder die
Antriebs-Verschiebeparameter noch die Antriebs-Winkelparameter,
also die in der Antriebseinheit abgespeicherten Sollwerte für die Verschiebeposition
bzw. Winkelposition des Motors 17, ein. Stattdessen wird
die (indirekt) gemessene, tatsächlich
vorliegende Verschiebeposition und Drehposition des Bildschirms 3 verwendet.
Dadurch werden Probleme, die aus einer zu niedrigen Dynamik oder
einer Positionierungenauigkeit der Antriebseinheit 4 resultieren,
vermieden. Die Steuereinheit 5 ist in der Lage, die zur
Anzeige gebrachte Bildinformation 2 an die jeweils aktuelle
Bildschirmposition anzupassen.
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Umgekehrt
erfolgt die Steuerung des Motors 17 in der Antriebseinheit 4 unabhängig von
der gerade dargestellten Bildinformation 2. Maßgeblich
sind ausschließlich
die Vorgabewerte an den Stützstellen, die
in der Antriebseinheit 4 abgespeichert sind. Die Antriebs-Verschiebeparameter
und die Antriebs-Drehparameter der jeweiligen Stützstellen sind ebenfalls in
einer Skriptdatei 38 hinterlegt.
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Insgesamt
ist die Darstellungseinheit 1 sehr robust und unempfindlich
gegenüber
Störungen.
Außerdem
erlaubt die für
jedes einzelne Anzeigebild im Takt der Bildwiederholfrequenz berechnete
Bildinformation 2 eine sehr flexible Anpassung an die unterschiedlichsten
Anwendungsfälle.
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In 5 ist
ein Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung 39 zur Bildpräsentation mit insgesamt drei
Darstellungseinheiten 40, 41 und 42 in
Blockschaltbilddarstellung wiedergegeben. Die Darstellungseinheiten 40 bis 42 entsprechen
im Aufbau und ihrer Wirkungsweise der Darstellungseinheit 1 gemäß den 1 bis 4.
Zusätzlich
sind eine Simulationseinheit 43 sowie eine Koordinierungseinheit 44 vorgesehen.
Die Simulationseinheit 43 ist lösbar mit den Antriebseinheiten 4 und
Steuereinheiten 5 der Darstellungseinheiten 40 bis 42 verbunden.
Die Koordinierungseinheit 44 ist an die Steuereinheiten 5 der
Darstellungseinheiten 40 bis 42 angeschlossen.
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Die
Simulationseinheit 43 ist im Ausführungsbeispiel als eigenständiger Computer
ausgeführt,
der zur Vorbereitung einer Bildpräsentation auf der Vorrichtung 39 ausgelegt
ist. Dazu werden die Bewegungen der Bildschirme 3 der Darstellungseinheiten 40 bis 42 und
die jeweils darzustellenden Bildinformationen 2 vollständig in
der Simulationseinheit 43 simuliert, um die Abfolge der
Stützstellen
mit ihren in den Antriebseinheiten 4 und Steuereinheiten 5 zu hinterlegenden
Parameter auszuprobieren und endgültig festzulegen, wenn eine
zufriedenstellende Bildpräsentation
erreicht ist. Diese Stützstellen
und die zugehörigen
Parameterwerte werden dann in den Skriptdateien 34 und 38 festgehalten.
Die so erstellten Skriptdateien 34 und 38 werden
zur Speicherung an die Steuereinheiten 5 bzw. Antriebseinheiten 4 der Darstellungseinheiten 40 bis 42 übertragen.
Anschließend
kann die Verbindung zu den Darstellungseinheiten 40 bis 42 wieder
gelöst
werden. Die Simulationseinheit 43 ist für das Ausführen der Bildpräsentation
nicht erforderlich. Sie dient in erster Linie der Vorbereitung der
Bildpräsentation.
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Die
optionale Koordinierungseinheit 44 ist vor allem dann vorgesehen,
wenn die in den Darstellungseinheiten 40 bis 42 gezeigten
Bildinformationen 2 synchronisiert werden sollen. Ist dies
nicht der Fall, kann die Koordinierungseinheit 44 auch
entfallen. Andernfalls besteht die Hauptfunktion der Koordinierungseinheit 44 darin,
die in den Darstellungseinheiten 40 bis 42 ablaufenden
Teilpräsentationen
gleichzeitig anzustoßen.
Danach laufen die jeweiligen Teilpräsentationen auf den Darstellungseinheiten 40 bis 42 unabhängig voneinander
ab.
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Bei
einer alternativen nicht gezeigten Ausführungsform kann die koordinierende
Aufgabe auch von einer der Steuereinheiten 5 übernommen
werden.