EP2016577B1

EP2016577B1 - Vorrichtung zur darstellung von bildinformation

Info

Publication number: EP2016577B1
Application number: EP07724855A
Authority: EP
Inventors: Klaus Ketterer; Karin Stumm-Tippe
Original assignee: STUMM TIPPE KARIN; Stumm-Tippe Karin
Current assignee: Stumm-Tippe Karin
Priority date: 2006-05-05
Filing date: 2007-05-04
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2027-05-04
Also published as: US20080001917A1; DE102006020979B3; ATE545126T1; WO2007128502A1; EP2016577A1; DE202006008325U1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Darstellung von Bildinformation mit einem Bildschirm und einer Antriebseinheit zum Bewegen des Bildschirms.
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.
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.
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.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 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.
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. Auch aufgrund des Rückgriffs auf das jeweils aktuelle Grundbild und aufgrund der jeweils aktuellen Berechnung der darzustellenden Bildinformation auf Basis dieses aktuellen Grundbilds kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bildinformationsdarstellung äußerst flexibel und mit vergleichsweise geringem Aufwand zur Erstellung unterschiedlichster Präsentationen verwendet werden. Vor allem bedarf es keiner im Filmstudio aufwändig vorbereiteter und im Speicher der Vorrichtung hinterlegter Filmsequenzen, die dann z. B. als Soll-Wertvorgaben für die darzustellende Bildinformation dienen und mit denen die tatsächliche Bildschirm-Bewegung in wiederum aufwändiger Weise in Übereinklang gebracht werden müsste.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.
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.
Vorzugsweise ist in der ersten Steuereinheit ein Steuerprogramm zur Bildberechnung und -darstellung und in der ersten Antriebseinheit ein Steuerprogramm zur Bildschirmbewegung hinterlegt, wobei beide Steuerprogramme unabhängig voneinander sind.
Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die erste Steuereinheit und die erste Antriebseinheit als voneinander getrennte Baueinheiten ausgebildet sind. Insbesondere kann lediglich eine Verbindung zur Übertragung aktueller Positionsinformationen des ersten Bildschirms von der ersten Antriebseinheit zur ersten Steuereinheit vorgesehen sein.
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.
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.
Vorzugsweise ist es außerdem vorgesehen, dass die Berechnungsmittel zur im Takt der Bildwiederholfrequenz erfolgenden Berechnung des aktuellen Ausschnitt-Größenparameters, des aktuellen Ausschnitt-Verschiebeparameters 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.
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.
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. Insbesondere wird für jeden der aktuellen Bildveränderungsparameter und für jeden der aktuellen Bildschirmpositionsparameter jeweils eine zugehörige Matrix aufgestellt. Insgesamt liegen also vorzugsweise bis zu fünf gesonderte Matrizen vor, von denen jeweils eine dem aktuellen Ausschnitt-Größenparameter, dem aktuellen Ausschnitt-Verschiebeparameter, dem aktuellen Ausschnitt-Winkelparameter, dem aktuellen Bildschirm-Verschiebeparameter und dem aktuellen Bildschirm-Winkelparameter zugeordnet ist. Die anzuzeigende Bildinformation ergibt sich anhand einer Multiplikation der den aktuellen Bildveränderungsparametern und den aktuellen Bildschirmpositionsparametern zugeordneten Matrizen mit dem aktuellen Grundbild.
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 gegebenenfalls 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 der Darstellungseinheit ablaufende Bildpräsentation verwendet werden.
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.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1: ein Blockschaltbild einer Darstellungseinheit zur Bildpräsentation mit einem mittels einer Antriebseinheit bewegbaren Bildschirm und mit einer Steuereinheit,
Fig. 2: ein detailliertes Blockschaltbild der Darstellungseinheit gemäß Fig. 1,
Fig. 3 und 4: Ausführungsbeispiele von Grundbildern und einer daraus ermittelten auf dem Bildschirm der Darstellungseinheit gemäß Fig. 1 und 2 darzustellenden Bildinformation, und
Fig. 5: ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Bildpräsentation mit drei Darstellungseinheiten gemäß Fig. 1 und 2 sowie mit einer anschließbaren Simulationseinheit und einer Koordinierungseinheit.

Einander entsprechende Teile sind in den Fig. 1 bis 5 mit denselben Bezugszeichen versehen.
In Fig. 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 Fig. 1 ist dies durch einen Rotationspfeil 7 bzw. einen Translationspfeil 8 angedeutet.
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.
In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der Darstellungseinheit 1 gemäß Fig. 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 umfasst. 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.
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.
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.
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.
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 Fig. 2 ist der Positionssensor 9 zweigeteilt ausgeführt. Er umfasst den Inkrementalgeber 22 und den Zähler 23, die mittels einer Signalleitung 28 miteinander verbunden sind.
Im Folgenden werden auch unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 die Wirkungsweise sowie besondere Vorteile der Darstellungseinheit 1 beschrieben.
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.
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.
In der Steuereinheit 5 und in der Antriebseinheit 4 ist jeweils ein Steuerprogramm mit Vorgaben bezüglich der jeweiligen Aufgabe, also der Bildberechnung und -darstellung bzw. der Bildschirmbewegung, hinterlegt. Beide Steuerprogramme sind unabhängig voneinander.
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.
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 Fig. 3 gezeigten Ausschnitts 29 aus einem Grundbild 30. Der Ausschnitt 29 entspricht dabei im Wesentlichen der auf dem Bildschirm 3 darzustellenden Bildinformation 2. Er kann das Anzeigefeld des Bildschirms 3 entweder komplett oder auch nur teilweise ausfüllen.
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 Fig. 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 Fig. 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.
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.
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.
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 Ausführungsbeispiel 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 sind weitgehend beliebig.
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.
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.
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 Verschiebung, 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/oder31 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.
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.
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.
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.
In Fig. 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 Fig. 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.
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.
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.
Bei einer alternativen nicht gezeigten Ausführungsform kann die koordinierende Aufgabe auch von einer der Steuereinheiten 5 übernommen werden.

Claims

Vorrichtung zur Darstellung von Bildinformation (2) umfassend
a) eine erste Darstellungseinheit (1; 40, 41, 42) mit einem ersten Bildschirm (3), einer ersten Steuereinheit (5), einer ersten Antriebseinheit (4), die mit dem ersten Bildschirm (3) zu dessen Bewegung in einer mechanischen Wirkverbindung (6; 19) steht, und einem an die erste Steuereinheit (5) angeschlossenen Positionssensor (9) zur Erfassung einer aktuellen Position des ersten Bildschirms (3), wobei

b) die erste Steuereinheit (5) Berechnungsmittel (11) zur Berechnung der darzustellenden Bildinformation (2) aus mindestens einem aktuellen Grundbild (30, 31) unter Berücksichtigung von aktuellen Bildveränderungsparametern sowie von der aktuellen Position des ersten Bildschirms (3) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinheit (4) ausgelegt ist zur von der Bildinformation unabhängigen Bewegung des ersten Bildschirms (3).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bildschirm (3) eine Bildwiederholfrequenz aufweist und die Berechnungsmittel (11) zur Berechnung der darzustellenden Bildinformation (2) im Takt der Bildwiederholfrequenz und insbesondere in Echtzeit ausgelegt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuellen Bildveränderungsparameter einen darzustellenden Ausschnitt (29) aus dem aktuellen Grundbild (30; 31) beschreiben, wobei ein aktueller Ausschnitt-Größenparameter zur Anpassung einer Größe des darzustellenden Ausschnitts (29), ein aktueller Ausschnitt-Verschiebeparameter zur Anpassung einer Verschiebeposition des darzustellenden Ausschnitts (29) und ein aktueller Ausschnitt-Winkelparameter zur Anpassung einer Winkelposition des darzustellenden Ausschnitts (29) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsmittel (11) zur im Takt der Bildwiederholfrequenz erfolgenden Berechnung des aktuellen Ausschnitt-Größenparameters, des aktuellen Ausschnitt-Verschiebeparameters und des aktuellen Ausschnitt-Winkelparameters mittels einer Interpolation zwischen vorgebbaren Stützstellenwerten ausgelegt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (9) ausgelegt ist zur Erfassung einer aktuellen Verschiebeposition des ersten Bildschirms (3) und einer aktuellen Winkelposition des ersten Bildschirms (3), sowie die Steuereinheit (5) ausgelegt ist zu einer daraus abgeleiteten Bestimmung eines aktuellen Bildschirm-Verschiebeparameters und eines aktuellen Bildschirm-Winkelparameters.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsmittel (11) zur Berechnung der darzustellenden Bildinformation (2) mittels Matrix-Multiplikationen ausgelegt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bildschirm (3) und die erste Steuereinheit (5) zu einer gemeinsamen Baueinheit zusammengefügt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aktuelle Grundbild (30; 31) ein Momentanbild einer Videosequenz oder einer vorgebbaren Bildsequenz ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsmittel (11) ausgelegt sind zur Ermittlung der darzustellenden Bildinformation (2) aus einer Überlagerung von mindestens zwei Teilbildinformationen, die jeweils aus einem aktuellen Grundbild (30; 31) unter Berücksichtigung von aktuellen Bildveränderungsparametern sowie von der aktuellen Position des ersten Bildschirms (3) errechnet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Darstellungseinheit (41, 42) mit einem zweiten Bildschirm (3), einer zweiten Steuereinheit (5), einer zweiten Antriebseinheit (4), die mit dem zweiten Bildschirm (3) zu dessen Bewegung in einer mechanischen Wirkverbindung (6) steht, und einem an die zweite Steuereinheit (5) angeschlossenen Positionssensor zur Erfassung einer aktuellen Position des zweiten Bildschirms (3) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Darstellungseinheit (40, 41, 42) eine gemeinsame Koordinierungseinheit (44) haben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine an die erste Steuereinheit (5) und an die erste Antriebseinheit (4) lösbar anschließbare Simulationseinheit (43) zur Simulation der Darstellung der Bildinformation (2) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Simulationseinheit (43) ausgelegt ist zur Erzeugung von an die erste Steuereinheit (5) und an die erste Antriebseinheit (4) übertragbaren Steuersequenzen.