DE202005017431U1

DE202005017431U1 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE202005017431U1
Application number: DE202005017431U
Authority: DE
Original assignee: Conante Advanced Interface Solutions GmbH
Current assignee: RAPP, STEFAN, DR., DE
Priority date: 2005-11-06
Filing date: 2005-11-06
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2015-11-07
Also published as: DE102006052570B4; DE102006052570A1

Abstract

Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung einen Projektor, ein Computersystem sowie Schrittmotoren enthält und die Projektionsrichtung des Projektors verändert werden kann und eine Änderung der Projektionsrichtung mittels Schrittmotoren über ein Getriebe mit einer Untersetzung von mindestens 2:1, maximal 200:1 und bevorzugt 20:1 erfolgt und projizierte Bildinhalte während Bewegungen des Projektors derart berechnet werden, dass einzelne Bestandteile der projizierten Bildinhalte während einer Bewegung des Projektorstrahls ortsstabil erscheinen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige von umfangreichen Informationen. Die Vorrichtung besteht aus einem digitalen Datenprojektor mit veränderbarer Projektionsrichtung und einem Computersystem. Das Computersystem dient zur verzerrungsfreien Erzeugung des Projektorbilds und zur Steuerung der Projektionsrichtung des Projektors. Die anzuzeigenden Informationsinhalte sind so ausgedehnt, dass sie nicht in ihrer Gänze projiziert werden können. Sie können auf unterschiedlich ausgerichtete Flächen in einem Raum verteilt sein.
Der Computer berechnet das projizierte Bild und bewegt den Projektor dergestalt, dass nebeneinanderliegende Ausschnitte des anzuzeigenden Informationsinhalts während der Bewegung des Projektors nacheinander überlappend und verzerrungsfrei projiziert werden. Einem Beobachter vermittelt sich dadurch der Eindruck, dass der Lichtkegel des Projektors über die örtlich statisch bleibenden Informationsinhalte dahinstreicht und dabei die jeweils beleuchteten Bereiche sichtbar macht. Die Vorrichtung kann optional ein Bedienteil enthalten, mit dem ein Benutzer den Projektor interaktiv auf bestimmte Bereiche der darzustellenden Informationen lenken kann.
In der Veranstaltungstechnik sind bereits in ihrer Abstrahlrichtung veränderliche Lichtquellen, Diaprojektoren (auch mit drehbaren Bildglasplättchen, sogenannten Gobos) und digitale Datenprojektoren bekannt.
Die Patentschrift US 6,431,711 beschreibt Systeme aus Projektoren und Computern, die mit Hilfe eines beweglichen Spiegels, der vor der Projektionsoptik angebracht ist, Bildinformationen auf unterschiedlich ausgerichtete Flächen eines Raumes projizieren können, zum Beispiel auf Arbeitstische und freie Wandflächen. Dabei werden die Bildinformationen von einem steuernden Computer entsprechend der elementaren geometrischen Gegebenheiten, also den Abbildungsparametern der Projektionsoptik, der Stellung des Spiegels und der Orientierung der Projektionsfläche, so aufbereitet, dass die Bildinformationen auf der Projektionsfläche unverzerrt und richtig ausgerichtet erscheinen. Die in US 6,431,711 beschriebene Erfindung umfaßt auch eine Eingabemethode zur Bedienung des Systems, bei der eine steuerbare Kamera im jeweiligen Projektionsbereich unter Verwendung von Bilderkennungsverfahren Eingabegesten von Benutzern erfaßt, so dass Interaktion mit den projizierten Inhalten ähnlich der Bedienung eines Touchscreens möglich ist.
In der WO 2005/041017 ist ein in der Hand gehaltener Projektor beschrieben, der entsprechend der gemessenen Orientierung des Projektors im Verhältnis zur Orientierung einer Projektionsfläche Teile einer virtuellen Arbeitsebene zur Anzeige bringt. Durch die Veränderung der Projektionsrichtung sowie Ein- und Auszoomen ist es einem Benutzer möglich, nach und nach die gesamte virtuelle Arbeitsfläche in beliebiger Auflösung zu betrachten. Im Gegensatz zur US 6,431,711 erfolgt die Interaktion hier also nicht über ein Zeigen auf der Projektionsfläche mit dem Finger, sondern über eine Steuerung der Richtung des projizierten Lichtstrahls selbst sowie dem gleichzeitigen Betätigen von an dem Projektor angebrachten Bedienelementen. Die in der WO 2005/041017 für einen mobilen Projektor beschriebenen Interaktionstechniken können mit der hier beschriebenen Vorrichtung auch mit einem stationären, aber beweglichen Projektor genutzt werden.
Die Vorrichtung beinhaltet einen beweglichen digitalen Projektor. Dabei ist es unerheblich, wie die Beweglichkeit des Projektors technisch realisiert wird, insbesondere, ob der Projektor als Ganzes oder ein vor der Projektionsoptik angebrachter Spiegel von Motoren bewegt wird. Im folgenden wird die Realisierung durch einen beweglichen Spiegel beschrieben; die Erfindung umfaßt auch den Fall, dass die Steuerung der Projektionsrichtung durch das Bewegen des Projektors als Ganzes bewerkstelligt wird.
Die Steuerbarkeit der Projektion wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass zur Bewegung des Spiegels für jede Drehachse jeweils eine spielfreie Seilzuguntersetzung oder alternativ eine spielfreie Zahnriemenuntersetzung Verwendung findet. Ein Vorteil dieser Realisierung ist, dass bereits mit preiswerten Schrittmotoren mit einer 1,8° Schrittweite bei einer Untersetzung von 20:1 eine reproduzierbare Positionierung mit einer Genauigkeit von 0.09° erreicht werden kann, was einer Abweichung von wenigen Pixeln im projizierten Bild entspricht. Für eine noch genauere Positionierung kann ein noch größeres Untersetzungsverhältnis gewählt werden.
Während der Bewegungen des Projektors berechnet der zur Vorrichtung gehörige Computer den zu projizierenden Bildinhalt anhand der elementaren geometrischen Eigenschaften (also den Abbildungsparametern der Optik, sowie der aktuellen Orientierung von Spiegel und Projektionsfläche) ständig neu, derart, dass ein ruhig stehendes Bild in einem sich bewegenden Lichtkegel sichtbar ist.
Die Vorrichtung dient zur Anzeige von umfangreichen, komplexen oder sehr ausgedehnten Informationen, die nicht in ihrer Gänze in der gewünschten Auflösung dargestellt werden können oder sollen. Die Vorrichtung kann zum Beispiel für Werbung und Reklame, auf Messen, in Ausstellungen, Museen und Präsentationen, zu künstlerischen, didaktischen oder unterhaltenden Zwecken eingesetzt werden. Ein weiterer Anwendungsbereich ist die Sichtung von großen Datensätzen, Lageplänen, Karten etc.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass sie Anwendern einen intuitiven Zugriff auf umfangreiche, ausgedehnte oder ortsabhängige Informationen ermöglicht. Sie ist so einfach zu bedienen, dass auch ungeübte Gelegenheitsanwender damit umgehen können. Die Vorrichtung vereinfacht die Erstellung von entsprechenden Präsentationen, besonders im Vergleich zu bekannter Veranstaltungstechnik mit beweglicher Projektion.
Eine einfache Präsentation für Werbung und Reklame, etwa auf Messen, läßt sich erstellen, indem mit der Vorrichtung beispielsweise Schriftzüge oder Firmenlogos auf einer virtuellen Ebene platziert werden und eine Bewegungsfolge des Lichtkegels festgelegt wird. Beim Abspielen und Vorführen der Präsentation folgt dann der Lichtkegel dem festgelegten Bewegungsablauf und zeigt dabei den Schriftzug sukzessive an, so dass Betrachter die Werbebotschaft nach und nach lesen können. Der sich bewegende Lichtkegel weckt die Aufmerksamkeit von Betrachtern, lenkt sie auf die Reklamebotschaft und leitet auf einfache Weise die Blicke der Betrachter.
Für eine Verwendung in Ausstellungen, Museen oder ähnlichem kann der Computer mit geeigneten Steuereinrichtungen versehen werden, beispielsweise mit Tasten, einer Maus, einem Kreuzknüppel, einem Orientierungssensor, Winkelmessern oder einem Trackball, über den Besucher den Lichtstrahl in von ihnen gewünschte Richtungen lenken können. Wenn ein Besucher ein Ausstellungsstück mit dem Lichtkegel des Projektors anleuchtet, erzeugt die Vorrichtung die für diese Projektionsrichtung in der virtuellen Ebene hinterlegten Informationsinhalte, die das Ausstellungsstück näher beschreiben oder ergänzen. Diese Inhalte können aus textuellen Informationen, Animationen oder multimedialen Präsentationen bestehen, die neben das Ausstellungsstück projiziert werden, oder aus Markierungen oder Pfeilen, die auf das Ausstellungsstück projiziert werden, um interessante Details hervorzuheben. Auch lassen sich Bildinformationen projizieren, die ein nicht vollständig vorhandenes Ausstellungsstück komplettieren, sobald der Lichtkegel über das Ausstellungsstück wandert.

Claims

Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung einen Projektor, ein Computersystem sowie Schrittmotoren enthält und die Projektionsrichtung des Projektors verändert werden kann und eine Änderung der Projektionsrichtung mittels Schrittmotoren über ein Getriebe mit einer Untersetzung von mindestens 2:1, maximal 200:1 und bevorzugt 20:1 erfolgt und projizierte Bildinhalte während Bewegungen des Projektors derart berechnet werden, dass einzelne Bestandteile der projizierten Bildinhalte während einer Bewegung des Projektorstrahls ortsstabil erscheinen.
Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung einen Projektor, ein Computersystem sowie Schrittmotoren enthält und die Projektionsrichtung des Projektors verändert werden kann und eine Änderung der Projektionsrichtung mittels Schrittmotoren über eine Seilzuguntersetzung von mindestens 2:1, maximal 200:1 und bevorzugt 20:1 erfolgt und projizierte Bildinhalte während Bewegungen des Projektors derart berechnet werden, dass einzelne Bestandteile der projizierten Bildinhalte während einer Bewegung des Projektorstrahls ortsstabil erscheinen.
Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung einen Projektor, ein Computersystem sowie Schrittmotoren enthält und die Projektionsrichtung des Projektors verändert werden kann und eine Änderung der Projektionsrichtung mittels Schrittmotoren über eine Zahnriemenuntersetzung von mindestens 2:1, maximal 200:1 und bevorzugt 20:1 erfolgt und projizierte Bildinhalte während Bewegungen des Projektors derart berechnet werden, dass einzelne Bestandteile der projizierten Bildinhalte während einer Bewegung des Projektorstrahls ortsstabil erscheinen.
Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung einen Projektor, ein Computersystem sowie Schrittmotoren enthält und die Projektionsrichtung des Projektors durch Bewegen des Projektors als Ganzes verändert werden kann und eine Änderung der Projektionsrichtung mittels Schrittmotoren über ein Getriebe mit einer Untersetzung von mindestens 2:1, maximal 200:1 und bevorzugt 20:1 erfolgt und projizierte Bildinhalte während Bewegungen des Projektors derart berechnet werden, dass einzelne Bestandteile der projizierten Bildinhalte während einer Bewegung des Projektorstrahls ortsstabil erscheinen.
Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung einen Projektor, ein Computersystem sowie Schrittmotoren enthält und die Projektionsrichtung des Projektors durch Bewegen des Projektors als Ganzes verändert werden kann und eine Änderung der Projektionsrichtung mittels Schrittmotoren über eine Seilzuguntersetzung von mindestens 2:1, maximal 200:1 und bevorzugt 20:1 erfolgt und projizierte Bildinhalte während Bewegungen des Projektors derart berechnet werden, dass einzelne Bestandteile der projizierten Bildinhalte während einer Bewegung des Projektorstrahls ortsstabil erscheinen.
Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung einen Projektor, ein Computersystem sowie Schrittmotoren enthält und die Projektionsrichtung des Projektors durch Bewegen des Projektors als Ganzes verändert werden kann und eine Änderung der Projektionsrichtung mittels Schrittmotoren über eine Zahnriemenuntersetzung von mindestens 2:1, maximal 200:1 und bevorzugt 20:1 erfolgt und projizierte Bildinhalte während Bewegungen des Projektors derart berechnet werden, dass einzelne Bestandteile der projizierten Bildinhalte während einer Bewegung des Projektorstrahls ortsstabil erscheinen.
Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung einen Projektor, ein Computersystem sowie Schrittmotoren enthält und die Projektionsrichtung des Projektors mittels eines vor der Projektionsoptik angebrachten steuerbaren Spiegels verändert werden kann und eine Änderung der Projektionsrichtung mittels Schrittmotoren über ein Getriebe mit einer Untersetzung von mindestens 2:1, maximal 200:1 und bevorzugt 20:1 erfolgt und projizierte Bildinhalte während Bewegungen des Projektors derart berechnet werden, dass einzelne Bestandteile der projizierten Bildinhalte während einer Bewegung des Projektorstrahls ortsstabil erscheinen.
Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung einen Projektor, ein Computersystem sowie Schrittmotoren enthält und die Projektionsrichtung des Projektors mittels eines vor der Projektionsoptik angebrachten steuerbaren Spiegels verändert werden kann und eine Änderung der Projektionsrichtung mittels Schrittmotoren über eine Seilzuguntersetzung von mindestens 2:1, maximal 200:1 und bevorzugt 20:1 erfolgt und projizierte Bildinhalte während Bewegungen des Projektors derart berechnet werden, dass einzelne Bestandteile der projizierten Bildinhalte während einer Bewegung des Projektorstrahls ortsstabil erscheinen.
Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung einen Projektor, ein Computersystem sowie Schrittmotoren enthält und die Projektionsrichtung des Projektors mittels eines vor der Projektionsoptik angebrachten steuerbaren Spiegels verändert werden kann und eine Änderung der Projektionsrichtung mittels Schrittmotoren über eine Zahnriemenuntersetzung von mindestens 2:1, maximal 200:1 und bevorzugt 20:1 erfolgt und projizierte Bildinhalte während Bewegungen des Projektors derart berechnet werden, dass einzelne Bestandteile der projizierten Bildinhalte während einer Bewegung des Projektorstrahls ortsstabil erscheinen.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der Projektionsrichtung interaktiv durch die Bedienung von Tasten, eines Kreuzknüppels, einer Maus, eines Trackballs, eines Orientierungs- oder Winkelmessers oder ähnlichen geeigneten Steuereinrichtungen erfolgt.