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Die
Erfindung betrifft ein Kommunikationsgerät, insbesondere ein Kommunikationsgerät mit einer durch
einen Projektor realisierten Anzeigeeinheit.
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Die
rasante technologische Entwicklung auf dem Gebiet der Kommunikationsgeräte, wie
beispielsweise Mobiltelefone, tragbare Computer, tragbare Unterhaltungselektronik-Geräte oder
Foto/Videokameras, war in den letzten Jahren geprägt durch eine
ständig
zunehmende Miniaturisierung bei gleichzeitiger Zunahme der Funktionsvielfalt.
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Diese
Zunahme der Funktionsvielfalt erfordert häufig hoch qualitative und große Anzeigeeinheiten.
Dieses Erfordernis steht im Widerspruch zum Wunsch nach einer weiteren
Miniaturisierung der Kommunikationsgeräte.
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Aus
diesem Grund wurden schon verschiedenste Wege beschritten, um kleine
Kommunikationsgeräte
mit hochwertigen Darstellungsmöglichkeiten
auszustatten.
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Dabei
zielt eine Entwicklungsrichtung darauf ab, durch geschickte Gehäusekonstruktionen,
wie beispielsweise Klappgehäuse,
zwar zum Transport ein möglichst
kompaktes Kommunikationsgerät
zur Verfügung
zu stellen, aber während
der Benutzung dennoch die Anzeige von Informationen auf einer möglichst
großen
Anzeigeeinheit zu ermöglichen.
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Die
andere Entwicklungsrichtung zielt darauf ab, die Anzeigeeinrichtungen
selbst weiter zu verbessern, d. h. heller, kontrastreicher oder
farbig zu gestalten oder mit einer höheren Auflösung zu versehen.
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Bislang
ist es noch nicht gelungen, ein alle Bedürfnisse befriedigendes Kommunikationsgerät zu etablieren,
das sowohl klein in den Abmessungen ist, als auch eine für alle Anwendungen
ausreichende Darstellung von Informationen ermöglicht.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kommunikationsgerät anzugeben,
das eine hochwertige Darstellung von Informationen ermöglicht.
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Die
Erfindung basiert dabei in einem ersten Schritt auf dem Gedanken,
ein Kommunikationsgerät mit
einem schwenkbaren Trägerelement,
insbesondere einem Schwenkarm, der um eine Schwenkachse herum in
eine Vielzahl von Schwenkwinkel schwenkbar ist, auszustatten. An
dem Trägerelement ist
ein Projektor zur Darstellung von Bedienelementen auf einer Projektionsfläche angeordnet.
Es wird also als Anzeigeeinrichtung ein an sich bekannter Projektor
in einem Kommunikationsgerät
integriert oder mit einem Kommunikationsgerät verbunden). Der Projektor
wird so an einem Trägerelement
angeordnet und das Trägerelement
so geschwenkt oder so schwenkbar ausgebildet, dass Bedienelemente, wie
beispielsweise ein Anzeigefeld, Menü-Symbole, Zeichen, usw., von
dem Projektor auf eine Projektionsfläche projiziert werden können.
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Um
die Darstellung der Bedienelemente nun für einen Nutzer leicht erfassbar
zu gestalten, lehrt die Erfindung, in einem zweiten Schritt, den Schwenkwinkel
mit einer Winkelerfassungs-Einrichtung zu erfassen und eine Prozessoreinrichtung
zur Steuerung der Darstellung der Bedienelemente derart einzurichten,
dass die Darstellung der Bedienelemente in Abhängigkeit von dem erfassten
Schwenkwinkel erfolgt.
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Es
ist eine den projizierenden Darstellungsarten inhärente Eigenschaft,
dass projizierte Bildelemente verzerrt dargestellt werden, wenn
der Projektor nicht genau senkrecht zur Projektionsfläche ausgerichtet
ist. Dies wird auch als Trapez-Verzerrung bezeichnet.
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Vorzugsweise
wird die Darstellung der Bedienelemente nun derart gesteuert, dass
basierend auf dem erfassten Schwenkwinkel eine Keystone-Verzerrung
durchgeführt
wird, um die trapezförmige
Verzerrung in Abhängigkeit
von dem erfassten Schwenkwinkel automatisch rückgängig zu machen.
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Zusätzlich sieht
eine Ausgestaltung der Erfindung vor, die Anzahl der dargestellten
Bedienelemente mit der Größe der Projektionsfläche automatisch
ansteigen zu lassen. Dadurch wird bei Beibehaltung einer guten Übersichtlichkeit
die Ausnutzung einer großen
Projektionsfläche
verbessert.
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Vorzugsweise
dient als Projektionsebene die Ebene, auf der das Kommunikationsgerät liegt,
wie beispielsweise ein Tisch. Der Schwenkwinkel wird daher bevorzugt
in Bezug auf diese Projektionsebene ermittelt.
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Besonders
bevorzugt wird der Schwenkwinkel nicht nur in Abhängigkeit
von der Auslenkung des Schwenkarmes, sondern auch in Abhängigkeit
von der Auslenkung des Projektors relativ zum Trägerelement ermittelt.
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Im
Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand von Figuren näher erläutert, von
denen zeigen:
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1 ein
Mobiltelefon mit Projektor;
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2 ein
Mobiltelefon mit Projektor und Winkelerfassungs-Einrichtung;
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3 Darstellung
von Schwenkwinkeln;
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4 schematische
Darstellung von Winkelerfassungs-Einrichtungen;
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5 schematische
Darstellung einer Winkelerfassungs-Einrichtung.
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1 zeigt
im unteren Bereich ein Kommunikationsgerät KE, das an einem schwenkbaren Schwenkarm
TE einen Projektor P zur Projektion von Bedienelementen BE auf eine
Projektionsfläche
PF aufweist. Als Bedienelement kommt beispielsweise ein Anzeigefeld
für Zeichen,
Menüsymbole,
Zeichenauswahlsymbole etc. in Betracht.
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Im
oberen Bereich ist als Kommunikationsgerät KE wieder ein Mobiltelefon
mit Schwenkarm TE und Projektor P dargestellt. Da der Schwenkwinkel zwischen
dem Kommunikationsgerät
KE und dem Schwenkarm TE nun kleiner ist als in der unteren Darstellung,
wird die Projektionsfläche
PF vergrößert. Dies
hat den Vorteil, dass nun zur Ausnutzung der größeren Projektionsfläche PF mehr
Bedienelemente BE dargestellt werden können. Der Nachteil an diesem
kleineren Schwenkwinkel ist allerdings, dass die Verzerrung der
Projektionsfläche,
und damit der dargestellten Bildelemente verstärkt wird.
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In 2 ist
wieder das Kommunikationsgerät
KE dargestellt und der Schwenkwinkel α zwischen einem Basiselement
des Kommunikationsgerätes
KE und dem Schwenkarm TE eingezeichnet.
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Zur
Ermittlung des Schwenkwinkels α ist
ein Potentiometer PO vorgesehen, das einen Schleifkontakt SCH und
weitere Kontakte KO umfasst. Mit Änderung des Schwenkwinkels ändert sich
auch entsprechend das mittels des Schleifkontaktes abgegriffene
Potential, das wiederum vom Schwenkwinkel abhängt. So ist eine Bestimmung
des Schwenkwinkels möglich.
Basierend auf dem Schwenkwinkel wird eine an sich bekannte Keystone-Verzerrung durchgeführt, um
die durch die Projektion auf eine schiefe Ebene verursachte Verzerrung
bereits vorab rückgängig zu
machen. Die auf der Keystone-Verzerrung basierenden Anzeigeinformationen,
welche die Bedienelemente repräsentieren,
werden dann durch den Projektor auf eine Projektionsfläche proji ziert.
Im Ergebnis werden dann die Bedienelemente unverzerrt dargestellt.
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In 3 ist
dargestellt, dass in einer Ausgestaltung der Erfindung neben dem
Schwenkwinkel α zwischen
Basiselement des Kommunikationsgerätes KE und dem Schwenkarm TE
auch ein Schwenkwinkel β zwischen
dem Schwenkarm TE und einer Ebene parallel zum Projektor die Projektionsfläche und insbesondere
die Verzerrung der Projektionsfläche und
der auf der Projektionsfläche
dargestellten Bedienelemente beeinflussen kann. Daher sieht eine Ausgestaltung
der Erfindung vor, dass die Schwenkwinkel α und β ermittelt werden und bei der
Rückgängigmachung
der Verzerrung berücksichtigt
werden.
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In 4 ist
als Ausführungsmöglichkeit
für die
Realisierung einer Winkelerfassungs-Einrichtung eine Messung des
Winkels durch einen Potentiometer PO über Schleifkontakte SCH dargestellt.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht zur Erfassung des Winkels einen
optischen Sensor vor, der beispielsweise die relative Bewegung,
aber auch die absolute Stellung über
ein optisches Muster erkennt und abgreift. Dies geschieht für die relative
Bewegung durch Bewegungserkennung mittels Bildverarbeitung. Z.B.
kann ein kontrastreiches Muster entlang des Umfangs der Drehwelle
wie bei einer optischen Maus auf ihre relative Bewegung erkannt
werden. Für
die absolute Positionserkennung geschieht dies durch die Erkennung
mittels Bildverarbeitung eines eindeutig der Position zugeordneten
Musters wie dies z.B. in dem Stift von Anoto und dem dabei mit einem
solchen Muster bedruckten Papier zwei-dimensional realisiert ist.
In dem hier vorliegenden Beispiel müsste das Muster nur eindimensional
für die
Winkelposition erkannt werden.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht zur Erfassung des Winkels einen
kapazitiven Sensor vor.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht zur Erfassung des Winkels einen
magnetischen Sensor (aktuell geschieht dies hier durch einen Sensor
der Firma austriamicrosystems) vor, der auf die Drehung eines Dauermagneten
reagiert.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht zur Erfassung des Winkels einen
induktiven Sensor vor.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht zur Erfassung des Winkels mehrere
mechanische Tastsensoren vor, welche in diskreten Winkelstufen die Winkelmessung
durchführen.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht zur Erfassung des Winkels drei
Ultraschall Sensoren und einen optischen Sensor am Schwenkarm und
einen Ultraschall- und optischen Emitter am Eingabestift vor. Wie
in 5 dargestellt, wird vom Stift S bei Berühren der
Projektionsunterlage ein Lichtblitz bzw. optisches Referenzsignal
ausgesendet, das die Zeitmessung initiiert. Dieses wird folgend
mit den Laufzeiten des Ultraschalls vom Stift zu den drei Ultraschall
Sensoren US verglichen. Die dabei ermittelten Laufzeiten bestimmen
drei Entfernungen. Diese Entfernungen bilden sozusagen Entfernungs-Kugeln im Raum um
jeden Ultraschallsensor. Diese Kugeln schneiden sich in zwei Punkten.
Der Raum-Punkt der in bevorzugter Sensorrichtung liegt ist die Lösung der exakten
Positionsbestimmung des Stiftes. Da die Raumpunkte der drei Ultraschallsensoren
dem System bekannt sind und sich darüber hinaus zwei von diesen
vorzugsweise in der Drehachse, welche auf der Projektionsunterlage
aufliegt, befinden, kann hieraus der Schwenkwinkel errechnet werden.
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Als
Projektor wird vorzugsweise ein Laserprojektor (LPD) benutzt, welcher
als solcher hinreichend bekannt ist, und auf dessen Realisierung
an dieser Stelle daher nicht näher
eingegangen wird.