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HINTERGRUND
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Moderne tragbare Computer sind mit einer Fülle von Merkmalen und Komponenten ausgestattet, wodurch diese mobilen Geräte zu beliebten und nützlichen Rechenhilfsmitteln geworden sind. Zu diesen Standardmerkmalen und -komponenten gehören drahtlose Netzwerkverbindbarkeit, Bluetooth-Synchronisation, Laufwerke für digitale Videodiscs und an der Stirnseite befestigte digitale Videokameras. Insbesondere digitale Videokameras werden für gewöhnlich für das Aufnehmen von Momentaufnahmen eines Benutzers oder zum Abhalten von Videokonferenzen mit anderen Benutzern in aller Welt genutzt.
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Wenn sie in einen tragbaren Computer implementiert wird, ist eine digitale Videokamera im Allgemeinen in einem oberen Bereich der Anzeigetafel (des Displayfeldes) des tragbaren Computers positioniert. Da die Anzeigetafel schwenkbar ist und in verschiedenen Winkeln bezüglich des Basisgehäuses des tragbaren Computers positioniert werden kann, sind auch der Betrachtungswinkel und das Gesichtsfeld der Digitalkamera betroffen. Folglich muss der Benutzer manchmal seine relative Sitzposition anpassen, um das Bild auf der Anzeige gut sehen zu können, wobei er möglicherweise das Gesichtsfeld der Digitalkamera verlässt. Ebenso muss der Benutzer manchmal seine Sitzposition anpassen, um in das Gesichtsfeld der Digitalkamera zu gelangen, wobei es zu einem unerwünschten Betrachtungswinkel der Anzeige kommen kann. Demgemäß ist es oft schwierig, sowohl die Anzeigetafel als auch die Digitalkamera in optimalen Betrachtungswinkeln oder -positionen für den Benutzer zu platzieren.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Merkmale und Vorteile der Erfindungen sowie zusätzliche Merkmale und Vorteile derselben werden nachstehend infolge einer ausführlichen Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele der Erfindung deutlicher hervorgehen, wenn sie in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen:
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1 eine dreidimensionale perspektivische Ansicht eines Notebook-Computers mit einer daran befestigten neigbaren Kameraanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine Seitenansicht des Notebook-Computers und der neigbaren Kameraanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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3A eine Vorderansicht der neigbaren Kameraanordnung ist, während 3B–3D dreidimensionale perspektivische Ansichten der neigbaren Kameraanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind;
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4A–4C seitliche Profilansichten der neigbaren Kameraanordnung und des Neigungsmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind;
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5A–5C Darstellungen verschiedener Gesichtsfelder im Zusammenhang mit der Kameralinse gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die folgende Erörterung betrifft unterschiedliche Ausführungsbeispiele. Obwohl möglicherweise eines oder mehrere dieser Ausführungsbeispiele bevorzugt sind, sollten die offenbarten Ausführungsbeispiele nicht so interpretiert oder auf andere Weise so verwendet werden, dass sie den Umfang der Offenbarung, einschließlich der Patentansprüche, einschränken. Zudem werden Fachleute verstehen, dass die folgende Beschreibung ein breites Anwendungsgebiet aufweist und die Erörterung jeglichen Ausführungsbeispiels nur beispielhaft für jenes Ausführungsbeispiel ist und nicht den Schutzumfang der Offenbarung, einschließlich der Patentansprüche, auf dieses Ausführungsbeispiel beschränken soll.
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Herkömmliche Halterungssysteme für Computerkameras verwenden ein separates Kamerahalterungsmodul, bei dem das gesamte Modul gedreht werden muss, sodass eine Schwenkachse des Moduls nahe der Rückseite der Anzeigetafel liegt. Folglich ist eine zusätzliche Wandstärke der Anzeigetafel zum Stützen der Halterung selbst sowie eine zusätzliche Stärke zum Stützen des drehbaren Kameramoduls erforderlich. Außerdem benötigt die Drehung des herkömmlichen Kamerahalterungssystems, dass die Linsenapertur einen größeren Freiraum in der Frontplatte aufweist. Da sich das gesamte Kameramodul als eine Einheit dreht, müssen Schaltungsanordnung und Verkabelung durch die Apertur und den Drehpunkt geführt werden, wodurch die Schwenkbewegung des Kamerahalterungssystems noch komplizierter wird
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung stellen eine neigbare Kameraanordnung und einen Neigungsmechanismus für einen tragbaren Computer bereit. Genauer ist die Kameraanordnung an der Vorderfläche der Anzeigetafel befestigt, und eine Rotationsachse ihrer Kameralinse verläuft in der Nähe der Vorderfläche der Anzeigetafel, sodass die Kameralinse selbst bei maximalem Neigungswinkel nicht über die Vorderfläche vorsteht. Des Weiteren wird die Anlenkung der Drehung der Kameralinse auf problemlose Weise durch einen Schieber ermöglicht, der neben der Kameralinse positioniert ist.
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Da die Schwenkachse der Kameralinse nahe der Vorderfläche der Anzeigetafel platziert ist, kann die Anzeigetafel ein dünnes Profil ohne externe Vorsprünge von der Kameraanordnung aufweisen. Außerdem wird durch eine derartige Konfiguration ermöglicht, dass sich die Kameraanordnung mit einer minimalen Aperturöffnung auf der Vorderfläche der Anzeigetafel neigt oder geschwenkt wird. Durch das Positionieren der Schwenkachse in der Nähe dieser Oberfläche kann ferner die für die Schwenkbewegung erforderliche Größe der internen Schaltungsanordnung verringert werden, wodurch eine einfachere und übersichtlichere Konstruktion der Kameraanordnung möglich ist.
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Es wird nun genauer auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Bezugszeichen in allen Ansichten entsprechende Teile kennzeichnen. 1 ist eine dreidimensionale perspektivische Ansicht eines Notebook-Computers mit einer daran befestigten neigbaren Kameraanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie hier gezeigt ist, umfasst ein Notebook-Computer 100 ein oberes Gehäuse oder eine flache Anzeigetafel 102, das bzw. die über einen Schwenkmechanismus oder z. B. ein Scharnier mit einem unteren Gehäuse 104 verbunden ist. Die Anzeigetafel 102 umfasst eine Anzeige 106 (ein Display 106) und eine neigbare Kameraanordnung 108, die in einem mittleren Bereich oberhalb der Anzeige 106 ausgebildet ist. Die Anzeige 106 kann eine Flüssigkristallanzeige, eine LED-Anzeige (LED = light emitting diode, Licht emittierende Diode), eine OLED-Anzeige (OLED = organic light emitting diode, Licht emittierende organische Diode) oder dergleichen sein. Die Kameraanordnung 108 stellt eine mechanische Neigungskonstruktion und eine Digitalkamera dar, die konfiguriert ist, Bilder über einen elektronischen Sensor digital aufzunehmen und die Bilder auf der Anzeige 106 zu reproduzieren. Eine ausführlichere Beschreibung der neigbaren Kameraanordnung folgt weiter unten.
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2 ist eine Seitenansicht des Notebook-Computers und der neigbaren Kameraanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Notebook-Computer 200 eine Anzeigetafel 202 und ein damit verbundenes unteres Gehäuse 204. Die Anzeigetafel 202 umfasst eine Anzeige-Vorderfläche 203, und das untere Gehäuse 204 umfasst eine vordere Eingabefläche 205, die der Anzeige-Vorderfläche 203 zugewandt ist. Wie hier gezeigt ist, ist die neigbare Kameraanordnung 206 in einem oberen Bereich der Anzeigetafel 202 befestigt und umfasst eine Kameralinse 208. Des Weiteren wird die Kameralinse 208 um eine Rotationsachse 210 geschwenkt, die sich unmittelbar neben der Anzeige-Vorderfläche 203 befindet. Da sich die Kameralinse 208 individuell ohne eine Drehwelle dreht, wird eine geringere Wandstärke für das Unterbringen der Kameraanordnung 206 benötigt, wodurch die flache Anzeigetafel 202 eine dünne und leichte Konstruktion beibehalten kann.
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3A–3D sind verschiedene Ansichten der neigbaren Kameraanordnung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. 3A ist eine Vorderansicht der neigbaren Kameraanordnung 300. Wie hier gezeigt ist, umfasst die neigbare Kameraanordnung eine Halterungsplatte 302 mit einer Linsenapertur 304 zum Einfassen einer Kameralinse 308 und eine kleinere Schieber-Apertur 306, die einen Schieber 310 umgibt, der zum Neigen der Kameralinse 308 konfiguriert ist. 3B ist eine dreidimensionale Ansicht der neigbaren Kameraanordnung 300. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Schieber 310 einen Vorsprungsabschnitt 310, um den Schieber 310 in der Apertur 306 vertikal zu bewegen. Wie hier gezeigt ist, befindet sich der Schieber 308 in einer Unten-Position oder ist in einem unteren Bereich der Schieber-Apertur 306 positioniert. Dementsprechend befindet sich auch die Kameralinse 308 in einer nach unten gerichteten Position in der Linsenapertur 302. Dies bedeutet, dass die Kameralinse 308 vertikal nach unten geneigt ist, sodass eine obere Position 305 der Kameralinse 308 näher an der Vorderfläche der Anzeigetafel ist als eine untere Position 303 der Kameralinse 308.
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Unter Bezugnahme auf 3C umfasst die neigbare Kameraanordnung 300 eine Kameralinse 304, einen Hebelabschnitt 312 und ein Bogenglied 316. Das Bogenglied 316 ist sowohl an den Hebelabschnitt 318 als auch an die Kameralinse 308 gekoppelt. Zudem ist der Schieber 310 mit einem Folgerbauglied 314 verbunden. Das Folgerbauglied 314 umfasst eine geneigte Apertur 315 zum Einfassen und Bewegen des Hebelabschnitts 318 entlang der geneigten Spur der Apertur 315. Wenn der Schieber 310 in der Schieber-Apertur 306 entweder durch Bewegen des Vorsprungsabschnitts 312 durch einen Benutzer oder durch automatische Anpassung neu positioniert wird, bewegt sich das Folgerbauglied 314 entsprechend, um den Hebelabschnitt 318 entlang der Spur der geneigten Apertur 315 zu bewegen. Eine ausführliche Erörterung des Neigungsmechanismus folgt unter Bezugnahme auf 4A–4C. Die Kameraanordnung umfasst außerdem eine Leiterplatte (PCB – printed circuit board) 320, um einen elektronischen Betrieb der Digitalkamera, wie in 3D gezeigt, bereitzustellen. Bei diesem Veranschaulichungsbeispiel ist die Leiterplatte 320 an der Rückseite des Bogenglieds 316 angebracht, oder eine Seite von der Vorderfläche der Anzeigetafel entfernt.
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4A–4C sind seitliche Profilansichten der neigbaren Kameraanordnung und des Neigungsmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem in 4A gezeigten exemplarischen Ausführungsbeispiel ist eine Anzeigetafel 402 zum Unterbringen einer Kamerahalterungsanordnung 403 abgebildet. Die Kamerahalterungsanordnung 403 umfasst eine Halterungsplatte 404, einen Schieber 410, ein Folgerbauglied 414, ein Bogenglied 420 und eine Kameralinse 408. Die Kamerahalterungsplatte 404 ist einstückig mit der Vorderfläche der Anzeigetafel 402 ausgebildet und vertikal darauf ausgerichtet und umfasst eine Apertur 406 zum Einfassen der Kameralinse 408. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Schieber 410 konfiguriert, sich vertikal in der Halterungsplatte 404 zu bewegen, und er umfasst einen Vorsprungsabschnitt 412, um eine manuelle Bewegung durch einen Benutzer zu erleichtern. Des Weiteren ist ein Folgerbauglied 414 direkt an den Schieber 410 gekoppelt und konfiguriert, sich entlang der Rückseite der Halterungsplatte 404 vertikal in Übereinstimmung mit der Bewegung des Schiebers 410 zu bewegen. Das Folgerbauglied 414 umfasst eine geneigte Apertur 416 zum Einfassen eines Hebelabschnitts 418. Der Hebelabschnitt ist über eine Verbindungseinrichtung 419 mit einem Bogenglied 420 verbunden. Dieses Bogenglied 420 ist an eine Rückseite der Kameralinse gekoppelt und konfiguriert, die Kameralinse 408 in der Apertur 406 vertikal zu wölben oder zu neigen.
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4B ist eine Veranschaulichung der Bewegung des Schiebers 408 der Kameraanordnung 403. Hier wird der Schieber 408 neu positioniert und über den Vorsprung 412 nach oben bewegt, wie durch den Richtungspfeil angezeigt. Wenn diese Bewegung stattfindet, bewegt sich das Folgerbauglied 414 und folgt dem Schieber nach oben, wodurch der Hebelabschnitt 418 entlang der Spur der geneigten Apertur 416 nach unten gleitet. Demgemäß veranlasst die Verbindungseinrichtung 419 das Bogenglied 420 dazu, dem Hebelabschnitt zu folgen und sich in eine aufrechte Position zu bewegen, sodass es parallel zu dem Schieber 410 ist, wie in 4B gezeigt. Entsprechend schiebt ein unterer Verbindungsabschnitt 424 den unteren Bereich der Kameralinse 408 in Richtung der Vorderfläche der Anzeigetafel 402, während ein oberer Verbindungsabschnitt 426 den oberen Bereich der Kameralinse 408 von der Vorderfläche der Anzeigetafel 402 weg zieht.
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Dadurch wird die Kameralinse 408 in eine aufrechte, nicht geneigte Position in der Apertur 406 der Halterungsplatte 404 gebracht.
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4C ist eine weitere Veranschaulichung, welche die Bewegung des Schiebers 408 der Kameraanordnung 403 abbildet. Wie bei diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, wird der Schieber 408 neu positioniert und über den Vorsprung 412 weiter nach oben bewegt, wie durch den Richtungspfeil angezeigt. Wenn diese Bewegung stattfindet, bewegt sich das Folgerbauglied 414 und folgt dem Schieberbauglied, wodurch der Hebelabschnitt 418 entlang der geneigten Apertur 416 in einen unteren Abschnitt der Apertur 416 gleitet. Diese Bewegung veranlasst auch das Bogenglied 420 dazu, mittels der Verbindungseinrichtung 419 dem Hebelabschnitt zu folgen, um das Bogenglied 420 in eine abwärts geneigte Position zu bringen, wie in 4C gezeigt. Entsprechend schiebt der Verbindungsabschnitt 424 den unteren Bereich der Kameralinse 408 weiter in Richtung der Vorderfläche der Anzeigetafel 402, während der Verbindungsabschnitt 426 den oberen Bereich der Kameralinse 408 weiter von der Vorderfläche der Anzeigetafel 402 weg zieht. Dadurch wird die Kameralinse 408 in eine aufwärts geneigte Position in der Apertur 406 gebracht, um einen geneigten Betrachtungswinkel und ein geneigtes Gesichtsfeld bereitzustellen. Eine ausführlichere Beschreibung der unterschiedlichen Betrachtungswinkel und Gesichtsfelder folgt unter Bezugnahme auf 5A–5C.
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4A und 4C zeigen maximale Neigungswinkel der Kameralinse 408. Wie hier gezeigt ist, besteht ein Merkmal der Kameraanordnung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung darin, dass sich die Kameralinse 408 selbst bei einem maximalen Neigungswinkel nicht außerhalb der Apertur 406 vertikal erstreckt. Bei einem bestimmten Ausführungsbeispiel wird die Kameralinse 408 um nicht mehr als 15 Grad geneigt, damit alle Teile der Kameralinse 408 daran gehindert werden, über die Vorderfläche der Anzeigetafel 402 vorzustehen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ermöglicht eine Neigung der Kameralinse 408 um 15 Grad abwärts oder aufwärts eine ausreichende Änderung des Gesichtsfelds der Kamera, während die Möglichkeit, dass ein innerer Flächenbereich des Anzeigegehäuses das Gesichtsfeld der Kamera behindert, minimiert wird.
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5A zeigt ein Standard-Gesichtsfeld 506. Wie hier gezeigt ist, befindet sich die Kameralinse 504 in einer aufrechten oder nicht geneigten Position in der Apertur 504. Entsprechend erstreckt sich das Gesichtsfeld 506 im rechten Winkel von der Apertur 502, um eine mittige Sichtlinie für Benutzer 508 bereitzustellen, die sich auf Augenhöhe mit der Schwenkachse 510 der Kameralinse 504 befinden. 5B stellt ein alternatives abgewinkeltes Gesichtsfeld 506 dar. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt die Kameralinse 504 in einer abwärts geneigten Position in der Apertur 504. Dadurch erstreckt sich das Gesichtsfeld 506 von der Apertur 504 nach oben, um einen mittigen Betrachtungswinkel für einen Benutzer 508 bereitzustellen, der unter der Schwenkachse 510 der Kameralinse 504 positioniert ist. 5C zeigt noch ein abgewinkeltes Gesichtsfeld 506. Wie hier gezeigt ist, ruht die Kameralinse 504 in einer aufwärts geneigten Position in der Apertur 504, wodurch sich das Gesichtsfeld 506 von der Apertur 504 nach unten erstreckt. Demgemäß kann ein mittiger Betrachtungswinkel für einen Benutzer 508 bereitgestellt werden, der sich oberhalb der Schwenkachse 510 der Kameralinse 504 befindet.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung stellen eine neigbare Kamerahalterungsanordnung für einen tragbaren Computer bereit. Insbesondere sieht die Kamerahalterungsanordnung eine Kameralinse vor, deren Schwenkachse sich in der Nähe der Vorderfläche einer Anzeigetafel eines tragbaren Computers befindet. Die Kameralinse wird geneigt, um dem Benutzer ohne weitere Bewegung der Anzeigetafel des tragbaren Computers verschiedene Gesichtsfelder zur Verfügung zu stellen. Außerdem funktioniert die gesamte neigbare Kameraanordnung mit einer geringen Anzahl von Teilen und Schaltungsanordnungen, wodurch eine robustere und kompaktere Konstruktion und eine einfachere Implementierung in dem tragbaren Computer gestattet werden.
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Aus der Kameraanordnung und dem Neigungsmechanismus für die Kamera der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ergeben sich mehrere Vorteile. Beispielsweise hat die Kameralinse der Kameraanordnung eine Rotationsachse, die sich nahe der Vorderfläche der Anzeigetafel befindet, sodass eine Drehung der Kameralinsenrotation ohne eine Drehwelle möglich ist, die bei den herkömmlichen Kamerahalterungssystemen benötigt wird. Zudem können sich die Kameraanordnung und die Kameralinse in einer kleinen Aperturöffnung in der Vorderfläche der Anzeigetafel vertikal neigen. Des Weiteren kann die vordere Anzeigetafel eine Konstruktion mit einem schlanken Profil ohne äußerliche Vorsprünge oder Störungen durch die Kameralinse und die Kameraanordnung aufweisen. Außerdem können die interne Schaltungsanordnung und die Leitungsführung, die für die Drehung und Bedienung der Kamera benötigt werden, reduziert und vereinfacht werden.
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Obwohl die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, werden Fachleute erkennen, dass zahlreiche Modifikationen möglich sind. Beispielsweise stellen exemplarische Ausführungsbeispiele zwar einen Notebook-Computer als tragbaren Computer dar, doch die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Der tragbare Computer kann z. B. ein Netbook, ein Tablet-PC, ein Smartphone oder jegliches andere tragbare Rechnergerät sein, in dem eine Digitalkamera untergebracht werden kann.
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Des Weiteren kann die Kameraanordnung ohne das Vorhandensein der Halterungsplatte direkt an der Anzeigetafel implementiert und installiert werden. Zudem kann der Schieber, der zum Ausführen der Drehung der Kameralinse verwendet wird, jede Art von Hebel, Taste oder eine beliebige andere physische Aktivierungseinrichtung zum Beeinflussen des Neigungsmechanismus der Kameralinse sein kann. Andererseits kann die Kameralinse konfiguriert sein, automatisch zu schwenken und sich zu neigen, d. h. ohne physische Bewegung eines Schiebers oder einer anderen externen Bewegungseinrichtung, die auf der Oberfläche der Anzeigetafel ausgebildet sind. Obwohl die Kameralinse so beschrieben ist, dass sie sich entlang einer horizontalen Schwenkachse neigt, kann die Kameralinse konfiguriert sein, sich entlang einer beliebigen Schwenkachse in der Nähe der Vorderfläche der Anzeigetafel zu neigen.
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Die oben stehende Beschreibung soll folglich veranschaulichend und nicht einschränkend aufgefasst werden. Für Fachleute werden sich nach der Lektüre der obigen Beschreibung viele andere Ausführungsbeispiele ergeben. Der Schutzumfang der Erfindung soll daher unter Bezugnahme auf die angehängten Patentansprüche bestimmt werden, zusammen mit dem gesamten Schutzumfang von Äquivalenten, zu denen diese Ansprüche berechtigen.
