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Die
Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, die als Bühnenbildschirm
oder Großbildschirm im
Freien geeignet ist.
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Als übliche Anzeigevorrichtung
dieser Art kennt man sogenannte Leuchttafeln. Bei einer Leuchttafel
sind eine Vielzahl leuchtender Elemente, wie z.B. LEDs (Leuchtdioden)
in einer Matrix auf einem relativ großen plattenähnlichen Halteelement, das
aus einem starren Körper
hergestellt ist, angeordnet und das Leuchten der lichtemittierenden
Elemente wird von einer Steuereinheit geregelt.
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Es
gibt bei einer Leuchttafel kein besonderes Problem hinsichtlich
der mechanischen Stabilität,
da das plattenähnliche
Halteelement aus einem starren Körper
gebildet ist. Deshalb kann sie als Anzeigevorrichtung im Außenraum
einge setzt werden. Jedoch ist es schwierig, den Aufbau an die örtlichen
Begebenheiten anzupassen, da die Vorrichtung zwangsläufig in
vorgegebener Weise aufgebaut ist. Deshalb konnte die Vorrichtung
nur schwierig als z.B. Anzeigevorrichtung für eine Bühne benutzt werden, bei dem
verschiedene Einstellungsmöglichkeiten
benötigt
werden.
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Um
den Aufbau relativ frei abändern
zu können,
wurde eine Anzeigevorrichtung vorgeschlagen, bei der ein flexibles
Gitter anstelle des plattenähnlichen
Halteelements benutzt wird und auf der eine Vielzahl lichtemittierender
Elemente angeordnet sind. Mit dieser vorgeschlagenen Anzeigevorrichtung wird
der Freiheitsgrad an Aufbaumöglichkeiten
beträchtlich
gesteigert. Diese Ausführung
der Vorrichtung ist jedoch unvorteilhaft insofern, als der Anzeigeschirm
aufgrund des Winddrucks schwingen kann, da er leicht vom Wind angegriffen
werden kann. Deshalb ist sie als Anzeigevorrichtung im Freien ungeeignet,
insbesondere als Anzeigevorrichtung mit einem großen Bildschirm.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen,
die in folgenden Punkten vorteilhaft ist.
- a)
der Anzeigeschirm ist unanfällig
gegenüber Wind,
so dass er nicht aufgrund des Winddrucks schwingt;
- b) der Anzeigeschirm kann unter beliebigen Gegebenheiten in Übereinstimmung
mit der örtlichen Situation
aufgestellt werden (der Aufstellungsort, die Einstellungen beim
Aufstellen, etc.) und
- c) man kann den Hintergrund des Anzeigeschirms sehen und der
Anzeigeschirm kann von hinten angestrahlt werden, so dass bemerkenswerte
Bühneneffekte
er zielt werden können,
wenn die Vorrichtung als Anzeigevorrichtung auf einer Bühne benutzt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist durch unabhängige Ansprüche definiert. Einige optimale
Merkmale sind in Unteransprüchen
enthalten.
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Die
Erfindung beinhaltet eine Anzeigevorrichtung mit einem Halteelement
und einer Mehrzahl lichtemittierender Elemente, die am Halteelement
befestigt sind, wobei die Vorrichtung zur Darstellung einer vorgegebenen
Anzeige durch Lichtemission durch Ansteuern lichtemittierender Elemente
ausgebildet ist, gekennzeichnet durch eine Anzeigetafel lichtemittierender
Elemente mit einem Halterahmen und einer Mehrzahl von Leisten lichtemittierender Elemente,
die parallel und mit regelmäßigen Abständen angeordnet
und die mit dem Halterahmen verbunden sind, wobei jede Leiste lichtemittierender Elemente
von einem zylindrischen durchsichtigen Rohr umgeben ist und Lichtemissionssteuereinheiten mit
Computern, die dazu ausgestattet sind, die Lichtemissionen der Mehrzahl
der Leisten lichtemittierender Elemente der Anzeigetafeln lichtemittierender Elemente
zu steuern.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, dass die Anzeigetafeln lichtemittierender Elemente
nach einem vorgegebenen Muster in horizontaler und vertikaler Richtung
angeordnet und durch flexible Verbindungen beweglich miteinander
verbunden sind.
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Die
Erfindung kann durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen besser verstanden werden. Dabei zeigt bzw. zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung des Gesamtaufbaus einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung;
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2 eine
schematische Darstellung einer konkreten internen Struktur einer
Anzeigetafel lichtemittierender Elemente einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung;
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3A eine
perspektivische Ansicht eines Hauptteils der Anzeigevorrichtung
mit einem erfindungsgemäßen konkreten
Aufbau einer Leiste aus lichtemittierenden Elementen;
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3B eine
Vorderansicht eines Anzeigemoduls mit dem konkreten Aufbau einer
Leiste lichtemittierender Elemente der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung;
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3C eine
Rückansicht
eines Anzeigemoduls mit einem konkreten Aufbau der Leiste lichtemittierender
Elemente der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung;
und
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4A–D schematische
Darstellungen von verschiedenen Aufbaumöglichkeiten des gesamten Anzeigeschirms
der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung.
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In 1 bezeichnen
die Bezugszeichen 1 bzw. 2 ein Kontroll- und ein
Anzeigesystem einer Anzeigevorrichtung.
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Das
Kontrollsystem 1 weist eine Steuereinheit 10,
eine DMX-(Datenübertragungsstandard
in der Lichttechnik) Steuereinheit 20, eine Videoeinheit 30,
einen Überwachungsbildschirm 40,
etc. auf. Die Steuereinheit 10 hat einen Hauptcomputer 11,
Nebencomputer 12 und 13, etc., und eine Festplatte. Die DMX-Steuereinheit 20 kontrolliert
in Echtzeit das Wechseln und Mischen verschiedener Bilder, Farbänderungen,
die Wiedergaberate einer Animation, die Änderungsrate der Beleuchtung
und dergleichen, indem sie ein DMX-Signal benutzt, das weltweit
als Standard für
Steuerungssignale bei lichttechnischen Anlagen benutzt wird.
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Das
Steuerungssystem 1 ist derart ausgebildet, dass es dem
Anzeigesystem 2 ermöglicht,
Animationen von Bitmap-Bildern, die in der Steuereinheit 10 gespeichert
sind, wiederzugeben, Ausleuchtungen in Vollfarben mit Hilfe eines
abstrahierten Bildes, das auf von der Kontrollsoftware des Hauptcomputers 11 berechneten
Daten beruht, auszuführen, und
ein Fernsehbild mit Hilfe der Videoeinheit 30 anzuzeigen.
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Das
Anzeigesystem 2 beinhaltet z.B. zwölf Anzeigetafeln aus lichtemittierenden
Elementen 50, die in einer Matrix aus vier Reihen und drei
Spalten angeordnet sind. Die Anzeigetafeln aus lichtemittierenden
Elementen 50 werden flexibel miteinander durch bewegliche
Verbindungen 50H verbunden, d.h. der Kombination von z.B.
einem Gelenk und einem Verriegelungsmechanismus. In diesem Ausführungsbeispiel
werden LEDs (Leuchtdioden) als lichtemittierende Elemente benutzt.
Das Anzeigesystem 2, kann als Ganzes an einer Halteschiene 70 durch
Aufhängeelemente 60 aufgehängt werden,
so dass es als Bühnenanzeige
oder als Großbildschirm
im Freien benutzt werden kann.
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Das
Anzeigesystem 2 wird von dem Steuersystem 1 und
einer internen Steuereinheit (wird später beschrieben) gesteuert
und ist gebaut, um als beliebige Anzeige zu dienen, derart dass
das ganze System als ein einziger großer Bildschirm oder nur ein
Teil des Systems als begrenzter Bildschirm dient.
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Die
Anzahl und die Anordnung von Anzeigetafeln aus lichtemittierenden
Elementen, die miteinander verbunden sind, um den Schirm zu bilden,
sind nicht besonders beschränkt.
Mit anderen Worten: Eine beliebige Anzahl von Anzeigetafeln kann
in einem beliebigen Muster, in Übereinstimmung
mit den Gegebenheiten, angeordnet werden.
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2 zeigt
einen konkreten inneren Aufbau einer Anzeigetafel aus lichtemittierenden
Elementen 50 zeigt. Eine Steuereinheit 50A wird
innerhalb eines oberen Rahmenteils 50FU eines Halterahmens 50F der
Anzeigetafel aus leuchtenden Elementen 50 untergebracht.
Ein Anzeigebereich 50B liegt in der gesamten Anzeigefläche der
Anzeigetafel aus lichtemittierenden Elementen 50. Die Breite
des oberen Rahmenteils 50FU ist im Wesentlichen dieselbe
wie die eines unteren Rahmenteils 50FD und der linken und rechten
Rahmenteile 50FL und 50FR.
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Die
Steuereinheit 50A beinhaltet einen Taktgeber 51,
eine Vielzahl von Baugruppen zur Kommunikation (5 in dieser
Ausführungsart)
und Ansteuereinheiten 53. Der Taktgeber 51 arbeitet
als Antwort auf ein Steuersignal, das von der Steuereinheit 10 über ein
Signalkabel L1 stammt. Jede der Kommunikations-Baugruppen 52 beinhaltet
einen Kommunikationsschaltkreis, der einen Taktpuls, der vom Taktgeber
erzeugt wurde empfängt,
und Informationen mit der Steuereinheit 10 durch ein Signalkabel
L2 austauscht. Die Ansteuereinheiten 53 arbeiten als Antwort
auf ein Fehlsignal von den Kommunikations-Baugruppen 52 und
kontrollieren die Lichtemission der Anzeigeeinheit 50B.
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Der
Taktimpuls des Taktgeber 51 wird den KommunikationsBaugruppen 52 mittels
einer Serienschaltung über
das Signalkabel L3 zur Verfügung
gestellt. Jede Kommunikations- Baugruppe 52 ist
mit drei Ansteuereinheiten verbunden. Jede Ansteuereinheit 53 steuert
zwei Leisten lichtemittierender Elemente 80 des Anzeigebereichs 50B an.
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Im
Anzeigebereich 50B werden eine Vielzahl (30 in
dieser Ausführungsart)
von Leisten mit lichtemittierenden Elementen 80 parallel
und in regelmäßigen Abständen G angeordnet
und mit dem Halterahmen 50F, der aus einem festen Material,
z.B. Metall hergestellt ist, verbunden. Bei dieser Ausführung sind
die Leisten mit lichtemittierenden Elementen 80 parallel
in einem Abstand von z.B. etwa 60 mm angeordnet. Jede Leiste mit
lichtemittierenden Elementen 80 wird von einem durchsichtigen
zylindrischen Rohr umfasst.
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3A bis 3C zeigen
einen konkreten Aufbau der Leiste aus lichtemittierenden Elementen 80.
Wie in 3A gezeigt ist, besteht die
Leiste aus leuchtenden Elementen 80, aus einem Rohr 81 mit einem äußeren Durchmesser
von etwa 20 mm und einem dünnen
Anzeigemodul 82, das in das Rohr 81 eingeführt ist.
Das Rohr 81 wird aus durchsichtigem Material, z.B. durchsichtigem
Polycarbonat hergestellt. Das Anzeigemodul 82 enthält, wie
es in 3B gezeigt ist, Pixel P1, P2
und P3, die auf der vorderen Fläche
einer langen Platine 83 angebracht sind. Jeder Bildpunkt
besteht aus LEDs (Leuchtdioden), die Licht in den drei Grundfarben
R (Rot), G (Grün)
und B (Blau) emittieren und die nahe beieinander in vertikaler Richtung
angeordnet sind. Die Rückseite
der Platine weist Leiterbahnen auf, wie in 3C gezeigt.
Das Bezugszeichen T bezeichnet einen Anschluss zur Verbindung der
Leiterbahnen mit der Ansteuereinheit 53.
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Die
Leiterplatte 83 hat eine Breite W, die im Wesentlichen
so groß wie
der innere Durchmesser d des zylindrischen durchsichtigen Rohrs 81 ist.
Deshalb wird die Leiterplatte 83 automatisch im Zentrum des
Rohrs 81 positioniert, wenn sie in das durchsichtige Rohr 81 eingeführt wird.
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4A bis 4D sind
Abbildungen, die Beispiele zeigen, bei denen die Form des ganzen Bildschirms
des Anzeigegeräts
durch Verstellen der zwischen den Anzeigetafeln aus lichtemittierenden Elementen
eingefügten
beweglichen Verbindungen 50H verändert ist. 4A und 4B sind
Ansichten von oben und 4C und 4D sind
Ansichten von der Seite des Bildschirms.
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Bei
der in 4A gezeigten Einstellung ist die
linke und die rechte Anzeigetafel aus lichtemittierenden Elementen 50L und 50R nach
innen gewinkelt, wenn man aus der Richtung E schaut, die in der Zeichnung
durch einen Pfeil gekennzeichnet ist. Wenn die Anzeigetafeln so
ausgerichtet sind, kann der sogenannte Panoramaeffekt betont werden.
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Bei
der in 4B gezeigten Einstellung ist eine
der linken und rechten Anzeigetafeln aus leuchtenden Elementen 50L und 50R (z.B.
die linke Anzeigetafel 50L) nach außen abgewinkelt, wenn man aus der
Richtung E schaut, die in der Zeichnung durch den Pfeil gekennzeichnet
ist. Wenn die Anzeigetafeln so ausgerichtet sind, kann ein "wilder" Eindruck verstärkt werden.
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Bei
der Einstellung, die in 4C gezeigt
ist, sind die oberen beiden Anzeigetafeln aus leuchtenden Elementen 50M und 50N nach
vorne geneigt, wenn man aus der Richtung E schaut, die in der Zeichnung
durch den Pfeil gekennzeichnet ist, während die beiden internen lichtemittierenden 50U und 50W vertikal
gehalten sind. Wenn die Anzeigetafeln so ausgerichtet sind, kann
ein Planetarium-Effekt erwartet werden.
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Ferner
sind bei der Einstellung, die in 4D gezeigt
ist, die Anzeigetafeln aus leuchtenden Elementen 50M, 50N, 50V und 50W in
eine Zickzackform abgewinkelt, so dass die Anzeigetafeln 50M und 50V nach
vorne geneigt sind, wenn man aus der Richtung E schaut, die in der
Zeichnung durch den Pfeil gekennzeichnet ist. Wenn die Anzeigetafeln
so angeordnet sind, kann wie in dem in 4B gezeigten
Fall ein "wilder" Eindruck betont
werden.
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Das
Anzeigegerät
des Ausführungsbeispiels weist
ein Befestigungselement und eine Mehrzahl von lichtemittierenden
Elementen auf, die auf dem Befestigungselement angebracht sind,
und zeigt durch Lichtemission ein vorgegebenes Bild, indem die lichtemittierenden
Elemente gesteuert werden. Das Anzeigegerät ist dadurch gekennzeichnet,
dass es aus einer oder einer Mehrzahl von Anzeigetafeln aus lichtemittierenden
Elementen 50 besteht, von denen jede einen Befestigungsrahmen 50F und
eine Vielzahl von Leisten mit lichtemittierenden Elementen 80,
die parallel und in regelmäßigen Abständen G (z.B.
etwa 40 mm) angeordnet sind, und die mit dem Befestigungsrahmen 50F verbunden
sind, wobei jede leuchtende Leiste 80 von einem zylindrischen durchsichtigen
Rohr 81 umgeben ist, und aus Lichtsteuergeräten (10-40, 51– 53)
besteht, die Computer aufweisen (11–13), welche die Lichtemission
der Vielzahl von Leisten aus lichtemittierenden Elementen 80 bei
dem einen oder den vielen Anzeigetafeln aus lichtemittierenden Elementen 50 kontrolliert.
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Bei
dem obigen Anzeigegerät
sind die Leisten aus lichtemittierenden Elementen 80 am
Befestigungsrahmen 50F angebracht. Darüber hinaus sind Zwischenräume von
etwa 40 mm zwischen den Leisten aus lichtemittierenden Elementen 80 ausgebildet, von
denen jede von einem durchsichtigen zylindrischen Rohr 81 umgeben
ist. Wenn das Anzeigegerät im Freien
aufgestellt wird, kann deshalb, sogar wenn es bei starkem Wind benutzt
wird, der Wind durch die Zwischenräume wehen. Folglich wird das
Anzeigegerät
kaum durch Wind beeinflusst: Der Anzeigeschirm schwingt nicht aufgrund
des Winddruckes und die Anzeigetafeln aus lichtemittierenden Elementen 50 werden
nicht durch den Wind zerstört.
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Die
Anzeigetafeln aus lichtemittierenden Elementen 50 werden
in einem vorgegebenen Muster in horizontaler und vertikaler Richtung
flexibel miteinander durch bewegliche Verbindungen 50H verbunden.
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Bei
diesem Anzeigegerät
können,
da die Anzeigetafeln aus lichtemittierenden Elementen 50 flexibel
miteinander verbunden sind, die Gegebenheiten beim Aufstellen des
gesamten Bildschirms (der Aufstellungsort, die Einstellungen beim
Aufstellen, etc.) zu einem gewissen Grad frei geändert werden. Darüber hinaus
können
die Anzeigetafeln aus lichtemittierenden Elementen 50 auf
einfache Art und Weise in einem einfachen Verfahren hergestellt
werden, da sie gleich geformt und normiert sind. Auch ist der Transport
und der Zusammenbau sehr einfach.
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Die
Leiste lichtemittierender Elemente 80 besteht aus einem
zylindrischen durchsichtigen Rohr 81 und einem Anzeigemodul 82,
das in das durchsichtige Rohr 81 eingefügt ist, wobei das Anzeigemodul 82 aus
einer langen Leiterplatte 83 und einer Mehrzahl von Bildpunkten
P1, P2, P3 ... besteht, die in einer Linie entlang der Längsrichtung
der Leiterplatte 83 angeordnet sind, wobei jeder Bildpunkt LEDs
der drei Primärfarben
Rot (R), Blau (B) und Grün
(G), und Leiterbahnen besitzt, um die Lichtsteuereinheit an die
Bildpunkte P1, P2, P3,... anzuschließen.
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Beim
obigen Anzeigegerät
wird das Anzeigemodul 82, das LEDs der drei Primärfarben
als Bildpunkte hat, die längs
der langen Leiterplatte 83 angeordnet sind, fest in dem
durchsichtigen Rohr 81 eingefasst. Deshalb kann das Anzeigegerät leicht
hergestellt und gehandhabt werden und ist höchst wetterfest.
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Die
lange Leiterplatte 83 des Anzeigemoduls 82 ist
eine Leiterplatte, die eine Breite W hat, die im wesentlich gleich
des inneren Radius d des zylindrischen durchsichtigen Rohrs 81 ist.
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Bei
dem obigen Anzeigegerät
wird die Leiterplatte 83 automatische im Zentrum des Rohrs
positioniert, wenn sie in das durchsichtige Rohr 81 eingeführt wird.
Deshalb kann das Anzeigemodul einfach zusammengebaut werden, ohne
dass man ein spezielles Teil zum Positionieren verwenden muss.
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Die
Bildpunkte P1, P2, P3,... in den Anzeigemodulen 82 sind
bei mindestens jeder Anzeigetafel aus lichtemittierenden Elementen 50 in
einer Matrix angeordnet und werden zweidimensional angesprochen
und das Leuchten über
die Leiterbahnen gesteuert, mit dem Ergebnis, dass ein Farbbild
angezeigt werden kann.
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Beim
obigen Anzeigegerät
können
Leuchtanzeigen in Echtfarben durch abstrakte Bilder, ein Fernsehbild
und dergleichen flexibel auf der ganzen Fläche oder einem beschränkten Teil
des Bildschirms in Form einer einzigen Anzeigetafel 50 oder
einer Vielzahl von Anzeigetafeln 50, die miteinander verbunden
sind, angezeigt werden. Darüber
hinaus kann der Hintergrund hinter dem Bildschirm gesehen werden
und der Bildschirm kann von hinten beleuchtet werden, so dass bemerkenswertere
Bühneneffekte
erzielt werden können,
falls das Gerät
als Bühnenaufbau
eingesetzt wird. Das Anzeigegerät kann ebenfalls
als Großbildschirm
bei Veranstaltungen im Freien genutzt werden.
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Das
durchsichtige Rohr 81 ist aus durchsichtigem Polycarbonat
hergestellt.
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Bei
diesem Anzeigegerät
ist das durchsichtige Rohr 81, das als Umhüllung dient,
tropfwasserdicht und leicht erhältlich.
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Das
Anzeigegerät
gemäß der Ausführung kann
wie folgt verändert
werden:
- Die durchsichtige Röhre kann aus Kunststoff einer vorgegebenen
Farbe hergestellt sein.
- Die beweglichen Verbindungen können ein elastisches Bauteil
anstelle des Scharniers sein.
- Es können
andere lichtemittierenden Elemente als LEDs verwendet werden.
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- 1,
2
- Kontroll-
und Anzeigesystem
- 10
- Steuereinheit
- 10-40
- Lichtsteuergeräte
- 11
- Hauptcomputer
- 12,
13
- Nebencomputer
- 20
- DMX-Steuereinheit
- 30
- Videoeinheit
- 50
- Anzeigetafel
aus leuchtenden Elementen
- 50A
- Steuereinheit
- 50B
- Anzeigeteil
- 50F
- Halterahmen
- 50FD
- unteres
Rahmenteil
- 50FL
- linkes
Rahmenteil
- 50FR
- rechtes
Rahmenteil
- 50FU
- oberes
Rahmenteil
- 50H
- bewegliche
Verbindungen
- 50L
- linke
Anzeigetafel
- 50R
- rechte
Anzeigetafel
- 51
- Taktgeber
- 52
- Baugruppe
zur Kommunikation
- 53
- Ansteuereinheit
- 80
- Leiste
mit leuchtenden Elementen
- 81
- Rohr
- 82
- Anzeigemodul
- L1
- Kabel
- L2
- Kabel
- L3
- Kabel
- B
- Blau
- E
- Bleibrichtung
- G
- Grün
- G
- Abstand
- P1,
P2, P3,
- Pixel
- R
- Rot
- T
- Anschluss
- W
- Platinbreite