DE3043704A1 - System zur darstellung von lichtmusterfolgen - Google Patents

Description

• Patentbeschreibung:
• Die Erfindung betrifft ein System zur Darstellung.vorwiegend zweidimensionaler Lichtmuster in periodischer oder unperiodischer Folge mit hilfe einer vorgegebenen Anordnung (z.B.,Stern-oder Matrixform) von lichtemittierenden Elementen (z.B. lichtemittierenden Halbleiterdioden oder Glühlampen).
• Systeme, die veränderliche Lichtfiguren mittels drehend angeordneter Lichtquellen, lichtundurchlässiger Masken mit einer Vielzahl lichtdurchlässiger Bereiche auf einen transparenten cirmprojizieren, wurden bereits in DE-AS2403564 vorgeschlagen.
• Dabei wird eine sich periodisch wiederholende Folge von Mustern dargestellt, die durch Eingriff von außen weder in der Auswahl, noch der Reihenfolge, noch der zeitlichen Abfolge beeinflusst wird.
• Vorgeschlagen wurde auch ein Gerät zur Erzeugung des Effekts eines laufenden Lichtes beispielsweise für Reklamezwecke.
• In T)E-AS1919176 ist ein Steuergerät für Lauflichtketten beschrieben, bei welchem jeweils die dritten Lampen elektrisch zu Gruppen zusammengefasst sind und entsprechende Impulsgeber die drei Lampengruppen abgestuft schalten.
• hierbei ist die Anordnung wieder nur auf periodisch wiederkehrende Muster beschränkt, wobei für jedes Grundmuster eine gruppenweise Schaltung bestimmter Lampen erforderlich ist.
• Weiter wurde auch in DE-OS2925692 eine Anzeigeanordnung mit Lichtemissionsdioden vorgeschlagen, die aus einer Parallel schaltung von einer ersten Anzahl von Einheiten vorgesehen ist, welche jeweils eine Serienschaltung einer Mehrzahl von Lichtemissionsdioden umfassen. Durch die Serienschaltung ist wiederum die freie Ansprechbarkeit der einzelnen lichtemittierenden Elemente nicht gegeben.
• Aus der DE-AS2836872 ist ein Anzeigesystem zur Darstellung von Daten bekannt, wobei ein Rechner entsprechende Daten seriell auf eine Speicherkette, z.B., aus Schieberegistern bestehend, mit zugeordneten Anzeigeeinheiten überträgt.
• Diese#Daten zeigen insbesondere Daten zu verkaufender Waren, z.B., Preise, an den einzelnen Standorten der Waren an.
• Diese der Kundeninformation dienenden Daten bleiben bis zu einer notwendigen Änderung stehen, sie werden allenfalls aktiviert, um für entsprechende Anzeigefelder einen Blinkeffekt zu erreichen, geben aber keine laufend veränderten durch äußere Signale bestimmbare Lichtmuster wieder.
• Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein System zur Darstellung ein- oder zweidimensionaler Lichtmuster der obengenannten Art zu schaffen, das in der Lage ist, unterschiedliche Formen von periodischen und unperiodischen Lichtmustern in entsprechender Vielfalt zu präsentieren, wobei die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden Mustern und die Anwahl der Musterfolgen entweder manuell oder per Programm über binäre Signale, z.B., umgesetzt aus akustischen Signalen, erfolgt.
• Diese Aufgabe wird durch die in den genannten Ansprüchen beschriebene Erfindung gelöst.
• Das erfindungsgemäße System kann unter folgender Ausgestaltung im Unterhaltungssektor verwendet werden: Das Steuerpu] des Systems zur wahlweise manuellen Einstellung befindet sich neben Musikanlagen und anderen zu bedienenden Geräten eine, entsprechenden Betriebes, während auf einer an zentraler Stelle angebrachter entsprechend großformatiger Lampenanordnung (z.B., in Stern oder Matrixform) die Lichtmusterfolgen präsentiert werden. Eine parallele Wiedergabe über mehrere dieser Lampenanordnungen in verschiedenen Räumlichketten ist eine weitere A.lsgea3taltungsmfi;lichkeit.
• Das Steuerpult enthält den Rechner mit in Speichereinheiten fixierten Programmen, die manuelle Eingabeeinheit zur Anwahl der Lichtmusterfolgen, deren Ablaufgeschwindigkeit und zur Umschaltung auf Automatik, eine visuelle Anzeige (Display) der momentanen Programmnummer und des Taktintervalls und eine kleinformatige stern- oder matrixförmige Anordnung von lichtemittierenden Dioden (LEDs) zur Kontrolldarstellung der Lichtmusterfolgen. Mittels Übertragungsleitungen werden Signal-, Takt- und Steuersignalfolgen vom Rechner seriell auf die kleine Kontroll-Wiedergabeeinheit und parallel dzu allf eine oder auch mehrere großformatige Lampenanordiiuii#ori übertragen.
• Im folgenden wird ergänzend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig.1 beschrieben.
• Das in Fig.1 dargestellte Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels enthält einen Rechner (4), drei Ubertragungs leitungen (10),(11),(12) und die Seriell-Parallel-Umsetzer (3) mit Treibern (2) der eigentlichen Anzeigeelemente (1).
• Der Rechner (4), realisiert als 8-Bit-Mikrocomputer ist versehen mit Eingabetastatur (6) für manuelle Anwahl der Bildmusterfolge bzw. des entsprechenden Unterprogramms und manuelle Eingabe des Zeitintervallfaktors. aufeinander folgender Bildmuster, einer Anzeige (Display) (9) zur Wiedergabe der entsprechenden Programmnummer und des Zeitintervallfaktors.
• Uber einen oder mehrere auf Input programmierte Ports des Rechners kann weiterhin eine entsprechende Anzahl parallel anliegender binärer Signale von den Einheiten (7) und (8) in den Rechner übernommen werden. Die Einheit (7) dient der software-mäßigen Triggerung der Bildfolge mittels akustischer Signale. Sie entnimmt das zu verarbeitende Analogsignal dem Ausgang eines Musikverstärkers und gibt an das Input-Port des Rechners ein digitales Signal ab, das dem dominierenden Intensitätsverlauf des akustischen Signals vergröbert entspricht, realisiert durch Zerlegung des Klangbildes in abgestifte Frequenzbereiche, Verknüpfung der analogen Ausgangssignale gewisser Bereiche und Reduzierurlg des Summensignals z.B. mittels Sehmitt-Triggern auf ein binäres Signal.
• Die Einheit (8) entnimmt ebenfalls ein zu verarbeitendes Signal dem Ausgang des Musikverstärkers, wobei das Klangbild wieder in abgestufte Frequenzbereiche zerlegt wird, die resalltierenden selektierten analogen Signale einzeln über Schmitt-Trigger auf binäre Signale reduziert werden und am Input-Port des Rechners eine der Frequenzgliederung entsprechende reduzierte Information ergeben, deren logische Verknüpfung zur Auswahl der Lichtmusterfolgen dienen kann, wobei die Zuordnung Klangmuster-Bildmusterfolge (empirisch durch Tests mit entsprechenden Versuchsgruppen zu bestimmen) per Programm im g;leich- oder gegenläufigen Sinn erfolgen kann. Zudem dient die Einheit (8) dazu, über manuell zu betätigende Schalter entsprechende Modifikationen der gerade ablaufenden Bildmusterfolgen wie Positiv-Negativ#-Umschaltung, Umkehrung der Laufrichtung radialer oder rotierender Muster, gleich- oder gegenlaufender akustischoptischer Musterkopplung etc. einbringen.
• Eine Modifikation dieser Ausführungsform bestiinde in der Zusammenfassung der Einheiten (7) und (8) in die durch (8) beschriebenen Funktionen und Abspaltung; des Zeitintensitätsverlaufs über die software-verknu#pfte digitale Intormat;ion von Einheit (8).
• Die Umschaltung manuell von Automatik erfolgt 1 #~; 1 Richtungen per Tastatur (1) durch intervallweises Abfragen des entsprechenden Schalters oder Tastenmerkers. Die Abfrage und Verarbeitung der von (8) kommenden Eingangs signale wird von Unterprogrammen übernommen, andere Unterprogramme sind Grundmustern zugeordnet, wobei die entsprechenden Muster als Datensätze fixiert sind und weitere Unterprogramme das Kontrolldisplay und vorallem die Ausgabe und 7eitliche Abfolge der erforderlichen Pulszüge auf die Datenleitungen (~10), (11), ~12) iiber ein auf Output programmiertes Port bewirken.
• Die Pulszüge auf den Leitungen (10),(11),(12) werden per Software generiert, wobei im Ausführungsbeispiel für die High- und Low-Pegel der Taktimpulse auf Leitung (11) jeweils Zeit schleifen über Intervalle T1 und T2 durchlaufen werden, so daß die Übertragung der Information eines Musters vom Rechner zu der aus n lichtemittierenden Elementen bestehenden Konfiguration in einer Zeitspanne n('1'1+g2) erfolgt.
• Die zeitliche Zuordnung der Low/High-ttbergänge der#Signal-Iind Taktpegel auf den Leitungen (10) und (11) erfolgt derart, daß jeweils der Signalpegel stabil ist, wenn der Taktpegel wechselt.
• Je nach dem ebenfalls softwaremäßig generierten Pegel auf der Signalsteuerleitung (12) und der speziellen Ausführungsform wird das Lichtmuster direkt nach Ubertragung angezeigt unter Aufblitzen der lichtemittierenden Elemente, während die Bildmuster-Information die Schieberegisterkette durchläuft, (Ausführung nach Anspruch 1) oder unmittelbar nach Übertragung der Information für den n-ten Speicher mit einer Dunkelpause während der Informationsübertragung (Ausführung nach Anspruch 2) oder es wechselt unmittelbar nach Übertragung des Pulses für den n-ten Speicher ohne Dunkelpause das Bildmuster (Ausführung nach Anspruch 3).
• Per Programm wird die jedem Pulsübertragungszug folgende Pause, das Bildfolge-Zeitintervall, bestimmt.
• Die Zuordnung der Busbreite des Mikrocomputers in der Bit-Anzahl zur Anzahl der lichtemittierenden Elemente in der Hauptrichtung der' Anordnung ermöglicht eine ökonomische Speicherp;Latzbelegung der den Bildmusterfolgen zugeordneten Datensätze und eine adäquate Generierung dieser Musterfolgen.

Claims (7)

1. System zur Darstellung von Lichtmusterfolgen.

   3 Seiten Patentansprüche, 5 Seiten Patentbeschreibung, 1 Zeichnung Patentansprüche: ansprüche: System zur Darstellung veränderlicher ein- oder zweidimensionaler Lichtmuster, dadurch gekennzeichnet, daß jedes lichtemittierende Element (1) einer festen geometrischen Gesamtanordnung einem einzelnen Speicher (3) einer Schieberegisterkette zugeordnet ist und die einzelnen Lichtmuster einer per Eingabeeinheit (6)m0 über zwei oder mehrere Datenleitungen (10),(11),(12) übertragen werden, so daß nach Ubertragung eines aus n Bit bestehenden Impulszuges (entsprechend n Einzelspeichern in der Schieberegisterkette, zugeordnet n lichtemittierenden Elementen) das Lichtniuster präsent ist und nach einem durch das Rechnerprogramm (5), angewählt per Eingabeeinheit (6), bestimmten Zeitintervall ein folgendes Lichtmuster übertragen und dargestellt wird.
2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Datenleitung (12) auf jede Treiberstufe (2) (bestehend aus UND-Gatter und Leistungstreiber) läuft und mittels der eingangsreitig an der Datenleitung (12) liegenden UND-Gatter die lichtemittierenden Elemente (1) während der tibertragungaphase des aus n Bit bestehenden Impulszuges abgeschaltet werden, um deren Aufblitzen während der übertragungaphase zu unterbinden.
3. 3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiehnet, daß eine dritte' Ubertragurigsleitung (12) auf jede Treiberstufe (2) (bestehend aus UND-Gatter, Zwischenspeicher und Leistungstreiber) läuft, wobei der am Treibereingang anliegende Zustand über die eingangsseitig mit Leitung (12) verbundenen UND-Gatter nur dann an einen Zwischenspeicher weitergegeben wird, wenn nicht der aus n Bit bestehende Impulszug übertragen wird. Damit wird die beim System nach Anspruch 2 gegebene Dunkelpause vermieden.
4. F. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Aufeinanderfolge der Lichtmuster durch akustische Signale, umgesetzt in ein binäres Signal (7) über den Rechner (4) mittels eines entsprechenden Programmteils getriggert wird.
5. 5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwahl einer speziellen tichtmusterfolge, entsprechend einem bestimmten Startpunkt im Programm (5), durch die am Rechnerport (8) anstehende digitale Information bestimmt wird.
6. 6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der lichtemittierenden Elemente in der Hauptrichtung der geometrischen Anordnung ein ganzzahliges Vielfaches der Datenbusbreite des Rechners beträgt; d.h., bei einem 8-Bit-Datenbus des Rechners befinden sich 8, bzw. 16, 24, etc. Elemente in Strahlrichtung einer sternförmigen Anordnung bzw. längs der Kante einer matrixförmigen Anordnung.
7. 7. Schaltung zur Durchführung der in den Ansprüchen 1 bis G beschriebenen Systeme, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberegisterket-te aus einzelnen hintereinander geschalteten Seriell-Parallel-Schieberegistern besteht, wobei der jeweils letzte Ausgang eines jeden Schieberegisters (eventuell unter Zwischenschalttlng eines Treibers) auf den Eingang des nächstfolgenden Schieberegisters geführt ist und die Takteingänge der einzelnen Schieberegister untereinander und mit der Taktleitung (11) verbunden sind, während die Parallelausgänge der Schieberegister über Treiber die lichtemittierenden Elemente schalten, wobei die Treiber entsprechend den angeführten Systemen aus eingangsseitig auf Leitung (12) gelegten UND-Gattern, Zwischenspeichern und Leistungstreibern bestehen und die lichtemittierenden Elemente entsprechende Halbleiterdioden (LEDs) oder Glühlampen sein können. Dabei werden die vom Rechner (4) per Programm (5) erzeugten Impulsketten auf Signalleitung (10), Taktleitung-(1-1) und eventuell Steuerleitung (12) über entsprechende Distanzen geführt und nötigenfalls unter Zwischen#chal tJun# entsprec-hender Impulsformer (Schmitt-Trigger) und TJ1reiber w iederaufgefrischt auf den Eingang des ersten Schieberegisters (Signal) bzw. auf sämtliche Takteingänge (Takt), bzw. auf einen Eingang jedes UND-Gatters der Treiberstufen (Steuersignal) geführt.