DE4202785C2 - Vorrichtung zur Drehung eines Bildschirms - Google Patents

Vorrichtung zur Drehung eines Bildschirms

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildsichtgerät und insbesondere eine Vorrichtung zum Drehen des Bildschirms innerhalb eines Bildsichtgeräts, die in Abhängigkeit von der Position eines Betrachters automatisch das Sichtgerät wie einen Monitor dreht.
Im allgemeinen ist die Orientierung eines Bildsichtgeräts wie eines Fernsehers oder eines Monitors dadurch fixiert, daß es auf einem Tisch oder Ständer aufgestellt ist. Der Bildschirm eines solchen Bildsichtgeräts ist aufgrund der Charakteristik der abgelenkten Elektronenstrahlen leicht gewölbt. Aus diesen Gründen kann das Bild nur ohne Verzerrung betrachtet werden, wenn der Betrachter sich direkt vor der fixierten Bildschirmposition befindet. Werden andere Stellungen zum Betrachten gewünscht, muß der Betrachter manuell den Fernseher oder Monitor zum Ausrichten in jede neue Richtung drehen, um ein Bild auf dem Bildschirm ohne Verzerrung betrachten zu können.
Durch die DD 1 15 235 ist eine Schaltung bekannt, mit welcher ein schwenkbares optisches Bauteil in einem Meßgerät in drei unterschiedliche räumliche Positionen gebracht werden kann. Mit dieser Schaltung kann eine Fehlpositionierung des Bauteils korrigiert werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Drehen eines Bildschirms bereitzustellen, durch die ein Bildsichtgerät automatisch gedreht wird, um dessen Bildschirm auf einen Betrachter auszurichten, wobei die Position des Betrachters festgestellt wird.
Zur Lösung der Aufgabe weist die Vorrichtung zum Drehen des Bildschirms einen Drehtisch zum Tragen des Bildschirms, eine Antriebseinrichtung zur Drehung des Drehtisches um einen vorbestimmten Winkel, ein Winkel-Positionsmeßgerät zur Ausgabe einer Spannung entsprechend dem Drehwinkel des Drehtisches, einen optischen Sensor zum Erfassen der Einfallsrichtung eines optischen Signals von einer Fernsteuerung und ein Steuergerät zur Steuerung der Drehtischantriebseinrichtung durch Bestimmung der Größe und Richtung der Rotation des Drehtisches entsprechend den Ausgaben des optischen Sensors und des Winkel-Positionsmeßgeräts auf.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unter­ ansprüchen zu entnehmen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels in den in der Zeichnung beigefügten Figuren dargestellt und näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Drehen eines Bildschirms gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines in der Vorrichtung zum Drehen des Bildschirms nach Fig. 1 enthaltenen optischen Sensors und dessen relativer Position zu einer Fernsteuerung;
Fig. 3 eine Tabelle zur Darstellung der logischen Eingabewerte der Steueranschlüsse eines Analogschalters in der Vorrichtung zum Drehen des Bildschirms nach Fig. 1 und deren Korrelation zu den Ausgaben des optischen Sensors;
Fig. 4 eine Tabelle zur Darstellung der Ausgaben eines Winkel-Positionsmeßgerätes entsprechend den Rotationswinkeln des Drehtisches bei der Vorrichtung zur Drehung des Sichtgeräts nach Fig. 1; und
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines in dem Mikrocomputer des in Fig. 1 dargestellten Schaltkreises gespeicherten Programms.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 werden die Ausgaben S1-S9 eines optischen Sensors 40 in nicht invertierende Eingänge von entsprechenden Operationsverstärkern 61-69 innerhalb einer Verstärkereinheit 60 eingegeben. Die Ausgänge der Verstärkereinheit 60 sind mit entsprechenden Eingängen I1-I9 eines Analogschalters 70 verbunden. Ein Ausgang Q des analogen Schalters 70 ist mit einem ersten selektiven Kontakt eines Steuerschalters SW verbunden. Ein Referenzkontakt des Steuerschalters SW ist mit einem Analog/Digital-Wandler 80 verbunden (im folgenden als A/D-Wandler bezeichnet). Ein Steueranschluß des Steuerschalters SW ist mit dem siebten Ausgang Q7 eines Mikrocomputers 50 verbunden. Der Ausgang des A/D-Wandlers 80 ist mit einem ersten Eingang I1 des Mikrocomputers 50 verbunden. Die ersten bis vierten Ausgänge Q1-Q4 des Mikrocomputers 50 sind mit den ersten bis vierten Steueranschlüssen D1 bis D4 des Analogschalters 70 verbunden. Der Ausgang eines Fernsteuerungsempfängers 100 ist mit dem zweiten Eingang I1 des Mikrocomputers 50 verbunden. Ein Kontaktarm 92 eines Winkel-Positionsmeßgeräts 90 ist mit einem zweiten selektierbaren Kontakt des Steuerschalters SW verbunden. Erste und zweite Eingänge eines Motorantriebs 30 sind mit fünften und sechsten Ausgängen Q5 und Q6 des Mikrocomputers 50 verbunden. Erste und zweite Eingänge eines Motors 20 sind mit den ersten und zweiten Ausgängen des Motorantriebs 30 verbunden. Ein Drehtisch 10 weist in der Mitte seines Bodens eine Öffnung auf, in der eine Welle eines zylindrischen Motors 20 durch Einstecken in die Öffnung gelagert ist. Das Winkel-Positionsmeßgerät 90 ist fest an der Achse des Motors 20 angeordnet und eine feste Widerstandsplatte 91 ist elektrisch zwischen einer Versorgungsspannung Vcc und einer Erdungsklemme angeordnet, wodurch entsprechend der Drehung des Motors 20 unterschiedliche Teilspannungen erzeugt werden. Die Verstärkereinheit 60 umfaßt neun nichtinvertierende Verstärker 61-69, von denen jeder aus drei Widerständen (R1-R3, R4-R6 . . . und R25-R27) und einem einzelnen Operationsverstärker (A1-A9) gebildet ist. Ein optischer Sensors 40 umfaßt neun Fototransistoren PD1-PD9, wobei dessen Konstruktion in Fig. 2 näher beschrieben wird.
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht des optischen Sensors 40 aus Fig. 1 zusammen mit einer Fernsteuerung 130. Die Fototransistoren PD1-PD9 sind bogenförmig auf einer inneren Wand eines Gehäuses 120 so angeordnet, daß deren lichtempfindliche Abschnitte auf die gegenüberliegende Wand gerichtet sind. Eine Sammellinse 110 ist in der Mitte der gegenüberliegenden Wand gegenüberliegend zu den Fototransistoren PD1-PD9 angeordnet und bündelt das einfallende, von der Fernsteuerung 130 ausgegebene optische Signal. Dieses wird auf einen von den neun Fototransistoren PD1-PD9 entsprechend dem Einfallswinkel des optischen Signals konzentriert.
In Fig. 3 sind in einer Tabelle die Korrelationen zwischen den optischen Sensorausgaben und den logischen Eingabewerten der Steueranschlüsse des analogen Schalters 70 der Drehvorrichtung gemäß Fig. 1 dargestellt. Die Bezugszeichen D1 bis D4 bezeichnen die ersten bis vierten Steueranschlüsse des analogen Schalters 70. Q ist ein Ausgang des analogen Schalters 70. S1-S9 bezeichnen die Ausgänge der neun Fototransistoren PD1-PD9 des optischen des Sensors 40.
In Fig. 4 ist in einer Tabelle die Ausgangsspannung des Winkel-Positionsmeßgeräts 90 in Abhängigkeit des Drehwinkels des Drehtisches 10 gemäß dem Schaltbild nach Fig. 1 angegeben. Auch wenn hier die Drehwinkel des Drehtisches 10 jeweils nur in Intervallen von 10° in der Ausgangsspannungstabelle gemäß Fig. 4 angegeben sind, können die Drehwinkel, falls erforderlich, auch weiter unterteilt werden.
In Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm eines durch den Mikrocomputer 50 in dem Schaltkreis von Fig. 1 ausgeführten Programms dargestellt.
Im folgenden wird die Betriebsweise der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 beschrieben.
Der Mikrocomputer 50 überprüft, ob Fernsteuerungsdaten dem zweiten Eingang I2 von einem Fernsteuerungsempfänger 100 über eine vorgewählte Zeitperiode eingegeben werden (Schritt 200). Der Fernsteuerungsempfänger 100 demoduliert ein von der Fernsteuerung 130 abgegebenes optisches Signal und führt das demodulierte Signal dem zweiten Eingang 12 des Mikrocomputers 50 zu.
Falls Fernsteuerungsdaten im Schritt 200 zugeführt werden, überprüft der Mikrocomputer 50, ob die zugeführten Fernsteuerungsdaten korrekt sind (Schritt 201).
Werden im Schritt 201 die empfangenen Fernsteuerungsdaten als korrekt erkannt, speichert der Mikrocomputer 50 die Ausgabe des optischen Sensors 40 in seinem internen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) (Schritt 202). Im folgenden wird das Verfahren zur Zuführung der Ausgabe des optischen Sensors 40 zum Mikrocomputer 50 beschrieben. Die Ausgaben der neun Fototransistoren PD1-PD9 des optischen Sensors 40 werden jeder für sich entsprechenden nichtinvertierenden Verstärkern 61-69 zugeführt. Die neun nichtinvertierenden Verstärker 61-69 empfangen die entsprechenden Ausgaben der neun Fototransistoren PD1-PD9 mittels ihrer nichtinvertierenden Eingänge, verstärken diese und führen diese entsprechenden Eingängen I1-I9 des analogen Schalters 70 zu.
Entsprechend dem logischen Wert der von den ersten bis vierten Ausgängen Q1-Q4 des Mikrocomputers 50 den ersten bis vierten Steueranschlüssen D1-D4 zugeführten Eingabeselektionsdaten, führt der analoge Schalter 70 aufeinanderfolgend die durch die Verstärkereinheit 60 verstärken Eingabesignale dem A/D-Wandler 80 über den Steuerschalter SW zu. In Fig. 3 sind die verschiedenen Möglichkeiten des Ausgangs Q des Analogschalters 70 in Abhängigkeit von den seinem ersten bis vierten Steueranschluß D1-D4 zugeführten logischen Werten dargestellt. Der A/D-Wandler 80 digitalisiert die Ausgaben der Fototransistoren PD1-PD9, die vom Ausgang Q des Analogschalters 70 erhalten wurden, und führt diese dann als digitalisierte Werte dem Mikrocomputer 50 zu.
Nach Durchführung des Schritts 202 sucht der Mikrocomputer 50 nach dem maximalen Wert unter den Ausgaben der Fototransistoren PD1-PD9, wodurch die relative Position des Betrachters erfaßt wird, und berechnet einen Soll-Wert, d. h. die ausgegebene Spannung des Winkel-Positionsmeßgerätes 90, wenn der Drehtisch 10 in Richtung der Betrachterposition gemäß der in Fig. 4 dargestellten Tabelle (Schritt 203). Durch den siebten Ausgang Q7 steuert der Mikrocomputer 50 auch den Steuerschalter SW, indem der Ausgang des Winkel- Positionsmeßgerätes 90 anstatt des Analogschalters 70 mit dem A/D-Wandler 80 verbunden wird, und bestimmt den Ist-Wert aus der Ausgabe des Winkel- Positionsmeßgerätes (Schritt 204).
Darauffolgend vergleicht der Mikrocomputer 50 die Ausgabespannung, d. h., den Ist-Wert, ausgegeben vom Winkel-Positionsmeßgerät 90 und zugeführt durch den A/D-Wandler 80, mit dem Soll-Wert, der im Schritt 204 erhalten wurde (Schritte 205).
Ist der Ist-Wert kleiner als der Soll-Wert im Schritt 205, führt der Mikrocomputer 50 über den sechsten Ausgang Q6 ein "hohes" logisches Motorsteuersignal und über seinen fünften Ausgang Q5 ein "niedriges" logisches Motorsteuersignal dem Motorantrieb 30 zu, wodurch der Motorantrieb 30 den Motor 20 zurückdreht. In diesem Fall dreht sich der Drehtisch 10 im Uhrzeigersinn (Schritt 206).
Ist der Ist-Wert größer als der Soll-Wert im Schritt 205, führt der Mikrocomputer 50 über seinen fünften Ausgang Q5 ein "hohes" logisches Motorsteuersignal und durch seinen sechsten Ausgang Q6 ein "niedriges" logisches Motorsteuersignal zu, wodurch der Motorantrieb 30 in dem Motor 20 vorwärtsdreht. In diesem Fall dreht sich der Drehtisch 10 im Gegenuhrzeigersinn (Schritt 207). In dem Fall, daß die Steuersignale der Ausgänge Q5 und Q6 gleich sind, wird der Motorantrieb 30 nicht aktiviert.
Nach den Schritten 206 oder 207 überprüft der Mikrocomputer 50, ob der Ist-Wert gleich dem Soll-Wert ist (Schritt 208). Sind diese unterschiedlich, kehrt das Programm zu dem Schritt 204 zurück und die oben genannten Schritte werden wiederholt. Im andern Fall, wenn sie übereinstimmen, wird der Motor 20 angehalten (Schritt 209) und die Tätigkeit abgeschlossen.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung wird die relative Position eines Betrachters in Abhängigkeit zur Einfallsrichtung eines Fernsteuersignals erfaßt und darauffolgend der Bildschirm so lange gedreht, bis er in die Richtung der erfaßten Position weist, wodurch dem Betrachter während der ganzen Zeit ein unverzerrtes Bild geliefert wird.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Drehen des Bildschirms innerhalb eines Bildsichtgeräts, gekennzeichnet durch
einen Drehtisch (10) zum Tragen des Bilschirms;
eine Antriebseinrichtung zur Drehung des Drehtisches (10) um einen vorbestimmten Winkel;
ein Winkel-Positionsmeßgerät (90) zur Ausgabe einer dem Drehwinkel des Drehtisches (10) entsprechenden Spannung;
einen optischen Sensor (40) zum Erfassen der Einfallsrichtung eines optischen Signals von einer Fernsteuerung, und
ein Steuergerät zur Steuerung des Drehtischantriebs durch Bestimmung der Größe und Richtung der Rotation des Drehtisches (10) gemäß den Ausgaben des optischen Sensors (40) und des Winkel-Positionsmeßgeräts (90).
2. Vorrichtung zur Drehung eines Bildschirms nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät umfaßt:
einen Verstärker (60) zur Verstärkung der Ausgabesignale von dem optischen Sensor (40);
einen Analogschalter (70) zur selektiven Ausgabe der von dem Verstärker (60) erhaltenen Ausgaben in einer Folge in Übereinstimmung mit Steuersignalen;
einen Steuerschalter (SW1) zum selektiven Schalten der Ausgänge des analogen Schalters (70) und des Winkel- Positionsmeßgeräts (90);
einen A/D-Wandler (80) zur Digitalisierung der durch den Steuerschalter (SW1) eingegebenen Signale; und
einen Mikrocomputer (50) zur Steuerung des Drehtischantriebs entsprechend den Eingabesignalen von dem A/D-Wandler (80), wobei der Mikrocomputer die Aussendeposition der optischen Signale entsprechend einem maximalen Wert unter den Ausgaben der optischen Sensoren (40) erfaßt und den Drehtischantrieb durch Vergleich der Ausgabespannung des Winkel-Positionsmeßgeräts (90), d. h. des Soll-Wertes mit dem Ist-Wert des Winkel-Positionsmeßgeräts (90) steuert.
3. Vorrichtung zum Drehen eines Bildschirms nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehtischantrieb einen Motor (20) zum Drehen des Drehtisches (10) und einen Motorantrieb (30) zum Antreiben des Motors (20) entsprechend der Ausgabe des Steuergeräts aufweist.
4. Vorrichtung zum Drehen eines Bildschirms nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehtisch (10) eine Öffnung in der Mitte seines Bodens aufweist, in die eine zylindrische Achse des Motors (20) fest einsteckbar ist.
5. Vorrichtung zum Drehen eines Bildschirms nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkel-Positionsmeßgerät (90) ein fester, zwischen einer Versorgungsspannung und einem Erdanschluß verschaltete Widerstandsplatte (91) und einen Kontaktarm (92) zum Erfassen der Drehung des Drehtischantriebs aufweist.
6. Vorrichtung zum Drehen eines Bildschirms nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sensor (40) eine Vielzahl von Fototransistoren (PD1-PD9) umfaßt.
7. Vorrichtung zum Drehen eines Bildschirms nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Fototransistoren (PD1-PD9) auf der inneren Wand eines Gehäuses des optischen Sensors (40) angeordnet sind, wobei deren lichtempfindliche Abschnitte einen auf die gegenüberliegende Wand gerichteten Bogen bilden.
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