Anzeigesystem

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anzeigesystem mit einer Vielzahl von Licht emittierenden Elementen. Das Anzeigesystem ist dazu ausgebildet, eine vorb.estimmte Dar- Stellung, insbesondere auf einem Bildschirm, bereitzustellen, indem die Lichtemission der Licht emittierenden Elemente geeignet gesteuert wird.

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Anzeigesystemen, welches in der Patentanmeldung EP 1 293 955 A2 offenbart ist. Die Druckschrift EP 1 293 955 A2 zeigt eine Anzeigevorrichtung mit einem Halteelement und einer Vielzahl von Licht emittierenden Elementen, die an dem Halteelement befestig sind. Die Vorrichtung ist dazu ausgebildet, gewünschte Darstellungen Bildschirmartig darzustellen, indem die Lichtemission der Licht emittierenden Elemente geeignet gesteuert wird. Die Anzeigevorrichtung umfasst ein Anzeige- feld aus Licht emittierenden ^' Elementen. Das Anzeigefeld hat einen Halterahmen und eine Vielzahl Stäbe mit Licht emittierenden Elementen, die parallel und in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnet sind. Die Stäbe sind an dem Halterahmen befestigt. Jeder Stab ist von einer zylindri- sehen lichtdurchlässigen Röhre umgeben.

Die Anzeigevorrichtung der EP 1 293 955 A2 umfasst zusätzlich ein Lichtemissionssteuerungsmittel einschließlich eines Computers, das dazu ausgebildet ist, die Lichtemission der Vielzahl der Stäbe mit Licht emittierenden Elementen in

dem Anzeigefeld zu steuern. Der Stab der Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik umfasst insbesondere eine zylindrische lichtdurchlässige Röhre und ein Anzeigemodul, welches in der lichtdurchlässigen Röhre angeordnet ist. Das Anzeigemodul umfasst ein längliche Baugruppe und lichtemittierende Elemente in Form einer Vielzahl von Pixeln, die entlang einer Linie in longitudinaler Richtung der länglichen Schaltungsbaugruppe angeordnet. Jedes Pixel umfasst LEDs der drei Primärfärben Rot (R) , Blau (B) und Grün (G) und eine Schaltung zum Steuern der Lichtemission, die an die Pixel angeschlossen ist.

Insbesondere ist vorgesehen,, eine Vielzahl Licht emittierender Anzeigefelder an die vorzusehende Vorrichtung anzu- schließen. Die Licht emittierenden Anzeigefelder sind gemäß einem vorbestimmten Muster in vertikaler und horizontaler Richtung angeordnet. Ferner sind sie flexibel aneinander befestigt. Die Pixel in den Anzeigemodulen sind in Form einer Matrix in den Licht emittierenden Anzeigefeldern ange- ordnet. Die SteuerungsSchaltung steuert die einzelnen Pixel in der Matrix an und steuert deren Lichtemission, wodurch ein Farbbild entsteht.

Ein SteuerungsSystem zum Ansteuern der Anzeigefelder wird herkömmlicherweise bereitgestellt. Das Steuerungssystem umfasst üblicherweise eine Steuerung bestehend aus einem Mastercomputer sowie, mehreren Slave-Computern. Das Steuerungssystem erzeugt Bitmap-Bilddaten, die in der Steuerung gespeichert werden. Der MasterComputer erzeugt die Bitmap- Bilddaten und gibt sie an die Slave-Computer aus. Jeder Slave-Computer ist über ein Signalkabel mit einem der Anzeigefelder verbunden. Ein interner Steuerungsabschnitt jedes Anzeigefeldes empfängt die Bilddaten über die angeschlossenen Signalkabel, um die einzelnen Licht emittieren- den Elemente dementsprechend anzusteuern.

Nachteilig an dem vorbekannten AnsteuerungsSystem ist, dass beim Aufbau der Anzeigefelder, jedes dieser Anzeigefelder über ein spezielles Datenkabel mit einem SlaveComputer der Steuerung verbunden werden muss . Bei einer großen Anzahl von Anzeigefeldern muss eine entsprechende Anzahl von Kabeln verlegt werden. Herkömmlicherweise werden so genannte Multicore-Kabel an das Ansteuerungssystein angeschlossen. Ein Multicore-Kabel umfasst herkömmlicherweise bis zu 72 einzelne Datenleitungen. Der Anschluss jeder einzelnen Datenleitung an das entsprechende Anzeigefeld ist eine beschwerliche und zeitaufwendige Arbeit.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anzei- gesystem bereitzustellen, das einfach und schnell aufgebaut werden kann.

Die Aufgabe wird durch das Anzeigesystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Anzeigesystem weist eine Viel- zahl von Anzeigefeldern auf, die jeweils eine Vielzahl

Licht emittierender Elemente haben. Ferner umfasst das Anzeigesystem eine Systemsteuerung zum Ansteuern der Anzeigefelder. Ein einziger Datenbus verbindet die Systemsteuerung mit jedem der Anzeigefelder.

Ein Datenbus ist ein Untersystem einer Computerarchitektur, der Daten zwischen verschiedenen Busteilnehmern austauscht. Die Systemsteuerung und die Anzeigefelder sind jeweils Busteilnehmer. Definitionsgemäß liegt genau dann ein Datenbus vor, wenn der Datenfluss von einem Busteilnehmer an alle anderen Busteilnehmer erfolgt. Sofern ein Busteilnehmer Daten auf den Datenbus ausgibt, gelangen diese Daten zu allen Busteilnehmern. Anders als bei einem herkömmlichen Anschluss, kann ein Bus mehrere Vorrichtungen über den glei- chen Satz von Leitungen miteinander verbinden. Ein Datenbus

kann physikalisch dadurch eingerichtet werden, dass alle Busteilnehmer über so genannte T-Verbinder an ein einzelnes Kabel angeschlossen werden. In diesem Fall liegt eine so genannte Bus-Topologie vor. Die Busteilnehmer können aller- dings auch als Glieder einer Kette miteinander verbunden werden. Der Datenfluss verläuft dann von Kettenglied (Busteilnehmer) zum nächsten Busteilnehmer . Auch in diesem Fall gelangen die Daten zu jedem Busteilnehmer, weshalb auch ein Datenbus vorliegt.

Der Vorteil des Datenbusses liegt in der einfachen Verkabelung der Busteilnehmer . Der Kabelbedarf des Datenbusses ist geringer als bei einer herkömmlichen Verkabelung, bei der alle Anzeigesysteme sternförmig an die Systemsteuerung an- geschlossen werden. Ferner ist es einfacher weitere Bus- teilnehmer- an des Anzeigesystem anzuschließen. Das Anzeigesystem kann auf einfache Weise um weitere Anzeigemodule erweitert werden. Die Anzeigemodule werden lediglich dabei lediglich an den Datenbus angeschlossen.

Vorzugsweise werden zur Verkabelung der einzelnen Busteilnehmer Twisted-Pair-Kabel, insbesondere Cat-5-Kabel, verwendet. Als Twisted-Pair-Kabel werden in der Computertechnik Kabeltypen bezeichnet, bei denen die beiden Adern eines Adernpaares miteinander verdrillt (auch verseilt oder verdreht) sind. Durch die Verdrillung jeweils des Hinleiters mit dem Rückleiter einer Stromschleife (das Adernpaar) ist die Datenübertragung weniger störanfällig.

Das Cat-5-Kabel ist ein besonderes Twisted-Pair-Kabel, welches für Signalübertragung mit hohen Datenübertragungsraten benutzt wird. Die spezifische Standardkennzeichnung ist EIA/TIA-568. Wegen der hohen Signalfrequenzen muss bei der Verlegung und Montage, insbesondere bei den Anschlussstel- len der Adern, besonders sorgfältig gearbeitet und die Her-

steilervorgaben eingehalten werden. Kabel der Kategorie 5 werden häufig bei strukturierten Verkabelung von Computernetzen wie zum Beispiel Ethernet verwendet. Das Cat-5e- Kabel ist eine erweiterte Version von Cat 5 für die Verwen- düng in 1000Base-T-Netzen oder für Längstrecken-10OBase-T- NetzVerbindungen (350 m, verglichen mit 100 m für Cat 5) . Es muss die Spezifikation EIA/TIA-568A-5 erfüllen, die aber mittlerweile durch die Spezifikation EIA/TIA-568B abgelöst wurde.

Vorzugsweise wird die Systemsteuerung als Bus-Master eingesetzt und die Anzeigefelder fungieren jeweils als Bus- Slaves des Datenbusses. Die an einen Bus angeschlossenen Komponenten werden auch als Knoten oder Busteilnehmer be- • zeichnet. Knoten, die selbständig auf den Bus zugreifen dürfen, bezeichnet man als aktive Knoten oder Master, andernfalls heißen sie passive Knoten oder Slave. Mehrere Busteilnehmer können nicht gleichzeitig auf den Bus zugreifen, weil beispielsweise mehrere zeitgleich übertragene Da- tenpakete miteinander interferieren und sich gegenseitig stören. Ein Bus, der mehrere Master-Knoten erlaubt, heißt Multimaster-Bus . Bei Multimaster-Bussen muss der Buszugriff von einer speziellen Komponente gesteuert werden, die Bus- Arbiter genannt wird. Derjenige Knoten, der einen Zugriff auf den Bus initiiert, heißt Initiator, das Ziel eines solchen (lesenden oder schreibenden) Zugriffes heißt Target. Ein solcher Aufbau ist erheblich komplizierter und kostspieliger, da zusätzliche Komponenten wie der Arbiter benötigt werden. Da es in der Regel nicht notwendig ist, dass die Anzeigefelder selbsttätig Informationen an die Sy-

- stemsteuerung zu übertragen, kann die Systemsteuerung als einziger Bus-Master eingerichtet werden. Das Anzeigesysterrt ist damit kostengünstiger und einfacher zu betreiben.

Bevorzugt ist die Systemsteuerung dazu ausgebildet, Daten seriell in Form von Datenpaketen über den Datenbus an ein vorbestimmtes Anzeigefeld zu übertragen. Bei der seriellen Datenübertragung werden Daten nacheinander über ein be- stimmtes Medium, hier die Busleitung, übertragen. Damit die Daten zu dem vorbestimmten Anzeigefeld gelangen, enthält jedes Datenpaket eine Empfänger-Adresse des vorbestimmten Anzeigefeldes . Jedem Anzeigefeld ist in dem Bussystem genau eine Adresse zugewiesen. Die Anzeigefelder sind dann dazu ausgebildet, anhand der Empfänger-Adresse zu erkennen, ob das Datenpaket an sie adressiert ist. Die Systemsteuerung übergibt das Datenpaket an den Datenbus . Das Datenpakte gelang über den Datenbus automatisch zu jedem angeschlossenen Anzeigefeld. Die Anzeigefelder entscheiden anhand der Emp- fänger-Adresse, ob sie das Datenpaket verarbeiten oder verwerfen.

Das erfindungsgemäße Anzeigesystem umfasst vorzugsweise mehrere Systemsteuerungen, die jeweils über einen eigenen Datenbus mit einer vorbestimmten Anzahl von Anzeigefeldern verbunden werden können. Die endliche Datenübertragungskapazität des Datenbusses bedingt, dass die Anzahl der angeschlossenen Anzeigefelder begrenzt ist, damit bewegte Bilder in hoher Auflösung auf den Anzeigefeldern dargestellt werden können. Vorzugsweise werden Anzeigefelder verwendet, die aus 256 RGB-Pixeln aufgebaut sind.

Das Anzeigesystem ist beispielsweise derart ausgebildet, dass maximal 12 Anzeigefelder über einen Datenbus an eine Systemsteuerung angeschlossen werden können. Weitere Anzeigefelder können von dem Anzeigesystem nur dann verwaltet werden, wenn weitere Systemsteuerungen vorgesehen werden. Bevorzugt ist eine Synchronisationsvorrichtung zum Synchronisieren der Systemsteuerungen vorgesehen. Die Systemsteue- rungen müssen synchronisiert werden, sofern die zeitliche

Abfolge von Bildern oder Videosequenzen auf den Anzeigefeldern festgelegt werden soll . Die Systemsteuerungen besitzen gleichsam jeweils einen Zeitgeber. Jeder der Zeitgeber ist synchronisiert, wenn er zu jedem Zeitpunkt dieselbe Zeit anzeigt. Die Synchronisation kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Systemsteuerungen das gleiche Taktsignal empfangen.

Die Systemsteuerung umfasst vorzugsweise eine Repräsentati- on einer Positionierung und Orientierung der Anzeigefelder in einem Koordinatensystem. Diese Repräsentation wird auch virtueller Bildschirm genannt. Die Vielzahl von an die Systemsteuerung angeschlossenen Anzeigefeldern bildet in der Regel für einen Betrachter aus der Entfernung betrachtet eine zusammenhängende einheitliche Bildschirmfläche. Es wird deshalb angestrebt ein einziges zusammenhängendes Bild auf den Anzeigefeldern insgesamt anzuzeigen. Dazu erhält die Systemsteuerung alle Informationen betreffend die Lage und Orientierung der Anzeigefelder. Diese Informationen sind bevorzugt in eine zweidimensionalen Koordinatensystem gegeben.

Für jedes beliebige in dem Koordinatensystem dargestelltes Bild können entsprechende Bildinformationen jedes Anzeige- feldes anhand der jeweiligen Positionierung und Orientierung berechnet werden. Alle Bildinformationen, die im Bereich eines Anzeigefeldes im Koordinatensystem liegen, müssen von den entsprechenden Bildpunkten des Anzeigefeldes dargestellt werden. Die Systemsteuerung ordnet die einzel- nen Bildpunkte den unterschiedlichen Anzeigefeldern zu. Insbesondere bestimmt die Systemsteuerung, welche Licht emittierenden Elemente des Anzeigefeldes die Bildinformationen abzubilden habe .

Jedes Anzeigefeld umfasst bevorzugt einen eigene interne Vorrichtung zur Signalaufbereitung. Damit kann jedes Anzeigefeld mittels herkömmlicher Twisted-Pair-Kabel in Reihe an ein anderes Anzeigefeld mit beliebiger Leitungslänge ange- schlössen werden.

Jedes Anzeigefeld besitzt als Licht emittierende Elemente bevorzugt LED (Licht emittierende Dioden) sowie Treiber zum Ansteuern der LEDs. Die Treiber und die LEDs sind vorzugs- weise auf einer Platine angeordnet und mit der Platine einer transparenten Röhre untergebracht . Das Anzeigefeld besitzt mehrere aneinander gereihte Röhren, in denen sich jeweils eine Platine mit dem Treiber und den LEDs befindet. An jeden Treiber wird ein digitales Signal geleitet. Da die Signalaufbereitung durch den Treiber erfolgt, können die

Anzeigeröhren bei einer Festinstallation beliebig weit entfernt vom Rahmen des Anzeigefeldes angebracht werden. Die Anzeigeröhren werden üblicherweise gemeinsam von einem Rahmen aus angesteuert, in dem die interne Vorrichtung zur Si- gnalaufbereitung untergebracht ist.

Die durch die LED-Treiber erzeugte Wärme wird bevorzugt durch eine spezielle Belüftungsvorrichtung abgeführt. Das Belüftungssystem erzeugt eine Luftströmung durch die Röhre, welche die von den elektronischen Treibern erzeugte Wärme an die Umgebungsluft weiterleitet. Die Röhre ist an beiden Enden offen. Ein Ventilator oder Lüfter erzeugt den Luftstrom an einem offenen Ende der Röhre. Dabei wird die erwärmte Luft innerhalb der Röhre abtransportiert und durch kühle Umgebungsluft ersetzt-.

Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Anzeigesystem Verbindungsmittel, die dazu ausgebildet sind, die Anzeigefelder lösbar aneinander zu befestigen und die Anzeigefel- der in Reihe aneinander anzuschließen. Die Verbindungsmit-

tels sind also zum einen Steckverbinder, die dafür sorgen, dass die Daten durch den Datenbus geleitet werden. Zudem bewirkt das Verbindungsinittel eine mechanische Befestigung der Anzeigefelder aneinander. Aus mehreren Anzeigefeldern kann damit auf einfache Weise ein größeres Anzeigefeld aufgebaut werden, indem die Anzeigefelder mittels der Verbindungsmittel aneinander befestigt werden. Ferner ermöglichen genormte Verbindungsmittel einen .nodularen Aufbau des Anzeigesystems, so dass eine bestehende Gruppe von Anzeige- felder auf einfache Weise um ein weiters Anzeigefeld erweitert werden kann.

Durch, die Erfindung wird ein Anzeigesystem geschaffen, das:

- transparent ist und sich somit in den Hintergrund integrieren kann,

- modular aufgebaut ist, aber trotzdem wenig sichtbare Bildfläche für den Rahmen benötigt,

- extrem leicht ist um von nur einem Techniker aufgebaut werden zu können aber stabil genug um transportabel zu sein und den steten Auf- und Abbau übersteht,

- einfach und schnell aufzubauen ist durch ein selbst verriegelndes Stecksystem,

- einfach und schnell aufzubauen ist durch Verwendung von nur einem RJ45-Kabel Cat5 zur Datenübertragung, schnell zu beliebig großen Systemen zusammengebaut werden kann,

- flexibel im Aufbau ist, um auch größere Abstände zwischen den Modulen zu überbrücken, - während des Betriebs beweglich eingesetzt werden kann,

- im Innen- und im Außenbereich temporär wie auch stationär einsetzbar ist, und

- eine hohe Leuchtkraft der LEDS bei gleichzeitig großer Abstrahlwinkel besitzt, damit in allen Blickrichtungen ein gleich bleibend helles Bild erscheint.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren beschrieben .

Es zeigen :

- Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbei- ¹ spiels des erfindungsgemäßen Anzeigesystems, - Fig. 2a ein Ausführungsbeispiel eines virtuellen Bildschirms mit virtuellem Bild und virtuellen Anzeigefeldern,

- Fig. 2b den virtuellen Bildschirm von Fig. 2a, bei dem das virtuelle Bild lediglich im Bereich der Anzeige- feider dargestellt ist,

- Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eine erfindungsgemäßen Anzeigefeldes,

- Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Anzeigefeldes von Fig. 3, - Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Blockschaltbildes des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anzeigesystems,

- Fig. 6a ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung der erfindungsgemäßen Anzeigefelder, - Fig. βb zwei VerbindungsSchäfte zum Verbinden von zwei erfindungsgemäßen Anzeigefeldern,

- Fig. 6c eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für eine Anordnung der erfindungsgemäßen Anzeigefelder, - Fig. 7a eine Muffe eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verbindungsmittel,

- Fig. 7b einen Stecker des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verbindungsmittels,

- Fig. 7c die Muffe von Fig. 7a und den Stecker von 7b im zusammengesteckten Zustand,

- Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verbindungsmittels,

- Fig. 9 zeigt eine Explosionsansieht des erfindungsge- mäßen Verbindungsmittels,

- Fig. 10a zeigt einen oberen Abschnitt des erfindungs- gemäßen Anzeigefeldes,

- Fig. 10b zeigt einen unteren Abschnitt des erfindungsgemäßen Anzeigefeldes, - Fig. IIa zeigt eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Verbindungsmittels im offenen Zustand,

- Fig. IIb zeigt eine Querschnittsansieht des erfindungsgemäßen Verbindungsmittels im geschlossenen Zustand, - Fig. 12 zeigt eine Explosionsansicht eines Verbindungsstabes zum Verbinden der erfindungsgemäßen Anzeigefelder.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfin- dungsgemäßen Anzeigesystems . Das Anzeigesystem umfasst einen Personalcomputer 10, der zur Steuerung der Anzeigefelder dient. Der Personalcomputer 10 weist eine Grafikkarte auf. Mit Hilfe der Grafikkarte werden die Berechnungen zum Erzeugen der Bilddaten für das Anzeigesystem durchgeführt. Die Grafikkarte besitzt einen zur Durchführung von Grafikberechnungen spezialisierten Chipsatz, der zum einen die Berechnungen beschleunigt und zum anderen den Prozessor entlastet. An eine Interface-Karte 1-2 ist ein Cat-5-Kabel 14 angeschlossen, welches als Busleitung fungiert. Ein An- zeigefeld in Fig. 1 umfasst einen oberen Rahmen 16 und einen unteren Rahmen. Die Busleitung 14 verbindet den oberen Rahmen 16 des Anzeigefeldes mit der Interface-Karte 12 des Personalcomputers 10.

Der obere Rahmenteil 16 des Anzeigefeldes besteht aus einem Aluminiumgehäuse in dem sich die gesamte Steuerelektronik befindet. Eine Kommunikationseinheit 22 und eine CPU 24, d.h. eine zentrale Recheneinheit, sind Bestandteile der Steuerelektronik des Anzeigefeldes . Das Anzeigefeld weist demnach eine eigenständige Recheneinheit auf, welche beispielsweise auch die Berechnung der Steuersignale für die Grafikdarstellung des Anzeigefeldes zumindest teilweise von der Grafikkarte 12 übernehmen könnte. Die Kommunikations- einheit 22 und die CPU sind jedoch vornehmlich dazu vorgesehen, den Datenaustausch zwischen der Systemsteuerung 12 und den übrigen (nicht dargestellten) Anzeigefelder über den Datenbus zu ermöglichen, wobei die Kommunikationsein- heit 22, die über den Datenbus laufenden Datenpakete empfängt und zwischenspeichert. Eine weitere Busleitung 28 ist vorgesehen, die das dargestellte Anzeigefeld mit dem nächsten nicht dargestellten Anzeigefeld verbindet.

Die CPU ermittelt anhand der Adressfelder der empfangenen Datenpakete, ob diese für das dargestellte Anzeigefeld bestimmt sind. Jedes Anzeigefeld und die Systemsteuerung besitzen eine eindeutige Adresse in dem Datenbus. Die Busda- ten werden seriell, d.h. nacheinander, über die Busleitungen übertragen. Jedes Datenpaket enthält ein Adressfeld, in dem die Adresse des .Anzeigefeldes steht, zu dem das Datenpaket gelangen soll. Sofern die CPU 24 erkennt, dass die Adresse in dem Adressfeld mit der Adresse des eigenen An- zeigefeldes übereinstimmt, wird das empfangene Datenpaket weiterverarbeitet. Ansonsten wird das Datenpaket über die Busleitung 28 zu dem nächsten Anzeigefeld weitergeleitet.

Das Anzeigesystem ist modular aufgebaut, wobei jedes Anzei- gefeld beispielsweise aus 256 RGB-Pixeln besteht, die im

zweidimensionalen Raster von 60mm angeordnet sind. Die Anzeigefelder stellen die Module des Anzeigesystems dar. Aufgrund des zweidimensionalen Rasters entstehen Zwischenräume, die zur transparenten Bildgestaltung auf Bühne Theater oder in der Architektur genutzt werden.

Mit dem Rahmen des Anzeigefeldes sind 16 transparente PoIy- carbonatröhren im Abstand von 60mm fest verbunden. In Fig. 1 ist eine dieser Röhren 18 schematisch dargestellt. In je- der dieser Röhren befindet sich eine lange, schmale Platine, auf der im Abstand von 60mm insgesamt 16 Leuchtpunkte verteilt sind. Jeder Leuchtpunkt besteht aus genau einer roten, einer grünen und einer blauen Licht emittierenden Diode (LED) . In Fig. 1 werden die rot leuchtenden LEDs durch. Bezugszeichen 20a, die grün leuchtenden LEDs mit 20b und die blau leuchtenden LEDs mit 20c bezeichnet. Ebenfalls auf dieser Platine befinden sich die Treiber-ICs für die LEDS. Die Abkürzung IC steht für integrierte Schaltung (engl. Integrated circuit) . Folglich sind die Treiber als Schaltungsanordnung auf der Platine realisiert. Die CPU verarbeitet die über die Busleitung 16 empfangenen Bilddaten und gibt sie in geeigneter Form an die entsprechenden Treiber-ICs aus .

Als Leuchtmittel werden mindestens je eine LED in den Farben rot, , grün und blau verwendet. Hersteller ist z.B. Digital Light, Nichia oder Everlight. Die LEDS leuchten in den Grundfarben, die durch ihre spezielle Selektion jegliche Farbmischung im Farbspektrum ermöglichen. Der gleiche Effekt kann durch Verwendung von RGB-LEDs erreicht werden. Dies sind LEDs mit 3 verschiedenen Kristallen in einem Gehäuse. Ebenfalls können SMD-LEDs verwendet werden. Bei der Auswahl der. LEDs wird auf einen großen Abstrahlwinkel von mindestens 70° bei gleichzeitig hoher Leuchtintensität ge-

achtet. Außerdem werden LEDs der höchsten Färb- und Inten- sitätsselektionsstufe verwendet um Färb- und Helligkeitsunterschiede zu vermeiden. Färb- und Helligkeitsunterschiede sind gerade bei besonders großen, aus vielen einzelnen Mo- dulen zusammengesetzten Systemen sichtbar.

Die Regelung der Helligkeit einer LED kann durch Regelung des Stroms durch die LED oder durch Pulsweitenmodulierung (PWM) erfolgen.

Bei einer Helligkeitsregelung durch Veränderung des Stroms durch die LED ändert sich der Farbton der LED. Außerdem kann die Helligkeit nicht kontinuierlich bis Null reduziert werden, da jede LED einen Mindestström zum Leuchten ■ braucht .

Deshalb wird für die Regelung der Helligkeit der LEDs eine Pulsweitenmodulierung (PWM) bevorzugt. Dies bedeutet, dass die LED immer mit einer Helligkeit von 100% betrieben wird. Die Regelung erfolgt durch periodisches Ein- und Ausschalten der LED. Je kürzer die LED innerhalb einer Zeiteinheit eingeschaltet wird, desto geringer die Helligkeit. Um im Kamerabild ein sichtbares Flackern der LED zu vermeiden, wird der Puls unterteilt und es werden Einzel- oder Teil- Pulse gleichmäßig über die Dauer des ursprünglichen Zeitfensters des 100% Pulses verteilt. Dabei wird die Dauer der Einzel-Pulse entsprechend verkürzt, so dass die Fläche der Einzel-Pulse (Energie) gleich groß bleibt, also gleich der des 100% Ausgangs-Pulses ist.

Fig. 2a zeigt ein Ausführungsbeispiel eines virtuellen Bildschirms 30 mit virtuellem Bild und virtuellen Anzeigefeldern 32 und 34. Der virtuelle Bildschirm 30. könnte Beispielsweise auf einem an den Personalcomputer 10 ange- schlossenen Monitor 10a dargestellt werden. In dem virtuel-

len Bildschirm 30 wird ein Bild dargestellt, welches dazu vorgesehen ist, durch die and den Personalcomputer 10 angeschlossen Anzeigefelder 32, 34 angezeigt zu werden. Eine Steuersoftware ist auf dem Personalcomputer 10 installiert. Ein Anwender kann sich im so genannten Framesetup (virtueller Bildschirm) das auf den Anzeigefeldern 32, 34 darzustellende Bild auf dem Bildschirm 10a des PCs 10 anzeigen lassen.

Der Bildschirm 30 gibt maßstabsgetreu die Positionen und Orientierung der tatsächlichen Anzeigefelder wieder, wobei die Repräsentation des virtuellen Anzeigefeldes 34 zu erkennen gibt, dass das dem virtuellen Anzeigefeld 34 entsprechende Anzeigefeld rotiert ist. Das vor bzw. mit den virtuellen Anzeigefeldern 32 dargestellte Bild in Fig. 2a stellt den Schriftzug „G-LEC #„ graphisch dar. In Fig. 2b ist wiederum der virtuelle Bildschirm dargestellt. In diesem Fall sind jedoch nur noch diejenigen Bereich des Schriftzuges gezeigt, die auf einem der virtuellen Anzeige- feider 32 und 34 liegen. Der virtuelle Bildschirm 30 in

Fig. 2b gibt also maßstabsgenau wieder, wie der Schriftzug „G-LEC,, durch die tatsächlich angeschlossenen Anzeigefelder dargestellt würde.

Das hier beschriebene Anzeigesystem dient der Darstellung von Animationen, Bildern oder Videos in Echtzeit. Dazu kann jedes- NTSC-Signal oder DMX512/1990 verwendet werden. Zur Darstellung von Bildern kann jegliches Dateiformat verarbeitet werden. Zugespielte Live-Videos, Bilder und Anima- tionen können mittels 2-Layer Technik in 24 Bit Ganzfarben-

RGB kombiniert dargestellt werden.

Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Anzeigefeldes . Das Anzei- gefeld ist zum einen in einer Frontansicht 38, einer Sei-

tenansicht 40 und einer Draufsicht bzw. einer unteren Ansicht 46 dargestellt. Das Anzeigefeld in Fig. 3 umfasst Röhren, die aus Polycarbonat hergestellt sind. Das untere, offene Ende dieser Polycarbonatröhren ist mit einer Alumi- niumschiene in ihrer Position fixiert. Durch in der Unterseite des Anzeigefeldes eingebaute Lüfter bzw. Ventilatoren 48 strömt Luft durch die Röhren 38, womit die LED-Treiber sowie die Elektronik des Anzeigefeldes abgekühlt wird.

Lüfter 48 werden über elektrische Leiter 50 mit Energie versorgt. Zwei Stäbe bilden den seitlichen Rahmen 42 des Anzeigefeldes und verbinden ein oben liegendes Gehäuse mit einer unten liegenden Aluminiumschiene. Dadurch wird ein in sich eigenständiges stabiles Anzeigemodul gebildet. Am un- teren Ende jedes Verbindungsstabes befindet sich ein

Schnellverschluss 44. Am oberen Ende des seitlichen Rahmens 42 verbindet sich das zum Schnellverschluss 44 passende Gegenstück 45. In Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht- des Anzeigefeldes 52 dargestellt.

Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Blockschaltbildes des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anzeigesystems . Das Anzeigesystem umfasst mehrere Systemsteuerungen 54a, 54b, 54c und 54d in Form von Personal- Computern. Jede der Systemsteuerungen 54a, 54b, 54c und 54d ist über entsprechende Datenleitungen 58a, 58b, 58c und 58d und Netzteile 60a, 60b, 60c und 6Od zur Stromversorgung mit genau 12 Anzeigefeldern verbunden. Die Anzeigefelder 62a-l bis 62a-12 sind der Systemsteuerung 54a zugeordnet; die An- zeigefelder 62b-l bis 62b-12 sind der Systemsteuerung- 54b zugeordnet; die Anzeigefelder 62c-l bis 62c-12 sind der Systemsteuerung 54c zugeordnet; die Anzeigefelder 62d-l bis 62d-12 sind der Systemsteuerung 54d zugeordnet. Die einzelnen Systemsteuerungen 54a bis 54d sind über eine Leitung 56

miteinander synchronisiert. Angesteuert werden jeweils 12 Anzeigefelder mit einer Systemsteuerung.

Die Datenübertragung zwischen PC und Anzeigefeld erfolgt mit ^' einem einzigen RJ45-Kabel Cat5. Alle weiteren Anzeigefelder sind untereinander ebenfalls mit einem RJ45-Kabel verbunden. Beliebig viele Anzeige werden zu einem großen System zusammengeschaltet werden, wobei für je 12 Module eine eigene Systemsteuerung benötigt wird. Alle PCs werden mit einer Sync-Box synchronisiert, um unterschiedliche Signallaufzeiten zu vermeiden. Die Synch-Box gibt ein getak- tetes Signal über Leitung 56 an jeder der Systemsteuerungen 54a, 54b, 54c und 54d aus. Die Systemsteuerungen müssen miteinander synchronisiert werden, damit die Ansteuerung der unterschiedliche Anzeigefelder miteinander zeitlich korreliert werden kann.

Fig. 6a zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung der erfindungsgemäßen Anzeigefelder. Zur Erzeugung größerer Anzeigeflachen wurden die einzelnen Anzeigefelder 68 aufeinander gesteckt. Bezugszeichen 70 kennzeichnet zwei Aussparungen in der dargestellten Anzeigefeldanordnung. Die einzelnen Anzeigefelder bilden bis auf die Aussparungen 70 eine rechteckige Anzeigefläche aus. Fig. 6c zeigt die An- zeigfeldanordnung, wie sie an einer Wand befestigt sein könnte. In einer der Aussparungen 70 ist ein Baugerippe 64 angebracht. Um das Anzeigesystem aufzuhängen sind auf die obersten Anzeigefelder jeweils Ringmuttern 69 aufgesteckt.

Fig. 6b zeigt zwei VerbindungsStäbe 66 zum Verbinden von zwei erfindungsgemäßen Anzeigefeldern. Bei einer waagerechten Montage oder bei einem gedrehten Aufbau kann auch auf die Schnellkupplung des unteren Endes des Verbindungsstabes eine Ringmutter aufgesteckt werden. Um die Aussparungen 70 beim Aufbau zu realisieren, können die Verbindungsstäbe 66

auch einzeln eingesetzt werden. Zur horizontalen Verbindung einzelner Anzeigefelder 68 werden dünne Bleche zwischen Sehne11kupplung und Gegenstück eingelegt. Jedes Anzeigefeld ist identisch aufgebaut und für sich allein betriebsfähig. Dadurch können beliebig große Anzeigeflächen aufgebaut werden.

Fig. 7a zeigt eine Muffe 92. Das erfindungsgemäße Verbin- dungsmittel ist ein Steckverbindung, wobei er in Fig. 7a dargestellte Bestandteil zur Aufnahme eines Steckerstiftes 90 vorgesehen ist. Die Muffe 92 weist eine Steckeraufnähme 88 auf. Der in Fig. 7b gezeigte Stecker 94 hat einen Stekkerstift 90, der dazu vorgesehen ist, in die Steckeraufnähme 88 eingeführt zu werden, wodurch ein Steckverbindung zwischen Stecker 94 und Steckdose 92 hergestellt wird. Der Stecker 94 umfasst ferner einen Außensechskant 98, der mittels eines geeigneten Schlüssels verdreht werden kann. Die Muffe weist eine Reihe von Merkmalen auf, die dazu dienen, den eingeführten Steckerstift 90 zu arretieren: Insbesonde- re umfasst die Muffe 92 einen Haltering und eine Arretierkugel 82. Der Stift 90 besitzt seinerseits einen ringförmigen Vorsprung 86.

Fig. 7c zeigt die Muffe und den Stecker im zusammengesteck- ten Zustand. Der Stift 90 ist in die Steckeraufnahme gesteckt und die Arretierkugel 82 liegt hinter dem Vorsprung 86. Damit verhindert die Arretierkugel, dass der Stift 90 wieder selbsttätig aus der Steckeraufnahme 88 gelangen kann. Eine Hülse 76 liegt oberhalb der Arretierkugel und sorgt dafür, dass die Arretierkugel 82 auf den Stift 90 gedrückt wird. Die Hülse ist in Längsrichtung entlang der Muffe 92 beweglich gelagert. Eine Feder 74 sorgt dafür, dass die Hülse 76 über der Arretierkugel liegt. Zusätzlich wird die Hülse von einem Haltering 84 in ihrer Position gehalten.

Zum Lösen der Steckverbindung wird die Hülse 76 gegen die Federkraft der Feder 74 nach hintern von der Steckeraufnahme weg geschoben, bis die Hülse von einer Arretierkugel 72 in einer zurückgeschobenen Position wie in Fig. 7a gezeigt gehalten wird. Die Arretierkugel 82 kann nun in radialer Richtung von der Steckeraufnahme weg bewegt werden. Dadurch ^' wird die Arretierung des Steckerstiftes 90 gelöst, denn die Arretierkugel greift nicht mehr hinter den ringförmigen Vorsprung 86. Innerhalb der Aufnahme 88 befindet sich ein Schlitten 80, der von einer weiteren Feder 74 vorgespannt ist. Mittels der Federkraft schiebt der Schlitten 80 den Steckerstift 90 aus der Aufnahme heraus.

Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verbindungsmittels . Es handelt sich wiederum um eine Steckverbindung. Der Stekker 102 besitzt einen Steckerstift mit einem Ringförmigen Vorsprung. Eine Muffe 104 besitzt eine Steckeraufnahme 108. Innerhalb der Steckeraufnahme sind Sicherungskugeln 110 angeordnet, die dazu vorgesehen sind, den Steckerstift 106 in der Steckeraufnähme zu arretieren. Die Muffe 104 umfasst zusätzlich eine in Längsrichtung bewegliche Hülse 11, die mittels einer Sicherungskugel 114 arretierbar ist. An dem der Steckeraufnahme entgegengesetzten Ende besitzt die Muffe 104 eine Ringmutter. Der Stecker 102 besitzt auch ein Ringmuffe 118, die auf der dem Steckerstift 106 entgegengesetzten Seite liegt.

Fig. 9 zeigt eine ExplosionsdarStellung des Verbindungsmittels von Fig. 8. Der Stecker umfasst einen Gewindestab 142, einen Außensechskant 140 sowie einen Gewindestift 145 mit einem radialen Vorsprung. Der Gewindestift 145 besitzt eine Spitze 146, die im wesentlichen zylindrisch ist und eine Durchmesser von 8 mm aufweist. Der Steckerstift 145 besitzt

zudem einen Ansatz 144, dessen Querschnitt einen Durchmesser von 12 mm aufweist. Der Außensechskant 140 hat einen Durchmesser von ca. 17 mm.

Die Muffe der Steckerverbindung hat eine Entriegelungshülse 134 mit einem Durchmesse von 24 mm im Querschnitt. Die Entriegelungshülse 134 besitzt eine Sicherungsnut 132. Die Muffe hat ferner eine Sicherungskugel 136, die dazu vorgesehen ist, in die Sicherungsnut einzugreifen, damit die Si- cherungshülse auf der Muffe arretiert ist. Die Muffe besitzt ferner einen Sperr-Riegel bzw. eine Schlitten 138, der innerhalb einer Steckeraufnahme 139 untergebracht ist. Der Sperr-Riegel ist von einer Feder 130 vorgespannt, wenn der Steckerstift in der Aufnahme untergebracht ist.

Ferner sind zwei Arretierkugeln 126 vorgesehen, die den Steckerstift 145 in der Aufnahme 139 festhalten, indem sie den ringförmigen Vorsprung des Steckerstifts 145 hintergreifen. Die Sicherungshülse 134 ist im verschlossenen Zu- stand über die Steckeraufnahme 139 gestülpt. Eine Außenspiralfeder 124 ist vorgespannt und drückt die Hülse 134 gegen einen Sicherungsring 128. Die Muffe hat einen Außensechskant 122, so dass sie mit einem geeigneten Schlüssel gedreht werden kann. Sie wird mittels eines Gewindestabs an den Anzeigefeldern befestigt.

Fig. 10a zeigt einen oberen Abschnitt des erfindungsgemäßen Anzeigefeldes . Das Anzeigefeld umfasst ein Elektronikgehäuse 150, in dem eine Kommunikationseinheit und einer zentra- Ie Recheneinheit untergebracht sind. Diese werden über eine

Busleitung mit weiteren Anzeigefeldern verbunden. Dazu ist im oberen Bereich des Anzeigefeldes eine Steckerverbindung 148 vorgesehen. Sichtbar ist insbesondere der Steckerstift 148, der dazu vorgesehen ist, in eine entsprechende Aufnah- me eingeführt zu werden.

Die Steckerverbindung sorgt nicht nur für den mechanischen Zusammenhalt der Anzeigefeider . Der Steckerstift sorgt also auch für einen elektrischen Anschluss . Ferner ist Verbin- dungsstab 152 gezeigt, der eine Außenfläche in Form eines Sechskant aufweist. Der Verbindungsstab 152 bildet das seitliche Ende des Anzeigefeldes. Parallel zu dem Verbindungsstab sind Anzeigröhren 154 angeordnet. Innerhalb der Annzeigeröhren befinden sich die LEDs in den drei Grundfar- ben Rot, Grün und Blau, die von der CPU innerhalb des Elektronikgehäuses angesteuert werden.

Fig. 10b zeigt einen unteren Abschnitt des erfindungsgemäßen Anzeigefeldes. Es ist wiederum der Verbindungsstab 152 von Fig. 10a und eine angrenzende Anzeigeröhre 154 dargestellt. Im Gegensatz zu Fig. 10a befindet sich im unteren Bereich des Anzeigefeldes kein Elektronikgehäuse 150. Die Anzeigröhren werden von einer einfachen Schiene parallel zueinander festgehalten. Ferner befindet sich im unteren Bereich des VerbindungsStabes 152 kein Steckerstift, sondern der untere Rahmen 156 verstärkt die Befestigung des VerbindungsStabes, der am unteren Ende das Gegenstück zu dem Steckerstift - die Muffe 158 - aufweist.

Fig. IIa zeigt eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Verbindungsmittels im offenen Zustand. Ein Steckerstift 166 und eine Entriegelungsmuffe 160 sind jeweils im Querschnitt gezeigt. Ferne sind vier Sicherungskugeln 162 innerhalb der Steckeraufnahme 164 der Muffe 160 dargestellt. Fig. IIb zeigt eine Querschnittsansicht des Verbindungsmittels von Fig. 10a im geschlossenen Zustand. Der dargestellte Querschnitt des Steckerstiftes ist verjüngt im Gegensatz zu dem in Fig. IIa dargestellten Querschnitt. Denn in Fig. IIa bildet der ringförmige radiale Vorsprung des Stecker- Stiftes den Bereich des dargestellten Querschnitts. Augrund

des verjüngten Querschnitts in Fig. 10b sind die Sicherungskugeln 162 durch radial Löcher in der Steckeraufnähme 164 gedrungen und hintergreifen den Sicherungsring des Steckerstiftes. Somit ist der Stift innerhalb der Aufnahme arretiert.

Fig. 12 zeigt eine Explosionsansicht eines Verbindungsstabes zum Verbinden der erfindungsgemäßen Anzeigefelder . Der Verbindungsstab hat zentral einen 957 mm langen Innenstab 176, dessen Außenquerschnitt einem Sechskant gleicht. Der Innenstab 176 wird mittels eines Gewindestabes mit einer Muffe 170 einer erfindungsgemäßen Steckverbindung angeschraubt. Dazu sind innerhalb des Innenstabes 176 und der Muffe 170 jeweils Innengewinde 174 vorgesehen. Genauso wird ein Stecker 168 eines erfindungsgemäßen Verbindungsmittels an dem entgegengesetzten Ende des Innenstabes 176 befestigt. Ein Gewindestift 178 wird in Innengewinde geschraubt, die im Innenstab 176 und im Stecker 168 vorgesehen sind.

Bezugszeichenliste :

10 Personalcomputer .

12 Grafikkarte 14 Datenbus (Cat-5-Kabel)

16 Oberer Rahmen des Anzeigefeldes

18 LED-Röhre 1

20a rote LEDs 20b grüne LEDs 20c blaue LEDs

22 Kommunikationseinheit des Anzeigefeldes 16

24 CPU des Anzeigefeldes 16

26 Anschlüsse für LED-Röhren 2 bis 16

28 Busleitung zum nächsten Anzeigefeld 30 Virtueller Bildschirm

32 Anzeigefelder im virtuellen Bildschirm 30

34 Anzeigefeld (um 45° gedreht) im virtuellen Bildschirm 30

36 Anzeigefeld 38 LED-Röhre des Anzeigefeldes 36

40 Seitenansicht des Anzeigefeldes 36

42 Seitlicher Rahmen des Anzeigefeldes 36

44 Schnellverschluss

45 Gegenstück des Schnellverschlusses 44 46 obere Ansicht des Anzeigefeldes 36

48 Ventilatoren des Anzeigefeldes 36

50 Leiter des Anzeigefeldes 36

52 perspektivische Ansicht eines Anzeigefeldes

54a Personalcomputer 54b Personalcomputer

54c Personalcomputer

54d Personalcomputer

56 Synchronisation der Personalcomputer 54a, 54b, 54c und 54d

58a Datenleitung

58b Datenleitung

58c Datenleitung

58d Datenleitung 60a Netzteil

60b Netzteil

60c Netzteil

60ά Netzteil

62a Busleitung und 48 V Stromleitung 62b Busleitung und 48 V Stromleitung

62c Busleitung und 48 V Stromleitung

62d Busleitung und 48 V Stromleitung

62a-1 bis 62a-12 Anzeigefelder, die PC 54a zugeordnet sind

62b-l bis 62b-12 Anzeigefelder, die PC 54b zugeordnet sind 62c-l bis 62c-12 Anzeigefelder, die PC 54c zugeordnet sind

62d-l bis 62d-12 Anzeigefelder, die PC 54d zugeordnet sind

64 Baugerippe

66 Verbindungsstäbe

68 Anordnung von Anzeigefeldern 69 Ringmuttern

70 Aussparung in Anzeigefeldanordnung 68 72 Ball

74 Feder

76 Hülse 78 Hülsenfeder

80 Manschette

82 Ball

84 Haltering

86 ringförmiger Vorsprung 88 Steckeraufnähme

90 Steckerstift

92 Steckdose

94 Stecker

96 Steckverbindung

98 Außensechskant

100 Außensechskant

102 Stecker

104 Muffe 106 Steckerstift

108 Steckeraufnähme

110 Sicherungskugel

112 Hülse

114 Sicherungskugel 116 Sechskant

118 Ringmutter

120 Gewindestab

122 Sechskant

124 Außenspiralfeder 126 Sicherungskugel

128 Sicherungsring

130 Innenspiralfeder

132 Sicherungsnut

134 Entriegelungsmuffe 136 Sicherungskugel für Muffe

138 Sperrriegel

140 Sechskant

142 Gewindestab

144 Ansatz des Steckerstiftes 146 Spitze des Steckerstiftes

148 Stecker des Schnellverschlusses

150 Elektronikgehäuse

152 Sechskant-Verbindungsstab

154 Anzeigeröhren 156 Unterer Rahmen des Anzeigefeldes

158 Muffe des Schnellverschlusses

160 Entriegelungshülse

162 Sicherungskugel

164 Steckeraufnahme

166 Steckerstift

168 Stecker des Schnellverschlusses

170 Muffe des Schnellverschlusses

172 Gewindestab

174 Innengewinde

176 Sechskant-Verbindungsstab

178 Gewindestab

180 Innengewinde