DE3805108A1 - Bildwiedergabesystem mit ferngesteuerter eingabe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Eingabegerät für ein System mit Bildwiedergabe wie z. B. einen Fernsehempfänger, einen Computer, ein Videospiel oder dergleichen.

Bildwiedergabesysteme sind in den letzten Jahren immer komplexer geworden. Neuere Fernsehempfänger beispielsweise haben viel mehr Funktionen, die dem Benutzer zugänglich sind. Diese Funktionen können unter anderem die Lenkung und Verarbeitung von Stereotonsignalen umfassen, ferner die Auswahl verschiedener Hilfs- oder Zusatz-Videosignalquellen und die Programmierung auf zukünftige Sendungen. Um alle diese Funktionen nutzen zu können, ist typischerweise eine relativ große Anzahl von Funktionswählschaltern erforderlich. Dies macht das betreffende Eingabegerät, z. B. den in der Hand zu haltenden Fernsteuersender, zu einem relativ großen Apparat, dessen Benutzung schwierig und verworren und dessen Herstellung teuer ist.

Eine Möglichkeit zur Verminderung der Anzahl von Schaltern am Fernsteuersender besteht darin, eine Liste von Funktionen auf dem Bildschirm des Wiedergabesystems erscheinen zu lassen, was manchmal auch als "Menü" bezeichnet wird, und eine Eingabewählvorrichtung vorzusehen, um auszuwählen, welche der dargestellten Funktionen durchgeführt werden sollen. Solche "menügestützten" Systeme für Fernsehempfänger sind in den US-Patentschriften 46 41 205 und 46 26 892 beschrieben. Das Eingabegerät kann eine sogenannte "Maus", ein Steuerknüppel (Joystick) oder ein Lichtgriffel sein, die alle eine Ortsinformation mit X- und Y-Koordinatenwert an eine Wiedergabe-Steuereinrichtung senden, um die jeweils gewünschte Funktion festzulegen. Typischerweise muß der Benutzer hierzu beide Hände verwenden, oder er muß eine flache Unterlage haben, auf der er das Eingabegerät bewegen kann. Die meisten dieser Geräte sind mit der Steuereinrichtung verdrahtet und eignen sich daher nicht für eine Fernsteuerung über Distanzen, wie sie bei der Fernsehbildübertragung üblich sind. Es ist aber wünschenswert, daß ein Eingabegerät die Vorliebe des Menschen nutzt, auf eine gewünschte Position einfach zielgerichtet hinzudeuten und so eine leichte Bedienung zu bekommen. Lichtgriffel und sogenannte Berührungsbildschirme ermöglichen ein solches Zielen, sie erfordern jedoch, daß der Benutzer nicht weiter als eine Armeslänge vom Bildschirm entfernt ist.

Ein drahtloses Eingabegerät, mit dem sich auf eine bestimmte auszuwählende Position eines auf einem Bildschirm dargestellten Menüs zielen läßt, ist in der US-Patentschrift 45 65 999 beschrieben. Dieses bekannte System ermittelt die Winkelorientierung des Fernsteuersenders durch Vergleichen der relativen Amplituden von "Zielsignalen", die sequentiell an der Bildwiedergabeeinrichtung empfangen werden.

In manchen Fällen, wie z. B. bei der Fernsteuerung eines Fernsehempfängers, kann die Entfernung des Benutzers und somit des Fernsteuer-Handsenders vom Fernsehempfänger sehr unterschiedlich sein und z. B. von etwa einem Meter bis etwa zehn Meter schwanken (was eine Amplitudenänderung des Signals um etwa 20 db zur Folge hat). Daher gibt es bei einem mit amplitudenmodulierten Signalen arbeitenden System Schwierigkeiten, die Amplitudenproportionalität der Signalproben über die verschiedenen Verarbeitungsschritte wie Erfassung, Vorverstärkung und Abfrage- und Haltebetrieb zu bewahren. Soll das System über den gesamten Bereich der genannten Entfernungen funktionieren, dann sind hohe Anforderungen an die Linearität und Stabilität der Empfängerschaltungen zu stellen. Jede Nichtlinearität bei höheren Signalamplituden (kleine Entfernung) oder Instabilität bei niedrigeren Signalamplituden (weite Entfernung) beeinträchtigen die Fähigkeit des Systems, eine vom Benutzer gesendete "Zielinformation" genau ihrer Bestimmung zuzuführen. Auch die automatische Verstärkungsregelung (AVR) der Signalverstärkerschaltungen kann schwierig werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorstehend aufgeführten Schwierigkeiten zu beheben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Erfindungsgemäß sendet ein Fernsteuersender, wenn er von einem Benutzer betätigt wird, Zielinformationen über eine Vielzahl von Wandlern, die am Sender derart angeordnet sind, daß sie Strahlungsenergie gerichtet in voneinander divergierenden Winkeln abstrahlen. Jeder der Wandler wird durch eine ihm eindeutig zugeordnete Wellenformsequenz angesteuert, die aus Abschnitten bestimmter Phasen eines Erregungssignals besteht. Die gesendeten Signale werden an einem Empfänger kombiniert, um ein resultierendes Signal zu erzeugen, das entsprechende Abschnitte mit Phasenwinkeln aufweist, die repräsentativ für die vertikale und horizontale Winkelorientierung des Fernsteuersenders gegenüber dem Empfänger sind.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die oben erwähnten, mit der Amplitude zusammenhängenden Probleme wesentlich reduziert werden, wenn die Zielinformation durch Erregung der Wandler des Fernsteuer-Handsenders mit phasenmodulierten Signalen übertragen wird. Dies hat zur Folge, daß der Zielbetrieb mit dem Fernsteuer-Handsender über den gesamten Bereich normaler Entfernungen zuverlässiger ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt in perspektivischer schematischer Darstellung eine Bildwiedergabeeinrichtung und einen Fernsteuersender gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt in einer Seitenansicht eine Wandleranordnung mit drei Leuchtdioden und zugehörigen Richtstrahlen für den Sender nach Fig. 1 zur Bestimmung der y-Zielkoordinate;

Fig. 3 zeigt Vektordiagramme von Signalen, die von der Leuchtdiodenanordnung nach Fig. 2 gesendet und an einem Empfänger kombiniert werden;

Fig. 4a und 4b zeigen von vorne bzw. von der Seite eine typische Leuchtdiodenanordnung zur Verwendung an einem Fernsteuer-Handsender;

Fig. 5a und 5b zeigen zwei Arten einer Signalsequenz zur Verwendung mit der Leuchtdiodenanordnung nach Fig. 4;

Fig. 6 zeigt in Blockform die Schaltungsanordnung eines erfindungsgemäßen Fernsteuer-Handsenders;

Fig. 7 zeigt in Blockform die Schaltungsanordnung eines erfindungsgemäßen Infrarot-Empfängers;

Fig. 8a und 8b zeigen den Inhalt des Speichers im Fernsteuer-Handsender nach Fig. 6;

Fig. 9 zeigt den Inhalt des Speichers in der Empfängerschaltung nach Fig. 7.

Das Bildwiedergabesystem nach Fig. 1 enthält einen Fernsteuersender 101, der bewegt werden kann und bei Aktivierung Signale entlang divergenter Wege 102 a, 102 b und 102 c in einer Weise sendet, die weiter unten in Verbindung mit den Fig. 2, 3 und 4 erläutert wird. Vorzugsweise werden diese Signale in Form einer Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) von jeweils zugehörigen Leuchtdioden (LED) gesendet. Der Sender 101 hat eine natürliche Zielachse, die definiert sei als der Weg, entlang dem das Signal nach Erwartung des Benutzers ausgesandt wird, wenn der Sender aktiviert wird. Nominell läuft diese Zielachse entlang der Längs-Symmetrieachse eines rechteckigen Gehäuses, das die Senderschaltung umschließt.

Nahe dem Bildschirm 104 eines Bildwiedergabegerätes 105 ist ein Sensor 103 angeordnet, um Signale vom Fernsteuer-Handsender 101 zu empfangen. Der Bildschirm zeigt ein Menü von Funktionen, die vom Benutzer auszuwählen sind. Abhängig von Zielbewegungen des Handsenders wird ein Positionsmarkierer oder "Cursor" 106 über den Bildschirm bewegt. Wenn gefühlt wird, daß sich die Cursor nah dem Titel einer Funktion befindet, kann ein Kasten 107 abgebildet werden, um die gewünschte Funktion hervorzuheben. Ein Skalenstab 108 mit einem Positionsanzeiger 109 kann auf dem Bildschirm 104 aufleuchten, um dem Benutzer bei Einstellungen der gewählten Funktion zu helfen (z. B. Lautstärke, Helligkeit, Farbton, Farbsättigung).

Kurz gesagt, ändert eine Winkelbewegung des Senders relativ zum Empfänger die Amplitude und die Phase der resultierenden Modulationskomponenten der Infrarot-Signale (IR-Signale), die von den Leuchtdioden des Senders her in jeden von mehreren zyklischen, im Zeitmultiplex verschachtelten Intervallen gesendet werden. Die Änderungen der Vektorphase in den Meßintervallen für die X- und die Y-Zielkoordinate spiegeln sich in der Empfängerschaltung als Änderungen in den Beträgen der Daten für die X-Koordinate bzw. für die Y-Koordinate wieder. Ein Mikrocomputer benutzt die X- und die Y-Koordinatendaten, um einen leuchtenden Zielpunkt wie z. B. den Cursor 106 auf dem Bildschirm der Fig. 1 zu positionieren. Der Zielpunkt bzw. Cursor liefert eine optische Rückkopplung zum Benutzer.

Der Ausdruck "Phasenmodulation" bedeutet hier eine feste Versetzung der elektrischen Phase gegenüber einer 0°-Bezugsphase. Bei der vorliegenden Erfindung werden in jedem Meßintervall der zyklischen Folge Leuchtdioden des Handsenders, die jeweils in einem festen individuellen räumlichen Winkel gegenüber der Zielachse des Handsenders abstrahlen, gleichzeitig durch jeweils zugeordnete Signale erregt, die entsprechend feste Phasenverschiebungen gegenüber einer 0°-Phase haben. Bei der vorliegenden Erfindung findet sich die zu übertragende Information (d. h. die Winkelorientierung des Fernsteuer-Handsenders gegenüber dem Empfänger) im Phasenwinkel der Resultierenden der kombinierten Signale, die von den erregten Leuchtdioden her empfangen werden. Die von einer bestimmten Leuchtdiode gesendete Information ist charakteristisch für die relative Winkelposition dieser Leuchtdiode gegenüber der Zielachse des Fernsteuer-Handsenders. Die relativen Amplituden der vom Sensor empfangenen IR-Signalkomponenten ändern sich abhängig vom Zielwinkel des Handsenders. Der Sensor empfängt und kombiniert die IR-Signalkomponenten zur Erzeugung eines Signals, das eine resultierende Phasenmodulation hat, und erzeugt ein elektrisches Signal, das dieselbe Phasenmodulation wie das resultierende IR-Signal hat. Da die Inforamtion über den Zielwinkel durch den Phasenwinkel des elektrischen Signals dargestellt wird, braucht die Amplitude des elektrischen Signals nicht bewahrt zu werden und kann daher verstärkt und begrenzt werden. Somit sind die Probleme der bisher bekannten Systeme (d. h. die Bewahrung der relativen Amplitude jedes elektrischen Signals oder gesendeten IR-Signals) wesentlich vermindert.

Gemäß der Fig. 2 sind Infrarot-Leuchtdioden 202, 204 und 206 an einem Fernsteuer-Handsender (nicht dargestellt) befestigt. Jede der Leuchtdioden 202, 204 und 206 hat eine eigene Zielachse 208 bzw. 210 und 212, entlang der das Infrarotlicht mit der größten Intensität übertragen wird. Die Zielachsen 208, 210 und 212 entsprechen den Zielachsen 102 a, 102 b und 102 c in Fig. 1. Die Leuchtdioden sind in divergierenden Richtungen gegenüber der Zielachse des Handsenders orientiert, so daß ein Empfänger die Winkelposition des Handsenders feststellen und den Cursor entsprechend bewegen kann. Das Infrarotlicht von den Leuchtdioden 202, 204 und 206 wird gemäß den Strahlungsdiagrammen 220, 220 und 224 ausgesendet, wobei die Strahlungsenergie in monotoner Weise mit zunehmendem Abstrahlwinkel gegenüber der Zielachse der jeweiligen Leuchtdiode abnimmt. Die aufwärts zielende Leuchtdiode 202 wird durch Anlegen eines Signals erregt, das eine Phasenverschiebung von +90° gegenüber einem Bezugsphasensignal hat. Die horizontal zielende Leuchtdiode 204 wird durch Anlegen eines Signals erregt, das eine 0°-Phasenverschiebung gegenüber dem Bezugsphasensignal hat. Die abwärts zielende Leuchtdiode 206 wird durch Anlegen eines Signals erregt, das eine Phasenverschiebung von -90° gegenüber einem Bezugsphasensignal hat. Das heißt, entgegengesetzt orientierte Leuchtdioden werden durch Signale mit einander entgegengesetzer Phasenverschiebung erregt. Die vorstehend genannten Erregungssignale werden z. B. während eines die Y-Zielkoordinate bestimmenden Meßintervalls (Y-Meßintervall) der zyklischen Folge angelegt, wenn der Benutzer eine Zielfunktionstaste am Handsender drückt.

Die drei Leuchtdioden-Erregungssignale (+90°, 0°, -90°) sind gleichgerichtete Reckteckwellen, welche die Leuchtdioden zum Abstrahlen von Infrarot-Bursts konstanter Amplitude bringen. Der Empfängersensor wandelt die empfangenen Bursts des Infrarotlichts zurück in gleichgerichtete Reckteckwellen. Wie allgemein bekannt, läßt sich eine Rechteckwelle als lineare Summe einer Gleichstromkomponente, einer Grundwelle und Oberwellen ansehen. Ein innerhalb des Sensormoduls untergebrachtes Bandpaßfilter unterdrückt den Gleichstromanteil und die Oberwellen und läßt nur die Grundwellen der drei Signale durch. Diese Grundwellensignale sind Sinuswellen mit gleicher Modulationsfrequenz, jedoch unterschiedlichen Phasen und unterschiedlichen Amplituden. Die Bandpaßfilterung sollte erfolgen, wenn die Signale noch auf niedrigem Pegel sind, so daß die Linearität gewahrt bleibt. Da die drei sinusförmigen Komponenten dieselbe Frequenz haben, können sie als Vektoren betrachtet werden, die sich zu einem einzigen resultierenden Vektor summieren, wie es in den Fig. 3a, 3b und 3c gezeigt ist. Das resultierende Signal kann verstärkt und begrenzt (d. h. amplitudenbeschnitten) werden, weil die zu bewahrende Information in der Phase des resultierenden Signals und nicht in dessen Amplitude liegt. Wie weiter unten noch erklärt, wird diese Information von Phasendetektorschaltungen extrahiert, welche die Phase des resultierenden Signals mit einer bekannten Bezugsphase vergleichen.

Die Fig. 3a bis 3c zeigen die IR-Modulationskomponenten des am Empfänger empfangenen Signals und sind nützlich zum Verständnis des Betriebs des Systems. Das Vektordiagramm 3a zeigt die Beziehung der drei Signale am Empfänger, wenn der Handsender direkt auf den Empfänger zielt, d. h. wenn die Zielachse des Handsenders parallel zur Sichtlinie zwischen Handsender und Empfänger ist. Weil der Beitrag des aus der aufwärts zielenden Leuchtdiode 202 (Phasenmodulation von +90°, dargestellt durch den Vektor 302) betragsmäßig gleich und richtungsmäßig entgegengesetzt im Betrag aus der abwärts zielenden Leuchtdiode 206 ist (Phasenmodulation von -90°, dargestellt durch den Vektor 306), löschen sich diese Komponenten einander aus, und der resultierende Vektor ist gleich der "Horizontal"-Komponente 304, die aus der "horizontal" zielenden Leuchtdiode 204 kommt (Phasenmodulation von 0°). Der Vektor 308 ist nur aus Gründen der Übersichtlichkeit unterhalb des Vektors 304 gezeichnet, in Wirklichkeit verläuft er natürlich entlang dem Vektor 304. An einem resultierenden Vektor, der in Phase mit der Bezugsphase ist, kann also die Empfängerschaltung erkennen, daß der Fernsteuer-Handsender in die Horizontalrichtung zielt.

Das Vektordiagramm 3b zeigt die Beziehung der drei Signale am Empfänger, wenn der Handsender gegenüber der Sichtlinie zwischen Handsender und Empfänger nach oben gerichtet ist. Wegen des nach oben weisenden Handsenders ist der Beitrag des Vektors 322 aus der aufwärts zielenden Leuchtdiode 202 kleiner als beim vorangegangenen Beispiel. Da jedoch die abwärts zielende Leuchtdiode 206 nun direkter auf dem Empfänger zielt, ist der Beitrag des Vektors 326 größer als beim vorangegangenen Beispiel. Diese Amplitudenänderungen sind im Einklang mit den oben beschriebenen Strahlungsdiagrammen 202, 222 und 224. Der Beitrag aus der horizontal zielenden Leuchtdiode 204, dargestellt durch den Vektor 324, bleibt etwa der gleiche wie beim vorangegangenen Beispiel. Da der Vektor 322 einen geringeren Betrag als der Vektor 326 hat, zeigt der resultierende Vektor 328 einen negativen Ausschlag. Somit kann aus einem resultierenden Signal, das einen negativen Phasenwinkel hat, auf ein Aufwärtszielen des Handsenders geschlossen werden, und das Maß der nach oben gerichteten Winkelbewegung des Handsenders gegenüber der horizontalen Orientierung stellt sich dar durch das Maß der negativen Phasenverschiebung gegenüber der Bezugsphase.

Das Vektordiagramm 3c zeigt die Beziehung der drei Signale am Empfänger, wenn der Hasndsender bezüglich der Sichtlinie zwischen ihm und dem Empfänger nach unten zielt. Da der Handsender abwärts weist, ist der Beitrag des Vektors 346 aus der nach unten weisenden Leuchtdiode 206 kleiner als beim ersten Beispiel. Die nach oben weisende Leuchtdiode 202 zielt nun direkter auf den Empfänger, und der Beitrag des Vektors 242 ist größer als beim ersten Beispiel. Der Beitrag aus der "horizontalen" Leuchtdiode 204 bleibt etwa der gleiche wie beim ersten Beispiel. Da der Vektor 346 einen kleineren Betrag als der Vektor 342 hat, zeigt die Resultierende 348 einen positiven Ausschlag. Somit läßt sich aus einem resultierenden Signal, das einen positiven Phasenwinkel hat, auf ein Abwärtszielen des Handsenders schließen, und der Betrag der Winkelbewegung des Handsenders nach unten gegenüber seiner horizontalen Orientierung stellt sich dar durch das Maß der positiven Phasenverschiebung gegenüber der Bezugsphase (0°). Die Messung in Richtung der X-Achse (X-Koordinatenmessung) erfolgt in praktisch der gleichen Weise wie oben beschrieben, nur daß am Handsender dann Leuchtdioden erregt werden, die nach links, in die Mitte und nach rechts zielen.

Zwei Meßintervalle sind in einem wiederkehrenden Zyklus enthalten, während dessen die Leuchtdioden individuell mit verschiedenen Phasen der Trägerfrequenz angesteuert werden. Jedes Meßintervall erlaubt der Empfängerschaltung, für jeweils eine Achse zu bestimmen, in welche Richtung der Handsender relativ zur Sichtlinie zwischen ihm und dem IR-Sensor am Empfänger zielt. Ein Meßintervall wird zur Bestimmung der seitlichen Zielrichtung (X-Koordinate) und das zweite Meßintervall zur Bestimmung der vertikalen Zielrichtung (Y-Koordinate) benutzt.

Die Fig. 4a und 4b zeigen eine Vorderansicht 400 bzw. eine Seitenansicht 420 der bevorzugten Ausführungsform einer Leuchtdioden-Anordnung, die sich zur Verwendung am Fernsteuer-Handsender nach Fig. 1 gemäß einem Aspekt der Erfindung eignet. Es sind auch andere Gestaltungen der Leuchtdioden-Anordnung im Rahmen der Erfindung möglich. Wichtig bei der Wahl der Anordnung ist, daß die Zielachsen der einzelnen Leuchtdioden voneinander und von der Zielachse des Handsenders divergieren, so daß ein "Übersprechen" zwischen den Achsen möglichst gering ist. Für einen guten Betrieb über eine relativ weite Entfernung (etwa 10 m) zwischen dem Handsender und dem Empfänger ist es zweckmäßig, daß die Amplitude des resultierenden IR-Signals über den interessierenden Bereich von Zielwinkeln relativ gleichmäßig ist. Ein typischer Divergenzwinkel zwischen den Elementen 401 und 405 ist etwa 30°. Wenn der Handsender z. B. um mehr als 30° nach unten geschwenkt wird, vermindert sich die Stärke des aus einer abwärts zielenden Leuchtdiode empfangenen IR-Signals schnell. Daher entspricht der interessierende Zielwinkelbereich von ±30° einem Leuchtdioden-Divergenzwinkel von 30°. Wenn der erfindungsgemäße Handsender jedoch innerhalb des interessierenden Winkelbereichs geschwenkt wird, bleibt die Amplitude des resultierenden IR-Signals am Empfängersensor im wesentlichen konstant, weil einerseits das aus einer der winkelversetzten Leuchtdioden empfangene IR-Signal zwar abnimmt, andererseits das aus der entgegengesetzt orientierten Leuchtdiode empfangene IR-Signal aber zunimmt. Wie oben erwähnt, ist die Stärke des aus der mittig zielenden Leuchtdiode empfangenen IR-Signals innerhalb des interessierenden Winkelbereichs etwa die gleiche.

Die vier an den Ecken befindlichen Leuchtdioden (401, 402, 403 und 404) zielen jeweils in Richtungen, deren Winkelabweichungen gegenüber der Zielachse 410 des Handsenders entlang der X-Achse und entlang der Y-Achse jeweils gleich sind. Jede der vier seitlichen Leuchtdioden 405, 406, 407 und 408 hat eine Winkelabweichung entweder entlang der X-Achse oder entlang der Y-Achse, ist jedoch zentriert, was die jeweils andere Achse betrifft. Die Fig. 5a und 5b zeigen, daß die IR-Sendung des Handsenders in vier Hauptintervalle unterteilt ist: eines für die Synchronisierung und Bezugsphaseneinstellung, eines für die Messung der Y-Koordinate, eines für die Übertragung eines "Knips"-Befehls und eines für die Messung der X-Koordinate. Die Signale, die während des Synchronisierungs- und Bezugsphasenintervalls gesendet werden, synchronisieren die Zeitsteuerung des Empfängers mit derjenigen des Handsenders und stellen eine 0°-Bezugsphase im Empfänger ein, um eine Referenzgröße für die Messung der die Modulation darstellenden Phasenwinkelversetzung zu haben. Im Y-Meßintervall werden die horizontal zielenden Leuchtdioden 405 und 406 gleichzeitig erregt, und die aufwärts zielenden Leuchtdioden 401 und 402 und die abwärts zielenden Leuchtdioden 403 und 404 werden mit den jeweils zugeordneten phasenmodulierten Signalen erregt. Während des "Knips"-Intervalls wird gleichzeitig von allen Leuchtdioden unter Verwendung desselben Erregungssignals ein Signal gesendet, das repräsentativ für den Zustand eines Drucktastenschalters ist. Im X-Meßintervall werden die mittig zielenden Leuchtdioden 407 und 408 gleichzeitig erregt, und die nach links zielenden Leuchtdioden 401 und 403 und die nach rechts zielenden Leuchtdioden 402 und 404 werden mit den jeweils zugeordneten phasenmodulierten Signalen erregt. Während der X- und Y-Meßintervalle werden die Leuchtdioden 401 bis 408 mit Signalen angesteuert, die vorbestimmte unterschiedliche Phasen haben. Die bei der Ausführungsform nach Fig. 5b verwendeten Phasen der Leuchtdioden für die X- und Y-Meßintervalle sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:

Tabelle 1

Wenn die Empfängerschaltung das Vorhandensein der modulierten IR-Strahlung fühlt, signalisiert sie dem Mikrocomputer, die Bildwiedergabeeinrichtung zur Darstellung eines Menüs von Funktionen zu veranlassen. Verschiedene bekannte Menü-Wiedergabeprogramme können für diesen Zweck verwendet werden. So läßt sich beispielsweise ein Menü-Wiedergabeprogramm ähnlich dem "Control Panel" des "Macintosh Finder" verwenden, wie es beim Apple Macintosh Computer benutzt wird. Wenn die Werte der X- und der Y-Koordinatenmessung von der Empfängerschaltung zum Mikrocomputer gelangt sind, veranlaßt der Mikrocomputer die Wiedergabe-Steuereinrichtung, auf dem Bildschirm einen Cursor gemeinsam mit dem Menü darzustellen. Auf diese Weise erhält der Benutzer eine optische Rückkopplung, die ihn befähigt, den Cursor bis in die Nähe desjenigen Bereichs auf dem Bildschirm zu manövrieren, wo die gewünschte Funktion wiedergegeben ist. Der Cursor wird positioniert, indem der Handsender bewegt wird, wie oben beschrieben.

Um die Wahl der gewünschten Funktion zu veranlassen, kann die Wiedergabe-Steuereinrichtung so programmiert werden, daß sie es als Wählzeichen auffaßt, wenn das Signal verschwindet, nachdem der Cursor für eine bestimmte Zeit innerhalb des Wiedergabebereichs gewesen ist und die Zielfunktionstaste losgelassen wird. Alternativ kann die Wahl auch dadurch erfolgen, daß eine gesonderte Taste gedrückt oder ein Zweistufen-Drucktastenschalter weiter durchgedrückt wird, nachdem der Cursor innerhalb des der gewünschten Funktion entsprechenden Wiedergabebereichs ist. Dieser alternative Wahlmodus verhindert es, daß bei einem vorübergehenden Verlust des Signals, z. B. wenn sich zwischen Empfänger und Sender ein Objekt hindurchbewegt, unbeabsichtigt eine Wahl durchgeführt wird.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform des Senders wird ein Zweistufenschalter 600 benutzt, der Schalterkontakte 600 a und 600 b aufweist. Ein teilweises Niderdrücken dieses Schalters bewirkt, daß der leuchtende Punkt (z. B. der Cursor 106 nach Fig. 1) auf dem Bildschirm erscheint, und beim vollständigen Niederdrücken des Schalters erfolgt dann die tatsächliche Wahl der gewünschten Funktion, wie oben beschrieben. Beim teilweisen Drücken des Zweistufenschalters 600 wird der Schalterkontakt 600 a geschlossen, wodurch Versorgungsspannung von einer Batterie 602 an alle Schaltungen im Fernsteuer-Handsender gelegt wird. Das Anlegen der Versorgungsspannung veranlaßt einen Oszillator 604, ein 3,58-MHz-Signal zu erzeugen, das zum Eingang eines Zählers 606 gelangt, der eine Frequenzteilung durch 8 bewirkt. Dieser "1 : 8-Untersetzer" 606 liefert ein 447-KHz-Signal, das an den Eingang eines 12stufigen Binärzählers 608 gelegt wird. Die Ausgangsleitungen des Binärzählers 608 besorgen den größten Teil der Adressierung eines Festwertspeichers (ROM-Speicher) 610, dessen noch übrigbleibende Adressenleitung mit dem Kontakt 600 b des Druckschalters 600 verbunden ist. Der ROM-Speicher 610 hat 512 Speicherplätze für jeweils 8 Bits. Jedes der acht Ausgangsbits ist einer bestimmten Leuchtdiode zugeordnet. Wie in der Fig. 6 dargestellt, ist das Bit O₁ mit einem Treiberverstärker 621 verbunden, der eine Leuchtdiode 631 ansteuert. In ähnlicher Weise sind die Bits O₂ bis O₈ mit jeweils einem zugeordneten Exemplar von Treiberverstärkern 622 bis 628 verbunden, deren jeder ein ihm zugeordnetes Exemplar von Leuchtdioden 632 bis 638 ansteuert. Die Leuchtdioden 631 bis 638 entsprechen den Leuchtdioden 401 bis 408 in Fig. 4.

Die Adressenleitungen A₀-A₈ des ROM-Speichers sind in drei verschiedenen Gruppen aufgeteilt. Die erste Gruppe besteht aus Adressenleitungen A₀ und A₁, die durch den Zähler 608 zyklisch durch vier aufeinanderfolgende Zustände geschaltet werden, um an den Ausgängen A₀ und A₁ eine Rechteckwelle mit einer gewählten Phase der IR-Trägerfrequenz zu erzeugen (56 KHz im Falle der oben genannten Oszillatorfrequenz). Die Fig. 8b zeigt, daß eine individuelle Leuchtdiode mit einer von vier möglichen Phasen des mit 56 KHz schwingenden IR-Trägersignals erregt werden kann oder ausgeschaltet sein kann. Wenn eine bestimmte Leuchtdiode z. B. mit der "-90°-Phase" erregt werden soll, muß für das dieser Leuchtdiode zugeordnete Bit ein "niedriger" Pegel ("aus") in denjenigen Speicherplätzen gespeichert sein, die adressiert sind, wenn die Adressenleitungen A₁ und A₀ mit Binärsignalen 00 und 11 beaufschlagt sind, und für das betreffende Bit muß ein "hoher" Pegel ("ein") in denjenigen Speicherplätzen gespeichert sein, die adressiert sind, wenn die Adressenleitungen A₁ und A₀ mit Binärsignalen 01 und 10 beaufschlagt sind.

Die zweite Gruppe von Adressenleitungen besteht aus den Adressenleitungen A₂-A₇, die 64 Gruppen von Speicherplätzen definieren, deren jede vier Speicherplätze umfaßt. Der Zähler 608 schaltet den ROM-Speicher 610 in zyklischer Wiederholung durch diese 64 Gruppen. Da zwischen den die Trägerphase definierenden Stufen und den die 64 aufeinanderfolgenden Gruppen definierenden Stufen des Binärzählers 608 noch Zwischenstufen Q₄ bis Q₆ liegen, wird jede Gruppe achtmal hintereinander durchlaufen, bevor der höherwertige Adressenabschnitt (Q₇-Q₁₂) den ROM-Speicher 610 auf die nächste Gruppe weiterschaltet. Die Sequenz über die 64 Gruppen dauert etwa 9,2 Millisekunden (beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel).

In der Fig. 8a sind die durch die Adressenleitungen A₂-A₇ definierten sieben Sequenzintervalle und die Gruppen innerhalb jedes Sequenzintervalls aufgelistet, sowie die erforderlichen Ausgangsphasen zur Erregung der individuellen Leuchtdioden für jede Gruppe. In der Fig. 8a bedeutet das Symbol X jeweils einen "gleichgültigen" Zustand ("don't care" oder tristabiler Zustand). Das heißt, die weiter rechts eingetragenen Ausgänge werden bei jedem Wert des mit dem X gekennzeichneten Adressenbit erzeugt. Die sieben Sequenzintervalle sind in der weiter unten beschriebenen Fig. 5b dargestellt. Wenn man das Adressenbit 8 für den Augenblick außer Acht läßt, erkennt man z. B., daß sich das Intervall für die Synchronisierung und Einstellung der Träger-Bezugsphase zusammensetzt aus drei Gruppen, in denen alle Leuchtdioden mit Signalen der Phase 0° angesteuert werden, gefolgt von zwei Gruppen mit Signalen der 180°-Phase und drei weiteren Gruppen mit Signalen der 0°-Phase. Dem Synchronisierungs- und Träger-Phasenbezugsintervall folgen ein "reguläres" und ein "intervertiertes" Y-Meßintervall, ein reguläres und ein invertiertes Knips-Intervall und dann ein reguläres und ein invertiertes X-Meßintervall.

Während des erwähnten Knips-Intervalls, das bei der in Fig. 5b dargestellten Ausführungsform in den Zyklus eingefügt ist, werden die Leuchtdioden unisono mit einer von zwei verschiedenen Phasen der Trägerfrequenz angesteuert. Die Wahl der gesendeten Phase bedeutet eine Information von einem Bit für den Empfänger. Die Phase der Sendung im Knips-Intervall beruht auf dem Zustand des Schalterkontakts 600 b des Zweistufen-Druckschalters 600 und wird zur Übermittlung der Information verwendet, daß der Benutzer eine Position aus dem Menü zu wählen wünscht, das auf dem Bildschirm des Systems dargestellt ist.

Die dritte Gruppe von Adressenleitungen umfaßt nur die Leitung A₈. Wie in Fig. 6 zu erkennen, ist die Adressenleitung A₈ mit dem Kontakt 600 b des Zweistufenschalters 600 verbunden und spricht daher auf den Zustand des Kontaktes 600 b an. Die Inhalte des ROM-Speichers für beide Zustände der Adressenleitung A₈ sind in der Fig. 8a wiedergegeben. Die durch den geschlossenen Zustand des Schalterkontakts 600 b adressierten Inhalte sind unterhalb des Hauptteils der Figur angegeben. Wenn die Adressenleitung A₈ durch den vom Benutzer betätigten Druckschalter 600 aktiviert ist, ist der ROM-Speicher 610 in seinem oberen Block von 256 Adressen (Adressen 256 bis 511) anstatt in seinem unteren Adressenblock von 256 Adressen (Adressen 0 bis 255) adressiert.

Gemäß den Fig. 5a und 5b müssen im System Vorkehrungen getroffen sein, um die Zeitsteuerung der Empfangsschaltungen im Empfänger mit der Sequenz im Sendezyklus zu synchronisieren und um eine Bezugsphase der Trägerfrequenz einzustellen. Nachstehend werden zwei verschiedene Systeme zur Erfüllung dieser Aufgaben beschrieben. Beide Systeme erfordern, daß der Empfänger über eine Schaltung mit phasensynchronisierter Schleife (PLL) verfügt, die mit der Frequenz des gesendeten Trägers schwingt und in ihrer Phase mit der Phase des gesendeten Trägers zu synchronisieren ist.

Bei dem System, das einen Signalzyklus in der in Fig. 5a dargestellten Sequenz verwendet, hat der Empfänger zwei Zustände, die mit "anpassen" und "synchronisiert" bezeichnet sind. Im Zustand "anpassen" wird die Zeitkonstante der PLL-Schaltung so klein gemacht, daß die PLL-Phase innerhalb jedes Intervalls des Zyklus an die jeweils herrschende Phase des Sendesignals angepaßt wird. Das PLL-Fehlersignal ist dann jedesmal, wenn eine plötzliche Phasenverschiebung im Verlauf des Sendezyklus auftritt, ein Impuls. Die Sendung im Synchronisierungs- und Bezugsphasenintervall 501 ist ein Burst der 180°-Phase, dessen Dauer sich von der Dauer jedes anderen Intervalls des gesendeten Zyklus unterscheidet. Die 180°-Phase im Synchronisierungs- und Bezugsphasenintervall 501 unterscheidet sich ferner von der Phase des vorangehenden und des folgenden Intervalls genügend weit, um sicherzustellen, daß eine Phasenverschiebung (und somit ein PLL-Fehlerimpuls) am Beginn und am Ende dieses Intervalls auftritt. Die Empfangsschaltung stellt bei jedem Fehlerimpuls einen Zeitgeber zurück und verwendet diesen Zeitgeber, um das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Fehlerimpulsen zu überwachen. Wenn eine Zeit entsprechend der einzigartigen Dauer des Synchronisierungs- und Bezugsphasenintervalls festgestellt worden ist, kann angenommen werden, daß der Zeitgeber am Beginn des Synchronisierungs- und Bezugsphasenintervalls gestartet hat, und der Empfänger kann in den synchronisierten Zustand versetzt werden. In diesem Zustand des Empfängers wird der Zeitgeber nicht mehr durch Fehlerimpulse zurückgesetzt, sondern man läßt ihn iterativ seinen vollen Zyklus zu Ende zählen, welcher der Dauer des gesendeten Zyklus entspricht. Die Zeitkonstante der PLL-Schaltung wird lang gemacht (zur Stabilität und Rauschunterdrückung), und das PLL-Fehlersignal wird nur während des Synchronisierungs- und Bezugsphasenintervalls eingetastet. Dem Synchronisierungs- und Bezugsphasenintervall 501 folgen ein Intervall 502 für die Messung der Y-Koordinate (Y-Meßintervall), ein Knips-Intervall 503 und ein Intervall 504 für die Messung der X-Koordinate (X-Meßintervall).

Bei dem alternativen System, das einen Signalzyklus mit der in Fig. 5b dargestellten Sequenz verwendet, geschieht die Synchronisierung und Bezugsphaseneinstellung wie folgt. Die Zeitkonstante der PLL-Schaltung wird genügend groß gemacht, um eine ausreichende Stabilität zu erhalten und Rauscheinflüsse zu unterdrücken. Der Sendezyklus wird so durchgeführt, daß sich ein Phasenwinkel-Mittelwert von 0 ergibt. Hierzu wird jedes Intervall des Zyklus (X- und Y- Meßintervalle und Knips-Intervall) in zwei gleiche Hälften unterteilt. Zur Erläuterung sei das X-Meßintervall 512 näher beschrieben. Diese Beschreibung gilt genausogut für das Y-Meßintervall 514 und das Knips-Intervall 513, die jeweils eine erste und eine zweite Hälfte 514 a, 514 b bzw. 513 a, 513 b haben. Während der ersten Hälfte 512 a werden die Leuchtdioden verschiedenartig mit Phasen +90°, 0° und -90° angesteuert, wie oben beschrieben. Während der zweiten Hälfte 512 b werden die Ansteuerphasen der Leuchtdioden umgekehrt, so daß diejenigen Leuchtdioden, die in der ersten Hälfte mit +90° angesteuert wurden, in der zweiten Hälfte mit -90° angesteuert werden, und umgekehrt. Die mit der 0°-Phase angesteuerten Leuchtdioden bleiben über beide Hälften des Meßintervalls bei dieser Ansteuerung. Der Phasenwinkel des resultierenden Signals am Empfänger hat somit in den beiden Hälften gleichen Betrag, aber entgegengesetzte Richtung, so daß sich ein mittlerer Phasenwinkel von 0° ergibt. Sobald die PLL-Schaltung Zeit gehabt hat, sich auf die mittlere Phase (0°-Bezugsphase) zu stabilisieren, wird in der Mitte des Synchronisierungs- und Bezugsphasenintervalls 511 ein Burst 511 b mit 180°-Phase gefühlt und dazu verwendet, die Zeitsteuerung des Empfängers mit derjenigen des Senders zu synchronisieren. Falls dieses Synchronburst-Intervall 511 b relativ kurz gehalten wird, zieht es die PLL-Schaltung nicht merklich von der Bezugsphase weg. Die in den Fig. 8a, 8b und 9 wiedergegebenen Inhalte der ROM-Speicher reflektieren das in Fig. 5b gezeigte System.

Die Arbeitsweise der IR-Empfängerschaltung gemäß der Erfindung sei nun anhand der Fig. 7 erläutert. Eine vom Handsender kommende IR-Welle wird von einer IR-Sensor- und Vorverstärkereinheit 702 in ein elektrisches Signal umgewandelt, zur Selektion der gewünschten Modulationsfrequenz gefiltert und verstärkt. Das Ausgangssignal der IR-Sensor- und Vorverstärkereinheit 702 wird in einem Verstärker 704 weiterverstärkt und dann dem Eingang eines Amplitudendetektors 706 angelegt, der einen Gleichstrompegel liefert, welcher repräsentativ für die Amplitude des empfangenen modulierten IR-Signals ist. Dieser Gleichstrompegel wird in einem Vergleicher 710 mit einem Referenzpegel verglichen, der durch Einstellung eines Potentiometers 708 bestimmt werden kann. Falls die Amplitude des empfangenen IR-Signals hoch genug ist, erzeugt der Vergleicher 710 ein Signal "IR ein", das an eine Schnittstellenschaltung 770 gelegt wird und zur Durchführung verschiedener Funktionen wie z. B. der Einschaltung der Menü-Wiedergabe über den Mikrocomputer 780 dient. Das Signal "IR ein" gelangt außerdem an einen Eingang eines UND-Gliedes 712 und an den Triggereingang eines 500-ms-Univibrators (monostabiler Multivibrator) 714. Der Univibrator 714 erzeugt ein Signal "Anpassung", das über ein ODER-Glied 716 an den anderen Eingang des UND-Gliedes 712 gelegt wird. Da nun beide Eingänge des UND-Gliedes aktiviert sind, liefert es an seinem Ausgang ein Signal "PLL und Sync ein", das an einen PLL-Phasendetektor 730 und an einen 9-Mikrosekunden-Univibrator 746 gelegt wird.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 704 wird außerdem auf einen Begrenzer/Verstärker 718 gegeben, wo es weiter verstärkt und begrenzt wird, um ein rechteckwellenförmiges Signal zu erzeugen, das dieselbe Frequenz und Phase hat wie die Modulation des an der IR-Sensor- und Vorverstärkereinheit 702 gefühlten Signals. Dieses begrenzte Signal wird einem Vektor-Phasendetektor 720, einem PLL-Phasendetektor 730 und einem Synchron-Phasendetektor 738 zugeführt.

Die Zeitgabe und Steuerung für die meisten Funktionen der Empfängerschaltung erfolgt durch einen phasensynchronisierten spannungsgesteuerten 3,58-MHz-Kristalloszillator 736, dessen Ausgangssignal aufeinanderfolgende Frequenzteilungen durch einen 6stufigen Binärzähler 748 und einen 9stufigen Binärzähler 750 erfährt. Neun bestimmte Ausgänge dieser Zähler werden dazu benutzt, einen in integrierter Schaltungstechnik ausgeführten ROM-Speicher 760 zu adressieren, der 512 Wörter zu je 8 Bits speichern kann und dessen Inhalt in der Fig. 9 dargestellt ist. Die Adressenbits des niedrigsten Stellenwertes (niedrigstwertige Adressenbits) werden von den drei Stufen höchsten Stellenwertes des 6stufigen Zählers 748 geliefert. Diese Bits durchlaufen zyklisch acht Zustände mit einer Geschwindigkeit, die mit dem empfangenen IR-Träger übereinstimmt (ungefähr 56 KHz). Das höchstwertige Ausgangsbit des 6stufigen Zählers 748, auch als "PLL-Nullreferenz" bezeichnet, wird im PLL-Phasendetektor 730 mit dem 56-KHz-Ausgangssignal des Begrenzers verglichen. Die resultierenden Phasenfehlerimpulse werden durch ein PLL-Verstärkungspotentiometer 732 eingestellt, durch ein Tiefpaßfilter 734 gefiltert und dann zur Steuerung des Oszillators 736 verwendet, womit die Schleife geschlossen ist. Dem PLL-Phasendetektor 730 wird außerdem ein PLL-90°-Referenzsignal angelegt, um den Phasendetektor während des Erwerbens des Synchronzustandes (Anpassungsperiode) zu steuern.

Die sechs höchstwertigen Adressenbits des ROM-Speichers werden von den sechs höchstwertigen Stufen des 9stufigen Zählers 750 geliefert. Diese Bits durchlaufen zyklisch eine Folge (etwa 9,2 Millisekunden Dauer), die der Sendesequenz entspricht.

Wenn das IR-Signal aus dem Fernsteuer-Handsender erstmalig empfangen wird, triggert die Vorderflanke des Signals "IR ein" den Univibrator 714, der daraufhin das Signal "Anpassung" für ein festes Intervall (z. B. 500 Millisekunden) abgibt. Dieses Signal schaltet den PLL-Phasendetektor 730 ein, so daß er die Schleife so schnell wie möglich auf die Frequenz und die Phase des empfangenen 56-KHz-Signals zieht.

Sobald die PLL auf die richtige 56-KHz-Phase synchronisiert ist, kann der Synchron-Phasendetektor 738 die PLL-Nullreferenz verwenden, um den kurzen Burst der 180°-Phase zu fühlen, der innerhalb des Synchronisierungsintervalls (vgl. Fig. 8a) gesendet wird. Dieser gefühlte Synchronimpuls erfährt eine Tiefpaßfilterung in einem Tiefpaßfilter 740 und wird dann in einem Vergleicher 744 mit einem durch ein Potentiometer 742 eingestellten Schwellenwert verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird zur Triggerung eines 9-Mikrosekunden-Univibrators 746 benutzt, der seinerseits den 9stufigen Zähler 750 zurücksetzt, wodurch dieser in passender Weise relativ zu dem gesendeten 9,2-Millisekunden-Zyklus synchronisiert wird.

Nach Ablauf von 500 Millisekunden (genügend Zeit, um die richtige Synchronisierung auf die Trägerphase und den Sendezyklus zu erreichen) wird das Signal "Anpassung" beendet. Der PLL-Phasendetektor 730 und der Rücksetz-Univibrator 746 werden dann abgeschaltet, mit Ausnahme während des Signals "Synchronisierung", das eines der ROM-Ausgangssignale ist (vgl. Fig. 9). Diese Änderung verringert die Empfindlichkeit der Synchronisierschaltungen gegenüber Rauschbursts und verbessert die Genauigkeit der PLL-Schaltung, indem sie den Betrieb der Schaltung nur auf diejenige Zeit beschränkt, in der eine bekannte Trägerphase unisono von allen Leuchtdioden des Fernsteuer-Handsenders gesendet wird.

Die anderen Ausgänge des ROM-Speichers 760 werden dazu benutzt, die Phase des empfangenen Trägers während derjenigen Intervalle zu messen, in denen die differentiellen Phasen für die X- und Y-Koordinatenbestimmung gesendet werden (vgl. Fig. 5b). Das dem Vektor-Phasendetektor 720 zugeführte Bezugsphasensignal ist eine Rechteckwelle, die während der "regulären" Teile der X- und Y-Meßintervalle und des Knips-Intervalls (jeweils erste Hälfte) eine Phase von +90° hat und während der "invertierten" Teile (zweite Hälften der Intervalle) eine Phase von -90° hat. Der Vektor-Phasendetektor 720 ist ein Exklusiv-ODER-Glied, und sein Ausgangssignal ist eine Wellenform verdoppelter Frequenz (112 KHz) mit einem Tastverhältnis, das proportional zur Phasendifferenz zwischen dem empfangenen Signal und der Bezugsphase ist. Dieses Signal veränderlichen Tastverhältnisses erfährt in einem UND-Glied 722 eine UND-Verknüpfung mit einem Fenstersignal und einem Signal fester hoher Frequenz (19,6 MHz), das aus einem 19,6-MHz-Oszillator 724 kommt. Durch die besagte UND-Verknüpfung wird das Signal veränderlichen Tastverhältnisses in Impulsbursts umgewandelt, wobei die Anzahl von Impulsen je Burst proportional zum Tastverhältnis des Detektorausgangssignals ist. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 722 wird dazu verwendet, einen 15stufigen Binärzähler 728 zu takten. Der Zähler 728 wird vor dem Beginn jedes der Intervalle (X- und Y-Meßintervalle und Knips-Intervall) durch einen Impuls vom ROM-Speicher 760 zurückgesetzt. Der während des jeweiligen Intervalls aufgelaufene Gesamtzählwert ist proportional dem Ausgangssignal des Vektor-Phasendetektors, gemittelt über das ganze Intervall. Das Fenstersignal soll das Auflaufen überhöhter Zählwerte im Zähler 728 verhindern, indem es das Zählintervall auf denjenigen Teil der 112-KHz-Wellenform beschränkt, in dem die Änderung im Zählwert stattfinden wird. Außerdem kann das Fenstersignal dazu verwendet werden, die Ausgangssignale des Zählers 728 am Ende des betreffenden Meß- oder Datenintervalls "einzufrieren".

Die zwölf höchstwertigen Bits des binären Zählwertes des Zählers 728 werden an die Eingänge zweier 12-Bit-Zwischenspeicher (Latch-Schaltungen) 762 und 764 gelegt. Der Zwischenspeicher 762 wird durch einen Impuls vom ROM-Speicher 760 nach dem X-Meßintervall abgetastet, und der Zwischenspeicher 764 wird in ähnlicher Weise nach dem Y-Meßintervall abgetastet. Nach dem Knips-Intervall sollte der Zählwert des Zählers 728 entweder sehr hoch oder sehr niedrig sein, je nach der vom Handsender gesendeten Phase. Der Betrag des Zählwertes des Zählers 728 wird in einem Betragsvergleicher 766 mit einem festen Schwellenwert verglichen, um abhängig von der Messung des Datenmeßintervalls einen Binärwert "1" oder "0" zu liefern. Das binäre Ergebnis wird dann mittels eines Impulses vom ROM-Speicher 760 in ein Flipflop 768 eingegeben. Somit enthält das Flipflop 768 eine Darstellung des Zustandes des am Handsender befindlichen "Knips"-Druckschalters. Schließlich werden die Ausgangssignale des Zwischenspeichers 762, des Zwischenspeichers 764 und des Flipflops 768 sowie das Signal "IR ein" in der Schnittstellenschaltung 770 durch an sich bekannte Digitaltechniken in eine für den Mikrocomputer 780 annehmbare Form gebracht und dem Mikrocomputer zugeführt. Der Mikrocomputer 780 kann eine gegenüber dem Bildwiedergabegerät externe Einrichtung sein, z. B. eine Einrichtung des Typs IBM PCjr.. Bei einer solchen Anordnung können die X- und Y-Koordinatensignale denjenigen Eingängen zugeführt werden, die sonst den Joystick-Anschlüssen für die X- und die Y-Koordinate zugewiesen sind. Es kann ein Steuerprogramm in IBM-Basic geschrieben werden, welches Anweisungen hat, die direkt von den Joystick-Anschlüssen ausgelesen werden. Andere Anweisungen können dazu benutzt werden, einen leuchtenden Zeiger abhängig von den an den Joystick-Anschlüssen ausgelesenen Daten zu bewegen.

Während die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen mit Leuchtdioden zur Infrarotübertragung arbeiten, können auch andere geeignete Übertragungsmedien Verwendung finden, z. B. Ultraschall, Mikrowellen oder sichtbares Licht.

Claims (8)

1. Bildwiedergabesystem mit einem bewegbaren Fernsteuersender, der bei Erregung ein Signal erzeugt, und mit einer Empfangseinrichtung zum Empfang dieses Signals, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fernsteuersender (101) eine Zielachse hat und dazu ausersehen ist, von einem Benutzer an Orten betrieben zu werden, die von der Empfangseinrichtung (103) entlang einer Sichtlinie zwischen dem Fernsteuersender und der Empfangseinrichtung beabstandet sind;
daß mit der Empfangseinrichtung (103) eine Einrichtung (105) mit einer Bildwiedergabefläche (104) gekoppelt ist, um an einem aus dem Signal abgeleiteten Punkt eine Marke (Cursor 106) wiederzugeben;
daß am Fernsteuersender (101) eine Vielzahl von Wandlern (401 bis 408) befestigt ist, die körperlich so angeordnet sind, daß sie die Empfangseinrichtung (103) befähigen, die Position der Marke (106) am besagten Punkt der Bildwiedergabefläche zu bestimmen, wobei die Marke Bewegungen macht, die in Beziehung zur Bewegung des Fernsteuersenders stehen;
daß die Wandler mit Erregungssignalen erregt werden, die eine derartige Phasenverschiebung haben, daß entgegengesetzt orientierte Wandler mit Erregungssignalen entgegengesetzter Phasenverschiebung erregt werden;
daß die Signale an der Empfangseinrichtung (103) kombiniert werden, um ein resultierendes Signal mit einem Phasenwinkel zu erzeugen, der sich abhängig von der Winkelorientierung ändert, welche die Zielachse des Fernsteuersenders gegenüber der Sichtlinie zwischen Fernsteuersender und Empfangseinrichtung hat.

2. Bildwiedergabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Wandler (401-408) eine eigene Zielachse hat und daß die Wandler derart am Fernsteuersender (101) befestigt und ausgerichtet sind, daß ihre Zielachsen voneinander und von der Zielachse des Fernsteuersenders divergieren und eine Komponente haben, die in dieselbe Richtung wie die Zielachse des Fernsteuersenders geht.

3. Bildwiedergabesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (103) eine Synchronisiereinrichtung mit einer phasensynchronisierten Schleife (730) enthält, um den Phasenwinkel eines synchronisierenden Teils des gesendeten Signals zu fühlen, und daß der synchronisierende Teil des gesendeten Signals dazu verwendet wird, Schaltungen der Empfangseinrichtung zu synchronisieren.

4. Bildwiedergabesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (103) ferner eine Speichereinrichtung (760) aufweist, um Referenzsignale zu erzeugen, die mit dem gesendeten Signal für dessen Decodierung verglichen werden.

5. Bildwiedergabesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (103) ferner eine Zähleranordnung (748, 750) aufweist, um die Speichereinrichtung (760) abhängig von Signalen zu adressieren, die von der phasensynchronisierten Schleife (730) erzeugt werden.

6. Bildwiedergabesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisiereinrichtung (730) einen Synchronsignal-Phasendetektor (738) enthält, der eine vorbestimmte Phase des gesendeten Signals fühlt, um die Zähleranordnung (748, 750) auf den richtigen Zählwert für die Decodierung des gesendeten Signals zurückzusetzen.

7. Bildwiedergabesystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (103) ferner einen Vektor-Phasendetektor (720) aufweist, um die Referenzsignale der Speichereinrichtung (760) mit dem gesendeten Signal zu vergleichen und ein Ausgangssignal zu erzeugen, das repräsentativ für die Phasendifferenz zwischen dem Referenzsignal und dem gesendeten Signal ist, wobei diese Phasendifferenz repräsentativ für die Winkelorientierung des Fernsteuersenders gegenüber der Wiedergabeeinrichtung (105) ist.

8. Bildwiedergabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandler (401 bis 408) bei Erregung eine Vielzahl von Informations-Richtstrahlen in Richtungen mit vorbestimmten Winkelabständen abstrahlen;
daß die Wandler mit Erregungssignalen erregt werden, die vorbestimmte, den einzelnen Richtstrahlen zugeordnete Phasenverschiebungen haben;
daß die Empfangseinrichtung (103) relativ zum Fernsteuersender (101) in einer festen Position angeordnet ist, um die Vielzahl der Richtstrahlen zu emnpfangen, und auf die relativen Phasenverschiebungen zwischen den aus der Vielzahl der Richtstrahlen abgeleiteten Signalen anspricht, um Steuersignale zu erzeugen, welche die Winkelversetzung der Richtstrahlen gegenüber der Empfangseinrichtung anzeigen.