DE19833971A1 - Kompaktes elektronisches Gerät mit Individualeinheiten, die jeweils eine einzige Funktion aufweisen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein kompaktes elektronisches Gerät mit einer Anzahl von Schaltungskarten, auf denen Schal­ tungskomponenten montiert sind, und verschiedenen funktio­ nellen Komponenten wie einer Kathodenstrahlröhre (CRT), einschließlich Flüssigkristallanzeige (LCD), ein Audio-/Video­ antrieb und ein Festplattenlaufwerk, die in einem Gehäuse aus Metall oder Kunststoff aufgenommen sind und von einer kommerziellen Spannungsversorgung betrieben werden können.

Vorbekannte kompakte elektronische Geräte für den täglichen persönlichen Gebrauch umfassen Fernsehgeräte, Videorekor­ der, Personalcomputer, Radioempfänger, Videokameras, ste­ reophone Audiosysteme, portable Kassettenspieler und por­ table CD-Spieler. Beispielsweise umfaßt ein Personalcom­ puter eine Schaltungskarte, auf der eine Steuereinheit mon­ tiert ist, die eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), einen NUR-Lesespeicher (ROM), einen Freizugriffsspeicher (RAM) etc. aufweist und verschiedene funktionelle Komponenten wie ein Floppydisk-Laufwerk, ein Festplattenlaufwerk, ein CD- ROM-Laufwerk, eine Spannungsversorgungseinheit, einen Ver­ stärker, einen Erweiterungsplatz zur Aufnahme einer Erwei­ terungskarte, einen CRT-Monitor, eine LCD-Einheit und einen Lautsprecher. Bei den meisten konventionellen Personalcom­ putern sind diese funktionellen Komponenten auf einem ein­ zelnen Basisgestell oder einem einzelnen Gehäuse montiert. Schrauben, Bolzen und Muttern, Schnappverbindungen, Kleb­ stoffe und verschiedene andere mechanische Verbindungsmit­ tel, die sich in Profil, Größe und Material unterscheiden, werden für die physikalische Verbindung der Komponenten verwendet. Auch werden verschiedene elektrische Verbinder für die elektrische Verbindung aufeinanderbezogener Kompo­ nenten verwendet.

Andererseits umfaßt ein stereophones Audiosystem typischer­ weise funktionelle Komponenten wie eine Spannungsversor­ gungseinheit, einen Verstärker, einen Radiotuner, einen Fernsehtuner, CD-Spieler, Mini-Disk-Spieler (MD-Spieler), ein Bandgerät und Lautsprecher. Im Fall des stereophonen Audiosystems vom sog. Komponententyp sind diese funktionel­ len Komponenten auf jeweiligen Basisgestellen oder Gehäusen montiert, um Einheiten zu bilden. Die physikalische Verbin­ dung der funktionellen Komponenten kann einfach durch Auf­ einanderstapeln der Einheiten oder durch Plazieren der Ein­ heiten in einem Systemgestell und durch Sichern durch me­ chanische Verbindungsmittel wie Schrauben realisiert wer­ den. Gemeinsame Verbinder werden verwendet, um die Einhei­ ten elektrisch zu verbinden.

Kraftfahrzeugaudiosysteme verwenden ebenfalls eine Montage­ technik, die der für das Audiosystem vom Komponentensystem ähnelt.

Im Fall des stereophonen Audiosystems vom Einheitstyp sind funktionelle Komponenten auf einem einzelnen Basisgestell oder einem Gehäuse wie bei Personalcomputern vom Einheits­ typ montiert. Wie beim Einheitspersonalcomputer werden Schrauben, Bolzen und Muttern, Schnappverbinder, Klebemit­ tel und andere verschiedene mechanische Verbinder verwen­ det, die sich in Profil, Größe und Material unterscheiden, die Komponenten physikalisch miteinander zu verbinden. Auch werden verschiedene elektrische Verbinder für die elektrische Verbindung der aufeinanderbezogenen Komponenten verwendet.

Unter den verschiedenen konventionellen kompakten elektro­ nischen Geräten können Personalcomputer verschiedenen Vor­ gängen zur Installierung von einer oder mehrere zusätzli­ cher Schaltungskomponenten auf der Schaltungskarte oder dem Erweiterungsplatz und/oder ein oder mehrere zusätzliche Laufwerke oder Treiber zum Treiben eines Speichermediums und dem Ersetzen einiger der Schaltungskomponenten durch überarbeitete Komponenten, um die Betriebsumgebung des Com­ puters zu modifizieren und ihn an die installierte Anwen­ dungssoftware und die verschiedenen Vorrichtungen anzupas­ sen, die mit dem Computer verbunden sind, natürlich abhän­ gig von der Anwendungssoftware oder den fraglichen Vorrich­ tungen unterzogen werden. Um diese obengenannten Situatio­ nen handhaben zu können, wurden verschiedene Anordnungen entwickelt. In einem ersten Personalcomputer gemäß dem Stand der Technik können die Schrauben, die das Gehäuse mit dem Grundgestell verbinden, so ausgelegt sein, daß sie mit­ tels einer Münze abgeschraubt werden können, ohne die Ver­ wendung eines speziellen Werkzeuges. Eine Einheit kann für den Erweiterungsplatz vorgesehen sein, so daß die zusätzli­ che Schaltungskarte im Computerhauptkörper durch einfaches Entfernen des Deckels eines Einfügungsschlitzes, ohne das Gehäuse zu demontieren, installiert werden kann.

Ein zweiter vorbekannter Personalcomputer kann optionell eine Packungseinheit als Modul aufweisen, das mit der Schaltung des Computers verbunden werden kann (siehe JP-A- 3-3-0007).

Bei einem dritten vorbekannten Personalcomputer sind eine Anzahl von Schaltungskarten auf einer Basis angeordnet, und ein Raum zum Aufnehmen zusätzlicher Schaltungskomponenten in der Zukunft ist vorgesehen, so daß zusätzliche Schal­ tungskomponenten installiert werden können und jede der existierenden Schaltungskomponenten ersetzt werden kann, ohne die Schaltungskarteneinheit aus dem Gehäuse zu entfer­ nen und die Schaltungskarteneinheit zu demontieren (vgl. JP-A-6-110579).

Bei einem vierten vorbekannten Personalcomputer sind funk­ tionelle Komponenten so vorgesehen, daß viele Einheiten ohne spezielle Werkzeuge mittels gemeinsamer Verbinder ver­ bunden werden können, um die Wartungslebensdauer der Aus­ stattung zu verbessern und es zu erleichtern, sie zu demon­ tieren und zu entsorgen, wenn sie als Abfall zu entsorgen ist (vgl. JP-A-7-21428).

Somit sind die funktionellen Komponenten, die in heutigen kompakten elektronischen Geräten wie Personalcomputern, stereophonen Audiosystemen, Fernsehgeräten und Videorekor­ dern montiert sind, physikalisch und elektrisch in einer Weise miteinander verbunden, die für jeden Typ des Produk­ tes speziell ist. Personalcomputer, stereophone Audiosy­ steme, Fernsehgeräte, Videorekorder, Videokameras und Kraftfahrzeugaudiosysteme haben jedoch viele funktionelle Komponenten, die in solchen Apparaten gemeinsam genutzt werden können. Beispielsweise kann ein CD-Spieler, der in einem stereophonen Audiosystem verwendet wird, auch in ei­ nem Kraftfahrzeugaudiosystem, einem Kraftfahrzeugnavigati­ onssystem, einem tragbaren CD-Spieler oder einem Personal­ computer verwendet werden. Ein LCD-Monitor kann in einem Fernsehgerät, einer Videokamera, einem Personalcomputer, einem Kraftfahrzeugfernsehgerät oder einem Kraftfahrzeugna­ vigationssystem verwendet werden. Eine Spannungsversor­ gungseinheit oder ein Lautsprecher können noch weitere An­ wendungen finden, z. B. in Fernsehgeräten, Videorekordern, Personalcomputern, Radioempfängern, stereophonen Audiosy­ stemen, Kraftfahrzeugaudiosystemen, tragbaren Kassetten­ spielern und tragbaren CD-Spielern.

Während viele dieser elektrischen Komponenten in verschie­ denen kompakten elektrischen Geräten nicht gleichzeitig durch eine einzelne Benutzerperson verwendet werden, ist keine von diesen angepaßt, um aus dem Gerät entfernt zu werden und in ein anderes Gerät eingebracht zu werden und elektrisch mit den verbliebenen Komponenten des letzteren Gerätes verbunden zu werden. Sofern nicht in einem Versuch, die Umwelt dieses Planeten zu schützen, identische funktio­ nelle Komponenten minimiert werden, wird somit der Anteil von Abfall, der von ihnen herrührt, als Ganzes enorm sein und eine schwere Belastung für die Umwelt darstellen. Es soll hier festgestellt werden, daß eine drahtlose Fernbe­ dienung realisiert ist durch Trennen der Funktionen, die für verschiedene Heimanwendungen gemeinsam sind, und sol­ chen, die nicht gemeinsam sind, und durch Kombinieren einer Anzahl von Einheiten, die miteinander verbindbar sind (vgl. JP-U-62-152557). Diese Steuerung ist jedoch nur für Fernbe­ dienungen wirksam und kann nicht die Belastung der Umwelt lösen, die häuslichen Geräten zuzuordnen sind.

Bei den oben beschriebenen vorbekannten Personalcomputern oder bekannten stereophonen Einheits-Audiosystemen, bei denen alle Schaltungskarten, Schaltungskomponenten und An­ triebe auf einem einzelnen Basisgestell angeordnet sind, physikalisch und elektrisch verbunden sind und in einem einzelnen Gehäuse aufgenommen sind, muß das Gehäuse ent­ fernt werden und viele der kompliziert miteinander verbun­ denen Komponenten voneinander getrennt werden und in auf­ wendigen Arbeitsgängen, wenn eine fehlfunktionierende Schaltungskomponente zu ersetzen ist, eine Schaltungskarte oder ein Antrieb ausgetauscht werden soll oder wenn das ge­ samte Gerät für die Abfallentsorgung zerlegt werden muß. Manchmal können auch Schaltungskarten und Komponenten, die gut funktionieren, ebenfalls ersetzt werden, und deren Ent­ sorgung vergrößert den Abfall-Anfall und verkürzt die Le­ bensdauer des Personalcomputers oder stereophonen Audiosy­ stems.

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes elektronisches Gerät zu schaffen mit einer mini­ malen Anzahl funktioneller Komponenten, was es ermöglicht, wann immer es notwendig ist, zusätzlich funktionelle Kompo­ nenten zu installieren oder einige der Komponenten durch überarbeitete Komponenten zu ersetzen ohne das Gehäuse mit­ tels spezieller Werkzeuge zu entfernen und eine der Schal­ tungskarten oder Komponenten zu demontieren, so daß das Ge­ rät eine verlängerte Lebensdauer hat und zerlegt und der Abfallentsorgung zugeführt werden kann, wenn die Zeit ge­ kommen ist.

Erfindungsgemäß sind in einem kompakten elektronischen Ge­ rät eine Anzahl von Einheiten vorgesehen. Jede der Einhei­ ten hat eine einzige Funktion und hat eine funktionelle Komponente, die mit einem Gehäuse verbunden ist.

Die Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines ersten Aus­ führungsbeispiels des kompakten elektronischen Gerätes ge­ mäß der Erfindung,

Fig. 2A und 2B Blockschaltungsdiagramme des Gerätes der Fig. 1, wobei Spannungsversorgungsleitungen angeordnet sind,

Fig. 3 Blockschaltungsdiagramm des Gerätes der Fig. 1, wo­ bei elektrische Signalleitungen angeordnet sind,

Fig. 4 ein Blockschaltungsdiagramm des Gerätes der Fig. 1, wobei Spannungsversorgungsleitungen und elektrische Signal­ leitungen zum Betreiben einer CD angeordnet sind,

Fig. 5 ein Blockschaltungsdiagramm des Gerätes der Fig. 1, wobei Spannungsversorgungsleitungen und elektrische Signal­ leitungen angeordnet sind, um ein Radioprogramm auf einer MD aufzunehmen,

Fig. 6A eine Perspektivdarstellung des Transmitters, der auf der MD-Spielereinheit 15 montiert ist,

Fig. 6B eine Schnittdarstellung des Empfängers, der auf der MD-Spielereinheit 15 angeordnet ist,

Fig. 7 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Ver­ bindungskabels, das in dem Gerät der Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 8 eine Perspektivdarstellung der MD-Spielereinheit der Fig. 1,

Fig. 9 eine Schnittdarstellung der MD-Spielereinheit der Fig. 8,

Fig. 10 eine Perspektivdarstellung des Ankerverbinders der Fig. 9,

Fig. 11 ein Blockschaltungsdiagramm zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines kompakten elektronischen Gerätes gemäß der Erfindung,

Fig. 12 eine Perspektivdarstellung der Steuereinheit der Fig. 11,

Fig. 13 ein Blockschaltungsdiagramm zur Erläuterung eines dritten Ausführungsbeispiels des kompakten elektronischen Gerätes gemäß der Erfindung, und

Fig. 14 ein Blockschaltungsdiagramm zur Erläuterung eines vierten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ein stereophones Audiosystem. Das stereophone Audiosystem der Fig. 1 umfaßt eine Versorgungseinheit 11, eine Verstär­ kereinheit 12, Lautsprechereinheiten 13a und 13b, eine CD- Spielereinheit 14, eine MD-Spielereinheit 15, eine Fern­ seh/Radiotunereinheit 16 und eine Batteriepackungseinheit 17. Die CD-Spielereinheit 14 kann als CD-ROM-Spieler für einen Personalcomputer verwendet werden. Die MD-Spielerein­ heit 15 kann als MD-Laufwerk für einen Personalcomputer verwendet werden. Da das Audiosystem der Fig. 1 hauptsäch­ lich die Verstärkereinheit 12 und die Lautsprechereinheiten 13A und 13B gleichzeitig verwendet, sind sie zu einer Ein­ heit kombiniert. Jede der Einheiten mit Ausnahme der Ver­ sorgungseinheit 11 ist mit einem Paar Versorgungsverbindern zum Durchführen einer Funktion versehen. Alle Einheiten mit Ausnahme der Versorgungseinheit 11 sind so ausgestaltet, daß sie durch eine Gleichspannung von 12 Volt betrieben werden können. Die Versorgungseinheit 11 kann 100 V der kommerziellen Spannungsversorgung in 12 V wandeln und bis 120 W an jede der Einheiten übertragen.

Da, wie in Fig. 2A dargestellt ist, die Versorgungseinheit 11 eine Kapazität aufweist, die notwendig zum Betreiben der gleichzeitig mit ihr verbundenen Einheiten ist, kann die Versorgungseinheit 11 durch Versorgungsleitungen parallel mit all diesen Einheiten verbunden werden. Da desweiteren, wie in Fig. 2B dargestellt ist, jede der Einheiten mit zwei Versorgungsverbindungen versehen ist, einem Leistungsein­ gangsverbinder und einem Leistungsausgangsverbinder, können die Einheiten alternativ durch Versorgungsleitungen in Reihe zu der stromauf liegenden Versorgungseinheit 11 ab­ hängig vom zur Verfügung stehenden Raum in dem Gerät und Layout der Einheiten verbunden werden.

Da alle Einheiten durch die Gleichspannung von 12 V betrie­ ben werden, kann das stereophone Audiosystem der Fig. 1 als Fahrzeugaudiosystem verwendet werden, wenn die Leistung von der Batterie des Fahrzeugs geliefert wird. Da ein stereo­ phones Audiosystem der Fig. 1 und ein Fahrzeugaudiosystem normalerweise eine Anzahl von Einheiten aufweisen, die bei­ den gemeinsam sind, können solche Einheiten austauschbar für sie kombiniert werden.

Die Spannungsversorgung 11 ist zum Aufladen einer 12 Volt- Litium-Ionentrockenzelle ausgebildet, die in der Batterie­ packungseinheit 12 enthalten ist. Insbesondere kann sie durch Anschließen eines Adapters, der auf der oberen Fläche der Versorgungseinheit 11 vorgesehen ist, an die Batterie­ packungseinheit 17 automatisch die Trockenzelle mit Elek­ trizität laden. Die Litium-Ionen-Trockenzelle, die in der Batteriepackungseinheit 17 enthalten ist, kann durch eine Nickelkadmium-Trockenzelle oder eine Nickelwasserstofftro­ ckenzelle ersetzt werden. Die Batteriepackungseinheit 17 ist mit Verbindern versehen, die mit den Spannungsversor­ gungsverbindern jeder Einheit verbunden werden können, so daß sie mit jeder Einheit verbunden werden kann. Da jede der Einheiten mit einem gemeinsamen Versorgungsverbinder versehen sind und ausgestaltet sind, um durch eine gemein­ same Versorgungsspannung von 12 V betrieben zu werden, kann die Batteriepackungseinheit 17 von allen Einheiten gemein­ sam genutzt werden. Da jedoch die Einheiten Leistung mit verschiedenen Raten verbrauchen, enthält die Batteriepa­ ckungseinheit 17 drei unterschiedliche Pakete mit 5 W, 10 W und 30 W, die selektiv abhängig von der Leistungsver­ brauchsrate jeder damit verbundenen Einheit verwendet wer­ den können.

In dem Gerät der Fig. 1 sind elektrische Signalleitungen wie in Fig. 3 dargestellt angeordnet. Elektrische Signale werden durch die Einheiten mittels Infrarot strahlen über­ tragen und empfangen, obwohl ein optisches Kommunikations­ system verwendet werden kann, um das infrarote Kommunikati­ onssystem zu ersetzen. Eine kommerziell erhältliche Infra­ rot-Kommunikationsvorrichtung kann für die Signalübermitt­ lung/den Signalempfang unter Verwendung von Infrarotstrah­ len eingesetzt werden. Elektrische Signale, die in Fig. 3 übermittelt und empfangen werden können, umfassen ein lin­ kes und ein rechtes Audiosignal, Bildsignale für Fernsehen und Video und Signale für Personalcomputer.

Auf der MD-Spielereinheit 15 ist ein Infrarotübermittler (Transmitter)/Empfänger angeordnet, da sie Schall aufzeich­ nen und wiedergeben kann. Die CD-Spielereinheit 15 und die TV-Radiotunereinheit 16 sind nur mit einem Infrarottrans­ mitter versehen. Andererseits ist die Verstärkereinheit 12 nur mit einem Infrarotempfänger versehen.

Wenn eine CD betrieben wird, sind die Versorgungsleitungen und elektrischen Signalleitungen so angeordnet, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Die CD kann durch Verbinden nur der CD-Spielereinheit 14 und der Verstärkereinheit 12 mit der Versorgungseinheit 11 betrieben werden. Auf diese Weise können alle Einheiten mit Ausnahme der beiden Einheiten 12 und 14 ohne elektrische Energie verbleiben, um, anders als bei konventionellen Audiosystemem, bei denen alle funktio­ nellen Komponenten und Einheiten zum Treiben einer CD ge­ speist werden, Leistung zu sparen. Das von der CD-Spie­ lereinheit 14 wiedergegebene Audiosignal wird zur Verstär­ kereinheit 12 über Infrarotkommunikation übermittelt und auf einen ausgewählten Leistungspegel verstärkt, bevor der Originalklang von den Lautsprechereinheiten 13A und 13B wiedergegeben wird. Die Verwendung der Infrarotkommunika­ tion für die Übermittlung von Audiosignalen erlaubt eine drahtlose elektrische Verbindung zwischen den Einheiten. Dies bedeutet, daß das Layout der Einheiten der Fig. 1 frei modifiziert werden kann, so lange Infrarotkommunikation zwischen ihnen aufgebaut werden kann. Da desweiteren keine komplexe Kabelverbindung für Fig. 4 erforderlich ist, an­ ders als bei bekannten stereophonen Audiosystemen, kann das Layout der Einheiten modifiziert werden, und jede der Ein­ heiten kann in einfacher Weise zur Reparatur oder zur Ab­ fallentsorgung ersetzt werden. Wenn die CD-Spielereinheit 14 mit der Batteriepackungseinheit 17 und einem Stereokopf­ hörer verbunden ist, kann sie als tragbarer CD-Spieler ver­ wendet werden.

Wenn ein Radioprogramm auf einer MD aufgezeichnet wird, sind die Versorgungsleitungen und die elektrischen Signal­ leitungen so angeordnet, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Die Versorgungseinheit 11 muß zumindest mit der MD-Spie­ lereinheit 15, der Verstärkereinheit 12 und der TV/Radiotunereinheit 16 verbunden sein. Das System kann als tragbarer MD-Spieler oder als tragbarer Radioempfänger ver­ wendet werden, wenn die MD-Spielereinheit 15 und die Tu­ nereinheit 16 mit der Batterieeinheit 17 und einem Stereo­ kopfhörer verbunden sind. Das Radioübermittlungssignal, das durch die Tunereinheit 16 empfangen wird, wird an die MD- Spielereinheit 15 als Audiosignal durch Infrarotkommunika­ tion übertragen und aufgezeichnet. Gleichzeitig wird das an die MD-Spielereinheit 15 über Infrarotkommunikation über­ mittelte Signal auch an die Verstärkereinheit 12 übertragen und auf einen ausgewählten Pegel verstärkt, bevor der Ori­ ginalklang vor den Lautsprechereinheiten 13A und 13B wie­ dergegeben wird. Es soll jedoch festgestellt werden, daß das Audiosignal von der Tunereinheit 16 und das Audiosignal von der MD-Spielereinheit 15 miteinander interferieren oder kollidieren können, da sie gleichzeitig übertragen werden. Um eine solche Kollision zu vermeiden, wird ein Infra­ rottransmitter/Empfänger 60, der in Fig. 6A und 6B darge­ stellt ist, mit einem bestimmten Grad von Gerichtetheit für jede der Einheiten verwendet. Der Infrarottransmit­ ter/Empfänger 60 kann Infrarotstrahlen innerhalb einer be­ schränkten Fläche übermitteln und empfangen, die definiert oder ausgewählt werden kann. Jede Signalkollision kann ein­ fach durch Einsatz des Transmitters/Empfängers 60 und durch Richten des Transmitters/Empfängers auf jede damit zu ver­ bindende Einheit verhindert werden.

Der Transmitter/Empfänger 60 ist auf der MD-Spielereinheit 15 montiert, wie in den Fig. 6A und 6B dargestellt ist. Das heißt, der Transmitter/Empfänger 60 ist durch einen Transmitter 61 aufgebaut, einen Empfänger 62 und eine Schaltungskarte (nicht dargestellt), die zum Steuern des Betriebs des Transmitters 61 und des Empfängers 62 verwen­ det wird.

Wie in Fig. 6A dargestellt ist, hat der Transmitter 61 eine lichtemittierende Diode (LED 611) zum Emittieren von Infra­ rotstrahlen. Zwei bis vier können für die Signalübermitt­ lung/den Empfang verwendet werden, wenn die abgegebenen In­ frarotstrahlen über einen großen Abstand übertragen werden müssen. Die LED 611 kann Infrarotstrahlen für die Signal­ übermittlung innerhalb eines Strahlungswinkels von etwa 10° vom Vorderende emittieren. Die Distanz, über die Infrarot­ strahlen vom Transmitter 61 zum Empfänger 62 übertragen werden können, beträgt höchstens 5 m. Für die Signalüber­ mittlung ist die LED 611 an das Vorderende eines flexiblen Arms 612 angepaßt, der mit einem Gehäuse 151 der MD-Spie­ lereinheit 15 verbunden ist, so daß die Infrarotstrahlung in eine gewünschte Richtung orientiert wird, da die Infra­ rotstrahlen, die von dem Transmitter 61 übermittelt werden, einen erhöhten Grad von Gerichtetheit aufweisen. Der flexi­ ble Arm 612 ist aus Metall gefertigt und etwa 10 cm lang. Er kann frei in eine gewünschte Richtung zum Emittieren von Infrarotstrahlung gebogen werden. Eine Signalempfangeein­ heit kann ausgewählt werden durch Richten des Transmitters 611 auf den Empfänger 612 einer Zieleinheit, so daß die in das Vorderende des flexiblen Arms 612 eingepaßte LED 611 als Selektor für ein stereophones Audiosystem arbeitet. Der flexible Arm 612, der das Gehäuse 141 und die LED 611 ver­ bindet, kann durch eine Universalverbindung ersetzt werden.

Wie in Fig. 6B dargestellt ist, hat der Empfänger 62 einen Fototransistor 621 zum Empfangen der Infrarotstrahlung. Eine Linse 622 ist an der Vorderfläche des Fototransistors 621 angeordnet, um die Winkelabdeckung für die empfangenen Infrarotstrahlen zu erhöhen. Durch die Verwendung der Linse 622 können Infrarot strahlen mit einer horizontalen Win­ kelabdeckung von etwa 40° und einer vertikalen Winkelabde­ ckung von ungefähr 15° empfangen werden. Wie im Fall des Transmitters 61 kann der Fototransistor 621 in das Vorde­ rende des flexiblen Arms 612 eingepaßt werden oder eine Universalverbindung für den Empfänger 62. Jede der verblei­ benden Einheiten ist ebenfalls mit einem Transmitter und einem Empfänger wie oben beschrieben versehen.

Ein Verbindungskabel 70, das durch eine optische Fiber auf­ gebaut ist, wie in Fig. 7 dargestellt ist, kann verwendet werden, wenn eine Anzahl von Signalen gleichzeitig übertra­ gen wird und die Verwendung des Infrarot-Transmitter-Emp­ fängers 16 der Fig. 6A und 6B nicht zufriedenstellend mög­ liche Signalinterferenzen eliminiert. Das Verbindungskabel 70 ist mit Verbindern 71 und 72 an gegenüberliegenden Enden einer optischen Fiber 73 versehen. Der Verbinder 71 ist ausgebildet, um mit dem Transmitter 61 des Infrarottrans­ mitter/Empfängers 60 verbunden zu werden. Er kann ohne ein spezielles Werkzeug ein- und ausgesteckt werden. Der Ver­ binder 72 ist für die Verbindung mit dem Empfänger 62 des Infrarottransmitter/Empfängers 60 ausgebildet. Er kann auch ohne ein spezielles Werkzeug ein- und ausgesteckt werden. Jede unerwünschte Streuung und Reflexion von Infrarotstrah­ len kann durch Einsatz eines solchen Verbindungskabels 70 zur Verbindung der gewünschten Einheiten zur Audiosignal­ übermittlung/zum Empfang vermieden werden.

Die optische Fiber 73 ist etwa 30 cm lang und mit Harzmate­ rial beschichtet. Die optische Fiber 73 muß jedoch nicht speziell mit Harz beschichtet werden, da sie kurz ist. Der Verbinder 71 kann mit der LED 611 des Transmitters 61 ver­ bunden sein, während der Verbinder 72 mit dem Fototransi­ stor 621 des Empfängers 62 verbunden sein kann. Jeder der Verbinder 71 und 72 ist mit einer Klinke 74 versehen, um zu verhindern, daß er ungewollt von der LED 611 oder dem Foto­ transistor 621, welcher auch angemessen ist, auf dem der Verbinder plaziert ist, gelöst werden kann. Die Verbinder 71 und 72 unterscheiden sich voneinander deutlich hinsicht­ lich des Profils und zeigen deutlich den Unterschied zwi­ schen der LED 611 und dem Fototransistor 621, ebenfalls hinsichtlich ihres Profils. Die Verbinder 71 und 72 können einander gleichen, wenn die LED 611 und der Fototransistor 621 identisches Profil aufweisen.

Der Infrarot-Transmitter-Empfänger 60 kann mittels Infra­ rotstrahlung ein rechtes und ein linkes Audiosignal über­ mitteln und empfangen und ein Fernseh- oder Videobildsi­ gnal. Mit anderen Worten, diese Signale können gleichzeitig mittels eines einzelnen Verbindungskabels der Fig. 7 über­ mittelt oder empfangen werden. Bei dem bekannten stereopho­ nen Audiosystem sind drei Kabel erforderlich, um das rechte und das linke Audiosignal und ein Fernseh- oder Videobild­ signal zu übermitteln oder zu empfangen. Demgegenüber ver­ bindet das Gerät der Fig. 1 nur ein einziges Verbindungska­ bel der Fig. 7, um diese Signale zu übermitteln oder zu empfangen. Da somit, anders als bei vorbekannten stereopho­ nen Audiosystemen, kein komplexer Vorgang der Kabelverbin­ dung erforderlich ist, kann das Layout der Einheiten modi­ fiziert werden, und jede der Einheiten kann für die Repara­ tur oder für die Abfallentsorgung in einfacher Weise ausge­ tauscht werden.

Fig. 8 ist eine Perspektivdarstellung der MD-Spielereinheit 15 der Fig. 1, und Fig. 9 ist eine Schnittdarstellung der MD-Spielereinheit 15 der Fig. 8.

Wie in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist, umfaßt die MD- Spielereinheit 15 ein Gehäuse 151 aus recyclierbarem Kunst­ stoff-Acrylonitril-Butadien-Styrol-Harz (ABS), einen Deckel 152, ebenfalls aus recyclierbarem Kunststoff-ABS-Harz und eine MD-Funktionskomponente 153. Das ABS-Harz für das Ge­ häuse 151 und den Deckel 152 kann durch anderes Kunststoff­ material wie Polycarbonat oder Polystyrol oder Metall wie Aluminium oder Magnesiumlegierung ersetzt werden.

Die Funktionskomponente 153 ist starr an dem Gehäuse 151 mittels Schnappverbindungen 154 gesichert, so daß sie in einfacher Weise zur Reparatur, Erneuerung, Recyclierung, Neugebrauch und Demontage für Abfallentsorgung entfernt werden kann. Die Schnappverbindungen 154 können durch Schrauben ersetzt werden. Der Deckel 152 ist in eine Gleit­ führung 155 eingesetzt, die in einem inneren oberen Teil des Gehäuses 151 vorgesehen ist. Der Deckel 152, der in die Gleitführung 155 eingesetzt ist, kann aus dem Gehäuse 151 leicht ohne jegliches Werkzeug entfernt werden, da er rela­ tiv zum Gehäuse 151 vor- und zurück bewegt werden kann. Die Funktionskomponente 153, die starr in dem Gehäuse 151 gesi­ chert ist, kann aus der Einheit ebenfalls leicht und ein­ fach durch Verschieben des Deckels 152 von dem Gehäuse 151 entfernt werden. Sobald die Funktionskomponente 153 ent­ fernt ist, können sowohl das Gehäuse 151 als auch der De­ ckel 152 als ABS-Harz problemlos recycliert werden, da sie keine Teile aus einem anderen Material als ABS-Harz enthal­ ten. Es soll hier festgestellt werden, daß alle anderen Einheiten der Fig. 1 mit Ausnahme der Lautsprechereinheiten 13A und 13B eine Konfiguration ähnlich zu der MD-Spie­ lereinheit 15 aufweisen, obwohl die Gehäuse 151 und die Deckel 152 der Einheiten sich voneinander unterscheiden können, da die in den Gehäusen 151 montierten Funktionskom­ ponenten 153 hinsichtlich der Dimension sich voneinander unterscheiden können.

Das Gehäuse 151 und der Deckel 152 jeder Einheit sind mit anderen Verbindern 156 und 157 zum starren Halten der ande­ ren Einheiten versehen. Beispielsweise ist das Gehäuse 51 der MD-Spielereinheit 15 mit Ankerverbindern 156 am Boden und auf den gesamten linken und rechten Seitenflächen ver­ sehen, während der Deckel 152 der MD-Spielereinheit 15 auf der gesamten Oberfläche mit Ankerverbindern 157 versehen ist.

Es soll festgestellt werden, daß, wie in Fig. 8 dargestellt ist, das Gehäuse 151 der MD-Spielereinheit 15 zusätzlich auf der Vorderseite mit Betätigungsknöpfen und Steuerschal­ tungen und an der Rückseite mit einem Infrarot-Transmit­ ter/Empfänger 16 versehen ist und somit keine anderen Ver­ binder dort angeordnet sind.

Wie in Fig. 10 dargestellt ist, ist jeder der Ankerverbin­ der 156 und 157 durch eine Anordnung von zylindrischen Vor­ sprüngen 101 aufgebaut, von denen jeder einen Durchmesser von 2,5 mm und eine Höhe von 3 mm aufweist und in regulären Abständen von etwa 3,53 mm angeordnet ist. Jeder zylindri­ sche Vorsprung 101 ist in Richtung auf seine Spitze abge­ schrägt, und der Durchmesser an der Spitze ist um etwa 0,4 mm kleiner als der Durchmesser am Boden. Zum Verbinden und Verankern zweier Einheiten relativ zueinander werden die Vorsprünge 101 einer der zu verankernden Einheiten in die Lücken zwischen den Vorsprüngen 101 der anderen Einheit eingebracht, so daß sie durch Reibung aneinandergehalten werden. Die Ankerverbinder 156 und 157 sind, wie die Ge­ häuse 151 und die Deckel 152, aus ABS-Harz hergestellt. Die Ankerverbinder 156 und 157 können alternativ durch Hart­ gummi oder durch Siliconharz gebildet sein, das einfach elastisch deformierbar ist, so daß der Ankereffekt der An­ kerverbinder 156 und 157 reguliert werden kann. Das Profil der Vorsprünge 101 kann modifiziert werden durch Schaben der oberen Kante der Zylinder, oder die zylindrischen Vor­ sprünge 101 können durch kugelförmige oder keilartige Vor­ sprünge ersetzt werden. Beim Verankern zweier Einheiten mittels der Ankerverbinder der Einheiten werden sie für ge­ genseitigen Eingriff gegeneinander gepreßt, nachdem ein Ort und eine relative Richtung der Einheiten ausgewählt wurden. Falls die Verankerungseinheit zusätzlichen Raum aufweist, können an ihr eine Anzahl von Einheiten verankert werden. Die verbundenen Einheiten können ohne Schwierigkeit vonein­ ander getrennt werden, da ihre Ankerverbinder ohne irgend­ ein Werkzeug außer Eingriff gebracht werden können.

In Fig. 11, ist als zweites Ausführungsbeispiel ein Perso­ nalcomputer gezeigt. Der Personalcomputer der Fig. 11 um­ faßt eine Versorgungseinheit 11, einen Verstärker 12, Laut­ sprechereinheiten 13A und 13B, eine CD-Spielereinheit 14, eine Steuereinheit 21 und eine LCD-Einheit 22. Wenn die große Batterieeinheit 17 der Fig. 1 mit der Steuereinheit 21 verbunden ist und die verbleibenden Einheiten in Reihe mit der Steuereinheit 21 verbunden sind, kann der Personal­ computer der Fig. 11 als tragbarer Personalcomputer verwen­ det werden. Der Personalcomputer der Fig. 11 kann auch in einem Fahrzeug verwendet werden, wenn er mit der Fahrzeug­ batterie zur Versorgung verbunden wird. Er kann ebenfalls als Fahrzeugnavigationssystem verwendet werden, wenn eine GPS-Antenne damit verbunden ist (GPS: Global Positioning System).

Die Steuereinheit 21 umfaßt ein Motherboard, eine CPU, einen Speicher, eine Festplatte, ein Festplattenlaufwerk und dgl. Die CPU ist ein Pentium mit 200 MHz von Intel. Das Motherboard ist eine kommerziell erhältliche Karte, die zur Aufnahme eines Pentium mit 200 Megaherz von Intel ausgelegt ist. Der Speicher kann insgesamt 64 Megabyte speichern. Die Festplatte ist eine kommerziell erhältliche Platte mit ei­ ner Speicherkapazität von 2 Gigabytes.

Die LCD-Einheit 22 umfaßt eine hochauflösende Flüssigkri­ stall-TFT-Farbanzeige mit 14 Inch und einem weiten Ge­ sichtswinkel. Sie kann zwei Eingangssignale, ein analoges RGB-Signal und ein Videosignal, gleichzeitig zur Anzeige empfangen, so daß sie als Monitor des Personalcomputers und als Monitor für ein Fernsehgerät verwendbar ist.

Wie in Fig. 12 dargestellt, hat die Steuereinheit 21 den gleichen Aufbau wie die MD-Spielereinheit 5 oder dgl. im ersten Ausführungsbeispiel. Auch die LCD-Einheit 22 hat einen ähnlichen Aufbau. Sowohl die Steuereinheit 21 als auch die LCD-Einheit 22 ist mit einem Infrarotübermitt­ ler/Empfänger und einem Ankerverbinder wie im ersten Aus­ führungsbeispiel versehen.

Auf diese Weise können die Versorgungseinheit 11, die Ver­ stärkereinheit 12, die Lautsprechereinheiten 13A und 13B und die CD-Spielereinheit 14 des zweiten Ausführungsbei­ spiels gemeinsam für das stereophone Audiosystem des ersten Ausführungsbeispiels verwendet werden, da sie gemeinsame Funktionskomponenten aufweisen.

Fig. 13 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Fernsehgerät. Das Fernsehgerät der Fig. 13 umfaßt eine Versorgungseinheit 11, eine Verstärkereinheit 12, Lautspre­ chereinheiten 13A und 13B, einen TV-/Radiotuner 16, eine LCD-Einheit 22 und eine Videobandeinheit 31. Wenn die Vi­ deobandeinheit 31 und die LCD-Einheit 22 mit einer Batte­ riepackung versehen ist, kann die Vorrichtung der Fig. 13 als transportables Fernsehgerät oder als transportable Vi­ deokamera verwendet werden. Mit Versorgung von einer Fahr­ zeugbatterie kann sie auch als Fahrzeugfernsehgerät einge­ setzt werden.

Die Videoeinheit 31 hat den gleichen Aufbau wie die MD- Spielereinheit 15 des ersten Ausführungsbeispiels und die Steuereinheit 21 des dritten Ausführungsbeispiels. Die Vi­ deoeinheit 31 ist mit einem Infrarot-Transmitter/Empfänger und einem Ankerverbinder wie im ersten Ausführungsbeispiel versehen.

Auf diese Weise können die Versorgungseinheit 11, die Ver­ stärkereinheit 12, die Lautsprechereinheiten 13A und 13B und der TV-/Radiotuner 16 des dritten Ausführungsbeispiels gemeinsam für das stereophone Audiosystem des ersten Aus­ führungsbeispiels und den Personalcomputer des zweiten Aus­ führungsbeispiels verwendet werden, da sie gemeinsame Funk­ tionskomponenten aufweisen. Desweiteren kann die LCD-Ein­ heit 22 des dritten Ausführungsbeispiels gemeinsam für den Personalcomputer des zweiten Ausführungsbeispiels verwendet werden, da sie gemeinsame Funktionskomponenten aufweisen.

Fig. 14 zeigt als viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung stereophones Audiosystem 1401 des ersten Ausführungs­ beispiels, einen Personalcomputer 1402 des zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels und ein Fernsehgerät 1403 des dritten Aus­ führungsbeispiels in Kombination miteinander. Da die mit gemeinsamen Funktionskomponenten montierten Einheiten leicht miteinander verbunden werden können, können sie von diesen elektronischen Geräten 1401, 1402 und 1403 gemeinsam genutzt werden. Da beispielsweise alle elektronischen Ge­ räte die Versorgungseinheit 11, die Verstärkereinheit 12 und die Lautsprechereinheiten 13A und 13B benötigen, können sie durch diese Geräte gemeinsam genutzt werden. Beispiels­ weise kann die CD-Spielereinheit 14 durch das stereophone Audiosystem 1401 und den Personalcomputer 1402 genutzt wer­ den. Auch kann die einzelne LCD-Einheit 22 durch den Perso­ nalcomputer 1402 und das Fernsehgerät 1403 genutzt werden.

Auf diese Weise können in dem vierten Ausführungsbeispiel eine Anzahl von kompakten elektronischen Geräten für den täglichen Gebrauch mit einer minimalen Anzahl von Funkti­ onskomponenten durch eine Kombination von funktionell ge­ trennten Einheiten erzielt werden.

Da, wie obenstehend beschrieben wurde, gemäß der Erfindung jede der Einheiten eine Schaltungskarte und ein Gehäuse zur Aufnahme von Funktionskomponenten aufweist, müssen nur die entsprechenden Einheiten oder die entsprechende Einheit entfernt werden, wodurch die übrigen Einheiten intakt ver­ bleiben, wenn Schaltungskomponenten zu ersetzen sind, eine Schaltungskarte und/oder Antriebe eine Fehlfunktion zeigen oder sie durch erneuerte ersetzt werden müssen oder wenn sie für die Abfallentsorgung demontiert werden müssen. Als Ergebnis hat das gesamte Gerät eine verlängerte Lebens­ dauer, und das Gerät kann funktionell einfach durch Zufügen von einer oder mehreren Einheiten erweitert werden, um die Lebensdauer des Gerätes weiter zu verlängern.

Zusätzlich kann eine Anzahl kompakter elektronischer Geräte für den täglichen Gebrauch mit einer minimalen Anzahl von Funktionskomponenten durch gemeinsame Verwendung von ge­ meinsamen Einheiten realisiert werden.

Da eine Anzahl kompakter elektronischer Geräte für den täg­ lichen Gebrauch durch die gemeinsame Verwendung einer mini­ malen Anzahl von Einheiten realisiert werden kann, können die Gesamtabmessungen der Geräte reduziert werden.

Desweiteren können Einheiten aneinander an frei auswählba­ ren Positionen verankert und miteinander verbunden werden, was einen größeren Freiraum bei der Gestaltung ermöglicht, während der erforderliche Raum minimiert ist und die Le­ bensdauer des Gerätes erhöht ist.

Desweiteren müssen nur die erforderlichen Einheiten elek­ trisch gespeist werden, um irgendeins der Anzahl von elek­ tronischen Geräten für den täglichen Gebrauch zu aktivie­ ren, was in einem deutlichen Ausmaß den Energieverbrauch senkt.

Zusätzlich können die Einheiten mittels Infrarotübermitt­ lungsempfängervorrichtungen miteinander verbunden werden, die Verwendung von Kabeln und Leitungen zu eliminieren und den dafür erforderlichen Raum zu sparen. Als Ergebnis kann das Gerät weiter Raum sparen und die Umweltbelastung vermindern. Da jede Einheit zur Aufnahme der zugeordneten Funktionskomponente dimensioniert werden kann, um die Ge­ samtraumforderungen des elektronischen Gerätes zu minimie­ ren, kann das Gerät schließlich weiter Raum sparen.

Claims (13)

1. Kompaktes elektronisches Gerät mit einer Anzahl von in­ dividuellen Einheiten (11, 12, 13A, 13B, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 31) mit jeweils einer einzelnen Funktion und mit einer Funktionskomponente (154), die an einem Gehäuse (151) gesichert ist.

2. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei jede der Einheiten Versorgungsverbinder aufweist und die Einheiten miteinander durch Versehen der Versorgungs­ verbinder mit Versorgungsleitungen verbunden werden.

3. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei jede Einheit zumindest einen Eingangsverbinder oder einen Ausgangsverbinder für elektrische Signale aufweist.

4. Elektronisches Gerät nach Anspruch 3, wobei der Eingangsverbinder einen optischen Empfänger (621) aufweist und der Ausgangsverbinder einen optischen Trans­ mitter (611).

5. Elektronisches Gerät nach Anspruch 4, wobei der Eingangsverbinder eine Linse (622) vor dem opti­ schen Empfänger aufweist.

6. Elektrisches Gerät nach Anspruch 4, wobei der Ausgangsverbinder weiterhin einen flexiblen Arm (612) aufweist, der mit dem Gehäuse verbunden ist, zum Tra­ gen des optischen Transmitters.

7. Elektronisches Gerät nach Anspruch 4, mit weiterhin einer Anzahl von optischen Verbindungskabeln (7), die zwischen den Ausgangsverbinder und den Eingangs­ verbinder geschaltet sind.

8. Elektrisches Gerät nach Anspruch 7, wobei die optischen Verbindungskabel optische Fibern auf­ weisen.

9. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, wobei jede der Einheiten Ankerverbinder (156) aufweisen, die auf dem Gehäuse ausgebildet sind, zum starren Halten jeder der Einheiten an einer anderen der Einheiten.

10. Elektronisches Gerät nach Anspruch 9, wobei jeder der Ankerverbinder einer Anordnung von zylin­ drischen Vorsprüngen (101) aufweist.

11. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, wobei jede der Einheiten einen Deckel (152) aufweist, der in eine auf dem Gehäuse angeordnete Gleitführung (155) ein­ gefügt ist.

12. Elektronisches Gerät nach Anspruch 11, wobei jede der Einheiten einen Ankerverbinder (157) auf­ weist, der an dem Deckel ausgebildet ist, zum starren Hal­ ten jeder der Einheiten an einer anderen der Einheiten.

13. Elektrisches Gerät nach Anspruch 12, wobei der Ankerverbinder eine Anordnung von zylindrischen Vorsprüngen (101) aufweist.