DE68924935T2

DE68924935T2 - Taschendatenempfänger mit ganzseitiger Sichtanzeige.

Info

Publication number: DE68924935T2
Application number: DE68924935T
Authority: DE
Inventors: Neil Golden; Benjamin A Wells
Original assignee: Reflection Technology Inc
Current assignee: Reflection Technology Inc
Priority date: 1988-07-25
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1996-07-25
Anticipated expiration: 2009-07-01
Also published as: ATE130990T1; EP0352913B1; EP0352913A2; ES2079379T3; CA1316616C; US5023905A; EP0352913A3; DE68924935D1; AU622203B2; JPH0286338A; AU3888189A; JP2918244B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen tragbaren Datenempfänger, welcher umfaßt: ein Gehäuse; eine Signalempfangseinrichtung zum Empfangen von Daten repräsentierenden Signalen; eine Signalverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung von Signalen von der Signalempfangseinrichtung; eine Anzeigeneinrichtung zur Anzeige der empfangenen Daten; und eine Tastatureinrichtung zur selektiven Steuerung des Betriebs des Datenempfängers.
Es existieren bereits eine Anzahl von Datenempfängern in Taschengröße, einschließlich Funk-Pager und Funkempfänger für Finanzinformationen, die in der Lage sind, Information visuell anzuzeigen. Z.B. beschreiben US-A-4336542, US-A-4696054 und US-A-4197526 alle Pager/Empfängereinrichtungen, bei denen eine Form von Information visuell dargestellt wird. Die meisten der oben aufgeführten Geräte verwenden eine einzeilige Anzeige, die eine begrenzte Anzahl von Matrizen zur Darstellung von alphanumerischen Zeichen enthält. Solche Matrizen werden typischerweise aus Leuchtdioden, Flüssigkristallen oder ähnlichen Elementen hergestellt. Unglücklicherweise liefern solche Anzeigen lediglich einige Zeichen von Information zu einem Zeitpunkt und haben eine niedrige Auflösung, die nicht in der Lage ist, Grafiken darzustellen. Darüberhinaus ist, wenn Flüssigkristallelemente in der Anzeige verwendet werden, das Betrachten schwierig, besonders unter schlechten Umgebungslichtbedingungen.
WO-A-8606238 (Egglesden et al.) bescheibt einen tragbaren Taschenempfänger, welcher umfaßt: ein Gehäuse; eine Signalempfangseinrichtung zum Empfangen von Daten repräsentierenden Signalen; eine Signalverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung von Signalen von der Signalempfangseinrichtung; eine Anzeigeneinrichtung zur Anzeige der empfangenen Daten; und eine Tastatureinrichtung zur selektiven Steuerung des Betriebs des Datenempfängers.
Obwohl das Egglesden-Gerät in der Lage ist, mehr Information als die vorher erwähnten Geräte anzuzeigen, hat die beschriebene Flüssigkristall-Flachbildschirmanzeige keine besonders hohe Auflösung und ist selbst für elementare Grafiken ungeeignet. Daneben sind wie oben erwähnt LCD-Bildschirme unter schlechten Umgebungslichtbedingungen schwierig zu betrachten. Darüberhinaus begrenzt der zur Darstellung einer ganzseitigen Anzeige erforderliche LCD- Flachbildschirm die minimale Größe des Geräts auf etwa die eines großen Taschenrechners oder eines Paperback-Buchs von durchschnittlicher Größe.
Obwohl das Egglesden-Gerät einen Textempfänger beschreibt, der in der Lage ist, Daten durch Funkübertragung zu empfangen, Daten für späteres Abrufen zu speichern und eine ganze Seite von Information darzustellen, sind doch viele wünschenswerte Merkmale nicht vorhanden. Z.B. ist es wünschenswert, über eine ganzseitige Anzeige zu verfügen, die zu hochauflösender Grafik fähig ist und unter allen Umgebungslichtbedingungen betrachtet werden kann. Auch ist ein Textempfänger in höchstem Maße wünschenswert, der in der Lage ist, Daten zu empfangen, zu verarbeiten oder zu entwürfeln (unscrambling), zu speichern und Daten in einer Vielzahl von unterschiedlichen Formaten wieder zu übertragen.
Dementsprechend besteht ein Bedarf für einen verbesserten Datenempfänger, der es dem Benutzer erlaubt, auf eine Vielzahl von Arten Daten zu empfangen oder erneut zu senden, Daten für späteres Betrachten zu speichern, Daten zu verarbeiten oder in ein betrachtbares Format zu entwürfeln, sowie ganzseitige hochauflösende Anzeigen unter allen Umgebungslichtbedingungen zu betrachten.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Datenempfänger zu schaffen, der vielseitiger als bestehende Empfänger ist und die Probleme der Geräte gemäß dem Stand der Technik überwindet.
Ein Datenempfänger gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse so aufgebaut ist, daß es an das Auge eines Benutzers gehalten werden kann, und daß die Anzeigeneinrichtung ein im wesentlichen lineares Feld von lichtaussendenden Elementen enthält, daß er eine Linseneinrichtung zur Erzeugung eines vergrößerten, virtuellen Bildes der lichtaussendenden Elemente enthält, und daß er einen oszillierenden Spiegel zur Umwandlung des linearen Bildes in ein zweidimensionales virtuelles Bild enthält.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Datenempfänger zu schaffen, der die Betrachtung einer 80-zeiligen Seite bestehend aus großen, leicht lesbaren Textzeichen gestattet, aber pysikalisch kleiner ist als die Größe der Seite. Diese weitere Aufgabe wird gelöst durch einen Datenempfänger gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die Anzeigeneinrichtung 1900 Textzeichen gleichzeitig darstellen kann. Typischerweise umfaßt das Feld von lichtaussendenden Elementen eine ausreichende Anzahl von Elementen, so daß zumindest 25 Zeilen mit 80 Textzeichen gleichzeitig angezeigt werden können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Datenempfänger zu schaffen, der in der Lage ist, Daten durch Funkübertragung zu empfangen, einschließlich direkter Übertragung, Hilfsträgerübertragung und Übertragung von Daten in TV-Zeilenrücklaufintervallen, und/oder Daten durch Telefonübertragungen zu empfangen, einschließlich in Binärdaten codierter Daten, Text oder gescannter Grafiken.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Datenempfänger mit der Fähigkeit zur Datenverarbeitung zu schaffen, um das Entwürfeln (unscrambling) oder Decodieren von Informationen mit einem vom Benutzer gelieferten Passwort zu ermöglichen, den Empfang von persönlicher Informationen oder bezahlter, vertraglich angeforderter Informationen zu ermöglichen, sowie die Anzeige oder Auswahl lediglich erwünschter Informationen aus dem Eingangssdatenstrom oder aus gespeicherten Daten zu ermöglichen.
Es ist ferner eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Datenempfänger zu schaffen, der in der Lage ist, gespeicherte Daten an einen Drucker oder an einen Computer zu übertragen.
Es ist eine abschließende Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Datenempfänger mit einer ganzseitigen Anzeige zu schaffen, der zu hochauflösender Grafik fähig ist und unter allen Umgebungslichtbedingungen betrachtet werden kann.
Bevorzugte Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den beiliegenden Ansprüchen 2 bis 7 dargelegt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein tragbarer Datenempfänger geschaffen, der aufweist: eine virtuelle Rasteranzeige, elektronische Schaltungen zum Empfang, Speichern, Verarbeiten und erneuten Übertragen von Daten, eine Tastatur und ein Gehäuse oder einen Gehäusekasten.
Die Rasteranzeige der vorliegenden Erfindung ist ein elektromechanisches Rastersystem, bei dem eine Zeile von lichtaussendenden Einrichtungen mit den darzustellenden Informationen moduliert wird. Ein optisches System erzeugt ein vergrößertes virtuelles Bild der lichtaussendenden Elemente. Die zum Leuchten gebrachte Zeile wird mit Hilfe eines oszillierenden Spiegels in ein Raster umgewandelt, wodurch ein virtuelles Rasterbild erzeugt wird. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß die "ganzseitige" Anzeige mit einer viel kleineren Anzahl von lichtaussendenden Einrichtungen erzeugt werden kann, als zur Erzeugung eines normalen ganzseitigen Bildes nötig ist.
Das mit der Anzeige verknüpfte elektronische Schaltungssystem weist einen Bildzwischenspeicher und eine Anzeigenkontrolleinheit auf. Der Bildzwischenspeicher besteht aus einem wahlfreien Zugriffsspeicher, der ausreicht, eines oder mehr Bilder von anzuzeigenden Daten zu speichern. Die Anzeigenkontrolleinheit weist auf: eine Zeitablaufs- und Steuerlogik, eine Spiegelantriebsschaltung, eine Rasterverzögerungslogik, Schieberegister und Zwischenspeicher. Der Bildzwischenspeicher und die Anzeigenkontrolleinheit sind mit den anderen Elementen des vorliegendenden Ausführungsbeispiels über einen 8-Bit Datenbus verbunden.
Eine Datenspeichereinrichtung bestehend aus einem RAM ist ferner an den Datenbus angeschlossen, um mehrere Seiten von empfangenen Daten zum späteren Betrachten zu speichern.
Die Schaltungsanordnung zum Empfangen und Übertragen von Daten besteht aus einer Datenzugriffseinrichtung (DM), die in Serie mit einer standardgemäßen modularen RJ11-Telefonverbindungseinrichtung und einem Modem verbunden ist. Die DAA-Einrichtung ist eine herkömmliche Schaltung, die im allgemeinen von den zuständigen Behörden vorgeschrieben ist, um ein Gerät direkt mit der Telefonleitung zu verbinden.
Das Modem liefert Modulator/Demodulator-Funktionen, die Fähigkeit zur Seriell/Parallel-Datenformatumwandlung und zur Rufnummernwahl, um eine Telefonverbindung mit einer entfernten Datenquelle herzustellen. Die logischen Elemente einschließlich des Modems sind miteinander über einen herkömmlichen Mikroprozessor-Datenbus verbunden.
Ein Mikroprozessor in Verbindung mit einer Festwertspeichereinrichtung liefert die Fähigkeit, die empfangenen Daten zu verarbeiten und deren Anzeige zu steuern. Die Festwertspeichereinrichtung enthält programmierte Mikroroutinen, die, wenn sie von dem Mikroprozessor ausgeführt werden, die Auswahl und die Verarbeitung von Daten und den Empfang und die erneute Übertragung von Daten erlauben. Sowohl die Festwertspeichereinrichtung als auch der Mikroprozessor sind mit dem Mikroprozessor-Datenbus verbunden, so daß Informationen und Daten zwischen ihnen ausgetauscht werden können.
Eine Tastatur ist dafür vorgesehen, die Spannungsversorgung für die Einheit einzuschalten, die Anzeige zu steuern und Wählinformation einzugeben. Die Tastatur ist direkt mit einem Eingangs-Iausgangs-(EIA)-Port des Mikroprozessors verbunden. Der Mikroprozessor kann also von dem Benutzer direkt über die Tastatur eingegebene Befehle erkennen und ausführen.
Das Gehäuse oder der Gehäusekasten des vorliegenden Ausführungsbeispiels ändert sich entsprechend der pysikalischen Anordnung der elektronischen Komponenten und der Rasteranzeige. Das rechteckige Rasteranzeigensystem kann vertikal, horizontal oder in einem Winkel entlang der Seitenfläche der Einheit angeordnet sein. Auch können die die Tastatur umfassenden Tasten auf der Oberseite, den Seitenflächen oder der Rückseite der Einheit angeordnet sein das gleiche gilt für die Verbindungen zu der Datenzugriffseinrichtung. Diese unterschiedlichen Gehäusekonstruktionen werden später erläutert.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ermöglicht es dem Benutzer, den Datenempfänger mit einem herkömmlichen Telefonapparat zu verbinden. Mit Hilfe der Tastatur und der Wähleinrichtungen innerhalb des Modems kann der Benutzer über herkömmliche Telefonleitungen auf entfernte Datenquellen zugreifen. Mit Hilfe der Tastatur kann der Benutzer auch mit der entfernten Datenquelle kommunizieren und Daten anfordern, betrachten oder speichern.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das herkömmliche Modem durch ein spezielles FAX-Modem ersetzt, das mit dem 8-Bit Datenbus verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Benutzer in der Lage, FAX-Nachrichten zu empfangen oder abzuschicken, bei denen grafische Daten in einem komprimierten Format über herkömmliche Telefonleitungen geschickt werden. Der Benutzer ist in der Lage, die Daten zu dekomprimieren, das gescannte Bild zu betrachten und die komprimierten Daten erneut über herkömmliche Telefonleitungen an ein anderes FAX-kompatibles Gerät zu übertragen. Die anderen Elemente des zweiten Ausführungsbeispiels sind ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angeordnet und strukturiert. Ebenso kann die physikalische Anordnung der Rasteranzeige und der Tastatur wie auch der Gehäusekonstruktion wie nachfolgend beschrieben variieren.
In einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Verbindungseinrichtung zum Telefonapparat, die Datenzugriffseinrichtung und das Modem des ersten Ausführungsbeispiels durch eine Antenne, einen Funkempfänger, einen Demodulator und einen Seriell/Parallel-Wandler ersetzt. In diesem erläuternden Ausführungsbeispiel ermöglicht der Empfänger den Empfang von seriellen, durch Frequenzumtastung (FSK) modulierten Daten. Während der Verarbeitung werden die Daten von dem seriellen Format in ein paralleles Format mit Hilfe eines universellen, asynchronen Empfängers/Senders (UART) für späteres Entwürfeln, Verarbeiten, Betrachten oder Speichern umgewandelt. Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel der Benutzer in der Lage ist, durch Funkübertragung übertragene Daten zu empfangen, ist eine erneute Übertragung der Daten nicht möglich. Die anderen Elemente des dritten Ausführungsbeispiels sind ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angeordnet und strukturiert. Ebenso kann die physikalische Anordnung der Rasteranzeige und der Tastatur sowie der Gehäusekonstruktion wie später beschrieben variieren.
Die Erfindung wird genauer verstanden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen werden sollte. Die Erfindung wird in den am Ende der detaillierten Beschreibung angefügten Ansprüchen definiert, die lediglich als Beispiel dienen soll.
Anhand von Beispielen werden nun Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiligenden Zeichnungen beschrieben, bei denen:
Figur 1 ein schematisches Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt, das die elektronischen Elemente darstellt, die nötig sind, um Text oder binäre Daten über herkömmliche Telefonleitungen zu empfangen, zu speichern, zu verarbeiten, anzuzeigen und erneut zu übertragen;
Figur 2 ein schematisches Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt, das die elektronischen Elemente darstellt, die erforderlich sind, um Faksimile-Daten, die gescannte Bilder repräsentieren, über Telefonleitungen zu empfangen, zu speichern, zu verarbeiten und anzuzeigen und zu übertragen;
Figur 3 ein schematisches Blockdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt, das die elektronischen Elemente darstellt, die erforderlich sind, Funkübertragungsdaten zu empfangen, zu speichern, zu verarbeiten und anzuzeigen;
Figur 4 eine perspektivische Ansicht des Miniaturvideoanzeigensystems der vorliegenden Erfindung zeigt, das dazu verwendet wird, die ganzseitige virtueile Rasteranzeige zu erzeugen;
Figur 5 eine perspektivische Ansicht der vorliegenden Erfindung zeigt, die eine erste Gehäusekonstruktion und deren Haltung innerhalb der Hand des Benutzers, welche in Umrissen gezeigt ist, darstellt;
Figur 6 eine Seitenansicht der Gehäusekonstruktion aus Figur 5 zeigt, wie sie von dem Benutzer zum Betrachten gehalten wird;
Figur 7 eine perspektivische Rückansicht einer zweiten Gehäusekonstruktion zeigt, bei der die Rasteranzeige in einem Winkel entlang der Seitenfläche des Gehäuses angeordnet ist
Figur 8 eine Seitenansicht der zweiten Gehäusekonstruktion aus Figur 5 zeigt, wie sie von dem Benutzer zum Betrachten gehalten wird; und
Figur 9 eine perspektivische Ansicht einer dritten Gehäusekonstruktion zeigt, bei der die Rasteranzeige horizontal über die Frontseite des Geräts angeordnet ist.
Figur 1 zeigt ein elektrisches Blockschema eines erläuternden Ausführungsbeispiels der Datenempfängerschaltung, die es dem Datenempfänger ermöglicht, Daten zu empfangen, zu speichern, zu verarbeiten und erneut zu übertragen. In Übereinstimmung mit der Erfindung kann eine ganze Seite von Dateninformationen gleichzeitig auf der beispielhaften Rasteranzeige dargestellt werden.
Der in Figur 1 gezeigte Datenempfänger 10A kann mit verfügbaren herkömmlichen Telefonleitungen verwendet werden. Der Datenempfänger 10A ist mit einem herkömmlichen Telefonapparat über eine Verbindungseinrichtung 22 verbunden. Die Verbindungseinrichtung 22 ist eine herkömmliche modulare RJ11- Verbindungseinrichtung, die mit den meisten modernen Telefonapparaten kompatibel ist. Die Verbindungseinrichtung 22 ist mit der Datenzugriffseinrichtung (DM) 26 verbunden.
Die Einrichtung 26 ist eine herkömmliche Hybridschaltung, die von den zuständigen Behörden vorgeschrieben ist, um eine Bindung mit Telefonleitungen herzustellen, und ihr Aufbau ist wohlbekannt. Eine zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete DM-Einrichtung ist Cermetek Modell 1810A, zu beziehen von Cermetek Inc., 1388 Borregas Avenue, Sunnyvale, California 94088. Der Ausgang der DM 26 wird über den Signalpfad 27 an ein Modem geliefert. Obwohl der Signalpfad 27 als einzelne Leitung gezeigt ist, würde er tatsächlich aus zwei oder mehr Leitungen bestehen, um die von der DM-Einrichtung 26 erzeugten Analogsignale zu übertragen.
Das Modem 28 ist eine herkömmliche Modulator/Demodulator-Schaltung mit der Fähigkeit zur Seriel/Parallel-Umwandlung. Das Modem 28 wandelt die von der DAA-Einrichtung 26 erzeugten Analogsignale in digitale Daten um, die sowohl auf der Anzeigeneinheit 40 anzuzeigende Daten als auch Steuersignale repräsentieren, die von dem Mikroprozessor 18 dazu verwendet werden, die Daten auf der Anzeigeneinheit 40 zu formatieren. Das Modem 28 weist ferner die Fähigkeit zur Rufnummernwahl auf, wodurch es den Benutzer in die Lage versetzt, über herkömmliche Telefonleitungen auf Datenquellen zuzugreifen oder vorher empfangene Daten erneut zu übertragen. Der Mikroprozessor 18 liefert über einen herkömmlichen Datenbus 12 Wählsteuerinformationen an das Modem 28. Ein zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignetes Modem ist als einzelner integrierter Schaltkreis kommerziell erhältlich, und zwar das Silicon Systems Modell K224, beziehbar von Silicon Systems, 14351 Myford Road, Tustin, California 92680.
Wie vorher erwähnt, dient ein zentraler Mikroprozessorbus 12 sowohl als Adress- als auch als Datenbus, um die Hauptkomponenten des Datenempfängers 10A miteinander zu verbinden.
Ebenfalls mit dem Bus 12 verbunden ist ein Festwertspeicher (ROM) 16. Der ROM-Speicher 16 enthält Mikroprogramme, die dazu verwendet werden, die Ausführungssequenzen des Mikroprozessors 18 zu steuern. Die in dem ROM- Speicher 16 gespeicherten Programme bestehen aus Ausführungsroutinen, die den Empfang, die Speicherung, die Verarbeitung, die Anzeige und das erneute Übertragen von Daten durch den Datenempfänger 10A ermöglichen. Der Aufbau und die Programmierung eines ROM-Speichers ist Stand der Technik und wird aus Gründen der Klarheit hier nicht wiederholt. Eine ROM-Speichereinrichtung, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist die Hitachi HM61364 Speichereinrichtung, beziehbar von Hitachi America Ltd., 2210 O'Toole Avenue San Jose 95131. Alternativ dazu können, da der ROM-Speicher 16 in enger Verbindung mit dem Mikroprozessor 18 arbeitet, der ROM-Speicher und der Mikroprozessor in einen einzigen Prozessorchip integriert sein.
Ein wahlfreier Zugriffsspeicher (RAM) 14 ist ferner mit dem Bus 12 verbunden. Sowohl die von dem Modem 28 empfangenen Dateninformationen als auch von dem Mikroprozessor 18 erzeugte Steuerinformationen werden in dem RAM-Speicher 15 gespeichert. Die Größe des RAM-Speichers 14 kann entsprechend der Anzahl der gewünschten zu speichernden Dokumente oder Seiten variieren. Eine geringe Menge von RAM-Speichern kann lediglich zur Speicherung weniger Seiten verwendet werden und kann vergrößert werden, um mehr Seiten zu speichern. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein CMOS-RAM-Speicher mit niedriger Leistungsaufnahme verwendet, wodurch die Aufrechterhaltung des Speicherinhalts mit einer niedrigen Leistungsaufnahme ermöglicht wird, wenn der Rest des Datenempfängers 10A ausgeschaltet ist. Ein CMOS-RAM-Speicher mit niedriger Leistungsaufnahme, der zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist ebenso kommerziell erhältlich von Hitachi America Ltd. als Hitachi HM6264 RAM-Speicher.
Der Mikroprozessor 18 ist über den Bus 12 mit dem Modem 28, dem ROM-Speicher 16, dem RAM-Speicher 14, dem Bildzwischenspeicher 30 und der Anzeigenkontrolleinheit 32 verbunden. Der Mikroprozessor 18 erhält Eingabebefehle von der Tastatur 20, dient als Bus-Controller für den Bus 12, der die Hauptelemente des Geräts 10A miteinander verbindet, und führt in dem ROM-Speicher 16 gespeicherte Mikroprogramme aus, die die Prozesse des Empfangs, des Speicherns, des Verarbeitens, der Anzeige und des erneuten Übertragens von Daten durch den Datenempfänger 10A ermöglichen. Der Anweisungsbetrieb des Mikroprozessors 18 in Verbindung mit dem ROM-Speicher 16 und dem RAM-Speicher 14 ist wohlbekannt und wird nachfolgend nicht im Detail beschrieben. Ein für die vorliegende Erfindung geeigneter Mikroprozessor ist kommerziell erhältlich als Intel 8048 Mikroprozessorchip von Intel Corp., 3065 Bowers Avenue, Santa Clara California 95051. Verschiedene andere mit dem Mikroprozessor verbundene Bauteile, wie etwa ein Quarzoszillator, sind in Figur 1 nicht gezeigt und sind wohlbekannt und werden nachfolgend nicht beschrieben.
Der E/A-Port des Mikroprozessors 18 ist über den Signalpfad 17 direkt mit der Tastatur 20 verbunden. Obwohl in Figur 1 als einzelne Leitung gezeigt, gibt es eine Mehrzahl von Steuerleitungen, die von der Tastatur 20 ausgehen, deren tatsächliche Zahl von der Anzahl der in der Tastatur 20 enthaltenen Tasten abhängt. Die Schnittstellenverbindung einer alphanumerischen Tastatur mit einem Mikroprozessor ist wohlbekannt und wird aus Gründen der Kürze hier nicht wiederholt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Tastatur aus einem herkömmlichen Tastenfeld mit 12 Knöpfen bestehen, das zehn Zifferntasten und zwei Befehlstasten enthält. Die Befehlstasten erlauben die Auswahl eines "Wähl"- Modus oder eines "Befehls"-Modus. Im Befehslmodus übernimmt jede der zehn Zifferntasten auf dem Tastenfeld eine zweite Funktion zusätzlich zu der normalen Ziffernrepräsentation, wodurch es dem Benutzer ermöglicht wird, den Datenempfänger 10A zu steuern. Alternativ dazu kann eine geringe Anzahl von Funktionstasten, einschließlich Richtungstasten zur Bewegung eines Cursors in vier Richtungen, vorgesehen sein, um die Auswahl der Wählsteuerung und anderer Anzeigenbefehle von einem Menü auf der Anzeige zu ermöglichen. Ein Einschaltknopf (nicht gezeigt) zur Versorgung des Systems mit Spannung kann oder kann nicht als Teil der Tastatur 20 enthalten sein.
Die Versorgungsspannung für den Anzeigenempfänger 10A wird durch eine herkömmliche Batterie-Spannungsversorgungsschaltung, die in Figur 1 nicht gezeigt ist, geliefert. Solch eine Spannungsversorgung ist wohlbekannt und wird nicht weiter im Detail beschrieben. Wie in Figur 1 gezeigt ist die Anzeige 40 mit dem Anzeigencontroller 32 verbunden, der wiederum mit dem Bildzwischenspeicher 30 verbunden ist. Sowohl der Bildzwischenspeicher 30 als auch der Anzeigencontroller 32 sind mit dem Bus 12 verbunden.
Figur 4 zeigt ein erläuterndes Ausführungsbeispiel einer Miniaturanzeigeneinrichtung, die vorzugsweise als Rasteranzeige 40 des Datenempfängers 10A verwendet wird. Die Miniaturanzeige ist von der Art, wie im Detail beschrieben in der anhängigen US-Patentanmeldung mit dem Titel Miniature Video Display System, eingereicht am 27. Juli 1987 mit der Seriennummer 078,295 und demselben Anmelder wie die vorliegende Erfindung zugeordnet, und in der ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung mit dem Titel Low Vibration Resonant Scanning Unit for Miniature Optical Display Apparatus, eingereicht am 31. Mai 1988 mit der Seriennummer 200,645 und demselben Anmelder wie die vorliegende Erfindung zugeordnet. Der Betrieb und der Aufbau der Anzeigeneinheit wird in diesen Anmeldungen, die hiermit beide durch Bezugnahme aufgenommen sind, im Detail diskutiert und wird aus Gründen der Klarheit hier nicht wiederholt. Die Anzeige 40 besteht aus einem Grundteil 42, auf dem die verschiedenen optischen Komponenten, die die Anzeige bilden, montiert sind. An einem Ende des Grundteils 42 ist der Kopfblock 44 montiert, in dem eine Anordnung von lichtaussendenden Einrichtungen 46 (wie etwa Leuchtdioden) angeordnet ist. Im allgemeinen kann eine solche Anordnung eine lineare Anordnung sein, die aus zwei Zeilen von Einrichtungen besteht, die versetzt angeordnet sind, um die Lücke zwischen den Einrichtungen zu kompensieren. Die Einrichtungen sind von einer klaren Deckplatte 45 abgedeckt.
Von den Einrichtungen 48 ausgesandtes Licht wird über den Spiegel 50 mit Hilfe eines optischen Systems projiziert, welches aus dem Gehäuse 52 besteht, in dem die Linsen 54 und 56 angeordnet sind. In Übereinstimmung mit den in der oben erwähnten US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 078,295 erläuterten Prinzipien projiziert das Linsensystem über den Spiegel 50 das vergrößerte virtueile Bild der Anordnung 46.
Wie in den oben beschriebenen Patentanmeldungen beschrieben wird, wird der Spiegel 50 durch einen elektromechanischen Antriebsmotor (nicht gezeigt) hin- und herbewegt. Die Oszillation des Spiegels 50 wiederum erzeugt ein Rasterbild aus der linearen Anordnung 46.
Gesteuert von dem Mikroprozessor 18 werden in dem RAM-Speicher 14 gespeicherte Daten an den Bildzwischenspeicher 30 übertragen. Der Bildzwischenspeicher 30 überträgt die Daten kontinuierlich an den Anzeigencontroller 32, welcher die Daten zum Anzeigen an die Anzeige 40 liefert. Der Betrieb des Bildzwischenspeichers 30 und des Anzeigencontrollers 32 wird im Detail in der oben erwähnten Patentanmeldung mit der Seriennummer 078,295 beschrieben, und wird hier nicht weiter im Detail diskutiert.
Ein gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aufgebauter Datenempfänger 10A ist über ein Kabel mit einem Standardtelefonapparat verbunden und ist in der Lage, Daten in binärcodierten Formen zu empfangen, zu speichern, zu verarbeiten, anzuzeigen und erneut zu übertragen. Der Betrieb des Datenempfängers 10A funktioniert im allgemeinen wie folgt.
Der Benutzer des Datenempfängers 10A drückt den Einschaltknopf, was dazu führt, daß alle Hauptkomponenten des Systems mit Spannung versorgt werden. Der Benutzer spezifiziert dann durch die Tastatur 20, welche Funktion er oder sie wünscht. Der Mikroprozessor 18 ruft dann das gewünschte Mikroprogramm für die ausgewählte Funktion ab und führt es aus. Wird ein Anzeigenbefehl angegeben, so werden in dem RAM-Speicher 14 gespeicherte Daten unter Kontrolle des Mikroprozessors 18 über den Bus 12 an den Bildzwischenspeicher 30 gesandt. Zusätzliche Steuerinformationen werden von dem Mikroprozessor 18 an den Anzeigencontroller 32 gesandt, welcher die Anzeige 40 für die geeignete Anzeige der Daten steuert. Wird ein Verarbeitungsbefehl angegeben, so führt der Mikroprozessor 18 irgendeine Operation an den Daten aus, wie etwa das Dekomprimieren von komprimierten Daten, bevor sie an den Bildzwischenspeicher 30 gesandt werden.
Wird ein Empfangsbefehl angegeben, so erhält der Mikroprozessor 18 von dem Benutzer über die Tastatur 20 eingegebene Wählinformationen. Der Mikroprozessor 18 leitet dann die geeigneten Steuerinformationen an das Modem 28 weiter, welches wiederum die geeigneten Steuersignale an die DM-Einrichtung 26 sendet. Die DM-Einrichtung 26 sendet die geeigneten Steuersignale über das Telefonnetz zur Verbindung mit der spezifizierten Quelle. Unter Annahme einer korrekten Verbindung werden die geeigneten Steuer- und Datensignale über die Telefonleitungen an die DM-Einrichtung 26 und über den Signalpfad 27 an das Modem 28 übertragen. Das Modem 28 wandelt die von der DM-Einrichtung 26 erzeugten Analogsignale in digitale Signale um, die die anzuzeigenden Daten repräsentieren, und in Steuersignale, die von dem Mikroprozessor 18 dazu verwendet werden, die digitalen Daten in dem RAM-Speicher 14 zu speichern.
Ein vom Benutzer angegebener Übertragungsbefehl würde in ähnlicher Weise ausgeführt, ausgenommen, daß, nachdem die DAA-Einrichtung 26 die Verbindung mit dem in geeigneter Weise angewählten Gerät hergestellt hätte, die Daten von dem RAM-Speicher 14 unter der Kontrolle des Mikroprozessors 18 an das Modem 28, und an die DAA-Einrichtung 26 und das geeignete Empfangsgerät in dem Telefonnetz übertragen würden.
Ein in Übereinstimmung mit dem vorher beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel aufgebautes Gerät 10A erlaubt es dem Benutzer, auf jede Art von Informationen zuzugreifen die über herkömmliche Telefonleitungen übertragen werden können, diese Informationen in einem ganzseitigen Format zu betrachten, mit der Informationsquelle zu kommunizieren, und dann diese Daten zu speichern oder an eine andere Einrichtung erneut zu übertragen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird nun mit dem Datenempfänger 10B ein zweites Ausführungsbeispiel gezeigt, das speziell darauf hin konstruiert ist, Daten von einem FAX-Gerät über das Telefonnetz zu empfangen, zu betrachten und erneut zu übertragen. Der Datenempfänger 10B, der auf die Verbindung mit anderen FAX-Geräten spezialisiert ist, ist in Struktur und Funktion identisch mit dem Datenempfänger 10A, ausgenommen, daß das Modem 28 wie in Fig. 2 gezeigt durch ein spezielles FAX-Modem 24 ersetzt ist.
In einem FAX-Netz werden Dokumente, Bilder oder andere visuelle Informationen in der Form einer komprimierten Bit-Tabelle übertragen, was ein spezielles Modem und spezielle Steuersoftware zur Interpretation von Analogsignalen von der DM-Einrichtung 26 erforderlich macht. Ein zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignetes FAX-Modem ist als ein einzelner integrierter Schaltkreis kommerziell erhältlich von Rockwell International Corporation, und zwar das Modell R84MFX.
Die Funktionen zum Empfang, zur Übertragung, zum Speichern und zur Anzeige von Informationen durch den Datenempfänger 10B sind ähnlich denen des Datenempfängers 10A, ausgenommen, daß lange Dokumente in einem komprimierten Modus im RAM-Speicher 14 gespeichert werden. Wird ein Anzeigenbefehl durch den Benutzer eingegeben, so dekomprimiert der Mikroprozessor 18 die in dem RAM-Speicher 14 gespeicherten Daten, bevor er sie an den Bildzwischenspeicher 30 und die anderen Elemente der Anzeigeneinheit zur Betrachtung durch den Benutzer sendet.
Ein gemäß dem Datenempfänger 10B aufgebauter Datenempfänger ist in der Lage, komplexe Grafiken und andere visuelle Informationen zu empfangen, anzuzeigen und erneut zu übertragen, sie in einem ganzseitigen Format dem Benutzer anzuzeigen, und dieselben Daten über herkömmliche Telefonleitungen an ein anderes FAX-Gerät erneut zu übertragen.
Bezugnehmend auf Figur 3 wird nun mit dem elektrischen schematischen Blockdiagramm, das den Datenempfänger 10C repräsentiert, ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Datenempfänger 10C ist zur Verwendung als Funk-Pager konstruiert. Die spezielle Konstruktion des Datenempfängers 10C hängt von der Art der Übertragung und dem gewünschten Empfang ab. Die verschiedenen Arten von Funkübertragungen, auf die die Konstruktion des Datenempfängers 10C ausgerichtet werden kann, umfassen den direkten Empfang wie in einem Funk-Pager, den Empfang von Finanzinformationen auf einem Hilfsträger eines öffentlichen Funksenders wie beim Lotus Information Network, finanzielle Informationen oder den Empfang von Teletex-Übertragungen.
Die Konstruktion des Datenempfängers 10C ähnelt in Struktur und Funktion den Datenempfängern 10A und 10B, ausgenommen, daß die Verbindungseinrichtung 22, die DAA-Einrichtung 26 und das Modem 24 ersetzt wurden durch eine herkömmliche Antenne 34, einen Funkempfänger, der einen Frequenzumtastungs-(FSK)-Demodulator umfaßt, und einen Serieiiiparallei-Wandler. Der Aufbau des Funkempfängers, der einen FSK-Demodulator enthält, und seine Verbindung mit der Antenne 34 sind wohlbekannt und werden nicht weiter im Detail beschrieben. Ein zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeigneter Funkempfänger ist kommerziell erhältlich als ein einzelner IC-Funkempfänger, beziehbar von Motorala Semiconductor Products Corporation, Phoenix, Arizona, Teile-Nr. MC3356. Die in Figur 3 nicht gezeigte Frequenzabgleichseinrichtung und damit verknüpfte Hilfsschaltungen, die erforderlich sind, den Funkempfänger zu betreiben, sind wohlbekannt und werden ebenfalls hier nicht weiter im Detail beschrieben.
Die von dem Funkempfänger 36 erzeugten Analogsignale werden über den Sigalpfad 37 an den Seriell/Parallel-Wandler übertragen. In einem erläuternden Ausführungsbeispiel wird für den Umwandlungprozess ein UART verwendet. Dieses UART 38 wandelt den von dem Funkempfänger 36 erzeugten Strom von binären Datensignalen in Bytes von digitalen Daten zur Übertragung über den Bus 12 an den RAM-Speicher 14 um. Das UART 38 wandelt einlaufende asynchrone Datenbits in Standarddatensignale gemäß dem RS-232-Standard um. Ein zur Verwendung in dem erläuternden Ausführungsbeispiel geeignetes UART ist beziehbar von GE/Intersil Incorporated als Teile-Nr. IM6402.
Ein wie der Empfänger 10C aufgebauter Datenempfänger ist in der Lage, Daten im ganzseitigen Format zu empfangen, zu speichern und anzuzeigen, ohne eine physikalische Verbindung mit irgendeinem Netz oder einem anderen Gerät erforderlich zu machen, was bei der Verwendung des Geräts eine maximale Mobilität erlaubt; die erneute Funkübertragung von gespeicherten oder empfangenen Daten ist aber nicht möglich.
Nachdem drei verschiedene Ausführungsbeispiele der elektronischen und logischen Komponenten, die den Datenempfänger 10 bilden, beschrieben wurden, folgt eine Beschreibung der tatsächlichen physikalischen Anordnung des Gehäuses oder des Gehäusekastens der Einheit.
Einer der Hauptvorteile der Datenempfänger 10A-C besteht darin, daß der Benutzer in der Lage ist, eine volle, 80-zeilige Seite von Daten mit einem Empfänger zu betrachten, der physikalisch kleiner ist als die Größe einer normalen Seite. Insbesondere erscheint das von den Geräten erzeugte Rasterbild als 6" x 9 3/8"-Seite, die aus einem Abstand von 24 Inch betrachtet wird. Die kompakte Taschengröße des Datenempfängers 10 erlaubt nicht nur wirkliche Portabilität, sondern die physikalische Ausgestaltung und Anordnung des Fensters zum Betrachten erlaubt das Betrachten mit nur einem Auge, während das Gesichtsfeld des anderen Auges nicht behindert wird. Die Figuren 5-9 zeigen verschiedene Konstruktionen für das Gehäuse und für Anordnungen des Datenempfängers 10 während des Betrachtens.
Figur 5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für das Gehäuse, bei dem der Gehäusekasten 60A eine langgezogene rechteckige Form aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel umgibt der Gehäusekasten 60A vollständig die Elemente des Miniaturvideoanzeigensystems 40, wodurch das Eindringen von Umgebungslicht aus der Benutzerumgebung in den Gehäusekasten mit Ausnahme einer einzigen Öffnung verhindert wird, nämlich des Anzeigenfensters 58A, von dem das durch die Anzeige 40 erzeugte virtuelle Bild betrachtet werden kann. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für das Gehäuse ist die Anzeige 40 vertikal innerhalb des Gehäusekastens 60A angeordnet, so daß das durch das Anzeigenfenster 58A betrachtete virtuelle Bild höher als breit ist, wie ein Stück Papier. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat das Anzeigenfenster 58A entlang der Y-Achse eine Länge von etwa einem lnch und entlang der X-Achse eine Breite von etwa 3/4 lnch. Auch hat der Gehäusekasten 60A entlang der Y-Achse eine Höhe von etwa 3 1/2 lnch, entlang der X-Achse eine Breite von etwa 1 Inch, und entlang der Z-Achse eine Tiefe von etwa 2 1/2 Inch. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Anzeigenfenster 58A aus Glas, Plexiglas oder durchsichtigem Plastik bestehen. Der Gehäusekasten 60A besteht aus einem leichtgewichtigen und auch festen Material, wie etwa spritzgegossenem Kunststoff. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die die Tastatur 20A bildenden Tasten auf der Oberfläche des Gehäusekastens 60A angeordnet. Die Anzahl und die Anordnung der Tastatur 20A wird durch die Anzahl der wählbaren Funktionen und durch die Wünsche des Designers bestimmt.
Das vorliegenden Ausführungsbeispiel für das Gehäuse ist besonders gut geeignet für die Ausführungsbeispiele des Datenempfängers 10A und 10B, bei denen die Wählfunktion durch Cursor-Auswahl von einem Menü auf der Anzeige realisiert ist.
Figur 6 zeigt einen Benutzer, der einen Datenempfänger 10 benutzt, welcher ein Gehäuse gemäß dem ersten oben beschriebenen Ausführungsbeispiel aufweist. Der Benutzer ergreift den Gehäusekasten 60A in der Fläche seiner Hand so, daß zumindest ein Finger auf der Tastatur 20A ruht. Der Gehäusekasten 60A wird dann eng an das gewünschte Betrachtungsauge herangeführt, so daß das Anzeigenfenster 58A etwa einen Abstand von 1 Inch vom Auge des Benutzers zum Betrachten des ganzseitigen Rasterbildes aufweist. Eine Fokusregelung (nicht gezeigt) ist zur Einstellung des Fokus des angezeigten Bildes entsprechend den Wünschen des Benutzers vorgesehen. Der Benutzer drückt dann die Tasten der Tastatur 20A für die gewünschte Funktion.
Figur 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für das Gehäuse, welches in Form und Größe ähnlich dem in Figur 5 gezeigten ist. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Miniaturanzeige 40 jedoch horizontal über der Oberfläche des Gehäusekastens 60B angeordnet, und die Tastatur 20B ist vertikal entlang der Seitenfläche des Gehäusekastens 60B angeordnet. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel für das Gehäuse ist das Anzeigenfenster 58 ebenfalls horizontal montiert und so dimensioniert, daß der Bildschirm breiter als hoch ist, wie ein normaler Computer-Monitor. Die Anordnung und der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels ist ähnlich dem in Figur 5 und 6 gezeigten und ist in ähnlicher Weise für die funktionalen Konstruktionen der Datenempfänger 10A und 10B geeignet.
Figur 8 zeigt noch ein weiteres drittes Ausführungsbeispiel für ein Gehäuse des Datenempfängers 10. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Gehäusekasten 60C etwas länger und schmaler als im Falle von 60A oder 60B. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel für das Gehäuse ist die Miniaturvideoanzeige 40 vertikal innerhalb des Gehäusekastens 60C angeordnet, das Sichtfenster 58C, in Figur 8 nicht zu sehen, ist jedoch in einem Winkel angeordnet, um leichteres Halten durch den Benutzer zu ermöglichen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die die Tastatur 20C bildenden Tasten entlang der Rückseite des Gehäusekastens 60C angeordnet.
Figur 9 zeigt einen Benutzer, der einen Datenempfänger 10 mit einem Gehäuse gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Figur 8 benutzt. Die Anordnung und der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels ähnelt dem in Figur 6 gezeigten, wenn jedoch das in Figur 9 nicht gezeigte Anzeigenfenster 58C senkrecht zur Sichtlinie des Benutzers ist, liegt der Gehäusekasten 60C in einem komfortablen Winkel in der Hand des Benutzers. Dieses besondere Ausführungsbeispiel für das Gehäuse ermöglicht dem Benutzer leichteren Zugriff auf die Tastatur 20C auf der Rückseite des Gehäusekastens 60C und verursacht über einen längeren Betrachtungszeitraum eine geringere Ermüdung der Finger und der Hand.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele für das Gehäuse können in Verbindung mit jedem der funkionalen Ausführungsbeispiele der Datenempfänger 10A, 10B oder 10C verwendet werden, und sollten nicht auf die hier vorgeschlagenen Kombinationen beschränkt sein.
Nachdem ein besonderes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, werden sich für den Fachmann sofort verschiedene Veränderungen, Modifikationen und Verbeserungen ergeben. Solche Veränderungen, Modifikationen und Verbesserungen, wie sie durch diese Offenbarung nahegelegt sind, sollen, obwohl hier nicht ausdrücklich aufgeführt, Teil dieser Offenbarung sein und sollen im Umfang der Erfindung enthalten sein. Dementsprechend dient die obige Beschreibung lediglich exemplarischen und nicht einschränkenden Zwecken. Die Erfindung wird lediglich dadurch beschränkt, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert ist.

Claims

1. Tragbarer Datenempfänger, welcher umfaßt:

ein Gehäuse (60),

eine Signalempfangsvorrichtung (26, 28, 34, 36, 38), die darauf eingerichtet ist, Signale zu empfangen, die Daten repräsentieren,

eine Signalverarbeitungsvorrichtung (18), die darauf eingerichtet ist Signale von der Signalempfangsvorrichtung zu verarbeiten,

eine Anzeigevorrichtung (40), um die empfangenen Daten anzuzeigen, und

eine Tastaturvorrichtung (20, 20A, 208, 209), um in ausgewählter Weise den Betrieb des Datenempfängers zu steuern, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gehäuse (60) so gestaltet ist, daß es an das Auge eines Benutzers gehalten werden kann, und daß die Anzeigevorrichtung (40) eine im wesentlichen lineare Anordnung von lichtaussendenden Elementen (46) umfaßt, eine Linsenvorrichtung (54, 56) zur Erzeugung eines vergrößerten, virtuellen linearen Bilds der lichtaussendenden Elemente (46) und einen oszillierenden Spiegel (50), um das lineare Bild in ein zweidimensionales virtuelles Bild umzuwandeln.

2. Datenempfänger nach Anspruch 1, bei dem die Signalempfangsvorrichtung (26, 28, 34, 36, 38), die Signalverarbeitungsvorrichtung (18), die Anzeigevorrichtung (40) und die Tastaturvorrichtung (20, 20A, 20B, 20C) in einem taschengroßen Gehäuse (60A, 60B, 60C) miteinander vereint sind.

3. Datenempfänger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Anzeigevorrichtung (40) gleichzeitig 1900 Textzeichen darstellen kann.

4. Datenempfänger nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Anordnung von lichtaussendenden Elementen (48) eine ausreichende Anzahl von Elementen umfaßt, so daß zumindest 25 Zeilen mit 80 Textzeichen gleichzeitig dargestellt werden können.

5. Datenempfänger nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der oszillierende Spiegel (50) resonanzgetrieben ist.

6. Datenempfänger nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die lichtaussendenden Elemente (48) Leuchtdioden sind.

7. Datenempfänger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Anordnung von lichtaussendenden Elementen aus einer Zeile von lichtaussendenden Elementen besteht.