JP2004287359A - Communication terminal device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波モータの駆動力によって進出または退避可能な複数の突起で点字等の情報を表示する通信端末装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、点字を表示することが可能な携帯電話機やPHSなどの携帯情報端末装置が知られている。この携帯情報端末装置では、表示部材としての点字凸部に永久磁石を連結させている。この永久磁石には、鉄心とコイルによる電磁石が対向するように配置されており、通電状態に応じて吸引力または反発力を付与する。点字凸部が突出状態にあるとき、永久磁石の凹部には係止部材が嵌入し、永久磁石をロックする。コイルに通電がされて永久磁石に吸引力が生じたとき、係止部材が凹部から外れる。そして、永久磁石に反発力が生じるようにコイルに通電がされると、点字凸部は押し上げられて筐体面から突出すると共に係止部材が凹部に嵌入して永久磁石がロックされる。このようにして、点字を表示するための点字凸部を突出または退避させている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−156898号公報
【特許文献2】
特開2001−331249号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の携帯情報端末装置では、永久磁石、鉄心とコイルによる電磁石などが用いられるため、小型化および軽量化を図るのが容易ではない。小型化を図ることができないと、点字を表示する領域に一度に表示可能な点字のデータ量が少なくなってしまい、利便性に欠けることとなる。また、近時、ディジタル放送においてデータ放送が行なわれているが、目の不自由な人たちのための受信端末装置である能動点字ディスプレイの小型化が望まれている。これを実現するためには、小型で、高出力、かつ制御性の高いリニアアクチュエータ(超音波モータ)が必要となる。
【0004】
本発明は、超音波モータの駆動力によって進出または退避可能な複数の突起を備え、小型で、多くの点字データ等を表示可能な通信端末装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の通信端末装置は、データの送受信を行なう通信部と、前記通信部が受信した文字データを点字データに変換する変換部と、超音波モータの駆動力によって進出または退避可能な複数の突起を有する点字ユニットと、を備え、前記点字ユニットは、前記点字データに基づいて前記各突起を進出または退避させることにより点字を現すことを特徴としている。
【0006】
このように、超音波モータの駆動力を用いて点字ユニットにおける各突起を進出または退避させる構成を採るので、各突起の進退機構を小型化し、一度に多くの点字データを表示することが可能となる。また、超音波モータは制御性が高いため、点字データを正確に表現することが可能となる。さらに、近時のデータ転送速度の高速化により、単位時間当たりに受信するデータ量が増加する傾向にあるが、本発明によれば、点字データの表示速度が高くなるため、リアルタイムで点字データを表示することが可能となる。また、超音波モータは、巻線や磁石を駆動源とせず、超音波振動を駆動源としているため、磁気を発生することがない。このため、高磁場においても磁気の影響を受けずに正確に作動する。また、磁気を発生させることがないため、無線通信によるデータの送受信に影響を与えることがない。また、巻線を使用しないので、簡易な構成を採ることが可能で軽量化および低コスト化を図ることが可能となる。
【0007】
また、本発明の通信端末装置は、前記受信した文字データ、または前記変換された点字データを格納するデータ格納部と、前記点字ユニットが一度に表示可能な点字データ量毎に、前記データ格納部から点字データを読み出して前記点字ユニットに出力する制御部と、をさらに備えることを特徴としている。
【0008】
このように、点字ユニットが一度に表示可能な点字データ量毎に、データ格納部から点字データを読み出して点字ユニットに出力するので、ページ単位で点字データを表示することが可能となる。これにより、利便性の向上を図ることができる。
【0009】
また、本発明の通信端末装置は、少なくとも凹凸の情報を含む3次元データの送受信を行なう通信部と、超音波モータの駆動力によって進出または退避可能な複数の突起を有する点字ユニットと、を備え、前記点字ユニットは、前記3次元データに基づいて前記各突起を進出または退避させることにより、前記3次元データを3次元的に表示することを特徴としている。
【0010】
このように、超音波モータの駆動力を用いて点字ユニットにおける各突起をその位置に対応した進出量だけ進出または退避させる構成を採るので、各突起の進退機構を小型化し、一度に多くのデータを表示することが可能となる。3次元データには、例えば、等高線を有する地図データや、等圧線を有する天気図データなどが含まれる。これらの3次元データが3次元的に表示されるので、使用者は、各突起に触れて凹凸を感じることによってデータを認識することができる。この超音波モータは制御性が高いため、突起の進出量を調整し3次元データを正確に表現することが可能となる。さらに、近時のデータ転送速度の高速化により、単位時間当たりに受信するデータ量が増加する傾向にあるが、本発明によれば、3次元データの表示速度が高くなるため、リアルタイムで3次元データを表示することが可能となる。また、超音波モータは、巻線や磁石を駆動源とせず、超音波振動を駆動源としているため、磁気を発生することがない。このため、高磁場においても磁気の影響を受けずに正確に作動する。また、磁気を発生させることがないため、無線通信によるデータの送受信に影響を与えることがない。また、巻線を使用しないので、簡易な構成を採ることが可能で軽量化および低コスト化を図ることが可能となる。
【0011】
また、本発明の通信端末装置は、前記超音波モータは、板状に形成された電歪材と、前記電歪材の一方の表面上に設けられた第1の電極と、前記第1の電極上に設けられ、断面が逆V字状に形成された三角突起構造体と、前記電歪材の他方の表面上に設けられ、前記三角突起構造体の頂点と対向する位置で分割された第2の電極と、から構成され、前記各突起は、複数の前記超音波モータにおける前記三角突起構造体によって支持されていることを特徴としている。
【0012】
このように、各突起は、三角突起構造体が対向するように配置された一対の超音波モータによって挟持されているので、搬送物としての突起との接触点が多くなり、その結果、摩擦力が大きくなって出力を大きくすると共に制御性を高くすることが可能となる。
【0013】
また、本発明の通信端末装置は、前記三角突起構造体は、リン青銅により形成されていることを特徴としている。
【0014】
このように、三角突起構造体が、非磁性であるリン青銅により形成されているので、磁気の影響を受けずに作動させることが可能となる。すなわち、超音波モータは磁気の影響を受けずに動作するものであるため、この特質を維持するためには非磁性体であるリン青銅が好適な材料である。これにより、動作時に磁気を発生すること、および磁気から影響を受けることの双方が回避される。
【0015】
また、本発明の通信端末装置は、画像データまたは文字データを視認可能に表示する表示部をさらに備えることを特徴としている。
【0016】
このように、点字ユニットの他に、表示部を備えているので、画像データや文字データをも表示することが可能となる。この表示部は、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどにより構成される。例えば、携帯電話機に適用する場合は、操作ボタンと同じ側に液晶ディスプレイを設け、その裏側に点字ユニットを配置することができる。これにより、点字データや3次元データの他に、画像データや文字データを表示させることが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を携帯電話機に適用した場合の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1に示すように、携帯電話機1は、金属やプラスチックなどで形成された筐体2に、点字表示部3と、複数の操作ボタン4が設けられている。この点字表示部3は、6つの領域で点字データを表現可能である。また、電話機としての音声情報を出力するスピーカ5と、使用者の音声を入力するマイク6とが設けられている。さらに、無線によりデータを送受信するためのアンテナ7が設けられている。本実施の形態では、点字表示部3は、操作ボタン4と同じ側の面に設けられており、画像データおよび文字データを表示する液晶表示部が筐体2の裏側に設けられているものとする。しかし、一般に知られている携帯電話機のように、液晶表示部を操作ボタン4と同じ側の面に設け、点字表示部3を筐体2の裏側に設けても良い。
【0018】
図2は、本実施の形態に係る携帯電話機1の電気的構成を示すブロック図である。制御部20は、携帯電話機1におけるデータの入力および出力、プログラムの実行、および各構成要素の動作を制御する。制御部20は、制御バス20aを介して各構成要素とデータの授受を行なう。そして、制御部20は、通信インタフェース22が受信した文字データを点字データに変換して、メモリ21に格納する。メモリ21は、プログラムやデータを格納し、制御部20からの要求に応じて格納しているプログラムやデータを出力する。通信インタフェース22は、無線通信を行なってデータの送信および受信を行なう。入力ユニット23は、操作ボタン4やマイク6を有し、操作ボタン4からの信号の入力や、マイク6からの音声信号の入力を受け付ける。電力供給部24は、例えば、バッテリを有し、各構成要素へ電力を供給する。
【0019】
データ入出力インタフェース25は、先端部に接続端子を有しており、コンピュータなどの情報端末装置と接続されることによってデータの入力および出力を行なう。音声出力部26は、スピーカ5を有し、音声データを可聴音として出力する。画像表示部27は、例えば、液晶ディスプレイにより構成され、画像データや文字データを表示する。
【0020】
点字ユニット28は、超音波モータの駆動力によって進出または退避可能な複数の突起を備えており、点字データに基づいて、各突起を進出または退避させることにより点字を現す。以下、この点字ユニット28について説明する。
【0021】
点字ユニット28は、電気信号としての点字データを機械的な突起の変位に変換し、点字表示部3において点字を表示する。点字表示部3は、6つの点字表示領域30aから構成されている。図3は、点字表示部3の一部を示す斜視図である。図3に示すように、突起30は各点字表示領域30a上に1.2mmの間隔で3行×2列に配置されており、突起30の先端部分の径は1.2mmである。
【0022】
図4は、各突起30を進出または退避させるためのアクチュエータ構造を示す断面図である。図4に示すように、各突起30に対応するアクチュエータ構造は、幅、厚みおよび長さが1mm程度である。これにより、点字表示領域30a内に6つの突起30を設けることができ、点字表示部を小型化できる。その結果、点字表示部を有する携帯端末を実現することが可能である。
【0023】
突起30は、スライダ31と一体化しており、スライダ31の先端部に突起30が設けられた構成が採られている。このスライダ31は圧電リニアアクチュエータ100の三角突起構造体33の先端部分と接触しており、対向する圧電リニアアクチュエータ100の三角突起構造体33によって支持されている。各三角突起構造体33は、圧電素子32の変位により進行波的な楕円運動を行い、スライダ31を移動させて突起30を進出または退避させる機能を有している。各圧電リニアアクチュエータ100は厚み方向に全面分極した1枚の圧電素子32上に三角突起構造体33を取り付けた構造を有している。このように、1枚の圧電素子に複数の分極部分を形成しないため、部分的に応力が集中して割れ等が発生することはない。その結果、製造コストを低減できる。また、圧電リニアアクチュエータ100の構成は単純であるため、小型化が容易である。
【0024】
また、三角突起構造体33の先端部分がスライダ31に接触する構造であるため、三角突起構造体33を多数取り付けた構造にすることでスライダ31との接触点が増加し、より高出力で安定的な動作を実現することができる。
【0025】
図5は、圧電リニアアクチュエータ100単体の全体構造を示す斜視図である。図5に示すように、圧電リニアアクチュエータ100は矩形平板形の単板圧電素子32の両面に電極35を設置して、その一方の上面に断面の形状が逆V字状の三角突起構造体33を複数取り付けている。これにより、アクチュエータにおける三角突起構造体33とスライダ31との接触点が増え、接触面積が増えるため、摩擦力を稼ぐことができる。その結果、小型で安定的に高出力を得られるアクチュエータを実現することができる。三角突起構造体33を取り付けていない下部電極はそれぞれの三角形頂点の直下で分割した構造になっている。圧電素子32は電歪材を、三角突起構造体33を取り付けてある電極35は第1の電極を、三角突起構造体33を取り付けていない電極35は第2の電極を構成する。
【0026】
本実施の形態では、三角突起構造体33は非磁性であるリン青銅を材料としている。これにより、三角突起構造体33は、磁気の影響を受けないため、高磁場においても磁気の影響を受けずに突起30を進出または退避することができる。特に、携帯端末の一部に使用した場合に無線通信によるデータの受信により、動作が影響を受けることがない。なお、非磁性材料であれば、リン青銅に限らず同様の効果を得ることができる。
【0027】
また、本実施の形態では、単板圧電素子32の材料としてチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)を用いている。PZTは、強誘電体のPbTiO3と反強誘電体のPbZrO3の固溶体で、通常Pb(Zr,Ti)O3で表現される。キュリー点は両者の混合比により異なり、およそ320℃付近にあるが、PZTは室温からキュリー点までの温度では転移点を有していないため、安定して使用できる。また、PZTは焼結性がよく、分極も比較的容易で十分に分極することが可能であるため、優れた圧電定数を有する圧電材料を作ることが可能である。
【0028】
また、PbTiO3とPbZrO3の混合比を変える、添加物を加える、または第三成分を加えることによって、機械的Qや比誘電率などを制御することも可能である。
【0029】
なお、圧電素子32の材料として、PZT以外にも、水晶(SiO2)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸鉛(PbTiO3)、メタニオブ酸鉛(PbNb2O6)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等を用いることもできる。
【0030】
図6(a)は圧電リニアアクチュエータ100の上面図、(b)は圧電リニアアクチュエータ100の側面図、(c)は圧電リニアアクチュエータ100の底面図、(d)は圧電リニアアクチュエータ100の右側面図である。圧電素子32は図6(b)に示すように厚み方向に全面分極されている。図6に示すように、矩形平板形の単板圧電素子32の両面に電極35を設置して、その一方は電気的に接地されており、その上面に三角突起構造体33が複数取り付けられている。三角突起構造体33を取り付けていない下部電極はそれぞれの三角形頂点の直下で分割した構造になっており、それぞれの分割された電極は、互いに位相を90deg.ずらした正弦電圧を印加される。これにより、圧電素子32にたわみ変形が生じ、三角突起構造体33の頂点は楕円運動を行なう。これにより、位置保持や制御特性が向上する。
【0031】
図7は、本実施の形態に係る圧電リニアアクチュエータ100の動作原理を示す図であり、図8は図7のαにより特定される単体の三角突起構造体33の動作を示す図である。図9は、4分の1周期ごとに時間をずらして、経時的に圧電リニアアクチュエータ100の状態を示す図である。上記のように、分割された下部電極に、互いに位相を90deg.ずらした正弦電圧を印加することにより、圧電素子32にたわみ変形が生じる。これにより、三角突起構造体の先端部分に楕円運動を行なわせることができ、この楕円運動が三角突起構造体の先端部分とスライダの摩擦力を通じて、スライダに伝わるため、スライダを一定方向に移動させることができる。図9に示すように、互いに隣り合う三角突起構造体同士の楕円運動の位相がずれるため、多数の三角突起構造体のいずれかが常にスライダに接触することになり、安定的なリニア動作を実現できる。
【0032】
このように、超音波モータの駆動力を用いて点字ユニットにおける各突起を進出または退避させる構成を採るので、各突起の進退機構を小型化し、一度に多くの点字データを表示することが可能となる。また、超音波モータは制御性が高いため、点字データを正確に表現することが可能となる。また、超音波モータは、巻線や磁石を駆動源とせず、超音波振動を駆動源としているため、磁気を発生することがない。このため、高磁場においても磁気の影響を受けずに正確に作動する。また、磁気を発生させることがないため、無線通信によるデータの送受信に影響を与えることがない。また、巻線を使用しないので、簡易な構成を採ることが可能で軽量化および低コスト化を図ることが可能となる。
【0033】
次に、以上のように構成された本実施の形態に係る携帯電話機1の動作について、図10に示すフローチャートを用いて説明する。まず、携帯電話機1は、制御部20において、通信インタフェース22がデータを受信したかどうかを判断する(ステップS1)。ここで、データとは、インターネットからダウンロード可能な画像データや文字データ、電子メールを受信することにより得られる文字データなどを含む。ステップS1において、データを受信していない場合は、この判断を繰り返し、データを受信した場合は、そのデータをメモリ21に格納する(ステップS2)。次に、点字データを出力するかどうかを判断し(ステップS3)、点字データを出力しなければ、終了する。ここで、使用者による操作ボタン4の操作により、点字データを出力させるように予め設定しておいても良いし、自動的に点字データを出力しても良い。
【0034】
ステップS3において、点字データを出力する場合は、制御部20は、メモリ21から受信したデータを読み出して、点字データに変換する(ステップS4)。受信したデータを点字データに変換する処理は、既存のアプリケーションで行なうことが可能となっている。次に、制御部20は、変換された点字データを、アドレスデータに変換して点字ユニット28へ出力する(ステップS5)。点字ユニット28では、制御部20から入力されたアドレスデータに基づいて、点字を表示する(ステップS6)。例えば、図11に示すように、点字ユニット28における点字表示部3が、AからFの6つの領域で点字データを表現可能であるとする。そして、AからFの順序で、「あいうえおあ」と表示するものとする。さらに、点字ユニット28では、待機状態で各突起が退避しており、「ON」信号が入力された突起を進出させる。そして、進出した突起に「OFF」信号が入力されるとその突起が退避する。
【0035】
制御部20は、点字データをアドレスデータに変換する際、入力すべき「ON」信号をマトリックス表現のアドレスデータとして点字ユニット28に出力する。例えば、「あ」に対応する点字データを、Aの領域に表現する場合、(A,1,1)に「ON」信号を出力する。また、「い」に対応する点字データを、Bの領域に表現する場合、(B,1,1)(B、2,1)に「ON」信号を出力する。同様に、「う」に対応する点字データを、Cの領域に表現する場合、(C,1,1)(C,1,2)に「ON」信号を出力する。また、「え」に対応する点字データを、Dの領域に表現する場合、(D,1,1)(D,2,1)(D,1,2)に「ON」信号を出力する。また、「お」に対応する点字データを、Eの領域に表現する場合、(E,2,1)(E,1,2)に「ON」信号を出力する。最後に、「あ」に対応する点字データを、Fの領域に表現する場合、(F,1,1)に「ON」信号を出力する。「ON」信号が入力された突起は、進出し、その他の突起は退避した状態を維持する。これにより、点字ユニット28に点字データを表現することが可能となる。
【0036】
ステップS6において、点字データが表示されると、ページを変更するかどうかを判断する(ステップS7)。すなわち、制御部20は、AからFの6つの領域で表示可能なデータを1ページとして出力する。例えば、使用者がページをめくる、または戻すボタンの操作をした場合に、ページを変更するように構成することができる。ページを変更しない場合は、ステップS6における点字データの表示を維持し、ページを変更する場合は、ステップS4に移行する。なお、ステップS4においては、その都度メモリ21から受信データを読み出して点字データに変換しているが、受信した段階で点字データに変換し、変換された点字データをメモリ21に格納しておき、必要に応じて読み出すようにしても良い。
【0037】
なお、本発明は、上記のような点字データをアドレスデータに変換して点字ユニットに出力する手法に限られず、受信したデータに基づいて点字を表現するあらゆる手法を適用することが可能である。
【0038】
なお、本実施の形態では点字表示を行なう場合について述べたが、例えば、等高線を有する地図データや、等圧線を有する天気図データなどの3次元データを突起の進出量を調整することにより、表示部に表示することも可能である。その場合には、突起の進出量およびマトリックス表現のアドレスデータを上記と同様に3次元のデータ形式(X,Y,Z)で表現し、(X,Y)の位置の突起をZの進出量だけ進出させるという処理を行う。これにより、点字に限られず、等高線を有する地図データや、等圧線を有する天気図データ等の3次元データが3次元的に表示されるので、使用者は、各突起に触れて凹凸を感じることによってデータを認識することができる。この超音波モータは制御性が高いため、突起の進出量を調整し3次元データを正確に表現することが可能となる。さらに、近時のデータ転送速度の高速化により、単位時間当たりに受信するデータ量が増加する傾向にあるが、本発明によれば、3次元データの表示速度が高くなるため、リアルタイムで3次元データを表示することが可能となる。また、超音波モータは、巻線や磁石を駆動源とせず、超音波振動を駆動源としているため、磁気を発生することがない。このため、高磁場においても磁気の影響を受けずに正確に作動する。また、磁気を発生させることがないため、無線通信によるデータの送受信に影響を与えることがない。また、巻線を使用しないので、簡易な構成を採ることが可能で軽量化および低コスト化を図ることが可能となる。
【0039】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、超音波モータの駆動力を用いて点字ユニットにおける各突起を進出または退避させる構成を採るので、各突起の進退機構を小型化し、一度に多くの点字データを表示することが可能となる。また、超音波モータは制御性が高いため、点字データを正確に表現することが可能となる。さらに、近時のデータ転送速度の高速化により、単位時間当たりに受信するデータ量が増加する傾向にあるが、本発明によれば、点字データの表示速度が高くなるため、リアルタイムで点字データを表示することが可能となる。また、超音波モータは、巻線や磁石を駆動源とせず、超音波振動を駆動源としているため、磁気を発生することがない。このため、高磁場においても磁気の影響を受けずに正確に作動する。また、磁気を発生させることがないため、無線通信によるデータの送受信に影響を与えることがない。また、巻線を使用しないので、簡易な構成を採ることが可能で軽量化および低コスト化を図ることが可能となる。
【0040】
また、点字ユニットが一度に表示可能な点字データ量毎に、データ格納部から点字データを読み出して点字ユニットに出力するので、ページ単位で点字データを表示することが可能となる。これにより、利便性の向上を図ることができる。
【0041】
また、3次元データを表現することができる。3次元データには、例えば、等高線を有する地図データや、等圧線を有する天気図データなどが含まれる。これらの3次元データが3次元的に表示されるので、使用者は、各突起に触れて凹凸を感じることによってデータを認識することができる。この超音波モータは制御性が高いため、3次元データを正確に表現することが可能となる。さらに、近時のデータ転送速度の高速化により、単位時間当たりに受信するデータ量が増加する傾向にあるが、本発明によれば、3次元データの表示速度が高くなるため、リアルタイムで3次元データを表示することが可能となる。
【0042】
また、各突起は、三角突起構造体が対向するように配置された一対の超音波モータによって挟持されているので、搬送物としての突起との接触点が多くなり、その結果、摩擦力が大きくなって出力を大きくすると共に制御性を高くすることが可能となる。
【0043】
また、三角突起構造体が、非磁性であるリン青銅により形成されているので、磁気の影響を受けずに作動させることが可能となる。リン青銅は、超音波モータには磁気作用がないという特徴を有している点で、好適な材料である。
【0044】
また、点字ユニットの他に、表示部を備えているので、画像データや文字データをも表示することが可能となる。この表示部は、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどにより構成される。例えば、携帯電話機に適用する場合は、操作ボタンと同じ側に液晶ディスプレイを設け、その裏側に点字ユニットを配置することができる。これにより、点字データや3次元データの他に、画像データや文字データを表示させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る携帯電話機の模式図
【図2】本実施の形態に係る携帯電話機の電気的構成を示すブロック図
【図3】点字表示部の一部を示す斜視図
【図4】アクチュエータ構造を示す断面図
【図5】圧電リニアアクチュエータ単体の全体構造を示す斜視図
【図6】(a) 圧電リニアアクチュエータの上面図
(b) 圧電リニアアクチュエータの側面図
(c) 圧電リニアアクチュエータの底面図
(d) 圧電リニアアクチュエータの右側面図
【図7】圧電リニアアクチュエータの動作原理を示す図
【図8】三角突起構造体単体の動作を示す図
【図9】4分の1周期ごとの圧電リニアアクチュエータの状態を示す図
【図10】本実施の形態に係る携帯電話機の動作を示すフローチャート
【図11】点字データおよびそれに対応する点字表示部の表示例を示す図
【符号の説明】
1…携帯電話機、2…筐体、3…点字表示部、4…操作ボタン、5…スピーカ、6…マイク、7…アンテナ、20a…制御バス、20…制御部、21…メモリ、22…通信インタフェース、23…入力ユニット、24…電力供給部、25…データ入出力インタフェース、26…音声出力部、27…画像表示部、28…点字ユニット、30a…点字表示領域、30…突起、30a…点字表示領域、31…スライダ、32…圧電素子、33…三角突起構造体、35…電極、100…圧電リニアアクチュエータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication terminal device that displays information such as Braille with a plurality of protrusions that can advance or retract by the driving force of an ultrasonic motor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, portable information terminal devices such as a mobile phone and a PHS capable of displaying Braille are known. In this portable information terminal device, a permanent magnet is connected to a Braille projection as a display member. An electromagnet formed by a core and a coil is arranged on the permanent magnet so as to oppose each other, and applies an attractive force or a repulsive force according to the energized state. When the Braille projection is in the protruding state, the locking member is fitted into the recess of the permanent magnet, and locks the permanent magnet. When the coil is energized and an attractive force is generated in the permanent magnet, the locking member comes off the recess. Then, when the coil is energized so that a repulsive force is generated in the permanent magnet, the Braille projection is pushed up and protrudes from the housing surface, and the locking member is fitted into the recess to lock the permanent magnet. In this manner, the Braille projection for displaying Braille is projected or retracted.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-156898
[Patent Document 2]
JP 2001-331249 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the portable information terminal device described above, since a permanent magnet, an electromagnet including an iron core and a coil, and the like are used, it is not easy to reduce the size and weight. If the size cannot be reduced, the amount of Braille data that can be displayed at one time in the Braille display area will be reduced, resulting in lack of convenience. Recently, data broadcasting has been performed in digital broadcasting, and there is a demand for miniaturization of an active Braille display, which is a receiving terminal device for visually impaired people. To achieve this, a small-sized, high-output, highly controllable linear actuator (ultrasonic motor) is required.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a communication terminal device that is provided with a plurality of protrusions that can be advanced or retracted by the driving force of an ultrasonic motor, is small, and can display a large amount of Braille data and the like.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures. That is, the communication terminal device of the present invention includes a communication unit that transmits and receives data, a conversion unit that converts character data received by the communication unit into Braille data, and a plurality of units that can advance or retract by the driving force of the ultrasonic motor. And a Braille unit having the projections described above, wherein the Braille unit is configured to advance or retreat each of the projections based on the Braille data to display Braille.
[0006]
As described above, since each projection in the Braille unit is advanced or retracted by using the driving force of the ultrasonic motor, the advance / retreat mechanism of each projection can be reduced in size, and a large amount of Braille data can be displayed at one time. Become. In addition, since the ultrasonic motor has high controllability, it is possible to accurately represent Braille data. Further, recently, the data transfer rate has been increased, and the amount of data received per unit time tends to increase. However, according to the present invention, the display speed of braille data is increased. It can be displayed. In addition, the ultrasonic motor does not generate magnetism because it uses ultrasonic vibration as a driving source without using a winding or a magnet as a driving source. For this reason, even in a high magnetic field, it operates correctly without being affected by magnetism. Further, since no magnetism is generated, there is no effect on data transmission / reception by wireless communication. Further, since no winding is used, it is possible to adopt a simple configuration, and it is possible to reduce the weight and cost.
[0007]
Further, the communication terminal device of the present invention may further include a data storage unit for storing the received character data or the converted braille data, and the data storage unit for each of the braille data amounts that the braille unit can display at one time. And a controller for reading out Braille data from the controller and outputting the data to the Braille unit.
[0008]
As described above, since the Braille data is read from the data storage unit and output to the Braille unit for each Braille data amount that can be displayed at one time, the Braille data can be displayed in page units. Thereby, the convenience can be improved.
[0009]
Further, the communication terminal device of the present invention includes a communication unit that transmits and receives three-dimensional data including at least information of irregularities, and a Braille unit having a plurality of protrusions that can advance or retreat by a driving force of an ultrasonic motor. The braille unit is characterized in that the three-dimensional data is displayed three-dimensionally by moving each projection forward or backward based on the three-dimensional data.
[0010]
As described above, the configuration is adopted in which each projection in the Braille unit is advanced or retracted by the amount of advance corresponding to the position using the driving force of the ultrasonic motor. Can be displayed. The three-dimensional data includes, for example, map data having contour lines, weather map data having isobars, and the like. Since the three-dimensional data is displayed three-dimensionally, the user can recognize the data by touching each projection and feeling the unevenness. Since this ultrasonic motor has high controllability, it is possible to adjust the amount of protrusion of the projection and accurately express three-dimensional data. Furthermore, the amount of data received per unit time tends to increase due to the recent increase in data transfer speed. However, according to the present invention, since the display speed of three-dimensional data increases, three-dimensional Data can be displayed. In addition, the ultrasonic motor does not generate magnetism because it uses ultrasonic vibration as a driving source without using a winding or a magnet as a driving source. For this reason, even in a high magnetic field, it operates correctly without being affected by magnetism. Further, since no magnetism is generated, there is no effect on data transmission / reception by wireless communication. Further, since no winding is used, it is possible to adopt a simple configuration, and it is possible to reduce the weight and cost.
[0011]
Further, in the communication terminal device according to the present invention, the ultrasonic motor includes an electrostrictive material formed in a plate shape, a first electrode provided on one surface of the electrostrictive material, A triangular projection structure provided on the electrode and having an inverted V-shaped cross section; and a triangular projection structure provided on the other surface of the electrostrictive material and divided at a position facing a vertex of the triangular projection structure And a second electrode, wherein each of the protrusions is supported by the triangular protrusion structures in a plurality of the ultrasonic motors.
[0012]
As described above, since each projection is sandwiched by the pair of ultrasonic motors arranged so that the triangular projection structures face each other, the number of contact points with the projections as the conveyed object increases, and as a result, the frictional force increases. Is increased, so that the output can be increased and the controllability can be enhanced.
[0013]
Further, the communication terminal device of the present invention is characterized in that the triangular projection structure is formed of phosphor bronze.
[0014]
As described above, since the triangular protrusion structure is formed of non-magnetic phosphor bronze, it can be operated without being affected by magnetism. That is, since the ultrasonic motor operates without being affected by magnetism, phosphor bronze, which is a non-magnetic material, is a suitable material to maintain this characteristic. This avoids both generating and being affected by magnetism during operation.
[0015]
Further, the communication terminal device of the present invention is further characterized by further comprising a display unit for displaying image data or character data in a visible manner.
[0016]
As described above, since the display unit is provided in addition to the braille unit, it is possible to display image data and character data. This display unit is configured by, for example, a liquid crystal display or an organic EL display. For example, when applied to a mobile phone, a liquid crystal display can be provided on the same side as the operation buttons, and a Braille unit can be arranged on the back side. This makes it possible to display image data and character data in addition to braille data and three-dimensional data.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a mobile phone will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a
[0018]
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the
[0019]
The data input /
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an actuator structure for making each
[0023]
The
[0024]
Further, since the tip portion of the
[0025]
FIG. 5 is a perspective view showing the entire structure of the piezoelectric linear actuator 100 alone. As shown in FIG. 5, in the piezoelectric linear actuator 100,
[0026]
In the present embodiment, the
[0027]
In the present embodiment, lead zirconate titanate (PZT) is used as the material of the single-
[0028]
In addition, PbTiO 3 And PbZrO 3 By changing the mixing ratio, adding an additive, or adding a third component, it is also possible to control mechanical Q, relative dielectric constant, and the like.
[0029]
In addition, as a material of the
[0030]
6 (a) is a top view of the piezoelectric linear actuator 100, (b) is a side view of the piezoelectric linear actuator 100, (c) is a bottom view of the piezoelectric linear actuator 100, and (d) is a right side view of the piezoelectric linear actuator 100. It is. The
[0031]
FIG. 7 is a diagram showing the operation principle of the piezoelectric linear actuator 100 according to the present embodiment, and FIG. 8 is a diagram showing the operation of a single
[0032]
As described above, since each projection in the Braille unit is advanced or retracted by using the driving force of the ultrasonic motor, the advance / retreat mechanism of each projection can be reduced in size, and a large amount of Braille data can be displayed at one time. Become. In addition, since the ultrasonic motor has high controllability, it is possible to accurately represent Braille data. In addition, the ultrasonic motor does not generate magnetism because it uses ultrasonic vibration as a driving source without using a winding or a magnet as a driving source. For this reason, even in a high magnetic field, it operates correctly without being affected by magnetism. Further, since no magnetism is generated, there is no effect on data transmission / reception by wireless communication. Further, since no winding is used, it is possible to adopt a simple configuration, and it is possible to reduce the weight and cost.
[0033]
Next, the operation of the
[0034]
When outputting braille data in step S3, the
[0035]
When converting the Braille data to the address data, the
[0036]
When the braille data is displayed in step S6, it is determined whether to change the page (step S7). That is, the
[0037]
The present invention is not limited to the above-described method of converting Braille data into address data and outputting the converted data to a Braille unit, and it is possible to apply any method of expressing Braille based on received data.
[0038]
Although the present embodiment has been described with respect to the case where braille display is performed, for example, three-dimensional data such as map data having contour lines and weather chart data having isobars is adjusted by adjusting the amount of protrusion of the projection. Can also be displayed. In this case, the protrusion amount of the protrusion and the address data in the matrix expression are expressed in the three-dimensional data format (X, Y, Z) in the same manner as described above, and the protrusion at the position of (X, Y) is the Z protrusion amount. Is performed. As a result, not only Braille, but also three-dimensional data such as map data having contour lines and weather chart data having isobars are displayed three-dimensionally. Data can be recognized. Since this ultrasonic motor has high controllability, it is possible to adjust the amount of protrusion of the projection and accurately express three-dimensional data. Furthermore, the amount of data received per unit time tends to increase due to the recent increase in the data transfer rate. Data can be displayed. In addition, the ultrasonic motor does not generate magnetism because it uses ultrasonic vibration as a driving source without using a winding or a magnet as a driving source. For this reason, even in a high magnetic field, it operates correctly without being affected by magnetism. Further, since no magnetism is generated, there is no effect on data transmission / reception by wireless communication. Further, since no winding is used, it is possible to adopt a simple configuration, and it is possible to reduce the weight and cost.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a configuration is employed in which each projection of the Braille unit is advanced or retracted by using the driving force of the ultrasonic motor. Can be displayed. In addition, since the ultrasonic motor has high controllability, it is possible to accurately represent Braille data. Further, recently, the data transfer rate has been increased, and the amount of data received per unit time tends to increase. However, according to the present invention, the display speed of braille data is increased. It can be displayed. In addition, the ultrasonic motor does not generate magnetism because it uses ultrasonic vibration as a driving source without using a winding or a magnet as a driving source. For this reason, even in a high magnetic field, it operates correctly without being affected by magnetism. Further, since no magnetism is generated, there is no effect on data transmission / reception by wireless communication. Further, since no winding is used, it is possible to adopt a simple configuration, and it is possible to reduce the weight and cost.
[0040]
In addition, since the Braille data is read from the data storage unit and output to the Braille unit for each Braille data amount that can be displayed at a time, the Braille data can be displayed in page units. Thereby, the convenience can be improved.
[0041]
Further, three-dimensional data can be represented. The three-dimensional data includes, for example, map data having contour lines, weather map data having isobars, and the like. Since the three-dimensional data is displayed three-dimensionally, the user can recognize the data by touching each projection and feeling the unevenness. Since this ultrasonic motor has high controllability, it is possible to accurately represent three-dimensional data. Furthermore, the amount of data received per unit time tends to increase due to the recent increase in data transfer speed. However, according to the present invention, since the display speed of three-dimensional data increases, three-dimensional Data can be displayed.
[0042]
In addition, since each projection is sandwiched by a pair of ultrasonic motors arranged so that the triangular projection structures face each other, the number of points of contact with the projections as a transported object increases, and as a result, the frictional force increases. As a result, the output can be increased and the controllability can be increased.
[0043]
Further, since the triangular projection structure is formed of non-magnetic phosphor bronze, it can be operated without being affected by magnetism. Phosphor bronze is a preferred material in that the ultrasonic motor has the feature of having no magnetic action.
[0044]
In addition, since a display unit is provided in addition to the braille unit, it is possible to display image data and character data. This display unit is configured by, for example, a liquid crystal display or an organic EL display. For example, when applied to a mobile phone, a liquid crystal display can be provided on the same side as the operation buttons, and a Braille unit can be arranged on the back side. This makes it possible to display image data and character data in addition to braille data and three-dimensional data.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a mobile phone according to an embodiment;
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the mobile phone according to the embodiment.
FIG. 3 is a perspective view showing a part of a braille display unit.
FIG. 4 is a sectional view showing an actuator structure.
FIG. 5 is a perspective view showing the entire structure of a piezoelectric linear actuator alone.
FIG. 6A is a top view of a piezoelectric linear actuator.
(B) Side view of piezoelectric linear actuator
(C) Bottom view of piezoelectric linear actuator
(D) Right side view of piezoelectric linear actuator
FIG. 7 is a diagram showing the operation principle of a piezoelectric linear actuator.
FIG. 8 is a diagram showing the operation of a triangular projection structure alone.
FIG. 9 is a diagram showing a state of the piezoelectric linear actuator for each quarter cycle.
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the mobile phone according to the present embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing a display example of braille data and a corresponding braille display unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記通信部が受信した文字データを点字データに変換する変換部と、
超音波モータの駆動力によって進出または退避可能な複数の突起を有する点字ユニットと、を備え、
前記点字ユニットは、前記点字データに基づいて前記各突起を進出または退避させることにより点字を現すことを特徴とする通信端末装置。A communication unit for transmitting and receiving data;
A conversion unit that converts the character data received by the communication unit into Braille data,
Braille unit having a plurality of protrusions that can advance or retract by the driving force of the ultrasonic motor,
The communication terminal device, wherein the Braille unit displays Braille by moving each projection forward or backward based on the Braille data.
前記点字ユニットが一度に表示可能な点字データ量毎に、前記データ格納部から点字データを読み出して前記点字ユニットに出力する制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の通信端末装置。A data storage unit for storing the received character data, or the converted braille data,
The communication terminal according to claim 1, further comprising: a control unit that reads out Braille data from the data storage unit and outputs the Braille data to the Braille unit for each Braille data amount that the Braille unit can display at one time. apparatus.
超音波モータの駆動力によって進出または退避可能な複数の突起を有するユニットと、を備え、
前記点字ユニットは、前記3次元データに基づいて前記各突起を進出または退避させることにより、前記3次元データを3次元的に表示することを特徴とする通信端末装置。A communication unit for transmitting and receiving three-dimensional data including information of at least unevenness;
A unit having a plurality of protrusions that can be advanced or retracted by the driving force of the ultrasonic motor,
The communication terminal device, wherein the Braille unit displays the three-dimensional data three-dimensionally by moving each of the projections forward or backward based on the three-dimensional data.
板状に形成された電歪材と、
前記電歪材の一方の表面上に設けられた第1の電極と、
前記第1の電極上に設けられ、断面が逆V字状に形成された三角突起構造体と、
前記電歪材の他方の表面上に設けられ、前記三角突起構造体の頂点と対向する位置で分割された第2の電極と、から構成され、
前記各突起は、複数の前記超音波モータにおける前記三角突起構造体によって支持されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の通信端末装置。The ultrasonic motor,
An electrostrictive material formed in a plate shape,
A first electrode provided on one surface of the electrostrictive material,
A triangular projection structure provided on the first electrode and having an inverted V-shaped cross section;
A second electrode provided on the other surface of the electrostrictive material and divided at a position facing a vertex of the triangular protrusion structure;
4. The communication terminal device according to claim 1, wherein each of the protrusions is supported by the triangular protrusion structures in a plurality of the ultrasonic motors. 5.
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- 2003-03-20 JP JP2003120679A patent/JP3917950B2/en not_active Expired - Fee Related
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