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JP2008141535A - 携帯電話制御装置及び機械的画像揺れ制御方法 - Google Patents

携帯電話制御装置及び機械的画像揺れ制御方法 Download PDF

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JP2008141535A JP2006326195A JP2006326195A JP2008141535A JP 2008141535 A JP2008141535 A JP 2008141535A JP 2006326195 A JP2006326195 A JP 2006326195A JP 2006326195 A JP2006326195 A JP 2006326195A JP 2008141535 A JP2008141535 A JP 2008141535A
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Shoji Seta
渉二 瀬田
Takeshi Yoshimoto
健 吉本
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Toshiba Corp
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Abstract

【課題】携帯電話の振れを機械的に調整する携帯電話制御装置及び機械的画像揺れ制御方法を提供する。
【解決手段】回転速度を測るジャイロセンサ12,加速度を測る加速度センサ14,及びA/D変換器18を有するセンサ部10と、ベースバンド部22,及びモーションコントローラ部24を有するプロセッサ部20と、X軸調整モータドライバ32,及びY軸調整モータドライバ34を有する液晶表示ディスプレイ軸調整モータドライバ部30とを備え、ジャイロセンサ12,及び加速度センサ14の測定データに基いて、相対的に早い動きがあった時は、ジャイロセンサ12が加速度センサ14を補正し、相対的に遅い動きがあった時は、加速度センサ14が、ジャイロセンサ12を補正する携帯電話制御装置及び機械的画像揺れ制御方法。
【選択図】図1

Description

本発明は、携帯電話制御装置及び機械的画像揺れ制御方法に係り、特に、携帯電話内部に配置され、機械的に振れを調整する携帯電話制御装置及び機械的画像揺れ制御方法に関する。
最近の携帯電話では、TV電話機能を持たせ、相手の顔が液晶表示装置(LCD)に出力され会話をすることが可能となってきている。また、TVを見る機能を設け、携帯電話のLCDからTVを見ることができる様になってきている。また、今後地上波デジタル放送なども携帯電話から見ることができる様になってきている。この様に、LCD画面から、情報を得る機会が増えてきている。
しかしながら、上記の結果障害も発生している。例えば、電車、車等の乗り物に乗車している時、携帯電話をTV機能にして、TVを見る時、乗り物の微妙な動きにより視線からは、LCDのTV画像が常時揺れてしまい、正確な動画情報を見ることができない。また、静止状態でも、手触れにより、視線からは、LCDのTV画像は常時揺れてしまい、正確な動画情報を見ることはできない。
入力映像信号に応じた画像を表示する実画像表示領域よりも大きな画像表示領域を有する平面マトリックス表示部の揺れ量を揺れ量検出部により検出し、その揺れ量に基いて、揺れ補正部により表示駆動部を制御することにより、平面マトリックス表示部の実画像表示領域を移動させ、平面マトリックス表示部の水平方向及び垂直方向水平方向への揺れによる表示画像の揺れを補正する画像表示装置については、既に開示されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に係る画像表示装置によれば、振動を伴う車載用の画像表示装置において、振動によって鑑賞し難い画像を見やすく表示することができる。
送信機から受信機の受信回路に受信される前輪回転検出信号及びRAMに予め記憶された前輪サイズ及び計時回路により得られる計時データに基づき、CPUにより自転車の走行状態が算出され、RAM内のレジスタに記憶されてLCD表示部に表示されると共に、X方向加速度センサ及びY方向加速度センサにより検出される受信機の揺れに伴うX,Y加速度信号が、予め設定された閾値レベルを上回った場合には、その上回った期間でのみ波形検出部からハイレベルの加速度検出信号がCPUに供給され、LCD表示部における各走行状態データの表示が消灯される構成の表示装置については、既に開示されている(例えば、特許文献2参照。)。特許文献2に係る画像表示装置によれば、自動車等に取り付けられて、車両の走行状態を表示する表示装置において、例えば、車両の振動に伴い表示画面の揺れが生じた場合でも、その表示画面における表示内容を、見易く表示することができる。
特開平09−009179号公報 特開平08−094389号公報
本発明の目的は、携帯電話の機械的に振れを調整し、乗り物に乗って、携帯電話からTVを見たり、TV電話をしている時に、携帯振れにより発生する画像の振れを無くす、あるいは、最小限に制御する携帯電話制御装置及び機械的画像揺れ制御方法を提供することにある。
本発明の一態様によれば、(イ)回転速度を測るジャイロセンサ,加速度を測る加速度センサ,及びA/D変換器を有するセンサ部と、(ロ)中央演算処理装置,及びディジタル・シグナル・プロセッサを有するベースバンド部,及びモーションコントローラ部を有するプロセッサ部と、(ハ)X軸調整モータドライバ,及びY軸調整モータドライバを有する液晶表示ディスプレイ軸調整モータドライバ部とを備え、(ニ)ジャイロセンサ,及び加速度センサの測定データに基いて、相対的に早い動きがあった時は、ジャイロセンサが加速度センサを補正し、相対的に遅い動きがあった時は、加速度センサが、ジャイロセンサを補正する携帯電話制御装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、(イ)センサ部と、プロセッサ部と、LCD軸調整モータドライバ部とを備える携帯電話制御装置の機械的画像揺れ制御方法であって、(ロ)センサ部において、揺れを感知するステップと、(ハ)センサ部内のA/D変換器によって、X,Y,Z軸の振れ幅のアナログ信号をディジタル信号に変換するステップと、(ニ)得られたディジタル信号のデータをプロセッサ部内のベースバンド部に送信し、データ処理するステップと、(ホ)ベースバンド部において処理されたデータをプロセッサ部内のモーションコントローラ部に送信するステップと、(ヘ)モーションコントローラ部に送信されたデータを、モータを駆動させるためのパルスのステップ信号と、X,Y,Zの方向信号データに変換し、LCD軸調整モータドライバ部へ出力するステップと、(ト)LCD軸調整モータドライバ部内のX軸調整モータドライバ,Y軸調整モータドライバ,及びZ軸調整モータドライバによって、それぞれX軸調整モータ,Y軸調整モータ,及びZ軸調整モータを駆動するステップとを備える機械的画像揺れ制御方法が提供される。
本発明の携帯電話制御装置及び機械的画像揺れ制御方法によれば、携帯電話の機械的に振れを調整し、乗り物に乗って、携帯電話からTVを見たり、TV電話をしている時に、携帯振れにより発生する画像の振れを無くす、あるいは、最小限に制御することができる。
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各ブロックの大きさ、厚みと平面寸法との関係は異なることに留意すべきである。したがって、各ブロックの大きさ、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
[第1の実施の形態]
(携帯電話制御装置)
本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置の構成は、図1に示すように、3Dの物体の回転速度を測るジャイロセンサ(X,Y,Z)12,3Dの加速度を測る加速度センサ(X,Y)14,地磁気を測る地磁気センサ(Z)16,及びA/D変換器18を有するセンサ部10と、中央演算処理装置(CPU)21,及びディジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)23を有するベースバンド部22,及びモーションコントローラ部24を有するプロセッサ部20と、X軸調整モータドライバ32,Y軸調整モータドライバ34,及びZ軸調整モータドライバ36を有するLCD(液晶表示ディスプレイ)軸調整モータドライバ部30とを備える。LCD軸調整モータドライバ部30は、処理データモニタ40との間で処理データを送受信する。
本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置の構成は、図1に示すように、ジャイロセンサ(X,Y,Z)12、加速度センサ(X,Y)14、地磁気センサ(Z)16によって、センサ部10が構成されているが、これは、ジャイロセンサ(X,Y,Z)12の素早い回転速度を測る特徴と、加速度センサ(X,Y)14と磁気センサ(Z)16の様にゆっくりとした動きであるが位置のズレを正確に把握できるセンサを組み合わせることにより、素早い動きがあった時は、ジャイロセンサ(X,Y,Z)12が加速度センサ(X,Y)14や地磁気センサ(Z)16に補正をかけ、ゆっくり動いている時は、加速度センサ(X,Y)14や地磁気センサ(Z)16が、ジャイロセンサ(X,Y,Z)12を補正することで、すべての状態で、正確に3Dモーションをとらえるためである。
本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置は、携帯電話内部に配置される。本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置は、上述の通り、微小なX,Y,Z軸の振れを感知するセンサ部10を設け、センサ部10から振れの角度情報をディジタル信号に変換し、ベースバンド部22内のCPU21およびDSP23により演算、データ処理を行い、そのデータをモーションコントローラ部24を介し、機械的に、振れを調整する。これにより、例えば乗り物に乗って、携帯電話からTVを見たり、TV電話をしている時に、携帯振れにより発生する画像の振れを無くす、あるいは、最小限に制御することができる。
本発明の第1の実施の形態の変形例に係る携帯電話制御装置の構成は、用途によって、図2に示すように、2Dの物体の回転速度を測るジャイロセンサ(X,Y)13,2Dの物体の加速度を測る加速度センサ(X,Y)14,及びA/D変換器18を有するセンサ部10と、中央演算処理装置(CPU)21,及びディジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)23を有するベースバンド部22,及びモーションコントローラ部24を有するプロセッサ部20と、X軸調整モータドライバ32,及びY軸調整モータドライバ34を有するLCD(液晶表示ディスプレイ)軸調整モータドライバ部30とを備える。LCD軸調整モータドライバ部30は、処理データモニタ40との間で処理データを送受信する。
すなわち、センサ部10は、ジャイロセンサ(X,Y)13と加速度センサ(X,Y)14の2Dの構成にしても良い。LCD軸調整モータドライバ部30は、2Dの構成に対応させて、X軸調整モータドライバ32,及びY軸調整モータドライバ34を備える。
(機械的LCD画像揺れ制御方法)
本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置の機械的画像揺れ制御方法は、図3に示すように、フローチャート図を用いて表すことができる。
例えば、乗り物に乗って携帯でTVを見ていて、乗り物の揺れにより携帯電話ゆれた場合、あるいは、手振れを起こし、携帯電話が揺れた場合、以下の処理フローを実行する。
(a)まず、ステップS1において、揺れをセンサ部10で感知する。
(b)次に、ステップS2において、センサ部10内のA/D変換器18によって、X,Y,Z軸の振れ幅のアナログ信号をディジタル信号に変換する。
(c)次に、ステップS3において、得られたディジタル信号のデータをプロセッサ部20内のベースバンド部22に送信し、ベースバンド部22に入力されたデータは、CPU21,DSP23のプロセッサによって、データ処理される。
(d)次に、ステップS4において、ベースバンド部22において処理されたデータを、モーションコントローラ部24に送信する。
(e)次に、ステップS5において、モーションコントローラ部24に送信されたデータは、モーションコントローラ部24において、モータを駆動させるためのパルスのステップ信号と、X,Y,Zの方向信号データに変換され、LCD軸調整モータドライバ部30へ出力される。
(f)次に、ステップS6において、LCD軸調整モータドライバ部30内のX軸調整モータドライバ32,Y軸調整モータドライバ34,及びZ軸調整モータドライバ36において、それぞれX,Y,Zのステップ信号と、X,Y,Zの方向信号をD/A変換し、増幅器に入力し、増幅器でこれらのディジタル信号を正しい順番に変換してモータの各コイルに電流を供給する。
(g)次に、ステップS7において、モータの各コイルに供給する電流を処理データモニタ40においてモニタし、X軸調整モータ54,Y軸調整モータ56,及びZ軸調整モータ58を駆動する。
本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置は、図4に示すように、X軸調整モータ54,Y軸調整モータ56,及びZ軸調整モータ58を有する回転テーブル52と、回転テーブル52上に配置され,携帯電話のLCD画面を搭載するステージ50とを更に備え、X軸調整モータドライバ32はX軸調整モータ54を駆動し、Y軸調整モータドライバ34はY軸調整モータ56を駆動し、Z軸調整モータドライバ36はZ軸調整モータ58を駆動することによって、回転テーブル52は、X,Y,Zのそれぞれの軸に対し、携帯電話の振動に対し、逆方向に移動する。すなわち、X軸調整モータ54,Y軸調整モータ56,及びZ軸調整モータ58の各コイルに供給された電流は、各々X軸調整モータ54,Y軸調整モータ56,及びZ軸調整モータ58の各モータを動かす。各々のX軸調整モータ54,Y軸調整モータ56,及びZ軸調整モータ58駆動によって、ステージ50を搭載する回転テーブル52は、X,Y,Zのそれぞれの軸に対し、パルス分移動する。携帯電話の振動に対し、逆方向に移動する。結果として、LCD画面の揺れを防止することができる。
本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置においては、位置決め制御に関しては、ステッピングモータ形式を取り入れているが、直流ブラシ・モータ、ブラシレス直流(永久磁石)モータを使う事も勿論可能である。
(電磁制御)
或いは又、電磁石を利用して、X,Y,Z軸方向の精密制御を行うこともできる。本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置においては、図5に示すように、ステージ50に対して、X軸制御プレート62、Y軸制御プレート64、及びZ軸制御プレート66をそれぞれ配置し、各プレートとステージ50との間の距離の微小変位ΔX、ΔY、及びΔZを電磁的に制御することで、携帯電話のLCD画面を搭載するステージ50をX軸、Y軸、Z軸の3D方向で精密制御することができる。
すなわち、X軸制御プレート62に接続されるX軸制御用電磁石68,Y軸制御プレート64に接続されるY軸制御用電磁石70,及びZ軸制御プレート66に接続されるZ軸制御用電磁石72に流れる電流Ix,Iy,Izを調整することで、各プレートとステージ50との間の距離の微小変位ΔX、ΔY、及びΔZを電磁的に制御することで、携帯電話のLCD画面を搭載するステージ50をX軸、Y軸、Z軸の3D方向で精密制御することができる。
電流Ix,Iy,Izと微小変位ΔX、ΔY、ΔZ間にはそれぞれ比例関係が成立することから、制御も容易である。又、電流Ix,Iy,Izは、X軸調整モータドライバ32、Y軸調整モータドライバ34、及びZ軸調整モータドライバ36から直接駆動することもできる。
X,Y,Zのそれぞれの軸に対し、携帯電話の振動に対し、逆方向に移動する。すなわち、X軸制御用電磁石68,Y軸制御用電磁石70,及びZ軸制御用電磁石72の各コイルに供給された電流Ix,Iy,Izを調整することで、各プレートとステージ50との間の距離の微小変位ΔX、ΔY、及びΔZを電磁的に制御することで、携帯電話のLCD画面を搭載するステージ50をX軸、Y軸、Z軸の3D方向で精密制御することができる。携帯電話の振動に対し、逆方向に移動する。結果として、LCD画面の揺れを防止することができる。
本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を携帯電話装置内に配置することで、乗り物に乗っている際、揺れによる視覚からのLCDの画面振れを、吸収し、或いは無くすことができる。本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置により、乗り物に乗っている時でも、常時、振れのない携帯画面の映像(TV、電話等)をみることができる。
本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を配置した携帯電話の場合のX,Y軸方向の振幅の変化を図6(a)に示し、本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を配置しない場合のX,Y軸方向の振幅の変化を図6(b)に示す。すなわち、横軸をX座標、縦軸をY座標でとった時に、携帯電話のLCDの一点を原点に取り、本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を入れない場合の振れ幅を図6(a)に、本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を入れた場合の振れ幅を図6(b)に示す。本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を入れることによって、入れない時と比較し、振れ幅が1/50程度に減少することがわかる。
次に、本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を配置しない携帯電話の場合のZ軸方向の振幅の変化を、模式的に図7(a)に示し、本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を配置した携帯電話の場合のZ軸方向の振幅の変化を、模式的に図7(b)に示す。すなわち、横軸をXY平面とし、縦軸をZとしている。Z座標でのLCDの一点を原点に取った時、本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を入れていない携帯電話の場合のZ軸方向の振れ幅を図7(a)に、本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を入れた携帯電話の場合のZ軸方向の振れ幅を図7(b)に示す。
本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を入れることで、入れない時と比較し、同様に振れ幅が1約1/50程度に減少することがわかる。
この結果、本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を携帯電話のLCD画面制御に取り入れることで、外部の揺れを感知し、視覚からのLCD画面の揺れを無くすことができる。
本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置及び機械的画像揺れ制御方法によれば、携帯電話の機械的に振れを調整し、乗り物に乗って、携帯電話からTVを見たり、TV電話をしている時に、携帯振れにより発生する画像の振れを無くす、あるいは、最小限に制御することができる。
[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第1の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置の模式的ブロック構成図。 本発明の第1の実施の形態の変形例に係る携帯電話制御装置の模式的ブロック構成図。 本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置の機械的画像揺れ制御方法を示すフローチャート図。 本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置のLCD軸調整モータドライバー部の模式的構成図。 本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置においては、ステージに対して、X軸制御プレート、Y軸制御プレート、及びZ軸制御プレートをそれぞれ配置し、各プレートとステージとの間の距離の微小変位ΔX、ΔY、及びΔZを電磁的に制御する構成を説明する模式図。 本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を配置した携帯電話において、(a)携帯電話制御装置を動作させない場合のX,Y軸方向の振幅の変化図、(b)携帯電話制御装置を動作させた場合のX,Y軸方向の振幅の変化図。 本発明の第1の実施の形態に係る携帯電話制御装置を配置した携帯電話において、(a)携帯電話制御装置を動作させない場合のZ軸方向の振幅の変化図、(b)携帯電話制御装置を動作させた場合のZ軸方向の振幅の変化図。
符号の説明
10…センサ部
12…ジャイロセンサ(X,Y,Z)
13…ジャイロセンサ(X,Y)
14…加速度センサ(X,Y)
16…地磁気センサ(Z)
18…A/D変換器
20…プロセッサ部
21…中央演算処理装置(CPU)
22…ベースバンド部
23…ディジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)
24…モーションコントローラ部
30…LCD軸調整モータドライバ部
32…X軸調整モータドライバ
34…Y軸調整モータドライバ
36…Z軸調整モータドライバ
40…処理データモニタ
50…ステージ
52…回転テーブル
54…X軸調整モータ
56…Y軸調整モータ
58…Z軸調整モータ
62…X軸制御プレート
64…Y軸制御プレート
66…Z軸制御プレート
68…X軸制御用電磁石
70…Y軸制御用電磁石
72…Z軸制御用電磁石
Ix,Iy,Iz…電流
ΔX、ΔY、ΔZ…微小変位
S1〜S7…ステップ

Claims (5)

  1. 回転速度を測るジャイロセンサ,加速度を測る加速度センサ,及びA/D変換器を有するセンサ部と、
    中央演算処理装置,及びディジタル・シグナル・プロセッサを有するベースバンド部,及びモーションコントローラ部を有するプロセッサ部と、
    X軸調整モータドライバ,及びY軸調整モータドライバを有する液晶表示ディスプレイ軸調整モータドライバ部
    とを備え、前記ジャイロセンサ,及び前記加速度センサの測定データに基いて、相対的に早い動きがあった時は、前記ジャイロセンサが前記加速度センサを補正し、相対的に遅い動きがあった時は、前記加速度センサが、前記ジャイロセンサを補正することを特徴とする携帯電話制御装置。
  2. 前記センサ部は、更に地磁気センサを備え、前記液晶表示ディスプレイ軸調整モータドライバ部は、更にZ軸調整モータドライバを備えることを特徴とする請求項1記載の携帯電話制御装置。
  3. 前記ジャイロセンサは、2次元若しくは3次元の回転速度を検知することを特徴とする請求項1乃至請求項2の内、何れか1項記載の携帯電話制御装置。
  4. X軸調整モータ,Y軸調整モータ,及びZ軸調整モータを有する回転テーブルと、前記回転テーブル上に配置され,携帯電話のLCD画面を搭載するステージとを更に備え、
    前記X軸調整モータドライバは前記X軸調整モータを駆動し、前記Y軸調整モータドライバは前記Y軸調整モータを駆動し、前記Z軸調整モータドライバは前記Z軸調整モータを駆動することによって、前記回転テーブルは、X,Y,Zのそれぞれの軸に対し、携帯電話の振動に対し、逆方向に移動することを特徴とする請求項2乃至請求項3の内、何れか1項記載の携帯電話制御装置。
  5. センサ部と、プロセッサ部と、LCD軸調整モータドライバ部とを備える携帯電話制御装置の機械的画像揺れ制御方法であって、
    前記センサ部において、揺れを感知するステップと、
    前記センサ部内のA/D変換器によって、X,Y,Z軸の振れ幅のアナログ信号をディジタル信号に変換するステップと、
    得られたディジタル信号のデータを前記プロセッサ部内のベースバンド部に送信し、データ処理するステップと、
    前記ベースバンド部において処理されたデータを前記プロセッサ部内のモーションコントローラ部に送信するステップと、
    前記モーションコントローラ部に送信されたデータを、モータを駆動させるためのパルスのステップ信号と、X,Y,Zの方向信号データに変換し、前記LCD軸調整モータドライバ部へ出力するステップと、
    前記LCD軸調整モータドライバ部内のX軸調整モータドライバ,Y軸調整モータドライバ,及びZ軸調整モータドライバによって、それぞれX軸調整モータ,Y軸調整モータ,及びZ軸調整モータを駆動するステップ
    とを備えることを特徴とする機械的画像揺れ制御方法。
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