WO2008029738A1 - Dispositif terminal de communication - Google Patents

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WO2008029738A1
WO2008029738A1 PCT/JP2007/067034 JP2007067034W WO2008029738A1 WO 2008029738 A1 WO2008029738 A1 WO 2008029738A1 JP 2007067034 W JP2007067034 W JP 2007067034W WO 2008029738 A1 WO2008029738 A1 WO 2008029738A1
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WO
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key
linear vibration
communication terminal
magnetic
pole
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Application number
PCT/JP2007/067034
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kazuhiro Yokota
Original Assignee
Japan Ecology Corporation
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Publication date
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/0202—Constructional details or processes of manufacture of the input device
    • G—PHYSICS
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    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
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    • G09B21/04—Devices for conversing with the deaf-blind
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965—Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H03K17/97—Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a magnetic movable element

Definitions

  • the present invention relates to a communication terminal device that enables communication between a person with some sort of disability, particularly a deaf-blind person, and another person.
  • Fig. 29 shows that the user's left hand 201 is fitted with the ring-shaped sensor module 202, 203, 204, 205, 206 on each of the points 201a, 201b, 201c, 201d and 201e of the user's left hand 201 It was necessary for the user to wear a wristwatch-type band 207 on the wrist and the portable information processor 208.
  • An impact sensor (not shown), a signal amplifier, and an optical signal oscillator are mounted in the inside of the ring-shaped sensor modules 202 to 206, respectively.
  • an optical receiver, an analyzer, and a weak radio wave transmitter are incorporated in the wristwatch type band 207.
  • the impact sensors in the sensor modules 202 to 206 mounted on each finger are generated when the finger, floor, wall, thigh, or other supporting surface is struck with a finger (hereinafter referred to as a finger) It is designed to detect shocks.
  • the detected impact signal is subjected to frequency discrimination and initial amplification in the signal amplifier, and then transmitted as optical noise by the optical signal transmitter.
  • Optical noise is received by the light receiving unit in the wristwatch band 207, and the received light signal is a band. It is input to the analysis unit in 106 and determines the output character code.
  • the output character code is sent to a portable information processor 208 having a wireless receiver inside through a weak radio wave transmitter, and processed by this processor to determine input information.
  • This interactive device is, as shown in FIG. 30, a first operation unit 300 for the deaf-blind to input Braille and to make braille tactile sense, and as shown in FIG. A second operation unit 310 for inputting and reading the data, and a linkage device 320 for electrically and / or electronically coupling the first and second operation units as shown in FIG. It is a portable device provided.
  • the linking device 320 includes a control / storage unit 321, and basically has the same configuration as the main part of a normal word processor or personal computer. That is, the linkage device 320 is incorporated into the first operating unit 300 or the second operating unit 310 which is integrated with the first operating unit 300.
  • This device forms Braille on pin display 302 in response to the key operation of Braille input keyboard 301 from the first operation unit 300 and outputs sound, and also displays the second operation menu 310.
  • a visible character string is displayed on the display 311 in response to the operation of the corresponding visible character input keyboard 312 on 311, and a corresponding braille string is formed on the pin display 302 of the first operation unit 300, and between the two.
  • Enable dialogue Patent Document 1: Patent No. 2698320
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-321197
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-75473
  • the present invention is intended to solve the problems of such a conventional configuration, and it is easy to carry, especially for persons with disabilities such as deaf-blind persons and other human resources.
  • the goal is to provide a communication terminal that can communicate easily and accurately.
  • the present invention is capable of advancing and retracting with respect to the housing at a position where the housing and a user holding the housing hit each finger.
  • a plurality of keys disposed in the housing, a key potential generator for generating a potential according to movement of the key in response to the movement of the user's finger, and a code circuit for converting the generated potential into a transmission code signal A path, an uncoding circuit for converting the received code signal into a potential for moving the key, a key driving generator for moving the key according to the converted potential from the uncoding circuit, and a coded signal
  • a communication terminal device provided with a transceiver.
  • the communication terminal device further includes a linear vibration actuator having the functions of the key potential generator and the key drive generator, and the linear vibration actuator has a movable shaft fixed to the key.
  • the communication terminal device of the present invention may include at least a pair of click switches and a move or scroll switch! // !. Further, in the communication terminal device of the present invention, the casing may be shaped so that the user can hold it with one hand.
  • the communication terminal apparatus of the present invention may include two of the cases, and may exchange electric signals between the two cases via a spring or wirelessly! /.
  • the communication terminal device of the present invention further includes a linear vibration actuator module, and the linear vibration actuator module is disposed at a predetermined interval between the frame and the frame, and the key And at least two linear vibration actuators that combine the function of a potential generator and the function of the key drive generator, each of the linear vibration actuators having a cylindrical bobbin and a single coil.
  • An excitation coil which is divided into at least two in the axial direction of the coil and wound around the outer peripheral surface of the bobbin at a predetermined interval, and a center of the row of divided excitation coils for flux convergence 1 magnetic body, and a stator including
  • a movable body provided with a permanent magnet mounted on the movable element, and in the movable body, the second magnetic body and the permanent magnet are arranged such that mutually repelling magnetic poles are adjacent to each other,
  • the frame supports both ends of the stator of each of the linear vibration actuators, and in the linear vibration actuator module, the frame of the plurality of linear vibration actuators
  • the first magnetic body may be disposed along the arrangement direction of the plurality of linear vibration actuators.
  • the first magnetic body in the linear vibration actuator, may have a substantially semicircular shape along the outer periphery of the linear vibration actuator.
  • a magnetic pole of the second magnetic body of the movable body of each of the linear vibration absorbers adjacent to each other is a south pole, a north pole, and a south pole.
  • N pole N pole S pole N pole alternately disposed, the first magnetic bodies of the plurality of linear vibration actuators are configured as a single continuous magnetic body through all the linear vibration actuators! / Well, yes.
  • the transmitter of the easy-to-carry terminal device transmits a coded signal according to the movement of the key, while it is wired or not. Since the receiver of the terminal receives the coded signal in the form of radio and moves the key of the terminal, if these codes correspond to the language, for example, Braille, it is easy and accurate. It is possible to communicate with a person having a certain disability, including a deaf-blind person with this terminal device, with other people with other terminal devices. In addition, a person with a communication failure has this communication terminal device, while another person has the same or similar communication terminal device, and both parties exchange signals to communicate with each other. These communication terminal devices may be connected to a personal computer to exchange signals and output characters and voices to the display of the personal computer.
  • the above-mentioned operation by the communication terminal apparatus also has at least two exciting coils 180 mutually.
  • a reverse winding linear system By using a reverse winding linear system, a stable electromotive force is generated with a long stroke of the key, while a force S is applied to generate a stable driving force with a long stroke to the key.
  • the above-mentioned operation by the communication terminal device can determine or cancel character input by at least a pair of click switches, and can also input and output characters by a move or scroll key function switch for reading characters. It can be done.
  • the action by the above-mentioned communication terminal apparatus can be made by one-handed input, which enables inputting while working with a person who can use only one hand or with the other hand.
  • the above-mentioned operation by the communication terminal device enables Braille input consisting of six points, and allows two communication terminal devices to be integrated by wire or wireless so that braille characters of six points can be input at one time with both hands.
  • the operation of the above-mentioned communication terminal apparatus is as follows.
  • the magnetic body on the stator side and the magnetism on the movable body side are operated by the action of at least two linear excitation coils on the stator side and the magnetic body on the movable body side and the permanent magnets on both sides thereof.
  • the body aligns in position and eventually the movable body settles in the center of the stator. That is, the movable body is in the neutral state or in the equilibrium state when not in operation. As a result, the left and right strokes of the movable body can be secured.
  • this change in current is used as a sensor. Therefore, this module can be used not only as a tactile display as a device that uses a large number of vibration actuators, such as a tactile display as a means of transmitting information for people with visual impairment. It also exerts an effect.
  • the mutual inductor ie, the increase in electrical resistance is suppressed, and the dynamic, ie, the movement stroke of the mover can be reduced. It is possible to make it larger. As a result, the electromotive potential of the exciting coil can be efficiently changed conversely by manually or mechanically applying a force to the rod-like mover of the movable body.
  • the action of the above-mentioned communication terminal apparatus exerts an effect of stabilizing the movable body in the neutral state by making the magnetic poles of the movable bodies of the adjacent actuators attract each other.
  • the operation of the above-mentioned communication terminal apparatus is different in that, in the linear vibration actuator, magnetic members in the stators of the respective rear vibration absorbers are provided instead of being provided with one magnetic member, respectively. It is characterized in that a trajectory of one magnetic body is provided for guiding the magnetic flux lines for attracting each other of the adjacent linear vibration actuators.
  • the trajectory of this magnetic body is a function of attracting the magnetic poles of a plurality of adjacent linear vibration actuators with one magnetic body, canceling the repulsive interference of the magnetic field of the adjacent linear vibration actuators, and keeping the neutral state stable. Play.
  • the communication terminal device according to the present invention as described above is particularly easy to carry, and can easily and accurately communicate with a person who has some obstacle in communication with a deaf-blind person, etc.
  • a communication terminal device can be provided.
  • FIG. 1 is a front view of a right-hand communication terminal showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of a left-hand communication terminal showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view of the communication terminal for the right hand in a state where one half of the case of FIG. 1 is removed.
  • FIG. 4 is a front view of the left-hand communication terminal with one half of the case of FIG. 2 removed.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a key potential generator which also serves as a key drive generator.
  • FIG. 6 is a schematic view showing the generation of an electromotive current when a key on a key potential generator is pressed.
  • Fig. 7 is a schematic view showing generation of an electromotive current when returning from a state where a key is pressed in a key potential generator.
  • FIG. 8 A schematic view showing application of current in the direction of sinking the key in the key drive generator.
  • FIG. 9 A schematic view showing application of current in the direction of projecting the key in the key drive generator.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a circuit board in the communication terminal of FIG. 1 and FIG.
  • FIG. 13 is a table showing an example of a code table capable of converting a signal into various codes.
  • FIG. 14 is a table showing another example of a code table capable of converting a signal into various codes.
  • FIG. 15 is a front view showing the rear vibration actuator used in the embodiment of the linear vibration actuator module according to the present invention.
  • FIG. 16 A plan view of the same actuator.
  • FIG. 17 It is an enlarged sectional view taken along the line X-X in Fig. 16 of the same actuator.
  • FIG. 18 is a graph (Example) in which the ordinate represents the electromotive force generated by the same actuator and the abscissa represents time.
  • FIG. 19 is a plan view showing an embodiment of a linear vibration actuator module according to the present invention.
  • FIG. 20 It is a side view of the same module.
  • FIG. 21 is a front view of the module.
  • FIG. 22 is a schematic view showing the state of the linear vibration actuator and the magnetic poles of the magnetic flux focusing magnetic body in FIG. 19 of the same module.
  • FIG. 23 is a plan view showing another embodiment of the linear vibration actuator module according to the present invention.
  • FIG. 24 is a side view of the same module as another embodiment.
  • FIG. 25 is a front view of the same module as another embodiment.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view of the module taken along the line Y-Y in FIG.
  • FIG. 27 is a schematic view showing the state of the linear vibration actuator and the magnetic poles of the magnetic flux focusing magnetic body in FIG. 23 of the same module.
  • FIG. 28 is a view showing a communication terminal provided with a linear vibration actuator module.
  • FIG. 29 A perspective view showing a conventional always-wearing input system mounted on the left hand.
  • FIG. 30 is a plan view showing the configuration of a Braille input keyboard of the conventional portable interactive device.
  • FIG. 31 is a plan view showing a display of a conventional portable interactive device.
  • FIG. 32 is a block diagram showing a basic system configuration of a conventional portable dialogue apparatus. Explanation of sign
  • the communication terminal apparatus comprises a pair of communication terminals 1, 101 on the left and right.
  • the right-hand communication terminal 1 shown in FIG. 1 and the left-hand communication terminal 101 shown in FIG. 2 have the same basic configuration, although there is a difference between the right and the left.
  • Explain terminal 1 At the same time, the reference numerals of the same components of the left-hand communication terminal are indicated in parentheses in the reference numerals of the components, and the explanation of the respective components of the left-hand communication terminal 101 is omitted.
  • Communication terminal 1 (101) is located at a position where housing 2 (102) and a user holding this housing 2 (102) hit their fingers. It has four keys 3 (1 03), 4 (104), 5 (105), 6 (106) disposed so as to be movable in and out.
  • the shape of this case 2 (102) is such that the four fingers are arranged so that the finger, middle finger, ring finger and little finger can hit while the user grips immediately and the user holds the case. doing.
  • Each of these keys is provided with a key potential generator 10 (110) that generates a potential according to the movement of the key in response to the movement of the user's finger, as shown in FIGS. 3 and 4. is there.
  • the key potential generator 10 (110) also doubles as a key drive generator for moving the key by a conversion potential from an uncoding circuit described later.
  • a cylindrical cover 19 (119) having a threaded groove formed on the outer surface is provided on the outside of the bobbin 14.
  • the cover 19 (119) is screwed to the housing 2 (102).
  • the force is an outer fixing nut 20 (120) and an inner fixing nut 21 (121).
  • the cover 19 (119) is moved up and down relative to the housing 2 (102) to fit the size or finger position of the user's hand, and the key 3 (103),
  • the height of 4 (104), 5 (105), 6 (106) can be adjusted.
  • 7, 107 are a plurality of taps provided in the housing 2, 102, and 8, 108 are fixed rubbers of the lead spring.
  • a key potential generator 10 (110: linear vibration actuator) that doubles as a key drive generator The function is explained based on FIG. 6 to FIG. As shown in FIG. 6, when the external force F1 force is applied to the keys 3 (103), 4 (104), 5 (105), 6 (106), the magnet 12 (112) is moved to the spring 16 (116). In the figure, the housing 2 is moved from the position shown by the solid line to the position shown by the two-dot chain line.
  • an electromotive current that is, a signal current is generated in the direction of arrow a in the figure.
  • Bl and B2 are magnetic flux springs that move in the direction of the arrow.
  • magnet 12 (magnet 12 112) is coupled with the biasing force of the coil spring 16 (106) to force the force F2 to project relative to the housing 2 (102) from the solid line position to the position indicated by the two-dot chain line in the figure.
  • Bl and B2 are magnetic flux lines directed in the arrow direction.
  • the time required for the recovery was 100 milliseconds (MS).
  • MS milliseconds
  • Fig. 11 where the electromotive force is taken on the vertical axis and the time is taken on the horizontal axis, assuming that the time for slowly pressing each key is 50 milliseconds (MS), it is the pressurized energy S3 at that time, and these keys were released.
  • the return energy S4 at that time was the same size as the pressurized energy S3.
  • the time required for recovery was 100 milliseconds (MS).
  • the current generated by the key potential generator 10 (110) is a human power amplifier circuit 23 (123), 24 (124), 25 provided on the circuit board 22 (122) as shown in FIG. It is amplified at (125), 26 (126) and converted from analog signal to digital signal at A / D conversion circuits 27 (127), 28 (128), 29 (129), 30 (130). Enter the CPU 40 (140), which is a microcomputer.
  • the CPU 40 (140) converts the converted digital signal into a transmission code 41
  • the code circuit 141 comprises a code table table capable of converting a signal into various codes.
  • the code table is provided to convert digital signals into Japanese hiragana and various symbols.
  • the combination of eight keys 3, 4, 5, 6, 103, 104, 105, and 106 on the left and right can create 256 types of signals, and all the conventional keyboard signals are received.
  • the character is a combination of the keys 3, 4, 5, 103, 104 and 105, and can represent 64 types in hexadecimal notation.
  • the combination of the key 6, 106 and the keys 3, 4, 5, 103, 104, 105 makes it possible to express an instruction or a symbol including 256 kinds of characters.
  • the character part is displayed in hexadecimal notation, and in FIG. 13, the vertical axis indicates the combination with the left hand key 103, 104, 105, 106, and the horizontal axis indicates the combination with the right hand key 3, 4, 5, 6.
  • the left-hand key 103 indicates 1 in hexadecimal on the vertical axis
  • key 104 indicates 2 and 3 in hexadecimal
  • key 105 indicates 4 to 7 in hexadecimal
  • right hand key 3 indicates 1 in hexadecimal
  • key 5 indicate 4 to 7 in hexadecimal notation.
  • the bottom left hand key 106 performs the function of the Shift key on the keyboard
  • the right hand key 6 performs the function of the Alt key on the keyboard. Therefore, in Fig. 13, the lower left space where the Shift key is described is an array displaying lower case letters in English and other foreign languages, and the upper right space where the Alt key is described is the Menu (keyboard) with the keyboard. ) Becomes an array to display the key.
  • the blank space in the lower right of Fig. 13 where the Ctrl (control) key is described is an array that displays the Function (function) key on the keyboard.
  • a code table is provided to convert digital signals into English alphabetic alphabets and various symbols.
  • the left and right eight keys 3, 4, 5, 6, 103, 104, 105, 106 are used to make 286 types of signals, and the letters (or keys 3, 4, 5, 103, 104, 105 threads are used. It is possible to express 64 kinds of characters in hexadecimal notation with the meaning of the combination, and by the key 6, 106, the key 3, 4, 5, 103, 104, 105, and the character string combination 256 The ability to express commands and symbols including various types of characters is the same as in FIG.
  • the lower left space where the Shift key is described is an array displaying lower case letters of English alphabets, and the upper right space where the Alt (conversion) key is described.
  • the part is an array that displays the Menu key on the keyboard.
  • the blank space in the lower right of Fig. 14 where the Ctrl (control) key is described is an array that displays the Function (function) key on the keyboard.
  • Uncoded circuit 42 (142) is also equipped with a table similar to coded circuit 41 (141). The opposite is to force-coded circuit 41 (141), and the Japanese hiragana or English alphabet Etc. will be converted to digital signals.
  • the transceiver 50 includes a receiving circuit 51 (151) capable of bi-directional communication, and a transmitting circuit 52 (152) provided with an infrared LED, an FM modulator, and the like.
  • An antenna 60 is electrically connected to the transmitter-receiver 50.
  • an example of an infrared port is shown as an antenna
  • the signal is directly connected from a USB port to a personal computer or the other terminal via a lead without using the antenna. If you use the terminals shown in Figure 1 or 2 as a pair, , Leads 68, 168 may be bi-directionally transmitted and received.
  • D / A conversion circuits 31 (131), 32 (132), 33 (133) and 34 (134) are connected to the CPU 40 (140) to convert the received digital signal into an analog signal, and these are further connected.
  • Your output amplifier circuits 35 (135), 36 (136), 37 (137) and 38 (138) are connected to the D / A conversion circuit respectively, and these linear output amplifier circuits also function as key potential generators. It is connected to each key drive circuit 10 (1 10).
  • the CPU 40 (140) also operates the right click switch operation circuit 61 (161) for operating the right click switch button with the mouse or pointing input device, and operates the left click switch button with the mouse or pointing input device.
  • Scroll operation circuit 63 (163) for operating click switch button is connected respectively.
  • Figures 1 and 3 show the right click switch button 64, the left click switch button 65, the scroll switch dial 66, and the click switch button 67, and Figures 2 and 4 dial 166 and the click switch button 167. ing.
  • the click switch buttons 67 and 167 when clicked, turn the switch ON to output a corresponding electrical signal.
  • the scroll switch dials 66 and 166 operate by rotating clockwise and counterclockwise in the figure, and output an electric signal corresponding to the direction of rotation.
  • This change in potential is amplified by the input amplifier circuits 23, 24, 25, 26, 123, 124, 125, 126 as analog signals, and A / D conversion circuits 27, 28, 29, 30, 127 , 128, 129, 1
  • the code circuits 41 and 141 in the CPUs 40 and 140 transmit code signals of characters according to finger braille from the transceivers 50 and 150 in accordance with the code table tape shown in FIG. 13 or FIG. 14 from the point where the key is pressed. Do.
  • the signal is wired via a lead wire 68, 168 to a PC (not shown) from the USB port or to the other communication terminal held by another operator, through the antenna 60, 160. It is wirelessly connected.
  • the computer receives the signal and displays the appropriate text, braille, etc.
  • the communication as described above can be achieved by recognizing 106 by two inputs or two output oscillations.
  • FIGS. 15 to 17 are views showing the basic configuration of a linear vibration actuator according to an embodiment of the present invention.
  • the linear vibration actuator A is mounted on a cylindrical bobbin B, an exciting coil C wound into three on the outer peripheral surface of the bobbin B, a cover S which is a nonmagnetic material covering these coils, and an outer surface of the cover S
  • a semicircular magnetic body D, an electrode terminal O of the exciting coil, a movable shaft F of the movable body E, and its bearings P and Q are forces.
  • M movable body E is magnetic It consists of two left and right permanent magnets H and I attached so that the same magnetic pole is aligned in the direction of the center of the body G.
  • the exciting coil C is composed of a single coil, and the winding method thereof is divided into three equal parts from the center position in the axial direction of the bobbin B with an appropriate gap, and wound around the bobbin B.
  • Excitation coils C-a, C-b, and Cc are excitation coils of reverse winding with 180 degrees in the winding direction of the coils, respectively, and form three divided linear excitation coils.
  • the excitation coil C in order to take a long stroke of the movable axis F of the movable body E and obtain a constant driving force and electromotive force, the excitation coil C is used. It became necessary to provide a lot of In order to realize that, the exciting coil C can move the movable body linearly with a stable force over a wide range by the exciting coils C a, C b and C c divided into three by single layer winding, and further, 3
  • the divided excitation coil C is designed to generate an efficient electromotive force in response to a wide range of movement by suppressing an increase in mutual inductors or electrical resistances.
  • the movable body E is composed of a nonmagnetic mover F, a magnetic body G, and two permanent magnets H and I.
  • the mover F is rotatably supported by the bearings P and Q.
  • the positional relationship between the magnetic body G and the permanent magnets H and I is such that the magnetic body G is in the same position as the magnetic body D of the linear vibration actuator A, and the permanent magnets H and I are in close contact with both sides of the magnetic body G It is arranged to be.
  • the two permanent magnets H and I are disposed facing each other so as to repel each other with the magnetic body G between the S pole N pole and the N pole S pole (or the N pole S pole and the S pole N pole), Each is rigidly fixed to the mover F.
  • the movable body E in which the permanent magnets H and I are combined so as to repel the magnetic poles sandwiching the magnetic substance G will be described in more detail.
  • a strong magnetic pole was needed.
  • a strong magnetic pole with a high concentration of magnetic flux lines is provided on the magnetic body G of the movable body E by bringing the magnetic body G into contact with a repulsive magnetic pole with a strong permanent magnet such as neodyme or the like.
  • movable body E receives a change in human pressure, mechanical pressure or electrical polarity as an environmental condition from the outside, and as shown in FIG. Driven freely.
  • the movable body E is in the neutral state because a strong magnetic pole of high density is formed from the magnetic body G sandwiched between the permanent magnets H and I in the movable body E, and the permanent magnet H, of the movable body E, Since the opposite weak magnetic pole is formed at each outer end of I, the lines of magnetic force converge from the magnetic body G to each outer end of the permanent magnets H and I. Further, the magnetic flux lines radiated from the magnetic substance G of the movable body return to the end of the permanent magnets H, I via the magnetic substance D of the linear vibration actuator in the state where no potential is applied. Since the path is formed, the magnetic body G is attracted to the magnetic body D, and the movable body E is maintained in the neutral state. A strong magnetic pole is formed on the magnetic body G because each of the magnetic field lines enter from both permanent magnets.
  • FIG. 15 to FIG. 17 a human force is applied from one end of the movable shaft F of the movable body E to temporarily move it temporarily to the other end.
  • magnetic flux in a direction that impedes movement is generated in the exciting coil C due to the electromagnetic induction law of framing, and current is output to the input / output terminal O.
  • This function corresponds to the key potential generator in the first embodiment.
  • the center of the movable body E is strong at the dividing point between the other coils Since the magnetic pole tends to move away, a change of the magnetic field which is going to pull back is produced contrary to the above, and the opposite current flows. As a result, due to the linear coil, these currents flow in one direction to efficiently generate an electromotive force.
  • the exciting coil C is an electric current based on the applied potential
  • the outer end of the coil C-a is N pole or S pole in the axial direction of the movable axis F
  • the outer end of the coil C-a and C- b Split point is S pole (or N pole)
  • split point between coils C-b and C- c is N pole (S pole)
  • outer end of coil C-C is S pole It becomes a linear arrangement similar to the magnetic pole arrangement of the movable body E to become.
  • the exciting coil C of the linear vibration actuator A is, in particular, in the type of switch, It can be said that this is the operation of the electromagnetic switch with the toggle switch ON-OFF-ON type function. Furthermore, if the waveform of this electrical conversion is applied as it is and vibrated, it also becomes a tactile sensor dual use tactile display.
  • FIG. 19-22 illustrate one embodiment of the linear vibration actuator module of the present invention.
  • J is a frame having a plane rectangular shape, in which N pieces (here, N represents a positive integer of 2 or more) of the small linear vibration actuator shown in FIG. 15 to FIG. It has a function as a mounting base that doubles as a bearing for each mover F of an actuator, and is made of nonmagnetic material.
  • the magnetic members D of the linear drive actuators A are disposed on a straight line extending in the direction in which the linear vibration actuators are arranged.
  • ⁇ , T is a mechanical anti-collision collar provided between each bearing P, Q.
  • the polarity of the same magnetic pole sandwiching the magnetic body G which is the central portion of the movable body E, that is, the S-S pole or the N-N pole is the magnetic pole of the adjacent movable body E. That is, by making the N-N pole in the case of the above S-S pole and the S-S pole in the case of the above-mentioned N-N pole, different magnetic poles are drawn to attract each other, and a linear vibration actuator module in which different magnetic poles are alternately arranged. This has the effect of stabilizing each movable body E in the neutral state.
  • This module itself can be used by being incorporated in a braille communication terminal with deaf-blind persons, persons with disabilities or healthy persons. It also enables communication with portable communication terminals using media such as wired, wireless or infrared.
  • FIGS. 19 to 22 show another embodiment of the linear vibration actuator module of the present invention.
  • the configuration is the same as in FIGS. 19 to 22, and the same members as those in these figures use the same reference numerals as those in these figures. Do.
  • each linear vibration actuator has exactly the same function as that of the actuator described in FIG.
  • the magnetic body M is a magnetic body having the same function as the magnetic body D of the linear vibration actuator A, but n magnetic bodies are necessary for n linear vibration actuators A, and one magnetic body is necessary. It was made to meet you. Further, as shown in FIG. 26, the magnetic body M has a concave shape and is embedded in the frame body J so as to be positioned at the center of the magnetic body G of the movable body E in n linear vibration actuators. It is done. And, the gap between the linear portion M-a of the magnetic body M and the lowermost portion of the circumferential surface of the linear vibration actuator A is substantially zero.
  • the polarity of the same magnetic pole sandwiching the magnetic body G which is the central portion of the movable body E, that is, the S-S pole or the N-N pole is the magnetic pole of the adjacent movable body E. That is, by making the N-N pole in the case of the above S-S pole and the S-S pole in the case of the above-mentioned N-N pole, different magnetic poles are drawn to attract each other, and a linear vibration actuator module in which different magnetic poles are alternately arranged. This has the effect of stabilizing each movable body E in the neutral state. In addition, by setting the magnetic substance placed at the neutral position as a linear trajectory, the neutral state is more stable on the trajectory as compared to the above-described one embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram showing how the electromotive potential changes in one embodiment of the small linear vibration actuator shown in FIG. 15 to FIG.
  • the bobbin B of the linear vibration actuator A has a length of 24 mm and a diameter of 10 mm, and is made of a nonmagnetic material.
  • the coil C was made of a coated copper wire and had a diameter of 0.21 mm, and three split coils were wound by 2 mm and wound 240 times each.
  • As the movable body E a nonmagnetic 2 mm diameter one was used as the mover F, and as the magnetic body G, an iron 6 mm diameter and 2 mm long was used.
  • the permanent magnets used were neodymium 6 mm in diameter and 6 mm in length.
  • FIG. 18 shows an approximate amplitude change of the electromotive force when the mover of the movable body is manually pushed and released.
  • the x-axis represents time
  • the y-axis represents the magnitude of the electromotive force.
  • tl is the time taken to move the mover from the first pressing to the end of the mover F
  • t2 is the time from the end of the press to the time before the finger is released
  • t3 represents the time required for the mover to return to its original position after the finger is released from the mover.
  • 250 ms means 250 ms.
  • FIG. 15 to FIG. 17 a human force is applied from one end of the movable shaft F of the movable body E to temporarily move it temporarily toward the other end.
  • the exciting coil C A positive electromotive potential is generated in accordance with the law of electromagnetic induction of Laeming.
  • current is output to the electrode terminal O. This is shown as a pressure energy curve P in FIG.
  • FIG. 28 is a diagram showing a communication terminal apparatus provided with a linear vibration actuator module.
  • the communication terminal has a case where the linear vibration actuator module is a case 1000 and The four keys 1001, 1002, 1003, and 1004, which are installed in a movable manner so as to be able to move in and out of the case at positions where the fingers of the user holding the case 1000 hit, are clickables.
  • a tow button 1005, a move or scroll lever 1006, and a transceiver 1007 are provided. These keys 1001 to 1004 are attached in contact with the movers F of the four linear vibration actuators provided in the linear vibration actuator module, respectively.
  • the user performs finger Braille communication using the pair of left and right communication terminals 1000.
  • this change in current is amplified by the input amplifier circuit as an analog signal, and within the input range of the voltage preset by the A / D conversion circuit. It is sampled as a digital signal with the required resolution and sent to the CPU in the circuit board 22 (Fig. 12) provided in the communication terminal.
  • the code circuit in the CPU transmits from the transmitter / receiver provided in the communication terminal a code signal of a character in accordance with the finger braille according to the code table from the key pressed position.
  • the signal is wired to a personal computer or another operator's other communication terminal via a lead wire. Wirelessly connected via power, antenna. This enables transmission and reception of finger Braille information between communication terminals.
  • characters and Braille signals transmitted from the personal computer and the other operators described above are sent to the CPU in the communication terminal through the transceiver provided by the communication terminal via the USB port, antenna, etc. .
  • the CPU's uncoding circuit transmits the key vibration signal according to the character or Braille signal, converts it to an analog signal by the D / A converter circuit, amplifies the signal by the linear output amplifier circuit, and The corresponding keys are vibrated appropriately by the linear vibration actuator connected to the, and are moved into and out of the housing 1000.
  • the vibration in this case is reversible to the input to give the same generated potential in the opposite direction as the input, thereby obtaining the same vibration pressed by the finger at the time of input.
  • Braille displays that are traced with finger tips are widely used as information communication means for visually impaired people, in the future, information transmission by finger Braille displays with easy to recognize fingers will be much desired.
  • the tactile sensation of each finger can be communicated bi-directionally in real time, and wireless communication will be used as a means of infrared communication or communication at a remote location as the means of information transmission.
  • the communication terminal according to the present invention can be used for the tactile input / output device portion of such a portable terminal. In addition to other information transmission equipment, it can be applied to other applications such as sensors.

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Description

明 細 書
通信端末装置
技術分野
[0001] 本発明は、特に盲ろう者などの何らかの障害を持つ人とその他の人とのコミュニケ ーシヨンを可能にした通信端末装置に関する。
本願 (ま、 2006年 9月 1曰に、 曰本 ίこ出願された特願 2006— 238306号 ίこ基づき 優先権を主張し、その内容をここに援用する。
背景技術
[0002] 従来、盲ろう者を含めた目や耳の不自由な人と周囲の人とのコミュニケーションを図 るツールとして、指に装着し、常に携帯することによってメニュー選択や文字入力など の入力を、いつでもどこでもすぐに入力できる常装着型入力システム（例えば、特許 文献 1および 2)および盲ろう者と周囲の人との間のポータブル対話装置 (例えば、特 許文献 3)が知られている。ポータブル対話装置は、点字入力キーボードと点字ディ スプレイとを交互に使用するものである。
[0003] 従来の常装着型入力システムの一例を、図 29に基づき説明する。
図 29ίこ示すよう ίこ、使用者の左手 201の各旨 201a, 201b, 201c, 201d, 201e に旨輪型センサモジユーノレ 202, 203, 204, 205, 206を嵌め、力、つ左手 201の手 首に腕時計型バンド 207を着け、さらに携帯型情報処理機 208を、使用者が持つ必 要があった。指輪型センサモジュール 202ないし 206の内部にはそれぞれ、図示を 省略した衝撃センサ、信号増幅器、光信号発振部が実装されている。また、腕時計 型バンド 207の内部には、図示を省略した光受信部、解析部および微弱電波送信器 が組み込まれている。
[0004] 各々の指に装着されたセンサモジュール 202〜206内の衝撃センサは、各々の指 、床や壁 ·大腿部などの支持面を指先で叩いた（以下、打ち指という）ときに発生す る衝撃を検出するようになっている。検出された衝撃信号は、信号増幅器で周波数 弁別および初期増幅が行われた後、光信号発信部によって光ノ ルスとして発信され る。光ノ ルスは、腕時計型バンド 207内の光受信部で受光され、受光信号はバンド 内 106の解析部に入力され、出力文字コードを決定する。出力文字コードは、微弱 電波送信器を通じて、内部に無線受信部を持つ携帯型情報処理機 208に送られ、 この処理機にて処理され入力情報が決定されるようになっている。
[0005] また従来のポータブル対話装置の一例を、図 30ないし図 32に基づき説明する。こ の対話装置は、図 30に示すように、盲ろう者が点字入力を行いそして点字触知をす るための第 1の操作ユニット 300と、図 31に示すように介助者が可視文字列の入力 および判読を行うための第 2の操作ユニット 310と、図 32に示すように、これら第 1お よび第 2の操作ユニットを電気的および/または電子的に結合する連係装置 320と、 を備えた可搬式装置である。連係装置 320は、制御 ·記憶部 321を備え、基本的に は通常のワードプロセッサーまたはパーソナルコンピュータの主要部と同様な構成を 有する。すなわち連係装置 320は、第 1の操作ユニット 300と組み込まれるカ または 第 2の操作ユニット 310に組み込まれる。
[0006] この装置は、第 1の操作ユニット 300からの点字入力キーボード 301のキー操作に 応じてピンディスプレイ 302に点字を形成し音声を出力するとともに、第 2の操作ュニ ット 310のディスプレイ 311上に対応する可視文字入力キーボード 312の操作に応じ てディスプレイ 311上に可視文字列を表示するとともに、前記第 1の操作ユニット 300 のピンディスプレイ 302上に対応する点字列を形成し、両者間の対話を可能にする。 特許文献 1：特許第 2698320号公報
特許文献 2 :特開 2000— 321971号公報
特許文献 3：特開 2001— 75473号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 上述の常装着型入力システム（例えば、特許文献 1および 2)およびポータブル対 話装置 (例えば、特許文献 3)において、常装着型入力システムの場合、システムを 構成する装置を常に身体に装着しなければコミュニケーションが図れず、この装着が 盲ろう者に限らず健常者においても身体的違和感を伴わせるというおそれがある。ま たポータブル対話装置の場合、連係装置が第 1の操作ユニットまたは第 2の操作ュ ニットに組み込まれるので、ポータブルといってもかなりの重量となり、使用者にはか なりの肉体的負担となるおそれがある。
また、従来の常装着型入力システムおよびポータブル対話装置では、ポータブノレ 対話装置のキーボードのように操作性および持ち運び性において、どこでも容易にコ ミュニケーシヨンを行えるというようなリアルタイムな会話はできない。したがって、手に 持って各指による操作ができ、持ち運び性がよいコミュニケーション通信端末装置が 望まれていた。かつ、操作が終了すれば、手に持たなくてもよい通信端末装置も望ま れて!/ヽた。
[0008] 本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しょうとするものであり、 特に盲ろう者などの何らかの障害を持つ人とその他の人力、持ち運びが容易であつ て、し力、も容易かつ正確にコミュニケーションを図れる通信端末装置を提供することを 目白勺とする。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明は、上記目的を達成するために、筐体と、前記筐体を握持する使用者のそ れぞれの指があたる位置にて前記筐体に対して進退動可能に前記筐体に配設され た複数のキーと、前記使用者の指の動きに応動した前記キーの移動に従って電位を 発生させるキー電位発生器と、発生した電位を送信コード信号に変換するコード回 路と、受信したコード信号を前記キーを移動させる電位に変換するアンコード回路と 、前記アンコード回路からの変換電位によって前記キーを移動させるキー駆動発生 器と、コード化された信号を送受信する送受信器とを備えた通信端末装置を提供す
[0010] また本発明の通信端末装置において、前記キー電位発生器および前記キー駆動 発生器の機能を備えたリニア振動ァクチユエータを備え、前記リニア振動ァクチユエ ータは、前記キーに固定した可動軸と、前記可動軸に固定した磁石と、前記磁石に 隣接させて設けられた励磁コイルと、を備え、前記励磁コイルは連続したコイルとして 形成され、少なくとも 2つの相互に 180° 逆方向巻きのコイル部分を含んでいてもよ い。
[0011] また本発明の通信端末装置は、少なくとも一対のクリックスィッチと、移動又はスクロ 一ルスイッチとを具備して!/、てもよ!/、。 [0012] また本発明の通信端末装置において、前記筐体が使用者が片手で握持できる形 状であってもよい。
[0013] また本発明の通信端末装置は、前記筐体を 2個備え、前記 2個の筐体の間で有泉 または無線にて電気信号を交換してもよ!/、。
[0014] また本発明の通信端末装置は、リニア振動ァクチユエータモジュールを含み、前記 リニア振動ァクチユエータモジュールは、枠体と、前記枠体に所定間隔をあけて配置 され、前記キー電位発生器の機能と前記キー駆動発生器の機能を兼ね備えた、少 なくとも 2個のリニア振動ァクチユエータと、を含み、前記リニア振動ァクチユエータの 各々は、筒状ボビンと、単一コイルを前記ボビンの軸方向に少なくとも 2分割して前記 ボビンの外周面に所定間隔をあけて巻回してなる励磁コイルと、分割された前記励 磁コイルの列の中央に配設された磁束収束のための第 1磁性体と、を含む固定子と
、前記ボビン内にて軸方向に往復動自在に配置された可動子と、前記可動子に装 着した第 2磁性体と、前記可動子の軸方向に沿って前記第 2磁性体の両側で前記可 動子に装着された永久磁石と、を具備した可動体とを備え、前記可動体内で、前記 第 2磁性体および前記永久磁石は互いに反発する磁極同士が隣り合う配置になって おり、前記リニア振動ァクチユエータモジュール内で、前記枠体は前記リニア振動ァ クチユエータの各々の前記固定子の両端を支持しており、前記リニア振動ァクチユエ ータモジュール内で、前記複数のリニア振動ァクチユエータの前記第 1磁性体は前 記複数のリニア振動ァクチユエータの配列方向に沿って配置されていてもよい。
[0015] また本発明の通信端末装置は、前記リニア振動ァクチユエータにおいて、前記第 1 磁性体は前記リニア振動ァクチユエータの外周に沿った略半円状であってよい。
[0016] また本発明の通信端末装置は、前記リニア振動ァクチユエータモジュールにおいて 、隣り合う前記リニア振動ァクチユエータ同士のそれぞれの前記可動体の前記第 2磁 性体の磁極が S極 N極 S極、 N極 S極 N極と交互に配設されており、前記複 数のリニア振動ァクチユエータの前記第 1磁性体は全てのリニア振動ァクチユエータ を通じて連続した単一の磁性体として構成されて!/、てもよレ、。
[0017] 上述の通信端末装置による作用は、次の通りである。すなわち、持ち運び容易な端 末装置の送信器にて、キーの移動に応じたコード化信号を発信し、一方、有線また は無線の形で同端末装置の受信器にてコード化された信号を受信して端末装置の キーを移動させるようにしたので、これらコードを言語たとえば点字に対応させれば、 容易かつ正確に、この端末装置を持つ盲ろう者を含めた何らかの障害を持つ人と、 他のこの端末装置を持つ周囲の人とのコミュニケーションを図ることができる。また、こ の通信端末装置をコミュニケーションに障害を持つ人が持ち、他方、同じまたは同様 な通信端末装置をその周りの人が持ち、双方にて信号のやり取りを行ってコミュニケ ーシヨンを図ることの他、これら通信端末装置をパソコンに接続して信号のやり取りを 行って、パソコンのディスプレイに文字出力や音声出力をするようにしてもよい。
[0018] また上述の通信端末装置による作用は、励磁コイルを少なくとも 2つの相互に 180 。 逆方向巻きのリニア式とすることによって、キーの長いストロークで安定した起電力 を発生させる一方、電位を印加ことによりキーに長いストロークで安定した駆動力を発 生させること力 Sでさる。
[0019] また上述の通信端末装置による作用は、少なくとも一対のクリックスィッチにより文字 入力を決定または解除することができ、また文字を読み込むための移動又はスクロー ノレ機能スィッチにより文字の入力と出力を可能とすることができる。
[0020] また上述の通信端末装置による作用は、片手入力でも可能とすることにより、片手 しか使えない人またはもう片方の手で何かを作業しながら入力することを可能とする。
[0021] また上述の通信端末装置による作用は、 6点からなる点字入力を可能とし、両手で 一度に 6点の点字を入力可能とするように 2つの通信端末装置を有線又は無線で一 体化する。
[0022] また上述の通信端末装置による作用は、次の通りである。モジュールの各々のリニ ァ振動ァクチユエータにおいて、固定子側の少なくとも 2分割のリニア励磁コイルと、 可動体側の磁性体とその両側の永久磁石との作用により、固定子側の磁性体と可動 体側の磁性体が位置的に一致し、結局は可動体が固定子の中央に定着する。すな わち可動体は、非動作時に中立状態または平衡状態に位置する。その結果、可動 体の左右のストロークを確保することができる。この状態において、励磁コイルに通電 すると、それぞれの磁極との間に吸引力や反発力が発生し、その結果、可動体が移 動する。ここで、励磁コイル通電方向を変えることで、可動体が逆の方向に移動する 。つまり、励磁コイルの通電方向の切り換え力 可動体の移動方位を変えることにな る。この単一のリニア励磁コイルの通電とは逆に、人的または機械的に可動体の棒状 可動子の一方または他方の端に力を与えることでも、電磁誘導の法則により励磁コィ ルに起電力が発生して電流の変化が現れる。この電流の変化をセンサとして活用す したがって、このモジュールを、多数の振動ァクチユエータを用いる機器例えば視 聴覚障害者の情報伝達手段としての触覚ディスプレイに使用することができるだけで なぐ触覚センサにも兼用できるという効果も発揮する。
[0023] さらに、少なくとも 2分割以上の単一励磁コイルをそれぞれ適当な間隔を置いてリニ ァに巻回配置すれば、相互インダクタすなわち電気抵抗の増加を抑え、可動子のダ イナミックすなわち移動ストロークを大きくすることが可能となる。その結果、可動体の 棒状可動子に人的または機械的に力を加えることでも、逆に励磁コイルの起電位を 効率よく変化せることができる。
[0024] また上述の通信端末装置による作用は、隣接するァクチユエータの可動体のつき 合わせた磁極が互いに引き合う極とすることにより、可動体を中立状態に安定させる という効果を発揮する。
[0025] また上述の通信端末装置による作用は、リニア振動ァクチユエータにおいて、各リ ユア振動ァクチユエータの固定子での磁性体をそれぞれ設けるのではなぐ 1つの磁 性体で賄うようにした点が異なり、隣り合うリニア振動ァクチユエータの互いに引き合う ための磁束線をガイドする 1本の磁性体の軌道を設けたことを特徴とする。この磁性 体の軌道は、隣り合う複数のリニア振動ァクチユエータの磁極を 1本の磁性体で吸レヽ 寄せて、隣接するリニア振動ァクチユエータの磁界の反発干渉を打ち消し、中立状 態を安定して保つ役割を果たす。
発明の効果
[0026] 上述したような本発明に係る通信端末装置は、特に盲ろう者などのコミュニケーショ ンに何らかの障害を持つ人とその周りの人力 持ち運びが容易であって、しかも容易 かつ正確にコミュニケーションを図れる通信端末装置を提供できる。
図面の簡単な説明 [図 1]本発明の実施形態を示す右手用通信端末機の正面図である。
[図 2]本発明の実施形態を示す左手用通信端末機の正面図である。
[図 3]図 1の筐体の半分を取り除いた状態の右手用通信端末機の正面図である。
[図 4]図 2の筐体の半分を取り除いた状態の左手用通信端末機の正面図である。
[図 5]キー駆動発生器を兼ねたキー電位発生器を示す断面図である。
[図 6]キー電位発生器でのキーが押されたときの起電流発生を示す模式図である。
[図 7]キー電位発生器でのキーが押された状態から復帰するときの起電流発生を示 す模式図である。
[図 8]キー駆動発生器でのキーを没動させる方向への電流の付与を示す模式図であ
[図 9]キー駆動発生器でのキーを突出させる方向への電流の付与を示す模式図であ
[図 10]キー電位発生器でのキーを早く押したときの加圧エネルギーと復帰エネルギ
[図 11]キー電位発生器でのキーを遅く押したときの加圧エネルギーと復帰エネルギ
[図 12]図 1および図 2の通信端末機での回路基板の構成を示すブロック図である。
[図 13]信号を種々のコードに変換できるコード表の一例を示すテーブルである。
[図 14]信号を種々のコードに変換できるコード表の他の例を示すテーブルである。
[図 15]本発明に係わるリニア振動ァクチユエータモジュールの実施形態に使用するリ ユア振動ァクチユエータを示す正面図である。
[図 16]同ァクチユエータの平面図である。
[図 17]同ァクチユエ一タの図 16における X—X線に沿った拡大断面図である。
[図 18]同ァクチユエータの発生する起電力を示す縦軸に起電力とし横軸を時間とし たグラフ（実施例）である。
[図 19]本発明に係るリニア振動ァクチユエータモジュールの一実施形態を示す平面 図である。
[図 20]同モジュールの側面図である。 [図 21]同モジュールの正面図である。
[図 22]同モジュールの図 19におけるリニア振動ァクチユエータおよび磁束収束用磁 性体の磁極の状態を示す模式図である。
[図 23]本発明に係るリニア振動ァクチユエータモジュールの他の実施形態を示す平 面図である。
[図 24]他の実施形態である同モジュールの側面図である。
[図 25]他の実施形態である同モジュールの正面図である。
[図 26]同モジュールの図 22における Y—Y線に沿った断面図である。
[図 27]同モジュールの図 23におけるリニア振動ァクチユエータおよび磁束収束用磁 性体の磁極の状態を示す模式図である。
[図 28]リニア振動ァクチユエータモジュールを備えた通信端末機を示す図である。
[図 29]従来の常装着型入力システムを示す左手に装着した状態を示す斜視図であ
[図 30]従来のポータブル対話装置の点字入力用キーボードの構成を示す平面図で ある。
[図 31]従来のポータブル対話装置のディスプレイを示す平面図である。
[図 32]従来のポータブル対話装置の基本システム構成を示すブロック図である。 符号の説明
1 右手用通信端末装置
101 左手用通信端末装置
1000 通信端末装置
2, 102 筐体
3〜6, 103〜； 106, 1000〜； 1004 キー
10, 110 キー駆動発生器を兼ねたキー電位発生器 (リニア振動ァクチユエータ)
11 , 111 可動軸
12, 112 磁石
13, 113 励磁コイル
40, 140 CPU 41 , 141 コード回路
42， 142 デコード回路
50， 150 送受信器
60, 160 アンテナ
64, 164 右クリックスィッチボタン
65, 165 左クリックスィッチボタン
66, 166 スクロールスィッチダイアル
A リニア振動ァクチユエータ
B ボビン
C 励磁コイル
D 磁性体
E 可動体
F 可動軸
G 磁性体
H, I 永久磁石
J 枠体
Κ, Τ カラー
Μ 磁性体
Ο 電極端子
Ρ, Q 軸受
S カノく一
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明に係る通信端末装置の第 1の実施形態を、図 1ないし図 14に基づい て説明する。
この実施形態に係る通信端末装置は、左右の一対の通信端末機 1， 101からなる。 図 1に示した右手用通信端末機 1と図 2に示した左手用通信端末機 101とは、右、左 の差はあるが、基本的構成は同様であるので、以後では、右手用通信端末機 1を説 明するのと同時にその構成要素の符号にかっこ書きで左手用通信端末機の同じ構 成要素の符合を併記し，左手用通信端末機 101の各構成要素の説明を省略する。
[0030] 通信端末機 1 (101)は、筐体 2 (102)と、この筐体 2 (102)を握持する使用者のそ れぞれの指があたる位置にて筐体に対して出没動可能に配設された 4個のキー 3 (1 03) , 4 (104) , 5 (105) , 6 (106)とを具備している。この筐体 2 (102)の形は、使用 者が握りやすぐかつ使用者が筐体を握った状態にて人指指、中指、薬指、小指が あたるよう、 4個のキーをそれぞれ配設している。
[0031] これらキーのそれぞれには、図 3および図 4に示すように、使用者のそれぞれの指 の動きに応動したキーの移動に従って電位を発生させるキー電位発生器 10 (110) が設けてある。このキー電位発生器 10 (110)はまた、後述するアンコード回路からの 変換電位によってこのキーを移動させるキー駆動発生器を兼ねている。
[0032] キー電位発生器 10 (110)は、例えばキー 3 (103)に接続したものにつき説明する と、図 3ないし図 5に示すように、キーに固定した可動軸 11 (111 :可動子）と、可動軸 11 (111)に装着した磁石 12 (112)と、この磁石に対向させて設けた 2つの相互に逆 方向巻きの励磁コイル 13 (113)を筒状ボビン 14 (114)に巻回して設けており、磁石 12 (112)を筐体 2 (102)に対し出没方向に付勢するため、コイルばね 15 (115) , 1 6 (1 16)を設けている。ボビン 14 (1 14)の両端には、コィノレばね 15 (115) , 16 (116 )のそれぞれの遊端部を受け止める外側受け部 17 (117)と内側受け部 18 (118)と を設けている。図 5中、 13a (113a)は右巻き励磁コイル、 13b (113b)は左巻き励磁 コイル、 9 (109)は電極端子を示す。
[0033] ボビン 14の外側には、外面にねじ溝を切った円筒状のカバー 19 (119)が設けて ある。このカバー 19 (119)を筐体 2 (102)にねじ止めしているの力 外側固定ナット 2 0 (120)と内側固定ナット 21 (121)である。外側固定ナットを回転調整することにより 、カバー 19 (119)を筐体 2 (102)に対し出没動させて、使用者の手の大きさすなわ ち指の位置に合わせてキー 3 (103) , 4 (104) , 5 (105) , 6 (106)の高さを調整でき るようになっている。図 3および図 4にて、 7, 107は筐体 2, 102に設けた複数のタツ プ、 8, 108はリード泉の固定ゴムである。
[0034] キー駆動発生器を兼ねたキー電位発生器 10 (110：リニア振動ァクチユエータ）の 機能を、図 6ないし図 9に基づき、説明する。図 6に示すように、キー 3 (103) , 4 (104 ) , 5 (105) , 6 (106)に外力 F1力カ口わると、磁石 12 (112)は、コィノレばね 16 (116) に抗しつつ、図中、実線にて示した位置から二点鎖線にて示した位置へと筐体 2 (10
2)に対し没する方向へ移動する。このとき、電磁誘導の作用により励磁コイル 13 (11
3)に、図中、矢印 a方向に起電流すなわち信号電流が発生する。これら信号電流は
、キーが押されたことを認識するため信号を規定する。図 6中、 Bl , B2は矢印方向に 向力、う磁束泉である。
[0035] 図 7に示すように、没した位置から、このキーへの外力を外すと、磁石 12 (112)は、 コイルばね 16 (106)の付勢力と相まって、図中、実線位置から二点鎖線にて示した 位置へと、筐体 2 (102)に対して突出する方向へ力 F1によって移動する。このとき、 電磁誘導の作用により励磁コイル 13 (113)に、図中、 b方向に起電流すなわち信号 電流が発生する。これら信号電流は、上述のキー押し認識信号に続いて、どのキー が押されたのかを割り出すための信号である。上述の図 7中、 B3, B4は矢印方向に 向力、う磁束泉である。
[0036] 一方、図 8に示すように、励磁コイル 13 (113)に図中、矢印 b方向に信号電流を通 すと、電磁誘導の作用により磁石 12 (112)は、コイルばね 16 (116)に抗しつつ、図 中、実線に示した突出位置から二点鎖線にて示した位置へと、筐体 2 (102)に対し 没する方向へ力 F1によって移動する。図 8中、 B3, B4は矢印方向に向力、う磁束線 である。
[0037] さらに没した位置の磁石 12 (112)に対し、図 9に示すように、コイル 13 (113)に図 中、矢印 a方向へ信号電流を通すと、電磁誘導の作用により磁石 12 (112)は、コィ ルばね 16 (106)の付勢力と相まって、図中、実線位置から二点鎖線にて示した位置 へと、筐体 2 (102)に対して突出する方向へ力 F2によって移動する。図 9中、 Bl , B 2は矢印方向に向力、う磁束線である。
[0038] 図 6および図 7において、起電流発生の際、キー 3 (103) , 4 (104) , 5 (105) , 6 (1 06)を早く押した場合の加圧エネルギーと、これらキーを離したときの復帰エネルギ 一とは同じであり、これらキーをゆっくり押した場合の加圧エネルギーと、これらキーを 離したときの復帰エネルギーも同じであることカ、図 10および図 11から理解できる。 すなわち、図 10にて、起電力を縦軸、時間を横軸にとったとき、各キーを早く押す時 間を 20ミリ秒（MS)とするとそのときの加圧エネルギー S 1であり、これらキーを離した ときの復帰エネルギー S2は加圧エネルギー S1と同じ大きさとなる。復帰に要した時 間は 100ミリ秒（MS)であった。一方、起電力を縦軸、時間を横軸にとった図 11にて 、各キーをゆっくり押す時間を 50ミリ秒（MS)とするとそのときの加圧エネルギー S3 であり、これらキーを離したときの復帰エネルギー S4は加圧エネルギー S3と同じ大き さであった。復帰に要した時間は 100ミリ秒（MS)であった。
[0039] キー電位発生器 10 (110)にて発生した電流は、図 12に示すように回路基板 22 (1 22)に酉己設した人力アンプ回路 23 (123) , 24 (124) , 25 (125) , 26 (126)にて増 幅され、 A/D変換回路 27 (127) , 28 (128) , 29 (129) , 30 (130)にてアナログ信 号からデジタル信号へと変換されて、マイクロコンピュータである CPU40 (140)へと 入る。
[0040] CPU40 (140)は、変換されたデジタル信号を送信コードに変換するコード回路 41
(141)を具備するとともに、送受信器 150から受信したコード信号を、キー 3 (103) , 4 (104) , 5 (105) , 6 (106)を駆動する電位に変換するアンコード回路 42 (142)を 具備している。
[0041] コード回路 141は、信号を種々のコードに変換できるコード表テーブルを備えてい る。例えば図 13に一例を示すと、デジタル信号を日本語のひながなおよび各種記号 に変換するコード表テーブルを備えている。左右 8個のキー 3, 4, 5, 6, 103, 104, 105, 106の組み合わせで 256種類の信号を作ることが可能で、従来のキーボード の信号を全て賄う。文字は、キー 3, 4, 5, 103, 104, 105の組み合わせの指点字 で、 16進法表示により 64種類を表現できる。またキー 6, 106とキー 3, 4, 5, 103, 1 04, 105の指点字の組み合わせにより 256種類の文字を含めた命令や記号が表現 できる。
[0042] 文字部は 16進法表示され、図 13中、縦軸は左手キー 103, 104, 105, 106での 組み合わせ、横軸は右手キー 3, 4, 5, 6での組み合わせを示している。左手キー 10 3は縦軸の 16進法での 1を示し、キー 104は 16進法で 2、 3を示し、キー 105は 16進 法での 4〜7を示す。同様に右手キー 3は、 16進法での 1を示し、キー 4は 16進法で の 2, 3を、キー 5は 16進法での 4〜7を示す。一番下の左手キー 106はキーボードに ての Shift (シフト）キーの機能を果たし、右手キー 6はキーボードにての Alt (変換）キ 一の機能を果たす。したがって、図 13中、 Shiftキーが記載してある左下の空白部分 は、英語ほか外国語の小文字を表示する配列となり、 Altキーが記載してある右上の 空白部分は、キーボードでの Menu (メニュー）キーを表示する配列となる。 Ctrl (コン トロール）キーが記載してある図 13の右下の空白部分はキーボードでの Function ( ファンクション)キーを表示する配列となる。
[0043] また例えば図 14に示した例に従えば、デジタル信号を英語のアルファベットの大文 字および各種記号に変換するコード表テーブルを備えている。左右 8個のキー 3, 4, 5, 6, 103, 104, 105, 106の組み合わせで 286種類の信号を作ること、また文字 (まキー 3, 4, 5, 103, 104, 105の糸且み合わせの旨 字で、 16進法表示 ίこより 64種 類を表現できること、またキー 6, 106とキー 3, 4, 5, 103, 104, 105の旨点、字の糸且 み合わせにより 256種類の文字を含めた命令や記号が表現できることは、図 13の場 合と同様である。
[0044] 図 14中、 Shift (シフト）キーが記載してある左下の空白部分は、英語のアルファべ ットの小文字を表示する配列となり、 Alt (変換)キーが記載してある右上の空白部分 は、キーボードにての Menu (メニュ）キーを表示する配列となる。 Ctrl (コントロール） キーが記載してある図 14の右下の空白部分は、キーボードにての Function (ファン クシヨン)キーを表示する配列となる。
[0045] アンコード回路 42 (142)もまた、コード回路 41 (141)と同様なテーブルを具備して いる力 丁度コード回路 41 (141)とは逆となり、 日本語のひらがなまたは英語のアル ファベットなどの信号をデジタル信号に変換することとなる。
[0046] 送受信器 50 (150)は、双方向通信可能な受信回路 51 (151)と、赤外 LED, FM モジユレータなどを備えた発信回路 52 (152)とを具備している。この送受信器 50に アンテナ 60 (160)が電気的に接続している。
なお、図示例では、アンテナとして赤外線ポートの例を示しているが、アンテナを介 さずに、その信号はリード線を経由して、直接、 USBポートからパソコンまたは他方の 端末機に接続してもよいし、また図 1または図 2の端末機を 1対として使用する場合は 、リード線 68、 168を介して信号を双方向に送受信してもよい。
[0047] CPU40 (140)に、受信したデジタル信号をアナログ信号に変換する D/A変換回 路 31 (131) , 32 (132) , 33 (133) , 34 (134)カ接続し、さらにこれら D/A変換回 路にそれぞれ!;ユア出力アンプ回路 35 (135) , 36 (136) , 37 (137) , 38 (138)カ 接続し、これらリニア出力アンプ回路はキー電位発生器を兼ねたキー駆動回路 10 (1 10)のそれぞれに接続している。
[0048] CPU40 (140)にはまた、マウスまたはポインティング入力装置にての右クリックスィ ツチボタンを操作する右クリックスィッチ操作回路 61 (161)、マウスまたはポインティ ング入力装置での左クリックスィッチボタンを操作する左クリックスィッチ操作回路 62 ( 162)、およびマウスまたはポインティング入力装置にてのスクロールスィッチダイアル •クリックスィッチボタンを操作するスクロール操作回路 63 (163)がそれぞれ接続して いる。図 1および図 3に、右クリックスィッチボタン 64、左クリックスィッチボタン 65、スク ロールスィッチダイアル 66、およびクリックスィッチボタン 67が示され、図 2および図 4 ィアル 166、およびクリックスィッチボタン 167が示されている。 びにクリックスィッチボタン 67および 167は、クリックされることにより、スィッチを ONに して対応する電気信号を出力する。
スクロールスィッチダイアル 66および 166は、図中、時計方向および逆時計方向に 回転させることにより動作し、回転方向に対応した電気信号を出力する。
[0049] 次に、上述の実施形態につき、その動作を説明する。
ある操作者カその手によってキー 3, 4, 5, 6, 103, 104, 105, 106のレヽずれ力、を 押して離すと、それぞれのキーに対応したキー電位発生器 10, 110の可動軸 11 , 1 11上の磁石 12, 112力 S励磁コィノレ 13, 113の中を振動して、励磁コイルに電位が発 生する。
[0050] この電位の変化は、アナログ信号として、入力アンプ回路 23,24,25, 26, 123, 12 4, 125, 126によって増幅され、 A/D変換回路 27，28，29，30, 127, 128, 129, 1
30によりあらかじめ設定された電圧の入力レンジの範囲内において必要な解像度で デジタル信号として採取され、 CPU40, 140に送られる。 CPU40, 140内のコード 回路 41 , 141は、キーの押された個所から図 13または図 14に示したコード表テープ ルに従い、指点字に従った文字のコード信号を送受信器 50, 150から発信する。そ の信号はリード線 68, 168を経由して USBポートから図示を省略したパソコンまたは 、他の操作者が持っている他方の通信端末機に有線接続される力、、アンテナ 60, 16 0を通して無線接続される。パソコンは信号を受信して適切な文字、点字などを表示 する。
[0051] 一方、パソコンおよび上記他の操作者から発信された文字や点字信号は、 USBポ ート力、アンテナ 60, 160を経由し送受信器 50, 150を通して CPU40, 140へ送られ る。 CPU40, 140のアンコード回路 42, 142は、文字や点字信号に従いキーの振動 の信号を発信し、 D/A変換回路 31 , 32, 33, 34, 131 , 132, 133, 134にてアナ ログ信号に変換し、！;ユア出力アンプ回路 35, 36, 37, 38, 135, 136, 137, 138 によって信号を増幅し、それぞれのキーに接続したキー駆動発生器 10により対応す るキーを適切に振動させて、筐体 2, 102に対し出没動させる。この場合の振動は、 入力とは可逆の作用により入力の時と同じ発生電位を逆の方向で与えることにより入 力時の指が押したときと同じ振動を得る。
[0052] なお、通信端末機 1 , 101を片手操作する場合は、キー 3ないし 6および 103ないし
106を 2回の入力または 2回の出力振動により認識させることによって上述のようなコ ミュニケーシヨンを達成することができる。
[0053] 以下、本発明に係る通信端末装置の第 2の実施形態を、図 15ないし図 28に基づ いて説明する。第 2の実施形態においては、上述したキー駆動発生器を兼ねたキー 電位発生器 10 (110 :リニア振動ァクチユエータ）とは異なる形態のリニア振動ァクチ ユエータを用いた場合の実施形態について説明する。
[0054] 図 15ないし図 17は、本発明の一実施形態に関わるリニア振動ァクチユエ一タの基 本的な構成を示す図である。このリニア振動ァクチユエータ Aは、円筒型のボビン Bと 、ボビン Bの外周面に 3分割に巻回した励磁コイル Cと、これらコイルを覆う非磁性体 であるカバー Sと、カバー Sの外面に取り付けた半円状の磁性体 Dと、励磁コイルの 電極端子 Oと、可動体 Eの可動軸 Fと、その軸受 P, Qと力、らなる。可動体 Eは、磁性 体 Gの中心方向に同じ磁極をつき合せるように取り付けられた左右 2つずつの永久 磁石 Hと Iからなる。
[0055] 励磁コイル Cは単一コイルからなり、その巻き方がボビン Bの軸方向の中央位置か ら適当な間隙で 3等分に振り分けられて、ボビン Bに巻線されている。励磁コイル C— a, C-b, C cは、それらのコイルの巻線方向をそれぞれ 180° 逆方向巻きの励磁 コイルであって 3分割のリニア励磁コイルを形成している。
[0056] ここで、 3分割されたリニアの励磁コイル Cについてさらに詳しく述べると、可動体 E の可動軸 Fのストロークを長く取り、一定した駆動力と起電力を得るためには励磁コィ ル Cをリニアに多く設けることが必要になった。それを実現する目的で、励磁コイル C は単層巻で 3分割した励磁コイル C a, C-b, C cによって広い範囲に渡り直線 的ダイナミックス即ち可動体を安定した力で直線移動でき、さらに 3分割した励磁コィ ル Cは相互インダクタ即ち電気抵抗の増加を抑えるようにして、広い範囲の移動に対 応して効率的な起電力を発生するようにした。
[0057] 可動体 Eは、非磁性体の可動子 F、磁性体 G、および 2つの永久磁石 H, Iから構成 される。可動子 Fは、軸受 P, Qに回転自在に支持されている。磁性体 Gと、永久磁石 H, Iとの位置関係は、磁性体 Gがリニア振動ァクチユエータ Aの磁性体 Dと同一位置 になるように、また永久磁石 H, Iが磁性体 Gの両側に密着するように配置されている 。さらに、 2つの永久磁石 H, Iは、磁性体 Gを挟んで S極 N極、 N極 S極（または N極 S極、 S極 N極）と互いに反発するように向き合せて配置され、それぞれが可 動子 Fに堅牢に固定される。
[0058] ここで、磁性体 Gを挟んで磁極を反発するように永久磁石 H, Iをつき合せた可動体 Eついてさら詳しく述べると、駆動力や起電力を大きく取るためには強力な磁極が必 要になった。それを実現する目的で、磁性体 Gにネオジユームやなどの強力な永久 磁石で反発する磁極をつき合わせることにより磁束線を高密度に集中させた強力な 磁極を可動体 Eの磁性体 Gに設けた。
[0059] 可動体 E自体は、リニア振動ァクチユエータ Aのボビン B内に挿入された状態のとき 、中央部の磁性体 Gには単極の磁力線が放射され、両端にその磁束線が収束する。 可動体 Eは、励磁コイル Cに電位を印加しない限り、移動しない。可動体 Eは、リニア 振動ァクチユエータ Aの磁性体 Dに引寄せられて、可動体 Eの磁性体 Gと磁性体 Dが 同位置になるようにして中立状態が保持される。なお、可動体 Eの可動子 Fは、図 15 ないし図 17に示すように、両側の長さが非対称であっても、また同じであっても、使 用目的にあわせて決定されるものである。
[0060] 可動体 Eは、外部からの環境条件として人的圧力、機械的圧力または電気的極性 の変化などが与えられることにより、図 15に示すように、磁性体 Dを中立点として左右 方向に自由に駆動される。
[0061] 可動体 Eが中立状態になるのは、可動体 Eにての永久磁石 H、 Iに挟まれた磁性体 Gから高密度の強い磁極が形成され、可動体 Eの永久磁石 H, Iの各外端部に反対 の弱い磁極が形成されるので、磁性体 Gから永久磁石 H, Iの各外端部に磁力線が 収束する。さらに可動体の磁性体 Gから放射される磁束線は、電位の印加が無い状 態では、リニア振動ァクチユエータの磁性体 Dを経由して永久磁石 H、 Iの端部に再 び戻るような磁路が形成されるため、磁性体 Gが磁性体 Dに吸引されて、可動体 Eの 中立状態が保たれる。磁性体 Gに強い磁極が形成されるのは、両永久磁石からそれ ぞれの磁力線が入り込むからである。
[0062] 図 15ないし図 17において、可動体 Eの可動軸 Fの一先端から人的力を加えて一時 的に他方の先端に向けて強制移動させる。その結果、フレーミングの電磁誘導の法 則によって励磁コイル Cに移動を妨げる方向の磁束が生じ、入出力端子 Oに電流が 出力される。この機能が上記第 1の実施形態におけるキー電位発生器に相当するも のである。
[0063] この電流が生じる仕組みを磁力線に従って説明する。ここに励磁コイル Cは、電流 をある方向に流したとき可動子 Fの軸方向にコイル C aの外端が N極ほたは S極）、 コイル C— aと C—bとの間の分割点が S極（または N極）、コイル C—bと C— cとの間の 分割点が N極ほたは S極）、コイル C cの外端が S極ほたは N極）となるよう、可動 体 Eの磁極配列と同じようなリニア配置としている。この状態において可動体 Eが上述 のある方向に分割コイル間の 2つの分割点間を移動すると、可動体 Eの中心の強い 磁極がコイル間の分割点に近づくにつれ、その分割点にはその運動と反発する磁界 の変化が生じて電流が流れる。他方のコイル間の分割点には可動体 Eの中心の強い 磁極が遠ざかろうとするので、上述とは反対に引き戻そうとする磁界の変化が生じて 反対の電流が流れる。その結果、リニアコイルゆえにこれら電流が一方向に流れて効 率的に起電力を生じさせる。
[0064] 続!/、て、人的力を解除することで、可動体が戻ろうとする。その結果、フレーミング の電磁誘導の法則によって励磁コイル Cに移動を妨げる方向の磁束が生じ、入出力 端子 Oに上述の電流とは逆方向の電流が出力される。その原理は、上述とは逆の作 用となることに基づく。その直後、可動体 Eは元の中立状態に戻る。この状態は、起 電力と時間の関係で図示した図 18に示してある。
[0065] 次に、電極端子 Oに電位を印加したとき、リニア振動ァクチユエータ Aは励磁コイル Cに電流が流れて磁界の変化が生じる。それによつて、平衡状態が失われて、 2つの 前記磁極の変化が生じる。その結果、励磁コイル Cに磁石の方向から見てフレーミン グの電磁誘導の法則に従い運動が生じる。その結果、可動体 Eは、図 15中、矢印し 方向に力が働き同一方向に移動する。この機能が上記第 1の実施形態におけるキー 駆動発生器に相当するものである。
[0066] この励磁コイルへの印加電位により可動体 Eが移動する仕組みを磁力線に従って 説明する。ここに励磁コイル Cは、印加電位に基づく電流により、可動軸 Fの軸方向 にコイル C— aの外端が N極ほたは S極）、コイル C— aと C— bとの間の分割点が S極 (または N極）、コイル C— bと C— cとの間の分割点が N極ほたは S極）、コイル C— c の外端が S極ほたは N極）となるよう、可動体 Eの磁極配列と同じようなリニア配置と なる。この状態において隣接コイル間の分割点の磁極が可動体 Eと反発し、もう片方 の隣接コイル間の分割点の磁極が可動体 Eを吸引しょうとする。その結果、可動体 E が移動する。
[0067] 引き続いて、電極端子 Oに印加する電圧の極性を反転して電流の流れる向きを逆 にすると、リニア振動ァクチユエータ Aの励磁コイル Cに逆電流が流れて磁界の変化 力 S生じる。それによつて、平衡状態が失われ、上述と同じ原理に基づいて磁極の変 化をもたらす。その結果、励磁コイル Cに磁石の方向から見てフレーミングの電磁誘 導の法則に従い運動が生じる。その結果、可動体 Eは、図 15中、矢印 R方向に力が 働き同一方向に移動する。 [0068] 人的圧力または機械的圧力によるこの現象を人的圧力または機械的圧力を電気 変換して捉えることができるので、リニア振動ァクチユエータ Aの励磁コイル Cは特に 、スィッチの種類で言えば、トグルスイッチの ON— OFF— ONタイプの機能を有した 電磁スィッチの動作といえる。さらにはこの電気変換の波形をそのまま、印加して振 動させれば、触覚センサ兼用触覚ディスプレイともなる。
[0069] 図 19ないし図 22は、本発明のリニア振動ァクチユエータモジュールの一実施形態 を示す図である。これら図において、 Jは平面四角形状の枠体で、図 15ないし図 17 に示した小型リニア振動ァクチユエータの N個（ここに Nは 2以上の正の整数を示す。 )を一体にして、これらァクチユエ一タの各可動子 Fの軸受を兼ねた取付け台としての 機能を持ち、非磁性体で作られている。これら各リニア駆動ァクチユエータ Aの各磁 性体 Dは、これらリニア振動ァクチユエータを並べた方向に延びる直線上に配設して ある。 Κ, Tは各軸受 P, Qの間に設けた機械的なぶれ止めのカラーである。
[0070] このリニア振動ァクチユエータモジュールにおいて、可動体 Eの中心部である磁性 体 Gを挟んだ同一磁極の極性すなわち S— S極または N— N極は、隣り合う可動体 E の磁極すなわち上記 S— S極の場合は N— N極、上記 N— N極の場合は S— S極と、 引き合うように異なる磁極とし、交互に異なる磁極を並べたリニア振動ァクチユエータ モジュールとすることにより各可動体 Eを中立状態に安定させるという効果を有する。
[0071] このモジュール自体は、盲ろう者や障害者同士、または健常者との点字による通信 端末内に組み込んで利用することができる。それも、有線や無線または赤外線等の 媒体を利用した携帯通信端末機器での通信を可能とする。
[0072] 図 23ないし図 27は、本発明のリニア振動ァクチユエータモジュールの他の実施形 態を示す図である。これら図において、リニア振動ァクチユエータ Aの磁性体を除き、 図 19ないし図 22と同様な構成であり、これら図と同一部材にはこれら図にて用いた 符号を使用し、その説明を以下では省略する。
[0073] また、リニア駆動ァクチユエータ Aの磁性体を除き、それぞれのリニア振動ァクチュ エータは図 15な!/、し図 17にて述べたァクチユエータの機能と全く同じである。
Mは、前記リニア振動ァクチユエータ Aの磁性体 Dと同じ働きをする磁性体であるが 、 n個のリニア振動ァクチユエータ Aに対して n個の磁性体は必要なぐ一個の磁性体 で賄うようにしたものである。さらに磁性体 Mは、図 26に示すように、凹状の形状を持 ち、 n個のリニア振動ァクチユエータにおいて可動体 Eの磁性体 Gの位置に合わせて 中央に位置するように枠体 Jに埋め込まれている。そして、磁性体 Mの直線部分 M— aとリニア振動ァクチユエータ Aの周面最下位部分との空隙は略ゼロとする。
[0074] このリニア振動ァクチユエータモジュールにおいて、可動体 Eの中心部である磁性 体 Gを挟んだ同一磁極の極性すなわち S— S極または N— N極は、隣り合う可動体 E の磁極すなわち上記 S— S極の場合は N— N極、上記 N— N極の場合は S— S極と、 引き合うように異なる磁極とし、交互に異なる磁極を並べたリニア振動ァクチユエータ モジュールとすることにより各可動体 Eを中立状態に安定させるという効果を有する。 また、中立位置に置いた磁性体を直線軌道とすることにより、上述の一実施形態に比 ベて中立状態がより軌道上で安定するという効果を有する。
実施例
[0075] 図 18は、図 15ないし図 17に示した小型リニア振動ァクチユエータの 1実施例の起 電位の変化様子を示す図である。
この実施例において、リニア振動ァクチユエータ Aのボビン Bの寸法は、長さが 24m m、径が 10mmであり、非磁性体から形成している。コイル Cは、被服銅線製で 0. 21 mm径を用い、 3つの分割コイルをそれぞれ 2mmあけて 240回巻きしたものを用いた 。可動体 Eは、可動子 Fとして非磁性の 2mm径のものを使用し、磁性体 Gとして、鉄 製の 6mm径で長さ 2mmのものを使用した。永久磁石は、ネオジユーム製の 6mm径 で長さ 6mmのものを使用した。
図 18は、人的に可動体の可動子を押して、離したときの起電力の大凡の振幅変化 を示している。 X軸は時間を表わし、 Y軸は起電力の大きさを表わしている。図 18に て、 tlは可動子 Fを押し初めてから押し終わるまでの可動子を移動させるのに要した 時間、 t2は押し終わってから指を離す前までの可動子が停止している時間、 t3は可 動子から指を離してから可動子が元の位置に復帰するまでに要した時間を示す。図 中、 250msは、 250ミリ秒を意味する。
[0076] まず、図 15ないし図 17において、可動体 Eの可動軸 Fの一方の先端から人的力を 加えて一時的に他方の先端に向けて強制移動させる。その結果、励磁コイル Cにフ レーミングの電磁誘導の法則に従いプラスの起電位が生じる。その結果、電極端子 Oに電流が出力される。これが図 18において、加圧エネルギー曲線 Pとして示されて いる。
続いて、人的力を解除することで、励磁コイル Cに磁石にフレーミングの電磁誘導 の法則に従いマイナスの起電位が生じる。その結果、電極端子 Oに逆電流が出力さ れる。その直後、可動体 Eは元の中立状態に戻る。これが図 18において、復旧エネ ルギ曲線 Rとして示されている。
[0077] 図 28はリニア振動ァクチユエータモジュールを備えた通信端末装置を示す図であ この図が示すように通信端末機は、リニア振動ァクチユエータモジュールが筐体 10 00と、この筐体 1000を握持する使用者のそれぞれの指があたる位置にて筐体に対 して出、没動可能に酉己設された 4個のキー 1001 , 1002, 1003, 1004と、クリックスィ ツチボタンと 1005、移動又はスクロールレバー 1006、送受信機 1007を具備してい る。これらのキー 1001〜； 1004は、それぞれがリニア振動ァクチユエータモジュール 内に設けられている 4つの各リニア振動ァクチユエータの可動子 Fに接して取り付けら れている。なおユーザは左右の一対の通信端末機 1000を用いて指点字の通信を 行う。
[0078] そして、キー 1001 , 1002, 1003, 1004の ί可れ力、一つまたは複数に外力 F1力カ口 わると、そのキーに接している可動子 Fを備えた各リニア振動ァクチユエータにおいて 、フレーミングの電磁誘導の法則によって励磁コイル Cに移動を妨げる方向の磁束が 生じ、電極端子 Οに電流が出力される。
[0079] そして第 1の実施形態と同様に、この電流の変化は、アナログ信号として、入力アン プ回路によって増幅され、 A/D変換回路によりあらかじめ設定された電圧の入力レン ジの範囲内において必要な解像度でデジタル信号として採取され、通信端末機に備 えられている回路基板 22 (図 12)内の CPUに送られる。 CPU内のコード回路は、キ 一の押された個所からコード表テーブルに従い、指点字に従った文字のコード信号 を通信端末機に備えられている送受信器から発信する。その信号はリード線を経由 してパソコンまたは、他の操作者が持って!/、る他方の通信端末機に有線接続される 力、、アンテナを介して無線接続される。これにより通信端末機間において、指点字の 情報を送受信することができる。
[0080] 一方、パソコンおよび上記他の操作者力 発信された文字や点字信号は、 USBポ ートゃアンテナ等を経由し通信端末機の備えた送受信器を通して通信端末機内の C PUへ送られる。 CPUのアンコード回路は、文字や点字信号に従いキーの振動の信 号を発信し、 D/A変換回路にてアナログ信号に変換し、リニア出力アンプ回路によ つて信号を増幅し、それぞれのキーに接続したリニア振動ァクチユエータにより対応 するキーを適切に振動させて、筐体 1000に対し出没動させる。この場合の振動は、 入力とは可逆の作用により入力の時と同じ発生電位を逆の方向で与えることにより入 力時の指が押した同じ振動を得る。
産業上の利用可能性
[0081] 視覚障害者の情報伝達手段として指先でなぞる点字ディスプレーが、現在も広く使 われているが、将来は認識が容易な指ごとの指点字ディスプレーによる情報伝達が 多く望まれることになる。指ごとの触覚が双方向でリアルタイムに通信できるようになり 、その情報伝達の手段に赤外線通信または遠隔地における通信手段として無線通 信が使われることになる。本発明に係る通信端末機は、このような携帯端末の触覚入 出力装置部分に使用されうる。またその他情報伝達機器などのほか、センサなどの 他の用途にも適用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 筐体と、前記筐体を握持する使用者のそれぞれの指があたる位置にて前記筐体に 対して進退動可能に前記筐体に配設された複数のキーと、前記使用者の指の動き に応動した前記キーの移動に従って電位を発生させるキー電位発生器と、発生した 電位を送信コード信号に変換するコード回路と、受信したコード信号を前記キーを移 動させる電位に変換するアンコード回路と、前記アンコード回路からの変換電位によ つて前記キーを移動させるキー駆動発生器と、コード化された信号を送受信する送 受信器とを備えた通信端末装置。
[2] 請求項 1記載の通信端末装置であって、前記キー電位発生器および前記キー駆 動発生器の機能を備えたリニア振動ァクチユエータを備え、前記リニア振動ァクチュ エータは、
前記キーに固定した可動軸と、
前記可動軸に固定した磁石と、
前記磁石に隣接させて設けられた励磁コイルと、を備え、
前記励磁コイルは連続したコイルとして形成され、少なくとも 2つの相互に 180° 逆 方向巻きのコイル部分を含む。
[3] 請求項 1記載の通信端末装置であって、少なくとも一対のクリックスィッチと、移動又 はスクロールスィッチとを具備する。
[4] 請求項 1記載の通信端末装置であって、前記筐体は使用者が片手で握持できる形 状である。
[5] 請求項 4記載の通信端末装置であって、前記筐体を 2個備え、前記 2個の筐体の 間で有線または無線にて電気信号を交換する。
[6] 請求項 1記載の通信端末装置であって、リニア振動ァクチユエータモジュールを含 み、前記リニア振動ァクチユエータモジュールは、
枠体と、
前記枠体に所定間隔をあけて配列され、前記キー電位発生器の機能と前記キー 駆動発生器の機能を兼ね備えた、少なくとも 2個のリニア振動ァクチユエータと、を含 み、 前記リニア振動ァクチユエータの各々は、
筒状ボビンと、単一コイルを前記ボビンの軸方向に少なくとも 2分割して前記ボビン の外周面に所定間隔をあけて巻回してなる励磁コイルと、分割された前記励磁コイル の列の中央に配設された磁束収束のための第 1磁性体と、を含む固定子と、 前記ボビン内にて軸方向に往復動自在に配置された可動子と、前記可動子に装 着した第 2磁性体と、前記可動子の軸方向に沿って前記第 2磁性体の両側で前記可 動子に装着された永久磁石と、を具備した可動体とを備え、
前記可動体内で、前記第 2磁性体をはさんで両側の前記永久磁石は互いに反発 する磁極同士が隣り合う配置になっており、
前記リニア振動ァクチユエータモジュール内で、前記枠体は前記リニア振動ァクチ ユエータの各々の前記固定子の両端を支持しており、
前記リニア振動ァクチユエータモジュール内で、前記複数のリニア振動ァクチユエ ータの前記第 1磁性体は前記複数のリニア振動ァクチユエータの配列方向に沿って 配置されている。
[7] 請求項 6記載の通信端末装置であって、前記リニア振動ァクチユエータにおいて、 前記第 1磁性体は前記リニア振動ァクチユエータの外周に沿った略半円状である。
[8] 請求項 6記載の通信端末装置であって、前記リニア振動ァクチユエータモジュール において、隣り合う前記リニア振動ァクチユエータ同士のそれぞれの前記可動体の前 記第 2磁性体の磁極が S極 N極 S極、 N極 S極 N極と交互に配設されており 、前記複数のリニア振動ァクチユエータの前記第 1磁性体は全てのリニア振動ァクチ ユエータを通じて連続した単一の磁性体として構成されている。
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