CH652228A5 - Braille-schrift-anzeigevorrichtung. - Google Patents

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CH652228A5
CH652228A5 CH5232/80A CH523280A CH652228A5 CH 652228 A5 CH652228 A5 CH 652228A5 CH 5232/80 A CH5232/80 A CH 5232/80A CH 523280 A CH523280 A CH 523280A CH 652228 A5 CH652228 A5 CH 652228A5
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CH
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braille
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bimetallic
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CH5232/80A
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Leonard Rose
Stanley E Rose
Original Assignee
Leonard Rose
Rose Joan B
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B21/00Teaching, or communicating with, the blind, deaf or mute
    • G09B21/001Teaching or communicating with blind persons
    • G09B21/003Teaching or communicating with blind persons using tactile presentation of the information, e.g. Braille displays

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Während Jahren wurden für blinde Personen viele Hilfen entwickelt zur Kompensation des Mangels an visueller Lesemöglichkeiten, welche diese Personen nicht mehr haben. Von diesen vielen Hilfen ist die bekannteste und am allgemeinsten verwendete die Braille-Schrift. In der Braille-Schrift sind Buchstaben durch erhabene Zeichen dargestellt, die aus einem bis sechs Punkten, die in einer Konfiguration von zwei Spalten zu je drei Punkten angeordnet sind, gebildet werden. Ein blinder Leser tastet die Braille-Schriftzeichen mit seinen Fingern, um die Buchstaben und Wörter, welche er «liest», zu identifizieren. Da die Braille-Schrift durch Louis Braille schon im Jahre 1852 entwickelt wurde, haben viele blinde Personen Braille-Schrift-Lesen gelernt und eine Anzahl Texte wurde in Braille-Schrift transkribiert. Immerhin gibt es gegenwärtig erhebliche Probleme bei der Versorgung und Verbreitung grosser Zahlen von Braille-Schriftkopien von Textmaterial infolge verschiedener Faktoren.
Einmal ist es schwierig oder unpraktisch eine grosse Anzahl von Kopien der meisten Braille-Schriftbücher zu produzieren. Die meiste Braille-Schrift ist in der Braille-Schrift zweiten Grades geschrieben, welche eine Art Stenographie oder Schnellschreiben benützt, um die Anzahl der benötigten Braille-Zeichen, um das zu lesende Textmaterial zu transkribieren, zu reduzieren.
Die Braille-Schrift zweiten Grades enthält viele Zusammenziehungen und Abkürzungen für häufig verwendete englische Wörter und Sätze. Während jetzt Computerübersetzer zur Umwandlung von Englisch in Braille-Schrift zweiten Grades entwickelt werden, wird gegenwärtig die grosse Anzahl von Braille-Schrifttranskriptionen durch Freiwillige, die in der Braille-Schrift zweiten Grades bewandert sind und die Braille-Schriftseiten durch Verwendung von handbetätigten sechs Tasten Braille-Schrift-Schreibmaschinen erzeugen, vorgenommen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass nur eine Kopie zur gleichen Zeit gemacht werden kann. Um zusätzliche Kopien von solchem Material zu machen, kann ein thermisches Verformungsverfahren verwendet werden, bei welchem ein Polyvinylchlorid-Blatt das Originalseitenpapier abformt, um es zu duplizieren. Dieses Verfahren kann nur für eine Seite zur gleichen Zeit durchgeführt werden, welche die Produktion von Braille-Schriftkopien eines Buches sehr langsam und lästig macht. Dieses Verfahren ist auch teuer, da jedes Blatt ungefähr 5 cents kostet, zusätzlich zu den Kosten für die Wärmeverformungseinrichtung und Laborkosten. Während grosse Quantitäten von Braille-Schriftseiten durch Verwendung einer Druckpresse, die modifiziert ist, um Braille-Schrift auf Papierblätter zu prägen, durch Verwendung von Braille-Schrift-Zinkplatten, produziert werden kann, ist das Drucken solcher Braille-
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Schriftseiten teuer, infolge der modifizierten Druckpresse und den Kosten der Herstellung einer Braille-Schrift-Zink-platte.
Dementsprechend ist es wirtschaftlich unmöglich, dieses Verfahren zur Herstellung kleiner Quantitäten von Büchern zu verwenden und dieses Verfahren ist auf jenes Textmaterial beschränkt, das ein grosses Potential an Leserschaft aufweist.
Das Aufbewahren und Verteilen von Braille-Schriftbü-chern wird durch den Umfang des Braille-Schriftmaterials behindert. Die Braille-Schrift wird typischerweise auf Blätter geprägt, welche ein Ausmass von 28 cm auf 29,2 cm aufweisen. Jedes dieser Blätter enthält 25 Zeilen zu je 40 Zeichen. Durchschnittlich benötigt ein Text, der in Braille-Schrift zweiten Grades geschrieben ist, zwei Seiten Braille-Schrift für eine einzige Seite gedrucktes Textmaterial. Also ein 200-Seiten-Buch benötigt 400 Seiten Braille-Schrift. Wenn ein einzelnes Buch in Braille-Schrift transkribiert wird, erfordert dies mehrere einzelne Bände mit Braille-Schriftseiten. Jeder dieser Bände ist durch zwei Faktoren auf ungefähr 100 Braille-Schriftseiten beschränkt. Erstens sind die geprägten Braille-Schriftseiten dicker und erfordern mehr Raum als flach gedruckte Seiten, zweitens müssen Braille-Schriftseiten im wesentlichen flach liegen, wenn der Band geöffnet ist, damit ein Braille-Schriftleser fähig ist, schnell und bequem zu lesen, was Probleme beim Binden von Braille-Schriftseiten ergibt. Damit sie flach liegen, ist ein Braille-Schriftband auf ungefähr 100 Seiten beschränkt. Das Ergebnis ist, dass Textmaterial, welches bequem in einem oder zwei gedruckten Büchern annehmbarer Grösse enthalten ist, viele Braille-Schriftbänder benötigt, welche schwer und gross sind.
Als Folge des grossen benötigten Volumens durch Braille-Schriftmaterial, sind viele Bibliotheken wegen Platzmangel nicht in der Lage, mehr als ein paar wenige Braille-Schrift-bände auf den Büchergestellen zur Verfügung zu halten. Blinde Studenten, die mehrere verschiedene Bücher für ihre verschiedenen Studienjahre benötigen, haben Schwierigkeiten, die vielen voluminösen Braille-Schriftbände, die durch die Transkription jedes Textbuches erforderlich sind, herumzutragen. Mehrere Systeme sind entwickelt worden, welche Braille-Schriftzeichen darstellende elektronische Daten speichern und diese Daten für blinde Leser reproduzieren. Alle vorausgegangenen Systeme, wie sie insbesondere aus der US-A-3 866 020 oder der US-A-3 659 354 bekannt sind, leiden unter dem Nachteil, dass sie nur wenige Zeichen bis höchstens eine einzelne Zeile Braille-Schrift reproduzieren können. Oft ist es wünschbar, sowohl für die sehenden wie für die nichtsehenden Leser sich auf vorausgegangenes Material auf einer Seite oder auf einer vorausgegangenen Seite zurückzubeziehen. Dies ist natürlich speziell wichtig, wenn ein komplizierter Gegenstand studiert wird. Beispiele dafür sind Diagramme, Tabellen, Musikalien und mathematisches Material. Elektronische Braille-Schriftreproduktions-vorrichtungen, welche nur eine einzelne Zeile erzeugen, erlauben einem Braille-Schriftleser nicht, sich leicht auf vorausgegangenes Material zurückzubeziehen, oder sich mit Tabellen oder mehrzeiligem Material zu befassen. Wo hingegen in einem konventionellen Braille-Schriftbuch ein blinder Leser blättern oder schnell vorausgehendes Material durch Lesen einer Zeile oder zwei auf einer Seite, um den Standort des Materials bestimmen, suchen kann, machen gegenwärtig erhältliche elektronische Braille-Schriftrepro-duktionsvorrichtungen, welche nur eine einzelne Zeile zur gleichen Zeit anzeigen, solche Rückbezüge zu vorausgegangenem Material verwirrend, schwierig und zeitraubend. Es wurde auch herausgefunden, dass Braille-Schriftleser viel langsamer lesen, wenn sie nur mit einer einzelnen Zeile auf einmal versehen werden, im Vergleich mit der Geschwindigkeit, mit welcher die ganze Seite eines Braille-Schriftbuches gelesen werden kann.
Erfindungsgemäss stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, welche es erlaubt, in der Art eines Buches die Braille-Schrift darzustellen, ohne dafür jedoch den grossen Platzbedarf herkömmlicher Braille-Schrift-Bücher zu benötigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung gemäss Anspruch 1 gelöst. Die bevorzugten Speicher sind Magnetbandkassetten, welche günstig und leicht erhältlich sind. Die gespeicherte Information wird vorzugsweise als eine Seite gleichzeitig in einem Zwischenspeicher gelesen. Die Daten vom Zwischenspeicher werden dann einer elektronischen Einrichtung zugeführt, welche eine Anzeigeeinheit steuert, die tastbare Braille-Schriftzeichen auf einer Anzeigefläche, welche die gleiche Grösse aufweist, wie jene einer Norm-Braille-Schriftbuchseite, reproduziert.
Die vorliegende Erfindung hat gegenüber dem gegenwärtig erhältlichen Verfahren viele Vorteile, um blinde Personen mit Braille-Schriftlesematerial zu versorgen. Die vorliegende Erfindung speichert Braille-Schrift darstellende Daten elektronisch, vorzugsweise auf konventionellen Bandkassetten. Dies hat viele Vorteile gegenüber dem konventionellen Braille-Schriftbuch, welches geprägtes Papier oder thermisch geformte Kunststoffseiten enthält. Der Umfang, das Gewicht und die Kosten eines einzelnen Braille-Schriftbuchs und die Kosten der Speichermöglichkeiten für konventionelle Braille-Schriftbücher werden stark reduziert. Da Bandkassetten, die Daten gespeichert haben, schnell und billig reproduziert werden können, können Bücher, die in Braille-Schrift auf Kassetten zum Gebrauch mit der vorliegenden Erfindung transkribiert wurden, einfach dupliziert werden, im Gegensatz zu den geprägten Braille-Schriftseiten, welche in der Regel nur langsam reproduziert werden mit teuren thermischen Formen. Gegenwärtig ist der Zugriff blinder Personen zu Braille-Schriftmaterial auf regionale Braille-Schriftbiblio-theken mit einer beschränkten Anzahl von Büchern beschränkt. Die vorliegende Erfindung erlaubt den lokalen Bibliotheken leicht und billig eine grosse Auswahl von Braille-Schriften in Form von Kassetten zu ermässigten Kosten der Beschaffung und der Aufbewahrung anzuschaffen.
Die vorliegende Erfindung stellt die Braille-Schrift auf der Fläche der Anzeigeeinheit dar, welche vorzugsweise die Grösse einer konventionellen Braille-Schriftseite, d.h. ungefähr 30 x 30 cm2 aufweist. Die ganze Anzeigeeinheit kann ungefähr 10 cm dick sein und die tastbaren Reproduktionselemente, die Elektronik, die Bandbeförderungseinrichtung und die Speisung enthalten. Damit kann der zusätzliche Vorteil erzielt werden, dass die Vorrichtung tragbar ist und leicht von einem Ort zum anderen Ort gebracht werden kann. Im Gegensatz dazu sind alle gegenwärtig erhältlichen elektronischen Braille-Schriftlesevorrichtungen vergleichsweise gross, schwer und im wesentlichen nicht tragbar. Sie weisen einen hohen Leistungsbedarf auf, welcher im allgemeinen für eine brauchbare Zeitdauer nicht mittels Batterien erbracht werden kann. Folglich sind diese Vorrichtungen darauf beschränkt, an einem einzigen Ort nahe einer Wechselstromquelle verwendet zu werden.
Vorzugsweise wird ein Braille-Schriftzeichenanzeigemodul eingesetzt, welches Braille-Schriftzeichen durch den Gebrauch von federbetätigten Stiften anzeigt, welche durch Bimetallsperrklinken gesteuert werden. Jedes Modul umfasst sechs Stifte, welche die sechs Punkte eines Braille-Schriftzei-chens darstellen. Diese Stifte erstrecken sich durch Löcher in der Oberfläche einer Platte, um eine tastbare Darstellung der Braille-Schriftzeichen zu erzeugen. Bevor eine Seite angezeigt wird, werden dabei alle Stifte für jedes Zeichen auf der Seite
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in eine «unten»-Stellung gebracht. Diese Stifte werden in der «unten»-Stellung durch die Bimetallsperreinrichtung gehalten, welche bei jedem Stift eingreift und ihn hält. Um bei dieser Ausführung die Braille-Schriftzeichen anzuzeigen,
wird ein elektrischer Strom an die ausgewählten Bimetallsperrklinken angelegt. Als Folge dieses Stroms biegen sich die ausgewählten Bimetallsperrklinken und lösen sich von den Stiften, was der zusammengelegten Feder erlaubt, die Stifte nach oben durch die Oberfläche der Platte zu bewegen, um einen Braille-Schriftpunkt anzuzeigen. Die Feder hält den Stift in dieser Lage, ohne dass von der Speisung Energie erforderlich ist, und wenn einmal eine Seite auf der Anzeigeeinheit angezeigt worden ist, wird keine weitere Energie zur Aufrechterhaltung der Anzeige für eine unbestimmte Zeitdauer erfordert. Bevor die nächstfolgende Seite angezeigt wird, werden die hochgehobenen Stifte mechanisch nach unten bewegt, bis alle Bimetallsperrklinken in Eingriff mit den Stiften sind, um sie in der «unten»-Stellung zu halten.
Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten beispielsweisen Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, wobei
Fig. 1 die Wirkungsweise eines Bimetallelementes darstellt;
Fig. 2a und 2b zeigen die Funktion eines unter Federspannung stehenden Stössels in Verbindung mit einer Bimetallsperrklinke;
Fig. 3a und 3b zeigen die Verbiegung der Bimetallsperrklinke durch Anwendung eines elektrischen Stromes, der durch sie fliesst;
Fig. 4a,4b und 4c sind Auf-, Seiten- und Vorderansichten eines Teils der Anzeigeeinheit, die den Aufbau von Braille-Anzeigemodulen zeigen und eine andere Ausführung der Auslöser darstellen;
Fig. 5a und 5b stellen zwei Verfahren zur Herstellung und zum Zusammenbau der Bimetallelemente dar, welche einen schnellen Zusammenbau der Anzeigeeinheit erlauben;
Fig. 6 zeigt die komplete Braille-Anzeigeeinheit;
Fig. 7 zeigt den Mechanismus, durch welchen die Braille-Anzeigemoduln in einer Anzeigeeinheit zurückgesetzt werden;
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm einer elektronischen Steuerschaltung der Braille-Anzeigeeinheit;
Fig. 9 ist ein Schaltbild, das eine Schaltung zur Ausführung der Dekodermatrix von Fig. 9 zeigt;
Fig. 10 ist ein Flussdiagramm, das die Funktion der Anzeigesteuerung zeigt; und
Fig. 11 ist ein Diagramm der Auslösezeit eines typischen Bimetallelementes in Funktion des Stromes.
Eine der Hauptschwierigkeiten beim Bau elektromechani-scher Systeme, welche eine grosse Anzahl von Braille-Zeichen reproduzieren können, besteht in der Entwicklung eines Mechanismus zur mechanischen Erzeugung tastbarer Braille-Punkte, welcher klein genug ist, dass eine grosse Anzahl Braille-Zeichen mit dem normalen Braille-Abstand reproduziert werden kann und der dennoch so billig ist, dass eine grosse Anzahl benötigter Mechanismen zu erschwinglichen Preisen erzeugt werden können. Z.B. besteht eine Braille-Schriftseite aus 25 Zeilen zu 40 Zeichen, wobei jedes Zeichen bis zu sechs möglichen Punkten aufweist. Zur Reproduktion einer Braille-Schriftseite werden also ungefähr 6000 Mechanismen benötigt, und diese 6000 Mechanismen müssen in ein Feld von ungefähr 28 x 29,2 cm passen.
Ein wesentlicher Aspekt der Vorrichtung liegt deshalb im Betätigungsmechanismus, welcher ein wärmebetätigtes Bimetallelement einschliesst, welches in Antwort auf ein elektrisches Signal, das daran angelegt wird, einem mit ihm verbundenen Stift, der unter Federspannung steht, erlaubt, sich zu bewegen, um einen erhöhten Punkt eines Braille-Zei-chens zu bilden.
In Fig. 1 ist ein Bimetallstreifen 10 dargestellt. Solche Streifen sind bekannt und können im Handel von vielen Quellen erhalten werden. Der Bimetallstreifen wird aus zwei verschiedenen Metallen mit verschiedenen Temperaturkoeffizienten gebildet. Dies ist in Fig. 1 dargestellt, wo ein Streifen 12 eines ersten Metalls mit einem Streifen 14 verbunden ist, der aus einem zweiten Metall gebildet ist, dass eine verschiedenartige Wärmeausdehnungscharakteristik aufweist. Typische Metallpaare umfassen Invar und Kupfer.
Falls der Bimetallstreifen 10 so aufgebaut ist, dass er bei einer bestimmten Temperatur To gerade ist, wie das in Fig. 10 durch den Streifen 10 gezeigt ist, bewirkt eine Erhöhung der Temperatur über To, dass ein Streifen sich in höherem Masse ausdehnt als der andere Streifen gemäss den verschiedenen Temperaturkoeffizienten. Zum Beispiel, falls der Streifen 12 einen grösseren Temperaturkoeffizienten als der Streifen 14 aufweist, und die Temperatur des Bimetallstreifens über To erhöht wird, wird sich der Streifen biegen wie das in Fig. 1 bei 10' gezeigt wird.
Die Fig. 2a und 2b zeigen ein neues Betätigungselement 8 zur Erzeugung eines tastbaren Braille-Punktes. Ein Stössel 16 erstreckt sich durch ein Loch 18 in einer Bodenplatte 20. Der Stössel 16 hat typischerweise einen kreisförmigen Querschnitt. Eine Feder 22 umschliesst den Teil des Stössels 16, der sich durch das Loch 18 erstreckt und liegt an einen Bund 24 an, der am oberen Teil des Stössels 16 ausgebildet ist. Die Feder 22 hat einen grösseren Durchmesser als das Loch 18 und das untere Ende der Feder 22 ruht auf der Platte 20. Die Feder 22 wird durch den Bund 24 auf die Bodenplatte 20 zusammengedrückt und erzeugt auf den Stössel 16 eine Aufwärtskraft.
Vom Bund 24 an aufwärts erstreckt sich ein Stift 26. Der Stift 26 ist jener Teil des Mechanismus, welcher angehoben wird, um einen Braille-Punkt «anzuzeigen», und welcher durch eine Person tastbar ist. Die Spitze des Stiftes 26 ist gerundet und erstreckt sich in ein Loch 28 einer Deckplatte 30.
Auf einer Seite des Stössels 16 erstreckt sich ein Sperrstift 32. In der in Fig. 2a dargestellten Stellung, nimmt der «Anzeige»-Stift 26 in bezug auf die Platte 30 eine Lage ein, bei welcher die Spitze des Stiftes 26 innerhalb des Loches 28 liegt und mit der oberen Fläche der Deckplatte 30 fluchtet. In dieser Lage greift der Sperrstift 22 in ein Loch 34 eines Bimetallelementes 36 ein, welches an der Bodenplatte 20 befestigt ist. Das Bimetallelement 36 hält den Stössel 16 in der Lage, wie sie in Fig. 2a gezeigt ist, gegen die aufwärts gerichtete Kraft, welche durch die Feder 22 erzeugt wird, wenn sich der Sperrstift 32 im Loch 34 befindet.
Fig. 2a zeigt das Betätigungselement 8 in einer Lage, bei welcher durch das Betätigungselement kein Braille-Punkt «angezeigt» wird. Das Bimetallelement 36 besteht aus einem Bimetallstreifen und ist in bezug auf den Stössel 16 so ausgerichtet, dass sich das Element 36 vom Stössel wegbiegt, wenn dieser erwärmt wird. Um einen Braille-Punkt anzuzeigen, wird der Bimetallstreifen 36 erwärmt, was bewirkt, dass er sich vom Stössel 16 wegbiegt, und was bewirkt, dass sich das Loch 34 im Bimetallelement 36 vom Sperrstift 32 löst. Der Stössel 16 wird dann nicht mehr in der eingezogenen Stellung gehalten, und die Kraft der Feder 22 bewirkt, dass sich der Stössel 16 aufwärts bewegt, bis die obere Fläche des Bundes 24 die untere Fläche der Platte 30 berührt. In dieser Lage erstreckt sich der Stift 26 über die obere Fläche der Deckplatte 30, um eine tastbare Anzeige eines Braille-Punktes zu erzeugen. Die Oberfläche des Stiftes 26 und/oder der Deck5
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platte 30 können in matter Struktur gefertigt sein, um die Tendenz von glatten Oberflächen zu verringern, Fingerspitzen nach einer ausgedehnten Zeitdauer des Braille-Schrift-Lesens unempfindlich zu machen.
In Fig. 2b ist der Fall gezeigt, bei welchem das Bimetallelement 36 erwärmt wurde, so dass es sich in der Richtung bewegt, die durch den Pfeil 38 weg vom Stössel 16 angezeigt wird, wodurch der Sperrstift 32 sich löst. In Antwort darauf bewegt sich der Stössel aufwärts, wie das durch den Pfeil 40 gezeigt wird. Der Anzeigestift 26 erstreckt sich ungefähr 0,6 mm über der oberen Fläche der Deckplatte 30. Dies ist die Standardhöhe von Braille-Punkten. Die Abmessungen können sich immerhin als nützlich erweisen zur Erzeugung leichter erkennbarer Zeichen. Speziell können «Jumbo-Braille» oder andere nicht genormte Braille-Schriftgrössen verwendet werden, um Personen mit geringerer als durchschnittlicher Tastempfindlichkeit, wie Kindern und älteren Personen, entgegenzukommen.
Die Bimetallelemente 36 werden in der folgenden Art selektiv erwärmt. Die Bimetallelemente sind in einer «U»-Form gebildet, welche umgekehrt wird, so dass die beiden Beine des «U» die Bodenplatte 20 berühren und von ihr getragen werden. Das Loch 34 im Bimetallelement wird im mittleren Teil des «U», welcher die beiden Beine verbindet, gebildet. Dies wird in Fig. 3a deutlicher dargestellt, wo ein Bimetallelement 36 in seinem nicht deformierten Zustand gezeigt wird, wie es ist, wenn es den Stössel 16 in seiner zurückgezogenen Stellung hält. Das Bimetallelement 36 kann durch Anlegen einer Spannung über den beiden Beinen 42 des «U»-förmigen Elementes selektiv geheizt werden. Dies ist in Fig. 3a schematisch dargestellt, wo eine Spannungsquelle 46 direkt mit einem Bein 42 des Bimetallelementes 36 verbunden wird, und über den Schalter 48 mit dem anderen Bein verbunden wird. Durch Schliessen des Schalters 48 wird ein Strom das eine Bein 42 des Bimetallelementes hinauf über den Oberteil 44 und das andere Bein 42 hinunter zum Fliessen gebracht. Da das Bimetallelement 36 einen namhaften Widerstand hat, erzeugt dieser Stromfluss eine ohmsche Erwärmung des Bimetallelementes, was eine Biegung des Elementes bewirkt. Dies ist in Fig. 3b dargestellt, wo der Schalter 48 bewirkt, dass ein Strom I durch das Bimetallelement 36 fliesst, der dieses Element erwärmt und bewirkt, dass es sich in Richtung des Pfeils 50 biegt. Auf diese Weise können die ausgewählten Bimetallelemente aus der grossen Anzahl von Betätigungselementen leicht erwärmt werden, um die zugehörigen Stössel 16 einen Braille-Punkt anzeigen zu lassen. Aus den Fig. 2a und 2b, wo das Bimetallelement 36 verankert mit der Bodenplatte 20 dargestellt wird, kann ersehen werden, dass Leiter zur Stromzuführung zu den Beinen des Bimetallelementes 36 leicht und billig durch Bildung von gedruckten Leiterbahnen auf der Oberseite und/ oder der Unterseite der Bodenplatte 20 erzeugt werden können. In diesem Falle weisen die Beine 42 des Bimetallelementes 36 typischerweise Beinteile 52 auf, welche sich von den Beinen 42 nach unten erstrecken. Diese Beinteile sind in Löchern, die in der Bodenplatte 20 gebildet sind, eingesetzt und können mit den gedruckten Leiterbahnen verlötet werden, um eine elektrische Verbindung zu erzeugen. Obschon nur ein einzelnes Betätigungselement 8 in den Fig. 2a und 2b dargestellt wird, werden in einem wirklichen Braille-Schrift-Wiedergabegerät eine grosse Anzahl dieser Betätigungselemente verwendet, und diese Betätigungselemente sind sehr nahe zueinander angeordnet. Gedruckte Leiterbahnen sind ideal geeignet zur Erzeugung von elektrischen Verbindungen zu den Bimetallelementen 36, da sie leicht und billig mit sehr geringen Toleranzen der Bodenplatte 20 hergestellt werden können, um die Verbindung zu den Bimetallelementen 36 herstellen zu können.
Wird der Sperrstift 32 durch das Bimetallelement 36 einmal freigegeben, so dass der Stössel 16 sich in die erhöhte Lage bewegt, bleibt der Stössel unbegrenzt lange in dieser Position, ohne weitere elektrische Energie zu benötigen, und zeigt einen Braille-Punkt an. Dies ist ein Vorteil, speziell für tragbare Systeme, weil es wünschbar sein kann, die Anzeige einer Seite Braille-Schriftzeichen für eine lange Zeitdauer aufrechtzuerhalten.
Um den Stössel 16 in seine zurückgezogene Stellung zurückzuführen, wird eine abwärts gerichtete Kraft an den Stössel 16 angelegt, welcher sich dann nach unten bewegt, bis der Sperrstift 32 wieder in das Loch 34 einrückt, wobei die Feder 22 wieder zusammengedrückt wird.
Die Grösse der Bewegung des Stössels 16 und des Bimetallelementes 36 sind in den Zeichnungen übertrieben dargestellt. Wie oben dargelegt, beträgt die totale vertikale Bewegung des Stössels 16 ungefähr 0,6 mm. Im tatsächlichen Betrieb bewegen sich der Stössel 16 und der Sperrstift 32 nicht so weit, dass sie den Oberteil 44 des Bimetallelementes 36 vollständig verlassen. Typischerweise wird das Bimetallelement durch einen kurzen Stromstoss erwärmt, und nachdem der Strom weggenommen wird, kehrt das Bimetallelement 36 zu seiner normalen Temperatur zurück und strebt dazu, sich in seine ursprüngliche Lage zurückzubewegen, bis der Oberteil 44 das Ende des Sperrstifts 32 berührt. Folglich, sobald der Stössel 16 nach unten bewegt wird, gleitet das Ende des Sperrstiftes 32 entlang des Oberteils 44 des Bimetallelementes 36, bis es wieder in das Loch 34 einrückt. Es ist offensichtlich, dass andere Methoden benutzt werden können, um dem Sperrstift 32 das Wiedereingreifen des Bimetallelementes 36 zu erlauben, sollte die erforderliche vertikale Bewegung des Stössels 16 den Sperrstift 32 vollständig über das Bimetallelement 36 hinausheben. Zum Beispiel kann der Unterteil des Stifts 32 abgeschrägt sein oder alternativ dazu der Oberteil 44 des Bimetallelementes 36 in einem Winkel weg vom Stössel 16 gebogen sein, um dem Sperrstift 32 die Wegbiegung des Bimetallelementes 36 weg vom Stössel 16 zu ermöglichen, sobald der Stössel 16 sich nach unten bewegt.
Die folgenden Ausdrücke und Betrachtungen erlauben es, die nötigen Parameter zu bestimmen, um ein Betätigungselement 8, wie es in Fig. 2a und 2b gezeigt wird, zu entwerfen. Der thermische Biegungsausschlag D eines Bimetallelementes, wie in den Figuren gezeigt wird, ist proportional zum Ausdruck:
wobei F eine Materialkonstante, AT der Temperaturanstieg, L die Länge des Bimetallelementes 36 und t die Dicke des Bimetallelementes ist. Als Beispiel wird ein Bimetallelement genommen, das aus Truflex, hergestellt und verkauft durch Texas Instruments, hergestellt wird. Hierbei ist F gleich 215 x IO-7, L ist 12,7 mm, t ist 0,127 mm, und AT ist typischerweise 41,7°C. Mit diesen Parametern wird der verfügbare Biegungsausschlag D 1,1 mm.
Wenn das Wärmeelement erwärmt und in seiner Bewegung gehindert wird, entwickelt es eine Kraft, welche proportional zum Ausdruck:
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ist, wobei E das Elastizitätsmodul und w die Breite des Bimetallelementes ist sowie die weiteren Formelzeichen dem Ausdruck (1) entsprechen. Das betrachtete Material mit E gleich 131 x 109 Pa ergibt eine Kraft von 0,035 N. Bei einem Rei6
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bungskoeffizienten von 0,5 zwischen dem Sperrstift 32 und der inneren Fläche des Loches 34 und bei einem 0,56 N übersteigenden Druck, der durch die Feder 22 erzeugt wird, muss das Bimetallelement 36 eine Reibungskraft von 0,14 N überwinden, um den Stössel 16 freizugeben. Die Temperaturdifferenz AT, welche notwendig ist, um diese Reibungskraft zu überwinden, kann aus der Gleichung (2) bestimmt werden, daraus ergibt sich, dass ein Temperaturanstieg von 16,7°C erforderlich ist, um die Reibungskraft zu überwinden. Bei einem Temperaturanstieg von total 41,7°C belässt dies 25°C zur Biegung. Folglich kann die maximale verwendbare Biegung bei diesem Temperaturanstieg durch die Gleichung (1) bestimmt werden, wobei AT gleich 25°C ist. Die maximal verwendbare Biegung bei einem Temperaturanstieg von 41,7°C beträgt 0,67 mm. Dieser Wert bestimmt die Länge des Stiftes 32, welcher geringfügig kürzer sein sollte als 0,67 mm, um die Freigabe aus dem Loch 34 als Reaktion auf die oben berechnete Verschiebung des Bimetallelementes 36.
Die Fig. 2a und 2b zeigen ein einzelnes Betätigungselement 8, das einen einzelnen Teilpunkt anzeigt, zum Zwecke der Erklärung. In der tatsächlichen Anwendung werden natürlich eine grosse Anzahl von Betätigungselementen erfordert, um eine Vielzahl von Braille-Schriftzeichen anzuzeigen. Wie bekannt, besteht ein einzelnes Braille-Schriftzeichen aus sechs Punkten, zusammengesetzt aus zwei Spalten zu je drei Punkten. Diese Punkte sind bezüglich ihrer Mittelpunkte ungefähr 3 mm beabstandet. Die Fig. 4a, 4b und 4c zeigen eine bevorzugte Anordnung von Betätigungselementen zur Anzeige einer Anzahl von Braille-Schriftzeichen, und zusätzlich stellen sie eine andere Ausführung des Betätigungselementes dar. Fig. 4a ist eine Draufsicht auf die Deckplatte 30, die eine Anordnung von Betätigungselementen zur Anzeige von vier Braille-Schriftzeichen zeigt.
Fig. 4b ist eine Seitenansicht, und Fig. 4c ist eine Ansicht von hinten auf die Anordnung der Betätigungselemente für ein einzelnes Braille-Schriftzeichen. Die vier Braille-Schrift-zeichen, die in Fig. 4a dargestellt sind, belegen eine Fläche von ungefähr 19 mm x 9,5 mm. Es gibt 24 Braille-Schrift-punktestellen, und deshalb müssen 24 Betätigungselemente in dieses sehr schmale Feld passen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine wirtschaftliche Fabrikation der Betätigungselemente in einer solchen Grösse, die es erlaubt,
dass sie in dieser oder in einer höheren Dichte angeordnet werden können.
Die Fig. 4a, 4b, und 4c stellen eine andere Ausführung des Betätigungselementes dar. Diese andere Ausführung ist am deutlichsten in Fig. 4c dargestellt. Aus der Fig. 4c ist ersichtlich, dass anstelle des Sperrstiftes 32 und des zugehörigen Loches 34 im Bimetallelement 36 jeder Stössel 16 einen Einschnitt 66 aufweist, der im Bund 24 des Stössels ausgebildet ist. Das obere Ende eines jeden Bimetallelementes 36 hat eine hakenförmige Biegung 68, welche in den Einschnitt 66 eingreift, um den Stössel 16 in seiner zurückgezogenen Lage zu halten. Dies ist durch das rechte Betätigungselement in Fig. 4c dargestellt. Als Reaktion auf ein elektrisches Signal, das an das Bimetallelement angelegt wird, biegt sich das Bimetallelement vom Stössel 16 wie oben beschrieben weg und gibt den Stössel frei. Nachdem das elektrische Signal nicht mehr vorhanden ist und das Bimetallelement 36 sich abgekühlt hat, ruht die hakenförmige Biegung 68 des Bi-metallelementes auf dem unteren Teil des Bundes 24, der am Einschnitt 66 anliegt, wie dies Fig. 4c zeigt. Wenn der Stössel 16 gesenkt wird, greift die Biegung 68 wieder in den Einschnitt 66 des Stössels ein, um das Betätigungselement im nicht aktivierten Zustand zu halten.
In den Fig. 4a und 4b ist die bevorzugte Lage der Bimetallelemente, die in den Betätigungselementen enthalten sind, die ein Braille-Schriftzeichen bilden, gezeigt. Wie bekannt,
wird ein Braille-Schriftzeichen durch zwei parallele Spalten mit je drei Punkten gebildet. Wie die Fig. 4 zeigt, können die Bimetallelemente neben den Stösseln auf der Aussenseite eines jeden Zeichens angeordnet sein. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn die Bimetallelemente in zusammenhängenden Streifen gebildet oder zusammengesetzt werden, wie unten in Zusammenhang mit den Fig. 5a und 5b beschrieben ist. Fig. 4b ist eine Seitenansicht der in Fig. 4a gezeigten Anordnung. Obschon in Fig. 4a nicht dargestellt, ist jedes der dort gezeigten Zeichen durch sechs Betätigungselemente gebildet, die die gleiche Ausrichtung zwischen den Stösseln 16 und den Bimetallelementen 36 aufweisen. Folglich erlaubt die vorliegende Erfindung eine sehr hohe Dichte der Elemente, um sie auf sehr kleinem Raum zusammenzusetzen.
Die Darstellung einer Anordnung von Betätigungselementen und Bimetallelementen 36 in Fig. 4a schliesst andere Anordnungen nicht aus. Immerhin hat die Anordnung, die die Fig. 4a zeigt, den Vorteil, dass alle Bimetallelemente in einer Folge von Reihen plaziert sind, und diese Anordnung kann zu einer einfacheren Zusammensetztechnik führen. Zum Beispiel werden die Bimetallelemente 36 typischerweise durch Stanzen dieser Elemente aus einem grösseren Bimetallblech hergestellt, damit eine grosse Anzahl Bimetallelemente auf der Bodenplatte 20 mit einem Minimum an Fabrikationsaufwand aufgebaut werden können. Dabei können die Bimetallelemente beim Stanzprozess so gebildet werden, dass sie untereinander durch einen Streifen verbunden bleiben, der später abgetrennt oder ausgeschieden wird. Dies ist in Fig. 5a dargestellt, wo eine Vielzahl Bimetallelemente 36, welche aus einem Blech gestanzt wurden, miteinander gleichmässig beabstandet durch ein Oberteil 65 fest verbunden sind. Wie aus Fig. 4a ersichtlich, ist für eine Seite von 24 Zeilen zu 40 Braille-Schriftzeichen jedes der Bimetallelemente eines Zeichens parallel und in einer Ebene mit den Elementen der Zeichen in dieser Spalte in anderen Zeilen. Dtfrch Herstellung der Struktur, wie sie in Fig. 5 gezeigt wird, mit den genauen Abständen zwischen den Bimetallelementen 36, können die parallelen Bimetallelemente gleichzeitig positioniert und in die Bodenplatte 20 eingesetzt werden. Jedes der Bimetallelemente 36 wird dann mit der Bodenplatte 20 verbunden. Typischerweise ist die Bodenplatte 20 eine gedruckte Schaltungsplatine, welche die elektrischen Leiterzüge zu jedem der Bimetallelemente herstellt, und die Elemente sind schnell und einfach durch übliche Lötverfahren auf der Bodenplatte 20 zu befestigen.
Nach dem Befestigen der Bimetallelemente 36 auf der Bodenplatte 20 wird der Oberteil 65, der die Bimetallelemente verbindet, entfernt. Dies kann durch Abschneiden des Oberteils 65 bewerkstelligt werden. Alternativ dazu kann man beim Stanzvorgang das Bimetallblech an der Stelle, wo der Oberteil mit den Bimetallelementen verbunden ist, teilweise durchschneiden, so dass der Oberteil 65 abgebrochen werden kann. Andere Methoden der Herstellung können ebenso verwendet werden. Da ein Blatt Braille-Schriftzeichen 6000 Elemente enthält, ist es ersichtlich, dass diese Methode der schnellen Fabrikation ein wichtiger Vorteil ist, da das einzelne Einsetzen und Befestigen jedes Bimetallelementes 36 die Fabrikationskosten stark erhöhen würde.
Die Fig. 5b zeigt eine andere Methode des Aufbaus eines Bimetallelementes 36. Die Bimetallelemente in Fig. 5b sind solche, die in der Ausführung des Betätigungselementes, das in den Fig. 4a, 4b und 4c dargestellt ist, verwendet werden. Es ist einzusehen, dass die Anordnungen, die in den Fig. 5a und 5b dargestellt sind, mit anderen Ausführungen als jene die dargestellt sind, verwendet werden können. In Fig. 5b ist eine Anzahl in einer Geraden angeordneter Bimetallelemente 36, die mit Braille-Punkten in übereinstimmenden Spalten ver5
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schiedener Zeilen verbunden sind, auf einem relativ langen Tragelement 71 aufgebaut, das typischerweise aus einem phe-nolhaltigen oder anderem Material für gedruckte Schaltungen gebildet ist. Eine Leiterbahn 73 verläuft längs der oberen Kante des Tragelementes 71. Bei den einzelnen Bimetallelementen 36 ist ein Bein gebogen, um einen Bügelabschnitt 75 zwischen den beiden Beinen zu bilden. Eines der Beine eines jeden Bimetallelementes ist mit der Leiterbahn 73 verbunden, so z.B. durch Löten. Typischerweise werden die Bimetallelemente einzeln durch eine Dekodermatrix aktiviert, wie dies gezeigt und unten im Zusammenhang mit der Fig. 9 beschrieben ist. In einer solchen Matrix wird ein Bein jedes Bimetallelementes einer Reihe gemeinsam mit einer Sammelleitung verbunden. Diese würde mit der Leiterbahn 73 übereinstimmen. Wenn ein Bimetallelement in dieser Spalte aktiviert werden soll, wird die Sammelleitung 73 elektrisch mit der zugehörigen Spannung verbunden. Typischerweise wird diese Verbindung durch Öffnen eines Transistors oder eines gesteuerten Siliziumgleichrichters hergestellt. Wo diese Methode der Ansteuerung der Bimetallelemente verwendet wird, kann der Transistor oder der Siliziumgleichrichter Teil des Aufbaus werden, wie das durch den Halbleiter 78, der auf dem Tragelement 71 befestigt wird, dargestellt ist. Ein Anschluss des Halbleiters 78 ist elektrisch mit der Leiterbahn 73 verbunden, während die verbleibenden zwei Anschlüsse mit Steckern 79 verbunden sind, welche von einer Hauptplatine aufgenommen werden, welche gedruckte Leiterbahnen aufweist, um eine Vielzahl von Aufbauten untereinander zu verbinden. Allgemein wird die Dekodermatrix eine mit jedem Bimetallelement 36 in Serie geschaltete Diode erfordern. In einem solchen Falle kann die Diode Teil des Aufbaus sein, wie dies durch die Diode 77 in Fig. 5b gezeigt ist. Die Dioden 77 sind zwischen dem zweiten Bein des Bimetallelementes und Stecker 76 verbunden, welche ebenso in die Hauptplatine eingesetzt werden und welche das Signal zur Aktivierung des einzelnen Elementes erhalten. Obschon nur zwei Bimetallelemente in Fig. 5b gezeigt sind, sollte verstanden werden, dass in einer tatsächlichen Einrichtung alle Bimetallelemente einer entsprechenden Spalte verschiedener Zeilen Teil eines einzelnen Aufbaus würden.
Wie oben im Zusammenhang mit Fig. 2a und 2b beschrieben wurde, muss, nachdem ein erster Satz Braille-Schriftzeichen angezeigt wurde, jedes hervorstehende Betätigungselement 8 in seine zurückgezogene Stellung gebracht werden, bevor der nächste Satz Zeichen angezeigt werden kann. Dies wird durch eine nach unten gerichtete, mechanische Bewegung der hervorstehenden Stössel 16 bewerkstelligt, damit die Sperrstifte 32 in die Löcher 34 einrücken. Eine Methode zur Ausführung dieses mechanischen Senkvorgangs besteht darin, dass eine dritte Platte unter der Bodenplatte 20 vorgesehen wird, an welcher jeder der Stössel 16 befestigt ist. Durch Senkung dieser Platte um eine geeignete Strecke, werden herausragende Stössel in ihre zurückgezogene Stellung gebracht.
In Fig. 4b ist ein Beispiel der Struktur zur Durchführung dieses Vorgangs gezeigt. Eine dritte Platte 70, die in der Fig. 4b punktiert dargestellt ist, ist unter der Platte 20 angeordnet. Jeder der Stössel 16 erstreckt sich ein Stück unter die Bodenplatte 20 und die Platte 70 hat eine Vielzahl von Löchern, so dass die Stössel 16 der Betätigungselemente 18 sich durch ein zugehöriges Loch 76 in der Platte 70 erstrecken, wie dies in den Fig. 4b und 4c dargestellt ist. Indem am unteren Ende eines jeden Stössels 16 eine Ausweitung 74 gebildet wird, nachdem er in die Löcher in der Platte 70 eingesetzt wurde, werden alle hervorstehenden Stössel unter der grossen Zahl der Braille-Schriftzeichen gleichzeitig in ihre zurückgezogene Stellung gebracht, indem die Platte 70 gesenkt wird, wie dies durch den Pfeil 72 dargestellt ist. Falls die Stössel 16 aus thermisch verformbarem Kunststoff gebildet werden, so kann die Struktur, die in Fig. 4b gezeigt ist, einfach hergestellt werden, indem die Stössel 16 in die Löcher der Platte 70 eingesetzt und dann die unteren Enden der Stössel 16 erwärmt werden, während Druck angewendet wird, um die Ausweitung 74 zu formen. Fig. 4c zeigt eine andere Methode zur Rückführung der Stössel 16 in ihre nicht aktivierte Stellung. In Fig. 4c wird die Deckplatte 30 nach unten gerichtet bewegt, wie dies durch die Pfeile 67 dargestellt ist. Die Unterseite der Deckplatte 30 stösst die Stössel 16 nach unten bis die Bimetallelemente 36 den Bund 24 einrücken lassen, um das Bimetallelement in seiner zurückgezogenen Position zu halten.
In Fig. 6 ist eine Braille-Schriftanzeigevorrichtung 86 dargestellt, welches die neuen oben beschriebenen Betätigungselemente verwendet, um eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher Braille-Schriftzeichen, die auf einem Magnetband gespeichert sind, als tastbare Zeichen auf einer Oberfläche, welche den Normseiten, die in Braille-Schriftbüchern verwendet werden, entspricht, angezeigt werden. Die obere Fläche der Braille-Schriftanzeige enthält eine Vielzahl Betätigungselemente, wie sie oben beschrieben wurden, die in 25 Zeilen 90 zu 40 Braille-Schriftzeichen angeordnet sind. Die obere Oberfläche 88 der Anzeigevorrichtung 86 ist ungefähr 28 x 29,2 cm, was mit der Grösse einer Seite in einem konventionellen Braille-Schriftbuch übereinstimmt. Die Vorrichtung, die in Fig. 6 gezeigt ist, stellt eine ganze Seite Braille-Schrift-Information dar, indem sie auf elektronische Information anspricht. Wie oben beschrieben, bleiben die einmal ausgewählten Betätigungselemente 8, die zur Anzeige von Braille-Schriftzeichen hervorstehen, unbegrenzt in dieser Stellung, ohne dass sie weitere elektrische Energie benötigen.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6 ist die Information, die die Braille-Schriftzeichen einer Seite darstellt, als digitale Daten in einer konventionellen Magnetbandkassette 92 gespeichert. Diese Kassette kann in ein Bandtreibwerk 94 der Vorrichtung eingefügt werden und als Reaktion darauf können Braille-Schriftzeichenseiten wie oben beschrieben angezeigt werden. Es kann vorteilhaft sein, auf jeder Kassette einen Braille-Schriftstreifen 96 vorzusehen, so dass ein blinder Leser die gewünschte Kassette identifizieren kann. Für 6000 Bit pro Seite (1 Bit pro Braille-Punkt) und unter der Annahme einer Speicherdichte von 315 Bit pro Zentimeter des Bandes, werden ungefähr 19 cm Band benötigt, um die Information zu speichern, die einer Braille-Schriftseite entspricht. Bei einer typischen 107 m langen Bandkassette können ungefähr 560 Braille-Schriftseiten gespeichert werden. Eine einzelne Seite konventionell gedruckter Information erfordert ungefähr zwei Braille-Schriftseiten und jede Kassette enthält das Equivalent der Information von 280 gedruckten Seiten. Folglich können die meisten Bücher in einer oder zwei Kassetten gespeichert werden.
Ein Hebel 98 ist auf einer Seite der Vorrichtung angebracht, wie das in Fig. 6 gezeigt ist. Der Hebel 98 ist ein «Seitenwender» und die Betätigung des Hebels 98 bewirkt, dass die angezeigte Braille-Schriftseite durch mechanisches Zurückziehen aller Betätigungselemente, die zur Anzeige der Braille-Punkte hervorstehen, gelöscht wird, wie oben beschrieben. Wird der Hebel 98 gedreht, so sendet er des weitern einen elektrischen Befehl zum Bandantrieb 94, der bewirkt, dass die Information, die der nächsten Seite entspricht, auf dem Band gelesen wird. Die Information wird an eine Elektronik angelegt, welche dann die nächste Braille-Schriftseite auf der oberen Oberfläche 88 der Braille-Schrift-anzeigeeinheit anzeigt.
Drei Einstellknöpfe oder andere Arten von Schaltern 100 sind auf der einen Seite der Anzeigevorrichtung 86 angeordnet. Ein Braille-Schriftleser kann zu einer
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gewünschten Seite, die eine andere als die folgende Seite ist, finden durch Bezeichnen der Nummer der gewünschten Seite über die Schalter 100. Als Reaktion darauf sucht der Bandantrieb 94 die bezeichnete Seite, und wenn die Information, die dieser Seite entspricht, gefunden wird, wird die Seite durch die Anzeigevorrichtung 86 angezeigt. Die Schalter 100 können direkt mit Braille-Schriftzeichen markiert sein, die die gewählte Seitenzahl angeben. Alternativ dazu können zusätzliche Braille-Schriftzeichen angezeigt werden, wie dies mit 102 gezeigt ist, welche elektronisch betätigt werden, um die durch die Schalter 100 gewählte Seite anzuzeigen.
In Fig. 7 ist eine Schnittansicht der Anzeigevorrichtung 86 gezeigt, welche den Mechanismus darstellt, welcher die Betätigungselemente in der Anzeigevorrichtung als Reaktion auf die Bewegung des Seitenwenderhebels 98 zurücksetzt. Die obere Oberfläche 88 der Anzeigevorrichtung 86 wird durch die Deckplatte 30 gebildet, welche eine Vielzahl von Löchern aufweist, welche den möglichen Positionen der Braille-Punkte entsprechen. Die Deckplatte 30 ist durch die Seiten 108 umschlossen, welche eine Halterung für jene bilden, und welche ihrerseits auf einer Grundplatte 110 befestigt sind. In die Löcher der Deckplatte 30 erstrecken sich eine Vielzahl von Betätigungselementen 8. Zwei Betätigungselemente sind bei 112 stellvertretend für die Vielzahl der Betätigungselemente dargestellt, welche in der Fig. 7 deutlichkeitshalber nicht dargestellt sind. Jedes der Betätigungselemente 8 enthält Stössel 16, Bimetallstreifen 36 und Federn 22. Die Stössel 16 erstrecken sich durch die Löcher in einem Halterungsgebilde 113, welches auch als Bodenplatte 20 für jedes Betätigungselement 8 dient. Die Halterungsgebilde 113 für die verschiedenen Betätigungselemente sind an der gedruckten Schaltungsplatine 114 befestigt, welche durch Tragstangen 116 oder andere geeignete Mittel gehalten wird.
Die Deckplatte 30 wird in die richtige Lage gebracht durch einen Deckplattenträger 120, der sich unter der gedruckten Schaltungsplatine 114 befindet und mit der Deckplatte 30 verbunden ist. Die Stangen 116 erstrecken sich durch Öffnungen im Träger 120 und dienen zur Ausrichtung des Trägers in bezug auf die gedruckte Schaltungsplatine 114 und die Deckplatte 30. Durchführungen 122, die einen geringen Reibungskoeffizienten aufweisen, können in den Träger 120 um die Stangen 116 herum eingefügt werden, um dem Träger zu ermöglichen, leicht auf- und abzugleiten.
Die vertikale Position des Trägers 120 wird durch eine Welle 125 bestimmt, deren oberer Teil 124 ein Gewinde aufweist und sich in ein zugehöriges Gewindestück 126 erstreckt, das am Träger 120 angebracht ist. Der mit einem Gewinde versehene Teil 124 dreht sich in einer Büchse oder Lager 128, das sich in der Grundplatte 110 befindet, und sobald sich die Welle 125 dreht, bewegt sich der Plattenträger 120 aufwärts und abwärts mittels des gewindetragenden Teils 124 im Zusammenwirken mit dem Gewindeteil 126.
Der Seitenwendehebel 98 ist mit einer zweiten Welle 130 verbunden, welcher sich durch die Seite der Anzeigeeinheit 86 hindurcherstreckt und in einem Kegelzahnrad 132 endet. Ein zweites Kegelzahnrad 134 ist an der Welle 125 angebracht und kämmt mit dem Kegelzahnrad 132. Wird der Hebel 98 bewegt, so dreht sich das Kegelzahnrad 132, das Zahnrad 134 dreht die Welle 125 und bewegt den Deckplattenträger 120 und die Deckplatte 30 nach unten, um die Stössel 16 zurückzuziehen, wobei alle Betätigungselemente 8 des Braille-Schriftlesers in ihre zurückgezogenen Stellungen zurückgesetzt werden. Die Bewegung des Hebels 98 erzeugt auch ein elektrisches Signal, welches der Bandantriebselektronik zugeführt wird. Als Reaktion auf dieses Signal bewirkt der Bandantrieb das Auslesen von Daten, die der nächsten Seite entsprechen, und die Leseelektronik versorgt die Bimetallelemente 36 mit den richtigen Signalen, um die nächste
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Seite anzuzeigen. Dieses elektrische Signal kann durch einen exzentrischen Nocken 138 auf der Welle 130 erzeugt werden, welcher einen Schalter 140 betätigt, sobald der Hebel 98 gedreht wird, um ein elektrisches Signal zu erzeugen.
In Fig. 8 ist ein Blockdiagramm der elektronischen Steuerschaltung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Als Reaktion auf das Signal vom Seitenwenderhebel 98 und von den Seitenwahlschaltern 100 versorgt eine Seiten Wahlsteuerung 150 die Steuerungslogik 152 mit einem Signal, das anzeigt, dass eine neue Seite angezeigt werden soll und, falls dies eine andere als die nächstfolgende Seite ist, welche Seite. Als Antwort darauflegt die Steuerungslogik 152 Signale an die Band-antriebssteuerschaltung 154, welche bewirkt, dass der Bandtransport das Magnetband in der Kassette 92 bewegt. Wenn die nächste folgende Seite angezeigt wird, verschiebt der Bandtransport das Band lediglich soweit, um die Daten, die der nächsten Seite entsprechen, zu lesen. Falls der Leser eine andere als die nächstfolgende Seite ausgewählt hat, veranlasst die Steuerungslogik 152 den Bandantrieb 154, das Band in der entsprechenden Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu bewegen, und die Daten vom Magnetband 156 werden durch die Steuerungslogik 152 überwacht, bis die richtige Seite gefunden wird.
Ist das Magnetband 156 einmal an den Beginn der richtigen Seite gebracht worden, werden die entsprechenden Daten der Braille-Schriftzeichen dieser Seite in einem internen Speicher 158 gespeichert. Die Daten, die im Speicher 158 gespeichert sind, werden einer Dekodermatrix 160 zugeführt, welche eingehender unten beschrieben wird. Die Dekodermatrix 160 versieht jedes der Betätigungselemente, welche die einzelnen Braille-Punkte anzeigen, mit einem elektrischen Signal und als Reaktion auf diese Signale werden die zugehörigen Stössel 16 freigegeben. Sind diese Stössel einmal freigegeben, so ist keine Energie mehr erforderlich, um die Anzeige aufrechtzuerhalten, und die Elektronik ist inaktiv, bis der Leser durch Drehen des Hebels 98 angibt, dass die nächste Seite angezeigt werden soll. Dies bewirkt, dass die bislang angezeigte Seite durch mechanisches Zurücksetzen jedes der Betätigungselemente gelöscht wird, wie das mit der punktierten Linie 164 angemerkt ist, worauf der beschriebene Vorgang sich wiederholt.
Jeder der in Fig. 8 gezeigten Blöcke stellt eine elektronische Schaltung dar, welche dem Fachmann bekannt ist, und welche leicht eingesetzt werden können, um die Steuerungsschaltungen des Braille-Schriftlesers aufzubauen. Immerhin ist eine bevorzugte Methode eines ausgeführten Teils dieser Schaltungen in Fig. 9 dargestellt.
Bezugnehmend auf Fig. 9 werden als Antwort auf das Signal von der Steuerlogik 152 vom Bandantrieb 154 Daten vom Magnetband gelesen, und diese Daten werden im Speicher 158 gespeichert. Typischerweise speichert der Speicher 158 Daten, die einer ganzen Seite von Braille-Schriftzeichen entsprechen. Die Daten, die im Speicher 158 gespeichert sind, werden dann der Reihe nach durch die Steuerlogik 152 ausgelesen, welche bewirkt, dass die richtigen Signale zu den Bimetallelementen geführt werden, um die gewünschten Braille-Schriftzeichen anzuzeigen, wie dies oben beschrieben wurde.
In Fig. 9 ist jedes Bimetallelement durch ein Widerstandssymbol 186 bezeichnet, welches den Widerstand dieses Elements darstellt. Jedes Bimetallelement ist in Serie mit einer zugehörigen Diode 187 geschaltet. Die Bimetallelemente 186 sind in einer Matrix angeordnet, die 80 Spalten und 75 Zeilen aufweist. In jeder Spalte ist ein Anschluss eines jeden Bimetallelementes in Kombination mit der zugehörigen Diode an eine Sammelleitung 176 angeschlossen, gemeinsam mit den anderen Bimetallelementen dieser Spalte. Jede Sammelleitung 176 ist mit einem zugehörigen Halbleiterschalter 182
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Die zweiten Anschlüsse einer jeden Dioden- und Bimetallelementekombination werden mit einer Serie von Sammelleitungen 174 verbunden. Jede Sammelleitung 174 versieht einen gemeinsamen Anschluss für die Bimetallelemente in jeder Zeile. Jede Zeile 174 ist mit einem zugehörigen Zeilenschalter 184 verbunden, ähnlich wie die Spaltensammelleitungen 176. Jede Zeilensammelleitung 174 hat einen zugehörigen Schalter 184, was ein Total von 75 Zeilenschaltern ergibt. Als Antwort auf das Steuersignal, das jedem Schalter 184 zugeführt wird, verbindet der Schalter selektiv die zweiten Anschlüsse der Bimetallelemente in der zugehörigen Zeile mit der Masse. Auf diese Weise werden, indem die Leitungen mit richtigen Signalen versorgt werden, die Spalten-schaiter 182 und die Zeilenschalter 184 gesteuert, um einen Strom zu jedem einzelnen ausgewählten Bimetallelement zuzuführen.
Die Steuerschaltung 152 betätigt mittels dreier Adressleitungen 190 und 10 Freigabeleitungen 192 selektiv die Spaltenschalter 182. Die achtzig Spaltenschalter 182 sind in Untergruppen zu je acht Schaltern aufgeteilt und die acht Steuersignale für die Schalter in jeder Untergruppe werden einer 3:8 Dekoderschaltung 180 zugeführt. Die Dekoderschaltungen 180 werden verwendet, um die 80 Spaltenschalter 182 mit Steuersignalen zu versorgen. Die Freigabeleitungen 192 umfassen eine Leitung für jede Dekoderschaltung 180, und wenn die Dekoderleitung, die zu einer speziellen Dekoderschaltung führt, aktiviert wird, wird diese Dekoderschaltung entsperrt. Die Adressleitungen 190 sind mit jeder Dekoderschaltung 180 verbunden und die Signale auf den Adressleitungen 190 bestimmen, welcher von den acht Ausgängen des durch das Signal auf den Freigabeleitungen 192 entsperrten Dekoders aktiviert wird, um den zugehörigen Spaltenschalter 182 zu schliessen.
In der beschriebenen Ausführung ist das elektrische Signal, das den Spaltenschaltern 80 zugeführt wird, ein 5 V Wechselstromsignal, sofern der Braille-Schriftleser mit der Netzwechselspannung verbunden ist. Die Spaltenschalter 182 und 184 werden mittels gesteuerten Siliziumgleichrichtern (SCR) ausgeführt. Vergleichsweise billige SCR sind erhältlich, welche die Stromimpulse, die an die Bimetallelemente 186 angelegt werden, bewältigen können. Das Signal, das an jede der Steuerleitungen gelegt wird, die mit den Steuerelektroden der SCR verbunden sind, braucht nur ein kurzer Impuls zu sein, um jeden SCR während der richtigen Halb welle des 5 V Wechselstromsignals in den Leitzustand zu versetzen. Am Ende der Halbwelle wird der SCR umgekehrt vorgespannt und gesperrt. Der SCR bleibt dann gesperrt, bis wieder ein Signal während der richtigen Halb welle des Wechselstromsignals an seine Steuerelektrode gelangt.
Jeder der 75 Zeilenschalter 184 wird in der gleichen Weise wie die Spaltenschalter 182 selektiv entsperrt. Drei Adressleitungen 194 verbinden die Steuerlogik 152 mit jeder der zehn 3:8 Dekoderschaltungen 178, um einen der acht möglichen Ausgänge der Dekoderschaltung auszuwählen. Die Steuerlogik 152 gibt eine ausgewählte Dekoderschaltung 178 mittels einer der Freigabeleitungen 196 frei, die die Steuerlogik mit jedem der Dekoder verbindet. Die Ausgänge jeder Dekoderschaltung 178 sind mit den Steuerelektroden der SCR verbunden, um Reihenschalter 184 zu bilden.
Die Funktionen, die die Steuerungslogik 152 zu erfüllen s hat, bestehen grundsätzlich darin, Daten vom Bandantrieb 154 im Speicher 158 zu speichern und die entsprechenden Signale als Reaktion auf die gespeicherten Daten den Matrixschaltern zuzuführen. Die Funktionen der Steuerungslogik 152 können durch verschiedene Arten von digitalen Daten-10 Verarbeitungsausrüstungen bewerkstelligt werden, eingeschlossen Mikroprozessoren. Viele Mikroprozessoren sind im Handel erhältlich, welche zur Ausführung der Erfindung verwendet werden können, und die allgemeinen Prinzipien, die mit der Ausführung und dem Betrieb dieser Mikroprozes-15 soren zusammenhängen, sind dem Fachmann bekannt. Ein geeigneter Mikroprozessor zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist das Pro-Nod-PLS-868-Mikroprozes-sorsystem. Dieser Mikroprozessor wird in der beschriebenen Ausführung verwendet. Dieser Mikroprozessor ist bekannt 2o und allgemein erhältlich, und Dokumentationen seiner Struktur und seines Betriebs wurden publiziert und sind erhältlich. Deshalb braucht der detaillierte Betrieb und die detaillierte Struktur der Steuerungslogik 152 hier nicht weiter erörtert zu werden. Andere digitale Prozessoren und Mikro-25 Prozessoren sind zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet, und die Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einem anderen als dem hier beschriebenen Prozessor ist leicht ersichtlich.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein 60-Hz-Takt-30 signal von der Netzwechselspannung abgeleitet und wird einem Unterbrechungseingang der Steuerungslogik 152 zugeführt. Dieses Taktsignal versorgt die Steuerungslogik mit der passenden Zeitinformation, so dass die Reihen- und Spaltenschalter synchron zum Wechselstromsignal, welches die 35 Energie zu den Bimetallelementen 186 zuführt, aktiviert werden können. Wenn die Braille-Schriftanzeigevorrichtung in einer tragbaren Ausführung verwendet wird, versorgt ein 60-Hz-Oszillator die Steuerungslogik 152 mit dem notwendigen Unterbrechungssignal, während die Spannung, die an 40 die Spaltenschalter 182 angelegt wird, eine Gleichspannung ist, die von dem Batterienetzteil abgeleitet wird.
In Fig. 10 wird ein Flussdiagramm gezeigt, welches den typischen Ablauf darstellt, durch welchen die Steuerungslogik 152 die oben beschriebenen Funktionen ausführt. Als 45 Reaktion auf ein Signal des Seitenwendehebels 98 beginnt der Betrieb des Prozessors, durch den Block 210 in Fig. 10 bezeichnet. Zuerst liest der Prozessor die Daten, die einer Braille-Schriftseite entsprechen, vom Bandantrieb 154 und speichert diese Information im Speicher 158, Block 212. Die so Information entspricht 75 Zeilen zu je 80 Braille-Punktstellen. Das Vorhandensein eines binären 1 in einer Speicher-steile bezeichnet einen anzuzeigenden Braille-Punkt. Danach setzt der Prozessor zwei Indexvariablen Null, eine X-ZAEHL-Variable, welche die Spalten der Braille-Punkte, ss und eine Y-ZAEHL-Variable, welche die Zeilen der Braille-Punkte darstellt, Block 214. Zu Beginn der Operation wird die Y-ZAEHL-Variable um eins inkrementiert, Block 216.
Zu diesem Zeitpunkt lädt der Prozessor ein Register mit acht Bit der Daten vom Speicher 158, die die ersten acht 60 Braille-Punktstellen in der ersten Zeile der Braille-Schriftseite darstellen, Block 218. Danach wird das Acht-Bit-Zeichen gekehrt, so dass das erste Bit in die Übertragbitposition geschoben wird, und die X-ZAEHL-Variable wird um eins inkrementiert, Block 220. Die X-ZAEHL- und die 65 Y-ZAEHL-Variablen stellen nun die erste Braille-Punktposi-tion der Seite dar. Danach wird das Übertrag-Bit geprüft, Block 222. Das Vorhandensein einer Eins zeigt an, dass ein Braille-Punkt angezeigt werden soll. In diesem Fall geht der
Prozessor zu Block 224 weiter und sucht in einem Festwertspeicher die Adressen, die mit dem Braille-Punkt übereinstimmen, der laufend durch die X-ZAEHL- und die Y-ZAEHL-Variablen bezeichnet wird, welche Adresse den Adressleitungen 190 und 194 und den Freigabeleitungen 192 und 196 zugeführt werden soll, um das zugehörige Bimetallelement 186 zu aktivieren. Nachdem dieser Wert bestimmt wurde, wartet der Prozessor auf eine Unterbrechung, Block 226. Die Unterbrechung wird durch das oben beschriebene 60-Hz-Taktsignal hervorgerufen, und erlaubt dem Prozessor, ein Signal zu den Zeilen- und Spaltenschaltern zu leiten, um diese während der richtigen Halbwelle des 5-V-Wechsel-stromsignals, das an die Spaltenschalter 182 angelegt wird, in den Leitzustand zu versetzen. Um auf die Unterbrechung zu warten, prüft der Prozessor die Unterbrechung, um zu bestimmen, ob sie durch das 60-Hz-Taktsignal gesetzt wurde, Block 230. Diese Schleife 228 wird wiederholt, bis die Unterbrechung gesetzt ist.
Nach dem Setzen der Unterbrechungsmarke, wird die Adresse in die Dekoder 180 und 178 getaktet, Block 232. Der Prozessor wartet dann, um die Unterbrechungsmarke zu löschen, Block 234. Dies erfordert eine halbe Periode des 60-Hz-Taktsignals, und während dieser Zeit wird dem ausgewählten Bimetallelement über die zugehörigen Zeilen und Spaltenschalter Energie zugeführt. Nachdem die Halbwelle beendet ist, kehrt der Prozessor von der Unterbrechungs-Subroutine zurück, Block 236.
Der Prozessor prüft darauf die X-ZAEHL-Variable, um zu bestimmen, ob eine ganze Reihe vollendet wurde, Block 238. Falls dies nicht zutrifft, prüft der Prozessor als nächstes, ob die X-ZAEHL-Variable ein Vielfaches von acht ist, Block 240. Falls dies zutrifft, muss ein neues Acht-Bit-Wort aus dem Speicher 158 ausgelesen werden, und der Prozessor geht über die Linie 242 zu Block 218 weiter. Andernfalls geht der Prozessor über die Linie 244 direkt zu Block 220 und prüft die verbleibenden Bit des gerade geladenen Acht-Bit-Worts.
Ist die X-ZAEHL-Variable in Block 238 gleich 80, so wurde eine ganze Zeile angezeigt. In diesem Falle geht der Prozessor zu Block 246, wo die Y-ZAEHL-Variable geprüft wird, um zu bestimmen, ob die ganze Seite beendet wurde. Falls die Y-ZAEHL-Variable 75 überschreitet, stoppt der Prozessor und wartet auf die nächste Instruktion vom Leser, Block 248. Andernfalls wird die X-ZAEHL-Variable null gesetzt, Block 250, und der Prozessor kehrt zu Block 216 zurück, um die nächste Zeile Braille-Punkte anzuzeigen.
Falls der Prozessor in Block 222 bestimmt, dass die vorliegende adressierte Braille-Punktposition nicht angezeigt werden soll, geht der Prozessor zu Block 252. Im Block 252 prüft der Prozessor, ob die Unterbrechungsmarke gesetzt ist. Falls die Unterbrechungsmarke gesetzt ist, geht er zu Block 234 und wartet, um die Unterbrechungsmarke zu löschen. Andernfalls geht er direkt zu Block 138 und fährt wie beschrieben fort, um den nächsten Punkt zu prüfen.
Der Zweck des Blockes 252 besteht darin, den Prozessorbetrieb von Anfang an mit dem 60-Hz-Takt zu synchronisieren, der dem Unterbrechungseingang zugeführt wird. Die Zykluszeit des Prozessors ist in der Grössenordnung von wenigen Mikrosekunden oder weniger, die Unterbrechungsmarke wird für eine Zeitdauer gesetzt, die gleich einer halben
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Periode des 60-Hz-Unterbrechungstaktes ist, was 8,33 mSek. entspricht. Folglich können viele digitale Nullen, die nicht anzuzeigende Punkte darstellen, durch den Prozessor geprüft werden, bevor die Unterbrechungsmarke wieder gesetzt wird. Ein angezeigter Punkt synchronisiert den Prozessor wieder mit dem 60-Hz-Takt, und ist der Prozessor einmal mit dem 60-Hz-Unterbrechungstakt synchronisiert, führt die Abzweigung Block 222 zum Block 252 in Abhängigkeit von einem nicht anzuzeigenden Punkt darstellenden Daten, direkt über die Linie 254 zum Block 238. Auf diese Weise arbeitet der Prozessor die nicht anzuzeigenden Punkte schnell ab.
Jeder der Elektronikblöcke, die in Fig. 8 dargestellt sind, ist von einer Art, die Fachleuten bekannt ist und die leicht ausgeführt werden kann. Immerhin, falls die Braille-Schrif-tanzeigevorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung tragbar gestaltet sein soll, sollten vorzugsweise gewisse Einschränkungen bei der Stromversorgung in Betracht gezogen werden, welche sich infolge der beschränkten Kapazität der zur Verfügung stehenden Batterien ergeben. Die Zeit S,<lie erforderlich ist, um jedes Bimetallelement genügend zu bewegen, um den zugehörigen Stössel freizugeben, ist eine Funktion des Stromes I, der dem Bimetallelement zugeführt wird, und ist proportional zu folgendem Ausdruck:
AT-(wt)2
p.R W
wobei w und t Breite und Dicke des Bimetallelementes wie bei den Formeln (1) und (2) bedeuten und AT die Temperaturdifferenz angibt und R der spezifische elektrische Widerstand ist.
Für das Truflex Material, das zuvor betrachtet wurde, ist R = l,41Qmm2 m_1. Bei einem Temperaturanstieg AT von 41,7°C wie zuvor, die Beziehung zwischen der Zeit S und I ist durch den Graph, der in Fig. 11 gezeigt ist, gegeben. Die horizontale Achse stellt den Strom, der durch das Bimetallelement 36 fliesst, dar. Die vertikale Achse stellt die für das Bimetallelement erforderliche Zeit dar, um den zugehörigen Stössel als Reaktion auf diesen Strom freizugeben. Zwei Linien sind in Fig. 10 gezeigt, die die Beziehung zwischen Strom und Zeit darstellen. Diejenige Linie, die mit 170 bezeichnet ist, stellt die Beziehung für eine Baubreite (0 von 2,3 mm dar, eine Breite, die im vorliegenden Beispiel verwendet wird. Eine zweite Gerade 172 ist beigefügt, welche die Beziehung für eine Bauweite co von 3,1 mm darstellt.
Die Leistung, die einem Widerstandselement zugeführt wird, ist proportional zu I2R. Die total erforderliche Energie, um den gewünschten Temperaturanstieg zu erzeugen, wird gegeben durch Multiplikation der zugeführten Leistung mit der Zeit, in der sie zugeführt wird. Aus dem Ausdruck (3)
kann ersehen werden, dass das Produkt aus Zeit und I2R konstant ist für eine gegebene Konfiguration und ein gegebenes AT, und folglich ist die benötigte Energie ein Element durchzubiegen, unabhängig vom Stromniveau (tatsächlich ist dies nur eine Approximation, welche nur gültig ist für Zeitdauern, die kurz genug sind, dass der Energieverlust aufgrund der konduktiven und konvektiven Kühlung im Verhältnis zum totalen Energieverbrauch der Elemente vernachlässigbar ist).
11
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
B
6 Blatt Zeichnungen

Claims (29)

  1. 652228
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Vorrichtung zur Anzeige einer Vielzahl von Braille-Schriftzeichen, gekennzeichnet durch eine Fläche (30), an welcher die Vielzahl von Zeichen anzeigbar ist; eine Ausleseeinrichtung (152,154,178,180), die mit einem Datenspeicher (158) zusammenwirkt, in welchem die Daten gespeichert sind, die eine Vielzahl von Braille-Schriftzeichen repräsentieren, welche Ausleseeinrichtung dazu dient, diese Daten aus dem Datenspeicher (158) auszulesen und aus diesen Daten sie darstellende elektrische Signale zu erzeugen; eine Anzeigeeinrichtung, die auf an sie angelegte, elektrische Signale thermisch anspricht, um für die Erzeugung einer tastbaren Darstellung einer Vielzahl von Braille-Schriftzeichen eine mechanische Verschiebung zu bewirken; und Mittel (174,176) zum Anlegen der elektrischen Signale der Auslesemittel an die Anzeigemittel.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Datenspeicher ein Magnetband aufweist, und wobei die Ausleseeinrichtung eine Bandtransporteinrichtung (154) enthält, um ein Magnetband zu transportieren und um auf dem Magnetband gespeicherte, Daten darstellende elektrische Signale zu erzeugen.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, die ferner eine Anordnung (98, 138,140) enthält zur Erzeugung eines auf Betätigung einer Braille-Schrift lesenden Person ansprechenden Seitenwendesignals, wobei die Ausleseeinrichtung ferner dazu ausgebildet ist, auf das Vorhandensein eines Seitenwendesignals eine neue Vielzahl von Braille-Schriftzeichen darstellende Daten auszulesen, und wobei die Anzeigeeinrichtung ferner dazu ausgebildet ist, um auf die Betätigung der Seitenwendemittelanordnung die neue Vielzahl Braille-Schriftzeichen aus der Ausleseeinrichtung anzuzeigen.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, worin die Anzeigeeinrichtung Mittel (22) enthält, um die tastbare Darstellung der laufend erzeugten Braille-Schriftzeichen ohne Zuführung von elektrischer Energie aufrechtzuerhalten.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, worin die Braille-Schriftzeichen auf der Fläche (30) in mehreren Zeilen angeordnet sind, von denen jede mehrere Zeichen aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin mit der Anzeigeeinrichtung gleichzeitig mindestens 25 Zeilen Braille-Schriftzeichen anzeigb^r sind, wobei jede Zeile mindestens 40 Zeichen aufweist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, worin die 25 Zeilen zu 40 Zeichen innerhalb einer Fläche von ca. 28 cm auf 29,2 cm angezeigt werden.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Anzeige einer Seite von Braille-Schriftzeichen, die in mehreren Zeilen mit mehreren Zeichen pro Zeile angeordnet sind, wobei jedes Zeichen aus sechs in zwei Spalten zu drei Punkten angeordneten, darstellbaren Punkten zusammengesetzt ist, und wobei die tastbare Darstellung durch eine bestimmte Auswahl von Braille-Schriftpunkten jedes Zeichens erfolgt, gekennzeichnet durch einen Oberteil (30), der eine ebene Oberfläche aufweist, an welcher die Braille-Schriftzeichenseite angezeigt wird; eine Anordnung (98,138, 140) zur Erzeugung eines Seitenwendesignals auf die Betätigung durch die Braille-Schrift lesende Person; eine Einrichtung (150), die auf das Seitenwende-signal anspricht und mit dem Datenspeicher (158) zusammenwirkt, der eine Vielzahl von Braille-Schriftseiten darstellende Daten gespeichert hat, welche vorgenannte Einrichtung (150) dazu dient, eine Seite von Braille-Schriftzeichen darstellenden Daten aus dem Speicher auszulesen, und daraus diese Daten darstellende elektrische Signale zu erzeugen, mehrere Anzeigeelemente (8), von denen jedes durch ein elektrisches Signal, das ihm zugeführt wird, aktivierbar ist und dabei tastbare Darstellung eines Punktes erzeugt, wobei jedes Anzeigeelement einem entsprechenden der möglichen Punkte der besagten Darstellung einer Seite
    Braille-Schriftzeichen zugeordnet ist und im wesentlichen unmittelbar unter der Position auf der Oberfläche (30), wo der zugehörige Punkt angezeigt wird, angeordnet ist; eine Steuereinrichtung (178,180), die auf das Signal der Ausleseeinrichtung anspricht, zur Zuführung eines elektrischen Signals von der Ausleseeinrichtung zu ausgewählten Anzeigeelementen, um eine Darstellung einer Seite Braille-Schriftzeichen zu bewirken.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, worin die Anzeigeelemente (8) derart ausgebildet sind, dass die Darstellung einer Seite Braille-Schriftzeichen ohne elektrischen Energieverbrauch aufrechterhaltbar ist, nachdem das durch die Steuereinrichtung zugeführte Signal aufgehoben ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, worin jedes der Anzeigeelemente (8) ein Bimetallelement (36) enthält, welchem das elektrische Signal von der Steuereinrichtung zugeführt wird.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei jede Braille-Schriftzeichenzeile in drei Unterzeilen darstellbarer Punkte unterteilt ist, wobei jede Unterzeile einen entsprechenden Punkt von jeder der Spalten eines jeden Zeichens dieser Zeile enthält, und wobei die Steuereinrichtung Schaltungen (178, 180) zur Zuführung der elektrischen Signale zu den ausgewählten Anzeigeelementen (8) auf eine Weise besitzt, in welcher die Anzeigeelemente (8) mit den anzuzeigenden Punkten sequentiell aktiviert werden, wobei die Steuereinrichtung die elektrischen Signale den aufeinanderfolgenden Anzeigeelementen jeder Unterzeile zuführt, um sie zu aktivieren und der Reihe nach von jeder Unterzeile zur nächstfolgenden Unterzeile fortschreitet.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Erzeugung einer tastbaren Darstellung von gegenüber der Fläche erhabener Punkte, die einen Teil eines Braille-Schriftzeichens bilden, gekennzeichnet durch einen Oberteil (30), der eine im wesentlichen ebene Oberfläche mit Löchern (28) aufweist, Aktivierungsmittel (36), die sich bei einer Temperaturänderung durch Verformung aus einer Lage in eine andere Lage verschieben; Anzeigeelemente, die sich in die Löcher (28) erstrecken, um einen tastbaren Vorsprung über der Oberfläche des Oberteils zu erzeugen, und Ausfahrmittel (16,22, 26), die auf die Verformung der Aktivierungsmittel aus der ersten in die zweite Lage ansprechen, um die Anzeigeelemente in eine über die Oberfläche vorstehende Lage im besagten Loch auszufahren, um die tastbare Darstellung eines Braille-Schriftzugès zu erzeugen.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, worin die Ausfahrmittel (16,22,26) die Anzeigeelemente in ausgefahrener Lage halten, wenn die Aktivierungsmittel (36) in die erste Lage zurückkehren.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, worin die Ausfahrmittel (16,22,26) einen unter Federspannung stehenden Stössel (16) enthalten.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, worin die Anzeigeelemente einen Stift (26) enthalten, der am unter Federspannung stehenden Stössel (16) angebracht ist und sich in das entsprechende Loch des Oberteils (30) erstreckt.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, worin der unter Federspannung stehende Stössel (16) Sperrmittel (24; 32) enthält für den Eingriff der Aktivierungsmittel (36), wenn die Aktivierungsmittel in der ersten Lage sind, um den Stössel (16) in der zurückgezogenen Position zu halten, so dass der Stift (26) im Loch sich nicht über die Oberfläche des Oberteils (30) erstreckt, und zum Freigeben der Sperrmittel (24; 32), wenn die Aktivierungsmittel (36) sich in die zweite Lage verformt haben, um dem unter Federspannung stehenden Stössel zu ermöglichen, den Stift durch das Loch an die Oberfläche des Oberteils auszufahren.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, worin die Sperrmittel (24; 32) so ausgestaltet sind, dass die Aktivierungsmittel (36)
    2
    5
    10
    15
    20
    25
    39
    35
    40
    45
    50
    53
    CO
    65
    nach dem Zurückbewegen des unter Federspannung stehenden Stössels von der ausgefahrenen Lage in die zurückgezogene Lage wieder darin eingreifen.
  18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, worin die Aktivierungsmittel ein Bimetallelement (36) enthalten, das auf eine Temperaturänderung durch Verformung von der ersten Lage in die zweite Lage anspricht.
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Anschlüsse zum Durchlassen eines Stromes durch das Bimetallelement (36), um dieses ohmisch zu erwärmen, wobei das Bimetallelement als Folge dieser Erwärmung sich von der ersten Lage in die zweite Lage verformt.
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 1 für die Erzeugung einer tastbaren Darstellung eines Braille-Schriftzeichens, das aus gegenüber einer Fläche erhabenen Punkten besteht, gekennzeichnet durch einen Oberteil (30), der eine Vielzahl von Löchern aufweist, wobei jedes Loch mit einer Position eines Braille-Punktes eines Braille-Schriftzeichens übereinstimmt; eine entsprechende Zahl Betätigungsanordnungen (8), von denen jede einem entsprechenden Loch zugeordnet ist, und zwei Zustände besitzt, welche tastend unterschieden werden können, wobei jede der Betätigungsanordnungen enthält: ein Bimetallelement (36), das auf eine Temperaturänderung durch Verformung aus der Umgebungstemperaturlage heraus durch Verformung anspricht; einen Stift (26), der im zugehörigen Loch befindlich ist; und ein Ausfahrmittel (22) zum Bewegen des Stiftes (26) von einer zurückgezogenen Lage in eine ausgefahrene Lage, als Folge der Verformung des Bimetallelementes, um eine tastbare Darstellung eines Braille-Punktes zu erzeugen, und eine Anordnung zur Beeinflussung der Temperatur der ausgewählten Bimetallelemente, um eine Darstellung eines Braille-Schriftzeichens zu erzeugen.
  21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, worin die Ausfahrmittel (16,22,26) derart ausgebildet sind, dass sie den Stift in seiner ausgefahrenen Position halten, wenn das Bimetallelement in die Umgebungstemperaturlage zurückkehrt.
  22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, worin die Anordnungen zur Temperaturbeeinflussung Schaltungen zum selektiven Durchlassen eines Stromes zu ausgewählten Bimetallelementen aufweisen, um ihre Temperatur zu erhöhen.
  23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, worin jede der Betätigungsanordnungen erste und zweite Halteglieder (24,68; 32, 34) enthält, die an den entsprechenden Ausfahreinrichtungen bzw. dem Bimetallelement (36) befestigt sind, um den Stift (26) in der zurückgezogenen Position zu halten, solange als das Bimetallelement in der Umgebungstemperaturlage ist.
  24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, worin die Ausfahrmittel einen unter Federspannung stehenden Stössel (16), der mit dem Stift (26) verbunden ist, enthalten.
  25. 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei entweder der unter Federspannung stehende Stössel (16) oder das Bimetallelement (36) einen Sperrstift (32) enthalten, und wobei das jeweils andere Element ein Loch (34) aufweist zur Aufnahme des Stiftes (32), um den unter Federspannung stehenden Stössel (16) in der nicht ausgefahrenen Lage zu halten, wenn das Bimetallelement (36) in der Umgebungstemperaturlage ist.
  26. 26. Vorrichtung nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch eine RückStelleinrichtung (70; 30) zum mechanischen Zurückziehen der unter Federspannung stehenden Stössel (16) jedes der Ausfahrmittel, wobei der Sperrstift (32) mit dem Loch (34) zusammenwirkt, um den Sperrstift wieder aufzunehmen, wenn der unter Federspannung stehende Stössel (16) zurückgezogen ist.
  27. 27. Vorrichtung nach Anspruch 24, worin die ersten Halteglieder eine Einbuchtung (66), die in den Ausfahrmitteln gebildet ist, aufweisen, zur Aufnahme der zweiten Halteglieder, und worin die zweiten Halteglieder einen Vorsprung
    652 228
    (68) am Bimetallelement zum Eingreifen in die Einbuchtung aufweisen, um die zugehörigen Ausfahreinrichtungen in der zurückgezogenen Position zu halten.
  28. 28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20-22,24,26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass'jedes Zeichen aus sechs möglichen Punkten in einer Matrix von zwei Spalten zu je drei Punkten zusammengesetzt ist und die Bimetallelemente der Betätigungsanordnungen einer jeden Spalte vom Zeichen weggerichtet angeordnet sind.
  29. 29. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung Bimetallelemente enthält, die auf ein an sie angelegtes Signal ansprechen.
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3042390A1 (de) * 1980-11-10 1982-06-16 Metec Ingenieurgesellschaft Mbh Medizintechnik-Feinwerktechnik, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur darstellung taktiler informationen
EP0061595B1 (de) * 1981-03-27 1985-12-18 Siemens Nixdorf Informationssysteme Aktiengesellschaft Informationsein- und -ausgabeeinheit für Datenverarbeitungseinrichtungen
DE3314645A1 (de) * 1983-04-22 1984-10-31 Meinzer, Karin, 3550 Marburg Verfahren und vorrichtung zum darstellen von grafischer information, insbesondere von blindenschrift-texten
AT381181B (de) * 1984-03-30 1986-09-10 Siemens Ag Oesterreich Taktiles blindenschrift-ausgabegeraet mit einem flaechenhaften darstellungstraeger
FR2565010B1 (fr) * 1984-05-24 1986-09-19 Tretiakoff Oleg Dispositif de lecture tactile
ATE38575T1 (de) * 1985-12-11 1988-11-15 Blindenstudienanstalt Deutsche Vorrichtung zum darstellen von grafischer information.
GB8531939D0 (en) * 1985-12-31 1986-02-05 Parker T K Communication/warning system
US4687444A (en) * 1986-03-31 1987-08-18 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics & Space Administration Braille reading system
US4840567A (en) * 1987-03-16 1989-06-20 Digital Equipment Corporation Braille encoding method and display system
US4752772A (en) * 1987-03-30 1988-06-21 Digital Equipment Corporation Key-embedded Braille display system
DE3803536A1 (de) * 1988-02-05 1989-08-17 Andreas Funk Geraet zur automatischen sensorischen aufnahme verschluesselter informationen fuer einen menschen
DE8801823U1 (de) * 1988-02-12 1989-03-09 Hoffarth, Rainer, 3555 Fronhausen, De
JP2784185B2 (ja) * 1988-03-29 1998-08-06 キヤノン株式会社 画像処理方法
US4871992A (en) * 1988-07-08 1989-10-03 Petersen Robert C Tactile display apparatus
US5589021A (en) * 1993-04-19 1996-12-31 Colorprinting Specialists, Inc. Method of producing a sign
US5574576A (en) * 1993-05-21 1996-11-12 Martin; Danny W. Coherent light driven display device
JPH086493A (ja) * 1993-07-21 1996-01-12 Texas Instr Inc <Ti> 点字テキストおよび点字図形用の電子的にリフレッシュ可能な触知型ディスプレイ
US5466154A (en) * 1993-07-26 1995-11-14 Thompson; James M. Braille board with movable dot pins
CA2120879A1 (en) * 1994-04-08 1995-10-09 Gaston Ouzilleau Computer aided tactile design
US5496174A (en) * 1994-08-04 1996-03-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method and device for producing a tactile display using an electrorheological fluid
US5685721A (en) * 1995-11-06 1997-11-11 American Research Corporation Of Virginia Refreshable braille-cell display implemented with shape memory alloys
US6705868B1 (en) 1998-03-18 2004-03-16 Purdue Research Foundation Apparatus and methods for a shape memory spring actuator and display
WO1998041962A2 (en) * 1997-03-18 1998-09-24 Purdue Research Foundation Apparatus and methods for a shape memory spring actuator and display
AU5774300A (en) * 1999-06-28 2001-01-31 Tactilics, Inc. Braille computer monitor
GB2352687A (en) * 1999-08-04 2001-02-07 Paul Josef Hedgecock Braille text keyboard system with continuously movable micro-pins which replicate text in accordance with electronic signals from a data source
US6459364B2 (en) 2000-05-23 2002-10-01 Hewlett-Packard Company Internet browser facility and method for the visually impaired
US6734785B2 (en) 2000-10-27 2004-05-11 Robert C. Petersen Tactile display system
DE10210999A1 (de) * 2002-03-13 2003-10-16 Taentzscher Andreas Friedrich Braille-Zeilen-Tablett erweiterbar
US7306463B2 (en) * 2004-07-19 2007-12-11 Brian Paul Hanley Pseudo-cuneiform tactile display
JP4717780B2 (ja) * 2006-11-01 2011-07-06 キヤノン株式会社 符号化装置及びその制御方法
KR100839126B1 (ko) 2007-06-07 2008-06-19 정우원 발열 유닛을 이용한 점자 구현 장치
US20130027345A1 (en) * 2011-07-29 2013-01-31 Motorola Mobility, Inc. User computer device with a thermal energy generating user interface and method of operating user interface and method of operating same
USD778352S1 (en) * 2015-01-22 2017-02-07 Carolyn C. Lebl Device for forming braille cells
US10540909B2 (en) 2017-06-20 2020-01-21 Freedom Scientific, Inc. Impact resistant modular braille display device

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3230644A (en) * 1961-06-29 1966-01-25 Electro Mechanical Consultants Electronic braille instructor
US3395247A (en) * 1965-04-13 1968-07-30 Portter Instr Company Inc Reading machine for the blind
US3289327A (en) * 1966-03-10 1966-12-06 Chevillon Manuel Braille recording and reproducing means
US3548162A (en) * 1967-02-20 1970-12-15 Educational Testing Service Record reader
US3594787A (en) * 1969-07-16 1971-07-20 Millard J Ickes Scene scanner and tactile display device for the blind
US3851745A (en) * 1970-06-29 1974-12-03 Nippon Typewriter Electric braille recording and reproducing system
US3659354A (en) * 1970-10-21 1972-05-02 Mitre Corp Braille display device
US3800315A (en) * 1971-03-19 1974-03-26 Bio Dynamics Inc Cassette tape recorder sensory adaptor
US3736672A (en) * 1971-12-29 1973-06-05 J Skewis Reading machine for the blind
GB1443924A (en) * 1972-07-11 1976-07-28 Smith Mfg Co Ltd Clarke Tactile script apparatus
US3793471A (en) * 1972-12-08 1974-02-19 G Jones Reading aid for handicapped persons
US3987438A (en) * 1974-02-16 1976-10-19 Lindenmueller Hans Peter Tactile indicating device
US4010556A (en) * 1975-06-04 1977-03-08 Carolyn Ellsworth Electronic mathematics trainer
US4063370A (en) * 1975-07-09 1977-12-20 Olympus Optical Co., Ltd. Tape cassettes having indications for blind use
JPS5931709B2 (ja) * 1976-09-28 1984-08-03 三菱電機株式会社 点字点図触読装置

Also Published As

Publication number Publication date
GB2047454A (en) 1980-11-26
DE2953288T1 (de) 1980-12-04
SE8004856L (sv) 1980-07-01
DE2953288C2 (de) 1989-09-21
JPS55501035A (de) 1980-11-27
CA1128679A (en) 1982-07-27
SE443463B (sv) 1986-02-24
FR2450487A1 (fr) 1980-09-26
FR2450487B1 (de) 1984-06-22
US4266936A (en) 1981-05-12
JPS6257994B2 (de) 1987-12-03
GB2047454B (en) 1983-05-18
WO1980001012A1 (en) 1980-05-15

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