CN1273945C

CN1273945C - 触摸杆保持设备和触摸杆显示设备

Info

Publication number: CN1273945C
Application number: CNB2003101203912A
Authority: CN
Inventors: 梶野二郎; 桥诘道则; 志水薰; 朝尾伴启
Original assignee: ASKK Co Ltd
Current assignee: ASKK Co Ltd
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2023-12-10
Also published as: KR20040050842A; US7097457B2; KR100671131B1; EP1429307A1; CN1514417A; EP1429307B1; US20040110562A1

Abstract

通过旋转驱动装置来旋转具有多个可上下移动的触摸杆(601)的旋转部件(410)，用于显示字符。在该旋转部件(410)中设置弹性0形圈(370)，用于按压和保持杆(601)。接触杆(601)的致动器(421)设置在旋转部件(410)附近，用于在离触摸表面所期望的高度定位杆(601)。接触杆(601)的滚子(430)也设置在旋转部件(410)附近，用于在复位位置或者高度定位杆(601)。而且提供选择性致动装置，用于选择性地致动致动器(421)。由于这样的结构，一种连续的触摸杆显示设备可以减小尺寸、重量和成本。

Description

触摸杆保持设备和触摸杆显示设备

技术领域

本发明涉及一种触摸杆保持设备，用于保持多个杆，诸如6杆、8杆或者更多，且涉及一种触摸杆显示设备，用于连续显示所期望的盲文或者普通(例如非残疾人)的二维或者三维的字符和/或图形。更具体的，本发明涉及一种触摸杆保持和移动机构，通过该机构，这些杆从触摸表面上下移动和向触摸表面上下移动，且保持在从该触摸表面起的所期望的位置或者高度。

背景技术

在传统的盲文显示设备中，多个盲文单元，即显示单元，以给定的数目设置在一行(盲文)中，该盲文显示设备通常是触摸杆显示设备。在一行(盲文)中的盲文单元或者显示单元中的触摸杆(此后经常简单地称为杆)上下电磁移动，用于触摸杆显示。在使用者(视觉残疾人)接触和阅读一行盲文中的触摸杆以后，显示下一行盲文。通过连续显示显示单元中这样的盲文行，使用者一行一行阅读盲文信息。

日本公开的专利发行物2000-122526公开了本发明的前序特征。特别是，公开了一种连续的盲文显示或者触摸杆显示设备，其包括以下六个元件。第一个元件包括具有多个盲文单元的旋转的显示鼓，每个盲文单元包括6个杆，其中，每个盲文单元中的6个杆以不同的方式上升和下降，以显示一个盲文字符。第二个元件包括显示罩，其覆盖显示鼓，且在盲文显示窗，即盲文显示位置处暴露一部分显示鼓。第三个元件包括显示命令输入单元，用于输入显示命令。第四个元件包括显示设置单元，用于在盲文单元的非显示区域将盲文单元中的6个杆相对于触摸表面选择性地上下移动，从而预先设置6个杆的位置(相对于触摸表面的高度)组合，以与输入到显示命令输入单元的字符信号一致地显示盲文字符。

第五个元件包括显示鼓旋转驱动单元，用于响应于盲文显示命令来相对于显示罩旋转显示鼓，使得已经预先设置好关于6个杆的位置组合的盲文单元被带到盲文显示窗的地方，用于在此对外暴露，且在盲文显示窗处已经对外暴露的盲文单元被带到盲文单元的非显示位置。第六个元件包括显示保持单元，用于在显示位置，即在盲文显示窗处保持盲文单元的杆的组合。

日本公开的专利发行物2000-206873提出了另一种连续的盲文显示设备，其包括：具有多个盲文单元的旋转的显示鼓，每个盲文单元包括6个杆，其以不同的方式上升和下降，以显示一个盲文字符，每个杆由永磁体制成；使用电磁体来选择性地上升或者下降这些杆的第一装置；以及，通过两种形状记忆合金弹簧和加热装置来保持这些杆在上升的位置和下降的位置的第二装置。

日本公开的专利发行物Hei 09-127859公开了一种装置，其使用由板簧制成的弹性悬臂，用于将这些杆保持在这些杆离开触摸表面的某些位置(高度)。

此外，日本公开专利发行物Hei 09-311622公开了一种装置，其使用胶皮的摩擦力，用于保持这些杆可以相对于触摸表面上下移动。

然而，根据例如日本公开专利发行物2000-122526和2000-206873的传统的盲文显示设备具有缺点，使得杆移动装置和杆保持装置具有复杂的结构，使得杆减小尺寸、重量和成本较困难。

传统的盲文显示或者触摸杆显示设备将在下面更详细地描述。

首先，日本公开专利发行物2000-122526要求很复杂的结构，其包括：滑动防止件(公开物的图5和6中的标号15)，用于防止这些杆在非显示区域在无意的方向上滑动，上升或者下降；以及显示保持单元(发行物的图2中的标号9)，即，锁住部件(发行物的图8和9中的标号22a)的挂钩部分(发行物的图4、8和9中的标号22)，用于克服由通过例如使用者的手指将这些杆压下产生的强大的力保持这些杆。

此外，为了防止该杆枢转或者转动，要求弯曲每个杆的一端(发行物的图6中的标号7b)，且要求提供枢转防止切口(发行物的图5和6中的标号4e)。此外，每个盲文单元(发行物的标号6)的每列的三个杆(发行物的标号7)通过三个致动器(发行物的图7中的标号17)上下移动，这三个致动器设置在一个地方且同时驱动。而且，在异常条件下，在盲文显示窗暴露到外部时，诸如纸夹之类的外部物体掉在盲文单元上，且卡在旋转显示鼓(发行物的标号4)和设备的一些其它元件之间，旋转驱动马达的旋转被干扰或者停止。从而，在马达上不期望地施加了过载或者不正常的载荷。在缺少任何保护设备的装置情况下，上述情况可能不期望地使得设备过热、冒烟或者甚至着火。

其次，在日本公开专利发行物Hei 09-127859中公开的设备不是连续的盲文显示设备。显示板(发行物的标号2)固定，且线性显示盲文字符。换句话说，该显示板2既不旋转，也不在线性运动中连续显示盲文单元。

此外，用于显示盲文字符的杆(发行物的标号3)通过板簧(发行物的标号8)保持。然而，该板簧8不与显示板2或者板(发行物的标号4)集成，但是固定在保持件支撑板上(发行物的标号9)。该板簧8可以克服杆3的运动保持杆3，以下降到显示板2，但是不能克服杆3的运动保持杆，以从显示板2上升。即，该板簧只提供单向的保持力。

最后，在日本公开专利发行物Hei 09-311622中公开的设备不能进行连续显示。在一个显示区域以预定的行列数目设置杆(发行物的标号2)，用于显示字符和/或图形。该显示区域不能移动、旋转或者线性移动，使得不能实现连续显示。提供了由橡胶材料制成的下部停止板(发行物的标号10)，用于保持这些杆2。然而，该下部停止板10不与平的显示板(发行物的标号1)一体支持或者保持，该平的显示板具有设置在其上的杆2，而该下部停止件作为与平的显示板1分开的部件固定在设备中。

发明内容

本发明的根本问题在于提供一种能够连续显示字符和/或图形的触摸杆保持设备和触摸杆显示设备，其中该设备具有很简单的机构，用于移动和保持杆，实现小尺寸、轻重量和低成本。

本发明提供一种触摸杆保持设备，其包括：具有触摸表面和第一数目的孔的保持件，且设置为分别在这些孔中支撑第一数目的触摸杆，以可以在孔中相对于触摸表面上下移动，用于显示字符和/或图形，这些触摸杆设置为在触摸表面上的多行和多列，且设置为在触摸表面上的第二数目的组；以及第二数目的弹性件，分别相应于触摸杆的第二数目的组，和设置在保持件上，用于由该保持件以这样的方式按压和保持这些触摸杆，即，在每组触摸杆中的每个触摸杆通过相应于每组触摸杆的弹性件受到按压，从而可以保持在相对于该触摸表面的所期望的高度，当超过给定值的力在上下方向上施加到每个触摸杆时，每个触摸杆可上下移动，其特征在于，该第二数目小于第一数目，并且每个触摸杆通过相应于每组触摸杆的弹性件来在其一侧受到按压。

根据该触摸杆保持设备，可以通过简单的机构，用一个弹性件来按压和保持多个触摸杆来移动和保持触摸杆，从而，该设备可以制成尺寸小、重量轻和成本低。

这里应该注意，根据本说明书使用的术语“弹性”件指广义上的弹性件。更具体的，“弹性”件不但可以指橡胶型的弹性件，而且可以指弹簧型的弹性件，其可以被称为“有弹性的”件，只要这样的“弹性”件具有所需要的功能。

第一优选的模式，即，该第二数目是触摸杆的行的数目且为每行触摸杆设置的每个弹性件是环形设置在保持件(或者旋转部件)上的弹性环，用于在其一端按压和保持每行中的每个触摸杆。

此外，第二优选的模式，即，该第二数目等于触摸杆的列的数目的一半，每个弹性件是在列方向延伸的弹性棒，且以这样的方式夹在一对相邻的触摸杆列之间，即，该对列的一列中的触摸杆通过该弹性棒的一侧来按压和保持，另一列中的触摸杆通过该弹性棒的相对侧来按压和保持。在本说明书中，使用术语“列方向”指触摸杆在每列中的对准方向。

这些第一和第二模式是优选的模式，用于实现触摸杆保持设备或者使用触摸杆保持设备的触摸杆显示设备的简单机构、小尺寸、轻重量和低成本的优势。

此外，每个触摸杆具有用于与弹性件接合的环形槽是优选的第三模式。通过这样的模式，每个触摸杆可以通过弹性件更牢固地保持。

此外，该保持件(或者旋转部件)是盘形的、鼓形的或者传送器形的是优选的第四模式。

此外，每个弹性件是非金属的环形件、非金属的棒形件、非金属的管形件或者压缩螺旋弹簧是优选的第五模式。

此外，第六优选模式为，每个孔包括接合部分，且在每个孔中的每个触摸杆包括可与每个孔的接合部分接合的台阶部分，使得当每个触摸杆的台阶部分接合每个孔的接合部分时，每个触摸杆保持在相对于触摸表面的所期望的高度。

该第六优选模式使得触摸杆可以以每个弹性件的更小的保持力来更牢固地保持在所期望的高度，从而，当每个触摸杆的台阶部分脱离每个孔的接合部分时，这些触摸杆可以以更小的力来上下移动。

在该第六优选模式中，进一步的优选模式即，该触摸杆保持设备还包括接合释放部件，每个接合释放部件连接到每个触摸杆，用于释放每个触摸杆的台阶部分和每个孔的接合部分之间的接合。

该进一步的优选模式使得有可能每个弹性件使用更小的力，使触摸杆更紧固地保持在所期望的高度上，从而当每个触摸杆的台阶部分脱离每个孔的接合部分时，触摸杆可以以更小的力来上下移动。

在本发明的一个实施例中，所述实施例可选择性地加入任何上述优选模式，一种触摸杆显示设备包括：具有触摸表面和第一数目的孔的旋转部件，且设置为分别在这些孔中支撑第一数目的触摸杆，以可以在孔中相对于触摸表面上下移动，用于显示字符和/或图形，这些触摸杆设置为在触摸表面上的多行和多列，且设置为在触摸表面上的第二数目的组，该第二数目小于第一数目；第二数目的弹性件，分别相应于触摸杆的第二数目的组，和设置在旋转部件上，用于由该旋转部件以这样的方式按压和保持这些触摸杆，即，在每组触摸杆中的每个触摸杆通过相应于每组触摸杆的弹性件来在其一侧按压，从而可以保持在相对于该触摸表面的所期望的高度，当超过给定值的力在上下方向上施加到每个触摸杆时，每个触摸杆可上下移动；连接到旋转部件的旋转驱动装置，用于旋转该旋转部件；设置在旋转部件附近的杆高度复位件，在该旋转部件旋转期间，当该触摸杆接触该杆高度复位件时，该杆高度复位件用于在复位高度复位触摸杆的高度；设置在旋转部件附近的致动器，用于移动触摸杆；以及连接到致动器的选择性的驱动装置，用于选择性地驱动致动器，以选择性地移动触摸杆，以分别在相对于触摸表面的所期望的高度定位。

根据该触摸杆显示设备，通过简单的机构，用一个弹性件按压和保持多个触摸杆，可以移动和保持这些触摸杆，从而，该设备可以制成小尺寸、轻重量和低成本。此外，任何可选长度或者数量的字符和/或图形(盲文字符和/或盲文图形)可以被使用者连续地接触或者阅读，例如使用者简单地将手指放在旋转部件上。

在典型实施例中，这是优选的模式，即，致动器的数目等于触摸杆的行的数目，且致动器设置为相互远离。该模式实现了一种具有少量致动器的甚至更简单、更小和更轻的触摸杆显示设备，且进一步增加了设计每个致动器的外部尺寸的自由度。

此外，在典型实施例中，这是优选的模式，即，致动器的数目等于触摸杆的行的数目，且致动器分别在相互不同的时刻被驱动。该模式实现了一种具有少量致动器的甚至更简单、更小和更轻的触摸杆显示设备，且通过选择性的驱动装置来进一步减小用于驱动这些致动器的总的峰值电流。

此外，在典型实施例中，最好的模式即，该触摸杆显示设备还包括异常载荷检测装置，用于检测施加到旋转部件的异常载荷。从而可以改进该触摸杆显示设备的安全性，防止旋转驱动装置(马达)过热、冒烟甚至着火。

此外，在典型实施例中，最好的模式即，该触摸杆显示设备还包括设置在旋转部件附近的指示器部分，使用者将其手指放在该指示器部分，以接触触摸杆。从而，使用者(视觉残疾)可以容易地识别手指放置的位置(触摸开始位置)。

附图说明

此后参考附图来描述本发明。应当注意，所有的附图是为了说明本发明的技术概念或者例子来示出的，而不代表其中出现的各元件的精确尺寸或者参数。

图1是示意性平面图，示出了用于根据本发明的实施例的连续的触摸杆显示设备(盲文显示设备)的旋转部件的主要部分，其上部盘被去掉。

图2是从图1中的S1X-S1Y平面截取的示意性的截面图，示出了图1中的旋转部件的一部分，其上部盘固定在其上。

图3是示意性的平面图，示出了作为一个组件用于根据本发明的实施例的触摸杆显示设备的另一个旋转部件的一部分，其上部盘被去掉。

图4是从图3中的S2X-S2Y平面截取的示意性的截面图，示出了图3中的旋转部件，其上部盘设置在其上。

图5是示意性的平面图，示出了作为一个组件用于根据本发明的实施例的触摸杆显示设备的另一个旋转部件的一部分，其上部盘被去掉。

图6是从图5中的S3X-S3Y平面截取的示意性的截面图，示出了图5中的旋转部件，其上部盘设置在其上。

图7是示意性的平面图，示出了作为一个组件用于根据本发明的实施例的触摸杆显示设备的平板件的一部分，其上部的平板被去掉。

图8是从图7中的S4X-S4Y平面截取的示意性的截面图，示出了图7中的平板件，其上部的平板设置在其上。

图9是示意性的斜视图，概念地示出了根据本发明的实施例的触摸杆显示设备的一部分。

图10是示意性的平面图，概念地示出了图9中的设备的一部分，其在图9中的外壳被去掉。

图11是图10中的设备的一部分的示意性侧视图。

图12是示意性的框图，示出了用于控制旋转部件驱动马达、致动器等的控制电路。

图13是根据本发明的实施例的触摸杆保持设备的一部分的示意性截面图，其中一个杆接合下部盘。

图14是图13中的相同设备的示意性截面图，示出了释放图13中所示的该杆与下部盘的接合的过程。

图15是相同设备的示意性截面图，示出了该杆与下部盘的接合的已经被释放状态。

图16是示意性的截面图，示出了根据本发明的实施例的另一个触摸杆保持设备的一部分。

图17是图16中的相同设备的示意性截面图，示出了释放图16中所示的该杆与下部盘的接合的过程。

图18是示意性平面图，概念地示出了根据本发明的实施例的触摸杆显示设备的一部分。

图19是图18的设备的一部分的示意性侧视图。

图20是图18的设备的部分A的放大的示意性截面图。

图21是图18的设备的一部分从SX-SY平面截取的示意性的截面图。

具体实施方式

根据本发明的上述方面，该触摸杆显示设备可以连续显示(接触或者阅读)在旋转部件上的任何所期望数量的杆(杆单元或者盲文单元)，即，任何所期望的句子长度。因此，这与一次显示(接触或者阅读)和更新一行(盲文行)的情况不同。此外，在根据上述方面的触摸杆显示设备中，使用者(视觉残疾人)将手指放在圆柱形的表面(触摸表面)上，可以感觉到好像在盲文纸上从左到右移动手指，或者好像手指从左到右跟着盲文纸。

此外，根据本发明的上述方面，该触摸杆保持设备或者触摸杆显示设备最好使用保持件或者旋转部件，其由双层盘、双层鼓或者传送双层杆保持板机构的传送器构成。每个盘、鼓或者杆保持板机构的外表面用作触摸表面。这里使用的术语“触摸表面”指为使用者(例如，残疾人)通过其手指(通常是食指)接触杆的顶部表面的表面。通过这样的接触，使用者可以辨认杆的高度变化。通常，一个显示单元(盲文单元)包括设置为3行2列的6个杆。通过接触连续设置的显示单元，使用者可以区分显示单元(盲文单元)的杆的高度变化。根据一种基础的盲文系统，每个杆的高度选择为0(和触摸表面的高度相同或者低于触摸表面)或者为1(自触摸表面一定的上升高度)。通过选择各杆的不同的0-1组合，可以赋予不同的盲文字符。

根据本说明书，术语“二维显示”用来指基于0-1组合或者二值组合的显示。同时，术语“三维显示”用来指基于三值或者多值组合的显示。更具体的，根据三维显示，每个触摸杆的高度不但可以是0或者1，而且可以是0和1之间的其它值或者其它多个值。

每个杆的高度和直径可以选择地设计。实际上，考虑最好每个杆具有在大约1.0mm到2.0mm范围的直径，在大约0.5mm到0.8mm范围的上升高度。允许这样的参数在这样的范围内变化的原因是使触摸杆保持或者显示设备适合不同的使用者。

更具体的，这些不同在于成人和小孩之间的不同、那些具有大手指的人和小手指的人之间的不同，以及那些习惯于盲文字符的人和不习惯于盲文字符的人之间的不同。对于那些习惯于盲文字符的人，每个杆的直径和高度可以小，而对于不习惯的人，这样的参数应该大。据说快的阅读者的阅读速度(触摸阅读速度)大约为每分钟300到400字符，而慢的阅读者的阅读速度大约为每分钟50到100字符。因此，平均阅读速度大约为每分钟200字符。

每个杆最好在其两端的每一端具有弯曲的表面，例如，半球形或者大体半球形。杆的材料最好是从不锈钢、镍、表面经过防蚀铝处理的铝、黄铜、经过防锈处理的铁类金属、涂覆有用于耐污染的氟基树脂的铁类金属、具有抗菌效果的铜材料、树脂材料、包含混合其中的光催化剂颗粒的树脂材料，以及设置有光催化剂的不锈钢中选择。此外，从低摩擦阻力的观点出发，由手指接触的弯曲表面最好是镜面。

如上所述，根据本发明的各方面，诸如非金属的环形件、非金属的棒形件或者非金属的管形件之类的每个弹性件最好由橡胶材料、软树脂(软塑料)或者橡胶O形圈制成。橡胶材料最好是硅氧烷橡胶(Si)、氟碳橡胶(FKM)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、天然橡胶(NB)。该软树脂最好是具有足够的弹性形变的材料，从尼龙树脂、聚乙烯基树脂、氟基树脂、硅氧烷基树脂、聚乙烯树脂等中选择。

在O形圈的情况下，从成本的观点出发，使用商用O形圈是有优势的。O形圈的截面，即，用于O形圈的线材的截面最好具有圆形、基本圆形、矩形或者菱形的形状。此外，根据本发明，该O形圈的O形不需要是理想的O形。O形圈可以是基本的O形。例如，O形圈可以具有断开该O形的切割部分，这样该形状可以称为C形。在本说明书中，术语“O形圈”用来指包括这样的具有切割部分的O形圈，只要该O形圈具有所需要的按压和保持功能，使得杆保持件或者旋转元件、一个或者多个触摸杆在相应的一个或者多个孔中。

对于弹性件来说，在其表面或者内部具有诸如碳氟树脂之类的润滑剂材料是有效的。这是因为这样在弹性件和触摸杆之间的摩擦力可以稳定一长段时间。

用于压缩螺旋弹簧的材料最好从诸如钢琴丝之类的金属材料和诸如尼龙树脂和聚乙烯树脂之类的软树脂材料中选择。

根据本发明的触摸杆保持设备，通过一简单的机构，用一个弹性件按压和保持多个触摸杆，可以移动和保持触摸杆。因此，在触摸杆以可选数目的行和可选数目的列来设置的情况下，这样的设备不但对于保持触摸杆来显示盲文字符有效，而且对保持触摸杆来二维或者三维显示普通的字符和/或普通的图形也有效。

在这样的情况下，可以在每对相邻列的杆之间或者在每对相邻行的杆之间设置具有长棒形(或者线形或者螺纹形)的弹性件，其中，该弹性件在其一侧按压一列(行)中的多个杆，且在另一侧按压另一列(行)中的多个杆。也可以制备具有这样的长棒形的很长的弹性件，且通过将弹性件折叠为具有相应于列(行)的对的数目的多个折叠的波形将该弹性件设置在每对相邻的列(行)的杆之间。因此，根据本说明书，多个设置在触摸杆之间的弹性件可以是连续的弹性件，其具有如上所述的多个弹性件的功能。换句话说，术语“弹性件”可以指具有多个弹性件、弹性棒或者弹性段功能的一个弹性件。

一般来说，用于通过每个弹性件保持每个触摸杆的杆保持力最好是0.3N到1.0N(牛顿)，更优选的是0.4N到0.8N。

在本说明书中，该杆保持力限定为临界力，使得当等于或者小于该临界力的力施加到每个杆时，该杆留在相对于该触摸表面当时的位置或者高度，而当超过该临界力的力施加到每个杆时，该杆从相对于该触摸表面的当时的位置或者高度移动。因此，该杆保持力通常是这样的临界力，当使用者通过手指用超过该临界力的力按压每个杆时，该杆朝着触摸表面下降，而当使用者用等于或者小于该临界力的力按压该杆时，该杆停留在当时的高度。通常，使用者手指的平均按压力低到大约0.1N。

然而，在本发明的第六优选模式的情况下，每个弹性件的这样的杆保持力可以小到大约0.1N，因为每个杆相对于触摸表面的高度可以通过杆的台阶部分和孔的接合部分之间的接合来保持。这么低的保持力的优点在于，通过每个致动器来将杆相对于触摸表面上下移动的力可以较小，从而致动器可以减小尺寸和其功耗，且整个设备也可以减小尺寸、重量和成本。

为了使每个弹性件具有所期望的杆保持力，最好选择弹性件的材料、硬度、线材直径、结构等。这将在下面根据弹性件或者杆保持机构的不同模式的不同来描述。

在每个弹性悬臂由不锈钢板簧制成的情况下，该板簧最好具有大约0.06到0.07mm的板厚、大约2mm的板宽，以及大约0.7到0.8mm的弹簧挠度量。

在O形圈的情况下，每个O形圈环形地设置在旋转部件上，用于在其一侧按压和保持多个具有大约1.2mm直径的触摸杆，且每个O形圈由硝基丁二烯橡胶制成，当从商用O形圈选择时，最好该O形圈具有的线材直径大约为1.4到1.6mm，由杆按压引起的每个O形圈的弹性压缩量(线材直径的收缩量)大约为0.3到0.6mm，且O形圈的线材的截面具有的形状为圆形、基本圆形、矩形或者菱形。

接下来，选择地提供一指示器部分到每个触摸杆显示设备，使使用者将其手指放在该指示器部分上。当需要这样的指示器部分时，该指示器部分应该设置为邻近该旋转部分。该指示器部分的形状是可选的。例如，在盘形旋转部件的情况下，首先通过在该旋转部件的周围附近提供一具有大约2mm宽度和大约0.3mm高度的壁，其次通过去除该壁的一部分来形成该指示器部分，从而，该去除的部分成为一指示器部分。另一种方法，设备外壳的一部分设计为与该旋转部件的高度基本相同的高度，且该部分定位在邻近该旋转部件的周围，该部分可以设置有一凹槽，该凹槽具有大约0.3mm的深度和例如三角形或者大致箭头形的底部，从而，该凹槽成为指示器部分。因此，使用者通过手指可以同时接触指示器部分和盘形旋转部件的触摸表面上的杆。

在圆柱形和传送器形的旋转部件的情况下，也可以选择地设置指示器部分。例如，通常这样设计圆柱形旋转部件，即，圆柱形的轴线平行于触摸杆显示设备中的地平面或者水平面，因此，该圆柱形表面旋转，以在该显示设备的上部暴露，在该显示设备的下部隐藏。通常，该显示设备的上部像窗一样的开着，具有大约45度的旋转角。因此，在这样的情况下的指示器部分设置在该显示设备的外壳的端部，该部分在该显示设备的上侧面向且邻近该圆柱形旋转部件的圆柱的一端。因此，使用者通过手指可以同时接触该指示器部分和圆柱形表面上的触摸杆。

同样的，使用传送器形的旋转部件的触摸杆显示设备这样设计，即，在显示设备中的诸如皮带轮和链轮之类的每个旋转驱动装置的轴线平行于地平面或者水平面，因此，该传送器表面旋转，以在该显示设备的上部暴露，在该显示设备的下部隐藏。这里，该显示设备的上侧通常设置有开着的窗，以从该窗显示大约40到50个显示字符(盲文字符)。在这样的情况下，指示器部分设置在触摸杆显示设备的外壳的端部，该部分在该显示设备的上侧面向且邻近该传送器的带或者链的一端。因此，使用者通过手指可以同时接触该指示器部分和传送器表面上的触摸杆。

接下来，在作为弹性件的弹性悬臂的情况下，每个弹性悬臂最好从由不锈钢和钢琴丝制成的板簧中选择，在其自由端，每个弹性悬臂具有V形的弯曲部分作为接合部分，以与每个触摸杆的环形槽接合。通过将该例如V形的接合部分弹性按压到该杆的环形槽，该杆可以以所期望的保持力被保持在由该弹性悬臂的接合部分和该环形槽之间的接合限定的高度处。这里，在每个杆在每个孔中的向上移动中，可以容易地使每个弹性悬臂的杆保持力不同于该杆在孔中的向下移动中的弹性悬臂的杆保持力。

接下来，根据本发明考虑用于相对于保持件或者旋转部件的触摸表面移动(上升或者下降)触摸杆的致动器，最好这样的致动器的每一个从下面的部件或者机构中选择：具有安装在其轴上的盘形凸轮的马达(脉冲马达或者类似物)；电子缸(具有设置在其轴上的导螺杆的马达)；线性马达；电磁螺线管；由电磁体旋转的由永磁体制成的凸轮；在其厚度方向上极化的板形的机电转换元件(压电元件)等。

用于将这些触摸杆移动回复位位置或者高度(下降或者上升这些杆到第一位置)的优选部件是具有缓坡表面或者可旋转的滚子的凸轮。

最好用于移动触摸杆的致动器、凸轮、滚子等设置在邻近该可旋转部件处，且设置在例如该触摸杆显示设备的外壳或者底部上。

触摸杆保持设备和触摸杆显示设备最好在每个杆移动部分还设置有润滑剂。例如，最好由氟碳树脂或者由使用塑料基材料的固体润滑剂来牢固地涂覆每个杆(例如，通过烘烤涂覆)。还可以允许保持件、旋转部件、触摸杆和环形件包含例如氟基树脂。从而，每个触摸杆和作为支撑和保持该杆的这种部件或者多个部件之间的摩擦力可以下降和稳定。结果，例如每个弹性件的杆保持力也可以稳定。

以下，参考附图将描述根据本发明的某些非限定的实施例的触摸杆保持或者显示设备(盲文保持或者显示设备)。在图1、3、5、10、13、16和18中，只显示了用于显示杆图案(盲文)的部分数量的触摸杆，以便简化附图。实际上，用于大约8到50个字符(盲文字符)的可选数目的杆组(盲文单元)环形地、等角地设置在每个旋转部件的触摸表面上。

实施例1

图1是示意性的平面图，示出了用于根据本发明的实施例的连续的触摸杆显示设备(盲文显示设备)的旋转部件的主要部分，其上部盘被去掉。图2是从图1中的S1X-S1Y平面截取的示意性的截面图，示出了图1中的旋转部件的主要部分，其上部盘固定在其上。图9是示意性的斜视图，概念地示出了根据本发明的实施例的触摸杆显示设备的主要部分。图10是示意性的平面图，概念地示出了图9中的设备的主要部分，其在图9中的外壳被去掉。图11是图10中的设备的主要部分的示意性侧视图。图12是示意性的框图，示出了用于控制旋转部件驱动马达、致动器等的控制电路。

触摸杆显示设备400包括七个主要元件。第一个元件包括旋转部件410，该旋转部件410具有环形设置在其触摸表面上的多个包括上下可移动的杆601的单元(盲文单元)，如图9所示。第二个元件包括三个由橡胶制成的O形圈370A、370B和370C，且环形设置在旋转部件410的凹槽中，用于从每个杆的一侧径向按压杆601，且保持这些杆，如图1所示。第三个元件包括三个致动器(脉冲马达1到3、盘形凸轮等)，当旋转部件410旋转到将致动器和这些杆接触时，这些致动器将杆601从触摸表面上升到大约0.7mm的高度，如图10所示。第四个元件包括三个滚子440，当旋转部件410旋转时，这些滚子用来使杆的上升高度一致，如图10所示。第五个元件包括三个滚子430，在旋转部件410的旋转方向上，它们定位在滚子440的下游，当旋转部件410旋转时，它们接触杆601，且下降这些杆到触摸表面(即，第一位置或者杆复位位置或者杆复位高度)或者使这些杆停留在下降的位置(即，第一位置)，如图10所示。这样，这些滚子430可以被称为杆高度复位件(杆位置复位件)。第六个元件包括选择性的驱动装置(没有显示)，用于选择性地驱动该三个致动器。第七个元件包括旋转驱动装置(没有显示)，用于旋转该旋转部件410。

如图1和图9所示的本实施例，示出了每个单元(盲文单元)包括6个杆(3行2列)的情况，用于显示一个字符(盲文字符)。该6个杆基本上相互相同。每个杆601由不锈钢制成，直径大约为1.2mm，长度大约为8mm，且在其每个端部具有大致的半球形形状。

图1和图2示意性地示出了用于保持这些杆601的结构的一个例子。三个O形圈370A、370B和370C相应于每个单元的三行中的每行环形且同轴设置。在每个单元的第一行中的所有环形设置的杆在其每个的一侧由环形设置的O形圈370A在箭头方向上按压，如图2所示，从而这些杆被保持。同样，在第二行和第三行中的所有环形设置的杆在其每个的一侧分别由O形圈370B和370C按压，且从而被保持，如图1和2所示。

尽管这里没有显示，还可以每个杆以这样的方式设置有环形槽(多个槽)，即，类似于那些以后在图20(环形槽2和3)中所示的，以便允许每个O形圈接合这样的环形槽(多个槽)，以通过O形圈增加杆的保持力。在提供这样的环形槽(多个槽)中，最好在这样的位置(多个位置)提供这样的环形槽(多个槽)，使得当每个O形圈接合每个杆的这样的环形槽(多个槽)时，杆定位在第一位置(复位位置)或者定位在以后描述的第二位置(显示位置)。

三个O形圈的每一个由硝基丁二烯橡胶制成，具有大约1.5mm的直径。它是这样设计的，即，由该杆的按压引起的每个O形圈的弹性压缩的量大约为0.4mm。

通常的使用者(视觉残疾人)接触杆601的手指按压力小到大约0.1N(牛顿)。因此，用于保持在图1和2的结构中的杆的力设计为大约0.4N。从而，当使用者接触这些杆时，这些杆可以停留而不下降。

该触摸杆保持机构或者设备是简单的，由O形圈施加的杆保持力是均匀的，而不管显示单元(盲文显示单元)的位置。

图10和11示意性示出了致动器的概念，用于使杆601从旋转部件410的触摸表面上升到大约0.7mm的高度。三个致动器相应于用于一个字符(盲文字符)的每个单元(盲文单元)的每列中的杆的数目(即行的数目)设置。各致动器设置在外壳或者底部(没有显示)上，以在旋转部件410的周边相互分离。此外，各致动器在不同的时间驱动。由于这些致动器设置为相互分离，所以这些致动器的外部尺寸可以相当自由地设计。而且，通过这些致动器的不同驱动时间，即，顺序地变化这些致动器的工作时间，致动器驱动电流的峰值可以下降。

每个致动器包括：盘形凸轮421(421A到421C)，以接触这些杆601；脉冲马达1(1A到1C)，用于旋转该盘形凸轮421；以及一系列齿轮G1和G2，用于将盘形凸轮421啮合脉冲马达。当旋转部件410在图10中的箭头所示的方向顺时针旋转时，这些单元(盲文单元)的第一、第三和第二行杆601以这样的方式顺序地分别与盘形凸轮421A、421B和421C相关联，即，每个单元中的第一、第三和第二行中的每行中的两个杆从触摸表面的高度上升，或者允许停留在触摸表面的高度，从而，每个单元的总共六个杆601分别选择性地从旋转部件410的触摸表面克服与O形圈370A、370B和370C的弹性接触力(摩擦力)上升到大约0.7mm的高度，并保持在该高度。也就是说，脉冲马达1A、1B和1C选择性地分别将该单元的第一行、第三行和第二行的杆上升。可以在每个杆601的顶端选择性地设置停止件(没有显示)，用于限制该杆601被每个盘形凸轮上升到高于所期望的高度。

在本实施例中，设置三个相互独立旋转的滚子430，用于将这些杆601下降到触摸表面。当旋转部件410顺时针旋转时，在每行的杆的圆周速度不同于另一行中的杆的圆周速度。这就是为什么最好这三个滚子430设置为相应于在各行中的杆的不同圆周速度相互独立地旋转的原因。标号440代表的滚子用于使从触摸表面上升的杆的高度一致。最好这些滚子440也设置为相应于在各行中的杆的不同圆周速度相互独立地旋转。

旋转部件410可以由可选择性装置，例如使用齿轮组和脉冲马达来旋转。更具体的，尽管没有显示，可以设置为在旋转部件410的下部表面上的凸起部分上设置齿轮，该旋转部件410可旋转地由轴470支撑，该齿轮啮合小齿轮、脉冲马达等。

用于控制在触摸杆(盲文)显示设备400中的马达(旋转部件驱动马达)、致动器(诸如脉冲马达)等的控制电路的例子通过图12的框图显示。简要描述该框图，控制电路120包括并行输入/输出单元(PIO)121、控制处理单元(CPU)122、模/数转换器(A/D)123、存储器124和串行输入/输出接口(SIO)125。连接到CPU122的PIO121接收来自6点杆显示键盘126、显示控制开关127和光耦合器128的信号输出，且在CPU122的控制下将其输出信号提供到杆驱动致动器129。A/D转换器123接收来自显示速度控制开关130的信号，且将其输出信号提供到CPU。SIO125连接到CPU122和通用串行总线架构(USB)131。CPU122连接到存储器124和外部存储器134。CPU122响应于来自PIO121、A/D转换器123、SIO125、存储器124和/或外部存储器134的信号，将其输出信号提供到马达控制器132。该马达控制器132将其输出信号提供到马达133，且控制马达133。

根据由光斩波器(没有显示，诸如具有穿孔的旋转盘)实施的相位检测，定时驱动致动器的脉冲马达旋转。该光斩波器具有穿孔，穿孔的数量等于设置在旋转部件410上的杆的列的总的数量。例如，在48字符(48单元)的杆设置在旋转部件上的情况下，穿孔的数量是96。通过使用驱动旋转部件410的脉冲马达还可以安排驱动致动器的时间。此外，通过两个分别用于检测致动开始位置和触摸杆位置的光耦合器还可以实施相位检测。

旋转部件410可以由聚苯乙烯(PS)树脂制成，该旋转部件410是触摸杆显示设备400的一个组件，该旋转部件具有每个都被模制为盘形且相互整体结合的下部盘410B和上部盘410A。上部盘410A的上表面用作触摸表面(阅读表面)，如图2中的符号TS所示。此外，例如如图2所示，O形圈370A、370B和370C位于设置在下部盘410B上的凹进的环形槽中。杆601被支撑为可越过上部盘和下部盘410A和410B滑动。为了使每个杆601平滑地和稳定地滑动，最好在诸如杆601的表面之类的杆滑动部分上涂覆氟基固体润滑剂。

在触摸杆显示设备400中，假设48单元(字符)环形设置在旋转部件410的触摸表面。由于一个单元包括6个杆(3行2列)，所以杆的总数为288。

假设阅读速度(触摸分辨能力)是每分钟200个字符，旋转部件410具有大约4rpm(每分钟转速)的旋转速度。当使用者将手指放在顺时针旋转的旋转部件410的触摸表面上时，使用者感觉好像手指从左到右摸索盲文纸。而且，根据本发明的实施例的触摸杆显示设备可以连续地和顺序地显示字符，而不需要将手指移动到每个新行，在盲文纸的情况下或者在传统的触摸杆(盲文)显示设备的情况下需要手指移动到每个新行，这种传统的触摸杆(盲文)显示设备一次显示和更新一行(盲文行)。因此，该设备对于使用者(视觉残疾人)很方便。

在如图9所示的触摸杆显示设备400中，具有杆601的旋转部件410的大致半圆形的部分从外壳800露出。由凹槽或者凸起形成的指示器部分840设置为邻近旋转部件410的露出部分。由于该指示器部分840，使用者(视觉残疾人)可以容易地识别触摸起始位置，手指放置在该起始位置。标号841表示导轨，用来引导手指。导轨是具有大约0.3mm高度和大约2mm宽度的拱形突起。由于该突起，可以识别手指在旋转部件上或者在旋转部件附近。

尽管没有显示，根据本发明的实施例的触摸杆显示设备400包括用于检测异常载荷的检测电路，在由于故障而使超过预定值的载荷施加到马达上的情况下，该检测电路自动地且即时地停止驱动旋转部件的马达，这样的故障诸如是卡在旋转部件和外壳的开口之间的外部物体。

标号811表示向前旋转开关(连续阅读开关)，用于顺时针旋转旋转部件410，以顺序地和连续地显示字符(盲文字符)。标号812表示旋转停止开关，用于停止连续阅读。标号813表示向后旋转开关(重新阅读开关)，用于逆时针，即相反的方向旋转旋转部件410，以重新阅读已经阅读过的字符。标号814到819是根据帕金斯型的字符(盲文)输入开关，通过这些开关，使用者(视觉残疾人)输入字符(盲文字符)。这些字符(盲文)输入开关814到819分别相应于盲文数字3、2、1、4、5、6。标号820表示输入字符(输入盲文)确定开关(回车开关)，当使用者确定输入字符正确时，该确定开关用于确定字符输入(盲文输入)。标号830表示插槽，用于将具有例如存储在其中的各种文本数据的存储卡插入设备。

如上所述很明显，根据本实施例的触摸杆显示设备400可以使触摸杆保持机构或者设备和触摸杆下降机构很简单，从而可以减小尺寸和成本。本发明者已经实际生产的触摸杆显示设备400的一个例子具有210mm的宽度，130mm的深度和30mm的最大高度的外部尺寸，且具有大约450g的重量。

此后，将描述根据本实施例的另一种触摸杆保持机构或者设备。图3是示出了作为一个组件用于根据本实施例的触摸杆显示设备的另一个旋转部件的一部分，且是其主要部分的示意性平面图，其上部盘被去掉。图4是从图3中的S2X-S2Y平面截取的示意性的截面图，示出了图3中的旋转部件，其上部盘设置在其上。参考这些附图，旋转部件910具有相互整体组合的上部盘910A和下部盘910B。上部盘910A的上表面用作触摸表面(阅读表面)，如图4中的符号TS所示。弹性件900放置在设置在下部盘910B上的凹槽中。

在该另一种触摸杆保持机构或者设备，以及在如上所述的触摸杆保持机构或者设备的情况下，通过弹性件900(例如由具有圆形截面的棒形橡胶制成)，每个杆601在其侧面被按压，如图4中的箭头所示，从而每个杆601在其上下运动的方向上可以保持在所期望的位置。更具体的，每个弹性件(弹性棒)900在列的方向上进行延伸并被夹在一对相邻列的杆601之间，使得在所述对的列中的一列中的杆601被弹性件900的一侧按压和保持，并且在另一列中的杆601被弹性件900的相对侧按压和保持。这些杆601和弹性件900这样设置，使得在弹性件的帮助下，旋转部件910支撑这些杆，以可以上下运动，且每个弹性件900的长度方向垂直于每个杆601的长度方向。用于弹性件的棒形橡胶最好是具有1.5mm外径和70IRHD(国际橡胶硬度标度)橡胶硬度的腈基丁二烯橡胶。此外，通过杆按压，该棒形橡胶的弹性压缩的量最好是大约0.4mm，且该杆保持力大约是0.4N。

尽管这里没有显示，还可以每个杆以这样的方式设置有环形槽(多个槽)，即，类似于那些以后在图20(环形槽2和3)中所示的，以便允许每个弹性件900接合这样的环形槽(多个槽)，以通过弹性件900增加杆的保持力。在提供这样的环形槽(多个槽)中，最好在这样的位置(多个位置)提供这样的环形槽(多个槽)，使得当每个弹性件900接合每个杆的这样的环形槽(多个槽)时，杆定位在第一位置(复位位置)或者定位在以后描述的第二位置(显示位置)。

根据本实施例的又一种触摸杆保持机构或者设备将参考图5和6来描述。图5示意性地示出了作为一个组件用于根据本实施例的触摸杆显示设备的另一个旋转部件的一部分，且是其主要部分的平面图，其上部盘被去掉。图6是从图5中的S3X-S3Y平面截取的示意性的截面图，示出了图5中的旋转部件，其上部盘设置在其上。参考这些附图，旋转部件920具有相互整体组合的上部盘920A和下部盘920B。上部盘920A的上表面用作触摸表面(阅读表面)，如图6中的符号TS所示。弹性件930放置在设置在下部盘920B上的凹槽中。

在该触摸杆保持机构或者设备，以及在如上所述的触摸杆保持机构或者设备的情况下，通过弹性件930(例如由棒形橡胶制成)，每个杆601在其侧面被按压，如图6中的箭头所示，从而每个杆601在其上下运动的方向上可以保持在所期望的位置。更具体的，一个棒形弹性件930设置在每个单元的每行中的两个杆601之间(每个单元总共3个棒形弹性件)，用于在每个杆的上下运动方向上，在可选择的位置上弹性按压和保持该两个杆。每个棒形弹性件的截面形状和材料假设与图3中使用的每个棒形弹性件的截面形状和材料相同。

这里，每个棒形弹性件的长度方向平行于每个杆的长度方向。因此，通过调节每个棒形弹性件的长度可以容易地调节每个棒形弹性件的杆保持力。

然而，还可以每个棒形弹性件的长度方向垂直于每个杆的长度方向，如上述的情况，且通过为该棒形弹性件相应地提供凹进部分，每个棒形弹性件设置在每个单元的每列中的每对相邻的两个杆之间(每个单元总共4个棒形弹性件)。

尽管这里没有显示，还可以每个杆以这样的方式设置有环形槽(多个槽)，即，类似于那些以后在图20(环形槽2和3)中所示的，以便允许每个弹性件930接合这样的环形槽(多个槽)，以通过弹性件930增加杆的保持力。在提供这样的环形槽(多个槽)中，最好在这样的位置(多个位置)提供这样的环形槽(多个槽)，使得当每个弹性件930接合每个杆的这样的环形槽(多个槽)时，杆定位在第一位置(复位位置)或者定位在以后描述的第二位置(显示位置)。

根据本实施例的又一种触摸杆保持机构或者设备将参考图7和8来描述，示意性地显示具有平板件的二维或者三维触摸显示设备的例子，每个单元的杆设置为多行多列的矩阵。具体在图7和8中，示出了两个单元，每个单元包括以4行2列矩阵排列的8个杆。该机构适合于例如以后描述的使用带式运送机、链式运送机或者板式运送机的显示设备。

根据本说明书，术语“二维显示”和术语“三维显示”已经在前面描述过。这里更具体地描述，术语“二维显示”用来指在显示状态下的每个杆可以从触摸表面具有一个上升高度或者没有高度(即根据二进制代码为值1或者值0)。另一方面，术语“三维显示”用来指在显示状态下的每个杆可以从触摸表面具有任意的高度(即，0和1之间的任意值)。

图7示出了作为一个组件用于根据本实施例的触摸杆显示设备的平板件的一部分，是其主要部分的平面图，其上部的平板被去掉。图8是从图7中的S4X-S4Y平面截取的示意性的截面图，示出了图7中的平板件，其上部的平板设置在其上。参考这些附图，平板件940具有相互整体组合的上部平板940A和下部平板940B。上部平板940A的上表面用作触摸表面(阅读表面)，如图8中的符号TS所示。压缩螺旋弹簧950作为弹性件放置在设置在下部平板940B上的凹进部分中。

在该触摸杆保持机构或者设备，以及在如上所述的触摸杆保持机构或者设备的情况下，通过压缩螺旋弹簧950，每个杆601在其侧面被按压，从而每个杆601在其上下运动的方向上可以保持在所期望的位置。更具体的，在该压缩螺旋弹簧的帮助下，这些杆被平板件940支撑，以可以上下移动。

在图7的情况下，在每对两个单元中，左边的单元包括8个杆，右边的单元也包括8个杆，每个压缩螺旋弹簧设置在第一单元中的每行的第二列的杆(在图7中为左边的单元)和第二单元中的每行的第一列的杆(在图7中为右边的单元)之间。如图所示，每个杆的长度方向垂直于每个压缩螺旋弹簧的长度方向(中心轴线)。根据该触摸杆保持机构或者设备，通过一个压缩螺旋弹簧可以保持两个杆。

每个压缩螺旋弹簧例如具有大约1.0mm的有效螺旋直径，0.2mm的线直径，4mm的压缩量，以及8圈有效的螺旋圈数。该杆保持力例如为0.3N。

尽管这里没有显示，还可以每个杆以这样的方式设置有环形槽(多个槽)，即，类似于那些以后在图20(环形槽2和3)中所示的，以便允许每个压缩螺旋弹簧950接合这样的环形槽(多个槽)，以通过压缩螺旋弹簧950来增加杆的保持力。在提供这样的环形槽(多个槽)中，最好在这样的位置(多个位置)提供这样的环形槽(多个槽)，使得当每个压缩螺旋弹簧950接合每个杆的这样的环形槽(多个槽)时，杆定位在第一位置(复位位置)或者定位在以后描述的第二位置(显示位置)。

其它触摸杆保持机构或者设备的例子，每个作为根据本实施例的触摸杆显示设备的一个组件，将在接下来参考图13到图17描述。

图13到15示意性地显示根据本实施例的触摸杆保持机构或者设备的一个例子。图13是该机构的主要部分的示意性的截面图，其中杆接合下部盘。图14是相同机构的示意性截面图，示出了释放图13中所示的该杆与下部盘的接合的过程。图15是相同机构的示意性截面图，示出了该杆与下部盘的接合的已经被释放状态。

参考图13，通过环形设置在上部盘410A的凹进部分的O形圈370A，杆601在其侧面被按压，且通过杆601的台阶部分610与下部盘410B的接合部分(台阶)420的接合来保持。因此，即使使用者(视觉残疾人)用过度的力接触杆，该杆也不会下降而缩进触摸表面。

当该盘顺时针旋转时，杆601的下端620接触接合释放凸轮(按合释放件)700，如图14所示，其具有缓坡表面，且其设置在下面描述的滚子430的上游。然后杆601开始克服O形圈370A的按压力倾斜，从而最终释放台阶部分610与接合部分420的接合。当杆601然后被滚子430(杆高度复位件)按压下时，杆601下降以缩进触摸表面(杆601的顶部位置基本下降到该触摸表面的高度)，如图15所示。

基本上，一行杆需要一个接合释放凸轮(接合释放件)。因此，该杆保持机构基本上具有设置为多行多列的杆的行的数目的接合释放件。

接合部分420只通过在盘(旋转部件)的径向上使设置在上部盘410A中的通孔450的位置稍微不同于设置在下部盘410B中的通孔460的位置就可以容易地形成，例如如图13所示。此外，通过O形圈370A施加在杆601上的侧压力可以这样来减小，即，通过将凹进部分的壁表面480的位置朝着上部盘410A的中心移动，O形圈370A保持接触杆601。

此外，为了固定O形圈的垂直位置，在通孔460的周边的下部盘410B的部分490可以被从下部盘410B的上表面的高度上升到接触O形圈370A，尽管该上升的状态在附图中没有显示，该部分490跨过通孔460与接合部分420相对。

上述的触摸杆保持机构或者设备可以固定地将杆保持在从触摸表面上升的预定垂直高度，以承受由使用者施加的过度的接触力。

图16和17示意性地显示了另一个触摸杆保持机构或者设备，用于保持也具有台阶部分的杆6200，即台阶杆，其中O形圈设置在旋转部件的下部盘。在这些图中显示的基本概念与图13到15所示的基本概念相同。然而，在这样的情况下，杆接合部分4200设置在下部盘4100B的中间位置(中间深度)，而不是设置在下部盘4100B和上部盘4100A之间的界面上。因此，和图13到15所示的情况相比，即使在上部盘4100A和下部盘4100B之间有位置差异，该杆接合部分也是不变的。尽管没有显示，该台阶杆6200还可以在其比下部盘4100B的下表面稍微低一点的位置处具有增大的直径(例如，台阶杆的又一个台阶部分，以接合下部盘的下表面)。从而，由于杆的增加直径的部分(又一个台阶部分)和下部盘的下表面之间的接触，可以防止该台阶杆6200上升到高于从上部盘4100A的触摸表面到所期望的高度的高度。

在图16和17中由标号4300、3700A、6100、4600、7000和4900所表示的其它元件和分别相应于在图13到15中由标号430、370A、610、460、700和490所表示的元件是相同的元件。

应该注意，如在图1到17所示的上面的本实施例1中的旋转部件与触摸杆保持机构或者设备和其它元件的组合，明显地示出了根据前面描述的本发明的第一或者第二方面的触摸杆保持设备的例子。

实施例2

接下来参考图18、19、20和21来描述本实施例的触摸杆显示设备(盲文显示设备)。

图18是示意性平面图，概念地示出了触摸杆显示设备100的主要部分，图19是根据本实施例的图18的设备的一部分的示意性侧视图。图20是图18的放大的部分A的示意性截面图，图21是图18的一部分从SX-SY平面截取的示意性的截面图。

参考这些附图，根据本实施例的触摸杆显示设备100包括七个元件。第一个元件包括具有圆柱形表面(外表面是触摸表面TS)的旋转部件10，该旋转部件10具有设置在相应于用于显示的触摸杆的位置的多个穿孔。第二个元件包括旋转驱动装置(没有显示)，该旋转驱动装置包括用于旋转该旋转部件10的马达、齿轮。第三个元件包括杆1，每个杆设置在每个孔中，且在每个杆的第一位置(杆复位位置)和第二位置(杆显示位置)之间移动。第四个元件包括弹性(有回弹力)保持件4，用于在第一位置或者第二位置保持每个杆1。

第五个元件包括旋转滚子30，用于上升杆到或者允许杆停留在第一位置(复位位置或者复位高度)。因此，滚子30可以被称为杆高度复位件(杆位置复位件)。第六个元件包括三个电磁螺线管20，作为致动器的例子，在旋转部件10的旋转方向上，该电磁螺线管20定位在滚子30的下游，当旋转部件10旋转到将杆1带到螺线管20的位置，且螺线管被激励时，该电磁螺线管将杆1下降到第二位置。第七个元件包括选择性的驱动装置，用于选择性地驱动螺线管，以便选择性地将杆1下降到第二位置，该第二位置是每个杆的操作位置，第一位置是每个杆的非操作位置。

当旋转部件10由旋转驱动装置旋转时，杆1接触滚子30，从而这些杆被滚子30上升到第一位置，或者停留在第一位置。当旋转部件10由旋转驱动装置进一步旋转到螺线管20的位置时，这些杆1由螺线管选择性地下降到第二位置。

在上面的描述中，第一位置是杆从圆柱形旋转部件10的触摸表面TS(外表面)的上升的位置。另一方面，第二位置是这些杆下降到旋转部件10的触摸表面TS位置。

对于例如材料和诸如直径和长度之类的形状，杆1基本上设计为相互相同。每个杆1最好具有大约1.2mm的直径和大约14mm的长度，且在其每个端部具有大致的半球形。在图20中示出了触摸杆保持机构或者设备的一个例子。在杆的长度方向上，在每个杆1的两个位置设置两个V形环形槽2和3。对于一对相邻的杆1，设置弹性(有回弹力)保持件4来保持杆1，该弹性保持件具有与V形环形槽2和3接合的接合部分(V形部分5)。

弹性保持件4例如是由不锈钢制成的板簧，其在中心部分弯曲为U形，在每个端部进一步弯曲为到V形部分5的V形。换句话说，板簧4的V形部分5是板簧4(弹性悬臂)的接合部分。此外，板簧4设计为具有大约0.06mm的板厚度、大约2mm的板宽度和大约0.7mm的弹簧挠度量。通过将弹性保持件4(弹性悬臂)的V形部分5(接合部分)与环形槽2和3弹性(有回弹力)接合，杆1可以由诸如大约0.3N的所期望的保持力保持在第一位置或者第二位置。

而且，如图20明显所示，对于弹性保持件4(板簧)的形状和固定到内部圆柱形部件的固定方式，该弹性保持件是这样设计的，使得克服杆到第二位置的方向的运动(即，克服到杆上的手指按压力)的杆保持力大于克服杆到相反方向的运动的杆保持力。

尽管图20示出了在杆的长度方向上在每个杆1的两个位置设置两个V形环形槽2和3的例子，应该注意，可以根据触摸杆显示功能的要求来改变V形环形槽的数目(例如，降低数目到只有一个V形环形槽)。

图18示意性地示出了用于将杆1上升到第一位置的装置的概念。由轴31支撑的可旋转的滚子30在距离圆柱形部件10给定距离的位置设置在圆柱形部件10内。轴31固定在外壳或者底座(没有显示)上。当旋转部件10如箭头R所示逆时针旋转时，在旋转部件10上的单元(盲文单元)中的各列的三个杆的每个顺序地接触滚子30。结果，每个杆1上升到或者允许停留在离旋转部件10的外表面(触摸表面TS)大约0.7mm的第一位置(高度)。

当滚子30接触定位在第二位置的每个杆1时，其中弹性保持件4的V形部分5接合V形槽3，滚子30克服弹性保持件4的V形部分5和V形槽3之间的弹性接合力来上升杆，并释放它们之间的接合。从而，弹性保持件4的V形部分5接合V形槽2，因此，杆1被带到并被保持在第一位置处。

应该注意，只在旋转部件10的旋转中的一个位置设置滚子30是足够的。此外，滚子30可以由固定在该位置且具有缓坡的凸轮(没有显示)来代替。这样的凸轮也可以被称为杆高度复位件(杆位置复位件)。

图21示意性地示出了用于将杆1下降到第二位置的装置的概念。相应于每个单元(盲文单元)的每列中的三个杆，作为致动器的三个电磁螺线管20A、20B和20C对齐地设置。图21显示了一种情况，其中三个杆中的中间的杆被选择为致动，且通过电磁螺线管20A、20B和20C中的三个下降部件21A、21B和21C中的中间的下降部件21B克服弹性保持件4的V形部分5和杆1的V形环形槽2之间的弹性接合力按压下降到触摸表面TS(第二位置)。可以不需要提到该下降的杆1被保持在该位置，其中，弹性保持件4的V形部分5再次接合杆的V形环形槽3。

这三个螺线管20A、20B和20C定位在旋转部件10的外部，固定在外壳或者底部(没有显示)上，且定位成与旋转部件10分开预定的距离。应该注意，只在旋转部件10的旋转的方向中的一个位置设置这三个螺线管20是足够的。而且，替代由螺线管20直接下降杆1到触摸表面(第二位置)，可以通过例如由每个螺线管驱动的凸轮和杠杆(没有显示)来下降每个杆1。

在本实施例2中，各螺线管20A、20B和20C可以在旋转部件10的旋转方向上在三个分开的位置设置，以顺序地在不同的时间以类似于图10中所述的方式驱动螺线管。而且，可选择地在每个杆1的底端设置停止件(没有显示)，用于限制杆1被每个螺线管下降到低于所期望的深度。

旋转部件10可以由例如PS(聚苯乙烯)树脂制成，且具有相互整体组装的内部圆柱形部件10B和外部圆柱形部件10A。该外部圆柱形部件10A具有外面或者顶侧面TP，在图20的截面图中，该外部圆柱形部件10A是弧形的并且其用作触摸表面TS。同样，在图20的截面图中，外部圆柱形部件10A的底侧面BP，以及内部圆柱形部件10B的顶侧面TP和底侧面BP每个都是弧形的。每个圆柱形部件可以通过模制制成为基本圆柱形的形状。弹性保持件4通过螺钉固定到内部圆柱形部件10B。

每个杆1被圆柱形部件和弹性保持件支撑，且通过圆柱形部件10A和10B可滑动。为了使每个杆1的滑动平滑和稳定，可以选择在诸如杆1的表面之类的杆滑动部分上涂覆诸如氟基润滑剂之类的氟基固体润滑剂。

假设设置在旋转部件10的外表面上的单元(盲文字符)的数目是48，且阅读速度(触摸速度)是每分钟200个字符(盲文字符)，旋转部件10的旋转速度大约为4rpm(每分钟转速)。通过逆时针旋转旋转部件，使用者(视觉残疾人)将手指放在圆柱形表面(触摸表面)上，使用者感觉好像在盲文纸上从左到右移动手指。

用于旋转旋转部件10的旋转驱动装置可以选择由齿轮组、脉冲马达等构成。这样的结构的一个例子是：齿轮安装在由轴11可旋转地支撑的旋转部件10的突出部分上，小齿轮、脉冲马达等连接到该齿轮。尽管没有显示，这些元件的组合可以设置在旋转部件10的下表面。

而且，用于控制构成本实施例的设备的元件的控制电路，诸如致动器20和旋转部件驱动马达，可以以在图12中显示的实施例1中的方式构造。

在上面所述的本实施例中，滚子30设置在旋转圆柱形部件10的内部，以将杆1上升到第一位置(复位位置)，而螺线管20设置在旋转圆柱形部件10的外部，以将杆1下降到第二位置。然而，滚子和螺线管的位置可以互换，使得滚子设置在旋转圆柱形部件的外部，以将杆下降到第一位置(复位位置)，而螺线管设置在旋转圆柱形部件的内部，以将杆上升到第二位置。

如前所述，在根据本实施例的触摸杆显示设备中的触摸杆保持机构或者设备和触摸杆移动机构或者设备可以制成很简单。因此，该触摸杆显示设备可以制成小尺寸、轻重量和低成本。

尽管在第二实施例中悬臂件被用作弹性部件，但是应该注意(如下面所述)，即，多个O形圈可改为呈环形布置在旋转件10(鼓)的圆柱形表面上的凹进的槽上或凹进的槽中，用于从每个杆的一侧按压杆1并保持杆1。

应该注意，应用到使用盘形旋转部件(多个盘)或者可旋转的中空圆柱体(多个鼓)的连续的触摸杆(盲文)显示设备中的上述的触摸杆保持机构或者设备不局限于如上面所详细描述的设备，而且还可以有效地应用到使用可旋转的传送器或者可旋转的鼓的连续的触摸杆(盲文)显示设备中，每个可旋转的传送器或者可旋转的鼓例如具有圆锥形的表面作为触摸表面，这些触摸杆(盲文)显示设备设计为二维或者三维显示字符和/或图形。例如，尽管没有显示，替代在盘形旋转部件上的凹槽中环形设置多个O形圈，用于支撑多个触摸杆以可上下移动，可以在可旋转的中空圆柱体(鼓)的圆柱形表面上的凹槽上或者凹槽中环形设置多个O形圈，用于从每个杆的一侧按压这些杆，且保持这些杆。

如前所述，根据本发明的实施例的触摸杆保持机构或者设备使用例如环形设置在例如旋转部件上的弹性件，或者设置在杆间的棒形弹性件，或者设置在杆间的压缩螺旋弹簧，可以同时将多个杆保持在一起。

根据本发明的实施例的每个触摸杆(盲文)显示设备，可以允许使用者(视觉残疾人)能够好像接触盲文书或者盲文纸一样接触这些触摸杆显示设备，这是由于例如以下部件的使用：触摸杆保持机构或者设备之一；分开设置在旋转部件附近的致动器；通过使用例如可旋转的滚子来将这些杆在第一方向上移动到初始复位位置或者允许这些杆停留在复位位置，从而将所有的杆都定位在复位位置的机构；以及通过驱动致动器，在第二方向上将这些杆选择性地移动到不同于复位位置的位置的机构，如果有必要，这些致动器可以在相互不同的时间驱动。

而且，不同于一次显示(触摸或者阅读)和更新一行(盲文行)的情况，根据本发明的实施例可以连续显示(触摸或者阅读)在例如可旋转的盘之类的旋转部件上的任何期望数量的杆(杆单元或者盲文单元)，即任何所期望的句子长度。

此外，根据本发明的实施例的包括杆移动机构和杆保持机构的触摸杆显示设备可以构造的很简单，且实现减小尺寸、重量和成本。结果，使用者(视觉残疾人)可以方便地使用和容易地购买这样的设备。因此，可以将这样的设备在诸如图书馆和运输站之类的公共机构广泛地传播。

此外，根据本发明的实施例的触摸杆显示设备可以用作连接到个人电脑的盲文显示终端，以阅读互联网主页，或者连接到便携式电话或者PDA(个人数字助理)，用于移动互联网应用。不必说，它们还可以用作各种电子设备的盲文显示终端，诸如售票机、用于钱的ATM(自动取款机)、自动贩卖机、电子书阅读器、传真、盲文学习设备、电子投票机和导航系统。

而且，通过提供润滑材料到每个杆滑动部分，还可以使每个杆保持力和每个杆滑动移动保持稳定。

上面已经使用这些优选的实施例来描述本发明，但是这样的描述不应该理解为本发明的限制。对于阅读过本说明书的本领域的普通技术人员来说，各种修改是明显、显然和明白的。因此，后附的权利要求书应该理解为覆盖在本发明的范围内的所有修改和改造。

Claims

1.一种触摸杆保持设备，其包括：

具有触摸表面(TS)和第一数目的孔的保持件(410，910，4100，10)，且设置为分别在这些孔中支撑该第一数目的触摸杆(601，6200，1)，以可以在孔中相对于触摸表面上下移动，用于显示字符和/或图形，这些触摸杆设置为在触摸表面上的多行和多列，且设置为在触摸表面上的第二数目的组；以及

第二数目的弹性件(370，900，3700)，分别相应于触摸杆的第二数目的组，和设置在保持件上，用于由该保持件以这样的方式按压和保持这些触摸杆，即，在每组触摸杆中的每个触摸杆通过与其相对应的弹性件来按压，从而可以保持在相对于该触摸表面的所期望的高度，当超过给定值的力在上下方向上施加到每个触摸杆时，每个触摸杆可上下移动，其特征在于：所述第二数目小于第一数目，并且每个触摸杆(601，6200，1)通过相应于每组触摸杆的弹性件(370，900，3700)来在其一侧按压。

2.根据权利要求1所述的触摸杆保持设备，其特征在于：该第二数目是触摸杆(601，6200，1)的行的数目，且为每行触摸杆设置的每个弹性件是环形设置在保持件(410，4100，10)上的弹性环(370，3700)，用于在其一侧按压和保持在每行中的每个触摸杆。

3.根据权利要求1所述的触摸杆保持设备，其特征在于：该第二数目等于触摸杆(601)的列的数目的一半，且每个弹性件是在列方向延伸的弹性棒(900)，并以这样的方式夹在一对相邻的触摸杆列之间，即，该对列的一列中的触摸杆通过该弹性棒的一侧来按压和保持，另一列中的触摸杆通过该弹性棒的相对侧来按压和保持。

4.根据权利要求1所述的触摸杆保持设备，其中该第二数目等于触摸杆的数目的一半，每个弹性件是以这样的方式夹在每行中的一对相邻的触摸杆之间的弹性段，即，该对触摸杆之一通过该弹性段的一侧来按压和保持，另一个触摸杆通过该弹性段的相对侧来按压和保持。

5.根据权利要求1所述的触摸杆保持设备，其特征在于：每组触摸杆中的每个触摸杆(601，6200，1)具有环形槽，用于与相应于每组触摸杆的弹性件(370，900，3700)接合。

6.根据权利要求1所述的触摸杆保持设备，其特征在于：该保持件是盘形的(410，910，4100)、或者鼓形的(10)。

7.根据权利要求1所述的触摸杆保持设备，其特征在于：每个弹性件是非金属的环形件(370，3700)、非金属的棒形件(900)、非金属的管形件或者压缩螺旋弹簧。

8.根据权利要求1所述的触摸杆保持设备，其特征在于：

每个孔包括接合部分(420，4200)，且在每个孔中的每个触摸杆包括可与每个孔的接合部分接合的台阶部分(610，6100)，使得当每个触摸杆的台阶部分接合每个孔的接合部分时，每个触摸杆保持在相对于触摸表面的所期望的高度。

9.根据权利要求8所述的触摸杆保持设备，其特征在于：它还包括接合释放部件(700，7000)，每个接合释放部件连接到每个触摸杆(601，6200)，用于释放每个触摸杆的台阶部分(610，6100)和每个孔的接合部分(420，42O0)之间的接合。

10.一种触摸杆显示设备，其包括：

由前述权利要求中任一项所限定的触摸杆保持设备，且其中所述保持件为旋转部件(410，910，4100，10)；

连接到旋转部件的旋转驱动装置，用于旋转该旋转部件；

设置在旋转部件附近的杆高度复位件(430，30)，在该旋转部件旋转期间，当该触摸杆接触该杆高度复位件时，该杆高度复位件用于在复位高度复位触摸杆的高度；

设置在旋转部件附近的致动器(421A-421C，1A-1C，G1，G2；20，20A-20C)，用于移动触摸杆；以及

连接到致动器的选择性的驱动装置，用于选择性地驱动致动器，以选择性地移动触摸杆，以分别在相对于触摸表面的所期望的高度定位。

11.根据权利要求10所述的触摸杆显示设备，其特征在于：致动器的数目等于触摸杆的行的数目，且致动器设置为相互远离。

12.根据权利要求10所述的触摸杆显示设备，其特征在于：致动器的数目等于触摸杆的行的数目，且致动器分别在相互不同的时刻被驱动。

13.根据权利要求10所述的触摸杆显示设备，其特征在于：它还包括异常载荷检测装置，用于检测施加到旋转部件的异常载荷。

14.根据权利要求10所述的触摸杆显示设备，其特征在于：它还包括设置在旋转部件附近的指示器部分(840)，使用者将其手指放在该指示器部分，以接触触摸杆。

15.当从属于权利要求1-7中任一项时，根据权利要求10所述的触摸杆显示设备，其特征在于：

每个孔包括接合部分(420，4200)，且在每个孔中的每个触摸杆包括与每个孔的接合部分接合的台阶部分(610，6100)，使得当每个触摸杆的台阶部分接合每个孔的接合部分时，每个触摸杆保持在相对于触摸表面的所期望的高度；

并且该触摸杆显示设备还包括接合释放件(700，7000)，在旋转部件旋转期间，每个接合释放件接触每个孔中的每个触摸杆(601，6200)，用于释放每个触摸杆的台阶部分和每个孔的接合部分之间的接合，该接合释放件(700，7000)在旋转部件(410，4100，10)的旋转中设置在杆高度复位件(430，30)与致动器(421A-421C，1A-1C，G1，G2；20，20A-20C)之间。

16.根据权利要求15所述的触摸杆显示设备，其特征在于：接合释放件的数目等于触摸杆的行数。