CN1653503A - 触摸型显示装置及触摸型显示装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种触摸型显示装置，该触模型显示装置通过由设置成纵横矩阵状的触摸针的露出隐没产生的凹凸差来显示图像信息，在这样的触摸型显示装置中，减少使触摸针露出隐没的电磁线圈的数量，以此来实现减少部件的数量，同时，使触摸针的纵横邻接间隔变窄。使触摸针(10)露出隐没的电磁线圈(4)在纵向上每隔预先设定数量的触摸针地排列成纵列形状，可动单元(5)可以在设置有触摸针的横向和纵向自由移动，由于可动单元反复顺次地进行纵向和横向移动，所以电磁线圈能够使所有的触摸针露出隐没。

Description

触摸型显示装置及触摸型显示装置的控制方法

技术领域

本发明属于触摸型显示装置及触摸型显示装置的控制方法的技术领域，该触摸型显示装置通过用手进行触摸来识别画面信息。

背景技术

近年来，提出了用于使视觉障碍者能够以指尖的触觉识别照片、图形、文字等的图像信息的触摸型显示装置。这种装置例如特开2000-221872号公报所公开的那样，已知在显示盘部以纵横矩阵形状配置有能够自由露出隐没的针，通过控制该针的露出隐没来产生针的凹凸差，通过用手来感知该凹凸差使视觉障碍者能够识别图像信息。如此，这些装置是将上述各个针，用分别与其对应的电磁线圈(电磁石)等的执行元件进行露出隐没控制来构成的。

但是在上述以往的装置中，所有的针是由各对应的电磁线圈来进行露出隐没控制的。因此，不能将针的纵横邻接间隔控制在电磁线圈的纵横宽度以下，其结果，针的纵横间隔变大，不但难以显示细微的图像，而且针的数量越多包含的电磁线圈的部件的数量也越多，此外这些增加的电磁线圈的控制管理也会变得复杂，而本发明就是要解决上述的问题。

发明内容

本发明便是鉴于如上述的实际情况，以解决这些课题为目的而提出的，本发明的触摸型显示装置，在显示盘部可自由露出隐没地设置有以纵横矩阵形状配置的触摸针，通过由该触摸针的露出隐没而产生的凹凸差来显示图像等的信息，在这样的触摸型显示装置中，具有相对于显示盘部在纵向及横向可自由移动的可动单元、设置于用于进行触摸针的露出隐没控制的可动单元上的执行元件、根据从外部输入的图像等的信息信号进行执行元件的驱动控制的控制部、用于使可动单元在纵向及横向移动的移动机构。

此外，通过这样的设置，能够大幅削减用于进行触摸针的露出隐没控制的执行元件的数量，能够达到减少部件数量的目的。

在这样的装置中，进行触摸针的露出隐没控制的执行元件，以相对于配置于纵向或者/及横向的触摸针，每隔预先设定的设定数量地排列成纵列形状或者/及横列形状的形式，设置于可动单元上，由此，能够不受执行元件限制地较小地设定触摸针的纵横邻接间隔，所以，通过显示盘部能够精细地显示图像等的信息，可以进行高分辨率的清晰的触摸显示。

另外，显示盘部是用上下板、以贴紧状夹持在该上下板之间的片状的针保持部件、贯通支承于以纵横矩阵形状穿透设置于这些上下板及针保持部件上的贯通孔的触摸针构成的，由此，能够保持针保持部件的张紧状态，准确地将触摸针保持于突出位置、没入位置，同时，能够将显示盘部做成上下厚度薄、紧凑的成套的装置。

这种情况下，针保持部件，通过以粗斜纹布等的具有摩擦力的织物构成，能够准确地支承触摸针，且能够不妨碍触摸针的露出隐没移动地施加适当的摩擦力。

此外，显示盘部，以能够独立地从壳体的外部自由装卸的状态安装于触摸型显示装置的壳体的上面部的形式构成，由此，能够简单地进行显示盘部的安装、拆卸，有利于提高组装性和维护性。

另外，触摸针，通过在针主体的前端部，安装形成由弹簧针构成的触摸点部，能够提供一种安装容易、耐振动，且容易识别凹凸差的触摸针。

另外，在可动单元上，设置有根据执行元件的动作进行进退移动的动作销，通过该动作销的前进使触摸针突出，另一方面，通过动作销的后退使之从触摸针离开，同时，上述动作销的进退移动，是在可动单元的移动中进行的，由此，能够连续且高效地进行触摸针的露出隐没控制。

上述可动单元，相对于显示盘，处于除了动作销接触触摸针以外的无接触、连接的状态，由此，能够使可动单元以高速状态进行纵横向移动。

此外，可动单元通过经由纵向移动机构可纵向自由移动地支承于台架上，由此能够平稳地进行可动单元的纵横移动，上述台架经由横向移动机构横向可自由移动地支承于触摸型显示盘部的壳体上。

另外，可动单元的横向移动，是超越执行元件所进行的触摸针的露出隐没控制的范围而进行的，另一方面，可动单元的纵向移动，是在横向移动中进行的，上述横向移动超越了进行上述触摸针的露出隐没控制的范围，由此，即使不严密地设定纵向移动的时间，也能顺次顺利地进行可动单元的横向移动和纵向移动。

此外，可动单元的纵向移动机构，是用与可动单元一体地横向移动的动作部件、固定于触摸型显示装置的壳体一侧的固定部件、由于横向移动的动作部件与固定部件相干涉而使可动单元纵向移动的单向离合器机构构成的。

这种情况下，固定部件设置于可动单元的横向移动范围的两端侧，同时，可动单元的纵向移动，因动作部件对固定部件的干涉而进行，上述动作部件对固定部件的干涉是伴随着可动单元的向一方向侧的横向移动而进行的，而另一方面，又不因动作部件对固定部件的干涉而进行，该动作部件对固定部件的干涉是伴随着可动单元向另一方向侧的横向移动而进行的。

此外，本发明，在显示盘部可自由露出隐没地设置有配置成纵横矩阵形状的触摸针，通过由该触摸针的露出隐没而形成的凹凸差，显示图像等的信息，在这样的触摸型显示装置中，具有相对于显示盘部在纵向及横向可自由移动的可动单元、设置于用于进行触摸针的露出隐没控制的可动单元上的执行元件、根据从外部输入的图像等的信息信号进行执行元件的驱动控制的控制部、用于使可动单元在纵向及横向移动的移动机构，另一方面，向该触摸型显示装置输出图像等的信息信号的外部控制部，将输入该外部控制部的信息与触摸针的配置数相对应并对各像素进行像素化(ピクセレ一ト)处理，进而进行使各像素与触摸针的露出隐没相对应的二进制化处理，将该二进制化处理的信号按照执行元件的驱动顺序重新排列，并向触摸型显示装置输出。

通过进行这样的处理，向外部控制部输出的图像信息，能够用触摸针的凹凸差准确地表示。

附图说明

图1是触摸显示装置及主机的概略图。

图2是表示触摸显示装置的壳体内部的省略一部分的俯视图。

图3是表示触摸显示装置的壳体内部的省略一部分的正视图。

图4是第3图的一部分的放大图。

图5是说明触摸针的上下移动的图。

图6是电磁线圈设置部分的侧视图。

图7(A)、(B)、(C)、(D)、(E)是可动单元的动作说明图。

图8是电动机设置部分的侧视图。

图9是旋转轴设置部分的侧视图。

图10是表示可动单元向左方向移动时的纵向移动机构的动作的图。

图11是表示可动单元向右方向移动时的纵向移动机构的动作的图。

图12是表示棘爪臂的重设置状态的图。

具体实施方式

下面根据附图对本发明的实施方式进行说明。在附图中，1是触摸式显示装置，为了使视觉障碍者能以指尖的触觉识别图片、图形、文字等的图像信息，将从主机(相当于本发明的外部控制部分)PC输出的图像信息以凹凸差进行表示。该触摸型显示装置1具有以下部件装置：形成外壳的壳体2；表示凹凸差的显示盘部3；搭载电磁线圈(相当于本发明的执行元件)4的可动单元5，该电磁线圈4用于在该显示盘部3上产生凹凸差；用于将该可动单元5向横向移动的横向移动机构6及将其向纵向移动的纵向移动机构7；用于输入从主机PC输出的信号并根据该信号向上述电磁线圈4、横向移动机构6及纵向移动机构7等输出控制指令的控制部8等部件装置。

此外，在以下的说明中，为了方便，以将触觉型显示装置1载置在桌子上等的状态进行说明，在该状态下，从接触显示盘部3的视觉障碍者的对面一侧看，前方一侧为前，后方一侧为后，左侧为左，右侧为右，并以左右方向为横向，前后方向为纵向，但是，显然本发明的纵向及横向并不局限于此。

此外，上述壳体2是具有上面2a，底面2b，前后左右侧面2c、2d、2e、2f的箱型物，该壳体2的上面2a上，开设有嵌入显示盘部3的开口2g。

上述显示盘部3，由呈矩形的盘面部9、可以从该盘面部9的上面露出、露出隐没的触摸针10构成。该显示盘部3在其上面比壳体2的上面2a更加向上方突出的状态下，经由支承托架14安装支承于壳体2上。这种情况下，在支承托架14上，形成有比壳体上面2a的开口2g更加向内侧突出的台阶状变形部14a，在该台阶状变形部14a的上面载置有显示盘部3的状态下，通过从显示盘部3的上侧向台阶状变形部14a内旋入螺栓并紧固，能够将显示盘部3安装到壳体2上，于是，显示盘3构成为能够独立从壳体2的外部一侧自由拆装的形式。

构成上述显示盘部3的盘面部9，是将上下板11、12和以紧贴状夹持在该上下板11、12之间的薄膜片状的摩擦部件13，一体地组装成层叠状而形成的。此外，在该盘面部9上，以在上下方向贯通上板11、摩擦部件13、下板12的状态，穿透设置有呈纵横矩阵状的多个贯通孔15。

上述贯通孔15，在本实施方式中，纵向为48个，横向为64个，即，设置为48行64列，合计3072个，此外，在各个贯通孔15中，可以上下移动地贯通支承有触摸针10。该触摸针10，由上端呈圆锥状的针主体10a，和结合固定于该针主体10a的上端部、直径比针主体10a稍大的圆柱状的触摸点部10b，及设置于针主体10a的下端且下面呈圆弧状的圆盘状的接触部10c形成。此外，触摸针10，通过后述动作销16从下方推压接触部10c，向上运动到触摸点部10b的上端部从盘面部9的上面向上方突出的上动位置；另一方面，该上动位置的触摸针10，通过由后述压板17向下方推压，向下运动到触摸点部10b的上端部与盘面部9的上面处于大致同一面的下动位置，进而，通过由这些上动位置、下动位置的触摸针10形成的凹凸差在显示盘部3上显示图像信息。

在此，上述贯通孔15的内径尺寸，对于形成于上板11的贯通孔部分，设定为与触摸针10的触摸点部10b的直径尺寸相对应的形式；对于形成于摩擦部件13及下板12的贯通孔部分，则设定为与触摸针10的针主体10a的直径尺寸相对应的形式。而且，下动位置的触摸针10，阻挡触摸点部10b的下端与摩擦部件13的上面相接触后的继续向下运动；而上动位置的触摸针10，则阻止接触部10c的上面接触下板12的下面后的向上运动。

另外，摩擦部件13，是用毛皮、橡胶、织物等的薄片状部件形成的，

相当于本发明的针保持部件，在本实施方式中，是用粗斜纹布等的具有摩擦力的织物形成的。此外，该摩擦部件13，通过在上下板10、11之间以贴紧状进行夹持，保持为绷紧状态，通过其摩擦力，能够将上述上动位置、下动位置的触摸针10准确且瞬间地保持于该位置，同时，为了不妨碍触摸针10的上下移动，对触摸针10施加最小且稳定的阻力。

此外，触摸头部10b，是用弹簧针(在轴方向形成有切割槽、在直径方向具有弹性的圆筒状针)形成的。通过该弹簧针具有的弹力，能够容易且准确地向触摸头部10b的针主体10a安装，同时，其对于振动的强度也十分优异。另外，虽然用指尖接触触摸头部10b的上端部分，但是由于弹簧针的上端肩部具有棱角，所以识别突出部边界的手感优异，能够容易地识别画面信息。

另一方面，压板17，是用于施加使上动位置的触摸针10克服上述摩擦部件13的摩擦力运动到下动位置的外力的装置，并以能在盘面部9的上面旋转的形式、在横向旋转自如地支承于壳体2上。进而，通过使该压板17旋转并将上动位置的触摸销10向下方推压，能使触摸销10运动到下动位置。

另外，上述可动单元5，与横向移动机构6、纵向移动机构7及控制部8一同安装于壳体2内部，该可动单元5，是用8个电磁线圈4、根据该电磁线圈4的ON/OFF上下移动的动作销16、安装支承有这些电磁线圈4及动作销16的支承框架18等构成的。此外，该可动单元5，虽然在上述显示盘部3的下方能够在横向及纵向移动，但对于这些横、纵的移动机构6、7的详细情况将在后面叙述，在此，对伴随电磁线圈4的ON/OFF的动作销16的动作、电磁线圈4的配置、及可动单元5的横纵移动的动作进行说明。

上述支承框架18，是在框架主体18a上一体地形成有上边18b、中边18c、及下边18d的装置，在下边18d和中边18c之间，在纵向一列方向上等间隔地设置有上述8个电磁线圈4。这些各个电磁线圈4的冲杆4a，贯穿中边18c并从上方突出，该冲杆4a设定为在电磁线圈为ON状态时向上移动，为OFF状态时向下移动。另外，动作销16，在位于各冲杆4a的上方的状态下，经由弹簧19上下活动自如地贯通支承于上边18b，同时，在该动作销16的下部一体地形成有冲杆接受部16a。

此外，在电磁线圈4为OFF的状态下，向下移动的冲杆4a不推压动作销16，在该状态下，动作销16的上端，从上述下动位置的触摸针10的接触部10c稍微离开一点距离。

另一方面，在电磁线圈4为ON的状态下，向上运动的冲杆4a从下方推压动作销16的冲杆接受部16a并使动作销16向上运动，进而，该向上运动的动作销16的上端部从下方推压触摸针10的接触部10c，由此，触摸针10构成为向上运动到上述上动位置的形式。

上述电磁线圈4，采用惯性较小的装置，同时，其ON/OFF的控制如后述是在控制部8中进行，在该控制部8的输出电路中，为了提高电磁线圈4的起动特性，设置有用于补偿电压下降的电容器。此外，在使向上运动的动作销16向下运动的情况下，在冲杆4a到达上端位置之前，将电磁线圈4由ON切换为OFF，通过斥力的排斥和弹簧19的弹力使动作销16向下移动，由此，能够使动作销16尽快地向下移动。另外，动作销16，实施了硬质钝化处理，在确保必要的硬度的同时实现了轻质化。而且动作销16，随着电磁线圈4的冲杆4a的上下移动高速地上下移动，由此，能够平稳地进行如后述在可动单元5的横向移动过程中进行的动作销16的上下移动。此外，可动单元5，相对于显示盘部3，处于除了上述动作销16推压触摸针10的接触部10c以外的无接触、连接(连结、结合)的状态，由此，后述可动单元5的纵向移动及横向移动，能够以高速状态进行。

上述8个动作销16，在纵向一列的方向上等间隔地配置，并与各个电磁线圈4相对应。各个动作销16的设置间隔，相对于上述显示盘部3的纵向的触摸针10，每隔6个设置一个。

即，在可动单元5的原点位置，如第7图(A)的动作说明图所示，第1个动作销16位于与第1列第1行的触摸针10相对应的位置，第2个动作销16位于与第1列第7行的触摸针10相对应的位置，如此，第n(n＝1～8)个动作销16分别位于与第1列的第{(n-1)×6+1}行的触摸针10相对应的位置。

此外，在第7图的动作说明图中，以右端的一列为第1列，将其左侧的列顺次作为第2列、第3列，将左端的列作为第64列。另外，以下端的一行作为第1行，以其上侧的行顺此作为第2行、第3行，将上端的行作为第48行进行说明。此外，动作销16，如后述，虽然超越第1列、第64列的触摸针10进一步向横向方向移动，但在此，将动作销16的横向方向的移动范围定为从触摸针10的第1列至第64列进行说明。

上述原点位置的可动单元5，若从控制部8输出开始动作指令，则首先，如图7(B)所示，从触摸针10的第1列向第64列地向左方横向移动。在各动作销16到达触摸针10的第64列后，如第7图(C)所示，触摸针10只向后方向纵向移动1行。由此，第1个动作销16位于对应于第2行的触摸针10的位置上，第2个动作销16位于对应于第8行的触摸针10的位置上，第n(n＝1～8)个动作销16分别位于对应于第{(n-1)×6+2}行的触摸针10的位置上。接着，可动单元5，如第7图(D)所示，从触摸针10的第64列向第1列地向右方横向移动，到达触摸针10的第1列后，如第7图(E)所示，触摸针10只向后方向纵向移动1行。此外，通过将该横向移动和纵向移动反复只进行3次横向移动，8个动作销16将位于与3072个所有的触摸针10相对应的位置。而且，能够以8个电磁线圈4使所有的触摸针10上下移动。

下面，对用于将上述可动单元5向横向移动的横向移动机构6进行说明，但是由于可动单元5以能够进行纵向移动而不能进行横向移动的状态支承于后述第一台架20上，并伴随着该第一台架20的横向移动一体地横向移动，所以以下对第一台架20的横向移动进行说明。

在上述第一台架20的前后两端部，固定连接有朝向左右方向的前后横导向部件21、21a。另一方面，在壳体2的前后侧面2c、2d上，经由支承部件23敷设有朝向左右方向的前后横导轨22、22a，在该前后的横导轨22、22a上，经由轴承24分别左右方向(横向)可自由移动地接合有上述前后的横导向部件21、21a。

另一方面，25是配置于壳体2内的后侧右部的电动机，该电动机25的正反旋转驱动，经由减速部25a从输出轴25b输出，在该输出轴25b上，一体地固定有驱动皮带轮26。另外，27是在轴旋转方向旋转自如地支承于壳体2的前后侧面2c、2d的左端部的旋转轴，在该旋转轴27的前后两端部，一体地固定有第一、第二从动皮带轮28、29。另外，在壳体2的前侧面2c的右部，以轴支承有位于与上述输出轴25b同轴位置的支轴30，在该支轴30上，旋转自如地以轴承支承有第三从动皮带轮31。

在上述驱动皮带轮26和第二从动皮带轮29之间悬挂旋转有驱动皮带32，另外在第一从动皮带轮28和第三从动皮带轮30之间悬挂旋转有从动皮带33。此外，上述第一台架20的前后两端部，经由固定部件34分别一体地固定于驱动皮带32及从动皮带33上。

上述电动机25的正反旋转驱动，从输出轴25b向驱动皮带轮26传动并使驱动皮带32向左右方向移动绷紧，进而，从第二从动皮带轮29经由旋转轴27向第一从动皮带轮28传动并使从动皮带33向左右方向移动绷紧，同时，伴随着该从动皮带32及从动皮带33的左右移动，第一台架20向左右方向移动。

另外，在第一台架20的前后两端部，如后述，固定有朝向左右方向的前后横导向部件21、21a，在该前后的横导向部件21、21a上，又固定有第二台架35。即，第一、第二台架20、35经由前后的横导向部件21、21a一体地连结，在上述第一台架20左右移动的同时第二台架35也进行左右移动。

在上述第二台架35上，一体地安装有朝向左右方向的线性板36，在该线性板36上，以横向一列形状地形成有与上述触摸针10的横向的配置相对应的64个梳形槽36a。另一方面，在壳体2的底面2b上，设置有具有用于检测线性板36的位置的发光元件及光敏元件的第一～第四光传感器37～40。

而且，通过由上述第一～第四光传感器37～40进行的线性板36的位置检测，也能进行与该线性板36一起左右移动的可动单元5的位置检测。即，第一光传感器37，通过检测线性板36的右端位置，检测可动单元5是否到达停止位置。另外，第二光传感器38，通过检测线性板36的右端位置，检测将可动单元5的移动从右方向向左方向反转的右侧反转位置。此外，第三光传感器39，通过检测线性板36的梳形槽36a的位置，检测将电磁线圈4设置为ON的时刻，即动作销16完成使触摸针10向上运动的时刻。另外，第四光传感器40，通过检测线性板36的左端位置，检测将可动单元5的移动从左方向向右方向反转时的左侧反转位置。

此外，在上述第二台架35上搭载有控制部8，该控制部8，是用例如PLC等的常用控制单元构成的。该控制部8，根据来自主机PC的输出信号、来自上述第一～第四光传感器37～40的检测信号，向上述电动机25、电磁线圈4输出控制指令，由此，能够进行电动机25的正反驱动、停止控制、电磁线圈4的ON/OFF控制等。

下面，对使可动单元5向纵向(前后方向)移动的纵向移动机构7进行说明，如前所述，可动单元5是将8个电磁线圈4及动作销16安装支承于支承框架18上，通过该支承框架18相对于上述第一台架20纵向移动，使可动单元5纵向移动。

即，在上述支承框架18的框架主体18a上，固定有朝向前后方向的纵向导向部件41。另一方面，在第一台架20上，敷设有朝向前后方向的纵向导轨42，在该纵向导轨42上，经由轴承43向前后方向(纵向)可自由移动地连接有上述纵向导向部件41。

另外，在支承框架18的下边18d上，固定有朝向前后方向的齿条44，在设置于该齿条44上的前后的齿部44a、44b上，分别形成有棘爪齿44c。在该齿条44上，连结有使该齿条44向前方一侧弹压的弹簧(未图示)。

另一方面，45是在上述第二台架35的下方以存在间隙的状态安装固定的第三台架，该第三台架45和第一台架20，处于经由前后的横导向部件21、21a及第二台架35一体地连结的状态。由此，伴随着上述第一台架20的左右移动第三台架45也一体地左右移动。

此外，46是经由销轴47摆动自如地以轴支承在第三台架45上的摆动板，在该摆动板46上，经由销轴49摆动自如地以轴支承有前侧棘爪臂48。另外，50是固定于上述第三台架45上的固定板，在该固定板50上，经由销轴52摆动自如地以轴支承有后侧棘爪臂51。在这些前侧棘爪臂48、后侧棘爪臂51的前端，形成有分别卡合自如地结合于上述齿条44的前侧齿部44a、后侧齿部44b的棘爪齿44c上的爪部48a、51a，这些棘爪臂48、51，通过弹簧53、54的弹压力，一直被向爪部48a、51a与棘爪齿44c相结合的方向(第10图、第11图中的反时针方向)弹压。而且，在爪部48a、51a结合于棘轮齿44c的状态下，设定为允许齿条44向后方一侧的移动而阻止向前方一侧移动。由此，形成本发明的单向离合器机构。此外，55、56是用于前侧棘爪臂48、后侧棘爪臂51的制动器。

另外，上述摆动板46，设定为在与固定板50呈大致平行形状的非摆动位置和从该非摆动位置开始向顺时针方向摆动的摆动位置之间摆动的形式，同时通过未图示的弹簧的弹压力，一直被向非摆动位置一侧弹压。

此外，在上述第三台架45上，动作杆57的后部经由销轴58摆动自如地以轴支承。该动作杆57的后端部，以销轴58作为分界，在左侧形成有与上述摆动板46相接触的推压部57a，另一方面，在右侧形成有切口部57b，该切口部57b是沿从摆动板46脱离的方向切除一部分而形成的。另外，在动作杆57的前端部，向下方突出设有动作突起59。

另一方面，60、61是安装于壳体2的底面2b的左右挡块，该左右挡块60、61，俯视呈左右方向中央部为顶点60a、61a的三角形。该左右挡块60、61以如下方式进行设定：干涉在第三台架45左右移动的同时也左右移动的动作突起59，使动作杆57完成摆动。以下，对该动作杆57的动作进行说明。

首先，如第10图所示，如果向左方向移动的动作突起59从右侧碰到挡块60、61，则动作杆57向逆时针方向摆动，由此，动作突起59可以越过挡块60、61的顶点60a、61a，此时，向逆时针方向摆动的动作杆57，由于切口部57b与摆动板46对置，所以不会对摆动板46施加作用，摆动板46保持于非摆动位置。

另一方面，如第11图所示，如果向右方向移动的动作突起59从左侧碰到挡块60、61，则动作杆57向顺时针方向摆动，由此，动作突起59可以越过挡块60、61的顶点60a、61a，此时，向顺时针方向摆动的动作杆57的推压部57a，推压摆动板46并在摆动位置使摆动板46完成摆动。此外，随着该摆动板46的摆动，与齿条44的前侧齿部44a的棘爪齿44c相啮合的前侧棘爪臂48，将齿条44向后方输送一个齿的部分。

当向左方向移动的动作突起59通过挡块60、61的时候，由于摆动板46不摆动，所以齿条44也不进行纵向移动。另一方面，当向右方向移动的动作突起59通过挡块60、61的时候，齿条44向后方移动一个齿的部分，与该齿条44一体地可动单元5也向后方纵向移动。该移动量设定为与上述触摸针10的一行的间隔相等。

另外，62是安装于壳体2的底面2b上的重设置用接触部件，该重设置用接触部件62，设置为在可动单元5向右方向移动到后述停止位置时，与前侧及后侧的棘爪臂48、51相接触并且顺时针限制该棘爪臂48、51的摆动的形式。此外，通过该棘爪臂48、51的顺时针方向的摆动，爪部48a、51a和棘爪齿44c的结合处于被解除的设置状态，由此，允许齿条44向前方一侧移动，齿条44通过弹簧的弹压力向前方移动。(参照图12)。

在此，对可动单元5的横向移动(左右移动)及纵向移动(前后移动)和、第一～第四光传感器37～40、左右挡块60、61及重设置用接触部件62的配置位置的关系进行说明。

首先，在电动机25的起动前的状态下，前侧、后侧的棘爪臂48、51，处于与重设置用接触部件62相接触，并解除爪部48a、51a和齿条44的棘爪齿44c的结合的重设置状态。此时，齿条44移动到最前方一侧，在该齿条44位于最前方一侧时，可动单元5，设定为第n(n＝1～8)个动作销16位于1列第{(n-1)×6+2}行的触摸针10的右方。另外，动作突起59，位于右侧挡块61的右方。

接着，如果从控制部8输出起动指令，则电动机25进行驱动，使可动单元5及纵向移动机构7向左方移动。与此同时，前侧、后侧的棘爪臂48、51从重设置用接触部件62离开，通过弹簧53、54的弹压力向逆时针方向摆动，爪部48a、51a与前侧、后侧齿部44a、44b的最前侧的棘爪齿44c相结合。此外，在动作销16到达第1列的触摸针10之前，动作突起59通过右侧挡块61。这种情况下，由于动作突起59向左方移动，所以可动单元5不进行纵向移动。在动作突起59通过右侧挡块61后，动作销16到达第1列的触摸针10，进而朝向第64列的触摸针10向左方移动，在该移动中，进行由第三光传感器39进行的电磁线圈的ON时刻的检测。根据该第三光传感器39的时刻检测信号和来自主机PC的图像信息信号，向被选择的电磁线圈4输出ON指令，由此，动作销16向上运动，并使对应的触摸针10的位于上动位置。如果动作销16通过第64列的触摸针10，则接下来，动作突起59通过左侧挡块60，这种情况下，由于动作突起59向左方向移动，所以不进行可动单元5的纵向移动。在动作突起59通过左侧挡块60后，进行由第四光传感器40进行的左侧反转位置的检测，由此，一旦停止后，电动机25便驱动可动单元5使其向右方向移动。

如果开始向上述右方向的移动，则首先，动作突起59通过左侧挡块60。这种情况下，由于动作突起59向右方移动，则齿条44只向后方移动一个齿的部分，进而可动单元5，仅向后方纵向移动触摸针10的一行部分。由此，第n个动作销16，位于64列第{(n-1)×6+2}行的触摸针10的右方。在动作突起59通过左侧挡块60后，动作销16到达第64列的触摸针10，进而朝向第1列的触摸针10并向右方移动，在该移动过程中，与上述向左方向移动的情况一样，进行由第三光传感器39进行的电磁线圈ON的时刻的检测，向被选择的电磁线圈4输出ON指令。如果动作销16通过第1列的触摸针10，则接下来，动作突起59通过右侧的挡块61，在这种情况下，由于动作突起59向右方向移动，则齿条44向后方移动一个齿的部分，进而可动单元5，仅向后方纵向移动触摸针10的一行部分。由此，第n个动作销16，位于1列第{(n-1)×6+3}行的触摸针10的左方。此外，在动作突起59通过右侧挡块61后，进行由第二光传感器38进行的右侧反转位置的检测，由此，一旦停止后，电动机25便驱动可动单元5使其向左方向移动。

同样地，可动单元5的左移动及右移动重复进行三次往复，在第三次往复的右移动的时候，虽然进行由第二光传感器38进行的右侧反转位置的检测，但不停止电动机25，而是进一步向右方移动。在从该右侧反转位置进一步向右方移动时，棘爪臂48、51与重设置用接触部件62相接触，并处于解除爪部48a、51a和齿条44的棘爪齿44a的结合的重设置状态，由此齿条44向前方一侧移动，并返回上述电动机启动前的状态。将时间与之相对照，进行由第一光传感器37进行的停止位置的检测，并停止电动机25，可动单元5的横向移动及纵向移动结束。

上述触摸型的显示装置1的控制部8，根据从主机PC输出的数据信号进行电磁线圈4的ON/OFF控制，由此在触摸针10上产生凹凸差并显示图像，若对上述主机PC一侧的控制进行简单

地说明，则首先，主机PC，输入相机图像或扫描图像等图像数据，将该输入的图像数据用图像处理模块进行处理并作成图像文件(例如，jpeg、bitmap)。

接着，使该图像文件的数据与上述触摸型显示装置1的触摸针10的排列相对应，并进行像素化处理，使其成为64×48方格。

将上述像素化处理所处理的各个像素，分成显示盘部3的凸(电磁线圈ON)和凹(电磁线圈OFF)，以预先设定的临界值作为基准进行二进制化处理。

将上述被二进制化的数据，对应于触摸型显示装置1的电磁线圈4作用于触摸针10的顺序，并进行重新排列，进而，将64×48＝3072个像素分割成多个块，按照该块的顺序以规定的串行通信的形式(例如ASC数据)，从COM口向触摸型显示装置1输出。另外，与之相对应地传送控制代码，进行使显示装置1启动的控制。

在如所述构成的装置中，触摸型显示装置1，通过由配置成纵横矩阵状的触摸针10形成的凹凸差来显示照片、图形、文字等的图像信息，由于能够用手触摸感知，所以视觉障碍者也能识别图像信息。进行上述触摸针10的露出隐没控制的电磁线圈4，设置于在横向及纵向可自由移动的可动单元5上。

其结果，对于配置成纵横矩阵状的多个触摸针10，能够大幅地减少电磁线圈4的数量，能够达到减少零件数量的目的，同时，也有利于缩短组装工序，降低成本。

而且，上述电磁线圈4，相对于纵向的触摸针10，每隔6个地配置成纵向一列，通过顺次反复进行可动单元5的横向移动和纵向移动，能够用上述电磁线圈4进行所有的触摸针10的上下移动。由此，有助于进一步削减电磁线圈4的数量，同时，能够不限制电磁线圈4的尺寸地较小地设定触摸针10的纵横邻接间隔，所以能够更细微地显示图像等的信息，能够得到高分辨率的清晰的触摸画面。这种情况下，在本实施方式中，虽然电磁线圈4的设置间隔相对于触摸针10，每隔6个地设置一个，但并不局限于此，也可以按照事先设定的任意设定的数值进行配置。另外，不只是纵向一列，也可以配置成横向一列或者多列形状。

此外，由上述电磁线圈4进行的触摸针10的露出隐没控制是经由动作销16进行的，该动作销16以如下方式构成：在电磁线圈为ON时向上运动，并推压触摸针10至上动位置，另一方面，在电磁线圈为OFF时向下运动，从触摸针10离开；同时，该动作销16的上下运动，由于是在可动单元5的移动中进行，所以能够连续且高效地进行触摸针10的露出隐没控制。

此外，可动单元5，相对于显示盘部3，由于动作销16除了推压触摸针10以外没有其它的接触、连接，所以能够以高速的状态进行纵横向移动，而且从主机PC输入的数据能够快速地显示在显示盘部3。

另外，可动单元5的横向移动，超越电磁线圈4使触摸针10上下移动的范围，另一方面，可动单元5的纵向移动，是在超越上述范围的横向移动过程中进行的，所以，即使严密地设定纵向移动的时间，也可以顺次顺利地进行可动单元5的横向移动和纵向移动。

此外，在该装置中，贯通支承触摸针10的显示盘部3，是将上下板11、12和以贴紧状夹持在该上下板11、12之间的片状摩擦部件13以层叠状进行组装而构成的。由此，来保持摩擦部件13的张紧状态，将触摸针10准确地保持在上动位置、下动位置，同时将显示盘部3做成上下厚度薄、紧凑的成套的装置。

另外，上述显示盘部3是以能独立地从壳体2的外部自由拆装的状态安装于壳体2上的，能够简单地进行显示盘部3的安装、拆卸，有利于提高组装性、维护性。

为了使视觉障碍者能够以指尖的触觉识别照片、图形、文字等的图像信息而构成的触摸型显示装置是很有用的，通过利用本发明，特别是在以下的场合是很有效的：在减少零件的数量的时候；在不受执行元件的限制地较小地设定纵横邻接间隔的时候；在对显示盘部进行小型化的时候；在要提高组装性、维护性的时候；在要将向外部控制部输出的图像信息以触摸针的凹凸差进行准确地显示的时候等。

Claims (13)

1.一种触摸型显示装置，在显示盘部可自由露出隐没地设置有以纵横矩阵形状配置的触摸针，通过由该触摸针的露出隐没而产生的凹凸差来显示图像等的信息，其特征在于，具有相对于显示盘部在纵向及横向可自由移动的可动单元、用于进行触摸针的露出隐没控制的设置在可动单元上的执行元件、根据从外部输入的图像等的信息信号进行执行元件的驱动控制的控制部、用于使可动单元在纵向及横向移动的移动机构。

2.如权利要求1所述的触摸型显示装置，其特征在于，进行触摸针的露出隐没控制的执行元件，以相对于配置于纵向或者/及横向的触摸针，每隔预先设定的设定数量地排列成纵列形状或者/及横列形状的形式，设置于可动单元上。

3.如权利要求1或者2所述的触摸型显示装置，其特征在于，显示盘部是用上下板、以贴紧状夹持在该上下板之间的片状的针保持部件、触摸针构成，该触摸针贯通支承在以纵横矩阵形状穿透设置在这些上下板及针保持部件上的贯通孔中。

4.如权利要求3所述的触摸型显示装置，其特征在于，针保持部件是用粗斜纹布等的具有摩擦力的织物构成的。

5.如权利要求1至4中任一项所述的触摸型显示装置，其特征在于，显示盘部，以能够独立地从壳体的外部自由装卸的状态安装于触摸型显示装置的壳体的上面部。

6.如权利要求1至5中任一项所述的触摸型显示装置，其特征在于，触摸针，在针主体的前端部，安装形成有由弹簧针构成的触摸点部。

7.如权利要求1至6中任一项所述的触摸型显示装置，其特征在于，在可动单元上设置有根据执行元件的动作进行进退移动的动作销，通过该动作销的前进使触摸针突出，另一方面，通过动作销的后退使之从触摸针离开，同时，上述动作销的进退移动是在可动单元的移动中进行的。

8.如权利要求7所述的触摸型显示装置，其特征在于，可动单元相对于显示盘，以没有动作销与触摸针接触以外的接触、连接的状态进行移动。

9.如权利要求1至8中任一项所述的触摸型显示装置，其特征在于，可动单元经由纵向移动机构可纵向自由移动地支承于台架上，上述台架经由横向移动机构横向可自由移动地支承于触摸型显示盘部的壳体上。

10.如权利要求1至9中任一项所述的触摸型显示装置，其特征在于，可动单元的横向移动，是超越执行元件所进行的触摸针的露出隐没控制的范围而进行的，另一方面，可动单元的纵向移动，是在横向移动中进行的，上述横向移动超越了进行上述触摸针的露出隐没控制的范围。

11.如权利要求1至10中任一项所述的触摸型显示装置，其特征在于，可动单元的纵向移动机构，是用与可动单元一体地横向移动的动作部件、固定于触摸型显示装置的壳体一侧的固定部件、与横向移动的动作部件与固定部件的干涉相关联使可动单元纵向移动的单向离合器机构构成的。

12.如权利要求11所述的触摸型显示装置，其特征在于，固定部件设置于可动单元的横向移动范围的两端侧，同时，可动单元的纵向移动，与动作部件对固定部件的干涉相关联而进行，上述动作部件对固定部件的干涉是伴随着可动单元的向一方向侧的横向移动而进行的，另一方面，在伴随着可动单元向另一方向侧的横向移动的动作部件对固定部件的干涉的情况下，可动单元不产生纵向移动。

13.一种触摸型显示装置的控制方法，在显示盘部可自由露出隐没地设置有配置成纵横矩阵形状的触摸针，通过由该触摸针的露出隐没而形成的凹凸差，显示图像等的信息，在这样的触摸型显示装置中，其特征在于，具有相对于显示盘部在纵向及横向可自由移动的可动单元、设置于用于进行触摸针的露出隐没控制的可动单元上的执行元件、根据从外部输入的图像等的信息信号进行执行元件的驱动控制的控制部、用于使可动单元在纵向及横向移动的移动机构，另一方面，向该触摸型显示装置输出图像等的信息信号的外部控制部，将输入该外部控制部的信息与触摸针的配置数相对应并对各像素进行像素化处理，进而进行使各像素与触摸针的露出隐没相对应的二进制化处理，将该二进制化处理的信号按照执行元件的驱动顺序重新排列，并向触摸型显示装置输出。

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