JP2005070716A - Braille display device - Google Patents
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Description
本発明は、形状記憶合金を利用した、視覚障害者が使用する点字表示装置に関する。 The present invention relates to a braille display device used by a visually impaired person using a shape memory alloy.
従来特許文献等で提案されていた形状記憶合金のワイヤ、コイル、棒等を利用した点字表示装置は、形状記憶合金の性質を利用しているというだけで、装置に組込んだ場合の使い勝手としての小型化や省エネルギー等の点を考慮していなかった。 Braille display devices that use shape memory alloy wires, coils, rods, etc. that have been proposed in the past patent documents, etc., only use the properties of shape memory alloys, and are easy to use when incorporated into devices. It did not consider the point of miniaturization and energy saving.
具体的には、構造を簡単にするため、形状記憶合金の伸縮方向を点字ピンの出入りの方向と同じ向きにしている。(例えば、特許文献1から特許文献5を参照) Specifically, in order to simplify the structure, the expansion / contraction direction of the shape memory alloy is set to the same direction as the direction in which the Braille pins come in and out. (For example, see
また、外部から加熱、または、通電加熱して形状記憶合金を伸縮させるが、点字ピンの出入り、特に「出」の状態を保持するためには加熱、または、通電加熱を続けなければならない提案が多い。(例えば、特許文献2から特許文献5を参照) In addition, the shape memory alloy is expanded and contracted by heating from the outside or energizing, but there is a proposal that the heating or energizing heating must be continued in order to keep the Braille pin in and out, especially in the “out” state. Many. (For example, see
点字ピンの出入りの状態を保持する機構を設けた例(特許文献1を参照)に、磁界を利用したものがあった。
以上に述べたように、従来特許文献で提案された形状記憶合金を利用した点字表示装置は、形状記憶合金の伸縮方向を点字ピンの出入りの方向と同じ向きにしていたので高さが高くなっていたが、点字表示装置を機器に組込む場合は極力薄型であることが望ましい。また、点字ピンの出入りの状態を保持するためには形状記憶合金を働かせておくために電流は流しておかなければならなかったが、これは省エネルギーの観点から問題だった。 As described above, the braille display device using the shape memory alloy proposed in the conventional patent document has a high height because the direction of expansion and contraction of the shape memory alloy is the same as the direction in and out of the braille pin. However, it is desirable that the braille display device be as thin as possible when it is incorporated into a device. Also, in order to keep the braille pin in and out, the current had to be passed to keep the shape memory alloy working, but this was a problem from the viewpoint of energy saving.
また、前述の、磁界を利用して点字ピンの出入りの状態を保持する機構を設けたもの(特許文献1参照)は、保持に必要な吸着力に抗するために強い駆動力が要求されるという問題があった。すなわち、磁気吸引力は吸着面に間隙が出来ると急激に小さくなるので、ある程度の復元力を得るためには磁界を強くしなければならず、その結果、点字ピンの出入り時にはその吸引力を引き離すだけの強い駆動力が必要になる。 In addition, the above-described mechanism (see Patent Document 1) that holds the state where the Braille pins are brought in and out using a magnetic field requires a strong driving force to resist the adsorption force necessary for holding. There was a problem. In other words, the magnetic attraction force decreases rapidly when a gap is formed on the attracting surface. Therefore, in order to obtain a certain level of restoring force, the magnetic field must be strengthened, and as a result, the attraction force is separated when the braille pin enters and exits. Only a strong driving force is required.
本発明は、従来の構成が有していた問題を解決しようとするもので、高さを低くし、かつ、保持電流を不要にした省エネルギーの点字表示装置を実現することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the problems of the conventional configuration, and an object of the present invention is to realize an energy-saving Braille display device that has a low height and does not require a holding current.
上記目的を達成するため、本発明の第1の課題解決手段は、形状記憶合金のワイヤの伸縮に応じて回転し、点字ピンを押し上げるカムを設けることである。 In order to achieve the above object, the first problem solving means of the present invention is to provide a cam that rotates in accordance with the expansion and contraction of the wire of the shape memory alloy and pushes up the braille pin.
第2の課題解決手段は、カムにばねを組合せてこのカムにトグル動作を行なわせるものである。 In the second problem solving means, a cam is combined with a spring to cause the cam to perform a toggle operation.
上記第1の課題解決手段による作用は次のとおりである。点字ピンの出入りを行なわせるカムを設けると、このカムを回転させる形状記憶合金のワイヤの設置方向は自由度が大きくなる。更に、点字ピンが「出」の状態の時、すなわち、点字ピンがカム面で押し出されている時は点字ピンを指で押しても引っ込まないので、点字ピンの「出」の状態を保持していることになる。 The operation of the first problem solving means is as follows. When a cam that allows the Braille pin to enter and exit is provided, the direction of installation of the shape memory alloy wire that rotates the cam increases the degree of freedom. In addition, when the Braille pin is in the “out” state, that is, when the Braille pin is pushed out on the cam surface, it will not be retracted even if the Braille pin is pushed with a finger. Will be.
しかし、カムの回転中心が点字ピンの軸線から離れている時は、「出」の状態の点字ピンがカム面に乗っていても、点字ピンが指で押されるとカムに回転モーメントが働き、回転するのでバックアップしてくれない。 However, when the center of rotation of the cam is away from the axis of the braille pin, even if the braille pin in the `` out '' state is on the cam surface, when the braille pin is pushed with a finger, a rotational moment acts on the cam, I will not back up because it rotates.
これを解決するのが、第2の課題解決手段である。カムにばねを組合せて、カムがトグル動作を行なうようにすることにより、点字ピンが指で押されてカムが回るとばねの力が抵抗力となる。また、指で押された点字ピンは一旦引っ込んでも、指を離すとばねの力で戻ろうとするカムが点字ピンは押し上げてくれる。カムにトグル動作を行わせて得られるもう一つの利点は、点字ピンを指で押えている時に点字ピンを「出」の状態にしようとすると、まず、ばねを「出」の状態にしておけるので、指を離した時にばねの力でカムが回り点字ピンを押し出してくれることである。 The second problem solving means solves this. By combining a spring with the cam so that the cam performs a toggle operation, the spring force becomes a resistance force when the braille pin is pushed with a finger and the cam rotates. In addition, even if the braille pin pressed by the finger is once retracted, the cam that tries to return by the force of the spring pushes up the braille pin when the finger is released. Another advantage of having the cam toggle is that if you try to put the braille pin in the “out” state while holding the braille pin with your finger, you can first put the spring in the “out” state Therefore, when the finger is released, the cam rotates by the force of the spring and pushes out the braille pin.
上述したように本発明によれば、装置を薄型に出来るので機器への組込みが容易になり、かつ、保持電流のいらない省エネルギーを実現した点字表示装置を提供出来る。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a braille display device that can be thinned and thus can be easily incorporated into equipment, and realizes energy saving that does not require holding current.
以下、本発明の実施の形態を図1〜図4によって説明する。なお、形状記憶合金のワイヤは、通常の温度では延ばされていて、通電加熱すると元の長さに戻り短くなる性質のもので説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The shape memory alloy wire is described as having a property that it is extended at a normal temperature and returns to its original length and shortens when energized and heated.
図1、2において、点字ピン1、点字ピン1が上下にスライド出来るように穴を有するガイド板13とガイド板14、カム2、カム2と一体のプーリー3、一端がプーリー3にワイヤ固定部6で、他端がフレーム15にそれぞれ固定された形状記憶合金のワイヤ4とワイヤ5、スイッチ7、接点8、接点9、駆動電源10である。 1 and 2, the Braille
図1で、スイッチ7が接点8側に倒されると、形状記憶合金のワイヤ4は通電されると発熱して長さが短くなるため、プーリー3を時計方向に回転させる。プーリー3と一体のカム2は、点字ピンをガイドする穴の開いた板13、板14でガイドされた点字ピン1を押し出す。その後、通電が停止して温度が下がり形状記憶合金のワイヤ3の長さが伸びても軸の摩擦等によりカム2はそのままの状態で停止しているので、点字ピン1は「出」の状態のままになっている。この時、点字を読むために点字ピン1を指で押しても、カム2が下で支えているため引っ込まない。 In FIG. 1, when the switch 7 is tilted to the
次に、図2で、スイッチ7が接点9側に倒されると、形状記憶合金のワイヤ5は通電されると発熱して長さが短くなり、プーリー3と一体のカム2を反時計方向に回転させる。この時、カム2の面は点字ピン1から逃げる方向なので、点字ピン1は重力で下がり「入り」の状態になる。その時、摩擦の影響等ですぐに下がらなくても、点字を読むために指で押されるとその力で点字ピン1は軽く下がる。通電が停止して形状記憶合金4の長さが伸びても軸の摩擦等によりカム2はそのままの状態で停止し、一旦「入り」の状態になった点字ピン1もそのままになっている。 Next, in FIG. 2, when the switch 7 is tilted to the
図3、4は、構成上の都合でカム2の回転中心位置が点字ピン1の軸心に近い位置に置けずにやや離れている場合の構成を示す。このままでは、「出」の状態の点字ピン1を指で押すと、カム2は反時計方向に回転してしまい、点字ピン1を下で支えてくれない。 3 and 4 show a configuration in the case where the rotational center position of the
図3は、スイッチ7が接点8側に倒された状態を示す。形状記憶合金のワイヤ4がカム2を時計方向に廻し、カム2は点字ピン1を押し出す。ばね13の一端はカム2に、他端はフレーム15のスタッド10に取付けられているので、カム2の回転にしたがってばね13の両端のフック間隔が変化し、フック間隔がもっとも狭くなったところを境にして、ばね5はカム2を上下どちらか一方に押すように働く、いわゆる、トグル動作をおこなう。図3では、カム2を矢印A方向に押すように働いて、点字ピン1を押し出している。 FIG. 3 shows a state in which the switch 7 is tilted to the
この時、「出」の状態の点字ピン1を指で押すとカム2を回すが、カム2が中立点を越えないように設計することで、ばね13がカム2に復元力を与えるので、指を離せば点字ピン1は「出」の状態に戻る。また、点字ピン1を押した指はばね13による復元力を指先に感じて、点字ピン1が「出」の状態にあることを読み取ることが出来る。 At this time, when the
これから、点字ピン1が指15で押えられている時に「入り」から「出」の状態にカム2が駆動された時の動作も説明出来る。カム2が駆動されて中立点を越えれば、ばね13の力は点字ピン1を押し上げるように働いているので、指を離せば点字ピン1は「出」の状態になるのは明らかである。 From this, the operation when the
上で説明したように、カム2の回転中心位置が点字ピン1の軸心から離れていても、ばね13を1個追加するだけで点字ピン1の「出」の状態を保持出来るようになるだけでなく、点字ピン1を指で押し付けている間でも、点字ピン1の出入りの切替えが出来るようになる。 As described above, even when the rotation center position of the
図4は、スイッチ7が接点9側に倒された状態を示す。形状記憶合金のワイヤ5がカム2を反時計方向に回転させると、カム2のカム面は点字ピン1から逃げる方向になるので、点字ピン1は重力で下がり「入り」の状態になる。ばね13はカム2を矢印Bの方向に回転させるように力を与えているのでその回転をストッパー14で止める。 FIG. 4 shows a state in which the switch 7 is tilted to the
以上のように、本実施形態によれば本発明で、厚さが薄く、消費電力の小さな点字表示装置が得られる。 As described above, according to the present embodiment, a Braille display device with a small thickness and low power consumption can be obtained by the present invention.
1 点字ピン
2 カム
3 プーリー
4、5 形状記憶合金のワイヤ
6 ワイヤ固定部
7 スイッチ
8、9 接点
10 電源
11、12 点字ピンガイド板
13 ばね
14 ストッパーDESCRIPTION OF
Claims (2)
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