(57)【要約】    【課題】  低消費電力、小型化、及びコスト削減が可能な点字表示装置を提供することを主たる課題とする。    【解決手段】  点字表示装置１０は、表示プレート１と、表示プレート１に形成された通孔１ａから出没可能に縦横配列された複数本の点字表示ピン３と、点字表示ピン３を表示プレート１に対し出没動させる回転プレート５と、回転プレート５を回転駆動させるアクチュエータ７と、アクチュエータ７を制御する制御部とを有し、回転プレート５は、その一方面上に、回転軸５ｃを中心とした円周に沿って凹凸部５ａが形成されており、点字表示ピン３は、一マスに少なくとも縦に２列、横に２列に配置され、それら点字表示ピン３の各々が回転プレート５の凹凸部５ａによって出没動されるように構成されていることを特徴とする。【選択図】図１
2006276559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示プレートと、
該表示プレートに形成された通孔から出没可能に縦横配列された複数本の点字表示ピンと、
該点字表示ピンを前記表示プレートに対し出没動させる回転プレートと、
該回転プレートを回転駆動させるアクチュエータと、
該アクチュエータを制御する制御部とを有し、
前記回転プレートは、その一方面上に、回転軸を中心とした円周に沿って凹凸部が形成されており、
前記点字表示ピンは、一マスに少なくとも縦に２列、横に２列に配置され、それら点字表示ピンの各々が前記回転プレートの凹凸部によって出没動されるように構成されていることを特徴とする点字表示装置。
【請求項２】
一マスに縦２列・横２列に配置した４本の前記点字表示ピンを出没動させるように、前記凹凸部の凹部が、前記円周を等分割した位置のうちの所定複数位置に配置されており、前記等分割数が２０，２４，４０又は４４であることを特徴とする請求項１に記載の点字表示装置。
【請求項３】
一マスに縦２列・横３列に配置した６本の前記点字表示ピンを出没動させるように、前記回転プレートの回転軸を中心とした径の異なる二つの同心円周に沿って小径凹凸部及び大径凹凸部が形成されており、２本の前記点字表示ピンが一方の前記凹凸部によって出没動され、残り４本の前記点字表示ピンが他方の前記凹凸部によって出没動されることを特徴とする請求項１に記載の点字表示装置。
【請求項４】
前記２本の点字表示ピンが大径凹凸部によって出没動され、前記残り４本の点字表示ピンが小径凹凸部によって出没動され、小径凹凸部及び大径凹凸部の各凹部が、前記各円周を６４分割した位置のうちの所定複数位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の点字表示装置。
【請求項５】
前記２本の点字表示ピンが小径凹凸部によって出没動され、前記残り４本の点字表示ピンが大径凹凸部によって出没動され、小径凹凸部及び大径凹凸部の各凹部が、前記各円周を７２分割した位置のうちの所定複数位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の点字表示装置。
【請求項６】
前記点字表示ピンを前記表示プレートから没する側へ付勢する弾性体をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の点字表示装置。
【請求項７】
前記点字表示ピンが鍔部を備え、該鍔部を支持し前記点字表示ピンを前記凹凸部の凹部から抜脱可能とする支持部材をさらに有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の点字表示装置。
【請求項８】
前記点字表示ピンは、前記表示プレートの通孔から出没する大径部と前記回転プレートの凹凸部に当接する小径部とを有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の点字表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示プレートから出没動する点字表示ピンを縦横配置した点字表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
点字は、文字、数字、記号等のキャラクターを表示する手段の一つである。日本では、一般には、一マス内に縦に２列、横に３列を並べてなる６つの点を凹凸により表示して、一つのキャラクターを表示する。米国等では、６点で一つのキャラクターを表示する場合の他に、例えば、縦に２列、横に４列の８点で一つのキャラクターを表示する場合もある。
【０００３】
従来、点字を機械的に表示する点字表示装置としては、点字表示ピンを出没動させることにより点字を表示する装置が有る。点字表示ピンを出没駆動させるアクチュエータとして、形状記憶合金を採用したもの（例えば、特許文献１，２参照）、ソレノイドを採用したもの（例えば、特許文献３参照）、或いは、圧電アクチュエータを採用したもの（例えば、特許文献４参照）等が知られている。
【０００４】
しかしながら、これらの点字表示装置では、表示している点字の状態（点字表示ピンの上昇位置にある状態）を保持するためには電力を投入し続けなければならず電力消費量が嵩むため、携帯型の情報端末等には不向きであった。
そこで、消費電力を抑えた低消費電力タイプの点字表示装置として、点字表示ピンを出没駆動するアクチュエータとしてモータの回転運動を直線運動に変換する機構を介在させたもの（例えば、特許文献５，６参照）、或いは、ソレノイドを採用したものであるが、別途、点字表示状態を保持するための機構を備えるもの（例えば、特許文献７参照）等が知られている。
【特許文献１】特開２０００−１１２３３９号公報
【特許文献２】特開平１１−２１２４４６号公報
【特許文献３】特開平９−１２７８５９号公報
【特許文献４】特開平６−３０１３３５号公報
【特許文献５】特開平１１−１６１１５３号公報
【特許文献６】特開平７−３６３７６号公報
【特許文献７】特開２００２−１５６８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の低消費電力タイプのものは表示状態を保持するために電力を投入し続ける必要が無い点で有利であるが、点字表示ピン１本について１つのアクチュエータを備えているか、或いは点字表示一マス当たりに２つのアクチュエータ（言い換えると、点字表示ピンの一列毎に１つのアクチュエータ）を備えているため、小型化及びコスト面に関して実用上の課題が尚残る。
【０００６】
小型化が必要な例としては、例えば、視覚障害者向けの時計が考えられる。視覚障害者向けの時計は、従来では触読式のものと音声式のものの二種類が主流であり、解読式のものは、アナログ時計の長針と短針を指で触れ、文字盤のマークとの位置関係から時刻を知るという方式であり、音声式のものはボタンスイッチを押すことにより音声で時刻を知らせる方式である。触読式は、その読み取り方からどうしても正確な時刻を知ることが難しいという問題があり、音声式では、周辺の環境（騒音等）によっては使用困難な場合があった。従って、時刻を点字で表示すれば、時刻を正確に知ることができ、また、周辺の環境に左右されずに使用できるが、上記従来の技術では、市場で入手容易な部品を使用して腕時計レベルにまで小型化することは困難であった。
【０００７】
また、多くの点字表示装置は、縦に２列、横に３列に点字表示ピンを並べて１マスとし、実用上、点字表示ピンの直径を約１．４ｍｍ、１マス内の隣接ピン間隔を２．４〜３．０ｍｍ程度、隣接マスとのピン間隔を３．５〜４．０ｍｍ程度とすることが必要であり、斯かる小型化への技術的困難性及びコスト的に困難であるため、上記従来の技術の中で実用化されているのは、圧電アクチュエータを採用したものだけである。
【０００８】
そこで、本発明は、低消費電力、小型化、及びコスト削減が可能な点字表示装置を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る点字表示装置は、表示プレートと、該表示プレートに形成された通孔から出没可能に縦横配列された複数本の点字表示ピンと、該点字表示ピンを前記表示プレートに対し出没動させる回転プレートと、該回転プレートを回転駆動させるアクチュエータと、該アクチュエータを制御する制御部とを有し、前記回転プレートは、その一方面上に、回転軸を中心とした円周に沿って凹凸部が形成されており、前記点字表示ピンは、一マスに少なくとも縦に２列、横に２列に配置され、それら点字表示ピンの各々が前記回転プレートの凹凸部によって出没動されるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
一マスに縦２列・横２列の４本の前記点字表示ピンを配置した場合は、その４本の点字表示ピンを出没動させるように、前記凹凸部の凹部が、前記円周を等分割した位置のうちの所定複数位置に配置されており、前記等分割数が２０，２４，４０又は４４であることが好ましい。
【００１１】
また、前記回転プレートの回転軸を中心とした径の異なる二つの同心円周に沿って小径凹凸部及び大径凹凸部を形成し、２本の前記点字表示ピンが一方の前記凹凸部によって出没動され、残り４本の前記点字表示ピンが他方の前記凹凸部によって出没動されるような構成にして、一マスに縦２列・横３列に配置した６本の前記点字表示ピンを出没動させるようにすることもできる。
【００１２】
このとき、前記２本の点字表示ピンが大径凹凸部によって出没動され、前記残り４本の点字表示ピンが小径凹凸部によって出没動され、小径凹凸部及び大径凹凸部の凹部が、前記各円周を６４分割した位置のうちの所定複数位置に配置されているように構成することができる。
【００１３】
また、前記２本の点字表示ピンが小径凹凸部によって出没動され、前記残り４本の点字表示ピンが大径凹凸部によって出没動され、小径凹凸部及び大径凹凸部の凹部が、前記各円周を７２分割した位置のうちの所定複数位置に配置されているように構成することもできる。
【００１４】
前記点字表示装置は、前記点字表示ピンを前記表示プレートから没する側へ付勢する弾性体をさらに備えていることが好ましい。
【００１５】
また、前記点字表示装置は、前記点字表示ピンが鍔部を備え、該鍔部を支持し前記点字表示ピンを前記凹凸部の凹部から抜脱可能とする支持部材をさらに有していてもよい。
【００１６】
前記点字表示ピンは、前記表示プレートの通孔から出没する大径部と前記回転プレートの凹凸部に当接する小径部とを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、回転プレートの凹凸部によって点字の表示状態を保持しており、電力を消費するのは回転プレートを回転させるときのみであるので、消費電力を抑制することができるとともに、一マス分の点字を表示させるためのアクチュエータが一つで足り、その他部品数も非常に少なく構成できるので、従来に比べて、小型化が可能となり、コストダウンを図ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る点字表示装置の実施形態について図１〜４を参照しつつ説明する。図１は第１実施形態の平面図（ａ）及びＡ−Ａ’線部分断面図（ｂ）である。なお、図示例では、一マス分の構造を示している。
【００１９】
図１に示すように、点字表示装置１０は、表示プレート１、点字表示ピン３、回転プレート５、アクチュエータ７、弾性体９及び制御部（図示省略）を備えており、次のように構成されている。まず、表示プレート１には、縦２列・横２列に配置された点字表示ピン３が出没動可能な通孔１ａが形成されている。ここで、数字のみを表示する場合は、４点で全ての数字を表示することができるので、本実施形態では４本の点字表示ピン３で説明する。
【００２０】
点字表示ピン３は、大径部３ａと小径部３ｂとに分かれており、大径部３ａが表示プレート１の通孔１ａに挿入されており、小径部３ｂが回転プレート５の凹凸部５ａに当接されている。また、点字表示ピン３の小径部３ｂが凹部５ｂに入ったとき、点字表示ピン３の大径部３ａが表示プレート１の通孔１ａから常に没するように、弾性体９によって点字表示ピン３は表示プレート１から没する側へ付勢されている。なお、ここでは、弾性体９としてコイルバネを使用している。該コイルバネは点字表示ピン３に外嵌されており、その一端が表示プレート１の裏面に当接し、他端が点字表示ピン３に形成された鍔部３ｃに当接することによって、前述のように、点字表示ピン３が表示プレート１から没する側へ付勢されている。
【００２１】
回転プレート５は、アクチュエータ７によって所定角度ずつ回転駆動される。なお、本実施形態では、アクチュエータ７は、ステッピングモータであり、マイコン等の制御部（図示省略）によって、所定角度ずつ回転するように制御されている。なお、アクチュエータ７は、ステッピングモータに限られず、例えばサーボモータ等の位置制御用モータのように、機構的若しくは電気的に回転プレート５を所定角度ずつ回転させることができるものであればよい。また、回転プレート５は、その回転軸５ｃを中心とした円周に沿って凹凸部５ａが形成されており、その凹凸部５ａに点字表示ピン３の小径部３ｂが当接している。点字表示ピン３の小径部３ｂが凹部５ｂに当接しているときは、点字表示ピン３の大径部３ａは弾性体９によって点字表示プレート１の通孔１ａから没しており、小径部３ｂが凸部に当接しているときは、大径部３ａは弾性体９の弾性力に抗して点字表示プレート１の通孔１ａから突出するよう構成されている。また、点字表示装置１０を水平面上に設置して使用される場合等においては、点字表示ピン３は自重により表示プレート１の通孔１ａから没するので、弾性体９を省略することが可能である。
【００２２】
次に、点字表示装置１０の点字表示方法について図２および３を参照しつつ説明する。図２は、回転プレート５及び点字表示ピン３を示した平面図（ａ）、凹凸部５ａが形成されている円周に沿うＢ−Ｂ’概略展開断面図（ｂ）、及びＣ−Ｃ’概略展開断面図（ｃ）である。なお、回転プレート５の平面図である図２（ａ）では、凹凸部５ａの凹凸状態を分かりやすくするために、凸部５ｄを白丸（○）、凹部５ｂを黒丸（●）で表している。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、回転プレート５には、その一方面上に、回転軸５ｃを中心とした円周に沿って凹凸部５ａが形成されており、凹部５ｂが円周を２０分割した位置のうちの所定複数位置に配置されている。図２の状態では、点字表示ピン３１、３２及び３３は、凹部５ｂに位置しているために表示プレート１から没しており、点字表示ピン３４は、凸部５ｄに位置しているために表示プレート１から突出している。なお、この左上の点字表示ピン３４のみが突出している点字表示状態は、数字の“１”を表している。
【００２４】
次に、アクチュエータ７によって回転プレート５を反時計回りに所定角度（本実施形態では１８度）回転させる。すると、図３に示すように、点字表示ピン３１及び３４が凸部５ｄに位置するため表示プレート１から突出し、点字表示ピン３２及び３３は凹部５ｂに位置するために表示プレートから没する。なお、この右上及び左上の点字表示ピンが突出している点字表示状態は数字の“３”を表している。このように、アクチュエータ７が回転プレート５を１８度単位で回転させることにより回転プレート５の凹凸部５ａの点字表示ピン３に対する凹凸状態が変化し、“０”から“９”までの数字を表すことができる。これをまとめたものを図４に示す。なお、図２の数字“１”を示した状態を基準としており、また、点字状態を見やすくするために、図２，図３と異なり、点字表示ピン３が突出している状態を黒丸（●）、没している状態を白丸（○）で示している。
【００２５】
上記のような構成を採用したことにより、本発明に係る点字表示装置１０は、一マス文の点字を表示させるためのアクチュエータが一つで足り、かつ、部品点数も少なく済むので、従来に比べて小型化を可能とし、コストダウンも図ることができる。
【００２６】
また、実用上、点字表示ピンの直径は約１．４ｍｍ必要であるが、点字表示ピン３を大径部３ａと小径部３ｂとに分けることで、実用上必要な約１．４ｍｍを大径部３ａで確保しつつ、小径部３ｂを約１．４ｍｍより小さくすることにより、小径部３ｂが当接する凹凸部５ａを小さくすることができ、ひいては、回転プレート５を小さくでき、全体として、点字表示装置１０を小さくすることが可能となる。
【００２７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。上記実施形態において、回転プレート５上に形成された凹凸部５ａの凹部５ｂは、回転軸５ｃを中心とした円周を２０分割した位置の内の所定位置に配置されているが、２０分割に限られるものではなく、２０以上に分割した位置のうちの所定位置に配置されていればよい。例えば、図５に示すように、凹部５ｂを２４分割した位置のうちの所定位置に配置することができる。このように分割することで、２０分割では不可能であった点字表示ピン３を全て没する状態を可能とする。
【００２８】
また、上記２０分割や２４分割では、１８度又は１５度ずつ回転させると、点字で表示される数字の順番はランダムに表されるが、図６に示すように、４０分割とすることで、数字を０〜９の順で順番通り表示させることができ、回転移動量の低減を可能とする。さらには、図７に示すように、４４分割とすることで、数字を順番通りに表示できることにより回転移動量の低減を可能とし、かつ、点字表示ピン３を全て没する状態をも可能とする。
【００２９】
また、上記実施形態では、凹凸部５ａは回転プレート５上の１つの円周に沿って形成されているが、回転プレート５の同じ面上に、同心であって径を変更させた複数の円周に沿って形成することにより、点字表示ピンの数を増やすこともできる。
【００３０】
例えば、縦２列・横３列の６本の点字表示ピンで点字を表す場合を図８に基づいて説明する。図８に示すように、回転プレート５には、その一方面上に、回転軸５ｃを中心とした径の異なる二つの円周に沿って形成された小径凹凸部５１ａと大径凹凸部５２ａがそれぞれ形成されており、凹部５１ｂ及び凹部５２ｂがそれぞれの円周を６４分割した位置のうちの所定複数位置に配置されている。そして、４本の点字表示ピン３が小径凹凸部５１ａによって出没動され、残りの２本の点字表示ピン３が大径凹凸部５２ａによって出没動されるように構成される。その他の構成は上記実施形態と同様であるので省略する。このように、径の異なる二つの凹凸部５１ａ，５２ａを回転プレート５上に形成することで、６本の点字表示ピンを出没動させることができ、数字以外の文字なども点字で表示することが可能となる。なお、前記凹部５１ｂ、５２ｂは、６４以上に分割した所定複数位置に配置することで、全ての点字を表示することができ、さらには、６本の点字表示ピン３が全て没入した状態とすることもできる。。
【００３１】
さらには、図９に示すように、２本の点字表示ピン３を小径凹凸部５１ａによって出没動させ、残りの４本の点字表示ピン３を大径凹凸部５２ａによって出没動させる構成とすることもできる。この場合、全ての点字の表示を可能とし、さらには、６本の点字表示ピン３を全て没入させた状態をも可能とするためには、凹凸部５１ｂ及び凹凸部５１ｂがそれぞれの円周を７２以上に分割した位置のうちの所定複数位置に配置されていればよい。
【００３２】
またさらには、点字表示ピン３は、図１０に示すように、凹凸部と当接する小径部３ｂの先端の位置を、大径部３ａの軸に対し偏倚した位置とすることもできる。このようにすることで、凹凸部と当接する小径部３ｂの箇所を種々の位置にすることができる。
【００３３】
以上のような原理で、さらに点字表示ピンの数を増やすこともできる。
【００３４】
また、図１１に示すように、図外の駆動装置において、点字表示ピン３を凹部５ｂから抜脱可能とする支持部材１１をさらに設けることもできる。この例では、まず、支持部材１１で点字表示ピン３の鍔部３ｃを介して点字表示ピン３を持ち上げ凹部５ｂから点字表示ピン３の小径部３ｂを抜脱する。この状態で、アクチュエータ７により回転プレート５を所定角度回転させ、その後、支持部材１１を下降させ点字表示ピン３の小径部３ｂを凹凸部５ａに当接させる。このような構成とすることで、上記実施形態のように、凹凸部５ａの凹部５ｂ及び凸部５ｄの境目と点字表示ピン３の小径部３ｂとの引っ掛かりを考慮した設計とする必要がなく、例えば、回転軸５ｃを中心とした円周上の所定位置に凹部５ｂとして穴を形成するだけで良いなど、凹凸部５ａの加工が容易となる。なお、上記のように支持部材１１を昇降させるのではなく、回転プレート５及びアクチュエータ７を昇降させても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る点字表示装置の実施形態の平面図（ａ）及びＡ−Ａ線部分断面図（ｂ）である。
【図２】回転プレートと点字表示ピンとの関係を示した平面図（ａ）、Ｂ−Ｂ’概略展開断面図（ｂ）及びＣ−Ｃ’概略展開断面図である。
【図３】図２の状態から反時計回りに１８°回転させたときの回転プレートと点字表示ピンとの関係を示した平面図（ａ）、Ｂ−Ｂ’概略展開断面図及びＣ−Ｃ’概略展開断面図である。
【図４】回転プレートの回転角度に対応した数字及び点字を表した図表である。
【図５】本発明に係る点字表示装置の回転プレートの別の実施形態を示す平面図である。
【図６】本発明に係る点字表示装置の回転プレートの別の実施形態を示す平面図である。
【図７】本発明に係る点字表示装置の回転プレートの別の実施形態を示す平面図である。
【図８】本発明に係る点字表示装置の回転プレートの別の実施形態を示す平面図である。
【図９】本発明に係る点字表示装置の回転プレートの別の実施形態を示す平面図である。
【図１０】本発明に係る点字表示装置の点字表示ピンの別の実施形態を示す側面図である。
【図１１】本発明に係る点字表示装置の別の実施形態を示す平面図（ａ）及びＡ−Ａ’線部分断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００３６】
１  表示プレート
１ａ  通孔
３  点字表示ピン
３ａ  大径部
３ｂ  小径部
３ｃ  鍔部
５  回転プレート
５ａ  凹凸部
５ｂ  凹部
５ｃ  回転軸
７  アクチュエータ
９  弾性体
１０  点字表示装置
１１  支持部材
５１ａ  小径凹凸部
５２ａ  大径凹凸部
【図１】
2006276559.tif 000003
【図２】
2006276559.tif 000004
【図３】
2006276559.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006276559.tif 000009
【図８】
2006276559.tif 000010
【図９】
2006276559.tif 000011
【図１０】
2006276559.tif 000012
【図１１】
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