(57)【要約】【課題】簡易な構造で、所望の表示ピンを、表示位置および基本位置に確実に保持することができる触覚ディスプレイおよび触覚ディスプレイシステムを提供すること。【解決手段】表示面２４と、接触部２７を有し表示面２４に対して移動可能に設けられた複数の表示ピン２３とを備える表示部２と、複数の表示ピン２３を表示面２４から突出させる表示位置と突出させない基本位置とに選択的に保持し、ロックシート２５を備えた保持手段とを有し、表示ピン２３は、第３の凸部２３３と凹部２３４とを有し、ロックシート２５は、表示位置にて第３の凸部２３３と係合することにより、表示ピン２３を上下方向に移動不能に保持し、係合を解除することで表示位置での保持を解除し、かつ、基本位置にて凹部２３４と係合することにより表示ピン２３を下方向に移動可能に保持するよう構成されていることを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面と、前記表示面側に設けられた接触部を先端部に有し、前記表示面に対して移動可能に設けられた複数の表示ピンとを備える表示部と、
前記複数の表示ピンを選択的に移動させる駆動部と、
前記複数の表示ピンを前記表示面から突出させる表示位置と、突出させない基本位置とに選択的に保持し、ロック部材を備えた保持手段とを有し、
前記駆動部を駆動することにより、前記表示ピンを前記表示面から突出させることによって所定のパターンの表示を行う触覚ディスプレイであって、
前記表示ピンは、第１の係合部と第２の係合部とを有し、
前記ロック部材は、前記表示位置にて前記表示ピンの前記第１の係合部と係合することにより、該表示ピンを前記表示ピンの移動方向の両方向に移動不能に保持し、前記係合を解除することで、前記表示位置での保持を解除し、かつ、前記基本位置にて前記表示ピンの前記第２の係合部と係合することにより、該表示ピンを前記表示位置への方向に移動可能に保持するよう構成されていることを特徴とする触覚ディスプレイ。
【請求項２】
前記ロック部材は、前記複数の表示ピンが、それぞれ挿通している複数の開口を有する請求項１に記載の触覚ディスプレイ。
【請求項３】
前記第２の係合部は、該表示ピンの長手方向の所定の部位の側面に設けられ、前記ロック部材の前記開口に臨む縁部が係合し得る凸部であり、前記基本位置にて前記縁部が、前記凸部と係合することにより前記表示ピンを保持する請求項１または２に記載の触覚ディスプレイ。
【請求項４】
前記第１の係合部は、該表示ピンの長手方向の所定の部位の側面に設けられ、前記ロック部材の前記開口に臨む縁部が挿入し得る凹部であり、前記表示位置にて前記縁部が前記凹部に挿入されることで前記凹部と係合することにより前記表示ピンを保持する請求項３に記載の触覚ディスプレイ。
【請求項５】
前記基本位置にて、前記ロック部材は、前記表示ピンと当接し、かつ、前記表示ピンの移動方向に略垂直な方向に付勢されており、前記表示ピンが前記基本位置から前記表示位置に移動すると、少なくとも前記開口に臨む縁部が、前記付勢力により前記表示ピンの移動方向に略垂直な方向に移動して前記表示ピンの前記第２の係合部と係合することにより前記表示ピンを保持する請求項３または４に記載の触覚ディスプレイ。
【請求項６】
前記基本位置にて、前記表示ピンは、弾性を有し、該表示ピンは、前記ロック部材と当接し、かつ、前記表示ピンの移動方向に略垂直な方向に付勢され、弾性変形しており、前記表示ピンが前記基本位置から前記表示位置に移動すると、前記表示ピンの復元力により、前記第１の係合部が、前記表示ピンの移動方向に略垂直な方向に移動して、前記開口に臨む縁部と係合することにより前記表示ピンを保持する請求項３ないし５のいずれかに記載の触覚ディスプレイ。
【請求項７】
前記ロック部材が、前記表示ピンを付勢する方向と反対方向に移動することにより、前記表示ピンと前記第１の係合部との係合が解除され、前記表示ピンが前記基本位置に移動する請求項５または６に記載の触覚ディスプレイ。
【請求項８】
前記ロック部材は、板状またはシート状をなし、前記表示部には、前記ロック部材が前記表示面に対して略平行に挿入し得る間隙が設けられている請求項１ないし７のいずれかに記載の触覚ディスプレイ。
【請求項９】
前記表示ピンの前記第１の係合部と前記第２の係合部との間の部分の側面は平坦面である請求項１ないし８のいずれかに記載の触覚ディスプレイ。
【請求項１０】
前記ロック部材は、弾性を有する部材で構成されている請求項１ないし９のいずれかに記載の触覚ディスプレイ。
【請求項１１】
前記表示位置から前記基本位置へ向かう方向に、前記表示ピンを付勢する付勢部材を有する請求項１ないし１０のいずれかに記載の触覚ディスプレイ。
【請求項１２】
前記付勢部材は、前記表示ピンと略同軸的に設置されたコイルバネで構成されている請求項１１に記載の触覚ディスプレイ。
【請求項１３】
前記表示ピンと前記第１の係合部との係合が解除されたとき、前記付勢部材の付勢力により、前記表示ピンが前記基本位置に移動する請求項１１または１２に記載の触覚ディスプレイ。
【請求項１４】
表示面と、前記表示面側に設けられた接触部を先端部に有し、前記表示面に対して移動可能に設けられた複数の表示ピンとを備える表示部と、
前記複数の表示ピンを選択的に移動させる駆動部と、
前記複数の表示ピンを前記表示面から突出させる表示位置と、突出させない基本位置とに、選択的に保持する保持手段とを有し、
前記複数の表示ピンを駆動することにより、前記表示ピンを前記表示面から突出させることによって所定のパターンの表示を行う触覚ディスプレイであって、
前記表示ピンが、少なくとも前記表示位置に位置するとき、前記表示ピンを前記表示位置から前記基本位置へ向かう方向に付勢する付勢手段を備え、
前記保持手段が、前記表示ピンの保持を解除すると、前記付勢部材の付勢力により、前記表示ピンが、前記表示位置から前記基本位置に戻るよう構成されていることを特徴とする触覚ディスプレイ。
【請求項１５】
前記付勢部材は、前記表示ピンが前記基本位置に位置するとき、該表示ピンの表示面からの突出を阻止するよう構成されている請求項１１ないし１４のいずれかに記載の触覚ディスプレイ。
【請求項１６】
前記駆動部は、磁性体で構成される複数のコアと、該各コアをそれぞれ摺動自在に支持する筒状の複数の支持部と、該各支持部をそれぞれ囲むように設置される複数のソレノイドとで構成されている請求項１ないし１５のいずれかに記載の触覚ディスプレイ。
【請求項１７】
前記駆動部を、前記表示部に対して相対的に移動させる移動手段を有する請求項１ないし１６のいずれかに記載の触覚ディスプレイ。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれかに記載の触覚ディスプレイと、
所定の画像データを取り込む取り込み部と、
前記取り込み部により取り込まれた前記所定の画像データを前記触覚ディスプレイで表示可能な表示データに編集する編集手段と、
前記表示データに基づいて前記触覚ディスプレイを稼動したときの、該触覚ディスプレイの所定のパターンに対応する表示画像データを作成する作成手段と、
前記画像データと、前記表示データと、前記表示画像データとを格納する格納部と、
前記所定の画像データと前記表示画像データとのうちの少なくとも１つに基づいて画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする触覚ディスプレイシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触覚ディスプレイおよび触覚ディスプレイシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、触覚情報を表示（提示）する触覚ディスプレイに用いられる触覚ディスプレイの一例として、文字や、図形等の情報を伝達するためのマトリックス状に配設された触針（表示ピン）を、それぞれ形状記憶合金で構成した支持体で支持し、それらの支持体を加熱手段で加熱することにより所定の触針を駆動するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、このような従来の触覚ディスプレイでは、表示ピンを駆動するアクチュエータが形状記憶合金で構成されているため、熱エネルギーが駆動源であり制御が難しく、表示面（表示ピン数）が大きくなるとその消費電力が大きくなるといった課題がある。
【０００３】
また、他の触覚ディスプレイとしては、複数のピンを互いに間隔をあけて且つ互いの軸線を平行にして、各々のピンの軸線方向に上下移動可能に配設し、前記各ピンの基端部に、出力部が直線方向に上下移動可能で、かつ、上下移動端以外の中間位置で停止可能な圧電方式のアクチュエータの出力部の先端部を、その出力部の軸線が、前記ピンの軸線と略一致する状態で取り付けたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、上記のような構成の従来の触覚ディスプレイにあっては、各ピンを支持する部分の構造が複雑になってしまい、加工、組立てに手間がかかり、製造コストが高くなってしまうという課題がある。
【０００４】
【特許文献１】特公昭６３−２７７１１号公報
【特許文献２】特開平６−２０２５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、簡易な構造で、所望の表示ピンを、表示位置および基本位置に確実に保持することができる触覚ディスプレイおよび触覚ディスプレイシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の触覚ディスプレイは、表示面と、前記表示面側に設けられた接触部を先端部に有し、前記表示面に対して移動可能に設けられた複数の表示ピンとを備える表示部と、
前記複数の表示ピンを選択的に移動させる駆動部と、
前記複数の表示ピンを前記表示面から突出させる表示位置と、突出させない基本位置とに選択的に保持し、ロック部材を備えた保持手段とを有し、
前記駆動部を駆動することにより、前記表示ピンを前記表示面から突出させることによって所定のパターンの表示を行う触覚ディスプレイであって、
前記表示ピンは、第１の係合部と第２の係合部とを有し、
前記ロック部材は、前記表示位置にて前記表示ピンの前記第１の係合部と係合することにより、該表示ピンを前記表示ピンの移動方向の両方向に移動不能に保持し、前記係合を解除することで、前記表示位置での保持を解除し、かつ、前記基本位置にて前記表示ピンの前記第２の係合部と係合することにより、該表示ピンを前記表示位置への方向に移動可能に保持するよう構成されていることを特徴とする。
表示位置および基本位置にて、それぞれ表示ピンとロック部材とが係合することにより、簡易な構造で、各表示ピンを表示位置と基本位置にて、それぞれ確実に保持することができる。また、表示位置にて、ロック部材と表示ピンとの係合を解除することにより、容易に表示ピンの保持を解除することができる。
【０００７】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記ロック部材は、前記複数の表示ピンが、それぞれ挿通している複数の開口を有するのが好ましい。
これにより、ロック部材の構造を簡易なものにすることができる。
本発明の触覚ディスプレイでは、前記第２の係合部は、該表示ピンの長手方向の所定の部位の側面に設けられ、前記ロック部材の前記開口に臨む縁部が係合し得る凸部であり、前記基本位置にて前記縁部が、前記凸部と係合することにより前記表示ピンを保持するのが好ましい。
これにより、容易かつ確実に表示ピンを表示位置への方向に移動可能に保持することができる。
【０００８】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記第１の係合部は、該表示ピンの長手方向の所定の部位の側面に設けられ、前記ロック部材の前記開口に臨む縁部が挿入し得る凹部であり、前記表示位置にて前記縁部が前記凹部に挿入されることで前記凹部と係合することにより前記表示ピンを保持するのが好ましい。
これにより、容易かつ確実に表示ピンの移動方向の両方向に移動不能に保持することができる。
【０００９】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記基本位置にて、前記ロック部材は、前記表示ピンと当接し、かつ、前記表示ピンの移動方向に略垂直な方向に付勢されており、前記表示ピンが前記基本位置から前記表示位置に移動すると、少なくとも前記開口に臨む縁部が、前記付勢力により前記表示ピンの移動方向に略垂直な方向に移動して前記表示ピンの前記第２の係合部と係合することにより前記表示ピンを保持するのが好ましい。
これにより、基本位置にて容易かつ確実に表示ピンを表示位置への方向に移動可能に保持することができ、表示位置にてロック部材と凸部とが容易かつ確実に表示ピンを移動方向の両方向に移動不能に保持することができる。
【００１０】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記基本位置にて、前記表示ピンは、弾性を有し、該表示ピンは、前記ロック部材と当接し、かつ、前記表示ピンの移動方向に略垂直な方向に付勢され、弾性変形しており、前記表示ピンが前記基本位置から前記表示位置に移動すると、前記表示ピンの復元力により、前記第１の係合部が、前記表示ピンの移動方向に略垂直な方向に移動して、前記開口に臨む縁部と係合することにより前記表示ピンを保持するのが好ましい。
これにより、基本位置にて容易かつ確実に表示ピンを表示位置への方向に移動可能に保持することができ、表示位置にてロック部材と凸部とが容易かつ確実に表示ピンを移動方向の両方向に移動不能に保持することができる。
【００１１】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記ロック部材が、前記表示ピンを付勢する方向と反対方向に移動することにより、前記表示ピンと前記第１の係合部との係合が解除され、前記表示ピンが前記基本位置に移動するのが好ましい。
これにより、表示ピンの表示位置での保持を容易に解除することができる。
本発明の触覚ディスプレイでは、前記ロック部材は、板状またはシート状をなし、前記表示部には、前記ロック部材が前記表示面に対して略平行に挿入し得る間隙が設けられているのが好ましい。
これにより、容易かつ確実に表示ピンを保持することができる。
【００１２】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記表示ピンの前記第１の係合部と前記第２の係合部との間の部分の側面は平坦面であることが好ましい。
これにより、ロック部材が、表示ピンの側部に引っかかることなく、確実に、第１の係合部と第２の係合部との間で移動することができる。
本発明の触覚ディスプレイでは、前記ロック部材は、弾性を有する部材で構成されているのが好ましい。
これにより、ロック部材が確実に付勢され、表示位置にて、第１の係合部と確実に係合することができる。
【００１３】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記表示位置から前記基本位置へ向かう方向に、前記表示ピンを付勢する付勢部材を有するのが好ましい。
これにより、表示ピンを表示位置から基本位置に円滑かつ確実に移動させることができる。
本発明の触覚ディスプレイでは、前記付勢部材は、前記表示ピンと略同軸的に設置されたコイルバネで構成されているのが好ましい。
これにより、構造の簡素化や小型化が図れる。
【００１４】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記表示ピンと前記第１の係合部との係合が解除されたとき、前記付勢部材の付勢力により、前記表示ピンが前記基本位置に移動するのが好ましい。
これにより、確実に表示ピンを基本位置に移動させることができる。
本発明の触覚ディスプレイは、表示面と、前記表示面側に設けられた接触部を先端部に有し、前記表示面に対して移動可能に設けられた複数の表示ピンとを備える表示部と、
前記複数の表示ピンを選択的に移動させる駆動部と、
前記複数の表示ピンを前記表示面から突出させる表示位置と、突出させない基本位置とに、選択的に保持する保持手段とを有し、
前記複数の表示ピンを駆動することにより、前記表示ピンを前記表示面から突出させることによって所定のパターンの表示を行う触覚ディスプレイであって、
前記表示ピンが、少なくとも前記表示位置に位置するとき、前記表示ピンを前記表示位置から前記基本位置へ向かう方向に付勢する付勢手段を備え、
前記保持手段が、前記表示ピンの保持を解除すると、前記付勢部材の付勢力により、前記表示ピンが、前記表示位置から前記基本位置に戻るよう構成されていることを特徴とする。
これにより、表示ピンを表示位置から基本位置に円滑かつ確実に移動させることができる。
【００１５】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記付勢部材は、前記表示ピンが前記基本位置に位置するとき、該表示ピンの表示面からの突出を阻止するよう構成されているのが好ましい。
これにより、容易かつ確実に表示ピンを基本位置に保持することができる。
本発明の触覚ディスプレイでは、前記駆動部は、磁性体で構成される複数のコアと、該各コアをそれぞれ摺動自在に支持する筒状の複数の支持部と、該各支持部をそれぞれ囲むように設置される複数のソレノイドとで構成されているのが好ましい。
これにより、駆動部の構成を簡易なものとすることができる。
【００１６】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記駆動部を、前記表示部に対して相対的に移動させる移動手段を有するのが好ましい。
表示部と駆動部とを分離して構成し、駆動部を表示部に対して相対的に移動させることにより、ピンを細く、隣接するピン間のピッチを狭くすることができる（ピンを高密度に配置することができる）。これにより、本発明の触覚ディスプレイを用いて、微細な凹凸パターンを表示することができ、触覚情報を正確かつ確実に表示することができる。
【００１７】
本発明の触覚ディスプレイシステムは、本発明の触覚ディスプレイと、
所定の画像データを取り込む取り込み部と、
前記取り込み部により取り込まれた前記所定の画像データを前記触覚ディスプレイで表示可能な表示データに編集する編集手段と、
前記表示データに基づいて前記触覚ディスプレイを稼動したときの、該触覚ディスプレイの所定のパターンに対応する表示画像データを作成する作成手段と、
前記画像データと、前記表示データと、前記表示画像データとを格納する格納部と、
前記所定の画像データと前記表示画像データとのうちの少なくとも１つに基づいて画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする。
これにより、各種の画像や、画像データを取り込むことができ、その取り込んだ画像データに基づいて、表示データを容易かつ確実に作成することができ、前記取り込んだ画像データや、表示データに基づいて、表示画像データを容易かつ確実に作成することができ、前記表示データや、表示画像データを、それらに対応する触覚ディスプレイや、ディスプレイでの表示が可能となる。
【００１８】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記孔部の径は、前記支持部の径より小さく、かつ、前記コアの先端部の径より大きいのが好ましい。
これにより、隣接する支持部の内径間のピッチより、隣接する孔部間のピッチを狭くすることができ（孔部を高密度に配置することができ）容易に微細な所定の凹凸パターンを形成することができる。
【００１９】
本発明の触覚ディスプレイでは、複数の前記支持部は、その一列が、前記駆動部と前記表示部との相対的な移動方向に略垂直かつ表示面に対して略水平な方向に沿って配置され、前記一列の支持部が行方向に、ずれて複数列配置されているのが好ましい。
これにより、表示ピンの間隔よりも大きなサイズの駆動部を用いて表示ピンの書き込みができ、駆動部を多段に設置することなく、駆動部の小型化を図ることができる。
【００２０】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記表示部は、前記表示ピンを可動自在に支持するガイド部を有しているのが好ましい。
これにより、表示部の構成を簡易なものとすることができる。
本発明の触覚ディスプレイでは、前記ガイド部は、マトリックス状に配置され、前記表示ピンが摺動自在な孔部を有するのが好ましい。
これにより、ガイド部の孔部を細く、隣接する孔部間のピッチを狭くすることができ（孔部を高密度に配置することができ）容易に微細な所定の凹凸パターンを形成することができる。
【００２１】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記ソレノイドは、前記コアが、前記支持部の基端側に配置されているとき、前記コアの基端部より先端側の周囲を囲み、前記コアが、前記表示ピンに衝突したとき、前記コアの基端部より基端側の周囲を囲むよう設置されているのが好ましい。
これにより、容易かつ確実にコアを移動させることができる。
【００２２】
本発明の触覚ディスプレイでは、前記駆動部は、突出させる表示ピンに対応する位置において、前記コアを駆動するのが好ましい。
これにより、確実に所望の表示ピンを移動させることができる。
本発明の触覚ディスプレイでは、前記駆動部は、前記コアを、前記表示ピンに衝突させ、該表示ピンを移動させるよう構成されているのが好ましい。
コアを表示ピンに衝突させるときのみソレノイドに通電することにより、省電力化を測ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の触覚ディスプレイおよび触覚ディスプレイシステムを添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施形態の触覚ディスプレイシステムを示すブロック図、図２は、触覚ディスプレイの表示部を示す斜視図である。なお、図２では、隣り合う通路２２同士の幅（間隔）を誇張して示している。
【００２４】
本発明の触覚ディスプレイシステム１００は、図１に示すように、触覚ディスプレイ１と、モニター（表示手段）５と、端末装置１１０とを有している。触覚ディスプレイ１とモニター５とは、端末装置１１０に接続されている。以下これらの各構成要素について説明する。
触覚ディスプレイ１は、（文字（墨字、点字）、図形などの画像情報）等の触覚情報を表示（提示）する複数の表示ピン２３（触知素子）を有し、これらの表示ピン２３の接触部２７（触知部）によって所定の凹凸パターン（触覚情報）が表示される。触覚ディスプレイ１については、後に詳述する。
【００２５】
モニター５は、後述する画像データや、表示画像データ等、端末装置１１０から送信される各種のデータに基づいた画像を表示する部位である。モニター５としては、特に限定されないが、例えば薄型、低消費電力の液晶表示装置や、反射式で表示の見やすい電気泳動式表示装置や有機ＥＬ（electro luminescence：エレクトロルミネッセンス）表示装置などが挙げられる。
端末装置１１０は、ＭＰＵ（中央演算装置）１１１と、操作部１１２と、画像読み取り部１１４と、記憶部１１５と、Ｉ／Ｏ（入出力）部１１８と、電源１１９とを備えている。
【００２６】
ＭＰＵ１１１は、端末装置１１０の各部位の動作を制御しつつ、触覚ディスプレイ１およびモニター５との交信を行う。また、操作部１１２、画像読み取り部１１４、記憶部１１５、Ｉ／Ｏ部１１８および電源１１９は、それぞれＭＰＵ１１１と接続されている。
このＭＰＵ１１１は、画像読み取り部１１４により取り込まれた画像や、ＷＥＢページ（ＷＥＢコンテンツ）から取り込んだデータや、操作部１１２により入力されたデータ等の各種情報に対して、それぞれ処理を行い、画像データを作成する。
【００２７】
また、ＭＰＵ１１１は、前記画像データを編集し、触覚ディスプレイ１の所定の凹凸パターンを形成するためのデータである表示データに編集する。
この表示データにより、後述する駆動部３が駆動され、複数の表示ピン２３のうちの所定の表示ピン２３が、選択的に移動する。
さらに、ＭＰＵ１１１は、表示データに基づいて触覚ディスプレイ１で表示される凹凸パターンを、モニター５にて表示するための表示画像データを作成する。
【００２８】
このＭＰＵ１１１が、取り込み部と、編集手段と、作成手段との主要部を構成している。
操作部１１２は、ＭＰＵ１１１に対して指示を入力する部位である。操作部１１２は、特に限定されないが、例えば、マウス、キーボード、ジョイスティック等が挙げられる。
画像読み取り部１１４は、各種の画像を、取り込む部位である。画像読み取り部１１４としては、特に限定されないが、例えば、デジタルカメラ、スキャナ等のデジタル入力機器等が必要に応じて適宜用いられる。
【００２９】
記憶部１１５には、各種の情報を記録することができる。なお、記憶部１１５としては、ＲＡＭ１１６（ランダムアクセスメモリ）や、ＲＯＭ１１７（リードオンリーメモリ）などの半導体メモリや、情報を磁気情報として記録するものなど、従来公知の記録手段が利用可能である。半導体メモリを使用する場合、例えば、ＲＡＭ１１６またはＲＯＭ１１７の一方だけを使用して実現することもできる。また、書き換える必要のない情報はＲＯＭに、書き換える必要の生じる可能性のある情報はＲＡＭに記録するというように使い分けることもできる。
【００３０】
Ｉ／Ｏ部１１８は、入出力部であって、各種のコンピュータや他の端末装置などの電子機器と接続して、情報交換を行うためのインターフェイスである。例えば、インターネットのＷＥＢページ（ＷＥＢコンテンツ）から取り込んだ画像データ等を、Ｉ／Ｏ部１１８を介して外部から入力することができる。また、その取り込んだ画像をＲＡＭ１１６およびＲＯＭ１１７に格納することができる。また、ＲＡＭ１１６およびＲＯＭ１１７に格納した情報をＩ／Ｏ部１１８を介して外部に出力することもできる。
また、本実施形態では、触覚ディスプレイ１およびモニター５は、Ｉ／Ｏ部１１８を介して、ＭＰＵ１１１に接続されている。
電源１１９は、前述した各部位に対して電力を供給する。
【００３１】
以下、触覚ディスプレイシステム１００の全体の動作（作用）について説明する。
なお、以下では代表的に、画像読み取り部１１４により、画像を取り込み、画像データを作成する場合について説明する。
まず、使用者が、取り込みたい画像を指定し、操作部１１２を操作することにより、ＭＰＵ１１１に対して画像を取り込む指示が送られ、画像読み取り部１１４から前記画像を取り込む。この画像は、ＭＰＵ１１１により画像データに処理され、記憶部１１５に格納される。次に、ＭＰＵ１１１は、画像データに基づいて、表示データを作成する。次にＭＰＵ１１１は、Ｉ／Ｏ部１１８を介して触覚ディスプレイ１に作成した表示データを送信する。触覚ディスプレイ１は、表示データに基づいて、所定の凹凸パターンを表示する。さらにＭＰＵ１１１は、表示データに基づいて、表示画像データを作成し、そのデータをモニター５に送信する。モニター５は、表示画像データに基づいて、触覚ディスプレイ１で表示される所定の凹凸パターンの画像を表示する。
【００３２】
以上説明したように、１つの画像データを触覚ディスプレイ１と、モニター５とに表示することにより、例えば、健常者が、モニター５に表示される画像を確認し、視覚障害者が、触覚ディスプレイ１に表示される所定の凹凸パターンを確認することにより、両者が同時に、画像の内容を理解することができる。これにより、健常者と視覚障害者とが、円滑にコミュニケーションを行うことができる。
【００３３】
また、モニター５に表示画像データに基づいた画像を表示することにより、触覚ディスプレイ１に凹凸パターンを表示させなくても、モニター５によって、前記凹凸パターンの確認を行うことができる。
なお、本実施形態では、表示画像データは、表示データから作成したが、それに限られず、画像データから作成してもよい。
【００３４】
以下、本実施形態の触覚ディスプレイ１について説明する。
図３は、本発明の触覚ディスプレイの実施形態を示す斜視図、図４は、図３における触覚ディスプレイの移動手段を説明する図、図５は、図３におけるＡ−Ａ線での断面図、図６は、表示ピンが、基本位置にあるときの表示部の一部および駆動部の一部を示す図、図７は、表示ピンが、表示位置にあるときの表示部の一部を示す図、図８は、図３における駆動部を示す斜視図、図１１および図１２は、図３における触覚ディスプレイの実施形態の表示の動作を説明する図、図１３は、触覚ディスプレイ１の図３中Ｂ−Ｂ線での断面図である。なお、図１３では、一部を省略している。
【００３５】
なお以下では、説明の便宜上、図３中矢印ｘの方向および図１３中左右方向を「軸方向」と言い、軸方向であって図１３中右方向への移動を「軸方向に前進」、軸方向であって図１３中左方向への移動を「軸方向に後退」と言い、図６中の上側を「上」、下側を「下」、または「基端」と言う。
これらの図に示す触覚ディスプレイ１は、表示面（提示面）２４に対して、表示ピン２３を突出させる個所と突出させない個所とを形成することにより、所定の凹凸パターン（文字（墨字、点字）、図形等の画像情報）を表示する装置であり、突出した表示ピン２３を触ることにより、所定の凹凸パターンを触覚により認識することができるものである。
【００３６】
触覚ディスプレイ１は、ベース板９１と、ベース板９１上に設置された架台９２と触覚ディスプレイ載置部としての載置テーブル９３とを有している。
また、触覚ディスプレイ１には、図示されない制御部が設けられている。制御部は、例えば、後述するモータ７２等、触覚ディスプレイ１の各部の作動を制御するものであり、ＭＰＵと、触覚ディスプレイ１の制御動作を実行するためのプログラム等の各種プログラムおよび各種データを記憶（格納）する記憶部とを有している。
【００３７】
架台９２の上には、支持部９４が架台９２に対して軸方向に移動可能に設置され、架台９２の内部には、支持部９４を軸方向に移動させる移動手段７が設けられている。
移動手段７は、図４に示すように、軸方向に沿って延在するリードスクリュー（送りねじ軸）７１と、リードスクリュー７１の端部と接合（接着）する回転軸を有するモータ７２と、リードスクリュー７１を挿通する挿通孔７５１が形成された筒状のナット（移動体）７５と、支持板７３とで構成されている。
【００３８】
ナットの挿通孔７５１には、雌ねじが形成されており、この雌ねじは、リードスクリュー７１に形成された雄ねじと螺合している。このナット７５は、支持板７３に対し固着または一体化されている。
支持部９４は、この支持板７３を介してナット７５と接続されている。
このような構成により、モータ７２の出力軸が所定方向に回転すると、その駆動力がリードスクリュー７１に伝達され、リードスクリュー７１が所定方向に回転する。リードスクリュー７１が所定方向に回転すると、ナット７５がリードスクリュー７１に沿って軸方向に移動し、ナット７５とともに支持板７３も軸方向に移動する。
【００３９】
このようにして、移動手段７は、支持部９４を軸方向に沿って、変位（移動）させることができる。
支持部９４の上には、駆動部３が固定されている。
前記支持部９４と駆動部３とは、移動手段７により一体的に（同期的に）軸方向へ前進または後退する。
【００４０】
載置テーブル９３は、支柱９３１を介してベース板９１上に設けられている。この載置テーブル９３は、平面視で長方形をなし、その長手方向が軸方向に略直交し、かつベース板９１に対して略平行に設けられている。
また、図５に示すように、載置テーブル９３の上には、表示部２を上側と下側からそれぞれ支持する板状のフレーム９３３および下板９３２が設けられている。表示部２については、後に詳述する。
フレーム９３３は、平面視で表示部２と略同じ大きさ（長さ、幅）をなし、このフレーム９３３には、ボルト１３が挿入される孔６３が形成され、表示部２の表示面２４に対応する位置に開口６１が設けられている。
【００４１】
また、表示部２には、ボルト１３が挿入される孔６４が形成されている。
下板９３２に設けられた図示されないネジ孔にフレーム９３３の孔６３および表示部２の孔６４が重ね合わされ、ボルト１３が孔６３、６４を挿通してネジ孔に螺合・締結されることにより、表示部２が、支持されている。
下板９３２は、載置テーブル９３に固定されており、図５に示すように、下板９３２および載置テーブルには、表示部２の表示面２４に対応する位置に開口６２が設けられている。
【００４２】
表示部２は、触覚情報を表示する触知素子として、複数の表示ピン２３と、複数の表示ピン２３を可動（移動）自在に支持するガイド部（ガイド手段）２１と、シート状のロックシート（ロック部材）２５とを備えている。
ガイド部２１の外形（全体形状）は、図２に示すように、本実施形態では、四角柱形状（直方体形状）をなしており、このガイド部２１には、図６中、上下方向に貫通した複数の通路（孔部）２２が設けられている。
【００４３】
本実施形態では、各通路２２は、略円柱状をなしており、その先端部２２３の内径は、通路２２の他の部分の内径より小さく形成されている。
なお、各通路２２は、互いに平行になるように設けられている。また、各通路２２は、平面視でマトリックス状（行列状）に行方向および列方向にそれぞれ等間隔で形成されている。
【００４４】
このように配置された各通路２２のピッチは、適宜設定されるが、例えば、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度とするのが好ましい。
これにより、微細な所定の凹凸パターンを形成することができる。
なお、各通路２２の内径は、後述する各ボビン３２の内径より小さく、かつ後述する打ち上げコア３３の小径部３３２の外形より大きいのが好ましい。
【００４５】
通路２２の内径および各表示ピン２３の外径は、それぞれ、各表示ピン２３にガタが生じることなく円滑に可動し得るように、若干の隙間（遊び）が設けられている。
このガイド部２１は、各通路２２内に、それぞれ表示ピン２３が可動（移動）自在に挿着（設置）されるようになっており、各ピン３の移動方向をそれぞれ規制するガイドとして機能する。すなわち、ガイド部２１は、各表示ピン２３を、それぞれ、その長手方向にのみ移動し得るように支持する。
【００４６】
ここで表示ピン２３の長手方向とは、表示ピン２３が、直線状の場合の上下方向に限らず、例えば、表示ピン２３が、湾曲または屈曲している場合の表示ピン２３のパターンに沿った方向を含む概念である。
ガイド部２１の図６中上側の表面が、表示面２４を構成している。この表示面２４から所定の表示ピン２３を突出させることにより、所定の凹凸パターンを形成し、これらの表示ピン２３の先端部に設けられた接触部２７によって所定の凹凸パターン（触覚情報）が表示される。
【００４７】
ガイド部２１の構成材料としては、特に限定されず、例えば、各種金属、各種樹脂、各種セラミックス等を用いることができる。
ガイド部２１の各通路２２の図６および図７中上下方向の中央部には、ロックシート２５が挿入される間隙２６が設けられている。この間隙２６は、表示面２４に平行になるように設けられている。
【００４８】
各表示ピン２３は、それぞれ、ピン本体２８を有し、ピン本体２８には、第１の凸部２３１と、第２の凸部２３２と、第３の凸部２３３（第２の係合部）とが、ピン本体２８の基端側から先端側へ、この順番で形成されている。
ピン本体２８は、横断面での形状が円形状をなす棒状体であって、同一長さ、同一外径（直径）に形成されている。
【００４９】
ピン本体２８の第１の凸部２３１と、第２の凸部２３２と、第３の凸部２３３とが形成された部位においては、ピン本体２８と比べて、その外径が大きくなっている。また、凸部２３３の外径は、凸部２３１および２３２に比べて大きくなっている。
第２の凸部２３２は、その外周面（側面）が平坦面であるのが好ましい。これにより、第２の凸部２３２が、後述する縁部２５２に対して円滑に移動することができる。
【００５０】
第１の凸部２３１と第２の凸部２３２とは、所定距離離間して配置されている。これにより、その周方向に一周にわたって凹部２３４（第１の係合部）が形成される。この凹部２３４の底部２３５の幅は、ロックシート２５の厚さ方向の長さと略同じか、またはやや大きく設定されている。
各表示ピン２３の長さは、表示位置に保持（位置決め）されているときは、表示面２４から突出し、基本位置（非表示位置）に保持されているときは、表示面２４から突出しない寸法に設定されている。なお、表示位置、基本位置に関しては後述する。
【００５１】
各表示ピン２３の構成材料としては、それぞれ、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等が挙げられる。
ロックシート２５の全体形状は、平面視で長方形をなしており、複数の開口２５１が設けられている。この各開口２５１は、それぞれ各表示ピン２３に対応して設けられており、各開口２５１に各表示ピン２３が、挿通している。この各開口２５１の径は、第３の凸部２３３の外径より大きく形成されている。また、各開口２５１の径は、第２の凸部２３２より小さく形成されているのが好ましい。
これにより、表示ピン２３が、表示部２から抜け出してしまうことを防止することができる。
【００５２】
ロックシート２５と、第３の凸部２３３と、凹部２３４とで保持手段の主要部が形成される。
本実施形態のロックシート２５は、適度な弾性と、適度な剛性を有している。また、ロックシート２５には、各開口２５１に臨む縁部２５２が、形成されている。
このロックシート２５の構成材料は、特に限定されず、例えば、各種樹脂等が挙げられる。
【００５３】
通路２２内であって、表示ピン２３の先端部の外周側には、コイルバネ９が設置されている。すなわち、コイルバネ９の内側に表示ピン２３の先端部が挿入した状態になっている。
コイルバネ９の先端部は、ガイド部２１の先端部２１２に当接しており、コイルバネ９の基端部は、第３の凸部２３３に当接している。
【００５４】
コイルバネ９は、表示ピン２３を表示位置から基本位置に向かう方向、すなわち基端方向に付勢する部材であり、表示ピン２３が、表示位置から基本位置に移動する際に、その補助をするものである。
また、コイルバネ９は、基本位置に位置するときは、表示ピン２３が表示面２４からの突出を阻止（防止）するものである。
表示位置において、コイルバネ９は、圧縮された状態で設置され、この弾性力により、表示ピン２３は、基端側に付勢されている。
【００５５】
図６に示すように、ロックシート２５の縁部２５２は、表示ピン２３が、表示面から突出しない位置（非表示状態）において、第３の凸部２３３と当接し、係合することにより表示ピン２３の基端側への移動を阻止し、先端側への移動を可能なように保持している。
このときロックシート２５は、第２の凸部２３２の側面２３６を図６中右方向に押圧するよう付勢されている。この状態の、表示ピン２３の位置を基本位置という。
【００５６】
なお、ロックシート２５を付勢する手段としては、特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。
また、図７に示すように、ロックシート２５の縁部２５２は、表示ピン２３が、表示面２４から突出した位置（表示状態）において、表示ピン２３の凹部２３４に挿入され、第１の凸部２３１および第２の凸部２３２と係合することにより、表示ピン２３の基端側および先端側への両方向への移動を阻止するように保持するものである。以後、この状態の表示ピン２３の位置を表示位置という。
【００５７】
なお、表示部２の１つの表示ピン２３と、表示部２のガイド部２１とロックシート２５との前記表示ピン２３と対応する部分とで１つの表示ユニット２０が構成される。
図６および図７において、表示部２の下側には、駆動部３が設けられ、表示部２の各表示ピン２３は、それぞれ、この駆動部３の駆動により長手方向（図６中上下方向）に変位（移動）し、ロックシート２５により表示位置に保持（位置決め）されるようになっている。これにより、凹凸パターンによる触覚情報が複数の表示ピン２３の接触部２７によって表示され、この凹凸パターンを手指で触れることにより、所定の情報を認識することができる。
【００５８】
図８は、本実施形態の駆動部を示す斜視図、図９は、駆動部および表示部の平面図（上面図）、図１０は、打ち上げパルスを説明する図である。なお、図８では、隣り合うボビン同士の幅（間隔）を誇張して示している。
駆動部３は、複数の駆動ユニット３０と、各駆動ユニット３０を支持するガイド部３１とによって構成されている。図８中では、８つの駆動ユニット３０が設けられている。
各駆動ユニット３０は、それぞれ、ボビン（支持部）３２と、打ち上げコア３３と、ソレノイド３４とを有している。
【００５９】
本実施形態では、各ボビン３２の形状は、それぞれ、有底部を有する筒状（円柱状）をなしており（各ボビン３２の横断面形状は、それぞれ、円形状をなしており）、各ボビン３２は、それぞれ、同一内径に形成されている。また、本実施形態では、各ボビン３２は、互いに平行になるように設けられている。また、本実施形態では、図９中、上下方向に、直線状に等間隔で形成されたボビン３２の列が、複数列形成されており、隣り合う列のボビン３２は、図９中、上下方向に、互いに、ずれて配置されている。すなわち千鳥状に配置されている。列状に配置された各ボビン３２のピッチは、前述した表示部２の通路２２のピッチ等に応じて適宜設定されるが、例えば、１．０ｍｍ〜３．０ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００６０】
このボビン３２は、各ボビン３２内に、それぞれ打ち上げコア３３が可動（移動）自在に挿着（設置）されるようになっており、打ち上げコア３３の移動方向をそれぞれ規制するガイドとして機能する。すなわち、ボビン３２は、打ち上げコア３３を、それぞれ、その長手方向（図８中上下方向）にのみ移動し得るように支持する。
各打ち上げコア３３は、それぞれ、同一長さ、同一外径（直径）に形成されている。また各打ち上げコア３３は、それぞれ磁性体で構成されており、横断面での形状が、円形状をなす棒状体であるコア本体３３１と、小径部３３２とを有している。
【００６１】
各小径部３３２は、それぞれ、その外径が、コア本体３３１より小径をなす棒状体であって、コア本体３３１の先端側（図６中上側）に設けられている。
なお、小径部３３２は、なくてもよい。
打ち上げコア３３の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ステンレス鋼等が挙げられる。
ソレノイド３４は、略円筒状をなし、その中心軸をボビン３２の中心軸と略一致するようにして、ボビン３２の中央部周囲を囲むように、ソレノイドコイル３４１を巻回して設置されている。
【００６２】
各駆動ユニット３０の各ソレノイド３４へのパルス（電圧）の印加電圧および印加時間は、制御部により制御される。
各駆動ユニット３０が、所望の表示ピン２３に対応する位置（後述）にあるときに、制御部は、ソレノイドコイル３４１に図１０に示すような幅（印加時間）Ｗ１、印加電圧Ｖのパルスを印加する。このパルスにより、ソレノイド３４に磁界が発生する。このソレノイド（ソレノイドコイル３４１）が発生する磁界により、打ち上げコア３３を上方に打ち上げる力が作用し、打ち上げコア３３が、図６中上方に移動する動作（打ち上げ動作）が開始され、表示ピン２３の基端に衝突する。また、このときのパルスの印加時間および印加電圧は、ロックシート２５が、確実に凹部に係合するように予め設定されるのが好ましい。
【００６３】
ここで、ソレノイド３４への電圧の１回（１パルス）の印加時間は、特に限定されないが、例えば、１〜１２ｍｓｅｃ程度が好ましい。
以後、前記の動作を打ち上げ動作という。
また、ソレノイドコイル３４１（ソレノイド３４）への印加電圧は、特に限定されないが、０．１〜５Ｖ程度であるのが好ましく、０．５〜１．５Ｖ程度であるのがより好ましい。ソレノイドコイル３４１への印加電圧を前記範囲とすることにより、消費電力の節減が可能となるという利点がある。
【００６４】
また、ソレノイド３４は、初期位置にあるときは、打ち上げコア３３の先端側（図６中上側）を囲み、かつ、表示ピン２３と衝突するときは、打ち上げコア３３の基端側を囲むように設置されるのが好ましい。これにより、打ち上げコアを効率よく移動させることができる。
ここで初期位置とは、コア本体３３１が、ボビン３２の底部に当接している状態の打ち上げコア３３の位置を言う。
このようなソレノイドコイル３４１の構成材料としては、銅、銀、金等の導電性の材料であれば、特に限定されない。
【００６５】
次に、触覚ディスプレイ１を用いた所定の凹凸パターンの形成（描画）の詳細な動作（作用）について図１１〜図１３を用いて説明する。
なお、以下では、表示部２の各表示ユニット２０および駆動部３の各駆動ユニット３０の構成および作用は、それぞれ同様であるので、代表的にそのうちの１つについて説明する。
なお、図１３に示すように、支持部９４と、駆動部３とで移動体８が構成される。
【００６６】
まず移動体８が図１３（ａ）の位置から軸方向（図１６中右側）へ前進する。
次に、駆動部３が、突出させる表示ピン２３の下部に達した時に、モータ７２の駆動を一時停止し、制御部からの信号に基づいて、ソレノイド３４に図１０に示すパルスが印加され、そのソレノイド３４を励磁する。ソレノイド３４に発生する磁気吸引力により、打ち上げコア３３が、打ち上げられる。
【００６７】
次に、図１２に示すように、打ち上げられた打ち上げコア３３が、表示ピン２３に衝突する。これにより、表示ピン２３は、上方に移動する。次に、凹部２３４が、縁部２５２に対応する位置に移動したときに、ロックシート２５は、右方向に付勢されているので、縁部２５２が、その付勢力により図１２中矢印の方向に移動し、凹部２３４に挿入され、係合することにより表示ピン２３を表示位置に保持する（図７および図１３（ｂ）参照）。一方、打ち上げコア３３は、衝突後自然落下し、初期位置に戻る。
以上の動作を所定の表示ピン２３に対して行うことにより、表示部２に、所定の凹凸パターンによる触覚情報が表示される（図１３（ｃ）参照）。
【００６８】
一方、所定の凹凸パターンの消去を行う場合は、ロックシート２５を図６中左方向に少しだけ移動させる。
ここで少しだけとは、平面視で第３の凸部２３３と重なった状態を保ってという概念である。
これにより、凹部２３４と係合している縁部２５２は、その凹部２３４との係合が解除され、表示ピン２３は、コイルバネ９の付勢力により、基端方向へ移動する。その後、第３の凸部２３３が、ロックシート２５に衝突する。そして、ロックシート２５が、この第３の凸部２３３と係合することにより表示ピン２３を保持することによって、表示ピン２３が基本位置に戻る（位置する）。
【００６９】
図１４〜図１８は、駆動ユニットが、所望の表示ユニットに対して打ち上げを行う様子を示す平面図（上面図）である。
なお、図１４〜図１８では、一例として、駆動部３は、３列の駆動ユニット３０（３０ａ〜３０ｃ）を有し、表示部２は、８行１０列の通路２２（Ａ１１〜Ａ８８）を有している。
【００７０】
以下、触覚ディスプレイ１の所定の凹凸パターンを形成する動作について説明する。
なお以下では、一例として、各通路２２のピッチを１ｍｍ、各ボビン３２のピッチを３ｍｍとしている。
まず、移動手段７により、駆動部３が、軸方向に前進する。
各駆動ユニット３０ａが、通路２２の１列目（Ａ１１〜Ａ８１）の下部に到達すると、（本実施形態では、各駆動ユニット３０ａの打ち上げコア３３と、通路の１列目の表示ピン２３との径の中心が略一致した時に）、駆動部３の前進が所定時間停止し、各駆動ユニット３０ａが、それぞれ、図１５に示すように、１列目の対応する表示ピン２３に対して打ち上げ動作（駆動）を開始する。この動作では、前述した表示データに基づいてＡ１１、Ａ４１、Ａ７１に対して選択的に駆動を行い、各駆動ユニット３０に対応する各表示ピン２３の位置（突出位置または基本位置）を決定する。この動作が完了すると、駆動部３が軸方向に前進し、駆動ユニット３０ａが次の列の通路（Ａ１２〜Ａ８２）２２の下部に到達する。以降同様にして、２列目（Ａ１２、Ａ４２、Ａ７２）の通路２２のおよび３列目（Ａ１３、Ａ４３、Ａ７３）の通路２２の対応する表示ピン２３に対して、駆動ユニット３０ａが、打ち上げ動作を行う。
【００７１】
各駆動ユニット３０ａが、４列目の通路２２の下部に到達し、各駆動ユニット３０ｂが通路２２の１列目の下部に到達すると、図１６に示すように、各駆動ユニット３０ａが、それぞれ、Ａ１４、Ａ４４、Ａ７４に対して打ち上げ動作を行うと同時に、各駆動ユニット３０ｂは、それぞれ、Ａ２１、Ａ５１、Ａ８１に対して打ち上げ動作を行う。以降同様にして打ち上げ動作を行う。その後、１列目の通路２２が各駆動ユニット３０ｃの上に到達すると、図１７に示すように、各駆動ユニット３０ａが、それぞれ、Ａ１７、Ａ４７、Ａ７７に対して打ち上げ動作を行うと同時に、各駆動ユニット３０ｂが、それぞれ、Ａ２４、Ａ５４、Ａ８４に対して打ち上げ動作を行い、駆動ユニット３０ｃが、Ａ３１、Ａ６１に対して打ち上げ動作を行う。以降同様にして処理を行う。これにより、図１８に示すように、駆動部３は、表示部２の全ての表示ピン２３に対して選択的に駆動を行うことができ、駆動部を制御することにより、所定の表示ピン２３は、表示面２４に所定の凹凸パターンを形成（描画）することができる。
【００７２】
以上説明したように、この触覚ディスプレイ１によれば、表示位置で、表示ピン２３を上下両方向に移動不能に保持することができ、基本位置で表示ピン２３を下方向に移動可能に、保持することができる。また、基本位置では、表示ピン２３は、コイルバネ９により、基端側へ付勢されているため、例えば、触覚ディスプレイ１をひっくり返したようなときにでも、表示ピン２３が、表示部２から抜け出てしまうことがなく、様々な向きで使用することができる。
【００７３】
また、表示部２に対して駆動部３を移動させることにより、所定の表示ピン２３を突出させる方式をとっているため、各ボビン３２のピッチ（密度）よりも小さなピッチ（密度）で構成された複数の通路２２（表示ピン２３）を有する表示部２に対しても、突出動作（書き込み）が可能となり、各表示ピン２３の間隔を小さくすることができる。なお、各表示ピン２３のピッチは、人の触覚の形状認識に深く関与する。本発明によれば、指先の分別閾と同程度（例えば、１ｍｍ程度）まで、各表示ピンの密度を小さくできるため、触認識の際に負担とならず、自然な形状認識が可能となる。
【００７４】
また、各表示ピン２３のピッチを小さくすることにより、従来汎用的に使われている紙点字と同程度の点字表示も可能となり、画像だけでなく文字情報も表示可能となる。
また、各表示ピン２３のピッチより大きなピッチの各駆動ユニット３０（駆動部３）であっても、多層配置する事なく１層で構成できるため、駆動部３の小型化を図ることができ、例えば、携帯機器等の各種電子機器にも適用可能となる。
【００７５】
本実施形態では、ロックシート２５が、移動して表示ピン２３と係合することにより表示ピン２３を保持する場合について説明したが、それに限られず、例えば、各表示ピン２３が、移動してロックシート２５と係合することにより表示ピン２３を保持してもよい。
この場合、表示ピン２３は弾性を有しており、基本位置において各表示ピン２３は、縁部２５２により付勢され、若干くの字状に弾性変形し、表示ピン２３が、打ち上げコア３３により打ち上げられると、復元力（弾性力）により、縁部２５２と、第３の凸部２３３とが係合することにより表示ピン２３を保持し、表示ピン２３が、表示位置に移動すると、その変位が元に戻り、縁部２５２と凹部２３４とが係合することにより表示ピン２３を保持するよう構成されるのが好ましい。
【００７６】
また、表示ピン２３とロックシート２５との両方が弾性を有し、互いに移動して、係合するよう構成してもよい。
また、表示ピン２３が表示位置に位置しているときに、ロックシート２５を、メカ機構で実現しているため、表示状態を保持するための常時通電が不要で省電力化が図ることができ、また、触認識時の指の押圧にも耐えることができる。
【００７７】
さらに、表示ピン２３の表示位置、基本位置の変更を容易に、かつ繰り返して行うことができる。
また、本実施形態では、リードスクリュー７１を用いて、モータの回転を直線運動に変換する移動手段７を用いたが、それに限られず、例えば、アクチュエータ固定子と移動子とを組み合わせたリニア移動手段等を用いることができる。
【００７８】
また、本実施形態では、支持部に１つの駆動部３を設けたが、それに限られず、例えば、支持部９４に複数の駆動部３が設置されていてもよい。
また、駆動部３の構成は、前記のような構成に限られず、駆動部３の駆動により、表示部２の所望の表示ピン２３が移動できるものであれば、特に限定されない。
また、本実施形態では、駆動部３側が移動手段７によって移動したが、それに限られず、表示部２側が移動してもよいし、駆動部３側および表示部２側が移動してもよい。
また、ロックシート２５は、シート状に限られず、例えば、板状をなしていてもよい。
【００７９】
以上、本発明の触覚ディスプレイを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の触覚ディスプレイの用途は、特に限定されず、例えば、視覚障害者に点字、画像情報等を触覚で認識させるための福祉・教育などの分野や、図面、絵画、写真等を立体的に表示し、情報表示・伝達する分野などに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】触覚ディスプレイシステムを示すブロック図である。
【図２】触覚ディスプレイの表示部を示す斜視図である。
【図３】本発明の触覚ディスプレイの実施形態を示す斜視図である。
【図４】図３における触覚ディスプレイの移動手段を説明する図である。
【図５】図３におけるＡ−Ａ線での断面図である。
【図６】図３における触覚ディスプレイの表示ピンが、基本位置にあるときの表示部の一部および駆動部の一部を示す図である。
【図７】図３における触覚ディスプレイの表示ピンが、表示位置にあるときの表示部の一部を示す図である。
【図８】図３における触覚ディスプレイの駆動部を示す斜視図である。
【図９】図３における触覚ディスプレイの駆動部および表示部を示す平面図（上面図）である。
【図１０】図３における触覚ディスプレイの打ち上げパルスを説明する図である。
【図１１】図３における触覚ディスプレイの実施形態の表示の動作を説明する図である。
【図１２】図３における触覚ディスプレイの実施形態の表示の動作を説明する図である。
【図１３】図３におけるＢ−Ｂ線での断面図である。
【図１４】駆動ユニットが、所望の表示ユニットに対して打ち上げを行う様子を示す平面図（上面図）である。
【図１５】駆動ユニットが、所望の表示ユニットに対して打ち上げを行う様子を示す平面図（上面図）である。
【図１６】駆動ユニットが、所望の表示ユニットに対して打ち上げを行う様子を示す平面図（上面図）である。
【図１７】駆動ユニットが、所望の表示ユニットに対して打ち上げを行う様子を示す平面図（上面図）である。
【図１８】駆動ユニットが、所望の表示ユニットに対して打ち上げを行う様子を示す平面図（上面図）である。
【符号の説明】
【００８１】
１……触覚ディスプレイ  １３……ボルト  ２……表示部  ２０……表示ユニット  ２１……ガイド部  ２１２……先端部  ２２……通路  ２３……表示ピン  ２３０……凸部  ２３１……第１の凸部  ２３２……第２の凸部  ２３３……第３の凸部  ２３４……凹部  ２３５……底部  ２３６……側面  ２４……表示面  ２５……ロックシート  ２５１……開口  ２５２……縁部  ２６……間隙  ２７……接触部  ２８……ピン本体  ３……駆動部  ３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ……駆動ユニット  ３１……ガイド部  ３２……ボビン  ３３……打ち上げコア  ３３１……コア本体  ３３２……小径部  ３４……ソレノイド  ３４１……ソレノイドコイル  ６１、６２……開口  ６３、６４……孔  ７……移動手段  ７１……リードスクリュー  ７２……モータ  ７３……支持板  ７５……ナット  ７５１……挿通孔  ８……移動体  ９……コイルバネ  ９１……ベース板  ９２……架台  ９３……載置テーブル  ９３１……支柱  ９３２……下板  ９３３……フレーム  ９４……支持部  １００……触覚ディスプレイシステム  １１０……端末装置  １１１……ＭＰＵ  １１２……操作部  ５……モニター  １１４……画像読み取り部  １１５……記憶部  １１６……ＲＡＭ  １１７……ＲＯＭ  １１８……Ｉ／Ｏ部  １１９……電源
【図１】
2005266357.tif 000003
【図２】
2005266357.tif 000004
【図３】
2005266357.tif 000005
【図４】
2005266357.tif 000006
【図５】
2005266357.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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