(57)【要約】【課題】コンピュータに接続された３次元触覚ディスプレイについて、低コストで、触知ピンの実装密度を高くし、出力速度を高め、かつ重力の影響に左右されない触知ピン駆動機構を実現する。【解決手段】触知ピンを磁力にて吸着した状態で触知ピン吸着台を移動させることにより、前記触知ピンを軸方向に移動させ、該移動過程において、個別に触知ピンの軸方向移動を制動しうる制動機構にて、各触知ピンが任意の位置に達した時にそれぞれ個別に制動する。【選択図】図９
2007310864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータに接続され、該コンピュータからの出力によって触知ピンの突出量が制御される出力装置であり、
触知ピンを有し、
前記触知ピンを個別に制動しうる制動機構を有し、
前記触知ピンと磁力にて相互に吸着されうる触知ピン吸着台を有し、
前記触知ピンと前記触知ピン吸着台が磁力にて相互に吸着された状態で、前記触知ピン吸着台を移動させることによって前記触知ピンを軸方向に移動させうる移動機構を有する
ことを特徴とするもの
【請求項２】
請求項１において、
前記触知ピン吸着台が、磁力にて前記触知ピンの端部と相互に吸着しうるものである
ことを特徴とするもの
【請求項３】
請求項１において、
前記触知ピン吸着台が、磁力にて前記触知ピンの側面と相互に吸着しうるものである
ことを特徴とするもの
【請求項４】
請求項１において、
前記触知ピンが、側面に突起形状を有するものであり、
前記触知ピン吸着台が、磁力にて前記突起形状と相互に吸着しうるものである
ことを特徴とするもの
【請求項５】
請求項１において、
前記触知ピンが、段差を有し、
前記触知ピン吸着台が、磁力にて前記段差と相互に吸着しうるものである
ことを特徴とするもの
【請求項６】
請求項１において、
前記移動機構が、前記触知ピン吸着台を前記触知ピンの軸に対して略平行に移動させうるものである
ことを特徴とするもの
【請求項７】
コンピュータに接続され、該コンピュータからの出力によって触知ピンの突出量が制御される出力装置の出力方法について、
前記触知ピン吸着台と前記触知ピンが磁力にて相互に吸着される工程と、
前記吸着された状態で前記触知ピン吸着台が前記移動機構にて移動されることにより、前記触知ピンが軸方向に移動される工程と、
前記移動過程において、前記制動機構にて前記触知ピンの軸方向移動が制動される工程
を含むことを特徴とする出力方法
【請求項８】
請求項７において、
前記触知ピン吸着台が移動される方向が、前記触知ピンの軸に対して略平行である
ことを特徴とする出力方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータに接続された３次元触覚ディスプレイの触知ピンの駆動機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００５−３７９７の図３には、圧電素子アクチュエータの自由端にて触知ピンを押し上げる様子が示されている。貼り合わされた２層の圧電素子の伸縮差によって曲がるタイプの圧電素子アクチュエータが、水平方向に自由端をずらして幾層にも配設されている。圧電素子アクチュエータを駆動すると自由端が触知ピンを押し上げる。
【０００３】
特開平６−３０１３３５は、上下方向に移動自在に支持される触知ピンと、その略鉛直下方に配設されて前記触知ピンを押し上げるカムと、その略鉛直下方に配設されて前記カムを作動させる圧電素子アクチュエータによって構成される。垂直方向に配設される前記圧電素子アクチュエータの上端は自由端となっており、圧電素子アクチュエータを駆動すると該自由端が動いてカムを回転させ、触知ピンが押し上げられる。
【０００４】
特開２０００−８９８９５の段落「０００９」には、先行技術として、「取付板に摺動可能に貫通した多数のピンと、ピンのそれぞれを取付板内に没する方向に付勢する付勢手段とを備える装置が提案されている。この装置は、取付板と平行な昇降板を移動して全てのピンを同時に最高位置まで突出させた後、昇降板を降下してこれらのピンを後退させ、ブレーキ機構により各ピンを上下方向の任意の位置で係止させるようにしたもの」との記述がある。
【特許文献１】特開２００５−３７９７
【特許文献２】特開平６−３０１３３５
【特許文献３】特開２０００−８９８９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２００５−３７９７のような方式は、触知ピンの数が増えるにしたがって圧電素子アクチュエータの配設される階層が増え、装置の厚みが増していくし、触知ピンは凸と凹の２値出力しか表現できない。
【０００６】
特開平６−３０１３３５は、構造が複雑になるうえ、触知ピンは凸と凹の２値出力しか表現できない。
【０００７】
特開２０００−８９８９５は、該先行文献についてはその存在を確認できない。
【０００８】
特開２０００−８９８９５の記述について、前述したように、該先行文献についてはその存在を確認できないため、どのような手段にて触知ピンを付勢しているのか明らかでないが、技術常識として、ばね等の弾性体による付勢が想定される。その場合、触知ピンの数だけばねを用意しなければならないのでコストが大きくなるし、触知ピンの軸方向可動量を大きく確保しようとすると、それに応じてばねを長くしなければならないので、更にコストがかかる。また、触知ピンの数が多くなるに応じて、それを付勢するばねの数が増えるので、支持台を該付勢に抗して初期化位置まで触知ピン群を押し上げるために要する力が大きくなり、そのためのアクチュエータを強化せねばならず、消費電力も大きくなってしまう。また、触知ピンの軸方向移動を制動する制動機構は、ばねの力に抗して制動しなければならないため、強い制動力が要求されるため、制動機構の消費電力が大きくなってしまう。本発明ではこれらの解決を課題としている。
【０００９】
また、本発明の他の課題は、３次元触覚ディスプレイにおいて、触知ピンの実装密度を高くすること、触知ピンの数を増やしても装置の厚みが増さないようにすること、出力速度を速くすること、消費電力を小さくすること等である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目標を達成するため、具体的には次のような構成とした。すなわち、触知ピンを有し、前記触知ピンを個別に制動しうる制動機構を有し、前記触知ピンと磁力にて相互に吸着されうる触知ピン吸着台を有し、前記触知ピンと前記触知ピン吸着台が磁力にて相互に吸着された状態で、前記触知ピン吸着台を移動させることによって前記触知ピンを軸方向に移動させうる移動機構を有する構成とした。
【００１１】
また、触知ピンを有し、前記触知ピンを個別に制動しうる制動機構を有し、前記触知ピンと磁力にて相互に吸着されうる触知ピン吸着台を有し、前記触知ピンと前記触知ピン吸着台が磁力にて相互に吸着された状態で、前記触知ピン吸着台を移動させることによって前記触知ピンを軸方向に移動させうる移動機構を有し、前記触知ピン吸着台が、磁力にて前記触知ピンの端部と相互に吸着しうるものである構成とした。
【００１２】
また、触知ピンを有し、前記触知ピンを個別に制動しうる制動機構を有し、前記触知ピンと磁力にて相互に吸着されうる触知ピン吸着台を有し、前記触知ピンと前記触知ピン吸着台が磁力にて相互に吸着された状態で、前記触知ピン吸着台を移動させることによって前記触知ピンを軸方向に移動させうる移動機構を有し、前記触知ピン吸着台が、磁力にて前記触知ピンの側面と相互に吸着しうるものである構成とした。
【００１３】
また、触知ピンを有し、前記触知ピンを個別に制動しうる制動機構を有し、前記触知ピンと磁力にて相互に吸着されうる触知ピン吸着台を有し、前記触知ピンと前記触知ピン吸着台が磁力にて相互に吸着された状態で、前記触知ピン吸着台を移動させることによって前記触知ピンを軸方向に移動させうる移動機構を有し、前記触知ピンが、側面に突起形状を有するものであり、前記触知ピン吸着台が、磁力にて前記突起形状と相互に吸着しうるものである構成とした。
【００１４】
また、触知ピンを有し、前記触知ピンを個別に制動しうる制動機構を有し、前記触知ピンと磁力にて相互に吸着されうる触知ピン吸着台を有し、前記触知ピンと前記触知ピン吸着台が磁力にて相互に吸着された状態で、前記触知ピン吸着台を移動させることによって前記触知ピンを軸方向に移動させうる移動機構を有し、前記触知ピンが、段差を有し、前記触知ピン吸着台が、磁力にて前記段差と相互に吸着しうるものである構成とした。
【００１５】
また、触知ピンを有し、前記触知ピンを個別に制動しうる制動機構を有し、前記触知ピンと磁力にて相互に吸着されうる触知ピン吸着台を有し、前記触知ピンと前記触知ピン吸着台が磁力にて相互に吸着された状態で、前記触知ピン吸着台を移動させることによって前記触知ピンを軸方向に移動させうる移動機構を有し、前記移動機構が、前記触知ピン吸着台を前記触知ピンの軸に対して略平行に移動させうるものである構成とした。
【００１６】
また、具体的な方法としては、前記触知ピン吸着台と前記触知ピンが磁力にて相互に吸着される工程と、前記吸着された状態で前記触知ピン吸着台が前記移動機構にて移動されることにより、前記触知ピンが軸方向に移動される工程と、前記移動過程において、前記制動機構にて前記触知ピンの軸方向移動が制動される工程を含む方法とした。
【００１７】
また、前記触知ピン吸着台と前記触知ピンが磁力にて相互に吸着される工程と、前記吸着された状態で前記触知ピン吸着台が前記移動機構にて移動されることにより、前記触知ピンが軸方向に移動される工程と、前記移動過程において、前記制動機構にて前記触知ピンの軸方向移動が制動される工程を含み、前記触知ピン吸着台が移動される方向が、前記触知ピンの軸に対して略平行である、方法とした。
【００１８】
以下、より詳しく説明する。本発明の特徴は、先行技術に記載されているように触知ピンを「付勢」するのではなく、触知ピンを磁力にて吸着したまま牽引する方法を用いていることにある。
【００１９】
本発明の基本的な構成は、触知ピンと、該各触知ピンの軸方向移動を個別に制動し得る制動機構と、触知ピン吸着台と、該触知ピン吸着台を移動させる駆動機構を有するものとする。前記触知ピン吸着台及び前記触知ピンはそれぞれ磁石及び磁性体であり、磁力によって相互に吸着される。ここで、前記制動機構のうち任意のものが解除された状態で、前記触知ピン吸着台が磁力によって前記触知ピンを吸着したまま、前記駆動機構にて移動されることにより、前記触知ピンは軸方向へ移動される。該移動過程において、前記各触知ピンはそれぞれ目的の位置あるいはタイミングに達したところで、個別に、前記制動機構にて制動される。ここで、触知ピン吸着台が移動される方向は、触知ピンが軸方向に移動されるならば、いかなる方向でも良いが、後述するように、前記触知ピンの軸に対して略平行に移動されることが望ましい。
【００２０】
請求項でいうところの（触知ピンの軸方向移動を個別に制動しうる）制動機構は、該制動機構の機構・数・配置などについて、どのようなものを用いても良いのであり、本明細書に示す例はあくまで一例であり、これによって本発明が制約されるものではない。
【００２１】
触知ピン制動機構は触知ピン１本につき、かならずしも１個が用いられる必要は無いのであり、制動機構は複数用いられていて良い。例えば、触知ピン制動機構は図１３のように触知ピンの軸方向に複数個設けても良いし、図６のように触知ピンの両側から挟みこむように設けても良いのであり、このように複数個の制動機構を用いることにより、制動力を上げる方法も考えられる。ただしこれらはあくまで１例であり、触知ピン制動機構の数及び配置はどのようなものでも良いのであり、これによって本発明が制約されるものではない。
【００２２】
本発明においては、触知ピン制動機構による触知ピンの制動及び解除は必ずしも触知ピンの位置や触知ピン吸着台の位置等の位置情報に応じてなされる必要は無く、タイミング情報に応じてなされても良い。例えば、ステッピングモータにて触知ピン吸着台を移動し、その位置情報に基づいて触知ピンを制動・解除しても良いし、あるいは、触知ピン吸着台をほぼ一定速度で連続的に移動させながら、任意のタイミングで触知ピンを制動・解除しても良い。但しこれはあくまで一例であり、どのような情報に基づいてなされても良いのであり、本発明はこれによって制約されるものではない。
【００２３】
請求項に示す触知ピンについて、該触知ピンはどのようなものを用いても良い。例えば、触知ピンは戻り止めを有する形状とすることにより、該触知ピンが脱落することを防ぐことができる。また、触知ピンは必ずしも円柱である必要は無く、該触知ピンの軸に垂直な断面はどのような形状でも良いのであり、例えば、該断面を四角形その他の多角形にしても良い。また、触知ピンの軸に垂直な断面の断面積は必ずしも均一である必要は無く、触知ピンは円錐、三角錐、四角錐などを用いても良い。また、図７に示すように、段差を有する形状としても良い。また、側面に突起形状を有する形状でもよい。請求項に示す（触知ピン側面に有する）突起形状について、該突起形状の形状・個数・配置などはいかなるものでもよく、これによって本発明が制約されるものではない。例えば、図２０に示すように、触知ピンの周囲を取り巻くように円盤状の突起形状が設けられていても良い（このような例も、請求項における触知ピンの「側面」の概念に含まれる）し、タブ状の突起形状が設けられていても良い。図２０に示した例は、いずれも触知ピンの側面に設けた突起形状の例を示している。また、触知ピンは異質な材料を組み合わせて構成しても良いのであり、例えば先端部に柔らかい材料を用いることにより、指で触知した時の感触に配慮することもできる。ただしこれらはあくまで１例であり、触知ピンはどのようなものを用いても良いのであり、これによって本発明が制約されるものではない。
【００２４】
触知ピンは必ずしもマトリックス状に配列されている必要は無く、どのような配列・配置でも良い。例えば、点字に対応した配列でも良い。もちろん、該触知ピンがマトリックス状に配列されている場合でも、３次元形状の出力のみならず、通常の点字ディスプレイとして使用することも出来る。
【００２５】
触知ピン吸着台と触知ピンは磁力によって相互に吸着されうるものであれば、どのような構成を用いても良い。例えば、触知ピン吸着台が磁石で触知ピンが磁性体であっても良いし、触知ピン吸着台が磁性体で触知ピンが磁石であっても良いし、極性の異なる（相互に吸着する）磁石同士であっても良い。
【００２６】
触知ピンが磁性体あるいは磁石である場合、かならずしも、触知ピン全体が磁性体あるいは磁石である必要は無く、触知ピンの一部が磁性体あるいは磁石であっても良い。また、触知ピン吸着台が磁石あるいは磁性体である場合、かならずしも、触知ピン吸着台の全体が磁石あるいは磁性体である必要は無く、その一部が磁石あるいは磁性体で構成されていても良い。
【００２７】
触知ピンを磁力にて吸着する場合、触知ピンのいかなる部位を吸着台のいかなる部位にて吸着しても良いし、いかなる方向から吸着しても良い。例えば、触知ピンの端部を吸着しても良い。また、側面に突起形状を有する触知ピンの場合は該突起形状を吸着しても良い。また、段差を有する触知ピンの場合は該段差部分を吸着しても良い。また、触知面に近い側から吸着しても良いし、触知面と反対側から吸着しても良いし、触知ピンの側面から吸着しても良い。但しこれらはあくまで一例であり、これによって本発明が制約されるものではない。
【００２８】
触知ピン吸着台が磁力にて触知ピンを吸着する際、いかなる方向から吸着しても良いのであり、重力に抗して触知ピンを支持する場合と兼用していても良い。図２１について、触知ピン吸着台は略鉛直下方から触知ピンを磁力にて吸着している。ここで、触知ピン吸着台が触知ピンを吸着した状態で下方へ移動し、該移動過程において制動機構が触知ピンを制動する。しかし、図２１は同時に重力に抗して略鉛直下方から触知ピンを支持している。このように触知ピン吸着台が重力に抗して触知ピンを支持しうる場合においても、本発明の趣旨を満たすならば、本発明に含まれるものと解釈される。本発明は、磁力によって触知ピンを吸着することにより、逆さまや無重力状態など重力の影響に左右されずに動作しうることを特徴としている。本発明によれば、図２２のように、触知面を斜め下方に向けて配置することによって、ベッドに寝た状態の使用者が使用することができる。もしこの時、触知ピン吸着台と触知ピンが磁力によって相互に吸着されていなければ、回転角度が図２２のαに達した時に、触知ピンは、触知ピン吸着台から離れて、凸方向へ滑ってしまうことになる。ここで、本発明が適用されていれば、角度が図２２のα以上に達しても、触知ピンは磁力によって触知ピン吸着台に吸着された状態が維持されるのであり、これをもって本発明に含まれるものと解釈される。もちろんこれをテストする際には、通常の重力下においてなされるべきである。なお、図２１においては触知ピンの端部を吸着した場合を示したが、もちろん、触知ピンのどの部位を吸着した場合においても言えることであり、これは本発明全体において適用される。
【００２９】
触知ピンを磁力で吸着する機構・方式について、本明細書に示した例に限らずどのような機構・方式を用いても良いのであり、本発明はこれについて特定の機構・方式に制約されるものではない。
【００３０】
請求項に示す触知ピン吸着台について、該触知ピン吸着台は磁力によって触知ピンと相互に吸着されうるものであれば、どのようなものでも良い。例えば、図１５のように斜面を有する形状でも良いし、図１４のように穴が設けられた形状でも良いし、図１０のように長穴が設けられた形状でも良いし、図１７のようにスリット状のものでも良い。但しこれらはあくまで一例であり、触知ピン吸着台は磁力によって触知ピンと相互に吸着されうるものであれば、どのようなものでも良いのであり、本発明は、どのような触知ピン吸着台を用いるかによって制約されるものではない。
【００３１】
触知ピン吸着台の移動方向はどのような方向でも良い。図８及び図９は、周囲に磁性体からなる円盤を固定した形状の触知ピンを、磁石で構成された触知ピン吸着台を該円盤を磁力にて吸着した状態で、触知板へ近づく方向へ動かしながら、目的の位置に達した触知ピンをそれぞれ制動機構にて制動する方法を示している。また、触知ピン吸着台は触知板へ近づく方向へ移動されるだけでなく、触知板から遠ざかる方向へ移動される方法も用いることが出来る。図１及び図２及び図３は、触知ピンを磁力にて吸着した状態で、触知ピン吸着台を触知板から遠ざかる方向へ動かす様子を示している。また、触知ピン吸着台の移動方向は、かならずしも触知ピンの軸に平行な方向に限られるわけではない。図１１及び図１５は、触知ピン吸着台を略水平方向（触知ピンの軸に対して略垂直方向）に移動させる例を示している。図１１及び図１５において、斜面を有する吸着台を用い、該斜面において触知ピンを吸着した状態で、該吸着台を略水平方向へ動かすことにより、触知ピンは吸着台の斜面に吸着したまま滑動あるいは転動（該触知ピンに転動体が設けられている場合）し、ガイドに従って凸方向へ移動する。この場合、触知ピン吸着台を移動させる方向は必ずしも略水平方向（触知ピンの軸に対して略垂直方向）である必要は無く、どの方向に移動させても良い。何故なら、支持面の傾斜状態と移動方向と移動距離の相関関係によって触知ピンの軸方向移動距離が決まるからである。触知ピン側面に有する突起形状や触知ピンの端部や段差や側面をはじめ、触知ピンのどの部位を吸着しても良い。また、図１２及び図１６は、触知ピン吸着台にて触知ピンを吸着したまま、該触知ピン吸着台を軸について回転移動（請求項でいうところの「触知ピン吸着台を移動」とは、このような軸についての回転移動を含む概念である）させることによって触知ピンが移動される例を示している。但しこれらはあくまで一例であり、触知ピン吸着台を移動させる方向について、本明細書に示した例に限らずどのような方向に移動しても良いのであり、本発明は該移動方向について、特定の方向に制約されるものではない。
【００３２】
先述した図１１及び図１２及び図１５及び図１６の例に示すように、触知ピンが吸着台の面上を磁力で吸着したまま滑動あるいは転動（該触知ピンに転動体が設けられている場合）しながら牽引される場合も、本発明でいうところの、磁力で吸着した状態で移動する場合に含まれるのであり、このように、触知ピン吸着台が触知ピンを磁力にて吸着した状態で移動する際、かならずしも該吸着位置が同じ場所である必要は無い。
【００３３】
本発明を実施した情報機器においては、かならずしも吸着台及びその駆動機構は１つだけである必要は無いのであり、複数の吸着台及びその駆動機構を備えていても良い。複数の吸着台及びその駆動機構を備えておけば、全ての触知ピンを一斉に駆動するだけでなく、必要に応じてブロックごとに駆動することもできる。
【００３４】
触知ピン吸着台を移動させる時、該触知ピン吸着台はとどまることなく連続的に移動させても良いし、例えば、移動中において触知ピンを制動する度毎に一時停止しても良いのであり、本発明は、触知ピン吸着台のこのような移動の仕方によって制約されるものではない。
【００３５】
請求項に示す（触知ピン吸着台を移動させうる）移動機構について、該移動機構の機構・移動方向はどのようでも良いのであり、これによって本発明が制約されるものではない。一例として、送りねじとガイドを用いた方法を挙げることが出来る。例えば、触知ピン吸着台を移動する複数の送りねじを歯付きベルトで連動させることにより、広い面であっても略水平を保ったまま上下動させることが出来る。また、図４及び図５は斜面を利用して触知ピン吸着台を移動する方法を示している。ただし、これらの移動機構はあくまで一例であり、いかなる移動機構を用いても良いのであり、本発明は特定の移動機構に制約されるものではない。また、触知ピンを軸方向に移動させうるならば、触知ピン吸着台をいかなる方向に移動しうるものでも良く、請求項に示す移動機構は、特定の移動方向に制約されるものではない。
【００３６】
前述したように、移動機構は、触知ピンを軸方向に移動させうるならば、触知ピン吸着台をどの方向に移動させうるものでもよいが、触知ピンに無理な負荷がかからない方法として、触知ピン吸着台を触知ピンの軸に対して略平行に移動させる方法が望ましい。触知ピン吸着台を触知ピンの軸に対して垂直に移動させる方法や触知ピン吸着台を軸について回転させる方法は、触知ピンに曲げ応力が加わる可能性があるのに対し、触知ピン吸着台を触知ピンの軸に対して略平行に移動させる場合は触知ピンに曲げ応力が加わらないからである。
【００３７】
全ての触知ピンを出力完了した後、触知ピンの突出状態として表現された出力結果を人が指で触知する時、指によってピンに加えられる軸方向の圧力（以下、「触知圧力」と呼ぶ）に抗して該触知ピンの位置を保持する必要がある。制動機構の制動力によって触知圧力に抗しても良いが、全てのピンを出力完了した後にストッパー（以下、「耐圧ストッパー」と呼ぶ）にて全触知ピンを固定して触知圧力に抗する機構を設けても良い。ここで耐圧ストッパーは指によって触知ピンに加えられる軸方向の圧力に抗して触知ピンの位置を保持し得るものであるならば、いかなる方式・機構のものを用いても良い。触知圧力を受けた時に該触知ピンが押し下げられ、該触知圧力が取り除かれた時に弾性力にて元の位置に復帰する構成としても良い。ただし、耐圧ストッパーは必ず設けなければならないというわけではない。例えば、制動機構による制動力が触知圧力に抗しうるものである場合は耐圧ストッパーは必ずしも設けなくても良いものと思われる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明を実施した３次元触覚ディスプレイは、磁力によって吸着したまま（触知ピンを）牽引する方法を用いることにより、重力の影響を受けずに触知ピンを駆動することができる。例えば、壁に垂直に立てかけて使用できるし、逆さまにして使用することも出来るので、使用者がベッドに寝たまま使用できる。また、宇宙空間等の無重力状態においても使用できる。また、通常の点字ディスプレイとして使用することも出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
発明を実施するための最良の形態は以下のようなものと思われる。すなわち、側面に円盤状の突起形状を有する触知ピンを用いる。該突起形状は磁性体（金属）である。表面に磁石（ゴム磁石板等）を施した吸着台は、前記突起形状を磁力にて吸着したまま触知ピンの軸方向に移動することにより、触知ピンを凸方向へ移動させる。耐圧ストッパーを設け、全触知ピンが出力を完了した時に該耐圧ストッパーにて触知ピンを固定し、触知圧力に抗するようにする。出力が完了したことを音声やアクチュエータにて視覚障害者に知らせる機構を設ける。
【実施例１】
【００４０】
本実施例においては、磁力にて触知ピンの端部を吸着した状態で、触知ピン吸着台が移動する場合の一例を示す。
【００４１】
図１及び図２及び図３は、触知ピンの触知面から遠い側の端部を磁力にて吸着した状態で牽引する例を示している。最初に、吸着台が移動して全触知ピンを押し出し、全触知ピンを初期位置とする。次いで、任意の触知ピンが制動された状態（すなわち、任意の触知ピンが制動解除された状態）で、触知ピンの端部を磁力にて吸着した状態で触知ピン吸着台が移動する。該移動過程において任意の触知ピンが任意の位置にて制動される。
【００４２】
ここでは、説明を分かりやすくするために、最初に全触知ピンを初期位置にする様子を示したが、本発明において、触知ピンはかならずしも初期位置から動かされなければならないわけではなく、どの位置から動かされてもよいのであり、これによって本発明が制約されるものではない。
【００４３】
図１及び図２及び図３においては、触知面を縦に配置した例を示しており、壁掛け型等を想定しているが、触知面を床面へ向けて配置しても良いのであり、それによって使用者はベッドに寝た状態で使用することもできる。またその際、触知ピンは触知面から遠い側の端部に釘の頭様の戻り止めを有する形状とすることにより、触知ピンの脱落を防ぐこともできる。
【００４４】
触知ピンの端部を磁力にて吸着した状態で牽引する場合、図１及び図２及び図３に示すように触知ピンの触知面から遠い側の端部を吸着するだけでなく、触知面に近い側の端部を吸着する方法を用いても良い。図１４に示すように、吸着台にて触知ピンの触知面に近い側の端部を吸着した状態で凸方向へ触知ピン吸着台が移動する。該移動過程において任意の触知ピンが任意の位置にて制動される。図１４において全ての触知ピンが制動された後、触知ピン吸着台は図１４の矢印の方向へ移動して穴が触知ピンの上に位置するようにする。次いで、触知ピンを該触知ピン吸着台の穴を通すようにして、該触知ピン吸着台を下降させる。
【００４５】
触知ピン吸着台は、かならずしも触知ピンの軸方向に移動される必要は無い。図１５は、触知ピン吸着台を略水平方向に動かす例を示している。図１５において、触知ピン吸着台の底面から斜面にかけて、磁力にて触知ピンを吸着しうるようになっている。触知ピン吸着台を矢印方向へ動かすと、底面にて触知ピンの端部を吸着し、更に同方向へ動かし続けると、触知ピンは端部が吸着された状態で斜面を凸方向へ移動する（登って行く）。該移動過程において任意の触知ピンが任意の位置にて制動される。触知ピン吸着台はそのまま矢印方向へ移動しきることによって触知ピンが露出するよう構成しても良い。あるいは別の方法として、図１７のように触知ピン吸着台をスリット形状とし、全触知ピンが制動された後、矢印方向へ触知ピン吸着台をずらしてスリット部が触知ピンの上に位置するようにする。次いで、触知ピンを該スリットを通すようにして、該触知ピン吸着台を下降させるという方法を用いても良い。
【００４６】
触知ピン吸着台はどのように動かしても良い。図１６は、触知ピン吸着台を軸について回転させる例を示している。触知ピンの端部を磁力にて吸着した状態で、触知ピン吸着台を軸について回転移動させることにより、触知ピンは軸方向に移動される。該移動過程において、任意の触知ピンが任意の位置にて制動される。触知ピン吸着台はそのまま矢印方向へ回転しきることによって触知ピンが露出するよう構成しても良い。あるいは別の方法として、前述したスリット形状の触知ピン吸着台を用いる方法も考えられる。すなわち、図１７のように触知ピン吸着台をスリット形状とし、全触知ピンが制動された後、触知ピン吸着台をずらしてスリット部が触知ピンの上に位置するようにし、次いで、触知ピンを該スリットを通すようにして、該触知ピン吸着台を下降させるという方法を用いても良い。
【００４７】
ただし、ここに示したのはあくまで一例であり、触知ピンの端部を磁力にて吸着したまま触知ピン吸着台を移動する方法・機構は、いかなるものでも良い。
【実施例２】
【００４８】
本実施例においては、磁力にて触知ピンの側面を吸着した状態で、触知ピン吸着台が移動する場合の一例を示す。この方法は、吸着する面積を大きくすることが出来るので、触知ピンの端部を吸着する方法に比べ、触知ピンの吸着状態をより安定して保持出来ることに加え、触知ピン側面に有する突起形状を吸着する場合に比べ、触知面から見た触知ピンの実装密度を高めることが出来る。
【００４９】
図１８は、触知ピンの側面に磁性体を設け、触知ピン吸着台に有する磁石にて吸着した状態で該触知ピン吸着台を動かす例を示している。ここで、触知ピンの側面に図１９に示すような平面を設けておけば、より安定して吸着されるものと思われるが、もちろん、触知ピン側面の形状はどのようなものでも良い。
【００５０】
ただし、ここに示したのはあくまで一例であり、触知ピンの側面を磁力にて吸着したまま触知ピン吸着台を移動する方法・機構は、いかなるものでも良い。
【実施例３】
【００５１】
本実施例においては、磁力にて触知ピンの側面に有する突起形状を吸着した状態で、触知ピン吸着台が移動する場合の一例を示す。この方法は、触知ピンの端部を吸着する場合に比べ、吸着する面積を大きくすることが出来るので、触知ピンの吸着状態をより安定して保持出来る。
【００５２】
図８及び図９は、側面に円盤状の突起形状を有する形状の触知ピンを用い、該突起形状を磁力にて吸着した状態で触知ピン吸着台を移動させる例を示している。ここで、該触知ピンは図２０の左側に示す如き形状である。触知ピンの突起形状を磁力にて吸着した状態で、触知ピン吸着台を移動することにより、触知ピンは軸方向に移動される。該移動過程において、任意の触知ピンが任意の位置にて制動される。
【００５３】
図８及び図９においては、触知ピンの突起形状を触知面に近い側から吸着する様子を示しているが、もちろん、該突起形状は触知面から遠い側から吸着しても良い。その場合、例えば、壁掛け型や、触知面を下にして（使用者がベッドに寝た状態で使用する場合など）使用する場合等に有用であると思われる。
【００５４】
触知ピン側面の突起形状を吸着した状態で触知ピン吸着台を移動する方法においても、触知ピン吸着台はどのように動かしても良い。図１１は、前述した触知ピン吸着台を略水平方向（触知ピンの軸に対して略垂直方向）へ移動する方法を適用した例を示している。磁力にて触知ピン側面の突起形状を吸着した状態で触知ピン吸着台を略水平方向へ動かすと、該触知ピン吸着台の傾斜にしたがって、触知ピンは軸方向に移動される。
【００５５】
図１２は、触知ピン吸着台を軸について回転移動させた例を示している。磁力にて触知ピン側面の突起形状を吸着した状態で触知ピン吸着台を軸について回転移動すると、該触知ピンは追随して軸方向に移動される。図１１及び図１２においては、図１０に示すように、触知ピン吸着台に設けられた長穴を通した状態にある。
【００５６】
触知ピン側面の突起形状はどのようなものでも良い。図２０は、触知ピン側面の突起形状の様々な例を示している。その際、該突起形状の形状に応じて最適な吸着方法を用いることが望ましい。例えば、図２０の右側に示すような突起形状を設けた場合、前述したように触知面に近い側から吸着したり、あるいは、触知面から遠い側から吸着する方法が最適であろうし、図２０の右側に示すような突起形状を設けた場合、触知ピンの軸に垂直な方向から吸着する方法（すなわち、該突起形状の面積が広い部分を吸着する）が最適と思われる。このように、触知ピンを磁力にて吸着する際、どちらからどのような方法・機構にて吸着しても良い。
【００５７】
ただし、ここに示したのはあくまで一例であり、触知ピンの側面に有する突起形状を磁力にて吸着したまま触知ピン吸着台を移動する方法・機構は、いかなるものでも良い。
【実施例４】
【００５８】
本実施例に置いては、磁力にて触知ピンの段差を吸着した状態で、触知ピン支持が移動する場合の一例を示す。
【００５９】
図７は、触知ピンが段差を有する形状である場合の例を示している。触知ピン吸着台は該段差を吸着した状態で移動しても良い。この場合、前述した側面に突起形状を有する触知ピンの例と同様に考えることができる。
【００６０】
ただし、ここに示したのはあくまで一例であり、触知ピンに有する段差を磁力にて吸着したまま触知ピン吸着台を移動する方法・機構は、いかなるものでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
点字ディスプレイとしても、３次元触覚ディスプレイとしても用いることが出来る。例えば、地形その他の地図情報を３次元として表示することにより、視覚障害者の道案内に利用することができる。その際、壁掛け式とすると、スペースを占有しないので狭い場所にも設置できる。また、宇宙空間等の無重力環境においても使用可能である。また、コンピュータゲームの表示装置として用いれば、表現の幅が広がる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】全触知ピンが初期位置に押し出された様子
【図２】図１において、触知ピン吸着台の移動過程において任意の触知ピンが制動された様子
【図３】図２において、更に別の触知ピンが制動された様子
【図４】触知ピン吸着台を移動させる移動機構の例を示す図
【図５】図４において、触知ピン吸着台を押し上げた様子
【図６】両側から挟みこむように制動機構を配置した様子
【図７】段差を有する形状の触知ピンの例を示す図
【図８】触知ピン側面の突起形状を吸着した状態で移動する機構を示す図
【図９】図８において、触知ピンが移動中に制動される様子
【図１０】側面に突起形状を有する触知ピンを、長穴を有する触知ピン吸着台にて吸着する様子
【図１１】側面に突起形状を有する触知ピンを、斜面を有する触知ピン吸着台にて吸着した状態で移動する機構を示す図
【図１２】側面に突起形状を有する触知ピンを、軸について回転移動する触知ピン吸着台にて吸着した状態で移動する機構を示す図
【図１３】縦に並べて複数の制動機構を配置した様子
【図１４】触知面に近い側の端部を吸着した状態で触知ピン吸着台を移動させる例
【図１５】触知面に近い側の端部を吸着した状態で触知ピン吸着台を略水平方向へ移動させる例
【図１６】触知面に近い側の端部を吸着した状態で触知ピン吸着台を軸について回転移動させる例
【図１７】スリット状の触知ピン吸着台を用いる様子
【図１８】触知ピン側面を吸着する様子
【図１９】側面に平面部を設けた触知ピン
【図２０】側面に有する突起形状の様々な例
【図２１】触知ピン吸着台が重力に抗して触知ピンを支持しうる場合を示す図
【図２２】触知面を斜め下方に向けて配置した様子
【符号の説明】
【００６３】
１        触知ピン
２    制動機構
３    制動機構の作用端（触知ピンの側面に接触して制動力を及ぼす部位）
４    触知ピン吸着台
５    触知板（触知ピンが突き出している様子を指で触知する表面の板）
８    触知ピン吸着台を回転移動させる回転軸
２２  触知ピン吸着台を動かすための斜面
２３  車輪
２４  送りねじ
２５  モーター
２６  歯車
２７  ガイド
３１  触知ピンの段差
３２  触知ピン側面に有する突起形状
３３  触知ピン吸着台に有する長穴
３４  貫通穴
３５  磁石
３６  磁性体
３７  平面部位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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