(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、コスト及び消費電力を低減するための触知ピンの駆動方法・機構を実現する。【解決手段】重力によって軸方向に移動されうる触知ピンを有し、該触知ピンは軸方向移動を制動しうる制動機構にて個別に制動されている。前記触知ピンの略鉛直下方に、移動機構にて移動される触知ピン支持台を有する。前記触知ピン支持台を任意の位置へ移動した後、任意の触知ピンを制動解除すると、該触知ピンは重力によって軸方向に落下し、前記触知ピン支持台にて支持される。落下が完了したピンは再び制動される。前記触知ピン支持台を順次略鉛直下方へ動かしてはこの過程を繰り返す。【選択図】図１
2007310345.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、
重力によって軸方向に移動されうる前記触知ピンを有し、
前記触知ピンの軸方向移動を個別に制動しうる制動機構を有し、
前記触知ピンを、前記重力によって軸方向に移動される前の初期位置に移動させうる初期化機構を有する
ことを特徴とするもの
【請求項２】
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、
重力によって軸方向に移動されうる前記触知ピンを有し、
前記触知ピンの軸方向移動を個別に制動しうる制動機構を有し、
前記触知ピンを、前記重力によって軸方向に移動される前の初期位置に移動させうる初期化機構を有し、
前記触知ピンを支持しうる触知ピン支持台及び該触知ピン支持台を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３】
請求項２において、
前記移動機構が、前記触知ピン支持台を
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４】
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、
前記触知ピンが重力によって軸方向に移動される前の初期位置へ移動される工程と、
前記触知ピンが前記初期位置にて、制動機構にて軸方向移動が制動される工程と、
触知ピン支持台が移動することにより、前記触知ピンから前記触知ピン支持台までの軸方向の距離が変化する工程と、
前記制動機構が制動解除されることにより、重力によって前記触知ピンが軸方向に落下あるいは滑り落とされ、前記触知ピンが、前記触知ピン支持台にて支持される工程と、
前記支持された触知ピンが、制動機構にて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５】
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、
前記触知ピンが重力によって軸方向に移動される前の初期位置へ移動される工程と、
前記触知ピンを支持している触知ピン支持台が移動することにより、前記触知ピンを軸方向に、重力によって前記触知ピン支持台へ追従移動させる工程と、
前記追従移動する過程において、前記触知ピンが制動機構にて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６】
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、
前記触知ピンが重力によって軸方向に移動される前の初期位置へ移動される工程と、
前記触知ピンを軸方向に、重力によって落下あるいは滑り落ちさせる工程と、
前記落下あるいは滑り落ちる途中において、前記触知ピンが制動機構にて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
【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ため、該付勢手段はいかなるものであるのか不明だが、技術常識として考えると、ばねを想定しているものと思われる。しかし、ピンの数が多くなるにつれてばねの数も増え、それに抗する昇降板の駆動機構も大きな駆動力が必要とされるので電力が嵩む。また、ピンの突出し量を大きく確保しようとすると、ばねの長さを大きくしなければならず、コストが嵩む。また、制動機構の制動力も、ばねの力に抗しうるものが必要とされる。
【０００８】
これら先行技術に鑑み、本発明は３次元触覚ディスプレイにおいて、コストや消費電力の低減を目標とした。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、重力によって軸方向に移動されうる前記触知ピンを有し、前記触知ピンの軸方向移動を個別に制動しうる制動機構を有し、前記触知ピンを、前記重力によって軸方向に移動される前の初期位置に移動させうる初期化機構を有する構成とした。
【００１０】
また、重力によって軸方向に移動されうる前記触知ピンを有し、前記触知ピンの軸方向移動を個別に制動しうる制動機構を有し、前記触知ピンを、前記重力によって軸方向に移動される前の初期位置に移動させうる初期化機構を有し、前記触知ピンを支持しうる触知ピン支持台及び該触知ピン支持台を移動させうる移動機構を有する構成とした。
【００１１】
また、重力によって軸方向に移動されうる前記触知ピンを有し、前記触知ピンの軸方向移動を個別に制動しうる制動機構を有し、前記触知ピンを、前記重力によって軸方向に移動される前の初期位置に移動させうる初期化機構を有し、前記触知ピンを支持しうる触知ピン支持台及び該触知ピン支持台を移動させうる移動機構を有し、前記移動機構が、前記触知ピン支持台を略鉛直方向に、移動させうるものである構成とした。
【００１２】
また、具体的な方法としては、前記触知ピンが重力によって軸方向に移動される前の初期位置へ移動される工程と、前記触知ピンが前記初期位置にて、制動機構にて軸方向移動が制動される工程と、触知ピン支持台が移動することにより、前記触知ピンから前記触知ピン支持台までの軸方向の距離が変化する工程と、前記制動機構が制動解除されることにより、重力によって前記触知ピンが軸方向に落下あるいは滑り落とされ、前記触知ピンが、前記触知ピン支持台にて支持される工程と、前記支持された触知ピンが、制動機構にて軸方向移動が制動される工程を含む方法とした。
【００１３】
また、前記触知ピンが重力によって軸方向に移動される前の初期位置へ移動される工程と、前記触知ピンを支持している触知ピン支持台が移動することにより、前記触知ピンを軸方向に、重力によって前記触知ピン支持台へ追従移動させる工程と、前記追従移動する過程において、前記触知ピンが制動機構にて軸方向移動が制動される工程を含む方法とした。
【００１４】
また、前記触知ピンが重力によって軸方向に移動される前の初期位置へ移動される工程と、前記触知ピンを軸方向に、重力によって落下あるいは滑り落ちさせる工程と、前記落下あるいは滑り落ちる途中において、前記触知ピンが制動機構にて軸方向移動が制動される工程を含む方法とした。
【００１５】
以下、より詳しく説明する。本発明の本質は、３次元触覚ディスプレイにおいて、重力を利用した触知ピンの駆動を実現するための仕組みにある。図１及び図２及び図３は、本発明の原理を典型的な例を挙げて示している。触知ピン（図１の１）を、重力によって軸方向に移動しうるよう配置し、各触知ピンの軸方向の移動を個別に制動し得る制動機構（図１の２）を有し、触知ピンが重力によって軸方向に移動していく先に、移動機構によって移動されうる触知ピン支持台（図１の４）を有する構成とする。触知ピンを前記制動機構にて軸方向移動を制動した状態で、前記触知ピン支持台を略鉛直下方へ移動させる（図２）。次に、任意の触知ピンを制動解除すると、該触知ピンは重力によって軸方向に落下し、触知ピン支持台にて支持される（図３）。このようにして重力による軸方向移動が完了した触知ピンは再び制動機構にて制動される。あとはこれの繰り返しであり、再び触知ピン支持台が略鉛直下方へ移動し、任意の触知ピンが制動解除されて落下し、触知ピン支持台にて支持され、該触知ピンが再制動される。
【００１６】
触知ピンの軸方向移動を制動するための制動機構は、どのようなものを用いても良いのであり、本発明は制動機構の種類によって制約されるものではない。
【００１７】
また、必ずしも一度に目的の位置まで落下させる必要は無いのであり、複数回の落下・再制動を繰り返して目的の位置まで触知ピンを移動させても良い。例えば１回の落下・再制動の間隔を０．０１秒とし、ある触知ピンは落下・再制動を５回繰り返し、またある触知ピンは落下・再制動を１０回繰り返すことによって目的の位置に達するなどの方法も考えられる。
【００１８】
また、必ずしも全ての触知ピンを一斉に落下させる必要は無いのであり、順番に、あるいはブロックごとに処理しても良い。もちろん、これらの様々な制御方法は必要に応じてどのような方法を用いても良いのであり、本発明はこれら特定の制御方法に制約されるものではない。
【００１９】
触知ピンを触知ピン支持台にて支持する際、該触知ピンのいかなる部位を支持しても良い。触知ピンの被支持部は、図７の９に示されるような触知ピンの下端部（触知面に突き出す側の反対側の端部）に限定されない。触知ピンはいかなる形状でも良いのであり、触知ピンのいかなる部位を被支持部としても良い。例えば、触知ピンが図２０に示すような段差を有する形状の場合、該段差（図２０の３１）部分を被支持部としても良い。また、触知ピンが側面に突起形状を有する形状の場合、該突起形状を被支持部としても良い。但しこれらはあくまで一例であり、触知ピンのいかなる部位が支持されても良いのであり、これによって本発明が制約されるものではない。
【００２０】
図４、図５、図６は、触知ピン支持台と移動方向の様々な組み合わせの例を示している。図４は、支持面が水平な触知ピン支持台が略鉛直下方へ向けて移動されることにより、触知ピンが重力によって軸方向移動される方式を示している。このような移動機構の一例として、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、触知ピン支持台を駆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１６及び図１７に示すように、略水平方向に移動される斜面にて駆動する機構も考えられる。また、図１６の２２はソレノイドにて略水平方向に駆動しても良い。ただし、これらの機構はあくまで一例であり、いかなる機構を用いても良い。
【００２１】
図５は、傾斜した支持面を有する触知ピン支持台が触知ピンの軸に対して略垂直方向に、移動されることにより、触知ピンが重力によって軸方向移動される方式を示している。この場合、移動機構によって触知ピン支持台を移動させる方向は必ずしも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。また、このような支持面の傾斜は、斜面を有する触知ピン支持台を用いるだけでなく、平板な触知ピン支持台を傾斜して配置することによって実現しても良い。
【００２２】
図６は、回転軸（図６の８）について触知ピン支持台（図６の４）を回転移動（請求項における触知ピン支持台の「移動」は、このように軸について回転移動することを含む概念である）させることによって触知ピンを重力によって軸方向移動させる方式を示している。
【００２３】
請求項において、触知ピン支持台を移動させうる移動機構は、その方式・機構・移動方向について、本明細書に示した例はあくまで一例であり、該移動機構はどのような方式・機構・移動方向の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】
請求項３について、触知ピン支持台を触知ピンの軸に垂直に移動させる方法・機構を用いる場合、該出力装置の側方（触知ピン支持台が移動する先）に大きなスペースが必要となる。また、触知ピン支持台を回転軸について回転移動させる方法・機構を用いる場合、回転軸に近い位置の触知ピンの軸方向移動量を確保するためには回転角度を大きく取る必要があり、出力装置は鉛直上下方向の厚みが増してしまう。しかし、触知ピン支持台を触知ピンの軸に略平行に移動させる方法・機構を用いた場合、このような無駄なスペースを必要としない。
【００２５】
本発明において、触知ピン支持台を移動させる移動機構による移動の制御はどのようなものでも良いのであり、本発明は移動の制御について制約されるものではない。例えば、一定の速度で連続的に移動させても良い。また、移動過程において任意の位置あるいはタイミングにおいて一時停止を繰り返しても良いのであり、触知ピン支持台を任意の位置あるいはタイミングにおいて一時停止（位置決め）させ、該一時停止中において触知ピンを落下あるいは滑り落ちさせるようにしても良い。但しこれらはあくまで一例であり、移動の制御はどのようなものを用いても良いのであり、本発明は移動の制御について、特定の方法に制約されるものではない。
【００２６】
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支持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支持台を移動し、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、触知ピン支持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。
【００２７】
請求項における初期化機構について、触知ピンを重力によって軸方向に移動される前の初期位置に移動させうるものであるならば、いかなる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。何らかの方法・機構によって触知ピンが重力によって軸方向に移動される前の位置（以下、「初期位置」と呼ぶ）に移動されることによって初期化が行われる。初期化のための専用の機構を設けても良いが、図４、図５、図６、において触知ピン支持台（４）を同図の矢印（７）と逆の方向に動かすことによって触知ピン群を押し上げる方法を用いれば、初期化のための専用の機構を設ける必要は無い。全触知ピンの制動機構を解除し、同機構によって触知ピン群を押し上げる。触知ピンが初期位置に復帰すると、触知ピンは再び制動機構にて制動される。但し、これはあくまで一例であり、触知ピンを初期位置に移動するためにいかなる初期化方法・初期化機構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。また、初期化機構は触知ピンを落下させるための落下機構や、触知ピン支持台及び移動機構、あるいはその他どのような機構と兼用されていても良い。
【００２８】
本発明において「初期位置」とは、触知ピンが重力によって軸方向に移動される前の位置を大まかに指しているのであり、特定の方向や数値に制約されるものではない。すなわち、触知ピンがその位置に設定された後の、装置の動作により、重力によって触知ピンを、軸方向に移動させうるのであれば、本発明でいうところの「初期位置」に含まれる。
【００２９】
触知ピンを重力によって軸方向に移動させる方法・機構はどのようなものを用いても良い。一例として、触知ピンが初期位置にて制動機構にて制動されており、該制動が解除されることによって触知ピンが重力によって軸方向に移動される方法を挙げることができるが、これはあくまで一例に過ぎないのであり、触知ピンは重力によって軸方向に移動される前に、必ずしもあらかじめ初期位置で触知ピンが制動機構にて制動されている必要は無い。他の一例として、図１９のような方法を示すことが出来る。図１９は初期化機構を構成するものであり、触知ピンを初期位置まで押し上げるための板（以下、「初期化機構の板」と呼ぶ）である。ここで、触知ピンは、該触知ピンの周囲に突起形状を有するものを用いる。貫通領域の狭い部位（図１９の２９）にて触知ピン側面の突起形状を鉛直下方から押し上げる。触知ピンが初期位置に達すると、初期化機構の板（図１９の２８）を図の矢印方向へスライドさせることにより、触知ピン側面の突起形状は貫通領域の広い部位をすり抜け、触知ピン群が落下する。このように、図１９で示すように、初期化機構に触知ピンを重力によって軸方向に移動させる機能を持たせることも出来、この場合も、本発明でいうところの初期化機構に含まれる。但し、これはあくまで一例であり、触知ピンを重力によって軸方向に移動させる方法・機構はどのようなものを用いても良い。
【００３０】
触知ピンを重力によって軸方向に移動させる前に初期位置で触知ピンが制動され、該移動後に再び制動される場合について、初期位置での制動と、移動後になされる制動は、必ずしも同一の制動機構によってなされる必要は無い。制動機構は複数用意されていて良いのであり、用途によってそれらを使い分けても良い。
【００３１】
請求項において「重力によって軸方向に移動されうる」触知ピンとは、制動機構による制動や、触知ピン支持台または初期化機構による支持や、その他触知ピンの軸方向移動を妨げる機構が存在しないと仮定した時に、該触知ピンが、重力による軸方向への落下や、重力による軸方向への滑り落ちや、重力による軸方向への（触知ピン支持台の移動に対する）追従移動をしうる触知ピンを指している。すなわち、触知ピンの「移動」とは前記落下や前記滑り落ちや前記追従移動を含む上位概念である。
【００３２】
触知ピンはいかなる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れば、逆さにした時に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のであり、これによって逆さにした時の触知ピン脱落効果も期待できる。また、触知ピンは異質な素材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素材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。また、触知ピンはいかなる大きさの径・長さのものを用いても良い。但しこれらはあくまで一例であり、触知ピンはいかなる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。
【００３３】
触知ピンの数及び配列はどのようなものでも良い。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。また、触知ピンの数は何本でも良い。但しこれらはあくまで一例であり、触知ピンの数及び配列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。
【００３４】
触知ピン支持台は、触知ピンを略鉛直下方から支持し得るものであれば、どのようなものでも良い。例えば、図４の４のように平板な形状でも良いし、図５の４のように斜面を有する形状でも良いし、図９の４のように階段状でも良い。例えばまた、支持面に衝撃吸収材を施すことによって、落下してきた触知ピンが支持面に衝突する際の衝撃音を低減し、静粛性を高めることが出来る。例えばまた、図５において図示されている矢印（７）と逆方向へ触知ピン支持台（４）を動かすことによって触知ピン群を押し上げて初期化する場合、支持面は滑りやすい素材・形状とすることにより、触知ピンの軸に対する直角方向の曲げ応力を最小限に抑え、触知ピンが上方向に押し上げられやすくすることができる。また、触知ピンのどの部位を支持しうるものでも良い。但しこれらはあくまで一例であり、触知ピン支持台はいかなる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。
【００３５】
請求項における（触知ピンの軸方向移動を個別に制動しうる）制動機構について、該触知ピン制動機構の種類・数・配置はいかなる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。例えば、触知ピン制動機構は図８の２のように触知ピンの軸方向に複数個設けても良いし、図１８の２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、制動力を上げることができる。但しこれらはあくまで一例であり、触知ピン制動機構の種類・数・配置はいかなる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。
【００３６】
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。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。耐圧ストッパーの例として、図１０及び図１１のように、触知ピンの側面から加える摩擦力を利用した機構（１２）や、図１２及び図１３のように、触知ピンの側部において軸方向へ圧力を加えられる形状を設け、それに対向して圧力を受ける形状を耐圧ストッパーに設ける機構（１３）を挙げることが出来る。図１２及び図１３においては、耐圧ストッパーに感圧センサーを設置し、触知圧力を検知する機構を設けても良い。しかし、これらはあくまで一例であり、特定の方式・機構によって限定されるものではない。また、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。
【００３７】
前記耐圧ストッパーにて触知ピン群を固定した後、該固定状態のまま触知ピン群を動かして触知板の穴から触知ピン群を突き出す機構を設けても良い。図１４及び図１５は、このような構成とした様子を示している。
【発明の効果】
【００３８】
３次元触覚ディスプレイにおいて、コストを低減でき、消費電力も低減できる。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、触知ピンの端部を被支持部とし、水平な触知ピン支持台を図１６及び図１７で示す機構にて鉛直上下方向に駆動する。触知ピン支持台は最初に全ての触知ピンを初期位置まで持ち上げ、該触知ピン支持台を水平を保ったまま、該初期位置から一定速度で下降させ、前記触知ピンを重力によって前記触知ピン支持台に追従して軸方向移動させる。該下降過程において、それぞれの制動機構が任意のタイミングで触知ピンの軸方向移動を制動する。触知ピンの下端部には脱落防止のため、釘の頭の如き出っ張りを設け、逆さまにしても触知ピンが抜け落ちないようにする。摩擦力によって保持す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】
触知ピンは初期位置へ移動され、該初期位置にて前記触知ピンは制動されている。次に、触知ピン支持台が移動することにより、触知ピンから触知ピン支持台までの軸方向の距離（図７の１１）が変化される。次に、任意の触知ピンを制動解除すると、該触知ピンは重力によって軸方向に落下あるいは滑り落ち、前記触知ピン支持台にて受け止められる（図３）。前記落下が完了した触知ピンは再び制動機構にて再制動される。前記触知ピン支持台の表面を順次略鉛直下方へ動かすよう触知ピン支持台を移動させては、この過程を繰り返すことにより、全触知ピンの出力が完了する。
【００４１】
本発明は３次元形状の出力のみならず、点字を出力することも出来るが、その場合は凸か凹の２値出力となる。そのような２値出力においては凹状態の触知ピンは全て触知ピン支持台にて支持され得るので、必ずしも前記再制動は必要無い。また、支持台が移動する最終位置まで追従する触知ピンについても、必ずしも前記再制動は必要無い。
【実施例２】
【００４２】
請求項５に示す方法として、触知ピンを落下させることなく触知ピン支持台に追従させる方法が考えられる。例えば、任意の触知ピンの制動機構を解除し、触知ピン支持台を略鉛直下方へ移動させていくと、該触知ピンは触知ピン支持台に追従して略鉛直下方へと移動していく。該追従移動過程において、目的の位置（あるいはタイミング）に達した触知ピン（任意の触知ピン）を順次制動機構にて制動していくことにより、全触知ピンの出力が完了する。この時、触知ピン支持台が連続的な移動中において任意の触知ピンが制動されても良いし、あるいは触知ピン支持台が移動過程において一時停止（位置決め）を繰り返し、該一時停止（位置決め）ごとに任意の触知ピンが制動されても良いのであり、この場合も請求項５の「触知ピンが追従移動する過程」に含まれる。もちろん、触知ピン支持台の移動方法は本明細書に示す全ての方法を用いることが出来る。
【００４３】
本実施例を用いた場合、触知ピンを落下あるいは滑り落ちさせる方法と比べた場合、落下あるいは滑り落ちてきた触知ピンを支持する際の衝撃音が発生しない等の利点がある。
【実施例３】
【００４４】
重力による触知ピンの落下あるいは滑り落ちを利用する他の方法として、落下あるいは滑り落ちてくる触知ピンを支持台にて受け止めるのではなく、落下あるいは滑り落ちてゆく途中において、任意の触知ピンを任意のタイミングで再制動する方法を用いても良い。触知ピンの制動を解除すると、該触知ピンは重力加速度に従って落下する。例えば、前記制動解除の０．１秒後に該触知ピンを再制動すれば、該０．１秒間の落下距離だけ略鉛直下方に移動することになる。同様に０．２秒後に再制動すれば該０．２秒間の落下距離だけ略鉛直下方へ移動することになる。本実施例の場合、触知ピン支持台は必ずしも必要ではない。但し、ここで示したようにタイミング情報に基づいて任意のタイミングで制動するのみならず、触知ピンの位置情報を得るセンサー情報に基づいて任意の位置で制動しても良い。その際、触知ピンの位置情報を得るセンサーはどのようなものを用いても良く、例えば、赤外線センサー等が考えられる。
【００４５】
本実施例を用いた場合、請求項１と請求項２の違いとして示すように、触知ピンを支持しうる触知ピン支持台及び該触知ピン支持台を移動させうる移動機構が必ずしも必要ではないという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
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。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】
【００４７】
【図１】触知ピンが初期位置にある状態
【図２】触知ピン支持台が位置決めした状態
【図３】制動機構を解除して触知ピンが重力にて落下した状態
【図４】触知ピン支持台を略鉛直下方へ移動する様子
【図５】触知ピン支持台を触知ピン軸に対して略垂直方向に動かす様子
【図６】触知ピン支持台を回転軸について回転移動させる様子
【図７】「軸方向移動距離」を説明する図
【図８】複数の制動機構を用いる例
【図９】階段状の触知ピン支持台（支持面）を用いた例
【図１０】摩擦式耐圧ストッパーの例
【図１１】摩擦式耐圧ストッパーにて制動した様子
【図１２】感圧センサー付き耐圧ストッパーの例
【図１３】感圧センサー付き耐圧ストッパーにて制動した様子
【図１４】触知板を別に設けた様子
【図１５】図１４において耐圧ストッパーによる固定状態のまま押し上げた様子
【図１６】斜面にて触知ピン支持台を押し上げる機構の例
【図１７】図１６において斜面にて触知ピン支持台を押し上げた様子
【図１８】ピンの両側に制動機構を設けた様子
【図１９】初期化機構に触知ピン落下機能を組み込んだ例を説明する図
【図２０】段差を有する触知ピンの例
【符号の説明】
【００４８】
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    触知ピン支持台
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）
６    ピン側面に接する部分に設けた起伏
７    触知ピン支持台を移動させる方向
８    触知ピン支持台を回転移動させる回転軸
９    被支持部（触知ピン支持台によって支持される部位）
１０  支持位置（触知ピン支持台において触知ピンを支持する部位）
１１  軸方向移動距離
１２  摩擦力による耐圧ストッパー
１３  形状による耐圧ストッパー
１４  感圧センサー（感圧ゴム等）
２２  触知ピン支持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
２８  触知ピンを初期位置へ押し上げる板（初期化機構）
２９  貫通穴の狭い部位
３０  貫通穴の広い部位
３１  触知ピンの段差
【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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