專利名稱：點陣式磁控凸點盲文顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于盲文閱讀工具領域，尤其是點字盲文、圖形顯示器領域。
背景技術：
盲文點字顯示器的關鍵技術在于盲文觸點的凸起與平整兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換及鎖定， 從而實現(xiàn)盲文文本的顯示。常見的盲文點字顯示技術主要是通過磁、電或溫度來控制材料的形變，從而控制盲文觸點在凸起與平整之間的轉(zhuǎn)換。專利號CN03256935. 1及專利號CN200510105242. 8都是利用平行排列的階梯狀壓
電片來控制盲文觸點的移動。但此類盲文點字顯示器都存在機械結構復雜，活動部件較多， 整體結構的強度低，壓電片的更換不方便，生產(chǎn)流程復雜，零件制作成本高和加工難度大的不足。專利號CN00226103. 0 以及專利號 CN200810047306. 7 專利號 CN201010132557. 2 都是采用SMAGhape Memory Alloy)形狀記憶合金作為形變材料的溫控形變盲文點字顯示器。兩者都是通過電流使記憶合金材料溫度升高，使材料發(fā)生定向形變，從而使盲文觸點凸起。其中專利號CN002^103. 0在通電使觸點凸起后，若停止供電，記憶合金并不會立刻自動恢復原狀，而今是隨著溫度的還原而逐漸軟化，用戶需要主動將觸點按下，這不符合盲文點字顯示器的功能要求。專利號CN200810047306. 7通過驅(qū)動電路控制雙程記憶合金片的加熱，若長時間運作將造成合金片溫度過高，容易使鏈接零件變形而導致部件損壞，降低了設備的耐用性。同時形狀記憶合金材料的成本高，有礙于盲文點字顯示器的普及與推廣。專利號CN201010132557. 2采用電磁體推動永磁體方式實現(xiàn)觸點的凸起與平整， 但并未提供觸點凸起與平整兩種狀態(tài)鎖定的實現(xiàn)方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有盲文點字顯示裝置生產(chǎn)難度大，材料成本高，觸點狀態(tài)鎖定困難的不足，本發(fā)明提供采用磁力作為驅(qū)動力，使用簡單機械裝置實現(xiàn)觸點的狀態(tài)在凸起、平整間轉(zhuǎn)換及狀態(tài)鎖定，從而實現(xiàn)盲文點字顯示的裝置。裝置同時提供觸點狀態(tài)反饋信號，便于外部電路實現(xiàn)對觸電狀態(tài)的檢測，對錯誤顯示點進行糾正。本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)。顯示器結構
圖1是本點陣式磁控凸點盲文顯器的結構圖，圖2是顯示器部件側(cè)面視圖，圖3是顯示器部件側(cè)面俯視圖。圖4為各部件俯視圖。圖5為縱剖面組裝圖。顯示器由線路板3、觸點模塊組成的陣列及表殼1組成。觸點模塊包括觸點外殼4、底座5、線圈6、鐵芯7、頂桿8、永磁體9、定位銷10、觸點11及彈簧12。表殼1上有觸點孔2，觸點將過該孔上升或下降。線路板3上布有連接電磁線圈和狀態(tài)反饋線路的導線23，交叉處絕緣，分別與電磁線圈和底座5上的金屬片13相連通。
圖2為該盲文點字顯示器觸點模塊零件的結構圖。4為觸點外殼，上部有用于觸點通過的孔。5為底座，上部有旋轉(zhuǎn)下降斜面17;在一側(cè)旋轉(zhuǎn)斜面缺口 15處有兩片相互絕緣的彈性金屬片13通過導線分別與線路板上的兩條反饋線相連通。14為底座上的定位槽，用于固定底座與頂桿的相對位置。6為線圈。7為鐵芯。8為頂桿，其外徑與底座內(nèi)徑相同，邊緣有兩對旋轉(zhuǎn)升降斜面16，中部有套筒19，下部有卡位凸點18，組裝時嵌入底座定位槽14 中，用于固定頂桿與底座的相對位置。9永磁體。10為定位銷，定位銷的滑片21厚度大于底座與頂桿的邊緣厚度之和，外徑與底座外徑相同，中部有轉(zhuǎn)軸20。定位銷滑片到達頂桿邊緣最低點時，頂桿中部套筒19不會接觸定位銷圓盤平面。11為觸點，底部有孔，使其置于定位銷之上時，底面不與定位銷上部表面相接處，可減小定位銷旋轉(zhuǎn)時受到的摩擦力。12 為彈簧。圖5是顯示器縱剖面組裝圖，從上到下依次為1、4、12、11、10、8、9、5、6、7、3。右側(cè)圖片為去除觸點外殼4且旋轉(zhuǎn)一定角度后的剖面圖，便于清楚顯示構造。除線路板3、彈性金屬片13、線圈6、鐵芯7夕卜，其他所有零件內(nèi)外表面均應噴涂聚四氟乙烯涂層以降低摩擦力，有利于提高觸點反應速度及降低錯誤顯示率。驅(qū)動原理
當接收到外來顯示信號時，電路板上的控制單元通過尋址首先將信號其轉(zhuǎn)換為驅(qū)動電流，控制電磁鐵的通斷。觸點初始狀態(tài)為平整，狀態(tài)由平整向凸起轉(zhuǎn)換過程
觸點初始為平整狀態(tài)，即定位銷的滑片位于底座的邊緣缺口處。永磁體9受到電磁體 6、7向上的排斥力推動頂桿8向上運動，由于頂桿與定位銷10同軸且通過滑片21斜面接觸，頂桿又推動定位銷10向上運動，定位銷推動觸點11向上運動，壓縮彈簧12。當頂桿的邊緣斜面高過底座的邊緣時，定位銷的滑片在彈簧作用下沿頂桿邊緣斜面17旋轉(zhuǎn)90度至頂桿邊緣缺□處，觸點凸起，驅(qū)動電流切斷后，在彈簧作用下，觸點、定位銷、頂桿向下運動， 定位銷滑片沿底座邊緣斜面滑動旋轉(zhuǎn)90度至底座缺口對面，同時推動頂桿向下運動，觸點鎖定在凸起狀態(tài)。兩金屬片13在滑片21離開后分離，使底座上的兩條信號反饋線開路，通過外部電路可讀出觸點的狀態(tài)。觸點初始狀態(tài)為凸起，狀態(tài)由凸起向平整轉(zhuǎn)換過程
觸點初始為凸起狀態(tài)，即定位銷的滑片位于底座邊緣缺口對面處。永磁體9受到電磁體6、7向上的排斥力推動頂桿8向上運動，由于頂桿與定位銷10同軸且通過滑片21斜面接觸，頂桿又推動定位銷10向上運動，定位銷推動觸點11向上運動，壓縮彈簧12。當頂桿的邊緣斜面高于底座的邊緣時，定位銷的滑片在彈簧作用下沿頂桿邊緣斜面17旋轉(zhuǎn)90度至頂桿邊緣缺口處，觸點凸起，驅(qū)動電流切斷后，在彈簧作用下，觸點、定位銷、頂桿向下運動， 定位銷滑片沿底座邊緣斜面滑動旋轉(zhuǎn)90度至底座缺口處，同時推動頂桿向下運動，觸點鎖定在平整狀態(tài)。兩金屬片13收到滑片21擠壓接觸，底座上的兩條信號反饋線短路，通過外部電路可讀出觸點的狀態(tài)。本發(fā)明實現(xiàn)觸點狀態(tài)裝換時，不用改變電流方向，實現(xiàn)了觸點狀態(tài)的鎖定，同時可以提供觸點狀態(tài)檢測信號。


圖1是本盲文點字陣列顯示器的結構2是本盲文點字陣列顯示器部件側(cè)面視3是本盲文點字陣列顯示器部件側(cè)面俯視4是本盲文點字陣列顯示器部件俯視5是本盲文點字陣列顯示器縱剖面組裝圖。
具體實施例方式根據(jù)圖2、3、4、5，觸點外殼4底面及頂面正方形邊長與底座5的外徑相同，外殼底部突出部分用于固定底座5。底座5是空心圓柱體，頂部有2個旋轉(zhuǎn)下降的斜面17，缺口處與缺口對面處有一定的高度差，此高度差決定了觸點凸起與平整狀態(tài)間的高度差。頂桿8外徑與底座內(nèi)徑相同，邊緣有兩對旋轉(zhuǎn)升降斜面16。定位銷10的轉(zhuǎn)軸20 插入頂桿套筒19后，定位銷滑片21到達頂桿邊緣斜面16最低點時，套筒19不會接觸定位銷圓盤平面。滑片21厚度大于底座與頂桿邊緣厚度之和，外徑與底座相同，但與套筒間仍有間隙。觸點11，底部有孔，置于定位銷之上時，底面不與定位銷上部表面相接處，可減小定位銷旋轉(zhuǎn)時受到的摩擦力。將觸點按照陣列形式安裝在線路板上，連通線圈導線與反饋信號線。通過連接外部尋址、驅(qū)動及狀態(tài)檢測電路實現(xiàn)文字或圖形的顯示。
權利要求
1.一種點陣式磁控凸點盲文顯示器，由線路板、觸點模塊陣列和表殼組成，其特征是 線路板接收驅(qū)動電流控制排列成點陣形式的每個觸點模塊的觸點狀態(tài)在凸起與平整間轉(zhuǎn)換及鎖定狀態(tài)，并將觸點模塊的狀態(tài)信號反饋給外部電路，實現(xiàn)盲文及圖形的顯示及狀態(tài)反饋。
2.根據(jù)權利1所示的點陣式磁控凸點盲文顯示器，其特征是觸點模塊在電磁體與永磁體作用產(chǎn)生的驅(qū)動力和彈簧產(chǎn)生的驅(qū)動力共同作用下使頂桿(8)推動定位銷(10)在底座(5)和頂桿的升降邊緣上旋轉(zhuǎn)運動，由于底座和頂桿升降邊緣的相對位置保持錯開，使定位銷滑片(21)在頂桿和底座邊緣上產(chǎn)生相對運動，同時由于旋轉(zhuǎn)時定位銷滑片所處底座邊緣位置存在高低差異，從而實現(xiàn)觸點狀態(tài)在凸起與平整間的轉(zhuǎn)換及鎖定。
3.根據(jù)權利1所示的點陣式磁控凸點盲文顯示器，其特征是觸點模塊中的底座上有兩片彈性金屬片，當定位銷滑片(21)擠壓或離開金屬片使它們接觸或分離，實現(xiàn)觸點狀態(tài)信號對外部電路的反饋。
4.根據(jù)權利1所示的點陣式磁控凸點盲文顯示器，其特征是觸點模塊中的觸點外殼、 底座、頂桿、永磁體、定位銷、觸點及彈簧的表面噴涂聚四氟乙烯以降低部件運動時的摩擦力。
全文摘要
本發(fā)明是一種點陣式磁控凸點盲文顯示器，由表殼、觸點模塊組成點觸點陣列及線路板組成。其中觸點模塊包括觸點外殼、底座、線圈、鐵芯、頂桿、永磁體、定位銷、觸點及彈簧。在外部電路提供的驅(qū)動力作用下，電磁體推動永磁體產(chǎn)生的作用力與彈簧的作用力共同作用下實現(xiàn)定位銷滑片在底座位置的變化及鎖定，從而實現(xiàn)觸點狀態(tài)在平整與凸起間的轉(zhuǎn)換與鎖定。底座上的彈性金屬片構成反饋通路可用于反饋觸點所處的狀態(tài)。通過在觸點外殼、底座、頂桿、永磁體、定位銷、觸點及彈簧的表面噴涂聚四氟乙烯來降低部件運動時的摩擦力，縮短觸點反應時間及降低錯誤顯示率。該顯示器可用于各種盲文顯示設備上。
文檔編號G09B21/00GK102176293SQ201110058989
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月12日 優(yōu)先權日2011年3月12日
發(fā)明者張樂 申請人:張樂