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的轉換及鎖定， 從而實現盲文文本的顯示。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觸點的凸起與平整， 但并未提供觸點凸起與平整兩種狀態鎖定的實現方法和裝置。
發明內容
為了克服現有盲文點字顯示裝置生產難度大，材料成本高，觸點狀態鎖定困難的不足，本發明提供采用磁力作為驅動力，使用簡單機械裝置實現觸點的狀態在凸起、平整間轉換及狀態鎖定，從而實現盲文點字顯示的裝置。裝置同時提供觸點狀態反饋信號，便于外部電路實現對觸電狀態的檢測，對錯誤顯示點進行糾正。本發明通過以下技術方案實現。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是顯示器部件側面視圖，圖3是顯示器部件側面俯視圖。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，上部有旋轉下降斜面17;在一側旋轉斜面缺口 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，其外徑與底座內徑相同，邊緣有兩對旋轉升降斜面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。右側圖片為去除觸點外殼4且旋轉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換為驅動電流，控制電磁鐵的通斷。觸點初始狀態為平整，狀態由平整向凸起轉換過程
觸點初始為平整狀態，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90度至頂桿邊緣缺□處，觸點凸起，驅動電流切斷后，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。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。觸點初始狀態為凸起，狀態由凸起向平整轉換過程
觸點初始為凸起狀態，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90度至頂桿邊緣缺口處，觸點凸起，驅動電流切斷后，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。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。本發明實現觸點狀態裝換時，不用改變電流方向，實現了觸點狀態的鎖定，同時可以提供觸點狀態檢測信號。
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面視3是本盲文點字陣列顯示器部件側面俯視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間的高度差。頂桿8外徑與底座內徑相同，邊緣有兩對旋轉升降斜面16。定位銷10的轉軸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、驅動及狀態檢測電路實現文字或圖形的顯示。
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 線路板接收驅動電流控制排列成點陣形式的每個觸點模塊的觸點狀態在凸起與平整間轉換及鎖定狀態，并將觸點模塊的狀態信號反饋給外部電路，實現盲文及圖形的顯示及狀態反饋。
2.根據權利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生的驅動力和彈簧產生的驅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生相對運動，同時由于旋轉時定位銷滑片所處底座邊緣位置存在高低差異，從而實現觸點狀態在凸起與平整間的轉換及鎖定。
3.根據權利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，實現觸點狀態信號對外部電路的反饋。
4.根據權利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動力作用下，電磁體推動永磁體產生的作用力與彈簧的作用力共同作用下實現定位銷滑片在底座位置的變化及鎖定，從而實現觸點狀態在平整與凸起間的轉換與鎖定。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。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 優先權日2011年3月12日
發明者張樂 申請人:張樂