JPH03197993A - 触知情報表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は触知情報表示装置、特に文字、図形その他所定
の情報を触知情報として出力する触知情報表示装置に関
するものである。

［従来の技術１ 従来より視覚障害者に対して文字や図形情報を、点字、
物体の表面に形成した突起物などを介して触知情報とし
て伝達する方法が知られている。

点字、突起などの表示を形成する方法としては、点字プ
リンタなどの電磁ソレノイドによって駆動される押点素
子による圧力で紙に凹凸の形状を形成するようにした方
法、また、リアルタイムでこれらを表示する方法として
は圧電素子によって駆動されるビンの上下変位によって
表示する方法などが用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記第１の方法はリアルタイム表示が不
可能で用紙を不可避的に消費し、また表示の修正や消去
が困難である。

また、前記第２の方法はリアルタイムであるが、圧電素
子を使用するため隣りあう点の間隔を小さくすること、
すなわち高密度もしくは高解像度の表示が困難であり、
また装置が高価になってしまう。

従って、この方法で１次元または２次元の高解像度の表
示装置を構成すると、大型で高価なものとなるという欠
点があった。

本発明の課題は、以上の問題を解決し、簡単安価に実施
でき、またリアルタイムで可変の触知情報表示を行なえ
る触知情報表示装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 以−Ｅの課題を解決するために、本発明においては、文
字、図形その他所定の情報を触知情報として出力する触
知情報表示装置において、表示面において所定パターン
で配置され使用者により触知される触知表示素子と、所
定の熱膨張物質を内蔵し、この熱膨張物質の膨張力によ
りその駆動部を介して前記表示面に対する触知表示素子
の変位を制御する駆動素子と、この駆動素子内部の熱膨
張物質を加熱することにより前記触知表示素子の表示面
に対する突出量を制御する加熱制御手段からなる構成、
あるいはさらに、前記駆動素子に、内部の熱膨張物質の
膨張力をほぼ前記駆動部の機械的変位として変換する手
段を設けた構成、あるいはさらに、前記加熱制御手段が
、エネルギービーム発生手段と、このエネルギービーム
発生手段が発生するエネルギービームを前記表示面に関
して所定の位置に配置された所定の駆動素子に印加する
エネルギービーム走査手段からなる構成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、熱膨張物質を内蔵した駆動素子を
加熱制御することにより、触知表示素子の表示面での突
出、すなわち触知表示を制御できる、駆動素子に、内部
の熱膨張物質の膨張力をほぼ前記駆動部の機械的変位と
して変換する手段を採用することにより効率的な触知表
示を行なえる、また、エネルギービームを前記表示素子
の制御に利用することにより多数かつ高密度に実装され
た触知表示素子を制御できる。

［実施例１ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明による熱膨張物体を利用した点表示素子
を示している。

図において符号ｌは点表示素子で、図の上下方向に後述
の方法で駆動素子りにより駆動され、表示面を構成する
基板２に設けられた透孔を介して表面に突出ないし没入
するように駆動される。触知表示素子ｌは、表示する文
字（点字あるいは通常文字パターン）、図形に応じて必
要な数だけ基板２−１−に複数、マトリクス状に配置さ
れる。

視覚障害者などの触知者は、たとえば指ｌＯにより触知
表示素子ｌの上下方向の変位を感知する。

第１図左側では触知表示素子ｌの先端は基板２の上面よ
り低い位置にあって指ＩＯでは触知できないが、第１図
右側の駆動素子りは触知表示素子ｌを図示のように基板
２表面から突出させており、この触知表示素子ｌは指１
０により触知できる。

駆動素子りは、内部に熱膨張物質が封入されており、こ
の熱膨張物Ｉｒ［１２を膨張させることにより触知表示
素子ｌを基板２表面に突出させる。

この加熱手段としては、発熱抵抗体その他種々の加熱手
段を利用できるが、本発明では、レーザ光を例示する。

すなわち１図示のようにミラー７を介してレーザ発振器
９から発生されるレーザ光８をミラーなどにより、駆動
素子りの後部の加熱部に導き、熱膨張物質の膨張により
生じた駆動素子の所定部分（後述）の変位を触知表示素
子ｌに伝達し、触知表示素子ｌを上方に押し上げ、触知
表示素子ｌの先端を基板２の表面から突出させる。

駆動素子りの構造例を、第２図（Ａ）〜（Ｃ）の断面図
に示す。

第２図（Ａ）〜（Ｃ）に示した駆動素子りは、熱膨張物
質１２を封入した容器として構成されている。駆動素子
りはたとえば筒状の剛性体５の上部、および下部に、駆
動部材４および加熱部材６を取り付けた容器として構成
されている。触知表示素子ｌは、下端にフランジ部１ａ
を有し、このフランジ部１ａを介して駆動部材４上に当
接している。

第２図（Ａ）では触知表示素子ｌは下に位置し、その先
端は基板２の上面よりも低い位置にある。

駆動素子りの加熱部材６は、金属板、セラミックなど熱
吸収性のよい物質から構成され、また、駆動部材４は薄
い金属板、合成樹脂などの弾性部材から構成される。

駆動素子り内には、熱膨張物質１２、例えば加熱による
気化によって急激な体積膨張を生じるフロン１１３また
は１４１ｂを封入してお（。

このような構成において、ミラー７を介してレーザ発゛
振器９（例えばＣＯ２レーザ）からレーザ光８を照ｑ−
１すると、加熱部材６を介して、駆動素子り内の熱膨張
物質１２が加熱され、第２図（Ｂ）に示すように駆動部
材４が変形し、触知表示素子ｌがフランジ部１ａを介し
て上方向に押し上げられ、また基板２の透孔２ａにガイ
ドされつつ１腎する。

これにより、触知表示素子ｌの先端が基板２の上面より
上に突出し、これに指ｌＯで触知できるようになる。

容器内の熱膨張物質１２が冷却すると駆動部材４は下方
向に変位し、触知表示素子ｌの先端は基板２の上面より
下に位置するようになって指１０で触知されな（なる。

なお、第１図（Ｃ）に示すように基板２と点表示素子基
底部間にスプリング１１を設け、これによって触知表示
素子１の下方向への復帰を早めることも可能である。

また、加熱部材６として、発熱抵抗体を使用し、これを
通電することによって駆動素子り内の熱膨張物質１２を
膨張させることも考えられる。

第３図に、第１図、第２図の触知情報表示装置をマトリ
クス状に配置する構成を例示する。

第３図では、前述の基板２にｍＸｎ個のマトリクス状に
透孔２ａが設けてあり、このそれぞれの下部に触知表示
素子ｌを配置している。各触知表示素子ｌは、前述の駆
動素子りによりそれぞれ個別に駆動される。

各駆動素子りは、ガラスなどの透明基板１５上に配列さ
れており、これらを駆動するには、レーザ発振器９のレ
ーザ光８をビームスキャナー１３で２次元方向に走査す
ることにより行なう。

ビームスキャナー１３は、モータ１４の軸に傾斜して取
り付けられており、モータ１４によりビームスキャナー
１３の回転角度を変更し、あるいはレーザ発振器９のビ
ームスキャナー１３に対する入射角度を変すすることに
より、マトリクス状に配置された所望の触知表示素子ｌ
に対応する駆動素子りを駆動することができ、したがっ
て、触知表示素子ｌのマトリクスにより文字、図形その
他の触知情報を表示することができる。

第１図、第２図に示した触知表示素子ｌおよび駆動素子
りからなる表示素子は、ソレノイドや圧電素子などを用
いた従来の表示素子よりも構造が簡１）ｉ−であり、小
型軽量に構成できる。したがって、第３図のようにマト
リクス状に配置する場合には、従来の素子よりも高密度
な実装が可能であり、より解像度の高い触知情報の表示
を行なうことができる。

また、第３図の構造では、レーザ光を＋ｌＩ用するため
、各駆動素子りに対する結線が不要であり、駆動素子お
よび触知表示素子の実装密度を容易に向上でき、装置を
より小型軽量かつ簡単安価に構成できる。

上記構成によれば、触知表示素子ｌの突出壁をデジタル
的（すなわち、突出または非突出）に制御することがで
きるほか、駆動素子Ｄｉつあたりのレーザ照射時間、あ
るいは駆動エネルギーを調節することにより触知表示素
子ｌの突出量をアナログ的に制御することも考えられる
。

次に以上に示した基本構成の変形例につき考察する。

まず、熱膨張物質１２としては、フロンなどを例示した
が、メチルアルコール、エチルアルコール、アセトンな
どを利用することも可能であり、さらに安全な物質とし
ては水を利用することも考えられる。

また、熱膨張物質１２は、空気であってもよい。熱膨張
物質１２が空気、木香などの場合には、駆動素子り内に
完全に封入することなく、たとえば、駆動素子りの駆動
部材４、剛性体５、加熱部材６の一部に適当な大きさの
開閉可能な小孔を設けておき、これにより駆動素子り内
の圧力を調節して、触知表示素子ｌの上界あるいは復帰
速度などを任意に設定できる。

また、駆動素子りは、駆動部材４．剛性体５、加熱部材
６から構成するものとしたが、その全部が同一の材料で
構成されていてもよい。ただし、前述のように変位する
部分を駆動素子りの一部とで得られる触知表示素子ｌの
変位を大きくでき、駆動効率を向上できるのはいうまで
もない。

レーザ発′振器９の走査には、第３図に示した構造の他
、ポリゴンミラーなどを利用してもよい。

なお、以上では、レーザ発振器９を用いるものとしたが
、駆動素子り内の熱膨張物質１２を膨張させるために、
発熱抵抗体を利用する場合には、各駆動素子りの発熱抵
抗体を個別に制御すればよい。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば１文字、図形
その他所窓の情報な触知情報として出力する触知情報表
示装置において、表示面において所定パターンで配置さ
れ使用者により触知される触知表示素子と、所定の熱膨
張物質を内蔵し、この熱膨張物質の膨張力によりその駆
動部を介して前記表示面に対する触知表示素子の変位を
制御する駆動素子と、この駆動素子内部の熱膨張物質を
加熱することにより前記触知表示素子の表示面に対する
突出量を制御する加熱制御手段からなる構成、あるいは
さらに、前記駆動素子に、内部の熱膨張物質の膨張力を
ほぼ前記駆動部の機械的変位として変換するト段を設け
た構成、あるいはさらに、前記加熱制御手段が、エネル
ギービーム発生手段と、このエネルギービーム発生手段
が発生するエネルギービームを前記表示面に関して所定
の位置に配置された所定の駆動素子に印加するエネルギ
ービーム走査手段からなる構成を採用しているので、熱
膨張物質を内蔵した駆動素子を加熱制御することにより
、触知表示素子の表示面での突出、すなわち触知表示を
制御できる、駆動素子に、内部の熱膨張物質の膨張力を
ほぼ前記駆動部の機械的変位として変換する手段を採用
することにより効率的な触知表示を行なえる、また、エ
ネルギービームを前記表示素子の制御に利用することに
より多数かつ高密度に実装された触知表示素子を制御で
きるなどの作用効果を有し、簡単安価かつ小型軽重で、
リアルタイムの触知表示が可能な優れた触知情報表示装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した触知情報表示装置の表示素子
の構成を示す断面図、第２図（Ａ）〜（Ｃ）は第１図の
触知情報表示装置の表示素子の駆動系を示した断面図、
第３図は本発明を採用した２次元表示を行なう触知情報
表示装置を示す斜視図である。 １・・・触知表示素子　　２・・・基板４・・・駆動部
材　　　　６・−・加熱部材７・・・ミラー　　　　　
９−・−レーザ発振器ｌＯ・・・指　　　　　　１２・
・・熱膨張物質１３・・・ビームスキャナー ！４−・・モータ　　　　１５−・・透明基板Ｄ・・・
駆動素子 角ｔｈ￥＃＠ムｊ、仏屓のま汀１図 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）文字、図形その他所定の情報を触知情報として出力
   する触知情報表示装置において、表示面において所定パ
   ターンで配置され使用者により触知される触知表示素子
   と、 所定の熱膨張物質を内蔵し、この熱膨張物質の膨張力に
   よりその駆動部を介して前記表示面に対する触知表示素
   子の変位を制御する駆動素子と、この駆動素子内部の熱
   膨張物質を加熱することにより前記触知表示素子の表示
   面に対する突出量を制御する加熱制御手段からなること
   を特徴とする触知情報表示装置。 ２）前記駆動素子に、内部の熱膨張物質の膨張力をほぼ
   前記駆動部の機械的変位として変換する手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項第１項に記載の触知情報表示装置
   。 ３）前記加熱制御手段が、エネルギービーム発生手段と
   、このエネルギービーム発生手段が発生するエネルギー
   ビームを前記表示面に関して所定の位置に配置された所
   定の駆動素子に印加するエネルギービーム走査手段から
   構成されることを特徴とする請求項第１項または第２項
   に記載の触知情報表示装置。