(57)【要約】【課題】  触知面での触読方向の指先の滑りを良好に維持することができる点字セルを提供する。【解決手段】  ２つの圧電層の間に弾性導電材料の薄片を介挿してなる圧電素子片７の湾曲動作により触知ピン６を上下動可能し、これら複数の触知ピン６を触知ピン保持部５により上下動可能に保持するとともに、触知ピン６の頭部が突出可能な触知面５ｂ上での触読方向と平行に波状の凹凸部５０１を形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点字を表示する複数の触知ピンと、
前記触知ピンに対応させて複数設けられるとともに、湾曲動作により前記触知ピンを上下動させる２つの圧電層の間に弾性導電材料の薄片を介挿してなる圧電素子片と、
前記複数の触知ピンを上下動可能に保持するとともに、前記触知ピンの頭部が突出可能な触知面を有し、該触知面上に沿って触読時の指先との接触面積を低減する接触面積低減部を形成した触知ピン保持手段と、
を具備したことを特徴とする点字セル。
【請求項２】
前記触知面上の接触面積低減部は、前記触知面上での触読方向と平行に波状の凹凸部を形成したことを特徴とする請求項１記載の点字セル。
【請求項３】
前記触知面上の接触面積低減部は、前記触知面上での触読方向と平行に三角形状の凹凸部を形成したことを特徴とする請求項１記載の点字セル。
【請求項４】
前記触知面上の接触面積低減部は、前記触知面上での触読方向と平行に矩形状の凹凸部を形成したことを特徴とする請求項１記載の点字セル。
【請求項５】
前記触知面上の接触面積低減部は、前記触知面上での触読方向と平行に波状の凹凸部を形成するとともに、該凹凸部の凸部先端にさらに凹部を形成したことを特徴とする請求項１記載の点字セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚障害者に対して文字情報を伝えるための点字セルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、視覚障害者に対して文字情報を伝える手段として、コンピュータの文字情報を触知ピンの上下運動により点字に置き換え、利用者は、これら触知ピンにより構成される点字を指先でなぞることにより文字情報を読み取るようにした点字セルがある。
【０００３】
このような点字セルとして、例えば、特許文献１に開示されるように直流電圧を印加することにより湾曲変位する圧電素子片を、基体両面に階段状に４個ずつ積み重ねて支持するとともに、これら圧電素子片の自由端に触知ピンを配置し、圧電素子片の湾曲変位により触知ピンを上下動させることで点字を表示させるようにしたものが知られている。
【０００４】
このような点字セルは、複数個並べられ、これら点字セルに対しコンピュータから与えられる文字情報のデータに基づいて駆動すべき点字セルの各圧電素子片に対し電源を供給し触知ピンを上下動させることで所望の点字を表示させるようになっている。したがって、ユーザは、各点字セルにより表示された点字を読み取るには、各点字セルの触知ピンの頭部上に沿って指先を滑らせ、各触知ピンの上下動作の状態を確認しながら文字情報を認識するようになる。
【特許文献１】米国特許第５２２６８１７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、点字セルを用いて文字情報を伝える場合、利用者が触知ピンの状態を正確に、しかも効率よく認識できることが重要である。このため、一般には、例えば点字を表示する複数の触知ピンを上下動可能に触知ピン保持部に保持し、駆動状態の触知ピン頭部を触知ピン保持部上面の触知面から僅かに突出させるようにし、この触知面に沿って触読方向に指先を滑らせることで触知ピンの状態を認識するようにしている。
【０００６】
しかしながら、このようにしたものは、長期間に亘って触読を繰り返し行なうと、触知面の表面が摩耗して凹凸の全くない平らな状態まで変形するようになる。ところが、このような平らな状態になると、触知面に対する指先の接触面積が増大するため、触知面での指先の滑り状態が急激に悪化し、触読速度が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
このことは、ユーザにとって使い勝手が悪化するだけでなく、特に、多くの文字情報を効率よく触読したいユーザにとっては大きな問題であった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、触知面での触読方向の指先の滑りを良好に維持することができる点字セルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、点字を表示する複数の触知ピンと、前記触知ピンに対応させて複数設けられるとともに、湾曲動作により前記触知ピンを上下動させる２つの圧電層の間に弾性導電材料の薄片を介挿してなる圧電素子片と、前記複数の触知ピンを上下動可能に保持するとともに、前記触知ピンの頭部が突出可能な触知面を有し、該触知面上に沿って触読時の指先との接触面積を低減する接触面積低減部を形成した触知ピン保持手段とを具備したことを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記触知面上の接触面積低減部は、前記触知面上での触読方向と平行に波状の凹凸部を形成したことを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記触知面上の接触面積低減部は、前記触知面上での触読方向と平行に三角形状の凹凸部を形成したことを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記触知面上の接触面積低減部は、前記触知面上での触読方向と平行に矩形状の凹凸部を形成したことを特徴としている。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記触知面上の接触面積低減部は、前記触知面上での触読方向と平行に波状の凹凸部を形成するとともに、該凹凸部の凸部先端にさらに凹部を形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、触知面での触読方向の指先の滑りを良好に維持することができる点字セルを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１６】
図１は、本発明が適用される点字セルの概略構成を示している。図において、１は基板で、この基板１は、合成樹脂などのモールド成型により横長の板状に形成されている。
【００１７】
基板１の側面には、配線手段としてのプリント基板２が設けられている。プリント基板２には、図２に示すように駆動手段としてのドライブＩＣ３およびコネクタ４が一体に取り付けられている。また、プリント基板２には、複数の端子２０１、２０２が設けられ、これら端子２０１、２０１をドライブＩＣ３およびコネクタ４に電気的に接続するための電気回路としてプリント配線２０３が設けられている。端子２０１は、後述する圧電素子片７の支点を固定支持するものである。端子２０２は、圧電素子片７の薄片７ｃを直接半田付けするためのものである。
【００１８】
ドライブＩＣ３は、圧電素子片７のための駆動回路を有するもので、ここでは、８回路分の駆動回路を備えている。また、ドライブＩＣ３は、不図示のコンピュータからのデータにより駆動すべき圧電素子片７を判断するとともに、該当する駆動回路から圧電素子片７に対して駆動電源を供給するようにしている。また、コネクタ４は、複数の点字セルを連結可能にするとともに、コンピュータとのデータのやり取りおよび駆動電源の供給などを行なうためのものである。
【００１９】
基板１の上部側縁には、左隅部に触知ピン保持手段としての触知ピン保持部５が設けられている（図３参照）。この触知ピン保持部５には、上面から下面まで貫通する触知ピン保持孔５ａが左右二列で、各列４個の合計８個形成されている。これら各列の触知ピン保持孔５ａは、それぞれ基板１の両面に沿って配置されている。
【００２０】
触知ピン保持部５は、上面に触知面５ｂが形成されている。触知面５ｂ上には、触読時の指先との接触面積を低減するための接触面積低減部として図４（ａ）に示すように断面を波状にした凹凸部５０１が形成されている。この凹凸部５０１は、触知面５ｂ上でユーザが指先を滑らせる触読方向と平行な方向、つまり、触知ピン保持孔５ａの各列方向に沿って形成され、ユーザが触知面５ｂに沿って指先を滑らせたとき、指先が凸部先端５０１ａに沿って移動することで、触知面５ｂ全体に対する指先の接触面積を小さくして指先の滑り状態を良好に維持するようにしている。また、こうすることで長期間繰り返して触読することにより触知面５ｂの摩耗とともに、凹凸部５０１の凸部先端５０１ａが摩耗しても、凹部５０１ｂの存在により指先との接触面積を小さくした状態を維持し、触知面５ｂ上での指先の滑り状態の劣化を防止できるようにしている。また、凹凸部５０２は、触知面５ｂ上の触読方向に指先を滑らせて後述する触知ピン６の状態を認識する際に、この結果に影響を与えない程度のピッチで形成する必要がある。
【００２１】
なお、接触面積低減手段としては、断面波状の凹凸部５０１に限らず、例えば、図４（ｂ）に示すような断面を三角形状にした凹凸部５０２、また、同図（ｃ）に示すような断面を矩形状にした凹凸部５０３であってもよい。さらに、図５（ａ）に示すように断面波状の凹凸部５０４の凸部先端５０４ａにさらに凹部５０４ａ１を形成するようにしたものでもよい。このようにすれば、触知面５ｂに対する指先の接触面積をさらに小さくできるので、指先の滑りをさらに良好にできる。また、長期間繰り返して触読することにより図５（ｂ）に示すように凸部先端５０４ａの凹部５０４ａ１が消滅しても、引き続き凹部５０４ｂにより指先との接触面積を小さく保つことができるので、触知面５ｂでの指先の滑り状態の劣化を長期間に亘って防止することができる。
【００２２】
図１に戻って、触知ピン保持部５の各触知ピン保持孔５ａには、触知ピン６が上下動可能に保持されている。これら触知ピン６は、常時、自重により下がってピン頭部６ａが触知ピン保持部５上面、つまり触知面５ｂと面一になっており、圧電素子片７の湾曲動作により押し上げ力が作用されると、ピン頭部６ａが触知面５ｂより所定寸法だけ突出するようになっている。
【００２３】
基板１の両側面には、圧電素子片７が配置されている。この場合、圧電素子片７は、図３に示すように基板１側面の長手方向に配置されるとともに、幅方向に階段状に積み重ねて４本ずつ配置され、それぞれの圧電素子片７の自由端部７０１が各触知ピン６の下端に当接可能になっている。
【００２４】
圧電素子片７は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、圧電材料、例えばＰＺＴからなる圧電層７ａ、７ｂの間にニッケル合金のような弾性導電材料の薄片７ｃを介挿してなるバイモルフタイプのものからなっている。この圧電素子片７は、図６（ａ）に示すように、一方の圧電層７ａに２００Ｖを印加し、他方の圧電層７ｂと薄片７ｃを接地した状態から、同図（ｂ）に示すように一方の圧電層７ａと薄片７ｃに２００Ｖを印加すると、湾曲動作を生じて自由端部７０１を上下動するようになっている。
【００２５】
圧電素子片７は、湾曲動作の節部（支点）を一対の支持部材８により挟持されている。これら支持部材８は、圧電素子片７が湾曲動作したときに触知ピン６に対する押圧力を高めるために用いられるものである。また、支持部材８は、導電性の材質からなるもので、図２に示すプリント基板２の端子２０１上に直立して設けられ、圧電素子片７を挟持するとともに、圧電層７ａおよび圧電層７ｂをプリント配線２０３を介してドライブＩＣ３に電気的に接続させるようになっている。この場合、圧電素子片７は、比較的高い電圧を加えられるため、電気的ショートを防ぐ目的で表面に絶縁コーティングが施されている。このため、支持部材８で圧電素子片７を挟持して電気的に接続するには、予め圧電素子片７側の絶縁コーティングを除去する必要がある。また、圧電素子片７の薄片７ｃは、プリント基板２の端子２０２に直接半田付けにより固定されている。
【００２６】
このように構成された点字セル１０は、図７に示すように水平方向に複数個（図示例では８個）コネクタ４を介して連結される。コネクタ４は不図示のコンピュータに接続される。コンピュータから文字情報に応じたデータが出力されると、各点字セル１０のドライブＩＣ３に送られる。各点字セル１０のドライブＩＣ３は、与えられたデータに基づいて駆動すべき圧電素子片７を判断する。そして、該当する圧電素子片７の圧電層７ａ、７ｂに支持部材８を介して駆動電源を供給する。これにより、圧電素子片７は、湾曲動作し、このときの変位により触知ピン６が上下動され点字が表示される。
【００２７】
この状態で、ユーザが指先を各点字セル１０の触知面５ｂ上の触読方向、つまり、図７の矢印Ａ方向に滑らせ、触知面５ｂ面からのピン頭部６ａの突出状態を確認しながら文字情報を触読するようになる。この場合、触知面５ｂ表面には、ユーザが指先を滑らせる触読方向と直交する方向、つまり、触知ピン保持孔５ａの各列方向に沿って断面波状の凹凸部５０１が形成されており、ユーザは、指先を凹凸部５０１の凸部先端５０１ａに沿って移動するようになるので、触知面５ｂ全体に対する指先の接触面積を極力小さくでき、指先の滑り状態を良好に維持することができる。また、このような触読を長期間繰り返して行なうと触知面５ｂの摩耗が進み、凹凸部５０１の凸部先端５０１ａも摩耗して消滅することになるが、この状態でも、凹部５０１ｂの存在により指先との接触面積を小さく保つことができるので、触知面５ｂでの指先の滑り状態の劣化を防止することができる。これにより、触知面での指先の良好な滑りを長期間に亘って安定して維持することができるようになり、効率のよい安定した触読を実現することができる。
【００２８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
【００２９】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる点字セルの概略構成を示す図。
【図２】一実施の形態に用いられるプリント基板の概略構成を示す図。
【図３】一実施の形態の圧電素子片の配置を説明するための図。
【図４】一実施の形態に用いられる触知面に形成される凹凸部を示す図。
【図５】一実施の形態に用いられる触知面に形成される他例の凹凸部を示す図。
【図６】一実施の形態に用いられる圧電素子片を説明するための図。
【図７】一実施の形態の点字セルを複数個連結した場合を示す図。
【符号の説明】
【００３１】
１…基板、２…プリント基板
２０１．２０１…端子
２０３…プリント配線
３…ドライブＩＣ、４…コネクタ
５…触知ピン保持部、５ａ…触知ピン保持孔
５ｂ…触知面、５０１…凹凸部
５０１ａ…凸部先端、５０１ｂ…凹部
５０２〜５０４…凹凸部、５０４ａ…凸部先端
５０４ａ１…凹部、５０４ｂ…凹部
６…触知ピン、６ａ…ピン頭部
７…圧電素子片、７ｃ…薄片
７ａ．７ｂ…圧電層、７０１…自由端部
８…支持部材、１０…点字セル
【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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