(57)【要約】      （修正有）【課題】屈曲部材をフレーム内で所望の方向に並べるようにするとき、それぞれのワイヤを曲げることで各屈曲部材を別々に調整する必要があるという難点がある。また屈曲部材の長さが短くなると、屈曲部材の配置はより一層難しくなる。【解決手段】第１の支持部材３６．１と第３の支持部材３６．３は、互いに対向するように屈曲部材２０．３の両面にそれぞれ配置され、第２の支持部材３６．２と第４の支持部材３６．４は、互いに対向するように屈曲部材２０．３の両面にそれぞれ配置され、第１および第３の支持部材のうちの少なくとも１つは、第１および第３の支持部材の間に屈曲部材２０．３を挟んで固定するバネ手段を備える。このような構成により、屈曲部材２０．３をフレームに対して非常に安定して配置することができる。【選択図】図２
2009064001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
前記フレームに設けられた触覚部材であって、ユーザが前記触覚部材に触れることで前記触覚部材がどの位置にあるかがわかるように少なくとも第１点と第２点の間で移動可能な少なくとも１つの前記触覚部材と、
電圧供給によって（屈曲面内で）曲げられ、電圧停止もしくは逆極性の電圧供給によって曲げ戻される細長い圧電屈曲部材と、
前記屈曲部材を、前記屈曲部材の両面で前記フレームに支持する支持手段と、
前記支持手段は、前記屈曲部材を曲げまたは曲げ戻すことによって前記触覚部材を前記第１および第２点の間で移動するように、前記触覚部材と連結された接触位置を備える電気機械式レリーフディスプレイであって、
前記屈曲部材はバイモルフ屈曲部材であり、
前記支持手段は、前記屈曲部材の前記両面のうちの第１の面における少なくとも第１および第２の位置でそれぞれ前記屈曲部材を支持する少なくとも第１および第２の支持部材と、前記屈曲部材の前記両面のうち第２の面における少なくとも第３の位置で前記屈曲部材を支持する少なくとも第３の支持部材とを備え、
前記第１の位置および前記第２の位置は、互いに離間しており、
前記支持部材の少なくとも１つは、該支持部材を前記屈曲部材に対して押し付けて前記屈曲部材を前記支持部材同士の間に挟んで固定するバネ手段を備え、
前記屈曲部材の前記接触位置は、前記第１、第３、および第２の位置から離間していることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項２】
請求項１に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記支持手段は、前記第２の面において前記第３の位置から離れた第４の位置で前記屈曲部材を支持する第４の支持部材をさらに備えることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項３】
請求項２に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１の支持部材と前記第３の支持部材は、互いに対向するように前記屈曲部材の前記両面にそれぞれ配置され、
前記第２の支持部材と前記第４の支持部材は、互いに対向するように前記屈曲部材の前記両面にそれぞれ配置され、
前記第１および第３の支持部材のうちの少なくとも１つは、前記第１および第３の支持部材の間に前記屈曲部材を挟んで固定するバネ手段を備えることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項４】
請求項３に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第２および第４の支持部材の少なくとも１つは、前記第２および第４の支持部材の間に前記屈曲部材を挟んで固定するバネ手段を備えることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１および第３の支持部材は、それぞれ、前記第１および第３の支持部材の間に前記屈曲部材を挟んで固定するバネ手段を備えることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第２および第４の支持部材は、それぞれ、前記第１および第３の支持部材の間に前記屈曲部材を挟んで固定するバネ手段を備えることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記屈曲部材は、前記電圧が供給されると、前記屈曲部材の前記両面に直交する屈曲面内で曲がることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項８】
請求項４に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１および第３の支持部材の一方は、前記第１および第３の支持部材の間で前記屈曲部材を減衰させる開放手段を備え、前記第１および第３の支持部材の他方は、固定され、
前記第２および第４の支持部材の一方は、前記第２および第４の支持部材の間で前記屈曲部材を減衰させるバネ手段を備え、前記第２および第４の支持部材の他方は、固定されていることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項９】
請求項８に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１および第２の支持部材がそれぞれ前記バネ手段を備えるとともに、前記第３および第４の支持部材がそれぞれ固定され、あるいは、前記第３および第４の支持部材がそれぞれ前記バネ手段を備えるとともに、前記第１および第２の支持部材がそれぞれ固定されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記バネ手段は、それぞれ、前記屈曲部材の前記両面のいずれかを、前記電圧によって前記屈曲部材が曲がる方向（すなわち前記屈曲部材が曲がる屈曲面内の方向）もしくは反対方向に押し付けることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記触覚部材を複数備え、
前記複数の触覚部材に対応するように、前記屈曲部材を複数備え、
各触覚部材は、前記複数の屈曲部材のいずれかによって移動され、
前記複数の屈曲部材は、それぞれ、前記支持手段によって前記フレームに支持されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記複数の屈曲部材は、前記支持手段によってそれぞれ同じように前記フレームに支持されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
(好ましくはそれぞれが同じ長さを有する)第１群の屈曲部材を備え、
前記第１群の屈曲部材は、共通の屈曲面に沿って（好ましくはステップ状に）それぞれが積み重ねられて前記フレームに設置されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１群の屈曲部材は、それぞれが同じ長さを有し、
前記第１群の屈曲部材は、共通の屈曲面に沿ってステップ状にそれぞれが積み重ねられて前記フレームに設置されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項１５】
請求項１２および請求項１３または１４に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１群に対応する前記支持部材は、前記第１群の屈曲部材が前記フレームに対して配置されるのと同じパターンで、前記フレームに対して前記屈曲部材ごとに対応して配置されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項１６】
請求項２および請求項１５に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１群は、前記屈曲面において互いに接触しないように近接して配置された第１および第２の屈曲部材の組を複数有し、
前記第１の屈曲部材の前記第１面を支持する第１および第２の支持部材と、前記第２の屈曲部材の前記第２面を支持する第３および第４の支持部材は、単一のクリップの部分を形成することを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項１７】
請求項１３から請求項１６のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
(好ましくはそれぞれが同じ長さを有する)第２群の屈曲部材を備え、
前記第２群の屈曲部材は、共通の屈曲面に沿って（好ましくはステップ状に）それぞれが積み重ねられて前記フレームに設置されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項１８】
請求項１７に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第２群の屈曲部材は、それぞれが同じ長さを有し、
前記第２群の屈曲部材は、共通の屈曲面に沿ってステップ状にそれぞれが積み重ねられて前記フレームに設置されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項１９】
請求項１２および請求項１７または１８に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第２群に対応する前記支持部材は、前記第２群の屈曲部材が前記フレームに対して配置されるのと同じパターンで、前記フレームに対して前記屈曲部材ごとに対応して配置されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項２０】
請求項２および請求項１９に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第２群は、前記屈曲面において互いに接触しないように近接して配置された第１および第２の屈曲部材の組を複数有し、
前記第２群の前記第１の屈曲部材の前記第１面を支持する第１および第２の支持部材と、前記第２群の前記第２の屈曲部材の前記第２面を支持する第３および第４の支持部材は、単一のクリップの部分を形成することを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項２１】
請求項１３および請求項１７に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１および第２群の前記屈曲面は、互いに平行に延在し、
前記第１群の前記屈曲部材の位置と、前記第２群の前記屈曲部材の位置は、前記屈曲面に直交する方向に相対的に移動したものであることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項２２】
請求項２１に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１群の第１の屈曲部材の第１面を支持する第１および第２の支持部材と、前記第２群の第１の屈曲部材の第１面を支持する第１および第２の支持部材は、単一のクリップの部分を形成し、
前記第１および第２群の前記第１の屈曲部材は、前記屈曲面のいずれかに直交する方向に相対的に移動したものであることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項２３】
請求項２１または請求項２２に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１群の第１の屈曲部材の第２面を支持する第３および第４の支持部材と、前記第２群の第１の屈曲部材の第２面を支持する第３および第４の支持部材は、単一のクリップの部分を形成し、
前記第１および第２群の前記第１の屈曲部材は、前記屈曲面のいずれかに直交する方向に相対的に移動したものであることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項２４】
請求項１６、請求項２０、および請求項２１に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１群の前記第１の屈曲部材と前記第２群の前記第１の屈曲部材は、前記屈曲面のいずれかに直交する方向に相対的に移動させたものであり、
前記第１群の前記第２の屈曲部材と前記第２群の前記第２の屈曲部材は、前記屈曲面のいずれかに直交する方向に相対的に移動させたものであり、
前記第１群の前記第１の屈曲部材の前記第１面を支持する第１および第２の支持部材、前記第１群の前記第２の屈曲部材の前記第２面を支持する第３および第４の支持部材、前記第２群の前記第１の屈曲部材の前記第１面を支持する第１および第２の支持部材、および前記第２群の前記第２の屈曲部材の前記第２面を支持する第３および第４の支持部材は、単一のクリップの部分を形成することを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項２５】
請求項１３および請求項１７に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記フレームは、前記第１および第２群の屈曲部材の間に延在する中央隔壁を有することを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項２６】
請求項１から請求項２５のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記フレームは、複数の前記支持部材を支持する複数の支持隔壁を有し、
前記支持部材は、支持隔壁と屈曲部材との間に配置されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項２７】
請求項２５および請求項２６に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記中央隔壁と前記支持隔壁は、単一の部材として一体化されていることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項２８】
請求項１から請求項２７のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記フレームは、非導電材料から製造されていることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項２９】
請求項１から請求項２８のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記支持手段は、導電材料から製造されていることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項３０】
請求項１から請求項２９のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記屈曲部材は、それぞれ、少なくとも圧電セラミック材料の２つの層および中央導電層を有し、前記中央導電層は、前記圧電セラミック材料の２つの層の間に挟まれて取り付けられていることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項３１】
請求項１３および請求項３０に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
近接する前記第１群の２つの屈曲部材の、互いに対向する圧電セラミック材料の層は、共通の電圧供給ラインに導電的に接続され、
前記第１群の各屈曲部材が備える前記圧電セラミック材料の層は、それぞれ異なる電圧供給ラインに接続されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項３２】
請求項３１に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１群の各屈曲部材の前記中央導電層は、それぞれ独立した電圧制御供給ラインに接続されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項３３】
請求項１７および請求項３０に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
近接する前記第２群の２つの屈曲部材の、互いに対向する圧電セラミック材料の層は、共通の電圧供給ラインに導電的に接続され、
前記第２群の各屈曲部材が備える前記圧電セラミック材料の層は、それぞれ異なる電圧供給ラインに接続されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項３４】
請求項３３に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第２群の各屈曲部材の前記中央導電層は、それぞれ独立した電圧制御供給ラインに接続されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項３５】
請求項３１から請求項３４に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１群および前記第２群においてそれぞれ近接する２つの屈曲部材の、互いに対向する圧電セラミック材料の層は、共通の電圧供給ラインに導電的に接続され、
前記第１群および前記第２群の各屈曲部材が備える前記圧電セラミック材料の層は、それぞれ異なる電圧供給ラインに接続されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項３６】
請求項３０に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
電気回路を有し、前記屈曲部材の前記圧電セラミック材料の層に電圧を供給するＰＣＢをさらに備え、
前記中央導電層は、導線やワイヤを介することなく前記ＰＣＢの電圧供給ラインに直接、導電的に接続されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項３７】
請求項１から請求項３６のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
屈曲面すなわち前記屈曲部材の少なくとも１つが曲がる屈曲方向に平行に延在する剛性外側壁をさらに備えることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項３８】
請求項１６，請求項２０、請求項２２、および請求項２４のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記クリップは、金属等の導電材料から形成されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項３９】
請求項１から請求項３８のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記バネ手段の少なくとも１つは、板バネを備えることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項４０】
請求項１６、請求項２０、請求項２２、請求項２４および請求項３８のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
各クリップは、中央本体部と、前記中央本体部に接続された複数のＵ字板バネとを備え、各Ｕ字板バネは、バネ手段を有する支持部材を形成することを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ
【請求項４１】
請求項４０に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
クリップの前記中央本体部と前記板バネは、一体化された単一の部材を形成することを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項４２】
請求項８、請求項９、請求項４０、および請求項４１のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
Ｕ字板バネを固定することで、固定された支持部材を形成することを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項４３】
フレームと、
前記フレームに設けられた触覚部材であって、ユーザが前記触覚部材に触れることで前記触覚部材がどの位置にあるかがわかるように少なくとも第１点と第２点の間で移動可能な少なくとも１つの前記触覚部材と、
前記触覚部材を前記第１および第２点の間で移動するように、電圧供給によって（屈曲面内で）曲げられ、電圧停止もしくは逆極性の電圧供給によって曲げ戻される細長い圧電屈曲部材と、
前記屈曲部材を前記フレームに支持する支持手段とを備え、
(好ましくはそれぞれが同じ長さを有する)第１群の屈曲部材を備え、前記第１群の屈曲部材は、共通の屈曲面に沿って（好ましくはステップ状に）それぞれが積み重ねられて前記フレームに設置される電気機械式レリーフディスプレイであって、
前記屈曲部材は、バイモルフ屈曲部材であり、各屈曲部材は、少なくとも圧電セラミック材料の２つの層と中央導電層とを備え、
前記中央導電層は、前記圧電セラミック材料の２つの層の間に挟まれて取り付けられ、
近接する前記第１群の２つの屈曲部材の、互いに対向する圧電セラミック材料の層は、共通の電圧供給ラインに導電的に接続され、
前記第１群の各屈曲部材が備える前記圧電セラミック材料の層は、それぞれ異なる電圧供給ラインに接続されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項４４】
請求項４３に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
各屈曲部材の前記中央導電層は、それぞれ独立した電圧制御供給ラインに接続されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項４５】
請求項４３または請求項４４に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
(好ましくはそれぞれが同じ長さを有する)第２群の屈曲部材を備え、前記第２群の屈曲部材は、共通の屈曲面に沿って（好ましくはステップ状に）それぞれが積み重ねられて前記フレームに設置され、
近接する前記第２群の２つの屈曲部材の、互いに対向する圧電セラミック材料の層は、共通の電圧供給ラインに導電的に接続され、
前記第２群の各屈曲部材が備える前記圧電セラミック材料の層は、それぞれ異なる電圧供給ラインに接続されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項４６】
請求項４５に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第２群の各屈曲部材の前記中央導電層は、それぞれ独立した電圧制御供給ラインに接続されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項４７】
請求項４３から請求項４６に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１群および前記第２群においてそれぞれ近接する２つの屈曲部材の、互いに対向する圧電セラミック材料の層は、共通の電圧供給ラインに導電的に接続され、
前記第１群および前記第２群の各屈曲部材が備える前記圧電セラミック材料の層は、それぞれ異なる電圧供給ラインに接続されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項４８】
請求項４３から請求項４７のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
電気回路を有し、前記屈曲部材の前記圧電セラミック材料の層に電圧を供給するＰＣＢをさらに備え、
前記中央導電層は、導線やワイヤを介することなく前記ＰＣＢの電圧供給ラインに直接、導電的に接続されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項４９】
請求項４３から請求項４８のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第１群の屈曲部材は、それぞれが同じ長さを有し、
前記第１群の屈曲部材は、共通の屈曲面に沿ってステップ状にそれぞれが積み重ねられて前記フレームに設置されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【請求項５０】
請求項４３から請求項４９のいずれか１項に記載の電気機械式レリーフディスプレイにおいて、
前記第２群の屈曲部材は、それぞれが同じ長さを有し、
前記第２群の屈曲部材は、共通の屈曲面に沿ってステップ状にそれぞれが積み重ねられて前記フレームに設置されることを特徴とする電気機械式レリーフディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械式レリーフディスプレイに関し、
フレームと、
フレームに設けられた触覚部材であって、ユーザが触覚部材に触れることで触覚部材がどの位置にあるかがわかるように少なくとも第１点と第２点の間で移動可能な少なくとも１つの触覚部材と、
電圧供給によって（屈曲面内で）曲げられ、電圧停止もしくは逆極性の電圧供給によって曲げ戻される細長い圧電屈曲部材と、
屈曲部材を、前記屈曲部材の両面で前記フレームに支持する支持手段とを備え、支持手段は、屈曲部材を曲げまたは曲げ戻すことによって触覚部材を第１および第２点の間で移動するように、触覚部材と連結された接触位置を備える。
【０００２】
さらに、本発明は、電気機械式レリーフディスプレイに関し、
フレームと、
フレームに設けられた触覚部材であって、ユーザが触覚部材に触れることで触覚部材がどの位置にあるかがわかるように少なくとも第１点と第２点の間で移動可能な少なくとも１つの触覚部材と、
触覚部材を第１および第２点の間で移動するように、電圧供給によって（屈曲面内で）曲げられ、電圧停止もしくは逆極性の電圧供給によって曲げ戻される細長い圧電屈曲部材と、
屈曲部材を前記フレームに支持する支持手段とを備え、
(好ましくはそれぞれが同じ長さを有する)第１群の屈曲部材を備え、第１群の屈曲部材は、共通の屈曲面に沿って（好ましくはステップ状に）それぞれが積み重ねられてフレームに設置される。
【背景技術】
【０００３】
このような装置は、US4,758,165に開示されている。装置に触れることで、使用者は触覚部材がどの位置にあるかがわかる。このような電気機械式レリーフディスプレイは、点字文字を形成する点字セルとして使用可能である。
【０００４】
従来のディスプレイにおいて、接触位置は通常、屈曲部材の端部にあり、屈曲部材の屈曲によって対応する触覚部材の変位ができる限り大きくなるようにしている。屈曲部材の変位を最大限に利用するために、接触位置の中立点はできる限り正確に所望の位置とする必要がある。したがって、屈曲部材がフレームに取り付けられ、フレームに対して適切な方法によりできる限り正確に並べられることが重要である。これらを実現するために、屈曲部材が屈曲部材の両面において支持手段により支持されることが知られている。さらに、屈曲部材をフレームに対して所望の方向に調整するために、屈曲部材の中央導電層の延長である導線を曲げることが知られている。これにより、屈曲部材をフレーム内で所望の方向に並べるようにしている。このようなディスプレイには、それぞれのワイヤを曲げることで各屈曲部材を別々に調整する必要があるという難点がある。実際には、電気機械式レリーフディスプレイには８個の触覚部材と８個の屈曲部材が設けられ、各屈曲部材はそれぞれの触覚部材のフレーム内において位置が決定されている。すなわち、単一のレリーフディスプレイについて、８個の屈曲部材をそれぞれ別々に調整する必要がある。通常、これは手作業で行われ、非常に時間とコストがかかってしまう。
【０００５】
さらに、細長い圧電屈曲部材を比較的短くできることは、有利であると見られている。もし屈曲部材が短くなると、触覚部材の第１および第２点の間の距離が同じであった場合、その屈曲角度が大きくならなければならない。屈曲部材がバイモルフ屈曲部材である場合、バイモルフ屈曲部材は比較的大きな角度で曲げられるので、長さを短くすることができる。屈曲部材を短くすることの利点は、ディスプレイをコンパクトに製造でき、スペースをとらない製品とすることができることである。これは、より一層持ち運びしやすい、コンパクトな装置を欲しがるユーザの要求に応えるために重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、屈曲部材の長さが短くなると、屈曲部材の配置はより一層難しくなる。
【０００７】
従って、本発明は、上述したような手作業によるフレームにおける屈曲部材の調整を避けることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によると、電気機械式レリーフディスプレイは以下の特徴を有する。すなわち、屈曲部材はバイモルフ屈曲部材であり、支持手段は、屈曲部材の両面のうちの第１の面における少なくとも第１および第２の位置でそれぞれ屈曲部材を支持する少なくとも第１および第２の支持部材と、屈曲部材の両面のうち第２の面における少なくとも第３の位置で屈曲部材を支持する少なくとも第３の支持部材とを備え、第１の位置および第２の位置は、互いに離間しており、支持部材の少なくとも１つは、該支持部材を屈曲部材に対して押し付けて屈曲部材を支持部材同士の間に挟んで固定するバネ手段を備え、屈曲部材の接触位置は、第１、第３、および第２の位置から離間している。
【０００９】
少なくとも１つの対応する支持部材を屈曲部材に対して押し付けるバネ手段によって、手作業で調整することなく、屈曲部材をフレームに対して所望の方向に配列することができる。ディスプレイの製造において、屈曲部材は、支持部材同士の間の所望の位置に挿入され、その後、バネ手段によってフレームに対する屈曲部材の方向は自動的に調整される。支持手段は、第２の面において第３の位置から離れた第４の位置で屈曲部材を支持する第４の支持部材をさらに備えることが好ましい。第４の支持部材により、フレームに対して一層安定的に屈曲部材を固定することができる。さらに、このような支持により、屈曲部材の剛性を最大限に高め、同時に屈曲角度を大きくすることができる。
【００１０】
より具体的には、第１の支持部材と第３の支持部材は、互いに対向するように屈曲部材の両面にそれぞれ配置され、第２の支持部材と第４の支持部材は、互いに対向するように屈曲部材の両面にそれぞれ配置され、第１および第３の支持部材のうちの少なくとも１つは、第１および第３の支持部材の間に屈曲部材を挟んで固定するバネ手段を備える。このような構成により、屈曲部材をフレームに対して非常に安定して配置することができる。この場合、第２および第４の支持部材の少なくとも１つは、第２および第４の支持部材の間に屈曲部材を挟んで固定するバネ手段を備えることが好ましい。このような形態により、製造時に屈曲部材を支持部材同士の間に比較的容易に挿入することができる。第１および第３の支持部材の一方は、第１および第３の支持部材の間で屈曲部材を減衰させる開放手段を備え、第１および第３の支持部材の他方は、固定され、第２および第４の支持部材の一方は、第２および第４の支持部材の間で屈曲部材を減衰させるバネ手段を備え、第２および第４の支持部材の他方は、固定されていることが好ましい。バネ手段によって、例えば点字セルに用いられるタイプの圧電屈曲部材につきものの厚さのばらつきを打ち消すことができる。さらに、第１および第２の支持部材がそれぞれバネ手段を備えるとともに、第３および第４の支持部材がそれぞれ固定され、あるいは、第３および第４の支持部材がそれぞれバネ手段を備えるとともに、第１および第２の支持部材がそれぞれ固定されることが好ましい。この場合、厚さのばらつきを打ち消すとともに、屈曲部材を所望の方向に一層正確に配列することができる。屈曲部材の厚さに関係なく、固定された支持部材により、自動的に配列を整えることができる。または、第１および第３の支持部材がそれぞれ第１および第３の支持部材の間に屈曲部材を挟み込んで固定するバネ手段を備えてもよい。第２および第４の支持部材がそれぞれ第１および第３の支持部材の間に屈曲部材を挟み込んで固定するバネ手段を備えることも好ましい。この場合、各支持部材が支持部材同士の間に屈曲部材を挿入させるために、フレームに対する位置を調整することができるので、屈曲部材をバネの間に一層挿入しやすくなり、製造時にフレームおよび／または支持手段を傷つけるおそれなく屈曲部材を調整できる十分なスペースを支持部材の間に確保することができる。
【００１１】
電圧供給により、屈曲部材は屈曲部材の両面に直交する屈曲面内で曲がる。バネ手段は、それぞれ、屈曲部材の両面のいずれかを、電圧によって屈曲部材が曲がる方向（すなわち屈曲部材が曲がる屈曲面内の方向）もしくは反対方向に押し付けることが好ましい。
【００１２】
好ましい実施の形態によると、電気機械式レリーフディスプレイは、触覚部材を複数備え、複数の触覚部材に対応するように、屈曲部材を複数備え、各触覚部材は、複数の屈曲部材のいずれかによって移動され、複数の屈曲部材は、それぞれ、支持手段によってフレームに支持される。より具体的には、複数の屈曲部材は、支持手段によってそれぞれ同じようにフレームに支持される。実効的な点字セルを実現するための実施の形態によると、ディスプレイは、(好ましくはそれぞれが同じ長さを有する)第１群の屈曲部材を備え、第１群の屈曲部材は、共通の屈曲面に沿って（好ましくはステップ状に）それぞれが積み重ねられてフレームに設置される。第１群に対応する支持部材は、第１群の屈曲部材がフレームに対して配置されるのと同じパターンで、フレームに対して屈曲部材ごとに対応して配置されることが好ましい。有効な実施の形態によると、第１群は、屈曲面において互いに接触しないように近接して配置された第１および第２の屈曲部材の組を複数有し、第１の屈曲部材の第１面を支持する第１および第２の支持部材と、第２の屈曲部材の第２面を支持する第３および第４の支持部材は、単一のクリップの部分を形成する。単一のクリップを用いることにより、少ない部品で容易にディスプレイを製造することができる。実効的な実施の形態によると、ディスプレイは、(好ましくはそれぞれが同じ長さを有する)第２群の屈曲部材を備え、第２群の屈曲部材は、共通の屈曲面に沿って（好ましくはステップ状に）それぞれが積み重ねられてフレームに設置される。第２群の屈曲部材についても、第２群に対応する支持部材は、第２群の屈曲部材がフレームに対して配置されるのと同じパターンで、フレームに対して屈曲部材ごとに対応して配置されることが好ましい。有効な実施の形態によると、第２群は、屈曲面において互いに接触しないように近接して配置された第１および第２の屈曲部材の組を複数有し、第２群の第１の屈曲部材の第１面を支持する第１および第２の支持部材と、第２群の第２の屈曲部材の第２面を支持する第３および第４の支持部材は、単一のクリップの部分を形成する。この実施の形態によっても、最小限の部品で効率的にディスプレイを製造できるという利点が得られる。この場合、第１および第２群の屈曲面は、互いに平行に延在し、第１群の屈曲部材の位置と、第２群の屈曲部材の位置は、屈曲面に直交する方向に相対的に移動したものであることが好ましい。これらの場合、ディスプレイは点字文字を表示するように利用されてもよい。
【００１３】
有効な実施の形態によると、第１群の第１の屈曲部材と第２群の第１の屈曲部材は、屈曲面のいずれかに直交する方向に相対的に移動させたものであり、第１群の第２の屈曲部材と第２群の第２の屈曲部材は、屈曲面のいずれかに直交する方向に相対的に移動させたものであり、第１群の第１の屈曲部材の第１面を支持する第１および第２の支持部材、第１群の第２の屈曲部材の第２面を支持する第３および第４の支持部材、第２群の第１の屈曲部材の第１面を支持する第１および第２の支持部材、および第２群の第２の屈曲部材の第２面を支持する第３および第４の支持部材は、単一のクリップの部分を形成する。従って、この場合、単一のクリップを構成する８個の支持部材は、それぞれがバネを有する。これにより、それぞれがバネ手段を有する８個の支持部材を配置するために、たった一つのクリップを配置すればよいので、最小限の部品で非常に容易にディスプレイを製造することができる。
【００１４】
本発明によるディスプレイは、さらに、屈曲部材は、それぞれ、少なくとも圧電セラミック材料の２つの層および中央導電層を有し、中央導電層は、圧電セラミック材料の２つの層の間に挟まれて取り付けられていることを特徴とすることが好ましい。好ましい実施の形態によると、第１群および第２群においてそれぞれ近接する２つの屈曲部材の、互いに対向する圧電セラミック材料の層は、共通の電圧供給ラインに導電的に接続され、第１群および第２群の各屈曲部材が備える圧電セラミック材料の層は、それぞれ異なる電圧供給ラインに接続される。この場合、第１および第２群の各屈曲部材の中央導電層はそれぞれ独立した電圧制御供給ラインに接続されている。圧電セラミック材料の層は通常、屈曲部材の外側層を形成し、近接する屈曲部材の互いに対向する複数の層は導電的に共通の電圧供給ラインに接続されているので、例えば屈曲により互いに対向するこれらの層が接触したとしても、短絡を防止することができる。これは従来のディスプレイと異なる点である。従来のディスプレイにおいては、複数の屈曲部材がそれぞれ積み重ねられ、近接する屈曲部材の互いに対向する複数の層には、異なる電圧が供給されるとともに、単一の屈曲部材に備えられた複数の層にも異なる電圧が供給される。この場合、対向する層が互いに接触すると、短絡が発生してしまう。短絡のリスクを低減するために、屈曲部材を非常に薄く弱いものする、および／または互いに対向する層同士の間に分離隔壁を設けることが知られている。上記本発明の好ましい実施の形態によると、短絡が発生することがないので、従来の製品に用いられている屈曲部材に比べて強い屈曲部材を利用することができる。これにより、剛性のある屈曲部材を実現でき、ディスプレイを点字セルとして利用した場合に、視覚障害をもつユーザにそれぞれの触覚部材をより確実に認識させることができる。短絡を防止するための隔壁が必要ないので、従来のモデルよりも薄い屈曲部材を用いることなく、点字セルをより小型化できる。
【００１５】
上述した８個の支持部材を備える単一のクリップを、金属等の導電材料から製造する場合、第１群および第２群においてそれぞれ近接する２つの屈曲部材の、互いに対向する圧電セラミック材料の層は、単一のバネクリップによって互いに導電的に接続される。したがって、単一のバネクリップによって圧電セラミック材料の４つの層が互いに導電的に接続されることになる。
【００１６】
さらなる実施の形態によると、ディスプレイは、電気回路を有し、屈曲部材の圧電セラミック材料の層に電圧を供給するＰＣＢをさらに備え、中央導電層は、導線やワイヤを介することなくＰＣＢの電圧供給ラインに直接、導電的に接続される。これにより、ディスプレイ内における屈曲部材の方向を調整するためにこれらの導線を利用していた従来のシステムに対して、中間の導線やワイヤは不要となり、省略することができる。
【００１７】
さらに、ディスプレイは、屈曲面すなわち屈曲部材の少なくとも１つが曲がる屈曲方向に平行に延在する剛性外側壁をさらに備える。さらに、各クリップは、中央本体部と、中央本体部に接続された複数のＵ字板バネとを備え、各Ｕ字板バネは、バネ手段を有する支持部材を形成することが好ましい。この場合、上述した単一のバネクリップを非常に単純な構成とすることができる。この場合、バネクリップは、中央本体部と、中央本体部に接続された複数のＵ字板バネとを備え、各Ｕ字板バネは、バネ手段を有する支持部材を形成する。
【００１８】
本発明の別の態様によると、電気機械式レリーフディスプレイは、屈曲部材は、バイモルフ屈曲部材であり、各屈曲部材は、少なくとも圧電セラミック材料の２つの層と中央導電層とを備え、中央導電層は、圧電セラミック材料の２つの層の間に挟まれて取り付けられ、近接する第１群の２つの屈曲部材の、互いに対向する圧電セラミック材料の層は、共通の電圧供給ラインに導電的に接続され、第１群の各屈曲部材が備える圧電セラミック材料の層は、それぞれ異なる電圧供給ラインに接続されることを特徴とする。この場合、互いに積み重ねられて近接する屈曲部材がそれぞれ屈曲し、近接する屈曲部材の圧電セラミック材料の２つの層が互いに接触するほど屈曲しても、短絡を防止することができる。これは、機械的および電気機械的に良好な特性をもつバイモルフ屈曲部材を使用することからもわかる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を、以下の図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、電気機械式レリーフディスプレイの可能な実施の形態であって、各部分に分けた状態を示す。
図２は、図１に示すディスプレイのフレーム、触覚部材、支持手段、屈曲部材、およびＰＣＢ基板の斜視図を示す。
図３は、図１に示すディスプレイにおける、２つの隣接する屈曲部材と、これらに対応する支持手段のマルチスプリングクリップを示す。
図４は、図３に示す隣接する屈曲部材およびクリップの側面図を示す。
図５は、図１に示すディスプレイの、フレーム、触覚部材、支持手段、屈曲部材、およびＰＣＢ基板の側面図を示す。
図６は、図１に示すディスプレイの、フレーム、支持手段、単一の屈曲部材、およびＰＣＢ基板の別の側面図を示す。
図７は、図１に示すディスプレイの、フレーム、触覚部材、支持手段、数個の屈曲部材、ＰＣＢ基板、外側面、および外側壁の斜視図である。
図８は、組み立て段階における、フレーム、支持手段、および数個の屈曲部材の斜視図である。
【００２１】
図１において、参照符号１は、各部分に分けた状態で表された、本発明の可能な実施の形態における電気機械式レリーフディスプレイを示す。ディスプレイ１は、プラスチックフレーム２と複数の触覚部材４とを備えている。複数の触覚部材４は、フレームに設けられ、それぞれが少なくとも第１点および第２点の間で移動可能であり、ユーザが触覚部材に触れることで、触覚部材がどの位置にあるかがわかるように構成されている。レリーフディスプレイは、複数の触覚部材が通る複数の開口を有する上壁面６を備える。触覚部材の第１点において、触覚部材の上部８は、少なくとも実質的に上壁面６の外側表面を通る面に並ぶ。第２点において、触覚部材は図１に示すように開口から突出している。図１において、ディスプレイ１は、点字文字を形成する点字セルを構成するように、８個の触覚部材を備えている。
【００２２】
レリーフディスプレイ１は、さらに２つの剛性外側壁１０ａ，１０ｂを備えている。上壁部１２ａ，１２ｂは側壁１０ａ，１０ｂと一体に形成されている。
【００２３】
さらに、本実施の形態において、フレーム２は図面において鉛直方向に表された中央隔壁１４を備えている。さらに、中央隔壁１４に取り付けられた複数の支持隔壁１６を備え、支持隔壁１６は図面において水平方向に延在する。支持隔壁１６は、後述する支持部材１８を支持する。
【００２４】
ディスプレイはさらに、複数の長方形の圧電屈曲部材２０．１〜２０．８を備える。各屈曲部材は、屈曲面において曲がることができる。本実施例において、各屈曲面は中央隔壁１４に平行な方向に延在する。
【００２５】
本実施例において、ディスプレイは、例えばそれぞれが同じ長さを有する第１の屈曲部材群を備える。第１群の屈曲部材は、図２に矢印２２．１，２２．２で示す共通の屈曲面２２に沿ってステップ状になるようにそれぞれが積み重ねられてフレームに取り付けられている。図２に示すように、屈曲部材２０．１〜２０．４は、第１群の屈曲部材を構成する。第１群の屈曲部材は、矢印２２．２の方向にそれぞれ積み重ねられる。さらに、第１群の屈曲部材２０．１〜２０．４は、ステップ状になるようにフレームに設置される。具体的には、図２に示すように、矢印２２．１，２２．２の方向に延びるステップ状に設置される。第１群の屈曲部材は、それぞれ中央隔壁の第１側部２４ａに配置される。第１側部２４ａおよび第２側部２４ｂは、それぞれ中央隔壁１４の一方側と他方側に位置する。中央隔壁の第２側部２４ｂにおいて、上述した第１群の屈曲部材と同様に、第２群の屈曲部材２０．５〜２０．８がフレームに取り付けられている。
【００２６】
したがって、本実施例では、第２群の屈曲部材においても同様に、屈曲部材はそれぞれ同じ長さを有し、第２群の屈曲部材は、図２に矢印２６．１，２６．２で示す共通の屈曲面２６に沿ってステップ状になるようにそれぞれが積み重ねられてフレームに取り付けられている。屈曲面２６は、屈曲面２２に平行に延在する。さらに、中央隔壁１４は、屈曲面２２，２６の間に挟まれている。本実施例では、この隔壁１４によって、隔壁１４の両側にそれぞれ配置された屈曲部材同士の電気的および／または機械的な接触が防止される。第２群の屈曲部材も同様に、矢印２６．２および矢印２６．１の方向に順に積み重ねられる。各屈曲部材は、それぞれの触覚部材と連結する接触部２８．１〜２８．８を有し、屈曲部材の曲げと戻しによって触覚部材を第１点および第２点の間で移動させる。図４には、屈曲部材２０．３の接触部が屈曲部材の自由端に近接している様子が表されている。後述する支持手段１８によってフレームに固定された状態で屈曲部材２０．３を曲げることにより、屈曲部材の曲げが屈曲面２２において発生し、触覚部材４は矢印２２．１の方向に移動することができる。圧電屈曲部材の曲げは、電圧の供給によって発生し、その後、電圧が停止することで曲げ戻る。この動作は、屈曲部材に逆極性の電圧を(一時的に)供給することで加速させることができる。この場合、逆電圧の絶対値は、必ずしも必要ではないが、通常の電圧の絶対値と同じとすることができる。屈曲部材が中立位置に到達すると逆電圧を停止できる。逆電圧が停止されないと、屈曲部材は中立位置を越えて矢印２２．１の方向とは反対方向に曲がり続ける。
【００２７】
本実施例において、各屈曲部材には、少なくとも２つの層、本実施例では圧電セラミック材料の両外側層が設けられている。これらの層は、図４において参照符号３０．１，３０．２で示されている。さらに、各屈曲部材は、中央導電層３０．３を備え、中央導電層３０．３は、２つの圧電セラミック材料の層３０．１，３０．２の間に挟まれて設置される。本実施例では、例えば−２４０Ｖの電圧が層３０．１に供給され、＋２４０Ｖの電圧が層３０．２に供給される。その後、＋２４０Ｖの電圧が中央導電層３０．３に供給されると、接触部２８が上方に移動するように屈曲部材が曲がる。一方、−２４０Ｖの電圧が中央導電層３０．３に供給されると、接触部２８が下方に移動するように屈曲部材２０．２が曲がる。
【００２８】
本実施例において、接触部が下方に移動するように屈曲部材が曲がると、触覚部材４は第１点に移動し、接触部２８が上方に移動するように屈曲部材が曲がると、触覚部材４は第２点に移動する。したがって、本実施例において、触覚部材の第１点および第２点の位置は、屈曲部材の屈曲状態に応じて決定される。屈曲部材が中立位置（電圧が層３０．３に供給されていない状態）に曲げ戻ると、対応する触覚部材は第１点および第２点の間に位置する。当然、この構成は、必須ではない。別の実施の形態として、屈曲部材が曲がっていない状態で、例えば対応する触覚部材の第１点の位置に対応し、屈曲部材が曲がった状態で触覚部材の第２点の位置に対応するように構成することもできる。この構成は、いわゆる、ユニモルフと呼ばれる。
【００２９】
レリーフディスプレイは、さらに、フレーム上において各屈曲部材を屈曲部材の両面で支持する支持手段を備える。
【００３０】
例えば屈曲部材２０．３，２０．７を支持する支持手段は、図２，３，４に示すように、マルチスプリングクリップ３２．１およびマルチスプリングクリップ３２．２をそれぞれ備える。クリップ３２．２は、屈曲部材の長手方向に延在する中央本体部３４を備える。
【００３１】
さらに、クリップ３２．２は、中央本体部３４の第１側２４ａに、裏側に曲げられた２つのＵ字状の板バネ３６．１，３６．２と、上側に曲げられた２つのＵ字状の板バネ３６．３，３６．４を備える。さらに、中央本体部３４の反対側２４ｂに、裏側に曲げられた２つのＵ字状の板バネ３６．５，３６．６と、上側に曲げられた２つのＵ字状の板バネ３６．７，３６．８を備える。クリップ３２．２は、クリップ３２．１と同様の形状を有し、８個のＵ字状の板バネを備える。本実施例において、クリップ３２．１，３２．２は金属から製造される。さらに、各クリップの中央本体部と板バネは、一体化された単一の部材として形成される。図２に示すように、クリップ３２．１，３２．２は、中央隔壁１４の開口に挿入され、支持隔壁１６によってさらに支持されている。その結果、例えば屈曲部材２０．３は、クリップ３２．１，３２．２によって所望の位置および方向に固定される。より具体的には、屈曲部材２０．３は、クリップ３２のＵ字板バネ３６．１，３６．２およびクリップ３２．２のＵ字板バネ３６．３，３６．４の間に挟まれて固定される。クリップ３２．２のＵ字板バネ３６．１は、本実施例において、屈曲部材２０．３を、屈曲部材の第１面４０上の第１の位置３８．１で支持する第１の支持部材を形成する。さらに、クリップ３２．２のＵ字板バネ３６．２は、屈曲部材２０．３の第１面４０において第２の位置３８．２で屈曲部材２０．３を支持する第２の支持部材を形成する。さらに、クリップ３２．１のＵ字板バネ３６．３は、屈曲部材２０．３の両面のうちの第２面４２において第３の位置３８．３で屈曲部材２０．３を支持する第２の支持部材を形成する。第１および第２の位置は、互いに離間している。本実施例において、各支持部材は、支持部材を屈曲部材に押し付けるバネ手段を備え、屈曲部材が支持部材によって挟持されるように構成されている。さらに、屈曲部材の接触部２８．３は、第１、第３、および第２の位置からそれぞれ離れている。
【００３２】
クリップ３２．１のＵ字板バネ３６．４は、第２面４２における第４の位置３８．４で屈曲部材２０．３を支持する第４の支持部材を形成する。第４の位置３８．４は、第３の位置３８．３から離間している。また、屈曲部材２０．３について、第１の支持部材３６．１と第３の支持部材３６．３は互いに対向するように屈曲部材の２つの面４０，４２に配置されており、第２の支持部材３６．２と第４の支持部材３６．４は互いに対向するように屈曲部材の２つの面４０．４２に配置されている。各支持部材は、第１と第３の支持部材の間、および第２と第４の支持部材の間に、屈曲部材を狭持するバネ手段を備えている。
【００３３】
屈曲部材２０．７は、中央隔壁１４の反対側２４ｂに配置され、上述した屈曲部材２０．３と同様に、クリップ３２．１，３２．２によって挟まれて固定される。従って、クリップ３２．２のＵ字板バネ３６．５，３６．６およびクリップ３２．１のＵ字板バネ３６．７，３６．８は、それぞれ支持部材、より具体的には、それぞれの支持部材の間に屈曲部材２０．７を挟んで固定する４つの支持部材を形成する。
【００３４】
なお、クリップ３２．２のＵ字板バネ３６．３，３６．４は、それぞれが屈曲部材２０．３の上方に位置する屈曲部材２０．２を支持するバネ手段を備える支持部材を形成する。同様に、クリップ３２．１のＵ字板バネ３６．７，３６．８は、それぞれが屈曲部材２０．７の上方に位置する屈曲部材２０．６を支持するバネ手段を備える支持部材を形成する。従って、本実施例において、クリップ３２．２は４つの屈曲部材２０．２，２０．２，２０．６，２０．７をそれぞれ支持するために用いられる。クリップ３２．１，３２．２，３２．３は、対応する屈曲部材が積み重ねられるのと同様のパターンにより、それぞれ積み重ねられる。
【００３５】
すなわち、第１群に対応する支持部材は、第１群の屈曲部材がフレームに対して配置されるのと同様のパターンで、屈曲部材ごとにフレームに対して配置される。
【００３６】
なお、上部マルチスプリングクリップ３２．４は、裏側に曲げられた４つの板バネのみを有する。さらに、下部クリップ３２．１は、上側に曲げられた４つの板バネのみを有する。
【００３７】
以上説明したように、第１群は、屈曲面２２において互いに接触しないように近接して配置された複数組の第１および第２の屈曲部材（２０．１,２０．２；２０．２，２０．３；２０．３，２０．４）を備え、第１の屈曲部材２０．３の第１面４０を支持する第１および第２の支持部材３６．１，３６．２と、第２の屈曲部材２０．２の第２面４２を支持する第３および第４の支持部材３６．３，３６．４とは、単一のクリップ３２．２の部分を構成する。
【００３８】
上述した構成と同様に、第２群に対応する支持部材は、第２群の屈曲部材がフレームに対して配置されるのと同様のパターンで、屈曲部材ごとにフレームに対して配置される。さらに、第２群は、屈曲面２６において互いに接触しないように近接して配置された複数組の第１および第２の屈曲部材（例えば２０．６,２０．７）を備え、第２群の屈曲部材２０．７の第１面４０を支持する第１および第２の支持部材３６．５，３６．６と、第２の屈曲部材２０．６の第２面４２を支持する第３および第４の支持部材３６．７，３６．８とは、単一のクリップ３２．２の部分を構成する。また、第１群および第２群の屈曲面２２，２６は、互いに平行に延在し、第１群の屈曲部材の位置と第２群の屈曲部材の位置は、屈曲面に直交する方向に相対的に移動したものである。本実施例において、この方向は図２において矢印２２．３で表されている。
【００３９】
さらに、第１群の第１屈曲部材２０．３の第３面４０を支持する第１および第２の支持部材３６．１，３６．２と、第２群の第１屈曲部材２０．７の第１面４０を支持する第１および第２の支持部材３６．５，３６．６は、単一のクリップ３２．２の部分を形成し、これらの第１群および第２群の屈曲部材は、屈曲面のいずれかに直交する方向に相対的に移動したものである。
【００４０】
同様に、第１群の第１屈曲部材２０．３の第２面４２を支持する第３および第４の支持部材３６．３，３６．４と、第２群の第１屈曲部材２０．７の第２面４２を支持する第３および第４の支持部材３６．７，３６．８は、単一のクリップ３２．１の部分を形成し、これらの第１群および第２群の第１の屈曲部材は、屈曲面２２，２６のいずれかに直交する方向に相対的に移動したものである。
【００４１】
さらに、本実施例において、第１群の第１の屈曲部材２０．３と第２群の第１の屈曲部材２０．７は、屈曲面のいずれかに直交する方向に相対的に移動したものであり、第１群の第２の屈曲部材２０．２と第２群の第２の屈曲部材２０．６は、屈曲面のいずれかに直交する方向に相対的に移動したものである。第１の屈曲部材２０．３の第１面４０を支持する第１および第２の支持部材３６．１，３６．２と、第１群の第２の屈曲部材２０．２の第２面４２を支持する第３および第４の支持部材３６．３，３６．４と、第２群の第１屈曲部材２０．７の第１面４０を支持する第１および第２の支持部材３６．５，３６．６と、第２群の第２の屈曲部材２０．６の第２面４２を支持する第３および第４の支持部材３６．７，３６．８は、単一のクリップ３２．２の部分を形成する。
【００４２】
上述したクリップ３２．１，３２．２についての構成は、他のクリップについても同様である。
【００４３】
バネ手段を有する支持部材の利用により、屈曲部材は自動的に配列される。図８に示すように、クリップ３２は中央隔壁の後方から中央隔壁の開口に挿入することができる。その後、屈曲部材は中央隔壁の側方からクリップのＵ字板バネ同士の間に挿入される。屈曲部材の挿入後、それぞれの支持位置２８が自動的に整列され、屈曲部材の方向を手作業で調整する必要はない。図５に示すように、屈曲部材２０．１は、触覚部材４．１を第２の位置に移動するように上方に曲げられている。さらに、屈曲部材４０．２は、触覚部材４０．２を第１の位置に移動するように下方に曲げられている。
【００４４】
本実施例において、ディスプレイは、各屈曲部材の外側層と内側層に所望の電圧を供給するための電気回路を備えるＰＣＢ４４をさらに備えている。図５に示すように、中央層１３．３は、間に導線やワイヤを介することなく、電圧供給ライン４６に直接、導電的に接続される。これらのワイヤは、上述したように屈曲部材の方向を調整する必要がないため、省略することができる。
【００４５】
本発明の別の態様によると、近接した２つの第１群の屈曲部材の互いに対向する圧電セラミック材料の層、例えば、屈曲部材２０．３の層３０．２と屈曲部材２０．２の層３０．１は、共通の電圧供給ラインに導電的に接続されている。第１群の各屈曲部材２０に設けられた圧電セラミック材料の複数の層は、それぞれ異なる電圧供給ラインに接続されている。本実施例において、屈曲部材２０．１，２０．３の層３０．２と、屈曲部材２０．２，２０．４の層３０．１には、２４０Ｖの正電圧が供給される。さらに、屈曲部材２０．１，２０．３の層３０．１と、屈曲部材２０．２，２０．４の層３０．２には、−２４０Ｖの負電圧が供給される。なお、第２群の屈曲部材２０．５〜２０．８についても同様の構成が適宜、適用される。従って、第２群の屈曲部材２０．５，２０．７の層３０．２と、第２群の屈曲部材２０．６，２０．８の層３０．１は、＋２４０Ｖの共通の電圧に接続される。さらに、屈曲部材２０．５，２０．７の層３０．１と、屈曲部材２０．６，２０．８の層３０．２は、−２４０Ｖの共通の電圧に接続される。本実施例では、例えばクリップ３２．３は導電性材料から形成されているので、例えば屈曲部材２０．３，２０，７の層３０．２と、屈曲部材２０．２，２０．６の層３０．１を容易に導電的に接続でき、これによって、共通の電圧への導電的な接続を容易に実現することができる。
【００４６】
本実施例では、各クリップはＰＣＢの２本の電源供給ラインのいずれかに接続され、一方の電源供給ラインは＋２４０Ｖ、他方の電源供給ラインは−２４０Ｖを供給する。さらに、屈曲部材の内側層３０．３は、ＰＣＢの独立した電圧制御供給ラインに別々に接続され、上述したように各屈曲部材を別々に制御できるように構成されている。
【００４７】
クリップ、触覚部材、屈曲部材、およびＰＣＢが上述したようにそれぞれ所望の位置に配置された後、剛性側壁１２ａ，１２ｂによってディスプレイ装置が覆われる。
【００４８】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではない。
【００４９】
さらなる実施の形態によると、折れ曲がった板バネ３６．１，３６．２，３６．５，３６．６を固定し、屈曲部材２０．３用の固定された第１および第２の支持部材と、屈曲部材２０．７用の固定された第１および第２の支持部材とする。裏側に曲げられた板バネについても同様である。板バネの固定化は、例えば図２のバネクリップ３６．２に示すように、板バネの内部に所定の部材１００を挿入することで実現できる。本実施例において、部材１００は、中央隔壁に固定されて延在する水平な剛性板１００である。水平板１００と中央隔壁は、一体化されてもよい。板バネの固定化は、板バネを曲げて、板バネの自由端１０２が上方に位置する板バネの部分１０４に当たるようにすることでも実現できる（図２に、一つの板バネの自由端１０２と部分１０４を示す）。この場合、板バネ３６．３，３６．４，３６．７，３６．８等の上側に曲げられた板バネは、下向きに固定されることはない。この実施の形態では、第１および第３の支持部材の一方は、第１および第３の支持部材の間で屈曲部材を減衰させる開放手段を備え、第１および第３の支持部材の他方は固定されている。第２および第４の支持部材の一方は、第２および第４の支持部材の間で屈曲部材を減衰させるバネ手段を備え、第２および第４の支持部材の他方は、固定されている。これは、第１および第２の支持部材のそれぞれがバネ手段を備えるとともに、第３および第４の支持部材のそれぞれが固定されている、あるいは、第３および第４の支持部材のそれぞれがバネ手段を備え、第１および第２の支持部材のそれぞれが固定されているともいえる。さらに、固定支持部材は、Ｕ字板バネを固定することで実現できる。
【００５０】
また、上述した裏側に曲げられた板バネと同様に、板バネ３６．３，３６．４，３６．７，３６．８等の上側に曲げられた板バネを固定し、固定した第３および第４の支持部材を形成することも可能である。この場合、裏側に曲げられた板バネは固定されない。
【００５１】
以上説明した実施例において、屈曲部材はバイモルフである。また、別のタイプの屈曲部材も可能である。例えばユニモルフ、あるいは、中央導電箔、中央導電箔の両側に設けられた圧電層、およびこれら３つの層に施された導電膜を有する屈曲部材も可能である。そして、上述したセラミック層と同様の方法により、定常電圧を導電膜に供給する。中央導電箔には、上述した中央導電層３０．３と同様の方法により、制御電圧が供給される。バネ手段も、板バネ以外の別のバネ手段としてもよく、例えば、コイルバネや、ゴム部材等の弾性部材を備えることもできる。
【００５２】
さらに、本発明は点字セルとして形成されるディスプレイには限定されない。本発明は点字文字を形成する形態に限定されるものではなく、視覚障害者のための任意のパターン伝達用の装置も包含するものである。これらの変形も特許請求の範囲内に該当する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、電気機械式レリーフディスプレイの可能な実施の形態であって、各部分に分けた状態を示す。
【図２】図２は、図１に示すディスプレイのフレーム、触覚部材、支持手段、屈曲部材、およびＰＣＢ基板の斜視図を示す。
【図３】図３は、図１に示すディスプレイにおける、２つの隣接する屈曲部材と、これらに対応する支持手段のマルチスプリングクリップを示す。
【図４】図４は、図３に示す隣接する屈曲部材およびクリップの側面図を示す。
【図５】図５は、図１に示すディスプレイの、フレーム、触覚部材、支持手段、屈曲部材、およびＰＣＢ基板の側面図を示す。
【図６】図６は、図１に示すディスプレイの、フレーム、支持手段、単一の屈曲部材、およびＰＣＢ基板の別の側面図を示す。
【図７】図７は、図１に示すディスプレイの、フレーム、触覚部材、支持手段、数個の屈曲部材、ＰＣＢ基板、外側面、および外側壁の斜視図である。
【図８】図８は、組み立て段階における、フレーム、支持手段、および数個の屈曲部材の斜視図である。
【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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【外国語明細書】
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