具有显示功能的凸起图案形成装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及具有显示功能的凸起图案形成装置。该装置包括：透明弹性片，其具有包含有色液体的内层；以及作动器，其包括沿着弹性片的一个表面设置的多个作动器元件，每个作动器元件响应于电压的施加改变其自身的形状，由此使得弹性片的表面能够突起，其中，通过选择性驱动多个作动器元件，凸起图案形成于弹性片上，与该凸起图案对应的点图案显示在弹性片上。根据本发明专利技术，可以在形成凸起图案的同时显示出与之同步的点图案，所得到的装置尺寸小且重量轻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有显示功能的凸起图案形成装置，其不仅能够形成例如盲文 (Braille)字符等凸起图案，而且能够显示出点图案。
技术介绍
作为无障碍或通用设计的延续，近年来，往往随附提供Braille字符或类似用途 的字符，因此对于有视觉损伤的人而言在其日常生活中有很大帮助。Braille字符每个都由 按照预定规则布置在将由人类手指或其它部分接触的物体表面上的凸点构成，由此每一个 字符分配有含义或者表示数字。另外，与Braille字符用途类似的其它字符不是被直接赋 予含义或表示数字，而是用于包括物体识别、信息传送等各种用途。例如，在日本银行票据 和设在道路上用于引导行人的带花纹的铺地块料上可以发现这种用途的字符。随着个人数字助理(PDA)近年来的广泛使用，期望这种PDA设有各种类型的附加 功能。作为一个示例，PDA可以设有作动器，该作动器能够通过电控制允许PDA非常轻微 的移动。这种作动器通常可以是压电型的，但也可以为静电吸附型、超声波型、形状记忆合 金型或者聚合物伸缩型。尤其在聚合物伸缩型的作动器中，采用离子导电聚合物的聚合物 作动器和采用聚合物水凝胶或聚合物有机凝胶的聚合物作动器重量轻，能够引起大的位移 量。由于这些原因，上述聚合物作动器受到积极的研究。这样的示例包括专利文献1和2(日 本待审专利申请 No. 2007-143300 和 No. 2009-046649)。例如，在专利文献1中，所述采用离子导电聚合物的聚合物作动器配置为包括由 离子导电聚合物制成的膜(由离子交换树脂制成的膜)和一对电极。所述离子导电聚合物 膜浸渍有阳离子物质，所述电极形成在该膜的表面上。通过在这对电极间施加电压，离子 导电聚合物膜开始膨胀或收缩，于是形状弯曲或变形。例如，在专利文献2中，所述采用聚 合物水凝胶或聚合物有机凝胶的聚合物作动器配置为包括三维(3D)交联聚合物和一对电 极。所述三维交联聚合物浸渍有电解质溶液，所述电极形成在该聚合物的表面上。通过在 这些电极之间施加电压，该3D交联聚合物进行氧化_还原反应，于是形状弯曲或变形。这 些聚合物作动器重量更轻并且尺寸更小，因此可以应用于PDA。在本领域中，已经试图在形成凸起图案的同时进行视频显示。这样的示例包括 非专利文献 1 (Yoichiro KAffAGUCHI, "Technology whichCreates the Advanced Space of New Traditional Arts using Super HighResolution Images and Interactive Biological Objects，，，, 2007年9 月，Independent Administrative Institution Japan Science and TechnologyAgency ，互联网址(URL :http // www. jst. go. jp/kisoken/crest/report/heiseil8/html/mokuhyou/mokuhyoull. html))。为了这样进行视频显示，操作设在屏幕背面的多个气缸以在屏幕上显示出凸起图案，以及 分开地将事先提供的任何视频投影到屏幕上。对于有关Braille字符和类似用途的其它字符(下面被称为类Braille信息)的 信息，它们的信息细节通常保持相同。在这方面，如果Braille显示器可用于在任意时间不 同地显示出这种类Braille信息，则用户会觉得非常有用并且方便。为了实现这种显示器， 或许可采用上述作动器。但是，如果如同在PDA的显示装置中一样使用上面专利文献1和 2中所述的聚合物作动器，则由此确实会形成凸起图案，但用户不能确定无疑地在视觉上觉 察到所得到的凸起图案。因此，这种显示器的用户局限于视觉受损的人，不习惯用手指或其 他部位接触凸起图案以识别出字符和符号的健全人士不便于使用该显示器。另一方面，在上面非专利文献1中所述的技术既能够形成凸起图案，又能够进行 视频显示。因此，通过采用其内容与凸起图案同步的任何点图案视频作为投影视频，该凸起 图案似乎可能和与之同步的点图案同时投影。但是，该技术的缺点在于系统的尺寸，因为要 使用大型气缸来产生出投影图案，另外需要用于视频投影的装置。因此，考虑到PDA尺寸要 小并且重量要轻的要求，难以将这项技术应用于PDA。
技术实现思路
本专利技术是考虑到上述缺点而提出的，因此期望提供一种具有显示功能的凸起图案 形成装置，它能够在形成凸起图案的同时显示出与之同步的点图案。根据本专利技术实施例的具有显示功能的凸起图案形成装置设有弹性片和作动器。所 述弹性片是透明的，具有带有有色液体的内层。所述作动器包括多个沿着弹性片的一个表 面设置的作动器元件，各作动器元件响应于电压的施加改变其自身的形状，由此使得弹性 片的表面能够突起。通过选择性驱动多个作动器元件，凸起图案形成于弹性片上，与该凸起 图案对应的点图案显示在弹性片上。通过根据本专利技术实施例的具有显示功能的凸起图案形成装置，在操作任意作动器 元件以改变其自身形状从而沿着弹性片的表面方向突起时，弹性片在作动器元件附近的部 分被向上推压，于是形成凸起。同时，在弹性片的受推压部分中，由于在其中的有色液体受 到压力，所以该液体运动离开。在这样除去了可视障碍之后，形状改变的作动器元件的凸起 顶端通过弹性片部分可见。该凸起顶端的颜色优选与中间层中的液体的颜色不同。作为示 例，凸起顶端可以为黑色，液体可以为白色。在该情况下，在作动器元件推动弹性片时，黑色 的凸起顶端可以从没有白色液体的部分看到。这样，在白色背景上显示出黑点。在该情况 下，在弹性片中的有色液体层优选由隔壁分隔成多个区域，以防止可能出现的液体不均勻 分布。作为可选的结构，通过用于控制多个作动器元件以进行选择性驱动的驱动控制 部，可以改变用于驱动的作动器元件的数目。这样，可以改变凸起图案的凸起密度和点图案 的点密度。作动器元件可能设有舌状作动构件和形成在作动构件的两个表面的每一个上的 驱动电极。通过从由离子导电聚合物膜制成的片材中切出字母U形来形成该作动构件。通 过施加在形成于作动构件两个表面上的驱动电极上的电压，使得该作动构件在形状上朝着 与驱动电极表面垂直的方向弯曲，由于形状改变而导致的顶端部分向上推压弹性片。对于4离子导电聚合物膜的材料而言，适合采用阳离子交换树脂。各驱动电极可以由碳粉末和离 子导电树脂制成。作动器元件也可以由三维交联聚合物形成。作动器元件的其它具体示例如下。例如，作动器元件也可以形成为其凸起顶端为 球形。作动器也可以形成为包括凸起顶端的颜色不同的多个作动器元件。在根据本专利技术一个实施例的具有显示功能的凸起图案形成装置中，多个作动器元 件沿着包括具有有色液体的内层的弹性片的表面设置。通过这种结构，可以在形成凸起图 案的同时显示出与之同步的点图案，所得到的装置尺寸小且重量轻。从下面的说明中将更加全面地了解本专利技术的其它和进一步的目的、特征和优点。附图说明图1为显示出本专利技术第一实施例的具有显示功能的凸起图案形成装置的示例性 结构的方框图；图2为图1的具有显示功能的凸起图案形成装置的立体图，显示出一种示例性结 构；图3A和图3B分别为图2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有显示功能的凸起图案形成装置，其包括：透明弹性片，其具有包含有色液体的内层；以及作动器，其包括沿着所述弹性片的一个表面设置的多个作动器元件，各作动器元件响应于电压的施加改变其自身的形状，使所述弹性片的表面能够突起，其中，通过选择性驱动所述多个作动器元件，凸起图案形成于所述弹性片上，与所述凸起图案对应的点图案显示在所述弹性片上。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：永井信之，泽口雅弘，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]