一種盲文點顯器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于盲人教育設備技術領域，尤其涉及一種盲文點顯器。
【背景技術】
[0002]盲人無法像正常人用眼睛觀看事物，主要依靠耳朵的聽覺及手指的觸覺獲取外界的信息。為了便于盲人進行文化學習及信息交流，經常會將一些中文、英文、法文或者其它國家語言的文獻資料轉化為盲文書籍供盲人閱讀，其中盲文也稱為點字或者凸字，是專為盲人設計、主要依靠觸覺感知的文字。通常每個盲文點字包括6個點位，該6個點位均分為并排排列的兩組。而盲文書籍是通過點字板、點字機或點字打印機在紙張上制作出不同組合的盲文點字形成的。
[0003]隨著信息化的發展及個人計算機的普及，現在已經具有可以安裝在計算機上的漢字盲文轉換軟件，該軟件可以將計算機內的漢字轉換為盲文碼字，但個人計算機一般要是通過屏幕顯示圖像或者文字，雖然個人計算機可以將漢字轉化為盲文，但盲人無法閱讀計算機上顯示的盲文。點顯器又名盲人顯示器或點字機，指能夠將計算機上的信息用盲文同步顯示，便于盲人摸讀，通過與讀屏軟件配合使用，能將讀屏軟件讀出的文字通過盲文顯示到點顯器上。點顯器上的盲文按點會自動的凸起，盲人通過觸覺來感受文字。
[0004]目前，國內外市場上盲文點顯器都是基于以電磁和壓電式為主，通過放大壓電陶瓷使其體積變化的方式來控制盲文點凹凸的變換，故體積龐大，價格高昂。另外國外還有實驗室在研宄傳超時聲波陣列和EPA材料設計的，但是，價格高昂難以商業化，尚未公開展示。例如，清華大學研發生產的盲文點顯器由40方自動盲文單元組成，可以將電腦上的文字信息通過讀屏軟件翻譯成盲文后自動顯示出來，盲人可以用手觸摸盲文單元上變化的盲文點字來獲取電腦屏幕上顯示的信息。但是，由于其設計方法為以壓電式為主，通過壓電陶瓷體積的變化控制來實現盲文點凹凸的變換，故使其體積過大；另外，其和日本合作的新型凹凸點陣傳感器有極大形變電致材料制作的，驅動電壓高，驅動電路復雜，所以驅動電路體積大，整個產品較為不便于攜帶，而且價格高昂。另一方面，成本較高，不能滿足普通盲人家庭的使用條件，目前多為盲人教育機構采購。
【發明內容】
[0005]針對現有盲文點顯器存在的結構復雜、體積較大、成本較高的問題，本發明提出了一種盲文點顯器，所述盲文點顯器的凹凸點陣由多個點位排列組成，每個點位包括:上伸縮件、下伸縮件、上導電連接件、中間導電連接件、下導電連接件、外置套鎖、導向桿；其中導向桿分為上下兩根，兩根導向桿同軸豎直布置，兩根導向桿之間通過中間導電連接件固定，中間導電連接件的頂端通過上伸縮件與上導電連接件相連，中間導電連接件的底端通過下伸縮件與下導電連接件相連；外置套鎖至于各個伸縮件與各個導電連接件相連接處，用于固定各個伸縮件與各導電連接件；上導電連接件和下導電連接件之間的安裝距離固定，通過控制上伸縮件或下伸縮件變形，使得中間導電連接件帶動導向桿相對于上導電連接件或下導電連接件凸出或凹進，實現盲文點顯功能。
[0006]所述上伸縮件或下伸縮件采用記憶合金材料，對其進行通電可控制其收縮，斷電之后又可以恢復為原來長度。
[0007]所述上導電連接件或下導電連接件為上端柱狀連接下端螺紋的整體通透空心結構；下導電連接件為上端螺紋連接下端柱狀的整體通透空心結構。
[0008]所述中間導電連接件為上下兩端螺紋連接中間柱狀的結構，中間柱狀部分開有接線孔，兩端螺紋部分為中間空心結構。
[0009]所述盲文點顯器還包括:外框、信號板；外框為上下表面對稱且開有若干大小一定的孔，孔的位置和數量與盲文點顯器的凹凸點陣所匹配；凹凸點陣整體嵌入到外框中，使上導電連接件和下導電連接件的柱狀部分固定在外框的上下表面對稱的孔中，嵌入在上導電連接件中的導向桿恰好穿過外框表面的相應開孔；信號板分別安裝于外框的上下表面。
[0010]本發明的有益效果在于:利用記憶合金的構思實現盲文點陣的凸起與凹陷，可以大大節省產品成本；并且該結構可使盲文點顯器趨于更小更薄化，方便攜帶；另外，由于采用的是記憶合金，所以在驅動形變產生后，是自動保持的，在沒有驅動狀態變化的情況下，只有電路上的芯片消耗功率，而不存在保持盲點所需的持續電流，所以功耗低，從而提高續航能力。
【附圖說明】
[0011]圖1a?Ib為本發明提供的的盲文點顯器的單個點位的結構示意圖；
[0012]圖2a?2b為本發明提供盲文點顯器的單個點位與附屬固定件安裝示意圖；
[0013]圖3為本發明提供的盲文點顯器的工作原理示意圖；
[0014]其中，1-上伸縮件、2-下伸縮件、3-上導電連接件、4-中間導電連接件、5-下導電連接件、6-外置套鎖、7-導電桿、8-外框、9-信號板、10-點位。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖，對優選實施例進行詳細說明。
[0016]本發明實施例中，盲文點顯器通過多個單個點位構成一方盲文點陣，根據需要由任意方數盲文點陣構成不同規格的盲文點顯器。
[0017]參見圖1a?lb，單個點位10主要包括7個部分:上伸縮件1、下伸縮件2、上導電連接件3、中間導電連接件4、下導電連接件5、外置套鎖6、導向桿7。其中，上伸縮件I與下伸縮件2為一定長度的記憶合金材料；上導電連接件3與下導電連接件5均為上端柱狀連接下端螺紋的整體通透空心結構；中間導電連接件4為上下兩端螺紋連接中間柱狀的結構，螺紋部分中間是空心的，中間柱狀部分留有接線孔；外置套鎖6為上下表面對稱并開有若干大小一定孔的結構；導向桿7為采用特定材料制成特定長度的細棒狀結構。
[0018]單個盲文點位10的各部分裝配參見圖1a和lb，上導電連接件3置于頂端，下連接上伸縮件I的一端，中間連接件4的一端連接上伸縮件I的另一端；下導電連接件5置于底端，上連接下伸縮件2的一端，中間連接件4的另一端連接下伸縮件2的另一端；外置套鎖6套置于各伸縮件與各導電連接件相接處的地方，固定伸縮件與各導電連接件，實現二者緊密連接；導向桿7 —端穿過貫通的上下導電連接件3與5，另一端插入中間導電連接件4，穿過上下伸縮件I與2，實現整個盲文點位的貫通連接。
[0019]每一方盲文點陣均包括:多個單個點位10、外框8、信號板9，可參見圖2a?2b。外框8為上下表面對稱開有若干大小一定孔的設計結構；單個點位10整體嵌入到外框中，使上下導電連接件3與5的柱狀部分固定在外框8的上下表面對稱的孔中，嵌入在上導電連接件3中的導向桿7恰好穿過外框8表面的相應開孔；信號板9分別安裝于外框8上下表面。
[0020]整個新型盲文點顯器的盲文點陣的實現方案，參見圖3所示，通過電流驅動單個點位10的上伸縮件1，由于單個點位10的上下導電連接件3與5的柱狀部分固定在外框8的相應開孔中，上伸縮件I收縮，下伸縮件2拉伸，使上端嵌入的導向桿7伸出外框8上表面的開孔一定距離，實現盲文點的凸起；通過電流驅動單個點位10的下伸縮件2，同理，下伸縮件收縮2，上伸縮件I拉伸，使上端嵌入的導向桿7回到外框8上表面的開孔內，以此實現盲文點的凹陷。
[0021]本發明實施例使用了設計成彈簧的記憶合金，可以為單程記憶合金。設計成彈簧形狀首先保證了材料的壽命，經過材料試驗得:5百萬次內記憶形變約為2% ;其次在cooling狀態下，兩個穩態彈簧的同時作用，能使突起的點保持住，而不會因人為的壓迫而產生下降，其完全的相變溫度為45度。
[0022]通過這樣的設計，實現上下兩個方向的穩定運動，也能使各個點的運動相互獨立而不受影響。
[0023]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種盲文點顯器，其特征在于，所述盲文點顯器的凹凸點陣由多個點位排列組成，每個點位包括:上伸縮件、下伸縮件、上導電連接件、中間導電連接件、下導電連接件、外置套鎖、導向桿；其中導向桿分為上下兩根，兩根導向桿同軸豎直布置，兩根導向桿之間通過中間導電連接件固定，中間導電連接件的頂端通過上伸縮件與上導電連接件相連，中間導電連接件的底端通過下伸縮件與下導電連接件相連；外置套鎖至于各個伸縮件與各個導電連接件相連接處，用于固定各個伸縮件與各導電連接件；上導電連接件和下導電連接件之間的安裝距離固定，通過控制上伸縮件或下伸縮件變形，使得中間導電連接件帶動導向桿相對于上導電連接件或下導電連接件凸出或凹進，實現盲文點顯功能。
2.根據權利要求1所述盲文點顯器，其特征在于，所述上伸縮件或下伸縮件采用記憶合金材料，對其進行通電可控制其收縮，斷電之后又可以恢復為原來長度。
3.根據權利要求1所述盲文點顯器，其特征在于，所述上導電連接件或下導電連接件為上端柱狀連接下端螺紋的整體通透空心結構；下導電連接件為上端螺紋連接下端柱狀的整體通透空心結構。
4.根據權利要求1所述盲文點顯器，其特征在于，所述中間導電連接件為上下兩端螺紋連接中間柱狀的結構，中間柱狀部分開有接線孔，兩端螺紋部分為中間空心結構。
5.根據權利要求1或2或3或4所述盲文點顯器，其特征在于，所述盲文點顯器還包括:外框、信號板；外框為上下表面對稱且開有若干大小一定的孔，孔的位置和數量與盲文點顯器的凹凸點陣所匹配；凹凸點陣整體嵌入到外框中，使上導電連接件和下導電連接件的柱狀部分固定在外框的上下表面對稱的孔中，嵌入在上導電連接件中的導向桿恰好穿過外框表面的相應開孔；信號板分別安裝于外框的上下表面。
【專利摘要】本發明屬于盲人教育設備技術領域，尤其涉及一種盲文點顯器。采用記憶合金材料設計實現盲文點顯器盲文點陣的凹凸變化。盲文點顯器主要由任意方數的盲文凹凸點陣構成，每一方盲文凹凸點陣均包括：若干單個點位、外框、信號板；每單個點位均包括：上下伸縮件、上導電連接件、中間導電連接件、下導電連接件、外置套鎖、導向桿。通過各特定部件的特定連接實現盲文點的凹凸變化。通過采用本發明公開的盲文點顯器，提高了續航能力、降低了成本，而且其體積較小，可以應用于移動便攜設備或穿戴設備。
【IPC分類】G09B21-00
【公開號】CN104851337
【申請號】CN201510320702
【發明人】陳新, 陳后金, 游啟麟, 邵際南, 王天奇
【申請人】北京交通大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年6月11日