JPH0549236B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 複数個の触知ロツド５用の開口部４が設けら
れた読取り面３を備え、前記触知ロツド５は前記
読取り面３に関して突出位置と引込み位置との間
を軸方向に交互に移動するようにされ、該各ロツ
ドは一端部を固定された長手の作動素子９の他端
により前記両位置間を移動可能にされ、前記作動
素子９は作動力を与えられると２つの極端位置間
を、その縦方向の軸に対して直角に湾曲変形する
ことにより移動するようにされて成る触知式読取
り装置において、前記作動素子９の湾曲変形方向
は触知ロツド５の変位方向に対し略直角であり、
変位伝達手段１４は作動素子９と触知ロツド５と
の間に配され、前記変位伝達手段１４は、触知ロ
ツド５がその突出位置を占める作動素子９の極端
位置の一方に近接した、前記変位伝達手段１４と
前記作動素子９が前記触知ロツド５の移動方向に
実質的に一列になる実質的な中立点を有し、前記
作動素子９の湾曲変形が前記極端位置を越えない
ように設けられた当接部７により制限されること
を特徴とする触知式読取り装置。

２ 前記作動素子９の縦軸は前記読取り面３に略
平行であることを特徴とする請求の範囲第１項記
載の触知式読取り装置。

３ 前記作動素子９の縦軸は前記読取り面３に略
直角であることを特徴とする請求の範囲第１項記
載の触知式読取り装置。

４ 前記変位伝達手段１４は弾性素子から成るこ
とを特徴とする請求の範囲第１項記載の触知式読
取り装置。

５ 前記変位伝達手段１４の両端部１３，１５が
触知ロツド５及び作動素子９の移動方向に対し略
直角である軸を中心に回動可能に夫々作動素子９
及び触知ロツド５に接続された接続素子の形態を
もつことを特徴とする請求の範囲第１項記載の触
知式読取り装置。

６ 前記作動素子は、夫々触知ロツド５及び作動
素子９の回転ベアリング１２，１６に受容される
平行且つ直線の端部１３，１５を有するワイヤス
プリング１４の形態をもつことを特徴とする請求
の範囲第５項記載の触知式読取り装置。

７ 複数個の触知ロツド５用の開口部４が設けら
れた読取り面３を備え、前記触知ロツド５は前記
読取り面３に関して突出位置と引込み位置との間
を軸方向に交互に移動するようにされ、該各ロツ
ドは一端部を固定された長手の作動素子９の他端
により前記両位置間を移動可能にされ、前記作動
素子９は作動力を与えられると２つの極端位置間
を、その縦方向の軸に対して直角に湾曲変形する
ことにより移動するようにされて成る触知式読取
り装置において、前記作動素子９の湾曲変形方向
は触知ロツド５の変位方向に対し略直角であり、
変位伝達手段１４は作動素子９と触知ロツド５と
の間に配され、前記変位伝達手段１４は、作動素
子９の自由端部と直接協働する触知ロツド５の下
面１１により形成されるカム面２３の形態をも
ち、該カム面の形は触知ロツド５に加えられる読
取り圧に抗する所要の弾性力が得られるように選
定されることを特徴とする触知式読取り装置。

８ 前記作動素子９の湾曲変形が前記極端位置を
越えないように設けられた当接部７により制限さ
れることを特徴とする請求の範囲第７項記載の触
知式読取り装置。

明細書 本発明は、複数個の触知ロツド用の開口部が設
けられた読取り面を備え、前記触知ロツドは前記
読取り面に関して突出位置と引込み位置との間を
軸方向に交互に移動するように装着され、該各ロ
ツドは一端部を固定された長手の作動素子の他端
により前記両位置間を移動可能にされ、前記作動
素子は作動力を与えられると２つの極端位置間
を、その縦方向の軸に対して直角に湾曲変形する
ことにより一定の距離を移動可能である触知式読
取り装置に関する。

この種の従来の装置には、検知ロツドを作動す
るために圧電素子が用いられている。かかる従来
技術の典型的な例は米国特許第4283178号に開示
されており、複数の圧電素子が触知ロツドに対し
て垂直に配され、触知ロツドに対して軸方向に湾
曲変形する構成となつている。この構成の一つの
重大な欠点は読み手の指が突出している検知ロツ
ドに与える圧力を、検知ロツドを突出位置に保つ
だけに必要とされる以上の電力を圧電素子に与え
ることにより補わなければならない点にある。容
易に理解されるように、突出する検知ロツドのパ
ターンが表現する文字を判読するために読み手が
自分の指で検知ロツドに最小の圧力を与えるだけ
ですむことが必要である。

フランス国特許第2399555号に示される別の従
来の装置に依れば、各触知ロツドは、触知ロツド
の軸に平行に延び且つ該軸の両側に配された二つ
の圧電素子により制御され、その自由端は接続棒
により触知ロツドに接続されている。この構成に
依れば、電力は検知ロツドを突出位置から引込み
位置に、又はその逆方向に切り換えるために短い
パルスとしてのみ圧電素子に加えられる。従つ
て、圧電素子は突出したロツドが読み手の指に触
れるとき必要とされる“読取り圧”を確保するに
十分な機械的強度を有する必要がある。しかも、
もし偶然に突出している触知ロツドの先端に過大
な力を加えてしまつた場合、検知ロツドが突出位
置にあるか引込み位置にあるかを電子制御回路に
指示する手段がないため、触知ロツドが引込み位
置に戻つてしまう可能性がある。

本発明の目的は、読み手の指圧が加えられた状
態の触知ロツドの内方への運動を確実に制限し、
読取り圧に抗するために作動素子に余分な作動電
力を加える必要をなくした触知式読取り装置を提
案することにより従来装置の上述した欠点を克服
することにある。

本発明に係る触知式読取り装置は下記を特徴と
する。作動素子の湾曲変形方向は触知ロツドの変
位方向に対し略直角であり、変位伝達手段は前記
作動素子と触知ロツドとの間に配され、前記変位
伝達手段は、触知ロツドがその突出位置を占める
作動素子の極端位置の一方に近接した、前記変位
伝達手段と前記作動素子が前記触知ロツドの移動
方向に実質的に一列になる実質的な中立点を有
し、前記作動素子の湾曲変形は前記極端位置を越
えないように設けられた当接部により制限され
る。

圧電作動素子を使用する場合、本発明によれ
ば、作動中に前記素子内に貯えられるべき電力が
従来装置に比べて大幅に減少している限り、素子
の容積をかなり減少させることが可能である。例
えば、米国特許第4283178号に係る装置で使用さ
れる圧電素子は約140mm³の容積であるが、本発明
に係る圧電素子は25mm³より小さい容積でよい。

本発明の一実施例に依れば、作動素子の縦軸は
読取り面に平行である。別の実施例に依れば、作
動素子の縦軸は読取り面と直交する。後者の利点
は任意の数の隣接する文字（character）列
（line）から成る装置の構成が可能であることで
ある。

本発明に依れば、変位伝達手段は好ましくは弾
性素子を含む。

本発明の特別な特徴に依れば、前記変位伝達手
段は両端部が検知ロツド及び作動素子の移動方向
に対し略直角である軸を中心に回動可能に夫々作
動素子及び検知ロツドに接続されている接続素子
の形態をもつ。

本発明の他の特徴に依れば、前記接続素子は前
記検知ロツド及び前記作動素子に夫々回動可能に
受容される直線的な平行端部を有するワイヤスプ
リングの形態をもつ。

本発明の別の態様によれば、前記変位伝達手段
は、作動素子の自由端部と直接協働する触知ロツ
ドの下面により形成されるカム面の形態をもち、
該カム面の形は触知ロツドに加えられる読取り圧
に抗する所要の弾性力が得られるように選定され
る。

下記の添付図面に基づいて本発明を詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例に係る読取り装置の
側面図； 第２図は第１図に示す装置の平面図； 第３図は第１図に示す装置の線−に沿う断
面図； 第４図は本発明の別の実施例に係る読取り装置
の側面図；及び 第５図乃至第７図は第１図乃至第３図の実施例
に類似する変形例を示す。

先ず第１図乃至第３図に示される実施例に関
し、読取り装置は装置の読取り面を構成する平坦
な上面３を有する上部２を含むサポート１から成
る。前記上面３には第２図に示すような６個の検
知ロツド５用の開口部４（第３図）が設けられ、
前記ロツド５は各３個づつから成る平行な二列に
配列され且つ前記開口部４内を第３図の左側に示
される引込み位置と第３図の右側に示される突出
位置との間を軸方向に移動可能であり、該突出位
置では検知ロツド５の外側半球形端部が読取り表
面３上に突出する。

サポート１は、上部２に近接して検知ロツド５
の二列間に隔離壁７を形成する中央部６を有す
る。中央部６は下端近傍にて隔離壁７よりも実質
的に厚い肩部を形成する部分８を有する。断面図
において、該中央部６は、隔離壁７の肩部形成部
８から上方に向けて傾斜している。前記肩部形成
部８の両側には６個の圧電素子９の下端部が装着
されており、該各圧電素子は検知ロツド５の下方
に位置している。素子９は粘着性又は他の適宜な
手段により肩部形成部８に固定してもよい。

この点に関し、素子９の長さは本発明の原理を
できる限り明確に示すために図面上ではかなり短
く描かれているということに注意されたい。例え
ば、第１図及び第３図において、装置の上下部は
一定の比で描かれているが、中央部６の切断部分
を含む中間部は縦方向に短縮されている。

各検知ロツド５及び対応する各素子９に対して
サポート１の側面に垂直方向の対応する矩形開口
部１０が設けられている。円筒状の各検知ロツド
５は、前記矩形開口部１０の上部内に摺動可能に
装着された矩形ベース１１を有する。該矩形ベー
ス１１の下部には、Ｓ字型ワイヤスプリング１４
の直線的端部１３を受容するために隔離壁７側に
ピボツトベアリング１２が設けられ、前記第１の
部分１３に平行する他方の直線的端部１５は素子
９上のベアリング１６内に回動可能に装着されて
いる。読取り装置を作動するのに必要な電子部品
（図示せず）を実装するためのプリント基板１７
は複数対の弾性接点１８を有し、その各対は各素
子９の下部を把持し該素子９の両側面に作動電圧
を印加する。印加された電圧の極性が第３図の左
側に示すように隔離壁７から離れる方向に素子９
を曲げる方向のものであるとき、対応する検知ロ
ツドはワイヤスプリング１４によつて表わされる
弾性結合の作用をうけて図示位置まで下方に引き
下げられる。電圧極性が逆になつて第３図の右側
に示すように素子９が隔離壁７側に湾曲変形した
とき、検知ロツド５は上方に押し返されて突出位
置に至る。

ワイヤスプリング１４及び素子９は、スプリン
グ１４の両端部１３，１５と肩部８の高さ位置に
おける素子９の湾曲の中心とがすべて同一平面に
位置する中立位置を執り得る一対のリンクロツド
を形成する。該位置は、検知ロツド５が第３図の
右側に示す突出位置にもたらされる時に執られて
通過されるものであり、また、素子９端部のベア
リング１６は壁７に当接して止まるようになつて
いる。この結果ロツド５に下方に向けて加えられ
る圧力はベアリング１６をさらに壁７に押しつけ
ようとする。該圧力はしかしながらかなりな程度
スプリング１４に吸収される。この構成のおかげ
で、検知ロツド５に加えられる読取り圧を許容し
且つ補うために素子９に対してさらに余分の電圧
を印加する必要がない。

隔離壁７に対して直角に延びるサポート１の端
壁１９には多数の文字群を並列に結合保存して一
つの文字列（line）を形成するための接続棒を受
容する開口部２０が設けられている。同様に、肩
部形成部８は開口部２０に直角に向いた開口部２
１を有し、整合されたこれらの開口部２１に接続
棒を挿通することにより文字群を整列（rows）
させて再編成することを容易にしている。

第１図乃至第３図に示す実施例に依れば、数個
の文字列を並列に且つ互いに短い距離をおいて配
置して点字文字の頁を形成することができる。さ
らに検知ロツドを垂直方向と水平方向の両方にお
いて一定間隔で配置して、触覚で認知可能なグラ
フイズ（graphisms）を表示するように規則正し
く配された検知ロツドのマトリクスを構成するこ
ともできる。

第４図に示される実施例は上述の実施例と、基
本的には、圧電素子９がロツド５の軸に対して直
角に、即ち、読取り面３に対して平行に装着され
ている点において異なる。第１図乃至第３図に示
した実施例と同一の構成要素、部分には同一の番
号を付している。各素子９と各対応する検知ロツ
ド５とを連結するＳ字型ワイヤスプリング１４は
その上部が、検知ロツド５のベース１１の下部に
設けられているベアリングの内に回動可能に第１
実施例で述べたと同じ方法で装着されており、ス
プリング１４の下部は素子９から縦方向に延びる
ベアリングにより素子９に接続されている。第４
図に示す実施例は第１図乃至第３図に示す実施例
と同様な作用を有する。

第４図に依る装置の素子９が水平に延びる方法
だと、二つ以上の隣接する表示列（lines）を持
つ装置の生産が不可能であるが、にもかかわらず
その利点は上下方向の全長を非常に減少できるた
め、薄型の“ポケツトサイズ”の装置が生産でき
るという点に存する。素子９の水平配置は低電圧
で制御可能な極く長い素子の使用も可能とし、故
にバツテリ駆動式の“ポケツトサイズ”の点字読
取り装置の生産を可能にする。

容易に理解できるように、素子９は読取り面３
に関して第１の実施例の垂直位置と第２実施例の
水平位置との間のどの角度をとつて配置してもか
まわない。

また下記のように前述の実施例に種々の変更を
加えることも可能である： − ワイヤスプリング１４に代えて剛性の接続素
子の使用も可能であり、その際必要な弾性力は
検知ロツド５を構成している材料により直接的
に又はロツド５と接続素子１４との間に組み合
わされた別個の素子を介して得られるようにす
る。

− 又は、圧電素子９に代えて例えばエレクトレ
ツトや磁気ひずみ材料などの他の作動素子の使
用も可能である。

作動素子９と検知ロツド５間の変位を伝達する
手段はスプリング１４のようなリンクの形態をと
らなくともよい。変形例として検知ロツド５のベ
ース１１の下面は作動素子９又は他の作動素子の
自由端と直接的に協働するカム面を形成してもよ
い。このようなカム面は長く且つ第１の方向にお
いて傾いている第１の表面を有し、該第１の表面
は短く且つもう一方の方向に傾いている第２の表
面と接続し、該二表面間には、第１図乃至第３図
で示した第１実施例に関して上述した中立点に対
応する移動域が存する。他の可能性としては、該
カム面は検知ロツド５の下面に固定した板ばねの
形態で生産することができ、これにより読取り圧
に抗するために必要な弾性力が得られる。

例としてあげると、第５，６及び７図はカム面
を介して移動の伝達を行う手段の使用が必要な変
形例を示している。図示したように、検知ロツド
５のベース１１の下面は作動素子９の自由端と直
接協働する。該自由端は設けられたカム面２３、
即ち検知ロツド５のベース１１の下面上を摺動可
能な丸められた部分２２を有し、作動素子９が隔
離壁７側に湾曲するとき検知ロツド５は上方に押
し上げられ、作動素子９が反対方向に湾曲すると
き検知ロツド５は自重により下方にさがる。

検知ロツド５に加えられた下向きの圧力Ｐは作
動素子９によりカム面２３に加えられた水平方向
の曲げ力Ｆと釣り合う。検知ロツド５の移動方向
と直交する水平面と作動素子９の自由端の丸い部
分２２との接点における接線とによりつくられる
角度がαであるとき下式が成立すれば平衝が成立
する： Ｆ＝（tgα−ｆ）Ｐ／（１＋ftgα） ここでｆはカム面２３に接触する面２２の摺動
摩擦係数である。

カム面２３の傾斜度tgαが摩擦係数ｆより小さ
いとき、作動素子９に接する検知ロツド５のベー
ス１１が支えられる。反対に、カム面２３の傾斜
度tgαが係数ｆより大きいときは、曲げ力Ｆが平
衡状態が得られる値に達するまで作動素子９は湾
曲する。カム面２３の傾斜度tgαが摩擦係数より
わずかだけ大きいときは、検知ロツド５にかかる
相対的に高い圧力と平衡させるには小さい摩擦力
があれば十分である。

例えば、tgα＝0.5，且つｆ＝0.4のとき、下式
が成立すれば平衡状態になる： Ｆ＝0.1P／1.2 作動素子９が及ぼす曲げ力１ｇは、従つて、検
知ロツド５の圧力12ｇと平衡させるに十分であ
る。

読取り圧に抗するのに必要な弾性力はこのよう
に、検知ロツド５及びそのベース１１から成る組
立体を製造する際に弾性材料を用いることなくカ
ム面２３に与えられた形により得ることが可能で
ある。

第５，６及び７図はまた作動素子９がデイモル
フイツク（dimorphic）圧電素子により構成され
るとき、作動素子９への電力供給方法の変形例を
も示している。

サポート１は、サポート１の両側面１９に装着
されている２つのプリントされた電気回路１７ａ
間にはさまれている。該プリント回路は圧電素子
９の作動に必要な電圧を選択的に印加しうる電子
部品を備えている。該電子部品はサポート１の前
記両側面に設けられた矩形の凹所３０に収納され
ている。

電圧は、プリント回路１７ａとの弾性力を有す
る電気的接点をつくり出すようにサポート１の両
側面１９に設けられた凹所２６に挿入されたらせ
ん部品２５ａ、及び作動素子９の外部電極２７又
は中間電極２８に夫々接続されている直線部品２
５ｂから成る接点スプリング２５を介してプリン
ト回路１７ａから作動素子９へ伝達される。前記
接続は溶接３１により行つてもよい。作動素子９
はその内部電極２９によりサポート１の下面に装
着されているＵ型金属つめ２４に固定されてい
る。