一種盲文點字顯示器的製作方法

2023-10-31 16:23:12 2

專利名稱：一種盲文點字顯示器的製作方法
技術領域：
本發明屬於盲人閱讀工具技術領域，具體涉及一種盲文點字顯示器。
技術背景隨著計算機信息技術的發展，微型計算機已經成為當代社會獲取最新 信息的主要工具。盲人無法用眼睛觀察事物，主要靠聽覺和手指的觸覺來取得外界信息，所以設計了盲人專用計算機，例如專利申請號為03130824.4 的"盲人計算機系統"。而盲人計算機的關鍵部分是利用觸覺來顯示盲文的 "盲文點字顯示器"。"盲文點字顯示器"的關鍵之處在於能夠在凸起和平整兩種狀態間作轉換 的盲文觸點。形狀記憶合金SMA(Shape Memory Alloy)是一種原子排列很有 規則、體積變為小於0.5%的馬氏體相變合金。這種合金在外力作用下會產 生變形，當把外力去掉，在一定的溫度條件下，能恢復原來的形狀。記憶 合金分為單程記憶合金、雙程記憶合金和全程記憶合金三種，其中某些合 金加熱時恢復高溫相形狀，冷卻時又能恢復低溫相形狀，稱為雙程記憶效 應。專利申請號為03256935.1的"盲文點字觸感器"採用記憶合金絲製作盲 文字符像素，記憶合金絲的上端連接觸點，下端連接開關電路，由開關電 路控制不同觸點的凸起組合。該技術方案在盲文觸點和開關電路間安置有 記憶合金絲，以單程記憶合金絲為例，該單程記憶合金絲在降溫後形狀並 不會自動發生變化，只是變軟而已。所以當對某個觸點顯示凸起形狀後，對記憶合金絲斷電使之溫度降低，但是降溫後的記憶合金絲仍然不會改變 形狀，觸點仍然是凸起的，不能自然恢復平展形狀。解決此問題的方法就是 利用記憶合金絲柔軟的性能，用手按壓觸點使其平整，但是效果並不好， 可靠性低，而且體積龐大。發明內容本發明的目的在於提供一種盲文點字顯示器，該顯示器的盲文觸點可根 據待顯示數據自動實現凸起和平整的切換，可靠性高，且結構簡單，體積 小。一種盲文點字顯示器，包括觸點層和電路層，觸點層包括盲文觸點和基板，電路層與盲文觸點相連接，所述盲文觸點由雙程記憶合金薄片構成。 作為本發明的改進，在所述盲文觸點與電路層之間設有電阻絲，電阻 絲與電路層相連接，電阻絲緊附於盲文觸點。本發明採用雙程記憶合金薄片直接作為盲文觸點，通過電流通斷控制觸 點的溫度實現其在高溫相和低溫相形狀的切換，省略了傳統盲文點字顯示 器的複雜的機械機構，達到可觸摸的盲文顯示效果。本發明相對於傳統的 盲文點字顯示器，整體可以做到非常輕薄，甚至可以巻曲，便於隨身攜帶， 而且結構簡單、成本低且容易大規模生產製造和安裝，可適用於多種日常 生活中盲人需要獲取信息且可觸摸的地方，如盲人計算機顯示器、各種公 共設施(如電子公交站牌、紅綠燈等)表面、各種卡片表面、各種家用電 器表面等。


圖1為實施例盲文點字顯示器的結構示意圖；圖2為雙程記憶合金片的高溫相和低溫相的形狀示意圖；圖3為盲文顯示單元效果示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例詳細說明本發明。本實施例的盲文點字顯示器如圖1所示，包括薄膜1、觸點層2、電路 層3和外殼4。薄膜1和外殼4用於封裝，起到對顯示器的保護作用。觸點層2包括基板和盲文觸點，盲文觸點製作在基板上。 一個觸點由一 片雙程記憶合金薄片構成，每六個盲文觸點為一方，方的個數根據顯示器 型號不同而數量不同，以四行顯示器為例，每行有28方，共4行。盲文孔 的大小排布規範參照中華人民共和國國家標準GB/T15720-1995中國盲文標 準。電路層3包括微處理器、與計算機通訊的接口電路和SMA功率驅動電 路。電路層可採用柔性印刷電路板，達到電路層柔性可彎曲的效果。實現 雙程形記憶合金升溫的方式主要分為直接加熱法和間接加熱法兩種方式， 直接加熱法，即控制電流直接通過雙程形記憶合金薄片，使其加熱升溫； 間接加熱法，在雙程形記憶合金薄片下端緊附加熱電阻絲，電阻絲通電升 溫從而間接加熱雙程形記憶合金薄片。微處理器從外界或儲存器讀取要顯 示的內容，對於需要凸起的點，微處理器控制驅動電路給該觸點的雙程記 憶合金片或者與記憶合金片緊附的加熱電阻絲通電發熱，使其溫度上升，形變溫度，雙程記憶合金片產生形變並保持在 高溫相形態；對於需要平展的點，微處理器控制驅動電路停止對該點的雙 程記憶合金片或者與雙程記憶合金片緊附的加熱電阻絲通電，雙程記憶合 金片溫度降低達到低溫相形變溫度，產生形變顯示平展形態並一直保持在 該低溫相形態。電路層中的微處理器可採用英特爾公司的MCS-51系列微處理器，與計 算機通訊的接口採用USB接口電路，SMA功率驅動電路分為若干開關驅動 單元，每個雙程記憶合金薄片通過兩條導線與一個開關單元電路相連接， 微處理器根據接收到的數據信號，選通或閉合不同的開關單元，使之對應 的雙程記憶合金薄片通電或斷電，從而不同位置的雙程記憶合金薄片發生 不同的形變，顯示不同的盲文點字。'圖2為雙程記憶合金片的高溫相和低溫相的形狀示意圖，5為雙程記憶 合金片，分別處於低溫相(左側)和高溫相(右側)的形狀。圖3為盲文顯示單元效果示意圖，其中突起點的雙程記憶合金薄片保持 凸起的高溫相形狀，平展的記憶合金保持平展的低溫相形狀，整個方顯示 結果為盲文字母W。
權利要求
1、一種盲文點字顯示器，包括觸點層和電路層，觸點層包括盲文觸點和基板，電路層與盲文觸點相連接，其特徵在於，所述盲文觸點由雙程記憶合金薄片構成。
2、 一種盲文點字顯示器，其特徵在於，在所述盲文觸點與電路層 之間設有電阻絲，電阻絲與電路層相連接，電阻絲緊附於盲文觸點。
全文摘要
本發明提供一種盲文點字顯示器，包括相連接的觸點層和電路層，觸點層包括基板和由雙程記憶合金薄片構成的盲文觸點，通過電流通斷控制觸點的溫度實現其在高溫相和低溫相形狀的切換，達到可觸摸的盲文顯示效果。本發明結構簡單，容易大規模生產製造和安裝，可適用於多種日常生活中盲人需要獲取信息且可觸摸的地方，如盲人計算機顯示器、各種公共設施(如電子公交站牌、紅綠燈等)表面、各種卡片表面、各種家用電器表面等。
文檔編號G06F15/02GK101261775SQ20081004730
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月14日 優先權日2008年4月14日
發明者唐秀東, 玄 張, 通 李, 彪 毛 申請人:華中科技大學