(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧印加により湾曲変位する圧電素子片の自由端によって点図表示面に対して上下に駆動され、及び、上下変位により情報を触知可能に表示する触知ピンをマトリクス状に配列したものを基体に保持してなる点図触知画面であって、コンピュータ画面の中の表示領域を表示するための点図触知画面と、１つの触知ピンに対応させる前記表示領域内の画素ブロックの画素の数である縮小率を、１対１表示と全体表示のそれぞれに対応する数値の間でユーザに指定させる縮小率指定手段と、
前記コンピュータ画面の中での前記表示領域のｘ方向位置をユーザに指定させるｘ方向位置指定手段と、
前記コンピュータ画面の中での前記表示領域のｙ方向位置をユーザに指定させるｙ方向位置指定手段と、
指定された前記縮小率、指定された前記ｘ方向位置、及び指定された前記ｙ方向位置によって前記表示領域を特定する表示領域特定手段と、
特定された前記表示領域に対応する前記コンピュータ画面の画像情報を指定画像情報として取得する指定画像情報取得手段と、
取得された前記指定画像情報に基づいて、特定された前記表示領域の画像イメージを、前記触知ピンのそれぞれの変位の上下に対応する二値によって表わすための触知ピン駆動二値データを生成する二値化手段と、
生成された前記触知ピン駆動二値データに基づいて、前記触知ピンのそれぞれに適切な上下変位を生じさせる電圧を、当該触知ピンのそれぞれに対応する圧電素子片に印加することによって前記触知ピンを駆動する触知ピン駆動手段と、を有することを特徴とする点図触知ディスプレイシステム。
【請求項２】
前記二値化手段は、
取得された前記指定画像情報に基づいて、前記触知ピンのそれぞれに対応させられる前記画素ブロックのそれぞれについて、当該画素ブロックのそれぞれを構成する画素のＲＧＢ値を所定の閾値と所定の方法で比較することによって、当該触知ピンのそれぞれの変位の上下を決定する第１の触知ピン駆動決定手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の点図触知ディスプレイシステム。
【請求項３】
前記二値化手段は、
取得された前記指定画像情報に基づいて、前記表示領域を構成する画素のそれぞれについてのＲＧＢ値を所定の方法で処理することによって、当該表示領域の背景色のＲＧＢ値を推定する背景色推定手段と、
取得された前記指定画像情報に基づいて、前記触知ピンのそれぞれに対応させられる前記画素ブロックのそれぞれについて、当該画素ブロックのそれぞれを構成する画素のＲＧＢ値を推定された前記背景色のＲＧＢ値と所定の方法で比較することによって、当該触知ピンのそれぞれの変位の上下を決定する第２の触知ピン駆動決定手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の点図触知ディスプレイシステム。
【請求項４】
前記ＲＧＢ値に代えて、ＲＧＢそれぞれの輝度を表わす値を合計したＲＧＢ合計値を使用することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の点図触知ディスプレイシステム。
【請求項５】
前記点図触知画面、前記縮小率指定手段、前記ｘ方向位置指定手段、前記ｙ方向位置指定手段、及び前記触知ピン駆動手段は、点図を触知可能に表示するための装置であるディスプレイユニットに設けられ、
前記指定画像情報取得手段及び前記二値化手段は、前記コンピュータ画面を提供するコンピュータに設けられ、
前記表示領域特定手段の全部あるいは一部は、前記ディスプレイユニット及び／又は前記コンピュータに設けられ、
前記ディスプレイユニットと前記コンピュータは情報伝送可能に接続されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の点図触知ディスプレイシステム。
【請求項６】
前記表示領域は、前記コンピュータ画面の中のアクティブなウィンドウ内にあることを特徴とし、
それぞれのウィンドウごとに前記縮小率、前記ｘ方向位置、及び前記ｙ方向位置を記憶するウィンドウ属性記憶手段と、
ウィンドウが切り換えられたときに、アクティブとなったウィンドウの縮小率、ｘ方向位置、及びｙ方向位置を前記ウィンドウ属性記憶手段から読み出し、それらで前記表示領域の前記縮小率、前記ｘ方向位置、及び前記ｙ方向位置を置き換える表示領域属性更新手段と、を更に有する請求項１ないし５のいずれかに記載の点図触知ディスプレイシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、視覚障害者に対してコンピュータ画面内のグラフィックスを点図形を使用して触知可能に表示する点図触知ディスプレイシステムに関し、より詳しくは、コンピュータ画面の中の表示領域であって、それの縮小率を１対１表示と全体表示の間で変更することができる表示領域内のグラフィックスを、点図形を使用して触知可能に表示する点図触知ディスプレイシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
視覚障害者が、コンピュータから視覚によらず文字情報を得るためのシステムとして、文字情報を音声で読み上げる聴覚によるシステムや、文字情報を点字に変換して触知可能に点字表示する触覚によるシステムが実用化されている。しかし、視覚障害者がコンピュータから視覚によらず画像情報を得るためのシステムとしては、従来より、触覚によるシステム、すなわち触知画面を有するシステムを実用化しようとする試みがなされてきたが、未だ実用的なシステムは開発されていなかった。例えば、そのような従来のシステムの一例として、点図を触知可能に表示するピン（触知ピン）の上げ下げ（オン／オフ）をステップモータで駆動するシステムが挙げられる。このシステムでは、画面を表示するために個々の触知ピンを機械的に駆動するため、一画面を表示するのに約１０秒もの時間を必要とするものであり、装置の大きさ・重量も非常に大きくなるため扱いにくいものであった。またそのシステムは、約４０００個の触知ピンからなる触知画面を有しており、コンピュータ画面の１つの画素に１つの触知ピンを対応させて表示する。そのため、例えばＶＧＡ解像度の６４０×４８０＝３０７，２００個の画素からなるコンピュータ画面であれば、その画面の約８０分の１の面積の表示領域しか触知画面に表示できないが、他の領域を表示させるために表示領域をスクロールさせようとしても、触知画面のリフレッシュに約１０秒もかかるため表示領域の変化に触知画面が追従できず、実用に耐えないものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の触知による画像表示装置の上述のような諸問題を解決するためになされたものであり、迅速な応答を有する圧電素子駆動の触知ピンから構成される画面を有し、かつ、１つの触知ピンに対応するコンピュータ画面における画素の数、すなわち縮小率を、１対１表示と全体表示にそれぞれ対応する数値の間で変更する手段を有することにより、コンピュータ画面の全体の中から所望の位置に迅速にアクセスでき、その所望の位置の情報を迅速・正確に触知可能に表示することができる点図触知ディスプレイシステムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、電圧印加により湾曲変位する圧電素子片の自由端によって点図表示面に対して上下に駆動され、及び、上下変位により情報を触知可能に表示する触知ピンをマトリクス状に配列したものを基体に保持してなる点図触知画面であって、コンピュータ画面の中の表示領域を表示するための点図触知画面と、１つの触知ピンに対応させる前記表示領域内の画素ブロックの画素の数である縮小率を、１対１表示と全体表示のそれぞれに対応する数値の間でユーザに指定させる縮小率指定手段と、前記コンピュータ画面の中での前記表示領域のｘ方向位置をユーザに指定させるｘ方向位置指定手段と、前記コンピュータ画面の中での前記表示領域のｙ方向位置をユーザに指定させるｙ方向位置指定手段と、指定された前記縮小率、指定された前記ｘ方向位置、及び指定された前記ｙ方向位置によって前記表示領域を特定する表示領域特定手段と、特定された前記表示領域に対応する前記コンピュータ画面の画像情報を、指定画像情報として取得する指定画像情報取得手段と、取得された前記指定画像情報に基づいて、特定された前記表示領域の画像イメージを、前記触知ピンのそれぞれの変位の上下に対応する二値によって表わすための触知ピン駆動二値データを生成する二値化手段と、生成された前記触知ピン駆動二値データに基づいて、前記触知ピンのそれぞれに適切な上下変位を生じさせる電圧を、当該触知ピンのそれぞれに対応する圧電素子片に印加することによって前記触知ピンを駆動する触知ピン駆動手段と、を有することを特徴とする点図触知ディスプレイシステムによって達成される。
【０００５】
本発明の点図触知ディスプレイシステムでは、前記二値化手段は、取得された前記指定画像情報に基づいて、前記触知ピンのそれぞれに対応させられる前記画素ブロックのそれぞれについて、当該画素ブロックのそれぞれを構成する画素のＲＧＢ値を所定の閾値と所定の方法で比較することによって、当該触知ピンのそれぞれの変位の上下を決定する第１の触知ピン駆動決定手段を含むように構成してもよい。
【０００６】
本発明の点図触知ディスプレイシステムでは、前記二値化手段は、取得された前記指定画像情報に基づいて、前記表示領域を構成する画素のそれぞれについてのＲＧＢ値を所定の方法で処理することによって、当該表示領域の背景色のＲＧＢ値を推定する背景色推定手段と、取得された前記指定画像情報に基づいて、前記触知ピンのそれぞれに対応させられる前記画素ブロックのそれぞれについて、当該画素ブロックのそれぞれを構成する画素のＲＧＢ値を推定された前記背景色のＲＧＢ値と所定の方法で比較することによって、当該触知ピンのそれぞれの変位の上下を決定する第２の触知ピン駆動決定手段を含むように構成してもよい。
【０００７】
本発明の点図触知ディスプレイシステムでは、前記ＲＧＢ値に代えて、ＲＧＢそれぞれの輝度を表わす値を合計したＲＧＢ合計値を使用するように構成してもよい。
【０００８】
本発明の点図触知ディスプレイシステムでは、前記点図触知画面、前記縮小率指定手段、前記ｘ方向位置指定手段、前記ｙ方向位置指定手段、及び前記触知ピン駆動手段は、点図を触知可能に表示するための装置であるディスプレイユニットに設けられ、前記指定画像情報取得手段及び前記二値化手段は、前記コンピュータ画面を提供するコンピュータに設けられ、前記表示領域特定手段の全部あるいは一部は、前記ディスプレイユニット及び／又は前記コンピュータに設けられ、前記ディスプレイユニットと前記コンピュータは情報伝送可能に接続されているように構成していもよい。
【０００９】
本発明の点図触知ディスプレイシステムでは、前記表示領域は、前記コンピュータ画面の中のアクティブなウィンドウ内にあることを特徴とし、それぞれのウィンドウごとに前記縮小率、前記ｘ方向位置、及び前記ｙ方向位置を記憶するウィンドウ属性記憶手段と、ウィンドウが切り換えられたときに、アクティブとなったウィンドウの縮小率、ｘ方向位置、及びｙ方向位置を前記ウィンドウ属性記憶手段から読み出し、それらで前記表示領域の前記縮小率、前記ｘ方向位置、及び前記ｙ方向位置を置き換える表示領域属性更新手段と、を更に有するように構成してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基いて本発明の一実施形態を説明する。本発明の一実施形態である点図触知ディスプレイシステム１０は、ディスプレイユニット１００、及びＰＣ２００（二値化アプリケーション）から構成される。図１は、本発明の一実施形態を構成するディスプレイユニット１００の外観の斜視図である。ディスプレイユニット１００は、外観的に、点図触知画面１０１を本体上段部のパネル上に、上側タッチパネル１０３を点図触知画面１０１の上側に、右側タッチパネル１０４ａを点図触知画面１０１の右側に、左側タッチパネル１０４ｂを点図触知画面１０１の左側に、点字ユニット１０５（点字ピン１０６及びタッチカーソル１０７を含む。）を本体下段部のパネル上に有する。なお、図１には図示していないが（図２には図示している。）、ディスプレイユニット１００は、ケーブルで接続されたテンキーパッド１０８も有する。
【００１１】
点図触知画面１０１は、触知可能に点図を表示するための要素であり、縦及び横方向に等間隔に配置された８×８個の触知ピン１０２を含む点図触知セル（一単位）１０１ａを横方向に８個、縦方向に６個配置したものである。これにより点図触知画面１０１は、６４×４８個の触知ピンのマトリクスからなる触知画面を提供する。個々の点図触知セル１０１ａは、日本国特許公報第２８４７０６９号「点図触知セル」に開示される構造を有しており、圧電素子駆動の触知ピンを有する、縦及び横方向に連結することが可能な点図触知セルである。セル構造の点図触知セル１０１ａを連結することによって、大画面の点図触知画面１０１を構成することができる。触知ピンは電圧印加により湾曲変位する圧電素子片の自由端によって点図表示面に対して上下に駆動されるため、応答が迅速であり、消費電力が小さく、全体を小型軽量に構成できるという特徴がある。この点図触知画面１０１に、ＰＣ２００のディスプレイに表示される画像の情報が表示される。なお、点図触知画面１０１に表示され得る表示対象領域は、通常、ディスプレイの画面（デスクトップ）上に表示されているウィンドウの内のアクティブなウィンドウである（ウィンドウ表示モード）。それらのウィンドウは、ワープロ、グラフィック関連のような各種アプリケーションなどによって表示されるウィンドウである。従って、アクティブなアプリケーションを切り換えても、当該アプリケーションのウィンドウのみが点図触知画面１０１に表示されることになって、画面上の不要な部分が表示されないため、ユーザは必要な情報に集中的にアクセスできる。なお、ウィンドウが表示されていない場合は、デスクトップ全体が表示対象領域である。また、ウィンドウが表示されている場合でも、ユーザの選択により、デスクトップ全体を表示対象領域とすることもできる（デスクトップ表示モード）。
【００１２】
触知ピン１０２は、点を触知可能に上下変位で表示するための要素であり、駆動状態では符号１０２ｂのように点図表示面から上方向に触知可能に飛び出し、非駆動状態では符号１０２ａのように点図表示面から下方向に引き込まれる。なお、触知ピンは、圧電素子にかけられる電圧による圧電素子の湾曲動作によって駆動されるが、電圧印加時に触知ピンが飛び出し電圧無印加時に触知ピンが引き込まれるようにも、あるいは、電圧印加時に触知ピンが引き込まれ電圧無印加時に触知ピンが飛び出すようにも設計することができる。「駆動」の語は、印加電圧の有無にかかわらず、触知ピンが飛び出るようにすることを意味するものとする。従って、印加電圧にかかわらず、駆動状態（オン）とは触知ピンが飛び出している状態であり、非駆動状態（オフ）とは触知ピンが引き込まれている状態である。
【００１３】
上側タッチパネル１０３は、横方向（ｘ方向）のスクロール指示を入力するための要素であり、横方向に延びる形状で点図触知画面１０１の上側に配置されている。これによっては縦方向（ｙ方向）のスクロール指示はなされないため、ユーザはこれによって正確にｘ方向に表示画面をスクロールさせることができる。右側タッチパネル１０４ａは、縦方向（ｙ方向）のスクロール指示を入力するための要素であり、縦方向に延びる形状で点図触知画面１０１の右側に配置されている。これによってはｘ方向のスクロール指示はなされないため、ユーザはこれによって正確にｙ方向に表示画面をスクロールさせることができる。左側タッチパネル１０４ｂは、右側タッチパネル１０４ａと同様にｙ方向のスクロール指示を入力するための要素であり、縦方向に延びる形状で点図触知画面１０１の左側に配置されている。点図触知画面１０１の両側に、ｙ方向のスクロール指示のためのタッチパネルが配置されているため、ユーザは、横長の表示画面を触知によって読み取っているときに、左右いずれか近い方のタッチパネルを使用することができ、良好な操作性が提供される。また、ｘ及びｙ方向のスクロール指示のためのタッチパネルを分離したため、視覚障害者であるユーザは、表示画面をｘ又はｙ方向に正確にスクロールさせることができるという利点が提供される。なお、これらの上側タッチパネル１５３、右側タッチパネル１５４ａ、及び左側タッチパネル１５４ｂに代えて、ｘ−ｙ方向のスクロール指示が行える単一のタッチパネルを使用することも可能であるが、この方法は、視覚障害者にとってｘ又はｙ方向に正確に表示画面をスクロールさせることが難しいという不都合を有する。
【００１４】
点字ユニット１０５は、点字によって情報を表示し、また、ユーザの操作を入力するための要素であり、点字を表示する８個の圧電素子駆動の点字ピン１０６と、プッシュボタン式のスイッチであるタッチカーソル１０７とを含む。点字ピン１０６は、駆動状態では符号１０６ｂのように点字表示面から上方向に点字ピン１０６が触知可能に飛び出し、非駆動状態では符号１０６ａのように点字表示面から下方向に点字ピン１０６が引き込まれる。点字ユニット１０５は、３２個が並べて配置される。ユーザは、点字ピン１０６によって表示された点字に対応するタッチカーソル１０７を操作することにより、表示された内容に対して応答することができる。テンキーパッド１０８は、画面のスクロール指示、画面の表示位置の移動、縮小率の変更、二値化条件の調節、及びモードの切換などの操作の入力をするための要素であり、ケーブルによってディスプレイユニット１００と接続された市販のテンキーユニットである。
【００１５】
図２は、本発明の一実施形態である点図触知ディスプレイシステム１０のシステム構成図である。点図触知ディスプレイシステム１０は、ディスプレイユニット１００とパーソナルコンピュータ（以下ＰＣと称する）２００とから構成される。ディスプレイユニット１００は、前述の、点図触知画面１０１、上側タッチパネル１０３、右側タッチパネル１０４ａ、左側タッチパネル１０４ｂ、点字ユニット１０５（点字ピン１０６及びタッチカーソル１０７を含む）、及びテンキーパッド１０８に加え、制御手段１５１、シリアルポート１５２、上側タッチパネル入力インターフェース（インターフェースは、以下Ｉ／Ｆと称する）１５３、右側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ １５４ａ、左側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ１５４ ｂ、タッチカーソル入力Ｉ／Ｆ １５５、テンキーパッド入力Ｉ／Ｆ １５６、点図触知画面駆動出力Ｉ／Ｆ １５７、及び点字表示駆動出力Ｉ／Ｆ １５８から構成される。
【００１６】
制御手段１５１は、詳細には図示していないが、ＣＰＵ、作業用メモリとして使用されるＲＡＭ、ＯＳ等の基本プログラム及びアプリケーション（以下、駆動アプリケーションと称する。）を格納したＲＯＭなどから構成される、情報処理を実行する要素である。ＲＯＭに格納された駆動アプリケーションがＯＳを媒介としてＣＰＵによって解釈・実行される。これによって、駆動アプリケーションに記述された、本発明の各種の手段、ステップが実行される。具体的には、駆動アプリケーションは、タッチパネル１０３、１０４ａ及び１０４ｂ、及びテンキーパッド１０８からの入力（操作情報）を受け取り、ＰＣ２００側に伝送する。また駆動アプリケーションは、ＰＣ２００側から伝送される表示データ（触知ピン駆動二値データ、点字駆動データ等）を受け取り、点図触知セル１０１、点字ピン１０６を駆動する。
【００１７】
シリアルポート１５２は、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ等の入出力インターフェースのポートである。シリアルポート１５２は、ＰＣ２００のシリアルポート２０２にケーブルを介して接続されるが、赤外線、無線（Bluetooth等）などを使用して、ケーブルを用いずに接続することもできる。シリアルポート１５２は、制御手段１５１から受け取ったデータをシリアルポート２０２に送信したり、逆に、シリアルポート２０２から受信したデータを制御手段１５１に送ったりする。なお、これに代えて、他の入出力インターフェース、例えばより高速なパラレルポートを使用することもできる。
【００１８】
上側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ １５３は、上側タッチパネル１０３からのアナログ出力を、触れられているｘ方向位置を表わす適切なデジタルデータに変換するＩ／Ｆである。右側タッチパネル入力 Ｉ／Ｆ１５４ａ及び左側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ １５４ｂは、それぞれ右側タッチパネル１０４ａ及び左側タッチパネル１０４ｂからのアナログ出力を、触れられているｙ方向位置を表わす適切なデジタルデータに変換するＩ／Ｆである。タッチカーソル入力Ｉ／Ｆ １５５は、タッチカーソル１０７からのスイッチのオン・オフ信号を、どのタッチカーソルがオンであるのかなどを表わす適切なデジタルデータに変換するＩ／Ｆである。テンキーパッド入力Ｉ／Ｆ １５６は、テンキーパッド１０８からのキーのオン・オフ信号を、どのキーが押されているかを表わす適切なデジタルデータに変換するＩ／Ｆである。押されるキーの種類に応じ、縮小率指示、スクロール指示等が入力される。点図触知画面出力Ｉ／Ｆ １５７は、制御手段１５１からの要求に応答し、触知ピン駆動二値データ（駆動ビットマップ）に基づいて点図触知画面１０１内の特定の触知ピンを駆動するための出力信号を生成するＩ／Ｆである。点字表示駆動出力Ｉ／Ｆ １５８は、制御手段１５１からの要求に応答し、特定の点字ピン１０６を駆動するための出力信号を生成するＩ／Ｆである。
【００１９】
ＰＣ２００は、後述のアプリケーション（以下、二値化アプリケーションと称する）がインストールされた、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ等の情報機器である。ＰＣ２００の表示画面の画像情報が、点図触知画面１０１に表示される。ＰＣ２００は、制御手段２０１、シリアルポート２０２、及びビデオＲＡＭ２０３を含む。ＰＣ２００は、図示していないが、ディスプレイ、キーボード、マウスなどの通常のパーソナルコンピュータ等が有する構成要素を他にも有している。
【００２０】
制御手段２０１は、詳細には図示していないが、ＣＰＵ、作業用メモリとして使用されるＲＡＭ、基本プログラムを格納したＲＯＭ、ＯＳ、本発明の機能（ビデオＲＡＭ２０３の画像情報の取得及び二値化等）を実現するための二値化アプリケーション、ＯＳ及び二値化アプリケーションを格納するハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと称する）などから構成される、情報処理を実行する要素である。ＯＳ及び二値化アプリケーションがＨＤＤからＲＡＭにロードされ、当該二値化アプリケーションがＯＳを媒介としてＣＰＵによって解釈・実行される。これによって、二値化アプリケーションに記述された、本発明の各種の手段、ステップが実行される。具体的には、二値化アプリケーションは、ディスプレイユニット１００から伝送された操作情報を受け取り、表示領域や縮小率を決定する。また二値化アプリケーションは、ビデオＲＡＭ２０３から画像情報（ＲＧＢビットマップ）を取得する。また二値化アプリケーションは、表示領域の点図表示に有効な二値化条件に基づいて、点図情報（二値ビットマップ）を生成する。また二値化アプリケーションは、点図情報及び変換で用いた属性情報（表示位置座標、縮小率、二値化条件など）をディスプレイユニット１００側に伝送する。
【００２１】
シリアルポート２０２は、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ等の入出力インターフェースのポートである。シリアルポート２０２は、ディスプレイユニット１００のシリアルポート１５２にケーブルを介して接続されるが、赤外線、無線（Bluetooth等）などを使用して、ケーブルを用いずに接続することもできる。シリアルポート２０２は、制御手段２０１から受け取ったデータをシリアルポート１５２に送信したり、逆に、シリアルポート１５２から受信したデータを制御手段２０１に送ったりする。なお、シリアルポート１５２と同様に、これに代えて、他の入出力インターフェース、例えばより高速なパラレルポートを使用することもできる。
【００２２】
ビデオＲＡＭ２０３は、ＰＣ２００のディスプレイに表示する画像を表わすデータを格納するＲＡＭである。ビデオＲＡＭ２０３は、通常、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の輝度を表わすＲＧＢ値（例えば、ＲＧＢそれぞれについて０〜２５５の８ビット）をそれぞれ３つの領域に分けて格納している。ビデオＲＡＭ２０３の画像情報に基づいてＰＣ２００のディスプレイに画面を表示させるには、グラフィックコントローラが、周期的（例えば毎秒６０回）にビデオＲＡＭ２０３から画像情報を読み出し、それが表わすＲＧＢそれぞれの輝度を有する画素からなる画面を表わすビデオ信号を生成し、それに基いてディスプレイを走査して画面を表示させる。ビデオＲＡＭ２０３に格納された情報は、制御手段２０１によって読み出されることも可能であり、これによって制御手段２０１は、ディスプレイユニット１００がＰＣ２００の表示画面の全部又は一部を表示すように触知ピン１０２を駆動するデータを生成することが可能になる。なお、「ＲＧＢ値」の語は、コンピュータ画面の画素の色・輝度等を表わす値を広く意味するものとし、色・輝度等をＲＧＢ以外の体系で表現している場合、モノクロームの場合等も含まれる。
【００２３】
これから、図３の動作フロー図に基いて、点図触知ディスプレイシステム１０の動作について説明する。ＰＣ２００は、ウィンドウズ（登録商標）をＯＳとするコンピュータであり、既に電源を投入されて立ち上がっている状態とする。また二値化アプリケーションも起動しているとする。ディスプレイユニット１００とＰＣ２００とは、ケーブルによって、それぞれのシリアルポート１５２及び２０２を介して接続されている。以下の説明において、ディスプレイユニット１００とＰＣ２００との間の通信はすべてシリアルポート１５２及び２０２を介して行われるため、シリアルポート１５２及び２０２の動作については逐一記載しないこととする。
【００２４】
ディスプレイユニット１００に電源を投入すると、制御手段１５１が動作を開始し、駆動アプリケーションが起動して以下に説明する一連の動作を開始する。まず制御手段１５１は、表示位置＝（０，０）、縮小率＝１とするための設定コマンドをＰＣ２００に送信する（ステップＳ１０１）。ＰＣ２００の制御手段２０１は、設定コマンドを受信し、表示位置＝（０，０）、縮小率＝１に設定する（ステップＳ１０２）。ここで、「表示位置」とは、ＰＣ２００のディスプレイの表示画面内の表示対象領域（ウィンドウが表示されていない場合は画面の全領域、ウィンドウが表示されている場合は通常アクティブなウィンドウ）内の画素の座標を、画面左上の隅の画素の位置を基準として表わしたものである。また、「縮小率」とは、１つの触知ピンに対応するコンピュータ画面における画素の数のことである。「１対１表示」、すなわち１つの画素に対して１つの触知ピンを対応させる場合は、縮小率は「１」である。ＶＧＡ画面全体（６４０×４８０画素）における「全体表示」、すなわち、ＶＧＡ画面のすべての画素のいずれかに対して６４×４８個の触知ピンの内のいずれかを対応させることによって画面の全体を表示させる場合は、１０×１０個の画素を１つの触知ピンに対応させるため、縮小率は「１００」となる。１０２４×７６８のＸＧＡ画面全体については、縮小率２５６で全体表示することができる。縮小率は、「１対１表示」（縮小率＝１）から「全体表示」（ＶＧＡの場合、縮小率＝１００）までの間で変更することができる。これによって、ユーザは、詳細に表示させたい部分の位置を「全体表示」で確認した後に、その部分を「１対１表示」にして画素単位で確認することができる。従って、全体のイメージの迅速な把握を可能にしつつ、細部の詳細な確認が可能になるという利点が提供される。なお、アクティブなウィンドウを表示対象領域としている場合、縮小率の上限を、当該ウィンドウについての全体表示、すなわち当該ウィンドウの全体が表示される程度に制限することもできる。通常、１つの触知ピンを、正方形状に並んだ画素からなる画素ブロック（単一の画素の場合も含む）に対応させるため、縮小率は、ｐを自然数としてｐ２（＝ｐ×ｐ）の値を取るが、ｐを自然数以外とすることも可能である。この場合、画面の１つの画素が複数の触知ピンに対応するような境界が発生することになる。次に、制御手段２０１は、表示位置及び縮小率から、点図触知画面１０１に表示する表示領域を特定する（ステップＳ１０３）。最初は、表示位置＝（０，０）、縮小率＝１であるので、表示領域は、（０，０）、（０，４７）、（６３，０）、（６３，４７）を頂点とする長方形となる。なお、例えば、表示位置＝（１００，１００）、縮小率＝４（＝２×２）となれば、表示領域は、（１００，１００）、（１００，１９５）、（２２７，１００）、（２２７，１９５）を頂点とする長方形となる。表示領域の特定後、制御手段２０１は、表示領域に対応するアドレスのビデオＲＡＭ２０３から、ＲＧＢ値で表わされた画像情報を読み出す（ステップＳ１０４）。次に、制御手段２０１は、６４×４８個の触知ピン１０２を駆動するため、読み出した表示領域のＲＧＢ値に基づいて、オン又は���フを表わす６４×４８個の二値データを生成する二値化処理を実行する（ステップＳ１０５）。
【００２５】
ここで、二値化処理について図４を参照して詳細に説明する。図４は、二値化処理の動作フロー図である。二値化処理は基本的には、表示領域について、背景の画素に対応する触知ピンをオフ、背景より前面にあると判断される画素に対応する触知ピンをオンにするための二値データを生成する処理である。ここで、「前面」あるいは「前景」の語は、実際に背景の前面の別のレイヤー上に画素があることを意味するわけではなく、同一のビットマップ（レイヤー）上にあるが、背景に比して積極的に情報を表示（存在を主張）しようとする画素の属性のことを意味するものとする。二値データは、触知ピンのオン（１）又はオフ（０）を６４×４８個の触知ピンのそれぞれに対応させたメモリ内のビットマップ（駆動ビットマップ）の形態で表現される。二値化処理の基本的なロジックは、以下の（１）〜（４）の通りである。（１）計算量を少なくして高速に処理するため、各画素についてＲＧＢ値のそれぞれを合計した「ＲＧＢ合計値」を、各画素の色・輝度を表わす値とみなす単純化を行い、その「ＲＧＢ合計値」に基いて二値化処理の計算を実行する。（２）表示領域の画素の中で、最も個数が多いＲＧＢ合計値の画素から構成される部分を背景と判断する（二値化条件自動調節）。（３）背景の画素のＲＧＢ合計値に基づいた閾値（例えば、ＲＧＢ合計値に特定のオフセット値を加算（減算）した値）より大きいＲＧＢ合計値の画素を前景と判断し、その画素を背景から触知可能に区別するために、背景の画素に対応する触知ピンをオフ（非駆動状態）、前景の画素に対応する触知ピンをオン（駆動状態）にする。（４）縮小率が１より大きく、１つの触知ピンで複数の画素の集合（正方形状に画素が配置された「画素ブロック」）の情報を表わす場合には、情報を漏らさず触知可能に表示するために、その画素ブロック内の画素の内で少なくとも１つの画素が前景と判断されれば、その画素を含む画素ブロックに対応する触知ピンをオンにする。
【００２６】
なお、二値化処理を上述のロジックとは異なるロジックで行うこともできる。例えば、ＲＧＢ合計値を算出するのではなく、それぞれのＲＧＢ値に基づいて二値化処理の計算を実行することもできる。このようにすると、色彩を厳密に考慮して画素が背景か否かの判断をすることができるため、触知画面への表示の精度が向上する。また、背景のＲＧＢ合計値（又はＲＧＢ値）を１サイクルごとに決定するのではなく、それを一旦決定すると、画面がどのように変わっても（背景の画素が最も多いものでなくなっても）それを保持するようにすることもできる。このようにすると、表示領域内に背景の画素が占める割合が少なくなってきても、判断基準である閾値を一定に保つことができるため、安定的に触知画面を表示させることができる。また、閾値より大きいＲＧＢ合計値の画素を前景と判断するのではなく、閾値より小さいＲＧＢ合計値の画素を前景と判断することもできる。このようにすると、ＲＧＢ合計値が大きい（明るい）背景にＲＧＢ値が小さい（暗い）情報が表示されている場合に、その情報を適切に表示させることができる（反転表示）。また、閾値より大きいＲＧＢ合計値を有する画素を前景と判断するのみならず、閾値より小さい（あるいは閾値から特定の値以上小さい）ＲＧＢ合計値を有する画素も前景と判断し、積極的に表示させることもできる。このようにすると、背景のＲＧＢ合計値が中間的な値である場合に、それより大きいＲＧＢ合計値の画素のみならず、それより小さいＲＧＢ合計値の画素も積極的に表示させることができるため、表示領域の有する情報を漏らさず表示させることができる。これらの異なる二値化処理のロジックは、モードを切り換えることによって二値化処理に適用させることができる。
【００２７】
まず、制御手段２０１は、表示領域の各画素についてＲＧＢ値をそれぞれ合計し、各画素のＲＧＢ合計値を算出する（ステップＳ２０１）。このＲＧＢ合計値は、上記（１）のロジックの思想の下に、画素の色・輝度の情報を単純化したものであり、ＲＧＢそれぞれの輝度が８ビットで表わされている場合、０〜７６５の間の値となる。例えば、ＲＧＢそれぞれが０〜２５５（８ビット）の値で表わされている場合、「Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０」の画素と、「Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０」の画素と、「Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５」の画素とは、実際は異なる色であるが、ＲＧＢそれぞれの値を合計すると、いずれの画素の値も２５５となるため、同じＲＧＢ合計値の画素として扱われる。次に制御手段２０１は、同じＲＧＢ合計値を有する画素の個数を、ＲＧＢ合計値ごとに集計する（ステップＳ２０２）。すなわち、ＲＧＢ合計値が「０」の画素が幾つ、「１」の画素が幾つ、…、「７６５」の画素が幾つというように集計する。そして、画素の数が一番多いＲＧＢ合計値を背景色のものと判断する（ステップＳ２０３）。ここで、背景色のＲＧＢ合計値を基に、あるＲＧＢ合計値の画素が背景より前景にあるかどうかを判断するために、「閾値」という概念を導入する。この「閾値」は、背景色の「ＲＧＢ合計値」に「オフセット値」を加えたものであり、「閾値＝背景色ＲＧＢ合計値＋オフセット値」である。すなわち、背景色ＲＧＢ合計値からオフセット値だけ正あるいは負の方向にずらされた（オフセットされた）ＲＧＢ合計値を、前景か否かの判断基準である「閾値」とするということである。このように、「閾値」を「背景色ＲＧＢ値」からずらして設定可能にすることによって、背景色よりＲＧＢ合計値がある程度大きい画素であるが、前景としては不適当な画素を前景の画素と判断しないようにして、不適切な触知ピンがオンとなることを防ぐことができる。また、背景色ＲＧＢ合計値よりＲＧＢ合計値がある程度小さい画素であるが、情報を伝えるように機能している、前景として適当な画素を前景と判断して、適切に触知ピンをオンにすることもできる。この「オフセット値」は、ディスプレイユニット１００のタッチカーソル１０７又はテンキーパッド１０８などを通じて制御手段１５１に入力することができ、シリアルポート１５２及び２０２を通じて制御手段２０１に送られる。「オフセット値」は、正負いずれの値も取ることができ、ＲＧＢ合計値が０〜７６５の範囲である場合は、−７６５〜＋７６５の範囲とすることができる。ただし、「閾値」は「ＲＧＢ合計値」のとり得る範囲内である必要があるため、「閾値」が最少のＲＧＢ合計値である０より小さくなった場合は「閾値」は「０」とされ、また、「閾値」が最大のＲＧＢ合計値である７６５より大きくなった場合は「閾値」は「７６５」とされる。「オフセット値」はデフォールトでは「０」に設定されており、この場合、「背景色ＲＧＢ合計値」が基準となる。なお、「オフセット値」をユーザが入力するのではなく、「閾値」そのものをユーザが入力することができるようにすることもできる。この場合、制御手段２０１による背景色の推測は閾値に反映されないが、ユーザは自己の判断によって閾値を任意に設定できる。
【００２８】
制御手段２０１は、表示領域内のすべての画素について、それぞれの画素のＲＧＢ合計値が背景色ＲＧＢ合計値と等しいかどうかを判断する（ステップＳ２０５）。当該画素のＲＧＢ合計値が背景色ＲＧＢ合計値と等しければ、制御手段２０１は、その画素は背景の一部と判断し、各画素が前景か否かを表わすメモリ内のビットマップ（前景ビットマップ）の当該画素に対応するビット（前景ビット）を「０」にセットする（ステップＳ２０６）。一方、当該画素のＲＧＢ合計値が背景色ＲＧＢ合計値と等しくなければ、次に制御手段２０１は、当該画素のＲＧＢ合計値が閾値より大きいかどうかを判断する（ステップＳ２０７）。ここで、当該画素のＲＧＢ合計値が閾値より大きければ、制御手段２０１は、その画素を前景と判断し、前景ビットマップの当該画素に対応する前景ビットを「１」にセットする。すなわち、ある画素のＲＧＢ合計値が「背景色ＲＧＢ合計値」と等しくなく（背景でなく）、かつ「閾値」より大きければ、制御手段２０１は、その画素は前景であると判断する。一方、当該画素のＲＧＢ合計値が閾値より大きくなければ、制御手段２０１は、その画素を背景と判断し、前景ビットマップの当該画素に対応する前景ビットを「０」にセットする（ステップＳ２０８）。
【００２９】
なお、上述の説明のように、「閾値」より大きい「ＲＧＢ合計値」を有する画素を前景と判断するロジックは、暗い背景に明るい画素で情報を表示するように構成されたＰＣ２００の画面を触知画面に表示するのに有効である。一方、明るい背景に暗い画素で情報を表示するように構成されたＰＣ２００の画面を触知画面に表示するためには、上記とは逆に、「閾値」より小さい「ＲＧＢ合計値」を有する画素を前景と判断するロジックの使用が有効である。従って、いずれの画面の構成にも適切に対応するために、両方のロジックを切り替えられるようにすることができる。
【００３０】
以上で、画素単位で、それが前景か否かが判断されたが、次に、制御手段２０１は、画素に対応する触知ピンをオンにするかオフにするかの判断を開始する。制御手段２０１は、すべての触知ピンについて、それぞれの触知ピンに対応する画素ブロック内に、前景（前景ビットが「１」）である画素があるかどうかを判断する（ステップＳ２０９）。ある画素ブロック内に前景である画素があれば、制御手段２０１は、その画素ブロックに対応する触知ピンをオンにすると判断し、各触知ピンがオンかオフかを表わすメモリ内のビットマップ（駆動ビットマップ）の当該触知ピンに対応するビット（駆動ビット）を「１」にセットする（ステップＳ２１０）。一方、ある画素ブロック内に前景である画素がなければ、制御手段２０１は、その画素ブロックに対応する触知ピンをオフにすると判断し、駆動ビットマップの当該触知ピンに対応する駆動ビットを「０」にセットする（ステップＳ２１１）。駆動ビットマップは、請求項記載の触知ピン駆動二値データに内容的に対応する。
【００３１】
二値化処理の結果の例を図５に示す。図５は、左側にＰＣ２００のディスプレイの画面の画素（８×８）の状態を、右側にそれに対応する触知ピン（８×８）の状態を、「縮小率＝１」（上側）及び「縮小率＝４」（下側）の場合について示した図である。図で黒く示した画素は前景の画素、黒く示した触知ピンはオン（駆動状態）の触知ピンを表わす。縮小率＝１の場合は、１個の画素に１個の触知ピンが対応しており、前景の画素に対応する触知ピンがオンとなっている。縮小率＝４の場合は、４個（２×２個）の画素からなる画素ブロックに１個の触知ピンが対応しており、前景の画素を１個でも含む画素ブロックに対応する触知ピンがオンとなっている。例えば、（ｘ，ｙ）＝（０〜１，０〜１）の画素ブロック内には前景の画素が存在しないので、その画素ブロックに対応する（ｘ，ｙ）＝（０，０）の触知ピンはオフとなっている。一方、（ｘ，ｙ）＝（２〜３，０〜１）の画素ブロック内には前景の画素（ｘ，ｙ）＝（３，１）が存在するので、その画素ブロックに対応する（ｘ，ｙ）＝（１，０）の触知ピンはオンとなっている。なお、図６に、点図触知セル（一単位）１０１ａの触知ピン１０２のオン・オフの状態を表わす外観の斜視図を示す。図６の上側の図は、全ての触知ピンがオフの状態を表わす。この状態では、全ての触知ピンが点図表示面に引き込まれている。図６の下側の図は、図５の「縮小率＝１」の例における図形を表わす触知ピンの状態を表わす。この状態では、オンの状態の触知ピンが点図表示面から上方に飛び出しており、図形を触知可能に表示している。
【００３２】
制御手段２０１は、表示領域内のすべての画素について上述の二値化処理が終了したかどうかを確認する（ステップＳ２１２）。すべての画素について処理が終了してなければ、制御手段２０１は、手順をステップＳ２０５に戻し、残りの画素についての二値化処理を続行させる。一方、すべての画素について処理が終了していれば、制御手段２０１は、１サイクルの二値化処理を終了したと判断し、図３の次の手順（ステップＳ１０６）に処理を進行させる。以上で、図４に基づいた二値化処理の詳細な説明を終了する。
【００３３】
二値化処理の完了後、制御手段２０１は、駆動ビットマップの値をシリアルポートで転送するために配列した触知ピン駆動二値データを生成し、それをディスプレイユニット１００内の制御手段１５１に送信する（ステップＳ１０６）。なお、この触知ピン駆動二値データには、モード、表示位置、縮小率等を点字ピン１０６で表わすための点字駆動データを付加することもできる。制御手段１５１は、触知ピン駆動二値データを受信し、それに含まれる駆動ビットマップに基づいて、点図触知画面駆動出力Ｉ／Ｆ １５７を通じて、点図触知画面１０１内のそれぞれの触知ピン１０２をアドレス指定して適切な駆動電圧を加えることによって、それぞれの触知ピン１０２をオン又はオフに駆動する（ステップＳ１０７）。点図触知画面１０１は、触知ピン駆動二値データに基づいて、触知ピン１０２のオン・オフによって表示領域を触知可能に表示する（ステップＳ１０８）。なお、触知ピン駆動二値データに点字駆動データが付加されている場合は、制御手段１５１は、点字駆動データに基づき、点字表示駆動出力Ｉ／Ｆ １５８を介して適切な点字ピン１０６をオン又はオフに駆動する。図６の下側の図は、点図触知セル（一単位）１０１ａが図形を表示している状態を表わしている。これで、電源投入直後の初期設定である表示位置（０，０）、縮小率＝１の表示領域が、点図触知画面１０１に表示されたことになる。
【００３４】
次に、制御手段１５１は、上側タッチパネル１０３からの左右のスクロール指示を上側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ １５３を通じて、右側タッチパネル１０４ａからの上下スクロール指示を右側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ １５４ａを通じて、及び、左側タッチパネル１０４ｂからの上下スクロール指示を左側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ １５４ｂを通じて入力する（ステップＳ１０９）。これによって入力されたスクロール指示の数値（逆方向の場合は負の数値となる）に対応する画素数だけ、上下又は左右方向に表示領域をスクロールさせることになる。次に、制御手段１５１は、テンキーパッド１０８からの縮小率指示又はスクロール指示をテンキーパッド入力Ｉ／Ｆ １５６を通じて入力する（ステップＳ１１０）。縮小率指示は、段階的に縮小率を増加させるための特定のキーのキーストローク、及び段階的に縮小率を減少させるための他の特定のキーのキーストロークによって入力される。スクロール指示は、上下左右の４方向にそれぞれ対応する特定のキーのキーストロークによって入力される。テンキーパッド１０８からのスクロール指示は、１回のキーストロークで１触知ピン分だけ画像を移動させるように構成することができるため、表示位置の微調整に適している。なおテンキーパッド１０８からは、縮小率指示及びスクロール指示以外に、閾値を調整するためのオフセット値、種々のモードの切換指示なども入力することができる。また、それらの縮小率指示等は、タッチカーソル１０７からタッチカーソル入力Ｉ／Ｆ１５５を介して入力することも可能である。その次に、制御手段１５１は、入力されたスクロール指示及び縮小率をＰＣ２００の制御手段２０１に送信する（ステップＳ１１１）。
【００３５】
制御手段２０１は、スクロール指示・縮小率を制御手段１５１から受信し、それに基いて表示位置・縮小率を変更する（ステップＳ１１２）。すなわち、制御手段２０１は、受信したスクロール指示の数値の定数倍を現時点の表示位置に加えることによって表示位置を更新し、受信した縮小率で現時点の縮小率を置き換えることによって縮小率を更新する。なお、スクロール指示の数値にかける定数は、好適には、タッチパネル上で指を動かした距離だけ点図触知画面１０１に表わされた画像がスクロールするように定められる。従って、縮小率が変更されると、その定数もそれに応じて変更される（縮小率の平方根の逆数に比例する）。このように定数を定めると、タッチパネル上であたかも画像そのものを指で動かしているような、非常に良好な操作性が得られる。その後、制御手段２０１は、手順をステップＳ１０３に戻し、更新された表示位置・縮小率に基づいて、新しい表示領域を特定する。これによって、タッチパネルに入力されたスクロール指示に従って表示領域がスクロールされ、テンキーパッド１０８に入力された縮小率指示に従って表示領域の縮小率が変更される。以上で、ＰＣ２００のディスプレイの表示領域の点図表示から、スクロール・縮小率の指示の入力、そしてスクロール・縮小率更新の実行に至る１サイクルが完了したことになる。制御手段２０１及び１５１は、これ以降、ステップＳ１０３〜Ｓ１１２を反復して実行し、点図触知画面１０１のリフレッシュを継続する。この実施の形態では、ＰＣ２００にセレロン（登録商標）５００ＭＨｚ程度のＣＰＵを使用している場合、０．２秒で１サイクルを実行することが可能であった。すなわち、毎秒５回の画面リフレッシュが行われることになり、ＰＣ２００のディスプレイの表示画面を、ほぼリアルタイムに点図表示することが可能になった。
【００３６】
点図表示のサイクルが継続している間に、ＰＣ２００で動作しているアプリケーションの応答によって、アクティブなウィンドウの内容が変化した場合、その変化は直ちに点図触知画面１０１に反映される。また、複数のアプリケーションを動作させている場合にアクティブなウィンドウを切り換えると、直ちに新たにアクティブになったウィンドウが表示対象領域とされ、その内部の内容が点図触知画面１０１に表示される。この際好適には、制御手段２０１の二値化アプリケーションは、それぞれのウィンドウごとに表示位置及び縮小率を保持しており、再びアクティブになったウィンドウを、前回表示されていたときの表示位置及び縮小率で点図触知画面１０１に表示させる。これによって、複数のアプリケーションを切り換えて表示させる場合でも、そのアプリケーションでの直前のイメージと同じイメージで点図表示を開始させることができ、触知画面の一貫した理解が容易になる。
【００３７】
上述の実施の形態の説明においては、二値化処理はＰＣ２００側で実行される。すなわち、二値化アプリケーションをＰＣ２００にインストールし、ＰＣ２００の制御手段２０１のＣＰＵによって実行させる。このような構成にすると、ある程度の計算量を必要とする二値化処理を、ディスプレイユニット１００の制御手段１５１のＣＰＵとは分散して、ＰＣ２００の制御手段２０１のＣＰＵによって実行させるため、それぞれのＣＰＵに計算負荷が分散されることによって点図触知ディスプレイシステム１０全体として処理の高速化を図ることができる。また、ＰＣ２００からディスプレイユニット１００に伝送する画面に関するデータも、データ量の小さい、表示領域のみについての二値化処理した触知ピン駆動二値データとすることができるため、データの伝送処理を高速化することができる。
【００３８】
一方、ディスプレイユニット１００側で二値化処理を行うことも可能である。この場合、ＰＣ２００からのビデオ信号をディスプレイユニット１００が取得し、それに基いて画像情報をディスプレイユニット１００内で再構成した後に当該画像情報を二値化処理する構成も可能である。この構成では、ＰＣ２００に二値化アプリケーションをあらかじめインストールしておく必要はなく、ディスプレイユニット１００は純然たるディスプレイと同様に単体で動作することができる。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によると、電圧印加により湾曲変位する圧電素子片の自由端によって点図表示面に対して上下に駆動され、及び、上下変位により情報を触知可能に表示する触知ピンをマトリクス状に配列したものを基体に保持してなる点図触知画面であって、コンピュータ画面の中の表示領域を表示するための点図触知画面を有し、１つの触知ピンに対応させる表示領域内の画素ブロックの画素の数である縮小率を、１対１表示と全体表示のそれぞれに対応する数値の間でユーザに指定させ、コンピュータ画面の中での表示領域のｘ方向位置及びｙ方向位置をユーザに指定させ、ユーザに指定された表示領域に対応するコンピュータ画面の画像情報を指定画像情報として取得し、取得された指定画像情報に基づいて、特定された表示領域の画像イメージを、触知ピンのそれぞれの変位の上下に対応する二値によって表わすための触知ピン駆動二値データを生成し、生成された触知ピン駆動二値データに基づいて、触知ピンのそれぞれに適切な上下変位を生じさせる電圧を、触知ピンのそれぞれに対応する圧電素子片に印加することによって触知ピンを駆動するため、点図触知ディスプレイシステムの装置を小型軽量に構成でき、点図触知画面を入力に迅速に応答させることができ、縮小率の変更により、コンピュータ画面の全体の中から所望の位置に迅速にアクセスでき、その所望の位置の情報を迅速・正確に触知可能に表示することができるという効果が得られる。また本発明は、視覚障害者のためにコンピュータ等のディスプレイ上の図形情報を触知可能に表示するという、従来事実上不可能であった機能を実現することにより、上記の技術的な効果のみならず、視覚障害者への情報のバリアーをなくすことができるという社会的な意義も有する。
【００４０】
請求項２に記載の発明によると、二値化手段は、取得された指定画像情報に基づいて、触知ピンのそれぞれに対応させられる画素ブロックのそれぞれについて、当該画素ブロックのそれぞれを構成する画素のＲＧＢ値を所定の閾値と所定の方法で比較することによって、当該触知ピンのそれぞれの変位の上下を決定するため、画素ブロック単位でなく、より細かい画素単位で判断することができ、閾値及び比較方法の設定により、コンピュータ画面が有する画像情報を可能な限り落とすことなく、触知ピンのオン／オフの二値によって適切に表示することができるという効果が得られる。
【００４１】
請求項３に記載の発明によると、二値化手段は、取得された指定画像情報に基づいて、表示領域を構成する画素のそれぞれについてのＲＧＢ値を所定の方法で処理することによって、当該表示領域の背景色のＲＧＢ値を推定し、取得された指定画像情報に基づいて、触知ピンのそれぞれに対応させられる画素ブロックのそれぞれについて、当該画素ブロックのそれぞれを構成する画素のＲＧＢ値を推定された背景色のＲＧＢ値と所定の方法で比較することによって、当該触知ピンのそれぞれの変位の上下を決定するため、コンピュータ画面の背景色を自動的に推定させることができ、推定された背景色に基づいて画素が背景か否かを高精度で判断でき、画像情報を極めて良好に保持した触知可能な二値データをコンピュータ画面から自動的かつ高精度に抽出できるという効果が得られる。
【００４２】
請求項４に記載の発明によると、ＲＧＢ値に代えて、ＲＧＢそれぞれの輝度を表わす値を合計したＲＧＢ合計値を使用するため、ＲＧＢそれぞれ３つのデータを、ＲＧＢ合計値としての単一のデータであるが、画素の色・輝度等を良好に表わすことができるデータに単純化することにより、二値化処理のロジックを単純化でき、二値化処理の計算量を効果的に削減でき、点図触知画面のリフレッシュを高速に実行でき、コンピュータ画面の変化への点図触知画面の追従を高速にできるという効果が得られる。
【００４３】
請求項５に記載の発明によると、点図触知画面、縮小率指定手段、ｘ方向位置指定手段、ｙ方向位置指定手段、及び触知ピン駆動手段は、点図を触知可能に表示するための装置であるディスプレイユニットに設けられ、指定画像情報取得手段及び二値化手段は、コンピュータ画面を提供するコンピュータに設けられ、表示領域特定手段の全部あるいは一部は、ディスプレイユニット及び／又はコンピュータに設けられ、ディスプレイユニットとコンピュータは情報伝送可能に接続されているため、触知可能な出力、縮小率及び位置の指定の入力を一体の装置で行うことができることによって良好な操作性を得ることができ、ある程度の計算量を必要とする二値化処理をコンピュータのＣＰＵ処理能力を利用してディスプレイユニットとは分散して実行させることによって、システム全体として処理の高速化を行うことができ、データ量の小さい、表示領域のみについての二値化処理した触知ピン駆動二値データをコンピュータからディスプレイユニットに伝送すればよいため、データの伝送処理を高速化することができ、画面のリフレッシュの高速化を行うことができるという効果が得られる。
【００４４】
請求項６に記載の発明によると、表示領域は、コンピュータ画面の中のアクティブなウィンドウ内にあることを特徴とし、それぞれのウィンドウごとに縮小率、ｘ方向位置、及びｙ方向位置をウィンドウ属性として記憶し、ウィンドウが切り換えられたときに、アクティブとなったウィンドウの縮小率、ｘ方向位置、及びｙ方向位置を記憶されたウィンドウ属性から読み出し、それらで表示領域の縮小率、ｘ方向位置、及びｙ方向位置を置き換えるため、複数アプリケーションを切り換えて使用する場合に、アクティブなアプリケーションのウィンドウ以外が表示されないことによって、ユーザは必要な情報に集中的にアクセスでき、かつ、アプリケーションを切り換えた場合に、そのアプリケーションでの直前のイメージと同じイメージで点図表示を開始させることができ、ユーザは触知画面の一貫した理解が非常に容易になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を構成するディスプレイユニット１００の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態である点図触知ディスプレイシステム１０のシステム構成図である。
【図３】ディスプレイユニット１００及びＰＣ２００における処理を表わす動作フロー図である。
【図４】ＰＣ２００で実行される二値化処理の詳細な動作フロー図である。
【図５】ＰＣ２００のディスプレイの画面の画素の状態、及びそれに対応するディスプレイユニット１００の触知ピンの状態を、縮小率＝１及び４の場合について示した図である。
【図６】点図触知セル（一単位）１０１ａの触知ピン１０２のオン・オフの状態を表わす外観の斜視図である。
【符号の説明】
１０      点図触知ディスプレイシステム
１００    ディスプレイユニット
１０１    点図触知画面
１０１ａ  点図触知セル（一単位）
１０２    触知ピン
１０２ａ  触知ピン（非駆動状態）
１０２ｂ  触知ピン（駆動状態）
１０３    上側タッチパネル
１０４ａ  右側タッチパネル
１０４ｂ  左側タッチパネル
１０５    点字ユニット
１０６    点字ピン
１０６ａ  点字ピン（非駆動状態）
１０６ｂ  点字ピン（駆動状態）
１０７    タッチカーソル（プッシュ式スイッチ）
１０８    テンキーパッド
１５１    制御手段
１５２    シリアルポート
１５３    上側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ
１５４ａ  右側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ
１５４ｂ  左側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ
１５５    タッチカーソル入力Ｉ／Ｆ
１５６    テンキーパッド入力Ｉ／Ｆ
１５７    点図触知画面駆動出力Ｉ／Ｆ
１５８    点字表示駆動出力Ｉ／Ｆ
２００    ＰＣ
２０１    制御手段
２０２    シリアルポート
２０３    ビデオＲＡＭ
【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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