DE3782463T2

DE3782463T2 - Geraet zur tastbaren darstellung eines optisch aufgenommenen bildmusters.

Info

Publication number: DE3782463T2
Application number: DE8787306490T
Authority: DE
Inventors: Tamao Ikuta; Takashi Kanemoto; Hirohiko Katayama; Mikiharu Matsuoka; Yasuko Miyazaki; Yasuhiro Yamada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-07-23
Filing date: 1987-07-22
Publication date: 1993-05-19
Anticipated expiration: 2007-07-23
Also published as: US4881900A; DE3782463D1; EP0254554B1; EP0254554A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildwandlergerät für sehbehinderte Personen, in das optische Bilddaten wie Zeichen, Symbole oder dergleichen oder elektrische Bilddaten eingegeben werden, die in Vibrationsmuster umgeformt werden, welche mittels einer Abfühldarstellungsvorrichtung ausgegeben und dargestellt werden, die aus einer Anordnung von Umformern besteht, welche in Matrixform angeordnet sind.

Verwandte Hintergrundtechnik

Zunächst wird ein erster Inhalt der herkömmlichen Technik beschrieben.
Ein derartiges Abfühldarstellungsgerät wurde in der Praxis als Lesegerät für blinde Personen eingesetzt, in welchem Zeichen, Symbole oder dergleichen, die optisch gelesen wurden, in elektrische Signale umgesetzt und durch vorspringende Vibrationen eines abfühlbaren Feldes auf einem in Matrixform angeordneten bimorphen abfühlbaren Feld dargestellt werden, wodurch das Fühlen der Bilddaten mit der Fingerspitze ermöglicht ist. Als Patentliteraturquellen bezüglich eines solchen Gerätes waren beispielsweise ein in der japanischen Patentveröffentlichung No. 43424/1981 offenbartes Abtastgerät, ein in der japanischen Patentveröffentlichung No. 46081/1981 offenbartes Stromversorgungsprüfgerät, ein in der japanischen Patentveröffentlichung No. 46854/1981 offenbartes optomechanisches Wandlergerät und dergleichen bekannt.
Fig. 2 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines Lesegerätes für Blinde, das üblicherweise eingesetzt wurde. Wenn gemäß Fig. 2 eine Kameraeinheit 101 auf ein Blatt Papier 103 aufgesetzt und an dem Papier bewegt wird, werden Daten wie Zeichen, Symbole oder dergleichen, die mittels der Kameraeinheit 101 gelesen wurden, als vorspringende Vibrationen an einem Abfühlfeld 105 ausgegeben. Das Abfühlfeld 105 besteht aus 5·20 Stiften, die in Form einer Matrix angeordnet sind. Wenn beispielsweise die Kameraeinheit 101 auf ein Zeichen "T" auf dem Papier aufgesetzt wird, springen die einzelnen Stifte des Abfühlfeldes in Form von "T" vor und vibrieren. Die blinde Person fühlt diese Vibrationen mit der Fingerspitze, wodurch der Buchstabe "T" erkannt wird.
Im Falle des Erkennens des Buchstabens "T" mittels des herkömmlichen Lesegerätes für Blinde überstreicht ein Ausbilder, der sehen kann, mehrmalig wiederholt unter Anblicken des Buchstabens "T" diesen mit der Kameraeinheit 101 und die blinde Person lernt bei dem Lehren durch den Ausbilder ein Muster des Buchstabens "T". Auf diese Weise muß die blinde Person üben. Daher ist eine lange Übungszeit erforderlich.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung muß die blinde Person über eine lange Zeit üben und zum Anleiten dieser Übung wird der Ausbilder benötigt, bis die blinde Person ein derartiges Gerät geschickt bedienen kann. Daher macht es dieser Nachteil schwierig, ein derartiges Gerät verbreitet einzusetzen. Diese Nachteile bilden das erste Problem.
Es wird nun der zweite Inhalt der herkömmlichen Technik beschrieben.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Gestaltung eines Lesegerätes für blinde Personen zeigt, das üblicherweise verwendet wurde. Wenn gemäß Fig. 7 eine Kameraeinheit 201 auf eine Drucksache 203 aufgelegt und in der durch einen Pfeil dargestellten Richtung auf dem Papier bewegt wird, werden die Daten, die Zeichen, Symbole oder dergleichen, die mittels der Kameraeinheit 201 gelesen wurden, als Vorsprungsvibrationen an einem abfühlbaren Stimulator 205 ausgegeben. Der abfühlbare Stimulator 205 besteht aus 5·20 Stiften, die in Form einer Matrix angeordnet sind. Wenn beispielsweise die Kameraeinheit 201 auf einen Buchstaben "T" auf der Drucksache aufgelegt wird, springen die einzelnen Stifte des abfühlbaren Stimulators in Form von "T" vor und vibrieren. Die blinde Person fühlt die Vibrationen mit der Fingerspitze, wodurch der Buchstabe "T" erkannt wird.
Wenn andererseits ein einziger Ausbilder zwei blinde Personen unterrichtet, wird gemäß Fig. 7 an eine Haupteinheit 204 mittels eines Verbindungskabels C1 eine weitere Haupteinheit 204' mit einem abfühlbaren Stimulator 205' angeschlossen. Im Falle der Unterrichtung von drei blinden Personen wird an die Haupteinheit 204' mittels eines Verbindungskabels C2 eine weitere Haupteinheit 204'' angeschlossen. Wenn in diesem Fall in dem Verbindungskabel C1, der Kameraeinheit 201 oder der Haupteinheit 204 ein Fehler auftritt, kann nicht nur der abfühlbare Stimulator 205 der Haupteinheit 204, sondern auch der abfühlbare Stimulator 205' der Haupteinheit 204' und ein (nicht gezeigter) abfühlbarer Stimulator der Haupteinheit 204'' nicht verwendet werden. Falls die Haupteinheit 204 ausgefallen ist, wird die Kameraeinheit 201 von der Haupteinheit 204 getrennt und das Verbindungskabel C1 wird von der Haupteinheit 204' gelöst. Danach wird die Kameraeinheit 201 mit der Haupteinheit 204' verbunden. Auf diese Weise können die abfühlbaren Stimulatoren der Haupteinheiten 204' und 204'' verwendet werden. Es ist jedoch umständlich und sehr lästig, auf die vorstehend beschriebene Weise wieder die Kameraeinheit 201, das Verbindungskabel C1 und dergleichen anzuschließen. Diese Nachteile bilden das zweite Problem.
Es wird nun der dritte Inhalt der herkömmlichen Technik beschrieben.
Bisher wurde als eines von derartigen Bildmusterlesegeräten, wie es beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung No. 46854/1986 dargestellt ist, in der Praxis ein Lesegerät für Blinde eingesetzt, in dem ein Bildmuster, das auf optische Weise mittels einer Kameraeinheit gelesen wurde, in ein elektrisches Signal umgesetzt wird und durch Vibrieren eines in Matrixform gestalteten bimorphen abfühlbaren Feldes das gelesene Bildmuster dargestellt wird. In einem solchen herkömmlichen Gerät wird jedoch das aus der Kameraeinheit eingegebene Signal mittels eines Vergleichers mit einer Schwellenspannung verglichen und das gelesene Bildmuster binär zu einem hellen Bereich und einem dunklen Bereich digitalisiert.
Daher wird das Ausgangssignal der Kameraeinheit dann, wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem hellen Bereich und dem dunklen Bereich in dem Ausgangssignal der Kameraeinheit klein ist, leicht durch die Störkomponente beeinflußt, die in der Schwellenspannung enthalten ist (in der Bezugsspannung, die in den Vergleicher eingegeben wird). Insbesondere besteht im Falle des Lesens eines Bildes mit geringem Kontrast wie eines farbigen Originalschriftstücks oder dergleichen ein Nachteil insofern, als es schwierig ist, den Schwellenwert einzustellen. Außerdem besteht ein Nachteil darin, daß infolge der Störkomponente ein Darstellungsmuster leicht flattert oder dergleichen. Diese Nachteile bilden das dritte Problem.
Es wird nun der vierte Inhalt der herkömmlichen Technik beschrieben. Gemäß den vorstehenden Ausführungen ist es erforderlich, über eine lange Zeit auszubilden, bis die blinde Person mit der Fingerspitze sicher die Daten wie Zeichen, Symbole oder dergleichen lesen kann, die an der Abfühldarstellungsvorrichtung zum Darstellen des gelesenen Musters als abfühlbares Muster ausgegeben und dargestellt werden. Bei einer solchen Ausbildung ist es erforderlich, Personalcomputer einzusetzen, die in den letzten Jahren besonders breite Anwendung gefunden haben. In das herkömmliche Gerät kann jedoch nicht ein Ausgangssignal des Personalcomputers eingegeben werden.
Ferner ist es zum Verbessern des Wirkungsgrades der Ausbildung erforderlich, durch ein Ausgangssignal einer einzigen Eingabevorrichtung gleichzeitig das gleiche Ausgabemuster an eine Vielzahl von gleichartigen Abfühldarstellungsvorrichtungen auszugeben. Eine derartige Forderung kann jedoch nicht realisiert werden.
Andererseits sind im allgemeinen sehbehinderte Personen wie blinde Personen oder dergleichen, die die vorstehend genannten herkömmlichen Lesegeräte benutzen, hinsichtlich des Lesens durch Abfühlen von Braille-Schrift überlegen. Es bestehen mancherlei Bedingungen für ein Gerät, das elektrische Bilddatensignale oder Datensignale aus verschiedenerlei Arten externer Endgeräte in Braille-Schrift umsetzen. Die herkömmlichen Geräte können jedoch solche Bedingungen nicht erfüllen. Diese Nachteile bilden das vierte Problem.
Im weiteren wird der fünfte Inhalt der herkömmlichen Technik beschrieben. Das vorangehend beschriebene Bildwandlergerät wird von einer blinden Person ständig mitgeführt und eingesetzt. Daher muß wegen der Einschränkungen bezüglich der Größe, des Gewichts und dergleichen eine Batterie als Stromquelle verwendet werden. Durch die Verwendung einer Batterie als Stromquelle können diese Einschränkungen aufgehoben werden. Der Benutzer ist jedoch verunsichert, da er eine restliche Batteriekapazität nicht feststellen kann. Es besteht daher die Möglichkeit, daß infolge eines Spannungsabfalls durch mangelnde Batteriekapazität die Funktion des Gerätes instabil wird. Wenn ein falsches Muster ausgegeben wurde, kann dieses vom Benutzer irrtümlich erkannt werden. Zum Verhindern einer solchen Fehlerkennung ist es erforderlich, an elektrischem Leistungsverbrauch der Batterie zu sparen. Zu diesem Zweck wird von dem Benutzer der Hauptschalter wiederholt häufig ein- und ausgeschaltet, um dadurch einen unnützen Verbrauch an Batterieleistung zu verhindern.
Bisher wurden jedoch die Entscheidung und Ausführung der vorstehend genannten Ein/Ausschalt-Bedienungsvorgänge des Hauptschalters nach dem Willen des Benutzers ausgeführt. Daher entsteht nicht nur eine starke Ermüdung durch das Lesen durch Abfühlen von Zeichen oder dergleichen, sondern es kommt auch weiterhin eine andere Ermüdung durch die Ein/ Ausschalt-Bedienungsvorgänge des Hauptschalters hinzu. Daher nehmen die Fehler bei dem Abfühllesen zu und der Abfühllesevorgang über eine lange Zeit wird erschwert. Da der Benutzer blind ist, besteht außerdem ein Nachteil darin, daß der Benutzer nach dem Hauptschalter tasten muß. Diese Nachteile bilden das fünfte Problem.
Die FR-A-2493569 beschreibt eine Anordnung, bei der eine Kameravorrichtung zum Abtasten eines gedruckten Textes verwendet werden kann und Ausgangssignale an eine abfühlbare Tastanzeige zum Erzeugen des Braille-Schrift-Äquivalentes der durch die Kamera abgetasteten Zeichen, einen Lautsprecher zum Erzeugen eines Morsecode-Äquivalentes und an eine Sichtanzeigeeinheit zur Sichtanzeige der mittels der Kamera abgetasteten Zeichen für einen sehenden Ausbilder abgegeben werden können. Das Gerät enthält eine Servoregelungs- und Eingabeprozessoreinheit, die Signale aus der Kameraeinheit aufnimmt und derselben Steuersignale zuführt, eine Speichereinheit, eine Aufbereitungseinheit und einen Umschreibeprozessor. Die von der Kamera gelesenen Signale werden kurzzeitig in der Speichereinheit gespeichert und die Aufbereitungseinheit bewirkt an den gespeicherten Zeichen das Lokalisieren der Zeichen in dem Kameraausgangssignal, das Erkennen der Zeichen und das Erkennen der Lage der Zeichen in dem Kamerabildfeld. Die Aufbereitungseinheit gibt an die Sichtanzeige die gerade aufbereiteten, vorübergehend gespeicherten Signale aus der Kameraeinheit ab, an den Umschreibeprozessor Signale ab, die die in dem Kamerasignal identifizierten Zeichen darstellen, und Steuersignale ab, die anzeigen, ob die Kamera gerade eine Textzeile zu hoch oder zu niedrig abtastet. Der Umschreibeprozessor setzt die die Zeichen darstellenden Signale in Signale für die Abgabe an die Abfühlanzeige für das Erzeugen der entsprechenden Braille- Zeichen und in Signale für die Abgabe an den Lautsprecher zum Erzeugen entsprechender Morsecodesignale um. Damit es ermöglicht ist, daß die Kameraeinheit ein binär digitalisiertes Ausgangssignal auch dann abgibt, wenn der abgetastete Text schlechten Kontrast hat, beispielsweise wenn Farben benutzt werden, wird in der Kameraeinheit ein Schmitt- Trigger zum binären Digitalisieren des Ausgangssignals aus einem Feld von fotoempfindlichen Elementen verwendet. Der Schwellenwert des Schmitt-Triggers ist durch die Bedienungsperson von Hand einstellbar.
Ein System ist in "A Computer Based Education System for the Blind", W. Schweikhardt, Proceedings of IFIP Congress 80 (Information Processing 80), Seiten 951 bis 954 vorgeschlagen. Es ist beabsichtigt, daß dieses System von Lehrern und blinden Kindern oder Studenten angewandt wird, um möglicherweise die blinden Kinder oder Studenten in Lehranstalten für Sehende zu integrieren. Das System besteht aus einem Personalcomputer mit einer normalen Tastatur (ohne Braille-Zeichen), einer Braille-Anzeige und einem Diskettenspeicher. Die in den Computer eingegebenen normalen Zeichen werden in Braille-Zeichen für die Darstellung an der Braille-Anzeige umgesetzt. Zeichnungen werden an einen Drucker ausgegeben und unabhängig vom Computer mittels eines Wandlers von optischer auf abfühlbare Darstellung kopiert, der ein Abfühlausgangssignal abgibt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Erfindungsgemäß wird ein Gerät geschaffen, wie es in den unabhängigen Ansprüchen aufgeführt ist, wahlweise mit den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
Bezüglich des ersten Problems ergibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Abfühldarstellungsgerät, in dem Zeichendaten wie Zeichen, Symbole oder dergleichen, die auf optische Weise gelesen wurden, in einen Speicher eingespeichert werden und die gespeicherten Zeichendaten im weiteren mittels der Abfühldarstellungsvorrichtung dargestellt werden, wodurch die Ausbildung durch den Benutzer selbst auf einfache Weise ausführbar ist und die herkömmlichen Nachteile ausgeschaltet werden können.
Außerdem können dadurch, daß es ermöglicht ist, die herkömmliche Betriebsart, die erfindungsgemäße Speicherbetriebsart und deren Lesebetriebsart zu wählen, Zeichen oder dergleichen mittels der Abfühlanzeige wirkungsvoller erfaßt werden.
Bezüglich des zweiten Problems ergibt ein Ausführungsbeispiel ein Abfühldarstellungsgerät, das eine erste Wandlereinrichtung zum Umsetzen eines auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten optischen Bildes in ein erstes elektrisches Bildsignal und eine zweite Wandlereinrichtung zum Umsetzen des aus der ersten Wandlereinrichtung abgegebenen elektrischen Bildsignals in ein Ausgangssignal zur mechanischen Abbildung hat, wobei dieses Abfühldarstellungsgerät ferner eine Wähleinrichtung enthält, die sowohl das von der ersten Wandlereinrichtung abgegebene erste elektrische Bildsignal als auch ein zweites elektrisches Bildsignal aufnimmt, um das erste oder zweite elektrische Bildsignal unter Vorrang auf das zweite elektrische Bildsignal vor dem ersten elektrischen Bildsignal zu wählen und in die zweite Wandlereinrichtung einzugeben.
Mit dieser Gestaltung ist die Unzulänglichkeit behoben, daß die Funktion des gesamten Gerätes selbst dann ausfällt, wenn ein einziger Teil des Gerätes ausfällt, und die Funktion kann sofort wieder aufgenommen werden.
Bezüglich des dritten Problems ergibt ein Ausführungsbeispiel ein Bildmusterlesegerät, in welchem eine Einwirkung durch eine sehr kleine Schwankung einer Schwellenspannung (Bezugsspannung) ausgeschaltet ist, wodurch das Herleiten von richtig binär digitalisierten Daten ermöglicht ist.
D.h., dieses Ausführungsbeispiel ergibt ein Bildmusterlesegerät für das binäre Digitalisieren eines durch eine optische Lesevorrichtung erhaltenen analogen Signals und für die Abbildung durch eine Abfühldarstellungsvorrichtung, wobei dieses Gerät eine Einrichtung zum binären Digitalisieren hat, die dann, wenn ein Bezugspegel für das Digitalisieren sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ändert, das Digitalisieren unter Verwendung des Bezugspegels ausführt, der vor dessen Änderung eingestellt war.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist daher bei dem Einstellen des Schwellenwertes für das binäre Digitalisieren eines Bildmusterlesesignals eine Einrichtung geschaffen, die eine Einwirkung von kleinsten Schwankungen durch Störkomponenten oder dergleichen auf den Schwellenwert außer Acht läßt. Mit dieser Einrichtung kann selbst dann, wenn ein Bildmuster mit schwachem Kontrast wie eine farbige Vorlage oder dergleichen gelesen wird, ein klares Muster ohne Flattern angezeigt werden.
Bezüglich des vierten Problems ergibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Bildwandlergerät, das leicht an ein externes Eingabegerät wie einen Personalcomputer oder dergleichen angeschlossen werden kann und in dem externen Eingabegerät zumindest die folgenden drei Betriebsarten wählen kann:
1) eine Kamerabetriebsart für die Darstellung von Daten aus einer herkömmlichen Bildaufnahmevorrichtung (Kamera) mittels einer Abfühldarstellungsvorrichtung,
2) eine Bildbetriebsart zum Umsetzen einer eingegebenen elektrischen Datensignalfolge in eine zweidimensionale Datenanordnung und zur Abbildung mittels einer Abfühldarstellungsvorrichtung und
3) eine Braille-Betriebsart zum Umsetzen von eingegebenen Daten wie Zeichencodedaten oder dergleichen in Braille- Schrift.
Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt auch ein Bildumwandlungsgerät, das sowohl eine Übertragungsfunktion zum auch direkten Ausgeben eines an der Abfühldarstellungsvorrichtung abgebildeten Vibrationsmusters aus einem externen Gerät in den drei Betriebsarten als auch eine Ausgabefunktion hat, bei der die Vibrationsmuster aufgenommen und mittels der Abfühldarstellungsvorrichtung abgebildet werden können.
Demzufolge enthält ein Bildumformungsgerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel: Eine Bildlesevorrichtung zum Lesen von optischen Bilddaten wie Zeichen, Symbole oder dergleichen und zum Umsetzen in ein zweidimensionales Bildmustersignal entsprechend einer Form der Daten, eine Signaleingabeeinrichtung für das Eingeben eines Datensignals mit Zeichencodesignalen und des zweidimensionalen Bildmustersignals aus einem externen Gerät, eine Signalumsetzeinrichtung zum Umsetzen des aus der Signaleingabeeinrichtung eingegebenen Datensignals in ein zweidimensionales Bildmustersignal bei der durch die Betriebsartwähleinrichtung bestimmten Betriebsart, eine Signalausgabeeinrichtung, die das von der Bildleseeinrichtung, der Signaleingabeeinrichtung oder der Signalumsetzeinrichtung abgegebene zweidimensionale Bildmustersignal nach außen sendet, eine Abfühldarstellungsvorrichtung, die ein Feld von Umformern mit konstanter Anordnung entsprechend dem zweidimensionalen Bildmustersignal aus der Bildlesevorrichtung, der Signaleingabeeinrichtung oder der Signalumsetzeinrichtung in Schwingungen versetzt, und eine Steuereinrichtung, die die Bildlesevorrichtung, die Bildeingabeeinrichtung und die Signalumsetzeinrichtung entsprechend der durch die Betriebsartwähleinrichtung bestimmten Betriebsart betreibt. Zu diesem Zweck hat das Ausführungsbeispiel eine Einrichtung für die Eingabe von Daten wie Zeichen, Symbolen, grafischen Darstellungen oder dergleichen aus dem externen Gerät und eine Braille-Bildmustergeneratoreinrichtung. Daher können die Bilddaten von außerhalb direkt ausgegeben oder in ein Braille-Bildmuster umgesetzt und ausgegeben werden und mittels der Abfühldarstellungsvorrichtung abgebildet werden.
Ferner ergibt bezüglich des fünften Problems ein Ausführungsbeispiel ein Bildumformungsgerät, das eine erste Wandlereinrichtung zum Umsetzen eines auf einem Aufzeichnungsträger geformten optischen Bildmusters in ein elektrisches Signal, eine zweite Wandlereinrichtung zum Umsetzen des elektrischen Signals aus der ersten Wandlereinrichtung in eine mechanische Vibration und zum Ausgeben eines vorbestimmten Musters und eine Stromversorgungseinrichtung zum Zuführen von elektrischer Leistung zu zumindest der zweiten Wandlereinrichtung, wobei eine Steuereinrichtung für das Steuern der Stromzufuhr aus der Stromversorgungseinrichtung nahe an einem vorbestimmten Bildmuster-Ausgabeteil der zweiten Wandlereinrichtung angeordnet ist, wodurch es ermöglicht ist, daß die vorstehend genannte umständliche Entscheidung
und die Bedienungsvorgänge entfallen, bei denen das Ein- und Ausschalten des Hauptschalters entschieden wird und der Benutzer die Lage des Hauptschalters ertastet und dergleichen, so daß sich der Benutzer zur Lösung der eigenen Aufgabe dem Lesen eines Bilds wie eines Zeichens oder dergleichen durch Berührung widmen kann. Bei dieser Gestaltung ist der unnütze Verbrauch elektrischer Leistung während der Zeit außerhalb des Vorgangs zum Lesen durch Abfühlen verhindert und die Lebensdauer der Batterie ist verlängert.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gerätes,
Fig. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Lesegerätes für Blinde,
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das eine Gestaltung der Erfindung veranschaulicht,
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm von Fotodioden- Ausgangssignalen,
Fig. 5 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das die Funktion der Erfindung veranschaulicht,
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, das eine erfindungsgemäße Gestaltung zeigt,
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, das eine Gestaltung eines herkömmlichen Gerätes zeigt,
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung, die bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird,
Fig. 9 ist ein Ablaufdiagramm von Ausgangssignalen von Flächenfotosensoren,
Fig. 10 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das die Funktion der Erfindung veranschaulicht,
Fig. 11 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels, bei dem die Erfindung angewandt ist,
Fig. 12 ist ein Blockschaltbild, das eine elektrische Anordnung des Ausführungsbeispiels zeigt,
Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Funktionsvorgang des Ausführungsbeispiels veranschaulicht,
Fig. 14 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur veranschaulicht, die durch Verbessern eines Teils der in Fig. 13 gezeigten Prozedur erzielt wird,
Fig. 15 ist ein Blockschaltbild, das ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
Fig. 16 ist ein Blockschaltbild, das eine grundlegende Gestaltung des Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt,
Fig. 17 ist eine perspektivische Darstellung, die eine Außenansicht des Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt,
Fig. 18A bis 18E sind Draufsichten, die Beispiele für die Zustände der Ausgabe eines Bildmusters in einem abfühlbaren Stimulator (einer Abfühldarstellungsvorrichtung) nach Fig. 17 zeigen,
Fig. 19A bis 19D sind Draufsichten, die Beispiele für die Ausgabezustände eines Braille-Bildmusters an dem abfühlbaren Stimulator nach Fig. 17 zeigen,
Fig. 20 ist ein Blockschaltbild, das den Schaltungsaufbau des in Fig. 17 gezeigten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt,
Fig. 21 ist ein Zeitdiagramm, das die Zeitpunkte für hauptsächliche Ausgangssignale nach Fig. 20 zeigt,
Fig. 22 ist eine Diagrammdarstellung, die den Zusammenhang zwischen dem von außen eingegebenen Signal und dem Ausgabebildmuster zeigt,
Fig. 23 ist ein Ablaufdiagramm, das die Steuerfunktion einer Zentraleinheit nach Fig. 17 veranschaulicht,
Fig. 24 ist ein Blockschaltbild eines Bildwandlergerätes,
Fig. 25 ist ein ausführliches Blockschaltbild einer Treiberstufe in einer in Fig. 24 gezeigten Fühleinheit,
Fig. 26 ist ein Ablaufdiagramm eines Programmes eines Mikroprozessors für den Einsatz gemäß Fig. 24,
Fig. 27 ist eine perspektivische Außenansicht eines Bildumformungsgerätes und
Fig. 28 ist eine perspektivische Außenansicht eines Bildumformungsgerätes.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Als erstes wird eine erste Gestaltung zum Lösen des ersten Problems beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gerätes. Bezugszeichen 101 bezeichnet die Kameraeinheit für das optische Lesen von Daten wie Zeichen, Symbolen oder dergleichen und zum Umsetzen in ein elektrisches Signal, 102 ist ein Zoomhebel für das optische Vergrößern der Daten wie der Zeichen oder Symbole, 103 ein Schriftstück wie ein Buch, ein Vorlagendokument oder dergleichen, 104 eine Haupteinheit, die eine Steuereinheit zum Verarbeiten der Daten wie der Zeichen, Symbole oder dergleichen enthält, welche mittels der Kameraeinheit 101 gelesen wurden, 105 ein aus 5·20 in Matrixform angeordneten Stiften bestehendes Abfühlfeld für das Weitergeben der mittels der Kameraeinheit 101 gelesenen Daten wie der Zeichen, Symbole oder dergleichen an eine blinde Person durch Vorspringen und Vibrieren der Stifte in Übereinstimmung mit den gelesenen Daten und 106 ein Schiebeschalter (als Wählvorrichtung) zum Wechseln der Betriebsart.
Wenn als erstes der Schiebeschalter 106 aus der Stellung N für eine normale Betriebsart in die Stellung M für eine Speicherbetriebsart bewegt wird, wird das aus der Kameraeinheit 101 erhaltene elektrische Signal für die Zeichendaten aufeinanderfolgend in einen Speicherbereich in der Haupteinheit eingespeichert. Wenn der Schiebeschalter 106 auf die normale Betriebsart N zurückgestellt wird, wird das Speichern beendet.
Beispielsweise wird der Schiebeschalter 106 auf die Speicherbetriebsart M eingestellt, mit der Kameraeinheit 101 die Buchstabenfolge "TEL" auf dem Schriftstück 103 (Aufzeichnungsträger) abgetastet und der Schiebeschalter 106 auf die normale Betriebsart N zurückgestellt. Auf diese Weise werden die Buchstaben "TEL" aufeinanderfolgend an dem Abfühlfeld 105 dargestellt und zugleich die Zeichendaten für "TEL" in dem Speicherbereich gespeichert.
Die in dem Speicherbereich gespeicherten Zeichendaten für "TEL" werden aus diesem durch Einstellen des Schiebeschalters 106 auf eine Lesebetriebsart R ausgegeben, wodurch das Abfühlfeld 105 in Vibrationen versetzt wird.
Sobald einmal gemäß der vorstehenden Beschreibung Zeichendaten aus der Kameraeinheit 101 eingegeben sind, werden die eingegebenen Daten wiederholt mehrmalig durch das Abfühlfeld als abfühlbares Ausgangssignal angezeigt. Daher muß der Ausbilder nicht wiederholt mehrmalig den gleichen Bedienungsvorgang ausführen, sondern kann die blinde Person für den Lesevorgang der Zeichen unterrichten. Daher sind der Arbeitsaufwand, die Belastung und dergleichen des Ausbilders erleichtert.
Fig. 3 ist eine schematische Blockdarstellung der Ausführung der Erfindung. Eine Zentraleinheit (CPU) 107 gibt ein Taktsignal CK an ein aus 5·20 in Matrixform angeordneten Fotodioden bestehendes Fotodiodenfeld 110 und an ein Schieberegister 111 ab. Das Fotodiodenfeld 110 gibt synchron mit dem Taktsignal CK eine zu einer Lichtmenge an jedem Kreuzungspunkt proportionale Spannung an einen Analog/Digital- bzw. A/D-Wandler 109 aus. Durch den A/D-Wandler 109 wird das analoge Ausgangssignal in digitale Daten umgesetzt. Wenn der Wert der digitalen Daten größer als ein oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, gibt die Zentraleinheit 107 an das Schieberegister 111 ein Signal mit dem hohen Pegel H aus. Wenn der Datenwert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, gibt die Zentraleinheit 107 an das Schieberegister 111 ein Signal mit dem niedrigen Pegel L aus. Bei jeder Eingabe von 20 Taktsignalen CK gibt das Fotodiodenfeld 110 ein Synchronisiersignal SY aus.
Die Zusammenhänge zwischen dem Taktsignal CK bei dem Lesen des Buchstabens "T" durch die Kameraeinheit 101, den Digitaldaten nach der A/D-Umsetzung und dem Synchronisiersignal SY sind als Beispiel jeweils in Fig. 4A bis 4 gezeigt.
Auf diese Weise werden z. B. die Lesedaten des Fotodiodenfeldes 110 synchron mit dem Taktsignal CK von der Zentraleinheit 107 dem Schieberegister 111 zugeführt. Das Schieberegister 111 nimmt aus dem Fotodiodenfeld 110 das Synchronisiersignal SY auf und führt die gespeicherten Daten einer Treiberstufe 112 für das Ansteuern des Abfühlfeldes 105 zu.
Andererseits werden in die Treiberstufe 112 Impulse mit ungefähr 230 Hz zum Anregen von Vibrationen des Abfühlfeldes 105 eingegeben. Das Ausgangssignal der Treiberstufe 112 wird durch die vorstehend genannten Daten gesteuert.
Wenn der Schiebeschalter 106 auf die Speicherbetriebsart M eingestellt ist, werden die in Fig. 4B bis 4F gezeigten digitalen Daten in einen Schreib/Lesespeicher (RAM) 108 eingespeichert und dieser Speichervorgang wird fortgesetzt, bis die Betriebsart gewechselt wird. Wenn der Schiebeschalter 106 auf die Lesebetriebsart R eingestellt ist, werden von der Zentraleinheit 107 die Taktsignale CK an dem Fotodiodenfeld 110 unterbrochen und synchron mit den Taktsignalen CK die gespeicherten Daten aus dem Schreib/Lesespeicher 108 zu dem Schieberegister 111 ausgegeben. Das Abfühlfeld 105 vibriert entsprechend den Lesedaten. Wenn der Schiebeschalter 106 in die normale Betriebsart N zurückgestellt wird, beginnt die Zentraleinheit 107 wieder das Zuführen der Taktsignale CK zu dem Schieberegister 111. Die Betriebsart wird dann auf die normale Betriebsart N zurückgestellt.
Fig. 5 ist ein schematisches Ablaufdiagramm der Ausführung der Erfindung.
Bei einem Schritt 1101 wird durch Erzeugen der erforderlichen Taktsignale CK für das Fotodiodenfeld 110 das Fotodiodenfeld 110 in Betrieb gesetzt. Bei jeder Eingabe von 20 Taktsignalen CK wird das Synchronisiersignal SY ausgegeben und ein Zwischenspeichersignal des Schieberegisters 111 gesetzt. Die in dem Schieberegister 111 gespeicherten Daten werden an die Treiberstufe 112 ausgegeben. Bei einem Schritt 1102 werden Impulse von ungefähr 230 Hz zum Anregen der Vibration des Abfühlfeldes 105 erzeugt und an die Treiberstufe 112 ausgegeben. Bei einem Entscheidungsschritt 1103 wird ermittelt, ob der Schiebeschalter 106 auf die normale Betriebsart N eingestellt wurde oder nicht. Wenn JA, wird von der Kameraeinheit 101 ein Zeichen, Symbol oder dergleichen gelesen und unverzögert die Vibration des Abfühlfeldes 105 herbeigeführt. Bei einem Schritt 1104 wird die A/D- Umsetzung begonnen und die umgesetzten digitalen Daten werden eingegeben. Bei einem Entscheidungsschritt 1105 wird ermittelt, ob die Lesedaten über einem vorbestimmten Wert liegen oder nicht. Wenn NEIN, nämlich wenn der Wert der digitalen Daten kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird bei einem Schritt 1106 an das Schieberegister das Signal L ausgegeben. Wenn JA, wird an das Schieberegister das Signal H ausgegeben. Bei den nächsten Entscheidungsschritten 1108 und 1109 wird ermittelt, ob der Schiebeschalter 106 auf die normale Betriebsart N, die Speicherbetriebsart M oder die Lesebetriebsart R eingestellt wurde. Falls der Schiebeschalter auf die normale Betriebsart N eingestellt wurde, folgt der Schritt 1105 und die Prozesse bei den Schritten 1105 bis 1109 werden wiederholt. Falls der Schiebeschalter auf die Speicherbetriebsart M eingestellt wurde, folgt ein Schritt 1111. Falls der Schiebeschalter auf die Lesebetriebsart R eingestellt wurde, folgt ein Schritt 1118. Falls bei einem Schritt 1110 ermittelt wird, daß der Schiebeschalter 106 auf die Speicherbetriebsart M eingestellt wurde, wird gleichermaßen wie bei der normalen Betriebsart N in Schritten 1111 bis 1114 die A/D-Umsetzung begonnen und entsprechend dem Wert der digitalen Daten an das Schieberegister 111 das Signal H oder L ausgegeben. Danach werden bei einem Schritt 1115 die Daten in den Schreib/Lesespeicher 108 eingespeichert. Nachdem die Daten in dem Schreib/Lesespeicher 108 gespeichert sind, wird in Schritten 1116 und 1117 die mit dem Schiebeschalter 106 eingestellte Betriebsart ermittelt. Falls der Schiebeschalter auf die Speicherbetriebsart M eingestellt wurde, werden die Prozesse bei den Schritte 1112 bis 1117 wiederholt. Die Daten aus der Kameraeinheit 101 werden kontinuierlich in den Schreib/Lesespeicher 108 eingespeichert. Falls bei dem Entscheidungsschritt 1116 der Schiebeschalter auf die normale Betriebsart N eingestellt wurde, folgt der Schritt 1104. Falls bei dem Schritt 1117 der Schiebeschalter auf die Lesebetriebsart R eingestellt war, folgt der Schritt 1118.
Falls bei dem Schritt 1110 der Schiebeschalter 106 auf die Lesebetriebsart R eingestellt war, wird bei dem Schritt 1118 das Erzeugen des Taktsignals CK für das Fotodiodenfeld 110 abgebrochen. Bei einem Schritt 1119 werden die in dem Schreib/Lesespeicher 108 gespeicherten Daten zu dem Schieberegister 111 ausgegeben. Bei einem Schritt 1120 wird ermittelt, ob aus dem Schreib/Lesespeicher 108 zwanzig Datenwerte ausgegeben wurden oder nicht. Nach der Ausgabe von zwanzig Datenwerten aus dem Schreib/Lesespeicher 108 bei den Schritten 1119 und 1120 wird bei einem Schritt 1121 ein Zwischenspeichersignal an das Schieberegister 111 abgegeben. Im Ansprechen auf dieses Zwischenspeichersignal werden die aus dem Schreib/Lesespeicher 108 ausgegebenen und in dem Schieberegister 111 gespeicherten Daten der Treiberstufe 112 zugeführt, so daß das Abfühlfeld 105 vibriert. In Schritten 1122 und 1123 wird die eingestellte Betriebsart des Schiebeschalters 106 ermittelt. Falls der Schiebeschalter auf die Lesebetriebsart R eingestellt wurde, werden die Prozesse bei den Schritten 1119 bis 1123 wiederholt und es werden die Vibrationen des Abfühlfeldes 105 angeregt. Falls bei dem Schritt 1122 der Schiebeschalter auf die normale Betriebsart N eingestellt war, wird bei einem Schritt 1125 das Erzeugen des Taktsignals CK für das Fotodiodenfeld 110 wieder aufgenommen. Die Verarbeitungsroutine kehrt zu dem Schritt 1104 zurück und es wird die normale Betriebsart N eingestellt. Falls bei dem Schritt 1123 der Schiebeschalter auf die Speicherbetriebsart M eingestellt war, wird bei einem Schritt 1124 das Erzeugen des Taktsignals CK für das Fotodiodenfeld 110 wieder aufgenommen. Dann folgt der Schritt 1111 und es wird die Speicherbetriebsart M eingestellt.
Obgleich das Ausführungsbeispiel der Erfindung in bezug auf ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem der Schreib/Lesespeicher als Speicherbereich verwendet wurde, kann auch anstelle des Schreib/Lesespeichers eine Diskette oder dergleichen verwendet werden.
Durch das vorangehende Speichern der Daten durch einen Ausbilder kann eine blinde Person sich selbst auch bei Abwesenheit des Ausbilders unterrichten.
Gemäß der vorangehenden ausführlichen Beschreibung sind bei dem herkömmlichen bekannten Lesegerät für Blinde bei dem Unterricht eine sehr lange Zeit und eine hohe Belastung nicht nur für die blinde Person, sondern auch für den Ausbilder erforderlich. Erfindungsgemäß können jedoch durch Bereitstellen der Einrichtung für das Speichern von Zeichendaten und der Einrichtung für die Ausgabe der gespeicherten Zeichendaten die Zeichendaten, die einmalig gespeichert wurden, von einer einzelnen blinden Person mehrmalig für den Unterricht ohne Hilfe durch den Ausbilder verwendet werden. Daher kann dieses Lesegerät als nutzvolleres Lesegerät für Blinde verwendet werden.
Es wird nun eine zweite Gestaltung zum Lösen des zweiten Problems beschrieben.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Gestaltung eines erfindungsgemäßen Gerätes zeigt. Mit 201 und 201' sind Kameraeinheiten für das optische Lesen von Daten wie Zeichen, Symbolen oder dergleichen und für das Umsetzen in elektrische Signale bezeichnet, 202 und 202' sind Zoomhebel für das optische Vergrößern der Zeichen- oder Symboldaten, 203 ist die Drucksache wie ein Buch, ein Originalschriftstück oder dergleichen, 204 und 204' sind die Haupteinheiten mit Steuereinheiten zum Aufbereiten der Daten wie Zeichen, Symbole oder dergleichen, die jeweils mittels der Kameraeinheit 201 bzw. 201' gelesen wurden, und 205 und 205' sind aus 5·20 in Matrixform angeordneten Stiften bestehende abfühlbare Stimulatoren für die Weitergabe der Daten wie der Zeichen, Symbole oder dergleichen, die mit den Kameraeinheiten 201 und 201' gelesen wurden, an die blinde Person durch Vorstellen und Vibrieren der Stifte. Wenn gemäß Fig. 6 die Kameraeinheit 201 entlang den Buchstaben "TEL" auf der Drucksache 203 (dem Aufzeichnungsträger) in der durch einen Pfeil dargestellten Richtung abtastet, werden die von der Kameraeinheit 201 gelesenen Bilddaten für die Buchstaben "T", "E" und "L" aufeinanderfolgend ausgegeben und durch den abfühlbaren Stimulator 205 als Vibrationsmuster dargestellt. D.h., wenn die Kameraeinheit 201 auf den Buchstaben "T" auf der Drucksache 203 aufgesetzt ist, vibrieren die Stifte des abfühlbaren Stimulators 205 in Form von "T". Die blinde Person fühlt diese Vibrationen mit der Fingerspitze, wodurch sie den Buchstaben "T" erkennt. Ferner werden die Bilddaten über eine (nicht gezeigte) Schnittstelle in der Haupteinheit 204 und über ein Verbindungskabel C1 ausgegeben und in die zweite Haupteinheit 204' eingegeben. Im Ansprechen auf diese eingegebenen Daten vibriert der zweite abfühlbare Stimulator 205' gleichermaßen in Form von "T". Auf diese Weise können die Daten gleichzeitig zu einer Vielzahl von Blinden übertragen werden. Es besteht jedoch ein Fall, bei dem aus irgendeinem Grund wie beispielsweise durch Trennen des Verbindungskabels C1, Ausfall der Kameraeinheit 201 oder der Haupteinheit 204 oder dergleichen in die zweite Haupteinheit 204' kein Bilddatensignal eingegeben wird. In einem solchen Fall wird von der zweiten Haupteinheit 204' die Unterbrechung des über das Verbindungskabel C1 eingegebenen Bilddatensignals ermittelt und ein in der Haupteinheit 204' vorgesehener Zeitgeber eingeschaltet. Wenn der signallose Zustand über eine vorbestimmte Zeitperiode angedauert hat und der Zeitgeber abgelaufen ist, wird der Eingabeweg derart geschaltet, daß die Kameraeinheit 201' eingesetzt werden kann. Infolgedessen kann die zweite Haupteinheit 204' darauffolgend unter Verwendung der Kameraeinheit 201' Bilddaten wie Zeichen oder dergleichen von der Drucksache 203 aufnehmen. Bezüglich der Unterbrechung des Verbindungskabels C1 und des Ausfalls der Kameraeinheit 201 oder der Haupteinheit 204 ist es ausreichend, die Reparatur anzufordern. Im Falle einfacher Fehler werden diese in kurzer Zeit repariert. Nach beendeter Reparatur nimmt die Haupteinheit 204' wieder über das Verbindungskabel C1 ein Bilddatensignal auf. Bei diesem Zustand empfängt die Haupteinheit 204' das Bilddatensignal sowohl aus dem Verbindungskabel C1 als auch aus der Kameraeinheit 201'. Da jedoch das aus dem Verbindungskabel C1 eingegebene Bilddatensignal Vorrang erhält, wird der Eingabeweg wieder umgeschaltet, wodurch die Kameraeinheit 201 eingesetzt werden kann. Dieses Umschalten des Eingabeweges erfolgt automatisch gemäß der Entscheidung eines Computers in der Haupteinheit 204' bei der Ermittlung, ob das Bilddatensignal über das Verbindungskabel C1 eingegeben wurde oder nicht. Daher kann das Gerät fortgesetzt ohne Abwarten einer Zeit bis zur Reparatur des Fehlers nach dem Auftreten des Fehlers verwendet werden.
Fig. 8 ist eine Blockdarstellung einer elektrischen Schaltung zur Ausführung der Erfindung. Eine Zentraleinheit (CPU) 206 gibt ein Taktsignal CK an einen aus 5·20 in Matrixform angeordneten Fotosensoren bestehenden Flächenfotosensor 210 und an ein Schieberegister 211 ab. Der Flächenfotosensor 210 gibt synchron mit dem Taktsignal CK eine zu einer Lichtmenge an jedem Kreuzungspunkt proportionale Spannung an einen Analog/Digital- bzw. A/D-Wandler 209 ab. Dieses analoge Ausgangssignal wird durch den A/D-Wandler 209 in digitale Daten umgesetzt. Wenn der Wert der digitalen Daten gleich einem vorbestimmten Wert oder größer ist, gibt die Zentraleinheit 206 an das Schieberegister 211 das Signal H aus. Wenn der Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, gibt die Zentraleinheit 206 an das Schieberegister 211 das Signal L aus. Bei jeder Eingabe von zwanzig Taktsignalen CK gibt der Flächenfotosensor 210 an das Schieberegister 211 ein Zwischenspeichersignal LS aus.
Als Beispiel sind in Fig. 9A bis 9G jeweils die Zusammenhänge zwischen dem Taktsignal CK bei dem Lesen des Buchstabens "T" durch die Kameraeinheit 201', den digitalen Daten nach der A/D-Umsetzung und dem Zwischenspeichersignal LS dargestellt.
Auf diese Weise werden z. B. die Lesedaten des Flächenfotosensors 210 synchron mit dem Taktsignal CK aus der Zentraleinheit 206 dem Schieberegister 211 zugeführt. Wenn das Schieberegister 211 das Zwischenspeichersignal LS aus dem Flächenfotosensor 210 empfängt, werden die in dem Schieberegister 211 gespeicherten Daten einer Treiberstufe 212 für das Betreiben des abfühlbaren Stimulators 205' zugeführt.
Andererseits werden in die Treiberstufe 212 Impulse mit ungefähr 230 Hz zum Anregen der Vibration des abfühlbaren Stimulators 205' eingegeben. Ein Ausgangssignal der Treiberstufe 212 wird entsprechend den eingegebenen Daten gesteuert.
Gemäß Fig. 8 werden die von der Kameraeinheit 201 und der Haupteinheit 204 abgegebenen Bilddaten über das Verbindungskabel C1 in eine Schnittstelle 208 eingegeben. Die in die Haupteinheit 204' eingegebenen Bilddaten setzen durch Unterbrechung bei jeder Eingabe der Bilddaten einen Zeitgeber 207 in der Zentraleinheit 206 zurück. Die Bilddaten werden dem abfühlbaren Stimulator 205' zugeführt. Falls jedoch aus irgendwelchen Gründen über das Verbindungskabel C1 kein Bilddatensignal eingegeben wird, wird der bildsignallose Zustand erfaßt und der Zeitgeber 207 gestartet. Wenn der signallose Zustand über eine Zeit fortdauert, die länger als eine vorbestimmte, in den Zeitgeber 207 eingestellte Zeit ist, gibt der Zeitgeber 207 ein Zeitablaufsignal ab, um dadurch den Eingabeweg zu der Kameraeinheit 201' hin umzuschalten. Wenn jedoch wieder ein Bilddatensignal in die Schnittstelle 208 eingegeben wird, wird durch Unterbrechung der Zeitgeber 207 in der Zentraleinheit 206 rückgesetzt und die Betriebsart wird wieder auf den schon beschriebenen Zustand zurückgestellt. D.h., über das Verbindungskabel C1 werden die von der Kameraeinheit 201 und der Haupteinheit 204 ausgegebenen Bilddaten in die Haupteinheit 204' eingegeben und dem abfühlbaren Stimulator 205' zugeführt.
Fig. 10 ist ein schematisches Ablaufdiagramm der Ausführung der Erfindung. Bei einem Schritt 2101 nach Fig. 10 werden Impulse mit ungefähr 230 Hz zum Anregen der Vibration des abfühlbaren Stimulators 205' nach Fig. 8 erzeugt und an die Treiberstufe 212 ausgegeben. Als nächstes wird bei einem Schritt 2102 ein Taktsignal CK für den Flächenfotosensor 210 nach Fig. 8 ausgegeben. Bei einem Schritt 2103 werden synchron mit dem Taktsignal CK die Bilddaten in den A/D-Wandler 209 eingegeben und umgesetzt. Bei einem Schritt 2104 werden die umgesetzten digitalen Daten gelesen. Bei einem Schritt 2105 wird ermittelt, ob der Wert der digitalen Daten gleich einem vorbestimmten Wert oder größer ist oder nicht. Bei Schritten 2106 und 2101 wird synchron mit dem Taktsignal CK für das Schieberegister 211 das Signal L oder H an das Schieberegister 211 abgegeben. Nachdem das Signal L oder H an das Schieberegister abgegeben wurde, folgt der Schritt 2102 und es wird wieder das Taktsignal CK für den Flächenfotosensor 210 ausgegeben. Auf diese Weise werden die Prozesse bei den Schritten 2102 bis 2107 wiederholt. Nachdem zwanzig Taktsignale CK in den Flächenfotosensor 210 eingegeben wurden, wird das Zwischenspeichersignal LS ausgegeben. Die Daten in dem Schieberegister 211 werden der Treiberstufe 212 zugeführt, wodurch die Vibration des abfühlbaren Stimulators 205' hervorgerufen wird. Diese Vorgänge werden bei der Betriebsart zur Eingabe des Signals aus der Kameraeinheit 201' ausgeführt.
Wenn für diese Zeitspanne über die Schnittstelle 208 das Bilddatensignal aus der Haupteinheit 204 eingegeben wird, erzeugt die Zentraleinheit 206 ein Unterbrechungssignal und die Verarbeitungsroutine schreitet zu einem Schritt weiter. Bei einem Schritt 2108 wird von der Zentraleinheit 206 der Zeitgeber 207 rückgesetzt und der Zeitmeßvorgang des Zeitgebers 207 begonnen. Bei einem Schritt 2109 wird das Bilddatensignal aus der Haupteinheit 204 gelesen. Bei einem Schritt 2110 wird synchron mit dem Taktsignal CK für das Schieberegister 211 das gelesene Bilddatensignal an das Schieberegister 211 ausgegeben. Bei einem Schritt 2111 wird ermittelt, ob zwanzig Taktsignale CK eingegeben wurden oder nicht. Wenn JA, wird bei einem Schritt 2112 das Zwischenspeichersignal LS an das Schieberegister 211 ausgegeben. Im Ansprechen auf das Zwischenspeichersignal LS werden die Bilddaten der Treiberstufe 212 zugeführt, wodurch der abfühlbare Stimulator 205' durch die Impulse mit ungefähr 230 Hz vibriert.
Bei einem Schritt 2113 wird ermittelt, ob in dem Zeitgeber 207 in der Zentraleinheit 206 ein Überlauf aufgetreten ist oder nicht. Wenn die Bilddaten kontinuierlich aus der Haupteinheit 204 eingegeben werden, entsteht kein Überlauf des Zeitgebers 207. Daher schreitet die Verarbeitungsroutine durch die Unterbrechung zu dem Schritt weiter und das Gerät wird in der Betriebsart für die Eingabe von Bilddaten aus der Haupteinheit 204 festgelegt. Falls andererseits aus der Haupteinheit 204 innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach dem Beginn des Zeitmeßvorgangs des Zeitgebers 207 keine Bilddaten eingegeben werden, tritt an dem Zeitgeber 207 ein Überlauf auf. Daher folgt ein Schritt und das Gerät wird auf die Betriebsart für die Eingabe eines Signals aus der Kameraeinheit 201' rückgesetzt.
Bei der in Fig. 6 und 8 gezeigten Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem zwei Haupteinheiten 204 und 204' verbunden sind. Ferner kann jedoch eine Vielzahl von Haupteinheiten 204'',.... angeschlossen und verwendet werden. Im Falle des Umschaltens von der Haupteinheit 204 auf die Kameraeinheit 201' für die Eingabe des Bilddatensignals in die Haupteinheit 204' und im entgegengesetzten Falle ist es auch möglich, einen Warnton zu erzeugen, um dadurch das Umschalten der Eingabe zu melden. Ferner kann der Umschaltzeitpunkt für die Eingabe beliebig durch Verändern eines Einstellwertes des Zeitgebers gewählt werden.
Gemäß den vorangehenden Ausführungen kann mit der Erfindung dann, wenn eine Vielzahl von Abfühldarstellungsvorrichtungen angeschlossen und verwendet ist, der übliche Nachteil ausgeschaltet werden, der darin besteht, daß beim Auftreten eines Fehlers in dem Verbindungskabel, der Kameraeinheit und/oder der Haupteinheit die ganze an den fehlerhaften Teil angeschlossene Gerätschaft außer Funktion gesetzt ist. Wenn der Fehler erfaßt wird, wird automatisch der Eingabeweg derart gewechselt, daß darauffolgend der normale Geräteteil eingesetzt werden kann. Daher kann eine durch den Fehler verursachte Störung auf das geringste Ausmaß verringert werden.
Ferner wird nach dem Beheben des Fehlers die Betriebsart automatisch auf die ursprüngliche Eingabebetriebsart zurückgestellt. Daher ist die Erfindung sehr nutzvoll.
Es wird nun die dritte Gestaltung zum Lösen des dritten Problems beschrieben.
Fig. 11 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die den ganzen Teil eines Ausführungsbeispiels eines Bildmusterlesegerätes zeigt, bei dem die Erfindung angewandt ist. In der Darstellung ist mit 301 eine Haupteinheit bezeichnet, 302 ist eine Anzeigeeinheit für die Anzeige von Lesebildmustern, 303 ist eine Kameraeinheit für das optische Lesen von Bildmustern wie Zeichen, Symbolen, Grafiken oder dergleichen für das Umsetzen in elektrische Signale und für die Ausgabe und 304 ist ein Schwellenwerteinstellhebel zum Einstellen einer Schwellenspannung für das Teilen des aus der Kameraeinheit 303 erhaltenen gelesenen Bildsignals in die binären Daten, die den hellen Bereich und den dunklen Bereich anzeigen. Mit 305 ist das ganze abzubildende Vorlagenschriftstück bezeichnet und mit 306 sind Lesebildmuster wie Zeichen, Symbole, Grafiken oder dergleichen bezeichnet, mit denen das Vorlagenschriftstück 305 beschriftet ist.
Fig. 12 ist eine Blockdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Anordnung. Die in der Figur dargestellte Kameraeinheit 303 besteht aus einem Mechanismus eines optischen Systems und einem Flächenfotosensor (die beide nicht dargestellt sind). Jedesmal dann, wenn aus einer Zentraleinheit CPU 308 ein Taktimpuls 320 eingegeben wird, werden von der Kameraeinheit 303 zeilenweise Bildmusterdaten gelesen und es wird ein Datensignal 322 ausgegeben. Nachdem die Kameraeinheit 303 das Lesen von Bilddaten für ein Vollbild beendet hat, gibt sie an die Zentraleinheit 308 ein Bildsynchronisiersignal 324 ab.
Das Datensignal 322 aus der Kameraeinheit 303 wird durch einen A/D-Wandler 307 in digitale Daten 326 mit 8 Bit umgesetzt.
Ferner wird von dem Schwellenspannungseinstellhebel 304 her ein Signal 328 zum Bestimmen der Schwellenspannung abgegeben und durch den A/D-Wandler 307 zu digitalen Daten (TH) 330 mit 8 Bit umgesetzt. Die digitalen Daten 330 werden als Schwellenwert bei dem binären Digitalisieren der umgesetzten Daten 326 herangezogen.
Die Zentraleinheit 308 vergleicht die umgesetzten Daten 326 mit den Daten 330 (für den Schwellenwert). Wenn die umgesetzten Daten 326 kleiner als die Daten 330 sind, entscheidet die Zentraleinheit 308, daß die gelesenen Bilddaten dem hellen Bereich entsprechen. Wenn dagegen die umgesetzten Daten 326 größer als der Schwellenwert sind, bestimmt die Zentraleinheit 308, daß die gelesenen Bilddaten dem dunklen Bereich entsprechen. Dann gibt die Zentraleinheit 308 an die Abfühleinheit 302 entsprechend dem hellen oder dunklen Bereich Anzeigedaten 332 mit dem Pegel H oder L ab. Andererseits gibt die Zentraleinheit 308 ständig Ausgangsimpulse 334 mit ungefähr 230 Hz für die Ansteuerung der bimorphen Zellen der Abfühleinheit 302 aus. Auf diese Weise werden die Anzeigedaten 332 als ein Vibrationsmuster der bimorphen Zellen dargestellt.
Auf diese Weise wird durch die Abfühleinheit 302 das gleiche Muster wie das durch die Kameraeinheit 303 gelesene Bildmuster als Vibration dargestellt, so daß der Benutzer das Muster 306 als fühlbares Bild lesen kann.
Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm, das die Funktion des Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Nach dem Einschalten des Gerätes wird zuerst bei einem Schritt 3101 eine Anfangseinstellung eines jeden Teils vorgenommen. Dabei wird anfänglich ein Schwellenwert THo eingestellt.
Bei einem Schritt 3102 werden die Impulse 334 mit ungefähr 230 Hz für das Betreiben der bimorphen Zellen erzeugt und an die Abfühleinheit 302 ausgegeben.
Bei einem Schritt 3103 wird ein Taktimpuls 320 für den Flächenfotosensor erzeugt und an die Kameraeinheit 303 ausgegeben.
Bei einem Schritt 3104 wird die durch den Schwellenspannungseinstellhebel eingestellte Spannung der A/D-Umsetzung zum Erhalten des umgesetzten Wertes TH unterzogen.
Bei einem Schritt 3105 wird der umgesetzte Wert TH mit dem Anfangswert THo für den Schwellenwert verglichen. Wenn die Differenz zwischen diesen, nämlich das Ausmaß der Änderung gleich dem zulässigen Wert ΔTH oder kleiner ist, wird entschieden, daß die Pegelschwankung durch die Störkomponente aufgetreten ist, und es folgt ein Schritt 3107.
Wenn andererseits das Ausmaß der Änderung größer als der zulässige Wert ΔTH ist, wird bestimmt, daß der Schwellenwert nachgestellt (rückgesetzt) wurde, und es folgt ein Schritt 3106. Bei dem Schritt 3106 wird der umgesetzte Wert TH neu auf den Schwellenwert THo eingestellt und es folgt der Schritt 3107.
Bei einem Schritt 3107 wird das von der Kameraeinheit 303 abgegebene Datensignal 322 der A/D-Umsetzung unterzogen, um die umgesetzten digitalen Daten zu erhalten.
Bei einem Schritt 3108 werden die bei dem Schritt 3107 erhaltenen umgesetzten Daten mit dem Schwellenwert THo verglichen. Wenn die umgesetzten Daten größer als der Schwellenwert sind, wird bestimmt, daß die Bilddaten die Dunkelbereichdaten sind, und es folgt ein Schritt 3109. Wenn dagegen die umgesetzten Daten kleiner als der Schwellenwert sind, wird entschieden, daß die Bilddaten die Hellbereichdaten sind, und es folgt ein Schritt 3110.
Bei einem Schritt 3109 wird das Anzeigesignal mit dem Pegel L an die Abfühleinheit 302 ausgegeben. Bei dem Schritt 3110 wird das Anzeigesignal mit dem Pegel H an die Abfühleinheit 302 ausgegeben.
Bei einem Schritt 3111 wird durch die Unterscheidung, ob das Vollbildsynchronisiersignal 324 aus der Kameraeinheit 303 in die Zentraleinheit 308 eingegeben wurde oder nicht, ermittelt, ob die Bildmusterdaten für ein Vollbild vollständig ausgelesen wurden oder nicht. Wenn NEIN, folgt der Schritt 3107 und es werden die Bildmusterdaten fortgesetzt gelesen.
Falls andererseits die Bildmusterdaten für ein Vollbild gelesen wurden, wird von der Kameraeinheit 303 das Vollbildsynchronisiersignal 324 in die Zentraleinheit 308 eingegeben. Bei einem Schritt 3112 wird von der Zentraleinheit 308 an die Abfühleinheit 302 ein Zwischenspeicherungsimpuls ausgegeben. Im weiteren wird bei einem Schritt 3113 von der Zentraleinheit 308 das gleiche Muster wie das gelesene Muster als ein Vibrationsmuster unter Verwendung der bimorphen Zellen dargestellt. Danach folgt der Schritt 3103 und es werden die Bildmusterdaten für das nächste Vollbild gelesen.
D.h., die Erfordernis der Nachstellung des Schwellenwertes wird für jedes Vollbild durch die Routine bei dem Schritt 3105 und den nachfolgenden Schritten entschieden. Falls es erforderlich ist, den Schwellenwert nachzustellen, wird er rückgesetzt. Auf diese Weise kann die Abweichung des Schwellenwertes durch die Einwirkung der Störkomponente oder dergleichen ausgeschaltet werden.
Fig. 14 ist ein Ablaufdiagramm, das eine andere Verarbeitungsprozedur veranschaulicht, die von der in Fig. 13 gezeigten verschieden ist. Das in Fig. 14 gezeigte Ablaufdiagramm ist dafür vorgesehen, den zulässigen Veränderungswert ΔTH des Schwellenwertes veränderbar einzustellen. D.h., es wird ein neuer Schritt 3103' hinzugefügt. Durch Drücken einer (nicht gezeigten) Taste wird der Wert der zulässigen Änderungsgröße ΔTH in die Zentraleinheit 308 eingegeben. Auf diese Weise kann bei der bei dem Entscheidungsschritt 3105 vorgenommenen Entscheidung über die Erfordernis der Nachstellung des Schwellenwertes die zulässige Änderungsgröße ΔTH für das Ausschalten der Einwirkung der Störkomponente oder dergleichen auf den optimalen Wert eingestellt werden.
Fig. 15 ist eine Blockdarstellung, die den Gesamtteil eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 12 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, daß auf neue Weise ein A/D-Wandler 340 zum Digitalisieren allein der Schwellenspannung 328, ein D/A-Wandler 342 zum erneuten Umsetzen der aus der Zentraleinheit 308 zugeführten Schwellenwertdaten in die analoge Spannung und ein Vergleicher 344 vorgesehen sind, in welchem die binäre Digitalisierung durch den Schaltungsaufbau ausgeführt wird. Daher sind in Fig. 15 gleiche Teile und Komponenten wie die in Fig. 12 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Bei dem in Fig. 15 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Schwellenwerteinstellschaltung durch den A/D-Wandler 340, den D/A-Wandler 342 und die Zentraleinheit 308 gebildet. Die Einstellschaltung 309 hält durch die den Prozessen bei den Schritten 3103 bis 3106 nach Fig. 13 entsprechende Prozesse den Schwellenwert stabil und gibt Schwellenwertdaten 350 ab. Der eingestellte Schwellenwert wird wieder der D/A-Umsetzung unterzogen und es wird eine Bezugsspannung 352 erzeugt. Die Bezugsspannung 352 wird durch den Vergleicher 344 mit dem Bildmusterdatensignal 322 verglichen, wodurch die Anzeigedaten 332 erhalten werden. Bei dieser Gestaltung können die in Fig. 13 gezeigten Schritte 3107 bis 3110 weggelassen werden, so daß das binäre Digitalisieren mit hoher Geschwindigkeit vorgenommen werden kann.
Bei den vorstehenden beiden Ausführungsbeispielen wurde in der Kameraeinheit 303 der Schwellenwerteinstellhebel 304 vorgesehen. Der Hebel kann jedoch auch an der Haupteinheit 301 angebracht sein. Andererseits kann auch anstelle des Hebels ein Drehknopf verwendet werden.
Wenn gemäß der vorangehenden Beschreibung erfindungsgemäß der Schwellenwert (Bezugspegel) eingestellt wird, können die Einwirkungen durch die Störkomponente oder durch Schwankungen der Speisespannung oder dergleichen außer Acht gelassen werden. Daher ist es möglich, die Schwierigkeiten bei dem Einstellen des Schwellenwertes zu erleichtern, die entstehen, wenn ein Bildmuster mit schwachem Kontrast wie ein auf einem farbigen Originalschriftstück geformtes Bildmuster gelesen wird. Solche Schwierigkeiten verursachen bei dem herkömmlichen Lesegerät für Blinde oder dergleichen ein Problem. Es wird das Flattern des Darstellungsmusters unterdrückt. Daher kann ein deutliches Darstellungsmuster erhalten werden.
Es wird nun die vierte Gestaltung zum Lösen des vierten Problems beschrieben.
Fig. 16 zeigt einen grundlegenden Aufbau des Ausführungsbeispiels der Erfindung.
In der Darstellung ist mit a eine Bildlesevorrichtung zum Lesen von optischen Bilddaten wie Zeichen, Symbolen oder dergleichen und zum Umsetzen in ein Flächenmustersignal entsprechend der Form der Daten bezeichnet.
b bezeichnet eine Signaleingabevorrichtung für das Eingeben eines Datensignals einschließlich eines Zeichencodes aus einem externen Gerät und eines Flächenmustersignals.
c bezeichnet eine Signalumsetzvorrichtung für das Umsetzen des aus der Signaleingabevorrichtung b eingegebenen Datensignals in das Flächenmustersignal bei der durch eine Betriebsartwählvorrichtung g bestimmten Betriebsart.
d stellt eine Signalausgabevorrichtung für das Aussenden des von der Bildlesevorrichtung a, der Signaleingabevorrichtung b oder der Signalumsetzvorrichtung c abgegebenen Flächenmustersignals nach außen dar.
e bezeichnet eine Abfühldarstellungsvorrichtung für das Anregen der Vibration eines Feldes von Wandlern in konstanter Anordnung entsprechend dem von der Bildlesevorrichtung a, der Signaleingabevorrichtung b oder der Signalumsetzvorrichtung c abgegebenen Flächenmustersignal.
f bezeichnet eine Steuereinrichtung für das Betreiben der Bildlesevorrichtung a, der Signaleingabevorrichtung b und der Signalumsetzvorrichtung c entsprechend der durch die Betriebsartwählvorrichtung g bestimmten Betriebsart.
Fig. 17 ist eine Außenansicht eines Bildwandlergerätes gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 17 bezeichnet 401 eine Kamera als Bildlesevorrichtung für das Lesen eines optischen Bildes wie von Zeichen, Symbolen, Fotografien und dergleichen und 402 ist ein Zoomobjektiv der Kamera 401. Durch Einstellen der Lage mit der Fingerspitze kann das Eingabebild vergrößert oder verkleinert werden. 403 ist eine Drucksache wie ein Buch, eine Zeitung oder dergleichen, auf der zu lesende Zeichen, Symbole oder dergleichen gedruckt sind, 404 bezeichnet eine Haupteinheit mit einem elektrischen System gemäß Fig. 20, 405 einen an der Haupteinheit 404 angeordneten bimorphen abfühlbaren Stimulator als Abfühldarstellungsvorrichtung und 406 einen Personalcomputer als externes Eingabegerät, das an die Haupteinheit 404 angeschlossen ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Betriebsart durch Tasteneingabe an einer Tastatur 406' des Personalcomputers 406 eingeschaltet. Im Normalfall wird bei dem Bewegen der Kamera 401 an der Drucksache 403 die Form der mittels der Kamera 401 gelesenen Bilddaten (Zeichen, Symbole) an dem abfühlbaren Stimulator 405 als Vibrationsmuster dargestellt. Der abfühlbare Stimulator 405 besteht aus einer Vielzahl von (z. B. 5·20) Vibrationsstiften, die in Matrixform angeordnet sind. Wenn beispielsweise die Kamera 401 an einen Buchstaben "T" auf der Drucksache 403 angesetzt ist, vibrieren die Stifte in dem abfühlbaren Stimulator 405 an denjenigen Stellen, die dem Buchstaben "T" entsprechen. Eine sehbehinderte Person wie eine blinde Person oder eine schwachsichtige Person fühlt das Vibrationsmuster mit der Fingerspitze, wodurch sie den Buchstaben "T" erkennt.
Die Haupteinheit 404 des Bildwandlergerätes kann durch einen Befehl eines elektrischen Datensignals aus dem Personalcomputer 406 auf eine von dreierlei Betriebsarten eingestellt werden.
Wenn beispielsweise die Tasten und der Tastatur 406' des Personalcomputers 406 gedrückt wird, wird MODE1, nämlich die Kamerabetriebsart eingestellt. Bei dieser Betriebsart werden Zeichen oder Symbole auf optische Weise gleichartig wie bei dem vorstehenden herkömmlichen Gerät gelesen und die Bildmusterdaten werden an den abfühlbaren Stimulator 405 ausgegeben.
Auf ähnliche Weise wird durch Drücken der Tasten und der Tastatur 406' des Personalcomputers 406 MODE2, nämlich die Abbildungsbetriebsart eingestellt. Bei dieser Betriebsart werden elektrische Datensignalfolgen (Zeichencodes) aus dem externen Eingabegerät in die Flächenmusterdaten umgesetzt. Diese Musterdaten werden an den abfühlbaren Stimulator 405 ausgegeben. Bei der Abbildungsbetriebsart kann durch geeignetes Kombinieren der eingegebenen Daten (Codes) ein Bild wie ein Zeichen, ein Symbol, eine Grafik oder dergleichen dargestellt werden. Daher kann durch vorangehendes Einspeichern von Daten für Zeichen, Symbole, Grafiken und dergleichen, die darzustellen sind, in einen Speicher des Personalcomputers 406 ein gewünschtes Bild wiederholt an den abfühlbaren Stimulator 405 ausgegeben werden. Wenn beispielsweise Bewegungsmusterdaten für den Buchstaben "T" aus dem Personalcomputer 406 in die Haupteinheit 404 eingegeben werden, wird ein Muster in der Form von "T" beispielsweise von rechts nach links bewegt und an den abfühlbaren Stimulator 405 ausgegeben und dargestellt. Diese Zustand ist aufeinanderfolgend in den Fig. 18A bis 18E gezeigt. In diesen Figuren bezeichnet ein schwarzer Punkt die Stelle des vibrierenden Stiftes und ein weißer Punkt die Stelle des Stiftes, der nicht vibriert.
Wenn die Tasten und der Tastatur 406' des Personalcomputers 406 gedrückt werden, wird MODE3, nämlich die Braille-Betriebsart eingestellt. Bei dieser Betriebsart werden die aus dem externen Eingabegerät eingegebenen Daten in das Braille-Zeichen umgesetzt. Nimmt man als Beispiel an, daß gemäß Fig. 19A die eingegebenen Daten der Code "A" sind, vibriert der abfühlbare Stimulator 405 entsprechend der Form "A" in Braille-Schrift gemäß Fig. 19C. Nimmt man an, daß die eingegebenen Daten der Code "B" gemäß Fig. 19B sind, vibriert der abfühlbare Stimulator 405 entsprechend der tatsächlichen Form "B" in Braille-Schrift gemäß Fig. 19D. In Fig. 19A und 19B stellt ein schwarzer Punkt den vibrierenden Bereich dar. In Fig. 19C und 19D stellt ein schwarzer Punkt den vorspringenden Bereich dar.
Ferner können bei jeder der vorangehenden drei Betriebsarten die Daten für das an dem abfühlbaren Stimulator 405 dargestellte Vibrationsmuster an das externe Gerät ausgegeben werden.
Fig. 20 zeigt einen Schaltungsaufbau des Gerätes bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 7. Mit 407 ist eine Zentraleinheit (CPU) zum Ausführen der erfindungsgemäßen Berechnungssteuerfunktion aufgrund einer Steuerprozedur, die in Fig. 23 dargestellt ist, welche nachfolgend erläutert wird; 408 ist ein Zeichengenerator (C.G.) zum Umsetzen interner Codes in Bildmuster und Braille-Muster von Zeichen oder Symbolen und 409 ist ein A/D-Wandler als fotoelektrische Wandlervorrichtung, die die Kamera 401 bildet.
Der A/D-Wandler 409 setzt das analoge Ausgangssignal eines Flächenfotosensors 410 in die digitalen Daten um und führt das digitale Bildsignal der Zentraleinheit 407 zu. Mit 411 ist ein Schieberegister zum Speichern des Vibrationsmustersignals aus der Zentraleinheit 407 auf der Basis einer vorbestimmten Einheit, nämlich auf der Basis einer Einspalteneinheit und für die Ausgabe bezeichnet; 412 ist eine Treiberstufe für das Betreiben des abfühlbaren Stimulators 405 in Übereinstimmung mit den Ausgabedaten des Schieberegisters 411 und 413 ist eine Schnittstelle für das Ausführen der Eingabe und Ausgabe von Daten zwischen dem Personalcomputer 406 als externes Gerät und einem anderen Bildwandlergerät 415 mit dem gleichen Inhalt.
Die Zentraleinheit 407 gibt ein Taktsignal für das Betreiben des Sensors an den Flächenfotosensor 410 ab, der aus in Matrixform angeordneten Fotosensoren in der gleichen Anzahl (nämlich 5·20) wie die Anzahl der Vibrationsstifte des abfühlbaren Stimulators 405 besteht. Der Flächenfotosensor 410 gibt synchron mit dem Taktsignal parallel die zu einer Lichtmenge an jedem der 5·20 Kreuzungspunkte proportionale Spannung aus. Dieses Ausgangssignal wird durch den A/D- Wandler 409 in die digitalen Daten umgesetzt. Wenn der Wert der digitalen Daten gleich einem vorbestimmten Wert (Schwellenwert) oder größer ist, gibt die Zentraleinheit an das Schieberegister 411 das Signal mit dem (hohen) Pegel H aus. Wenn der Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, gibt die Zentraleinheit 407 an das Schieberegister 411 das Signal mit dem (niedrigen) Pegel L aus. Andererseits gibt der Flächenfotosensor 410 jedesmal dann, wenn von der Zentraleinheit 407 zwanzig Taktsignale CK eingegeben sind, das Zwischenspeichersignal LS aus.
Als Beispiel sind die zeitlichen Zusammenhänge zwischen dem Taktsignal CK für den Flächenfotosensor bei dem Lesen des Buchstabens "T" durch die Kamera, den digitalen Daten (1 bis 5) des Flächenfotosensors 410 nach der A/D-Umsetzung und dem Zwischenspeichersignal LS in Fig. 21A bis 21G gezeigt. Gemäß der Darstellung in diesen Figuren werden die Daten (1 bis 5) des Flächenfotosensors 410 synchron mit dem Taktsignal CK dem Schieberegister 411 zugeführt. Durch das Zwischenspeichersignal LS des Flächenfotosensors 410 werden zwanzig in dem Schieberegister 411 gespeicherte Daten an die Treiberstufe 412 ausgegeben.
Andererseits werden aus der Zentraleinheit 401 in die Treiberstufe 412 Impulse mit ungefähr 230 Hz zum Anregen der Vibration des abfühlbaren Stimulators 405 eingegeben. Der Bestimmungsort, zu dem die Impulse von 230 Hz ausgegeben werden, wird durch die Daten des Schieberegisters 411 gesteuert.
Durch das Drücken der Tasten und der Tastatur des Personalcomputers 406 wird die Abbildungsbetriebsart MODE2 gewählt. Bei dieser Betriebsart gibt die Zentraleinheit 407 synchron mit dem Taktsignal die von dem Personalcomputer 406 eingegebenen Daten an das Schieberegister 411 ab. Dabei werden z. B. im Falle der Ausgabe des Buchstabens "T" an den abfühlbaren Stimulator 405 die Daten aus dem Personalcomputer 406 auf Daten wie 1F, 04, 04, . . .., 04 in sedezimaler Notation gemäß Fig. 22 umgesetzt.
In Fig. 22 sind die ersten Ausgangsdaten (1F) in der ersten Zeile im oberen Bereich gezeigt. Die zweiten Ausgangsdaten (04) sind in der zweiten Zeile dargestellt. Auf diese Weise sind die Ausgangsdaten aufeinanderfolgend dargestellt. Für diese Ausgangsdaten werden die niedrigeren fünf Bit aus acht Bits verwendet.
Wenn die vorstehend genannten Daten aus dem Personalcomputer 406 zugeführt werden, speichert die Zentraleinheit 407 die Daten aufeinanderfolgend in einen Schreib/Lesespeicher (RAM) 414 ein. Dabei entsprechen zwanzig Datenwerte den Daten für eine Bildfläche. Die in dem Schreib/Lesespeicher 414 gespeicherten Daten werden unabhängig von der Eingabe aus dem externen Gerät aufeinanderfolgend an das Schieberegister 411 abgegeben. Jedesmal dann, wenn der zwanzigste Dateninhalt in dem Schreib/Lesespeicher 414 ausgegeben ist, wird aus dem Flächenfotosensor 410 das Zwischenspeichersignal LS zugeführt. Die in dem Schieberegister 411 gespeicherten Daten werden der Treiberstufe 412 zugeführt. Entsprechend diesen Daten wird ein Vibrationsbereich des abfühlbaren Stimulators 405 gesteuert.
Auf diese Weise speichert die Zentraleinheit 407 zunächst einmal die aus dem Personalcomputer 406 zugeführten Daten in den Schreib/Lesespeicher 414 ein. Die Daten werden aus dem Schreib/Lesespeicher 414 zu dem Schieberegister 411 übertragen. Ferner wird mit den Daten über die Treiberstufe 412 die Vibration des abfühlbaren Stimulators 405 gesteuert.
Durch Drücken der Tasten und der Tastatur des Personalcomputers 406 wird die Braille-Betriebsart MODE3 gewählt. Bei dieser Betriebsart liest die Zentraleinheit 407 selektiv das den von dem Personalcomputer 406 eingegebenen Codedaten entsprechende Braille-Muster aus dem Zeichengenerator 408 aus. Beispielsweise sind in dem Zeichengenerator 408 zwanzig sedezimale Daten als Braille-Muster gemäß Fig. 19A und 19B gespeichert. Jedesmal dann, wenn ein Datenwert eingegeben wird, werden in den Schreib/Lesespeicher 414 zwanzig sedezimale Daten eingespeichert. Die in dem Schreib/Lesespeicher 414 gespeicherten Braille-Daten werden auf gleichartige Weise wie im Falle der Betriebsart MODE2 zu dem abfühlbaren Stimulator 405 ausgegeben.
Ferner werden bei diesen drei Betriebsarten die Bildmusterdaten für den abfühlbaren Stimulator 405 als Abfühldarstellungsvorrichtung durch den abfühlbaren Stimulator 405 dargestellt und auch über die Schnittstelle 413 nach außen abgegeben. Die Daten, die nach außen abgegeben werden, werden wie im Falle der Ausgabe an den abfühlbaren Stimulator 405 aus dem Schreib/Lesespeicher 414 aufeinanderfolgend ausgegeben. Jedesmal dann, wenn die Daten zwanzigmal ausgegeben sind, werden die Daten für das Wählen von MODE2 ausgegeben. Wenn das Gerät 415 an der Empfangsstelle für die Daten die Daten zum Wählen von MODE2 empfängt, wird MODE2 eingestellt. Danach werden die Daten in den Schreib/Lesespeicher in dem Gerät 415 eingespeichert und der abfühlbare Stimulator zu Vibrationen angeregt. Auf diese Weise kann eine Vielzahl von gleichen Haupteinheiten 404 angeschlossen werden.
Fig. 23 ist ein Ablaufdiagramm, das die Steuerfunktion der Zentraleinheit 407 nach Fig. 20 veranschaulicht. Die Steuerfunktion des Ausführungsbeispiels der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in Fig. 23 ausführlicher beschrieben. Zuerst wird bei einem Schritt 4101 der Vorgang zum kontinuierlichen Ausgeben von Impulsen mit ungefähr 230 Hz für die Vibration des abfühlbaren Stimulators 405 begonnen. Bei einem Schritt 4102 wird ein Taktsignal ausgegeben und dem Flächenfotosensor 410 zugeführt. Bei einem Schritt 4103 werden die synchron mit dem Ausgangssignal entnommenen Ausgangsdaten des Flächenfotosensors 410 durch den A/D-Wandler 409 der A/D-Umsetzung unterzogen. Bei einem Schritt 4104 werden die umgesetzten digitalen Bilddaten gelesen. Bei einem Schritt 4105 wird ermittelt, ob der Wert der digitalen Bilddaten gleich einem vorbestimmten Wert (Schwellenwert) oder größer ist oder nicht. Falls der Wert gleich dem vorbestimmten Wert oder größer ist, wird synchron mit dem Taktsignal für das Schieberegister an das Schieberegister 411 das Signal H ausgegeben (Schritt 4107). Falls der Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird synchron mit dem Taktsignal für das Schieberegister das Signal L an das Schieberegister 411 abgegeben (Schritt 4106).
Bei einem Schritt 4108 wird der Wert (Datenwert) des Signals H oder L auch in den Schreib/Lesespeicher 414 eingespeichert. Bei einem Schritt 4109 werden die in dem Schreib/ Lesespeicher 414 gespeicherten Daten über die Schnittstelle 413 zu dem externen Gerät 415 ausgegeben.
Ferner wird bei einem Schritt 4110 ermittelt, ob von dem Flächenfotosensor 410 das Zwischenspeichersignal LS eingegeben wurde oder nicht. Wenn NEIN, kehrt die Verarbeitungsroutine zu dem Schritt 4102 zurück und es werden auf die vorstehend beschriebene Weise die Prozesse bei den Schritten 4102 bis 4110 wiederholt.
Falls in den Flächenfotosensor 410 zwanzig Taktsignale eingegeben werden, wird von dem Flächenfotosensor 410 automatisch das Zwischenspeichersignal LS ausgegeben. Auf diese Weise werden die in dem Schieberegister 411 gespeicherten Daten der Treiberstufe 412 zugeführt und der abfühlbare Stimulator 405 vibriert durch die mit diesen Daten im Multiplex zugeführten Impulse mit ungefähr 230 Hz. Da zugleich bei dem Schritt 4110 die Antwort JA ist, schreitet die Verarbeitungsroutine zu einem Schritt 4111 weiter. Bei dem Schritt 4111 wird über die Schnittstelle 413 der Code zum Wählen von MODE2 nach außen abgegeben und es folgt wieder der Schritt 4102. Durch die Ausgabe des Codes zum Wählen von MODE2 wird in dem Fall, daß eine Vielzahl gleicher Geräte angeschlossen ist, das empfangsseitige Gerät auf MODE2 eingestellt. Die eingegebenen Daten können an den abfühlbaren Stimulator in jedem Gerät ausgegeben werden.
Wenn aus dem externen Gerät über die Schnittstelle 413 Daten eingegeben werden, folgt durch Unterbrechung ein Schritt 4112. In Schritten 4112, 4113 und 4114 wird ermittelt, ob die von außen eingegebenen Daten die Daten zum Wählen der Betriebsart sind oder nicht. Falls bei dem Schritt 4112 entschieden wird, daß MODE1 gewählt wurde, folgt der Schritt 4102 und die vorstehend beschriebenen Prozesse bei der Kamerabetriebsart werden ausgeführt. Falls bei dem Schritt 4113 ermittelt wird, daß MODE2 gewählt wurde, folgt ein Schritt 4116. Da bei der Betriebsart MODE2 die von außen eingegebenen Daten gelesen und an den internen abfühlbaren Stimulator 405 abgegeben werden, wartet das Gerät bei dem Schritt 4116 die Eingabe der nächsten Daten ab. Wenn die nächsten Daten eingegeben sind, tritt eine Unterbrechung auf und es folgt der Schritt 4112. Falls bei der Betriebsart MODE2 die eingegebenen Daten die Anzeigeausgabedaten für den abfühlbaren Stimulator 405 sind, wird bei einem Schritt 4118 ermittelt, ob die Betriebsart, bei der diese Daten eingegeben wurden, die Betriebsart MODE2 ist oder nicht. Wenn JA, folgt ein Schritt 4119 und die eingegebenen Daten werden in den Schreib/Lesespeicher 414 eingeschrieben.
In Schritten 4120 und 4121 werden die Daten aus dem Schreib/Lesespeicher 414 an das Schieberegister 411 und das externe Gerät 415 ausgegeben. Bei einem Schritt 4122 wird ermittelt, ob die Daten aus dem Schreib/Lesespeicher 414 zwanzig mal gesendet wurden oder nicht. Wenn NEIN, folgt der Schritt 4120. Falls JA, wird bei einem Schritt 4123 das Zwischenspeichersignal ausgegeben und die in dem Schieberegister 411 gespeicherten Daten werden an die Treiberstufe 412 ausgegeben, wodurch die Vibration des abfühlbaren Stimulators 405 hervorgerufen wird. Im weiteren wird bei einem Schritt 4124 der Code zum Wählen von MODE2 an das externe Gerät 415 ausgegeben und es folgt der Schritt 4120. Die Prozesse bei den Schritten 4120 bis 4124 werden wiederholt, wodurch die in dem Schreib/Lesespeicher 414 gespeicherten Daten an den abfühlbaren Stimulator 405 und nach außen abgegeben werden.
Wenn während der Schritte 4120 bis 4124 Daten von außen eingegeben werden, wird eine Unterbrechung herbeigeführt und die Daten werden in den Schreib/Lesespeicher 414 eingegeben. Auf diese Weise wird der Dateninhalt im Schreib/Lesespeicher 414 durch die eingegebenen neuen Daten geändert und der auf den letzten Stand gebrachte neue Dateninhalt wird aus dem Schreib/Lesespeicher 414 kontinuierlich an den abfühlbaren Stimulator 405 und nach außen abgegeben (siehe Fig. 18).
Falls andererseits bei dem Schritt 4114 entschieden wird, daß die Betriebsart MODE3 gewählt wurde, folgt ein Schritt 4115. Da bei der Betriebsart MODE3 die von außen eingegebenen Daten gelesen und das den eingegebenen Daten entsprechende Braille-Zeichen ausgegeben und angezeigt wird, wartet das Gerät bei dem Schritt 4115 die Eingabe der nächsten Daten ab. Wenn die nächsten Daten eingegeben werden, wird eine Unterbrechung herbeigeführt und es folgt der Schritt 4112. Falls die eingegebenen Daten die in die Braille-Daten umzusetzenden Daten sind, wird bei dem Schritt 4118 die Betriebsart ermittelt, bei der die Daten eingegeben wurden. Dann folgt ein Schritt 4125.
Bei dem Schritt 4125 wird von dem Zeichengenerator 408 das den eingegebenen Daten entsprechende Braille-Muster erzeugt und in den Schreib/Lesespeicher 414 eingeschrieben. In Schritten 4126 und 4127 werden auf gleiche Weise wie im Falle der Betriebsart MODE2 die in den Schreib/Lesespeicher 414 auf diese Weise eingeschriebenen Daten an das Schieberegister 411 und nach außen abgegeben. Bei einem Schritt 4128 wird ermittelt, ob die Daten aus dem Schreib/Lesespeicher 414 zwanzig mal gesendet wurden oder nicht. Wenn NEIN, folgt der Schritt 4126. Wenn JA, folgt ein Schritt 4129 und es wird das Zwischenspeichersignal ausgegeben und die in dem Schieberegister 411 gespeicherten Daten werden an die Treiberstufe 412 abgegeben, wodurch der abfühlbare Stimulator 405 zu Vibrationen im Braille-Muster angeregt wird (siehe Fig. 19). Ferner wird bei einem Schritt 430 der Code zum Wählen von MODE2 nach außen abgegeben. Dann folgt wieder der Schritt 4126.
Durch Wiederholen der Prozesse bei den Schritten 4126 bis 4130 werden auf diese Weise die in dem Schreib/Lesespeicher 414 gespeicherten Daten an den abfühlbaren Stimulator 405 und nach außen abgegeben. Wenn während dieser Zeitspanne von außen Daten eingegeben werden, wird eine Unterbrechung herbeigeführt. Die eingegebenen Daten werden in das Braille- Muster umgesetzt und in den Schreib/Lesespeicher 414 eingegeben. Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird dann, wenn der Dateninhalt des Schreib/Lesespeichers 414 durch die neuen eingegebenen Daten geändert wird, der fortgeschriebene neue Dateninhalt aus dem Schreib/Lesespeicher 414 kontinuierlich als Braille-Muster an den abfühlbaren Stimulator 405 und nach außen abgegeben.
Die vorangehend genannten Entscheidungsschritte 4117 und 4118 sind dafür vorgesehen, die Betriebsart bei der Dateneingabe zu ermitteln und die Bearbeitungsbetriebsart auf diese Betriebsart zurückzustellen. Falls beispielsweise bei der Betriebsart MODE1 andere Daten als die Daten zum Umschalten der Betriebsart eingegeben werden, schreitet die Verarbeitungsroutine durch die Entscheidung bei dem Schritt 4117 zu dem Schritt 4102 weiter und es wird der Betriebsvorgang in der Betriebsart MODE1 ausgeführt. Falls andererseits bei den Entscheidungsschritten 4115 und 4116 die Daten zum Schalten der Betriebsart eingegeben werden, während das Gerät auf die Eingabe der Daten von außen wartet, schreitet durch die Unterbrechung die Verarbeitungsroutine zu dem Prozeß in der jeweiligen Betriebsart weiter.
Vorstehend wurde bei dem Ausführungsbeispiel der Fall von drei Betriebsarten beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Falls beispielsweise im voraus in den Zeichengenerator von dem Braille-Muster verschiedene Zeichen-, Symbol- oder Grafikmuster eingegeben werden, kann an dem abfühlbaren Stimulator 405 das dem von außen eingegebenen Code entsprechende Zeichen, Symbol oder Grafikmuster ausgegeben werden.
Andererseits wurde bei der Beschreibung der Betriebsart MODE2 als Beispiel für aus dem Personalcomputer 406 eingegebene Daten ein Buchstabe "T" gezeigt. Die Erfindung ist jedoch nicht allein auf einen solchen Buchstaben beschränkt, sondern es kann auch aus dem Personalcomputer 406 ein Wort oder ein Satz eingegeben werden. Gemäß der vorangehenden Beschreibung kann durch das gleichzeitige Ausgeben eines Wortes oder Satzes an eine Vielzahl von gleichen Geräten die fortgeschrittene Unterrichtung des Bildwandlergerätes ausgeführt werden.
Ferner wurde als Betriebsartschaltmaßnahme die Tasteneingabe beispielsweise der Tasten ( , oder dargestellt. Eine jede Tasteneingabe kann jedoch auch unter Verwendung einer Funktionstaste wie beispielsweise der Taste (Escape) oder dergleichen vorgenommen werden.
Da gemäß der vorstehenden Beschreibung erfindungsgemäß die Einrichtung für die Eingabe von Daten wie Zeichen, Symbolen, Grafiken oder dergleichen aus einem externen Gerät und die Braille-Muster-Generatoreinrichtung vorgesehen sind, können die Bilddaten von außen direkt ausgegeben werden oder in das Braille-Muster umgesetzt und mittels der Abfühldarstellungsvorrichtung ausgegeben und angezeigt werden.
Da andererseits erfindungsgemäß das Vibrationsmuster-Datenausgangssignal für die Abfühldarstellungsvorrichtung auch nach außen abgegeben wird, kann zusammenhängend eine Vielzahl von Bildwandlergeräten angeschlossen werden und es kann gleichzeitig eine Vielzahl von Blinden diese Geräte benutzen.
Daher kann erfindungsgemäß dann, wenn das Vibrationsmuster der Abfühldarstellungsvorrichtung abgetastet wird, auf einfache Weise n&sub1; der Tasterfassungsunterricht nicht nur einer Person, sondern auch einer Gruppe von Blinden ausgeführt werden. Ferner kann die Umsetzung auf Braille- Ausgabe ausgeführt werden. Es ist daher zu erwarten, daß das Gerät besser für die Anwendung durch Benutzer wie sehbehinderte Personen geeignet ist.
Im weiteren wird nun die fünfte Gestaltung zum Lösen des fünften Problems beschrieben.
Fig. 24 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bildwandlergerätes. In der Figur ist mit 501 eine Kameraeinheit zum Umsetzen eines sichtbaren Bildmusters wie von auf Papier gedruckten Zeichen oder dergleichen in ein elektrisches Signal bezeichnet; 502 ist ein Mikroprozessor zum Steuern des gesamten Systems, das das Gerät bildet; 503 ist eine Abfühleinheit zum Umsetzen des von dem Mikroprozessor 502 in das mechanische Vibrationsmuster und 504 ist eine Stromversorgungseinheit für das Speisen des Gerätes mit elektrischer Leistung.
Die Abfühleinheit 503 besteht aus fünfintegrierten Treiberschaltungen (ICs) und 5·20 bimorphen bzw. Zweielementekristall-Zellen, deren Spitzen in Matrixform angeordnet sind. Ein Ende eines dünnen Metalldrahtes ist an jede Spitze der bimorphen Zellen befestigt. Das andere Ende des Metalldrahtes ist in eine (nicht gezeigte) Öffnung eingeführt, die in einer Fingerplatte (6-1 in Fig. 27) ausgebildet ist. Gemäß der Darstellung in dem Blockschaltbild in Fig. 25 enthält die integrierte Treiberschaltung zwanzig Schieberegister 9- 1, zwanzig Zwischenspeicher 9-2, zwanzig UND-Glieder 9-3 und zwanzig Hochspannungstreiberstufen 9-4.
Ein Flächenfotosensor 1-2 in der Kameraeinheit 501 besteht aus 5·20 Fotosensoren, die in Matrixform angeordnet sind. Es besteht eine 1:1-Übereinstimmung zwischen der Lage eines jeweiligen Fotosensors und der Lage einer jeweiligen bimorphen Zelle, die in Matrixform angeordnet sind. Das gleiche Muster wie das auf den Flächenfotosensor 1-2 projizierte Zeichenmuster wird in das Vorliegen oder Fehlen der Vibration der bimorphen Zellen umgesetzt. Ferner wird es in das Vorliegen oder Fehlen der vertikalen Vibration der an den Spitzen der bimorphen Zellen angebrachten dünnen Metalldrähte umgesetzt. Die Bedienungsperson ertastet das durch die vibrierenden dünnen Metalldrähte abgezeichnete Vibrationsmuster durch das Fühlvermögen der Fingerspitzen oder dergleichen, wodurch das Zeichenmuster auf dem Papier erkannt wird.
In der Stromversorgungseinheit 504 wird durch Einschalten von miteinander gekoppelt wirkenden Schaltern 4-1a und 4-1b eine Spannung, die von vier in Reihe geschalteten Nickelcadmiumbatterien 4-2 erzeugt ist und mit der ein Kondensator 4-3 geladen ist, über einen Begrenzungswiderstand 4-4 an die Basis eines Stromsteuertransistors 4-5 angelegt. Auf diese Weise wird der Transistor 4-5 durchgeschaltet. Über einen Anschluß 10-1 des Mikroprozessors 502 und einen Helligkeitseinstellwiderstand 4-6 einem Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 4-7 und einer Lampe 1-1 Strom zugeführt. Durch das Zuführen von Strom beginnt eine Zentraleinheit (CPU) 2-3 in dem Mikroprozessor 502 das Ausführen des in einem Festspeicher (ROM) 2-1 gespeicherten Programms. Fig. 26 zeigt ein Ablaufdiagramm für das Programm.
D.h., gemäß Fig. 26 wird bei einem Schritt 5101 ein Anschluß 10-2 des Mikroprozessors 502 auf den (hohen) Pegel H geschaltet, um dadurch den Transistor 4-5 leitend zu halten, wobei an dessen Basis über einen Begrenzungswiderstand 4-8 eine Spannung angelegt wird.
Bei einem Schritt 5102 gibt der Mikroprozessor 502 an einem Anschluß 10-6 ein Treibertaktsignal mit der Frequenz 230 Hz für das Betreiben der bimorphen Zellen aus.
Bei einem Schritt 5103 wird aus einem Anschluß 10-3 des Mikroprozessors 502 ein Taktimpuls für den Flächenfotosensor dem aus 5·20 in Matrixform angeordneten Fotosensoren bestehenden Flächenfotosensor 1-2 in der Kameraeinheit 501 zugeführt, wodurch aus den Fotosensoren der ersten Zeile des Flächenfotosensors 1-2 ein Fotosignal erhalten wird. Auf diese Weise wird das der( von fünf Fotosensoren der ersten Zeile des Flächenfotosensors 1-2 empfangenen Lichtmengen entsprechende Signal in einen Eingangsanschluß 10-4 eines Analog/Digital- bzw. A/D-Wandlers 2-2 in dem Mikroprozessor im Ansprechen auf den Taktimpuls eingegeben. Das Zeichenmuster auf einer durch die Lampe 1-1 beleuchteten Drucksache 1-3 wird über einen Spiegel 1-4 und eine Linse 1-5 auf die fotoempfindliche Fläche des Flächenfotosensors 1-2 projiziert. Ein Ausgangssignalwert eines jeweiligen Fotosensors des Flächenfotosensors 1-2 entspricht der Lichtstärke des projizierten Musters.
Bei einem Schritt 5104 wird durch den A/D-Wandler 2-2 eines der Ausgangssignale der fünf Fotosensoren des Flächenfotosensors 1-2 in die digitalen Daten umgesetzt. Bei einem nächsten Schritt 5105 wird der Wert dieser digitalen Daten mit einem Digitalwert (Schwarzpegel) eines Normalschwarz- Papiers verglichen. Falls der Wert höher als der Schwarzpegel ist, wird bei einem Schritt 5106 aus einem Anschluß 10-5 das Signal "1" ausgegeben. Falls der Wert niedriger als der Schwarzpegel ist, wird bei einem Schritt 5107 aus dem Anschluß 10-5 das Signal "0" ausgegeben. Dann folgt ein Schritt 5108.
Bei dem Schritt 5108 wird zu dem Zählwert eines in dem Mikroprozessor 502 enthaltenen Zählers "1" addiert. Bei einem Schritt 5109 wird ermittelt, ob der Zählwert ein ganzzahliges Vielfaches von 5 ist oder nicht. Wenn NEIN, folgt wieder der Schritt 5104 und die Prozesse der Schritte 5104 bis 5109 werden wiederholt, bis der Zählwert zu einem ganzzahligen Vielfachen von 5 wird. Auf diese Weise werden alle auf den Signalen aus den fünf Fotosensoren der ersten Zeile des Flächenfotosensors 1-2 basierenden Datensignale erhalten. Bei einem Schritt 5110 wird aus dem Anschluß 10-6 jedem der Schieberegister in fünfintegrierten Treiberschaltungen das Taktsignal für das Schieberegister zugeführt. Auf diese Weise werden alle fünf Datensignale in die jeweiligen Schieberegister in den fünf integrierten Treiberschaltungen eingespeichert. Auf diese Weise wird das auf dem Fotosignal aus fünf Fotosensoren der ersten Zeile des Flächenfotosensors 1-2 basierende Datensignal in einer jeweiligen integrierten Treiberschaltung in dem ersten Schieberegister eingespeichert.
Bei einem Schritt 5111 wird ermittelt, ob der Zählwert des Zählers 100 ist oder nicht. Wenn NEIN, folgt wieder der Schritt 5103 und die Prozesse bei den Schritten 5103 bis 5111 werden wiederholt, bis der Zählwert zu 100 wird. Auf diese Weise werden fünf Datensignale der Fotosensoren der ersten Zeile des Flächenfotosensors 1-2 zu den Schieberegistern in der zweiten Stufe in den fünf integrierten Treiberschaltungen übertragen. Zugleich werden fünf Datensignale der Fotosensoren der zweiten Zeile des Flächenfotosensors 1- 2 in die Schieberegister der gleichen Stufe eingespeichert. Auf diese Weise werden die gleichen Betriebsvorgänge bis zu der zwanzigsten Zeile des Flächenfotosensors 1-2 ausgeführt. Schließlich sind die Datensignale in allen Schieberegistern 9-1 der jeweiligen integrierten Treiberschaltungen eingespeichert. Falls bei dem Schritt 5111 der Zählwert 100 erreicht hat, folgt ein Schritt 5112. Bei dem Schritt 5112 wird aus einem Anschluß 10-7 des Mikroprozessors ein Zwischenspeichersignal in alle Zwischenspeicher 9-2 aller integrierten Treiberschaltungen eingegeben, wodurch die in allen Schieberegistern 9-1 gespeicherten Datensignale in dem Zwischenspeicher 9-2 festgehalten werden.
Auf diese Weise wird durch ein jeweiliges UND-Glied 9-3 die UND-Verknüpfung aus dem zwischengespeicherten Datensignal und dem Signal für das Betreiben der bimorphen Zelle mit der Frequenz 230 Hz berechnet, das aus einem Anschluß 10-8 des Mikroprozessors ausgegeben wird. Das Signal mit 230 Hz wird nur aus demjenigen UND-Glied 9-3 ausgegeben, dessen Zwischenspeicherungs-Signal "1" ist. Ferner wird dieses Ausgangssignal durch die Hochspannungstreiberstufe 9-4 in einen für das Betreiben der bimorphen Zellen ausreichenden Hochspannungsimpuls umgesetzt und an die bimorphe Zelle angelegt. Als Stromquelle für die Treiberstufen 9-4 wird der Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 4-7 verwendet. Die Spannung der Nickelcadmiumbatterien der Stromquelle wird auf ungefähr 50 V erhöht und angewendet. Auf diese Weise wird das Zeichenmuster auf dem Papier, von dem durch die Kameraeinheit 501 das Bild aufgenommen wurde, in die vertikalen Vibrationen der dünnen Metalldrähte umgesetzt, die mit den bimorphen Zellen gekoppelt sind.
Es wird nun der Betriebsvorgang bei dem Ausschalten der Stromversorgungsschalter während der Benutzung des Gerätes beschrieben.
Wenn die Stromversorgungsschalter 4-1a und 4-1b ausgeschaltet werden, wird trotz des Umstands, daß der Anschluß 10-2 des Mikroprozessors 502 auf den (hohen) Pegel H geschaltet ist, die Basis des Transistors 4-5 durch den Schalter 4-1b auf den (niedrigen) Pegel L gelegt. Auf diese Weise wird der Transistor 4-5 gesperrt und die Zufuhr von Strom zu dem ganzen System unterbrochen. Damit wird der Betrieb des Gerätes beendet.
Fig. 27 zeigt eine perspektivische Außenansicht entsprechend einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gerätes. In der Figur ist mit 505 ein Haupteinheitsgehäuse bezeichnet; 506 ist eine Abfühleinheit für die Ausgabe eines mechanischen Vibrationsmusters; 6-1 ist eine Fingerplatte, auf die ein Finger oder dergleichen aufgelegt wird; 507 ist ein Bedienungsknopf für den Stromversorgungsschalter und 508 ist ein Finger der Hand der Bedienungsperson. Wenn der Finger auf die Fingerplatte 6-1 aufgelegt wird, um durch Tasten das von der Abfühleinheit 506 ausgegebene mechanische Vibrationsmuster zu lesen, kommt der Mittelbereich zwischen dem zweiten und dem dritten Fingergelenk mit dem Bedienungsknopf 507 in Berührung. Auf diese Weise wird der Bedienungsknopf gedrückt und die in Fig. 24 gezeigten Stromversorgungsschalter 4-1a und 4-1b werden eingeschaltet. Dem Gerät wird auf die vorangehend beschriebene Weise Strom zugeführt.
Wenn dagegen der Finger von der Fingerplatte 6-1 der Abfühleinheit 506 nach dem Abtastlesevorgang abgehoben wird, wird der Bedienungsknopf 507 der Stromversorgungsschalter durch die Kraft von (nicht gezeigten) Federn in den Schaltern hochgeschoben. Zugleich werden die Kontakte der Schalter auch von der Einschaltstellung EIN zu der Ausschaltstellung AUS bewegt, wodurch die Stromversorgung aus der in Fig. 24 gezeigten Batterie 4-2 abgebrochen wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wurden die Kontakte der Schalter durch Drücken des Bedienungsknopfes für die Stromversorgungsschalter bewegt. Als anderes Ausführungsbeispiel ist es jedoch auch möglich, eine Gestaltung in der Weise zu treffen, daß eine Änderung hinsichtlich der elektrostatischen Kapazität in Verbindung mit der Bewegung des Fingers oder dergleichen zur Abfühleinheit erfaßt wird und das Änderungsausmaß in eine Spannung umgesetzt wird, welche danach an die Basis des Stromsteuertransistors 4-5 nach Fig. 24 angelegt wird. Mit dieser Gestaltung wird die gleiche Wirkung erzielt.
Ferner ist es auch möglich, eine Gestaltung in der Weise vorzunehmen, daß anstelle der bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel verwendeten Stromversorgungsschalter ein Sensor vorgesehen wird, dessen Widerstandswert sich durch ausgeübten Druck ändert, und ein Ausgangssignal des Sensors auf gleichartige Weise an die Basis des Transistors 4-5 nach Fig. 24 angelegt wird. Mit dieser Gestaltung wird die gleiche Wirkung wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel erreicht.
Fig. 28 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Ein/Ausschaltvorgänge der in Fig. 24 gezeigten Stromversorgungsschalter 4-1a und 4-1b mit Öffnungs/Schließvorgängen einer Abdeckung für den Schutz der Abfühleinheit gekoppelt ausgeführt werden. In Fig. 28 ist mit 510 ein Haupteinheitsgehäuse bezeichnet; 511 ist eine Abfühleinheit zur Ausgabe eines mechanischen Vibrationsmusters; 11-1 ist eine Fingerplatte, auf die der Finger oder dergleichen aufgelegt wird; 512 ist eine Abdeckung zum Schutz der Abfühleinheit; 513 ist ein Bedienungsknopf der Stromversorgungsschalter. Bei diesem Ausführungsbeispiel überdeckt dann, wenn zur Aufbewahrung oder dergleichen das Gerät nicht benutzt wird, die Abdeckung 512 die Fingerplatte 11-1 der Abfühleinheit. Dabei ist die Abdeckung 512 um Hebeldrehpunkte 12-1 und 12-2 als Drehmitten verschwenkbar. An dem Rand des Hebeldrehpunktes 12-1 ist ein verlängerter Teil 12-3 ausgebildet. Da jedoch der verlängerte Teil nicht mit dem Bedienungsknopf 513 der Stromversorgungsschalter in Berührung kommt, werden die Schalter in dem Ausschaltzustand gehalten. Wenn andererseits für das Abtastlesen die Abdeckung 512 von der Fingerplatte 11-1 abgehoben wird, kommt der Randbereich des verlängerten Teils 12-3 mit dem Bedienungsknopf 513 in Berührung und drückt diesen an. Auf diese Weise werden die Stromversorgungsschalter eingeschaltet und es beginnt das Zuführen von Strom aus der Stromversorgungseinheit zu dem Gerät. Nach beendetem Abtastlesen wird die Abdeckung 512 heruntergeklappt, so daß sie die Fingerplatte 11-1 abdeckt. Auf diese Weise wird der Randbereich des verlängerten Teils 12-3 der Abdeckung 512 von dem Bedienungsknopf 513 abgehoben, wodurch die Stromversorgungsschalter ausgeschaltet werden. Daher wird die Stromversorgungseinheit auf außerordentlich natürliche Weise unter Koppelung mit der Bewegung der Hand für das Vorbereiten des Abtastlesens bzw. mit dem Öffnungs/Schließvorgang der Abdeckung zum Schutz der Abfühleinheit gesteuert. Die Stromzufuhr zu dem Gerät wird ein- und ausgeschaltet. Infolgedessen wird bei diesem Ausführungsbeispiel wirkungsvoll die Ermüdung der Bedienungsperson herabgesetzt und es kann auch die Stromversorgungsbatterie wirkungsvoll genutzt werden.
Damit wird gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Gerät für das Lesen eines Bildes und für das Liefern einer fühlbaren Ausgabe entsprechend dem gelesenen Bild geschaffen, wobei auch das Speichern von Bilddaten und das selektive Formen der fühlbaren Ausgabe entsprechend den gespeicherten Bilddaten vorgesehen ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Gerät zum Umsetzen eines Bildsignals in ein Ansteuerungssignal für eine Abfühlausgabevorrichtung geschaffen, wobei ein weiteres Ansteuerungssignal aus einem weiteren derartigen Wandlergerät unter Vorrang zum ersten Wandlergerät bei dem Fehlen von Daten gewählt wird, die von dem ersten Wandlergerät erzeugt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Gerät für das binäre Digitalisieren eines Bildsignals durch Vergleich mit einem Schwellenwert und das Liefern eines fühlbaren Ausgangssignals entsprechend dem digitalisierten Signal geschaffen, wobei Schwankungen des Schwellenwertes korrigiert werden.
Gemäß einem nächsten Aspekt der Erfindung wird ein Gerät für das Aufnehmen von Bildsymboldaten und das Liefern eines fühlbaren Ausgangssignals für die Bildsymbole der Symboldaten geschaffen, wobei das Umsetzen der Bildsymboldaten in Braille-Symboldaten und das selektive Bilden eines fühlbaren Ausgangssignals für die Braille-Symbole der Braille-Symboldaten vorgesehen ist.

Claims

1. Gerät zum fühlbaren Darstellen von Bildmustern, das

eine Wandlereinrichtung (110) zum Umsetzen eines auf einem Auf zeichnungsträger aufgezeichneten optischen Bilds in ein elektrisches Signal,

eine Speichereinrichtung (108) zum Speichern des von der Wandlereinrichtung abgegebenen elektrischen Signals und

eine Abfühldarstellungsvorrichtung (105) zum Umsetzen eines Abildungssignals in eine mechanische Schwingung und zum Darstellen auf fühlbare Weise enthält, gekennzeichnet durch

eine Wähleinrichtung (106), die das Ausgangssignal der Wandlereinrichtung (110) und ein Ausgangssignal der Speichereinrichtung (108) aufnimmt und die selektiv eines dieser Ausgangssignale als Abbildungssignal an die Abfühldarstellungsvorrichtung (105) abgibt.

2. Gerät nach Anspruch (1), in dem die Wandlereinrichtung (110) einen Flächenfotosensor hat und die Abfühldarstellungsvorrichtung (105) einen abfühlbaren Stimulator hat.

3. Gerät zum abfühlbaren Darstellen von Bildmustern, mit einer ersten Einrichtung, die (i) eine Wandlereinrichtung (201') zum Umsetzen eines auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten optischen Bilds in ein erstes elektrisches Bildsignal und (ii) eine Abfühldarstellungsvorrichtung (205') zum Umsetzen eines elektrischen Bildsignals in eine mechanische Schwingung und zum Darstellen auf abfühlbare Weise enthält, gekennzeichnet durch eine zweite Einrichtung, die eine Wandlereinrichtung (201) zum Umsetzen eines auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten optischen Bilds in ein zweites elektrisches Bildsignal enthält, welches von der zweiten Einrichtung der ersten Einrichtung zugeführt wird,

und dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ferner eine Wähleinrichtung (206) enthält, die vorrangig das zweite elektrische Bildsignal statt des ersten elektrischen Bildsignals wählt, die das erste elektrische Bildsignal nur bei dem Fehlen des zweiten elektrischen Bildsignals wählt und die das gewählte elektrische Bildsignal an die Abfühldarstellungsvorrichtung (205') ausgibt.

4. Gerät nach Anspruch 3, in dem dann, wenn das zweite elektrische Bildsignal über eine vorbestimmte Zeitdauer nicht eingegeben wird, die Wähleinrichtung (206) das erste elektrische Bildsignal wählt und ausgibt.

5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4, in dem die zweite Einrichtung ferner eine Abfühldarstellungsvorrichtung (205) zum Umsetzen des zweiten elektrischen Bildsignals in eine mechanische Schwingung und zum Darstellen auf abfühlbare Weise enthält.

6. Gerät zum abfühlbaren Darstellen von Bildmustern, das

eine Wandlereinrichtung (303) zum Umsetzen eines auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten optischen Bilds in ein Bildsignal,

eine Binär-Digitalisiereinrichtung (308), die zum binären Digitalisieren des Bildsignals das von der Wandlereinrichtung (303) abgegebene Bildsignal mit einem aus einem veränderbaren Bezugssignal (328) bestimmten Bezugspegel (TH&sub0;) vergleicht, und

eine Abfühldarstellungsvorrichtung (302) zum Umsetzen des durch die Binär-Digitalisiereinrichtung digitalisierten Bildsignals in eine mechanische Schwingung und zum Darstellen auf abfühlbare Weise enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugspegel (TH&sub0;) sich nicht im Ansprechen auf Schwankungen des Bezugssignals (328) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (ΔTH) ändert, sondern auf dem Pegel verbleibt, den er vor diesen Änderungen hatte.

7. Gerät nach Anspruch 6, in dem das Bezugssignal (328) durch eine von einem Benutzer betätigbare veränderbare Einstelleinrichtung (304) veränderbar eingestellt ist.

8. Gerät nach Anspruch 6 oder 7, in dem der vorbestimmte Bereich (ΔTH) veränderbar ist.

9. Gerät zum abfühlbaren Darstellen von Bildmustern, das

eine Bildleseeinrichtung (a) zum Lesen von optischen Bilddaten wie Zeichen, Symbolen oder dergleichen und zum Umsetzen derselben in ein ein zweidimensionales Bildmuster darstellendes Bildmustersignal entsprechend einer Form der optischen Bilddaten,

eine Signalwandlereinrichtung (c) zum Umsetzen eines Datensignals in ein ein zweidimensionales Bildmuster darstellendes Bildmustersignal,

eine Signalausgabeeinrichtung (d) zum Ausgeben des Bildmustersignals aus der Bildleseeinrichtung aus dem Gerät,

eine Abfühldarstellungsvorrichtung (e), die ein Feld von Wandlern in einer vorbestimmten Anordnung im Ansprechen auf das Bildmustersignal aus der Signalwandlereinrichtung in Schwingungen versetzt, und

eine Steuereinrichtung (f) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ferner

eine Signaleingabeeinrichtung (b) zum Aufnehmen eines aus einem externen Gerät eingegebenen Datensignals und

eine Betriebsartwähleinrichtung (g) enthält

und daß die Steuereinrichtung (f) entsprechend der durch die Betriebsartwähleinrichtung (g) gewählten Betriebsart die Bildleseeinrichtung (a), die Signaleingabeeinrichtung (b) und die Signalwandlereinrichtung (c) derart steuert, daß bei einer ersten Betriebsart das Bildmustersignal aus der Bildleseeinrichtung (a) der Signalausgabeeinrichtung (d) und der Abfühldarstellungsvorrichtung (e) zugeführt wird, bei einer zweiten Betriebsart das von der Eingabeeinrichtung (b) aufgenommene eingegebene Datensignal als ein ein zweidimensionales Bildmuster darstellendes Bildmustersignal der Signalausgabeeinrichtung (d) und der Abfühldarstellungsvorrichtung (e) zugeführt wird und bei einer dritten Betriebsart das von der Eingabeeinrichtung (b) aufgenommene eingegebene Datensignal als ein Signal mit Zeichencodes behandelt und der Signalwandlereinrichtung (c) für das Umsetzen in ein Bildmustersignal zugeführt wird, welches der Signalausgabeeinrichtung (d) und der Abfühldarstellungsvorrichtung (e) zugeführt wird.

10. Gerät nach Anspruch 9, in dem die Signalwandlereinrichtung zum Umsetzen von Zeichencodes für alphanumerische Zeichen in Bildmustersignale für zweidimensionale Muster der Braille-Zeichen betreibbar ist, die den durch die Zeichencodes dargestellten Zeichen entsprechen.

11. Gerät nach irgend einem der vorangehenden Ansprüche, in dem nahe an der Abfühldarstellungsvorrichtung eine Stromsteuervorrichtung (507, 513) zum Steuern des Zuführens von für das Betreiben der Abfühldarstellungsvorrichtung benötigtem Strom angeordnet ist.

12. Gerät nach Anspruch 11, in dem die Stromsteuervorrichtung (507, 513) eine Vorrichtung zum Erfassen eines mechanischen Druckes und zum Steuern enthält.

13. Gerät nach Anspruch 11, in dem die Stromsteuervorrichtung eine Vorrichtung zum Erfassen einer Änderung einer elektrostatischen Kapazität und zum Steuern enthält.

14. Gerät nach Anspruch 11, in dem die Stromsteuervorrichtung eine Vorrichtung (513) zum Erfassen eines Öffnungs- oder Schließzustands einer Abdeckung (512) für das Abdecken eines Abfühldarstellungsteils (511) der Abfühldarstellungsvorrichtung und zum Steuern enthält.

15. Gerät zur Darstellung von Bildmustern, das

eine Bildleseeinrichtung (a) zum Lesen von optischen Bilddaten wie Zeichen, Symbolen oder dergleichen und zum Umsetzen derselben in ein Bildmustersignal für ein zweidimensionales Bildmuster in Übereinstimmung mit der Form der optischen Bilddaten,

eine Signalwandlereinrichtung (c) zum Umsetzen eines Datensignals in ein Bildmustersignal für ein zweidimensionales Bildmuster,

eine Signalausgabeeinrichtung zum Ausgeben des Bildmustersignals aus der Signalwandlereinrichtung und

eine Betriebsartwähleinrichtung (g) enthält

und daß die Steuereinrichtung (f) entsprechend der durch die Betriebsartwähleinrichtung (g) gewählten Betriebsart die Bildleseeinrichtung (a), die Signaleingabeeinrichtung (b) und die Signalwandlereinrichtung (c) derart steuert, daß bei einer ersten Betriebsart das Bildmustersignal aus der Bildleseeinrichtung (a) der Signalausgabeeinrichtung zugeführt wird, bei einer zweiten Retriebsart das von der Eingabeeinrichtung (b) aufgenommene eingegebene Datensignal der Signalausgabeeinrichtung als ein Bildmustersignal für ein zweidimensionales Bildmuster zugeführt wird und bei einer dritten Betriebsart das von der Eingabeeinrichtung (b) aufgenommene eingegebene Datensignal als Signal mit Zeichencodes behandelt und der Signalwandlereinrichtung (c) zum Umsetzen in ein Bildmustersignal zugeführt wird, welches der Signalausgabeeinrichtung zugeführt wird.