JP2002341748A - 点図触知ディスプレイシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で応答の迅速な、コンピュータ画面全体
から所望の位置に迅速にアクセスでき、そこの情報を迅
速・正確に触知可能に表示する装置を提供する。 【解決手段】 電圧印加により湾曲変位する圧電素子片
によって上下に駆動され、上下変位により情報を触知可
能に表示する触知ピンを配列した、コンピュータ画面の
中の表示領域を表示するための点図触知画面を有し、１
つの触知ピンに対応させる表示領域内の画素ブロックの
画素の数である縮小率を、１対１表示と全体表示のそれ
ぞれに対応する数値の間でユーザに指定させ、表示領域
の位置をユーザに指定させ、ユーザに指定された表示領
域に対応するコンピュータ画面の画像情報を触知ピンの
適切な上下変位で表わすための電圧を圧電素子片に印加
することによって触知ピンを駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、視覚障害者に対し
てコンピュータ画面内のグラフィックスを点図形を使用
して触知可能に表示する点図触知ディスプレイシステム
に関し、より詳しくは、コンピュータ画面の中の表示領
域であって、それの縮小率を１対１表示と全体表示の間
で変更することができる表示領域内のグラフィックス
を、点図形を使用して触知可能に表示する点図触知ディ
スプレイシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】視覚障害者が、コンピュータから視覚に
よらず文字情報を得るためのシステムとして、文字情報
を音声で読み上げる聴覚によるシステムや、文字情報を
点字に変換して触知可能に点字表示する触覚によるシス
テムが実用化されている。しかし、視覚障害者がコンピ
ュータから視覚によらず画像情報を得るためのシステム
としては、従来より、触覚によるシステム、すなわち触
知画面を有するシステムを実用化しようとする試みがな
されてきたが、未だ実用的なシステムは開発されていな
かった。例えば、そのような従来のシステムの一例とし
て、点図を触知可能に表示するピン（触知ピン）の上げ
下げ（オン／オフ）をステップモータで駆動するシステ
ムが挙げられる。このシステムでは、画面を表示するた
めに個々の触知ピンを機械的に駆動するため、一画面を
表示するのに約１０秒もの時間を必要とするものであ
り、装置の大きさ・重量も非常に大きくなるため扱いに
くいものであった。またそのシステムは、約４０００個
の触知ピンからなる触知画面を有しており、コンピュー
タ画面の１つの画素に１つの触知ピンを対応させて表示
する。そのため、例えばＶＧＡ解像度の６４０×４８０
＝３０７，２００個の画素からなるコンピュータ画面で
あれば、その画面の約８０分の１の面積の表示領域しか
触知画面に表示できないが、他の領域を表示させるため
に表示領域をスクロールさせようとしても、触知画面の
リフレッシュに約１０秒もかかるため表示領域の変化に
触知画面が追従できず、実用に耐えないものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の触知
による画像表示装置の上述のような諸問題を解決するた
めになされたものであり、迅速な応答を有する圧電素子
駆動の触知ピンから構成される画面を有し、かつ、１つ
の触知ピンに対応するコンピュータ画面における画素の
数、すなわち縮小率を、１対１表示と全体表示にそれぞ
れ対応する数値の間で変更する手段を有することによ
り、コンピュータ画面の全体の中から所望の位置に迅速
にアクセスでき、その所望の位置の情報を迅速・正確に
触知可能に表示することができる点図触知ディスプレイ
システムを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、電
圧印加により湾曲変位する圧電素子片の自由端によって
点図表示面に対して上下に駆動され、及び、上下変位に
より情報を触知可能に表示する触知ピンをマトリクス状
に配列したものを基体に保持してなる点図触知画面であ
って、コンピュータ画面の中の表示領域を表示するため
の点図触知画面と、１つの触知ピンに対応させる前記表
示領域内の画素ブロックの画素の数である縮小率を、１
対１表示と全体表示のそれぞれに対応する数値の間でユ
ーザに指定させる縮小率指定手段と、前記コンピュータ
画面の中での前記表示領域のｘ方向位置をユーザに指定
させるｘ方向位置指定手段と、前記コンピュータ画面の
中での前記表示領域のｙ方向位置をユーザに指定させる
ｙ方向位置指定手段と、指定された前記縮小率、指定さ
れた前記ｘ方向位置、及び指定された前記ｙ方向位置に
よって前記表示領域を特定する表示領域特定手段と、特
定された前記表示領域に対応する前記コンピュータ画面
の画像情報を、指定画像情報として取得する指定画像情
報取得手段と、取得された前記指定画像情報に基づい
て、特定された前記表示領域の画像イメージを、前記触
知ピンのそれぞれの変位の上下に対応する二値によって
表わすための触知ピン駆動二値データを生成する二値化
手段と、生成された前記触知ピン駆動二値データに基づ
いて、前記触知ピンのそれぞれに適切な上下変位を生じ
させる電圧を、当該触知ピンのそれぞれに対応する圧電
素子片に印加することによって前記触知ピンを駆動する
触知ピン駆動手段と、を有することを特徴とする点図触
知ディスプレイシステムによって達成される。

【０００５】本発明の点図触知ディスプレイシステムで
は、前記二値化手段は、取得された前記指定画像情報に
基づいて、前記触知ピンのそれぞれに対応させられる前
記画素ブロックのそれぞれについて、当該画素ブロック
のそれぞれを構成する画素のＲＧＢ値を所定の閾値と所
定の方法で比較することによって、当該触知ピンのそれ
ぞれの変位の上下を決定する第１の触知ピン駆動決定手
段を含むように構成してもよい。

【０００６】本発明の点図触知ディスプレイシステムで
は、前記二値化手段は、取得された前記指定画像情報に
基づいて、前記表示領域を構成する画素のそれぞれにつ
いてのＲＧＢ値を所定の方法で処理することによって、
当該表示領域の背景色のＲＧＢ値を推定する背景色推定
手段と、取得された前記指定画像情報に基づいて、前記
触知ピンのそれぞれに対応させられる前記画素ブロック
のそれぞれについて、当該画素ブロックのそれぞれを構
成する画素のＲＧＢ値を推定された前記背景色のＲＧＢ
値と所定の方法で比較することによって、当該触知ピン
のそれぞれの変位の上下を決定する第２の触知ピン駆動
決定手段を含むように構成してもよい。

【０００７】本発明の点図触知ディスプレイシステムで
は、前記ＲＧＢ値に代えて、ＲＧＢそれぞれの輝度を表
わす値を合計したＲＧＢ合計値を使用するように構成し
てもよい。

【０００８】本発明の点図触知ディスプレイシステムで
は、前記点図触知画面、前記縮小率指定手段、前記ｘ方
向位置指定手段、前記ｙ方向位置指定手段、及び前記触
知ピン駆動手段は、点図を触知可能に表示するための装
置であるディスプレイユニットに設けられ、前記指定画
像情報取得手段及び前記二値化手段は、前記コンピュー
タ画面を提供するコンピュータに設けられ、前記表示領
域特定手段の全部あるいは一部は、前記ディスプレイユ
ニット及び／又は前記コンピュータに設けられ、前記デ
ィスプレイユニットと前記コンピュータは情報伝送可能
に接続されているように構成していもよい。

【０００９】本発明の点図触知ディスプレイシステムで
は、前記表示領域は、前記コンピュータ画面の中のアク
ティブなウィンドウ内にあることを特徴とし、それぞれ
のウィンドウごとに前記縮小率、前記ｘ方向位置、及び
前記ｙ方向位置を記憶するウィンドウ属性記憶手段と、
ウィンドウが切り換えられたときに、アクティブとなっ
たウィンドウの縮小率、ｘ方向位置、及びｙ方向位置を
前記ウィンドウ属性記憶手段から読み出し、それらで前
記表示領域の前記縮小率、前記ｘ方向位置、及び前記ｙ
方向位置を置き換える表示領域属性更新手段と、を更に
有するように構成してもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基いて本発明の一実
施形態を説明する。本発明の一実施形態である点図触知
ディスプレイシステム１０は、ディスプレイユニット１
００、及びＰＣ２００（二値化アプリケーション）から
構成される。図１は、本発明の一実施形態を構成するデ
ィスプレイユニット１００の外観の斜視図である。ディ
スプレイユニット１００は、外観的に、点図触知画面１
０１を本体上段部のパネル上に、上側タッチパネル１０
３を点図触知画面１０１の上側に、右側タッチパネル１
０４ａを点図触知画面１０１の右側に、左側タッチパネ
ル１０４ｂを点図触知画面１０１の左側に、点字ユニッ
ト１０５（点字ピン１０６及びタッチカーソル１０７を
含む。）を本体下段部のパネル上に有する。なお、図１
には図示していないが（図２には図示している。）、デ
ィスプレイユニット１００は、ケーブルで接続されたテ
ンキーパッド１０８も有する。

【００１１】点図触知画面１０１は、触知可能に点図を
表示するための要素であり、縦及び横方向に等間隔に配
置された８×８個の触知ピン１０２を含む点図触知セル
（一単位）１０１ａを横方向に８個、縦方向に６個配置
したものである。これにより点図触知画面１０１は、６
４×４８個の触知ピンのマトリクスからなる触知画面を
提供する。個々の点図触知セル１０１ａは、日本国特許
公報第２８４７０６９号「点図触知セル」に開示される
構造を有しており、圧電素子駆動の触知ピンを有する、
縦及び横方向に連結することが可能な点図触知セルであ
る。セル構造の点図触知セル１０１ａを連結することに
よって、大画面の点図触知画面１０１を構成することが
できる。触知ピンは電圧印加により湾曲変位する圧電素
子片の自由端によって点図表示面に対して上下に駆動さ
れるため、応答が迅速であり、消費電力が小さく、全体
を小型軽量に構成できるという特徴がある。この点図触
知画面１０１に、ＰＣ２００のディスプレイに表示され
る画像の情報が表示される。なお、点図触知画面１０１
に表示され得る表示対象領域は、通常、ディスプレイの
画面（デスクトップ）上に表示されているウィンドウの
内のアクティブなウィンドウである（ウィンドウ表示モ
ード）。それらのウィンドウは、ワープロ、グラフィッ
ク関連のような各種アプリケーションなどによって表示
されるウィンドウである。従って、アクティブなアプリ
ケーションを切り換えても、当該アプリケーションのウ
ィンドウのみが点図触知画面１０１に表示されることに
なって、画面上の不要な部分が表示されないため、ユー
ザは必要な情報に集中的にアクセスできる。なお、ウィ
ンドウが表示されていない場合は、デスクトップ全体が
表示対象領域である。また、ウィンドウが表示されてい
る場合でも、ユーザの選択により、デスクトップ全体を
表示対象領域とすることもできる（デスクトップ表示モ
ード）。

【００１２】触知ピン１０２は、点を触知可能に上下変
位で表示するための要素であり、駆動状態では符号１０
２ｂのように点図表示面から上方向に触知可能に飛び出
し、非駆動状態では符号１０２ａのように点図表示面か
ら下方向に引き込まれる。なお、触知ピンは、圧電素子
にかけられる電圧による圧電素子の湾曲動作によって駆
動されるが、電圧印加時に触知ピンが飛び出し電圧無印
加時に触知ピンが引き込まれるようにも、あるいは、電
圧印加時に触知ピンが引き込まれ電圧無印加時に触知ピ
ンが飛び出すようにも設計することができる。「駆動」
の語は、印加電圧の有無にかかわらず、触知ピンが飛び
出るようにすることを意味するものとする。従って、印
加電圧にかかわらず、駆動状態（オン）とは触知ピンが
飛び出している状態であり、非駆動状態（オフ）とは触
知ピンが引き込まれている状態である。

【００１３】上側タッチパネル１０３は、横方向（ｘ方
向）のスクロール指示を入力するための要素であり、横
方向に延びる形状で点図触知画面１０１の上側に配置さ
れている。これによっては縦方向（ｙ方向）のスクロー
ル指示はなされないため、ユーザはこれによって正確に
ｘ方向に表示画面をスクロールさせることができる。右
側タッチパネル１０４ａは、縦方向（ｙ方向）のスクロ
ール指示を入力するための要素であり、縦方向に延びる
形状で点図触知画面１０１の右側に配置されている。こ
れによってはｘ方向のスクロール指示はなされないた
め、ユーザはこれによって正確にｙ方向に表示画面をス
クロールさせることができる。左側タッチパネル１０４
ｂは、右側タッチパネル１０４ａと同様にｙ方向のスク
ロール指示を入力するための要素であり、縦方向に延び
る形状で点図触知画面１０１の左側に配置されている。
点図触知画面１０１の両側に、ｙ方向のスクロール指示
のためのタッチパネルが配置されているため、ユーザ
は、横長の表示画面を触知によって読み取っているとき
に、左右いずれか近い方のタッチパネルを使用すること
ができ、良好な操作性が提供される。また、ｘ及びｙ方
向のスクロール指示のためのタッチパネルを分離したた
め、視覚障害者であるユーザは、表示画面をｘ又はｙ方
向に正確にスクロールさせることができるという利点が
提供される。なお、これらの上側タッチパネル１５３、
右側タッチパネル１５４ａ、及び左側タッチパネル１５
４ｂに代えて、ｘ−ｙ方向のスクロール指示が行える単
一のタッチパネルを使用することも可能であるが、この
方法は、視覚障害者にとってｘ又はｙ方向に正確に表示
画面をスクロールさせることが難しいという不都合を有
する。

【００１４】点字ユニット１０５は、点字によって情報
を表示し、また、ユーザの操作を入力するための要素で
あり、点字を表示する８個の圧電素子駆動の点字ピン１
０６と、プッシュボタン式のスイッチであるタッチカー
ソル１０７とを含む。点字ピン１０６は、駆動状態では
符号１０６ｂのように点字表示面から上方向に点字ピン
１０６が触知可能に飛び出し、非駆動状態では符号１０
６ａのように点字表示面から下方向に点字ピン１０６が
引き込まれる。点字ユニット１０５は、３２個が並べて
配置される。ユーザは、点字ピン１０６によって表示さ
れた点字に対応するタッチカーソル１０７を操作するこ
とにより、表示された内容に対して応答することができ
る。テンキーパッド１０８は、画面のスクロール指示、
画面の表示位置の移動、縮小率の変更、二値化条件の調
節、及びモードの切換などの操作の入力をするための要
素であり、ケーブルによってディスプレイユニット１０
０と接続された市販のテンキーユニットである。

【００１５】図２は、本発明の一実施形態である点図触
知ディスプレイシステム１０のシステム構成図である。
点図触知ディスプレイシステム１０は、ディスプレイユ
ニット１００とパーソナルコンピュータ（以下ＰＣと称
する）２００とから構成される。ディスプレイユニット
１００は、前述の、点図触知画面１０１、上側タッチパ
ネル１０３、右側タッチパネル１０４ａ、左側タッチパ
ネル１０４ｂ、点字ユニット１０５（点字ピン１０６及
びタッチカーソル１０７を含む）、及びテンキーパッド
１０８に加え、制御手段１５１、シリアルポート１５
２、上側タッチパネル入力インターフェース（インター
フェースは、以下Ｉ／Ｆと称する）１５３、右側タッチ
パネル入力Ｉ／Ｆ １５４ａ、左側タッチパネル入力Ｉ
／Ｆ１５４ｂ、タッチカーソル入力Ｉ／Ｆ １５５、テ
ンキーパッド入力Ｉ／Ｆ １５６、点図触知画面駆動出
力Ｉ／Ｆ １５７、及び点字表示駆動出力Ｉ／Ｆ １５８
から構成される。

【００１６】制御手段１５１は、詳細には図示していな
いが、ＣＰＵ、作業用メモリとして使用されるＲＡＭ、
ＯＳ等の基本プログラム及びアプリケーション（以下、
駆動アプリケーションと称する。）を格納したＲＯＭな
どから構成される、情報処理を実行する要素である。Ｒ
ＯＭに格納された駆動アプリケーションがＯＳを媒介と
してＣＰＵによって解釈・実行される。これによって、
駆動アプリケーションに記述された、本発明の各種の手
段、ステップが実行される。具体的には、駆動アプリケ
ーションは、タッチパネル１０３、１０４ａ及び１０４
ｂ、及びテンキーパッド１０８からの入力（操作情報）
を受け取り、ＰＣ２００側に伝送する。また駆動アプリ
ケーションは、ＰＣ２００側から伝送される表示データ
（触知ピン駆動二値データ、点字駆動データ等）を受け
取り、点図触知セル１０１、点字ピン１０６を駆動す
る。

【００１７】シリアルポート１５２は、ＲＳ２３２Ｃ、
ＵＳＢ等の入出力インターフェースのポートである。シ
リアルポート１５２は、ＰＣ２００のシリアルポート２
０２にケーブルを介して接続されるが、赤外線、無線
（Bluetooth等）などを使用して、ケーブルを用いずに
接続することもできる。シリアルポート１５２は、制御
手段１５１から受け取ったデータをシリアルポート２０
２に送信したり、逆に、シリアルポート２０２から受信
したデータを制御手段１５１に送ったりする。なお、こ
れに代えて、他の入出力インターフェース、例えばより
高速なパラレルポートを使用することもできる。

【００１８】上側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ １５３は、
上側タッチパネル１０３からのアナログ出力を、触れら
れているｘ方向位置を表わす適切なデジタルデータに変
換するＩ／Ｆである。右側タッチパネル入力 Ｉ／Ｆ１
５４ａ及び左側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ １５４ｂは、
それぞれ右側タッチパネル１０４ａ及び左側タッチパネ
ル１０４ｂからのアナログ出力を、触れられているｙ方
向位置を表わす適切なデジタルデータに変換するＩ／Ｆ
である。タッチカーソル入力Ｉ／Ｆ １５５は、タッチ
カーソル１０７からのスイッチのオン・オフ信号を、ど
のタッチカーソルがオンであるのかなどを表わす適切な
デジタルデータに変換するＩ／Ｆである。テンキーパッ
ド入力Ｉ／Ｆ １５６は、テンキーパッド１０８からの
キーのオン・オフ信号を、どのキーが押されているかを
表わす適切なデジタルデータに変換するＩ／Ｆである。
押されるキーの種類に応じ、縮小率指示、スクロール指
示等が入力される。点図触知画面出力Ｉ／Ｆ １５７
は、制御手段１５１からの要求に応答し、触知ピン駆動
二値データ（駆動ビットマップ）に基づいて点図触知画
面１０１内の特定の触知ピンを駆動するための出力信号
を生成するＩ／Ｆである。点字表示駆動出力Ｉ／Ｆ １
５８は、制御手段１５１からの要求に応答し、特定の点
字ピン１０６を駆動するための出力信号を生成するＩ／
Ｆである。

【００１９】ＰＣ２００は、後述のアプリケーション
（以下、二値化アプリケーションと称する）がインスト
ールされた、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ等の情報
機器である。ＰＣ２００の表示画面の画像情報が、点図
触知画面１０１に表示される。ＰＣ２００は、制御手段
２０１、シリアルポート２０２、及びビデオＲＡＭ２０
３を含む。ＰＣ２００は、図示していないが、ディスプ
レイ、キーボード、マウスなどの通常のパーソナルコン
ピュータ等が有する構成要素を他にも有している。

【００２０】制御手段２０１は、詳細には図示していな
いが、ＣＰＵ、作業用メモリとして使用されるＲＡＭ、
基本プログラムを格納したＲＯＭ、ＯＳ、本発明の機能
（ビデオＲＡＭ２０３の画像情報の取得及び二値化等）
を実現するための二値化アプリケーション、ＯＳ及び二
値化アプリケーションを格納するハードディスクドライ
ブ（以下、ＨＤＤと称する）などから構成される、情報
処理を実行する要素である。ＯＳ及び二値化アプリケー
ションがＨＤＤからＲＡＭにロードされ、当該二値化ア
プリケーションがＯＳを媒介としてＣＰＵによって解釈
・実行される。これによって、二値化アプリケーション
に記述された、本発明の各種の手段、ステップが実行さ
れる。具体的には、二値化アプリケーションは、ディス
プレイユニット１００から伝送された操作情報を受け取
り、表示領域や縮小率を決定する。また二値化アプリケ
ーションは、ビデオＲＡＭ２０３から画像情報（ＲＧＢ
ビットマップ）を取得する。また二値化アプリケーショ
ンは、表示領域の点図表示に有効な二値化条件に基づい
て、点図情報（二値ビットマップ）を生成する。また二
値化アプリケーションは、点図情報及び変換で用いた属
性情報（表示位置座標、縮小率、二値化条件など）をデ
ィスプレイユニット１００側に伝送する。

【００２１】シリアルポート２０２は、ＲＳ２３２Ｃ、
ＵＳＢ等の入出力インターフェースのポートである。シ
リアルポート２０２は、ディスプレイユニット１００の
シリアルポート１５２にケーブルを介して接続される
が、赤外線、無線（Bluetooth等）などを使用して、ケ
ーブルを用いずに接続することもできる。シリアルポー
ト２０２は、制御手段２０１から受け取ったデータをシ
リアルポート１５２に送信したり、逆に、シリアルポー
ト１５２から受信したデータを制御手段２０１に送った
りする。なお、シリアルポート１５２と同様に、これに
代えて、他の入出力インターフェース、例えばより高速
なパラレルポートを使用することもできる。

【００２２】ビデオＲＡＭ２０３は、ＰＣ２００のディ
スプレイに表示する画像を表わすデータを格納するＲＡ
Ｍである。ビデオＲＡＭ２０３は、通常、Ｒ、Ｇ、Ｂの
３原色の輝度を表わすＲＧＢ値（例えば、ＲＧＢそれぞ
れについて０〜２５５の８ビット）をそれぞれ３つの領
域に分けて格納している。ビデオＲＡＭ２０３の画像情
報に基づいてＰＣ２００のディスプレイに画面を表示さ
せるには、グラフィックコントローラが、周期的（例え
ば毎秒６０回）にビデオＲＡＭ２０３から画像情報を読
み出し、それが表わすＲＧＢそれぞれの輝度を有する画
素からなる画面を表わすビデオ信号を生成し、それに基
いてディスプレイを走査して画面を表示させる。ビデオ
ＲＡＭ２０３に格納された情報は、制御手段２０１によ
って読み出されることも可能であり、これによって制御
手段２０１は、ディスプレイユニット１００がＰＣ２０
０の表示画面の全部又は一部を表示すように触知ピン１
０２を駆動するデータを生成することが可能になる。な
お、「ＲＧＢ値」の語は、コンピュータ画面の画素の色
・輝度等を表わす値を広く意味するものとし、色・輝度
等をＲＧＢ以外の体系で表現している場合、モノクロー
ムの場合等も含まれる。

【００２３】これから、図３の動作フロー図に基いて、
点図触知ディスプレイシステム１０の動作について説明
する。ＰＣ２００は、ウィンドウズ（登録商標）をＯＳ
とするコンピュータであり、既に電源を投入されて立ち
上がっている状態とする。また二値化アプリケーション
も起動しているとする。ディスプレイユニット１００と
ＰＣ２００とは、ケーブルによって、それぞれのシリア
ルポート１５２及び２０２を介して接続されている。以
下の説明において、ディスプレイユニット１００とＰＣ
２００との間の通信はすべてシリアルポート１５２及び
２０２を介して行われるため、シリアルポート１５２及
び２０２の動作については逐一記載しないこととする。

【００２４】ディスプレイユニット１００に電源を投入
すると、制御手段１５１が動作を開始し、駆動アプリケ
ーションが起動して以下に説明する一連の動作を開始す
る。まず制御手段１５１は、表示位置＝（０，０）、縮
小率＝１とするための設定コマンドをＰＣ２００に送信
する（ステップＳ１０１）。ＰＣ２００の制御手段２０
１は、設定コマンドを受信し、表示位置＝（０，０）、
縮小率＝１に設定する（ステップＳ１０２）。ここで、
「表示位置」とは、ＰＣ２００のディスプレイの表示画
面内の表示対象領域（ウィンドウが表示されていない場
合は画面の全領域、ウィンドウが表示されている場合は
通常アクティブなウィンドウ）内の画素の座標を、画面
左上の隅の画素の位置を基準として表わしたものであ
る。また、「縮小率」とは、１つの触知ピンに対応する
コンピュータ画面における画素の数のことである。「１
対１表示」、すなわち１つの画素に対して１つの触知ピ
ンを対応させる場合は、縮小率は「１」である。ＶＧＡ
画面全体（６４０×４８０画素）における「全体表
示」、すなわち、ＶＧＡ画面のすべての画素のいずれか
に対して６４×４８個の触知ピンの内のいずれかを対応
させることによって画面の全体を表示させる場合は、１
０×１０個の画素を１つの触知ピンに対応させるため、
縮小率は「１００」となる。１０２４×７６８のＸＧＡ
画面全体については、縮小率２５６で全体表示すること
ができる。縮小率は、「１対１表示」（縮小率＝１）か
ら「全体表示」（ＶＧＡの場合、縮小率＝１００）まで
の間で変更することができる。これによって、ユーザ
は、詳細に表示させたい部分の位置を「全体表示」で確
認した後に、その部分を「１対１表示」にして画素単位
で確認することができる。従って、全体のイメージの迅
速な把握を可能にしつつ、細部の詳細な確認が可能にな
るという利点が提供される。なお、アクティブなウィン
ドウを表示対象領域としている場合、縮小率の上限を、
当該ウィンドウについての全体表示、すなわち当該ウィ
ンドウの全体が表示される程度に制限することもでき
る。通常、１つの触知ピンを、正方形状に並んだ画素か
らなる画素ブロック（単一の画素の場合も含む）に対応
させるため、縮小率は、ｐを自然数としてｐ^２（＝ｐ×
ｐ）の値を取るが、ｐを自然数以外とすることも可能で
ある。この場合、画面の１つの画素が複数の触知ピンに
対応するような境界が発生することになる。次に、制御
手段２０１は、表示位置及び縮小率から、点図触知画面
１０１に表示する表示領域を特定する（ステップＳ１０
３）。最初は、表示位置＝（０，０）、縮小率＝１であ
るので、表示領域は、（０，０）、（０，４７）、（６
３，０）、（６３，４７）を頂点とする長方形となる。
なお、例えば、表示位置＝（１００，１００）、縮小率
＝４（＝２×２）となれば、表示領域は、（１００，１
００）、（１００，１９５）、（２２７，１００）、
（２２７，１９５）を頂点とする長方形となる。表示領
域の特定後、制御手段２０１は、表示領域に対応するア
ドレスのビデオＲＡＭ２０３から、ＲＧＢ値で表わされ
た画像情報を読み出す（ステップＳ１０４）。次に、制
御手段２０１は、６４×４８個の触知ピン１０２を駆動
するため、読み出した表示領域のＲＧＢ値に基づいて、
オン又はオフを表わす６４×４８個の二値データを生成
する二値化処理を実行する（ステップＳ１０５）。

【００２５】ここで、二値化処理について図４を参照し
て詳細に説明する。図４は、二値化処理の動作フロー図
である。二値化処理は基本的には、表示領域について、
背景の画素に対応する触知ピンをオフ、背景より前面に
あると判断される画素に対応する触知ピンをオンにする
ための二値データを生成する処理である。ここで、「前
面」あるいは「前景」の語は、実際に背景の前面の別の
レイヤー上に画素があることを意味するわけではなく、
同一のビットマップ（レイヤー）上にあるが、背景に比
して積極的に情報を表示（存在を主張）しようとする画
素の属性のことを意味するものとする。二値データは、
触知ピンのオン（１）又はオフ（０）を６４×４８個の
触知ピンのそれぞれに対応させたメモリ内のビットマッ
プ（駆動ビットマップ）の形態で表現される。二値化処
理の基本的なロジックは、以下の（１）〜（４）の通り
である。（１）計算量を少なくして高速に処理するた
め、各画素についてＲＧＢ値のそれぞれを合計した「Ｒ
ＧＢ合計値」を、各画素の色・輝度を表わす値とみなす
単純化を行い、その「ＲＧＢ合計値」に基いて二値化処
理の計算を実行する。（２）表示領域の画素の中で、最
も個数が多いＲＧＢ合計値の画素から構成される部分を
背景と判断する（二値化条件自動調節）。（３）背景の
画素のＲＧＢ合計値に基づいた閾値（例えば、ＲＧＢ合
計値に特定のオフセット値を加算（減算）した値）より
大きいＲＧＢ合計値の画素を前景と判断し、その画素を
背景から触知可能に区別するために、背景の画素に対応
する触知ピンをオフ（非駆動状態）、前景の画素に対応
する触知ピンをオン（駆動状態）にする。（４）縮小率
が１より大きく、１つの触知ピンで複数の画素の集合
（正方形状に画素が配置された「画素ブロック」）の情
報を表わす場合には、情報を漏らさず触知可能に表示す
るために、その画素ブロック内の画素の内で少なくとも
１つの画素が前景と判断されれば、その画素を含む画素
ブロックに対応する触知ピンをオンにする。

【００２６】なお、二値化処理を上述のロジックとは異
なるロジックで行うこともできる。例えば、ＲＧＢ合計
値を算出するのではなく、それぞれのＲＧＢ値に基づい
て二値化処理の計算を実行することもできる。このよう
にすると、色彩を厳密に考慮して画素が背景か否かの判
断をすることができるため、触知画面への表示の精度が
向上する。また、背景のＲＧＢ合計値（又はＲＧＢ値）
を１サイクルごとに決定するのではなく、それを一旦決
定すると、画面がどのように変わっても（背景の画素が
最も多いものでなくなっても）それを保持するようにす
ることもできる。このようにすると、表示領域内に背景
の画素が占める割合が少なくなってきても、判断基準で
ある閾値を一定に保つことができるため、安定的に触知
画面を表示させることができる。また、閾値より大きい
ＲＧＢ合計値の画素を前景と判断するのではなく、閾値
より小さいＲＧＢ合計値の画素を前景と判断することも
できる。このようにすると、ＲＧＢ合計値が大きい（明
るい）背景にＲＧＢ値が小さい（暗い）情報が表示され
ている場合に、その情報を適切に表示させることができ
る（反転表示）。また、閾値より大きいＲＧＢ合計値を
有する画素を前景と判断するのみならず、閾値より小さ
い（あるいは閾値から特定の値以上小さい）ＲＧＢ合計
値を有する画素も前景と判断し、積極的に表示させるこ
ともできる。このようにすると、背景のＲＧＢ合計値が
中間的な値である場合に、それより大きいＲＧＢ合計値
の画素のみならず、それより小さいＲＧＢ合計値の画素
も積極的に表示させることができるため、表示領域の有
する情報を漏らさず表示させることができる。これらの
異なる二値化処理のロジックは、モードを切り換えるこ
とによって二値化処理に適用させることができる。

【００２７】まず、制御手段２０１は、表示領域の各画
素についてＲＧＢ値をそれぞれ合計し、各画素のＲＧＢ
合計値を算出する（ステップＳ２０１）。このＲＧＢ合
計値は、上記（１）のロジックの思想の下に、画素の色
・輝度の情報を単純化したものであり、ＲＧＢそれぞれ
の輝度が８ビットで表わされている場合、０〜７６５の
間の値となる。例えば、ＲＧＢそれぞれが０〜２５５
（８ビット）の値で表わされている場合、「Ｒ＝２５
５、Ｇ＝０、Ｂ＝０」の画素と、「Ｒ＝０、Ｇ＝２５
５、Ｂ＝０」の画素と、「Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝２５
５」の画素とは、実際は異なる色であるが、ＲＧＢそれ
ぞれの値を合計すると、いずれの画素の値も２５５とな
るため、同じＲＧＢ合計値の画素として扱われる。次に
制御手段２０１は、同じＲＧＢ合計値を有する画素の個
数を、ＲＧＢ合計値ごとに集計する（ステップＳ２０
２）。すなわち、ＲＧＢ合計値が「０」の画素が幾つ、
「１」の画素が幾つ、…、「７６５」の画素が幾つとい
うように集計する。そして、画素の数が一番多いＲＧＢ
合計値を背景色のものと判断する（ステップＳ２０
３）。ここで、背景色のＲＧＢ合計値を基に、あるＲＧ
Ｂ合計値の画素が背景より前景にあるかどうかを判断す
るために、「閾値」という概念を導入する。この「閾
値」は、背景色の「ＲＧＢ合計値」に「オフセット値」
を加えたものであり、「閾値＝背景色ＲＧＢ合計値＋オ
フセット値」である。すなわち、背景色ＲＧＢ合計値か
らオフセット値だけ正あるいは負の方向にずらされた
（オフセットされた）ＲＧＢ合計値を、前景か否かの判
断基準である「閾値」とするということである。このよ
うに、「閾値」を「背景色ＲＧＢ値」からずらして設定
可能にすることによって、背景色よりＲＧＢ合計値があ
る程度大きい画素であるが、前景としては不適当な画素
を前景の画素と判断しないようにして、不適切な触知ピ
ンがオンとなることを防ぐことができる。また、背景色
ＲＧＢ合計値よりＲＧＢ合計値がある程度小さい画素で
あるが、情報を伝えるように機能している、前景として
適当な画素を前景と判断して、適切に触知ピンをオンに
することもできる。この「オフセット値」は、ディスプ
レイユニット１００のタッチカーソル１０７又はテンキ
ーパッド１０８などを通じて制御手段１５１に入力する
ことができ、シリアルポート１５２及び２０２を通じて
制御手段２０１に送られる。「オフセット値」は、正負
いずれの値も取ることができ、ＲＧＢ合計値が０〜７６
５の範囲である場合は、−７６５〜＋７６５の範囲とす
ることができる。ただし、「閾値」は「ＲＧＢ合計値」
のとり得る範囲内である必要があるため、「閾値」が最
少のＲＧＢ合計値である０より小さくなった場合は「閾
値」は「０」とされ、また、「閾値」が最大のＲＧＢ合
計値である７６５より大きくなった場合は「閾値」は
「７６５」とされる。「オフセット値」はデフォールト
では「０」に設定されており、この場合、「背景色ＲＧ
Ｂ合計値」が基準となる。なお、「オフセット値」をユ
ーザが入力するのではなく、「閾値」そのものをユーザ
が入力することができるようにすることもできる。この
場合、制御手段２０１による背景色の推測は閾値に反映
されないが、ユーザは自己の判断によって閾値を任意に
設定できる。

【００２８】制御手段２０１は、表示領域内のすべての
画素について、それぞれの画素のＲＧＢ合計値が背景色
ＲＧＢ合計値と等しいかどうかを判断する（ステップＳ
２０５）。当該画素のＲＧＢ合計値が背景色ＲＧＢ合計
値と等しければ、制御手段２０１は、その画素は背景の
一部と判断し、各画素が前景か否かを表わすメモリ内の
ビットマップ（前景ビットマップ）の当該画素に対応す
るビット（前景ビット）を「０」にセットする（ステッ
プＳ２０６）。一方、当該画素のＲＧＢ合計値が背景色
ＲＧＢ合計値と等しくなければ、次に制御手段２０１
は、当該画素のＲＧＢ合計値が閾値より大きいかどうか
を判断する（ステップＳ２０７）。ここで、当該画素の
ＲＧＢ合計値が閾値より大きければ、制御手段２０１
は、その画素を前景と判断し、前景ビットマップの当該
画素に対応する前景ビットを「１」にセットする。すな
わち、ある画素のＲＧＢ合計値が「背景色ＲＧＢ合計
値」と等しくなく（背景でなく）、かつ「閾値」より大
きければ、制御手段２０１は、その画素は前景であると
判断する。一方、当該画素のＲＧＢ合計値が閾値より大
きくなければ、制御手段２０１は、その画素を背景と判
断し、前景ビットマップの当該画素に対応する前景ビッ
トを「０」にセットする（ステップＳ２０８）。

【００２９】なお、上述の説明のように、「閾値」より
大きい「ＲＧＢ合計値」を有する画素を前景と判断する
ロジックは、暗い背景に明るい画素で情報を表示するよ
うに構成されたＰＣ２００の画面を触知画面に表示する
のに有効である。一方、明るい背景に暗い画素で情報を
表示するように構成されたＰＣ２００の画面を触知画面
に表示するためには、上記とは逆に、「閾値」より小さ
い「ＲＧＢ合計値」を有する画素を前景と判断するロジ
ックの使用が有効である。従って、いずれの画面の構成
にも適切に対応するために、両方のロジックを切り替え
られるようにすることができる。

【００３０】以上で、画素単位で、それが前景か否かが
判断されたが、次に、制御手段２０１は、画素に対応す
る触知ピンをオンにするかオフにするかの判断を開始す
る。制御手段２０１は、すべての触知ピンについて、そ
れぞれの触知ピンに対応する画素ブロック内に、前景
（前景ビットが「１」）である画素があるかどうかを判
断する（ステップＳ２０９）。ある画素ブロック内に前
景である画素があれば、制御手段２０１は、その画素ブ
ロックに対応する触知ピンをオンにすると判断し、各触
知ピンがオンかオフかを表わすメモリ内のビットマップ
（駆動ビットマップ）の当該触知ピンに対応するビット
（駆動ビット）を「１」にセットする（ステップＳ２１
０）。一方、ある画素ブロック内に前景である画素がな
ければ、制御手段２０１は、その画素ブロックに対応す
る触知ピンをオフにすると判断し、駆動ビットマップの
当該触知ピンに対応する駆動ビットを「０」にセットす
る（ステップＳ２１１）。駆動ビットマップは、請求項
記載の触知ピン駆動二値データに内容的に対応する。

【００３１】二値化処理の結果の例を図５に示す。図５
は、左側にＰＣ２００のディスプレイの画面の画素（８
×８）の状態を、右側にそれに対応する触知ピン（８×
８）の状態を、「縮小率＝１」（上側）及び「縮小率＝
４」（下側）の場合について示した図である。図で黒く
示した画素は前景の画素、黒く示した触知ピンはオン
（駆動状態）の触知ピンを表わす。縮小率＝１の場合
は、１個の画素に１個の触知ピンが対応しており、前景
の画素に対応する触知ピンがオンとなっている。縮小率
＝４の場合は、４個（２×２個）の画素からなる画素ブ
ロックに１個の触知ピンが対応しており、前景の画素を
１個でも含む画素ブロックに対応する触知ピンがオンと
なっている。例えば、（ｘ，ｙ）＝（０〜１，０〜１）
の画素ブロック内には前景の画素が存在しないので、そ
の画素ブロックに対応する（ｘ，ｙ）＝（０，０）の触
知ピンはオフとなっている。一方、（ｘ，ｙ）＝（２〜
３，０〜１）の画素ブロック内には前景の画素（ｘ，
ｙ）＝（３，１）が存在するので、その画素ブロックに
対応する（ｘ，ｙ）＝（１，０）の触知ピンはオンとな
っている。なお、図６に、点図触知セル（一単位）１０
１ａの触知ピン１０２のオン・オフの状態を表わす外観
の斜視図を示す。図６の上側の図は、全ての触知ピンが
オフの状態を表わす。この状態では、全ての触知ピンが
点図表示面に引き込まれている。図６の下側の図は、図
５の「縮小率＝１」の例における図形を表わす触知ピン
の状態を表わす。この状態では、オンの状態の触知ピン
が点図表示面から上方に飛び出しており、図形を触知可
能に表示している。

【００３２】制御手段２０１は、表示領域内のすべての
画素について上述の二値化処理が終了したかどうかを確
認する（ステップＳ２１２）。すべての画素について処
理が終了してなければ、制御手段２０１は、手順をステ
ップＳ２０５に戻し、残りの画素についての二値化処理
を続行させる。一方、すべての画素について処理が終了
していれば、制御手段２０１は、１サイクルの二値化処
理を終了したと判断し、図３の次の手順（ステップＳ１
０６）に処理を進行させる。以上で、図４に基づいた二
値化処理の詳細な説明を終了する。

【００３３】二値化処理の完了後、制御手段２０１は、
駆動ビットマップの値をシリアルポートで転送するため
に配列した触知ピン駆動二値データを生成し、それをデ
ィスプレイユニット１００内の制御手段１５１に送信す
る（ステップＳ１０６）。なお、この触知ピン駆動二値
データには、モード、表示位置、縮小率等を点字ピン１
０６で表わすための点字駆動データを付加することもで
きる。制御手段１５１は、触知ピン駆動二値データを受
信し、それに含まれる駆動ビットマップに基づいて、点
図触知画面駆動出力Ｉ／Ｆ １５７を通じて、点図触知
画面１０１内のそれぞれの触知ピン１０２をアドレス指
定して適切な駆動電圧を加えることによって、それぞれ
の触知ピン１０２をオン又はオフに駆動する（ステップ
Ｓ１０７）。点図触知画面１０１は、触知ピン駆動二値
データに基づいて、触知ピン１０２のオン・オフによっ
て表示領域を触知可能に表示する（ステップＳ１０
８）。なお、触知ピン駆動二値データに点字駆動データ
が付加されている場合は、制御手段１５１は、点字駆動
データに基づき、点字表示駆動出力Ｉ／Ｆ １５８を介
して適切な点字ピン１０６をオン又はオフに駆動する。
図６の下側の図は、点図触知セル（一単位）１０１ａが
図形を表示している状態を表わしている。これで、電源
投入直後の初期設定である表示位置（０，０）、縮小率
＝１の表示領域が、点図触知画面１０１に表示されたこ
とになる。

【００３４】次に、制御手段１５１は、上側タッチパネ
ル１０３からの左右のスクロール指示を上側タッチパネ
ル入力Ｉ／Ｆ １５３を通じて、右側タッチパネル１０
４ａからの上下スクロール指示を右側タッチパネル入力
Ｉ／Ｆ １５４ａを通じて、及び、左側タッチパネル１
０４ｂからの上下スクロール指示を左側タッチパネル入
力Ｉ／Ｆ １５４ｂを通じて入力する（ステップＳ１０
９）。これによって入力されたスクロール指示の数値
（逆方向の場合は負の数値となる）に対応する画素数だ
け、上下又は左右方向に表示領域をスクロールさせるこ
とになる。次に、制御手段１５１は、テンキーパッド１
０８からの縮小率指示又はスクロール指示をテンキーパ
ッド入力Ｉ／Ｆ １５６を通じて入力する（ステップＳ
１１０）。縮小率指示は、段階的に縮小率を増加させる
ための特定のキーのキーストローク、及び段階的に縮小
率を減少させるための他の特定のキーのキーストローク
によって入力される。スクロール指示は、上下左右の４
方向にそれぞれ対応する特定のキーのキーストロークに
よって入力される。テンキーパッド１０８からのスクロ
ール指示は、１回のキーストロークで１触知ピン分だけ
画像を移動させるように構成することができるため、表
示位置の微調整に適している。なおテンキーパッド１０
８からは、縮小率指示及びスクロール指示以外に、閾値
を調整するためのオフセット値、種々のモードの切換指
示なども入力することができる。また、それらの縮小率
指示等は、タッチカーソル１０７からタッチカーソル入
力Ｉ／Ｆ１５５を介して入力することも可能である。そ
の次に、制御手段１５１は、入力されたスクロール指示
及び縮小率をＰＣ２００の制御手段２０１に送信する
（ステップＳ１１１）。

【００３５】制御手段２０１は、スクロール指示・縮小
率を制御手段１５１から受信し、それに基いて表示位置
・縮小率を変更する（ステップＳ１１２）。すなわち、
制御手段２０１は、受信したスクロール指示の数値の定
数倍を現時点の表示位置に加えることによって表示位置
を更新し、受信した縮小率で現時点の縮小率を置き換え
ることによって縮小率を更新する。なお、スクロール指
示の数値にかける定数は、好適には、タッチパネル上で
指を動かした距離だけ点図触知画面１０１に表わされた
画像がスクロールするように定められる。従って、縮小
率が変更されると、その定数もそれに応じて変更される
（縮小率の平方根の逆数に比例する）。このように定数
を定めると、タッチパネル上であたかも画像そのものを
指で動かしているような、非常に良好な操作性が得られ
る。その後、制御手段２０１は、手順をステップＳ１０
３に戻し、更新された表示位置・縮小率に基づいて、新
しい表示領域を特定する。これによって、タッチパネル
に入力されたスクロール指示に従って表示領域がスクロ
ールされ、テンキーパッド１０８に入力された縮小率指
示に従って表示領域の縮小率が変更される。以上で、Ｐ
Ｃ２００のディスプレイの表示領域の点図表示から、ス
クロール・縮小率の指示の入力、そしてスクロール・縮
小率更新の実行に至る１サイクルが完了したことにな
る。制御手段２０１及び１５１は、これ以降、ステップ
Ｓ１０３〜Ｓ１１２を反復して実行し、点図触知画面１
０１のリフレッシュを継続する。この実施の形態では、
ＰＣ２００にセレロン（登録商標）５００ＭＨｚ程度の
ＣＰＵを使用している場合、０．２秒で１サイクルを実
行することが可能であった。すなわち、毎秒５回の画面
リフレッシュが行われることになり、ＰＣ２００のディ
スプレイの表示画面を、ほぼリアルタイムに点図表示す
ることが可能になった。

【００３６】点図表示のサイクルが継続している間に、
ＰＣ２００で動作しているアプリケーションの応答によ
って、アクティブなウィンドウの内容が変化した場合、
その変化は直ちに点図触知画面１０１に反映される。ま
た、複数のアプリケーションを動作させている場合にア
クティブなウィンドウを切り換えると、直ちに新たにア
クティブになったウィンドウが表示対象領域とされ、そ
の内部の内容が点図触知画面１０１に表示される。この
際好適には、制御手段２０１の二値化アプリケーション
は、それぞれのウィンドウごとに表示位置及び縮小率を
保持しており、再びアクティブになったウィンドウを、
前回表示されていたときの表示位置及び縮小率で点図触
知画面１０１に表示させる。これによって、複数のアプ
リケーションを切り換えて表示させる場合でも、そのア
プリケーションでの直前のイメージと同じイメージで点
図表示を開始させることができ、触知画面の一貫した理
解が容易になる。

【００３７】上述の実施の形態の説明においては、二値
化処理はＰＣ２００側で実行される。すなわち、二値化
アプリケーションをＰＣ２００にインストールし、ＰＣ
２００の制御手段２０１のＣＰＵによって実行させる。
このような構成にすると、ある程度の計算量を必要とす
る二値化処理を、ディスプレイユニット１００の制御手
段１５１のＣＰＵとは分散して、ＰＣ２００の制御手段
２０１のＣＰＵによって実行させるため、それぞれのＣ
ＰＵに計算負荷が分散されることによって点図触知ディ
スプレイシステム１０全体として処理の高速化を図るこ
とができる。また、ＰＣ２００からディスプレイユニッ
ト１００に伝送する画面に関するデータも、データ量の
小さい、表示領域のみについての二値化処理した触知ピ
ン駆動二値データとすることができるため、データの伝
送処理を高速化することができる。

【００３８】一方、ディスプレイユニット１００側で二
値化処理を行うことも可能である。この場合、ＰＣ２０
０からのビデオ信号をディスプレイユニット１００が取
得し、それに基いて画像情報をディスプレイユニット１
００内で再構成した後に当該画像情報を二値化処理する
構成も可能である。この構成では、ＰＣ２００に二値化
アプリケーションをあらかじめインストールしておく必
要はなく、ディスプレイユニット１００は純然たるディ
スプレイと同様に単体で動作することができる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によると、電圧印
加により湾曲変位する圧電素子片の自由端によって点図
表示面に対して上下に駆動され、及び、上下変位により
情報を触知可能に表示する触知ピンをマトリクス状に配
列したものを基体に保持してなる点図触知画面であっ
て、コンピュータ画面の中の表示領域を表示するための
点図触知画面を有し、１つの触知ピンに対応させる表示
領域内の画素ブロックの画素の数である縮小率を、１対
１表示と全体表示のそれぞれに対応する数値の間でユー
ザに指定させ、コンピュータ画面の中での表示領域のｘ
方向位置及びｙ方向位置をユーザに指定させ、ユーザに
指定された表示領域に対応するコンピュータ画面の画像
情報を指定画像情報として取得し、取得された指定画像
情報に基づいて、特定された表示領域の画像イメージ
を、触知ピンのそれぞれの変位の上下に対応する二値に
よって表わすための触知ピン駆動二値データを生成し、
生成された触知ピン駆動二値データに基づいて、触知ピ
ンのそれぞれに適切な上下変位を生じさせる電圧を、触
知ピンのそれぞれに対応する圧電素子片に印加すること
によって触知ピンを駆動するため、点図触知ディスプレ
イシステムの装置を小型軽量に構成でき、点図触知画面
を入力に迅速に応答させることができ、縮小率の変更に
より、コンピュータ画面の全体の中から所望の位置に迅
速にアクセスでき、その所望の位置の情報を迅速・正確
に触知可能に表示することができるという効果が得られ
る。また本発明は、視覚障害者のためにコンピュータ等
のディスプレイ上の図形情報を触知可能に表示するとい
う、従来事実上不可能であった機能を実現することによ
り、上記の技術的な効果のみならず、視覚障害者への情
報のバリアーをなくすことができるという社会的な意義
も有する。

【００４０】請求項２に記載の発明によると、二値化手
段は、取得された指定画像情報に基づいて、触知ピンの
それぞれに対応させられる画素ブロックのそれぞれにつ
いて、当該画素ブロックのそれぞれを構成する画素のＲ
ＧＢ値を所定の閾値と所定の方法で比較することによっ
て、当該触知ピンのそれぞれの変位の上下を決定するた
め、画素ブロック単位でなく、より細かい画素単位で判
断することができ、閾値及び比較方法の設定により、コ
ンピュータ画面が有する画像情報を可能な限り落とすこ
となく、触知ピンのオン／オフの二値によって適切に表
示することができるという効果が得られる。

【００４１】請求項３に記載の発明によると、二値化手
段は、取得された指定画像情報に基づいて、表示領域を
構成する画素のそれぞれについてのＲＧＢ値を所定の方
法で処理することによって、当該表示領域の背景色のＲ
ＧＢ値を推定し、取得された指定画像情報に基づいて、
触知ピンのそれぞれに対応させられる画素ブロックのそ
れぞれについて、当該画素ブロックのそれぞれを構成す
る画素のＲＧＢ値を推定された背景色のＲＧＢ値と所定
の方法で比較することによって、当該触知ピンのそれぞ
れの変位の上下を決定するため、コンピュータ画面の背
景色を自動的に推定させることができ、推定された背景
色に基づいて画素が背景か否かを高精度で判断でき、画
像情報を極めて良好に保持した触知可能な二値データを
コンピュータ画面から自動的かつ高精度に抽出できると
いう効果が得られる。

【００４２】請求項４に記載の発明によると、ＲＧＢ値
に代えて、ＲＧＢそれぞれの輝度を表わす値を合計した
ＲＧＢ合計値を使用するため、ＲＧＢそれぞれ３つのデ
ータを、ＲＧＢ合計値としての単一のデータであるが、
画素の色・輝度等を良好に表わすことができるデータに
単純化することにより、二値化処理のロジックを単純化
でき、二値化処理の計算量を効果的に削減でき、点図触
知画面のリフレッシュを高速に実行でき、コンピュータ
画面の変化への点図触知画面の追従を高速にできるとい
う効果が得られる。

【００４３】請求項５に記載の発明によると、点図触知
画面、縮小率指定手段、ｘ方向位置指定手段、ｙ方向位
置指定手段、及び触知ピン駆動手段は、点図を触知可能
に表示するための装置であるディスプレイユニットに設
けられ、指定画像情報取得手段及び二値化手段は、コン
ピュータ画面を提供するコンピュータに設けられ、表示
領域特定手段の全部あるいは一部は、ディスプレイユニ
ット及び／又はコンピュータに設けられ、ディスプレイ
ユニットとコンピュータは情報伝送可能に接続されてい
るため、触知可能な出力、縮小率及び位置の指定の入力
を一体の装置で行うことができることによって良好な操
作性を得ることができ、ある程度の計算量を必要とする
二値化処理をコンピュータのＣＰＵ処理能力を利用して
ディスプレイユニットとは分散して実行させることによ
って、システム全体として処理の高速化を行うことがで
き、データ量の小さい、表示領域のみについての二値化
処理した触知ピン駆動二値データをコンピュータからデ
ィスプレイユニットに伝送すればよいため、データの伝
送処理を高速化することができ、画面のリフレッシュの
高速化を行うことができるという効果が得られる。

【００４４】請求項６に記載の発明によると、表示領域
は、コンピュータ画面の中のアクティブなウィンドウ内
にあることを特徴とし、それぞれのウィンドウごとに縮
小率、ｘ方向位置、及びｙ方向位置をウィンドウ属性と
して記憶し、ウィンドウが切り換えられたときに、アク
ティブとなったウィンドウの縮小率、ｘ方向位置、及び
ｙ方向位置を記憶されたウィンドウ属性から読み出し、
それらで表示領域の縮小率、ｘ方向位置、及びｙ方向位
置を置き換えるため、複数アプリケーションを切り換え
て使用する場合に、アクティブなアプリケーションのウ
ィンドウ以外が表示されないことによって、ユーザは必
要な情報に集中的にアクセスでき、かつ、アプリケーシ
ョンを切り換えた場合に、そのアプリケーションでの直
前のイメージと同じイメージで点図表示を開始させるこ
とができ、ユーザは触知画面の一貫した理解が非常に容
易になるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を構成するディスプレイユ
ニット１００の斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態である点図触知ディスプレ
イシステム１０のシステム構成図である。

【図３】ディスプレイユニット１００及びＰＣ２００に
おける処理を表わす動作フロー図である。

【図４】ＰＣ２００で実行される二値化処理の詳細な動
作フロー図である。

【図５】ＰＣ２００のディスプレイの画面の画素の状
態、及びそれに対応するディスプレイユニット１００の
触知ピンの状態を、縮小率＝１及び４の場合について示
した図である。

【図６】点図触知セル（一単位）１０１ａの触知ピン１
０２のオン・オフの状態を表わす外観の斜視図である。

【符号の説明】

１０ 点図触知ディスプレイシステム １００ ディスプレイユニット １０１ 点図触知画面 １０１ａ 点図触知セル（一単位） １０２ 触知ピン １０２ａ 触知ピン（非駆動状態） １０２ｂ 触知ピン（駆動状態） １０３ 上側タッチパネル １０４ａ 右側タッチパネル １０４ｂ 左側タッチパネル １０５ 点字ユニット １０６ 点字ピン １０６ａ 点字ピン（非駆動状態） １０６ｂ 点字ピン（駆動状態） １０７ タッチカーソル（プッシュ式スイッチ） １０８ テンキーパッド １５１ 制御手段 １５２ シリアルポート １５３ 上側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ １５４ａ 右側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ １５４ｂ 左側タッチパネル入力Ｉ／Ｆ １５５ タッチカーソル入力Ｉ／Ｆ １５６ テンキーパッド入力Ｉ／Ｆ １５７ 点図触知画面駆動出力Ｉ／Ｆ １５８ 点字表示駆動出力Ｉ／Ｆ ２００ ＰＣ ２０１ 制御手段 ２０２ シリアルポート ２０３ ビデオＲＡＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 英一 東京都港区浜松町２丁目４番１号 宇宙開 発事業団内 (72)発明者 八木 陽平 東京都港区浜松町２丁目４番１号 宇宙開 発事業団内 (72)発明者 王 成龍 埼玉県比企郡小川町小川1004 ケージーエ ス株式会社内 (72)発明者 洪 理樹 埼玉県比企郡小川町小川1004 ケージーエ ス株式会社内 (72)発明者 鈴木 義則 埼玉県比企郡小川町小川1004 ケージーエ ス株式会社内 Ｆターム(参考） 5E501 AC15 BA11 CA10 FA14 FB04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧印加により湾曲変位する圧電素子片
   の自由端によって点図表示面に対して上下に駆動され、
   及び、上下変位により情報を触知可能に表示する触知ピ
   ンをマトリクス状に配列したものを基体に保持してなる
   点図触知画面であって、コンピュータ画面の中の表示領
   域を表示するための点図触知画面と、 １つの触知ピンに対応させる前記表示領域内の画素ブロ
   ックの画素の数である縮小率を、１対１表示と全体表示
   のそれぞれに対応する数値の間でユーザに指定させる縮
   小率指定手段と、 前記コンピュータ画面の中での前記表示領域のｘ方向位
   置をユーザに指定させるｘ方向位置指定手段と、 前記コンピュータ画面の中での前記表示領域のｙ方向位
   置をユーザに指定させるｙ方向位置指定手段と、 指定された前記縮小率、指定された前記ｘ方向位置、及
   び指定された前記ｙ方向位置によって前記表示領域を特
   定する表示領域特定手段と、 特定された前記表示領域に対応する前記コンピュータ画
   面の画像情報を指定画像情報として取得する指定画像情
   報取得手段と、 取得された前記指定画像情報に基づいて、特定された前
   記表示領域の画像イメージを、前記触知ピンのそれぞれ
   の変位の上下に対応する二値によって表わすための触知
   ピン駆動二値データを生成する二値化手段と、 生成された前記触知ピン駆動二値データに基づいて、前
   記触知ピンのそれぞれに適切な上下変位を生じさせる電
   圧を、当該触知ピンのそれぞれに対応する圧電素子片に
   印加することによって前記触知ピンを駆動する触知ピン
   駆動手段と、を有することを特徴とする点図触知ディス
   プレイシステム。
2. 【請求項２】 前記二値化手段は、 取得された前記指定画像情報に基づいて、前記触知ピン
   のそれぞれに対応させられる前記画素ブロックのそれぞ
   れについて、当該画素ブロックのそれぞれを構成する画
   素のＲＧＢ値を所定の閾値と所定の方法で比較すること
   によって、当該触知ピンのそれぞれの変位の上下を決定
   する第１の触知ピン駆動決定手段を含むことを特徴とす
   る請求項１に記載の点図触知ディスプレイシステム。
3. 【請求項３】 前記二値化手段は、 取得された前記指定画像情報に基づいて、前記表示領域
   を構成する画素のそれぞれについてのＲＧＢ値を所定の
   方法で処理することによって、当該表示領域の背景色の
   ＲＧＢ値を推定する背景色推定手段と、 取得された前記指定画像情報に基づいて、前記触知ピン
   のそれぞれに対応させられる前記画素ブロックのそれぞ
   れについて、当該画素ブロックのそれぞれを構成する画
   素のＲＧＢ値を推定された前記背景色のＲＧＢ値と所定
   の方法で比較することによって、当該触知ピンのそれぞ
   れの変位の上下を決定する第２の触知ピン駆動決定手段
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の点図触知ディ
   スプレイシステム。
4. 【請求項４】 前記ＲＧＢ値に代えて、ＲＧＢそれぞれ
   の輝度を表わす値を合計したＲＧＢ合計値を使用するこ
   とを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の点
   図触知ディスプレイシステム。
5. 【請求項５】 前記点図触知画面、前記縮小率指定手
   段、前記ｘ方向位置指定手段、前記ｙ方向位置指定手
   段、及び前記触知ピン駆動手段は、点図を触知可能に表
   示するための装置であるディスプレイユニットに設けら
   れ、 前記指定画像情報取得手段及び前記二値化手段は、前記
   コンピュータ画面を提供するコンピュータに設けられ、 前記表示領域特定手段の全部あるいは一部は、前記ディ
   スプレイユニット及び／又は前記コンピュータに設けら
   れ、 前記ディスプレイユニットと前記コンピュータは情報伝
   送可能に接続されていることを特徴とする請求項１ない
   し４のいずれかに記載の点図触知ディスプレイシステ
   ム。
6. 【請求項６】 前記表示領域は、前記コンピュータ画面
   の中のアクティブなウィンドウ内にあることを特徴と
   し、 それぞれのウィンドウごとに前記縮小率、前記ｘ方向位
   置、及び前記ｙ方向位置を記憶するウィンドウ属性記憶
   手段と、 ウィンドウが切り換えられたときに、アクティブとなっ
   たウィンドウの縮小率、ｘ方向位置、及びｙ方向位置を
   前記ウィンドウ属性記憶手段から読み出し、それらで前
   記表示領域の前記縮小率、前記ｘ方向位置、及び前記ｙ
   方向位置を置き換える表示領域属性更新手段と、を更に
   有する請求項１ないし５のいずれかに記載の点図触知デ
   ィスプレイシステム。