JPH03129386A

JPH03129386A - 表示装置及び該装置を有する電子機器システム

Info

Publication number: JPH03129386A
Application number: JP26634689A
Authority: JP
Inventors: Yoji Furuya; 陽二古谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1991-06-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は機械的凹凸による画像を表示する表示装置及び
該装置を有する電子機器システムに関するものである。

［従来の技術］従来、盲人用のための触覚による表示装置は、例えば多
数のビンをマトリクス状に配置しておいて、各々のビン
を出し入れすることにより、文字や平面図形を表示して
いた。

このような製品の１つとして、「オブタコン」（キャノ
ン株式会社の登録商標）と呼ばれるシステムがある。こ
のシステムでは、小型の光学読取装置で読み取った本の
一部の文字列に対応して、そのビン配置板上のビンの出
し入れを制御するものである。そして、盲人がその上を
触ることで文字を読む、といった装置であった。

［発明が解決しようとしている課題］しかしながら、上記従来例では、ビンの出し入れによっ
て表示を行なうので、機構的に大げさにならざるをえず
、そのためビンを並べた平面のドツト数も粗かった。

本発明はかかる課題を解決するとともに、簡単な構成で
文字や図形を接触により知覚できる像として表示するこ
とが可能な表示装置及び該装置を有する電子機器システ
ムを提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］この課題を解決する本発明の表示装置は以下に示す構成
を備える。すなわち、表裏で極性の異なる弾性磁気シートと、該弾性磁気シー
トの背後に位置し、表示ドツト毎に前記磁性シートに対
して垂直方向の磁場を発生させる磁場発生部をマトリク
ス状に並べた板部からなる。

また、本発明の電子機器システムは、表示装置を有する電子機器システムにおいて、前記表示
装置は、表裏で極性の異なる弾性磁気シートと、該弾性
磁気シートの背後に位置し、表示ドツト毎に前記磁性シ
ートに対して垂直方向の磁場を発生させる磁場発生部を
マトリクス状に並べた板部を備え、当該表示装置に表示
する画像を展開するメモリと、該メモリに展開された画
像情報に基づいて前記板部の個々の磁場発生部を駆動す
る駆動手段とを備える。

［作用コかかる本発明の表示装置の構成において、板部にマトリ
クス状に並べられた磁場発生部から発生する磁場でもっ
て、前面に位置する弾性磁気シートに凹凸を発生させる
。

また、本発明の電子機器システムにおいては、メモリに
展開された画像情報に基づいて、板部にマトリクス状に
並べられた磁場発生部を駆動する。そして、これによっ
て発生する磁場でもって、前面に位置する弾性磁気シー
トに凹凸を発生させる。

［実施例］以下、添付図面に従って本発明に係る実施例を詳細に説
明する。

くシステム構成の説明〉第１図は本実施例のシステムのブロック概略図である。

ユーザーはキーボード１からデータを入力すると、パソ
コン本体２で処理が実行され、処理結果は、デイスプレ
ィ装置３に表示されるという経過をとる。

パソコン本体２は、制御や各種処理を実行する中央処理
装置（以下ＣＰＵと言う）４をはじめ、メモリ５やプロ
グラムファイルやデータファイルを大量に記憶保存可能
な外部記憶装置９を備えている。メモリ５は更に、プロ
グラムや文字フォントを貯蔵しているリードオンリメモ
リＣ以下ＲＯＭという）６、外部記憶装置９中のプロプ
ラムファイルをロードしてセットするため、或いはメモ
リのワーク用としてのランダムアクセスメモリ（以下Ｒ
ＡＭと呼ぶ）７、デイスプレィ表示用のビデオＲＡＭ　
（以下ＶＲＡＭと呼ぶ）８からなる。

一方、デイスプレィ装置３も制御用のＣＰＵｌ０、メモ
リ１１、電気信号によりその表面が凸凹に振動する振動
膜１５、そしてその振動膜１５を駆動するための通電回
路１４からなる。尚、メモリ１１はＣＰＵ　１０が処理
するためのプログラムの入ったＲＯＭ１２、メモリワー
ク用のＲＡＭｌ３からなる。

上述した構成において、パーソナルコンピュータ本体２
内のＶＲＡＭ８に文字列のパターン群を展開する。そし
て、このＶＲＡＭ８のメモリ空間を振動膜１５そのもの
と見たてて、対応する位置を振動させる。すなわち、振
動膜１５を触ることで、文字や図形等を感じ取ることを
可能にしようとするものである。

く振動膜の説明（第２図〜第５図）〉第２図（Ａ）は実施例における振動膜１５の断面図であ
る。

上から、保護膜２０、磁性ゴムシート２１、スポンジ層
２２、シートコイル層２３そして基板２４で構成される
。シートコイル層２３内のシートコイルで発生する磁力
によるひっばり力、反発力によって磁性ゴムシート２１
が振動する。

第２図（Ｂ）は磁性ゴムシート２１の詳細を示す概念図
である。磁性ゴムシート２１中には、磁性体の微粉末２
５が含まれており、しかも、シート平面の垂直方向にＮ
極Ｓ極に磁化がそろっている。換言すれば、この磁性ゴ
ムシート２１の表裏のいずれかががＮ極でいずれかがＳ
極となっている。そのため、シートコイル層２３の成る
位置で垂直方向に磁場を発生させると、その磁性ゴムシ
ート２１の対応する位置にひっばり力或いは反発力が生
まれる。特に、この磁場の磁力方向を連続して変化させ
るようにすると、磁性ゴムシート上の対応する位置は、
・・・−ひっばりカー反発カーひっばり力→反発力→・
・・と交互に逆方向の力を受けることから、その位置は
振動することになる。

第３図はシートコイル層２３の一部回路図である。シー
トコイル層２３の回路は、ＩＣ等半導体製作と同様の技
法で製造される。

図中、３０は横結線、３１は縦結線、３２は単体のシー
トコイルである。このシートコイル３２が最小表示単位
、すなわち、接触によって知覚できるドツトに相当する
。また、図示では、コイルの巻き数は３回になっている
が、シートコイルを重ねることで、巻き数を大幅に増や
すことができる。

第４図は、通電回路１４の働きにより単体のシートコイ
ル３２に流れる、パルス状の振動電流の説明図である。

どのようなタイミングで流れるかについては、後述のフ
ローチャートで説明するが、上述した原理に基づいたデ
イスプレィ装置３ヘの表示例を第５図に示す。尚、図示
で１文字列４０は振動しているのであって、当然ながら
実際には目には見えない。要するに、図示の様に、本実
施例のデイスプレィ装置３は、手を触れて読むものであ
る。

く動作処理手順の説明（第６図）〉次に、本実施例の動作を第６図に示すフローチャートに
従って説明する。尚、第６図に示すフローチャートに係
るプログラムメモリ１１のＲＯＭ１２内に記憶されてい
るものである。

デイスプレィ装置３の電源をオンすることで、このプロ
グラムの実行が開始される。また、説明が前後するが、
実施例のデイスプレィのドツト数は縦がＮドツト、横が
Ｎドツトとし、且つパーソナルコンピュータ本体２側の
ＶＲＡＭ８もＭＸＮドツトであるものとして説明する。

先ず、ステップＳ１で変数ｍ（スキャンするライン数を
示すポインタ）に初期値として“１”をセットする。

次にステップＳ２で、電源がＯＦＦにされたかチエツク
し、ＹＥＳなら表示プログラムを終了す６、ＮＯならば
、ステップＳ３で、ＶＲＡＭ５上の画面設定の第ｍライ
ン上で、ＯＮになっているドツトをすべて確認し、ステ
ップＳ４でシートコイル層２３の第ｍライン上で、ステ
ップＳ３で確認したＯＮになっているドツトに相当する
すべての単体のシートコイル３２に、第４図で説明済み
のパルス上の振動電流を通電する。なお、この通電は、
通電回路１４の働きによる。そして次のステップＳ５で
変数ｍに“ｌ”を加算し、ステップＳ６で変数ｍが画面
の縦方向のドツト数Ｍより大きいかチエツクする。Ｎｏ
ならばステップＳ２の直前に戻って、表示対象のライン
を順次行使していって表示していく処理を行なう。そし
て、この間、変数ｍが最大ライン数Ｍより大きくなった
と判断した場合には、ステップＳ７に進んで、変数ｍを
“ｌ”に初期化する。こうして、第１ラインから第Ｍラ
インまでの表示処理が電源オンになっている間、繰り返
されることになる。

表示内容を変更する場合には、パーソナルコンピュータ
本体側で例えば、次頁表示キーを押下することで、次の
頁の文書の文字パターンをそのＶＲＡＭ８に展開するこ
とで達成できる。

〈他の実施例の説明（第７図、第８図）〉上述した実施
例では、振動する電流を１ライン毎にシートコイル３２
単体に流すことで、その位置の磁性ゴムシートを振動さ
せる例を説明したが、連続した振動電流を単体のシート
コイルに流し続けるようにするようにしても良い。この
場合、第７図に示すように、シートコイル３２のそれぞ
れから更に１本づつの結線を引き出す構造にすることで
、別々に連続して振動電流が流せるようにする。

更には、各シートコイル３２にプラス或いはマイナスの
直流電流を流し続け、表示面上に静的な凹凸を形成する
ようにしても良い。この場合には、第７図の構成に加え
て、個々のシートコイル３２から更に１本づつの結線を
引き出す構造し、各々を全く独立に、直流電流を流せる
ようにする。通電回路１４は、ＣＰＵｌ０から指令のな
い限り、多数の単体のシートコイル３２に同時に連続直
流電流を流し続ける構造にする。

このとき流す直流電流をプラスかマイナス、あるいは電
流なしの三段階だけではなくて、更に直流電流の大きさ
も、１０段階程度に細かく調節することで、振動膜１５
上に滑らかなレリーフ像を形成することもできる。また
、さらにパソコン側からの指令によってレリーフ像をゆ
っくり変形させることもできるので“ムクムク動く彫物
”も可能である。

上述した実施例では、いずれも振動膜１５上に凹凸の画
像を形成し、それに盲人が指で触れて、画像を知覚する
例だったが、振動膜２５を音波の領域の振動数で振動さ
せて、スピーカー代わりに音を発生することもできる。

しかもこの場合、従来のスピーカのように振動膜１５の
前面が同一波形、同一位相で振動する必要はなく、振動
膜１５の各部分が自由な波形、自由な位相で振動できる
ので、従来前えられなかった新しい音の空間を形成でき
る可能性がある。

例えば、第８図は太鼓がばちでたたかれた瞬間を再現し
ようとして、振動膜１５の表面が特殊な振動を行ってい
るところの断面図を示している。

以上説明した様に本実施例によれば、比較的簡単な構成
で成る程度の広さを持った触覚用の表示装置が提供でき
る。従って、文字記号は勿論、図形等も表示することが
可能となる。

また、表示内容であるが、通常の視覚用の表示装置と同
様にＶＲＡＭに展開した画像を表示するので、ワードプ
ロセッサ等で作成した文書の他に図形等を表示対象とす
ることもできる。

尚、実施例では、パーソナルコンピュータ本体２のＶＲ
ＡＭ８にはキーボード１や外部記憶装置９よりの文書の
文字パターンを展開するとものとして説明したが、これ
のみに限定されるものではない。例えばイメージスキャ
ナで読み取った原稿（文書や線画等）画像であっても良
いからである。また、パーソナルコンピュータ２とデイ
スプレィ装置３とは別々の構成としたが、これらは−体
であっても構わないのは勿論である。

また、デイスプレィ装置３には表示しようとするイメー
ジデータを転送するものと説明したが、デイスプレィ装
置３側に文字フォントＲＯＭやＶＲＡＭを備えた場合に
は、パーソナルコンピュータ本体からは印刷装置に出力
すると同様に文字コード等を出力するだけで良い。

［発明の効果］以上説明したように本発明の表示装置によれば、簡単な
構成で文字や図形を接触により知覚できる像として表示
できる。

また、本発明の電子機器システムによれば、表示しよう
とする画像をメモリに展開するだけで、その接触により
知覚できる像を表示装置に表示できるようになる。

４、

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の電子機器システムのブロック構成図
、第２図（Ａ）は実施例の振動膜の構造を示す図、第２図（Ｂ）は振動膜中の磁性ゴムシートの概意図、第３図は振動膜中のシートコイル層の結線パターンを示
す図、第４図はシートコイルの流す振動電流を示す図、第５図は振動像の表示例を示す図、第６図は表示動作に係るフローチャート、第７図は他の
実施例におけるシートコイル層の結線パターンを示す図
、第８図は音発生中の振動膜の状態を示す図である。図中、１・・・キーボード、２・・・パーソナルコンピ
ュータ本体、３・・・デイスプレィ装置、４・・・ＣＰ
Ｕ、５・・・メモリ、６・・・ＲＯＭ、７・・・ＲＡＭ
、８・・・ＶＲＡＭ、９・・・外部記憶装置、１０−Ｃ
Ｐ　Ｕ、１１・・・メモリ、１２・・・ＲＯＭ、１３・
・・ＲＡＭ。１４・・・通電回路、１５・・・振動膜、２０・・・保
護膜、２１・・・磁性ゴムシート、２２・・・スポンジ
層、２３・・・シートコイル層、２４・・・基板、２５
・・・磁性体微粉末、３０・・・横結線、３１・・・縦
結線、３２・・・シートコイル単体、４０・・・文字の
振動像である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表裏で極性の異なる弾性磁気シートと、該弾性磁
気シートの背後に位置し、表示ドット毎に前記磁性シー
トに対して垂直方向の磁場を発生させる磁場発生部をマ
トリクス状に並べた板部からなることを特徴とする表示
装置。
（２）前記磁場発生部より発生する磁場は振動すること
を特徴する請求項第１項に記載の表示装置。
（３）表示装置を有する電子機器システムにおいて、前記表示装置は、表裏で極性の異なる弾性磁気シートと、該弾性磁気シートの背後に位置し、表示ドット毎に前記
磁性シートに対して垂直方向の磁場を発生させる磁場発
生部をマトリクス状に並べた板部を備え、当該表示装置に表示する画像を展開するメモリと、該メモリに展開された画像情報に基づいて前記板部の個
々の磁場発生部を駆動する駆動手段とを備えることを特
徴とする電子機器システム。
（４）駆動手段は前記磁場発生部より発生する磁場が振
動するように駆動することを特徴する請求項第３項に記
載の電子機器システム。