专利名称：辅助阅读装置、数据输出装置和用于设置数据格式的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于碎见障用户的辅助设备，具体地说，涉及使得视障用户 能够使用诸如计算机之类的数字数据设备的辅助设备。
背景技术：
在二十世纪下半叶，出现了一种称为信息革命的现象。虽然此信息革 命与其他任何事件或机器相比是一种范围更广的历^J艮，但是没有任何 一种设备能够比数字电子计算机更能代表信息革命。计算机系统的发展绝 对是一场革命。每年，计算机系统都更快地发展，能够存储更多的数据， 并且为用户提供更多的应用。
计算成本的降低以及数字计算设备的普及使有关此类设备及此类设备
的各种应用的信息量激增。近几年来，便宜的"个人计算机"已经开始作 为个人家用计算机以及商务场所的个人使用计算机普及。小型化的发展也
使得能够设计出便携式"膝上型"计算机和个人数字助理(PDA)。这些 设备与因特网的普及一起将数字信息和计算能力大,地带给了公众。
这些t艮的一个结果是那些因任何原因无法享用计算机技术的个人会 处于劣势，并且这种劣势每一年都会显著扩大。例如，现在的大学和学院 普遍通过因特网来向学生公布课程安排、任务安排以及成绩等。在某些学 院，这种对因特网的依赖^A到了不使用因特网就^^或不可能完成必修 i^^呈的程度，并且此趋势还将继续。这种对数字技术和因特网的使用显示 出了今后向中学和更低级别教学扩展的迹象。
虽然存在这些iU艮，但是许多人仍无法执行涉及使用计算机的基本任 务，或者无法熟练执^f亍此类任务。出现这种情况的原因多种多样，这里不 能解决上述所有问题。对于某些人而言，缺乏计算机能力主要或部分地是
因为具有生理缺陷，此缺陷使他们4艮难或不可能使用传统的数字输入和输 出设备。
视障人员便是一个很难使用多数普通数字设备的特歹4#体。多数数字 设备以可视显示的形式呈现输出，视障用户^J^或不可能阅读此输出。此 外，数字输入设备虽然严格来说不是可视的，但是通常依赖于可视输出与 鼠标之类的选择机制的交互。
本领域中存在各种机制来弥补可视障碍以便为至少某些视障用户提供
至少某种程度的功能。例如，对于一些具有轻度视障的人，可以将数字"i殳 备的输出显示编程为以放大的形式显示信息，或使用特殊字体、颜色或其 他特征使视障用户更容易观看。对于更严重的视障用户，有时使用文本-语音合成器以声音的形式来呈现文本信息。还存在其他各种向视障用户提 供某种程度的使用能力的技术。
虽然存在这些有用的传统机制，但是在使用数字设备技术时，视障用 户与视力正常的A^目比一般仍处于劣势。某些形式的信息，特别是图形信 息，；f艮难或不可能以声音的形式呈现。尽管存在其他信息可以通过声音或 其他某种适合形式呈现，但是这样做又会导致另外一些问题，例如隐私权、 安全性、干扰或类似的问题。在某些情况下，修改接口是如此基本以致无 法采取此操作。最后，即使可以通过声音形式呈现可视信息，但这也仅是 一种非常變隄和低效的向用户传达信息的方式，视障用户仍然会有诸多不 便。
因此，需要继续改进视障用户与数字设备接口的方式，特别需要改进 将来自数字设备的信息传达给视障用户的方式。
发明内容
一种用于视障用户的辅助阅读装置，所述装置包括包舍清如光敏聚合 物之类的光敏材料的层状部件，所述光敏材料布置在组成图案的光源之上。 所述组成图案的光源生成表示信息的图案，例如盲文图案或表示图形信息 的图案。所述光敏材料响应所述光源发射的光线以在所述层状部件的表面
上形成触觉形状。视障用户通过触々莫所述触觉形状来获取信息。
在优选实施例中，所述光敏材料包括偶氮苯或偶氮吡啶聚合物，更具 体地说，它是一层交联的偶氮苯液晶聚合物。在面向所述光源的一侧，所 述光敏层优选地覆盖有薄的不透明涂层，以便阻挡光源并防止周围光线的 干扰。所述光源在选定位置发出特定波长(例如，在紫外线范围内)的光 线以使所述光敏层在所述选定位置局部膨胀。所述光源可以是与相应选定 位置对应的多个激光器的矩阵，也可以是通过扫描和有选择地开关来瞄准 选定位置的单个激光器。优选地，所述光源还包括用于生成第二特定波长 的光线的激光源，以将所述光敏层的局部区域恢复到原始(未膨胀)状态， 从而"擦除，，其上表示的数据。
在示例性实施例中，将所述組成图案的光源连接到交互式数字设备(例 如，计算机工作站)，以形成用于向用户呈现输出的输出设备，这与传统
显示器的输出类似。所述工作站将为传统显示器设计的显示输出转换为适 于输出到所述辅助阅读设备的格式，例如将文本转换为盲文。视障用户通 过触摸在所述层状部件上生成的触觉图案来阅读交互式数字设备的输出数 据。
希望随着光敏材料特性的改善，尤其是其响应时间和光敏感性的改善， 进一步的应用将变得切实可行。具体地说，在预言性实施例中，具有光敏 材料的层状部件足够敏感，以便对计算机工作站的传统显示设备(如阴极 射线管或发光二极管显示器)所发射的光线做出响应，并且安装在传统显 示设备上以提供传统显示器上所显示数据的触觉表示。
因此，此处所述的辅助设备在改进的程度上为视障用户提供了与传统 数字设备交互以及从该设备接收信息的能力，这通过使用纯##统的方式 是无法轻易或实际实现的。
参考附图可以最佳地理解关于本发明的结构和操作的详细信息，其中
相同的标号指相同的部件，这些附图是
设备的数字设备-具体地说单用户计算机系统-的主要组件的方块图2是根据优选实施例的用于将数据输出到辅助阅读设备的计算机系
统的各种软件组件的概念表示；
图3是根据优选实施例的辅助阅读设备的简化正面透视图4是根据优选实施例的示出特定结构特征的辅助阅读设备的简化截
面图；以及
图5是根据优选实施例的将应用程序的标准显示图像转换为触觉辅助 阅读设备的输出的过程的高级示意图。
具体实施方式
概述
根据本发明的优选实施例，用于视障用户的辅助设备适于诸如计算机 系统之类的数字设备的输出组成图案的光源，并对所述光源发射的光线做 出响应以更改阅读表面的形状，以便提供光源所输出的特定信息的触觉表 示。
理想地，此类辅助设备的光敏感性将足以对诸如阴极射线管显示器之 类的传统数字显示输出设备的光线做出响应，并且响应的迅速程度应足以 在几分之一秒内更改其形状，从而使用户无法察觉延迟。此类设备可以实 时地将传统显示器上显示的所有信息转换为触觉形式。它可用于向用户呈 现图形和/或文本(以盲文或其他编码的形式)。它甚至可以是与显示器本 身分离的便携式设备，可以由用户根据需要连接到不同的显示器上。
已知有多种材料展示了光敏特性，所述材料籍此通过改变其形状来对 入射光线做出响应。但是在目前，可用材料的光敏特性限制了此类材料的 实际应用。具体地说，传统光敏材料或者响应时间相对较慢，或者对入射 光线具有特殊要求(波长、照度)，这使得它很难或不可能实现上述的理 想目标。但是即使使用当前可用的光敏材料，仍可以构建具有在此进一步 描述的类型的本发明的特定简化实施例。
希望随着对光敏材料做出进一步改进以提高光敏感性，缩短响应时间，
以l或者改进其他特性，本发明的其他和改进的实施例将变得切实可行。 详细i兌明
参考附图，其中相同的数字在附图中表示相同的部件，图i是示出了 单用户计算机系统，也称为桌面计算机或工作站)的主要组件的方块图。
系统IOO包括CPU101、主存储器102、各种设备适配器和接口 111-116, 以及通信总线105。 CPU IOI是通用可编程处理器，执行存储器102中存 储的指令；虽然图1中示出了单个CPU,但是应该理解，可以使用具有多 个CPU的计算机系统或其他数字设备。存储器是用于存储数据和程序的随 机存取半导体存储器；存储器在概念上示为单片电路实体，但是可以理解， 存储器通常排列为高速緩存和其他存储设备的层次结构。通信总线105支 持在不同设备间传输数据、命令和其他信息；虽然以简化的形式示为单个 总线，但是所述总线可以被构造为多个总线，并且可以按照层次结构的形 式排列。
阅读器适配器111支持输出到辅助阅读设备120，后者将在此更全面 的描述。在示例性实施例中，辅助阅读设备120旨在提供与可视显示单元 等效的功能，从而为视障用户提^H更利。阅读器适配器111是在总线105 与辅助阅读设备120之间形成接口的适配器/驱动器，并由此包含所需的接 口硬件、緩冲器等，以便接收、緩冲输出并将输出驱动到辅助阅读设备。 优选地，辅助阅读设备120使用与诸如阴极射线管显示器之类的可视显示 单元的硬件接口等效的硬件接口。在此情况下，阅读器适配器lll可以是 通常用于驱动各种可视显示单元中的任意单元的传统显示适配器。阅读器 适配器111可以备选地是专门设计为与辅助阅读设备120进行接口的适配 器/驱动器。
触摸屏适配器112支持触:^输入设备121。触摸屏输入设备121优 选地是感知用户手指的接触(形式为在辅助阅读设备120的表面上的压力)
并确定在阅读表面平面上的触摸位置的输入设备。各种此类触摸屏技术已 知可与计算机的传统可视显示器和类似设备一起使用，并且其中某些技术
适于与阅读器120—起使用。例如，在优选实施例中，触摸屏输入设备包 括一组位于阅读器120的各角的压力传感器，将比较各压力传感器的输出 以计算所施加的压力(触摸)的X和Y坐标位置。但是，可以备选地使用 其他形式的触摸屏技术。此外，虽然触摸屏由于其能够自然地与视障用户 对阅读表面的感知进行交互而成为优选的指点输入设备，但是可以备选地 使用其他形式的指点设备，或根本不使用任何指点设备。
键盘适配器113支持键盘122以接收来自用户的文本输入和其他输入。 扬声器适配器114支持音频扬声器123以便以声音形式为用户提供选择性 的输出。存储器适配器115支持一个或多个数据存^i殳备124，后者通常 为旋转磁盘驱动器，尽管可以使用其他数据存储设备。打印机适配器116 支持打印机125，打印机125可以包括盲文打印设备。网皿口 117提供 与诸如局域网或因特网之类的外部网络的物理接口。网皿口还可以或备 选地提供与更大的"主机"计算机系统的连接，针对所述"主机"计算机 系统，系统100用作终端以存取其上存储的数据和应用。
图1中将系统100示为属于"个人计算机，，或"工作站"类型的单用 户桌面计算机系统。图1中的表示旨在作为简化的示例性表示，可以理解 除了上面提及的内容之外，可以对系统配置做出许多改变。此外，根据本 发明向辅助阅读设备产生输出的数字设备无需是单用户个人计算机系统， 并且可以是更大的计算机系统、笔记本或膝上型计算机，或各种专用数字 设备中的任意一种，例如便携式数字助理(PDA)、蜂窝电话、游戏站、 多媒体呈现提供、便携式无线Web访问设备等。
图2是驻留在存储器102内的系统100的各种软件组件的概念表示。 操作系统内核201是可执行计算机程序，它提供各种低级软件功能，如本 领域中公知的主存储器分配，存储器页管理，任务分配，多任务状态数据 管理等。具体地说，OS内核201包括用于各种I/O设备适配器111-117的 驱动器，其中包括与阅读器适配器111通信以支持阅读器120的阅读器驱
动器202。
系统100可以包括一个或多个应用程序，所述应用程序以专门朝Li殳置 为适合输出到阅读器120的格式生成输出，以供视障用户使用。图2示出 了两个此类用于视障用户的应用203、 204。此类应用可以是大量传统计算 机应用中的任何一种应用，例如公知的字处理、财务管理、日历计算、数 据库管理、软件开发以及数千种其他应用中的任意一种应用。通常，用于 视障用户的应用与用于无视障用户的传统应用的工作方式相同，除了可视 显示屏上正常显示的输出的格式专门设计为由视障用户使用以外。具体地 说，针对阅读器120设置输出格式。
在示例性实施例中， 一种此类用于视障用户的特殊应用程序是;f见障 Web浏览器204。如/>知的，传统的Web浏览器应用充当访问远程位置的 各种服务器应用(Web服务器)以及通过因特网与其他客户端通信的客户 端。Web浏览器客户端访问Web服务器以请求网页，以可显示的格式将 网页(例如HTML格式的页面)呈现给用户，根据需要向服务器提供用户 输入，维护"收藏，，URL列表，以及执行各种其他辅助功能以方便地浏览 Web。以可显示的形式向用户呈现网页是传统Web浏览器的重要組成部 分。
示例性实施例的V-I浏览器204是传统的浏览器，其中显示屏输出(具 体地说，通过因特网接收的HTML或其他格式的网页的呈现和格式设置) 被适当地修改以便输出到阅读器120。具体地说，诸如HTML文本或类似 文本之类的文本在可能的情况下被转换为盲文表示，即一系列圆点。图形、 照片等或者以简化的形式呈现，或者全部删除。将在此才艮据图5更详细地 说明用于转换网页以Y更输出到阅读器120的V-I浏览器过程。
系统100还可以包括各种传统应用程序205-206(图2中示出了两种应 用)中的任意一种。传统应用205、 206是未经修改的应用，它们生成格式 适合传统可视显示屏的输出。系统包括阅读器格式设置器207,用于将传 统应用所生成的屏幕输出的格式设置为适合阅读器20的格式。阅读器格式 设置器207是一种程序或功能，它针对阅读器设置屏幕输出格式的方式与 V-I浏览器204设置输出格式的方式基;^目同。即，缩小屏幕大小H象素 数)以与阅读器120的分辨率一致，在可能的情况下将文本转换为盲文表 示，以及删除或简化图形。虽然阅读器格式设置器207在图2中示为单独 的实体，但是它可以作为操作系统的一部分。
通常可以理解，如果专门修改应用以便输出到阅读器120,则可以获 得更佳的输出格式。例如在某些情况下可以改变文本以适合适当的空间； 如果已知在阅读器120上很难理解特定的图像，则可以省略所述图像或由 其他元素来替代等。但是还必须认识到，由于转换应用的成本，许多传统 应用可能无法以专门针对阅读器120设计的形式提供，并且对于此类应用， 需要由阅读器格式设置器207自动执行某些形式的格式设置。在优选实施 例中，用户将选定应用的显示屏输出配置为由阅读器格式设置器207进行 过滤。当OS内核201接收到来自此类应用的显示输出时，它将调用阅读 器格式设置器207以代替操作系统的某些传统显示输出功能来设置显示输 出的格式。
虽然在图2中示出了特定数量的应用和其他软件实体来进行说明，但 是应理解，此类实体的数量可以改变并且通常将更多，并且其他和额外的 未表示的实体通常将存在于完整功能的系统中。虽然图2中的软件組件在 概念上示为驻留在存储器12内，但是将理解，计算机系统的存储器的大小 通常不足以同时包含所有程序和数据，并且信息通常存储在数据存^^殳备 124中，后者包括一个或多个诸如旋转磁盘驱动器之类的海量存储设备， 并且操作系统根据需要将所述信息分页到存储器中。
图3和图4是根据优选实施例的辅助阅读设备120的简化表示。图3 是设备的正面透视图，示出了设备的阅读表面上的光敏位置的矩阵。闺4 是设备的截面图，示出了阅读表面的结构和激励位于阅读表面背后的各组 件的激光器。
辅助阅读设备包括机壳301,机壳301具有基本平坦的矩形阅读表面 302，阅读表面302优选地与垂线形成倾斜角度以便易于使用。在阅读表面 上定义了光敏位置303的矩阵(在图3的插图中示出)。所述矩阵在图3
中示为十字线标记的阵列；但是应理解，所述矩阵仅是激光可以在该处激 励光敏材料的位置的定义，不必一定包括阅读表面或分离结构组件上的可 视标记。所述矩阵可以是图3中示出的矩形，也可以是错列的或三角形(即， 相邻位置定义了等边三角形的顶点)，或某种其他配置。光敏位置303与 传统可视显示器的像素类似，尽管希望优选实施例的阅读表面的分辨率低 于传统可视显示器(即，光敏位置的数目小于传统显示器中的像素数)。
阅读表面优选地构建为具有多个层的夹层结构，每个层都具有一致的 组成。优选为玻璃的透明底层401为阅读表面提供结构支撑。光敏层402 布置在玻璃之上。由于光敏材料通常是透明的，因此为了安全和其他原因， 使用不透明涂层403覆盖光敏层并防止在用户环境中看到激光器的光线输 出。不透明层还减少了来自周围光线的任何潜在干扰。底层401安装在压 力传感器404处，后者形成触摸屏输入装置121的一部分。
光敏层402可以是任何现在已知或以后开发的材料，所述材料在受到 光线照射时会展示适当的机械变形，所述光线可以是广谱光线，也可以是 特定波长的光线。多数目前的光敏材料都能对特定波长的光线做出响应， 因此在优选实施例中使用一个或多个激光器进行激励。但是，将来开发的 光敏材料可能展示广谱响应。具体地说，光敏层402优选地为偶氮苯或偶 氮吡咬聚合物，如交联偶氮苯液晶聚合物薄膜。
阅读设备120包括用于驱动至少一个激光器以激励光敏层402中选定 位置的激光驱动器单元405。阅读设备还包括緩冲器、接口和控制电子设 备406，用于通过数据电缆407与阅读器适配器111通信，緩沖表示阅读 器输出状态的数据，以及将数据转换为用于控制激光驱动器单元405的适 当信号。
激光驱动器单元405包括至少一个所发射光线(可以是紫外线或红外 线)的波长适合激励光敏层402的激光器。此光源可以根据光敏材料的需 要而极化或不极化。激光驱动器单元可以包含单个驱动激光器，所述激光 器通过任何适当的方式瞄准以扫描阅读表面302的矩阵位置303，与电子 束扫描传统阴极射线管表面的方式4M目似。激光驱动器单元可以备选地包
含多个激光器，例如对于矩阵位置303的每行都存在一个激光器(以l更仅 在一个维度内扫描)，甚至可以包含单独的激光器来扫描矩阵位置303的 每个单独位置。
当使用一个激光器通过扫描激励矩阵303的多个位置时，扫描速率无 需与传统阴极射线管的扫描速率一样高，但是将与光敏材料的响应时间以 及用户对激励的感知能力相关。在此情况下，在激光器激励特定位置的扫 描期间，激光器的功率必须大到足以在相对较短的间隔内导致可以被用户 感知的表面机械变形。
许多光敏材料将在移除激励(光线)之后返回其原始状态，但是如果 由不同波长和/或极化的光线进行逆激励，将更快地返回原始状态。在优选 实施例中，激光驱动器单元405还包含至少一个激光光源以释^L由原始激 励光源造成的变形，这有效地删除屏幕上的数据，以便能够写入新数据。 在具有激励源的情况下，逆激励光源可以是单个源或多个源。
在运行中，接口和緩沖电子设备406对从阅读器适配器lll接收的数 据进行解码，以使激光驱动器405通过在扫描期间有选择地打开和关闭激 光器(多个)来激励阅读器表面302的选定位置，或者如果针对每个位置 使用单独的激光器，则有选择地打开适合的激光器。如果将矩阵303的位 置暴露于激光，则光敏材料会改变形状来做出响应，从而导致阅读表面上 的局部膨胀或变形，这以特征304表示。此变形可以显示为表面上的突起， 尽管变形的确切形状将取决于所用的材料和各种构造细节。所述变形可以 是任何可以通过触摸被用户感知的形状。用户触摸变形并因此能够从阅读 器读取信息。例如，变形可以表示盲文中常见的盲点。变形也可表示各种 类型的图像。
通常，希望阅读器120的分辨率低于传统桌面计算机系统的标准可视 显示器的分辨率，虽然所述分辨率可以与更小的功能有限的i殳备(如个人 数字助理、蜂窝电话或便携式Web访问设备)的可视显示器的分辨率相当。 通过将文本转换为诸如盲文之类的适当符号表示，减少输出的特征和降低 分辨率，可以转换标准输出显示图像以便输出到阅读器120，以便其被阅
读器120的用户方便地感知。
图5是将应用程序的标准显示图像转换为适合于阅读器120的输出的 过程的高级示意图，所述输出将采取阅读器表面上的可触摸变形的形式。 也就是说，传统显示屏的可视光线输出由图案的可触摸变形替代，所述图 案根据下面参考图5的描述进行了修改。此类转换过程可以由阅读器格式 设置器207执行，或者应用可以被^奮改为生成与所述转换过程生成的输出 对应的输出。在后一种情况中，应用不一定必须执行转换过程，也就是说， 它不必一定生成一种特征，然后将此特征转换为另一种特征。它可以只是 生成第一种情况中的输出特征。
现在参考图5，其中定义了简化的应用窗口的某些特征(步骤501)。 优选地，尽可能简化应用窗口以适应阅读器的较低分辨率。例如，如果可 能，工具栏和类似的特征将被筒化为单个图标或字母組合，通过选择所述 图标或字母組合，可以在弹出窗口或类似组件中将其展开。这种简化窗口
的屏幕宽度窄于可以滚动的标准窗口的宽度。
将窗口中所显示内容的正文转换为适合于阅读器120,这通过将其中 的所有文本转换为诸如盲文之类的适当符号表示来完成(步骤502)。例 如，将每个文本字符转换为一系列相应的以盲文字母表示的圆点。当输出 到阅读器120时，激光器(多个)将激励阅读表面上的相应位置以导致盲 文圆点图案中的局部变形(突起)。
如果必须转换窗口的正文中的图像(步骤503的"是"分支)，则选 择要转换的图形(步骤504)。然后判定选定的图像是否具有适合转换的 分辨率(步骤505)。具体地说，如果所述图形是诸如照片之类的分辨率 相对较高的图像，则m^生成有用的图像，这时执行步骤505中的"否" 分支。在此情况下，所述图形由诸如图标或非常简短的文本之类的一个或 多个符号代替，以指示所述图形已被删除(步骤506)。如果所述图形的 分辨率足够低(例如，条形图)，则可以通过将所述图形的分辨率调整为 适合输出到阅读器120来将其转换为适合输出到阅读器(步骤507)。当 转换了所有图形之后，将执行步骤503的"否"分支，并且过程结束。
其他变型和实施例
通常，被执行以实现本发明的示例性实施例的例程，无论作为操作系 统的一部分还是作为特定应用、程序、对象、模块、或指令序列实现，在 此都称为"计算机程序，，。所述计算机程序通常包括指令，当与本发明一 致的计算机系统中的设备或系统内的 一个或多个处理器读取和执行所述指 令时，将导致这些设备或系统执行在执行步骤或生成体现本发明各方面的 元素时必须执行的步骤。此外，虽然已经并在此后将在完整功能计算机系 统的上下文中说明本发明，但是本发明的各种实施例能够作为程序产品被 以各种形式来发布，并且本发明均可等同地适用而与实际用于执行所^ 布的信号承载介质的特定类型无关。信号承载介质的实例包括但不限于易
失性和非易失性存储设备、软盘、硬盘驱动器、CD-ROM、 DVD、磁带等。 此外，本发明适用于任何形式的信号承载介质，与是否通过传输网络(包 括无线网络)在各种形式的信号承栽介质之间交换数据无关。图1中将信 号承载介质的实例示为存储器102和存储设备124。
在优选实施例中，辅助阅读设备是具有其自己的光源(多个)和控制 电子设备的自包含设备，其按照与传统可视显示屏的数据接收方式类似的 方式通过接口接收数据，然后在相对平坦的阅读表面上以触觉表示的形式 向用户呈现数据。但是可以理解，在各种实施例中，阅读设备可以作为单 独的组件部分销售，具体地说，对入射光线做出响应以形成触觉形状的阅 读表面可以与光源分离。作为进一步的说明，对光敏材料的未来改进和/ 或对显示屏技术的更改将使得设计独立的阅读表面成为可能，所述阅读表 面旨在附加到诸如阴极射线管之类的显示屏的正面，并由阴极射线管的光 源来激励。此类应用将使得使用诸如显示屏和显示屏驱动器之类的多种传 统组件成为可能，以代替用于激励光敏表面的特殊激光器，这可以降低采 用辅助阅读设备的系统的成本。
在优选实施例中，所述辅助阅读设备是用于通用数字计算机的数据输 出设备。将认识到的是，所述辅助阅读设备可以备选地用作多种其他类型 数字设备的输出设备。此外，对光敏材料的未来改进可能支持更广泛的应
用而无需使用特殊的光源。例如，视障用户可以使用便携式辅助阅读设备 来读取光信号以及类似的信号。
尽管连同特定备选实施例 一起披露了本发明的具体实施例，但是本领 域的技术人员将认识到，可以在所附权利要求的范围内做出形式和细节上 的其他改变。
权利要求
1.一种用于视障用户的辅助阅读装置，所述装置包括基本平坦的薄部件，所述薄部件包含光敏材料且具有阅读表面，响应于来自组成图案的光源的光线，所述光敏材料在所述阅读表面上的选定位置处形成能够被用户感知的触觉形状，所述触觉形状代表数字数据设备的数据输出。
2. 根据权利要求l的辅助阅读装置，其中所述基本平坦的薄部件包括 提供结构支撑的刚性透明底层，以及布置在所述刚性透明底层上的光敏聚 合材料层。
3. 根据权利要求2的辅助阅读装置，其中所述基本平坦的薄部件还包 括在所述光敏聚合材料层之上的不透明层，所述不透明层阻挡来自所述组 成图案的光源的光线。
4. 根据权利要求l的辅助阅读装置，还包括 支撑所述基本平坦的薄部件并包含所述组成图案的光源的机壳。
5. 根据权利要求4的辅助阅读装置，其中所述组成图案的光源包括 第一光源，所述第一光源发射第一波长的光线以激励所述光敏材料的选定位置以便在该处生成触觉形状；以及第二光源，所述第二光源发射与所述第一波长不同的第二波长的光线， 以便使所述光敏材料的所述选定位置恢复基本平坦的形状。
6. 根据权利要求4的辅助阅读装置，还包括安装到所述机壳的触摸屏数据输入装置，所述触摸屏感知施加到所述 阅读表面的特定位置的压力。
7. 根据权利要求l的辅助阅读装置，其中所述辅助阅读装置是用于输 出来自通用数字计算机的数据的数据输出装置。
8. 根据权利要求l的辅助阅读装置，其中所述光敏材料是包含偶氮苯 或偶氮吡咬中的至少一个的光敏聚合物。
9. 根据权利要求8的辅助阅读装置，其中所述光敏聚合物包括交联的 偶氮苯液晶聚合物。
10. —种数据输出装置，所述装置包括光源，所述光源用于选择性地照射在阅读表面后的位置矩阵中的位置 以表示输出数据；以及被所述光源照射的光敏材料，响应于所述光源照射每个相应的选定位 置，所述光敏材料在所述阅读表面的选定位置处形成变形，所述变形可由 用户通过触觉感知。
11. 根据权利要求10的数据输出装置，其中所述光敏材料是包含偶 氮苯或偶氮吡啶中的至少一个的光敏聚合物。
12. 根据权利要求11的数据输出装置，其中所述光敏聚合物包括交 联的偶氮苯液晶聚合物。
13. 根据权利要求10的数据输出装置，其中所述光源包括至少一个 激光器。
14. 根据权利要求13的数据输出装置，其中所述光源包括至少一个 选择性地瞄准以照射所述位置矩阵中的选定位置的激光器。
15. 根据权利要求13的数据输出装置，其中所述光源包括多个激光 器，每个激光器用于照射所述位置矩阵中的所述位置的相应分离子集。
16. 根据权利要求10的数据输出装置，还包括在所述光敏聚合材料 之上的不透明层，所述不透明层阻挡来自所述光源的光线。
17. 根据权利要求10的数据输出装置，其中所述数据输出装置呈现 来自通用数字计算机的输出数据，并且还包括用于感知施加到所述阅读表 面的选定位置的压力的触^^输入设备。
18. —种用于设置数据格式的设备，所述设备包括用于接收显示输出数据以便输出到可视显示设备的装置，所述显示输 出数据具有多个文本字符；用于将所述显示输出数据内的多个文本字符中 的每个文本字符转换为相应图案以供用户进行触觉识别的装置；以及用于设置结果数据的格式以便输出到触觉阅读装置的装置，所述触觉阅读装置 具有在基本平坦的阅读表面上的选择性变形位置的矩阵，每个所述选择性 变形位置可在变形时由用户通过触觉感知。
19. 根据权利要求18的设备，其中每个所W目应的用于触觉识别的 图案是以盲文编码的圆点的排列。
20. 根据权利要求18的设备，其中所述显示输出数据还包括至少一 个图像，所述设备还包括用于将所述至少一个图像转换为适合输出到所述 触觉阅读装置的格式的装置。
全文摘要
一种用于视障用户的辅助阅读装置，所述装置包括包含光敏材料的层状部件。所述层状部件响应来自组成图案的光源的代表数据的光线图案以在其表面形成触觉形状。视障用户通过触摸所述触觉形状来获取信息。优选地，所述光敏材料是一层交联的偶氮苯液晶聚合物。所述辅助阅读装置优选地是计算机的输出设备。
文档编号G09B21/00GK101183498SQ200710185199
公开日2008年5月21日 申请日期2007年11月12日 优先权日2006年11月15日
发明者C·A·彼得森 申请人:国际商业机器公司