JP2006238094A - 拡大視器具 - Google Patents

Abstract

【課題】いつでも、どこでも、弱視者が不自由することなく、文字情報などを読み取ることができるようにする。
【解決手段】カメラ付き携帯電話１のカメラに接写機能を持たせ、カメラを接写モードに切り替えて、文字方法などを拡大して取り込み、取り込んだ情報を白黒処理手段により白黒処理（灰を含む。）し、さらに白黒処理された情報をモノクロ処理手段によりモノクロ処理（灰を含まず。）し、モノクロ処理された画像の白黒を白黒反転手段により反転させて、弱視者が見やすいようにモニター１１に拡大して表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロービジョン患者や老人といった弱視者が、小さい字などを読み取る際に使用する、携帯性に優れた拡大視器具に関する。

矯正視力が著しく低いロービジョン患者のみならず、老眼が始まった中高年者にとっては、新聞や書物の文字を肉眼で読み取るためには、その人に応じた眼鏡を使用することで、ある程度は可能になる。しかしながら、極度の弱視であったり、極端に小さな文字の場合などは、眼鏡だけで対応することは困難である。

このような場合、原始的な方法としてはルーペを使用する方法があり、近年の技術においては、拡大読書器として様々な提案がなされ、比較的具体的に形状が示されて、携帯性を謳うものとしては、ケースにビデオカメラと液晶表示装置を収納したもの（例えば、特許文献１参照）や、基台に撮像カメラを備え、これを左右または上下に移動させるもの（例えば、特許文献２参照）などがある。また、ＣＣＤ映像素子を映像デバイスとし、これに一体的に構成された電界放出素子を内蔵した表示部を配置しているもの（例えば、特許文献３参照）がある。

特開平５−４１８６６号公報 特開２００４−３６４１２６号公報 特開２００３−２１９２１３号公報

上記したようなルーペや各携帯機器は、一様に携帯性は謳っているものの、常に持ち歩くのには大きすぎる。そのため、ノートパソコンと同程度の形態性しかなく、家庭や職場などの間で持ち歩き、据え置いての使用では、十分に用を成すものの、常に身に付けて持ち歩くものではない。したがって、買い物の際に商品の説明を読むなど、出先など予想外のところで、文字などを読み取る必要が生じた場合は、対応できない。

そこで本発明は、この課題を解決するために、近年の携帯電話の普及と、その機能に着目し、出かける際などに身の回りから手放すことが殆どない携帯電話に、この拡大視機能を持たせることで、いつでも、どこでも、弱視者が不自由することなく、文字情報などを読み取ることができる拡大視器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、カメラ付き携帯電話に一体的に組み込まれた拡大視器具であって、付属するカメラに接写機能を持たせ、該カメラに、取り込んだ画像を白黒処理する白黒処理手段と、白黒処理された画像をモノクロ処理するモノクロ処理手段と、モノクロ処理された画像の白黒を反転させる白黒反転処理手段とを設けるとともに、前記の各処理がなされた画像を、携帯電話のモニターに表示し得るようにした。
ここで、本明細書においては、便宜上、「白黒処理」とは、白黒のほかに灰色を含んだ処理を意味し、「モノクロ(monochrome)処理」とは、灰色を含まない白黒だけにする処理をいうものとする。

これによって、ＣＣＤカメラから取り込んだ文字情報などは接写機能により拡大され、これが、白黒処理手段により白黒（灰色をふくむ。）に変換され、モノクロ処理手段により白黒（灰色を含まない。）に変換され、更に、白黒反転処理手段により白黒を反転させることによって、大きな文字としてくっきりと携帯電話機のモニターに表示させることができる。

この際、例えば携帯電話のダイアルなどの汎用ボタンの長押し操作によって、接写モードに切り替わるように設け、白黒処理やモノクロ処理や白黒反転処理なども、その後の汎用ボタンを押すことによって処理されるように設定すると、構造も簡単で操作も容易である。

また本発明では、モノクロ処理手段により処理した白と黒とをそれぞれ任意の色に変換する色彩変換手段を設けた。
例えば、任意の色としては、紺地に黄色などがある。

これによって、状況に応じて、さらにコントラストの強い表示として文字情報などを得られることから、より認識しやすくなる。

さらに、本発明では、読み取りたい対象情報の位置と、カメラの位置とを合わせる手段を設けたようにした。
例えば、カメラの位置に合わせたマーカーをモニター画面側に設け、このマーカーを読み取りたい対象情報の位置にあわせるようにして、取り込むようにする。

これによって、モニター上で探し迷うことなく、目的とする情報を短時間で映し出すことができる。

カメラ付き携帯電話に一体的に組み込まれた拡大視器具であって、付属するカメラに接写機能を持たせ、該カメラに、取り込んだ画像を白黒処理する白黒処理手段と、白黒処理された画像をモノクロ処理するモノクロ処理手段と、モノクロ処理された画像の白黒を反転させる白黒反転処理手段とを設け、前記の各処理がなされた画像を、携帯電話のモニターに表示し得るようにすることで、ＣＣＤカメラから取り込んだ文字情報などは拡大され、また画像を白黒処理やモノクロ処理し、更に、白黒反転処理することによって、大きな文字としてくっきりと携帯電話機のモニターに表示させることができる。これによって、携帯性の非常にすぐれた拡大視器具として、いつでも、どこでも、弱視者が不自由することなく、文字情報などを読み取ることができる。
また色彩変換手段を設けることにより、状況に応じて、さらにコントラストの強い表示として文字情報などを得られることから、より認識しやすくなる。
さらに、読み取りたい対象情報の位置と、カメラの位置とを合わせる手段を設ければ、モニター上で探し迷うことなく、目的とする情報を短時間で映し出すことができる。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る一実施形態を示す斜視図、図２はその実施形態を説明する側面図、図３はカメラの位置合わせ手段の一例を示す拡大視器具の部分正面図、図４は他の実施形態であるアタッチメントを示す斜視図である。

本発明に係る拡大視器具は、たとえば携帯電話にその機能が内蔵されたものであって、内蔵されたＣＣＤカメラで読み取りたい文字などを取り込み、取り込んだ情報を、弱視者が見やすいように変換して、携帯電話のモニター画面に表示するようにしたものである。したがって、例えば、図１〜３に示した携帯電話１のモニター１１によって、拡大して読み取ることができるようにしたものである。

まず、通常のカメラ付携帯電話では、固定レンズのＣＣＤカメラと、これによって取り込んだ画像を、液晶モニターに映し出される。ＣＣＤカメラは、ある程度の距離に対応できるように被写体深度が３０ｃｍ程度〜無限大の範囲に設定されている。

本発明の拡大視器具として使用するためには、カメラ１２のレンズ（図示せず）と本などの対象物Ｂとの距離を２〜３ｃｍ程度まで近づけないと、読み取りたい文字などをクローズアップすることができない。

そのために、まず接写（マクロ）機能を有する必要がある。接写機能をもたせる方法としては、専用のレンズを備えたアタッチメントなどを取り付ける光学的方法（後述）と、デジタルカメラなどと同様に、スイッチによってレンズの一部を移動させる方法と、絞込みによって被写体深度を深くする方法と、デジタル処理によって行う方法などが考えられるが、いずれの手段でもよい。

この接写機能への切り替えをスイッチで行う方法としては、専用のスイッチを設けても良いが、既存のボタン１３の長押しなどによって、簡単に切り替わるようにし、切り替わっていることが、アイコンなどによってモニター１１上に表示されるようにすれば好ましい。

また、文字情報などを取り込む際に、オートフォーカス機能を有するようにすることによって、鮮明に取り込むことができる。オートフォーカスとしては、ＣＣＤカメラを使用することを考慮すると、コントラストのピークをスキャンする方法が考えられるが、構造を簡単にする方法としては、形状的にレンズと対象物との距離を一定にできる据え置き型として使用した際に、その距離で焦点が合うように設けても良い。図２に示すように、携帯電話１が１３０〜１７０度程度に開いた状態で、据え置くことができるようにし、マクロモードに切り替えた際に、その状態でカメラ１２が垂直に真下を向くようにする。これにより、文字などがゆがまないで読み取ることができる。

また、据え置き型とすることにより、カメラ１２と対象物Ｂとの距離がある程度一定になる。それによって、オートフォーカス機能を取り付けなくても、マクロモードに入れた際に、この固定近距離対応の被写体深度に設定されるように設けることができる。

しかしながら、何らかの理由で、オートフォーカス機能や被写体深度でカバーできずに、焦点がずれてしまうことが考えられる。このような場合は、輪郭がはっきりしない文字などを、ソフト的に輪郭をくっきりとさせる処理をすると解消できる。これも、既存のいずれかのボタン１３によって切り替わるようにすると良い。

次に、文字情報などを読み取りやすくする処理として、カラーで取り込んだ情報を白黒処理する白黒処理手段や、白黒処理した画像をモノクロ処理するモノクロ処理手段を設ける。これは、読み取る文字などが必ずしも白地に黒の文字とは限らず、また、仮に白地に黒文字であっても、光の加減などで、適正に白地に黒文字で映し出されずに、読み取りにくい場合もあるからである。
なお、「白黒処理」や「モノクロ処理」については、前述の通り、「白黒処理」とは、白黒のほかに灰色を含んだ処理を意味し、「モノクロ処理」とは、灰色を含まない白黒だけの処理である。

ここで、白黒への変換としては、ＣＣＤカメラで取り込んだカラー情報は、それぞれの色に応じた電荷としての情報となるため、ＲＧＢ（赤緑青）それぞれの色に応じた信号を合わせることによって、下記表のように白黒情報となる。

この際に、ＲＧＢ信号をそのまま灰色として処理する第１変換（白黒処理）と、色彩が灰色に変換されたＲＧＢ信号は黒として処理し、元々の灰色は白として処理する第２変換（モノクロ処理）と、色彩が灰色に変換されたＲＧＢ信号は白として処理し、元々の灰色は、黒として処理する第３変換（モノクロ処理）との、３つの選択肢を設けると、対象物によって対応がより幅広くなる。すなわち、第１変換では、実際の情報そのものに近い表示になる。しかし、背景の色によっては、第１変換では輪郭などが鮮明にならなくて読みにくい場合が出てくる。その際に、第２変換とすることにより、色の有る部分はすべて黒となる。しかし、元々の灰色が文字情報である場合も考えられ、その場合は、第２変換することによって、文字情報が消えてしまため、第３変換することによって、灰色の文字情報がはっきりと表示される。このような第１〜３変換のような切り替えは、「変換無し」のカラーを含めた４つの選択肢として、いずれか１つのスイッチ１３によって周期的に切り替わるように設けると良い。

上記の変換では、第２変換と第３変換がモノクロとなるが、このモノクロ処理された情報を、白黒反転手段により、黒地に白字となるようなモノクロ反転させると、より読み取りやすくなる場合がある。これは単純なソフト的な処理であって、反転切り替えのスイッチによって可逆的に行うことができるようにすると良い。

さらに、色彩変換手段により、モノクロの白黒を任意の色に変換できる色選択機能を持たせると、さらに使用の幅が広がる。日本人のほとんどは、黒目のせいか、白と黒の方が読み取りやすい傾向にあるようであるが、西欧では紺地に黄色が用いられることが多い。使用者の個人差によって、色の選択ができるようにすれば、使用者が最も見やすい色で、より鮮明に読み取ることができるようになる。

必要な情報を得るためには、読み取りたい文字情報などの位置と、カメラ１２の位置とを一致させる必要がある。モニター１１側からはカメラ１２の位置がわかりにくいし、カメラ１２の位置がわかったとしても、それが読み取りたい文字情報などの位置が、機材に隠れてしまって、容易にあわせることができない場合もある。このような問題を解決する方法としては、何らかの照準方法をもたせる必要がある。

照準方法としては、たとえば、図３に示すようにカメラ１２の位置と一致したマーカー１４を取り付ける方法がある。これによって、マーカー１４を読み取りたい文字列に合わせて、横方法へ移動させることができる。
なお、この説明では、文字列に対して拡大視器具を縦方向にして使用しているが、モニター１１の長方形を活かして、より幅広い表示をするために、文字列と平行の横向きにして使用するようにしてもよく任意である。その場合、マーカー（図示せず）を横向き用に設けるとよい。

また、別の方法として、カメラの位置が、モニターの裏側でなかった場合は、カメラの直近を透明にすることによって、直に文字列などを目視できるようにすることも可能である。

暗がりなどでも読み取ることができるように、照明を取り付けることもできる。しかしながら、カメラと対象物との距離が近いため、照明の取り付け位置と照射角度は、カメラの取り込みの妨げにならないように設けなくてはならない。つまり、照明がカメラに近すぎたり、明るすぎてハレー現象を起こしたりして、肝心の文字情報などが適切に取り込まれないようではいけない。そのため、カメラの取り込み位置に対して、適正な位置で、且つ距離に応じた照度となるように調整されるように設ける。そのためには、近距離用の専用照明を取り付けることでも良いし、１つの照明を遠距離用と近距離用とで、照度や色などを切り替えることでも良い。

別な形態の実施例として、接写機能については、既存のカメラ付き携帯電話のカメラレンズにマクロレンズを備えたアタッチメントを取り付ける方法が考えられる。拡大したマクロの像により読み取り易くなる。この際、鮮明な像を得るための方策として、携帯電話のカメラがフォーカス固定式の場合、これにプラスレンズを加えて近点に焦点を合せるようにすることもできる。

携帯電話は、機種によって形が異なることから、アタッチメントは様々な形の携帯電話にも対応して取り付けることが出来る必要がある。そのため、例えば、図４に示すような、可撓性のある掴み手２２を有し、アタッチメント２のレンズ２１は、様々な機種に対応して、横方向に移動可能に設けられている。さらに、カメラとの遠近方向でも動くようにすると焦点を合わせることができる。この遠近方向での動きは、レンズ２１を回転させることによって、レンズ２１のフレームがネジ枠筒２４を上下するように設けるとよい。
掴み手２２の先端は、モニター１１側に来た際に、レンズ２１の位置を示すマーカー２３としての役目を果たすように設けられる。

尚、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。

拡大視器具を使用することによって、弱視者が不自由することなく、いつでも、どこでも、文字情報などを読み取ることができるようになるため、日常生活のみならず、いままで弱視者では制限されていた産業における多くの場面への参加を広げることができる。

本発明に係る一実施形態を示す斜視図 その実施形態を説明する側面図 カメラの位置合わせ手段の一例を示す拡大視器具の部分正面図 他の実施形態であるアタッチメントを示す斜視図

符号の説明

１…携帯電話、１１…モニター、１２…カメラ、１３…ボタン、１４…マーカー、Ｂ…対象物。

Claims (3)

1. カメラ付き携帯電話に一体的に組み込まれた拡大視器具であって、付属するカメラに接写機能を持たせ、該カメラに、取り込んだ画像を白黒処理する白黒処理手段と、白黒処理された画像をモノクロ処理するモノクロ処理手段と、モノクロ処理された画像の白黒を反転させる白黒反転手段とを設けるとともに、前記の各処理がなされた画像を、携帯電話のモニターに表示できるようにしたことを特徴とする拡大視器具。
2. 請求項１記載の拡大視器具において、前記モノクロ処理手段により処理した白と黒とをそれぞれ任意の色に変換する色彩変換手段を設けたことを特徴とする拡大視器具。
3. 請求項１又は請求項２記載の拡大視器具において、読み取りたい対象情報の位置と、カメラの位置とを合わせる手段を設けたことを特徴とする拡大視器具。
   

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