JP2007010924A - 画面表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンピュータのユーザーの眼の状態にあわせて画面表示をコントロールし、ユーザーの眼に負担をかけない画面表示装置を提供することに関する。
【解決手段】制御部３と入力部２と表示部５と記憶部４を備えた画面表示装置１であって、前記制御部３は、前記入力部２を介して入力されたユーザーの眼に関する状態情報に基づき、前記表示部５に対する表示コントロール情報を生成し、この表示コントロール情報を前記記憶部４に格納するとともに、前記制御部３は、前記表示部５へ出力させる際、前記記憶部４から抽出した前記表示コントロール情報を用いて該ユーザーに見やすい表示を実現することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

コンピュータのユーザーの眼の状態にあわせて画面表示をコントロールし、ユーザーの眼に負担をかけない画面表示装置に関する。

人間の眼の状態はさまざまである。近視、遠視、老眼、さらにこれらの程度の強弱もある。また、乱視や色覚異常のある人もいる。
一方、現代人にとって文房具も同然となりつつあるコンピュータの画面表示装置は、その表示形態を個々の利用者の眼の状態に合わせるものではない。
そのため、利用者は、画面を見るときに、画面から眼を遠ざけたり、近づけたり、眼を細めたり、眼鏡をかけたり外したりしている。それでも、文字を明確に読み取れなかったり、色が異なっていたり、画像の輪郭がはっきりしなかったり、といった不自由をしいられることがある。

ところで、幼い頃からテレビやコンピュータゲームに親しみ、視力の良くない若者が増加する傾向にある。また、インターネットや電子メールの普及に伴い、視力の衰えた高齢者といえどもコンピュータ画面を見ざるをえなくなってきている。
そこで、このような現状に鑑み、画面表示を、利用者の眼の状態に合わせようとする提案が、例えば、特開平６−１２０４６号、特開２００５−８４１５７号記載の発明等でなされている。
特開平６−１２０４６ 特開２００５−８４１５７

特開平６−１２０４６号公報に記載の発明は、キャラクタデータの表示を標準文字と拡大文字を切り替えることにより、視力の悪い人の便宜を図るものである。
しかし、標準文字と拡大文字とを２種類のＣＤ−ＲＯＭに格納し、切り替えスイッチにより、いずれかを参照するようにしているので、利用者の眼の状態にきめ細かく対応することができない。また、文字以外の画像や表示色についての配慮がなされていない。

特開２００５−８４１５７号記載の発明は、文字の拡大や色変換、コントラストの設定等をユーザーの指示により可能とするものである。
しかし、ユーザーの眼の状態に基づいて、コンピュータ側が自動的に画面表示形態を変えるものではない。

ユーザーが自分の意思で、フォントサイズを選択したり、色変換を指示したりしなければならないとしたら煩わしい。ユーザーは自分の眼の状態を入力するだけで、後はコンピュータ側が、その状態に合わせた画面を表示してくれるならば、きわめて使い勝手がよい。
これは、今まで、画面を見る側の人間が機械に合わせていたことを、機械の方が変化して見る側の人間に合わせることを意味する。本発明は、このような「人に優しい」マンマシンインタフェースを実現することを目的とする。

具体的には、利用者が、自分の検眼データを入力することにより、そのデータにあわせて表示画面側が変化し、利用者にとって見やすく、目を疲れさせない画面を提供することを目的とする。

また、本発明は、今後の高齢者数の増加も念頭においている。インターネットの普及に代表されるように、家庭へのコンピュータの浸透は著しい。高齢者といえども、コンピュータを敬遠していては、単に情報弱者にとどまらず、生活に支障をきたす時代が到来するであろう。
一方、高齢者の大半は老眼であり、遠近両用眼鏡を用いる人も多い。遠くを見る場合や手許の本を読むような場合は、このような眼鏡があれば十分である。
しかし、コンピュータの画面のように数１０センチ離れたものを見る場合、遠近両用眼鏡は意外と見づらく、コンピュータ画面に向かう時は眼鏡を着用しない人もいる。このような高齢者は、もともとが眼の機能が衰えているので、コンピュータ画面を見続けることによって、眼に負担をかけている。高齢者が長時間見続けることも配慮した画面の提供が必要とされる所以である。

ところで、特開２００４−３３６３７号記載の発明のように、眼科医に行かなくても、コンピュータを使用して一般家庭において、簡便に検眼を行う方法が提案されている。
しかし、特開２００４−３３６３７号記載の発明は、近視、遠視、老視、乱視を精度良く測定することが目的であり、コンピュータ上で得られた眼に関する情報を検眼目的以外にも活用しようとするものではない。
そこで、本発明は、家庭でも手軽に得られる眼に関する情報を、眼に優しいディスプレイの提供という目的に転用することも目的とする。

このような目的を達成するために、本発明は、制御部と入力部と表示部と記憶部を備えた画面表示装置であって、前記制御部は、前記入力部を介して入力されたユーザーの眼に関する状態情報に基づき、前記表示部に対する表示コントロール情報を生成し、この表示コントロール情報を前記記憶部に格納するとともに、前記制御部は、前記表示部へ出力させる際、前記記憶部から抽出した前記表示コントロール情報を用いて該ユーザーに見やすい表示を実現することを特徴とする。

以上の構成によって、機械のほうが、ユーザーの眼の状態に合わせて画面表示を行うことが可能となる。
ここで、画面表示装置とは、パソコン、ワークステーション、カーナビ、携帯電話、ＰＤＡなどのディスプレイを備えた装置一般をいう。

また、本発明の画面表示装置は、ユーザーの眼に関する状態情報には、屈折異常、老眼の有無及び色覚異常を含むことを特徴とする。

以上の構成により、パソコン画面のような近くが見づらい人、乱視があるため画面の文字などが二重に見える人、緑色と赤色が隣接したり混在したりすると見づらい人などにとって、良好に見える画面表示を提供できる。
屈折異常には、近視、遠視、乱視を含み、おもに度数（ジオプトリー）で表す。色覚異常には、赤緑色覚異常、全色盲、青黄色覚異常の種類がある。
さらに、眼に関する状態情報としては、斜視や斜位の有無などもある。

さらに、本発明の画面表示装置は、球面レンズ及び円柱レンズの度数を含む検眼データが前記入力部を介して入力されることにより、前記制御部は、ユーザーの眼に関する状態情報を取得することを特徴とする。
以上の構成により、本来は眼鏡を作るための検眼データを、良好な画面表示という目的のために活用できる。

本発明の画面表示装置は、前記表示部に表示されたガイダンスに従い、前記入力部を介してユーザーが入力することにより、前記制御部は、該ユーザーの眼に関する状態情報を取得することも特徴とする。
以上の構成により、パソコン上で簡便に眼に関する状態情報を得ることができるので、検眼データが手許に無い人にも本発明を適用できる。

本発明の画面表示装置は、前記表示コントロール情報には、拡大・縮小の倍率、歪み補正のための画素の移動量、色や輝度の変換規則を含むことを特徴とする。

本発明の画面表示装置は、前記表示部は、アナログタイプあるいはデジタルタイプのディスプレイであることを特徴とする。

請求項１〜６に記載の発明によれば、パソコン等のユーザーの眼の状態に合わせた画面表示ができるので、ユーザーの目の疲れを軽減することができる。

請求項２に記載の発明によれば、近視・遠視・乱視などの屈折異常、老眼の有無、色覚異常等のさまざまなタイプの眼のトラブルを持つユーザーのニーズにこたえることができる。

請求項３に記載の発明によれば、眼鏡やコンタクトレンズを購入する際に得られる検眼データを、活用できる。眼鏡店では、検眼データを基に眼鏡を作るが、本発明では、眼鏡を作る代わりに、検眼データによって画面表示の仕方を決める。

請求項４に記載の発明によれば、検眼データがなくても、パソコン上のインタラクティブな操作により、ユーザーの眼に関する状態情報を簡便に入力できる。

請求項５に記載の発明によれば、通常のディスプレイ表示では見づらいユーザーにも見やすい画面を提供できる。

請求項６に記載の発明によれば、ディスプレイがデジタルタイプであってもアナログタイプであっても、本発明を適用できる。

以下、本発明の実施形態を説明する。
（１）第１の実施形態
１）画面表示装置の構成
図１に、本発明の実施形態にかかる画面表示装置１の構成を示す。画面表示装置１は、入力部２、制御部３、記憶部４、表示部５を備える。また、画面表示装置１は、制御部３が入力部２や表示部５などの周辺機器を駆動するためのドライバ（図示せず）を備え、必要に応じてインターネットやＬＡＮ等のネットワークに接続するための通信インタフェース（図示せず）も備える。

入力部２はキーボード２ａ、マウス２ｂなどを含む。検眼データの入力や各種パラメータの設定などは入力部２を介して行われる。

制御部３は、入力部２からの入力データを記憶部４に格納し、入力データに基づき表示コントロール情報を生成し、この表示コントロール情報に従い表示部５の表示を制御する等の機能を担う。この制御部３の各種機能は、図示しないＣＰＵが記憶部４に格納等されているプログラムを実行することによって実現される。制御部３の機能については、後に詳しく説明する。
なお、表示部５の表示の制御は、ハードウェアを用いて行ってもよい。

記憶部４には、画像バッファ６、画像メモリ７、表示補正データ記憶手段８、検眼データ記憶手段９、ユーザー別表示コントロール情報記憶手段１０のほか、図示しないプログラム格納手段や各種パラメータファイル格納手段も備える。
記憶部４は、これらの各手段の性質に応じて、ＲＡＭやＲＯＭ，あるいはハードディスクやＣＤ−ＲＯＭなどの外部記憶媒体から構成される。

画像バッファ６には、表示部５に表示するための画面データが一時的に記憶され、ユーザーの眼の状態に合わせて補正された画面データは、画像メモリ７に記憶される。

表示補正データ記憶手段８には、歪みを補正するための画素の移動量や色の変換情報などの、原画面データをユーザーの眼に合わせて補正するために必要なデータが記憶される。この補正データは、屈折異常あるいは色覚異常などの程度と対応づけて記憶される。
検眼データ記憶手段９には、ユーザー別の眼に関する状態情報を格納する。眼鏡を作る場合に必須の球面度数や乱視度数などのほか、色覚異常の有無や斜視の有無なども記憶される。
ユーザー別表示コントロール情報記憶手段１０には、ユーザーの眼の状態に適した画面表示を提供するためのコントロール情報が記憶される。

プログラム格納手段には、制御部４に対し検眼データをもとに、該ユーザーに固有の表示コントロール情報を生成したり、表示部への表示を制御したり等の処理をさせるためのコンピュータプログラムが格納される。
各種パラメータファイル格納手段には、検眼データの有効期間や画面補正を必要とする眼の異常の程度（しきい値）等を記憶したパラメータファイル類が格納される。

表示部５は、各種情報を画面に出力表示するものであり、液晶ディスプレイやＶＤＴディスプレイなどが適用可能である。以下、表示部５をディスプレイ５ということもある。また、ディスプレイ５は、デジタルタイプとアナログタイプのいずれでもよい。
なお、画面に出力されるのは、記憶部４に格納してあるファイルの内容、ユーザーによる入力部２の操作内容、外部ネットワークからダウンロードしたコンテンツの内容など一切を含む。

２）利用者の眼に関する情報の入力
制御部３が、ユーザーの眼に適した画面表示を行うためには、眼に関する状態を参照できなくてはならない。
この実施形態では、眼鏡を作るために処方された検眼データを転用する。
例えば、制御部３は、図２に示すようなダイアログを表示部５に表示させる。ユーザーは、検眼データを参照して、キーボード２ａ等を用いて必要な項目を左右の眼について入力する。入力する項目には、球面度数、乱視度数、乱視軸の角度、近用か近用以外の別がある。

また、色覚異常の有無とその種類も入力させ、斜視の場合は、見やすい方の目を指定させる。
さらに、検眼データの入手日も入力させるとよい。眼の状態は変化するので、あまり古いデータに基づいて表示コントロールをしても意味が薄れるからである。このデータの有効期限は、各種パラメータファイル格納手段に設定しておくとよい。
制御部３は、以上の入力された情報を、当該ユーザーの識別情報とともに検眼データ記憶手段９に格納する。

３）ユーザー別表示コントロール情報の生成
制御部３は、検眼データ記憶手段９を参照し、ユーザーの眼に関する状態情報を抽出し、これに基づいて表示コントロール情報を生成する。

３−１）屈折異常、あるいは老眼が有る場合
近視、遠視あるいは老眼があっても乱視が無い場合は、球面度数を表示コントロール情報の基礎とすればよい。一方、乱視がある場合は、等価球面置換法を用いて、乱視度数の１／２を球面度数に加え、その球面度数に基づき表示コントロール情報を生成するのが簡便である。例えば、球面度数が−３．５Ｄ、乱視度数が−１．０Ｄとする。この場合、乱視度数−１．０Ｄの１／２（＝−０．５Ｄ）を球面度数−３．５Ｄに加えた換算度数−４．０Ｄを基礎とすればよい。

表示補正データ記憶手段８には、換算度数（乱視がなければ球面度数）に対応させて、正視の場合の表示サイズを１としたときの拡大・縮小率や、画面の左右上下やコーナー部分の歪みを補正するための各位置ごとの画素の移動量などが記憶されている。この表示補正データ記憶手段８に記憶されている情報は、例えば、種々の度数について表示の具合を目視チェックし、最適な値を採用するものとする。
歪み補正の方法としては、デジタルカメラ等で撮影した画像をディスプレイに表示させる場合の公知の補正方法と同様にすればよい。人間の眼の水晶体も一種のレンズだからである。画面表示自体は歪みがなくても、水晶体に歪みがあるとユーザーには画面表示が歪んで見える。そこで、画面表示自体を、水晶体の歪みとは逆に歪ませる補正をすることによって相殺し、ユーザーには歪みのない表示に見せることができる。
また、老眼などが進むと文字等の大小だけでなく、輝度が低くても見づらいので、コントラストを強調するための変換規則も表示補正データ記憶手段８に記憶させておくとよい。

当該ユーザーの検眼データに対応する補正データを表示補正データ記憶手段８から抽出すると、制御部３は、これをユーザー別表示コントロール情報記憶手段１０に記憶させる。
このように、一旦ユーザー別表示コントロール情報記憶手段１０に登録しておくと、以後ユーザーがこの画面表示装置１を立ち上げたり、ユーザー識別情報などを入力してアクセスしたりする都度、制御部３によって自動的に画面表示が調整される。

３−２）色覚異常の場合
色覚異常のユーザーの場合は、特定の色を他の色に変換する色変換規則を、表示補正データ記憶手段８から抽出し、ユーザー別表示コントロール情報記憶手段１０に登録する。色覚異常の大半は赤緑色覚異常なので、赤あるいは緑のいずれかを他の色に変更するなどの処理をすればよい。あるいは、画面背景の色が赤か緑の場合は、背景と前景の色との明度差が一定以上になるようにしてもよい。具体的には、例えば、ある画素のＲ（赤）の成分が大きくてＧ（緑）とＢ（青）の成分が小さいと赤に近い色なので、予め定めた関数等の色変換規則により他の色に変換する。この変換は専用ＩＣなどのハードウェアで行ってもよい。
なお、全色盲の場合は、カラー表示を白黒二色表示に変換してもよい。

３−３）異常が軽微な場合
ここで、色覚異常が軽微な場合や、乱視であっても乱視度数が−０．２５Ｄ程度の場合は、正常として扱ってもよい。見やすい画面を提供することが目的なので、眼鏡を作る場合のように精密さは要求されず、当の本人でさえ気がつかない程度の異常は無視しても実用上差し支えないからである。
このように、表示コントロールをする、しないの判別のしきい値は、記憶部４に格納したパラメータファイル等に記述し、制御部３は、適宜これを参照すればよい。しきい値は、任意に設定・変更できるものとする。
なお、斜視の場合や左右の度数に差がある人の場合は、見やすい方の眼あるいは度数の良好な方の眼を基準とすればよい。

４）ディスプレイへの補正後データの出力
制御部３は、表示部５へ出力するべきデータを取得すると、一旦画像バッファ６に書き込む。１個の画面を構成する画素データを順次読み込み、ユーザー別表示コントロール情報記憶手段１０を参照しつつ、適宜拡大・縮小したり、歪み補正をしたり、輝度や色の変換をし、画像メモリ７に書き込む。そして、表示部５のドライバを駆動して、表示部５に画像メモリ７の内容を出力する。
このようにして画面に出力されるデータは、当該ユーザーの眼の状態を考慮して補正されたものなので、ユーザーにとって非常に見やすいものとなる。

（２）第２の実施形態
この実施形態は、検眼データを入手していない場合に、画面上のガイダンスに従ったユーザーの入力結果をもとに、眼の状態情報を取得するものである。画面表示装置１の構成、データの補正の仕方、表示部５への出力については、第１の実施形態と同様である。

インターネットを利用した画面上のガイダンス方式で精度の高い検眼データを収集することは、既に行われている。本発明は、眼科に行かなくても自宅等のコンピュータで取得できるデータを、見やすい画面を実現するために活用しようとするものである。
ユーザーの視力を推測するため、たとえば、同一画面にサイズの異なる同一文字を表示し、もっとも見易い文字を選択させる、といった方法をとる。この表示させる文字のサイズは、視力検査表の０．１から２．０までの文字のサイズを縮小するとよい。視力検査表は５ｍ離れた所から見るが、本発明では、画面を約３０ｃｍ離れた所から見る。そこで、縮小率を０．０６（＝３０ｃｍ÷５ｍ）程度にすればよい。
読むことができる最も小さい文字を、ユーザーに選択させたとき、例えば、視力０．８に相当する文字を選んだならば、そのユーザーの球面度数は−０．５Ｄであると推測できる。ここで、左右の眼で別々に見やすい文字を選択させるには及ばない。検眼が目的ではなく、しかも、画面は両眼で見るので、両眼で見た場合に最も見やすい文字をもとに表示コントロール情報を生成しても差し支えないからである。

乱視の有無を知るには、例えば、図３のような１個の正形円と複数個の楕円を一つの画面に表示し、最も正形円に近い形状に見えるものを選択させればよい。縦方向の度が強い直乱視、横方向が強い倒乱視あるいは斜め方向が強い斜乱視の別、及び乱視の程度が、おおよそ把握できる。例えば、図３のＡ１かＡ２を選んだ人は斜乱視であり、Ａ１よりもＡ２を選んだ人の方が乱視度数が高いと推測できる。

色覚異常の有無を知るには、「石原表」のような色覚検査表を表示させ判別してもよいが、ユーザーに異常の有無や程度や種類を入力させてもよい。

これらの画面ガイダンスによって得た眼に関する情報は、日付とユーザー識別情報とともに検眼データ記憶手段９に格納しておく。これと対応づけて表示補正データ記憶手段８から当該ユーザーに適する補正データを抽出し、ユーザー別表示コントロール情報記憶手段１０に登録する点は、第１の実施形態と同様である。
なお、後日検眼データが入手できたならば、検眼データ記憶手段９を更新すればよい。画面ガイダンスによって得られたデータよりも、検眼データの方が、正確なことは言うまでもないからである。

（３）その他
前記の実施形態では、特に弱視について考慮していなかった。弱視の場合は、マウスをドラッグさせると太い矩形の枠線が表示され、マウスクリックすると、その矩形内が拡大されて表示する等の対応が考えられる。

前記の実施形態では、画面から眼までの距離がほぼ一定であることを前提としていたが、この距離を任意とし、その値をユーザーに入力させてもよい。そのために、表示補正データ記憶手段８に格納した度数と補正データの対応を、当該距離情報ごとに、細分化すればよい。

前記の実施形態において、１台の装置を複数人が共用している場合は、各人が自己のユーザー識別情報と眼に関する情報とを対応づけて記憶部４に登録しておき、画面表示装置１の立ち上げ時やユーザーが交代する時にユーザーが自己のユーザー識別情報を入力すると、制御部３が記憶部４から現在のユーザーの眼に関する情報を取得して、自動的に画面表示を変更するようにすればよい。

前記実施形態は、眼になんらかのトラブルがあるユーザーを想定していた。しかし、ディスプレイ５の上部等にセンサを取り付け、ユーザーの顔あるいは眼のディスプレイ５の画面に対する傾きや位置を検知し、ダイナミックに画面表示を変化させるようにすれば、眼に異常のないユーザーにとっても、見やすく疲れにくい画面表示を提供できる。例えば、画面と顔正面との角度が４５度の場合、通常のディスプレイでは、１辺が１０ｃｍの正方形が縦１０ｃｍ、横約７ｃｍの長方形に見える。そこで、制御部３は、横の長さを約１４ｃｍに変更して表示すれば、ユーザーの眼には１辺が１０ｃｍの正方形に見える。

つまり、上記のように開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。したがって、種々の変形が可能である。しかし、その変形が特許請求の範囲に記載された技術思想に基づくものである限り、その変形は本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明によれば、パソコン画面のような近くが見づらい人、乱視があるため画面の文字などが二重に見える人、緑色と赤色が隣接したり混在したりすると見づらい人などにとって、良好に見える画面表示を提供することができる。

本実施形態の画面表示装置の構成を示す図である。 第１の実施形態の検眼データ入力画面を例示する図である。 第２の実施形態において、眼に関する情報を取得するためのガイダンス画面を例示する図である。

符号の説明

１ 画面表示装置
２ 入力部
３ 制御部
４ 記憶部
５ 表示部

Claims (6)

1. 制御部と入力部と表示部と記憶部を備えた画面表示装置であって、
   前記制御部は、前記入力部を介して入力されたユーザーの眼に関する状態情報に基づき、前記表示部に対する表示コントロール情報を生成し、この表示コントロール情報を前記記憶部に格納するとともに、
   前記制御部は、前記表示部へ出力させる際、前記記憶部から抽出した前記表示コントロール情報を用いて該ユーザーに見やすい表示を実現することを特徴とする画面表示装置。
2. ユーザーの眼に関する状態情報には、屈折異常、老眼の有無及び色覚異常を含むことを特徴とする、請求項１に記載の画面表示装置。
3. 球面レンズ及び円柱レンズの度数を含む検眼データが前記入力部を介して入力されることにより、前記制御部は、ユーザーの眼に関する状態情報を取得することを特徴とする、請求項２に記載の画面表示装置。
4. 前記表示部に表示されたガイダンスに従い、前記入力部を介してユーザーが入力することにより、前記制御部は、該ユーザーの眼に関する状態情報を取得することを特徴とする、請求項２に記載の画面表示装置。
5. 前記表示コントロール情報には、拡大・縮小の倍率、歪み補正のための画素の移動量、色や輝度の変換規則を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画面表示装置。
6. 前記表示部は、アナログタイプあるいはデジタルタイプのディスプレイであることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画面表示装置。

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