JP2021186372A

JP2021186372A - 携帯端末装置

Info

Publication number: JP2021186372A
Application number: JP2020096048A
Authority: JP
Inventors: 義彦黒木; Yoshihiko Kuroki
Original assignee: Comfort Vision Res Lab Co Ltd; Comfort Vision Research Lab Co Ltd
Current assignee: Comfort Vision Res Lab Co Ltd; Comfort Vision Research Lab Co Ltd
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2020-06-02
Publication date: 2021-12-13
Anticipated expiration: 2040-06-02
Also published as: US11895254B2; US20210377371A1; JP7008356B6; JP7008356B2

Abstract

【課題】携帯可能かつ紫外線照射の状況を確認でき、安全性にも考慮した携帯端末装置を提供する。【解決手段】携帯端末装置１は、撮影対象物に波長２００ｎｍ以上４００ｎｍ未満の紫外線を照射するための紫外線ＬＥＤユニットと、紫外線ＬＥＤユニットから照射された紫外線を紫外線照射部分３３として撮像するイメージセンサユニットと、イメージセンサユニットにより撮像された紫外線照射部分３３をデータ変換して画像データとするイメージセンサ部と、イメージセンサ部により画像データとされた紫外線照射部分３３が画像情報として表示される表示タッチパネルユニット４とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、紫外線照射および紫外線撮像機能を有する携帯端末装置に関する。

空気清浄や物品の殺菌清浄を目的とした細菌やウイルスを不活性化するための紫外線の利用が行われている。特に、波長２００ｎｍから４００ｎｍ程度の紫外線が、細菌やウイルスを不活性化することが一般的に知られている。波長２５０ｎｍから２８０ｎｍや、波長３５０ｎｍから３８０ｎｍの紫外線により、捕獲された細菌やウイルスを不活性化するということも知られている（例えば特許文献１参照）。

このような細菌やウイルスを不活性化する目的としての紫外線を照射する方法として、スイッチを押した時のみ波長２００ｎｍから４００ｎｍの紫外線を照射する携帯用の紫外線照射装置も知られている（例えば特許文献２参照）。

特許第６３１７４９５号特開２０１６−１９３０４５号

しかし、特許文献１では、空気清浄を目的としてある程度大量の空気の流量を想定しているため、装置が大型となり、携帯して使用することは困難である。すなわち、身の回りの物品を簡便に殺菌清浄することには適していない。また特許文献２では、紫外線照射装置としての小型化は実現しているものの、目に見えない紫外線の性質上、実際に照射している状態を確認することができない。すなわち、紫外線の照射状況を表示により確認することができず過剰な照射や照射の不足を招きやすいという問題がある。このように紫外線の照射を確認できないことは、生体に対して過度に照射しているかもしれないという状態を生じるおそれがあり、安全上の対応が求められている。このように従来技術では、身の回りの物品に付着した細菌やウイルスを簡便かつ安全に操作状況を確認しながら不活性化する方法が無かった。

本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、携帯可能かつ紫外線照射の状況を確認でき、安全性にも考慮した携帯端末装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明では、撮影対象物に波長２００ｎｍ以上４００ｎｍ未満の紫外線を照射するための紫外線ＬＥＤユニットと、該紫外線ＬＥＤユニットから照射された前記紫外線を紫外線照射部分として撮像するイメージセンサユニットと、該イメージセンサユニットにより撮像された前記紫外線照射部分をデータ変換して画像データとするイメージセンサ部と、該イメージセンサ部により前記画像データとされた紫外線照射部分が画像情報として表示される表示タッチパネルユニットとを備えたことを特徴とする携帯端末装置を提供する。

好ましくは、前記表示タッチパネルユニットには、前記紫外線照射部分の画像情報が蓄積され、前記紫外線照射部分が移動して照射されてきた部分を軌跡として表示する表示領域が表示される。

好ましくは、前記紫外線ＬＥＤユニットから照射される紫外線に対して生体に対して許容される距離が最小許容距離として記憶され、該最小許容距離に前記生体における顔または目または虹彩または瞳孔または皮膚の有無を認識する生体認識判定部と、前記最小許容距離に前記生体における顔または目または虹彩または瞳孔または皮膚が含まれていない時のみ前記紫外線を照射する紫外線照射制御部とをさらに備えている。

本発明によれば、携帯可能かつ紫外線照射の状況を確認でき、安全性にも考慮した携帯端末装置を提供できる。

本発明の携帯端末装置の裏面の図である。操作状態を示す本発明の携帯端末装置の表面の図である。本発明の構成を示すブロック図である。本発明の信号処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

図１は本発明の携帯端末装置１の裏面を示している。この裏面には、携帯端末装置１に紫外線を照射する紫外線ＬＥＤと紫外線を一定の広がりとするための照射レンズのユニットである紫外線ＬＥＤユニット２と、その近傍に紫外線および可視光（通常光）に感度を有するイメージセンサおよび撮像レンズのユニットであるイメージセンサユニット３が配されている。ここで紫外線ＬＥＤユニット２による照射領域はイメージセンサユニット３の撮影領域に含まれる。

図２は本発明の携帯端末装置１の表面を示している。この表面には、表示パネル７０（後述）の表面に透明なタッチパネル６５（後述）を貼り合わせた表示タッチパネルユニット４が配されている。表示パネル７０にはアプリケーションプログラムの動作状態を示す表示がされている。表示パネル７０には紫外線照射を開始または停止するための紫外線照射制御スイッチ５が表示されていて、図の状態では紫外線照射状態（紫外線照射制御スイッチ５が、タッチパネル６５を介して指でタッチされている状態）を示している。また、図の例では、撮影されて紫外線が照射されるべき撮影対象物３１（図の例ではパソコン）が撮像されて表示６として表示タッチパネルユニット４に表示されている。また、紫外線が照射された部分は、上述したイメージセンサユニット３を介して本体内部の信号処理回路５３（後述）によって、特定の色として通常光での撮像画像（表示６）に合成されて、蓄積表示されて表示領域７として表示される。この表示領域７は、紫外線が照射されてきた領域を軌跡として表示しているものである。また、表示部４にはメニュースイッチ８が表示されていて、その操作により携帯端末装置１のアプリケーションプログラム初期設定値の入力や終了ができる。

本発明の携帯端末装置１から撮影対象物３１に照射される紫外線は、上述した紫外線ＬＥＤユニット２から現時点の紫外線照射経路３２（図２の破線部分）を通り、現時点の紫外線照射部分３３として撮影対象物３１に照射される。携帯端末装置１の使用者は、現時点の紫外線照射部分３３を移動させて撮影対象物３１に対して紫外線を照射する（例えば図２の矢印方向）。

紫外線に関する安全基準については、ＡＣＧＩＨ（ＡｍｅｒｉｃａｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｆＧｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＨｙｇｉｅｎｉｓｔｓ：アメリカ合衆国産業衛生専門官会議）やＪＩＳＺ８８１２（有害紫外放射の測定方法）等が知られている。これらによれば、細菌やウイルスの不活性化を可能としつつ人体に好ましくない作用を生じさせない許容照度を、例として波長２５３．７ｎｍでは、照射時間１分であれば１Ｗ／（ｍ＾２）、照射時間１秒であれば６０Ｗ／（ｍ＾２）としている。

本発明における紫外線照射強度はこうした安全基準を遵守して設定される。さらに特に人体の眼は直接紫外線が照射された場合結膜炎や角膜炎を起こすことがあり、また皮膚は長時間の集中照射で炎症を起こすことがあるため、本発明では一定の距離より接近したこうした生体が存在していない場合にのみ、上述した制約された時間の範囲で紫外線を短時間のパルスとして照射する機構を有している。この機構を実現するため本発明では、顔や目、虹彩、瞳孔、皮膚等のパターンを学習した生体情報を第２の記憶部５６（後述）に記憶しており、それらのパターンをイメージセンサユニット５２（後述）による撮像画像の中から撮像のフレームごとに探索する信号処理を生体認識判定部６０（後述）において実行する。

ここで、顔の認識については多くのヒトの通常の顔画像を入力とするニューラルネットワークによる機械学習により現在比較的容易に高精度の学習を行うことができる。しかしそれは、両方の眉毛や目、鼻、口などの通常の配置をパターンとした学習となるため、例えば顔の左右いずれか半分を画面の横方向いっぱいに接近して撮像するような場合や顔を上下逆さまに撮像するような場合ではパターン情報が失われ顔として認識されないことがあることから、通常の顔の認識だけで紫外線照射の可否を判定することは安全とは言えない。そこで本発明は、紫外線照射において特に安全対策が重要となる目と皮膚について配慮を重ねるものであり、様々な接近および回転撮像画像として、顔のみならず、目の全体や、虹彩、瞳孔のパターン、また、皮膚の色やテキスチャーのパターン等多くを学習し、これらを生体として判定できるようにしたものである。

このようにして考慮すべき紫外線照射における生体までの距離は紫外線ＬＥＤユニット２から生体までの距離であり、この距離は前述のようにイメージセンサユニット３と紫外線ＬＥＤユニット２を近傍に配していることから、イメージセンサユニット３から撮影対象物３１までの距離Ｌによって代用される。この距離Ｌを取得するには複数の方法があり、イメージセンサユニット３として撮影距離測定機能を内蔵したものを用いることでその撮影距離測定機能によって距離Ｌを取得する方法または、イメージセンサユニット３の近傍に距離センサを設置しその出力である距離情報をイメージセンサユニット３での撮像画像と対応づける信号処理によって距離Ｌを取得する方法または、イメージセンサユニット３で撮像された生体のパターンと既知の生体のパターンとの大きさの比率から計算によって距離Ｌを取得する方法などがある。

距離Ｌを取得する１番目の方法としては、例えばオートフォーカス機能の備わったイメージセンサユニットでは、微小にレンズを光軸方向に動かすことにより合焦点の画像をもたらす焦点距離を取得することができるのでその焦点距離から、被写体までの距離を一般的なレンズの式を用いて計算にて求めることができる。さらにイメージセンサユニットにレーザーやＬＥＤ光源を含めたものがあり、その光源から発した光が対象物で反射し，イメージセンサーに届くまでの光の飛行時間を検出することで，対象物までの距離を画素ごとに測定する方法を利用することもできる。

距離Ｌを取得する２番目の方法としては、上記の光の飛行時間を原理とするものや、赤外線を照射しその反射強度の変化から距離を求めるもの等、様々な距離センサを用いることができる。

距離Ｌを取得する３番目の方法としては、例えばヒトの虹彩の大きさはおよそ１１ｍｍから１２ｍｍ程度であるように、生体には標準的な大きさの範囲が存在することから、様々な大きさや角度で学習した既知の生体のパターンがイメージセンサユニット３で撮像された画像の中に見出された後、その生体までの距離は後述する撮影対象の大きさと撮影距離の関係の式を用いて計算により求めることができる。

以上のように本発明は、紫外線照射対象の領域に第１の記憶部５５に記憶した初期設定値Ｌｍｉｎより接近した顔や皮膚等の生体が含まれていないことを生体認識判定部６０において判定し、その判定を条件に紫外線照射制御部６１が紫外線照射部６２を制御し、紫外線ＬＥＤ駆動回路６４が紫外線ＬＥＤユニット６３を駆動して、時間ｔの紫外線照射を行うものである。この時間ｔは、より生体に対する安全に寄与することを目的として、生体認識判定部６０が撮像のフレームごとに生体を認識することからその撮像のフレームレートを６０Ｈｚとした場合の１フレーム期間である１６ｍｓ程度と同等あるいはそれ以下すなわち、１乃至１６ｍｓ程度の短時間であることが望ましい。

生体認識判定部６０による生体認識とその判定に基づき紫外線照射制御部６１と紫外線照射部６２による紫外線照射は、紫外線照射制御スイッチ５が押されている間、次に述べる停止機構が動作する場合を除き繰り返して行われる。その停止機構は、生体への安全性をさらに向上することを目的として、カウンタＣによってＴ時間以上スイッチが押され続けた場合に紫外線照射を停止する機構である。このカウンタＣのカウント周波数を例えば１ＫＨｚとし、その周期すなわち１ｍｓごとに１カウント増加するものとし、この時間Ｔの例はＣ＝６００００からＣ＝３０００００に対応する時間すなわち１乃至５分程度が望ましい。

こうした紫外線パルス照射時間ｔ、生体までの最小許容距離Ｌｍｉｎ、照射時間の制約を与えるカウンタＣの初期値０と最大値Ｃｍａｘの値は初期設定値として第１の記憶部５５（後述）に記憶しておく。

撮影対象の大きさと撮影距離の関係は次の式から求めることができる。
レンズから被写体までの距離＝撮影対象の範囲の横方向の大きさ×レンズの焦点距離／撮像素子の横方向の大きさ

ここで、例として撮影対象の範囲の横方向の大きさいっぱいにちょうど横方向３００ｍｍの物体の全体が映っているときにレンズの焦点距離が４ｍｍで撮像素子の横方向の大きさが６ｍｍであったとすると、そのレンズから被写体までの距離は２００ｍｍであることがわかる。この計算方法を、前述した紫外線の照射距離すなわち距離Ｌを、イメージセンサユニット３で撮像された生体のパターンと第２の記憶部５６に記憶された既知の生体のパターンとの大きさの比率から取得する計算方法として用いることができる。

紫外線照射のための紫外線ＬＥＤユニット２におけるレンズの画角は、紫外線照射の領域がイメージセンサユニット３により撮像される範囲の中で確認しやすいように、イメージセンサユニット３の撮像の画角に対して、その１／５乃至２／３程度の範囲と設定することが望ましい。

さらに前述した紫外線照射の可能性のある対象領域に一定以上の大きさの瞳孔や虹彩や目や顔や皮膚などの生体が含まれないことの判定は、より安全のため紫外線照射の範囲だけではなく撮像の全領域すなわち撮像の画角横方向および縦方向の全体に対して実行される。

以上のような安全に対する考え方は、紫外線強度を生体に直接接近照射しても安全な基準の範囲としつつ、さらに安全のため、紫外線照射強度を二乗で減衰させる効果のある生体までの紫外線の照射距離すなわち距離Ｌを十分に確保しようとするものである。その許容される距離Ｌの最小値すなわち生体までの最小許容距離Ｌｍｉｎは、例として６０ｃｍ程度とすることが望ましい。

図３は携帯端末装置１の機能ブロック図である。携帯端末装置１は、イメージセンサ部５１、記憶部５４、制御部５７、紫外線照射部６２、タッチパネル部６５、表示部６８を有しており、それらの主な機能と関連は次のとおりである。

イメージセンサ部５１は、携帯端末装置１内においてイメージセンサユニット３の位置近傍に内蔵され、主に通常光による撮像および紫外線による撮像と信号処理を行うもので、通常光また紫外線を撮像するイメージセンサ機能ユニット５２と、紫外線を特定の色として通常光による撮像画像に合成する信号処理回路５３を有している。これにより、表示タッチパネルユニット４には紫外線で照射された（されてきた）部分が他の部分と区別できる形で表示領域７として視認できるようになる。ここでイメージセンサ機能ユニット５２は、イメージセンサとレンズを含めたユニットであるイメージセンサユニット３を含む。

記憶部５４は、携帯端末装置１内に内蔵され、主に初期設定値や生体情報またイメージセンサ部５１で撮像された画像フレームを記憶するものである。記憶部５４は第１の記憶部５５〜第３の記憶部５７を有している。第１の記憶部５５は、初期設定値を記憶するためのものである。第２の記憶部５６は、顔や目、虹彩、瞳孔、皮膚等のパターンを学習した生体情報を記憶するためのものである。第３の記憶部５７は、通常光および紫外線による撮像情報を一時記憶するフレームメモリとしての役割を果たすものである。

制御部５８は、携帯端末装置１内に内蔵され、主にユーザーの操作に対応した制御やイメージセンサ部５１で撮像された画像に対する認識や紫外線照射の制御を行うものである。この制御部５８は、紫外線照射制御スイッチ５が押された時間をカウントするカウンタ部５９、画像において生体までの最小許容距離Ｌｍｉｎ以内に生体等が含まれるかどうかを認識し判定する生体認識判定部６０、紫外線ＬＥＤユニット２からの紫外線の照射時間をｔ時間として制御するための紫外線照射制御部６１を有している。

紫外線照射部６２は、携帯端末装置１内において紫外線ＬＥＤユニット２の位置近傍に内蔵され、主に制御部５８で制御された信号によって紫外線を照射するもので、紫外線を照射する紫外線ＬＥＤ機能ユニット６３とその駆動回路である紫外線ＬＥＤ駆動回路６４を有している。ここで、紫外線ＬＥＤ機能ユニット６３は紫外線ＬＥＤとレンズを含めたユニットである紫外線ＬＥＤユニット２を含む。

タッチパネル部６５は、携帯端末装置１内において表示タッチパネルユニット４の位置近傍に内蔵され、主にユーザーの操作を入力するインターフェースとなるもので、表示パネル６９の表面に設置された透明なタッチパネル６６とその表面に触れた場所の座標値を取得して結果を制御部５８に返す回路すなわち座標値取得回路６７を有している。すなわち、表示パネル６９に表示されたメニューやスイッチをユーザーが操作のためタッチしようとするとユーザーの指はタッチパネル６６に触れることとなりその座標値を取得することでそれらメニューやスイッチの操作を処理することが可能となる。

表示部６８は、携帯端末装置１内において表示タッチパネルユニット４の位置近傍に内蔵され、主に携帯端末装置１のアプリケーションプログラムによる撮像画像また紫外線の照射領域やメニュー等を表示するものであり、表示パネル６９と表示パネル６９を駆動する表示駆動回路７０を有している。

図４は携帯端末装置１の処理の流れを示すフローチャートである。本処理は携帯端末装置１上のアプリケーションプログラムによって行われ、以下にそのステップについて説明する。

はじめに、初期値設定読み出しステップＳ１において、あらかじめ初期設定として記憶部５４の第１の記憶部５５に記憶した紫外線照射時間ｔ、生体までの最小許容距離Ｌｍｉｎ、カウンタの初期値Ｃ＝０、カウンタの最大値Ｃｍａｘを読み込む。ここで、カウンタの初期値Ｃ＝０は携帯端末装置１の工場出荷時に固定値として記憶しておくものであるが、紫外線照射時間ｔ、生体までの最小許容距離Ｌｍｉｎ、カウンタの最大値Ｃｍａｘはユーザーが携帯端末装置１のアプリケーションプログラムのメニュースイッチ８を操作することでユーザーの環境に合わせて入力することができる。ただし前述のように、ｔは１乃至１６ｍｓ、Ｌｍｉｎは６０ｃｍ、Ｃｍａｘは６００００乃至３０００００を推奨する旨はユーザーに携帯端末装置１のアプリケーションプログラムのメニュースイッチ８の操作の際メッセージとして伝えられる。

次に紫外線照射スイッチ判定ステップＳ２において、タッチパネル部６５における座標値取得回路６７にてタッチパネル６６を介して紫外線照射制御スイッチ５が押されているかどうかの状態の判定を行う。このスイッチの状態すなわち判定の結果がＯｎなら、次のステップとしてカウンタ値加算ステップＳ５に進み、Ｏｆｆなら終了スイッチ判定ステップＳ３に進む。

カウンタ値加算ステップＳ５では、紫外線照射制御スイッチ５が押された時間をカウントする制御部５８のカウンタ部５９によってカウンタＣの値を１つ加算する。

カウンタ値最大値判定ステップＳ６では、カウンタＣの値がＣｍａｘを超えているかどうかを判定し、超えているすなわち結果がＹｅｓなら処理は撮像および画像表示ステップＳ４に進み、結果がＮｏなら撮像ステップＳ７に進む。ここで、結果がＹｅｓということは、カウンタＣがＣｍａｘを超えているということなので、安全のため紫外線の照射は行わず、使いやすさのため撮像画像の表示は継続し、ユーザーには携帯端末装置１のアプリケーションプログラムによって、プログラムを一旦終了することを促すメッセージを表示する。ユーザーはプログラムを一旦終了し、必要に応じて再度プログラムを起動することによりカウンタＣは、第１の記憶部５５に記憶された初期値Ｃ＝０によって初期化され、通常の使用状態に戻ることができる。

撮像ステップＳ７では、イメージセンサ部５１のイメージセンサ機能ユニット５２におけるイメージセンサユニット３よる撮像を行う。これにより、撮影対象物３１の撮像画像がイメージセンサ部５１の信号処理回路５３に渡される。

生体認識判定ステップＳ８では、制御部５８の生体認識判定部６０において、撮像ステップＳ７で撮像された画像について、第２の記憶部５６に記憶された生体情報を用いて、イメージセンサ機能ユニット５２のイメージセンサユニット３から撮影対象物３１までの距離Ｌの中で最小許容距離Ｌｍｉｎ以内に生体が含まれているかどうかの生体認識判定を行う。この距離Ｌは前述のように紫外線ＬＥＤユニット２から撮影対象物３１までの距離と同等である。この認識判定結果として、Ｌｍｉｎ以内に生体が含まれている場合すなわちＹｅｓの場合に、処理は合成画像表示ステップＳ１１に進み、Ｎｏの場合に、紫外線照射ステップＳ９に進む。

紫外線照射ステップＳ９では、紫外線照射部６２の紫外線ＬＥＤ機能ユニット６３における紫外線ＬＥＤユニット２を紫外線照射制御部６１で制御しつつ紫外線ＬＥＤ駆動回路６４により駆動することにより紫外線をｔ時間のパルスとして照射する。これにより、紫外線は撮影対象物３１に照射される。また、紫外線照射制御部６１により、ステップＳ８により最小許容距離Ｌｍｉｎ以内に生体がある場合には紫外線ＬＥＤユニット２から紫外線は照射されない。

通常光撮像と紫外線撮像および合成ステップＳ１０では、イメージセンサ部５１における信号処理回路５３において、通常光と紫外線の撮像および合成処理を行い合成画像を生成するとともに通常光と紫外線の撮像画像情報を記憶部５４の第３の記憶部５７に記憶する。

合成画像表示ステップＳ１１では、ステップＳ１０で生成された合成画像を表示部６８において表示駆動回路７０を用いて表示タッチパネルユニット４の表示パネル６９に表示する。その結果、紫外線照射部分３３が表示パネル６９に表示６における表示領域７として表示される。これにより、使用者は紫外線が照射されている箇所について、表示タッチパネルユニット４を介して視認できるようになる。そして、ステップＳ２に戻り、上述した動作が繰り返される。

終了スイッチ判定ステップＳ３では、携帯端末装置１のアプリケーションプログラムのメニュースイッチ８の操作により表示される終了スイッチの状態を判定する。終了スイッチが最終的に押された場合すなわちＹｅｓの場合に、本アプリケーションプログラムの処理を終了し、Ｎｏの場合、処理は紫外線照射スイッチ判定ステップＳ２に進む。

なお、繰り返し行われる合成画像表示ステップＳ１１にて、紫外線照射部分３３の位置が前回の合成画像表示ステップＳ１１による紫外線照射部分３３と異なっている場合、紫外線照射の表示を通常の撮像画像に合成して表示領域７として蓄積表示される（つまり紫外線が照射された箇所が奇跡として表示領域７として表示タッチパネルユニット４に表示される）。この動作は、以下のようにして行われる。

紫外線および通常光の１フレーム等１単位時刻前の撮像領域を例えば３２画素×３２画素程度のような小領域に分割する。動画撮影の連続性から連続するフレームにおける同一の被写体は撮像された画像の中で近傍に存在するので、現時刻の撮像領域において前記小領域はその小領域を中心に含む探索領域として例えば１２８画素×１２８画素程度に含まれると想定することが可能である。

こうして、１単位時刻前の前記小領域をテンプレートとして、現時刻の前記探索領域の中で、画素情報の違いを距離として探索マッチングすることにより最も近い領域を見つけることで、同一被写体の移動を把握することができる。

前記探索マッチングの方法としては、ＲＧＢ色ごとの差分を前記小領域の画素数分の総和を距離とする方法や、ＲＧＢ色ごとの相関を距離とする方法があり任意に選択することができる。

以上のように通常の可視光の画像によって連続するフレーム間の同一被写体の移動が把握された状態において現時点の紫外線照射部分３３に対するイメージセンサ出力を表示領域７のように蓄積表示する方法について、次に説明する。

イメージセンサユニット３の出力に含まれる紫外線部分を分かりやすく表示するために、特定の色として例えば紫色を割り当て、イメージセンサユニット３による通常光の撮像画像に対して一定の透明度をもって加算合成して表示する。このとき後の利用のため、イメージセンサユニット３の通常光部分および紫外線部分の出力を第３の記憶部５７すなわちフレームメモリに記憶する。

こうして、前述の連続フレーム間で同一被写体の移動が把握されており、１単位時刻前の紫外線ＬＥＤユニット２により照射された紫外線部分が通常光による撮像画像とともに撮像第３の記憶部５７に記憶されているので、現時刻のイメージセンサユニット３の紫外線部分の出力である画素情報を、第３の記憶部５７に記憶された移動が把握されている同一被写体の１単位時刻前のイメージセンサユニット３の紫外線部分の出力である画素情報に信号処理回路５３によって加算し表示することで、紫外線照射部分の蓄積表示７を表示することが可能となる。

民生機器として普及している携帯端末装置に既に備わっている通常の可視光の撮像機能、画像表示機能、タッチパネル機能の技術を活用し、新たに紫外線ＬＥＤと紫外線に感度を持つイメージセンサおよび信号処理技術の追加により、簡便かつ安全に細菌やウイルスの不活性化を実現する装置を普及する貢献に結びつけることができる。

１携帯端末装置
２紫外線ＬＥＤユニット
３イメージセンサユニット
４表示タッチパネルユニット
５紫外線照射制御スイッチ
６表示
７表示領域
８メニュースイッチ
３１撮影対象物
３２紫外線照射経路
３３紫外線照射部分
５１イメージセンサ部
５２イメージセンサ機能ユニット
５３信号処理回路
５４記憶部
５５第１の記憶部
５６第２の記憶部
５７第３の記憶部
５８制御部
５９カウンタ部
６０生体認識判定部
６１紫外線照射制御部
６２紫外線照射部
６３紫外線ＬＥＤ機能ユニット
６４紫外線ＬＥＤ駆動回路
６５タッチパネル部
６６タッチパネル
６７座標値取得回路
６８表示部
６９表示パネル
７０表示駆動回路
Ｓ１初期設定読み出しステップ
Ｓ２紫外線照射スイッチ判定ステップ
Ｓ３終了スイッチ判定ステップ
Ｓ４撮像および画像表示ステップ
Ｓ５カウンタ値加算ステップ
Ｓ６カウンタ値最大値判定ステップ
Ｓ７撮像ステップ
Ｓ８生体認識判定ステップ
Ｓ９紫外線照射ステップ
Ｓ１０通常光撮像と紫外線撮像および合成ステップ
Ｓ１１合成画像表示ステップ

図１は本発明の携帯端末装置１の裏面を示している。この裏面には、携帯端末装置１において紫外線を照射する紫外線ＬＥＤと紫外線を一定の広がりとするための照射レンズのユニットである紫外線ＬＥＤユニット２と、その近傍に紫外線および可視光（通常光）に感度を有するイメージセンサおよび撮像レンズのユニットであるイメージセンサユニット３が配されている。ここで紫外線ＬＥＤユニット２による照射領域はイメージセンサユニット３の撮影領域に含まれる。

図２は本発明の携帯端末装置１の表面を示している。この表面には、表示パネル６９（後述）の表面に透明なタッチパネル６６（後述）を貼り合わせた表示タッチパネルユニット４が配されている。表示パネル６９にはアプリケーションプログラムの動作状態を示す表示がされている。表示パネル６９には紫外線照射を開始または停止するための紫外線照射制御スイッチ５が表示されていて、図の状態では紫外線照射状態（紫外線照射制御スイッチ５が、タッチパネル６６を介して指でタッチされている状態）を示している。また、図の例では、撮影されて紫外線が照射されるべき撮影対象物３１（図の例ではパソコン）が撮像されて表示６として表示タッチパネルユニット４に表示されている。また、紫外線が照射された部分は、上述したイメージセンサユニット３を介して本体内部の信号処理回路５３（後述）によって、特定の色として通常光での撮像画像（表示６）に合成されて、蓄積表示されて表示領域７として表示される。この表示領域７は、紫外線が照射されてきた領域を軌跡として表示しているものである。また、表示部４にはメニュースイッチ８が表示されていて、その操作により携帯端末装置１のアプリケーションプログラム初期設定値の入力や終了ができる。

図３は携帯端末装置１の機能ブロック図である。携帯端末装置１は、イメージセンサ部５１、記憶部５４、制御部５８、紫外線照射部６２、タッチパネル部６５、表示部６８を有しており、それらの主な機能と関連は次のとおりである。

なお、繰り返し行われる合成画像表示ステップＳ１１にて、紫外線照射部分３３の位置が前回の合成画像表示ステップＳ１１による紫外線照射部分３３と異なっている場合、紫外線照射の表示を通常の撮像画像に合成して表示領域７として蓄積表示される（つまり紫外線が照射された箇所が軌跡として表示領域７として表示タッチパネルユニット４に表示される）。この動作は、以下のようにして行われる。

こうして、前述の連続フレーム間で同一被写体の移動が把握されており、１単位時刻前の紫外線ＬＥＤユニット２により照射された紫外線部分が通常光による撮像画像とともに撮像第３の記憶部５７に記憶されているので、現時刻のイメージセンサユニット３の紫外線部分の出力である画素情報を、第３の記憶部５７に記憶された移動が把握されている同一被写体の１単位時刻前のイメージセンサユニット３の紫外線部分の出力である画素情報に信号処理回路５３によって加算し表示することで、紫外線照射部分の表示領域７を表示することが可能となる。

Claims

撮影対象物に波長２００ｎｍ以上４００ｎｍ未満の紫外線を照射するための紫外線ＬＥＤユニットと、
該紫外線ＬＥＤユニットから照射された前記紫外線を紫外線照射部分として撮像するイメージセンサユニットと、
該イメージセンサユニットにより撮像された前記紫外線照射部分をデータ変換して画像データとするイメージセンサ部と、
該イメージセンサ部により前記画像データとされた紫外線照射部分が画像情報として表示される表示タッチパネルユニットとを備えたことを特徴とする携帯端末装置。
前記表示タッチパネルユニットには、前記紫外線照射部分の画像情報が蓄積され、前記紫外線照射部分が移動して照射されてきた部分を軌跡として表示する表示領域が表示されることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
前記紫外線ＬＥＤユニットから照射される紫外線に対して生体に対して許容される距離が最小許容距離として記憶され、該最小許容距離に前記生体における顔または目または虹彩または瞳孔または皮膚の有無を認識する生体認識判定部と、
前記最小許容距離に前記生体における顔または目または虹彩または瞳孔または皮膚が含まれていない時のみ前記紫外線を照射する紫外線照射制御部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯端末装置。