JP2002287079A - 映像付与装置 - Google Patents

映像付与装置

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JP2002287079A
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英二 志水
Shigeji Yamaguchi
成志 山口
Takahisa Ando
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低視力で小さな文字が読み難い方の他、水晶
体の焦点調節機能に重度の疾患等がある方に対しても鮮
明な映像を与えて読書等の補助を行うことできる映像付
与装置を提供する。 【構成】 映像付与装置1は、映像投影器11と、ヘル
メット状の頭部装着具12と、ミラー13と、ミラー支
持棒14と、撮像装置15と、信号ケーブル16とを備
えて成る。映像投影器11は映像光(平行光線束)を集
光素子にて観察者の眼球の瞳孔中心等に与えるようにな
っており、マックスウェル視によって眼球水晶体におけ
るレンズ機能の影響を受けずに網膜に映像光が直接投影
されるため、水晶体の焦点調節機能に重度の疾患等があ
る方に対しても鮮明な拡大映像を与えて読書等の補助を
行うことできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、読書等の補助に用い
られる映像付与装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、低視力の方の読書等を補助す
る器具として、拡大読書器が提案されている。この拡大
読書器は、撮影された映像に基づいて映像信号を生成す
る撮像装置と、この撮像装置からの映像信号を処理して
モニター(市販のテレビ等)への供給映像信号を生成す
る信号処理手段と、前記撮像装置に拡大映像を与える拡
大光学系と、を備えて構成される。また、前記モニター
に代えて、眼鏡型のディスプレイに映像を表示するタイ
プも提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の拡大読書器
は、低視力で小さな文字が読み難い方には優れた補助機
器となるものの、例えば、水晶体の焦点調節機能に重度
の疾患等がある方にとっては、単なる文字等の拡大機能
に留まる従来の拡大読書器では、鮮明な映像を提供する
ことは困難であった。
【0004】この発明は、上記の事情に鑑み、低視力で
小さな文字が読み難い方の他、水晶体の焦点調節機能に
重度の疾患等がある方に対しても鮮明な映像を与えて読
書等の補助を行うことできる映像付与装置を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の映像付与装置
は、空間光変調素子と、前記空間光変調素子に平行光線
を投光する光源装置と、前記空間光変調素子に平行光線
を投光して得られる映像光を集光する集光素子とを備
え、マックスウェル視によって観察者に映像を観察させ
る映像付与手段と、映像信号を処理し、拡大映像化して
前記空間光変調素子への供給映像信号を生成する信号処
理手段と、を備えたことを特徴とする。
【0006】上記の構成であれば、例えば撮像装置にて
新聞文字等を撮像すると、信号処理手段にて拡大映像信
号が生成され、これが空間光変調素子に与えられる。空
間光変調素子にて生成される新聞文字等の拡大映像(平
行光線束)は、マックスウェル視によって眼球水晶体に
おけるレンズ機能の影響を受けずに網膜に直接投影され
ることになるため、低視力で小さな文字が読み難い方は
勿論、水晶体の焦点調節機能に重度の疾患等がある方に
対しても鮮明な拡大映像を与えて読書等の補助を行うこ
とができる。
【0007】また、この発明の映像付与装置は、空間光
変調素子と、前記空間光変調素子に平行光線を投光する
光源装置と、前記空間光変調素子に平行光線を投光して
得られる映像光を集光する集光素子とを備え、マックス
ウェル視によって観察者に映像を観察させる映像付与手
段と、撮影された映像に基づいて映像信号を生成する撮
像装置と、前記撮像装置からの映像信号を処理して前記
空間光変調素子への供給映像信号を生成する信号処理手
段と、前記撮像装置に拡大映像を与える拡大光学系と、
を備えたことを特徴とする。
【0008】上記の構成であれば、拡大光学系を介して
撮像装置にて新聞文字等を撮像することで拡大映像信号
が生成され、これが空間光変調素子に与えられる。空間
光変調素子にて生成される新聞文字等の拡大映像(平行
光線束)は、マックスウェル視によって眼球水晶体にお
けるレンズ機能の影響を受けずに網膜に直接投影される
ことになるため、低視力で小さな文字が読み難い方は勿
論、水晶体の焦点調節機能に重度の疾患等がある方に対
しても鮮明な拡大映像を与えて読書等の補助を行うこと
ができる。
【0009】また、この発明の映像付与装置は、空間光
変調素子と、前記空間光変調素子に平行光線を投光する
光源装置と、前記空間光変調素子に平行光線を投光して
得られる映像光を集光する集光素子とを備え、マックス
ウェル視によって観察者に映像を観察させる映像付与手
段と、コントラスト強調処理、エッジ強調処理、及び白
色映像領域を着色する処理のうち、少なくとも一つを行
って前記空間光変調素子への供給映像信号を生成する信
号処理手段と、を備えたことを特徴とする。
【0010】上記の構成であれば、コントラスト強調処
理、エッジ強調処理、及び白色映像領域を着色する処理
のうち、少なくとも一つが行われることで、文字等をよ
り見やすい映像で観察者に提供することがでる。
【0011】そして、これらの構成において、白色に色
を与える色フィルムを備えてもよいし、光源装置が色光
を出射するように構成されていてもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態にかか
る映像付与装置を図1及び図2に基づいて説明する。
【0013】図1は、頭部装着型の映像付与装置1を示
した説明図である。この映像付与装置1は、映像投影器
11と、ヘルメット状の頭部装着具12と、ミラー13
と、ミラー支持棒14と、撮像装置15と、信号ケーブ
ル16とを備えて成る。映像投影器11は頭部装着具1
2上で各種方向に回動可能に設けられ、また、ミラー1
3はミラー支持棒の14の一端側で各種方向に回動可能
に設けられており、映像投影器11から出射される映像
光を観察者Aの眼Aeの瞳孔中心等に正確に導くことが
できるようになっている。撮像装置15は、例えばCC
Dカメラから成り、観察者Aの手で本Bの印字面に置か
れるようになっている。撮像装置15には筒部15aが
設けられており、この筒部15aの先端を印字面に当接
させた状態でCCDカメラレンズと印字面との距離が最
適に保たれる。信号ケーブル16は、撮像装置15から
出力される映像信号を映像投影器11の信号処理部11
f(図2参照)に供給する。
【0014】図2は映像投影器11の具体的構成を示す
と共に、その出射映像光の眼Aeへの導かれかた(簡略
のため、ミラー13は省略している)を示している。映
像投影器11は、レーザー光源11aと、このレーザー
光源11aから出射された光を平行光化するコリメータ
レンズ11bと、空間光変調素子である液晶表示パネル
11cと、空間フィルタ11dと、集光素子であるホロ
グラム集光素子11eと、信号処理部11fとを備えて
成る。ホログラム集光素子11eの焦点距離をfとする
と、このホログラム集光素子11eは観察者の瞳孔中心
からfの距離をおいて配置されることにより、マックス
ウェル視によって観察者Aは映像を観察する。そして、
液晶表示パネル11cに表示された映像は深い焦点深度
で観察者Aに与えられる。液晶表示パネル11cの画素
(開口)を透過した平行光には、高次回折光が含まれて
おり、この平行光をそのままホログラム集光素子11e
に入射させると映像が多重像になるが、この実施形態で
は、空間フィルタ11dを配置することで、0次光だけ
を取り出し、多重像となるのを回避している。液晶表示
パネル11cには、信号処理部11fにて映像拡大処理
(例えば、画素補間処理)が施された映像信号が供給さ
れる。
【0015】かかる構成であれば、撮像装置15にて本
Bを撮像すると、信号処理部11fにて拡大映像信号が
生成され、これが液晶表示パネル11cに与えられる。
液晶表示パネル11cにて生成される本Bの拡大映像
(平行光線束)は、ホログラム集光素子11eにて集光
され、マックスウェル視によって眼球Aeの水晶体にお
けるレンズ機能の影響を受けずに網膜に直接投影される
ことになるため、低視力で小さな文字が読み難い方は勿
論、水晶体の焦点調節機能に重度の疾患等がある方に対
しても鮮明な拡大映像を与えて読書等の補助を行うこと
ができる。
【0016】また、この実施形態においては、信号処理
部11fは、図示しないA/D変換器によって撮像装置
15からの映像信号をディジタル化し、ディジタル信号
処理によって、コントラスト強調処理、エッジ強調処
理、及び白色領域着色処理を行う。コントラスト強調
は、映像表示系で表現できる濃度幅(輝度幅)のなかの
狭い幅で撮像映像の濃度が分布している場合に、演算処
理によって、濃度幅を最大限に使うようにする処理であ
る。濃淡ではなく二値化するのであれば、或る閾値以上
の濃度を持つ信号は白色、それ以下の信号は黒色とする
処理となる。エッジ強調は、信号の立ち上がりをシャー
プにする処理であり、例えば、高域強調フィルタ(演算
処理回路)を用いて行われる。白色領域着色は、例え
ば、上記の二値化において白色と黒色の信号とするので
はなく、黄色と黒色、或いは青色と黒色のごとく、白色
に代えて有彩色の信号を生成する処理である。この白色
領域着色においては、撮像装置15はカラー撮像装置で
ある必要はなく、液晶表示パネル11cをカラー液晶表
示パネルとし、信号処理部11fにて着色を施す信号処
理を行えばよい。これら信号処理により、文字等をより
見やすい映像で観察者に提供することができる。なお、
白領域着色においては、白黒液晶表示パネルに黄色や青
色のフィルムを貼付し、特に信号処理は行わないといっ
たことでも実現することができる。また、レーザー光源
11aが色光ビームを出射することで白領域着色を行う
ようにしてもよい。
【0017】また、上記実施形態では、信号処理によっ
て撮像文字等の拡大映像を得ることとしたが、撮像装置
15のレンズ部にズームレンズを備えることで、光学的
に拡大映像を生成するようにしてもよいものである。
【0018】また、以上の説明においては、集光素子と
してホログラム集光素子11eを示したが、これに代え
て凸レンズや凹面鏡を用いることができる。凹面鏡の場
合には、光軸を変更するための手段(例えば、ビームス
プリッタ(ハーフミラー)、或いはミラー13)として
配置することができる。また、空間光変調素子として透
過型の液晶表示パネル11cを示したが、他の透過型の
映像表示パネル、反射型の液晶表示パネルや他の反射型
の映像表示パネル(DMD:ディジタル・マイクロミラ
ー・デバイスなど)を用いることができる。また、ミラ
ー13を用いずに直接に観察者Aの眼Aeに投影するよ
うにしてもよい。また、ミラー13にホログラム集光素
子11eの機能を持たせるようにしてもよい。また、ヘ
ルメット状の頭部装着具12にて映像投影器11を支持
することとしたが、眼鏡型或いはヘッドマウントディス
プレイ型に構成してもよいものである。また、映像投影
器11を机上に置き、観察者が目を映像投影器11の側
へ近づける形態としてもよい。また、撮像装置15を手
持ちで操作するタイプを示したが、本Bが置かれる台の
上方に固定的に配置する構成としてもよいものである。
また、図2の信号処理部11fに入力する信号は、カメ
ラ映像だけでなく、コンピュータ出力映像、テレビ受信
映像、ビデオ出力映像等の弱視者が楽しみたい映像メデ
ィアの信号であってもよいものである。また、光源とし
てレーザー光源を用いたが、LEDや小型ランプ、光フ
ァイバーでガイドした光源を用いてもよい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、新聞文字の拡大映像等がマックスウェル視によって
眼球水晶体におけるレンズ機能の影響を受けずに網膜に
直接投影されるため、低視力で小さな文字が読み難い方
は勿論、水晶体の焦点調節機能に重度の疾患等がある方
に対しても鮮明な拡大映像を与えて読書等の補助を行う
ことできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態の頭部装着型の映像付与装
置を示した説明図である。
【図2】観察者への映像付与の様子を示した説明図であ
る。
【符号の説明】
1 映像付与装置 11 映像投影器 11aレーザー光源 11bコリメータレンズ 11c液晶表示パネル 11d空間フィルタ 11eホログラム集光素子 11f信号処理部 12 頭部装着具 15 撮像装置
フロントページの続き (72)発明者 山口 成志 兵庫県川西市鶯が丘20番地5 (72)発明者 安東 孝久 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 2H088 EA10 EA44 HA06 HA10 HA21 HA28 HA30 MA01 MA20 5C054 AA01 AA05 CA04 CC05 EA01 EA05 ED11 EJ04 FA02 FA07 FB05 HA12

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空間光変調素子と、前記空間光変調素子
    に平行光線を投光する光源装置と、前記空間光変調素子
    に平行光線を投光して得られる映像光を集光する集光素
    子とを備え、マックスウェル視によって観察者に映像を
    観察させる映像付与手段と、 映像信号を処理し、拡大映像化して前記空間光変調素子
    への供給映像信号を生成する信号処理手段と、 を備えたことを特徴とする映像付与装置。
  2. 【請求項2】 空間光変調素子と、前記空間光変調素子
    に平行光線を投光する光源装置と、前記空間光変調素子
    に平行光線を投光して得られる映像光を集光する集光素
    子とを備え、マックスウェル視によって観察者に映像を
    観察させる映像付与手段と、 撮影された映像に基づいて映像信号を生成する撮像装置
    と、 前記撮像装置からの映像信号を処理して前記空間光変調
    素子への供給映像信号を生成する信号処理手段と、 前記撮像装置に拡大映像を与える拡大光学系と、 を備えたことを特徴とする映像付与装置。
  3. 【請求項3】 空間光変調素子と、前記空間光変調素子
    に平行光線を投光する光源装置と、前記空間光変調素子
    に平行光線を投光して得られる映像光を集光する集光素
    子とを備え、マックスウェル視によって観察者に映像を
    観察させる映像付与手段と、 コントラスト強調処理、エッジ強調処理、及び白色映像
    領域を着色する処理のうち、少なくとも一つを行って前
    記空間光変調素子への供給映像信号を生成する信号処理
    手段と、 を備えたことを特徴とする映像付与装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
    の映像付与装置において、白色に色を与える色フィルム
    を備えたことを特徴とする映像付与装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
    の映像付与装置において、光源装置が色光を出射するよ
    うに構成されたことを特徴とする映像付与装置。
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