(57)【要約】【課題】文字画像の拡大表示を行う表示装置において、文字サイズや文章の書式等が異なる場合でも観者の視力に応じて好適に観察することができるサイズに拡大した文字画像を自動的に表示する。【解決手段】  文字を含む画像を取り込む画像取込手段及ぶこの画像を拡大して表示する表示手段とを備える表示装置において、撮像手段が捉えた文字のサイズを検出する文字サイズ検出手段と、入力された観者の視力に応じて表示手段に表示する文字の数を設定する表示文字数設定手段と、この文字サイズ検出手段が検出した文字のサイズ及び表示文字数設定手段が設定した文字数に基づいて拡大する倍率を変更し、所定の文字サイズに変化させた文字画像を表示手段に表示する。【選択図】図７
2007172251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字を含む画像を取り込む画像取込手段及び該画像を拡大して表示する表示手段とを備える表示装置において、
前記画像取込手段で取り込んだ文字のサイズを検出する文字サイズ検出手段と、
前記文字サイズ検出手段が検出した文字のサイズに基づいて拡大する倍率を変更する表示制御手段と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記表示制御手段は、前記文字サイズ検出手段が検出した文字のサイズに基づいて拡大する倍率を変更し、同一の表示サイズに変化させた文字画像を前記表示手段に表示することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表示装置において、
前記表示制御手段は、前記文字サイズ検出手段が検出する文字サイズのうち、最もサイズが小さい文字を所定の表示サイズに変化させた文字画像を前記表示手段に表示することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の表示装置において、
前記表示制御手段は、前記文字サイズ検出手段が検出する文字サイズのうち、最も多い文字サイズを所定の表示サイズに変化させた文字画像を前記表示手段に表示することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の表示装置において、
入力された観者の視力に応じて前記表示手段に表示する文字の数を設定する表示文字数設定手段を更に備え、
前記表示制御手段は、前記表示文字数設定手段が設定した文字数に基づいて拡大する倍率を変更し、所定の文字サイズに変化させた文字画像を前記表示手段に表示することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表示装置において、
前記表示文字数設定手段は、前記視力が高くなるにつれて前記表示手段に表示する文字の数を増加することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の表示装置において、
文字画像が印刷された原稿の種類に応じて異なる前記文字画像の特徴が予め記憶された特徴記憶手段を更に備え、
前記サイズ検出手段は、検出した文字サイズ及び前記文字画像の特徴に基づいて前記原稿の種類を更に判別し、
前記表示制御手段は、前記原稿の種類に応じて前記表示文字数設定手段が設定した表示文字数を再設定し、再設定後の文字数に基づいて拡大する倍率を変更し、所定の文字サイズに変化させた文字画像を前記表示手段に表示することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の表示装置において、
前記表示手段に一時的に拡大された文字画像を表示させる一時拡大手段及び／又は一時的に縮小された文字画像を表示させる一時縮小手段を更に備えることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の表示装置において、
前記一時拡大手段及び／又は一時縮小手段を前記画像取込手段に備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の表示装置において、
観者の身体に装着され、瞳に近設する位置に前記表示手段を配置する懸架装置を更に備えることを特徴する表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の表示装置において、
前記表示手段は外界光を透過し、外界視界に前記文字画像を重畳して表示することを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の表示装置において、
前記表示手段は、供給された映像データから光学映像を投射する映像投射手段と、
該光学映像を導光するプリズムと、該プリズムにより導光された映像の照射により瞳に虚像を結ばせるホログラム光学素子とからなることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に、撮像手段により文字画像を取得し、表示画面上に拡大された文字画像の表示を行う表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、弱視等の視力障害者用や老眼用の視覚補助を目的とする装置として電子ルーペ等の拡大表示器が知られている。拡大表示器は、例えば読書をする場合を例とすると、文字にかざして文字画像を取り込む撮像装置が設けられ、この撮像装置の光学的ズーム機構及び／又は映像処理用ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の映像処理による電子的ズーム機構を利用して拡大された文字画像を別途設けられるモニタの画面上に表示する構成となっている。
【０００３】
特許文献１には、文字画像を光学的に拡大して取得する画像取り込み手段と、この文字画像を表示する表示手段を備えた拡大表示器の発明が開示されている。この発明は、単に拡大画像を表示するだけでなく、取得した文字画像データから新たな画像データを生成して表示するようになっている。例えば、縦書きの文字画像データから横書きの文字画像データを生成したり、文字間隔を調節した文字画像データを生成したり又は白黒反転が施された文字画像データの生成を行ったりと、観者が読みやすい書式等に変更して拡大表示ができるという工夫がなされている。
【特許文献１】特開平７−２３４９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
視覚補助の観点からは、モニタ上に表示される表示は大きい程よい。しかしながら、余りに拡大して表示すると表示画面上に一度に表示される文字数が少なくなり過ぎて（例えば、１文字〜３文字程度）判読が困難になる。逆に、判読のしやすさを優先して表示画面上に一度に表示される文字数を多くすれば、文字画像が小さくなりすぎてルーペとしての機能を発揮しなくなる。この様に表示文字数と文字サイズとの間には二律背反する関係がある。特に、眼病の症状、視覚障害及び視力の程度には個人差があり、文字画像を表示する倍率を優先するか表示文字数を優先するかは一律に定めることが困難である。また、書籍ごとに文字の大きさや書体並びに文章の書式が異なるという事情もある（例えば、新聞と文庫本では文字の大きさ、文字間隔、書体並びに文書の書式が異なる）。
【０００５】
この様な事情に対し、表示する倍率を観者自らの手により逐次調節することも可能であるが、書籍毎あるいは読書中に現出する様々な大きさの文字毎に調節を要するとすると大きな手間が掛かり実用的でなく観者にとって酷である。
【０００６】
また、近年、いわゆるウェアラブルディスプレイ（以下、「ＷＤ」という。）と呼ばれる身体装着型の表示装置が知られている。頭部等に懸架装置を装着し、小型のモニタを観者の眼前に配置させ映像を表示する表示装置である。弱視者等の視力に障害を有する者の視覚補助装置としても活用されており、研究開発が盛んに行われている。このＷＤに拡大表示器としての機能を持たせることも当然に可能であるが、この場合、従来の拡大表示装置に無い固有の問題が生ずる。例えば、拡大された文字画像を表示する表示装置が、民生用のテレビジョンやＰＣ（Personal Computer）用のモニタのように、観者の身体とモニタとが物理的に別体として配置されている場合には、多少モニタ上に表示される文字画像が小さくても（拡大倍率が低くても）観者自身が顔をモニタに近づけることで焦点距離を調節することができる。
しかしながら、ＷＤのように観者の眼とＷＤとの距離が変化しないものでは、観者自身がモニタに近づくなどして焦点距離を調節することは原則としてできないという問題が生ずる。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、文字画像の拡大表示を行う表示装置において、文字サイズや文章の書式等が異なる場合でも観者の視力に応じて好適に観察することができるサイズに拡大した文字画像を自動的に表示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、文字を含む画像を取り込む画像取込手段及び該画像を拡大して表示する表示手段とを備える表示装置において、
前記画像取込手段で取り込んだ文字のサイズを検出する文字サイズ検出手段と、
前記文字サイズ検出手段が検出した文字のサイズに基づいて拡大する倍率を変更する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記記載の発明は、請求項１に記載の表示装置において、
前記表示制御手段は、前記文字サイズ検出手段が検出した文字のサイズに基づいて拡大する倍率を変更し、同一の表示サイズに変化させた文字画像を前記表示手段に表示することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の表示装置において、
前記表示制御手段は、前記文字サイズ検出手段が検出する文字サイズのうち、最もサイズが小さい文字を所定の表示サイズに変化させた文字画像を前記表示手段に表示することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の表示装置において、
前記表示制御手段は、前記文字サイズ検出手段が検出する文字サイズのうち、文字のサイズが最も多い文字を所定の表示サイズに変化させた文字画像を前記表示手段に表示することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の表示装置において、
入力された観者の視力に応じて前記表示手段に表示する文字の数を設定する表示文字数設定手段を更に備え、
前記表示制御手段は、前記表示文字数設定手段が設定した文字数に基づいて拡大する倍率を変更し、所定の文字サイズに変化させた文字画像を前記表示手段に表示することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の表示装置において、
前記表示文字数設定手段は、前記視力が高くなるにつれて前記表示手段に表示する文字の数を増加することを特徴とする表示装置。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の表示装置において、
文字画像が印刷された原稿の種類に応じて異なる前記文字画像の特徴が予め記憶された特徴記憶手段を更に備え、
前記サイズ検出手段は、検出した文字サイズ及び前記文字画像の特徴に基づいて前記原稿の種類を更に判別し、
前記表示制御手段は、前記原稿の種類に応じて前記表示文字数設定手段が設定した表示文字数を再設定し、再設定後の文字数に基づいて拡大する倍率を変更し、所定の文字サイズに変化させた文字画像を前記表示手段に表示することを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の表示装置において、
前記表示手段に一時的に拡大された文字画像を表示させる一時拡大手段及び／又は一時的に縮小された文字画像を表示させる一時縮小手段を更に備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の表示装置において、
前記一時拡大手段及び／又は一時縮小手段を前記画像取込手段に備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載の表示装置において、
観者の身体に装着され、瞳に近設する位置に前記表示手段を配置する懸架装置を更に備えることを特徴する。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の表示装置において、
前記表示手段は外界光を透過し、外界視界に前記文字画像を重畳して表示することを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の表示装置において、
前記表示手段は、供給された映像データから光学映像を投射する映像投射手段と、
該光学映像を導光するプリズムと、該プリズムにより導光された映像の照射により瞳に虚像を結ばせるホログラム光学素子とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、文字サイズを検出し、この文字サイズに基づいて拡大倍率を変更するため、表示手段上に表示する文字サイズを、画像取込手段で取り込んだ文字のサイズに基づいて拡大することができるようになる。従来、固定倍率で拡大表示をしていた拡大表示装置は、拡大する文字の大きさに関係なく一律に拡大表示をしていたため、文字サイズが大きくなると表示装置上に表示される文字が大きすぎて文の判読性が損なわれる等の問題や、更には、表示手段上に１文字が欠けるほどに大きく表示される等の問題が生ずること無く好適な拡大表示を行うことができる。また、観者が画像取込装置を文字画像と近づけたり遠ざけたりして最適な距離を調節する手間が省けるという効果がある。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて更に表示手段上に同一サイズの拡大表示をすることができるという効果がある。即ち、画像取込装置を文字列に沿って操作すると、サイズの異なる文字が現出する場合もある。このような場合でも文字サイズ検出手段により文字画像のサイズを自動検出し、表示制御手段が検出された文字サイズに基づいて表示手段上に同一サイズの文字を表示させるため文字の識別性及び文の判読性が向上するという効果がある。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、画像取得手段が捉える画像取得領域に存在する文字画像のうち最もサイズが小さい文字を所定の表示サイズに変化させて表示手段上に表示手段上に表示することができる。即ち、最も拡大表示の必要があるより小さいサイズの文字画像を所定の大きさに拡大表示することで拡大表示装置としての機能を最大限に発揮することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、文字サイズ検出手段が検出する文字サイズのうち、最も多い文字サイズを所定の表示サイズに変化させた文字画像を表示手段に表示することができる。即ち、新聞、雑誌及び各種の書類並びに書籍は本文の記載や見出し、タイトル等が混在し、文字サイズが一定でないのが一般的である。このような場合、画像取込装置の画像取込範囲に存在する文字のうち最も多い文字サイズは観者が観察している部分である可能性が高い。したがって、最も多い文字サイズに基づいて表示手段上に拡大表示を行うことで、観者の観察部分を好適に拡大した表示を行うことができ実用上の利便性が著しく向上するという効果がある。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、観者の視力に応じて表示手段上に拡大表示するも文字画像のサイズを変化させることができる。即ち、観者毎に異なる視力に対応した拡大表示を行うことができるため、拡大表示装置の汎用性が著しく向上するという効果がある。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明の効果に加えて文字の識別性と判読性を担保した好適な拡大画像を表示手段上に表示することができる。即ち、視力が高いと文字を拡大する程度を低減しても文字の識別性が損なわれることはない。一般に、文字の識別性を損なわない範囲でより多くの文字を表示するほうが文の判読性が向上する。逆に文字が識別性を損なうと当然に文の判読は困難となる。したがって、文字の識別性を担保しつつ比較的判読性を損なわない範囲の拡大表示を行うことで拡大表示装置の汎用性及び利便性を著しく向上させるという効果がある。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、請求項５又は６に記載の発明の効果に加えて、現行の種類に応じて自動的に文字の識別性及び判読性を担保した拡大表示を表示手段上に行うことができる。例えば、新聞に使用される文字と小説等を収録した文庫本等で使用する文字では文字間隔等が異なる場合がある。即ち、新聞に使用される文字は、多くの文字を限られた紙面上でより多く印刷する必要性から文字間隔を狭くして上下左右に隣接する文字との位置を一致させ、見た目の読みやすさを重視する傾向にある。これに対し、小説等を収録する文庫本等で使用される文字は見た目の美しさを重視する等のりゆうから文字間隔や行間隔を広くする傾向にある。画像取込装置が画像取込を行う範囲（画角）には限りがあるため、同一画角で文字画像を取り込むと、例えば、新聞では７文字を捉えることができても文庫本では６文字しか取り込むことができないといった問題が生ずる。
本発明によれば、原稿の種類に応じて表示画面上に表示される文字数を変化させることができるため、原稿の種類に左右されない好適な拡大表示を行うことができるという効果がある。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１から７のいずれか一項に記載の発明に加えて、表示手段に一時的に拡大及び／又は縮小した文字画像を表示させることができる。即ち、原稿上に印刷された文字画像は種々の文字サイズが混在ずる。画像取込装置を原稿上で走査する際に大きい（又は小さい）サイズの文字画像が現出した場合、一時縮小（逆の場合は一時拡大）を行うことができるため、拡大表示装置の利便性が著しく向上するという効果がある。
【００２８】
請求項９に記載の発明によれば、請求項８に記載の発明の効果に加えて、一時拡大及び／又は縮小の操作が簡便且つ観念的に行うことができる。即ち、観者の視線は表示手段を注視する。したがって、一時拡大及び／又は一時縮小表示を行う際、その操作のために表示手段から視線を逸らすと注意が削がれ煩わしいという問題がある。この点、画像取込手段に一時拡大手段及び／又は一時縮小手段を備えることで、表示手段から視線を逸らすこと無く文字の識別及び文の判読に集中したまま必要なときに簡便且つ観念的に一時拡大及び／又は一時縮小を行うことができる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項１から９のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、拡大表示装置の視覚補助機能が向上するという効果がある。即ち、表示装置が観者の身体に装着される懸架具により瞳に近設する位置に配置されることで、観者は拡大表示を行う際に自由な姿勢で拡大された文字画像を観察することができるという効果がある。即ち、従来の拡大表示装置では、表示手段としてテレビジョンモニタ等を使用するため拡大表示装置を使用する場所が制約される等の問題があった。本発明によればこのような制約に左右されること無く簡便に拡大表示を観察することができるという効果がある。
【００３０】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１０に記載の発明の効果に加えて、外界視界と拡大表示装置の表示との使い分けを容易に行うことができる。例えば、新聞や雑誌等の見出しは、文字サイズが大きいため拡大の必要が無い場合が多い。したがって、外界視界により興味のある見出しを選択し、その後、興味ある見出しがつけられた記事の本文を読む際に拡大表示を利用するといった外界視界と拡大表示の使い分けがしやすいという効果がある。
【００３１】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加えて、外界視界と表示手段の拡大映像との使い分けを更に向上させることができる。即ち、拡大表示はホログラム光学素子により虚像を結ばせるため、観者は焦点を微妙にずらすだけで外界視界を捉えることができるためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、図を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明は、表示装置として民生用のテレビジョンやＰＣモニタ等を適用することもできるが、弱視者等の視覚補助装置としての使用に鑑みると特に、観者の瞳に近設するＷＤに適用するのが好ましい。ここで、観者の瞳に「近設」するとは、例えば、頭部に装着する懸架装置を用いて、瞳近傍に小型液晶ディスプレイを装着するＷＤ、懸架具として眼鏡を適用しレンズ部に直接小型ディスプレイを粘着するＷＤ、主に映像等の鑑賞を主目的とした密閉型のＷＤ、表示装置にハーフミラーを使用し、外界視界と重畳させる映像を表示するＷＤ等のＷＤ全てを含む。
【００３３】
図１は、本発明を適用したＷＤ１の外観を示した概要図である。ＷＤ１は、通常の眼鏡をベースとし、ディスプレイユニット３をこの眼鏡と一体的に組み入れたものである。以下にＷＤ１の構成について説明する。なお、以下の説明では、接眼方向をＷＤ１の正面とする。
【００３４】
ＷＤ１は、制御ユニット２、ディスプレイユニット３及びカメラユニット４から構成される。ＷＤ１は、カメラユニット４で文字画像を捉え、制御ユニット２でこの捉えた映像信号に各種の映像処理を施し、ディスプレイユニット３でこの映像処理が施された映像信号から光学映像を生成して観者の瞳に導くようになっている。本実施の形態におけるＷＤ１は、活字等の文字画像の拡大装置としての機能を有するものであるが、これ以外にも従来からのＷＤと同様に、視覚補助装置として機能させることができる。即ちカメラユニット４で視線方向の映像を捉え、ディスプレイユニット３に該映像を表示させることもでき、移動時における視覚補助装置として活用することができる。
【００３５】
カメラユニット４は、図１に示す如くクリップ６によりテンプル５と着脱自在に設けられている。拡大装置として使用する場合には、ディスプレイユニット３をテンプル５から脱離し、図２に示す如く走査対象（新聞、雑誌、文庫本や各種の書類等）の所望する箇所に後述する保護カバー１０の端部を接触させ、走査しながら文字画像を捉える。
【００３６】
図３にカメラユニット４のより詳細な構成を表した側断面図を示す。略円筒の形状を有するカメラ本体筐体１９の内部端部の一方に、外界光を捉えるカメラモジュール１１、このカメラモジュール１１に隣設してモータ制御ＩＣ１７、一時拡大釦１５、一時縮小釦１６が設けられる。カメラ本体筐体１９でカメラモジュール１１が設けられる側の外部端部には、撮像方向に広がる円錐台の形状を有する保護カバー１０が設けられる。
【００３７】
カメラモジュール１１は、レンズ１２、ＣＣＤ１３、ＶＣＭ１４からなり、拡大機能を有する。拡大機能はレンズ１２を電動アクチュエータにより駆動するいわゆる光学的拡大機構（以下、「光学ズーム」という。）により制御される。電動アクチュエータとしては、ステッピングモータ、ボイスコイルモータ（Voice Coil Motor（以下、「ＶＣＭ」という。））、ピエゾモータ又はＤＣモータ等を適用することができる。本実施の形態では、実用レベルでの省電力、反応速度及び低コストに優れるＶＣＭ１４を適用する。ＶＣＭ１４の駆動は、モータ制御ＩＣ１７により制御が行われる。モータ制御ＩＣ１７は、制御ユニット２からの指示信号に基づいてＶＣＭ１４に所定の電圧を印加して駆動制御を行う制御系である。
【００３８】
一時拡大釦１５及び一時縮小釦１６は、映像の一時的な拡大又は縮小を行う際に使用するものであり、押下することで後述する制御ユニット２に指示信号を送信する。制御ユニット２は、この指示信号に従いカメラモジュール１１や映像処理用ＤＳＰ３４（後述）を制御して拡大又は縮小した映像データを生成しディスプレイユニット３に送信する。例えば、新聞の見出し部分と記事の部分とのように文字サイズが異なる場合に便利な機能である。記事の部分の判読に好適な表示サイズで拡大映像を表示しているときにカメラユニット４で見出し部分を走査すると、文字画像が表示領域に収まりきらない場合や１文字乃至２文字分しか表示されない場合等の現象が生じ、判読が困難となる映像が表示される。逆に、著しくサイズの小さい文字（例えば、「注釈」等の予備的な記述）の上を走査した場合、特に、弱視者等では判読が困難となる等の事態が生ずる。このような場合に、一時拡大／一時縮小機能は有効であり、拡大表示装置の利便性を向上させることができる。
更に、本実施の形態では、一時拡大釦１５及び一時縮小釦１６をカメラユニット４に設ける構成となっている。このためカメラユニット４を持つ手で操作することができ、簡便且つ観念的な操作を行うことができるという特徴を有する。
【００３９】
次に、制御ユニット２について説明する。図１において、制御ユニット２の筐体には、拡大モード設定スイッチ２２、視力設定スイッチ２５、十字キー２０、決定キー２１、コントラストや色合い等の調節を行う各種の調節スイッチ２３及び電源スイッチ２４が設けられる。拡大モード設定スイッチ２２は、後述する各種の拡大モードを設定するスイッチであり、押下を行う毎に「オートモード」、「原稿種認識モード」及び「マニュアルモード」に切替が行われ、決定キー２１を押下することで所望するモードの選択を行う。視力設定スイッチ２５は、観者の視力を入力設定するスイッチである。視力設定スイッチ２５が押下されるとディスプレイユニット３に視力設定の案内映像を表示する。観者が案内映像に従って所定の視力を十字キー２０を押下することで入力し、その後、決定キー２１を押下することで視力設定が行われる。制御ユニット２は、設定された視力に基づき、上述の「オートモード」起動時におけるディスプレイユニット３の表示範囲（即ち、ディスプレイユニット３に表示する画角）を自動制御する。
【００４０】
なお、本実施の形態では制御ユニット２が、カメラユニット４及びディスプレイユニット３と異なり、ベースとなる眼鏡と完全に別体とする構成となっているが、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）等の微細加工技術により制御系の小型化を図り、ベースである眼鏡と一体に構成してもよい。ＷＤ１の携帯性を向上させるためである。
【００４１】
図４のＷＤ１の機能構成を示したブロック図を用いて、制御ユニット２の機能構成について説明する。制御ユニット２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）３１、ＲＡＭ（Random Access Memory）３２、映像処理用ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３４及び操作部３５から構成される。
ＣＰＵ３０は、オペレーションプログラムや各種のアプリケーションプログラムが予め記憶された不揮発メモリであるＲＯＭ３１からプログラムを読み出し、ワークエリアとして機能する揮発メモリであるＲＡＭ３２に展開して種々の演算処理を行いＷＤ１の全体制御を行う。
【００４２】
映像処理用ＤＳＰ３４は、積和演算により画像処理を行う画像処理プロセッサである。ＣＰＵ３０からの指示に従い、カメラユニット４から送信された映像信号に対し補完処理を行い電子的な映像拡大処理（電子ズーム）を行う。補完処理としては最近傍補完法（最近隣補完法）、直線補完法（線形補完法）又は３次畳込補完法等の処理を適用することができるが、では、拡大処理後の画質に優れる３次畳込補完法を適用するものとする。
【００４３】
また、映像処理用ＤＳＰ３４は文字画像認識処理を行う。文字画像認識処理とは、カメラユニット４から映像処理用ＤＳＰ３４に送信された画像データから文字を検出する処理である。即ち、ＯＣＲ（Optical Character Recognition）技術等を適用することで実現することができる。一例をあげると、先ず、カメラユニット４から映像処理用ＤＳＰ３４に送信された文字画像データから文字の範囲を検出する処理である。具体的には、２値化（「０」と「１」）されたビットマップデータの内で、同じ値（例えば、「１」）が連続する領域を検出する。この領域が文字あたりのレターフェイスとなり、このレターフェイスの最小ｘ座標（minX）と最大x座標（maxX）、最小ｙ座標（minY）と最大ｙ座標（maxY）を検出し、１文字あたりのレターフェイスに占めるビットの数：SumBを（maxX−minX）×（maxY−minY）により求める。通常、活字であればこのレターフェイス（矩形範囲）占めるビットの値はほぼ共通するため、このSumBの値と、予め定められた基準値の値とを比較し、基準値内の値であれば文字であるとの予想をつける。記憶部３３には、平仮名、片仮名、（常用）漢字、数字、記号等がビット配列された形でのサンプルデータが予め記憶されており、ＣＰＵ３０は、サンプルデータの中からSumBを含む範囲のビット配列と一致（例えば一致率が８５％以上等の極めて高い場合を含む。）するデータの検索を行う。この結果、サンプルデータ内に一致するデータが存在する場合に、文字であることを認識するようになっている。
【００４４】
記憶部３３は、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（Electrical Erasable Programmable ROM）等の不揮発メモリから構成させる半導体メモリである。ハードディスク等の磁気的記憶素子を用いる構成としてもよいが、ＷＤ１の携帯性及び消費電力に鑑み、小型で低消費電力に優れるフラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭが好ましい。
【００４５】
次に、ディスプレイユニット３について説明する。図１に示す如く、ディスプレイユニット３は、眼鏡レンズ７の一部を切除して一体に構成される。図５に、ディスプレイユニット３の側断面図を示す。ディスプレイユニット３は、映像生成ユニット４５と接眼光学系４６とから構成される。ディスプレイユニット３の本体となるディスプレイユニット筐体４７の内部に、制御ユニット２から送信される映像信号から映像を生成する透過型の液晶表示器５０、バックライト光源であるＲ、Ｇ、Ｂの各色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）群４８及びＬＥＤ群４８からの照射光を屈折し、液晶表示器５０の全面に導くための照明光学系４９が設けられる。
【００４６】
接眼光学系４６は、更にプリズム５１とホログラム光学素子５２とからなる。プリズム５１は、眼鏡レンズ７と同じ厚さを有し、接眼方向の面が外界方向の面より大きく形成される。眼鏡レンズ７の上端部から中央部はこの形状に沿って切除され、この切除された部分にプリズム５１を接合することで、眼鏡レンズ７とプリズム５１との表面が一体となって段差無く滑らかに構成される。プリズム５１の下端部には、シート状のホログラム光学素子５２が配設され、眼鏡レンズ７との接合面に挟まれるように設けられている。
プリズム５１の上端部は視線方向に厚い楔の形状を有し、液晶表示器５０から照射される映像光束を採光しやすいように形成されている。この上端部から採光された映像光束は、プリズム５１の内部で全反射されながら下端部に設けられたホログラム光学素子５２へと導かれる。ホログラム光学素子５２は、この映像光束を干渉させ眼球Ｅに虚像を結ばせる。
また、接眼光学系４６は、眼鏡レンズ４１と光の屈折率を同一とする単一の部材で構成されている。よって、ディスプレイユニット３の未使用時には、観者は眼鏡レンズ７及び接眼光学系４６を通して外界の視界を歪みなく観察することができ、ディスプレイユニット３の使用時には、観者の瞳にホログラム映像が結ばれ、外界視界と重畳する映像を観察することができるようになっている。
【００４７】
次に、カメラユニット４の光学ズーム及び映像処理用ＤＳＰ３４の電子ズームにおける倍率決定の処理について説明する。ＷＤ１では、（１）「オートモード」、（２）「原稿種認識モード」及び（３）「マニュアルモード」の３種類のモードが設定されている。
【００４８】
（１）「オートモードの説明」
「オードモード」は、予め観者によって入力された視力に基づいて自動的に光学及び／又は電子ズームによる倍率を決定するモードである。
図６に、視力と表示される文字のサイズとの関係を模式的に表したグラフを示す。縦軸は、文字サイズ（ディスプレイユニット３上に拡大表示する文字数）を示し、横軸は視力を示す。視力が低いほど表示する文字のサイズはより大きく拡大する必要があるため、ディスプレイユニット３条に表示できる文字数が少なくなる。一方、視力が高ければ拡大する倍率は低くしてなるべく一度に表示できる文字数を増やす方が文の判読性が向上して良い。従って、視力と文字サイズとの関係は理論上グラフ中の点線Ｌ１で示すことができる。
【００４９】
今仮に、好適な判読性を確保するために最低限必要な表示文字数を７文字とする。更に、７文字分まで拡大されることで文字の識別ができる視力を（矯正後の視力を含む）０.１とする。しかしながら、０.１以下の視力に対しては７文字分までの拡大では文字の識別ができない。そのため、０.１以下の視力に対しては、文字の拡大を優先し、６文字分、５文字分、４文字分・・・といった具合に表示する文字数を少なくする。
なお、表示する文字数を少なくしすぎる（拡大しすぎる）と、文字が余りにも大きくなりすぎて表示領域からはみ出してしまう。よって、本実施形態では、最大に拡大しても表示できる文字数を仮に２文字とする（図６に示す「不適切な領域」）。
以上の表示する文字数と視力との関係は図６のグラフ中の実線Ｌ２で示すようになる。例えば、仮に観者の視力が０.０6のとき、対応する拡大倍率がディスプレイユニット３上に５文字を表示させるといった具合になる。
【００５０】
ＣＰＵ３０は、この実線Ｌ２で示す関係に基づいて、カメラユニット４のモータ制御IC１７及び／又は映像処理用ＤＳＰ３４の拡大処理制御を行う。拡大処理制御では、上述の文字認識処理で使用する１文字あたりのレターフェイスを示す矩形領域に基づき、表示領域内に予定する矩形領域数が表示されるまで拡大処理を行うようにする。
以下に、「オートモード」の処理手順を図７に示すフロー図及び図８に示す模式図を用いて説明する。なお、文字画像は横書きであるものとし、また、基準視力データを０.１、このときの表示文字数を７文字として説明する。
【００５１】
ステップＳ１０１で、観者により拡大モード設定スイッチ２２が操作され、「オートモード」が選択されると、ＣＰＵ３０は記憶部３３に記憶された観者の視力データを読み出す（ステップＳ１０１）。
ステップＳ１０２で、視力データが基準視力データを下回る値か否かを判断する。視力データが基準視力データを下回る場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に進む。視力データが基準視力データ以上であれば（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ステップＳＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、視力データに基づいて表示する文字の数を初期値（７文字）として設定する。
【００５２】
ステップＳ１０３で、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１０１で取得した視力データに基づき表示する文字の数：ｎ（５文字）を演算により求めて設定値とする。
【００５３】
ステップＳ１０４で、ＣＰＵ３０は、映像処理用ＤＳＰ３４に指示信号を送信し、「文字認識処理」を行う。この「文字認識処理」では、１つのレターフェイス（「矩形領域」に占める縦方向（ｙ軸）のビット数、横方向（ｘ軸）のビット数）及び捉える文字列が縦書きか横書きかの区別が検出される。
【００５４】
ステップＳ１０５で、ＣＰＵ３０は、下記数１に示す演算により現在カメラユニット４で捉えている画像のうち、拡大をする文字（列）の横の長さを求める（図８参照）。即ち、１つのレターフェイスの横の長さ：（maxX−minX）にステップS１０３で求めた拡大表示する文字数：ｎを乗算し、更に、レターフェイス間の距離：Z＝（min2X−max1X）にn−１を乗じてレターフェイス間の距離の合計を加算する。なお、ステップS１０４の「文字認識処理」で縦書きと判別された場合は、縦方向（ｙ軸）の値を基調として演算が行われる。
【数１】
2007172251.tif 000003
【００５５】
ステップS１０６で、ＣＰＵ３０は、下記数２の演算により拡大処理を行う倍率値を求める演算を行う。即ち、表示領域の横方向の長さ：ＳＸ（図８参照）と、カメラユニット４で取得した画像の内、拡大する文字数（及びその文字間隔）分の横方向の長さとの比を求めることで拡大する倍率を求める。
【数２】
2007172251.tif 000004
【００５６】
ステップＳ１０７で、ＣＰＵ３０は、カメラユニット４のモータ制御IC１７及び／又は映像処理用ＤＳＰ３４に制御信号を送信し、ステップＳ１０６で求めた拡大倍率に基づいて映像の拡大処理を行う。
【００５７】
ステップＳ１０４で、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１０３で算出した文字数分の矩形範囲をディスプレイユニット３に表示するまでモータ制御ＩＣ及び／又は映像処理用ＤＳＰ３４に指示信号を送信し拡大表示処理を行う。
【００５８】
以上の処理により、「オートモード」において、観者の視力に応じて文字の（拡大による）認識性と文の判読性を兼ね備えた表示を自動的に行うことができる。
【００５９】
（２）「原稿種認識モード」の説明
「原稿種認識モード」は、カメラユニット４から取り込んだ文字画像を自動的に解析して文字画像が表されている原稿の種類（新聞や文庫本）を判断し、その原稿を拡大するのに最適な倍率に自動的に調節を行うモードである。
即ち、原稿の種類により文字の特徴は異なる。図９（ａ）に、新聞に印字される文字、図９（ｂ）に文庫本に印字される文字の例を示す。新聞も文庫本も印字される文字毎にボディフェイスＭに違いは無い。しかしながら、ボディフェイスＭ内で文字が印字される領域であるレーターフェイスＮ１とＮ２に違いがある。同じ『特許』という文字を印字する場合でも、新聞と文庫本とに印字するのでは文字間隔及び文字の大きさ（ポイント又はフォント）が異なるという特徴がある。仮に、光学ズーム及び電子ズームが最大倍率のとき、ディスプレイユニット３に図９（ｂ）に示す文庫本に印字される文字を表示領域いっぱいに表示していたとする。この倍率で図９（ａ）に示す新聞に印字される文字をカメラユニット４で捉えると、ディスプレイユニット３の表示領域に表示されない部分がある（つまり、文字が欠ける）。
【００６０】
新聞に印字される文字は、文字の縦横の配列を揃えて読みやすさを優先させるために、原則として禁則処理やカーニング（特定の文字同士の間隔の詰め）を行わない等の理由からボディフェイスＭとレターフェイスＮ１の間隔が比較的狭い。逆に、文庫本に印字される文字は、文章の見た目の美しさ等を優先させるためにカーニング処理を行う。例えば、アルファベットの配列を見た目に美しくするために文字間隔を詰めたり、文頭に「、」や「。」等の句読点が配置する場合は、前の行の文字間隔を詰めて文末に配置させたりする。このため、レターフェイスＮ２は新聞のレーターフェイスＮ１より小さくなる。
【００６１】
このような原稿の種類による文字間隔及び文字サイズの特徴を利用し、「原稿種認識モード」では「原稿種別認識処理」が行われる。図１０に示すフロー図及び図１１に示す模式図を用いて「原稿種別認識処理」の手順を説明する。
【００６２】
ステップＳ２０１で、ＣＰＵ３０は、映像処理用ＤＳＰ３４に指示信号を送出し、下記数３に示す演算により文字のレターフェイスＮの縦方向（ｙ軸）の長さを求める。即ち、図１１示す如く、１つのレーターフェイスの縦方向（ｙ軸）の長さの最大値：max３Yから縦方向（ｙ軸）の長さの最小値：min３Yを減算する。
【数３】
2007172251.tif 000005
【００６３】
ステップS２０２で、隣接する文字との文字間隔を下記数４により求める。
【数４】
2007172251.tif 000006
【００６４】
ステップS２０３で、下記数５により、ボディフェイスとレターフェイスの比を求める。即ち、縦方向におけるボディフェイスとレターフェイスの間隔は上下に１ずつ存在するため、隣接する文字との文字間隔の値が、１つの文字のボディフェイスとレターフェイスにおける上下の間隔の和に等しい。そこで、ステップS２０２で求めた文字間隔の値をステップS２０１で求めた１つの文字の縦方向の長さ（レターフェイスの縦方向の長さ）を除算する。
【数５】
2007172251.tif 000007
【００６５】
ステップS２０４で、記憶部３３に記憶されたフェイス比率テーブルに予め記憶された原稿の種類ごとのフェイス比率と比較し、原稿の種類を特定する。
【００６６】
次に、以上の「原稿種別認識処理」をふまえて図１２に示すフロー図を用いてＷＤ１における「原稿種認識モード」の処理手順例を説明する。なお、以下の処理例では「オートモード」と同様に、基準視力データは０.１とし、この時の表示文字数は７文字とし、最大に拡大する文字数は２文字とする。また、「原稿種別認識処理」で分類される原稿の種類は、新聞及び文庫本とする。
【００６７】
ステップＳ３０１で、観者により拡大モード設定スイッチ２２が操作され、「原稿種認識モード」が選択されると、ＣＰＵ３０は記憶部３３に記憶された観者の視力データを読み出す。
ステップＳ３０２で、視力データが基準視力データを下回る値か否かを判断する。視力データが基準視力データを下回る場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、ステップＳ３０３に進む。視力データが基準視力データ以上であれば（ステップＳ３０２：ＮＯ）、ステップＳ３１０に進む。
【００６８】
ステップＳ３０３で、ＣＰＵ３０は、ステップＳ３０１で取得した視力データに基づき表示する文字の数：ｎ（例えば、５文字）を演算により求めて設定値とする。
【００６９】
ステップＳ３０４で、ＣＰＵ３０は、映像処理用ＤＳＰ３４に指示信号を送信し、原稿種別認識処理を行う。
ステップS３０５で、ステップS３０４にて識別された原稿が文庫本であるか否かの判断を行う。即ち、文庫本に印刷される文字は文字間隔が新聞文字よりも大きく更にレターフェイスも小さくなるからである。文庫本である場合（ステップS３０５：ＹＥＳ）は、ステップS３０６に進み、新聞である場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）は、ステップＳ３１０に進む。
【００７０】
ステップＳ３０６で、ＣＰＵ３０は、ステップＳ３０３で設定した表示文字数を更に１文字減じてｎ−１として再設定する処理を行う。これにより、ディスプレイユニット３上で文庫本に印刷される文字の拡大比率を大きくすることができる。
【００７１】
ステップＳ３０７で、ＣＰＵ３０は、下記数６に示す演算により現在カメラユニット４で捉えている画像のうち、拡大をする文字（列）の縦の長さを求める。
【数６】
2007172251.tif 000008
【００７２】
ステップS３０８で、ＣＰＵ３０は、下記数７の演算により拡大処理を行う倍率値を求める演算を行う。即ち、表示領域の横方向の長さ：ＳY（図１１参照）と、カメラユニット４で取得した画像の内、拡大する文字数（及びその文字間隔）分の縦方向の長さとの比を求めることで拡大する倍率を求める。
【数７】
2007172251.tif 000009
【００７３】
ステップＳ３０９で、ＣＰＵ３０は、カメラユニット４のモータ制御IC１７及び／又は映像処理用ＤＳＰ３４に制御信号を送信し、ステップＳ３０８で求めた拡大倍率に基づいて映像の拡大処理を行う。
【００７４】
なお、ステップＳ３０５で新聞文字と判別された場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）は、ステップＳ３０４で設定された表示文字数：ｎに基づいて、「オートモード」における拡大倍率の演算処理を行い（但し、ｙ軸を基調とする座標値に基づいて演算を行う）、拡大処理を行う。
【００７５】
このように「原稿種認識モード」では、原稿の種類によって印字される文字の特徴が異なる場合でも、文字の認識性及び文の判読性を担保した拡大表示を自動的に行うことができる。
【００７６】
（３）「マニュアル」モードの説明
「マニュアルモード」は、観者自身が十字キー２０を操作することにより倍率の上げ下げを適宜調節することができるモードである。観者の嗜好等に応じて自由に拡大／縮小を行うことができるようになっている。
【００７７】
以上、本発明を適用したＷＤ１によれば、原稿の文字サイズや書式等が異なる場合でも観者の視力に応じて適切なサイズに拡大された文字を表示することができる。特に、単に文字の識別性を高めるために拡大するのではなく、文の判読性を損なうことなく最大限に文字の識別性を向上させるという効果を奏する。更に、このような効果を発揮するための処理を自動的に行うことで、観者に何ら負担をかけることなく視覚補助としての機能を十分に発揮することができる。
【００７８】
特に、ＷＤのように観者の身体の一部として装着される場合は、表示と観者の瞳との距離を自由に変化させることができないという特有の事情がある。従って、ＷＤに拡大表示機能を適用する場合は、観者の視力との関係で拡大する倍率を厳密に調節することが大きな課題となる。この点、ＷＤ１は観者の視力を設定可能にし、この視力に応じて文の判読性を十分担保しつつ最大限の拡大表示を行うことができるという特有の効果を奏する。
【００７９】
また、「オートモード」、「原稿種認識モード」、「マニュアルモード」という３つの拡大表示モードを備え、あらゆる環境下にも適応することができるという特徴を有する。このため、ＷＤの視覚補助装置としての有用性を向上させるという効果がある。
【００８０】
更に、一時拡大釦１５及び一時縮小釦１６を備えることで、文字サイズの変化に臨機応変に値往することができる。特にこれら釦をカメラユニット４に備えることで、観者が簡便且つ観念的に一時拡大／縮小の操作を行うことができ、使い勝手が向上するという効果がある。
【００８１】
以上、本発明を実施する最良の形態について説明したが、本発明は上述した種々の例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明を実施するための最良の形態におけるＷＤの構成を示した概要図である。
【図２】図１に表すのＷＤの使用例を示した模式図である。
【図３】図１に表すＷＤのカメラユニットの構成を示した側断面図である。
【図４】図１に表すＷＤの機能的構成を示したブロック図である。
【図５】図１に表すＷＤのディスプレイユニットの構成を示した側断面図である。
【図６】図１に表すＷＤにおけるディスプレイユニットに表示する文字数と観者の視力の関係を示したグラフである。
【図７】図１に表すＷＤの処理例を示したフロー図である。
【図８】図１に表すＷＤにおけるカメラユニットで捉える撮像範囲及び文字のレターフェイスを算出する様を示した模式図である。
【図９】新聞に使用される文字と文庫本に使用される文字とのボディフェイス及びレターフェイスの差を表した模式図である。
【図１０】図１に表すＷＤの処理例を示したフロー図である。
【図１１】図１に表すＷＤにおけるカメラユニットで捉える撮像範囲及び文字のレターフェイスを算出する様を示した模式図である。
【図１２】図１に表すＷＤの処理例を示したフロー図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  ＷＤ
２  制御ユニット
３  ディスプレイユニット
４  カメラユニット
５  テンプル
６  クリップ
７  眼鏡レンズ
１０  保護カバー
１１  カメラモジュール
１２  カメラレンズ
１３  ＣＣＤ
１４  ＶＣＭ
１５  一時拡大釦
１６  一時縮小釦
１７  モータ制御ＩＣ
１９  カメラユニット本体筐体
２０  十字キー
２１  決定キー
２２  拡大モード設定スイッチ
２３  調節スイッチ
２４  電源スイッチ
２５  視力設定スイッチ
３０  ＣＰＵ
３１  ＲＯＭ
３２  ＲＡＭ
３３  記憶部
３４  映像処理用ＤＳＰ
３５  操作部
４５  映像生成部
４６  接眼光学系
４７  ディスプレイユニット筐体
４８  ＬＥＤ群
４９  照明光学系
５０  液晶表示器
５１  プリズム
５２  ホログラム光学素子
Ｅ  眼球
【図１】
2007172251.tif 000010
【図２】
2007172251.tif 000011
【図３】
2007172251.tif 000012
【図４】
2007172251.tif 000013
【図５】
2007172251.tif 000014
【図６】
2007172251.tif 000015
【図７】
2007172251.tif 000016
【図８】
2007172251.tif 000017
【図９】
2007172251.tif 000018
【図１０】
2007172251.tif 000019
【図１１】
2007172251.tif 000020
【図１２】
2007172251.tif 000021