CN102138321B - 便携式多位置放大器相机 - Google Patents

Abstract

公开了一种可选择性配置成各种配置的便携式放大器相机。至少提供四种截然不同的观察配置：相机水平地搁置在观察目标上的读模式；相机以一定的角度搁置在观察目标上的写模式；用户相对于远目标保持相机的手持模式；和用户相对于相机保持观察目标的检视模式。这些配置使用户可以有效地观察不同大小和变化距离的目标。

Description

便携式多位置放大器相机

背景技术

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年8月4日提交的、共同未决的、申请号为61/085,966且标题为”Portable Multi Position Magnifier Camera”(“便携式多位置放大器相机”)的优先权。该申请的内容被作为参考在此引入。

发明领域

本申请涉及用于具有低视力的个人的放大设备。更特别的，本发明涉及具有多种不同配置的便携式放大设备。

背景技术描述

在现有技术中，低视力用户使用便携式放大器是公知常识。但是，到目前为止，这些放大器还是笨重、体积大且使用麻烦。另外，这些放大器中许多都只有一种操作模式，这种模式需要用户在被观看目标上方固定距离处手持设备。

其他放大器不需要在被观看目标的上方手持相机。虽然这些放大器不需要手持设备，但是它们仅能通过高度调整实现聚焦。更具体地，必须要提供一种机构来选择性地调整放大相机相对于被观看目标的高度。然而，这些调整机构倾向于大而复杂，而且导致不容易被运输的设备。

另外，被设计放置在被观看目标上的放大器一般在目标的上方具有很少或没有空间。这就阻止了用户与被观看目标之间的交互。例如，如果目标是文件，则当放大时用户不能在文件上书写。

那么，就需要一种具有多种配置和操作模式的放大器，从而用户可以通过在目标上方手持设备或将设备放置在目标上来使用放大器。这就另外需要放大器在目标被放大的同时允许用户与目标进行交互。在现有技术中也需要便携式放大器具有不使用时保护放大器的紧凑闭合取向(orientation)。本发明的便携式多位置放大器相机正是为了满足这些需求。

发明内容

因此，本发明的目的之一是允许用户将放大器相机配置到多种观看模式中的一个，以优化在不同距离处的不同大小的目标的观看。

本发明的另一个目的是提供一种可以在被观察目标上手持或放置在被观察目标上的放大器相机。

本发明的另一个目的是提供一种可以在提供间隙空间来允许用户与目标交互的同时被放置在被观察目标上的放大器相机。

本发明的另一个目的是提供一种具有紧凑闭合取向的放大器相机，容易运输并且保护相机的部件。

本发明的另一个目的是提供一种提高功能和使用方便的变阻器型控制器。

前面宽泛概述了本发明更相关和重要的特征，以便下述本发明的详细描述更容易理解，使得对现有技术的贡献更充分被评价。下面将描述本发明的其他特征，它们形成了本发明权利要求的主题。本领域技术人员应理解，公开的概念和具体实施例容易被使用作为修改或设计用于实施与本发明相同目的的其他结构的基础。本领域技术人员也应认识到，这些等同结构没有偏离所附权利要求提出的本发明的精神和范围。

附图说明

为了更全面理解本发明的实质和目的，参考下面结合附图的详述，其中：

图1是本发明放大器相机处于读模式的透视图，其中放大器被放置在被观察目标上；

图2a是从读模式重新配置到闭合配置的放大器相机的透视图；

图2b是从读模式重新配置到闭合配置的放大器相机的另一透视图；

图2c在闭合配置中的放大器相机的透视图；

图3是显示相机和相关反射镜的放大器相机的下侧的详细视图；

图4是本发明的光照腔的分解图；

图5是示出在本发明的光照腔内光如何分布的示意图；

图6是在书写架(writing stand)模式中的放大器相机的透视图；

图7是在手持模式中的放大器相机的透视图；

图8是在观察操作模式中的放大器相机的透视图；

图9是在观察操作模式中的放大器相机的透视图；

贯穿几个附图相同的参考标记表示相同的部件。

优选实施例详述

本发明涉及选择地定位到各种配置的便携式放大器相机。提供至少四种截然不同的观察配置：相机水平地搁置在被观察目标上的读模式；相机以一定的角度搁置在被观察目标上的写模式；相对于远处目标用户手持相机的手持模式；和用户保持被观察目标靠近(closeproximity)相机的检视模式。这些配置使用户可以有效观察不同大小和变化距离的目标。

图1描述了本发明的相机10。相机10包括四个外壳部件，它们以提供多个分离配置的方式枢轴地互连。这些外壳部件包括盖子20、控制面板30、相机外壳40和基部60。这些部件优选地采用质量轻且耐碰撞的塑料制造。优选是丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)塑料或类似物。

盖子20包括位于盖子的内表面的LCD屏幕22。内表面也包括相对的缺口24，允许用户容易抓住和操控屏幕22。盖子22的外表面用于保护处于闭合配置(图2c所示)时相机10的多个部件。屏幕22优选的是全彩色视频图形阵列(VGA)显示器。LCD屏幕22的输入来自相机外壳40内的现场可编程门阵列(FPGA)。在优选实施例中，在FPGA到LCD屏幕22的互连中采用低电压差分信令(LVDS)。这使得在屏幕22上有纯数字输出且也允许相机10结合外部监视器(未示出)一起使用。

盖子20枢轴地互接到控制面板30。控制面板30包括中央放置的滑块32和相邻的触摸感应控制装置34和36。滑块32提供一个或多个相机功能的可变控制。可经过可变电阻如变阻器、分压器等来完成可变控制。可用控制装置34拍摄被观察目标的“快照”。这些静态的图像被保存在存储器中以供后来观看。控制装置36可用来在由滑块32控制的模式当中循环。

在一种模式，滑块32用来改变相机放大倍数。例如，通过将滑块移动到右边(如图1所示)，用户可以将放大倍数从3.5×连续改变到14×。在另一种模式，滑块32用来改变屏幕22的色彩组合。即，为了增强低视力用户的观看，LCD屏幕22可以按照各种色彩组合显示被观看目标，如蓝/绿、红/黄或黑/白。因此，滑块32可被用于在各种色彩组合当中循环，以找到对于用户的最有效输出。这个特征可与现场相机视图和已存储在相机存储器中的静态图像结合使用。在任一种情况，滑块32具有允许用户容易地在各种颜色选项当中循环的优点。

滑块32也可用于在静态或现场相机图像当中进行导航。例如，在一种模式中，滑块的移动将图像从右向左移位。在另一种模式，滑块的移动将图像上下移位。水平和垂直导航模式都可以与放大模式结合使用，从而允许用户放大图像的任何部分。

如图2a-2c示出的，相机外壳40枢轴地连接到控制面板30。因此，实际上，控制面板30用作盖子20和外壳40之间的铰链。参照图1，注意，外壳40包括输出52，该输出52用于将相机10耦合到外部监视器或电视。电源按钮50也被包括在外壳40的相反侧(图3所示)。设备能被进一步配置为在闭合配置时(图2c)使其自身断电。

与相机10相关的光学部件保存在位于相机外壳40内的腔42内。如图3和4所示的，这些光学部件包括传感器44、反射镜46、光源48、光引导件54和光学透镜56。腔42优选包括弄圆的内表面，其是浅色的(lightly colored)以提高反射。光源48优选是两列发光二极管(LED)，它们被放置在腔42内的垂直表面。其他光源如冷阴极荧光灯(CCFL)可结合本发明使用。然而本领域技术人员仍容易识别其他光源。光引导件可用于将来自LED的光指向被观察目标和腔42内部。在与Rodriguez等共同拥有的美国专利7,172,304中描述了合适的光引导件，这里引入该专利全部内容。传感器44优选是3兆像素CMOS图像传感器。这样的传感器是可以购买到的，并且本领域技术人员可理解其合适的等价物。图像传感器的输出被提供给FPGA和图像缓冲器。

在使用中，腔42被放置在被观察目标之上或指向被观察目标。接着，反射镜46摄取被观察目标的图像。传感器44和透镜56被放置在腔42内以记录由反射镜46反射的图像。但是，其他配置的使用在本发明的范围之内。对准引导件53被包括在外壳的侧面，以帮助盲人或低视力的用户相对于被观察目标合适地将腔42定向。

提供给光引导件的光也是可调整的，以允许对提供给被观察目标的直接和间接光的可选控制。即，对于近目标，如以读模式来观察的那些，来自引导件54的光被指向腔42内部，从而提高了使用的间接光照量。这可以通过将更多的光指向通过光引导件54的上表面54a来完成。因此产生的间接光照优选地用于近放置的目标。相反，在写和手持模式中，光主要通过光引导件54的下表面54b而进行指向。这导致远目标被更多直接光照来照明，在这些情况中是优选的。

接下来描述相机10的多种配置。这些配置可通过枢轴地将外壳40互连到控制面板30和基部60来实现。更具体地，外壳40的前端连接到控制面板30，而后端连接到基部60。但是，在优选实施例，在基部60和外壳40之间的连接仅允许有限的角度调整度。基部60优选由两个相对的脚60a和60b(图6所示)形成。间隙空间62被提供在脚60a和60b之间，以允许通过相机44对目标的无阻碍视野。如下面更详细描述地，可相对于基部60枢转外壳40而创建更多的间隙空间。电源(未示出)优选地存储在一个或两个脚60a和60b中。例如，电源可以是充电锂离子电池。

读模式

图1描述了读模式。在这种模式，基部60搁置在被观察目标上。盖子20和控制面板30形成角度以供用户最佳观察。这是观察平坦目标如一页文本的最优模式，其中用户不需要与被观察目标交互。在处于读模式中的同时可调整光引导件54来提供更多间接光。由于传感器44离被观察目标较近，所以在读模式中，间接光照是优选的。

写模式

在用户需要与被观察目标交互时，写模式是优选的。在图6示出了写模式。在这种模式，基部60再次搁置在被观察目标上。但是，不像读模式，基部40相对于基部60稍微枢转。在优选实施例中，这个角度不超过45度。通过向上枢转基部40，形成空间62。例如，空间62允许用户在被观察目标上书写。例如，如果用户希望签署文件或填写支票时可使用这种模式。在处于写模式的同时可调整光引导件54以提供更多直接光。由于传感器44离被观察目标较远，所以在写模式中直接光照是优选的。

手持模式

图7描述了手持模式。这里，盖子20枢转使得其外表面接触基部40。另外，代替基部60搁置在被观察目标上，用户握住基部的脚60a和60b。这允许相机10被拿起并且指向远处目标。在这种观察期间，能够使用控制装置34摄取被观察目标“O”的静态图像。

检视模式

最后，图8和9示出了相机10的检视模式(inspection mode)。在这种模式，基部60枢转以使得腔42指向用户。这允许用户将目标“O”保持在相机前来进行检视。如图8和9所示的，在处于检视模式的同时LCD屏幕22能够定位成不同的取向。

本公开包括所附权利要求的内容和前述说明书的内容。虽然以其具有特定性的优选形式描述了该发明，但是，可理解仅通过示例进行优选形式的公开，且在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可对构造以及部件的组合和排列的具体内容进行很多改变。

Claims (28)

1.一种显示设备，包括：

显示屏幕；

相机，所述相机具有相机外壳；

控制面板，用于控制在显示屏幕上显示的图像，控制面板包括用于在多个不同显示模式当中循环的功能按键和滑动控制装置，

所述控制面板与所述显示屏幕和所述相机壳体枢转地互连。

2.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述显示设备包括第一显示模式，其中滑动控制装置被用来改变显示图像的色彩方案；显示设备包括第二显示模式，其中滑动控制装置被用来在显示器内对图像进行定位；以及，显示设备包括第三显示模式，其中滑动控制装置被用来放大图像。

3.如权利要求1所述的显示设备，其中提供至少一种显示模式，并且其中滑动控制装置被用来改变显示图像的色彩方案。

4.如权利要求1所述的显示设备，其中包括至少一种显示模式，并且其中滑动控制装置被用来在显示器内对图像进行定位。

5.如权利要求1所述的显示设备，其中包括至少一种显示模式，并且其中滑动控制装置被用来放大图像。

6.如权利要求1所述的显示设备，其中所述滑动控制装置是变阻器。

7.如权利要求1所述的显示设备，其中所述滑动控制装置是分压器。

8.如权利要求5所述的显示设备，其中所述滑动控制装置提供从3.5×到14×的连续放大倍数。

9.如权利要求3所述的显示设备，其中使用所述滑动控制装置在以下色彩组合中的至少两种当中循环：蓝/绿，红/黄，或黑/白。

10.如权利要求4所述的显示设备，其中包括另一种显示模式，并且其中滑动控制装置被用来放大图像。

11.一种放大设备，包括：

外壳，所述外壳具有放大相机；

显示屏幕，用于显示放大的图像；

控制面板，用于控制在显示屏幕上显示的图像，所述控制面板被枢转地固定在所述显示屏幕和所述外壳之间，所述控制面板包括滑动控制装置。

12.如权利要求11所述的放大设备，其中提供至少一种显示模式，并且其中滑动控制装置被用来改变显示图像的色彩方案。

13.如权利要求11所述的放大设备，其中包括至少一种显示模式，并且其中滑动控制装置被用来在显示器内对图像进行定位。

14.如权利要求11所述的放大设备，其中包括至少一种显示模式，并且其中滑动控制装置被用来放大图像。

15.一种用于放大目标的多位置便携式相机，包括：

盖子，盖子具有外表面和内表面以及位于内表面中的液晶显示器；

控制面板，控制面板枢转地连接到盖子上，控制面板包括滑动控制装置，用于选择性地改变相机的放大倍数；

相机外壳，相机外壳具有前部分和后部分、上表面和下表面，前部分枢转地连接到控制面板，相机外壳包括在其下表面内形成的腔，该腔包括部分弯曲的内部，反射镜位于腔内以用于反射被放大目标的图像，传感器安装在腔内以用于感测由反射镜反射的图像，能够按照经由滑动控制装置选择的放大倍数在液晶显示器上观察到传感器的输出，光源和相关的光引导件位于腔内，光引导件选择性地控制目标所接收的光的量；

基部，基部枢转地连接到相机外壳的后部分，基部包括两个脚，在两个脚之间形成有间隙空间，其中，基部能够相对于相机外壳枢转，以在间隙空间内和所述腔下方对目标进行定向。

16.一种放大器相机，包括：

盖子，盖子包括显示屏幕；

铰链，铰链枢转地连接到盖子；

外壳，外壳枢转地连接到铰链，从而铰链允许显示屏幕相对于外壳被定向以适应用户；

传感器组件，传感器组件定位在外壳内且适于摄取位于外壳下方的目标的图像，其中，所述图像随后被显示在显示屏幕上；

基部，基部枢转地连接到外壳，其中用户能够选择性地枢转基部从而相对于传感器组件正确地对目标进行定向；

其中所述铰链包括滑动控制装置，用于允许用户选择性地控制图像的放大倍数。

17.如权利要求16所述的放大器相机，其中所述基部包括由间隙空间分开的两个脚，并且其中目标适于被定位在间隙空间内。

18.如权利要求16所述的放大器相机，其中所述传感器组件包括至少一个光源和相关的光引导件，并且其中光引导件对指向目标的光的量进行控制。

19.如权利要求16所述的放大器相机，其中所述传感器组件包括反射镜，并且其中传感器读取从反射镜反射的图像。

20.如权利要求16所述的放大器相机，其中所述传感器位于腔内，该腔被设计为反射光，以使用间接光照来对目标进行照明。

21.如权利要求16所述的放大器相机，其中所述铰链包括滑动控制装置，用于选择性地在由显示器显示的各种色彩组合当中循环。

22.如权利要求16所述的放大器相机，其中经由低电压差分信令提供在传感器和显示器之间的信号。

23.一种多位置便携式相机，包括：

全部枢转地互连的盖子、铰链、外壳和基部；

位于所述铰链上的控制面板；

位于外壳内部的图像传感器和位于盖子内的输出显示器，从而能够在显示器中观看传感器的输出；

由此，在盖子、铰链、外壳和基部之间的枢轴互连允许构成：闭合取向，其中盖子和基部处于面对的关系并且显示器被隐藏；读取向，其中盖子相对于基部被枢转以允许用户观看屏幕；写模式，其中盖子和基部都相对于外壳被枢转以允许目标被定位在外壳下方；和手持模式，其中盖子在与外壳处于面对关系、但显示器可见的情况下被枢转。

24.一种用于盲人或低视力用户的相机设备，所述相机设备包括：

相机外壳和互连的书写架；

控制面板；

显示屏幕，显示屏幕通过所述控制面板互连到相机外壳，所述显示屏幕用于观看由相机设备拍摄的图像；

相机设备具有第一取向和第二取向，在第一取向中书写架相对于相机外壳成一角度，在第二取向中书写架和相机外壳共面。

25.如权利要求24所述的相机设备，其中所述书写架容纳有电源。

26.如权利要求24所述的相机设备，其中在所述相机外壳和书写架内形成对准引导件。

27.如权利要求24所述的相机设备，其中所述显示屏幕能够被枢转，从而与所述相机外壳成面对关系。

28.如权利要求24所述的相机设备，其中所述相机设备是放大器相机，并且其中在所述控制面板上包括变阻器型控制装置。

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