JP3934698B2 - 照明光源付き画像取込装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像対象面を構成する写真、原稿、立体物等が置かれる原稿台と、前記写真や原稿等を撮像するための受光面を有するビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の画像取込手段と、前記撮像対象面を照明するためのランプ等からなる照明光源とを備えた、プレゼンテーション等に供するのに好適な照明光源付き画像取込装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の照明光源付き画像取込装置として、従来、図１２に示される如くのものが知られている。図示例の照明光源付き画像取込装置７０は、撮像対象面７２を構成する写真や原稿等が置かれる原稿台７４を備え、この原稿台７４の中央上方に前記撮像対象面７２を撮像するための受光面８５を有するビデオカメラ等の画像取込装置７５がアーム８０を介して保持され、前記原稿台７４の両側には前記撮像対象面７２を照明するための細長い蛍光灯７８を有する左右一対の照明光源７７，７７がアーム７９を介して前記原稿台７４と平行に保持されている。
前記照明光源７８及びアーム７９はそれぞれ前記原稿台７２に対して直交する面内で左右方向に回動可能とされている。
【０００３】
このような装置７０において、撮像対象面７２を撮像するにあたっては、通常、撮像対象面７２を構成する写真や原稿等を原稿台７４上に位置決めして置き、照明光源７７，７７によって前記撮像対象面７２を照明するとともに、撮像対象面７２に均一の光が照射されるように前記照明光源７７，７７の位置及び姿勢を調節し、しかる後、前記画像取込装置７５により前記撮像対象面７２を撮像するようにされる。
この場合、撮像対象面７２の画像は対物レンズ７６ａを有する光学ユニット７６を介して前記画像取込装置７５の受光面８５を構成する撮像素子に撮像される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した如くの従来の照明光源付き画像取込装置７０においては、撮像対象面７２が例えば光沢を有するものである場合、該撮像対象面７２をその上から照明光源７７，７７により照らすと、その撮像対象面７２で反射された正反射光が画像取込装置７５の受光面８５に入ってしまう。このように受光面８５に正反射光が入ると、画像にゴーストが発生して不鮮明となり、所望の画像が得られない。
【０００５】
このような不具合を回避するため、照明光源７７及びアーム７９は通常図の仮想線で示される位置で使用される。従って二つの照明光源７７の配置のために装置が大型化する、持ち運びが不便等の問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、照明光源により撮像対象面をむらなく均一に照明することができるとともに、照明光源からの正反射光が画像取込手段の受光面に入らないようにでき、しかも、取り扱いが容易で小型化を図れるようにされた照明光源付き画像取込装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成すべく、本発明に係る照明光源付き画像取込装置は、撮像対象面が設定される原稿台と、前記撮像対象面を撮像するための受光面と、前記撮像対象面を照明するための照明光源とを具備する照明光源付き画像取込装置において、前記照明光源がランプと反射傘とを有し、前記反射傘は、前記撮像対象面に垂直な第１の断面が楕円とされていて前記楕円の一方の焦点が前記ランプのフィラメントと略一致せしめられ、かつ、前記第１の断面に直交する前記撮像対象面に垂直な第２の断面が放物線とされていて前記放物線の焦点が前記ランプの前記フィラメントの外側に位置せしめられていることを特徴とする。本発明に係る照明光源付き画像取込装置は、前記原稿台の一端部に基端部が回動可能に軸支されたアームに前記受光面を有する画像取込手段と前記照明光源とが支持されており、前記アームを旋回させることにより前記原稿台に重ね合わせられるようにされていることを特徴とする。本発明に係る照明光源付き画像取込装置は、図６乃至図１１の概念図で示される如くの構成とされる。すなわち、基本的には、図６に示される如くに、撮像対象面２が設定される原稿台４と、前記撮像対象面２を撮像するための受光面５と、前記撮像対象面２を照明するための照明光源７と、を具備し、前記受光面５が前記撮像対象面２に対して平面視でその外側、つまり、撮像対象面２の一端を通る垂直面３より反撮像対象面２側に配置されるとともに、前記照明光源７が前記撮像対象面２に対して前記受光面５と同一側に配置される。
【０００８】
このようにされることにより、照明光源７から出た照明光の正反射光が受光面５に入らないようにできる。なお、受光面５上に結像させられる像のゆがみが実質的に問題にならない場合は、図６のように受光面５及び撮像光学系１１の光軸３’を撮像対象面２に対して傾斜させてもよい。
本発明のもう一つの好ましい態様の一つは、図７に示される如くに、前記受光面５が前記撮像対象面２と平行とされ、かつ、前記撮像対象面２の実像を前記受光面５上に結像させるための撮像光学系１１の光軸が前記撮像対象面２に対して垂直（垂直面３と重なるか平行）とされる。
【０００９】
このようにされることにより、撮像光学系１１によって受光面５上に結像させられる撮像対象面２の実像にゆがみを生じさせないようにできる。
また別の好ましい態様では、図８に示される如くに、第１の撮像対象面２に対して平面視でその左側に第１の受光面５と第１の照明光源７とが配置され、それらと対称に、前記第１の撮像対象面２の左側に第２の撮像対象面２’が設定されるとともに、該第２の撮像対象面２’に対して平面視でその右側に第２の受光面５’と第２の照明光源７’が配置され、斜線部で示すように前記第１の照明光源７によって前記第１の撮像対象面２と第２の撮像対象面２’との境界線（垂直面３）より右側のみが実質的に照明されるとともに、前記第２の照明光源７によって前記境界線（垂直面３）より左側のみが実質的に照明されるようになっており、かつ、前記第１及び第２の撮像対象面２，２’が連続して全体として一つの撮像対象エリヤＳを形成するとともに、前記第１及び第２の受光面５，５’が連続して全体として一つの撮像素子により形成される。
【００１０】
このようにされることにより、前記撮像光学系１１の光軸を撮像対称エリヤＳの中央（垂直線３と重なる位置）に設定できる。
さらに、前記図７に示される装置の好ましい他の態様では、図９に示される如くに、撮像対象面２が単独で一つの撮像対象エリヤＳを形成するとともに、受光面５が単独で一つの撮像素子を形成する。
【００１１】
このようにされることにより、一つの照明光源７で撮像対称エリヤＳ全体を照明できる。
また、前記図８に示される装置の好ましい態様では、図１０に示される如くに、前記照明光源７，７’がランプ１３，１３’と反射傘１４，１４’とを有し、前記反射傘１４，１４’がその傘端部からの反射光が前記撮像対象面２，２’に達するまでに互いにクロスするようにされる。
【００１２】
このようされることにより、照明光源７，７’からの反射光を撮像対象面２，２’に限定集光させることができ、照明効率が向上するとともに、撮像対象面２，２’をむらなく均一に照明できる。
さらに、前記図１０に示される装置の好ましい態様では、図１１に示される如くに、前記ランプ１３，１３’下部に直接光カット手段１５が設けられる。直接光カット手段１５を設けるには、遮蔽板をランプ１３，１３’下方に配したり、ランプ１３，１３’下部に光を通さない塗料を塗布する等の手法が採られる。
【００１３】
このようにされることにより、第１の照明光源７からの直接光が境界線（垂直面３）に対して同一側の第２の撮像対称面２’に向かうこと、及び第２の照明光源７’からの直接光が境界線（垂直面３）に対して同一側の第１の撮像対称面２に向かうことが阻まれ、照明光源７，７’から出た照明光の正反射光が受光面５，５’に入らないようにできる。
本発明装置の他の好ましい態様の一つは、前記反射傘１４，１４’が非球面形状とされる。非球面形状とは、断面形状が楕円、放物線、双曲線等となるものを含む。
【００１４】
この場合、より好ましい態様では、前記反射傘１４，１４’が、前記二つの照明光源７，７’を通る前記撮像対象面２に垂直な第１の断面が楕円とされていてその一方の焦点が前記ランプのフィラメントと略一致せしめられ、かつ、前記第１の断面に直交する前記撮像対象面２，２’に垂直な第２の断面が放物線とされていてその焦点が前記ランプのフィラメントの外側に位置せしめられる。
【００１５】
ここで、後述する実施形態の反射傘の断面を示す図３を参照すればよくわかるように、図３（Ａ）の楕円断面で見ると、一方の焦点Ｆａから出た光は他方の焦点Ｆｂを通るようにクロスし、図３（Ｂ）の放物線断面で見ると、焦点Ｆ’から出た光は平行光（仮想線）となることから、その焦点Ｆ’より内側から出た光は外側に広がる。そのため、反射傘を上記のように構成すれば、撮像対象面２，２’をむらなく均一に効率良く照明できる。
【００１６】
本発明装置の前記以外の好ましい態様では、前記受光面を有する画像取込手段及び照明光源が前記原稿台に対してその位置及び姿勢を調節できるようにされ、また、前記受光面を有する画像取込手段に前記照明光源が取り付けられる。
このようにされることにより、装置が極めてコンパクトになる。
【００１７】
さらに好ましい態様では、前記原稿台に対して直交する面内で回動し得るようにされた第１のアームと、該第１のアームの先端に連結されて該第１のアームに対して直交する面内で回動し得るようにされた第２のアームとを備え、前記受光面を有する画像取込手段及び照明光源が前記第２のアームに回動可能に取り付けられる。これにより、比較的シンプルな装置構成のもとで画像取込手段及び照明光源に任意の位置及び姿勢をとらせることができる。
【００１８】
また、前記第１のアームの基端部が前記原稿台の一端部に軸支されていて、該第１のアームを旋回させることにより前記受光面を有する画像取込手段と照明光源とが前記原稿台に重ね合わされるようになすことにより、装置の小型化が図れ、持ち運びが容易となる。この構成は、アームの基端部が図１２のように原稿台の端部に配置できない構成と比べ、アームの基端部が原稿の邪魔にならないという効果がある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る照明光源付き画像取込装置の一実施形態を示している。
図示実施形態の画像取込装置２０は、撮像対象面２を構成する写真や原稿等が置かれる平面視が矩形の原稿台２４を備え、この原稿台２４の一隅部（コーナー部）に第１のアーム３１が原稿台２４と平行な軸線Ｒを中心軸線として前記原稿台２４に対して直交する面内で回動し得るように軸支され、この第１のアーム３１の先端に第２のアーム３２が前記第１のアームの中心線Ｐを中心軸線として前記第１のアーム３１に対して直交する面内で回動し得るように軸支され、この第２のアーム３２の先端に、ビデオカメラ等の画像取込装置２５及び照明光源２７，２７’（後述）を覆う下面が開口したカバー３４が前記第２のアーム３２の中心線Ｑを中心軸線として回動可能に軸支されている。
【００２０】
前記画像取込装置２５は前記カバー３４内で保持されており、該画像取込装置２５には、図２を参照すればよくわかるように、一つの撮像素子からなる受光面５が内蔵され、その下部に、撮像対象面２の実像を前記受光面５上に結像させるための対物レンズ２６ａ等を有する光学ユニット２６が取り付けられ、その両側部に、それぞれ所定の傾斜角度をもって点光源に近いランプ３３，３３’と後述する非球面形状の反射傘３４，３４’とを有する照明光源２７，２７’が取り付けられており、この照明光源２７，２７’の下方にフィルタ２９，２９’が取り付けられている。
また、前記ランプ３３，３３’の下部には光を通さない塗料３８が塗工されている。前記塗料３８は直接光カット手段として働く。
【００２１】
前記反射傘３４，３４’は、図３（Ａ）にその横方向中央断面が、また、図３（Ｂ）にその縦方向中央断面が示される如くに、前記二つの照明光源２７，２７’を通る前記撮像対象面２に垂直な横方向断面が楕円とされていてその一方の焦点Ｆａが前記ランプ３３のフィラメント３５と略一致せしめられ、かつ、前記横方向断面の断面に直交する撮像対象面２に垂直な縦方向断面が放物線とされていてその焦点Ｆａが前記ランプ３３のフィラメント３５の外側に位置せしめられている。なお、前記フィラメント３５の長手方向の軸線は、前記反射傘３４の形状を勘案して放物線断面に沿うように配置されている。
【００２２】
このような構成のもとで、本実施形態の画像取込装置２０を用いて撮像対象面２を撮像するにあたっては、通常、撮像対象面２を構成する写真や原稿等を原稿台２４上の中央に位置決めして置き、前記受光面５が前記撮像対象面２と平行となり、かつ、前記光学ユニット２６の光軸が前記撮像対象面２の略中央を通る垂直面Ｃと重なるように、アーム３１，３２や画像取込装置２５の位置及び姿勢を適宜調節し、照明光源２７，２７´を点灯させて前記撮像対象面２を照明しつつ、前記画像取込装置２０により前記撮像対象面２を撮像するようにされる。これにより、撮像対象面２の画像は光学ユニット２６を介して前記画像取込装置２０の受光面５を構成する撮像素子に撮像される。
【００２３】
ここで、本実施形態においては、反射傘１４，１４´として、前述したように楕円断面及び放物線断面を有するものが使用されている。一般に、反射傘として回転楕円鏡を使用すると、通常中心部が明るくなるとともに、図４（Ａ）に示される如くに、照明エリヤＥが円形となり、矩形の撮像対象面２を均一に照明するのには適さない。また、楕円断面のシリンダー鏡を使用すると、図４（Ｂ）に示される如くに、図３（Ａ）の楕円断面で見ると、一つの焦点Ｆａから出た光はもう一つの焦点Ｆｂを通るようにクロスし、矩形の撮像対象面２の全域をカバーできるが、上下方向（長手方向）に光が大きくはみ出し、照明効率がよくない。
【００２４】
それに対し、本実施形態のように楕円と直交する断面をさらに図３（Ｂ）のような放物線のように構成すれば、図４（Ｃ）に示される如くに、矩形の撮像対象面２の全域をむらなく均一に効率良く照明できる。
【００２５】
上述した如くの構成とされた本実施形態の画像取込装置２０においては、図２に示される如くに、撮像対象面２を略二分割する垂直面Ｃより左側に照明光源２７が傾斜して配置され、それと対称に、前記垂直面Ｃより右側に照明光源２７’が配置され、前記左側の照明光源２７によって前記撮像対象面２のうちの前記垂直面Ｃより右側のみが実質的に照明されるとともに、前記右側の照明光源２７’によって前記撮像対象面２のうちの前記垂直面Ｃ（境界線）より左側のみが実質的に照明されるようになっており、かつ、前記撮像対象面２が連続して全体として一つの撮像対象エリヤＳを形成するとともに、前記受光面５が連続して全体として一つの撮像素子により形成されている。
【００２６】
このようにされることにより、前記照明光源２７，２７のランプ３３，３３’から出て反射傘３４，３４’の傘端部で反射された光は、図２の破線で示されているように、途中でクロスして、前記垂直面Ｃより向こう側の撮像対象面２（右半分、左半分）を照らす。
【００２７】
前記反射傘１４，１４’の傘端部で反射した光が前記撮像対象面２，２’に達するまでに互いにクロスするようにされていることにより、照明光源２７，２７’からの反射光を撮像対象面２，２’に限定集光させることができ、照明効率が向上するとともに、撮像対象面２，２’をむらなく均一に照明できる。
また、前記受光面５が前記撮像対象面２と平行とされ、かつ、光学ユニット２６（の対物レンズ２６ａ）の光軸が前記撮像対象面２に対して垂直（垂直面３と重なる）であるので、光学ユニット１１によって受光面５上に結像させられる撮像対象面２の実像にゆがみを生じさせないようにできる。
【００２８】
前記ランプ１３，１３’下部に直接光カット手段としての塗料３８が塗工されているので、照明光源２７からの直接光が撮像対称面２のうちの垂直面３より左側の部分に向かうこと、及び照明光源２７’からの直接光が撮像対象面２のうちの垂直面３より右側の部分に向かうことが阻まれ、照明光源２７，２７’から出た照明光の正反射光が受光面５に入らないようにできる。
【００２９】
また、前記画像取込装置２５及び照明光源２７，２７’が３軸（Ｒ，Ｐ，Ｑ）で回動可能とされていて、前記原稿台２４に対してその位置及び姿勢を調節できるようにされ、かつ、前記画像取込装置２５に前記照明光源２７，２７’が取り付けられていることにより、画像取込装置及び照明光源２７，２７’に上述のように最適な位置及び姿勢を容易にとらせることができるとともに、画像取込装置２５に対する照明光源２７，２７’の位置を調節しなくても済むので、取り扱いが簡易となり、操作性が向上する。なお、照明光源２７，２７’は必ずしも画像取込装置２５に取り付ける必要はなく、カバー３４や第２のアーム３２等の別の場所に取り付けてもよい。また、画像取込装置２５に対する照明光源２７，２７’の位置及び姿勢を微調整できるようにしてもよい。
【００３０】
また、前記第１のアーム３１の基端部が前記原稿台２４の一端部に軸支されていて、該第１のアーム３１、第２のアーム３２、画像取込装置２５を適宜回動させて、図５に示される如くに、カバー３４内の画像取込装置２５と照明光源２７，２７’を原稿台２４に重ね合わすことができるので、装置の小型化を図れ、持ち運びが容易となる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明の照明光源付き画像取込装置は、照明光源により撮像対象面をむらなく均一に照明することができるとともに、照明光源からの正反射光が画像取込手段の受光面に入らないようにでき、しかも、取り扱いが容易で小型化を図れる等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る照明光源付き画像取込装置の一実施形態を示す斜視図。
【図２】 図１に示される画像取込装置の主要部を示す拡大正面図。
【図３】 図１に示される画像取込装置に使用されている反射傘を示し、（Ａ）は横方向中央断面図、（Ｂ）は縦方向中央断面図。
【図４】 図１に示される画像取込装置に使用されている反射傘の作用説明に供される図。
【図５】 図１に示される画像取込装置の収納運搬状態を示す斜視図。
【図６】 本発明に係る照明光源付き画像取込装置の構成を示す概念図。
【図７】 本発明に係る照明光源付き画像取込装置の他の構成を示す概念図。
【図８】 本発明に係る照明光源付き画像取込装置の他の構成を示す概念図。
【図９】 本発明に係る照明光源付き画像取込装置の他の構成を示す概念図。
【図１０】 本発明に係る照明光源付き画像取込装置の他の構成を示す概念図。
【図１１】 本発明に係る照明光源付き画像取込装置の他の構成を示す概念図。
【図１２】 従来の照明光源付き画像取込装置の一例を示す正面図。
【符号の説明】
２・・・撮像対象面
５・・・受光面
２０・・・照明光源付き画像取込装置
２４・・・原稿台
２５・・・画像取込装置
２６・・・光学ユニット
２７・・・照明光源
３１・・・第１のアーム
３２・・・第２のアーム
３３・・・ランプ
３４・・・反射傘
３８・・・塗料（直接光カット手段）

Claims (2)

1. 撮像対象面が設定される原稿台と、前記撮像対象面を撮像するための受光面と、前記撮像対象面を照明するための照明光源とを具備する照明光源付き画像取込装置において、
   前記照明光源がランプと反射傘とを有し、
   前記反射傘は、前記撮像対象面に垂直な第１の断面が楕円とされていて前記楕円の一方の焦点が前記ランプのフィラメントと略一致せしめられ、かつ、前記第１の断面に直交する前記撮像対象面に垂直な第２の断面が放物線とされていて前記放物線の焦点が前記ランプの前記フィラメントの外側に位置せしめられていることを特徴とする照明光源付き画像取込装置。
2. 請求項１記載の照明光源付き画像取込装置において、前記原稿台の一端部に基端部が回動可能に軸支されたアームに前記受光面を有する画像取込手段と前記照明光源とが支持されており、前記アームを旋回させることにより前記原稿台に重ね合わせられるようにされていることを特徴とする照明光源付き画像取込装置。

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