JP2000131781A - 透過照明装置 - Google Patents

透過照明装置

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JP2000131781A
JP2000131781A JP10302049A JP30204998A JP2000131781A JP 2000131781 A JP2000131781 A JP 2000131781A JP 10302049 A JP10302049 A JP 10302049A JP 30204998 A JP30204998 A JP 30204998A JP 2000131781 A JP2000131781 A JP 2000131781A
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light
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light source
optical axis
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JP10302049A
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Moriyuki Igami
盛志 伊神
Takashi Usui
孝 臼井
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透過照明装置において、レンズ周辺減光を補
償して画像が均一な明るさとなる照明光を試料に照射で
きるようにする。 【解決手段】 試料100を挟んで配置される光源30
とレンズ20とを備えてなり、前記光源30から出射さ
れて前記試料100を透過しかつ前記レンズ20を通過
した光を撮像装置10に入射させる透過照明装置におい
て、前記光源30を、複数の光源部31を二次元状に配
置すると共に、その配置密度が前記レンズ20の光軸か
ら離れるに従ってレンズ周辺減光に応じて密になるよう
に配置して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は透過照明装置に関
し、特に、試料を挟んで配置される光源とレンズとを備
えてなり、前記光源から出射されて前記試料を透過しか
つ前記レンズを通過した光を撮像装置に入射させる透過
照明装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記の如き透過照明装置としては、従来
より、蛍光灯を光源とし、光拡散板で蛍光灯から出射さ
れた光を拡散することにより試料にほぼ均一な光を照射
して透過させることができるようにした透過照明装置が
知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の透過照明装置では、試料に照射される光の
照度が試料のすべての部分においてほぼ一様なため、撮
像装置で撮像した画像のうちレンズの周辺に対応する画
像部分、つまりレンズの周辺を通過した光によって担持
される画像部分が他の部分に比して暗くなるという問題
があった。これは、レンズを通過する光量が、レンズの
光軸近くの領域を透過した光に比べ、光軸から離れたレ
ンズ周辺領域を透過した光の方が少ないためである。こ
れをレンズ周辺減光という。
【0004】かかるレンズ周辺減光は、試料の濃度差が
大きく透過光の光量差が顕著に検出される場合には、減
光量が透過光の光量差に比べて小さいためにその影響は
小さいが、試料の濃度差が小さくなり透過光の光量差が
小さくなるにつれて、減光量が透過光の光量差に比べて
大きくなるためその影響は顕著になる。
【0005】本発明は上述の事情に鑑み、レンズ周辺減
光を補償して撮像した画像の明るさがより均一となる照
明光を試料に照射できる透過照明装置を提供することを
目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の透過照明装置
は、試料を挟んで配置される光源とレンズとを備えてな
り、前記光源から出射されて前記試料を透過しかつ前記
レンズを通過した光を撮像装置に入射させる透過照明装
置において、前記光源が、複数の光源部を二次元状に配
置すると共に、その配置密度が前記レンズの光軸から離
れるに従ってレンズ周辺減光に応じて密になるように配
置して構成されていることを特徴とするものである。
【0007】また、光源を上記のように配置した複数の
光源部により構成する以外に、光源と試料との間に、レ
ンズの光軸から離れるに従ってレンズ周辺減光に応じて
薄くなっている光拡散板を配置したり、光源とレンズと
の間に配置された試料台を、レンズの光軸から離れるに
従ってレンズ周辺減光に応じて薄くなっている光拡散板
により形成したり、あるいは、光源と試料との間に、レ
ンズの光軸から離れるに従ってレンズ周辺減光に応じて
低濃度になっているNDフィルタを配置したりすること
もできる。
【0008】なお、前記光源部は、基板上に実装された
LEDであってもよく、この場合、前記基板のLED実
装面は白色であることが好ましい。
【0009】
【発明の効果】本発明の透過照明装置は、光源を、複数
の光源部をその配置密度が前記レンズの光軸から離れる
に従ってレンズ周辺減光に応じて密になるような二次元
状に配置して構成したり、前記光源と前記試料との間
に、レンズの光軸から離れるに従ってレンズ周辺減光に
応じて薄くなっている光拡散板を配置したり、前記光源
と前記レンズとの間に配置された試料台を、レンズの光
軸から離れるに従ってレンズ周辺減光に応じて薄くなっ
ている光拡散板により形成したり、あるいは、前記光源
と前記試料との間に、レンズの光軸から離れるに従って
レンズ周辺減光に応じて低濃度になっているNDフィル
タを配置したため、レンズ周辺減光を補償して、レンズ
の周辺と光軸近傍とでレンズを通過する光量差を小さく
することができ、これにより画像をより均一な明るさに
することができる。
【0010】すなわち、光源を、複数の光源部をその配
置密度が前記レンズの光軸から離れるに従ってレンズ周
辺減光に応じて密になるような二次元状に配置して構成
した場合には、レンズの光軸から離れるに従って試料に
照射される光量が増加し、複数の光源部を均一に配置し
た場合に比して、レンズを通過する光量は場所によらず
より均一となる。
【0011】また、光拡散板はその厚さが厚いほど光を
多く拡散して光の直進方向の透過量は少なくなるため、
前記光源と前記試料との間に、レンズの光軸から離れる
に従ってレンズ周辺減光に応じて薄くなっている光拡散
板を配置した場合には、レンズの光軸に近づくに従って
光の直進方向の透過量が減少して試料に照射される光量
が減少し、例えば均一厚さの光拡散板を配置した場合に
比して、レンズを通過する光量は場所によらずより均一
となる。前記光源と前記レンズとの間に配置された試料
台を、レンズの光軸から離れるに従ってレンズ周辺減光
に応じて薄くなっている光拡散板により形成した場合も
同様である。
【0012】また、NDフィルタはその濃度が高いほど
光の透過量は少なくなるため、前記光源と前記試料との
間に、レンズの光軸から離れるに従ってレンズ周辺減光
に応じて低濃度になっているNDフィルタを配置した場
合にも、レンズの光軸に近づくに従って光の透過量が減
少して試料に照射される光量が減少し、そのようなND
フィルタを配置しない場合に比して、レンズを通過する
光量は場所によらずより均一となる。
【0013】なお、前記光源部が基板上に実装されたL
EDで、前記基板のLED実装面が白色である場合に
は、LEDから出射されてその実装面で反射された光も
試料に照射されるため、LEDからの出射光を有効に撮
像に利用することができ、より明るい画像を撮像するこ
とができる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施の形
態による透過照明装置を用いた平面撮像透過デジタイズ
装置の全体を示す側面図である。
【0015】本実施の形態による透過照明装置は、光透
過性の試料台50に載置された例えばX像写真フイルム
等の光透過性試料100に照射される光を出射する光源
30と、光源30から出射された光を拡散させる均一厚
さの光拡散板40と、試料100を透過した光が通過す
る集光レンズ20とから構成され、その上方に、レンズ
20を通過した光を受光して撮像する撮像装置10が設
けられる。ここで、撮像装置10は、受光部にオンチッ
プマイクロレンズ13を設けて微弱な光も受光できるよ
うにされた撮像素子が二次元状に配列されたCCD12
と、CCD12を冷却する冷却素子11とからなり、C
CD12には図示しない画像処理装置が接続される。
【0016】光源30は、基板32に光源部の一例であ
るLED31が二次元状に複数個配置されて構成され、
LED31は、それぞれが同一の明るさであってレンズ
20の光軸Xから離れるに従ってレンズ周辺減光に応じ
て密になるように配置されている。すなわち、図2
(a)に示すように、レンズへの入射光量が均一である
場合レンズ通過光量はレンズの光軸Xに近いほど多くレ
ンズ周辺に近いほど少なくなるが、これはレンズ周辺減
光による減光量が光軸Xに近いほど少なくレンズ周辺に
近いほど多いためであり、LED31は、この減光量を
補償する図2(b)に示す照度が得られるように、光軸
X近くでは疎にレンズ周辺に対応する部分では密になる
ように配置されている。図3は、光源30の平面図であ
る。
【0017】なお、LED31からの出射光を有効に撮
像に利用するため、基板32のLED実装面32aは白
色ペイントされている。これは、後述する他の実施の形
態においても同様である。また、図1に示すように、光
源30、光拡散板40、試料台50、試料100および
撮像装置10は、いずれもそれぞれの中心がレンズ20
の光軸Xに合致するように配置されており、かついずれ
もレンズ20の光軸X上でその位置を可変(図中におい
て上下動可能)に、つまり他の部材との間隔を可変に構
成されている。また、撮像装置10は撮影レンズ付CC
Dカメラであり、この撮影レンズが上記レンズ20であ
る。
【0018】以下に、本実施の形態による透過照明装置
を用いたデジタイズ装置の作用について説明する。ま
ず、撮像対象となる試料100が試料台50の上面に載
置される。光源30からは、光軸Xから離れるにしたが
って照度の高い光が出射され、光拡散板40で拡散され
る。そして、拡散されてむらのない光がそのまま照度の
差をもって、試料台50に載置された試料100に下方
から照射される。
【0019】照射された光のうち試料100を透過して
レンズ20を通過した光は、撮像装置10のオンチップ
マイクロレンズ13を通ってCCD12で検出されてデ
ジタル画像が撮像される。このとき、レンズ20を通過
する光は、レンズ周辺に近づくほど多く減光されるが、
試料100へ照射される光が減光量を補償する照度をも
つ結果、レンズ20を通過する光量が場所によらずほぼ
一定化し、撮像装置10ではほぼ均一な画像が得られる
ことになる。
【0020】なお、本実施の形態による透過照明装置で
は、光源部としてLEDを用いているが、LED以外の
小さな光源要素を光源部として用いてもよい。
【0021】図4は、本発明の第2の実施の形態による
透過照明装置を用いたデジタイズ装置の全体を示す側面
図である。本実施の形態による透過照明装置は、試料台
50に載置された試料100に照射される光を出射する
光源30と、光源30から出射された光を拡散させる光
拡散板40と、試料100を透過した光が通過するレン
ズ20とから構成され、その上方に、レンズ20を通過
した光を受光して撮像する撮像装置10が設けられてい
る。
【0022】この第2の実施の形態は、第1の実施の形
態と比較して、LED31は基板32に二次元状に均一
につまり同一密度で配置され、光拡散板40は、レンズ
20の光軸Xから離れるに従ってレンズ周辺減光に応じ
て薄くなるように成形されたものが用いられる点が異な
り、その他の構成は撮像装置10も含めて第1の実施の
形態の場合と同様である。
【0023】図5(a)に示すように、レンズへの入射
光量が均一である場合レンズ通過光量はレンズの光軸X
に近いほど多くレンズ周辺に近いほど少なくなるが、こ
れはレンズ周辺減光による減光量は光軸Xに近いほど少
なくレンズ周辺に近いほど多いためであり、光拡散板4
0は、この減光量を補償する図5(b)に示す照度が得
られるように、光軸X近くでは厚く、すなわち拡散量が
多く透過量が少なく、レンズ周辺に対応する部分では薄
く、すなわち拡散量が少なく透過量が多くなるように、
凸状に成形されている。
【0024】本実施の形態による透過照明装置を用いた
デジタイズ装置では、光源30から出射された照度均一
の光が凸状の光拡散板40で拡散されることにより、光
軸Xから離れるにしたがって照度の高い光が試料台50
に載置された試料100に下方から照射される。すなわ
ち、光拡散板40で拡散された光がレンズ周辺減光によ
る減光量を補償する照度をもつ結果、レンズ20を通過
する光量が場所によらずほぼ一定化し、撮像装置10で
はほぼ均一な画像が得られることになる。
【0025】図6は、本発明の第3の実施の形態による
透過照明装置を用いたデジタイズ装置の全体を示す側面
図である。本実施の形態による透過照明装置は、光拡散
板で形成された試料台50と、該試料台50に載置され
た試料100に照射される光を出射する光源30と、試
料100を透過した光が通過するレンズ20とから構成
され、その上方に、レンズ20を通過した光を受光して
撮像する撮像装置10が設けられている。
【0026】本実施の形態は、第2の実施の形態と比較
して、第2の実施の形態における光拡散板を省略して試
料台100を光拡散板で構成した点が異なり、他の構成
は撮像装置10も含めて第2の実施の形態の場合と同様
である。試料台50は、その上面が略平坦でかつレンズ
20の光軸Xから離れるに従ってレンズ周辺減光に応じ
て薄くなるように成形されている。
【0027】第2の実施の形態の拡散板と同様に、試料
台50は、レンズの周辺減光量を補償する図5(b)に
示す照度が得られるように、光軸X近くでは厚くレンズ
周辺に対応する部分では薄くなるように、上面が略平坦
で下面が凸状に成形されている。そして、試料台50で
拡散された光がレンズ周辺減光による減光量を補償する
照度をもつ結果、レンズ20を通過する光量が場所によ
らずほぼ一定化し、撮像装置10ではほぼ均一な画像が
得られることになる。
【0028】なお、本実施の形態においては、上面が略
平坦な試料台50を用いたが、試料を載置できる形状で
あればよく、必ずしもその上面が略平坦に形成されてい
る必要はない。
【0029】図7は、本発明の第4の実施の形態による
透過照明装置を用いたデジタイズ装置の全体を示す側面
図である。本実施の形態による透過照明装置は、試料台
50に載置された試料100に照射される光を出射する
光源30と、NDフィルタ60と、光源30から出射さ
れた光を拡散させる光拡散板40と、試料100を透過
した光が通過するレンズ20とから構成され、その上方
に、レンズ20を通過した光を撮像する撮像装置10が
設けられている。
【0030】本実施の形態は、第2の実施の形態と比較
して、光拡散板の厚さを変えるのではなく、濃度差のあ
るNDフィルタ60を透過させることによって、試料1
00に照射される光の照度を所望の照度とするものであ
り、したがって、光拡散板40の厚さが均一であること
および濃度差のあるNDフィルタ60が光源30と光拡
散板40との間に設けられている点で第2の実施の形態
と異なり、他の構成は撮像装置10を含めて第2の実施
の形態の場合と同様である。
【0031】NDフィルタ60は、レンズ20の光軸X
から離れるにしたがってレンズ周辺減光に応じて濃度が
低くなるように形成されている。図8(a)に示すよう
に、レンズへの入射光量が均一である場合レンズ通過光
量はレンズの光軸Xに近いほど多くレンズ周辺に近いほ
ど少なくなるが、これはレンズ周辺減光による減光量は
光軸Xに近いほど少なくレンズ周辺に近いほど多いため
であり、NDフィルタ60は、この減光量を補償する図
8(b)に示す照度が得られるように、光軸X近くでは
濃度が高くレンズ周辺に対応する部分では濃度が低くな
るように形成されている。そして、NDフィルタ60を
透過した光がレンズ周辺減光による減光量を補償する照
度をもつ結果、レンズ20を通過する光量が場所によら
ずほぼ一定化し、撮像装置10ではほぼ均一な画像が得
られることになる。
【0032】なお、NDフィルタ60を光源30と光拡
散板40との間に設ける代わりに、NDフィルタ60’
を光拡散板40と試料台50との間に設けてもよい(図
7参照)。
【0033】上記第2、3あるいは4の実施の形態によ
る透過照明装置では、光源として種々のものを用いるこ
とができ、複数のLEDを二次元状に配置したものに限
定されない。また、各実施の形態による透過照明装置で
は、他の実施の形態におけるレンズ周辺減光補償構成を
併せて採用することができる。即ち、第1の実施の形態
の複数のLEDをレンズ周辺減光を補償する密度で配置
する構成、第2あるいは第3の実施の形態における光拡
散板あるいは光拡散板で形成された試料台をレンズ周辺
減光を補償する形状に成形する構成、またはレンズ周辺
減光を補償する濃度に形成されたNDフィルタを設ける
構成を適宜組み合せることにより、全体としてレンズ周
辺減光を補償するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による透過照明装置
を用いたデジタイズ装置の全体を示す側面図
【図2】レンズ通過光量および発光された光の照度を示
す図
【図3】第1の実施の形態における光源の平面図
【図4】本発明の第2の実施の形態による透過照明装置
を用いたデジタイズ装置の全体を示す側面図
【図5】レンズ通過光量および拡散された光の照度を示
す図
【図6】本発明の第3の実施の形態による透過照明装置
を用いたデジタイズ装置の全体を示す側面図
【図7】本発明の第4の実施の形態による透過照明装置
を用いたデジタイズ装置の全体を示す側面図
【図8】レンズ通過光量およびNDフィルタを透過した
光の照度を示す図
【符号の説明】
10 撮像装置 20 レンズ 30 光源 31 LED 32 基板 40 光拡散板 50 試料台 60、60’ NDフィルタ 100 試料 X 光軸

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料を挟んで配置される光源とレンズと
    を備えてなり、前記光源から出射されて前記試料を透過
    しかつ前記レンズを通過した光を撮像装置に入射させる
    透過照明装置において、 前記光源が、複数の光源部を二次元状に配置すると共
    に、その配置密度が前記レンズの光軸から離れるに従っ
    てレンズ周辺減光に応じて密になるように配置して構成
    されていることを特徴とする透過照明装置。
  2. 【請求項2】 試料を挟んで配置される光源とレンズと
    を備えてなり、前記光源から出射されて前記試料を透過
    しかつ前記レンズを通過した光を撮像装置に入射させる
    透過照明装置において、 前記光源と前記試料との間に光拡散板が配置され、該光
    拡散板が、前記レンズの光軸から離れるに従ってレンズ
    周辺減光に応じて薄くなっているものであることを特徴
    とする透過照明装置。
  3. 【請求項3】 試料を挟んで配置される光源とレンズと
    を備えてなり、前記光源から出射されて前記試料を透過
    しかつ前記レンズを通過した光を撮像装置に入射させる
    透過照明装置において、 前記光源と前記レンズとの間に前記試料を支持する試料
    台が配置され、該試料台が、前記レンズの光軸から離れ
    るに従ってレンズ周辺減光に応じて薄くなっている光拡
    散板により形成されていることを特徴とする透過照明装
    置。
  4. 【請求項4】 試料を挟んで配置される光源とレンズと
    を備えてなり、前記光源から出射されて前記試料を透過
    しかつ前記レンズを通過した光を撮像装置に入射させる
    透過照明装置において、 前記光源と前記試料との間にNDフィルタが配置され、
    該NDフィルタが、前記レンズの光軸から離れるに従っ
    てレンズ周辺減光に応じて低濃度になっているものであ
    ることを特徴とする透過照明装置。
  5. 【請求項5】 前記光源が、複数のLEDを基板上に実
    装してなるものであることを特徴とする請求項1ないし
    4のいずれかに記載の透過照明装置。
  6. 【請求項6】 前記基板のLED実装面が白色であるこ
    とを特徴とする請求項5記載の透過照明装置。
JP10302049A 1998-10-23 1998-10-23 透過照明装置 Withdrawn JP2000131781A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003331616A (ja) * 2002-05-14 2003-11-21 Stanley Electric Co Ltd 車両用灯具
US7502089B2 (en) 2005-07-15 2009-03-10 Samsung Electronics Co., Ltd Liquid crystal display
WO2021153300A1 (ja) * 2020-01-31 2021-08-05 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置、カメラモジュール、および電子機器、並びに撮像システム

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