JP2002077681A - カメラ型画像入力装置 - Google Patents
カメラ型画像入力装置Info
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Abstract
ことができ、かつ、形状歪みのない撮影を行うなうこと
が可能なカメラ型画像入力装置を提供する。 【解決手段】 カメラ型画像入力装置において、被写体
からの入射光をレンズを介して受光する受光範囲に受光
素子を設けるとともに、前記レンズを介して被写体を照
射する発光素子を設けるように構成する。従って、受光
範囲に設けられた発光素子により、レンズを介して被写
体が照射されるので、その照射パターンにより、フォー
カス確認や、画角確認を行うことができる。
Description
や、画角調整を容易に行うことができるカメラに関す
る。
ォーカス(焦点)の確認や、画角(撮像領域)の確認が
必要である。ファインダー機構を有するカメラにおい
て、フォーカス確認や、画角確認は、例えば、図11に
示すように、ファインダーにより行なわれていた。一
方、ファインダー機構を有しない大型カメラ(4×5判
以上のフィルムを使用するカメラ)において、フォーカ
ス確認や、画角確認は、フォーカシンググラスフレーム
(レンズ結像面に設置したすりガラス)により行なわれ
ていた。また、フォーカスの確認や、画角の確認の他の
方法として、直接被写体の画像を取り込んで行う方法も
知られている。
を見上げるように撮ると、上にいくほど小さくすぼまっ
た画像に写ることになる。これは、レンズの遠近感によ
るもので、手前のものは大きく、遠くのものは小さく写
るという現象が生み出す歪みである。このような歪みを
修正し、建物などを垂直に写し込むカメラの機構とし
て、アオリ機構が知られている。
ンダーにて、フォーカスの確認や、画角の確認を行う場
合、画像の取り込み時にミラーをアップさせる制御が必
要であり、非効率的であった。また、フォーカシンググ
ラスフレームにて、フォーカスの確認や、画角の確認を
行う場合、光電変換部を取り外して、フォーカシンググ
ラスフレームを取り付けるという手間が生じ、非効率的
であった。さらに、直接被写体の画像を取り込んで行う
方法では、画像を取り込むための時間を要し、非効率的
であった。特に、画像をスキャンするセンサーに1次元
センターを用いた場合には、かかるセンサーの移動を要
するため、特に時間がかかっていた。
は、カメラを覗いている撮影者しか行うことができない
ので、撮影者が、カメラの覗きながら、他のスタッフに
被写体の位置の調整などを命じなければならないという
煩雑さがあった。
オリ操作を行うには熟練を要するため、カメラ撮影の初
心者では、アオリ操作を行い形状歪みのない撮影を行う
ことは困難であった。
たものであり、その課題は、フォーカス確認や、画角確
認を効率よく行うことができ、かつ、形状歪みのない撮
影を行うなうことが可能なカメラ型画像入力装置を提供
することにある。
め、請求項1に記載の発明は、カメラ型画像入力装置に
おいて、被写体からの入射光をレンズを介して受光する
受光範囲に受光素子を設けるとともに、前記レンズを介
して被写体を照射する発光素子を設けるように構成す
る。
範囲に設けられた発光素子により、レンズを介して被写
体が照射されるので、その照射パターンにより、フォー
カス確認や、画角確認を行うことができる。
力装置において、被写体からの入射光をレンズを介して
受光する受光範囲において、前記被写体からの入射光を
レンズを介して受光する受光素子と、前記レンズを介し
て被写体を照射する発光素子と、を置換制御する制御部
を備えるように構成する。
体からの入射光をレンズを介して受光する場合には、受
光範囲に受光素子が配置され、レンズを介して被写体を
照射する場合には、受光範囲に発光素子が配置される。
従って、発光素子により照射された被写体側の照射パタ
ーンを見て行うフォーカス調整や画角調整の精度を向上
させることができる。
のカメラ型画像入力装置において、前記受光素子と前記
発光素子は同一の可動部に設けられ、前記制御部は、前
記可動部を移動させることにより、前記受光素子と前記
発光素子とを置換するように構成する。従って、受光素
子と発光素子とを置換させる機構を容易に実現すること
ができる。
のカメラ型画像入力装置において、前記受光素子と前記
発光素子は異なった可動部に設けられ、前記制御部は、
それぞれの前記可動部を移動させることにより、前記受
光素子と前記発光素子とを置換するように構成する。従
って、受光素子と発光素子とを置換させる機構を小型化
することができる。
の何れかに記載のカメラ型画像入力装置において、前記
受光素子は、1次元センサーであり、前記制御部によ
り、前記受光範囲上を移動されつつ、前記被写体からの
入射光を受光するように構成する。従って、1次元セン
サーにより、2次元の画像を取り込むことができる。
の何れかに記載のカメラ型画像入力装置において、前記
受光範囲にある受光素子の受光面の位置と、前記受光範
囲にある発光素子の発光点の位置は光学的に等しいよう
に構成する。従って、発光素子により照射された被写体
側の照射パターンを見て行うフォーカス調整や画角調整
の精度を向上させることができる。
力装置の受光装置において、被写体からの入射光をレン
ズを介して受光する受光範囲に受光素子を設けるととも
に、前記レンズを介して被写体を照射する発光素子を設
けるように構成する。このような受光装置を、市販の大
型カメラのフィルムバックに代えて装着することで、請
求項1に記載のカメラ型画像入力装置と同様の効果を得
ることができる。
力装置の受光装置において、被写体からの入射光をレン
ズを介して受光する受光範囲で、前記被写体からの入射
光をレンズを介して受光する受光素子と、前記レンズを
介して被写体を照射する発光素子と、を置換制御する制
御部を備えるように構成する。このような受光装置を、
市販の大型カメラのフィルムバックに代えて装着するこ
とで、請求項2に記載のカメラ型画像入力装置と同様の
効果を得ることができる。
好適な実施の形態について説明する。
装置100の全体概略構成を示す図である。図1に示す
ように、カメラ型画像入力装置100は、大別して、レ
ンズ部1と、本体部2と、結像部(受光部)3と、を含
んで構成される。レンズ部1と結像部3は、本体部2か
ら着脱可能である。なお、結像部(受光部)3は、市販
の大型カメラのフイルムバックの代わりに、受光装置と
して装着することが可能であり、これにより、市販の大
型カメラは、本発明かかるカメラ型画像入力装置100
と同等の機能を有するものとなる。図2は、本発明の特
徴部分である結像部3の概略機能ブロックを示す図であ
る。
備えるレンズにより、結像部3の結像面(受光面)に結
像される。結像面に結像された2次元の撮像領域の画像
は、受光素子であるセンサー13により電気信号に変換
され、信号処理部15にてノイズ成分の除去や各種補正
等の処理が行なわれた後、メモリ17に記憶される。セ
ンサー13には、CCD撮像素子や、MOS撮像素子な
どの固体撮像素子が用いられる。また、センサー13に
は、モノクロ画像検出素子や、カラーフィルタを装着し
たカラー画像検出素子が含まれる。
元のラインセンサーであり、図1に示すように、移動基
板10上に配置されている。この移動基板10は、ボー
ルネジネジ部11に螺合するボールネジナット部11a
に装着されており、画像撮影時におけるモータ12の駆
動によりボールネジ11が回転すると、結像部3内で上
下方向(図1の符号34部の矢印方向)に移動する。モ
ータ(例えば、ステッピングモータ)12は、制御部1
8により駆動制御される。制御部18は、マイクロコン
ピュータを主体として構成されており、モータ12の駆
動制御や、LED14の点灯、消灯などの制御を行う。
入力部16には、例えば、LED14を点灯、消灯させ
るためのポインタスイッチや、撮像開始スイッチ、原点
検出スイッチなどが接続される。
内部構造の一例を示す図である。図3の例では、移動基
板10は四角形状をしているが、円形、その他の形状で
あっても構わない。移動基板10上には、センサー13
の他に、複数のLED(発光ダイオード)14が2次元
に配置されている。図3の例では、5×5個のLED1
4を等間隔に配置しているが、これより多くLED14
を配置しても、少なくLED14を配置しても構わな
い。この複数のLED14を含む領域35は、移動基板
10が画像の撮像前の定常位置(以下「ポインタ位置」
という)にあるとき、撮像領域に対応する。図1の例で
は、撮像領域、即ち、センサー13の第1画素から最終
画素間によってスキャンされる領域の外周上に外側のL
ED14の発光部が位置するように配置されている。な
お、外側のLED14の発光部を、センサー13の第1
画素から最終画素間によってスキャンされる領域の外周
の内側に位置するように配置することも、外側に位置す
るように配置することも可能である。移動基板10の位
置検出は、制御部18に備えるマイクロコンピュータに
より行なわれる。例えば、マイクロコンピュータは、モ
ータ12が何度回ったかを検出しており、これに基づい
て、移動基板10の位置を検出する。また、結像部3内
の所定の位置には、移動基板10の原点を検出するため
の原点検出スイッチ(図示せず)が設けられており、例
えば、マイクロコンピュータ起動時には、原点検出スイ
ッチからの信号に基づき、移動基板10の位置が調整さ
れる。
ンズ部1のレンズを介して、被写体に照射される。即
ち、この複数のLED14の光の像を被写体側に結ばせ
るのである。例えば、センサー13として、10600
画素のラインセンサーを使用し、スキャン範囲を、10
600画素分とした場合、図3の例のように、5×5個
のLED14を配置することにより、10600×10
600画素の撮影領域(被写体)を照射する。これによ
り、フォーカス確認や、画角確認を外部から行うことが
できる。画像の撮像時には、この複数個のLED14に
より形成された領域35は、モータ12の駆動による移
動基板10の移動に伴って移動する。また、かかる移動
に伴い、移動基板10上のセンサー13が、撮像領域上
を移動する。これにより、結像面に結像された2次元の
撮像領域の画像が、センサー13にてスキャンされるこ
ととなる。例えば、10600画素の1次元のラインセ
ンサーを使用し、10600ライン移動して撮像すれ
ば、1億1236万画素の画像を取り込むことができ
る。
角確認時には、LED14が撮像領域上にあり、撮像時
には、センサー13が撮像領域上にある。従って、LE
D14とセンサー13とは、撮像領域上で、置換が可能
な構成となっている。
計を配置するようにすれば、被写体の明るさ、または被
写体から入射光の強さを測定することができる。
ンサー13とLED14との高さ(位置)の関係を示し
ている。図4の例では、センサー13の結像面(受光
面)と、LED14の発光点の高さ(位置)は光学的に
等しくなっている。これは、フォーカシングがずれるの
を防止するためである。即ち、図4において、センサー
13は構造上、撮像素子の前面にガラス等の保護部材が
設けられている。また、LED14は、構造上、発光点
(発光素子)が透明樹脂等の保護部材中に封入されてい
る。これら保護部材の形状や屈折率の影響により、光学
系全体の焦点距離は異なってくるから、LED14の移
動基板10からの取付高さと、センサー13の移動基板
10からの取付高さは、これを相殺するように設定す
る。
が透明であり、フォーカシングを確認するために、被写
体上に照射・結像される発光体の部分は、ダイオードの
接合面であるものを想定したが、樹脂が半透明の場合
や、表面に描かれた図形等、表面自体を被写体上に照
射、結像する、つまり、発光点が発光素子の表面である
場合には、それを考慮した取付高さとする。
カシングがとれて結像した状態で発光素子をセンサーに
置換したときに、被写体が撮像素子にフォーカシングが
とれた状態で結像するように構成する。
灯、消灯制御を行う制御回路の一例を示すものである。
図6は、制御部18のマイクロコンピュータ42におけ
るLED14の点灯、消灯制御フローの一例を示すもの
である。図5の例では、ポインタスイッチ40には、ト
グルスイッチが使用される。ポインタスイッチ40を
「入」にすると、Dフリップフロップ41のQ出力がハ
イレベルとなり、これがハイレベルのポインタ信号51
として、マイクロコンピュータ42に入力される。マイ
クロコンピュータ42では、図6に示すように、ポイン
タ信号51がハイレベルであるか否かを判断しており
(ステップS1)、ハイレベルであると判断した場合に
は、ステップS2に移行する。一方、ポインタ信号51
がローレベルであると判断した場合には、マイクロコン
ピュータ42は、LEDON信号52をローレベルにし
て出力する(ステップS3)。
42は、移動基板10がポインタ位置にあるか否かを判
断する。例えば、マイクロコンピュータ42は、モータ
12の回転角度により、移動基板10の位置を検出し、
検出された位置がポインタ位置にあるか否かを判断す
る。移動基板10がポインタ位置にあると判断した場合
には、マイクロコンピュータ42は、LEDON信号5
2をハイレベルにして出力する(ステップS5)。一
方、移動基板10がポインタ位置にないと判断した場合
には、マイクロコンピュータ42は、移動基板10がポ
インタ位置に来るようにモータ12に駆動信号を出力
(ステップS4)した後、LEDON信号52をハイレ
ベルにして出力する(ステップS5)。ハイレベルのL
EDON信号52は、図5に示すAND回路43を介し
て、LED14に出力される。これにより、LED14
が点灯することとなる。このLED14は、ポインタス
イッチ40を「切」にすると、ポインタ信号51がロー
レベルになるため、消灯する。
であっても、マイクロコンピュータ42から、ローレベ
ルのリセット信号53、または、ハイレベルのスキャン
信号54が出力(NOT回路44にて反転)されると、
Dフリップフロップ41のCL入力にローレベルの信号
が入力されるため、ポインタ信号51はローレベルとな
り、LED14は強制的に消灯される。このリセット信
号53は、マイクロコンピュータの初期化時(電源投入
時)に、ローレベルとなる。また、スキャン信号54
は、画像の撮像中、即ち、センサー13による撮像領域
の画像のスキャン中、ハイレベルとなる。
0を使用して被写体を撮影する場合の実施例を説明す
る。
被写体に向けて設置し、電源を入れ、ポインタスイッチ
40を「入」にすると、制御部18のマイクロコンピュ
ータ42は、上述した図6の処理を行う。これにより、
複数のLED14が点灯され、レンズを介して、被写体
に照射される。図7は、平面状の被写体61(実線で囲
んだ部分)側における複数のLED14の照射パターン
の一例を示すものである。図7の符号62部の照射パタ
ーンは長方形(中心を除いたLEDの照射ポイントで囲
まれる部分)となっており、かかる長方形は被写体61
の所望の撮像領域の形状と一致している。この状態は、
被写体の所望の撮像範囲の中心の垂直線にその光軸が一
致するようにカメラ型画像入力装置100が設置されて
いる(正対しているという)状態である。この状態で
は、被写体の結像面と結像部3の撮像面(センサーの受
光素子がスキャンによってなす平面)は一致し、所望の
撮像範囲が歪みなく撮影でき、また、全てのLEDはフ
ォーカシングがとれた状態で被写体上に結像する。
は、台形となっており、被写体61の所望の撮像範囲と
一致していないことがわかる。この状態は、被写体61
の面と、結像部3の結像面とが平行ではなく、被写体6
1が、正対に対して、下方にずれていることを意味して
いる。このような状態(符号63部の照射パターンの状
態)で、被写体61を撮像すると、被写体61の所望の
撮像範囲の上辺が下辺より長くなってしまう(被写体6
1が、符号63部の照射パターンとは逆の台形にな
る)。この状態では、照射されたLEDの映像の上段、
中段、下段では、カメラ型画像入力装置100からの距
離が異なるから、例えば、中段のLEDにフォーカスを
合わせた場合、上段、下段のLEDの映像はフォーカス
がずれたものとなる。同様に、符号64、65、66部
の照射パターンも、それぞれの矢印方向にずれているこ
とを意味する。
が、符号62部の照射パターン以外になった場合、撮影
者は、LED14の照射パターンを見ながら、符号62
部の照射パターンになるよう、フォーカス調整や、画角
調整を行うことができる。なお、一部のLED14の色
を、他のLED14と変えるように、構成してもよい。
例えば、中心部のLED14の色を、他のLED14の
色と変えれば、その照射パターンを見ることにより、被
写体側の中心位置がどこであるかがさらに明確になる。
また、四隅のLED14の色を、他のLED14の色と
変えれば、その照射パターンを見ることにより、被写体
側の撮像範囲がさらに明確になる。
整し、撮像開始スイッチを押下すると、制御部18のマ
イクロコンピュータ42は、上述したスキャン信号54
を出力する。また、マイクロコンピュータ42は、モー
タ12に駆動信号を出力する。これにより、LED14
は消灯し、モータ12が駆動する。かかるモータ12の
駆動により、移動基板10が上方に移動し、それに伴
い、センサー13が、撮像領域の被写体31の画像をス
キャンする。こうして、スキャンされた画像は、信号処
理部15を介して、メモリ17に記憶される。
入力装置100によれば、フォーカス確認や、画角確認
を、被写体に映し出されたLEDの照射パターンを見る
事により行うことができ、かかる照射パターンを見なが
らフォーカス調整や画角調整を行うことができる。しか
も、フォーカス確認や、画角確認は、撮影者以外のスタ
ッフも行うことができるので、撮影者がスタッフに、被
写体の位置の調整等の命令を下す必要はなくなる。ま
た、従来技術のように、光電変換素子部の取り付け、取
り外しを行うことなく、フォーカス調整や、画角調整を
行うことができる。また、熟練を要するアオリ操作を行
うことなく、初心者でも、簡単に、形状歪みのない撮影
をすることができる。また、画像の取り込んでの確認を
行うことを必要としないので、効率的な撮影を行うこと
ができる。また、逆に、故意にアオリ操作を行なう場合
にも、フォーカス調整や画角調整が容易になることはも
ちろんである。
動基板10上には、センサー13と、LED14とを設
置する構成としたが、センサー13と、LED14とを
別々の移動基板上に設置し、それぞれの移動基板を移動
させるように構成してもよい。図8は、センサー13
と、LED14とを別々の移動基板上に設置した場合の
結像部3の内部構造を示す図である。また、図9は、図
8のB方向(側面)から見た結像部3の内部構造を示す
図である(但し、ボールネジネジ部11およびボールネ
ジナット部11aは省略している)。図8に示すよう
に、センサー13が設置された移動基板71と、LED
14が設置された移動基板72は分離している。移動基
板71の一端は、ボールネジネジ部11に螺合するボー
ルネジナット部11aに固定され、他端はガイロッド7
7が挿入されたボールブッシュ(リニアベアリング)7
8に固定されている。また、図9に示すように、センサ
ー13の結像面と、LED14の発光点の高さは、図3
と同様、光学的に等しくなっている。
11が回転すると、センサー13が設置された移動基板
71は、符号81部に示す矢印方向に移動する。この移
動基板71が符号81部に示す矢印方向に移動すると、
図9(B)に示すように、移動基板72に設けられた部
材74が、移動基板71とともに移動する部材73によ
り押し下げられることによって、移動基板72は、符号
82部に示す矢印方向に移動する。なお、部材73は、
カムフォロアとしてもよい。これにより、LED14が
設置された移動基板72上を、センサー13が移動し、
撮像領域のスキャンが行なわれることとなる。また、セ
ンサー13による撮像領域のスキャンが終了し、移動基
板71が元の位置(ポインタ位置)に戻ると、移動基板
72は、バネ75により押し上げられ、ストッパー76
により、元の位置で止まる。このとき、図示しないが、
移動基板74は適宜のガイト部材によって、平行移動す
ると共に、結像面方向の位置が規定されるようになって
いる。このように構成すれば、カメラ型画像入力装置1
00の高さ方向の結像部3の寸法を、図3の実施形態に
比べ、小さくすることができる。なお、フォーカス調整
をしない場合は、図9において、移動基板72を、符号
82部に示す矢印方向に移動した後の位置に、予め固定
しておいても構わない。このようにすれば、移動基板7
2を移動させる機構を設けず、画角確認を行うことがで
きる。
動基板10上には、LED14を、縦横2次元に配置し
たが、移動基板10の移動方向のLED14の列を少な
くするように構成してもよい。例えば、図10に示すよ
うに、LED14を1次元に配置するように構成しても
よい。図10の例では、移動基板91を往復移動させる
ことにより、被写体側のLED14の光の像が、2次元
的に映し出され、これにより、フォーカス確認や、画角
確認を行うものである。このように構成すれば、さら
に、結像部3の寸法を、小さくすることができる。
12は、1次元センサーを用いたが、2次元センサーに
より構成してもよい。このように構成すれば、画像取り
込みのためのスキャンを必要とせずに、上記と同様の効
果を得ることができる。
フォーカス確認や、画角確認を、被写体に映し出された
LEDの照射パターンを見る事により容易に行うことが
でき、かかる照射パターンを見ながらフォーカス調整や
画角調整を行うことができる。
全体概略構成を示す図である。
ロックを示す図である。
す図である。
LED14との高さの関係を示す図である。
行う制御回路の一例を示す図である。
るLED14の点灯、消灯制御フローの一例を示す。
パターンの一例を示す図である。
板上に設置した場合の結像部3の内部構造を示す図であ
る。
構造を示す図である。
場合の結像部3の内部構造を示す図である。
ーにより行なう場合の例を示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 被写体からの入射光をレンズを介して受
光する受光範囲に受光素子を設けるとともに、前記レン
ズを介して被写体を照射する発光素子を設けることを特
徴とするカメラ型画像入力装置。 - 【請求項2】 被写体からの入射光をレンズを介して受
光する受光範囲で、前記被写体からの入射光をレンズを
介して受光する受光素子と、前記レンズを介して被写体
を照射する発光素子と、を置換制御する制御部を備える
ことを特徴とするカメラ型画像入力装置。 - 【請求項3】 前記受光素子と前記発光素子は同一の可
動部に設けられ、 前記制御部は、前記可動部を移動させることにより、前
記受光素子と前記発光素子とを置換することを特徴とす
る請求項2に記載のカメラ型画像入力装置。 - 【請求項4】 前記受光素子と前記発光素子は異なった
可動部に設けられ、 前記制御部は、それぞれの前記可動部を移動させること
により、前記受光素子と前記発光素子とを置換すること
を特徴とする請求項2に記載のカメラ型画像入力装置。 - 【請求項5】 前記受光素子は、1次元センサーであ
り、前記制御部により、前記受光範囲上を移動されつ
つ、前記被写体からの入射光を受光することを特徴とす
る請求項2乃至4の何れかに記載のカメラ型画像入力装
置。 - 【請求項6】 前記受光範囲にある受光素子の受光面の
位置と、前記受光範囲にある発光素子の発光点の位置は
光学的に等しいことを特徴とする請求項1乃至5の何れ
かに記載のカメラ型画像入力装置。 - 【請求項7】 被写体からの入射光をレンズを介して受
光する受光範囲に受光素子を設けるとともに、前記レン
ズを介して被写体を照射する発光素子を設けることを特
徴とするカメラ型画像入力装置の受光装置。 - 【請求項8】 被写体からの入射光をレンズを介して受
光する受光範囲で、前記被写体からの入射光をレンズを
介して受光する受光素子と、前記レンズを介して被写体
を照射する発光素子と、を置換制御する制御部を備える
ことを特徴とするカメラ型画像入力装置の受光装置。
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