JP2010266862A - レンズユニット及び電子拡大鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用のカメラを用いて、表示対象となる対象物に対する視認性や操作性が良好な拡大読書機を実現する。
【解決手段】拡大読書機１の撮影装置１１のカメラ２２には、レンズユニット２１が装着されている。レンズユニット２１は、筐体３１内に対物レンズ３２およびコリメータレンズ３３を備えている。対物レンズ３２は、カメラ２２の撮像素子４３の撮像面に対して主平面を傾斜させることが可能である。コリメータレンズ３３は、対物レンズ３２とカメラ２２との間において、主平面がカメラ２２の撮像素子４３の撮像面に対して平行になるように配置され、対物レンズ３２を透過した光を平行光にしてカメラ２２に入射する。本発明は、例えば、拡大読書機に適用できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズユニット及び電子拡大鏡に関し、特に、拡大読書機に用いて好適なレンズユニット及びそのレンズユニットを用いた電子拡大鏡に関する。

従来、印刷物（例えば、書籍、書類など）などの対象物を結像光学系と撮像素子からなる画像入力装置により撮影し、モニタに拡大して対象物を表示する拡大読書機が市販されている。拡大読書機は、例えば、高齢者や視覚障害者などの弱視者が読書等を行う場合に用いられ、主に福祉施設、病院、公共施設等での普及が見込まれている。市販されている拡大読書機は、卓上型と携帯型の２つの種類に大きく分かれる。

卓上型の拡大読書機では、上方に設置された画像入力装置（電子拡大鏡）の下に置かれた対象物をほぼ真上から撮影し、光学的または電子的に拡大された対象物の画像をモニタに表示する。従って、対象物のほぼ真上に設置された画像入力装置により視界が遮られて、対象物全体が見づらくなったり、対象物への操作（例えば、ページめくり、書き込み、押印など）を行うときに、画像入力装置が邪魔になり、操作性が低下したりする。

一方、携帯型の拡大読書機では、本体を対象物の上に置き、本体が置かれた部分を撮影し、光学的または電子的に拡大された対象物の一部の画像をモニタに表示する。従って、対象物の上に置かれた拡大読書機の本体により対象物全体が見えなくなり、表示したい部分を探すのに手間取ったり、対象物への操作を行うときに、本体を対象物から退かさなければならない。

ところで、シャインプルーフの原理を用いて斜め方向から撮影範囲全体にピントを合わせて撮影することが可能な画像入力装置（例えば、特許文献１参照）が知られている。これにより、対象物を斜め方向から撮影するようにすることができる。

特開２００３−３０４４３７号公報

一方、シャインプルーフの原理を適用した専用の画像入力装置の代わりに、市販されている汎用のカメラを用いて、対象物に対する視認性や操作性の低下を防止することができれば、さらにユーザの利便性が向上する。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、汎用のカメラを用いて、表示対象となる対象物に対する視認性や操作性が良好な画像入力装置（電子拡大鏡）を実現できるようにするものである。

本発明の第１の側面のレンズユニットは、カメラの撮像面に対して主平面を傾斜させて、結像面の延長線と前記主平面の延長線とが前記カメラにより撮影される対象物の平面の延長線とほぼ１点で交わるようにさせることが可能な対物レンズと、前記対物レンズの結像面と前記カメラとの間に配置され、前記対物レンズを透過した光を平行光にするコリメータレンズとを備える。

本発明の第１の側面のレンズユニットにおいては、カメラの撮像面に対して主平面を傾斜させて、結像面の延長線と主平面の延長線とがカメラにより撮影される対象物の平面の延長線とほぼ１点で交わるようにさせることが可能な対物レンズを透過した光が、対物レンズの結像面とカメラとの間に配置されたコリメータレンズにより平行光となり、カメラに入射される。

本発明の第２の側面のレンズユニットにおいては、対物レンズと、前記対物レンズの結像面とカメラとの間に配置され、前記対物レンズを透過した光を平行光にするコリメータレンズと、前記対物レンズおよび前記コリメータレンズを収納し、前記カメラが装着される筐体と、前記筐体を前記レンズユニットの視準点を中心に回転可能に支持するスタンドとを備え、前記カメラの撮像面に対して前記対物レンズの主平面を傾斜させて、前記対物レンズの結像面の延長線と前記主平面の延長線とが前記スタンドが設置される平面の延長線とほぼ１点で交わるようにさせることが可能である。

本発明の第２の側面のレンズユニットにおいては、カメラの撮像面に対して主平面を傾斜させて、結像面の延長線と主平面の延長線とスタンドが設置される平面の延長線とほぼ１点で交わるようにさせることが可能な対物レンズを透過した光が、対物レンズの結像面とカメラとの間に配置されたコリメータレンズにより平行光となり、カメラに入射される。

本発明の第３の側面の電子拡大鏡は、上述の何れかのレンズユニットと、前記レンズユニットからの光を集光し、前記対物レンズにより結像した像を再結像する撮影レンズと、前記撮影レンズで結んだ像を撮像する撮像素子とからなる前記カメラとを備える。

本発明の第１乃至第３の側面によれば、斜め方向から表示対象となる対象物全体にピントを合わせて撮影することができる。特に、本発明の一側面によれば、汎用のカメラを用いて、対象物に対する視認性や操作性が良好な電子拡大鏡を実現できる。

本発明を適用した拡大読書機の一実施の形態を示す図である。 拡大読書機の光学系の配置の例を示す図である。 撮影装置により撮影される画像を説明するための図である。 対物レンズを傾斜させずに撮影した画像の例を示す図である。 対物レンズを傾斜させて撮影した画像の例を示す図である。 モニタ一体型コンピュータにより実現される画像処理部の機能の構成を示すブロック図である。 画像処理部による画像処理を説明するための図である。 傾斜角とチルト角の調整について説明するための図である。 傾斜スタンドのガイド部材の目盛りの例を示す図である。

以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明を適用した電子拡大鏡として、拡大読書機１の一実施の形態を示している。拡大読書機１は、例えば、机や台などの上に設置され、表示対象となる対象物２（例えば、印刷物など）を撮影し、拡大して表示する装置である。なお、以下、拡大読書機１が机の上に設置された場合について説明する。

拡大読書機１は、撮影装置１１、モニタ一体型コンピュータ１２、および、ポインティングデバイス１３により構成される。撮影装置１１とモニタ一体型コンピュータ１２、および、モニタ一体型コンピュータ１２とポインティングデバイス１３は、有線または無線による通信を行う。なお、無線通信を採用した場合、撮影装置１１、モニタ一体型コンピュータ１２、および、ポインティングデバイス１３の配置の自由度が増し、利便性が向上する。ただし、拡大読書機１が病院等で使用される場合を想定して、心臓ペースメーカ等の動作に悪影響を及ぼさない無線通信の方式を採用することが望ましい。一方、有線通信を採用した場合、無線通信を採用した場合と比較して、拡大読書機１のコストを下げることができる。

撮影装置１１は、使用者に対して、拡大読書機１で撮影する対象物２よりも奥に配置され、かつ斜め上方向から拡大読書機１が設置されている机の上を撮影するように設置されている。そして、ユーザ３（ただし、図内では目だけを図示している）は、拡大読書機１を利用する場合、モニタ一体型コンピュータ１２のモニタの画面１２ａ（図内の左側の面）が見える位置に行き、対象物２を撮影装置１１の撮影範囲内に置く。このとき、対象物２は、ユーザ３から見て正しい方向を向くように（例えば、対象物２が印刷物である場合、ユーザ３から見て文字が正しい方向を向くように）設置される。そして、撮影装置１１は、対象物２に対してユーザ３とは真向かい側から、対象物２の上面である面２ａを撮影し、撮影の結果得られた画像を表す画像データをモニタ一体型コンピュータ１２に送信する。

モニタ一体型コンピュータ１２は、撮影装置１１から受信した画像データに基づく画像、すなわち、対象物２の面２ａの画像を画面１２ａに表示する。そして、ユーザ３は、画面１２ａに表示される画像を見ることにより、対象物２の面２ａの内容を確認することができる。

なお、モニタ一体型コンピュータ１２は、ユーザ３から画面１２ａが見やすく、かつ、対象物２に対する操作性や視認性を妨げない位置に設置することが望ましい。例えば、モニタ一体型コンピュータ１２は、図１に示されるように、対象物２に対する操作性や視認性を妨げないように、拡大読書機１が設置されている机より十分高い位置に設置される。あるいは、例えば、モニタ一体型コンピュータ１２は、上下方向において対象物２と重ならないように、ユーザから見て、カメラ２２の机上における撮影範囲より後ろ（撮影装置１１に近い方向）に設置される。

ここで、拡大読書機１を構成する各要素について、さらに詳細に説明する。

撮影装置１１は、レンズユニット２１、カメラ２２、および、傾斜スタンド２３により構成される。レンズユニット２１は、傾斜スタンド２３により支持されるとともに、カメラ２２に装着されている。より具体的には、レンズユニット２１は、レンズユニット２１の視準点Ｂを中心に回転可能に傾斜スタンド２３のガイド部材５１により支持され、ガイド部材５１に案内されて視準点Ｂを中心に矢印Ｃの方向に回転することができる。また、傾斜スタンド２３のガイド部材５１は、支持台５２により支持されている。

レンズユニット２１は、その筐体３１内に、対物レンズ３２およびコリメータレンズ３３を備えている。対物レンズ３２は、対象物２の像を結像する作用を有する。また、コリメータレンズ３３は、対物レンズ３２で結ばれた像の各点からの光束をコリメートする。また、カメラ２２は、例えば、市販の汎用のデジタルカメラにより構成され、その筐体４１内に、撮影レンズ４２および撮像素子４３を備えている。撮影レンズ４２は、対物レンズ３２およびコリメータレンズ３３を経た光を集光し、対象物２の像を撮像素子４３に結ぶ。撮像素子４３は、例えば、1000万画素以上の画素数を有するCCD（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどにより構成される。また、レンズユニット２１とカメラ２２は、容易に着脱することができ、着脱しても光軸合わせを行わなくても良いように、ネジや勘合部などの着脱機構を筐体３１に有している。

なお、対物レンズ３２、コリメータレンズ３３、および、撮影レンズ４２は、それぞれ１枚のレンズとして図示されているが、各種の収差を抑制するために、それぞれ複数のレンズ群により構成される場合がある。

ここで、さらに図２乃至図５を参照して、撮影装置１１の光学系の配置について説明する。

レンズユニット２１およびカメラ２２は、傾斜スタンド２３に保持されている。より具体的には、カメラ２２が装着されているレンズユニット２１の筐体３１は、レンズユニット２１の視準点Ｂを中心に矢印Ｃ（図１）の方向に回転可能に傾斜スタンド２３のガイド部材５１に支持されている。そして、ガイド部材５１に従って視準点Ｂを中心にレンズユニット２１およびカメラ２２を回転させることにより、カメラ２２の光軸と対象物２の面２ａとの間の傾斜角θを調整することが可能である。また、レンズユニット２１内の対物レンズ３２の主点を含む主平面は、カメラ２２の撮影レンズ４２の光軸に対して傾いている。そのチルト角αは、対物レンズ３２の主平面の延長線と、撮像素子４３の撮像面に平行な対物レンズ３２の結像面ＩＰの延長線のなす角度となる。すなわち、対物レンズ３２の主平面は、結像面ＩＰおよびカメラ２２の撮像素子４３の撮像面に対して、対物レンズ３２の主点を中心にチルト角αだけ傾斜している。また、対物レンズ３２の主点を中心に対物レンズ３２を回転させ、対物レンズ３２の主平面の角度（あおり角度）を設定する機能が筐体３１と対物レンズ３２との間で設けられていて、チルト角αが調節可能になっている。さらに、コリメータレンズ３３は、対物レンズ３２とカメラ２２の間において、主平面が撮像素子４３の撮像面に対して平行になるように配置されている。

そして、対物レンズ３２を通過して対象物２の像を結んだ各点の光束は、コリメータレンズ３３に入射し、平行光となる。コリメータレンズ３３を透過した平行光は、無限遠に調整されたカメラ２２の撮影レンズ４２に入射し、撮影レンズ４２の作用により撮像素子４３の撮像面において結像する。それゆえ、撮像素子４３により、対象物２の像が撮像される。すなわち、結像面ＩＰと撮像素子４３の撮像面とは、光学的に共役な位置関係となっている。なお、コリメータレンズ３３から射出される平行光が、撮影レンズ４２の入射瞳に十分入り、光の漏れが少なくなるようにすることが望ましい。

ここで、対象物２の面２ａ上の視準点Ｂに対物レンズ３２のピントを合わせ、さらに、対象物２の面２ａ全体がカメラ２２の撮影範囲内に収まるように、傾斜角θを調整するとともに、対物レンズ３２の主平面、対物レンズ３２の結像面ＩＰ、および、対象物２の面２ａをそれぞれ延長した面が、ほぼ一直線（図２の点Ａを通り紙面に垂直な直線）で交わるように、チルト角αを調整することにより、シャインプルーフの原理により、対象物２の面２ａ全体の像が、結像面ＩＰおよび撮像素子４３の撮像面において結像する。すなわち、対象物２の面２ａの全体にピントが合う。

例えば、対象物２の面２ａに図３に示されるような格子パターンが印刷されている場合について考える。なお、図３の縦方向が、図１の横方向、すなわち、カメラ２２の撮影範囲の縦方向と一致し、図３の横方向が、図１の紙面に垂直な方向、すなわち、カメラ２２の撮影範囲の横方向と一致するものとする。

図４は、対物レンズ３２の主平面が結像面ＩＰと平行な状態、換言すれば、対物レンズ３２が結像面ＩＰに対してチルトしていない状態で、カメラ２２により図３の格子パターンを撮影した画像の例を示している。この場合、格子パターンは、遠近歪みが生じ、パースペクティブ（遠近感）を持つ台形状に変形した図形となる。また、格子パターンの上方および下方に行くほどボケが大きくなる。

一方、図５は、図２に示される状態で、すなわち、シャインプルーフの原理を満たす条件（以下、シャインプルーフの条件と称する）で、カメラ２２により図３の格子パターンを撮影した画像の例を示している。この場合、図４の画像と同様に、格子パターンが、遠近歪みが生じ、パースペクティブ（遠近感）を持つ台形状に変形した図形となる一方、ボケはほとんど生じない。

このとき、図２を基に、対象物２の面２ａと結像面ＩＰとの間のカメラ２２の光軸方向の距離（視準点Ｂと結像面ＩＰとの間の距離）をＬ、対物レンズ３２の主点と結像面ＩＰとの間の距離をＸとすると、チルト角αは、以下の式（１）により算出される。

α＝tan^-1｛Ｘ／（Ｌ×tanθ）｝ ・・・（１）

このようにして、傾斜角θおよびチルト角αを、シャインプルーフの条件を満たすように設定することにより、対象物２の面２ａ全体にピントが合った画像をカメラ２２により撮影することができる。

なお、上述したように、レンズユニット２１は、ガイド部材５１に案内されて視準点Ｂを中心に回転するので、距離Ｌおよび距離Ｘは一定に保たれ、対物レンズ３２のピントが視準点Ｂに合った状態が維持される。

なお、以下、図１における傾斜角をθ１、チルト角をα１とする。

そして、カメラ２２により撮影された画像を表す画像データは、有線または無線の通信により、モニタ一体型コンピュータ１２に送信される。

モニタ一体型コンピュータ１２は、受信した画像データに所定の画像処理を施し、ポインティングデバイス１３を介してユーザにより入力される指令に従って、対象物２の面２ａの画像を画面１２ａに表示する。

ここで、図６および図７を参照して、モニタ一体型コンピュータ１２により実行される画像処理の詳細について説明する。

図６は、モニタ一体型コンピュータ１２が所定の制御プログラムを実行することにより実現される機能である画像処理部１０１の構成の例を示している。画像処理部１０１は、補正部１１１および表示制御部１１２を含むように構成される。

補正部１１１は、図５を参照して上述したように、カメラ２２により撮影された画像に生じている遠近歪みを除去する処理を行う。具体的には、補正部１１１は、カメラ２２から送信されてくる画像データに対して、所定の手法を用いて、画像内の被写体に生じた台形歪みを除去する。これにより、例えば、図５に示される台形状に歪んだ格子パターンが、図７に示されるように、縦方向の線が垂直になるように補正される。ただし、図３と図７を比較して明らかなように、図７の状態では、まだ格子パターンの縦横比が元の画像と異なっている。そこで、補正部１１１は、所定の手法を用いて、画像内の被写体の縦横比を、元の縦横比に戻す処理を行う。これにより、歪みがなく、かつ、ボケが生じていない対象物２の面２ａの画像を得ることができる。補正部１１１は、補正後の画像を表す画像データを、モニタ一体型コンピュータ１２に内蔵され、メモリなどにより構成される記憶部１０２に記憶させる。

なお、補正部１１１が遠近歪みを補正する手法は、特定の手法に限定されるものではなく、任意の手法を採用することができる。

表示制御部１１２は、ポインティングデバイス１３を操作してユーザにより入力される指令に従って、記憶部１０２に記憶されている画像データを読み出し、読み出した画像データに基づく画像を画面１２ａに表示する。

具体的には、ユーザは、ポインティングデバイス１３を用いて、画像の拡大または縮小、表示範囲の移動などの指令を表示制御部１１２に入力する。表示制御部１１２は、その指令に従って、必要に応じて画像データに各種の画像処理（例えば、画素の補間や間引きなど）を施し、画面１２ａに表示する画像の拡大、縮小、表示範囲の移動などを行う。

これにより、ユーザは、対象物２を移動させずに、ポインティングデバイス１３を操作するだけで、容易に対象物２の面２ａの任意の範囲を任意の倍率で画面１２ａに表示させることができる。また、実際に対象物２を移動させる場合と比較して、画面１２ａに表示される範囲の微調整を容易に行うことができる。

また、例えば、予め対象物２の面２ａを撮影し、その画像データを記憶部１０２に記憶させておくことにより、拡大読書機１を使用するときに対象物２を設置しなくても、対象物２の面２ａの内容を画面１２ａで確認することができる。さらに、対象物２が複数のページにより構成される場合、予め複数のページをカメラ２２により撮影し、複数のページ分の画像データを記憶部１０２に記憶させておくことにより、ポインティングデバイス１３を操作して、表示する対象物２のページを送ったり戻したりすることができる。

なお、カメラ２２の撮像素子４３の画素数が大きいほど、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａに表示する画像の倍率を上げても、画像の鮮明さを保つことが可能になる。また、カメラ２２の撮影範囲と、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａのサイズを同じ大きさに設定することにより、対象物２の面２ａ全体をほぼ実寸で画面１２ａ全体に表示させることが可能になる。

ポインティングデバイス１３は、例えば、マウス、トラックボールなどにより構成される。例えば、ポインティングデバイス１３をトラックボールにより構成することにより、ボタンやボールを押したり、ボールを転がしたりするだけで各種の操作を行うことができ、拡大読書機１を利用する機会が多いと想定されるお年寄りなど指の運動能力の衰えた人も、容易に利用することが可能になる。

このようにして、汎用のカメラ２２を用いて、対象物２に対する視認性および操作性が良好な拡大読書機１を実現することができる。これにより、斜め方向から対象物２を撮影することができ、ユーザから見て、対象物２が撮影装置１１の影に隠れないので、例えば、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａに表示したい対象物２の位置を探すのが容易になる。また、例えば、ページをめくったり、書き込んだり、押印したりするなどの対象物２に対する操作を容易に行うことができる。さらに、例えば、福祉や医療の現場などでは、拡大読書機１を利用して読書等を行う人（以下、利用者と称する）と、拡大読書機１および対象物２を操作する人（以下、操作者）が異なり、操作者が、利用者の拡大読書機１の利用を支援する場合が想定される。このような場合にも、撮影装置１１が操作者の操作の邪魔にならず、操作性が格段に向上する。

また、上述したように、拡大読書機１では、対象物２を斜め方向から撮影しても、歪みおよびボケのない対象物２の拡大像を得ることができるため、対象物２の拡大像に対するユーザの視認性が向上する。

なお、上述したように、拡大読書機１は、傾斜角θおよびチルト角αを個別に調整することが可能である。従って、例えば、図８に示されるように、図１の対象物２より縦方向（図内の横方向）が長い対象物１５１の面１５１ａ全体を撮影し、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａに表示させる場合、レンズユニット２１をガイド部材５１に従って下方向に回転させ、傾斜角θ２を図１の傾斜角θ１より小さく設定すればよい。ただし、この場合、式（１）を満たすように、チルト角αを、図１のチルト角α１より大きいチルト角α２に変更する必要がある。すなわち、対物レンズ３２の主平面、対物レンズ３２の結像面ＩＰ、および、対象物２の面２ａをそれぞれ延長した面が、ほぼ一直線（図８の点Ａ’を通り紙面に垂直な直線）で交わるように、チルト角αを調整する必要がある。

そこで、式（１）を満たすように、傾斜角θに応じてチルト角αを自動的に調整する調整手段を設けるようにしてもよい。すなわち、レンズユニット２１をガイド部材５１に従って回転させ傾斜角θが変化するのに連動して、式（１）を満たすようにチルト角αを自動調整するようにしてもよい。

例えば、傾斜スタンド２３に傾斜角θを計測する角度センサを組み込んでおき、計測した傾斜角θをレンズユニット２１に送信し、レンズユニット２１に内蔵されているモータにより、チルト角αが式（１）を満たすように、対物レンズ３２の主点を中心に対物レンズ３２を回転させるようにしてもよい。なお、レンズユニット２１の回転方向の位置に関わらず、視準点Ｂと結像面ＩＰとの間の距離Ｌ、および、対物レンズ３２の主点と結像面ＩＰとの間の距離Ｘは一定に保たれるので、計測した傾斜角θに基づいて、式（１）を満たすチルト角αを求めることができる。

あるいは、例えば、クリックストップ機構などの機構を用いて、チルト角αが式（１）を満たすように、傾斜角θに機械的に連動して、対物レンズ３２の主点を中心に対物レンズ３２が回転するようにしてもよい。例えば、クリックストップ機構を用いる場合、式（１）を満たす傾斜角θとチルト角αの複数の組み合わせが、クリックストップ機構により予め設定される。そして、レンズユニット２１の回転方向の位置を決めるクリックストップ機構と、対物レンズ３２の主平面の角度（あおり角度）を決めるクリックストップ機構が機械的に連動し、レンズユニット２１の回転方向の設定位置に応じて、当該位置における傾斜角θに対応するチルト角αになるように、対物レンズ３２が主点を中心に回転する。これにより、角度センサなどの傾斜角θを計測する手段、および、モータなどの対物レンズ３２を電気的に回転させる手段を設けずに、簡単に式（１）を満たすように傾斜角θとチルト角αを設定することができる。

なお、採用する機構はクリックストップ機構に限定されるものではなく、例えば、カムなどの機構を用いて、機械的に傾斜角θに連動してチルト角αを連続的に設定できるようにしてもよい。

また、図８を参照して上述したように、傾斜角θによって、対象物２の縦方向の撮影範囲が異なる。従って、レンズユニット２１の回転方向の設定位置により、カメラ２２により撮影し、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａに表示することができる書類の大きさ（例えば、Ａ４サイズ、Ｂ４サイズ）が決定する。そこで、例えば、図９に示すように、レンズユニット２１（筐体３１）の回転方向の設定位置に対して、撮影し、表示することが可能な書類の大きさを示す目盛りを、傾斜スタンド２３のガイド部材５１の側面に示すようにしてもよい。

なお、弱視者にとって分かりやすくするために、文字だけでなく、各目盛りの色分け等を行うことが望ましい。また、表示するのは、書類のサイズに限定されるものではなく、他の基準に基づくサイズ（例えば、写真のサイズ等）を表示するようにしてもよい。さらに、例えば、表示可能な書類のサイズ等を、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａに表示するようにしてもよい。

また、以上の説明では、撮影装置１１を、対象物２を挟んで、ユーザ３と反対側に設置し、ユーザ３が見ている方向と逆方向から対象物２を撮影する例を示したが、例えば、撮影装置１１を対象物２の左または右に設置し、横方向から対象物２を撮影するようにしてもよい。

さらに、以上の説明では、拡大読書機１のモニタとコンピュータを一体型とする例を示したが、別々に設けるようにしてもよい。

また、モニタの種類は特に限定されるものではなく、任意のものを採用することができる。例えば、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなど専用のディスプレイに表示するタイプのものや、プロジェクタなど画像をスクリーン等に投影するタイプのものを採用することができる。

さらに、モニタを複数設けるようにしてもよい。例えば、上述したように、拡大読書機１の利用者と操作者が異なる場合、利用者用と操作者用の２台のモニタを設けて、利用者用のモニタには主に対象物２の拡大像を表示し、操作者用のモニタには主に操作画面を表示するようにすることが考えられる。これにより、利用者用のモニタには操作画面が表示されないため、視認性が向上し、利用者はより読書等に専念することができる。また、利用者と操作者がそれぞれ使いやすいようにモニタを配置することができ、お互いの作業を邪魔する可能性が低くなり、操作性や利便性が向上する。なお、例えば、１つの画面に利用者用の画面と操作者用の画面を分割して表示するようにすることも考えられる。

また、ユーザが拡大読書機１の操作を行う操作手段は、上述したポインティングデバイス１３に限定されるものではなく、例えば、キーボード、タッチパネルなどの他の操作手段を用いるようにしてもよい。また、音声認識の手法を用いて、音声により操作できるようにしてもよい。さらに、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａに各種の機能を実行させるためのメニューを表示して、操作できるようにしてもよい。

また、カメラ２２は、静止画を撮影するスチルカメラにより構成するようにしてもよいし、動画像を撮影するビデオカメラにより構成するようにしてもよい。

さらに、以上の説明では、レンズユニット２１と傾斜スタンド２３を分けて説明したが、例えば、レンズユニット２１と傾斜スタンド２３を組み合わせたものを、１つのレンズユニットとして製品化することも可能である。

また、以上の説明では、対物レンズ３２の主平面、対物レンズ３２の結像面ＩＰ、および、対象物２の面２ａをそれぞれ延長した面が、ほぼ一直線で交わるように、傾斜角θとチルト角αを調整する例を示したが、例えば、対物レンズ３２の主平面、対物レンズ３２の結像面ＩＰ、および、傾斜スタンド２３が設置されている面（例えば、机の上面）をそれぞれ延長した面が、ほぼ一直線で交わるように、傾斜角θとチルト角αを調整するようにしてもよい。

なお、上述した画像処理部１０１の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。また、処理をより高速化するために、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）やゲートアレイなどの専用素子を用いるようにしてもよい。

さらに、モニタ一体型コンピュータ１２が実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１ 拡大読書機， ２ 対象物， ３ ユーザ， １１ 撮影装置， １２ モニタ一体型コンピュータ， １３ ポインティングデバイス， ２１ レンズユニット， ２２ カメラ， ２３ 傾斜スタンド， ３１ 筐体， ３２ 対物レンズ， ３３ コリメータレンズ， ４１ 筐体， ４２ 撮影レンズ， ４３ 撮像素子， ５１ ガイド部材， ５２ 支持台， １０１ 画像処理部， １０２ 記憶部， １１１ 補正部， １１２ 表示制御部， １５１ 対象物

Claims (12)

1. カメラに装着されるレンズユニットにおいて、
   前記カメラの撮像面に対して主平面を傾斜させて、結像面の延長線と前記主平面の延長線とが前記カメラにより撮影される対象物の平面の延長線とほぼ１点で交わるようにさせることが可能な対物レンズと、
   前記対物レンズの結像面と前記カメラとの間に配置され、前記対物レンズを透過した光を平行光にするコリメータレンズと
   を備えるレンズユニット。
2. 前記対物レンズおよび前記コリメータレンズを収納し、前記カメラが装着される筐体と、
   前記筐体を前記レンズユニットの視準点を中心に回転可能に支持するスタンドと、
   シャインプルーフの条件を満たすように、前記カメラの光軸と前記対象物の前記平面との間の傾斜角に連動して、前記対物レンズの主平面と結像面との間のチルト角を調整する調整手段と
   をさらに備える請求項１に記載のレンズユニット。
3. 前記調整手段は、機械的に前記傾斜角に連動して前記対物レンズを前記対物レンズの主点を中心に回転させて前記チルト角を調整する
   請求項２に記載のレンズユニット。
4. 前記筐体は、前記スタンドのガイド部材に案内されて前記視準点を中心に回転し、
   前記筐体の回転方向の設定位置に対して前記カメラが撮影可能な前記対象物のサイズを示す目盛りが、前記ガイド部材に示されている
   請求項２に記載のレンズユニット。
5. カメラに装着されるレンズユニットにおいて、
   対物レンズと、
   前記対物レンズの結像面と前記カメラとの間に配置され、前記対物レンズを透過した光を平行光にするコリメータレンズと、
   前記対物レンズおよび前記コリメータレンズを収納し、前記カメラが装着される筐体と、
   前記筐体を前記レンズユニットの視準点を中心に回転可能に支持するスタンドと
   を備え、
   前記カメラの撮像面に対して前記対物レンズの主平面を傾斜させて、前記対物レンズの結像面の延長線と前記主平面の延長線とが前記スタンドが設置される平面の延長線とほぼ１点で交わるようにさせることが可能である
   レンズユニット。
6. シャインプルーフの条件を満たすように、前記カメラの光軸と前記スタンドが設置される前記平面との間の傾斜角に連動して、前記対物レンズの主平面と結像面との間のチルト角を調整する調整手段を
   さらに備える請求項５に記載のレンズユニット。
7. 前記調整手段は、機械的に前記傾斜角に連動して前記対物レンズを前記対物レンズの主点を中心に回転させて前記チルト角を調整する
   請求項６に記載のレンズユニット。
8. 前記筐体は、前記スタンドのガイド部材に案内されて前記視準点を中心に回転し、
   前記筐体の回転方向の設定位置に対して前記カメラが撮影可能な対象物のサイズを示す目盛りが、前記ガイド部材に示されている
   請求項５に記載のレンズユニット。
9. 請求項１乃至８の何れか一項に記載のレンズユニットと、
   前記レンズユニットからの光を集光し、前記対物レンズにより結像した像を再結像する撮影レンズと、前記撮影レンズで結んだ像を撮像する撮像素子とからなる前記カメラと
   を備える電子拡大鏡。
10. 前記カメラにより撮影された画像データを記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶されている前記画像データに基づく画像の表示を制御する表示制御手段と
    をさらに備える請求項９の電子拡大鏡。
11. 前記画像データの遠近歪みを補正する補正手段を
    さらに備える請求項１０の電子拡大鏡。
12. 前記画像データに基づく画像を表示する表示手段を
    さらに備える請求項１０の電子拡大鏡。

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