JP3934698B2

JP3934698B2 - Image capture device with illumination light source

Info

Publication number: JP3934698B2
Application number: JP01234396A
Authority: JP
Inventors: 悟朗北村; 和司吉田; 凱夫高野
Original assignee: Samsung Techwin Co Ltd; Hanwha Aerospace Co Ltd; Hanwha Techwin Co Ltd
Current assignee: Hanwha Aerospace Co Ltd; Hanwha Techwin Co Ltd
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2016-01-26
Also published as: JPH09205527A; KR970060933A; KR100246578B1

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）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image capturing unit such as a video camera or a digital still camera having a document table on which a photograph, a document, a three-dimensional object, and the like constituting an imaging target surface are placed, and a light receiving surface for capturing the photograph, the document, and the like. And an image capture device with an illumination light source suitable for presentations and the like, comprising an illumination light source comprising a lamp or the like for illuminating the imaging target surface.
[0002]
[Prior art]
As this kind of image capturing device with an illumination light source, a device as shown in FIG. 12 is conventionally known. The illustrated image capturing device 70 with an illumination light source includes a document table 74 on which a photograph or a document constituting the imaging target surface 72 is placed, and images the imaging target surface 72 above the center of the document table 74. An image capturing device 75 such as a video camera having a light receiving surface 85 is held via an arm 80, and a pair of left and right fluorescent lamps 78 for illuminating the imaging target surface 72 is provided on both sides of the document table 74. The illumination light sources 77 and 77 are held in parallel with the document table 74 via the arm 79.
The illumination light source 78 and the arm 79 can be rotated in the left-right direction within a plane orthogonal to the document table 72, respectively.
[0003]
In such an apparatus 70, when imaging the imaging target surface 72, usually, a photograph, a document, or the like constituting the imaging target surface 72 is positioned and placed on a document table 74, and the imaging target surface 72 is illuminated by illumination light sources 77 and 77. The surface 72 is illuminated, and the positions and postures of the illumination light sources 77 and 77 are adjusted so that uniform light is emitted to the imaging target surface 72, and then the imaging target surface 72 by the image capturing device 75. Is to be imaged.
In this case, the image of the imaging target surface 72 is imaged by the imaging device that constitutes the light receiving surface 85 of the image capturing device 75 via the optical unit 76 having the objective lens 76a.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional image capturing device 70 with an illumination light source as described above, when the imaging target surface 72 is, for example, glossy, when the imaging target surface 72 is illuminated from above with the illumination light sources 77 and 77, The regular reflection light reflected by the imaging target surface 72 enters the light receiving surface 85 of the image capturing device 75. When specularly reflected light enters the light receiving surface 85 in this way, a ghost is generated in the image and the image becomes unclear, and a desired image cannot be obtained.
[0005]
In order to avoid such a problem, the illumination light source 77 and the arm 79 are normally used at positions indicated by phantom lines in the drawing. Accordingly, the arrangement of the two illumination light sources 77 increases the size of the apparatus and causes problems such as inconvenience to carry.
[0006]
The present invention has been made in view of such problems. The object of the present invention is to uniformly illuminate the surface to be imaged by the illumination light source without unevenness, and the specularly reflected light from the illumination light source is an image. An object of the present invention is to provide an image capturing device with an illumination light source which can be prevented from entering the light receiving surface of the capturing means and which is easy to handle and can be miniaturized.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image capturing device with an illumination light source according to the present invention includes a document table on which an imaging target surface is set, a light receiving surface for imaging the imaging target surface, and the imaging target surface. In an image capturing device with an illumination light source comprising an illumination light source for illuminating, the illumination light source has a lamp and a reflector, and the reflector has an elliptical first cross section perpendicular to the imaging target surface. And the second cross section perpendicular to the surface to be imaged perpendicular to the first cross section is a parabola, and one of the focal points of the ellipse is substantially coincident with the filament of the lamp, and the parabola The focal point is located outside the filament of the lamp. The image capturing device with an illumination light source according to the present invention is supported by the image capturing means having the light receiving surface on an arm whose base end is pivotally supported at one end of the document table and the illumination light source. The arm is pivoted so as to be superposed on the document table. The image capturing device with an illumination light source according to the present invention is configured as shown in the conceptual diagrams of FIGS. That is, basically, as shown in FIG. 6, the document table 4 on which the imaging target surface 2 is set, the light receiving surface 5 for imaging the imaging target surface 2, and the imaging target surface 2 are illuminated. And the light receiving surface 5 is opposite to the imaging target surface 2 from the vertical surface 3 passing through one end of the imaging target surface 2. The illumination light source 7 is disposed on the same side as the light receiving surface 5 with respect to the imaging target surface 2.
[0008]
By doing so, it is possible to prevent regular reflection light of illumination light emitted from the illumination light source 7 from entering the light receiving surface 5. If the distortion of the image formed on the light receiving surface 5 is not substantially a problem, the light receiving surface 5 and the optical axis 3 ′ of the imaging optical system 11 with respect to the imaging target surface 2 as shown in FIG. It may be inclined.
As another preferred embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, the light receiving surface 5 is parallel to the imaging target surface 2, and the real image of the imaging target surface 2 is converted to the light receiving surface 5. The optical axis of the imaging optical system 11 for forming an image on the top is perpendicular to the imaging target surface 2 (overlapping or parallel to the vertical surface 3).
[0009]
By doing so, it is possible to prevent the real image of the imaging target surface 2 formed on the light receiving surface 5 by the imaging optical system 11 from being distorted.
In another preferred embodiment, as shown in FIG. 8, the first light receiving surface 5 and the first illumination light source 7 are arranged on the left side of the first imaging target surface 2 in plan view, and these Symmetrically, a second imaging target surface 2 ′ is set on the left side of the first imaging target surface 2 and a second imaging target surface 2 ′ is displayed on the right side in plan view with respect to the second imaging target surface 2 ′. A light receiving surface 5 ′ and a second illumination light source 7 ′ are arranged, and as indicated by the shaded portion, the boundary between the first imaging target surface 2 and the second imaging target surface 2 ′ by the first illumination light source 7. Only the right side of the line (vertical surface 3) is substantially illuminated, and only the left side of the boundary line (vertical surface 3) is substantially illuminated by the second illumination light source 7. In addition, the first and second imaging target surfaces 2 and 2 ′ are continuously formed as a whole to form one imaging target area S. The said first and second light receiving surfaces 5 'is formed by one of the imaging device as a whole continuously.
[0010]
By doing so, the optical axis of the imaging optical system 11 can be set at the center of the imaging symmetry area S (position overlapping the vertical line 3).
Further, in another preferred embodiment of the apparatus shown in FIG. 7, as shown in FIG. 9, the imaging target surface 2 alone forms one imaging target area S, and the light receiving surface 5 alone An imaging element is formed.
[0011]
In this way, the entire imaging symmetry area S can be illuminated with one illumination light source 7.
In the preferred embodiment of the apparatus shown in FIG. 8, as shown in FIG. 10, the illumination light sources 7 and 7 ′ include lamps 13 and 13 ′ and reflectors 14 and 14 ′. 14 and 14 ′ cross each other until the reflected light from the end of the umbrella reaches the imaging target surfaces 2 and 2 ′.
[0012]
By doing so, the reflected light from the illumination light sources 7 and 7 ′ can be focused only on the imaging target surfaces 2 and 2 ′, the illumination efficiency is improved, and the imaging target surfaces 2 and 2 ′ are uneven. And can be illuminated uniformly.
Further, in the preferred embodiment of the apparatus shown in FIG. 10, as shown in FIG. 11, a light cutting means 15 is provided directly below the lamps 13 and 13 ′. In order to provide the direct light cutting means 15, a method such as arranging a shielding plate below the lamps 13, 13 ′ or applying a paint that does not transmit light under the lamps 13, 13 ′ is employed.
[0013]
By doing so, the direct light from the first illumination light source 7 is directed to the second imaging symmetry plane 2 ′ on the same side with respect to the boundary line (vertical plane 3), and the second illumination light source. Direct light from 7 ′ is prevented from going to the first imaging symmetry plane 2 on the same side with respect to the boundary line (vertical plane 3), and the regular reflection light of the illumination light emitted from the illumination light sources 7, 7 ′ is It can be prevented from entering the light receiving surfaces 5 and 5 '.
In another preferred embodiment of the device of the present invention, the reflectors 14 and 14 'are aspherical. The aspherical shape includes those whose cross-sectional shape is an ellipse, a parabola, a hyperbola, or the like.
[0014]
In this case, in a more preferable aspect, the reflectors 14 and 14 'have an oval first cross section perpendicular to the imaging target surface 2 passing through the two illumination light sources 7 and 7', and one focal point thereof. Is substantially coincident with the filament of the lamp, and the second cross section perpendicular to the imaging object planes 2 and 2 'perpendicular to the first cross section is a parabola, and the focal point of the filament of the lamp is It is positioned outside.
[0015]
Here, as can be understood by referring to FIG. 3 showing a cross section of a reflector of an embodiment described later, when viewed from the elliptical cross section of FIG. 3A, the light emitted from one focal point Fa is the other focal point Fb. 3B, the light emitted from the focal point F ′ becomes parallel light (virtual line), and the light emitted from the inner side of the focal point F ′ is the outer side. To spread. Therefore, if the reflector is configured as described above, the imaging target surfaces 2 and 2 ′ can be illuminated uniformly and efficiently.
[0016]
In another preferable aspect of the apparatus of the present invention, the image capturing means and the illumination light source having the light receiving surface can be adjusted in position and posture with respect to the document table, and the image capturing device having the light receiving surface is provided. The illumination light source is attached to the insertion means.
By doing so, the apparatus becomes extremely compact.
[0017]
In a further preferred aspect, the first arm is configured to be rotatable in a plane orthogonal to the document table, and is connected to the tip of the first arm so as to be orthogonal to the first arm. And a second arm adapted to be rotatable within a surface to be mounted, and an image capturing means having the light receiving surface and an illumination light source are rotatably attached to the second arm. Thereby, it is possible to cause the image capturing means and the illumination light source to take an arbitrary position and posture under a relatively simple device configuration.
[0018]
Further, the base end portion of the first arm is pivotally supported by one end portion of the document table, and the image capturing means having the light receiving surface and the illumination light source are turned by rotating the first arm. By superimposing on the document table, the apparatus can be miniaturized and easy to carry. This configuration has an effect that the base end portion of the arm does not interfere with the document as compared with a configuration in which the base end portion of the arm cannot be disposed at the end portion of the document table as shown in FIG.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of an image capturing device with an illumination light source according to the present invention.
The image capturing device 20 of the illustrated embodiment includes a document table 24 having a rectangular plan view on which a photograph, a document, and the like constituting the imaging target surface 2 are placed, and a first corner is provided at one corner of the document table 24. The arm 31 is pivotally supported so as to be able to rotate in a plane orthogonal to the document table 24 with an axis R parallel to the document table 24 as a central axis, and a second arm 31 is supported at the tip of the first arm 31. The arm 32 is pivotally supported so as to be able to rotate in a plane orthogonal to the first arm 31 with the center line P of the first arm as a central axis, and at the tip of the second arm 32, A cover 34 having an open lower surface that covers an image capturing device 25 such as a video camera and illumination light sources 27 and 27 ′ (described later) is pivotally supported about the center line Q of the second arm 32 as a center axis. Yes.
[0020]
The image capturing device 25 is held in the cover 34, and the image capturing device 25 incorporates a light receiving surface 5 made of one image sensor, as can be understood with reference to FIG. An optical unit 26 having an objective lens 26a and the like for forming a real image of the imaging target surface 2 on the light receiving surface 5 is attached to the lower portion thereof, and close to a point light source with a predetermined inclination angle on both sides thereof. Illumination light sources 27 and 27 'having lamps 33 and 33' and aspherical reflectors 34 and 34 'to be described later are attached, and filters 29 and 29' are attached below the illumination light sources 27 and 27 '. It has been.
Further, a coating 38 that does not transmit light is applied to the lower part of the lamps 33 and 33 '. The paint 38 acts as a direct light cut means.
[0021]
The reflectors 34 and 34 'have the two illumination light sources 27 and 27' as shown in FIG. 3 (A) in the lateral central section and in FIG. 3 (B) in the longitudinal central section. An imaging object perpendicular to the imaging object plane 2 passing through the plane and having one of its focal points Fa substantially coincide with the filament 35 of the lamp 33 and orthogonal to the cross section of the lateral section. A longitudinal section perpendicular to the surface 2 is a parabola, and its focal point Fa is positioned outside the filament 35 of the lamp 33. The longitudinal axis of the filament 35 is arranged along the parabolic cross section in consideration of the shape of the reflector 34.
[0022]
Under such a configuration, when the imaging target surface 2 is imaged using the image capturing device 20 of the present embodiment, usually a photograph or a document constituting the imaging target surface 2 is placed on the document table 24. The arm is positioned and placed in the center so that the light receiving surface 5 is parallel to the imaging target surface 2 and the optical axis of the optical unit 26 is overlapped with the vertical plane C passing through the approximate center of the imaging target surface 2. 31, 32 and the image capture device by appropriately adjusting the position and orientation of 25, while illuminating the imaging target surface 2 by turning the illumination light source 27, 27 ', the image capture said by device 20 the imaging target surface 2 Is to be imaged. As a result, the image of the imaging target surface 2 is imaged by the imaging element constituting the light receiving surface 5 of the image capturing device 20 via the optical unit 26.
[0023]
Here, in the present embodiment, as the reflectors 14 and 14 ', those having an elliptical section and a parabolic section are used as described above. In general, when a spheroid mirror is used as a reflector, the center portion is usually brightened, and the illumination area E is circular as shown in FIG. 4A, so that the rectangular imaging target surface 2 is uniformly illuminated. Not suitable for. When a cylinder mirror having an elliptical cross section is used, as shown in FIG. 4 (B), when viewed from the elliptical cross section of FIG. 3 (A), light emitted from one focal point Fa passes through another focal point Fb. Thus, the entire area of the rectangular imaging target surface 2 can be covered, but the light protrudes greatly in the vertical direction (longitudinal direction), and the illumination efficiency is not good.
[0024]
In contrast, according to the structure as a parabola, such as the cross-section perpendicular to the ellipse as in the present embodiment further FIG. 3 (B), as shown in FIG. 4 (C), the rectangular imaging target surface 2 of The entire area can be illuminated uniformly and efficiently.
[0025]
In the image capturing device 20 of the present embodiment configured as described above, as shown in FIG. 2, the illumination light source 27 is tilted to the left of the vertical plane C that substantially bisects the imaging target surface 2. Symmetrically, an illumination light source 27 ′ is arranged on the right side of the vertical plane C, and only the right side of the imaging target plane 2 on the right side of the vertical plane C is substantially illuminated by the left illumination source 27. In addition, only the left side of the vertical plane C (boundary line) of the imaging target surface 2 is substantially illuminated by the right illumination light source 27 ′, and the imaging target surface 2 Are continuously formed as a whole as one imaging target area S, and the light receiving surface 5 is continuously formed as a whole by one imaging element.
[0026]
By doing so, the light that has exited from the lamps 33, 33 ′ of the illumination light sources 27, 27 and reflected by the umbrella ends of the reflecting umbrellas 34, 34 ′ is shown by the broken line in FIG. In addition, it crosses in the middle and illuminates the imaging target surface 2 (right half, left half) beyond the vertical plane C.
[0027]
The light reflected by the umbrella ends of the reflecting umbrellas 14 and 14 'crosses each other before reaching the imaging target surfaces 2 and 2', so that the reflected light from the illumination light sources 27 and 27 'is reflected. It is possible to condense light only on the imaging target surfaces 2 and 2 ′, improve the illumination efficiency, and uniformly illuminate the imaging target surfaces 2 and 2 ′.
The light receiving surface 5 is parallel to the imaging target surface 2 and the optical axis of the optical unit 26 (the objective lens 26a) is perpendicular to the imaging target surface 2 (overlaps with the vertical surface 3). Therefore, the real image of the imaging target surface 2 formed on the light receiving surface 5 by the optical unit 11 can be prevented from being distorted.
[0028]
Since the paint 38 as a direct light cutting means is applied to the lower part of the lamps 13 and 13 ′, the direct light from the illumination light source 27 is directed to the left side of the vertical plane 3 in the imaging symmetry plane 2. The direct light from the illumination light source 27 ′ is prevented from traveling toward the right side of the vertical surface 3 of the imaging target surface 2, and the regular reflection light of the illumination light emitted from the illumination light sources 27, 27 ′ is the light receiving surface 5. You can avoid entering.
[0029]
Further, the image capturing device 25 and the illumination light sources 27 and 27 ′ can be rotated about three axes (R, P, and Q) so that the position and posture of the document table 24 can be adjusted. In addition, since the illumination light sources 27 and 27 ′ are attached to the image capturing device 25, the image capture device and the illumination light sources 27 and 27 ′ can easily have the optimum position and posture as described above. In addition, since it is not necessary to adjust the positions of the illumination light sources 27 and 27 ′ with respect to the image capturing device 25, handling is simplified and operability is improved. The illumination light sources 27 and 27 ′ are not necessarily attached to the image capturing device 25 and may be attached to other places such as the cover 34 and the second arm 32. Further, the position and orientation of the illumination light sources 27 and 27 ′ with respect to the image capturing device 25 may be finely adjusted.
[0030]
Further, the base end portion of the first arm 31 is pivotally supported by one end portion of the document table 24, and the first arm 31, the second arm 32, and the image capturing device 25 are appropriately rotated. As shown in FIG. 5, since the image capturing device 25 and the illumination light sources 27 and 27 ′ in the cover 34 can be superimposed on the document table 24, the device can be miniaturized and easily carried. .
[0031]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, the image capturing device with an illumination light source of the present invention can uniformly illuminate the surface to be imaged with the illumination light source and the regular reflection light from the illumination light source is captured. It can be prevented from entering the light receiving surface of the insertion means, and has excellent effects such as easy handling and miniaturization.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an image capturing device with an illumination light source according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged front view showing a main part of the image capturing device shown in FIG.
3A and 3B show a reflector used in the image capturing device shown in FIG. 1, wherein FIG. 3A is a lateral central sectional view, and FIG. 3B is a longitudinal central sectional view.
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of a reflector used in the image capturing device shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a perspective view illustrating a storage and transport state of the image capturing device illustrated in FIG.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a configuration of an image capturing device with an illumination light source according to the present invention.
FIG. 7 is a conceptual diagram showing another configuration of an image capturing device with an illumination light source according to the present invention.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing another configuration of the image capturing device with an illumination light source according to the present invention.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing another configuration of the image capturing device with an illumination light source according to the present invention.
FIG. 10 is a conceptual diagram showing another configuration of an image capturing device with an illumination light source according to the present invention.
FIG. 11 is a conceptual diagram showing another configuration of an image capturing device with an illumination light source according to the present invention.
FIG. 12 is a front view showing an example of a conventional image capturing device with an illumination light source.
[Explanation of symbols]
2 ... Imaging object surface 5 ... Light receiving surface 20 ... Image capturing device 24 with illumination light source 24 ... Document table 25 ... Image capturing device 26 ... Optical unit 27 ... Illumination light source 31 ... 1st arm 32 ... 2nd arm 33 ... Lamp 34 ... Reflective umbrella 38 ... Paint (direct light cutting means)

Claims

In an image capturing device with an illumination light source, comprising: a document table on which an imaging target surface is set; a light receiving surface for imaging the imaging target surface; and an illumination light source for illuminating the imaging target surface.
The illumination light source has a lamp and a reflector,
In the reflector, the first cross section perpendicular to the imaging target surface is an ellipse, and one focal point of the ellipse is substantially matched with the filament of the lamp, and is perpendicular to the first cross section. An image capturing device with an illumination light source, wherein the second cross section perpendicular to the imaging target surface is a parabola, and the focal point of the parabola is positioned outside the filament of the lamp.

2. The image capturing apparatus with an illumination light source according to claim 1, wherein the image capturing means having the light receiving surface on an arm pivotally supported at one end of the original table so as to be pivotable, and the illumination light source. An image capturing device with an illumination light source, wherein the image capturing device is supported and is configured to be superposed on the document table by turning the arm.