JP4438584B2

JP4438584B2 - 書画システム及びホワイトバランス設定方法

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Publication number: JP4438584B2
Application number: JP2004281282A
Authority: JP
Inventors: 雅一吉井
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2024-09-28
Also published as: JP2006100910A

Description

本発明は、書籍などの印刷物や手書き原稿等（以下「原稿」という）を撮影して、その画像信号を直接又はパソコン等の画像処理機器を経由してプロジェクタに出力し、スクリーンに拡大投映することが可能な書画システムに係り、特に、その画像信号のホワイトバランス設定方法に関する。

一般に、会議やプレゼンテーション等の場で、プロジェクタを用いて原稿の映像をスクリーンに投影しながら説明を加えることが行われている。プロジェクタとは、パソコン等の画像処理機器から出力された画像信号を、液晶やＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）などによって光変調し、その変調光を投影レンズを介してスクリーン上に拡大投射するものである。とりわけ、ＤＭＤ型のプロジェクタは、光の利用効率が高いため、明るい室内でも充分な輝度の投射像を得ることができ、今日のプロジェクタの主流になりつつある。

一方、プロジェクタに与える画像信号は、たとえば、パソコンに搭載されたワープロや表計算等の各種アプリケーションソフトで作られたものを使用することも多いが、スキャナで読み取った原稿の画像をパソコン等の画像処理機器を経由してプロジェクタに与えることもしばしば行われている。しかしながら、この手法は、原稿の読み取り（パソコン等への取り込み）を事前に行っておかなければならず、即応性に欠ける。

書画システムは、デジタルカメラなどの電子カメラを利用して原稿をその場で撮影し、その画像信号をパソコン等の画像処理機器に出力してプロジェクタで投映するというものであり、スキャナ利用の欠点、すなわち、原稿投影の即応性を克服できる。

書画システムの従来技術として、たとえば、特許文献１に記載された「資料提示装置」が知られている。この従来技術では、原稿を載置するための原稿台（特許文献１ではステージと称している。）と、この原稿台の原稿載置面を俯瞰する位置に設けられたカラーのＣＣＤカメラと、ＣＣＤカメラで撮影した画像信号に対する各種補正（その代表はホワイトバランス）を実行するとともに、補正後の画像信号を外部機器（パソコン等の画像処理機器）に出力するＣＰＵとを備える。

ここで、ホワイトバランスとは、要するに、「その場の光源の色温度に合わせて白色を定義する」ことをいう。色温度とは、ある色の光が黒体をどの温度に熱したときに発する色かの判定をし、そのときの絶対温度のことをいう。単位はＫ（ケルビン）である。色温度が高い光ほど短波長光を多く含んで青っぽく、色温度の低いほど長波長光を多く含んで赤っぽい光になる。たとえば、白熱電球の色温度は約３０００Ｋ、蛍光灯は約６０００Ｋ、太陽光は約１００００Ｋである。このため、白熱電球で適正化されたホワイトバランスは、蛍光灯や太陽光の下では青味がかった白色になってしまい、自然さを失う。なお、ホワイトバランスは、厳密には、上記のとおり、光の三原色（赤、青、緑）の配分割合を調整して“白色”を定義することをいうが、本明細書では、必ずしも“白色”に限定しない。光の三原色の配分割合を調整するための補正処理全般を指し、たとえば、カラーバランスと読み替えてもよい。

ホワイトバランスの方法として、上記の従来技術においては、原稿台の原稿載置面の“所定位置”に配置された白レベルチャートをＣＣＤカメラで撮影し、その白レベルチャートが“白色”に見えるようにホワイトバランスをとっている。

ここで、“所定位置”について説明する。
図１３は、従来技術における白レベルチャートの位置を示す図である。今、ＣＣＤカメラで撮影可能な最大の原稿載置面の読み取りサイズ（ＣＣＤカメラの撮影レンズの最大画角）をＸとするとき、読み取り可能な最大の原稿サイズＹは、このＸ以下（Ｘ＞Ｙ）でなければならないが、Ｘ＞Ｙの差が充分であるとき、すなわち、ＣＣＤカメラで撮影可能な最大の原稿載置面の大きさＸよりも、原稿サイズＹが充分に小さいとき、原稿の周囲には、そのＸとＹの差に相当する幅を有する“ロ”の字状領域１が生じる。従来技術における白レベルチャート２の位置は、この“ロ”の字状領域１の内部の、たとえば、原稿載置面の読み取りサイズＸの四隅付近とされている。
特開２００４−２３２０９号公報

しかしながら、上記の従来技術においては、以下の問題点があった。
（１）ホワイトバランス用の白レベルチャートが、原稿載置面の読み取りサイズＸの四隅付近に位置しているため、ホワイトバランスの設定を充分な精度で行うことができない。これは、ＣＣＤカメラの撮影レンズに径方向の収差（軸上色収差等）があるからであり、レンズの周辺に行くにつれて被写体（白レベルチャート）の色認識に誤差を生じるからである。

（２）ＣＣＤカメラの画角が原稿載置面の読み取りサイズＸに対応しているため、ＣＣＤカメラは、読み取りサイズＸ内の画像（白レベルチャートと原稿）を区別せずに読み取ってしまう。それゆえ、ＣＰＵの画像処理で上記の区別（白レベルチャートと原稿との区別）を行わなければならないが、このような画像処理による区別は信頼性に欠ける。白レベルチャートは単純な横長矩形状であり、場合によっては、原稿の内部（特に周縁部）に類似図形の存在があり得るからである。したがって、原稿内の類似図形に基づく誤ったホワイトバランス調整を否めない。

（３）なお、原稿載置面の中央部付近に光センサ等の原稿検出手段を設けておけば、原稿の非載置状態（光センサの入射光が原稿で遮られない状態）を判断することができる。このため、原稿の非載置が判断されたときにだけ、上記の白レベルチャートに基づくホワイトバランス調整を行うようにして、上記（２）の欠点、すなわち、原稿内の類似図形に基づく誤ったホワイトバランス調整を回避することも考えられるが、このようにすると、別途に光センサ等の原稿検出手段を必要とするので、当然ながらコストアップを招く。

（４）上記の（２）とも関連するが、白レベルチャートと原稿との区別は、原稿用紙それ自体、つまり、原稿の輪郭を検出することによって可能である。たとえば、まず、原稿そのものを認識し、次いで、原稿よりも外側に位置する横長矩図形を白レベルチャートとして認識することによっても可能である。しかしながら、かかる「原稿用紙の輪郭」の検出は、たとえば、背景画像（原稿載置面の画像）と原稿画像との画素情報（輝度情報や色情報）の比較によって行うことができるものの、両者（原稿載置面と原稿）の画素情報に類似性があった場合（原稿載置面と原稿の色が似ている場合）には、正しい「原稿用紙の輪郭」の検出を期待できない。

そこで、本発明の目的は、コストアップを招くことなくホワイトバランスの設定精度を向上でき、または、原稿のみの画像の検出を確実に行うことができる、書画システム及びホワイトバランス設定方法を提供することにある。

請求項１記載の発明に係る書画システムは、原稿台の原稿載置面に載置された原稿をカラーの撮影デバイスで撮影してその撮影画像をスクリーンに投映する書画システムにおいて、前記原稿台の原稿載置面の略中央部分にホワイトバランス設定用の記号を設けるとともに、前記撮影デバイスで撮影した撮影画像中に前記記号の画像が含まれているか否かを判定する判定工程を実行して、その判定結果が肯定の場合に、前記撮影デバイスのホワイトバランス設定を行う設定工程を実行することを特徴とする。
この発明では、原稿台の原稿載置面に設けられているホワイトバランス設定用の記号が撮影画像に含まれているときに、当該原稿載置面への原稿の非載置が判断され、その非載置判断時にのみ、前記の記号を利用したホワイトバランス設定が行われる。
請求項２記載の発明に係る書画システムは、原稿台の原稿載置面に載置された原稿をカラーの撮影デバイスで撮影してその撮影画像をスクリーンに投映する書画システムにおいて、前記原稿台の原稿載置面を白色以外の所定色にし、且つ、原稿載置面の略中央部分にホワイトバランス設定用の記号を設けるとともに、前記撮影デバイスで撮影した撮影画像中に前記記号の画像が含まれているか否かを判定する判定工程を実行して、その判定結果が肯定の場合に、前記撮影デバイスのホワイトバランス設定を行う設定工程を実行する一方、その判定結果が否定の場合に、前記撮影デバイスで撮影した撮影画像から前記原稿載置面の色の部分を取り除いて前記原稿のみの画像を生成する生成工程と、該原稿のみの画像をスクリーンに投映するために出力する出力工程とを実行することを特徴とする。
この発明では、請求項１の発明と同様に、原稿台の原稿載置面に設けられているホワイトバランス設定用の記号が撮影画像に含まれているときに、当該原稿載置面への原稿の非載置が判断され、その非載置判断時にのみ、前記の記号を利用したホワイトバランス設定が行われることに加え、さらに、原稿台の原稿載置面に設けられているホワイトバランス設定用の記号が撮影画像に含まれていないときには、当該原稿載置面への原稿の載置が判断され、その載置判断時に、撮影デバイスで撮影した撮影画像から原稿載置面の色の部分を取り除いた原稿のみの画像が生成され、この原稿のみの画像がスクリーンに投映される。
請求項３記載の発明に係る書画システムは、請求項２に記載の書画システムにおいて、前記原稿台を板部材で構成し且つその表面と裏面の色を白色以外の異なる色にするとともに、該表面と裏面の略中央部分にそれぞれホワイトバランス設定用の記号を設けたことを特徴とする。
この発明では、原稿台の表面と裏面の色を白色以外の異なる色にしているため、たとえば、いずれか一方の面の色と原稿の色とが一致し又は類似している場合に、前記の「原稿のみの画像を生成」する際の支障となり得るが、このような場合には、原稿台を裏返しにして、原稿載置面の色を変えればよい。
請求項４記載の発明に係る書画システムは、請求項２に記載の書画システムにおいて、前記原稿台を複数枚の板部材の一端を綴じてノートのように開閉できるように構成し、且つ、各々の板部材の色を白色以外の異なる色にするとともに、各々の板部材の略中央部分にホワイトバランス設定用の特異形状の記号を設けたことを特徴とする。
この発明では、ページめくりの要領で原稿台が開閉され、原稿載置面の色が容易に原稿色と異なるものにさせられる。
請求項５記載の発明に係るホワイトバランス設定方法は、原稿台の原稿載置面の略中央部分にホワイトバランス設定用の記号を設けるとともに、前記原稿台の原稿載置面に載置された原稿をカラーの撮影デバイスで撮影する際に、前記撮影デバイスで撮影した撮影画像中に前記記号の画像が含まれているか否かを判定する判定工程を実行して、その判定結果が肯定の場合に、前記撮影デバイスのホワイトバランス設定を行う設定工程を実行することを特徴とする。
この発明では、原稿台の原稿載置面に設けられているホワイトバランス設定用の記号が撮影画像に含まれているときに、当該原稿載置面への原稿の非載置が判断され、その非載置判断時にのみ、前記の記号を利用したホワイトバランス設定が行われる。

請求項１記載の発明によれば、原稿載置時にはホワイトバランス設定が行われないから、仮に、ホワイトバランス設定用の記号に類似した紛らわしい記号が原稿上に存在していたとしても、その類似記号に基づく誤ったホワイトバランスの設定を確実に回避することができる。しかも、この発明では、ホワイトバランス設定用の記号を原稿載置面の略中央部分に設けており、この部分は、撮像デバイスの前面に位置する撮影レンズの光軸中心に対応するから、撮影レンズの径方向の収差（軸上色収差等）の影響を受けることもなく、ホワイトバランスの設定を充分な精度で行うことができる。加えて、この発明では、光センサ等の原稿検出手段を必要としないため、コストアップを招くこともない。
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、さらに、撮影デバイスで撮影した撮影画像から原稿載置面の色の部分を取り除いた原稿のみの画像を生成し、その原稿のみの画像をスクリーンに投映することができる。つまり、原稿載置面の色は白色以外の所定色であるため、それらの色を原稿と一緒にスクリーンに投映すると見栄えが悪くなるが、本発明のように、原稿載置面の色の部分を取り除いた原稿のみの画像を生成してそれをスクリーンに投映すれば、かかる見栄えの悪さを解消することができる。
請求項３記載の発明によれば、原稿台のいずれか一方の面の色と原稿の色とが一致し又は類似している場合には、原稿台を裏返しにして原稿載置面の色を変えることにより、原稿載置面の色と原稿の色とを異ならせることができ、前記の原稿のみの画像を支障無く生成することができる。
請求項４記載の発明によれば、たとえば、原稿台を構成する板部材の枚数をｎ枚とするとき、ｎ種類の豊富な色の中から原稿色と異なる色を容易に見つけ出すことができる。
請求項５記載の発明によれば、原稿載置時にはホワイトバランス設定が行われないから、仮に、ホワイトバランス設定用の記号に類似した紛らわしい記号が原稿上に存在していたとしても、その類似記号に基づく誤ったホワイトバランスの設定を確実に回避することができる。しかも、この発明では、ホワイトバランス設定用の記号を原稿載置面の略中央部分に設けており、この部分は、撮像デバイスの前面に位置する撮影レンズの光軸中心に対応するから、撮影レンズの径方向の収差（軸上色収差等）の影響を受けることもなく、ホワイトバランスの設定を充分な精度で行うことができる。加えて、この発明では、光センサ等の原稿検出手段を必要としないため、コストアップを招くこともない。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。

図１は、本実施形態における書画システムの全体利用概念図である。詳細は後述するが、書画カメラ１００は、原稿台１０１の原稿載置面１０１ａの上に載置された原稿１０１ｂ（たとえば、書籍１０１ｃや印刷物又は手書き原稿１０１ｄ等）を撮影して、その画像信号を出力するものであり、パソコン２００は、書画カメラ１００から出力された画像信号を取り込み、その画像信号をＲＧＢやＮＴＳＣテレビジョン信号等の汎用形式の画像信号に変換し、ケーブル２０２を介してプロジェクタ３００に出力するものである。さらに、プロジェクタ３００は、パソコン２００からの画像信号を光変調して、その変調光を投影レンズ３０１からスクリーン４００に向けて投射することにより、スクリーン４００の上に上記の原稿の画像を拡大投映するものである。

次に、各部について詳しく説明する。
＜書画カメラ１００の外観構成＞
書画カメラ１００は、展開状態で机の上等に平置きされる複数枚、ここでは、三枚の板部材（左板部材１０２、中央板部材１０３及び右板部材１０４）からなる三分割折り畳み式の原稿台１０１と、その原稿台１０１の中央板部材１０３の一端側（図面に向かって奥側）に立設された本体基部１０５と、本体基部１０５に対して少なくとも矢印Ａの方向に揺動可能に下端側が取り付けられた本体部１０６と、この本体部１０６の上端側に少なくとも矢印Ｂの方向に揺動可能に取り付けられたアーム部１０７と、アーム部１０７の先端に少なくとも矢印Ｃの方向に揺動可能に取り付けられたカメラ基台１０８と、カメラ基台１０８に着脱可能に取り付けられた電子カメラ１０９（ここでは、汎用のデジタルカメラを使用することにする。）とを備えている。

なお、図示の書画カメラ１００は、原稿読み取りを行う際の状態（使用状態）を示しているが、未使用状態では、カメラ基台部１０８とアーム部１０７とを矢印Ｃ、Ｂに沿って揺動させて本体部１０６の窪み１１０の方向に折り畳み、電子カメラ１０９及びカメラ基台部１０８並びにアーム部１０７を本体部１０６の窪み１１０に収納するとともに、原稿台１０１の左板部材１０２と右板部材１０４を中央板部材１０３の上に重ねて折り畳み、さらに、本体部１０６を、本体基部１０５の揺動軸周りに矢印Ａに沿って揺動させることにより、折り畳み状態の原稿台１０１で本体部１０６の窪み１１０を閉鎖して、持ち運びに適した形にすることができるようになっている。

また、本体部１０６の側面には、パソコン２００との接続用のケーブル２０１の汎用端子（特に限定しないが、たとえば、ＵＳＢ端子）１１１や電源スイッチ１１２及び所要の機能スイッチ（ここでは、ホワイトバランス設定スイッチ１１３のみとするが、他の機能スイッチが存在していても構わない）が設けられている。

図２は、本体部１０６と原稿台１０１との結合図である。この図において、原稿台１０１の中央板部材１０３の一端側には複数個（ここでは便宜的に２個）のボルト穴１０３ａ、１０３ｂが穿設されており、このボルト穴１０３ａ、１０３ｂを介して、本体基部１０５の底面と原稿台１０１との間がボルト１０３ｃ、１０３ｄで着脱可能に結合されている。

ここで、ボルト穴１０３ａ、１０３ｂの位置は、中央板部材１０３の両端から同一の距離Ｌに形成しておくことが望ましい。後述するように、原稿台１０１を裏返しの状態にして、本体基部１０５に取り付けし直した際に、原稿台１０１に水平方向のズレを生じさせないための対策である。なお、図示の例では、本体部１０６と原稿台１０１とをボルト結合しているが、この結合方法に限定されない。原稿台１０１を裏返しにして、本体基部１０５に取り付けし直すことが可能な他の結合方法、たとえば、スナップ止めによる結合、嵌合（嵌め合わせ）による結合、マジックテープによる結合、磁力による結合、その他の結合方法であってもよく、要は、着脱可能な結合方式であればよい。

図３は、原稿台１０１の表面図（ａ）及び裏面図（ｂ）である。なお、“表面”及び“裏面”とは、原稿台１０１を構成する複数枚（ここでは三枚）の板部材（左板部材１０２、中央板部材１０３及び右板部材１０４）の一方面と、その一方面の反対側の面（他方面）のことをいい、厳密には、その使用状態において、原稿載置面１０１ａとして利用される面のことを“表面”、その反対側の面（原稿載置面１０１ａとして利用されない面）のことを“裏面”という。したがって、“表面”や“裏面”は固定面ではなく、ユーザの選択によって任意に入れ替わることになる。

この図において、原稿台１０１の左板部材１０２、中央板部材１０３及び右板部材１０４の表面と裏面はその全体がそれぞれ所定色に塗り分けられており、とりわけ、表面と裏面の色を異ならせている点に第一の特徴がある。また、中央板部材１０３については、その表面と裏面の双方の略中央部に、特異形状で且つ白色のホワイトバランス設定用の記号１１４、１１５が描かれている（又はシール状のものが貼り付けられている）点に第二の特徴がある。

“特異形状”とは、一般的に、原稿内で用いられることが少ないと思われる図形のことをいう。図示の例では、この特異形状として、十文字形状（の記号１１４、１１５）を示しているが、これはあくまでも便宜上の一例であり、これ以外の図形であっても構わない。

また、中央板部材１０３の表面色と裏面色は、記号１１４、１１５と異なる色であって、且つ、原稿色として一般に用いられることが少ない色を使用する。たとえば、表面色を“緑色”とし、裏面色を“赤色”とするなどは好ましい例である。以下、便宜的にこれらの色、つまり、中央板部材１０３の表面色を“緑色”、裏面色を“赤色”として説明するが、これ以外の色（但し、記号１１４、１１５と同色のものや一般的な原稿色を除く）であってももちろん構わない。

＜電子カメラ１０９の内部構成＞
図４は、電子カメラ１０９の電気的構成を示すブロック図である。電子カメラ１０９は、光学レンズやフォーカス機構及びズーム機構を含む光学系１１６と、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのカラーの撮像デバイス（以下、ＣＣＤ１１７）と、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ１１８と、ＴＧ（タイミングジェネレータ）１１９と、ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０と、キー入力部１２１と、液晶モニタ１２２と、アドレス／データバス１２３と、ＤＲＡＭ１２４と、内蔵フラッシュメモリ１２５と、カードインターフェース１２６と、このカードインターフェース１２６に接続されたメモリカード１２７と、レンズ駆動部１２８と、ＵＳＢインターフェース１２９と、カメラ基台１０８に接続したり他の外部機器に接続したりするための外部機器接続コネクタ１３０とを有している。

ここで、ＣＣＤ１１７は、光学系１１６を介して結像された被写体の光学像を光電変換し、被写体の光学像に応じたアナログのカラー撮像信号を出力するものであればよく、たとえば、「１ＣＣＤ方式」、あるいは、光の三原色ごとのＣＣＤを有する「３ＣＣＤ方式」のいずれであってもよい。ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０は、所定の形式（たとえば、ＪＰＥＧ又はＪＰＥＧ準拠の形式）による画像データの圧縮・伸張を含むデジタル信号処理を行うとともに、電子カメラ１０９の各部の動作を統括制御する、たとえば、ワンチップマイコンてある。

ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０には、ＣＣＤ１１７を駆動するＴＧ１１９が接続されており、ＴＧ１１９には、ＣＣＤ１１７から出力される撮像信号が入力するＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ１１８が接続されている。ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ１１８は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）を行ってＣＣＤ１１７の出力信号に含まれるノイズを除去するＣＤＳ回路、ノイズが除去された撮像信号を増幅するゲイン調整用アンプ（ＡＧＣ）、増幅後の撮像信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器（ＡＤ）から構成されており、ＣＣＤ１１７の出力信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ１１８にてデジタル信号に変換され、ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０に送られる。

また、ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０には、レンズ駆動部１２８、ＵＳＢインターフェース１２９、キー入力部１２１、液晶モニタ１２２が接続されるとともに、アドレス／データバス１２３を介してＤＲＡＭ１２４、内蔵フラッシュメモリ１２５、カードインターフェース１２６が接続されている。また、ＵＳＢインターフェース１２９には外部機器接続コネクタ１３０が接続されており、カードインターフェース１２６には、カメラ本体に設けられている図示しないカードスロットに着脱自在に装着されたメモリカード１２７が接続されている。

レンズ駆動部１２８は、光学系１１６の各種光学レンズ（フォーカスレンズやズームレンズ）のそれぞれを光軸方向に駆動するためのアクチュエータ（一般にステッピングモータ）と、そのアクチュエータを、ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０からの制御信号に応じて駆動するモータドライバとを含む。キー入力部１２１は、電子カメラ１０９の動作モードを切り換えるためのモード設定キーや、ズームキー、メニューキー、シヤツターキー等の各種キーを含み、ユーザによるキー操作に応じた操作信号をＤＳＰ／ＣＰＵ１２０に出力する。

液晶モニタ１２２は、カラーの液晶パネルとその駆動回路とを含み、撮影待機モードではＣＣＤ１１７によって撮像された被写体画像をスルー画像として表示し、また、再生モードでは、内蔵フラッシュメモリ１２５やメモリカード１２７から読み出され、ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０によって伸張された記録画像を表示する。また、操作補助用として、機能選択時の処理ニュー表示や設定用の図形若しくはアイコン等の表示を行う。

ＤＲＡＭ１２４は、ＣＣＤ１１７により撮像され、デジタル化された被写体の画像データを一時記憶するための画像バッファとして用いられるとともに、ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０で実行される制御プログラムのワーキングメモリとしても用いられる。そして、撮影待機モードにおいて、シャッターキーが押された撮影時には、ＤＲＡＭ１２４に一時記憶された画像データが、ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０により圧縮され、最終的には所定の形式（ＪＰＥＧ又はＪＰＥＧ準拠の形式）の画像ファイルとして内蔵フラッシュメモリ１２５又はメモリカード１２７に記録される。

内蔵フラッシュメモリ１２５には、撮影済の画像ファイル、ＤＳＰ／ＣＰＵ１２０で実行される制御プログラム、並びに、その制御プログラムで必要とされる各種データが記憶されている。

図５は、書画カメラ１００、パソコン２００及びプロジェクタ３００の電気的構成の概略を示すブロック図である。
＜パソコン２００の構成＞
パソコン２００は、ＣＰＵ１３１と、ＲＡＭ１３２と、記憶装置１３３と、入力装置１３４と、ビデオアダプタ１３５と、ＶＲＡＭ１３６と、表示装置１３７とを備えている。

ビデオアダプタ１３５は、表示用のビデオ信号（ＲＧＢ信号又はＮＴＳＣ信号）を生成し、液晶パネル及びその駆動回路等からなる前記表示装置１３７に出力し、ＶＲＡＭ１３６は、ビデオアダプタ１３５が生成した表示用の画像データを随時記憶する。また、ビデオアダプタ１３５には、ケーブル２０２が接続されたビデオ出力端子１３８が設けられており、ビデオアダプタ１３５は、ＣＰＵ１３１の命令に応じて表示用の画像データをケーブル２０２を介してプロジェクタ３００へ出力する。

また、ＣＰＵ１３１には、図示しないＵＳＢインターフェース回路が接続されており、そのＵＳＢインターフェース回路のＵＳＢ接続端子１３９に、ケーブル２０１が接続されている。そして、書画カメラ１００により撮影された撮影画像のデータが、書画カメラ１００のＵＳＢ端子１１１及びケーブル２０１を介してパソコン２００に取り込まれるようになっている。

入力装置１３４は、パソコン２００の本体（又はキーボード）に設けられた複数のキーや、本体に接続されたマウス等のポインティングデバイスであり、記憶装置１３３は、記憶容量の大きなハードデイスク等である。この記憶装置１３３には、基本プログラムであるオペレーティングシステムが格納されているほか、プレゼンテーション用のドキュメントの作成・編集を行うためのプレゼンテーションプログラムや、画像表示プログラム、その他の応用ソフトが格納されている。

＜プロジェクタ３００の構成＞
プロジェクタ３００は、ＣＰＵ１４０と、ＲＯＭ１４１と、ＲＡＭ１４２と、画像入力部１４３と、光学系を含む表示部１４４と、キー入力部１４５と、赤外信号受信部１４６とを備えている。画像入力部１４３には、ビデオ入力端子１４７が接続されており、画像入力部１４３は、このビデオ入力端子１４７とケーブル２０２を介してパソコン２００から入力された入力画像信号（ＲＧＢ信号又はＮＴＳＣ）に基づき、画像を投影するための表示信号を生成し、表示部１４４へ送る。表示部１４４は、クリプトンランプ等の高輝度光源及びこの光源の光を、入力表示信号に応じた投影光に変換するための電気−光変換デバイス（液晶やＭＤＭなど）、その電気−光変換デバイスを、画像入力部１４３から送られた表示信号に基づき駆動する駆動回路、表示部１４４に設けられている投影レンズ等の光学系を含み、パソコン２００から送られた画像データに基づく表示画像をスクリーン（図１のスクリーン４００参照）に投影する。

ＣＰＵ１４０は、ＲＯＭ１４１に格納されているプログラムに従いＲＡＭ１４２を作業用メモリとして動作し、プロジェクタ３００の全体動作を統括制御する。キー入力部１４５は、ユーザーがプロジェクタ３００の操作を行うために用意された複数の操作キーにより構成されており、赤外信号受信部１４６は、不図示の赤外リモコンから送られた赤外線を受光し、その受光信号を復調して得られる操作信号をデコードしてＣＰＵ１４０へ送る。

次に、本実施形態の作用を説明する。
図６は、書画カメラ１００の制御プログラムの概略的なフローチャートを示す図である。このフローチャートは、書画カメラ１００の電源スイッチ１１２をオンにすることによって開始される。フローチャートを開始すると、まず、電子カメラ１０９の装着の有無を判定する（ステップＳ１１）。具体的には、電子カメラ１０９の外部機器接続コネクタ１３０と書画カメラ１００のカメラ基台部１０８との間が接続されている場合に電子カメラ１０９の“装着”を判定し、そうでない場合に“非装着”を判定する。非装着を判定した場合は、ステップＳ１１を繰り返し、一方、装着を判定した場合は、電子カメラ１０９の撮影方向が書画カメラ１００の原稿台１０１の原稿載置面を臨む方向に向いているか否かを判定する（ステップＳ１２）。たとえば、この判定には、書画カメラ１００の本体基部１０５、アーム部１０７及びカメラ基台部１０８の揺動位置を検出して、図１のような使用状態になっているか否かを判断するようにしてもよい。

ステップＳ１２の判定結果が“ＮＯ”の場合、すなわち、書画カメラ１００が使用状態になっていない場合は、再びステップＳ１１に復帰し、一方、ステップＳ１２の判定結果が“ＹＥＳ”の場合、すなわち、書画カメラ１００が使用状態になっている場合は、電子カメラ１０９を撮影待機モードに設定して、その電子カメラ１０９でスルー画像を撮影する（ステップＳ１３）。ここで、スルー画像とは、その電子カメラ１０９で撮影可能な通常の画像（フル画素の画像）よりも低解像度の画像であって、且つ、その電子カメラ１０９の撮像デバイス（ＣＣＤ１１７）のフレーム周期又は間引きされたフレーム周期に相当する毎秒数十フレームの動きを伴ったフレーム画像のことをいう。また、このステップＳ１３は、前記のステップＳ１２の判定結果が“ＹＥＳ”の場合に実行、つまり、電子カメラ１０９の撮影方向が書画カメラ１００の原稿台１０１の原稿載置面を臨む方向に向いている場合に実行されるから、この場合の上記のスルー画像は、原稿台１０１の原稿載置面の画像でもある。

このように、電子カメラ１０９を撮影待機モード（スルー画像の撮影モード）に設定すると、次に、そのスルー画像中に原稿台１０１の記号（図３の記号１１４、１１５参照）が含まれているか否かを判定する（ステップＳ１４：判定工程）。今、便宜的に、原稿台１０１の原稿載置面に原稿が未載置であるとすると、電子カメラ１０９で撮影されたスルー画像は、原稿台１０１の原稿載置面そのものの画像であるから、当然ながら、そのスルー画像中には、原稿台１０１の記号１１４又は記号１１５が含まれている。たとえば、原稿台１０１の表面が上向きにセットされていれば、そのスルー画像中には、原稿台１０１の記号１１４が含まれており、又は、原稿台１０１の裏面が上向きにセットされていれば、そのスルー画像中には、原稿台１０１の記号１１５が含まれている。

そして、ステップＳ１４の判定結果が“ＹＥＳ”の場合、すなわち、スルー画像中に原稿台１０１の記号１１４又は記号１１５が含まれている場合には、原稿台１０１の原稿載置面に原稿が載置されていないものと判断して、ホワイトバランス設定処理（ステップＳ１５：設定工程）を実行し、一方、ステップＳ１４の判定結果が“ＮＯ”の場合、すなわち、スルー画像中に原稿台１０１の記号１１４又は記号１１５が含まれていない場合には、原稿台１０１の原稿載置面に原稿が載置されているものと判断して、原稿読み取り処理（ステップＳ１６）を実行する。したがって、図６のステップＳ１４は、原稿台１０１の原稿載置面に原稿が載置されているか否かを判定する手段として機能する。

ここで、本実施形態では、電子カメラ１０９のスルー画像中に、原稿台１０１の表面と裏面の双方に描かれた（又は貼付された）記号１１４、１１５の画像が含まれているか否かを判定して、原稿載置を検出している。つまり、冒頭で説明したような、光センサ等の原稿検出手段を備えることなく、原稿載置を検出している。言うまでもなく、記号１１４、１１５のマーキング（又は貼付）に要するコストと、光センサ等の原稿検出手段の設置コストとを比較すると、前者のコストは遙かに安い。それゆえ、本実施形態によれば、コストアップを招くことなく、原稿載置の検出を行うことができ、前記の問題点（３）を解決できる。

＜ホワイトバランス設定＞
図７は、ホワイトバランス設定処理の概略的なフローチャートを示す図である。このフローチャートを開始すると、まず、書画カメラ１００の電源オン直後（電源スイッチ１１２をオンにした直後）であるか否か（ステップＳ１５ａ）、書画カメラ１００のホワイトバランス調整ボタン（ホワイトバランス設定スイッチ１１３）の押し下げ操作であるか否か（ステップＳ１５ｂ）、原稿非検出タイマーが所定値を超えているか否か（ステップＳ１５ｃ）を順次に判定する。

そして、いずれか一つの判定結果が“ＹＥＳ”の場合には、原稿非検出タイマーをクリア（ステップＳ１５ｅ）し、ホワイトバランス設定を実行（ステップＳ１５ｆ）してから図６のフローチャートに復帰するが、全ての判定結果が“ＮＯ”の場合には、原稿非検出タイマーをカウントアップ（ステップＳ１５ｄ）した後、ホワイトバランス設定を実行することなく、図６のフローチャートに復帰する。

ここで、上記の三つの判定条件は、いずれも、ホワイトバランス設定を行うのに相応しい条件ということができる。すなわち、書画カメラ１００の電源オン直後は、たとえば、以前の使用環境とは異なる色温度の光源下に移動した可能性があり、ホワイトバランスがズレているおそれがあるからである。また、書画カメラ１００のホワイトバランス調整ボタンが押し下げ操作された場合は、ユーザによって、ホワイトバランスのズレが認識されているからである。また、原稿非検出タイマーが所定値を超えている場合は、原稿台１０１に原稿が未載置のまま、ある時間（所定値）を経過しているため、その間の温度変化等により、たとえば、電子カメラ１０９の撮像デバイス（ＣＣＤ１１７）の色特性にズレを生じている可能性があるからである。なお、ここでは、以上三つの条件（ステップＳ１５ａ〜ステップＳ１５ｃ）に従って、ホワイトバランス設定を行うか否かを判断しているが、これに限定されない。これ以外の適当な条件を加えてもよいし、一つないしはいくつかの条件を省いてもよい。

図８は、ホワイトバランス設定の概念図である。この図において、スルー画像１４８は、原稿台１０１の背景画像１４９（“緑色”又は“赤色”の画像）と、原稿台１０１の略中央部分の記号１１４又は記号１１５の画像（以下、記号画像１５０）とを含む。ホワイトバランス設定（ステップＳ１５ｆ）では、スルー画像１４８に含まれる記号画像１５０の内部色、たとえば、クロス部分１５１を切り出し、そのクロス部分１５１の色を構成する光の三原色の割合を調整して“白色”にする。

ここで、本実施形態では、「スルー画像１４８の略中央部分に位置する記号画像１５０」をターゲットにしてホワイトバランスを行っている。この記号画像１５０は、電子カメラ１０９の撮影レンズ（光学系１１６に含まれるレンズ）の光軸中心付近を通った画像であり、したがって、撮影レンズの径方向の収差（軸上色収差等）の影響を受けにくいから、ターゲット画像（記号画像１５０）の色認識を確実にして、ホワイトバランスの設定を充分な精度で行うことができ、前記の問題点（１）を解決できる。

また、本実施形態では、原稿台１０１に原稿が載置されているとき、すなわち、電子カメラ１０９のスルー画像中に、原稿台１０１の表面と裏面の双方に描かれた（又は貼付された）記号１１４、１１５の画像が含まれてないときには、ホワイトバランス設定を行わないようにしているため、間違ったターゲット画像に基づく、不本意なホワイトバランス設定を確実に回避できる。たとえば、ある原稿の中央部付近に、偶然、白色のクロス記号（つまり、原稿台１０１の記号１１４、１１５と類似する記号）が描かれていたとしても、本実施形態では、その原稿が原稿台１０１に載置されているときには、必ず、図６のステップＳ１４の判定結果が“ＮＯ”となって、ホワイトバランス設定（ステップＳ１５）をパスするので、原稿内の類似図形に基づく誤ったホワイトバランス調整を回避でき、前記の問題点（２）を解決できる。

＜原稿読み取り＞
図９は、原稿読み取り処理の概略的なフローチャートを示す図である。このフローチャートは、既述のとおり、原稿台１０１の原稿載置面に原稿が載置されている場合（ステップＳ１４の判定結果が“ＮＯ”の場合）に実行される。このフローチャートでは、まず、原稿非検出タイマーをクリアし（ステップＳ１６ａ）、次いで、電子カメラ１０９の撮影モードを、スルー画像の撮影待機モードから、フル画素の画像を撮影可能な通常の撮影モードに切り換える（ステップＳ１６ｂ）。そして、電子カメラ１０９を用いて、原稿台１０１の画像を撮影し（ステップＳ１６ｃ）、次いで、その撮影画像から不要な部分を取り除いて原稿だけを抽出（ステップＳ１６ｄ）した後、その抽出画像（原稿のみの画像）を、パソコン２００経由でプロジェクタ３００に出力し（ステップＳ１６ｅ：出力工程）、プロジェクタ３００からスクリーン４００に拡大投映する。

図１０は、原稿のみの画像の抽出概念図である。この図において、原稿抽出前の元画像１５２には、ハッチングで示す原稿台１０１の塗装色の画像とともに、原稿画像１５３が含まれている。ここで、先に説明したように、本実施形態における原稿台１０１の塗装色は、表面が“緑色”であり、裏面が“赤色”であり、要するに、「原稿色として一般に用いられることが少ない色」であるから、たとえば、矢印Ｄ、Ｅに示すように、元画像１５２の周縁画素から画像の中心画素に向かって垂直及び水平の方向に巡回しながら、色情報（色度や明・彩度などの情報）が極端に変化する画素境界点を探索して、その画素境界点をつなぎ合わせることにより、実際の原稿の輪郭に一致する大きさの原稿画像１５３を抽出することができ、前記の問題点（４）を解決できる。

但し、原稿の輪郭検出と前記のホワイトバランス設定との間には、直接の関連性はない。輪郭検出の狙いの一つは、原稿以外の不要画像を取り除き、原稿の画像だけをスクリーン４００に投影することにある。このことを詳しく説明すると、本実施形態の原稿台１０１は、“緑色”や“赤色”に塗られているため、原稿の輪郭検出を行わずに電子カメラ１０９の撮影画像（元画像１５２）をそのままスクリーン４００に投影した場合は、スクリーン４００に映し出された原稿が“緑色”や“赤色”の帯で取り囲まれてしまい、見栄えが悪くなる。原稿の輪郭を検出することができれば、その帯の部分を、たとえば、スクリーン４００と同じ色（白色）にするなどして目立たないようにし、見た目の改善を図ることができるからである。

また、この輪郭検出において、たとえば、原稿台１０１の表面（“緑色”の面）が原稿載置面となっていた場合、その原稿載置面に、同色（緑色）の原稿が載置されると、色情報が極端に変化する画素境界点を探索できなくなるため、輪郭検出を行うことができないという不都合を生じる。

このような場合、本実施形態では、原稿台１０１の表面と裏面の塗装色を異ならせているので、単に、原稿台１０１を裏返しにしてから、原稿を載置し直し、電子カメラ１０９で再撮影すればよい。原稿載置面の色が“緑色”から“赤色”に変わり、結局、原稿の色（緑色）と異なることになるため、原稿の輪郭検出を支障無く行うことができる。

また、本実施形態では、原稿台１０１の表面と裏面の塗装色を異ならせているが、この態様に限定されない。たとえば、原稿台をノートのように複数枚のページで構成してもよい。

図１１は、原稿台の他の構成図である。この図において、原稿台１５４は、矩形状のｎ枚の板部材１５５₍₁₎〜１５５_(n)で構成されている。それぞれの板部材１５５_(i)（ｉは１〜ｎ）の一端には多穴１５６が形成されており、この多穴１５６にリング１５７を通して綴じることにより、それぞれの板部材１５５_(i)をノートのように開閉（ページめくり）できるようになっている。ここで、それぞれの板部材１５５_(i)の表面色は異なる色（但し、白色以外の色で且つ原稿として用いられることが少ない色）に塗り分けられており、さらに、それぞれの板部材１５５_(i)の略中央部分には、ホワイトバランス設定用の特異形状の白色の記号１５８（図３の記号１１４、１１５と同様のもの）が描かれている（又はシール状のものが貼付されている）。

このようにすると、板部材１５５_(i) の枚数ｎに対応した多色の中から原稿の輪郭検出に最適な色を任意に選択することができる。また、板部材１５５_(i) の裏面も原稿載置面に利用できるようにすれば、２ｎ種類の多色の中から原稿の輪郭検出に最適な色を任意に選択することができるようになるため、より好ましい。

なお、輪郭検出の狙いの一つは、上記のとおり、原稿以外の不要画像を取り除き、原稿の画像だけをスクリーン４００に投影することにあるが、これ以外にも、たとえば、原稿の傾きを補正するためにも利用することができる。

図１２は、原稿の傾き補正の概念図である。今、元画像１５２に含まれる原稿画像１５３に任意の傾きが生じていたとする。このような場合は、前記のステップＳ１６ｄにおける原稿画像１５３の抽出の際に、「元画像１５２の周縁画素から画像の中心画素に向かって垂直及び水平の方向に巡回しながら、色情報が極端に変化する画素境界点を探索して、その画素境界点をつなぎ合わせることにより、実際の原稿の輪郭に一致する大きさの原稿画像１５３を抽出することができる」のであるから、その輪郭線を、元画像１５２の縦横辺に合わせるように、原稿画像１５３を適量回転（矢印Ｆ参照）させることにより、原稿の傾きを自動修正することができる。

なお、以上の実施形態では、汎用のデジタルカメラ（電子カメラ１０９）を搭載した書画カメラ１００について具体的に説明したが、これは、書画カメラの一例を示しているに過ぎず、この例をもって発明の外縁を判断してはならない。

“書画カメラ”の原理的構成は、原稿台と、光学系や周辺回路等を含む撮像デバイスと、その撮像デバイスによって撮影された画像をＪＰＥＧ等の所定形式の画像信号に変換（圧縮等の処理を含む）して出力するための信号処理回路（及び電源部やその周辺回路等を含む）とを備えていればよく、とりわけ、原稿台を除く各要素（撮像デバイスや信号処理回路等）については、それらが一体化されているか、又は、別々のブロックで構成されているかは問わない。

ちなみに、汎用のデジタルカメラ（電子カメラ１０９）を搭載した書画カメラ１００は、原稿台を除く各要素（撮像デバイスや信号処理回路等）のほとんどが電子カメラ１０９に含まれているため“一体化されたもの”ということができる。また、たとえば、信号処理回路を含まないＣＣＤカメラ（光学系とＣＣＤ及びＣＣＤ周辺回路のみのもの）を用いて書画カメラを構成した場合には、その信号処理部分を別ブロックで構成したり、又は、その信号処理機能の全て若しくは一部をパソコン２００に実装してもよい。

本実施形態における書画システムの全体利用概念図である。本体部１０６と原稿台１０１との結合図である。原稿台１０１の表面図及び裏面図である。電子カメラ１０９の電気的構成を示すブロック図である。書画カメラ１００、パソコン２００及びプロジェクタ３００の電気的構成の概略を示すブロック図である。書画カメラ１００の制御プログラムの概略的なフローチャートを示す図である。ホワイトバランス設定処理の概略的なフローチャートを示す図である。ホワイトバランス設定の概念図である。原稿読み取り処理の概略的なフローチャートを示す図である。原稿のみの画像の抽出概念図である。原稿台の他の構成図である。原稿の傾き補正の概念図である。従来技術における白レベルチャートの位置を示す図である。

符号の説明

Ｓ１４ステップ（判定工程）
Ｓ１５ステップ（設定工程）
Ｓ１６ｅステップ（出力工程）
１０１原稿台
１０１ａ原稿載置面
１０１ｂ原稿
１１４、１１５記号
１１７ＣＣＤ（撮影デバイス）
１５４原稿台
１５５₍₁₎ 〜１５５_(n) 板部材
４００スクリーン

Claims

原稿台の原稿載置面に載置された原稿をカラーの撮影デバイスで撮影してその撮影画像をスクリーンに投映する書画システムにおいて、
前記原稿台の原稿載置面の略中央部分にホワイトバランス設定用の記号を設けるとともに、
前記撮影デバイスで撮影した撮影画像中に前記記号の画像が含まれているか否かを判定する判定工程を実行して、その判定結果が肯定の場合に、前記撮影デバイスのホワイトバランス設定を行う設定工程を実行することを特徴とする書画システム。
原稿台の原稿載置面に載置された原稿をカラーの撮影デバイスで撮影してその撮影画像をスクリーンに投映する書画システムにおいて、
前記原稿台の原稿載置面を白色以外の所定色にし、且つ、原稿載置面の略中央部分にホワイトバランス設定用の記号を設けるとともに、
前記撮影デバイスで撮影した撮影画像中に前記記号の画像が含まれているか否かを判定する判定工程を実行して、その判定結果が肯定の場合に、前記撮影デバイスのホワイトバランス設定を行う設定工程を実行する一方、その判定結果が否定の場合に、前記撮影デバイスで撮影した撮影画像から前記原稿載置面の色の部分を取り除いて前記原稿のみの画像を生成する生成工程と、該原稿のみの画像をスクリーンに投映するために出力する出力工程とを実行することを特徴とする書画システム。
前記原稿台を板部材で構成し且つその表面と裏面の色を白色以外の異なる色にするとともに、該表面と裏面の略中央部分にそれぞれホワイトバランス設定用の記号を設けたことを特徴とする請求項２に記載の書画システム。
前記原稿台を複数枚の板部材の一端を綴じてノートのように開閉できるように構成し、且つ、各々の板部材の色を白色以外の異なる色にするとともに、各々の板部材の略中央部分にホワイトバランス設定用の特異形状の記号を設けたことを特徴とする請求項２に記載の書画システム。
原稿台の原稿載置面の略中央部分にホワイトバランス設定用の記号を設けるとともに、
前記原稿台の原稿載置面に載置された原稿をカラーの撮影デバイスで撮影する際に、前記撮影デバイスで撮影した撮影画像中に前記記号の画像が含まれているか否かを判定する判定工程を実行して、その判定結果が肯定の場合に、前記撮影デバイスのホワイトバランス設定を行う設定工程を実行することを特徴とするホワイトバランス設定方法。