JP7235646B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
<撮像装置の構成>
図1は、第1の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す図である。第1の実施形態に係る撮像装置1(撮像装置)は、2台の斜視型カメラ10A,10B(斜視型撮像部)と、設置台20(台、設置台)と、コントローラ30(表示制御部)と、モニタ40(表示装置)と、を備える。斜視型カメラ10A,10Bは、結像光学系11と、撮像素子12と、画像取得部13と、を備え、撮像制御部32の制御により、設置台20に設置された被写体を斜めから撮像して画像データを取得する。コントローラ30は、操作部36を介したユーザの操作に応じて、あるいは操作によらずに斜視型カメラ10A,10Bに被写体を撮像させ、取得された画像データが示す画像を、表示制御部34によりモニタ40に表示させる。コントローラ30は、一度の撮像操作に応じて被写体の表側及び裏側からの撮像を同時に行うことが好ましい。コントローラ30は斜視型カメラ10A,10Bに1回または複数回の撮像を行わせることができ、動画像を撮像させることもできる。なお、「同時に」とは完全な同時に限られるものではなく、画像の使用目的や被写体の性質に応じた撮像タイミングのずれが許容される。例えば、印刷物のような静物の画像を取得する場合は、撮像タイミングが僅かにずれていてもよい。
図2は、斜視型カメラ10A,10Bの概略構成を示す斜視図である。斜視型カメラ10A,10Bは、撮像範囲22内に置かれた被写体を斜め(斜め上方、斜め下方)からそれぞれ撮像するスタンドスキャナ型の装置であり、結像光学系11(光学系)と撮像素子12とが筐体18内に収納されて構成される。筐体18は、底面15と背面16と上面17とを有する。図4等について後述するように、斜視型カメラ10A,10Bを画像取得面を挟んで上下逆向きに配置することにより、被写体の斜め上方及び斜め下方から撮像することができる。結像光学系11は、物体側から順に、正のパワーを有する1つのミラー11aからなる第1光学系と、複数のレンズからなり正のパワーを有する第2光学系11bとから構成される。撮像素子12は、結像光学系11によって形成された被写体像に応じた撮像信号を出力する素子であり、結像光学系11の結像面に配置される。撮像素子12としては、CCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等を用いることができる。
図4は、斜視型カメラ10A,10B及び設置台20の配置を示す斜視図である。図4に示すように、斜視型カメラ10A,10Bは、設置台20の設置面21(設置面、画像取得面)を挟んで反対側(鉛直上方(+Z方向)と鉛直下方(-Z方向))の同じ位置(XY面内(水平面内)の位置が同じ)に、相対して配置されている。斜視型カメラ10A,10Bの向きは反対、すなわち斜視型カメラ10A,10Bは筐体18の底面15(図2を参照)が対向する向きに配置されている。画像取得面は、斜視型カメラ10A,10B(結像光学系11)の合焦面である。
図6は、設置台20に撮像範囲を識別表示した例を示す図である。図6の(a)部分は撮像範囲22を示す矩形23Aを識別表示した例(設置台20A)であり、同図の(b)部分は撮像範囲22の四隅にL字型の図形23Bを識別表示した例(設置台20B)である。このような識別表示は、斜視型カメラ10A,10Bについて行ってもよい。図6の(c)部分、(d)部分は、それぞれ同図の(a)部分、(b)部分に示す例に、斜視型カメラ10A,10Bを配置する場所を示す矩形24をさらに識別表示をした例(設置台20C,20D)を示す。このように、撮像範囲やカメラの配置場所を識別表示することで、ユーザは被写体やカメラのセッティングを迅速かつ容易に行うことができる。なお、このような識別表示に加えて、またはこれに代えて、設置台20における斜視型カメラ10A,10B配置場所(例えば、矩形24の範囲)を筐体18の底面15に合わせた形状に窪ませてもよい。このような構成により、ユーザはカメラのセッティングを迅速かつ容易に行うことができる。
図4,5の配置例では、鉛直下側に配置した斜視型カメラ10Bの底面15で設置台20及び斜視型カメラ10Aを支えることができるが、設置台20に脚部を設けて斜視型カメラ10A,10B及び設置台を支えてもよい。図7は、設置台20に脚部25(脚部)を設けた例である。図7の(a)部分は設置台20が水平方向に配置される場合(第1の配置状態)の脚部25の配置例であり、同図の(b)部分は設置台20が鉛直方向に配置される場合(後述する第2,第4の配置状態;図9,10,13,21を参照)の配置例である。また、図7の(c)部分は、第1,第2の配置状態のいずれにも適用できる配置例である。第1の実施形態に係る撮像装置1では、このような脚部25により、設置面21の位置及び方向を規定することができる。なお、脚部25として設置台20に着脱できるものを用いてもよいし、折りたたみ式のものを用いてもよい。
図8は斜視型カメラ10A,10B及び設置台20の配置の変形例(その1)を示す図である。図8の(a)部分に示すように、斜視型カメラ10A,10Bは、X方向については同じ位置に配置されており、また設置面21(画像取得面)を挟んで反対側(+Z方向及び-Z方向)に相対して配置されている(第1の配置状態)。一方、同図の(b)部分に示すように、斜視型カメラ10A,10BはY方向には異なる位置で配置されている。
図9は斜視型カメラ10A,10B及び設置台20の配置の変形例(その2)を示す図である。図9の(a)部分及び(b)部分に示すように、斜視型カメラ10A,10Bは、Z方向及びY方向については同じ位置に配置されており、また設置面21を挟んで反対側(+X方向及び-X方向)に配置されている。この配置状態は、斜視型カメラ10A,10Bの光軸(±X方向)が水平方向に合わせて配置され、画像取得面(設置面21)は鉛直方向である第2の配置状態である。なお、変形例(その2)において、図9の(c)部分に示すように、斜視型カメラ10A,10BのY方向の配置位置をずらしてもよい。また、第2の配置状態では、被写体50を貼り付け、吸着等により設置台20に保持することもできるし、後述するスリット型の設置台(図14,15参照)を用いてもよい。斜視型カメラ10A,10Bと設置台20とを貼り付けてもよい。
図11は斜視型カメラ10A,10B及び設置台20の配置の変形例(その3)を示す図である。図11の(a)部分及び(b)部分に示すように、斜視型カメラ10A,10Bは、X方向には異なる位置で配置されており、一方、Y方向については同じ位置に配置されている。また、斜視型カメラ10A,10Bは設置面21(画像取得面)を挟んで反対側(+Z方向及び-Z方向)に配置されている(第1の配置状態)。
図12は斜視型カメラ10A,10B及び設置台20の配置の変形例(その4)を示す図である。図12の(a)部分及び(b)部分に示すように、斜視型カメラ10A,10Bは、X方向及びY方向の異なる位置で配置されている。また、斜視型カメラ10A,10Bは設置面21(画像取得面)を挟んで反対側(+Z方向及び-Z方向)に配置されている(第1の配置状態)。
図13は斜視型カメラ10A,10B及び設置台20の配置の変形例(その5)を示す図である。図13の(a)部分及び(b)部分に示すように、斜視型カメラ10A,10Bは、Z方向の異なる位置に配置されている。また、斜視型カメラ10A,10Bは設置面21(画像取得面)を挟んで反対側(+X方向及び-X方向)に配置されている(第2の配置状態)。なお、図10の(c)部分に示すように、斜視型カメラ10A,10BをY方向の異なる位置に配置してもよい。変形例(その5)では、斜視型カメラ10A,10B及び設置台20を筐体18の背面16で支えることができる。また、図10に示す例と同様に、脚部25で支えてもよい。
本発明の撮像装置では、設置台20と異なる構成の設置台を用いてもよい。例えば、図14に示すように、3方向(+X方向及び±Y方向)が開放されたスリット型の設置台27を用いてもよい。このような設置台27が第1の配置状態にある場合(画像取得面が水平方向である場合;例えば図4,5に示す配置)、ユーザは開放された側から被写体50を容易に挿入することができる。また、図15に示すように設置台27が第2の配置状態にある場合(画像取得面が鉛直方向である場合;例えば図9,10,13,21に示す配置)も、ユーザは開放された側から被写体50を容易に挿入することができる。図15のように設置台27が第2の配置状態にある場合、このようなスリット型の設置台27を用いれば、吸着や貼付なしで被写体50を保持することができる。なお、スリットは1方向または2方向が開放された構成でもよい。また、このような設置台27に対し、上述した識別表示(図6を参照)を施したり、脚部(図7を参照)を設けたりしてもよい。
本発明の撮像装置は、設置台に加えて、またはこれに代えて、2台のカメラと被写体とを画像取得面内で相対的に移動させる移動機構を備えていてもよい。図16はそのような移動機構を備える態様の例であり、(a)部分は回転するローラ62(移動機構、設置台、支持部)で被写体52を挟んで移動させる場合である。この態様において、ローラ62が第1の実施形態における「設置台27」に相当し、ローラ62同士の接触部分を含む面が「設置面21」に相当する。一方、図16の(b)部分は、設置台27Aに設置した被写体52は移動させず、斜視型カメラ10A,10Bを移動させる場合であり、設置台27Aの上面が設置面21に相当する。図16のローラ62及び設置台27Aは、「被写体52との接触部分以外が開口した設置台」と捉えることもできる。なお、図16の態様における駆動部60(移動機構)としては、図示せぬモータ等を用いることができる。また、このように移動機構を設ける態様は、例えば被写体52が透明なフイルム、シート、パネルである場合や、透明な薬包が連続した薬包帯である場合等に適用することができる。
第1の実施形態では、2台のカメラがいずれも斜視型カメラ(斜視型カメラ10A,10B)である場合について説明したが、本発明の撮像装置は斜視型カメラを少なくとも1台含んでいればよい。第2の実施形態では、2台のカメラのうち1台が、被写体を正対方向から撮像して画像データを取得する正対カメラである場合について説明する。
図18は、第2の実施形態における斜視型カメラ10A、正対カメラ19及び設置台20の配置の変形例(その1)を示す図である。図18の(a)部分に示すように、斜視型カメラ10A及び正対カメラ19はXZ面内では図17の例と同じ位置に配置されているが(第3の配置状態)、同図の(b)部分に示すように、斜視型カメラ10AがY方向には図17の例と異なる位置で配置されている。なお、図18では斜視型カメラ10Aが-Y方向(かつ-X方向)に配置されているが、+Y方向や+X方向に配置してもよい。
図19は、斜視型カメラ10A、正対カメラ19及び設置台20の配置の変形例(その2)を示す図である。図19の(a)部分に示すように、変形例(その2)では、斜視型カメラ10A及び正対カメラ19が図17,18の例とは上下逆に配置されている。具体的には、図19の(a)部分に示すように、斜視型カメラ10Aが設置台20の-Z側に配置され、正対カメラ19が+Z側に配置されている(第3の配置状態)。また、図19の(b)部分に示すように、斜視型カメラ10Aと正対カメラ19はY方向には同じ位置で配置されている。
図20は、斜視型カメラ10A、正対カメラ19及び設置台20の配置の変形例(その3)を示す図である。図20の(a)部分に示すように、斜視型カメラ10A及び正対カメラ19はXZ面内では図19の例と同じ位置に配置されているが(第3の配置状態)、同図の(b)部分に示すように、斜視型カメラ10AがY方向には図19の例と異なる位置で配置されている。なお、図20では斜視型カメラ10Aが-Y方向(かつ-X方向)に配置されているが、+Y方向や+X方向に配置してもよい。
図21は、斜視型カメラ10A、正対カメラ19及び設置台20の配置の変形例(その4)を示す図である。図21の(a)部分及び(b)部分に示すように、斜視型カメラ10A及び正対カメラ19は、その光軸(±X方向)を水平方向に合わせて、また設置面21を挟んで反対側(+X方向及び-X方向)に配置されている。この配置状態は、画像取得面(設置面21)が鉛直方向である「第4の配置状態」である。なお、図21の(c)部分に示すように、斜視型カメラ10A及び正対カメラ19のY方向の配置位置をずらしてもよい。
第1の実施形態について上述した配置の変形例、脚部、撮像範囲及びカメラ配置位置の識別表示、スリット型設置台、移動機構等は、第2の実施形態に係る撮像装置2にも同様に適用することができる。
2 撮像装置
10A 斜視型カメラ
10B 斜視型カメラ
11 結像光学系
11a ミラー
11b 第2光学系
12 撮像素子
13 画像取得部
15 底面
16 背面
17 上面
18 筐体
19 正対カメラ
20 設置台
20A 設置台
20B 設置台
20C 設置台
20D 設置台
21 設置面
22 撮像範囲
23A 矩形
23B 図形
24 矩形
25 脚部
27 設置台
27A 設置台
30 コントローラ
32 撮像制御部
34 表示制御部
36 操作部
38 記憶部
40 モニタ
50 被写体
52 被写体
60 駆動部
62 ローラ
A 光束
B 光束
C1 接合レンズ
GF 前群
GR 後群
I 中間像
L 光軸
L1 レンズ
L2 レンズ
L5 レンズ
Obj 物体面
Sim 結像面
St 開口絞り
Claims (17)
- 画像取得面が合焦面である光学系を備え、被写体を斜めから撮像して画像データを取得する2台の斜視型撮像部と、
前記被写体が設置される設置面を有する台と、
を備える撮像装置であって、
前記2台の前記斜視型撮像部は、前記画像取得面を挟んで前記台に接した状態で相対して配置された、
撮像装置。 - 前記台は、前記斜視型撮像部を配置する場所を示す識別表示を有する請求項1に記載の撮像装置。
- 前記台は、前記斜視型撮像部を配置する場所に、前記斜視型撮像部の筐体に合わせた形状の窪みを有する請求項1に記載の撮像装置。
- 前記台は、厚さが、前記2台の前記斜視型撮像部の被写界深度の範囲内である請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記2台の前記斜視型撮像部は互いの撮像範囲の外に設置されている請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記2台の前記斜視型撮像部は、前記画像取得面の同じ位置において前記画像取得面を挟んで反対側に配置されている請求項1から5のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記2台の前記斜視型撮像部は、
前記光学系の光軸を鉛直方向に合わせて配置され前記画像取得面は水平方向である第1の配置状態と、
前記光軸を水平方向に合わせて配置され前記画像取得面は鉛直方向である第2の配置状態と、
のいずれかで配置される請求項1から6のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 画像取得面が合焦面である光学系を備え、被写体を斜めから撮像して画像データを取得する斜視型撮像部と、
前記被写体を正対方向から撮像して画像データを取得する正対撮像部と、
前記被写体が設置される設置面を有する台と、
を備える撮像装置であって、
前記斜視型撮像部は、前記台に接した状態で配置され、
前記斜視型撮像部と前記正対撮像部とは、前記画像取得面を挟んで相対して配置された、
撮像装置。 - 前記台は、前記斜視型撮像部を配置する場所を示す識別表示を有する請求項8に記載の撮像装置。
- 前記台は、前記斜視型撮像部を配置する場所に、前記斜視型撮像部の筐体に合わせた形状の窪みを有する請求項8に記載の撮像装置。
- 前記斜視型撮像部及び前記正対撮像部は、
前記斜視型撮像部の光軸及び前記正対撮像部の光軸を鉛直方向に合わせて配置され前記画像取得面は水平方向である第3の配置状態と、
前記斜視型撮像部の前記光軸及び前記正対撮像部の前記光軸を水平方向に合わせて配置され前記画像取得面は鉛直方向である第4の配置状態と、
のいずれかで配置される請求項8から10のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記斜視型撮像部の前記光学系は、物体側から順に、正のパワーを有する1つのミラーからなる第1光学系と、複数のレンズからなり正のパワーを有する第2光学系と、を備え、前記第1光学系と前記第2光学系との間に中間像を結像する光学系である請求項1から11のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記台は、前記設置面と前記画像取得面とが同一平面上に存在する透光性を有する設置台である請求項1から12のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記設置面において、前記斜視型撮像部の撮像範囲が識別表示されている請求項13に記載の撮像装置。
- 前記設置台は前記設置面の位置及び方向を規定する脚部を有する請求項13または14に記載の撮像装置。
- 前記斜視型撮像部と前記被写体とを前記画像取得面内で相対的に移動させる移動機構を備える請求項1から15のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記斜視型撮像部で撮像した画像を表示装置に表示させる表示制御部を備える請求項1から16のいずれか1項に記載の撮像装置。
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