(57)【要約】  撮像装置（１００）は、装置筐体部（１１０）と、撮像部（１２０）とを備えている。装置筐体部（１１０）は、携帯端末（２００）を保持する。撮像部（１２０）は、表示部（２２０）が設けられた主面（２１１）に対して反対側の主面（２１２）側に配置されている。また、撮像部（１２０）は、表示部（２２０）の表示面に対して反対側を撮像できるように装置筐体部（１１０）に取り付けられている。また、撮像部（１２０）は、撮像可能な領域である撮像エリア内の被写体を撮像する。そして、撮像部（１２０）により撮像された被写体の撮像画像が表示部（２２０）に表示される。これにより、携帯端末に容易に取り付けて、被写体を撮像し、被写体の撮像画像を携帯端末の表示部に表示する。
2014068976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面に表示部を有する携帯端末に取り付けられる撮像装置であって、
前記携帯端末を保持する装置筐体部と、
前記携帯端末のうちで前記表示部が設けられた主面に対して反対側の主面側に配置され、前記表示部の表示面に対して反対側を撮像できるように前記装置筐体部に取り付けられ、撮像可能な領域である撮像エリア内の被写体を撮像する撮像部とを備え、
前記撮像部により撮像された被写体の撮像画像が前記表示部に表示される撮像装置。
【請求項２】
前記撮像部の中央部は、前記表示部の撮像画像表示領域の中央部に対応する位置に配置された請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像部の前記撮像エリアの大きさが前記表示部の前記撮像画像表示領域の大きさに対応する請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記表示部は、矩形状の撮像画像表示領域を有し、
前記撮像部の中央部は、前記表示部が設けられた主面に対して反対側の主面側であって前記表示部の撮像画像表示領域を構成する２対の平行線のうちで、少なくとも一方の平行線の中心線上に対応する位置に配置された請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像部により撮像された被写体の撮像画像の中心軸と、前記表示部に表示された被写体の画像の中心軸が、互いに平行になるように配置された請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像部の前記撮像エリアを被覆するように設けられ、外部光を導光しつつ、被写体からの反射光を透過する採光プレートを備えた請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像部の前記撮像エリアに光を照射する光照射部を備えた請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記携帯端末は、所定の信号を入出力するための端末側コネクタ部を有しており、
前記撮像部に接続され、前記端末側コネクタ部に結合できるように形成された装置側コネクタ部を備えた請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
互いに連続し、重複領域を有する複数の被写体の撮像画像が前記撮像部により撮像された場合、前記複数の被写体の撮像画像を前記重複領域で連結する請求項１〜８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記携帯端末のうち、前記表示部が設けられた主面と反対側の主面に対して略平行に前記装置筐体部に形成され、被写体に接することができるように設けられた載置面を備え、
前記撮像部の焦点が前記載置面上に設定された請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、例えば、主面に表示部を有する携帯端末に取り付けられる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、近接する画像を読み取るための撮像装置として、特許文献１に記載の技術が開示されている。この特許文献１には、直線上に配列されたイメージセンサ（ラインセンサ）を用いて、ローラを回転させながら被写体である紙面をスキャンする技術が開示されている。【０００３】
しかし、特許文献１に記載の技術のように、ラインセンサを用いた方式では、紙面をスキャンする際に紙面が歪んでいるとローラがうまく回転せず、正確な画像を読み取ることができなかった。また、ラインセンサを用いた方式では、読み込み操作に一定のスキルを要していた。【０００４】
特許文献１に記載の技術の問題を解決する技術として、例えば、特許文献２には、拡大読書装置を例に、ラインセンサをスキャンしなくても、被写体である紙面を撮像する技術が開示されている。特許文献２に記載の技術では、画像入力手段として撮像部（２次元密着型イメージセンサ）が装置筐体部の底面に設けられ、画像表示手段として表示部（液晶ディスプレイ）が装置筐体の表面に設けられている。そして、撮像部が装置筐体の底面側に配置された紙面を撮像し、表示部が撮像部による撮像画像を表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３４７１６７４号公報
【特許文献２】特開平７−３２２０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、特許文献２に記載の技術では、画像入力手段として撮像部が装置筐体の底面に設けられ、画像表示手段として表示部が装置筐体の表面に設けられている。【０００７】
しかしながら、既に表示部を有している携帯情報端末（例えばスマートフォンやタブレット端末）等の携帯端末が広く普及している中、特許文献２に記載の技術では、携帯情報端末等の携帯端末を利用して、撮像装置だけを携帯端末に取り付けたいという要求に応えることはできないという問題があった。また、特許文献２に記載に示された拡大読書装置を、携帯情報端末と組合せて利用することもできるが、表示部が重複してしまい、無駄なコストがかかってしまう。【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、携帯端末に容易に取り付けて、被写体を撮像し、被写体の撮像画像を携帯端末の表示部に表示することができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、主面に表示部を有する携帯端末に取り付けられる撮像装置であって、前記携帯端末を保持する装置筐体部と、前記携帯端末のうちで前記表示部が設けられた主面に対して反対側の主面側に配置され、前記表示部の表示面に対して反対側を撮像できるように前記装置筐体部に取り付けられ、撮像可能な領域である撮像エリア内の被写体を撮像する撮像部とを備え、前記撮像部により撮像された被写体の撮像画像が前記表示部に表示される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる撮像装置によれば、携帯端末に容易に取り付けて、被写体を撮像し、被写体の撮像画像を携帯端末の表示部に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置の構成を示す図である。図１（ａ）は、撮像装置１００の平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ切断線における断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置が取り付けられる携帯端末の構成を示す図である。図２（ａ）は、携帯端末２００の側面図である。図２（ｂ）は、携帯端末２００の平面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置を携帯端末に取り付けた撮像ユニットの構成を示す図である。図３（ａ）は、撮像ユニット１０００の平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ切断線における断面図である。
【図４】図４は、撮像ユニットを用いて被写体を撮像する動作を説明するための図である。
【図５】図５は、撮像ユニットを用いて被写体を撮像する動作を説明するための図である。
【図６】図６は、撮像ユニットを用いて被写体を撮像する動作を説明するための図である。
【図７】図７は、撮像ユニットを用いて被写体を撮像する動作を説明するための図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態における撮像装置を携帯端末に取り付けた撮像ユニットの構成を示す図である。図８（ａ）は、撮像ユニット１０００Ａの平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ切断線における断面図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施の形態における撮像装置を携帯端末に取り付けた撮像ユニットの構成を示す図である。図９（ａ）は、撮像ユニット１０００Ｂの平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄ切断線における断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施の形態における撮像装置の撮像部の光学系を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第４の実施の形態における撮像装置を携帯端末に取り付けた撮像ユニットの構成を示す図である。図１１（ａ）は、撮像ユニット１０００Ｃの平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＥ−Ｅ切断線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００について、図に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００の構成を示す。図１（ａ）は、撮像装置１００の平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ切断線における断面図である。
【００１４】
図２は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００が取り付けられる携帯端末２００の構成を示す図である。図２（ａ）は、携帯端末２００の側面図である。図２（ｂ）は、携帯端末２００の平面図である。
【００１５】
図３は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００を携帯端末２００に取り付けた撮像ユニット１０００の構成を示す図である。図３（ａ）は、撮像ユニット１０００の平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ切断線における断面図である。
【００１６】
説明の便宜上、まず、携帯端末２００の構成を、図２を用いて説明する。
【００１７】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、携帯端末２００は、端末本体２１０と、表示部２２０と、端末側コネクタ部２３０とを有する。携帯端末２００は、例えば、スマートフォンや、タブレット端末などの携帯情報端末である。
【００１８】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、端末本体２１０は、携帯端末２００を動作させるための電子部品等を筐体に収容して、構成されている。
【００１９】
表示部２２０は、端末本体２１０の２つの主面２１１、２１２のうち一方の主面２１１に設けられている。表示部２２０は、携帯端末２００で行われている処理内容や、携帯端末２００を操作するための操作ボタンなどを、表示する。
【００２０】
端末側コネクタ部２３０は、端末本体２１０から露出するように設けられている。端末側コネクタ部２３０は、端末本体２１０に対して所定の信号を入出力する接続部である。後述するように、この端末側コネクタ部２３０には、撮像装置１００の装置側コネクタ部１３０が結合される。これにより、撮像装置１００と端末装置２００との間で、所定の信号を入出力することができる。なお、図２（ａ）および図２（ｂ）では、説明の便宜上、端末側コネクタ部２３０を、端末本体２１０の外形から突出して表示している。しかし、端末側コネクタ部２３０は、端末本体２１０の外形から突出しないように、設けられてもよい。
【００２１】
次に、撮像装置１００の構成を説明する。
【００２２】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、撮像装置１００は、装置筐体部１１０と、撮像部１２０と、装置側コネクタ部１３０と、信号配線部１４０と、コンタクトアーム１５０と、採光プレート１６０と、載置面１７０とを備えている。
【００２３】
装置筐体部１１０は、携帯端末２００を保持する。装置筐体部１１０は、収容部１１１と開口部１１２とを有している。装置筐体部１１０は、例えば、樹脂やエラストマーなどの弾性部材や、金属材料などによって、形成されている。
【００２４】
図３（ｂ）に示されるように、収容部１１１は、装置筐体部１１０に凹状に形成されている。収容部１１１は、携帯端末２００の外形に対応するように形成されている。収容部１１１は、携帯端末２００を収容する。
【００２５】
開口部１１２には、後述するように、撮像部１２０が設けられる。開口部１１２は、少なくとも装置筐体部１１０が撮像部１２０の画角内に干渉しないように、形成されている。ここでは、開口部１１２には、斜面（切り欠き）が形成されている。しかしながら、この斜面は、撮像部１２０の光学系によっては必ずしも必要でない。
【００２６】
撮像部１２０は、装置筐体部１１０の開口部１１２の中央部に取り付けられている。撮像部１２０は、撮像エリア内の被写体を撮像する。撮像部１２０の撮像エリアとは、撮像部１２０が撮像可能な領域であって、撮像部１２０の画角に対応する。
【００２７】
また、図３（ａ）および図３（ｂ）に示されるように、撮像部１２０は、携帯端末２００の表示部２２０が設けられた主面２１１に対して反対側の主面２１２側に配置されている。また、撮像部１２０は、表示部２２０の表示面２２１（図２（ａ）の右側の面）に対して反対側を撮像できるように装置筐体部１１０に取り付けられている。撮像部１２０は、携帯端末２００のうちで反対側の主面２１２側であって表示部２２０の撮像画像表示領域２２２に対応する位置に配置されるように、装置筐体部１１０に取り付けられる。なお、ここでは、図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）および図３（ｂ）において、表示部２２０の撮像画像表示領域２２２は、表示部２２０の表示領域２２１の一部である。すなわち、表示部２２０の表示領域２２１は表示部２２０の外形に対応しているが、表示部２２０の撮像画像表示領域２２２は、表示領域２２１の一部を占めるものとする。
【００２８】
また、撮像部１２０は、単数または複数のレンズ（不図示）と、撮像素子（不図示）と、これらを保持する鏡筒（不図示）とを有している。そして、撮像素子の撮像面は、携帯端末２００の表示部２２０の表面と略平行になるように、設けられている。
【００２９】
なお、図１（ａ）、図１（ｂ）、図３（ａ）および図３（ｂ）では、撮像部１２０は、広角のカメラユニットを採用している。しかしながら、画像を取り込む手段であれば光学系を付加したカメラや、２次元（密着）型イメージセンサなどで、撮像部１２０を構成してもよい。
【００３０】
図１（ｂ）に示されるように、装置側コネクタ部１３０は、信号配線部１４０を介して、撮像部１２０に接続されている。また、装置側コネクタ部１３０は、端末側コネクタ部２３０に結合できるように形成されている。装置側コネクタ部１３０は、撮像部１２０に対して所定の信号を入出力する接続部である。この装置側コネクタ部１３０には、携帯端末１００の端末側コネクタ部２３０が接続される。これにより、撮像装置１００と端末装置２００との間で、所定の信号を入出力することができる。
【００３１】
信号配線部１４０は、撮像部１２０と装置側コネクタ部１３０を接続する。信号配線部１４０は、電源線や信号線により構成されている。信号配線部１４０は、例えば、ＦＰＣ（Flexible printed circuits）や細線同軸などが用いられる。
【００３２】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、コンタクトアーム１５０は、ヒンジ１５１によって、回転可能に装置筐体部１１０に取り付けられている。また、コンタクトアーム１５０には、装置側コネクタ部１３０を取り付けることができる。装置側コネクタ部１３０をコンタクトアーム１５０に取り付けた後、コンタクトアーム１５０を、ヒンジ１５１を中心に回転させると、装置側コネクタ部１３０を端末側コネクタ部２３０に結合させることができる。
【００３３】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、採光プレート１６０は、撮像部１２０の撮像エリアを被覆するように設けられている。なお、前述の通り、撮像部１２０の撮像エリアとは、撮像部１２０が撮像可能な領域であって、撮像部１２０の画角に対応する。このように、採光プレート１６０によって撮像部１２０の撮像エリアを被覆することにより、撮像部１２０に塵や埃が付着することを抑止できる。
【００３４】
また、採光プレート１６０は、光導入部１６１を有している。図１（ｂ）に示されるように、光導入部１６１は、採光プレート１６０の端面であって、装置筐体部１１０の側面に露出するように配置されている。光導入部１６１は、外部の光を採光プレート１６０内に導光する。また、採光プレート１６０は、被写体からの反射光を透過する。なお、採光プレート１６０の材料には、例えば、ガラスや樹脂（アクリル、ポリカーボネートなど）などの透明材を用いることができる。採光プレート１６０に導光機能を付加することにより、撮像装置１００の装置筐体部１１０のうち、撮像部１２０の撮像側が、紙面などの被写体に密着されても、撮像部１２０の撮像に必要な光量を確保することができる。
【００３５】
なお、採光プレート１６０に効率よく光を導くために、採光プレート１６０にテーパを設けたり、採光プレート１６０の表面に突起部を設けて入射光を乱反射させたりしてもよい。この際、液晶ディスプレイのバックライトやタッチパネルのフロントライトなどに使用される導光板の技術を、採光プレート１６０に適用することができる。導光板の技術では、導光板の表面に設けた突起（または窪み）に光が当たることで、乱反射および拡散が発生することを応用している。
【００３６】
載置面１７０は、携帯端末２００のうち、表示部２２０が設けられた主面２１１と反対側の主面２１２に対して略平行に装置筐体部１１０に形成されている。また、載置面１７０を被写体上に載置したとき、載置面１７０は被写体に接することができるように設けられている。また、撮像部１２０の焦点が載置面１７０上に設定されている。これにより、撮像部１２０は、載置面１７０に接する被写体に焦点を合わせて、被写体を撮像できる。この結果、焦点の合った鮮明な被写体の撮像画像を取得できる。なお、載置面１７０は、装置筐体部１１０に形成されていると説明したが、装置筐体部１１０に取り付けられた採光シート１６０の表面であってもよい。
【００３７】
次に、撮像装置１００の動作について説明する。
【００３８】
まず、図３（ａ）および図３（ｂ）に示されるように、携帯端末２００の表示部２２０が露出するように、撮像装置１００の装置筐体部１１０の収容部１１１内に携帯端末２００を収容する。これにより、携帯端末２００が撮像装置１００に取り付けられる。
【００３９】
次に、図３（ａ）および図３（ｂ）に示されるように、装置側コネクタ部１３０を端末側コネクタ部２３０に結合させる。具体的には、まず、装置側コネクタ部１３０をコンタクトアーム１５０に取り付け、コンタクトアーム１５０を開いた状態にする。そして、コンタクトアーム１５０を、ヒンジ１５１を中心に回転させて、装置側コネクタ部１３０を端末側コネクタ部２３０に挿入して、両者を結合する。このように、装置側コネクタ部１３０を端末側コネクタ部２３０に挿入することにより両者を結合することで、携帯端末２００が撮像装置１００から外れないようにすることができる。
【００４０】
以上の作業を経て、図３（ａ）および図３（ｂ）に示されるように、撮像装置１００と携帯端末２００とを組み合わせた撮像ユニット１０００が完成する。
【００４１】
次に、被写体の撮像画像を読み込む動作を説明する。
【００４２】
図４〜図７は、撮像ユニット１０００を用いて被写体を撮像する動作を説明するための図である。なお、ここでは、撮像装置１００の被写体を用紙２０００とする。
【００４３】
ここでは、撮像ユニット１０００を用紙２０００上で移動させながら、撮像装置１００により複数の撮像画像を撮像し、これら複数の撮像画像を連結して繋ぎ合せる例を説明する。
【００４４】
また、図４には、携帯端末２２０の表示部２２０の撮像画像表示領域２２２を示す。図４に示されるように、撮像画像表示領域２２２は、表示部２２０の表示領域２２１の一部となっている。撮像画像表示領域２２２には、撮像部１２０が撮像した被写体の画像が表示される。図４では、撮像画像表示領域２２２を太線枠で囲って示す。また、ここでは、撮像部１２０の撮像エリア（不図示）は、撮像画像表示領域２２１に対応している。すなわち、撮像部１２０の撮像エリア（不図示）の大きさと、撮像画像表示領域２２１の大きさは、略同一である。また、撮像ユニット１０００内にて、撮像部１２０の撮像エリアと
撮像画像表示領域２２２は、携帯端末１００の端末本体２１０の主面２１１の垂線に平行な方向で見たとき、撮像部１２０の撮像エリアと撮像画像表示領域２２２とが互いに重なるように配置されている。なお、撮像エリアは、前述の通り、撮像部１２０が撮像可能な領域である。
【００４５】
まず、携帯端末２００の端末本体２１０内に予め記憶されている撮像専用アプリケーションソフトを起動する。
【００４６】
そして、図４に示されるように、撮像ユニット１０００を用紙２０００上に配置する。このとき、撮像装置１００の撮像側（図３（ｂ）の紙面左側）を用紙２０００の表面に向けて、撮像ユニット１０００を用紙２０００上に載置する。
【００４７】
撮像装置１００の撮像部１２０は、撮像エリア内の用紙２０００を撮像する。撮像部１２０により撮像された用紙２０００の撮像画像は、装置側コネクタ部１３０、信号配線部１４０および端末側コネクタ部２３０を介して、端末本体１１０に入力される。端末本体１１０では、制御部（不図示）が用紙２０００の撮像画像を表示部２２０の撮像画像表示領域２２２に表示させる。
【００４８】
これにより、図５に示されるように、用紙２０００の撮像画像Ａ１が表示部２２０の撮像画像表示領域２２２に表示される。
【００４９】
前述の通り、ここでは、撮像部１２０の撮像エリア（不図示）の大きさと、撮像画像表示領域２２２の大きさは、略同一である。また、撮像ユニット１０００内にて、撮像部１２０の撮像エリアと撮像画像表示領域２２２は、携帯端末１００の端末本体２１０の主面２１１の垂線の方向で見たとき、撮像部１２０の撮像エリアとが互いに重なるように配置されている。
【００５０】
したがって、表示部２２０の撮像画像表示領域２２２が撮像部１２０の撮像エリアの真上（携帯端末１００の端末本体２１０の主面２１１の垂線と平行方向）に配置されるので、表示部２００は用紙２０００の撮像画像を撮像部１２０の撮像エリアの真上の位置に表示することができる。このため、被写体である用紙２０００を原寸大（等倍率）で表示部２２０で表示することにより、携帯端末２００を透過して用紙２０００を見ているかのように、撮像操作の直感性を保つことができる。また、予め拡大倍率を設定しておけば、擬似的な拡大鏡としても用いることができる。さらに、一般的に知られている通り、後から拡大、縮小、回転および平行移動などの画像処理を用いれば、一旦取り込まれた撮像画像の情報を様々な表示に変更することができる。
【００５１】
また、撮像装置１００に採光プレート１６０を設け、採光プレート１６０を用紙２０００の表面上に接触させて、撮像ユニット１０００を用紙２０００上に載置している。このため、撮像ユニット１０００は、採光プレート１６０の光導光部１６１に入射する光を、撮像部１２０へ導くことができる。これにより、撮像部１２０が被写体である用紙２０００を撮像することができる。
【００５２】
次に、図６に示されるように、撮像ユニット１０００を用紙２０００上で矢印Ｙ１の方向に移動させる。この場合、移動先の用紙２０００の撮像画像Ａ２が表示部２２０の撮像画像表示領域２２２に表示される。また、先に撮像した撮像画像Ａ１は、表示部２２０の表示領域２２１のうち、撮像画像表示領域２２２以外の領域に表示される。なお、図６では、説明の便宜上、撮像画像Ａ１の外形の一部を点線で示している。
【００５３】
このとき、図６に示されるように、撮像画像Ａ１と撮像画像Ａ２は互いに重複領域を有している。この場合、携帯端末１００の制御部（不図示）は、撮像画像Ａ１および撮像画像Ａ２を重複領域で連結して表示部１２０に表示させる。これにより、複数の撮像画像Ａ１、Ａ２が、両画像Ａ１、Ａ２の重複領域で連結されて表示部１２０に表示される。なお、複数の撮像画像を重複領域で連結する処理は、つなぎ合わせ処理（モザイキング処理）と呼ばれる。このつなぎ合わせ処理は、撮像画像が取り込まれる度に、実行される。
【００５４】
すなわち、図７に示されるように、撮像ユニット１０００を用紙２０００上で矢印Ｙ２の方向にさらに移動させる。この場合、移動先の用紙２０００の撮像画像Ａ３が表示部２２０の撮像画像表示領域２２２に表示される。また、先に撮像した撮像画像Ａ１、Ａ２は、表示部２２０の表示領域２２１のうち、撮像画像表示領域２２２以外の領域に表示される。なお、図７では、説明の便宜上、撮像画像Ａ１、Ａ２の外形を点線で示している。
【００５５】
そして、図６を用いて説明したように、つなぎ合わせ処理が行われる。すなわち、図７に示されるように、撮像画像Ａ１と撮像画像Ａ２と撮像画像Ａ３は互いに重複領域を有している場合、携帯端末１００の制御部（不図示）は、撮像画像Ａ１、撮像画像Ａ２および撮像画像Ａ３を重複領域で連結して表示部１２０に表示させる。これにより、複数の撮像画像Ａ１、Ａ２、Ａ３が、両画像Ａ１、Ａ２、Ａ３の重複領域で連結されて表示部１２０に表示される。
【００５６】
撮像画像Ａ１、Ａ２およびＡ３や、これらの結合画像は、画像処理や画像認識アプリケーションなどによって、テキスト化されたり、各画像に紐付けられたリンクに変換されたりする。これにより、撮像ユニット１０００の使用者は、様々なサービスを利用できるようになる。これらは、ＡＲ（Augmented Reality）技術として知られている世界カメラなどの分野で、既に実用化が進んでいる。
【００５７】
このようにして、「撮像ユニット１０００の携帯端末２００を立ち上げ、必要なアプリケーションを起動し、目的のサービスを起動する」という一連の操作を、単純に、撮像ユニット１０００を被写体の上に重ね合わせるというシンプルな動作で、代替できる新しいインターフェースを実現することができる。
【００５８】
また、本発明の撮像装置１００は、既に多機種が普及している携帯端末２００に後付けで利用できる。このため、例えば、撮像装置１００の装置筐体部１１０、信号配線部１４０および装置側コネクタ部１３０などを、携帯端末２００の外形などに合わせて、カスタマイズすることができる。これにより、様々なメーカの様々な機種の携帯端末２００に対応させて、撮像装置１００を構成することができる。この結果、ハードウエアの量産効果を生むことができ、コストダウンも可能となる。
【００５９】
以上の通り、本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００は、主面２１１に表示部を有する携帯端末２００に取り付けられる装置である。撮像装置１００は、装置筐体部１１０と、撮像部１２０とを備えている。装置筐体部１１０は、携帯端末２００を保持する。撮像部１２０は、表示部２２０が設けられた主面２１１に対して反対側の主面２１２側に配置されている。また、撮像部１２０は、表示部２２０の表示面に対して反対側を撮像できるように装置筐体部１１０に取り付けられている。また、撮像部１２０は、撮像可能な領域である撮像エリア内の被写体を撮像する。そして、撮像部１２０により撮像された被写体の撮像画像が表示部２２０に表示される。
【００６０】
このように、撮像装置１００では、携帯端末２００を装置筐体部１１０に取り付けると、撮像部１２０が、表示部２２０が設けられた主面２１１に対して反対側の主面２１２側に配置され、表示部２２０の表示面２２２に対して反対側を撮像できるようになる。また、撮像部１２０により撮像エリア内で撮像された被写体の撮像画像は、携帯端末２００の表示部２２０に表示される。これにより、本発明にかかる撮像装置１００によれば、携帯端末２００に容易に取り付けて、被写体を撮像し、被写体の撮像画像を携帯端末２００の表示部２２０に表示することができる。
【００６１】
したがって、本発明では、特許文献２の技術と異なり、既に普及している携帯情報端末（例えばスマートフォンやタブレット端末）等の携帯端末を利用して、撮像装置１００だけを携帯端末２００に取り付けたいという要求に応えることができる。また、撮像装置２００は、表示部２２０を有さないので、表示部２２０が重複することはないので、特許文献２に記載の拡大読書装置と携帯端末２００を組み合わせる場合と比較して、コストを低減することができる。
【００６２】
また、本発明によれば、スマートフォンやタブレット端末などの携帯端末２００に後付けで、撮像装置１００を被写体に近接若しくは密着させて表示部２２０の表示面直下の画像を読み取ることができる。
【００６３】
さらに、読み込まれた被写体の撮像画像の情報は、電子情報であるため、拡大または縮小や、平行移動や、回転表示はもとより、インターネット上で配信される画像認識アプリケーションや組み込みアプリケーションを用いることで、テキスト化（ＯＣＲ：Optical Character Reader）や、画像からのリンク（例えば動画再生、音声再生、地図、コマース、追加情報など）の多彩なサービスへつなぐことも可能となる。すなわち、実世界情報からサイバー情報へシームレスに導く新たなインターフェース（ＩＦ：Interface）を実現することができる。
【００６４】
さらに、表示部２２０の表示面直下の撮像画像を等倍率で表示部２２０に表示させることで、非常に直感性の高い画像取り込み機能を提供することができる。また、取り込まれた撮像画像から画像認識結果などを応用し、インターネットにリンクすることができる。このように直感的な操作を伴う新たなユーザインターフェースを実現することができる。
【００６５】
また、本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００において、撮像部１２０は、表示部２２０が設けられた主面２１１に対して反対側の主面２１２側であって、表示部２２０の撮像画像表示領域２２１に対応する位置に配置されている。
【００６６】
このように、撮像部１２０は表示部２２０の撮像画像表示領域２２２に対応する位置に配置されている。すなわち、表示部２２０の撮像画像表示領域２２２が撮像部１２０の撮像エリアの真上（携帯端末１００の端末本体２１０の主面２１１の垂線と平行方向）に配置されるので、表示部２００は被写体（用紙２０００）の撮像画像を撮像部１２０の撮像エリアの真上の位置に表示することができる。このため、撮像操作の直感性を保つことができる。
【００６７】
本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００において、撮像部１２０の撮像エリアの大きさが表示部２２０の撮像画像表示領域２２１の大きさに対応している。これにより、撮像部１２０により撮像された被写体の撮像画像を原寸大（等倍率）で表示部２２０で表示することにより、携帯端末２００を透過して用紙２０００を見ているかのように、さらに撮像操作の直感性を保つことができる。すなわち、被写体の撮像画像を等倍で表示することで、実世界にある被写体（例えば広告や書籍（いわゆる紙媒体））を直感的にスキャニングすることが可能である。
【００６８】
また、本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００において、撮像部１２０の中央部は、表示部２２０の撮像画像表示領域２２１の中央部に対応する位置に配置されている。これにより、表示部２２０の撮像画像表示領域２２２の中央部と、撮像部１２０の中央部を対応させることができるので、表示部２００は用紙２０００の撮像画像をより正確に撮像部１２０の撮像エリアの真上の位置に表示することができる。
【００６９】
本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００において、表示部２２０は、矩形状の撮像画像表示領域２２１を有している。このとき、撮像部１２０の中央部は、表示部２２０が設けられた主面２１１に対して反対側の主面２１２側であって表示部２２０の撮像画像表示領域２２１を構成する２対の平行線のうちで、少なくとも一方の平行線の中心線上に対応する位置に配置されている。このように、互いに向かい合う平行線の中心線上に撮像部１２０の中央部が配置されているので、例えば、平行線の中心線に沿って撮像装置１００を移動させながら被写体を撮像する場合であっても、被写体の中央部を常に撮像画像の中央部に配置することができる。
【００７０】
本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００において、撮像部１２０により撮像された被写体の撮像画像の中心軸と、表示部２２０に表示された被写体の撮像画像の中心軸が、表示部の表示面に対して略垂直な方向の面上で互いに平行になるように配置されてもよい。これにより、表示部２２０の表示面２２１に対して略垂直な方向で、撮像部１２０により撮像された被写体の撮像画像の中心軸と、表示部２２０に表示された被写体の撮像画像の中心軸が互いに平行になるので、撮像操作の直感性を保つことができる。
【００７１】
本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００は、採光プレート１６０を備えている。この採光プレート１６０は、撮像部１２０の撮像エリアを被覆するように設けられ、外部光を導光しつつ、被写体からの反射光を透過する。これにより、撮像部１２０が高い輝度の被写体の撮像画像を撮像することができる。
【００７２】
本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００において、携帯端末２００は、所定の信号を入出力するための端末側コネクタ部２３０を有している。また、撮像装置１００は、装置側コネクタ部１３０を備えている。装置側コネクタ部１３０は、撮像部１２０に接続され、前記端末側コネクタ部に結合できるように形成されている。これにより、装置側コネクタ部１３０と端末側コネクタ部２３０を結合することにより、撮像装置１００を携帯端末２００と電気的に接続することができる。この結果、例えば撮影命令などの電気信号を携帯端末２００から撮像装置１００へ入力することができる。
【００７３】
本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００において、互いに連続し、重複領域を有する複数の被写体の撮像画像（例えばＡ１、Ａ２）が撮像部１２０により撮像された場合、複数の被写体の撮像画像（Ａ１、Ａ２）を重複領域で連結する。これにより、複数の被写体の撮像画像を各撮像画像間の重複領域で連結した合成画像を提供することができる。
【００７４】
本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００において、載置面１７０を備えている。この載置面１７０は、携帯端末２００のうち、表示部２２０が設けられた主面２１１と反対側の主面２１２に対して略平行に、被写体に接することができるように設けられている。このとき、撮像部１２０の焦点が載置面１７０上に設定されている。これにより、撮像部１２０は、載置面１７０に接する被写体に焦点を合わせて、被写体を撮像できる。この結果、焦点の合った鮮明な被写体の撮像画像を取得できる。なお、載置面１７０は、本実施の形態では、装置筐体部１１０に形成されていると説明したが、装置筐体部１１０に取り付けられた採光シート１６０の表面であってもよい。
【００７５】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態における撮像装置１００Ａについて、図に基づいて説明する。
【００７６】
図８は、本発明の第２の実施の形態における撮像装置１００Ａを携帯端末２００に取り付けた撮像ユニット１０００Ａの構成を示す図である。図８（ａ）は、撮像ユニット１０００Ａの平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ切断線における断面図である。なお、図８では、図１〜７で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜７に示した符号と同等の符号を付している。また、携帯端末２００の構成は、図２を用いて説明した通りである。
【００７７】
図８（ａ）および図８（ｂ）に示されるように、撮像ユニット１０００Ａは、携帯端末２００を撮像装置１００Ａに取り付けて構成される。
【００７８】
撮像装置１００Ａは、装置筐体部１１０Ａと、撮像部１２０と、装置側コネクタ部１３０と、信号配線部１４０と、コンタクトアーム１５０と、載置面１７０と、光照射部１８０とを備えている。
【００７９】
ここで、図３（ａ）、（ｂ）と図８（ａ）、（ｂ）とを対比する。図３（ａ）および図３（ｂ）では、採光プレート１７０が装置筐体部１１０に取り付けられていた。これに対して、図８（ａ）および図８（ｂ）に示されるように、撮像装置１００Ａは採光プレート１７０を有さない。また、撮像装置１００Ａは光照射部１８０を有している。これらの点で両者は互いに相違する。
【００８０】
図８（ａ）および図８（ｂ）に示されるように、装置筐体部１１０Ａの載置面１７０は、開口部１１２を除いた領域に設けられている。
【００８１】
また、光照射部１８０は、開口部１１２内に取り付けられている。この光照射部１８０は、撮像部１２０の撮像エリアに光を照射する。図８（ｂ）に示されるように、光照射部１８０は、信号配線部１４０に接続されており、信号配線部１４０から電源や信号の供給を受ける。光照射部１８０の材料には、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などを用いることができる。なお、発光ダイオードに限らず、例えば導光板のように面発光で撮像エリア内全体を少ない光源で照光することもできる。
【００８２】
以上の通り、本発明の第２の実施の形態における撮像装置１００Ａは、光照射部１８０を備えている。この光照射部１８０は、撮像部１２０の撮像エリアに光を照射する。これにより、携帯端末１００に取り付けられた撮像装置１００Ａの載置面１７０を被写体（例えば紙面）上に載置した際であっても、光照射部１８０により撮像装置１００Ａの撮像エリア内に光を照射することができる。特に、夜間など光が少ない環境であっても、撮像装置１００Ａで被写体を安定して撮像できる。
【００８３】
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態における撮像装置１００Ｂについて、図に基づいて説明する。
【００８４】
図９は、本発明の第３の実施の形態における撮像装置１００Ｂを携帯端末２００に取り付けた撮像ユニット１０００Ｂの構成を示す図である。図９（ａ）は、撮像ユニット１０００Ｂの平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄ切断線における断面図である。
【００８５】
図１０は、本発明の第３の実施の形態における撮像装置１００Ｂの撮像部１２０の光学系を示す図である。
【００８６】
なお、図９および図１０では、図１〜８で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜８に示した符号と同等の符号を付している。また、携帯端末２００の構成は、図２を用いて説明した通りである。
【００８７】
図９（ａ）および図９（ｂ）に示されるように、撮像ユニット１０００Ｂは、携帯端末２００を撮像装置１００Ｂに取り付けて構成される。
【００８８】
撮像装置１００Ｂは、装置筐体部１１０Ｂと、撮像部１２０と、装置側コネクタ部１３０と、信号配線部１４０と、コンタクトアーム１５０と、載置面１７０と、光照射部１８０と、第１の光学機構１９１と、第２の光学機構１９２とを備えている。撮像部１２０、第１の光学機構１９１および第２の光学機構１９２の間に示された点線は、被写体からの光の範囲を示す。
【００８９】
ここで、図８（ａ）、（ｂ）と図９（ａ）、（ｂ）とを対比する。図８（ａ）および図８（ｂ）では、撮像部１２０は、被写体からの光を撮像エリア側から直接的に撮像する構成を採用していた。これに対して、図９（ａ）および図９（ｂ）に示されるように、撮像装置１００Ｂは、第１の光学機構１９１および第２の光学機構１９２を用いた反射光学系で、撮像部１２０の光学系を構成している。この点で両者は互いに相違する。
【００９０】
図９（ａ）、図９（ｂ）および図１０に示されるように、第１の光学機構１９１および第２の光学機構１９２は、光を反射する反射板としての機能を発揮する。また、第１の光学機構１９１および第２の光学機構１９２は、少なくとも被写体からの反射光が撮像部１２０へ入射するまでの光路上に設けられている。第１の光学機構１９１および第２の光学機構１９２は、例えばプリズムや鏡などにより、構成される。
【００９１】
以上の通り、本発明の第３の実施の形態における撮像装置１００Ｂは、第１の光学機構１９１および第２の光学機構１９２（反射板）を備えている。第１の光学機構１９１および第２の光学機構１９２は、被写体からの反射光が撮像部１２０へ入射するまでの光路上に設けられている。撮像部１２０の光学系は、反射光学系で構成されている。これにより、被写体から撮像部１２０までの光路長を長くすることができる。この結果、撮像部１２０の画角や被写体深度などで物理的な制限があったとしても、撮像部１２０により被写体を撮像することができる。特に、撮像部１２０の光学系を反射光学系で構成することは、被写体を近接で撮影する場合に有効である。
【００９２】
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態における撮像装置１００Ｃについて、図に基づいて説明する。
【００９３】
図１１は、本発明の第４の実施の形態における撮像装置１００Ｃを携帯端末２００に取り付けた撮像ユニット１０００Ｃの構成を示す図である。図１１（ａ）は、撮像ユニット１０００Ｃの平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＥ−Ｅ切断線における断面図である。
【００９４】
なお、図１１では、図１〜１０で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜１０に示した符号と同等の符号を付している。また、携帯端末２００の構成は、図２を用いて説明した通りである。
【００９５】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示されるように、撮像ユニット１０００Ｃは、携帯端末２００を撮像装置１００Ｃに取り付けて構成される。
【００９６】
撮像装置１００Ｃは、装置筐体部１１０Ｃと、撮像部１２０Ａと、装置側コネクタ部１３０と、信号配線部１４０と、コンタクトアーム１５０と、載置面１７０と、面発光部１９５とを備えている。
【００９７】
ここで、図３（ａ）、（ｂ）と図１１（ａ）、（ｂ）とを対比する。図１１（ａ）および図１１（ｂ）では、撮像部１２０Ａは、２次元（密着）型イメージセンサで構成した点で、図３（ａ）および図３（ｂ）に示した撮像部１２０と相違する。また、図１１（ａ）および図１１（ｂ）では、面発光部１９５が撮像部１２０Ａの上に取り付けられている。
【００９８】
撮像部１２０Ａは、前述の通り、２次元（密着）型イメージセンサで構成されている。この２次元（密着）型イメージセンサは、例えば、特開昭６４−６２９８０号公報および特開２００４−１３８７６８号公報に記載されているように、アモルファスシリコン（非晶質シリコン：ａ−Ｓｉ）等の光電変換膜を個別電極および共通電極で挟むように、それぞれの膜を基板状に薄膜プロセスで積層して構成されている。また、２次元（密着）型イメージセンサは、透光正基板上に複数の受光素子を２次元に配列し、それぞれの受光素子間に開口部を設けて構成されている。光源からの光は、受光素子間の開口部を透過して、原稿面で反射される。受光素子は反射光を受光し、光電変換作用により原稿面の画像を読み取る。このように、２次元（密着）型イメージセンサは、機械的な走査手段を必要とせずに、１画面の撮像画像の情報を読み取っている。
【００９９】
面発光部１９５は、例えばＬＥＤ（不図示）と板状の導光板（不図示）とにより構成されている。面発光部１９５は、図１１に示されるように、撮像部１２０Ａの大きさと同一の大きさに形成されており、撮像部１２０Ａの全面上に設けられている。なお、図１１では、面発光部１９５は撮像部１２０Ａの前面に配置されているが、面発光部１９５をバックライトのように撮像部１２０Ａの背面に配置してもよい。
【０１００】
なお、２次元（密着）型イメージセンサの画素数と、表示部２２０（例えば液晶ディスプレイ）の画素数とを同一にすることもできるし、異なるように構成してもよい。この場合、画像処理により等倍率で表示することで、前述したような直感的な操作性を確保できる。
【０１０１】
以上の通り、本発明の第４の実施の形態における撮像装置１００Ｃにおいて、撮像部１２０Ａは、２次元型イメージセンサで構成されている。これにより、レンズと撮像素子と鏡筒で構成された撮像部と比較して、コンパクトな構成で、撮像部を構成することができる。また、２次元型イメージセンサを撮像部１２０Ｃに用いることで、機械的な走査手段を必要とせず、１画面の撮像画像の情報を読み取ることができる。
【０１０２】
なお、上記実施の形態では、撮像装置１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃと携帯端末２００との間の信号接続を、装置側コネクタ部１３０、信号配線部１４０および端末側コネクタ部２３０を用いた物理的な電気接続で実現していた。一方、撮像装置１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃと携帯端末２００との間の信号接続を、無線通信を用いることにより、非接触（物理的な接続なし）で実現することもできる。この場合、撮像装置１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃおよび携帯端末２００のそれぞれに例えばブルートゥース（登録商標）通信機器などの無線通信部（不図示）を設けて、撮像装置１００、１
００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃおよび携帯端末２００の間で相互に無線信号を送受信する。このとき、各無線通信部へは、別途設けたバッテリから電源を供給する。
【０１０３】
前記の実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下に限定されない。
（付記１）
主面に表示部を有する携帯端末に取り付けられる撮像装置であって、
前記携帯端末を保持する装置筐体部と、
前記携帯端末のうちで前記表示部が設けられた主面に対して反対側の主面側に配置され、前記表示部の表示面に対して反対側を撮像できるように前記装置筐体部に取り付けられ、撮像可能な領域である撮像エリア内の被写体を撮像する撮像部とを備え、
前記撮像部により撮像された被写体の撮像画像が前記表示部に表示される撮像装置。
（付記２）
前記撮像部の中央部は、前記表示部の撮像画像表示領域の中央部に対応する位置に配置された付記１に記載の撮像装置。
（付記３）
前記撮像部の前記撮像エリアの大きさが前記表示部の前記撮像画像表示領域の大きさに対応する付記２に記載の撮像装置。
（付記４）
前記表示部は、矩形状の撮像画像表示領域を有し、
前記撮像部の中央部は、前記表示部が設けられた主面に対して反対側の主面側であって前記表示部の撮像画像表示領域を構成する２対の平行線のうちで、少なくとも一方の平行線の中心線上に対応する位置に配置された付記１に記載の撮像装置。
（付記５）
前記撮像部により撮像された被写体の撮像画像の中心軸と、前記表示部に表示された被写体の画像の中心軸が、互いに平行になるように配置された付記１に記載の撮像装置。
（付記６）
前記撮像部の前記撮像エリアを被覆するように設けられ、外部光を導光しつつ、被写体からの反射光を透過する採光プレートを備えた付記１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
（付記７）
前記撮像部の前記撮像エリアに光を照射する光照射部を備えた付記１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
（付記８）
前記携帯端末は、所定の信号を入出力するための端末側コネクタ部を有しており、
前記撮像部に接続され、前記端末側コネクタ部に結合できるように形成された装置側コネクタ部を備えた付記１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置。
（付記９）
互いに連続し、重複領域を有する複数の被写体の撮像画像が前記撮像部により撮像された場合、前記複数の被写体の撮像画像を前記重複領域で連結する付記１〜８のいずれか１項に記載の撮像装置。
（付記１０）
前記携帯端末のうち、前記表示部が設けられた主面と反対側の主面に対して略平行に前記装置筐体部に形成され、被写体に接することができるように設けられた載置面を備え、
前記撮像部の焦点が前記載置面上に設定された付記１〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
（付記１１）
前記被写体からの反射光が前記撮像部へ入射するまでの光路上に反射板が設けられ、前記撮像部の光学系が反射光学系で構成されている付記１〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
（付記１２）
前記撮像部は、２次元型イメージセンサで構成された付記１〜１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
【０１０４】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【０１０５】
この出願は、２０１２年１１月１日に出願された日本出願特願２０１２−２４１９９１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、例えば、主面に表示部を有する携帯端末に取り付けられる撮像装置に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１００    撮像装置
１００Ａ    撮像装置
１００Ｂ    撮像装置
１００Ｃ    撮像装置
１１０    装置筐体部
１１０Ａ    装置筐体部
１１０Ｂ    装置筐体部
１１０Ｃ    装置筐体部
１１１    収容部
１１２    開口部
１２０    撮像部
１２０Ａ    撮像部
１３０    装置側コネクタ部
１４０    信号配線部
１５０    コンタクトアーム
１５１    ヒンジ
１６０    採光プレート
１７０    載置面
１８０    光照射部
１９１    第１の光学機構
１９２    第２の光学機構
１９５    面発光部
２００    携帯端末
２１０    端末本体
２１１    主面
２１２    主面
２２０    表示部
２２１    表示領域
２２２    撮像画像表示領域
２３０    端末側コネクタ部
１０００    撮像ユニット
１０００Ａ    撮像ユニット
【図１】
2014068976.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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2014068976.tif 000015
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