(57)【要約】【課題】  例えば巻物などの長尺の被写体を撮像するに際し、作業者への負担を軽減できるとともに作業効率を向上することができる撮像方法および撮像装置を提供する。【解決手段】  載置面３２上に配置された長尺帯状の支持部材９上に、その一部を展開させた状態で巻物２を載置する載置工程（ステップＳ２０）と、展開された展開部２４の表面２２を撮像する撮像工程（ステップＳ３０）と、支持部材９をその長手方向に移動させて、支持部材９上に展開された展開部２４を前記長手方向に移動させるとともに、本体部２１から巻物２の一部を巻き出す移動工程（ステップＳ５０）とを含み、前記撮像工程および移動工程を複数回、繰り返して被写体の表面を撮像することを特徴とする撮像方法。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置面上に配置された長尺帯状の支持部材上に、その一部を展開させた状態で巻物状の被写体を載置する載置工程と、
展開された被写体の展開部の表面を撮像する撮像工程と、
支持部材をその長手方向に移動させて、支持部材上に展開された被写体の展開部を前記長手方向に移動させるとともに、被写体の本体部から被写体の一部を巻き出す移動工程と、
を含み、
前記撮像工程および移動工程を複数回、繰り返して被写体の表面を撮像することを特徴とする撮像方法。
【請求項２】
請求項１に記載される撮像方法において、
移動工程にて、支持部材をその長手方向に移動させて、支持部材上に展開された被写体の展開部を前記長手方向に移動させるとともに、被写体の本体部から被写体の一部を巻き出し、かつ、撮像工程で撮像された被写体の展開部を前記被写体の本体部の軸心と平行な軸心周りに巻き取ることを特徴とする撮像方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載される撮像方法において、
前記移動工程にて、載置面の一方側から巻き出された支持部材を、載置面の他方側から巻き取って、支持部材をその長手方向に移動させることを特徴とする撮像方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載される撮像方法において、
被写体の表面には、その長手方向に互いに間隔を空けて複数の撮像対象部が形成され、
前記載置工程および移動工程では、１以上の前記撮像対象部を含む寸法だけ被写体の一部を支持部材上に展開することを特徴とする撮像方法。
【請求項５】
載置面上に配置されるとともにその上面で巻物状に巻かれている長尺の被写体を支持する長尺帯状の支持部材と、
支持部材上で展開された被写体の展開部の表面を撮像する撮像手段と、
支持部材を移動させて、支持部材とともに被写体の展開部を載置面上で一体的に移動させるための移動手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５に記載される撮像装置において、
前記移動手段が、載置面の一方側に配置されるとともにロール状の支持部材をその軸周りに回転自在に支持する巻出し部と、載置面の他方側に配置されるとともに巻出し部から載置面上に巻き出された支持部材を巻き取り可能に支持する巻取り部とを有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、巻物などの長尺の被写体表面を撮像する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、貴重な文化財をデジタル化して保存するデジタルアーカイブ事業が実施されている。このデジタルアーカイブ事業においては、例えば、ふすまや屏風等の被写体に描かれた絵画を撮像し、これをデジタル化している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、デジタルアーカイブ事業では、文化財である長尺の巻物が被写体である場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７‐８２０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、絵巻物などの巻物は引き出して展開すると一巻あたり例えば１３ｍから１５ｍほどの長さの長尺物である。このような長尺の巻物を被写体として撮像装置により撮像する場合、載置台上に順次、巻物の一部を手作業で巻き出して展開し、撮像装置で撮像した後、巻き取るという動作を繰り返す必要がある。
【０００６】
上述のような巻き出しと巻き取りの動作を繰り返す際に、作業者は巻物に強い張力を付与して巻物を損傷することを防止する必要がある。また、作業者は上記動作の途中で載置台上に展開された巻物と載置台の上面（載置面）とが擦れて巻物が損傷することを防止する必要がある。このように巻物の損傷を防止するために、作業者には極めて慎重な作業が要求される。この結果、作業効率が低下するという問題が発生する。
【０００７】
本発明の目的は、上述のような点に鑑み、例えば巻物などの長尺の被写体を撮像するに際し、作業者への負担を軽減できるとともに作業効率を向上することができる撮像方法および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】
【０００８】
請求項１に係る発明は、載置面上に配置された長尺帯状の支持部材上に、その一部を展開させた状態で巻物状の被写体を載置する載置工程と、展開された被写体の展開部の表面を撮像する撮像工程と、支持部材をその長手方向に移動させて、支持部材上に展開された被写体の展開部を前記長手方向に移動させるとともに、被写体の本体部から被写体の一部を巻き出す移動工程とを含み、前記撮像工程および移動工程を複数回、繰り返して被写体の表面を撮像することを特徴とする撮像方法である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る撮像方法において、移動工程にて、支持部材をその長手方向に移動させて、支持部材上に展開された被写体の展開部を前記長手方向に移動させるとともに、被写体の本体部から被写体の一部を巻き出し、かつ、撮像工程で撮像された被写体の展開部を前記被写体の本体部の軸心と平行な軸心周りに巻き取ることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る撮像方法において、前記移動工程にて、載置面の一方側から巻き出された支持部材を、載置面の他方側から巻き取って、支持部材をその長手方向に移動させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載される撮像方法において、被写体の表面には、その長手方向に互いに間隔を空けて複数の撮像対象部が形成され、前記載置工程および移動工程では、１以上の前記撮像対象部を含む寸法だけ被写体の一部を支持部材上に展開することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、載置面上に配置されるとともにその上面で巻物状に巻かれている長尺の被写体を支持する長尺帯状の支持部材と、支持部材上で展開された被写体の展開部の表面を撮像する撮像手段と、支持部材を移動させて、支持部材とともに被写体の展開部を載置面上で一体的に移動させるための移動手段とを備えることを特徴とする撮像装置である。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載される撮像装置において、前記移動手段が、載置面の一方側に配置されるとともにロール状の支持部材をその軸周りに回転自在に支持する巻出し部と、載置面の他方側に配置されるとともに巻出し部から載置面上に巻き出された支持部材を巻き取り可能に支持する巻取り部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、被写体に強い張力が直接、付与されることを抑制できる。また、被写体と載置面とが擦れることを防止できる。この結果、作業者への負担を軽減できるとともに作業効率を向上することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、撮像工程後に、展開された被写体が巻き取られるので、作業空間を小さくすることができる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、長尺帯状の支持部材を巻き取るという簡易な動作によって支持部材を移動させることができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、撮像対象部の単位ごとに画像データを取得することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、被写体と載置面とが擦れることを防止できる。この結果、作業者への負担を軽減できるとともに作業効率を向上することができる。
【００１９】
請求項６に係る発明によれば、移動手段が有する巻出し部および巻取り部という簡易な構成によって、載置面上で長尺帯状の支持部材を移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態である撮像装置の側面図である。
【図２】上記撮像装置の平面図である。
【図３】上記撮像装置内のカメラおよび照明部の動作を説明するための模式図である。
【図４】上記撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】上記撮像装置による撮像動作の流れを示すフロー図である。
【図６】上記撮像動作中の撮像工程を説明するための模式図である。
【図７】上記撮像動作中の移動工程を説明するための模式図である。
【図８】上記撮像動作中の撮像工程を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の一つである撮像装置の側面図であり、図２はその平面図である。また、図４は実施形態の電気的構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１、図２および図４に示すように撮像装置１は、載置台３、撮像機構５、移動機構８および制御部４０を備える。載置台３は床面上に配置され、その上面である載置面３２にて支持部材９を介して被写体である巻物２を支持する。
【００２３】
載置面３２は載置台３の上面に貼り付けられた摩擦抵抗が小さい樹脂系の板材の上面である。なお、載置台３の上面に板材を貼り付けるのではなく、載置台３の上面に樹脂系材料をコーティングして載置面３２としても良い。また、載置台３を設置せずに床面を載置面として、床面上に巻物２を載置しても良い。
【００２４】
撮像機構５は、カメラ５１、第１駆動機構５２、照明部５３、第２駆動機構５４および本体フレーム５５を備える。カメラ５１は固体撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）と、ＣＣＤ上に画像を結像するためのレンズなどを有する。カメラ５１は巻物２の表面を撮像して画像データを取得する。
【００２５】
本体フレーム５５は載置台３の上方に設けられた枠体６０を備える。枠体６０はＸ方向に平行な一対の第１フレーム６１とＹ方向に平行な一対の第２フレーム６２を矩形状に組み合わせて構成されている。各第２フレーム６２の中央付近には柱部６３が立設されている。また、枠体６０の四隅の下方にはそれぞれ脚部５６が取り付けられ、この４つの脚部５６によって本体フレーム５５が床面上に支持される。
【００２６】
第１駆動機構５２はカメラ５１を水平方向（Ｘ方向）に沿って駆動して移動させる。第１駆動機構５２は一方側（−Ｘ側）の柱部６３の先端に取り付けられた一対のブラケット６６に固定されたモータ６５を有する。モータ６５のシャフトには一対のブラケット６６間においてプーリＰ１が取り付けられ、ブラケット６６から突出した位置においてプーリＰ２が取り付けられている。
【００２７】
また、第１駆動機構５２は他方側（＋Ｘ側）の柱部６３の先端に取り付けられた一対のブラケット６６間には回転自在に支持されたプーリＰ３を備える。このプーリＰ３と上述のプーリＰ２には駆動ベルトＶ１がＸ方向に沿って巻回されている。カメラ５１は固定部材６７により駆動ベルトＶ１に対して固定されている。
【００２８】
一対の柱部６３間には梁部６４が掛け渡されている。この梁部６４の一方面には一対のガイドレール６８がＸ方向に沿って延設されている。カメラ５１はスライド部材６９を介してガイドレール６８に対してＸ方向にスライド自在に設けられている。
【００２９】
第２駆動機構５４は照明部５３を水平方向（Ｘ方向）に沿って駆動して移動させる。第２駆動機構５４は、モータ６５のシャフトと平行な駆動シャフト７１をモータ６５の下方に備える。また、駆動シャフト７１と平行な従動シャフト７２をプーリＰ３の下方に備える。駆動シャフト７１および従動シャフト７２は、枠体６０の四隅付近に立設されたブラケット７０に対して、それぞれの両端が回転自在に支持されるように設けられている。
【００３０】
駆動シャフト７１の中央付近にはプーリＰ４が取り付けられている。このプーリＰ４とモータ６５のシャフトの先端に取り付けられたプーリＰ２には駆動ベルトＶ２がＺ方向に沿って巻回されている。また、駆動シャフト７１の両端付近にはそれぞれプーリＰ５が取り付けられ、従動シャフト７２の両端付近にはそれぞれプーリＰ６が取り付けられている。各プーリＰ５とプーリＰ６間には駆動ベルトＶ３がＸ方向に沿ってそれぞれ巻回されている。
【００３１】
照明部５３はその両端付近の上方において駆動ベルトＶ３に対しブラケット７４により固定されている。ブラケット７４は図１に示される駆動ベルトＶ３の上部と照明部５３とを固定する。駆動ベルトＶ３の下部はブラケット７４内を挿通可能である。
【００３２】
一対の第１フレーム６１の内面には、それぞれＸ方向に延びるガイドレール７３が設けられている。照明部５３はその両端付近の下方においてスライド部材７５を介してガイドレール７３に対しスライド自在に設けられている。
【００３３】
モータ６５は第１駆動機構５２および第２駆動機構５４に共通する駆動源である。モータ６５を駆動すると、第１駆動機構５２および第２駆動機構５４により、図３に示すようにカメラ５１および照明部５３が一体的にＸ方向に沿って移動する。
【００３４】
モータ６５の駆動力は、第１駆動機構５２のプーリＰ１，Ｐ３および駆動ベルトＶ１を介してカメラ５１に伝達される。駆動力５１が伝達されたカメラ５１は、スライド部材６９を介して一対のガイドレール６４に沿ってＸ方向にスライド移動する。
【００３５】
また、モータ６５の駆動力は、第２駆動機構５４のプーリＰ２，Ｐ４、駆動ベルトＶ２、駆動シャフト７１、一対のプーリＰ５，Ｐ６、従動シャフト７２および一対の駆動ベルトＶ３を介して照明部５３に伝達される。駆動力が伝達された照明部５３は、一対のスライド部材７５を介して一対のガイドレール７３に沿ってＸ方向にスライド移動する。
【００３６】
撮像機構５は、カメラ５１が取得した画像データに対してシェーディング補正を行うための黒基準板３１および白基準板３３を備える。黒基準板３１は梁部６４の下端から−Ｙ方向に突出するように取り付けられている。また、白基準板３３は、その両端が一対の第１フレーム６１にそれぞれ取り付けられている。
【００３７】
照明部５３は、その下方が開放された略箱状のランプハウス３５を備える。ランプハウス３５の内部にはＹ方向に沿って延びる一対の棒状ランプ（光源）３６（図３参照）が取り付けられている。ランプハウス３５の上面には、カメラ５１が一対の棒状ランプ３６間を介して巻物２の表面２２を臨めるように開口３７が形成されている。
【００３８】
移動機構８は、長尺帯状の支持部材９を載置台３の上面（載置面）に沿ってＸ方向に移動させる。支持部材９は例えば和紙である。移動機構８は支持部材９を載置面３２上に向けて供給する巻出し部８１と、載置面３２上に供給された支持部材９を回収する巻取り部８３とを備える。巻出し部８１は、ロール状の支持部材９の軸であるロール軸９１の両端をそれぞれ回転自在に支持する一対の支持台８５を備える。巻取り部８３はロール軸９３の両端をそれぞれ回転自在に支持する一対の支持台８７を備える。巻取り部８３ではロール軸９３に支持部材９の先端が取り付けられ、ロール軸９３を回転させることにより、支持部材９をロール軸９３周りにロール状に巻き取る。
【００３９】
錘６は支持部材９上に展開された巻物２の表面２２のＸ方向における両端などにそれぞれ載置される。
【００４０】
図４に示すように制御部４０はＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどから構成されるコンピュータであり、撮像機構５と電気的に接続されている。制御部４０は画像取得部４１、シェーディング補正部４３およびモータ制御部４５を含む。
【００４１】
画像取得部４１はカメラ５１のフォーカス位置などを制御するとともにカメラ５１から送信される画像データを記憶する。シェーディング補正部４３はカメラ５１が取得した画像データが所望の濃度値を示すように補正する。モータ制御部４５はモータ６５の回転方向および回転速度を制御する。
【００４２】
次に撮像装置１による撮像動作について説明する。図５は撮像装置１の撮像動作の流れを示すフロー図である。図６、図７および図８は動作の各段階における作業状態を模式的に示す図である。図６乃至図８において照明部５３、第１駆動機構５２および第２駆動機構５４などは図示を省略している。
【００４３】
図５に示すステップＳ１０では撮像機構５などの初期設定を行う。初期設定においてはシェーディング補正のための初期動作などが実行される。具体的には制御部４０のモータ制御部４５が撮像機構５のモータ６５を駆動して、カメラ５１を黒基準板３１の上方に移動させる。カメラ５１は黒基準板３１の上面を撮像して黒基準データを取得する。黒基準データはカメラ５１から制御部４０のシェーディング補正部４３に送信され、シェーディング補正部４３に記憶される。
【００４４】
続いて制御部４０のモータ制御部４５が撮像機構５のモータ６５を駆動して、カメラ５１を白基準板３３の上方に移動させる。カメラ５１は白基準板３３の上面を撮像して白基準データを取得する。白基準データはカメラ５１から制御部４０のシェーディング補正部４３に送信され、シェーディング補正部４３に記憶される。
【００４５】
ステップＳ１０による初期設定が完了すると、作業者は被写体である巻物２を、載置台３上に配置された支持部材９上に、巻物２の軸心がＹ方向に沿うように置く。次に作業者は巻物２の本体部２１を（−Ｘ）方向に転がして巻物２の表面２２を載置台３上に配置された支持部材９上に巻物２の一部である展開部２４を展開させて、表面２２を上方に向けて露出させる（ステップＳ２０、載置工程）。この載置工程では支持部材９上であって、撮像装置１によって撮像可能な範囲である撮像領域内に巻物２の表面２２が展開される。
【００４６】
巻物２が絵巻物である場合は、撮像すべき撮像対象部である複数の絵柄２３が、表面２２の長手方向に沿って所定の間隔を空けて形成されている。上記ステップＳ２０（載置工程）において巻物２が絵巻物である場合は、図６に示すように作業者は１以上の絵柄２３（例えば４つの絵柄２３）を含む寸法だけ、巻物２の表面２２を展開させるように本体部２１が転がす。換言すれば、作業者は１以上の絵柄２３が完全に露出するように絵柄２３の単位で巻物２の一部である展開部２４を支持部材９上に展開させて、表面２２を上方に向けて露出させる。
【００４７】
また、表面２２のＸ方向における両端などにそれぞれ錘６が作業者により置かれて、展開部２４が支持部材９上で位置ずれしないように固定される。錘６は前記両端に限らず展開部２４内の絵柄２３以外の余白部分など撮像対象領域を除いて置かれれば良い。
【００４８】
制御部４０のモータ制御部４５が撮像機構５のモータ６５を駆動して、図６に示すようにカメラ５１および照明部５３を巻物２の表面２２の上方において一体的に（＋Ｘ）方向に向けて移動させる。カメラ５１は（＋Ｘ）方向に移動しつつ表面２２を撮像して絵柄２３などの画像データを取得する（ステップＳ３０、撮像工程）。
【００４９】
撮像された画像データはカメラ５１から制御部４０のシェーディング補正部４３に送信される。シェーディング補正部４３では画像データをシェーディング補正し、画像取得部４１に補正後の画像データを送信する。画像データを受信した画像取得部４１は画像データを記憶する。
【００５０】
作業者は、画像データを取得すべき巻物２の表面２２を全て撮像したか否かを判断する（ステップＳ４０）。作業者が全て撮像したと判断した場合（ＹＥＳの場合）、撮像動作を終了する。作業者が全て撮像していないと判断した場合（ＮＯの場合）、次のステップＳ６０に進む。
【００５１】
作業者は錘６を展開部２４上から取り除いた後、移動機構８に設けられた巻取り部８３のロール軸９３を図１において反時計回りに回転させて、支持部材９をロール軸９３に巻き取る。ロール軸９３に支持部材９が巻き取られると、図８に示すように載置面３２上の支持部材９が（＋Ｘ）方向に移動するとともに、巻出し部８１から支持部材９が巻き出される（ステップＳ５０、移動工程）。
【００５２】
移動工程において、支持部材９の移動に伴い巻物２の展開部２４も（＋Ｘ）方向に移動する。この移動に合わせて、作業者は巻物２の本体部２１のＸ方向における位置を維持した状態で図７に示すように本体部２１を半時計周りに回転させて、次回の撮像工程で撮像すべき巻物２の新たな表面２２（展開部２４）を支持部材９上に巻き出し展開させる。また、作業者は撮像工程にて撮像された巻物２の表面２２（展開部２４）を、巻物２の軸心と平行な軸心周りにその端から巻き取って巻取り体２５を形成する。なお、巻取り体２５の軸心は棒状の軸体であっても良いし、仮想の軸心で実体が無くても良い。
【００５３】
移動工程において載置工程と同様に、巻物２が絵巻物である場合は、作業者は１以上の絵柄２３が完全に露出するように絵柄２３の単位で巻物２の一部である展開部２４を支持部材９に展開させて、表面２２を上方に向けて露出させる。なお、移動工程における一連の動作は複数の作業者によって実行されても良い。
【００５４】
移動工程の最後に錘６を展開部２４上に置いた後、ステップＳ４０に戻り、図８に示すように移動工程において新たに展開された巻物２の表面２２に対して撮像工程が実行される。
【００５５】
以降は、ステップＳ５０において作業者が画像データを取得すべき巻物２の表面２２を全て撮像したと判断するまで、ステップＳ４０（撮像工程）からステップＳ６０（移動工程）までの動作が繰り返し実行される。
【００５６】
上述の撮像動作では、作業者は支持部材９に対して（＋Ｘ）方向に移動させるための力を付与するが、巻物２の展開部２４に対してはＸ方向に沿った力を直接、付与しない。作業者は本体部２１を転がす力や巻取り体２５を転がす力を被写体である巻物２に対して付与するのみである。
【００５７】
すなわち、作業者は撮像すべき巻物２の撮像範囲（展開部２４）を撮像装置１が撮像できる撮像領域内に移動させるために、展開部２４をその伸張方向（Ｘ方向）に沿って引っ張るような張力を展開部２４に付与する必要がない。また、巻物２は上述の撮像動作において、載置台３の載置面２２などと擦れることがない。この結果、巻物２を損傷することを防止するための作業者への負担が軽減され、作業効率が向上する。
【００５８】
上述の実施形態は、次のように変形実施しても良い。すなわち、作業空間が十分に広い場合は、作業者は撮像工程にて撮像された巻物２の表面２２（展開部２４）を、巻取り体２５を形成するように巻き取らなくても良い。この場合、展開部２４を支持部材９上に展開させておくか、または、支持部材９外に展開させておけば良い。なお、支持部材９上に展開させておく場合は巻物２の長さと同等以上の長さだけ支持部材９を伸長させておく必要がある。
【００５９】
上述の初期設定（ステップ１０）と載置工程（ステップ２０）を実行する順序を逆にしても良い。すなわち、載置工程後に、カメラ５１を（＋Ｘ）方向に移動させつつ、初期設定を行い、その後、カメラ５１の移動を継続しながら撮像工程（ステップＳ３０）に移行する動作順序でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の撮像装置および撮像方法は、例えば、巻物など文化財をデジタル化して保存するデジタルアーカイブ事業などに利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１      撮像装置
２      巻物
３      載置台
５      撮像機構
８      移動機構
９      支持部材
２１    本体
２２    表面
２３    絵柄
２４    展開部
２５    巻取り体
３２    載置面
５１    カメラ
５２    第１駆動機構
５３    照明部
５４    第２駆動機構
８１    巻出し部
８３    巻取り部
【図１】
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【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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