(57)【要約】【課題】額縁に入った状態の絵画やお椀などの凹面形状物の凹面底部を良好に走査読み取りすることができる走査装置を提供する。【解決手段】走査装置は被走査物を載置可能な透光テーブル２と、透光テーブル２の下方から照明して被走査物の走査読み取りを行う走査ヘッド４とを備える。走査ヘッド４には、平面物を走査する際に好適な透光テーブル２の高さ近傍を照明するための第１の照明手段１０ａと、凹面形状物１などを走査する際に好適な透光テーブル２の所定上方位置を照明する第２の照明手段１０ｂとを備える。凹面形状物１を走査する場合は、凹面形状物１を透光テーブル２上に伏せて配置し、前記第２の証明手段１０ｂにより凹面底部を照明して走査読み取りを行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹面形状物の凹面底部に形成された画像を読み取ることが可能な走査装置であって、
前記凹面底部を下側に伏せた状態で載置可能な透光テーブルと、
前記透光テーブルの下方から前記テーブル表面位置に向かって投光する第１の照明手段と、
前記透光テーブルの下方から前記凹面形状物の凹面底部に向かって投光する第２の照明手段と、
前記照明手段により照明された凹面形状物を走査して読み取りする走査読取手段と、を備えた走査装置。
【請求項２】
前記第２の照明手段を選択的に点灯または消灯することが可能である請求項１に記載の走査装置。
【請求項３】
前記第２の照明手段が、透光テーブル上方の高さ３ｃｍから３０ｃｍの範囲に向かって投光するように設定された請求項１または２に記載の走査装置。
【請求項４】
凹面形状物の凹面底部に形成された画像を読み取る走査装置であって、
前記凹面底部を下側に伏せた状態で載置可能な透光テーブルと、
前記透光テーブルの下方から上方に投光する照明手段と、
前記照明手段の投光方向を透光テーブルの高さ位置から凹面形状物の凹面底部の高さ位置まで変更することが可能な投光方向変更手段と、
前記照明手段により照明された凹面形状物を走査して読み取りする走査読取手段と、を備えた走査装置。
【請求項５】
前記凹面形状物が、額縁に収納された絵画類、お椀や皿などの器類または壷類や土器類である請求項１ないし４のいずれかに記載の走査装置。
【請求項６】
前記透光テーブル上に対して所定距離だけ昇降可能な基準板手段を備えた請求項１ないし５のいずれかに記載の走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、額縁に入った絵画、お皿やお椀などの器類、壷類や土器類等の凹んだ面に形成された画像を走査読み取りすることが可能な走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大型の地図や図面などを走査して読み取るための大型平面式の走査装置が公知である。（例えば特許文献１を参照。）  また前記従来の走査装置を改良して人間などの立体物を読み取り、ポスターなどに出力することが行われている。（例えば非特許文献１を参照。）
【０００３】
一般的なデジタルカメラでは二次元撮像素子の解像度向上に限界があり、ライン撮像素子を用いた走査方式の方がより容易に高解像度を達成できるため、このような走査装置により立体物を撮像する要求が生じている。例えば上記のような立体物の一つとして、比較的厚みのある縁部を有する額縁に収納された状態で絵画を撮像する場合、またお皿・お椀等の器類または土器類等の底部を撮像する場合があり、これらの画像を学術的または美術的な目的で高解像度に収得したいという要求がある。以後、前記額縁に収納された状態の絵画やお皿・お椀などの器類、土器類など凹面状に凹んだ面を備えた立体物を凹面形状物と総称する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２１６９５８号公報
【０００５】
【非特許文献１】
２００２年１０月１８日付け朝日新聞朝刊第１３面
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記平面走査装置では一般的に平面形状物の原稿を想定しており、その照明は透光テーブルの表面位置を照らすように設計されている。例えば、図４に示す従来の走査装置の構造では、原稿を載置した透光テーブル１００のテーブル表面高さ位置Ａを照明するように光源１０１および反射板１０２が設定されている。すなわち反射板１０２により集光された光束の略中心軸が前記表面位置Ａに向かうように設計されて、照明の集光位置としてはテーブル表面高さ位置Ａが最適な位置になる。
【０００７】
このような走査装置で立体物を撮像する場合、例えば透光テーブル１００から離れた位置Ｂに走査対象物があるとすると、適切な照明量や照度分布を確保することができないので、適正な画像データを得ることができないという問題がある。この問題は上記平面式走査装置を用いて前記凹面形状物の底部を走査読取する場合はさらに顕著になる。すなわち人間等の立体物の撮像であれば装置外部から入射する照明光も利用できるが、透光テーブル１００上に伏せて凹面形状物を配置した場合、その内部には外部からの照明が届かないためである。従って、凹面形状物の凹面内側は透光テーブルの下面から投光される照明だけで撮像することになるが、従来の照明手段では透光テーブル１００から離間した位置にある凹面底部の撮像には適していなかった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、額縁に収納された状態の絵画やお皿・お椀等の器類、または壷類や土器類等の凹面形状物における凹面底部を適切に走査読取することが可能な走査装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、前記走査装置では、シェーディング補正のための白基準板を透光テーブルの高さと同等な位置に設けていた。このため、前記凹面形状物を走査する場合には有効なシェーディング補正ができなかった。
【００１０】
従って本発明では、透光テーブルよりも高い位置を走査する時にでも最適なシェーディング補正を行なうことが可能な走査装置を提供することを第２の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、凹面形状物の凹面底部に形成された画像を読み取ることが可能な走査装置であって、前記凹面底部を下側に伏せた状態で載置可能な透光テーブルと、前記透光テーブルの下方から前記テーブル表面位置に向かって投光する第１の照明手段と、前記透光テーブルの下方から前記凹面形状物の凹面底部に向かって投光する第２の照明手段と、前記照明手段により照明された凹面形状物を走査して読み取りする走査読取手段と、を備える。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１の走査装置であって、前記第２の照明手段を選択的に点灯または消灯するようにした。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２の走査装置であって、前記第２の照明手段が、透光テーブル上方の高さ３ｃｍから３０ｃｍの範囲に向かって投光するように設定されている。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、凹面形状物の凹面底部に形成された画像を読み取る走査装置であって、前記凹面底部を下側に伏せた状態で載置可能な透光テーブルと、前記透光テーブルの下方から上方に投光する照明手段と、前記照明手段の投光方向を透光テーブルの高さ位置から凹面形状物の凹面底部の高さ位置まで変更することが可能な投光方向変更手段と、前記照明手段により照明された凹面形状物を走査して読み取りする走査読取手段と、を備える。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかの走査装置であって、前記凹面形状物が、額縁に収納された絵画類、お椀や皿などの器類または壷類や土器類である。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかの走査装置であって、前記透光テーブル上に対して所定距離だけ昇降可能な基準板手段を備える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る走査装置を図面に基づいて説明する。図１は走査装置を側面から見た断面概要図である。
【００１８】
図１に示すように、この走査装置は、凹面形状物１を伏せて載置可能な透光テーブル２を上面に備えた筐体３と、筐体内部において走査移動可能な走査ヘッド４とを備える。
【００１９】
以下の説明では凹面形状物１としては額縁に収納された状態の絵画を想定する。すなわち凹面形状物１は図に示すように突出した額縁部１ａと、額縁部１ａよりも内部奥側に配置された絵画部１ｂとからなる。この凹面形状物１は、例えば前記額縁部１ａに傷がつかないように保護されながら透光テーブル２上に伏せて配置される。
【００２０】
筐体３はその上面にガラス部材等で構成される透光テーブル２を備えた箱形状体であり、前記走査ヘッド４が走査移動可能な空間を備える。また筐体３内には走査装置を制御するための図示しない制御装置などの電装部等を収納する。
【００２１】
走査ヘッド４は、被走査物を照明するための照明手段１０と、被走査物からの反射光を集光する光学手段１１と、集光した光を受光する受光手段１２と、からなる。
【００２２】
照明手段１０は、前記透光テーブル２と平行な平面内において走査ヘッド４の走査方向（図１の左右方向）と直交する方向（図１の紙面垂直方向）に沿って延設された複数の蛍光灯１３と、この蛍光灯１３から照射される光を集光および反射して所定の方向に導光する複数の反射手段１４とのセットで構成される。この例では反射手段３２は一部が開放された円弧状もしくは放物面形状をした筒状体等から構成され、内部が鏡面仕上げされた部材である。
【００２３】
前記蛍光灯１３と反射手段１４とからなる照明手段１０は、前記透光テーブル２の高さ近傍を照明する第１照明手段１０ａと、透光テーブル２よりも上方位置を最適に照明する第２照明手段１０ｂとで区分される。この例では、中央に配置された２組の照明手段を第１の照明手段１０ａとし、その両側に配置された２組の照明手段を第２の照明手段１０ｂとする。
【００２４】
第１の照明手段１０ａは従来装置と同様に透光テーブル２上を最適に照明するように反射手段１４の形状等が定められている。また第２の照明手段１０ｂは、透光テーブル２の上方５ｃｍないし３０ｃｍ上方を最適に照明するように反射手段１４の形状等が定められている。第１および第２の照明手段１０ａ、１０ｂは各々図示しない制御手段により点灯制御され、特に第２の照明手段１０ｂは第１の照明手段１０ａに対して独立して点灯または照明制御されるように構成されている。
【００２５】
照明手段１０により照明され、凹面形状部１により反射した反射光は図示しないスリット手段などを介して光学手段１１に集光される。この光学手段１１は、所望の位置に焦点合わせすることが可能なレンズ群から構成されており、前記反射光を受光手段１２に結像するように作用する。なお光学手段１１は、この実施の形態のように凹面形状物を含む立体物を撮像する場合には、焦点深度を深く設定できるものが好ましい。
【００２６】
受光手段１２は、図１の紙面方向に沿って設けられたラインセンサーであり、例えばＲＧＢの３波長成分を同時に走査読み取りすることが可能な３ラインＣＣＤ素子で構成される。この受光手段１２は必要により、例えば大サイズの読み取りが必要な場合は、複数のラインＣＣＤ素子が組み合わされて使用される。
【００２７】
前記照明手段１０、光学手段１１ならびに受光手段１２は、図示しない移動機構により走査ヘッド４として一体的に図１の左右方向に走査移動するように構成されている。
【００２８】
次に前記走査装置の基準板手段２０について説明する。図２は基準板手段２０の概略を説明するための側面概要図である。
【００２９】
図において、基準板手段２０は前記透光テーブル２の一端側に設けられており、図２の紙面垂直な方向に沿って延設された白基準板２１と、白基準板２１を上下動させる上下移動手段２２とからなる。
【００３０】
前記上下移動手段２２は、前記白基準板２１を支持して上下移動可能なアーム２３と、アーム２３をラック＆ピニオンなどの駆動機構を介して上下動させるモータ２４とからなる。これにより前記白基準板２１の高さを前記透光テーブル２の表面に当接した位置からテーブル表面から高さ５ｃｍないし３０ｃｍ程度まで昇降可能にすることができる。
【００３１】
次に、前記走査装置の動作について説明する。まずオペレータにより凹面形状物１が透光テーブル２上に伏せて載置される。次に凹面形状物１の絵画部１ｂの高さ位置に合わせて、基準板手段２０が昇降する。そして高さ位置が調整された白基準板２１を走査ヘッド４で読み取ってシェーディング補正を行う。
【００３２】
なお白基準板２１の高さ調整については、オペレータが凹面形状物１の絵画部１ｂまでの高さを実測して制御装置から入力指示するようにしてもよいし、もしくは自動的に絵画部１ｂまでの高さを測定するようにしてもよい。後者の場合、例えば、走査ヘッド４で絵画部１ｂの読み取りを行い、光学手段１１のオートフォーカス制御量に基づいて絵画部１ｂの高さを演算するようにしてもよい。
【００３３】
シェーディング補正が終了すれば、実際の走査を行う。すなわち、第２の照明手段１０ｂを点灯しながら、走査ヘッド４により走査読み取りを行う。なお、第１の照明手段１０ａについては、光学系の設計に応じて点灯または消灯いずれをとってもよい。
【００３４】
一方地図や図面などの通常の平面物を走査読み取りする場合は、第２の照明手段１０ｂを消灯し、第１の照明手段１０ａを点灯して走査読み取りを行えばよい。またこの場合のシェーディング補正については、白基準板２１を透光テーブル２に当接した状態で行えばよい。
【００３５】
以上説明したように、本発明に係る走査装置では、額縁に入った絵画や器類などのように、透光テーブルから奥行きのある面を外部から遮光した状態で走査する場合でも、最適な照明条件で走査することができる。
【００３６】
［その他の実施の形態］
上記実施の形態では、第１及び第２の照明手段１０ａ、１０ｂを個別に設けるようにしているが、一体化するようにしてもよい。図３はこの別の実施の形態に係る走査ヘッド４の概要を示す側面概要図である。
【００３７】
図３において、走査ヘッド４は、照明手段３０を備える。この照明手段３０は蛍光灯３１と、反射手段３２を備える。反射手段３２は一部が開放された円弧状もしくは放物面形状をした筒状体であって、内部が鏡面仕上げされた部材である。この反射手段３０により蛍光灯３１の投射する光を所定の方向に導光する。
【００３８】
この実施の形態では、反射手段３２は回転駆動手段３３によって蛍光灯３１を中心にして回転駆動するように構成されている。例えば反射手段３２の軸端に回転ギアを固定しておいて、所定のモータにより回動させるようにすればよい。
【００３９】
これにより照明手段３０の投光方向（集光方向）を透光テーブル面位置から所定上方位置まで任意に変更することができる。従って、走査読み取りをする被走査物が平面物であるか立体物であるかに合わせて最適照明位置を変更でき、さらに好ましくは凹面形状物の凹面の高さに合わせて照明光源３０の最適照明位置を変更することができる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１ないし３に記載の発明によれば、第１の照明手段に加えてさらに第２の照明手段を備えているので凹面形状物を透光ガラス上に伏せて配置しても最適な照明状態で読み取ることができる。
【００４１】
請求項４に記載の発明によれば、照明手段の投光方向を変更することができるので、平面形状物から凹面形状物まで同一の光源を用いて最適な照明状態で読み取ることができる。
【００４２】
請求項５に記載の発明によれば、凹面形状物として額縁に収納された絵画類、お椀や皿などの器類または土器類を読み取ることができる。
【００４３】
請求項６に記載の発明によれば、透光テーブル上の所定距離上方の位置で基準板を用いたシェーディング補正をすることができるので、立体物の高さ位置に合った補正をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る走査装置の一例を示す側面概要図である。
【図２】基準板手段の一例を示す側面概要図である。
【図３】別の実施の形態における走査装置の一例を示す側面概要図である。
【図４】従来の走査装置を示す側面概要図である。
【符号の説明】
１      凹面形状物
２      透光テーブル
４      走査ヘッド
１０    照明手段
１０ａ  第１の照明手段
１０ｂ  第２の照明手段
２０    基準板手段
２１    白基準板
２２    上下動手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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