(57)【要約】【課題】  カメラの視野を広くとりつつ、装置全体を小型化する。【解決手段】  同一平面上で互いに平行な３軸Ａ，Ｂ，Ｃを定義し、画素配列軸Ａに沿った受光素子１１とレンズ１２を有するラインセンサカメラ１０と、長手方向軸Ｃに沿った線状光源３２を有する照明装置３０を用意する。被写体配置軸Ｂに位置する被写体２０（板状の撮像対象物２５の一部を構成する線状領域）に、拡散板からなる光導出面３３を介して線状光源３２からの光を照射し、透過光をカメラ１０でモニタする。光導出面３３の両端には、内側面が反射面を構成する一対の反射板３４，３５を設け、線状光源３２からの光の一部が反射光として被写体２０に照射されるようにする。比較的短い線状光源３２を用いても、反射板３４，３５からの反射光を利用することにより、カメラ１０の視野範囲内に存在する被写体２０の全域を照明することができる。【選択図】  図１
2005167652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラインセンサカメラを用いて、被写体を撮像する際に用いる照明装置であって、
被写体を照明するための線状光源と、
前記線状光源を収容し、前記線状光源からの照明光を外部へ導き出す細長い光導出面を有する装置筐体と、
前記装置筐体の、前記光導出面の両端位置に取り付けられ、内側に反射面を有する一対の反射板と、
を備えることを特徴とするラインセンサカメラ用照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
反射板が、線状光源の長手方向軸に対して垂直になるように配置されていることを特徴とするラインセンサカメラ用照明装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の照明装置において、
反射板が、線状光源からラインセンサカメラに直接入射する光を遮らない位置および向きに配置されていることを特徴とするラインセンサカメラ用照明装置。
【請求項４】
請求項２に記載の照明装置において、
所定の基準平面上に光が照射されるように、一対の反射板の端辺を前記基準平面に接触させた状態で、前記照明装置全体を前記基準平面上に載置した場合に、線状光源からの光が前記基準平面に斜め方向から照射されるように、前記端辺が斜辺をなすことを特徴とするラインセンサカメラ用照明装置。
【請求項５】
所定の画素配列軸に沿って配列された複数の受光画素と、これら受光画素に光を導くレンズと、を有するラインセンサカメラと、
前記画素配列軸に対して平行な長手方向軸を有する線状光源と、
前記線状光源の両端付近に、前記線状光源の長手方向軸に対して垂直になるように配置され、前記線状光源もしくはその筐体に取り付けられ、内側に反射面を有する一対の反射板と、
を備え、
線状形状をなす特定の被写体を、前記画素配列軸と前記長手方向軸とを含む平面における前記ラインセンサカメラと前記線状光源との間の特定位置に配置した場合に、前記線状光源からの光で前記特定の被写体を照明した状態で、前記特定の被写体を撮像する機能を有することを特徴とするラインセンサカメラを用いた画像入力装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像入力装置において、
特定の被写体の長さをＸ、一対の反射板の間隔をＹ、ラインセンサカメラのレンズの中心と前記特定の被写体との距離をＤ１、前記特定の被写体と反射板の取付位置との距離をＤ２としたときに、前記反射板の長さＬが、
Ｌ≧（Ｄ１＋Ｄ２）−Ｄ１・（Ｙ／Ｘ）
なる条件を満たすように設定されていることを特徴とするラインセンサカメラを用いた画像入力装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像入力装置において、
Ｌ＝（Ｄ１＋Ｄ２）−Ｄ１・（Ｙ／Ｘ）なる設定がなされていることを特徴とするラインセンサカメラを用いた画像入力装置。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれかに記載の画像入力装置において、
線状光源から被写体に直接および反射板を介して間接的に光を照射することにより、前記被写体上に得られる光の強度分布を示す強度分布情報を格納した強度分布情報格納部と、
ラインセンサカメラから得られる前記被写体の画像データを、前記強度分布情報に基づいて補正するシェーディング補正部と、
を更に備えることを特徴とするラインセンサカメラを用いた画像入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラインセンサカメラ用照明装置およびラインセンサカメラを用いた画像入力装置に関し、特に、ラインセンサカメラによって線状の被写体を撮像する際に、当該被写体を線状光源を用いて照明する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラインセンサカメラは、線状の被写体を撮像する手段として広く利用されている。また、面状の被写体の場合は、これを所定の搬送方向に移動させながらラインセンサカメラによる撮像を行うことにより、二次元画像データを得ることが可能になる。このため、ラインセンサカメラは、一次元もしくは二次元の画像入力装置に広く利用されている。
【０００３】
一般に、ラインセンサカメラによる撮像を行う場合、撮像対象となる被写体上の線状領域を照明する必要がある。このような線状領域を照明するためには、通常、直管ランプなどの線状光源が利用される。現在、可視光線をはじめとして、赤外線、遠赤外線、紫外線などを発する様々な光源が利用されており、また、反射板を利用して、照明光を所望の領域に導く手法も用いられている。たとえば、下記の特許文献１には、直管ランプを光源として用い、その長手方向に照射光を導くための構造が開示されている。
【特許文献１】特開平７−２５４３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、ラインセンサカメラ用照明装置は、細長い線状領域を照明する必要があり、そのために直管ランプなどの線状光源が用いられている。そのため、ラインセンサカメラの視野を広く確保するためには、それに見合うだけの長さをもった線状光源を用意する必要がある。このように、長い線状光源を用いるようにすると、これを収容するための筐体もそれだけ大きいものを用意せざるを得なくなり、結果的に、照明装置全体の大型化が避けられなくなる。
【０００５】
そこで本発明は、ラインセンサカメラの視野を広くとりつつ、装置全体を小型化することが可能なラインセンサカメラ用照明装置を提供することを目的とし、また、そのような照明装置およびラインセンサカメラを組み込んだ画像入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
(1)   本発明の第１の態様は、ラインセンサカメラを用いて被写体を撮像する際に用いるラインセンサカメラ用照明装置において、
被写体を照明するための線状光源と、
この線状光源を収容し、線状光源からの照明光を外部へ導き出す細長い光導出面を有する装置筐体と、
この装置筐体の、光導出面の両端位置に取り付けられ、内側に反射面を有する一対の反射板と、
を設けるようにしたものである。
【０００７】
(2)   本発明の第２の態様は、上述の第１の態様に係るラインセンサカメラ用照明装置において、
一対の反射板を、線状光源の長手方向軸に対して垂直になるように配置するようにしたものである。
【０００８】
(3)   本発明の第３の態様は、上述の第１または第２の態様に係るラインセンサカメラ用照明装置において、
一対の反射板を、線状光源からラインセンサカメラに直接入射する光を遮らない位置および向きに配置するようにしたものである。
【０００９】
(4)   本発明の第４の態様は、上述の第２の態様に係るラインセンサカメラ用照明装置において、
所定の基準平面上に光が照射されるように、一対の反射板の端辺を基準平面に接触させた状態で、照明装置全体を基準平面上に載置した場合に、線状光源からの光が基準平面に斜め方向から照射されるように、端辺が斜辺をなすように構成したものである。
【００１０】
(5)   本発明の第５の態様は、ラインセンサカメラを用いた画像入力装置において、
所定の画素配列軸に沿って配列された複数の受光画素と、これら受光画素に光を導くレンズと、を有するラインセンサカメラと、
画素配列軸に対して平行な長手方向軸を有する線状光源と、
線状光源の両端付近に、線状光源の長手方向軸に対して垂直になるように配置され、線状光源もしくはその筐体に取り付けられ、内側に反射面を有する一対の反射板と、
を設け、
線状形状をなす特定の被写体を、画素配列軸と長手方向軸とを含む平面におけるラインセンサカメラと線状光源との間の特定位置に配置した場合に、線状光源からの光でこの特定の被写体を照明した状態で、この特定の被写体を撮像する機能を果たせるようにしたものである。
【００１１】
(6)   本発明の第６の態様は、上述の第５の態様に係るラインセンサカメラを用いた画像入力装置において、
特定の被写体の長さをＸ、一対の反射板の間隔をＹ、ラインセンサカメラのレンズの中心と特定の被写体との距離をＤ１、特定の被写体と反射板の取付位置との距離をＤ２としたときに、一対の反射板の長さＬが、
Ｌ≧（Ｄ１＋Ｄ２）−Ｄ１・（Ｙ／Ｘ）
なる条件を満たすように設定したものである。
【００１２】
(7)   本発明の第７の態様は、上述の第６の態様に係るラインセンサカメラを用いた画像入力装置において、
Ｌ＝（Ｄ１＋Ｄ２）−Ｄ１・（Ｙ／Ｘ）なる設定を行うようにしたものである。
【００１３】
(8)   本発明の第８の態様は、上述の第５〜第７の態様に係るラインセンサカメラを用いた画像入力装置において、
線状光源から被写体に直接および反射板を介して間接的に光を照射することにより、被写体上に得られる光の強度分布を示す強度分布情報を格納した強度分布情報格納部と、
ラインセンサカメラから得られる被写体の画像データを、この強度分布情報に基づいて補正するシェーディング補正部と、
を更に設けるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るラインセンサカメラ用照明装置およびラインセンサカメラを用いた画像入力装置によれば、線状光源からの光を、その両端付近に配置された一対の反射板で反射させて被写体へと導くことができるようになるため、比較的短い線状光源を用いて照明装置を構成したとしても、ラインセンサカメラの視野を十分広く確保することが可能になる。したがって、装置全体の小型化を図ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るラインセンサカメラを用いた画像入力装置の構成を示す斜視図である。この画像入力装置は、ラインセンサカメラ１０とラインセンサカメラ用照明装置３０とによって構成されており、被写体２０の像を画像データとして入力する機能を有する。
【００１６】
ラインセンサカメラ１０内には、所定の画素配列軸Ａに沿って複数の受光画素を配列してなる受光素子１１と、この受光素子１１に光を導くレンズ１２とが組み込まれている。すなわち、受光素子１１は、画素配列軸Ａに沿った一次元画素配列を有し、この一次元画素配列上に被写体２０の像をレンズ１２によって結像させることにより、被写体２０の像を一次元画像データとして入力することができる。したがって、このラインセンサカメラ１０による撮像対象となる被写体２０は、図示のように、所定の被写体配置軸Ｂに沿って伸びる線状形状をなす物体ということになる。
【００１７】
もっとも、実用上は、たとえば、板状の撮像対象物２５（図では破線で示す）を用意し、これを所定の搬送装置によって移動させながら、ラインセンサカメラ１０による撮像処理を繰り返し行うことにより、撮像対象物２５についての二次元画像を取り込むことが可能になる。ただ、ラインセンサカメラ１０による撮像対象は、常に、被写体配置軸Ｂ上に位置する線状形状をなす被写体２０であり、ラインセンサカメラ用照明装置３０による照明対象も同じ被写体２０である。このように、撮像対象物２５が板状の物体であったとしても、ラインセンサカメラ１０の撮像対象およびラインセンサカメラ用照明装置３０の照明対象は、常に、線状形状をなす被写体２０であるため、以下の説明では、撮像対象を線状形状をなす被写体２０として説明を行うが、実用上は、上述したとおり、線状形状をなす被写体２０は、本来の撮像対象物２５の一部分によって構成されることが少なくない。
【００１８】
本発明の特徴は、ラインセンサカメラ用照明装置３０の構造にある。この照明装置３０は、図示のとおり、装置筐体３１とその中に収容された線状光源３２を備えている。装置筐体３１の上面には、図示のとおり、線状光源３２からの照明光を外部へ導き出す細長い光導出面３３が形成されている。装置筐体３１自体は、不透明な材質からなる箱であるが、この光導出面３３は、透光性をもった光拡散板（もしくは、単なる透明板や、単なる開口窓でもよい）によって構成されており、線状光源３２からの光は、この光導出面３３を通って外部へと導かれる。なお、必要に応じて、装置筐体３１の内面を反射層にしておけば、線状光源３２からの光を光導出面３３から効率的に導出させることができる。
【００１９】
線状光源３２は、長手方向軸Ｃをもった細長い光源であり、被写体２０を照明するのに適した光源であれば、どのような光源を用いてもかまわない。一般的には、直管ランプをそのまま線状光源３２として用いるのが簡単であるが、線状光源３２は、必ずしも直管ランプに限定されるものではない。たとえば、複数の球形ランプを長手方向軸Ｃに沿って配置したものを線状光源３２として利用することも可能である。要するに、長手方向軸Ｃに沿った線状領域が発光源となるような光源であれば、どのような光源を線状光源３２として用いてもかまわない。
【００２０】
もちろん、線状光源３２の発光波長は、その用途に応じて適宜選択すべきものであり、可視光線、赤外線、遠赤外線、紫外線など、どのような波長であってもかまわない。また、発光の態様も、単色発光、調光下での発光、点滅発光など、どのようなものであってもかまわない。具体的には、蛍光ランプ、冷陰極ランプ、ハロゲンランプ、ネオンランプ、キセノンランプ、水銀ランプ、直管白熱ランプ、赤外線ランプ、遠赤外線ランプ、紫外線ランプ、ＬＥＤを用いたランプなどが利用可能である。なお、光導出面３３は、この線状光源３２からの光を外部に導出するためのものであるから、長手方向軸Ｃに沿った細長い形状となっている。
【００２１】
ラインセンサカメラ用照明装置３０によって被写体２０を効率的に照明し、これをラインセンサカメラ１０で効果的に撮像するためには、図示の画素配列軸Ａ、被写体配置軸Ｂ、長手方向軸Ｃの３軸が、同一平面上で互いに平行になるような幾何学的配置をとるのが好ましい。そうすれば、線状形状をなす被写体２０は、画素配列軸Ａと長手方向軸Ｃとを含む平面におけるラインセンサカメラ１０と線状光源３２との間の特定位置（被写体配置軸Ｂに沿った位置）に配置されることになり、線状光源３２からの光で被写体２０を照明した状態で、ラインセンサカメラ１０によって、被写体２０を撮像することができる。
【００２２】
なお、この例では、被写体２０の下面に照明装置３０からの光を照射し、被写体２０の上面をラインセンサカメラ１０によって撮像する形態をとっており、被写体を透過してきた照明光をモニタする透過型の撮像を行っている。このような透過型の撮像は、透光性をもった板状の撮像対象物２５の品質検査などに広く利用されている。たとえば、板状の撮像対象物２５として、紙やフィルムなどを用い、図の水平方向に搬送しながら、その全面を走査するようにすれば、各部の透過光強度をラインセンサカメラ１０で測定することにより、色ムラの発生部や、厚みの変動部などの検出が可能になる。もちろん、本発明に係るラインセンサカメラ用照明装置３０は、被写体上で反射した照明光をモニタする反射型の撮像にも利用可能であり、そのような実施形態については後述する。
【００２３】
本発明に係るラインセンサカメラ用照明装置３０の特徴は、装置筐体３１に、図示のとおり、一対の反射板３４，３５を取り付けた点にある。この一対の反射板３４，３５は、装置筐体３１の光導出面３３の両端位置（線状光源３２の両端付近の位置）に取り付けられており、それぞれ内側面が反射面となっている。そのため、光導出面３３から導出された光の一部は、この反射面で反射して、被写体２０へと向かうことになる。図１には、この反射光の光路の一部が破線で示されている。反射板３４，３５は、鏡、金属、プラスチックなど任意の材料で構成することが可能であるが、できるだけ反射率の高い反射面をもったものが好ましい。また、反射板３４，３５の外側面は、外乱光を避けるため、光を反射しない構造にするのが好ましい。反射板３４，３５の取り付けは、線状光源３２からラインセンサカメラ１０に直接入射する光を遮らない位置および向きに行うようにするのが好ましい。実用上は、反射板３４，３５が、長手方向軸Ｃに対して垂直になるように配置するとよい。なお、反射板３４，３５は、線状光源３２に直接取り付けることも可能であるが、実用上は、図示のように、装置筐体３１の外面に取り付けるのが好ましい。
【００２４】
図２(a) ，(b) ，(c) は、図１に示すラインセンサカメラ用照明装置３０の平面図、正面図、側面図である。図２(a) には、一対の反射板３４，３５が、光導出面３３の両端位置に配置されている状態が明瞭に示されており、図２(b) には、一対の反射板３４，３５が、長手方向軸Ｃに対して垂直に取り付けられている状態が明瞭に示されている。図２(c) に示すように、この実施形態の場合、反射板３４，３５は、矩形状の板であるが、その長さＬおよび幅Ｗは、被写体２０を十分に照明することができるように、ラインセンサカメラ１０および被写体２０の配置も考慮して、適宜設定するようにする。具体的には、幅Ｗは、線状光源３２の短辺方向の照射幅以上に設定すればよい（コストを低減する上では、できるだけ短い方が望ましい）。長さＬについての詳しい設定条件については、後に図を参照しながら説明する。
【００２５】
続いて、本発明に係るラインセンサカメラ用照明装置の効果を説明しよう。いま、図３の模式図に示すような、従来の一般的な照明装置３０Ａを用いた照明環境を考えてみる。ここで、受光素子１１は、ラインセンサカメラ１０に内蔵されている素子であり、レンズ１２の働きにより、ここに被写体２０の像が結像する。被写体２０には、照明装置３０Ａ内の線状光源３２Ａからの照明が照射され、その透過光が受光素子１１まで到達することになる。ここで、被写体２０の全体を受光素子１１の視野（図に破線で示す領域）に入れる場合、線状光源３２Ａとしては、少なくとも図示の長さをもったものが必要になる。当然、これを収容するための装置筐体もそれに応じた大きさをもったものが必要になり、結局、照明装置３０Ａ全体もある程度大型化せざるを得ない。特に、線状光源は、必ずしも所望の長さのものが市販されているわけではないので、最小限必要な長さを確保するためには、やむを得ず、実際に必要な長さ以上の大きな製品を代用する必要が生じることも少なくない。そうすると、照明装置３０Ａ全体は、無用に大きなサイズのものにならざるを得ない。
【００２６】
ここで、従来の照明装置３０Ａの代わりに、本発明に係る照明装置３０Ｂを用いた場合を、図４の模式図を参照しながら考えてみよう。照明装置３０Ｂには、一対の反射板３４，３５が備わっているため、図示のとおり、線状光源３２Ｂからの光の一部は、この反射板３４，３５の内側面で反射して、被写体２０に到達することになる。図に破線で示すような反射光の光路を考えれば、図示の長さをもった線状光源３２Ｂを用意すれば、被写体２０の全域を照明することが可能であることが理解できよう。原理的には、線状光源３２Ｂの長さを更に短くしても、被写体２０の全域を照明することが可能であるが、照明装置３０Ｂの全長は、一対の反射板３４，３５の間隔より短くすることはできないので、実用上は、この反射板３４，３５の間隔程度の長さをもった線状光源３２Ｂを用いるのが合理的である。被写体２０の両端近傍には、線状光源３２Ｂからの反射光により十分な照明がなされる。
【００２７】
このように、本発明に係るラインセンサカメラ用照明装置３０Ｂでは、線状光源３２Ｂからの光を、その両端付近に配置された一対の反射板３４，３５で反射させて被写体２０へと導くことができるようになるため、比較的短い線状光源を用いて照明装置を構成したとしても、ラインセンサカメラの視野を十分広く確保することが可能になり、装置全体の小型化を図ることができるようになる。
【００２８】
ところで、図１に示すようなラインセンサカメラを用いた画像入力装置を、工場における製品の不良検査などに利用する場合、ラインセンサカメラ１０およびラインセンサカメラ用照明装置３０を工場内の定位置に設置し、同一形状の撮像対象物２５（検査対象となる製品）を、特定の位置に搬送する搬送装置を設置することになる。このように、各構成要素の設置位置が固定され、常に特定の被写体についての撮像を行う測定系では、一対の反射板３４，３５の大きさの条件を理論的に定めることができる。ここでは、このような測定系における反射板３４，３５の大きさ条件について検討してみる。
【００２９】
いま、図５の模式図に示すような幾何学的な配置を考える。この模式図では、便宜上、ラインセンサカメラ１０に内蔵されているレンズ１２の中心を点Ｏで示し、線状の被写体２０を、長さＸをもった１本の線分として捉えている。もちろん、実際には、図１に示すとおり、被写体２０は細長い二次元領域を構成する対象物であるが、反射板３４，３５の大きさ条件を概算する上では、図５に示すような幾何学的な配置を前提とした検討を行っても、大きな問題は生じない。
【００３０】
さて、一対の反射板３４，３５は、図示のとおり、光導出面３３の両端に配置されており、その間隔は、光導出面３３の長さＹに等しい。ここで、反射板３４，３５の長さＬが、被写体２０の全域を照明するのに必要最低限の長さに設定されていたとすると、図に破線で示すとおり、反射板３４，３５の先端部分で反射した光が、被写体２０の両端部を通ることになる。長さＬがこれより短くなると、反射光によって被写体２０の両端部を照明することができなくなる。別言すれば、レンズ１２の中心Ｏから視野角θで被写体２０全体を望む場合、反射板３４，３５の長さＬは、最低限、図示の長さにする必要がある。
【００３１】
このように、被写体２０の長さをＸ、一対の反射板３４，３５の間隔をＹとし、更に、レンズ１２の中心Ｏと被写体２０との距離をＤ１、被写体２０と反射板の取付位置（光導出面３３の位置）との距離をＤ２とすると、長さＸの底辺をもった三角形と長さＹの底辺をもった三角形との相似条件から、
Ｄ１：（Ｄ１＋Ｄ２−Ｌ）＝Ｘ：Ｙ
なる式が得られる。この式を、Ｌについて解くと、
Ｌ＝（Ｄ１＋Ｄ２）−Ｄ１・（Ｙ／Ｘ）
なる式が求まる。結局、図５に示す幾何学的な配置条件で測定を行う系の場合、反射板３４，３５の長さＬは、
Ｌ≧（Ｄ１＋Ｄ２）−Ｄ１・（Ｙ／Ｘ）
なる条件を満たすようにすればよいことがわかる。原理的には、長さＬが、上式の条件を満足していれば、被写体２０の全域を照明することが可能になるが、実用上は、反射板３４，３５の長さを無用に長くしても、メリットはないので、
Ｌ＝（Ｄ１＋Ｄ２）−Ｄ１・（Ｙ／Ｘ）
なる条件を満たすように、長さＬを設定すればよい。
【００３２】
この図５には、画像入力装置としての付加的な構成要素、すなわち、強度分布情報格納部４０およびシェーディング補正部５０がブロック図として示されている。これらの構成要素は、被写体２０に対する照明強度の不均一性を是正する機能を果たす。既に述べたとおり、本発明に係る照明装置には、反射板が設けられており、被写体に対しては、線状光源からの直接光とともに、反射板を介した反射光が照射されることになる。したがって、被写体の一部の領域は直接光の照射を受け、別な一部の領域は反射光の照射を受け、更に別な一部の領域は直接光と反射光との双方の照射を受けることになる。このため、被写体に照射される光の強度分布は一様にならない。
【００３３】
このように、照明強度分布が一様にならないと、この画像入力装置を、製品の色ムラや厚み変動を検査する検査装置として用いる場合に支障が生じることになる。すなわち、検査対象物自体には、色ムラや厚み変動がないのにもかかわらず、照明強度分布の不均一性により、色ムラや厚み変動が誤検出されたり、逆に、本来の色ムラや厚み変動が検出できなかったりする事態が生じるおそれがある。図示の強度分布情報格納部４０およびシェーディング補正部５０は、このような問題を解消するための付加的な構成要素である。
【００３４】
まず、強度分布情報格納部４０は、線状光源から被写体に直接および反射板を介して間接的に光を照射することにより、被写体上に得られる光の強度分布を示す強度分布情報をデータとして格納する機能を有している。実際には、一様な表面をもつ試験用被写体を用意し、この試験用被写体に照明装置３０から実際に光を照射した状態で、ラインセンサカメラ１０から出力される一次元画像データを取り込み、この一次元画像データ上での光の強度分布を、強度分布情報として、強度分布情報格納部４０内に格納しておけばよい。シェーディング補正部５０は、この強度分布情報格納部４０内に格納されている強度分布情報に基づいて、ラインセンサカメラ１０から得られる実際の被写体の画像データを補正する処理を行う。このような補正は、一般にシェーディング補正と呼ばれている補正であり、シェーディング補正部５０から出力される補正後の画像データは、照明装置３０に固有の照明光強度分布の影響を排除した画像データになる。
【００３５】
以上、本発明に係るラインセンサカメラ用照明装置を、被写体を透過した照明光をモニタする透過型タイプの画像入力装置に利用した例を述べたが、最後に、被写体上で反射した照明光をモニタする反射型タイプの画像入力装置に適した照明装置の実施形態を述べておく。図６に示す照明装置３０Ｃは、このような反射型タイプの画像入力装置に適した照明装置の一例である。図１に示す照明装置３０との相違点は、一対の反射板３６，３７の形状にある。図１に示す照明装置３０には、矩形状の反射板３４，３５が設けられていたが、図６に示す照明装置３０Ｃには、台形状の反射板３６，３７が設けられている。別言すれば、反射板３６，３７の端辺３６Ｅ，３７Ｅは、いずれも斜辺をなしている。
【００３６】
このように、端辺３６Ｅ，３７Ｅが斜辺をなすような反射板３６，３７を設ける理由は、この照明装置３０Ｃを、反射型タイプの画像入力装置に利用する場合の照明形態を考慮すると容易に理解できる。図７は、図６に示す照明装置３０Ｃを用いた画像入力操作を説明する側面図である。図には、所定の基準平面１００が定義されており、照明装置３０Ｃは、この基準平面１００上に光を照射できるような位置に配置されている。図示のとおり、一対の反射板３６，３７の端辺３６Ｅ，３７Ｅを基準平面１００に接触させた状態で、照明装置３０Ｃ全体を基準平面１００上に載置した場合、線状光源からの光は、この基準平面１００に対して斜め方向から照射されるようになる。反射型タイプの画像入力装置では、この基準平面１００近傍に被写体の撮像面を配置し、斜め上方から照明を行い、その反射光を斜め上方からモニタすることになる。図に示すラインセンサカメラ１０は、この反射光を斜め方向からモニタするためのものである。
【００３７】
端辺３６Ｅ，３７Ｅが斜辺をなしていると、装置筐体３１を被写体が配置された基準平面１００に接近させても、反射板３６，３７が障害になることはないので、斜め上方から効率的な照明を行うことが可能になる。端辺３６Ｅ，３７Ｅの傾斜角度は、被写体に対して照射すべき照明光の照射角度に応じて最適な角度に決定すればよい。
【００３８】
以上、本発明を図示する実施形態に基づいて説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、この他にも種々の態様で実施可能である。たとえば、上述の実施形態では、一対の反射板を、線状光源の長手方向軸Ｃに対して垂直になるように配置しているが、反射板の向きは、必ずしも長手方向軸Ｃに対して垂直にする必要はない。たとえば、被写体に到達するまでの照明光の光路長を短くするために、若干内側に傾斜させることも可能である。また、一対の反射板の配置位置は、必ずしも光導出面３３の両端位置に正確に配置する必要はない。ただ、光導出面３３の両端と、反射板の配置位置との間が離れていると、被写体に向かう照明光の光量にロスが生じるので、実用上は、光導出面３３の両端位置に揃えて反射板を取り付けるようにするのが好ましい。また、反射板は、必ずしも照明装置３０の装置筐体３１に取り付ける必要はなく、別な方法で所定位置に配置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係るラインセンサカメラを用いた画像入力装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図(a) ，(b) ，(c) は、図１に示すラインセンサカメラ用照明装置３０の平面図、正面図、側面図である。
【図３】従来の一般的な照明装置３０Ａを用いた照明環境を示す模式図である。
【図４】本発明に係る照明装置３０Ｂを用いた照明環境を示す模式図である。
【図５】本発明に係る照明装置に用いる反射板３４，３５の長さＬを決定するための幾何学配置を示す模式図およびこれに付加する構成要素を示すブロック図である。
【図６】反射型タイプの画像入力装置に適した本発明に係る照明装置の一例を示す斜視図である。
【図７】図６に示す照明装置を用いた画像入力操作を説明する側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０…ラインセンサカメラ
１１…受光素子
１２…レンズ
２０…線状形状をした被写体（撮像対象物２５の一部）
２５…撮像対象物
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…ラインセンサカメラ用照明装置
３１…装置筐体
３２，３２Ａ，３２Ｂ…線状光源
３３…光導出面（光拡散板）
３４〜３７…反射板
３６Ｅ，３７Ｅ…反射板の端辺
４０…強度分布情報格納部
５０…シェーディング補正部
１００…基準平面（被写体の撮像面）
Ａ…画素配列軸
Ｂ…被写体配置軸
Ｃ…線状光源の長手方向軸
Ｄ１…受光素子と被写体との距離
Ｄ２…被写体と反射板取付部との距離
Ｌ…反射板の長さ
Ｏ…レンズの中心
Ｗ…反射板の幅
Ｘ…被写体の長さ
Ｙ…一対の反射板の間隔
θ…ラインセンサカメラ１０の視野角
【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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