(57)【要約】撮像装置（１０）は、被写体（１６）を撮像する撮像部（１１）と、被写体（１６）を照明して被写体（１６）に陰影を付ける照明部（１２）と、仮想照明（２０）からの照明光路（２５）を演算する演算部とを備える。さらに撮像装置（１０）は、被写体（１６）を撮像部（１１）がスキャン撮像するとき、撮像部（１１）と照明部（１２）とを第１方向に移動させる第１移動部（１４）と、撮像部（１１）および照明部（１２）の第１方向への移動に合わせて、照明部（１２）からの光を照明光路（２５）を含む平面内に移動させる第２移動部（１５）とを備える。
2017154047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像部と、
前記被写体を照明して前記被写体に陰影を付ける照明部と、
仮想照明からの照明光路を演算する演算部と、
前記被写体を前記撮像部がスキャン撮像するとき、前記撮像部と前記照明部とを第１方向に移動させる第１移動部と、
前記撮像部および前記照明部の前記第１方向への移動に合わせて、前記照明部からの光を前記照明光路を含む平面内に移動させる第２移動部と
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記第１移動部は、前記被写体を前記撮像部がスキャン撮像するとき、前記撮像部と前記照明部とを一体的に第１方向に平行移動させる、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記照明部と前記被写体との間に配置され、前記照明部からの光を偏光又は集光させる光路調整レンズと、
前記光路調整レンズを移動させて、前記照明部からの光のうち、前記照明光路を含む平面内の光路成分を調整する光路調整機構とを更に備える、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記照明部をスキャン方向と交差する方向にも移動させる第３移動部をさらに備える、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記演算部は、前記撮像部の動きに合わせて、前記仮想照明から被撮像部までの距離を演算し、
前記照明部は、前記距離に合わせて、前記照明部の照度を調整する
請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、展示時の照明状態に応じた陰影を有する被写体の画像を取得する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、光源からの光により、被写体の有する凹凸による陰影を均一に発生させた状態で、均一な陰影のある画像をラインスキャナで取得することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４３７３４９２号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、展示時の照明状態に応じた陰影を有する被写体の画像を取得することができる撮像装置を提供する。
【０００５】
本開示における撮像装置は、被写体を撮像する撮像部と、被写体を照明して被写体に陰影を付ける照明部と、仮想照明からの照明光路を演算する演算部とを備える。さらに本開示における撮像装置は、被写体を撮像部がスキャン撮像するとき、撮像部と照明部とを第１方向に移動させる第１移動部と、撮像部の移動に合わせて、照明部からの光を照明光路を含む平面内に移動させる第２移動部とを備える。
【０００６】
本開示における撮像装置は、展示時の照明状態に応じた陰影を有する被写体の画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は実施の形態１における撮像装置のブロック図である。
【図２】図２は従来の撮像装置の斜視図である。
【図３】図３は従来の撮像装置の側面図である。
【図４】図４は実際の展示状態における陰影の見え方を示す模式図である。
【図５】図５は実施の形態１における撮像装置の側面図である。
【図６】図６は実施の形態１における撮像装置での撮像動作のフローチャートである。
【図７】図７は実施の形態１における撮像装置において照明光路を含む平面内に照明部を移動させる制御を説明するための模式図である。
【図８Ａ】図８Ａは従来の撮像装置において発生する陰影の見え方を示す模式図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは実際の展示状態における陰影の見え方を示す模式図である。
【図９】図９は実施の形態２における撮像装置のブロック図である。
【図１０】図１０は実施の形態２における撮像装置を説明するための模式図である。
【図１１】図１１は実施の形態２にかかる撮像装置での撮像動作のフローチャートである。
【図１２Ａ】図１２Ａは実施の形態２における撮像装置の光路調整機構による光路調整を説明するための模式図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは実施の形態２における撮像装置の光路調整機構による光路調整を説明するための模式図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは実施の形態２における撮像装置の光路調整機構による光路調整を説明するための模式図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは実施の形態２における撮像装置の光路調整機構による光路調整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】
【０００８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００９】
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１０】
（課題）
従来の撮像装置は、図２に示すように、カメラ１１１が絵画等の被写体１１６を分割してスキャン撮像するとき、照明光源１１２から線状に拡散する光を斜めから被写体１１６に照射して、絵の具の凹凸による陰影を均一に形成している。このとき、図３に示すように、カメラ１１１と照明光源１１２との位置関係は固定されているため、絵の具の凹凸１１６ａの段差が同じであれば、被写体１１６の全面で凹凸１１６ａの陰影１１７の長さは同じになる。
【００１１】
これに対して、実際の絵画の展示では、図４に示すように、スポットライトなどの照明光源１０１で被写体１１６が照明されていることが多い。このような場合には、照明光源１０１からの光の入射角度が被写体１１６の上部と下部とでは異なるため、凹凸１１６ａの段差が同じであれば、上部の陰影１１７ａよりも下部の陰影１１７ｂの方が長くなる。
【００１２】
例えば、縦型４０号（１．０ｍ×０．８ｍ）の被写体１１６の中央を地上高１．６ｍに設置し、被写体１１６の手前１ｍ、地上高３ｍの位置にスポットライトなどの照明光源１０１を取り付けたとする。この場合、段差０．５ｍｍの凹凸１１６ａで発生する陰影の長さは、被写体１１６の上部の陰影１１７ａが約０．４５ｍｍ、下部の陰影１１７ｂが約０．９５ｍｍとなる。
【００１３】
縦型４０号の絵画に対する標準の視距離１．２ｍ（絵画横幅の１．５倍程度）での人１１８の目の分解能は約０．３５ｍｍであるため、人１１８は陰影１１７ａ，１１７ｂの長さの差異を十分に認識できる。この陰影の付き方が、絵画を印刷物又はディスプレイで表示した際に実物感を演出する一つの要因と考えられる。
【００１４】
そこで、本開示では、被写体をスキャン撮像する際、スキャン撮像時の光源からの光の位置を移動調整して展示時の照明状態を再現する撮像装置を提供する。
【００１５】
（実施の形態１）
以下、図１、図５〜図７を用いて、実施の形態１を説明する。
【００１６】
［１−１．構成］
図１に示すように、実施の形態１にかかる撮像装置１０は、撮像部１１と、照明部１２と、光路演算部１３と、第１移動部１４と、第２移動部１５とを備えている。
【００１７】
撮像部１１は、一例として、ＣＣＤラインセンサなどのカメラ１１ａと第２メモリ１１ｂとで構成され、絵画などの被写体１６（図５参照）をカメラ１１ａでスキャン撮像して、撮像データを第２メモリ１１ｂに記憶させる。
【００１８】
図５に示すように、カメラ１１ａは、例えばＵ字状のフレーム２６のスキャン方向の前端に固定され、フレーム２６のスキャン方向の後端に第２移動部１５を介して昇降可能に照明部１２が取り付けられている。フレーム２６の中央部は、第１移動部１４に連結されている。
【００１９】
撮像部１１は、例えば下向きに光軸を有する場合に、直下の被写体１６の被撮像部１６ｃをカメラ１１ａで撮像して画像とともに三次元の位置座標を取得し、取得した位置座標を第２メモリ１１ｂに記憶させる。三次元の位置座標の取得は、画像処理又はセンサ利用などで行う。
【００２０】
照明部１２は、スキャン用の照明光源であり、被写体１６の被撮像部１６ｃを含む領域を照明して、被写体１６に陰影を付ける。照明光源は、例えば、高演色性の直管蛍光灯や、高演色性の白色発光ダイオード（ＬＥＤ）を直線状に配置したラインＬＥＤ照明などである。
【００２１】
光路演算部１３は、被写体１６の展示時の照明光源である仮想照明２０からの照明光路２５を演算する。仮想照明２０は、例えば、被写体１６が絵画などの場合、実際の展示時に絵画などに向けて照明されるスポットライトなどの照明光源を意味する。通常、これらの照明光源は特定の位置に固定された状態で設置されている。仮想照明２０からの照明光路２５とは、特定の位置に固定された照明光源からの光が被写体１６の被撮像部１６ｃに向けて照明されるときの光路を意味している。
【００２２】
光路演算部１３は、ＸＹＺ軸の三次元における仮想照明２０の位置座標と、被写体１６の位置座標とを取得し、それら位置座標を第１メモリ２１に記憶させる。また、必要に応じて、光路演算部１３は、スキャン開始時の照明部１２及びカメラ１１ａのそれぞれの位置座標を予め設定し、それら位置座標も第１メモリ２１に予め記憶させておく。これら位置座標の設定又は取得は、キーボード又はマウス等の入力装置５１からコンピュータ５２を介して行う。なお、位置座標の設定又は取得は、インターネット回線網を介して外部のサーバーと接続された入力装置５１から行ってもよい。
【００２３】
光路演算部１３は、仮想照明２０の位置から被写体１６の被撮像部１６ｃを含む領域に向けての仮想の照明光路２５を演算して求める。照明光路２５は、例えば、位置座標の範囲で表すことができる。そして、照明光路２５を含む平面内に照明部１２が常に位置するように第２移動部１５が照明部１２の位置を制御する。
【００２４】
光路演算部１３は、一例として、ソフトウェアまたはファームウェアで記載されたコンピュータプログラムである。コンピュータ５２がこのコンピュータプログラムを実行する。コンピュータ５２には、表示部５３と、第１メモリ２１と、各種入力情報を入力可能な入力装置５１とが接続されている。表示部５３は、少なくともディスプレイを有して、画像などの情報をディスプレイに表示する。
【００２５】
第１移動部１４は、一例として、カメラ１１ａをスキャン方向に移動させるカメラ移動装置１４ａと、カメラ移動装置１４ａの移動を制御するカメラ位置制御装置１４ｂとで構成されている。
【００２６】
図５に示すように、カメラ移動装置１４ａは、例えば、第１ガイドレール１４ｃと、第１可動体１４ｄと、第２ガイドレール１４ｅと、第２可動体１４ｆとで構成され、Ｘ方向とＹ方向とにそれぞれ移動可能である。具体的には、第１ガイドレール１４ｃは、被写体１６の展示状態での上下方向にあたるＹ方向に延在している。第１可動体１４ｄは、フレーム２６に連結されており、モータ等の駆動により第１ガイドレール１４ｃに沿って進退移動する。つまり、カメラ移動装置１４ａは、第１ガイドレール１４ｃと、第１可動体１４ｄとにより、Ｙ方向へ移動可能である。また、第２ガイドレール１４ｅは、被写体１６の展示状態での左右方向にあたるＸ方向に延在している。第２可動体１４ｆは、第１ガイドレール１４ｃに連結されており、モータ等の駆動により第２ガイドレール１４ｅに沿って進退移動する。つまり、カメラ移動装置１４ａは、第２ガイドレール１４ｅと第２可動体１４ｆとにより、Ｘ方向へ移動可能である。
【００２７】
そして、カメラ１１ａが被写体１６をスキャン撮像するとき、カメラ位置制御装置１４ｂは、カメラ移動装置１４ａを駆動制御して、カメラ１１ａと照明部１２とを一体的にスキャン方向（第１の方向）に一定速度で平行移動させる。スキャン方向は、絵画の上下方向に限定されるものではなく、照明部１２が照明光路２５を含む平面内に存在するのであれば任意の方向でもよい。ゆえに、スキャン方向は、被写体１６の配置又は向きに応じて、上下方向、左右方向、又は、斜め方向でもよい。また、一回のスキャンで被写体１６の撮像すべき領域を全て撮像できない場合には、スキャン方向と直交する方向に所定ピッチだけ移動したのち、再度、スキャンして撮像すればよい。カメラ１１ａの移動情報（移動速度、スキャン方向（移動方向）、ピッチなどの情報）は、光路演算部１３で使用するため、第１メモリ２１に記憶させる。
【００２８】
第２移動部１５は、撮像部１１および照明部１２のスキャン方向への移動に合わせて、照明部１２からの光を照明光路２５を含む平面内に移動させるものである。第２移動部１５は、光源調整機構として機能し、一例として、照明部１２を移動させる光源移動装置１５ａと、光源移動装置１５ａの駆動を制御する光源位置制御装置１５ｂとで構成される。光源移動装置１５ａは、モータの正逆回転でネジ軸を正逆回転させて、ネジ軸に係合した部材を介して照明部１２を昇降させる昇降装置である。又は、光源移動装置１５ａは、エアシリンダなどを用いた装置でもよい。
【００２９】
そして、第１移動部１４による撮像部１１および照明部１２の移動に合わせて、光源位置制御装置１５ｂは光源移動装置１５ａを駆動制御して、照明部１２が照明光路２５を含む平面内に常に位置するように照明部１２の位置を昇降移動させる。具体的には、図５では、撮像部１１および照明部１２がＹ方向（スキャン方向）に移動するのに合わせて、光源位置制御装置１５ｂは照明部１２を徐々に下降させ、照明部１２が照明光路２５を含む平面内に常に位置するように、光源移動装置１５ａの駆動を制御する。
【００３０】
照明部１２が照明光路２５を含む平面内に常に位置するために、まず、光路演算部１３が、仮想照明２０とカメラ１１ａの位置情報（位置座標）から、被撮像部１６ｃでの照明光路２５を演算する。次に、第１移動部１４および第２移動部１５が、図７に示すように、照明部１２を、仮想照明２０と被撮像部１６ｃとで形成する三角形の照明光路２５を含む平面内に移動させる。そして、カメラ１１ａの移動とともに照明光路２５を再演算し、再演算した照明光路２５を含む平面内に照明部１２が常に位置し続けるように、光源位置制御装置１５ｂで光源移動装置１５ａの駆動を制御する。このように、照明部１２を照明光路２５を含む平面内に位置させることにより、展示用のスポットライトなどの照明光源で被写体１６が照明されているかのような状態でスキャン撮像を行うことができる。スキャン開始時の照明部１２及びカメラ１１ａのそれぞれのＸＹＺ軸における位置座標は、予め入力して設定するか、又はセンサ利用などにより自動的に取得可能となるよう設定しておく。その後、照明部１２が、光路演算部１３で求められた照明光路２５を含む平面内に常に位置するように、光源位置制御装置１５ｂで光源移動装置１５ａの駆動を制御すればよい。
【００３１】
［１−２．動作］
以下に、撮像装置１０での撮像動作について、図６に基づいて、説明する。
【００３２】
まず、入力装置５１から、展示状態の仮想照明２０と被写体１６の位置情報の入力を行う（ステップＳ１）。具体的には、入力装置５１を操作して、仮想照明２０の位置座標と、絵画などの被写体１６の被撮像部１６ｃの位置座標とを、第１メモリ２１に予め記憶させる。また、必要に応じて、スキャン開始時の照明部１２及びカメラ１１ａのそれぞれの位置座標も第１メモリ２１に予め設定しておく。
【００３３】
次いで、光路演算部１３が照明光路２５を演算する（ステップＳ２）。具体的には、光路演算部１３が、照明部１２及びカメラ１１ａの位置情報と仮想照明２０の位置情報とカメラ１１ａの移動情報に基づき、仮想照明２０から被写体１６の各被撮像部１６ｃまでの照明光路２５を含む平面の演算を行う。ここで、カメラ１１ａの移動情報としては、例えば移動速度、スキャン方向（移動方向）、ピッチなどの情報があげられる。また、仮想照明２０から被写体１６の各被撮像部１６ｃまでの照明光路２５は展示時の照明光源からの光路を意味する。そして、光路演算部１３は、演算結果を第１メモリ２１に記憶させる。
【００３４】
次いで、光源位置制御装置１５ｂが照明部１２の位置を調整する（ステップＳ３）。具体的には、光源位置制御装置１５ｂが、第１メモリ２１に記憶された各被撮像部１６ｃにおける照明光路２５の情報と、カメラ１１ａの移動情報とに基づき、各被撮像部１６ｃで照明部１２が照明光路２５を含む平面内に位置するように、照明部１２の位置を調整する。
【００３５】
この結果、スキャン撮像時のカメラ１１ａの移動中に、照明部１２は照明光路２５を含む平面内に常に位置している。そのため、カメラ１１ａは、展示用のスポットライトなどの照明光源で被写体１６が照明されているかのような状態で被写体１６のスキャン撮像を行うことができ、展示時の照明状態に応じた陰影を有する被写体の画像を取得することができる。
【００３６】
［１−３．効果等］
実施の形態１によれば、被写体１６をカメラ１１ａがスキャン撮像するとき、カメラ１１ａと照明部１２とを第１移動部１４で第１方向に平行移動させる。これと同時にカメラ１１ａの移動に合わせて、照明部１２を照明光路２５を含む平面内に第２移動部１５で移動させる。そのため、展示用のスポットライトで被写体１６が照明されているかのような状態でカメラ１１ａは被写体１６のスキャン撮像を行うことができ、展示時の照明状態に応じた陰影を有する画像を取得することができる。
【００３７】
この結果、被写体１６が絵画である場合、陰影の状態が絵画の全面で均一とならず、実際の展示状態と同様に絵画の上部と下部とで長さの異なる陰影を再現できる。これより、スキャン画像を印刷又は電子ディスプレイで表示する場合に、より実物感のある画像を得ることが可能となる。
【００３８】
なお、撮像部１１と照明部１２とは必ずしも一体でなくてもよいが、一体的にした場合、これらを移動させる駆動系が１つでいいので、装置の簡略化が可能となる。また、実施の形態１においては、第２移動部１５を用いて照明部１２を照明光路２５を含む平面内に移動させる方法について述べたが照明部１２からの光を移動させる方法はそれに限らない。例えば、反射鏡などを組み合わせて、照明部１２から被写体１６の被撮像部１６ｃに入る光の光路２２を照明光路２５と一致させるなどの方法を用いることも可能である。したがって、第２移動部１５を用いて、照明部１２からの光を、照明光路２５を含む平面内に移動させるようにすればよい。
【００３９】
（実施の形態２）
以下、図８Ａ〜図１２Ｄを用いて、実施の形態２を説明する。
【００４０】
（課題）
従来の撮像装置は、図８Ａに示すように線状照明１０２がスキャン方向に垂直な方向（撮像ラインと平行な方向）に線状に設置されている。このような撮像装置で絵画などの被写体１０６を撮像した場合、被写体１０６の凹凸１０４に対してスキャン方向のみに陰影が発生し、スキャン方向と垂直な方向、つまり線状照明の長手方向には陰影を発生させられないという問題がある。
【００４１】
実際の展示状態では、図８Ｂに示すように、被写体１０６は上方、かつ、被写体１０６の横方向の中央位置からのスポットライトなどの照明光源１０１により照射されていることが多い。この場合、被写体１０６の凹凸１０４に対して、被写体１０６の左右の縁方向のそれぞれに向かって陰影１０３が発生する。このような陰影の付き方も、印刷又はディスプレイでの表示において実物感を演出する要因となる。
【００４２】
一方で、実際の展示状態と同じ位置に撮影用の照明光源を設置すれば展示状態と同じ陰影を再現することは可能であるが、ＣＣＤラインセンサなどのカメラを用いてスキャン撮像する場合には、カメラやカメラの移動機構の影が被写体の被撮像部１６ｃに発生してしまい正常な撮影が行えないという問題がある。
【００４３】
これらを解消するのが、実施の形態２の撮像装置である。
【００４４】
［２−１．構成］
実施の形態２の撮像装置１０Ｂは、実施の形態１の撮像装置１０の構成に加え、図９及び図１０に示すように、照明部１２と被写体１６との間に配置され、照明光路２５を含む平面内での光路成分を調整する光路調整レンズ６１と、光路調整機構６２とを更に備えている。また、照明部１２は、点光源としている。
【００４５】
光路調整レンズ６１は、例えば、１枚又は複数枚のレンズで構成され、照明部１２からの光を偏光させたり、集光させたりする。
【００４６】
光路調整機構６２は、光路調整レンズ６１である複数枚のレンズのそれぞれを、モータなどの駆動装置により、ある角度だけ回転させるなどして移動させて、照明部１２からの光の光路成分を調整するものである。すなわち、光路調整機構６２は、絵画等の被写体１６の正面から見て、光路演算部１３で演算により求めた照明光路２５にすべく、照明部１２の位置と照明部１２からの光の光路２２とを、第２移動部１５と共に機械的及び光学的に補整する。このように構成することにより、被撮像部１６ｃに対する照明部１２からの光の光路２２を、展示時の照明光路２５に一致させて撮像することができる。これにより、スキャン方向に垂直な方向にも陰影を発生させることができ、スキャン画像の印刷又はディスプレイでの表示において実物感を演出することができる。
【００４７】
なお、照明部１２は、照明光源位置調整装置である第３移動部２３により、スキャン方向と交差する方向、例えば、スキャン方向と直交するＸ方向に位置調整可能に構成してもよい。位置調整は、手動で移動させてもよいし、自動で移動させる場合には、モータとネジ軸とで構成する直動装置又はエアシリンダなどを用いた装置により、直線的に進退移動させるようにすればよい。これにより、さらに、光路調整の範囲を大きくすることができる。
【００４８】
［２−２．動作］
以下に、撮像装置１０Ｂでの撮像動作について、図１１に基づいて、説明する。
【００４９】
実施の形態２は、実施の形態１のステップＳ３の後にステップＳ４が追加される。ステップＳ１〜ステップＳ３は実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。
【００５０】
ステップＳ３の後、光路調整レンズ６１と、光路調整機構６２が、照明光路２５の情報から、照明部１２からの光の光路２２の補整を行う（ステップＳ４）。以下にステップＳ４の具体的な内容を図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ，図１２Ｄを用いて説明する。ここで、照明部１２は、第３移動部２３により、スキャン方向と直交するＸ方向に位置調整可能に構成している。
【００５１】
例えば、図１２Ａは、被写体１６の正面から見て左上にカメラ１１ａが位置する場合である。このとき、光路調整機構６２は光路調整レンズ６１の屈折量を相対的に小さく調整し、かつ、照明部１２は第３移動部２３の右端に位置している。図１２Ｂは、被写体１６の正面から見て左下にカメラ１１ａが位置する場合である。このとき、光路調整機構６２は光路調整レンズ６１の屈折量を相対的に大きく設定し、かつ、照明部１２は第３移動部２３の右側やや真ん中寄りに位置している。図１２Ｃは、被写体１６の正面から見て右上にカメラ１１ａが位置する場合である。このとき、光路調整機構６２は光路調整レンズ６１の屈折量を相対的に小さく設定し、かつ、照明部１２は第３移動部２３の左端に位置している。図１２Ｄは、被写体１６の正面から見て右下にカメラ１１ａが位置する場合である。このとき、光路調整機構６２は光路調整レンズ６１の屈折量を相対的に大きく設定し、かつ、照明部１２は第３移動部２３の左側やや真ん中寄りに位置している。このように、光路調整機構６２が光路調整レンズ６１に含まれる１枚又は複数のレンズの位置を変化させることにより、光路調整レンズ６１による屈折効果を調整し、照明部１２からの光の光路２２を傾斜させて、照明光路２５と一致するように補整している。
【００５２】
［２−３．効果等］
実施の形態２によれば、第２移動部１５と第３移動部２３で照明部１２の位置を調整して、照明部１２からの光の光路２２が照明光路２５と一致するように光路調整機構６２で光路２２を補正することで、展示時の照明状態（陰影状態）をより精度良く再現することができる。よって、展示状態での陰影をより正確に撮像できるため、スキャン画像を印刷又は電子ディスプレイで表示を行った場合に、より一層、実物感のある画像を得ることが可能となる。また、光路調整機構６２の光路調整により、照明部１２を全面で一様な平行光とすれば、自然光による展示状態も再現可能となる。
【００５３】
なお、実施の形態２においても、撮像部１１と照明部１２とを一体的に第１方向に平行移動させてもよい。また、第２移動部１４を用いて照明部１２からの光を照明光路２５を含む平面内に移動させる方法について述べたが、照明部１２からの光を移動させる方法はそれに限らない。例えば、反射鏡などを組み合わせて、照明部１２から被写体１６の被撮像部１６ｃに入る光の光路２２を照明光路２５と一致させるなどの方法を用いることも可能である。
【００５４】
（その他の実施の形態）
光路演算部１３は、第１移動部１４によるカメラ１１ａの動きに合わせて、仮想照明２０から被撮像部１６ｃまでの距離を演算する一方、照明部１２は、演算により求めた仮想照明２０から被撮像部１６ｃまでの距離に合わせて、照明部１２の照度を調整するようにしてもよい。
【００５５】
このように構成すれば、実際の展示と同じ照度で撮像することが可能となる。
【００５６】
実際の展示においては、展示用の照明が絵画の上部に設置されている場合、絵画の上部は相対的に明るく、絵画の下部は相対的に暗く照明される。本実施の形態によれば、このような実際の展示状態での明るさの差異を含めて撮像することができ、より実物感のある画像を得ることが可能となる。
【００５７】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置換、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１〜２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００５８】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【００５９】
実施の形態１および２では、光路演算部１３又はカメラ位置制御装置１４ｂ又は光源位置制御装置１５ｂの一例として、コンピュータ５２で実施することができる。これらの演算部又は制御装置は、撮像装置を制御するものであれば、物理的にどのように構成してもよい。したがって、演算部又は制御装置は、コンピュータに限定されない。ただし、プログラム可能なコンピュータを用いれば、プログラムの変更により処理内容を変更できるので、演算部又は制御装置の設計の自由度を高めることができる。また、演算部又は制御装置は、ハードロジックで実現してもよい。演算部又は制御装置をハードロジックで実現すれば、処理速度の向上に有効である。演算部又は制御装置は、１つの素子で構成してもよいし、物理的に複数の素子で構成してもよい。複数の素子で構成する場合、請求の範囲に記載の各制御を別の素子で実現してもよい。この場合、それらの複数の素子で一つの演算部又は制御装置を構成すると考えることができる。また、演算部又は制御装置と別の機能を有する部材とを１つの素子で構成してもよい。
【００６０】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
【００６１】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００６２】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置換、付加、省略などを行うことができる。例えば、上記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本開示は、展示時の照明状態に応じた陰影を有する被写体の画像を取得することができる撮像装置に適用可能であり、美術品（特に油絵などの絵画）のデジタル撮像によるアーカイブ化を進めるときの撮像装置として適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０，１０Ｂ  撮像装置
１１  撮像部
１１ａ  カメラ
１１ｂ  第２メモリ
１２  照明部
１３  光路演算部
１４  第１移動部
１４ａ  カメラ移動装置
１４ｂ  カメラ位置制御装置
１４ｃ  第１ガイドレール
１４ｄ  第１可動体
１４ｅ  第２ガイドレール
１４ｆ  第２可動体
１５  第２移動部
１５ａ  光源移動装置
１５ｂ  光源位置制御装置
１６  被写体
１６ｃ  被撮像部
２０  仮想照明
２１  第１メモリ
２２  光路
２３  第３移動部
２５  照明光路
２６  フレーム
５２  コンピュータ
６１  光路調整レンズ
６２  光路調整機構
１０１，１１２  照明光源
１０２  線状照明
１０３  陰影
１０４  凹凸
１０６，１１６  被写体
１１１  カメラ
１１６ａ  凹凸
１１７，１１７ａ，１１７ｂ  陰影
１１８  人
【図１】
2017154047.tif 000003
【図２】
2017154047.tif 000004
【図３】
2017154047.tif 000005
【図４】
2017154047.tif 000006
【図５】
2017154047.tif 000007
【図６】
2017154047.tif 000008
【図７】
2017154047.tif 000009
【図８Ａ】
2017154047.tif 000010
【図８Ｂ】
2017154047.tif 000011
【図９】
2017154047.tif 000012
【図１０】
2017154047.tif 000013
【図１１】
2017154047.tif 000014
【図１２Ａ】
2017154047.tif 000015
【図１２Ｂ】
2017154047.tif 000016
【図１２Ｃ】
2017154047.tif 000017
【図１２Ｄ】
2017154047.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月15日(2017.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、展示時の照明状態に応じた陰影を有する被写体の画像を取得する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、光源からの光により、被写体の有する凹凸による陰影を均一に発生させた状態で、均一な陰影のある画像をラインスキャナで取得することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４３７３４９２号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、展示時の照明状態に応じた陰影を有する被写体の画像を取得することができる撮像装置を提供する。
【０００５】
本開示における撮像装置は、被写体を撮像する撮像部と、被写体を照明して被写体に陰影を付ける照明部と、仮想照明からの照明光路を演算する演算部とを備える。さらに本開示における撮像装置は、被写体を撮像部がスキャン撮像するとき、撮像部と照明部とを第１方向に移動させる第１移動部と、撮像部の移動に合わせて、照明部からの光を照明光路を含む平面内に移動させる第２移動部とを備える。
【０００６】
本開示における撮像装置は、展示時の照明状態に応じた陰影を有する被写体の画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は実施の形態１における撮像装置のブロック図である。
【図２】図２は従来の撮像装置の斜視図である。
【図３】図３は従来の撮像装置の側面図である。
【図４】図４は実際の展示状態における陰影の見え方を示す模式図である。
【図５】図５は実施の形態１における撮像装置の側面図である。
【図６】図６は実施の形態１における撮像装置での撮像動作のフローチャートである。
【図７】図７は実施の形態１における撮像装置において照明光路を含む平面内に照明部を移動させる制御を説明するための模式図である。
【図８Ａ】図８Ａは従来の撮像装置において発生する陰影の見え方を示す模式図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは実際の展示状態における陰影の見え方を示す模式図である。
【図９】図９は実施の形態２における撮像装置のブロック図である。
【図１０】図１０は実施の形態２における撮像装置を説明するための模式図である。
【図１１】図１１は実施の形態２にかかる撮像装置での撮像動作のフローチャートである。
【図１２Ａ】図１２Ａは実施の形態２における撮像装置の光路調整機構による光路調整を説明するための模式図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは実施の形態２における撮像装置の光路調整機構による光路調整を説明するための模式図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは実施の形態２における撮像装置の光路調整機構による光路調整を説明するための模式図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは実施の形態２における撮像装置の光路調整機構による光路調整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】
【０００８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００９】
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１０】
（課題）
従来の撮像装置は、図２に示すように、カメラ１１１が絵画等の被写体１１６を分割してスキャン撮像するとき、照明光源１１２から線状に拡散する光を斜めから被写体１１６に照射して、絵の具の凹凸による陰影を均一に形成している。このとき、図３に示すように、カメラ１１１と照明光源１１２との位置関係は固定されているため、絵の具の凹凸１１６ａの段差が同じであれば、被写体１１６の全面で凹凸１１６ａの陰影１１７の長さは同じになる。
【００１１】
これに対して、実際の絵画の展示では、図４に示すように、スポットライトなどの照明光源１０１で被写体１１６が照明されていることが多い。このような場合には、照明光源１０１からの光の入射角度が被写体１１６の上部と下部とでは異なるため、凹凸１１６ａの段差が同じであれば、上部の陰影１１７ａよりも下部の陰影１１７ｂの方が長くなる。
【００１２】
例えば、縦型４０号（１．０ｍ×０．８ｍ）の被写体１１６の中央を地上高１．６ｍに設置し、被写体１１６の手前１ｍ、地上高３ｍの位置にスポットライトなどの照明光源１０１を取り付けたとする。この場合、段差０．５ｍｍの凹凸１１６ａで発生する陰影の長さは、被写体１１６の上部の陰影１１７ａが約０．４５ｍｍ、下部の陰影１１７ｂが約０．９５ｍｍとなる。
【００１３】
縦型４０号の絵画に対する標準の視距離１．２ｍ（絵画横幅の１．５倍程度）での人１１８の目の分解能は約０．３５ｍｍであるため、人１１８は陰影１１７ａ，１１７ｂの長さの差異を十分に認識できる。この陰影の付き方が、絵画を印刷物又はディスプレイで表示した際に実物感を演出する一つの要因と考えられる。
【００１４】
そこで、本開示では、被写体をスキャン撮像する際、スキャン撮像時の光源からの光の位置を移動調整して展示時の照明状態を再現する撮像装置を提供する。
【００１５】
（実施の形態１）
以下、図１、図５〜図７を用いて、実施の形態１を説明する。
【００１６】
［１−１．構成］
図１に示すように、実施の形態１にかかる撮像装置１０は、撮像部１１と、照明部１２と、光路演算部１３と、第１移動部１４と、第２移動部１５とを備えている。
【００１７】
撮像部１１は、一例として、ＣＣＤラインセンサなどのカメラ１１ａと第２メモリ１１ｂとで構成され、絵画などの被写体１６（図５参照）をカメラ１１ａでスキャン撮像して、撮像データを第２メモリ１１ｂに記憶させる。
【００１８】
図５に示すように、カメラ１１ａは、例えばＵ字状のフレーム２６のスキャン方向の前端に固定され、フレーム２６のスキャン方向の後端に第２移動部１５を介して昇降可能に照明部１２が取り付けられている。フレーム２６の中央部は、第１移動部１４に連結されている。
【００１９】
撮像部１１は、例えば下向きに光軸を有する場合に、直下の被写体１６の被撮像部１６ｃをカメラ１１ａで撮像して画像とともに三次元の位置座標を取得し、取得した位置座標を第２メモリ１１ｂに記憶させる。三次元の位置座標の取得は、画像処理又はセンサ利用などで行う。
【００２０】
照明部１２は、スキャン用の照明光源であり、被写体１６の被撮像部１６ｃを含む領域を照明して、被写体１６に陰影を付ける。照明光源は、例えば、高演色性の直管蛍光灯や、高演色性の白色発光ダイオード（ＬＥＤ）を直線状に配置したラインＬＥＤ照明などである。
【００２１】
光路演算部１３は、被写体１６の展示時の照明光源である仮想照明２０からの照明光路２５を演算する。仮想照明２０は、例えば、被写体１６が絵画などの場合、実際の展示時に絵画などに向けて照明されるスポットライトなどの照明光源を意味する。通常、これらの照明光源は特定の位置に固定された状態で設置されている。仮想照明２０からの照明光路２５とは、特定の位置に固定された照明光源からの光が被写体１６の被撮像部１６ｃに向けて照明されるときの光路を意味している。
【００２２】
光路演算部１３は、ＸＹＺ軸の三次元における仮想照明２０の位置座標と、被写体１６の位置座標とを取得し、それら位置座標を第１メモリ２１に記憶させる。また、必要に応じて、光路演算部１３は、スキャン開始時の照明部１２及びカメラ１１ａのそれぞれの位置座標を予め設定し、それら位置座標も第１メモリ２１に予め記憶させておく。これら位置座標の設定又は取得は、キーボード又はマウス等の入力装置５１からコンピュータ５２を介して行う。なお、位置座標の設定又は取得は、インターネット回線網を介して外部のサーバーと接続された入力装置５１から行ってもよい。
【００２３】
光路演算部１３は、仮想照明２０の位置から被写体１６の被撮像部１６ｃを含む領域に向けての仮想の照明光路２５を演算して求める。照明光路２５は、例えば、位置座標の範囲で表すことができる。そして、照明光路２５を含む平面内に照明部１２が常に位置するように第２移動部１５が照明部１２の位置を制御する。
【００２４】
光路演算部１３は、一例として、ソフトウェアまたはファームウェアで記載されたコンピュータプログラムである。コンピュータ５２がこのコンピュータプログラムを実行する。コンピュータ５２には、表示部５３と、第１メモリ２１と、各種入力情報を入力可能な入力装置５１とが接続されている。表示部５３は、少なくともディスプレイを有して、画像などの情報をディスプレイに表示する。
【００２５】
第１移動部１４は、一例として、カメラ１１ａをスキャン方向に移動させるカメラ移動装置１４ａと、カメラ移動装置１４ａの移動を制御するカメラ位置制御装置１４ｂとで構成されている。
【００２６】
図５に示すように、カメラ移動装置１４ａは、例えば、第１ガイドレール１４ｃと、第１可動体１４ｄと、第２ガイドレール１４ｅと、第２可動体１４ｆとで構成され、Ｘ方向とＹ方向とにそれぞれ移動可能である。具体的には、第１ガイドレール１４ｃは、被写体１６の展示状態での上下方向にあたるＹ方向に延在している。第１可動体１４ｄは、フレーム２６に連結されており、モータ等の駆動により第１ガイドレール１４ｃに沿って進退移動する。つまり、カメラ移動装置１４ａは、第１ガイドレール１４ｃと、第１可動体１４ｄとにより、Ｙ方向へ移動可能である。また、第２ガイドレール１４ｅは、被写体１６の展示状態での左右方向にあたるＸ方向に延在している。第２可動体１４ｆは、第１ガイドレール１４ｃに連結されており、モータ等の駆動により第２ガイドレール１４ｅに沿って進退移動する。つまり、カメラ移動装置１４ａは、第２ガイドレール１４ｅと第２可動体１４ｆとにより、Ｘ方向へ移動可能である。
【００２７】
そして、カメラ１１ａが被写体１６をスキャン撮像するとき、カメラ位置制御装置１４ｂは、カメラ移動装置１４ａを駆動制御して、カメラ１１ａと照明部１２とを一体的にスキャン方向（第１方向）に一定速度で平行移動させる。スキャン方向は、絵画の上下方向に限定されるものではなく、照明部１２が照明光路２５を含む平面内に存在するのであれば任意の方向でもよい。ゆえに、スキャン方向は、被写体１６の配置又は向きに応じて、上下方向、左右方向、又は、斜め方向でもよい。また、一回のスキャンで被写体１６の撮像すべき領域を全て撮像できない場合には、スキャン方向と直交する方向に所定ピッチだけ移動したのち、再度、スキャンして撮像すればよい。カメラ１１ａの移動情報（移動速度、スキャン方向（移動方向）、ピッチなどの情報）は、光路演算部１３で使用するため、第１メモリ２１に記憶させる。
【００２８】
第２移動部１５は、撮像部１１および照明部１２のスキャン方向への移動に合わせて、照明部１２からの光を照明光路２５を含む平面内に移動させるものである。第２移動部１５は、光源調整機構として機能し、一例として、照明部１２を移動させる光源移動装置１５ａと、光源移動装置１５ａの駆動を制御する光源位置制御装置１５ｂとで構成される。光源移動装置１５ａは、モータの正逆回転でネジ軸を正逆回転させて、ネジ軸に係合した部材を介して照明部１２を昇降させる昇降装置である。又は、光源移動装置１５ａは、エアシリンダなどを用いた装置でもよい。
【００２９】
そして、第１移動部１４による撮像部１１および照明部１２の移動に合わせて、光源位置制御装置１５ｂは光源移動装置１５ａを駆動制御して、照明部１２が照明光路２５を含む平面内に常に位置するように照明部１２の位置を昇降移動させる。具体的には、図５では、撮像部１１および照明部１２がＹ方向（スキャン方向）に移動するのに合わせて、光源位置制御装置１５ｂは照明部１２を徐々に下降させ、照明部１２が照明光路２５を含む平面内に常に位置するように、光源移動装置１５ａの駆動を制御する。
【００３０】
照明部１２が照明光路２５を含む平面内に常に位置するために、まず、光路演算部１３が、仮想照明２０とカメラ１１ａの位置情報（位置座標）から、被撮像部１６ｃでの照明光路２５を演算する。次に、第１移動部１４および第２移動部１５が、図７に示すように、照明部１２を、仮想照明２０と被撮像部１６ｃとで形成する三角形の照明光路２５を含む平面内に移動させる。そして、カメラ１１ａの移動とともに照明光路２５を再演算し、再演算した照明光路２５を含む平面内に照明部１２が常に位置し続けるように、光源位置制御装置１５ｂで光源移動装置１５ａの駆動を制御する。このように、照明部１２を照明光路２５を含む平面内に位置させることにより、展示用のスポットライトなどの照明光源で被写体１６が照明されているかのような状態でスキャン撮像を行うことができる。スキャン開始時の照明部１２及びカメラ１１ａのそれぞれのＸＹＺ軸における位置座標は、予め入力して設定するか、又はセンサ利用などにより自動的に取得可能となるよう設定しておく。その後、照明部１２が、光路演算部１３で求められた照明光路２５を含む平面内に常に位置するように、光源位置制御装置１５ｂで光源移動装置１５ａの駆動を制御すればよい。
【００３１】
［１−２．動作］
以下に、撮像装置１０での撮像動作について、図６に基づいて、説明する。
【００３２】
まず、入力装置５１から、展示状態の仮想照明２０と被写体１６の位置情報の入力を行う（ステップＳ１）。具体的には、入力装置５１を操作して、仮想照明２０の位置座標と、絵画などの被写体１６の被撮像部１６ｃの位置座標とを、第１メモリ２１に予め記憶させる。また、必要に応じて、スキャン開始時の照明部１２及びカメラ１１ａのそれぞれの位置座標も第１メモリ２１に予め設定しておく。
【００３３】
次いで、光路演算部１３が照明光路２５を演算する（ステップＳ２）。具体的には、光路演算部１３が、照明部１２及びカメラ１１ａの位置情報と仮想照明２０の位置情報とカメラ１１ａの移動情報に基づき、仮想照明２０から被写体１６の各被撮像部１６ｃまでの照明光路２５を含む平面の演算を行う。ここで、カメラ１１ａの移動情報としては、例えば移動速度、スキャン方向（移動方向）、ピッチなどの情報があげられる。また、仮想照明２０から被写体１６の各被撮像部１６ｃまでの照明光路２５は展示時の照明光源からの光路を意味する。そして、光路演算部１３は、演算結果を第１メモリ２１に記憶させる。
【００３４】
次いで、光源位置制御装置１５ｂが照明部１２の位置を調整する（ステップＳ３）。具体的には、光源位置制御装置１５ｂが、第１メモリ２１に記憶された各被撮像部１６ｃにおける照明光路２５の情報と、カメラ１１ａの移動情報とに基づき、各被撮像部１６ｃで照明部１２が照明光路２５を含む平面内に位置するように、照明部１２の位置を調整する。
【００３５】
この結果、スキャン撮像時のカメラ１１ａの移動中に、照明部１２は照明光路２５を含む平面内に常に位置している。そのため、カメラ１１ａは、展示用のスポットライトなどの照明光源で被写体１６が照明されているかのような状態で被写体１６のスキャン撮像を行うことができ、展示時の照明状態に応じた陰影を有する被写体の画像を取得することができる。
【００３６】
［１−３．効果等］
実施の形態１によれば、被写体１６をカメラ１１ａがスキャン撮像するとき、カメラ１１ａと照明部１２とを第１移動部１４で第１方向に平行移動させる。これと同時にカメラ１１ａの移動に合わせて、照明部１２を照明光路２５を含む平面内に第２移動部１５で移動させる。そのため、展示用のスポットライトで被写体１６が照明されているかのような状態でカメラ１１ａは被写体１６のスキャン撮像を行うことができ、展示時の照明状態に応じた陰影を有する画像を取得することができる。
【００３７】
この結果、被写体１６が絵画である場合、陰影の状態が絵画の全面で均一とならず、実際の展示状態と同様に絵画の上部と下部とで長さの異なる陰影を再現できる。これより、スキャン画像を印刷又は電子ディスプレイで表示する場合に、より実物感のある画像を得ることが可能となる。
【００３８】
なお、撮像部１１と照明部１２とは必ずしも一体でなくてもよいが、一体的にした場合、これらを移動させる駆動系が１つでいいので、装置の簡略化が可能となる。また、実施の形態１においては、第２移動部１５を用いて照明部１２を照明光路２５を含む平面内に移動させる方法について述べたが照明部１２からの光を移動させる方法はそれに限らない。例えば、反射鏡などを組み合わせて、照明部１２から被写体１６の被撮像部１６ｃに入る光の光路２２を照明光路２５と一致させるなどの方法を用いることも可能である。したがって、第２移動部１５を用いて、照明部１２からの光を、照明光路２５を含む平面内に移動させるようにすればよい。
【００３９】
（実施の形態２）
以下、図８Ａ〜図１２Ｄを用いて、実施の形態２を説明する。
【００４０】
（課題）
従来の撮像装置は、図８Ａに示すように線状照明１０２がスキャン方向に垂直な方向（撮像ラインと平行な方向）に線状に設置されている。このような撮像装置で絵画などの被写体１０６を撮像した場合、被写体１０６の凹凸１０４に対してスキャン方向のみに陰影が発生し、スキャン方向と垂直な方向、つまり線状照明の長手方向には陰影を発生させられないという問題がある。
【００４１】
実際の展示状態では、図８Ｂに示すように、被写体１０６は上方、かつ、被写体１０６の横方向の中央位置からのスポットライトなどの照明光源１０１により照射されていることが多い。この場合、被写体１０６の凹凸１０４に対して、被写体１０６の左右の縁方向のそれぞれに向かって陰影１０３が発生する。このような陰影の付き方も、印刷又はディスプレイでの表示において実物感を演出する要因となる。
【００４２】
一方で、実際の展示状態と同じ位置に撮影用の照明光源を設置すれば展示状態と同じ陰影を再現することは可能であるが、ＣＣＤラインセンサなどのカメラを用いてスキャン撮像する場合には、カメラやカメラの移動機構の影が被写体の被撮像部１６ｃに発生してしまい正常な撮影が行えないという問題がある。
【００４３】
これらを解消するのが、実施の形態２の撮像装置である。
【００４４】
［２−１．構成］
実施の形態２の撮像装置１０Ｂは、実施の形態１の撮像装置１０の構成に加え、図９及び図１０に示すように、照明部１２と被写体１６との間に配置され、照明光路２５を含む平面内での光路成分を調整する光路調整レンズ６１と、光路調整機構６２とを更に備えている。また、照明部１２は、点光源としている。
【００４５】
光路調整レンズ６１は、例えば、１枚又は複数枚のレンズで構成され、照明部１２からの光を偏光させたり、集光させたりする。
【００４６】
光路調整機構６２は、光路調整レンズ６１である複数枚のレンズのそれぞれを、モータなどの駆動装置により、ある角度だけ回転させるなどして移動させて、照明部１２からの光の光路成分を調整するものである。すなわち、光路調整機構６２は、絵画等の被写体１６の正面から見て、光路演算部１３で演算により求めた照明光路２５にすべく、照明部１２の位置と照明部１２からの光の光路２２とを、第２移動部１５と共に機械的及び光学的に補整する。このように構成することにより、被撮像部１６ｃに対する照明部１２からの光の光路２２を、展示時の照明光路２５に一致させて撮像することができる。これにより、スキャン方向に垂直な方向にも陰影を発生させることができ、スキャン画像の印刷又はディスプレイでの表示において実物感を演出することができる。
【００４７】
なお、照明部１２は、照明光源位置調整装置である第３移動部２３により、スキャン方向と交差する方向、例えば、スキャン方向と直交するＸ方向に位置調整可能に構成してもよい。位置調整は、手動で移動させてもよいし、自動で移動させる場合には、モータとネジ軸とで構成する直動装置又はエアシリンダなどを用いた装置により、直線的に進退移動させるようにすればよい。これにより、さらに、光路調整の範囲を大きくすることができる。
【００４８】
［２−２．動作］
以下に、撮像装置１０Ｂでの撮像動作について、図１１に基づいて、説明する。
【００４９】
実施の形態２は、実施の形態１のステップＳ３の後にステップＳ４が追加される。ステップＳ１〜ステップＳ３は実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。
【００５０】
ステップＳ３の後、光路調整レンズ６１と、光路調整機構６２が、照明光路２５の情報から、照明部１２からの光の光路２２の補整を行う（ステップＳ４）。以下にステップＳ４の具体的な内容を図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ，図１２Ｄを用いて説明する。ここで、照明部１２は、第３移動部２３により、スキャン方向と直交するＸ方向に位置調整可能に構成している。
【００５１】
例えば、図１２Ａは、被写体１６の正面から見て左上にカメラ１１ａが位置する場合である。このとき、光路調整機構６２は光路調整レンズ６１の屈折量を相対的に小さく調整し、かつ、照明部１２は第３移動部２３の右端に位置している。図１２Ｂは、被写体１６の正面から見て左下にカメラ１１ａが位置する場合である。このとき、光路調整機構６２は光路調整レンズ６１の屈折量を相対的に大きく設定し、かつ、照明部１２は第３移動部２３の右側やや真ん中寄りに位置している。図１２Ｃは、被写体１６の正面から見て右上にカメラ１１ａが位置する場合である。このとき、光路調整機構６２は光路調整レンズ６１の屈折量を相対的に小さく設定し、かつ、照明部１２は第３移動部２３の左端に位置している。図１２Ｄは、被写体１６の正面から見て右下にカメラ１１ａが位置する場合である。このとき、光路調整機構６２は光路調整レンズ６１の屈折量を相対的に大きく設定し、かつ、照明部１２は第３移動部２３の左側やや真ん中寄りに位置している。このように、光路調整機構６２が光路調整レンズ６１に含まれる１枚又は複数のレンズの位置を変化させることにより、光路調整レンズ６１による屈折効果を調整し、照明部１２からの光の光路２２を傾斜させて、照明光路２５と一致するように補整している。
【００５２】
［２−３．効果等］
実施の形態２によれば、第２移動部１５と第３移動部２３で照明部１２の位置を調整して、照明部１２からの光の光路２２が照明光路２５と一致するように光路調整機構６２で光路２２を補正することで、展示時の照明状態（陰影状態）をより精度良く再現することができる。よって、展示状態での陰影をより正確に撮像できるため、スキャン画像を印刷又は電子ディスプレイで表示を行った場合に、より一層、実物感のある画像を得ることが可能となる。また、光路調整機構６２の光路調整により、照明部１２を全面で一様な平行光とすれば、自然光による展示状態も再現可能となる。
【００５３】
なお、実施の形態２においても、撮像部１１と照明部１２とを一体的に第１方向に平行移動させてもよい。また、第２移動部１５を用いて照明部１２からの光を照明光路２５を含む平面内に移動させる方法について述べたが、照明部１２からの光を移動させる方法はそれに限らない。例えば、反射鏡などを組み合わせて、照明部１２から被写体１６の被撮像部１６ｃに入る光の光路２２を照明光路２５と一致させるなどの方法を用いることも可能である。
【００５４】
（その他の実施の形態）
光路演算部１３は、第１移動部１４によるカメラ１１ａの動きに合わせて、仮想照明２０から被撮像部１６ｃまでの距離を演算する一方、照明部１２は、演算により求めた仮想照明２０から被撮像部１６ｃまでの距離に合わせて、照明部１２の照度を調整するようにしてもよい。
【００５５】
このように構成すれば、実際の展示と同じ照度で撮像することが可能となる。
【００５６】
実際の展示においては、展示用の照明が絵画の上部に設置されている場合、絵画の上部は相対的に明るく、絵画の下部は相対的に暗く照明される。本実施の形態によれば、このような実際の展示状態での明るさの差異を含めて撮像することができ、より実物感のある画像を得ることが可能となる。
【００５７】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置換、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１〜２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００５８】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【００５９】
実施の形態１および２では、光路演算部１３又はカメラ位置制御装置１４ｂ又は光源位置制御装置１５ｂの一例として、コンピュータ５２で実施することができる。これらの演算部又は制御装置は、撮像装置を制御するものであれば、物理的にどのように構成してもよい。したがって、演算部又は制御装置は、コンピュータに限定されない。ただし、プログラム可能なコンピュータを用いれば、プログラムの変更により処理内容を変更できるので、演算部又は制御装置の設計の自由度を高めることができる。また、演算部又は制御装置は、ハードロジックで実現してもよい。演算部又は制御装置をハードロジックで実現すれば、処理速度の向上に有効である。演算部又は制御装置は、１つの素子で構成してもよいし、物理的に複数の素子で構成してもよい。複数の素子で構成する場合、請求の範囲に記載の各制御を別の素子で実現してもよい。この場合、それらの複数の素子で一つの演算部又は制御装置を構成すると考えることができる。また、演算部又は制御装置と別の機能を有する部材とを１つの素子で構成してもよい。
【００６０】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
【００６１】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００６２】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置換、付加、省略などを行うことができる。例えば、上記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本開示は、展示時の照明状態に応じた陰影を有する被写体の画像を取得することができる撮像装置に適用可能であり、美術品（特に油絵などの絵画）のデジタル撮像によるアーカイブ化を進めるときの撮像装置として適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０，１０Ｂ    撮像装置
１１    撮像部
１１ａ    カメラ
１１ｂ    第２メモリ
１２    照明部
１３    光路演算部
１４    第１移動部
１４ａ    カメラ移動装置
１４ｂ    カメラ位置制御装置
１４ｃ    第１ガイドレール
１４ｄ    第１可動体
１４ｅ    第２ガイドレール
１４ｆ    第２可動体
１５    第２移動部
１５ａ    光源移動装置
１５ｂ    光源位置制御装置
１６    被写体
１６ｃ    被撮像部
２０    仮想照明
２１    第１メモリ
２２    光路
２３    第３移動部
２５    照明光路
２６    フレーム
５２    コンピュータ
６１    光路調整レンズ
６２    光路調整機構
１０１，１１２    照明光源
１０２    線状照明
１０３    陰影
１０４    凹凸
１０６，１１６    被写体
１１１    カメラ
１１６ａ    凹凸
１１７，１１７ａ，１１７ｂ    陰影
１１８    人
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像部と、
前記被写体を照明して前記被写体に陰影を付ける照明部と、
仮想照明からの照明光路を演算する演算部と、
前記被写体を前記撮像部がスキャン撮像するとき、前記撮像部と前記照明部とを第１方向に移動させる第１移動部と、
前記撮像部および前記照明部の前記第１方向への移動に合わせて、前記照明部からの光を前記照明光路を含む平面内に移動させる第２移動部と
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記第１移動部は、前記被写体を前記撮像部がスキャン撮像するとき、前記撮像部と前記照明部とを一体的に第１方向に平行移動させる、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記照明部と前記被写体との間に配置され、前記照明部からの光を偏光又は集光させる光路調整レンズと、
前記光路調整レンズを移動させて、前記照明部からの光のうち、前記照明光路を含む平面内の光路成分を調整する光路調整機構とを更に備える、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記照明部を前記第１方向と交差する方向にも移動させる第３移動部をさらに備える、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記演算部は、前記撮像部の動きに合わせて、前記仮想照明から被撮像部までの距離を演算し、
前記照明部は、前記距離に合わせて、前記照明部の照度を調整する
請求項１に記載の撮像装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2017154047.tif 000019
【図２】
2017154047.tif 000020
【図３】
2017154047.tif 000021
【図４】
2017154047.tif 000022
【図５】
2017154047.tif 000023
【図６】
2017154047.tif 000024
【図７】
2017154047.tif 000025
【図８Ａ】
2017154047.tif 000026
【図８Ｂ】
2017154047.tif 000027
【図９】
2017154047.tif 000028
【図１０】
2017154047.tif 000029
【図１１】
2017154047.tif 000030
【図１２Ａ】
2017154047.tif 000031
【図１２Ｂ】
2017154047.tif 000032
【図１２Ｃ】
2017154047.tif 000033
【図１２Ｄ】
2017154047.tif 000034
【国際調査報告】
2017154047.tif 000035
2017154047.tif 000036
2017154047.tif 000037