(57)【要約】【課題】被写体の形状，模様等を等倍で精度良く記録することが容易な電子拓本用撮像装置を提供する。【解決手段】被写体５に対して近接して配置され被写体５に対して照明光を発光する複数の発光素子２ｂと照明光の被写体５からの反射光を受光する複数の受光素子２ａとを有し発光素子２ｂと受光素子２ａとが交互に平板状基体３１の上に配列形成された撮像用シート２と、撮像用シート２から読み出された被写体５の撮像画像データを受け取り信号処理する制御部とを備える。好適には、平板状基体３１が可撓性シートで構成され、撮像用シート２を湾曲させて被写体５に近接させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に対して近接して配置され該被写体に対して照明光を発光する複数の発光素子と該照明光の前記被写体からの反射光を受光する複数の受光素子とを有し該発光素子と該受光素子とが交互に平板状基体の上に配列形成された撮像用シートと、該撮像用シートから読み出された前記被写体の撮像画像データを受け取り信号処理する制御部とを備えることを特徴とする電子拓本用撮像装置。
【請求項２】
前記受光素子は、赤色光を受光して光電荷を発生させる第１光電変換層と、緑色光を受光して光電荷を発生させる第２光電変換層と、青色光を受光して光電荷を発生させる第３光電変換膜を積層した構成を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子拓本用撮像装置。
【請求項３】
前記平板状基体が可撓性シートで構成され、前記撮像用シートを湾曲させて前記被写体に近接させることができることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子拓本用撮像装置。
【請求項４】
前記可撓性シートは、前記撮像用シートを前記被写体の外周に密着させて近接させることができる可撓性を有することを特徴とする請求項３に記載の電子拓本用撮像装置。
【請求項５】
前記撮像用シートの撮像面に前記被写体の上下左右のいずれかを示すマークまたは前記被写体の大きさを示すスケールが設けられ該マークまたはスケールが前記被写体と一緒に撮像される構成としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子拓本用撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を忠実に等倍で撮像することが可能な電子拓本用撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
古来より、石碑や土器などの表面の凹凸を写しとる拓本は、文化財の調査などにも使用される重要な技法である。しかし、調査対象物に墨などを塗らなければならないため、調査対象物を汚損するという問題がある。
【０００３】
そこで、従来は、下記特許文献１記載の様に、調査対象物にレーザ光を当てて調査対象物の凹凸形状を認識し、認識結果を記憶する技術が開発されてきている。また、下記特許文献２記載のスキャナ付き液晶ディスプレイでは、対象物をスキャナで撮像し、撮像画像を液晶ディスプレイに表示することとしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７―２７０１４２号公報
【特許文献２】特開２００１―７７９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
古来から存在する拓本の技法は、調査対象物に凹凸が存在しないと、調査対象物を写しとることができないという問題がある。また、凹凸がないと、特許文献１記載の従来技術では調査対象物の表面の模様等を精度良く認識することができないという問題がある。更に、特許文献２記載の従来技術のスキャナで曲面形状の調査対象物を読み撮っても、調査対象物の形状を等倍で記録することが困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、対象物の形状，模様等を等倍で精度良く記録することが容易な電子拓本用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】
【０００７】
本発明の電子拓本用撮像装置は、被写体に対して密着または近接して配置され該被写体に対して照明光を発光する複数の発光素子と該照明光の前記被写体からの反射光を受光する複数の受光素子とを有し該発光素子と該受光素子とが交互に平板状基体の上に配列形成された撮像用シートと、該撮像用シートから読み出された前記被写体の撮像画像データを受け取り信号処理する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の電子拓本用撮像装置の前記受光素子は、赤色光を受光して光電荷を発生させる第１光電変換層と、緑色光を受光して光電荷を発生させる第２光電変換層と、青色光を受光して光電荷を発生させる第３光電変換膜を積層した構成を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の電子拓本用撮像装置は、前記平板状基体が可撓性シートで構成され、前記撮像用シートを湾曲させて前記被写体に近接させることができることを特徴とする。
【００１０】
本発明の電子拓本用撮像装置の前記可撓性シートは、前記撮像用シートを前記被写体の外周に密着させて近接させることができる可撓性を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の電子拓本用撮像装置は、前記撮像用シートの撮像面に前記被写体の上下左右のいずれかを示すマークまたは前記被写体の大きさを示すスケールが設けられ該マークまたはスケールが前記被写体と一緒に撮像される構成としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被写体の形状，模様等を等倍で精度良く記録することが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る電子拓本用撮像装置の全体図である。本実施形態の電子拓本用撮像装置１は、平板形状をしている撮像用シート２と、この撮像用シート２にケーブル３を介して接続される制御装置４とを備える。
【００１５】
撮像用シート２の撮像面（センサ面）側には、後述する様に、多数の発光素子と受光素子とが交互に配列形成されており、撮像用シート２で撮像して得られた被写体の画像信号がケーブル３を介して制御装置４に取り込まれ、ここで画像処理される。制御装置４には、画像処理を行う信号処理回路やメモリ等が内蔵される共にモニタ装置４ａが設けられている。
【００１６】
この電子拓本用撮像装置１の撮像用シート２は、多数の発光素子，受光素子を形成する基板としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の様な材料で製造した可撓性フィルムを用いているため、図１（ｂ）（ｃ）に示す様に、半円筒形や円筒形に容易に変形することができる。このため、調査対象物の外周面の模様等を記録しようとした場合、図１（ｄ）に示す様に、調査対象物（図示の例では瓶）５の周りに撮像用シート２を丸め、対象物に密着または近接させて撮像を実行すれば、調査対象物５の等倍の撮像画像が得られる。
【００１７】
図２は、電子拓本用撮像装置１の機能ブロック図である。本実施形態の電子拓本用撮像装置は、撮像用シート２と、この撮像用シート２の受光素子群２ａから出力された画像データをアナログ信号処理する相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）１１と、ＣＤＳ１１から出力されるアナログの画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１２と、撮像用シート２の発光素子群２ｂに発光制御信号を出力する発光制御部１３と、発光制御部１３及び受光素子群２ａに駆動タイミング信号を出力するタイミングジェネレータ１４と、この電子拓本用撮像装置の全体を統括制御するＣＰＵ１５とを備える。
【００１８】
本実施形態の電子拓本用撮像装置１は、更に、Ａ／Ｄ変換回路１２の出力画像データを取り込む画像入力コントローラ１６と、画像データを処理する画像処理回路１７と、画像データをＪＰＥＧ形式等に圧縮する圧縮処理回路１８と、画像データをビデオ信号にしてモニタ装置４ａに表示させるビデオエンコーダ１９と、ＡＥ（自動露出）及びＡＷＢ（自動ホワイトバランス）検出回路２１と、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２２と、フレームメモリ（ＶＲＡＭ）２３と、外部の記録メディア２４に画像データを格納するメディアコントローラ２５とを備え、これらとＣＰＵ１５とは、バス２６を介して相互に接続されている。
【００１９】
また、電子拓本用撮像装置には電源回路２６と着脱可能なバッテリ２７とが搭載されており、電源スイッチ２６ａが投入されると、電子拓本用撮像装置１の各構成回路に電力が供給される。
【００２０】
ＣＰＵ１５には、制御装置４に設けられた図示しない撮影スイッチ（シャッタボタン）に応動する２段レリーズスイッチＳＷ１，ＳＷ２が接続されており、ユーザが撮影スイッチを半押ししてＳＷ１が投入されると、ＡＥ＆ＡＷＢ検出回路２１の検出結果に応じてＣＰＵ１５が発光素子群２ｂの発光量や電子シャッタ速度等を決定し、撮影スイッチが全押しされてＳＷ２が投入されると、タイミングジェネレータ１４を介して発光素子群２ｂの発光制御が行われると共に受光素子群２ａからの撮像画像データの読み出しが行われる。
【００２１】
この撮像画像データは、ＣＤＳ１１，Ａ／Ｄ変換回路１２を通して画像入力コントローラ１６からＶＲＡＭ２３に取り込まれ、画像信号処理回路１７がこの画像データに対して各種画像処理を行い、撮像画像データをモニタ４ａに表示したり、ＪＰＥＧ形式などに圧縮された画像データを記録メディア２４に格納する。
【００２２】
図３は、撮像用シート２の撮像面（センサ面）に交互に配列形成された受光素子２ａと発光素子２ｂの配列図の一例を示す図である。
【００２３】
図３（ａ）では、受光素子列２ａと発光素子列２ｂとが交互に形成されており、図３（ｂ）では、受光素子群２ａと発光素子群２ｂとが夫々市松配列されている。図３（ｃ）では、受光素子列２ａと発光素子列２ｂとが交互に配列されると共に受光素子列２ａに対して発光素子列２ｂが１／２ピッチずらして形成されている。図３（ｄ）では、図３（ｂ）の配列に対し、奇数行が偶数行に対して１／２ピッチずらして形成されている。受光素子２ａと発光素子２ｂの配列は、交互に配列されていれば良く、図３に示す配列に限るものではない。
【００２４】
図４は、撮像用シート２の断面模式図であり、図３に示す隣接する発光素子と受光素子の断面模式図である。尚、図４で説明する撮像用シート２は、モノクロ画像撮像用である。撮像用シート２は、液晶基板のＴＦＴマトリクス製造技術や有機ＥＬ素子の製造技術等を利用して製造されるものであり、可撓性フィルム３１を基体とし、その上に遮光層３２と保護層３３を積層する。そして、保護層３３の上の受光素子対応箇所及び発光素子対応箇所に、半導体層３４を形成すると共に、その上一面をゲート絶縁膜３５で覆う。
【００２５】
ゲート絶縁膜３５の上の半導体層３４に対応する箇所にはゲート電極膜３６を形成し、その上一面を、層間絶縁層３７で覆う。半導体層３４のソースとドレインの夫々に電気的にコンタクトするために層間絶縁層３７及びゲート絶縁膜３５にコンタクトホールを開けてこのコンタクトホールをソース電極３８とドレイン電極３９で埋め、層間絶縁膜３７の上に更に層間絶縁膜４０を積層する。
【００２６】
発光素子２ｂにおいては、直下に形成されているソース電極３８に接続される画素電極膜４１を層間絶縁膜４０の上に積層し、その上に電子輸送層４２を積層し、その上に発光層４３を積層し、その上に正孔輸送層４４を積層する。
【００２７】
受光素子２ａにおいては、直下に形成されているゲート電極３９に接続される画素電極膜４６を層間絶縁膜４０の上に積層し、その上に正孔ブロッキング層４７を積層し、その上に、受光量に応じた光電荷を発生させる光電変換膜４８を積層し、その上に電子ブロッキング層４９を積層する。
【００２８】
発光素子２ｂと隣接素子との間、図示する例では受光素子２ａとの間には遮光壁５０が設けられ、この遮光壁５０，正孔輸送層４４，電子ブロッキング層４９の上一面には透明な対向電極膜（共通電極膜）５１が積層される。
【００２９】
共通電極膜５１の上には透明な保護層５２が積層され、その上に透明な被覆層５３が積層され、その上に透明な封止層５４が積層される。
【００３０】
図５は、上述した構成の電子拓本用撮像装置による被写体の撮像手順を示すフローチャートである。図２に示す電源スイッチ２６ａが投入されると（ステップＳ１）、電子拓本用撮像装置が使用可能状態になる。次に、ユーザは、撮像用シート（センサ）２の位置決めを行う（ステップＳ２）。図１（ｄ）に示す例では、被写体５の周りを囲むようにセンサ面を内側にして撮像用シート２を丸める。
【００３１】
次に、ユーザは、撮像用シート２を被写体５に密着させる（ステップＳ３）。そして、ＣＰＵ１５は、撮影スイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）を押下を待機する（ステップＳ４）。
【００３２】
ユーザが撮影スイッチを押下し、ＣＰＵ１５がレリーズスイッチＳＷ２の投入を検知した場合には、タイミングジェネレータ１４を介して発光制御部１３に発光指示が出力される。この発光指示は、図４に示す発光素子２ｂのゲート電極膜３６に印加され、ドレイン電極３９とソース電極３８とが導通する。これにより、画素電極膜４１（ゲート電極３９）と共通電極膜５１との間に所定電圧が印加され、発光層４３が発光し、被写体５が照明される（ステップＳ５）。
【００３３】
被写体５からの反射光が光電変換層４８に入射すると、光電変換層４８は受光量に応じて光電子を発生させ、この光電子は、画素電極膜４６に流れ、受光素子２ａ直下のドレイン電極３９に流れる（ステップＳ６）。
【００３４】
ＣＰＵ１５がタイミングジェネレータ１４に出力指令を発行すると、この出力指令は受光素子２ａ直下のゲート電極膜３６に印加され、光電子は半導体層３４を介してドレイン電極３９からソース電極３８に流れ、この撮像用シート２から画像データとして出力される。
【００３５】
撮像用シート２から出力された画像データは制御装置４に取り込まれ、信号処理されてモニタ４ａに再生される（ステップＳ７）。ユーザがこのモニタ４ａの映像を確認し、撮影がＯＫであると判断（ステップＳ８）した場合には、その旨を図示しない操作スイッチからＣＰＵ１５に指示する。これにより、撮影された画像データは、メディア２４に記録される（ステップＳ９）。
【００３６】
撮影がＮＧであると判断（ステップＳ８）した場合には、ユーザはその旨を図示しない操作スイッチからＣＰＵ１５に指示する。これにより、今回撮影した画像データは廃棄され、ステップＳ４に戻り、ＣＰＵ１５はレリーズスイッチの投入を待機する。
【００３７】
尚、本実施形態では、撮影した画像データの良否をユーザがその場で一々判断し、記録メディア２４への画像データの記録を行ったが、通常のデジタルカメラと同様に、撮影した画像データを無条件で一旦記録メディア２４に記録し、その後にユーザがＮＧとなる画像データを削除する構成としても良い。
【００３８】
以上述べた様に、本実施形態の電子拓本用撮像装置によれば、被写体の忠実な等倍画像を撮像することが可能となり、拓本としての画像データを容易に収集可能となる。
【００３９】
尚、図４で示した撮像用シートは、モノクロ画像撮像用であるが、カラー画像撮像用の撮像用シートを実現することも可能である。図４に示す例では、光電変換層４８を１層だけ設けたが、光電変換層４８とその上下に設けられるブロッキング層４７，４９、共通電極膜５１，画素電極膜４６の組を３組設け透明絶縁層を介して積層し、各組の光電変換層として、赤色光を検出する光電変換層、緑色光を検出する光電変換層、青色光を検出する光電変換層とする。また、画素電極膜と共通電極膜は透明電極膜とする。
【００４０】
更に、図４の受光素子２ａの直下に設けるトランジスタ（３４，３５，３６，３８，３９）として、赤色用トランジスタ，緑色用トランジスタ，青色用トランジスタの３組設け、発光素子２ｂとして、赤色，緑色，青色が混合した白色光発光素子とすることで、カラー画像の撮像が可能となる。
【００４１】
また、本実施形態では、撮像用シート２の基体となる可撓性フィルム３１としてＰＥＴを用いたが、更に可撓性能の高いシートを用いることも可能である。例えば、ハンケチの様な柔軟性の高いシートの上に発光素子と受光素子を上述した実施形態と同様に形成すれば、和紙で魚拓をとったときに得られる様な画像を電子データとして撮像することが可能となる。しかも、カラー画像撮像可能な撮像用シートを用いれば、被写体の形状や模様だけでなく、被写体の色にも忠実な画像データを得ることができる。
【００４２】
図６は、電子拓本用撮像装置の別実施形態を示す構成図である。図１（ａ）に示す実施形態では、撮像用シート２と制御装置４とをケーブル３で接続したが、図６の示す実施形態では、撮像用シート２の周辺部に一体に制御装置４を設けている。
【００４３】
図７は、撮像用シート２の別実施形態を示す図である。撮像用シート２を用いて被写体を撮像する場合、撮像した画像データからは被写体の上下を判断することができない被写体も存在する。そこで、本実施形態では、被写体の「上」を示すマーク７１をセンサ面（撮像面）に設け、被写体の画像と一緒にマーク７１が撮像される様にしている。
【００４４】
図８（ａ）（ｂ）は、撮像用シート２の更に別実施形態を示す図である。撮像用シート２の表裏（センサ面と裏面）の区別が容易でないと、無駄な撮像を行ってしまう場合がある。そこで、本実施形態では、センサ面（図８（ａ））には何もマークを設けないが、センサ裏面（図８（ｂ））に説明分を印刷しておき、ユーザが容易に表裏の判断ができる様にしている。
【００４５】
図９は、撮像用シート２の更に別実施形態を示す図である。撮像用シート２で被写体を撮像した場合、撮像用シート２に設ける画素数が多ければ、それだけモニタ画面で表示される被写体画像は大きく表示されて被写体の大きさが分からなくなってしまう。そこで、本実施形態では、撮像用シート２のセンサ面にスケール７２を印刷しておき、被写体を撮像したときこのスケール７２も一緒に撮像される様にする。これにより、被写体の大きさを画像を見ただけで容易に判断可能となる。尚、図７，図８，図９の実施形態を組み合わせた実施形態とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明に係る電子拓本用撮像装置は、被写体を忠実に撮像することができるため、古来の拓本と同様に被写体に忠実なデータを電子データとして残すことができ、学術調査等で用いるデジタルカメラとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子拓本用撮像装置の説明図である。
【図２】図１（ａ）に示す電子拓本用撮像装置の機能ブロック図である。
【図３】図１に示す撮像用シートの表面模式図であり、発光素子と受光素子の配列図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る撮像用シート（モノクロ画像撮像用）の隣接する受光素子と発光素子の断面模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る電子拓本用撮像装置を用いた撮像手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の電子拓本用撮像装置の別実施形態を示す図である。
【図７】本発明の電子拓本用撮像装置の更に別実施形態に係る撮像用シートの説明図である。
【図８】本発明の電子拓本用撮像装置の更に別実施形態に係る撮像用シートの説明図である。
【図９】本発明の電子拓本用撮像装置の更に別実施形態に係る撮像用シートの説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  電子拓本用撮像装置
２  撮像用シート
２ａ  受光素子（群）
２ｂ  発光素子（群）
３  ケーブル
４  制御装置
４ａ  モニタ画面
５  被写体
１５  ＣＰＵ
１７  画像信号処理回路
２４  記録メディア
３１  可撓性フィルム
３４  半導体層
３６  ゲート電極膜
４１，４６  画素電極膜
４３  発光層
４８  光電変換膜
【図１】
2007104088.tif 000003
【図２】
2007104088.tif 000004
【図３】
2007104088.tif 000005
【図４】
2007104088.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007104088.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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