(57)【要約】      （修正有）【課題】白黒用の受光素子で被写体のカラー画像情報を得ることができる撮像装置、および撮像方法を提供する。【解決手段】撮像装置１は、被写体１０にイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍおよびシアン光Ｌｃを時間をずらして照射する照明装置５と、白黒用の受光素子６０とを有している。受光素子６０は、イエロー光Ｌｙを照射した際に被写体１０から出射された光の強度、マゼンダ光Ｌｍを照射した際に被写体１０から出射された光の強度、シアン光Ｌｃを照射した際に被写体１０から出射された光の強度を検出する。かかる受光素子６０での検出結果は、演算部１４によって、レッド強度、グリーン強度およびブルー強度に変換される。【選択図】図２
2017038259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体にイエロー光、マゼンダ光およびシアン光を時間をずらして照射する照明装置と、
前記イエロー光を照射した際に前記被写体から出射された光の強度、前記マゼンダ光を照射した際に前記被写体から出射された光の強度、前記シアン光を照射した際に前記被写体から出射された光の強度を検出する受光素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記受光素子での検出結果に基づいて前記受光素子が受光した光のレッド強度、グリーン強度およびブルー強度を算出する演算部を有し、
前記演算部は、前記被写体に前記イエロー光を照射した際の前記受光素子での検出結果と前記被写体に前記マゼンダ光を照射した際の前記受光素子での検出結果とに基づいて前記レッド強度を算出し、前記被写体に前記マゼンダ光を照射した際の前記受光素子での検出結果と前記被写体に前記シアン光を照射した際の前記受光素子での検出結果とに基づいて前記ブルー強度を算出し、前記被写体に前記シアン光を照射した際の前記受光素子での検出結果と前記被写体に前記イエロー光を照射した際の前記受光素子での検出結果とに基づいて前記グリーン強度を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記照明装置は、前記イエロー光、前記マゼンダ光、および前記シアン光を時間をずらして照射する期間の前、および前記期間の後の少なくとも一方において白色光を前記被写体に照射することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記照明装置は、前記被写体に照射する色光を切り換える際に、白色光を前記被写体に照射することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記照明装置は、前記白色光を前記被写体に照射するにあたっては、前記イエロー光、前記マゼンダ光、および前記シアン光を同時に前記被写体に照射することを特徴とする請求項３または４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記照明装置は、前記被写体に対して照明光を面状に照射する面光源であり、
前記受光素子は、互いに交差する２方向に複数配列されて二次元イメージセンサを構成していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記照明装置は、前記被写体に対して照明光を線状に照射する線光源であり、
前記受光素子は、一方方向に複数配列されて一次元イメージセンサを構成しており、
前記一次元イメージセンサおよび前記照明光の照射領域は、前記被写体に対して、前記照射領域の延在方向に対して交差する方向に相対的に走査されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記照明装置は、前記イエロー光を出射するイエロー光源と、前記マゼンダ光を出射するマゼンダ光源と、前記シアン光を出射するシアン光源と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記照明装置は、レッド光を出射するレッド光源と、グリーン光を出射するグリーン光源と、ブルー光を出射するブルー光源と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
照明装置から被写体にイエロー光、マゼンダ光およびシアン光を時間をずらして照射し、
前記イエロー光を照射した際に前記被写体から出射された光の強度、前記マゼンダ光を照射した際に前記被写体から出射された光の強度、前記シアン光を照射した際に前記被写体から出射された光の強度を受光素子によって検出することを特徴とする撮像方法。
【請求項１１】
前記受光素子での検出結果に基づいて前記受光素子が受光した光のレッド強度、グリーン強度およびブルー強度を算出する演算工程を有し、
前記演算工程では、前記被写体に前記イエロー光を照射した際の前記受光素子での検出結果と前記被写体に前記マゼンダ光を照射した際の前記受光素子での検出結果とに基づいて前記レッド強度を算出し、前記被写体に前記マゼンダ光を照射した際の前記受光素子での検出結果と前記被写体に前記シアン光を照射した際の前記受光素子での検出結果とに基づいて前記ブルー強度を算出し、前記被写体に前記シアン光を照射した際の前記受光素子での検出結果と前記被写体に前記イエロー光を照射した際の前記受光素子での検出結果とに基づいて前記グリーン強度を算出することを特徴とする請求項１０に記載の撮像方法。
【請求項１２】
前記照明装置は、前記イエロー光、前記マゼンダ光、および前記シアン光を時間をずらして照射する期間の前、および前記期間の後の少なくとも一方において白色光を前記被写体に照射することを特徴とする請求項１０または１１に記載の撮像方法。
【請求項１３】
前記照明装置は、前記被写体に照射する色光を切り換える際に、白色光を前記被写体に照射することを特徴とする請求項１０乃至１２の何れか一項に記載の撮像方法。
【請求項１４】
前記照明装置は、前記白色光を前記被写体に照射するにあたっては、前記イエロー光、前記マゼンダ光、および前記シアン光を同時に前記被写体に照射することを特徴とする請求項１２または１３に記載の撮像方法。
【請求項１５】
前記照明装置は、前記被写体に対して照明光を面状に照射する面光源であり、
前記受光素子は、互いに交差する２方向に複数配列されて二次元イメージセンサを構成していることを特徴とする請求項１０乃至１４の何れか一項に記載の撮像方法。
【請求項１６】
前記照明装置は、前記被写体に対して照明光を線状に照射する線光源であり、
前記受光素子は、一方方向に複数配列されて一次元イメージセンサを構成しており、
前記一次元イメージセンサおよび前記照明光の照射領域は、前記被写体に対して、前記照射領域の延在方向に対して交差する方向に相対的に走査されることを特徴とする請求項１０乃至１４の何れか一項に記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体のカラー画像を撮像するための撮像装置および撮像方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
書類等の被写体を撮像する場合、被写体に白色光を照射し、被写体から出射された光をテレビカメラにより撮像する技術が提案されている（特許文献１参照）。かかる技術によって、高い分解能でカラー画像を得るには、テレビカメラに三原色用の受光素子（レッド光用の受光素子、グリーン用の受光素子、およびブルー用の受光素子）を高密度に配置する必要がある。このため、撮像装置が高価になるという問題点がある。
【０００３】
一方、被写体にレッド光、グリーン光およびブルー光を時間をずらして照射し、レッド光を照射した際に被写体から出射された光の強度、グリーン光を照射した際に被写体から出射された光の強度、ブルー光を照射した際に被写体から出射された光の強度をラインセンサに搭載した白黒用の受光素子によって検出しながら、ラインセンサを走査する技術が提案されている（特許文献２参照）。かかる技術によれば、高い分解能でカラー画像を得る場合でも、１つの受光素子が三原色に対応するため、受光素子の数が少なくてよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１８６７４１号公報
【特許文献２】特開平８−２４８５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載の撮像装置では、三原色の照明光（レッド光、グリーン光およびブルー光）が順次点灯するため、照明光が操作者の眼に入射すると、操作者が吐き気を催す等の問題がある。かかる問題は、人間の目の網膜にある錐体が三原色を各々専門に感知するように働きが分担されていることから、三原色の光が網膜に順次入射すると、錐体への刺激が強すぎるためと考えられる。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、レッド光、グリーン光およびブルー光からなる三原色の照明光を用いなくても、白黒用の受光素子で被写体のカラー画像情報を得ることができる撮像装置、および撮像方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、被写体にイエロー光、マゼンダ光およびシアン光を時間をずらして照射する照明装置と、前記イエロー光を照射した際に前記被写体から出射された光の強度、前記マゼンダ光を照射した際に前記被写体から出射された光の強度、前記シアン光を照射した際に前記被写体から出射された光の強度を検出する受光素子と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る撮像方法は、照明装置から被写体にイエロー光、マゼンダ光およびシアン光を時間をずらして照射し、前記イエロー光を照射した際に前記被写体から出射された光の強度、前記マゼンダ光を照射した際に前記被写体から出射された光の強度、前記シアン光を照射した際に前記被写体から出射された光の強度を受光素子によって検出することを特徴とする。
【０００９】
本発明では、被写体にイエロー光、マゼンダ光およびシアン光を時間をずらして照射し、各色の光を照射した際に被写体から出射された光を受光素子で検出する。ここで、イエロー、マゼンダおよびシアンは、三原色（レッド、グリーンおよびブルー）に対して補色の関係にある補色三原色であるため、受光素子で検出した結果によれば、被写体の色情報を得ることができる。従って、複数の受光素子を設けることにより、被写体のカラー画像に関する情報を得ることができる。また、イエロー、マゼンダおよびシアンは、補色三原色であるため、照明光が操作者の眼に入射した場合でも、網膜の錐体への刺激が弱い。このため、操作者が吐き気を催す等の問題を緩和することができる。
【００１０】
本発明に係る撮像装置において、前記受光素子での検出結果に基づいて前記受光素子が受光した光のレッド強度、グリーン強度およびブルー強度を算出する演算部を有し、前記演算部は、前記被写体に前記イエロー光を照射した際の前記受光素子での検出結果と前記被写体に前記マゼンダ光を照射した際の前記受光素子での検出結果とに基づいて前記レッド強度を算出し、前記被写体に前記マゼンダ光を照射した際の前記受光素子での検出結果と前記被写体に前記シアン光を照射した際の前記受光素子での検出結果とに基づいて前記ブルー強度を算出し、前記被写体に前記シアン光を照射した際の前記受光素子での検出結果と前記被写体に前記イエロー光を照射した際の前記受光素子での検出結果とに基づいて前記グリーン強度を算出することが好ましい。また、本発明に係る撮像方法は、前記受光素子での検出結果に基づいて前記受光素子が受光した光のレッド強度、グリーン強度およびブルー強度を算出する演算工程を有し、前記演算工程では、前記被写体に前記イエロー光を照射した際の前記受光素子での検出結果と前記被写体に前記マゼンダ光を照射した際の前記受光素子での検出結果とに基づいて前記レッド強度を算出し、前記被写体に前記マゼンダ光を照射した際の前記受光素子での検出結果と前記被写体に前記シアン光を照射した際の前記受光素子での検出結果とに基づいて前記ブルー強度を算出し、前記被写体に前記シアン光を照射した際の前記受光素子での検出結果と前記被写体に前記イエロー光を照射した際の前記受光素子での検出結果とに基づいて前記グリーン強度を算出することが好ましい。かかる構成によれば、被写体のカラー画像に関する情報をレッド強度、グリーン強度およびブルー強度として得ることができるので、被写体の識別や、被写体のカラー画像の再生等の際に便利である。
【００１１】
本発明において、前記照明装置は、前記イエロー光、前記マゼンダ光、および前記シアン光を時間をずらして照射する期間の前、および前記期間の後の少なくとも一方において白色光を前記被写体に照射する態様を採用してもよい。かかる構成によれば、照明光が操作者の眼に入射した場合でも、色の変化が小さいので、錐体への刺激を弱めることができる。このため、操作者が吐き気を催す等の問題を緩和することができる。
【００１２】
本発明において、前記照明装置は、前記被写体に照射する色光を切り換える際に、白色光を前記被写体に照射することが好ましい。かかる構成によれば、照明光が操作者の眼に入射した場合でも、色の変化が小さいので、錐体への刺激を弱めることができる。このため、操作者が吐き気を催す等の問題を緩和することができる。
【００１３】
本発明において、前記照明装置は、前記白色光を前記被写体に照射するにあたっては、前記イエロー光、前記マゼンダ光、および前記シアン光を同時に前記被写体に照射することが好ましい。かかる構成によれば、白色光源を別途、設ける必要がないという利点がある。
【００１４】
本発明は、前記照明装置が前記被写体に対して照明光を面状に照射する面光源であり、前記受光素子が、互いに交差する２方向に複数配列されて二次元イメージセンサを構成している場合に適用すると効果的である。照明装置が面光源である場合には特に、照明光が
漏れて操作者の眼に入射しやすいが、本発明によれば、照明光が操作者の眼に入射した場合でも、吐き気を催す等の問題を緩和することができる。
【００１５】
本発明において、前記照明装置は、前記被写体に対して照明光を線状に照射する線光源であり、前記受光素子は、一方方向に複数配列されて一次元イメージセンサを構成しており、前記一次元イメージセンサおよび前記照明光の照射領域は、前記被写体に対して、前記照射領域の延在方向に対して交差する方向に相対的に走査される態様を採用してもよい。かかる構成の場合、被写体に照射される光がイエロー光、マゼンダ光、およびシアン光に頻繁に切り換わるが、本発明によれば、照明光が操作者の眼に入射した場合でも、錐体への刺激が弱い。このため、操作者が吐き気を催す等の問題を緩和することができる。
【００１６】
本発明において、前記照明装置は、前記イエロー光を出射するイエロー光源と、前記マゼンダ光を出射するマゼンダ光源と、前記シアン光を出射するシアン光源と、を備えていることが好ましい。かかる構成によれば、照明光のスペクトル分布が変動しにくいので、被写体のカラー画像に関する情報を正確に得ることができる。
【００１７】
本発明において、前記照明装置は、レッド光を出射するレッド光源と、グリーン光を出射するグリーン光源と、ブルー光を出射するブルー光源と、を備えている構成を採用してもよい。この場合でも、レッド光源とグリーン光源とを点灯させれば、イエロー光を出射することができ、レッド光源とブルー光源とを点灯させれば、マゼンダ光を出射することができ、レッド光源とグリーン光源とを点灯させれば、シアン光を出射することができる。また、三原色（レッド、グリーンおよびブルー）に対応する光源であれば、発光強度が高い場合でも、光源の選択肢が増え、比較的安価となる可能性が高くなる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、被写体にイエロー光、マゼンダ光およびシアン光を時間をずらして照射し、各色の光を照射した際に被写体から出射された光を受光素子で検出する。ここで、イエロー、マゼンダおよびシアンは、三原色（レッド、グリーンおよびブルー）に対して補色の関係にある補色三原色であるため、受光素子で検出した結果によれば、被写体の色情報を得ることができる。従って、複数の受光素子を設けることにより、被写体のカラー画像に関する情報を得ることができる。また、イエロー、マゼンダおよびシアンは、補色三原色であるため、照明光が操作者の眼に入射した場合でも、網膜の錐体への刺激が弱い。このため、操作者が吐き気を催す等の問題を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る撮像装置の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２に係る撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施の形態３に係る撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施の形態４に係る撮像装置の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面を参照して、本発明を適用した撮像装置および撮像方法を説明する。
【００２１】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置１の説明図である。図１に示す撮像装置１では、ケース２の上面に、被写体１０が配置される配置エリア２３が設けられており、配置エリア２３には、カラー画像が撮像される面を上向きにして被写体１０が配置される。ケース２の上面には、撮像の開始等を指示するスイッチ４が設けられている。ケース２の上方には、フレームやアーム等の支持部材（図示せず）が設けられており、支持部材には、被写体１０に向けて照明光を斜め方向から出射する照明装置５と、被写体１０の上方位置において被写体１０で反射した光を受光するイメージセンサ６とが支持されている。照明装置５は、配置エリア２３に対してスイッチ４とは反対側に配置されている。従って、照明装置５は、配置エリア２３に対して操作者と反対側に配置されている。
【００２２】
本形態において、照明装置５は、被写体１０に対して照明光を面状に照射する面光源である。イメージセンサ６は、互いに交差する２方向に複数の受光素子６０が配列された二次元センサであり、カラーの二次元画像を得る。イメージセンサ６において、複数の受光素子６０は各々、光学的なカラーフィルタが設けられていない白黒用の受光素子である。
【００２３】
本形態では、図２および図３を参照して以下に説明するように、照明装置５は、被写体１０に対して、イエロー光、マゼンダ光およびシアン光を時間をずらして照射する。イメージセンサ６において、複数の受光素子６０は各々、照明装置５が被写体１０に対してイエロー光を照射した際に被写体１０で反射して被写体１０から出射された光の強度、照明装置５が被写体１０に対してマゼンダ光を照射した際に被写体１０で反射して被写体１０から出射された光の強度、および照明装置５が被写体１０に対してシアン光を照射した際に被写体１０で反射して被写体１０から出射された光の強度を検出する。
【００２４】
（撮像装置１の具体的構成例）
図２は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、本形態の撮像装置１において、照明装置５は、イエロー光Ｌｙを出射するイエロー光源５ｙと、マゼンダ光Ｌｍを出射するマゼンダ光源５ｍと、シアン光Ｌｃを出射するシアン光源５ｃとを備えている。かかる光源（イエロー光源５ｙ、マゼンダ光源５ｍ、およびシアン光源５ｃ）として、発光ダイオードやレーザ素子が用いられている。本形態において、イエロー光源５ｙ、マゼンダ光源５ｍ、およびシアン光源５ｃは各々、複数の発光ダイオードからなる。また、照明装置５は、イエロー光源５ｙ、マゼンダ光源５ｍおよびシアン光源５ｃの光路を合成する光学系５５等を有しており、イエロー光源５ｙ、マゼンダ光源５ｍおよびシアン光源５ｃから出射されるイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍおよびシアン光Ｌｃは、被写体１０の同一の領域に照射される。
【００２５】
照明装置５に対しては光源制御部１１が設けられており、光源制御部１１は、イエロー光源５ｙ、マゼンダ光源５ｍおよびシアン光源５ｃを時間をずらして順次点灯させ、被写体１０にイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍおよびシアン光Ｌｃを時間をずらして順次照射する。
【００２６】
イメージセンサ６は、被写体１０の複数の部位の各々から出射された光を受光する複数の受光素子６０（受光素子６０−１、６０−２、６０−３、・・６０−ｎ）を有しており、複数の受光素子６０によって被写体１０の二次元画像を取得する。
【００２７】
かかる受光素子６０は、照明装置５が被写体１０にイエロー光Ｌｙを照射した際に被写体１０から出射された光の強度Ｅｙを検出し、照明装置５が被写体１０にマゼンダ光Ｌｍを照射した際に被写体１０から出射された光の強度Ｅｍを検出し、照明装置５が被写体１０にシアン光Ｌｃを照射した際に被写体１０から出射された光の強度Ｅｃを検出する。かかる動作は、複数の受光素子６０−１、６０−２、６０−３、・・６０−ｎの各々において同時に行われる。
【００２８】
撮像装置１には、イメージセンサ６の検出結果をデジタル信号に変換する信号処理部１２と、信号処理部１２によって変換されたデジタル信号を記憶する記憶部１３と、記憶部１３に記憶された信号に基づいて、受光素子６０が受光した光のレッド強度Ｅｒ、グリーン強度Ｅｇおよびブルー強度Ｅｂを算出する演算部１４とが設けられている。
【００２９】
本形態において、記憶部１３に記憶されているデータは、複数の受光素子６０の各々において検出されたイエロー光Ｌｙの強度Ｅｙ、マゼンダ光Ｌｍの強度Ｅｍ、およびシアン光Ｌｃの強度Ｅｃである。かかる強度Ｅｙ、Ｅｍ、Ｅｃと、レッド強度Ｅｒ、グリーン強度Ｅｇおよびブルー強度Ｅｂは以下の関係
Ｅｒ＝Ｅｙ＋Ｅｍ
Ｅｇ＝Ｅｙ＋Ｅｃ
Ｅｂ＝Ｅｍ＋Ｅｃ
を有している。
【００３０】
従って、演算部１４は、被写体１０にイエロー光Ｌｙを照射した際の受光素子６０での検出結果（強度Ｅｙ）と被写体１０にマゼンダ光Ｌｍを照射した際の受光素子６０での検出結果（強度Ｅｍ）との加算結果に基づいてレッド強度Ｅｒを算出する。また、演算部１４は、被写体１０にマゼンダ光Ｌｍを照射した際の受光素子６０での検出結果（強度Ｅｍ）と被写体１０にシアン光Ｌｃを照射した際の受光素子６０での検出結果（強度Ｅｃ）との加算結果に基づいてブルー強度Ｅｂを算出する。また、演算部１４は、被写体１０にシアン光Ｌｃを照射した際の受光素子６０での検出結果（強度Ｅｃ）と被写体１０にイエロー光Ｌｙを照射した際の受光素子６０での検出結果との加算結果に基づいてグリーン強度Ｅｇを算出する。
【００３１】
それ故、複数の受光素子６０が被写体１０の各部位毎の色情報をイエロー光Ｌｙの強度Ｅｙ、マゼンダ光Ｌｍの強度Ｅｍ、およびシアン光Ｌｃの強度Ｅｃとして取得した後、演算工程において、演算部１４によって、被写体１０の各部位毎の色情報をレッド強度Ｅｒ、グリーン強度Ｅｇおよびブルー強度Ｅｂに変換することができる。
【００３２】
かかる演算部１４での動作、信号処理部１２および光源制御部１１での動作は、予めメモリ等（図示せず）に格納されたプログラムに基づいて、制御部１５の制御の下で実行される。
【００３３】
（動作）
図３は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置１の動作を示すタイミングチャートである。図１に示す撮像装置１において、被写体１０の二次元画像をカラー撮像するには、被写体１０を上向きにして配置エリア２３に配置する。そして、撮像の開始を指示するスイッチ４を押す。その結果、光源制御部１１は、照明装置５のイエロー光源５ｙ、マゼンダ光源５ｍおよびシアン光源５ｃを時間をずらして順次点灯させ、被写体１０にイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍおよびシアン光Ｌｃを時間をずらして順次照射する。例えば、図３に示す時間ｔ１〜時間ｔ２の期間において、照明装置５は、被写体１０にイエロー光Ｌｙを照射し、複数の受光素子６０（複数の受光素子６０−１、６０−２、６０−３、・・６０−ｎ）は各々、被写体１０の各部位から出射された光の強度Ｅｙを検出する。次に、時間ｔ３〜時間ｔ４の期間において、照明装置５が被写体１０にマゼンダ光Ｌｍを照射し、複数の受光素子６０（複数の受光素子６０−１、６０−２、６０−３、・・６０−ｎ）は各々、被写体１０の各部位から出射された光の強度Ｅｍを検出する。次に、時間ｔ５〜時間ｔ６の期間において、照明装置５が被写体１０にシアン光Ｌｃを照射し、複数の受光素子６０（複数の受光素子６０−１、６０−２、６０−３、・・６０−ｎ）は各々、被写体１０の各部位から出射された光の強度Ｅｃを検出する。
【００３４】
そして、別の被写体１０の二次元画像をカラー撮像するには、時間ｔ６と時間ｔ７との間に、被写体１０を次の被写体１０と入れ換え、時間ｔ７以降、上記の動作が繰り返し行われる。
【００３５】
なお、図３に示す動作例では、イエロー光Ｌｙを照射する期間（時間ｔ１〜時間ｔ２）、マゼンダ光Ｌｍを照射する期間（時間ｔ３〜時間ｔ４）、およびシアン光Ｌｃを照射する期間（時間ｔ５〜時間ｔ６）の各間に休止期間が設けられていたが、休止期間を設けずに、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを順次照射してもよい。
【００３６】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の撮像装置１および撮像方法では、被写体１０にイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍおよびシアン光Ｌｃを時間をずらして照射し、各色の光を照射した際に被写体１０から出射された光を受光素子６０で検出する。ここで、イエロー、マゼンダおよびシアンは、三原色（レッド、グリーンおよびブルー）に対して補色の関係にある補色三原色であるため、受光素子６０で検出した結果によれば、被写体１０の色情報を得ることができる。従って、受光素子６０を複数設けることにより、被写体１０の二次元のカラー画像に関する情報を得ることができる。それ故、撮像装置１で得た被写体１０の色情報に基づいて、表示装置において、被写体１０のカラー画像の再生を行うことができる。また、被写体１０がパスポート、ＩＤカード、免許証等である場合、撮像装置１で得た被写体１０の色情報と、予め記憶部１３に記憶させておいた色情報とを制御部１５等の判定部１５０が比較すれば、パスポート、ＩＤカード、免許証等の真偽を判定することができる。
【００３７】
また、撮像装置１で得た被写体１０を高い分解能で得る場合でも、イメージセンサ６では、白黒用の受光素子６０によってイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍおよびシアン光Ｌｃの強度Ｅｙ、Ｅｍ、Ｅｃを検出する。このため、各色の光を各々、別の受光素子で検出する場合と比較して、受光素子６０を高密度に配置できるので、被写体１０の二次元のカラー画像を高い分解能で得るのに適している。
【００３８】
また、被写体１０の色情報を得るにあたって、レッド、グリーンおよびブルーの光を用いると、レッド、グリーンおよびブルーの光が被写体１０で反射して操作者の眼に入射した際、網膜の錐体への刺激が強く、操作者が吐き気を催す等の問題がある。しかるに、本形態において照明光として用いたイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃは、補色三原色であるため、照明光が操作者の眼に入射した場合でも、網膜の錐体への刺激が弱い。このため、操作者が吐き気を催す等の問題を緩和することができる。特に本形態では、照明装置５が面光源であるため、照明光が漏れて操作者の眼に入射しやすいが、本形態によれば、照明光が操作者の眼に入射した場合でも、吐き気を催す等の問題を緩和することができる。
【００３９】
また、本形態では、演算部１４によって受光素子６０が受光した結果に基づいて、レッド強度Ｅｒ、グリーン強度Ｅｇおよびブルー強度Ｅｂを算出する演算工程を行う。このため、被写体１０のカラー画像に関する情報をレッド強度Ｅｒ、グリーン強度Ｅｇおよびブルー強度Ｅｂとして得ることができるので、被写体１０の識別や、被写体１０のカラー画像の再生等の際に便利である。
【００４０】
また、本形態において、照明装置５は、イエロー光源５ｙ、マゼンダ光源５ｍ、およびシアン光源５ｃを備えているため、照明光のスペクトル分布が変動しにくい。すなわち、後述するように、照明装置５において、２種類の光源（レッド光源およびグリーン光源）を点灯することによりイエロー光Ｌｙを出射し、２種類の光源（レッド光源およびブルー
光源）を点灯することによりマゼンダ光Ｌｍを出射し、２種類の光源（グリーン光源およびブルー光源）を点灯することによりシアン光Ｌｃを出射することができるが、この場合、２種類の光源の発光強度のバランス変化に起因して、照明光のスペクトル分布が変動するおそれがある。しかるに、イエロー光源５ｙ、マゼンダ光源５ｍ、およびシアン光源５ｃを用いれば、照明光のスペクトル分布が変動しにくい。それ故、被写体１０のカラー画像に関する情報を正確に得ることができる。
【００４１】
［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置１の動作を示すタイミングチャートである。なお、本形態および後述する実施の形態３の基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００４２】
図４に示すように、本形態では、照明装置５がイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを時間をずらして被写体１０に照射する期間Ｔの前の時間ｔ１１〜時間ｔ１において、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを同時に被写体１０に照射する。このため、時間ｔ１１〜時間ｔ１では、白色光が被写体１０に照射される。また、照明装置５がイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを時間をずらして被写体１０に照射する期間Ｔの後の時間ｔ６〜時間ｔ１６において、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを同時に被写体１０に照射する。このため、時間ｔ６〜時間ｔ１６では、白色光が被写体１０に照射される。
【００４３】
かかる構成によれば、照明装置５から白色光が出射された後、イエロー光Ｌｙが出射されるため、照明光が操作者の眼に入射した場合でも、色の変化が小さい。また、照明装置５からシアン光Ｌｃが出射された後、白色光が出射されるため、照明光が操作者の眼に入射した場合でも、色の変化が小さい。それ故、操作者が吐き気を催す等の問題を緩和することができる。また、照明装置５が白色光を被写体１０に照射するにあたっては、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを同時に被写体１０に照射したため、照明装置５に別途、白色光源を設ける必要がないという利点がある。
【００４４】
なお、照明装置５がイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを時間をずらして被写体１０に照射する期間Ｔの前、および後のいずれか一方で、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを同時に被写体１０に照射し、白色光を被写体１０に照射してもよい。
【００４５】
また、図４に示す動作例では、イエロー光Ｌｙを照射する期間（時間ｔ１〜時間ｔ２）、マゼンダ光Ｌｍを照射する期間（時間ｔ３〜時間ｔ４）、およびシアン光Ｌｃを照射する期間（時間ｔ５〜時間ｔ６）の間に休止期間が設けられていたが、休止期間を設けずに、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを順次照射してもよい。
【００４６】
［実施の形態３］
図５は、本発明の実施の形態３に係る撮像装置１の動作を示すタイミングチャートである。図５に示すように、本形態では、照明装置５が被写体１０に照射する色光を切り換える際（時間ｔ２〜時間ｔ３、時間ｔ４〜時間ｔ５）に、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを同時に被写体１０に照射する。このため、時間ｔ２〜時間ｔ３、および時間ｔ４〜時間ｔ５では、白色光が被写体１０に照射される。従って、被写体１０には、イエロー光Ｌｙ、白色光、マゼンダ光Ｌｍ、白色光、およびシアン光Ｌｃがこの順に被写体１０に照射される。
【００４７】
かかる構成によれば、被写体１０に照射する色光が切り換わる際、白色光が出射されるため、照明光が操作者の眼に入射した場合でも、色の変化が小さい。従って、照明光が操
作者の眼に入射した場合でも、色の変化が小さいので、操作者が吐き気を催す等の問題を緩和することができる。また、照明装置５が白色光を被写体１０に照射するにあたっては、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを同時に被写体１０に照射したため、照明装置５に別途、白色光源を設ける必要がないという利点がある。
【００４８】
なお、本形態と実施の形態２で説明した形態とを組み合わせてもよい。例えば、照明装置５が被写体１０に照射する色光を切り換える際（時間ｔ２〜時間ｔ３、時間ｔ４〜時間ｔ５）、期間Ｔの前（時間ｔ１１〜時間ｔ１）、および期間Ｔの後（時間ｔ６〜時間ｔ１６）のいずれにおいても、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを同時に被写体１０に照射してもよい。
【００４９】
［実施の形態４］
図６は、本発明の実施の形態４に係る撮像装置１の説明図である。図７は、本発明の実施の形態４に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して説明する。
【００５０】
実施の形態１では、イメージセンサ６が二次元イメージセンサであったが、本形態の撮像装置１では、図６に示すように、イメージセンサ６が一次元イメージセンサ（ラインセンサ）として構成されている。かかるイメージセンサ６では、図２等を参照して説明した複数の受光素子６０が一方方向に配置されている。また、実施の形態１では、照明装置５が面光源であったが、本形態の撮像装置１では、図６に示すように、照明装置５が線光源である。かかる照明装置５では、図２等を参照して説明したイエロー光源５ｙ、マゼンダ光源５ｍ、およびシアン光源５ｃが一方方向に線状に配置されている。
【００５１】
図６に示すように、本形態の撮像装置１は、上面に開口部２１が形成されたケース２と、開口部２１を塞ぐ透光性のガラス板３とを有しており、ガラス板３の上面には、カラー画像が撮像される面を下向きにして被写体１０が配置される。また、ケース２の上面には、撮像の開始等を指示するスイッチ４が設けられている。
【００５２】
ケース２の内側には、ガラス板３上に配置された被写体１０に向けて照明光を出射する照明装置５と、被写体１０で反射した光を受光するイメージセンサ６とが配置されている。本形態において、照明装置５は、被写体１０に対して照明光を線状に照射する線光源であり、イメージセンサ６は、照明装置５に沿って複数の受光素子６０が延在する一次元イメージセンサである。
【００５３】
図６および図７に示すように、照明装置５およびイメージセンサ６は、キャリッジ７に搭載されており、キャリッジ７は、制御部１５の制御の下、照明光の照射領域の延在方向に対して交差する方向に照明装置５およびイメージセンサ６を走査させる。
【００５４】
ここで、イメージセンサ６は、キャリッジ７において照明装置５に隣り合う位置に設けられている。このため、照明装置５から照明光が被写体１０に照射された際、イメージセンサ６は、被写体１０で反射した光を受光することができる。また、照明装置５およびイメージセンサ６の走査に伴い、被写体１０全体に照射領域が走査されるため、イメージセンサ６は、被写体１０のガラス板３の側に向く下面全体を撮像し、被写体１０の下面のカラーの二次元画像を得る。
【００５５】
ここで、照明装置５は、実施の形態１と同様、被写体１０の同一領域に対して、イエロー光、マゼンダ光およびシアン光を時間をずらして照射する。また、イメージセンサ６において、複数の受光素子６０は各々、光学的なカラーフィルタが設けられていない白黒用の受光素子である。従って、複数の受光素子６０は各々、照明装置５が被写体１０の同一
領域に対してイエロー光を照射した際に被写体１０の各部位から出射された光の強度、照明装置５が被写体１０の同一領域に対してマゼンダ光を照射した際に被写体１０の各部位から出射された光の強度、および照明装置５が被写体１０の同一領域に対してシアン光を照射した際に被写体１０の各部位から出射された光の強度を検出する。それ故、記憶部１３に記憶されるデータは、複数の受光素子６０の各々における走査時間毎のイエロー光Ｌｙの強度Ｅｙ、複数の受光素子６０の各々における走査時間毎のマゼンダ光Ｌｍの強度Ｅｍ、および複数の受光素子６０の各々における走査時間毎のシアン光Ｌｃの強度Ｅｃである。
【００５６】
かかる撮像装置１において、被写体１０の二次元画像をカラー撮像する際には、被写体１０の撮像しようとする面をガラス板３に押し付ける。そして、撮像の開始を指示するスイッチ４を押す。その結果、キャリッジ７が被写体１０の端部と重なる位置に移動する。その際、照明装置５は、光源制御部１１は、イエロー光源５ｙ、マゼンダ光源５ｍおよびシアン光源５ｃを時間をずらして順次点灯させ、被写体１０にイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍおよびシアン光Ｌｃを時間をずらして順次照射する。例えば、図３に示す時間ｔ１〜時間ｔ２の期間において、照明装置５は、被写体１０にイエロー光Ｌｙを照射し、複数の受光素子６０（複数の受光素子６０−１、６０−２、６０−３、・・６０−ｎ）は各々、被写体１０から出射された光の強度Ｅｙを検出する。次に、時間ｔ３〜時間ｔ４の期間において、照明装置５が被写体１０にマゼンダ光Ｌｍを照射し、複数の受光素子６０（複数の受光素子６０−１、６０−２、６０−３、・・６０−ｎ）は各々、被写体１０から出射された光の強度Ｅｍを検出する。次に、時間ｔ５〜時間ｔ６の期間において、照明装置５が被写体１０にシアン光Ｌｃを照射し、複数の受光素子６０（複数の受光素子６０−１、６０−２、６０−３、・・６０−ｎ）は各々、被写体１０から出射された光の強度Ｅｃを検出する。かかる時間ｔ１〜時間ｔ２の期間、時間ｔ３〜時間ｔ４の期間、および時間ｔ５〜時間ｔ６において、キャリッジ７については、停止している態様、および定速で移動している態様のいずれであってもよい。本形態では、時間ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６において、キャリッジ７が定速で移動している態様が採用される。
【００５７】
そして、時間ｔ７以降、キャリッジ７の移動に連動して、上記の動作が繰り返し行われる結果、複数の受光素子６０は各々、被写体１０の部位毎の色情報をイエロー光Ｌｙの強度Ｅｙ、マゼンダ光Ｌｍの強度Ｅｍ、およびシアン光Ｌｃの強度Ｅｃとして取得する。また、複数の受光素子６０での各検出結果は、走査時間毎のイエロー光Ｌｙの強度Ｅｙ、複数の受光素子６０の各々における走査時間毎のマゼンダ光Ｌｍの強度Ｅｍ、および複数の受光素子６０の各々における走査時間毎のシアン光Ｌｃの強度Ｅｃとして記憶部１３に記憶される。
【００５８】
そして、演算部１４は、被写体１０にイエロー光Ｌｙを照射した際の受光素子６０での検出結果（強度Ｅｙ）と被写体１０にマゼンダ光Ｌｍを照射した際の受光素子６０での検出結果（強度Ｅｍ）との加算結果に基づいてレッド強度Ｅｒを算出する。また、演算部１４は、被写体１０にマゼンダ光Ｌｍを照射した際の受光素子６０での検出結果（強度Ｅｍ）と被写体１０にシアン光Ｌｃを照射した際の受光素子６０での検出結果（強度Ｅｃ）との加算結果に基づいてブルー強度Ｅｂを算出する。また、演算部１４は、被写体１０にシアン光Ｌｃを照射した際の受光素子６０での検出結果（強度Ｅｃ）と被写体１０にイエロー光Ｌｙを照射した際の受光素子６０での検出結果との加算結果に基づいてグリーン強度Ｅｇを算出する。
【００５９】
このように、本形態の撮像装置１では、被写体１０の主走査方向および副走査方向における部位毎の色情報を複数の受光素子６０がイエロー光Ｌｙの強度Ｅｙ、マゼンダ光Ｌｍの強度Ｅｍ、およびシアン光Ｌｃの強度Ｅｃとして取得した後、演算工程において、演算部１４によって、被写体１０の主走査方向および副走査方向における部位毎の色情報をレ
ッド強度Ｅｒ、グリーン強度Ｅｇおよびブルー強度Ｅｂに変換する。
【００６０】
なお、図３に示す動作例では、イエロー光Ｌｙを照射する期間（時間ｔ１〜時間ｔ２）、マゼンダ光Ｌｍを照射する期間（時間ｔ３〜時間ｔ４）、およびシアン光Ｌｃを照射する期間（時間ｔ５〜時間ｔ６）の各間に休止期間が設けられていたが、休止期間を設けずに、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを順次照射してもよい。また、図３に示す動作例では、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを時間をずらして照射する期間Ｔの後、時間ｔ６〜時間ｔ７の休止期間が設けられていたが、休止期間を設けずに、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを時間をずらして照射する期間Ｔを繰り返してもよい。さらに、図４および図５を参照して説明したように、照明装置５が被写体１０に照射する色光を切り換える際（時間ｔ２〜時間ｔ３、時間ｔ４〜時間ｔ５）、期間Ｔの前（時間ｔ１１〜時間ｔ１）、および期間Ｔの後（時間ｔ６〜時間ｔ１６）等において、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを同時に被写体１０に照射してもよい。
【００６１】
このように構成した撮像装置１および撮像方法でも、実施の形態１と同様、撮像装置１において被写体１０の二次元のカラー画像を高い分解能で得る場合でも、イメージセンサ６では、白黒用の受光素子６０によってイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍおよびシアン光Ｌｃの強度Ｅｙ、Ｅｍ、Ｅｃを検出する。このため、各色の光を各々、別の受光素子で検出する場合と比較して、受光素子６０を高密度に配置できるため、被写体１０の二次元のカラー画像を高い分解能で得るのに適している等、実施の形態１と同様な効果を奏する。また、被写体１０の色情報を得るにあたって、レッド、グリーンおよびブルーの光を用いると、レッド、グリーンおよびブルーの光が漏れて操作者の眼に所定の周期で入射した際、網膜の錐体への刺激が強く、操作者が吐き気を催す等の問題がある。しかるに、本形態において照明光として用いたイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃは、補色三原色であるため、照明光が操作者の眼に所定の周期で入射した場合でも、網膜の錐体への刺激が弱い。このため、操作者が吐き気を催す等の問題を緩和することができる。また、本形態では、照明装置５が被写体１０に対して照明光を線状に照射する線光源であり、被写体１０と照明光の照射領域とは、照射領域の延在方向に対して交差する方向に相対的に走査される。このため、被写体１０に照射される光がイエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃに頻繁に切り換わるが、このような場合でも、本形態では、照明光が操作者の眼に入射した場合でも錐体への刺激が弱い。このため、操作者が吐き気を催す等の問題を緩和することができる。
【００６２】
［その他の実施の形態］
実施の形態１でも、実施の形態４と同様、ケース２の開口部２１を塞ぐ透光性のガラス板３を設け、ガラス板３の下方に照明装置５およびイメージセンサ６を配置してもよい。かかる構成によれば、ガラス板３の上面（外面）には、カラー画像が撮像される面を下向きにして被写体１０が配置される。また、実施の形態４でも、実施の形態１と同様、カラー画像が撮像される面を上向きにして被写体１０が配置される構造を採用してもよい。
【００６３】
上記実施の形態では、照明装置５に、イエロー光源５ｙ、マゼンダ光源５ｍ、およびシアン光源５ｃを設けたが、レッド光を出射するレッド光源と、グリーン光を出射するグリーン光源と、ブルー光を出射するブルー光源とを照明装置５に設けてもよい。かかる構成によれば、レッド光源とグリーン光源とを点灯することによりイエロー光Ｌｙを出射することができ、レッド光源とブルー光源とを点灯することによりマゼンダ光Ｌｍを出射することができ、グリーン光源とブルー光源とを点灯することによりシアン光Ｌｃを出射することができる。また、三原色（レッド、グリーンおよびブルー）に対応する光源であれば、発光強度が高い場合でも、光源の選択肢が増え、比較的安価となる可能性が高くなる。
【００６４】
また、照明装置５に白色光源とカラーホイールを設け、カラーホイールにイエローのカラーフィルタ、マゼンダのカラーフィルタ、およびシアンのカラーフィルタを周方向に設けてもよい。かかる構成によれば、白色光源から出射された光をカラーホイールに入射すれば、カラーホイールの回転に伴って、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃが順次出射される。
【００６５】
上記実施の形態では、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃの順に出射されたが、以下の順に照明光が出射される構成であってもよい。
【００６６】
イエロー光Ｌｙ−シアン光Ｌｃ−マゼンダ光Ｌｍ
マゼンダ光Ｌｍ−シアン光Ｌｃ−イエロー光Ｌｙ
マゼンダ光Ｌｍ−イエロー光Ｌｙ−シアン光Ｌｃ
シアン光Ｌｃ−イエロー光Ｌｙ−マゼンダ光Ｌｍ
シアン光Ｌｃ−マゼンダ光Ｌｍ−イエロー光Ｌｙ
【００６７】
上記実施の形態では、照明装置５が白色光を被写体１０に照射するにあたっては、イエロー光Ｌｙ、マゼンダ光Ｌｍ、およびシアン光Ｌｃを同時に被写体１０に照射したが、照明装置５に白色光源を設け、白色光を被写体１０に照射する際、白色光源から白色光を出射してもよい。
【００６８】
上記実施の形態では、被写体１０で反射して被写体１０から出射された光を受光素子６０で検出したが、被写体１０を透過して被写体１０から出射された光を受光素子６０で検出する撮像装置１や撮像方法に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１・・撮像装置、２・・ケース、３・・ガラス板、５・・照明装置、５ｃ・・シアン光源、５ｍ・・マゼンダ光源、５ｙ・・イエロー光源、６・・イメージセンサ、７・・キャリッジ、８・・ミラー、１０・・被写体、１１・・光源制御部、１２・・信号処理部、１３・・記憶部、１４・・演算部、１５・・制御部、２１・・開口部、６０・・受光素子、Ｌｃ・・シアン光、Ｌｍ・・マゼンダ光、Ｌｙ・・イエロー光
【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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