(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）照度が一様で時間的に変動しない安定な光源を得る積分球（２）と、
（ｂ）該積分球（２）の開口の近傍に配置される資料載置台（３）と、
（ｃ）該資料載置台（３）上に交換可能にセットされる透過型の資料（６）と、
（ｄ）該資料（６）を撮像するＣＣＤカメラ（７）と、
（ｅ）前記資料載置台（３）は前記積分球（２）の開口との距離を調整可能な、前記積分球が支持される架台（１）を貫通する螺子棒と、前記積分球が支持される架台（１）と資料載置台（３）の支持部（９）との調整された間隔を保持するナットとを備えたセット距離調整機構を具備することを特徴とする高速度高精度デジタル化システム。
【請求項２】
請求項１記載の高速度高精度デジタル化システムにおいて、前記載置台をスライド可能にするスライド機構を具備することを特徴とする高速度高精度デジタル化システム。
【請求項３】
請求項１記載の高速度高精度デジタル化システムにおいて、前記ＣＣＤカメラは２次元ＣＣＤカメラであることを特徴とする高速度高精度デジタル化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速度高精度デジタル化システムに係り、特にＣＣＤカメラと積分球を組み合わせた高速度高精度デジタル化システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高精度デジタル化装置は、現代およびこれからの時代の要請として必要度が増してくる。すなわち、科学研究の上ばかりでなく、図書書籍、文化財、また日常の生活においても、様々な対象を計算機で収納、可視化、走査可能な数値データに置き換えるデジタル化は、重要な手段となってくる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような画像（データ）のデジタル化において、高い精度が要求されるものがある。そのとき要求されるのが、安定した一様性を保つことのできる光源の使用であり、かつ高速デジタル化を可能とする撮像装置の使用である。
【０００４】
本発明は、上記状況に鑑みて、照度が一様であり時間的に変化しない安定な光源で撮像対象物を照射し、高速撮像が可能なＣＣＤカメラと積分球を組み合わせてなる高速度高精度デジタル化システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した目的を達成するために、
〔１〕高速度高精度デジタル化システムにおいて、照度が一様で時間的に変動しない安定な光源を得る積分球（２）と、この積分球（２）の開口の近傍に配置される資料載置台（３）と、この資料載置台（３）上に交換可能にセットされる透過型の資料（６）と、この資料（６）を撮像するＣＣＤカメラ（７）と、前記資料載置台（３）は前記積分球（２）の開口との距離を調整可能な、前記積分球が支持される架台（１）を貫通する螺子棒と、前記積分球が支持される架台（１）と資料載置台（３）の支持部（９）との調整された間隔を保持するナットとを備えたセット距離調整機構を具備することを特徴とする。
【０００６】
〔２〕上記〔１〕記載の高速度高精度デジタル化システムにおいて、前記載置台をスライド可能にするスライド機構を具備することを特徴とする。
【０００７】
〔３〕上記〔１〕記載の高速度高精度デジタル化システムにおいて、前記ＣＣＤカメラは２次元ＣＣＤカメラであることを特徴とする。
【０００８】
本発明は、その安定光源として積分球を使用し、高速撮像装置として２次元ＣＣＤを使用しそれらを組み合わせるシステムである。積分球を直接使用できる資料は、透過型のデータである。その場合、データは写真乾板をはじめ、写真フィルム、特に、映画フィルム、医学用写真フィルム、また、すでにマイクロ・フィルムなどに転写された文献の記録など、応用対象は多岐に渡る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施例を示すＣＣＤカメラと積分球を組み合わせた高速度高精度デジタル化システムの模式図、図２は本発明の実施例を示すＣＣＤカメラと透過型画像データの載置台との相互関係を示す図である。
【００１１】
これらの図において、１は架台、２はその架台１に支持される、照度が一様で時間的に変動しない安定な光源（内面を拡散反射する白色で塗装した球の内部に光源）を有する積分球、２Ａはその積分球２の開口部、３は資料（撮像対象物）載置台、３Ａはレール（螺子棒）、４はその資料載置台３のセット距離調整機構、５は資料載置台３のスライド機構（螺子棒３Ａに噛み合う機構）、６は資料載置台３にセットされる透過型のデジタル化される撮像対象物としての資料、７は上記架台１の上部に固定される２次元ＣＣＤカメラ、８は電動機、９は資料載置台３の支持部、１０は２次元ＣＣＤカメラ７からの情報を処理するコンピュータ、１１は電源、１２はその電源１１の制御部であり、２次元ＣＣＤカメラ７の撮像動作情報をコンピュータ１０より受けて、２次元ＣＣＤカメラ７の撮像動作に同期して電源１１の制御を行い、電動機８を制御する。
【００１２】
なお、２次元ＣＣＤカメラ７には電源とその制御部を有する資料の撮像機構を内蔵させるようにし、その撮像機構の動作はコンピュータ１０より指令される。なお、その場合に、電源とその制御部を２次元ＣＣＤカメラ７の外部に配置するようにしてもよい。
【００１３】
また、上記実施例では、電動機８の電源１１とその制御部１２を電動機８の外部に設けるようにしたが、電動機８に内蔵させることもできる。その場合には、その制御部１２にコンピュータ１０からの２次元ＣＣＤカメラ７の撮像動作を挿入するだけでよい。
【００１４】
この実施例におけるデジタル化システムは、２５ｃｍ×２５ｃｍの大きさの透過型のデジタル化される資料である写真乾板とフィルムのデータをデジタル化するという特殊な目的のために、デザインされたものである。
【００１５】
本発明は、このデザインに限定されるものではなく、２次元ＣＣＤカメラと積分球を光源とするシステム全体を対象とする。デジタル化するデータの形状が小さい場合は積分球もシステム全体の大きさも小さくなる。例えば、３５ｍｍのフィルムであれば、積分球２はもっと小さいものになる。ＣＣＤカメラ７には、高速撮影ができる回路を組み込む。
【００１６】
また、積分球とＣＣＤカメラとの位置関係は、垂直方向だけでなく、水平方向に配置するデザインが能率的な場合もあるので、水平方向に置くデザインであってもよい。
【００１７】
図１に示す中央の球体は積分球２であり、上端の開口部２Ａで一様な照度を達成するために球形となっている。この実施例の場合、任意の２点を選んだとき、１００００分の１の精度で照度が一様であるように設計されている。そして、この積分球２を使用し、２次元ＣＣＤカメラ７と組み合わせるようにしている。
【００１８】
図２において、透過型のデジタル化される資料６が半透明で載置されている。その下の点線で描かれた円形が積分球２の開口部２Ａである。この開口部２Ａで、光源の強さが一様となるので、資料６はできるだけ積分球２の開口部２Ａに近づけることが望ましい。
【００１９】
そのため、資料載置台の支持部９はセット距離調整機構４によって架台１の一部に組み付けられ、積分球２の開口部２Ａとの距離を調整可能に構成されている。
【００２０】
また、資料載置台３は、写真乾板を短い時間に交換し、大量の資料をデジタル化するように、レール（螺子棒）３Ａの上に電動機８の駆動によりスライドできるように載置されている。つまり、２次元ＣＣＤカメラ７の撮像動作に同期して電動機８がコンピュータ１０及び電源１１の制御部１２によって制御され、２次元ＣＣＤカメラ７の撮像毎に自動的に資料載置台３がスライドして自動的に資料６の位置が変更されて、撮像できるように構成されている。
【００２１】
また、デジタル化作業の時は、積分球２の開口部２Ａをできるだけ資料載置台３に近づける。
【００２２】
実際の応用では、対象によって、システムのデザインを変える。
【００２３】
本発明によれば、上記のように構成したので、以下のような効果を奏する。
【００２４】
（１）色彩および濃淡の正確な数値化
本発明のデジタル化システムは、画像の色彩と濃淡を正確にデジタル化することができる。デジタル化する対象の色彩と濃淡を忠実に再現するには、その対象を照らす光源の一様性が一定である必要がある。光源が一様でなくとも、対象を取外し、光源のみのデジタル・データ（数値データ）を得ることができ、この間、光源が変化しなければ、光源の非一様性はフラット・フィールド法という方法で補正することができる。デジタル化する対象を取り外し、光源のみの数値データで割り、データを正規化するのである。
【００２５】
暗い光源の場所でも、そこの光源の強さが変わらなければ、正規化によって同じ強さの一様な光源で得られるデータと同じになる。しかし、光源の一様性が時間変化すれば、この正規化が意味のないものになる。
【００２６】
本発明のシステムで、光源として積分球を組み合わせたのは、高い一様性を持つことも重要であるが、この一様性が高い精度で保たれているからである。これは、多くのスキャナで使われている光源が、時間的に変動することと対照的である。
【００２７】
対象の色彩および濃淡は、このような光源の一様性が一定である光源を使用することと、高い精度で、つまり、できるだけ多くの段階の数値で表すことができるＣＣＤカメラを使用することにより数値化できる。
【００２８】
（２）高速性
文献などの資料をデジタル化するときに重要であるのは、高速性である。そのため、多くのスキャナのように、１次元のＣＣＤの並びでなく、２次元の格子上に並べられたＣＣＤを用いる。このため、スキャンする時間を必要とせず、多くの資料を短時間のうちに数値化できる。このとき、資料の像を、レンズなどの結像系でＣＣＤ上に結ぶようにしている。
【００２９】
（３）文献などの資料の２次元ＣＣＤカメラの撮像動作に同期して自動的に資料載置台をスライドして資料の位置を自動的に変更することができるため、資料の撮像を自動的に、かつ連続的に行うことができる。つまり、情報量が膨大な資料であっても効率的に撮像することができる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００３２】
（Ａ）照度が一様であり時間的に変化しない安定な光源である積分球で撮像対象物としての資料を照射し、高速撮像が可能なＣＣＤカメラとを組み合わせることにより、色彩および濃淡の正確な数値化を行うことができる。
【００３３】
（Ｂ）２次元の格子上に並べられたＣＣＤを用いて、高速で高精度のデジタル化情報処理を行うことができる。
【００３４】
（Ｃ）２次元ＣＣＤカメラの撮像動作に同期した資料（撮像対象物）のスライドによる自動的、かつ連続的に効率的な撮像を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示すＣＣＤカメラと積分球を組み合わせた高速度高精度デジタル化システムの模式図である。
【図２】  本発明の実施例を示すＣＣＤカメラと透過型画像データの載置台との相互関係を示す図である。
【符号の説明】
１    架台
２    積分球
２Ａ    積分球の開口部
３    資料（撮像対象物）載置台
３Ａ    レール（螺子棒）
４    資料載置台のセット距離調整機構
５    資料載置台のスライド機構
６    透過型のデジタル化される資料（撮像対象物）
７    ２次元ＣＣＤカメラ
８    電動機
９    資料載置台の支持部
１０    コンピュータ
１１    電源
１２    制御部
【図１】
0004052427.tif 000002
【図２】
0004052427.tif 000003