JP5581104B2 - Lens unit and electronic magnifier - Google Patents

Lens unit and electronic magnifier Download PDF

Info

Publication number
JP5581104B2
JP5581104B2 JP2010094785A JP2010094785A JP5581104B2 JP 5581104 B2 JP5581104 B2 JP 5581104B2 JP 2010094785 A JP2010094785 A JP 2010094785A JP 2010094785 A JP2010094785 A JP 2010094785A JP 5581104 B2 JP5581104 B2 JP 5581104B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
objective lens
camera
lens
image
imaging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010094785A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010266862A (en
Inventor
昌弘 中村
Original Assignee
株式会社 ニコンビジョン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 ニコンビジョン filed Critical 株式会社 ニコンビジョン
Priority to JP2010094785A priority Critical patent/JP5581104B2/en
Publication of JP2010266862A publication Critical patent/JP2010266862A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5581104B2 publication Critical patent/JP5581104B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B5/04—Vertical adjustment of lens; Rising fronts
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/02805—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a two-dimensional array
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/19—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays
    • H04N1/195—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays the array comprising a two-dimensional array or a combination of two-dimensional arrays
    • H04N1/19594—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays the array comprising a two-dimensional array or a combination of two-dimensional arrays using a television camera or a still video camera
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/19—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays
    • H04N1/195—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays the array comprising a two-dimensional array or a combination of two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/024—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof deleted
    • H04N2201/02406—Arrangements for positioning elements within a head
    • H04N2201/02416—Rotational positioning, i.e. with respect to an axis
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/024—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof deleted
    • H04N2201/02406—Arrangements for positioning elements within a head
    • H04N2201/02427—Element positioned
    • H04N2201/02431—Lens or optical system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/04—Scanning arrangements
    • H04N2201/0402—Arrangements not specific to a particular one of the scanning methods covered by groups H04N1/04 - H04N1/207
    • H04N2201/0436—Scanning a picture-bearing surface lying face up on a support

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Accessories Of Cameras (AREA)
  • Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Description

本発明は、レンズユニット及び電子拡大鏡に関し、特に、拡大読書機に用いて好適なレンズユニット及びそのレンズユニットを用いた電子拡大鏡に関する。   The present invention relates to a lens unit and an electronic magnifying glass, and more particularly to a lens unit suitable for use in an magnifying reading machine and an electronic magnifying glass using the lens unit.

従来、印刷物（例えば、書籍、書類など）などの対象物を結像光学系と撮像素子からなる画像入力装置により撮影し、モニタに拡大して対象物を表示する拡大読書機が市販されている。拡大読書機は、例えば、高齢者や視覚障害者などの弱視者が読書等を行う場合に用いられ、主に福祉施設、病院、公共施設等での普及が見込まれている。市販されている拡大読書機は、卓上型と携帯型の２つの種類に大きく分かれる。   2. Description of the Related Art Conventionally, an enlarged reading machine that captures an object such as a printed material (for example, a book, a document, etc.) with an image input device including an imaging optical system and an image sensor and displays the object on a monitor is displayed on the market. . The enlarged reading machine is used when, for example, an elderly person or a visually impaired person such as a visually impaired person performs reading or the like, and is expected to spread mainly in welfare facilities, hospitals, public facilities, and the like. Commercially available magnifier reading machines can be broadly divided into two types: desktop and portable.

卓上型の拡大読書機では、上方に設置された画像入力装置（電子拡大鏡）の下に置かれた対象物をほぼ真上から撮影し、光学的または電子的に拡大された対象物の画像をモニタに表示する。従って、対象物のほぼ真上に設置された画像入力装置により視界が遮られて、対象物全体が見づらくなったり、対象物への操作（例えば、ページめくり、書き込み、押印など）を行うときに、画像入力装置が邪魔になり、操作性が低下したりする。   In a tabletop magnifier, an object placed under an image input device (electronic magnifier) installed above is photographed from directly above, and the image of the object magnified optically or electronically. Is displayed on the monitor. Therefore, the field of view is blocked by the image input device installed almost directly above the object, and it becomes difficult to see the entire object, or when operations on the object (for example, page turning, writing, stamping, etc.) are performed. The image input device gets in the way and the operability is lowered.

一方、携帯型の拡大読書機では、本体を対象物の上に置き、本体が置かれた部分を撮影し、光学的または電子的に拡大された対象物の一部の画像をモニタに表示する。従って、対象物の上に置かれた拡大読書機の本体により対象物全体が見えなくなり、表示したい部分を探すのに手間取ったり、対象物への操作を行うときに、本体を対象物から退かさなければならない。   On the other hand, in a portable magnifier, a main body is placed on an object, a portion where the main body is placed is photographed, and an image of a part of the object that is optically or electronically enlarged is displayed on a monitor. . Therefore, the entire object cannot be seen by the main body of the magnified reading machine placed on the object, and it takes time to search for the part you want to display, or when you operate the object, the body is removed from the object. There must be.

ところで、シャインプルーフの原理を用いて斜め方向から撮影範囲全体にピントを合わせて撮影することが可能な画像入力装置（例えば、特許文献１参照）が知られている。これにより、対象物を斜め方向から撮影するようにすることができる。   By the way, there is known an image input device (for example, see Patent Document 1) that can shoot an image by focusing on the entire shooting range from an oblique direction using the principle of Scheinproof. Thereby, the object can be photographed from an oblique direction.

特開２００３−３０４４３７号公報JP 2003-304437 A

一方、シャインプルーフの原理を適用した専用の画像入力装置の代わりに、市販されている汎用のカメラを用いて、対象物に対する視認性や操作性の低下を防止することができれば、さらにユーザの利便性が向上する。   On the other hand, if it is possible to use a commercially available general-purpose camera instead of a dedicated image input device to which the Scheinproof principle is applied and prevent the visibility and operability of the object from being deteriorated, the convenience of the user is further improved. Improves.

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、汎用のカメラを用いて、表示対象となる対象物に対する視認性や操作性が良好な画像入力装置（電子拡大鏡）を実現できるようにするものである。   The present invention has been made in view of such a situation, and an image input device (electronic magnifier) with good visibility and operability for an object to be displayed can be realized using a general-purpose camera. It is what you want to do.

本発明の第１の側面のレンズユニットにおいては、対物レンズと、前記対物レンズの結像面と前記カメラとの間に配置され、前記対物レンズを透過した光を平行光にするコリメータレンズと、前記対物レンズおよび前記コリメータレンズを収納し、前記カメラが装着される筐体と、前記レンズユニットの視準点と前記対物レンズの結像面との距離Ｌ、および、前記対物レンズの主点と結像面との距離Ｘを一定に保ちつつ、前記筐体を前記視準点を中心に回転可能に支持し、前記カメラの光軸と前記カメラにより撮影される対象物の面との間の傾斜角θを調整するスタンドと、前記傾斜角θの変化に連動して、前記対物レンズの主平面を回転させて前記カメラの撮像面に対して傾斜させ、前記対物レンズの結像面の延長線と前記主平面の延長線とが前記対象物の面の延長線とほぼ１点で交わるとともに前記対物レンズの主平面と結像面との間のチルト角αがｔａｎ -1 ｛Ｘ/（Ｌ×ｔａｎθ）｝となるように調整する調整手段とを備える。 In the lens unit according to the first aspect of the present invention, an objective lens, a collimator lens that is disposed between the imaging surface of the objective lens and the camera and converts the light transmitted through the objective lens into parallel light, A housing that houses the objective lens and the collimator lens and is mounted with the camera; a distance L between a collimation point of the lens unit and an imaging plane of the objective lens; and a principal point of the objective lens while maintaining the distance X between the imaging surface constant, the casing rotatably supported around the collimating point, between the surface of the object to be photographed by the optical axis of the camera camera A stand for adjusting the tilt angle θ, and in conjunction with the change of the tilt angle θ, the main plane of the objective lens is rotated and tilted with respect to the imaging surface of the camera to extend the imaging plane of the objective lens A line and an extension of the main plane Intersects with an extension of the surface of the object at almost one point, and the tilt angle α between the main plane of the objective lens and the imaging plane is tan −1 {X / (L × tan θ)}. Adjusting means for adjusting.

本発明の第２の側面のレンズユニットにおいては、カメラの撮像面に対して主平面を傾斜させて、結像面の延長線と主平面の延長線とスタンドが設置される平面の延長線とほぼ１点で交わるようにさせることが可能な対物レンズを透過した光が、対物レンズの結像面とカメラとの間に配置されたコリメータレンズにより平行光となり、カメラに入射される。   In the lens unit according to the second aspect of the present invention, the main plane is inclined with respect to the imaging surface of the camera, and an extension line of the imaging plane, an extension line of the main plane, and an extension line of the plane where the stand is installed Light that has passed through the objective lens that can intersect at almost one point is converted into parallel light by a collimator lens disposed between the imaging surface of the objective lens and the camera, and is incident on the camera.

本発明の第２の側面の電子拡大鏡は、上述のレンズユニットと、前記レンズユニットからの光を集光し、前記対物レンズにより結像した像を再結像する撮影レンズと、前記撮影レンズで結んだ像を撮像する撮像素子とからなる前記カメラとを備える。 Second side electronic magnifier of the present invention includes the above lens unit, and condensing the light from the lens unit, wherein the imaging lens for re-imaging the formed image by the objective lens, the imaging lens And the camera composed of an image pickup device for picking up an image formed in (1).

本発明の第１又は第２の側面によれば、斜め方向から表示対象となる対象物全体にピントを合わせて撮影することができる。特に、本発明の第１又は第２の側面によれば、汎用のカメラを用いて、対象物に対する視認性や操作性が良好な電子拡大鏡を実現できる。 According to the 1st or 2nd side surface of this invention, it can image | photograph focusing on the whole target object used as a display target from the diagonal direction. In particular, according to the first or second aspect of the present invention, it is possible to realize an electronic magnifier with good visibility and operability for an object using a general-purpose camera.

本発明を適用した拡大読書機の一実施の形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the expansion reading machine to which this invention is applied. 拡大読書機の光学系の配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the optical system of an enlarged reading machine. 撮影装置により撮影される画像を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the image image | photographed with an imaging device. 対物レンズを傾斜させずに撮影した画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image image | photographed without inclining an objective lens. 対物レンズを傾斜させて撮影した画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image image | photographed by making the objective lens incline. モニタ一体型コンピュータにより実現される画像処理部の機能の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the image process part implement | achieved by the monitor integrated computer. 画像処理部による画像処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the image process by an image process part. 傾斜角とチルト角の調整について説明するための図である。It is a figure for demonstrating adjustment of a tilt angle and a tilt angle. 傾斜スタンドのガイド部材の目盛りの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the scale of the guide member of an inclination stand.

以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明を適用した電子拡大鏡として、拡大読書機１の一実施の形態を示している。拡大読書機１は、例えば、机や台などの上に設置され、表示対象となる対象物２（例えば、印刷物など）を撮影し、拡大して表示する装置である。なお、以下、拡大読書機１が机の上に設置された場合について説明する。   FIG. 1 shows an embodiment of an enlarged reading machine 1 as an electronic magnifier to which the present invention is applied. The magnified reading machine 1 is a device that is installed on a desk or a table, for example, and captures and magnifies and displays an object 2 (for example, printed matter) to be displayed. Hereinafter, a case where the enlarged reading machine 1 is installed on a desk will be described.

拡大読書機１は、撮影装置１１、モニタ一体型コンピュータ１２、および、ポインティングデバイス１３により構成される。撮影装置１１とモニタ一体型コンピュータ１２、および、モニタ一体型コンピュータ１２とポインティングデバイス１３は、有線または無線による通信を行う。なお、無線通信を採用した場合、撮影装置１１、モニタ一体型コンピュータ１２、および、ポインティングデバイス１３の配置の自由度が増し、利便性が向上する。ただし、拡大読書機１が病院等で使用される場合を想定して、心臓ペースメーカ等の動作に悪影響を及ぼさない無線通信の方式を採用することが望ましい。一方、有線通信を採用した場合、無線通信を採用した場合と比較して、拡大読書機１のコストを下げることができる。   The enlarged reading machine 1 includes a photographing apparatus 11, a monitor-integrated computer 12, and a pointing device 13. The imaging device 11 and the monitor-integrated computer 12, and the monitor-integrated computer 12 and the pointing device 13 perform wired or wireless communication. When wireless communication is employed, the degree of freedom of arrangement of the photographing device 11, the monitor integrated computer 12, and the pointing device 13 is increased, and convenience is improved. However, it is desirable to adopt a wireless communication system that does not adversely affect the operation of a cardiac pacemaker or the like assuming that the enlarged reading machine 1 is used in a hospital or the like. On the other hand, when wired communication is adopted, the cost of the enlarged reading machine 1 can be reduced as compared with the case where wireless communication is adopted.

撮影装置１１は、使用者に対して、拡大読書機１で撮影する対象物２よりも奥に配置され、かつ斜め上方向から拡大読書機１が設置されている机の上を撮影するように設置されている。そして、ユーザ３（ただし、図内では目だけを図示している）は、拡大読書機１を利用する場合、モニタ一体型コンピュータ１２のモニタの画面１２ａ（図内の左側の面）が見える位置に行き、対象物２を撮影装置１１の撮影範囲内に置く。このとき、対象物２は、ユーザ３から見て正しい方向を向くように（例えば、対象物２が印刷物である場合、ユーザ３から見て文字が正しい方向を向くように）設置される。そして、撮影装置１１は、対象物２に対してユーザ３とは真向かい側から、対象物２の上面である面２ａを撮影し、撮影の結果得られた画像を表す画像データをモニタ一体型コンピュータ１２に送信する。   The photographing device 11 is arranged so that the user is photographed on the desk on which the magnified reading machine 1 is installed from the diagonally upward direction and is located behind the object 2 to be photographed by the magnified reading machine 1. is set up. When the user 3 (however, only the eyes are shown in the figure) uses the enlarged reading machine 1, the monitor screen 12a (the left side in the figure) of the monitor-integrated computer 12 can be seen. And the object 2 is placed within the imaging range of the imaging device 11. At this time, the object 2 is installed so as to face in the correct direction as viewed from the user 3 (for example, when the object 2 is a printed material, the characters are directed in the correct direction as viewed from the user 3). Then, the photographing device 11 photographs the surface 2a that is the upper surface of the target object 2 from the side opposite to the user 3 with respect to the target object 2, and displays image data representing the image obtained as a result of the photographing as a monitor-integrated computer. 12 to send.

モニタ一体型コンピュータ１２は、撮影装置１１から受信した画像データに基づく画像、すなわち、対象物２の面２ａの画像を画面１２ａに表示する。そして、ユーザ３は、画面１２ａに表示される画像を見ることにより、対象物２の面２ａの内容を確認することができる。   The monitor-integrated computer 12 displays an image based on the image data received from the imaging device 11, that is, an image of the surface 2a of the object 2 on the screen 12a. And the user 3 can confirm the content of the surface 2a of the target object 2 by seeing the image displayed on the screen 12a.

なお、モニタ一体型コンピュータ１２は、ユーザ３から画面１２ａが見やすく、かつ、対象物２に対する操作性や視認性を妨げない位置に設置することが望ましい。例えば、モニタ一体型コンピュータ１２は、図１に示されるように、対象物２に対する操作性や視認性を妨げないように、拡大読書機１が設置されている机より十分高い位置に設置される。あるいは、例えば、モニタ一体型コンピュータ１２は、上下方向において対象物２と重ならないように、ユーザから見て、カメラ２２の机上における撮影範囲より後ろ（撮影装置１１に近い方向）に設置される。   Note that the monitor-integrated computer 12 is preferably installed at a position where the user 3 can easily see the screen 12a and does not hinder operability and visibility with respect to the object 2. For example, as shown in FIG. 1, the monitor-integrated computer 12 is installed at a position sufficiently higher than the desk on which the enlarged reading machine 1 is installed so as not to hinder operability and visibility with respect to the object 2. . Alternatively, for example, the monitor-integrated computer 12 is installed behind the imaging range on the desk of the camera 22 (in the direction close to the imaging device 11) as viewed from the user so as not to overlap the object 2 in the vertical direction.

ここで、拡大読書機１を構成する各要素について、さらに詳細に説明する。   Here, each element which comprises the enlarged reading machine 1 is demonstrated in detail.

撮影装置１１は、レンズユニット２１、カメラ２２、および、傾斜スタンド２３により構成される。レンズユニット２１は、傾斜スタンド２３により支持されるとともに、カメラ２２に装着されている。より具体的には、レンズユニット２１は、レンズユニット２１の視準点Ｂを中心に回転可能に傾斜スタンド２３のガイド部材５１により支持され、ガイド部材５１に案内されて視準点Ｂを中心に矢印Ｃの方向に回転することができる。また、傾斜スタンド２３のガイド部材５１は、支持台５２により支持されている。   The photographing apparatus 11 includes a lens unit 21, a camera 22, and an inclined stand 23. The lens unit 21 is supported by an inclined stand 23 and attached to the camera 22. More specifically, the lens unit 21 is supported by the guide member 51 of the tilt stand 23 so as to be rotatable about the collimation point B of the lens unit 21, and is guided by the guide member 51 to center on the collimation point B. It can rotate in the direction of arrow C. The guide member 51 of the inclined stand 23 is supported by a support base 52.

レンズユニット２１は、その筐体３１内に、対物レンズ３２およびコリメータレンズ３３を備えている。対物レンズ３２は、対象物２の像を結像する作用を有する。また、コリメータレンズ３３は、対物レンズ３２で結ばれた像の各点からの光束をコリメートする。また、カメラ２２は、例えば、市販の汎用のデジタルカメラにより構成され、その筐体４１内に、撮影レンズ４２および撮像素子４３を備えている。撮影レンズ４２は、対物レンズ３２およびコリメータレンズ３３を経た光を集光し、対象物２の像を撮像素子４３に結ぶ。撮像素子４３は、例えば、1000万画素以上の画素数を有するCCD（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどにより構成される。また、レンズユニット２１とカメラ２２は、容易に着脱することができ、着脱しても光軸合わせを行わなくても良いように、ネジや勘合部などの着脱機構を筐体３１に有している。   The lens unit 21 includes an objective lens 32 and a collimator lens 33 in the casing 31. The objective lens 32 has a function of forming an image of the object 2. The collimator lens 33 collimates the light beam from each point of the image formed by the objective lens 32. In addition, the camera 22 is configured by, for example, a commercially available general-purpose digital camera, and includes a photographing lens 42 and an image sensor 43 in the housing 41. The photographing lens 42 condenses the light that has passed through the objective lens 32 and the collimator lens 33 and connects the image of the object 2 to the image sensor 43. The image sensor 43 is configured by, for example, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor having a number of pixels of 10 million pixels or more. In addition, the lens unit 21 and the camera 22 can be easily attached and detached, and an attachment / detachment mechanism such as a screw or a fitting portion is provided in the housing 31 so that the optical axis alignment is not necessary even when the lens unit 21 is attached or detached. Yes.

なお、対物レンズ３２、コリメータレンズ３３、および、撮影レンズ４２は、それぞれ１枚のレンズとして図示されているが、各種の収差を抑制するために、それぞれ複数のレンズ群により構成される場合がある。   The objective lens 32, the collimator lens 33, and the photographic lens 42 are each illustrated as a single lens, but may be configured by a plurality of lens groups in order to suppress various aberrations. .

ここで、さらに図２乃至図５を参照して、撮影装置１１の光学系の配置について説明する。   Here, with reference to FIGS. 2 to 5, the arrangement of the optical system of the photographing apparatus 11 will be described.

レンズユニット２１およびカメラ２２は、傾斜スタンド２３に保持されている。より具体的には、カメラ２２が装着されているレンズユニット２１の筐体３１は、レンズユニット２１の視準点Ｂを中心に矢印Ｃ（図１）の方向に回転可能に傾斜スタンド２３のガイド部材５１に支持されている。そして、ガイド部材５１に従って視準点Ｂを中心にレンズユニット２１およびカメラ２２を回転させることにより、カメラ２２の光軸と対象物２の面２ａとの間の傾斜角θを調整することが可能である。また、レンズユニット２１内の対物レンズ３２の主点を含む主平面は、カメラ２２の撮影レンズ４２の光軸に対して傾いている。そのチルト角αは、対物レンズ３２の主平面の延長線と、撮像素子４３の撮像面に平行な対物レンズ３２の結像面ＩＰの延長線のなす角度となる。すなわち、対物レンズ３２の主平面は、結像面ＩＰおよびカメラ２２の撮像素子４３の撮像面に対して、対物レンズ３２の主点を中心にチルト角αだけ傾斜している。また、対物レンズ３２の主点を中心に対物レンズ３２を回転させ、対物レンズ３２の主平面の角度（あおり角度）を設定する機能が筐体３１と対物レンズ３２との間で設けられていて、チルト角αが調節可能になっている。さらに、コリメータレンズ３３は、対物レンズ３２とカメラ２２の間において、主平面が撮像素子４３の撮像面に対して平行になるように配置されている。   The lens unit 21 and the camera 22 are held by an inclined stand 23. More specifically, the housing 31 of the lens unit 21 to which the camera 22 is mounted is guided by the tilt stand 23 so as to be rotatable about the collimation point B of the lens unit 21 in the direction of arrow C (FIG. 1). It is supported by the member 51. Then, by rotating the lens unit 21 and the camera 22 around the collimation point B according to the guide member 51, the inclination angle θ between the optical axis of the camera 22 and the surface 2a of the object 2 can be adjusted. It is. The main plane including the main point of the objective lens 32 in the lens unit 21 is inclined with respect to the optical axis of the photographing lens 42 of the camera 22. The tilt angle α is an angle formed by an extension line of the main plane of the objective lens 32 and an extension line of the imaging plane IP of the objective lens 32 parallel to the imaging surface of the imaging element 43. That is, the main plane of the objective lens 32 is inclined by a tilt angle α with respect to the imaging plane IP and the imaging plane of the imaging device 43 of the camera 22 around the principal point of the objective lens 32. Further, a function for rotating the objective lens 32 around the principal point of the objective lens 32 and setting an angle (tilt angle) of the principal plane of the objective lens 32 is provided between the housing 31 and the objective lens 32. The tilt angle α can be adjusted. Further, the collimator lens 33 is disposed between the objective lens 32 and the camera 22 so that the main plane is parallel to the imaging surface of the imaging element 43.

そして、対物レンズ３２を通過して対象物２の像を結んだ各点の光束は、コリメータレンズ３３に入射し、平行光となる。コリメータレンズ３３を透過した平行光は、無限遠に調整されたカメラ２２の撮影レンズ４２に入射し、撮影レンズ４２の作用により撮像素子４３の撮像面において結像する。それゆえ、撮像素子４３により、対象物２の像が撮像される。すなわち、結像面ＩＰと撮像素子４３の撮像面とは、光学的に共役な位置関係となっている。なお、コリメータレンズ３３から射出される平行光が、撮影レンズ４２の入射瞳に十分入り、光の漏れが少なくなるようにすることが望ましい。   Then, the light beam at each point that passes through the objective lens 32 and forms the image of the object 2 enters the collimator lens 33 and becomes parallel light. The parallel light transmitted through the collimator lens 33 is incident on the imaging lens 42 of the camera 22 adjusted to infinity, and forms an image on the imaging surface of the imaging element 43 by the action of the imaging lens 42. Therefore, an image of the object 2 is picked up by the image pickup device 43. That is, the imaging plane IP and the imaging plane of the imaging element 43 are in an optically conjugate positional relationship. In addition, it is desirable that the parallel light emitted from the collimator lens 33 sufficiently enters the entrance pupil of the photographic lens 42 to reduce light leakage.

ここで、対象物２の面２ａ上の視準点Ｂに対物レンズ３２のピントを合わせ、さらに、対象物２の面２ａ全体がカメラ２２の撮影範囲内に収まるように、傾斜角θを調整するとともに、対物レンズ３２の主平面、対物レンズ３２の結像面ＩＰ、および、対象物２の面２ａをそれぞれ延長した面が、ほぼ一直線（図２の点Ａを通り紙面に垂直な直線）で交わるように、チルト角αを調整することにより、シャインプルーフの原理により、対象物２の面２ａ全体の像が、結像面ＩＰおよび撮像素子４３の撮像面において結像する。すなわち、対象物２の面２ａの全体にピントが合う。   Here, the objective lens 32 is focused on the collimation point B on the surface 2 a of the object 2, and the inclination angle θ is adjusted so that the entire surface 2 a of the object 2 is within the shooting range of the camera 22. At the same time, the main plane of the objective lens 32, the imaging plane IP of the objective lens 32, and the plane obtained by extending the surface 2a of the object 2 are substantially straight lines (straight lines passing through point A in FIG. 2 and perpendicular to the paper surface). By adjusting the tilt angle α so as to cross each other, an image of the entire surface 2 a of the object 2 is formed on the imaging surface IP and the imaging surface of the image sensor 43 by the Scheinproof principle. That is, the entire surface 2a of the object 2 is focused.

例えば、対象物２の面２ａに図３に示されるような格子パターンが印刷されている場合について考える。なお、図３の縦方向が、図１の横方向、すなわち、カメラ２２の撮影範囲の縦方向と一致し、図３の横方向が、図１の紙面に垂直な方向、すなわち、カメラ２２の撮影範囲の横方向と一致するものとする。   For example, consider a case where a lattice pattern as shown in FIG. 3 is printed on the surface 2 a of the object 2. 3 coincides with the horizontal direction of FIG. 1, that is, the vertical direction of the shooting range of the camera 22, and the horizontal direction of FIG. 3 is the direction perpendicular to the paper surface of FIG. It is assumed that it coincides with the horizontal direction of the shooting range.

図４は、対物レンズ３２の主平面が結像面ＩＰと平行な状態、換言すれば、対物レンズ３２が結像面ＩＰに対してチルトしていない状態で、カメラ２２により図３の格子パターンを撮影した画像の例を示している。この場合、格子パターンは、遠近歪みが生じ、パースペクティブ（遠近感）を持つ台形状に変形した図形となる。また、格子パターンの上方および下方に行くほどボケが大きくなる。   4 shows a state in which the principal plane of the objective lens 32 is parallel to the imaging plane IP, in other words, the grating pattern shown in FIG. The example of the image | photographed image is shown. In this case, the lattice pattern is a figure in which perspective distortion occurs and is transformed into a trapezoidal shape having a perspective. Further, the blur increases as it goes above and below the lattice pattern.

一方、図５は、図２に示される状態で、すなわち、シャインプルーフの原理を満たす条件（以下、シャインプルーフの条件と称する）で、カメラ２２により図３の格子パターンを撮影した画像の例を示している。この場合、図４の画像と同様に、格子パターンが、遠近歪みが生じ、パースペクティブ（遠近感）を持つ台形状に変形した図形となる一方、ボケはほとんど生じない。   On the other hand, FIG. 5 shows an example of an image obtained by photographing the lattice pattern of FIG. 3 with the camera 22 in the state shown in FIG. 2, that is, under the conditions satisfying the Scheinproof principle (hereinafter referred to as Scheinproof conditions). Show. In this case, as in the image of FIG. 4, the lattice pattern has a perspective distortion and becomes a figure deformed into a trapezoidal shape having a perspective (perspective), but there is almost no blur.

このとき、図２を基に、対象物２の面２ａと結像面ＩＰとの間のカメラ２２の光軸方向の距離（視準点Ｂと結像面ＩＰとの間の距離）をＬ、対物レンズ３２の主点と結像面ＩＰとの間の距離をＸとすると、チルト角αは、以下の式（１）により算出される。   At this time, based on FIG. 2, the distance in the optical axis direction of the camera 22 between the surface 2a of the object 2 and the imaging plane IP (the distance between the collimation point B and the imaging plane IP) is expressed as L. When the distance between the principal point of the objective lens 32 and the imaging plane IP is X, the tilt angle α is calculated by the following equation (1).

α＝tan-1｛Ｘ／（Ｌ×tanθ）｝ ・・・（１） α = tan −1 {X / (L × tan θ)} (1)

このようにして、傾斜角θおよびチルト角αを、シャインプルーフの条件を満たすように設定することにより、対象物２の面２ａ全体にピントが合った画像をカメラ２２により撮影することができる。   In this way, by setting the tilt angle θ and the tilt angle α so as to satisfy the Scheimpflug condition, an image focused on the entire surface 2 a of the object 2 can be taken by the camera 22.

なお、上述したように、レンズユニット２１は、ガイド部材５１に案内されて視準点Ｂを中心に回転するので、距離Ｌおよび距離Ｘは一定に保たれ、対物レンズ３２のピントが視準点Ｂに合った状態が維持される。   As described above, since the lens unit 21 is guided by the guide member 51 and rotates around the collimation point B, the distance L and the distance X are kept constant, and the focus of the objective lens 32 is maintained at the collimation point. The state suitable for B is maintained.

なお、以下、図１における傾斜角をθ１、チルト角をα１とする。   In the following, the tilt angle in FIG. 1 is θ1, and the tilt angle is α1.

そして、カメラ２２により撮影された画像を表す画像データは、有線または無線の通信により、モニタ一体型コンピュータ１２に送信される。   Then, image data representing an image photographed by the camera 22 is transmitted to the monitor-integrated computer 12 by wired or wireless communication.

モニタ一体型コンピュータ１２は、受信した画像データに所定の画像処理を施し、ポインティングデバイス１３を介してユーザにより入力される指令に従って、対象物２の面２ａの画像を画面１２ａに表示する。   The monitor-integrated computer 12 performs predetermined image processing on the received image data, and displays an image of the surface 2a of the object 2 on the screen 12a in accordance with a command input by the user via the pointing device 13.

ここで、図６および図７を参照して、モニタ一体型コンピュータ１２により実行される画像処理の詳細について説明する。   Here, the details of the image processing executed by the monitor-integrated computer 12 will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

図６は、モニタ一体型コンピュータ１２が所定の制御プログラムを実行することにより実現される機能である画像処理部１０１の構成の例を示している。画像処理部１０１は、補正部１１１および表示制御部１１２を含むように構成される。   FIG. 6 shows an example of the configuration of the image processing unit 101 that is a function realized by the monitor-integrated computer 12 executing a predetermined control program. The image processing unit 101 is configured to include a correction unit 111 and a display control unit 112.

補正部１１１は、図５を参照して上述したように、カメラ２２により撮影された画像に生じている遠近歪みを除去する処理を行う。具体的には、補正部１１１は、カメラ２２から送信されてくる画像データに対して、所定の手法を用いて、画像内の被写体に生じた台形歪みを除去する。これにより、例えば、図５に示される台形状に歪んだ格子パターンが、図７に示されるように、縦方向の線が垂直になるように補正される。ただし、図３と図７を比較して明らかなように、図７の状態では、まだ格子パターンの縦横比が元の画像と異なっている。そこで、補正部１１１は、所定の手法を用いて、画像内の被写体の縦横比を、元の縦横比に戻す処理を行う。これにより、歪みがなく、かつ、ボケが生じていない対象物２の面２ａの画像を得ることができる。補正部１１１は、補正後の画像を表す画像データを、モニタ一体型コンピュータ１２に内蔵され、メモリなどにより構成される記憶部１０２に記憶させる。   As described above with reference to FIG. 5, the correction unit 111 performs processing for removing perspective distortion generated in the image captured by the camera 22. Specifically, the correction unit 111 removes the trapezoidal distortion generated in the subject in the image by using a predetermined method for the image data transmitted from the camera 22. Thereby, for example, the trapezoidally distorted lattice pattern shown in FIG. 5 is corrected so that the vertical line becomes vertical as shown in FIG. However, as apparent from comparison between FIG. 3 and FIG. 7, in the state of FIG. 7, the aspect ratio of the lattice pattern is still different from the original image. Therefore, the correction unit 111 performs a process of returning the aspect ratio of the subject in the image to the original aspect ratio using a predetermined method. Thereby, it is possible to obtain an image of the surface 2a of the target object 2 without distortion and without blurring. The correction unit 111 stores image data representing the corrected image in the storage unit 102 that is built in the monitor-integrated computer 12 and configured by a memory or the like.

なお、補正部１１１が遠近歪みを補正する手法は、特定の手法に限定されるものではなく、任意の手法を採用することができる。   Note that the method of correcting the perspective distortion by the correction unit 111 is not limited to a specific method, and an arbitrary method can be adopted.

表示制御部１１２は、ポインティングデバイス１３を操作してユーザにより入力される指令に従って、記憶部１０２に記憶されている画像データを読み出し、読み出した画像データに基づく画像を画面１２ａに表示する。   The display control unit 112 reads the image data stored in the storage unit 102 in accordance with a command input by the user by operating the pointing device 13 and displays an image based on the read image data on the screen 12a.

具体的には、ユーザは、ポインティングデバイス１３を用いて、画像の拡大または縮小、表示範囲の移動などの指令を表示制御部１１２に入力する。表示制御部１１２は、その指令に従って、必要に応じて画像データに各種の画像処理（例えば、画素の補間や間引きなど）を施し、画面１２ａに表示する画像の拡大、縮小、表示範囲の移動などを行う。   Specifically, the user uses the pointing device 13 to input a command for enlarging or reducing the image and moving the display range to the display control unit 112. In accordance with the command, the display control unit 112 performs various image processing (for example, pixel interpolation and thinning) on the image data as necessary, and enlarges / reduces the image displayed on the screen 12a, moves the display range, and the like. I do.

これにより、ユーザは、対象物２を移動させずに、ポインティングデバイス１３を操作するだけで、容易に対象物２の面２ａの任意の範囲を任意の倍率で画面１２ａに表示させることができる。また、実際に対象物２を移動させる場合と比較して、画面１２ａに表示される範囲の微調整を容易に行うことができる。   Thereby, the user can easily display an arbitrary range of the surface 2a of the object 2 on the screen 12a at an arbitrary magnification by only operating the pointing device 13 without moving the object 2. Further, compared with the case where the object 2 is actually moved, fine adjustment of the range displayed on the screen 12a can be easily performed.

また、例えば、予め対象物２の面２ａを撮影し、その画像データを記憶部１０２に記憶させておくことにより、拡大読書機１を使用するときに対象物２を設置しなくても、対象物２の面２ａの内容を画面１２ａで確認することができる。さらに、対象物２が複数のページにより構成される場合、予め複数のページをカメラ２２により撮影し、複数のページ分の画像データを記憶部１０２に記憶させておくことにより、ポインティングデバイス１３を操作して、表示する対象物２のページを送ったり戻したりすることができる。   Further, for example, by photographing the surface 2a of the object 2 in advance and storing the image data in the storage unit 102, the object 2 can be obtained even when the object 2 is not installed when the enlarged reading machine 1 is used. The contents of the surface 2a of the object 2 can be confirmed on the screen 12a. Further, when the target object 2 is composed of a plurality of pages, a plurality of pages are photographed in advance by the camera 22, and image data for a plurality of pages is stored in the storage unit 102 to operate the pointing device 13. Thus, the page of the object 2 to be displayed can be sent or returned.

なお、カメラ２２の撮像素子４３の画素数が大きいほど、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａに表示する画像の倍率を上げても、画像の鮮明さを保つことが可能になる。また、カメラ２２の撮影範囲と、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａのサイズを同じ大きさに設定することにより、対象物２の面２ａ全体をほぼ実寸で画面１２ａ全体に表示させることが可能になる。   Note that, as the number of pixels of the image sensor 43 of the camera 22 increases, the clearness of the image can be maintained even when the magnification of the image displayed on the screen 12a of the monitor-integrated computer 12 is increased. Also, by setting the shooting range of the camera 22 and the size of the screen 12a of the monitor-integrated computer 12 to the same size, the entire surface 2a of the object 2 can be displayed on the entire screen 12a with almost the actual size. Become.

ポインティングデバイス１３は、例えば、マウス、トラックボールなどにより構成される。例えば、ポインティングデバイス１３をトラックボールにより構成することにより、ボタンやボールを押したり、ボールを転がしたりするだけで各種の操作を行うことができ、拡大読書機１を利用する機会が多いと想定されるお年寄りなど指の運動能力の衰えた人も、容易に利用することが可能になる。   The pointing device 13 is configured by, for example, a mouse, a trackball, or the like. For example, by configuring the pointing device 13 with a trackball, various operations can be performed simply by pressing a button or a ball or rolling the ball, and it is assumed that there are many opportunities to use the enlarged reading machine 1. People with weakened motor skills, such as the elderly, can easily use it.

このようにして、汎用のカメラ２２を用いて、対象物２に対する視認性および操作性が良好な拡大読書機１を実現することができる。これにより、斜め方向から対象物２を撮影することができ、ユーザから見て、対象物２が撮影装置１１の影に隠れないので、例えば、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａに表示したい対象物２の位置を探すのが容易になる。また、例えば、ページをめくったり、書き込んだり、押印したりするなどの対象物２に対する操作を容易に行うことができる。さらに、例えば、福祉や医療の現場などでは、拡大読書機１を利用して読書等を行う人（以下、利用者と称する）と、拡大読書機１および対象物２を操作する人（以下、操作者）が異なり、操作者が、利用者の拡大読書機１の利用を支援する場合が想定される。このような場合にも、撮影装置１１が操作者の操作の邪魔にならず、操作性が格段に向上する。   In this way, using the general-purpose camera 22, it is possible to realize the enlarged reading machine 1 having good visibility and operability with respect to the object 2. Thereby, the object 2 can be photographed from an oblique direction, and the object 2 is not hidden by the shadow of the photographing device 11 when viewed from the user. For example, the object to be displayed on the screen 12a of the monitor-integrated computer 12 It becomes easy to find the position of 2. In addition, for example, operations on the object 2 such as turning, writing, or stamping pages can be easily performed. Furthermore, for example, in the field of welfare or medical care, a person who performs reading or the like using the enlarged reading machine 1 (hereinafter referred to as a user) and a person who operates the enlarged reading machine 1 and the object 2 (hereinafter referred to as a user). It is assumed that the operator is different and the operator supports the use of the enlarged reading machine 1 by the user. Even in such a case, the photographing apparatus 11 does not interfere with the operation of the operator, and the operability is greatly improved.

また、上述したように、拡大読書機１では、対象物２を斜め方向から撮影しても、歪みおよびボケのない対象物２の拡大像を得ることができるため、対象物２の拡大像に対するユーザの視認性が向上する。   As described above, the magnified reading machine 1 can obtain an enlarged image of the object 2 without distortion and blur even when the object 2 is photographed from an oblique direction. User visibility is improved.

なお、上述したように、拡大読書機１は、傾斜角θおよびチルト角αを個別に調整することが可能である。従って、例えば、図８に示されるように、図１の対象物２より縦方向（図内の横方向）が長い対象物１５１の面１５１ａ全体を撮影し、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａに表示させる場合、レンズユニット２１をガイド部材５１に従って下方向に回転させ、傾斜角θ２を図１の傾斜角θ１より小さく設定すればよい。ただし、この場合、式（１）を満たすように、チルト角αを、図１のチルト角α１より大きいチルト角α２に変更する必要がある。すなわち、対物レンズ３２の主平面、対物レンズ３２の結像面ＩＰ、および、対象物２の面２ａをそれぞれ延長した面が、ほぼ一直線（図８の点Ａ’を通り紙面に垂直な直線）で交わるように、チルト角αを調整する必要がある。   Note that, as described above, the enlarged reading machine 1 can individually adjust the tilt angle θ and the tilt angle α. Therefore, for example, as shown in FIG. 8, the entire surface 151a of the object 151 whose longitudinal direction (horizontal direction in the figure) is longer than that of the object 2 in FIG. When displaying, the lens unit 21 may be rotated downward according to the guide member 51, and the inclination angle θ2 may be set smaller than the inclination angle θ1 of FIG. However, in this case, it is necessary to change the tilt angle α to a tilt angle α2 larger than the tilt angle α1 in FIG. 1 so as to satisfy the expression (1). That is, the main plane of the objective lens 32, the imaging plane IP of the objective lens 32, and the plane obtained by extending the surface 2a of the object 2 are substantially straight lines (straight lines passing through the point A ′ in FIG. 8 and perpendicular to the paper surface). It is necessary to adjust the tilt angle α so as to cross each other.

そこで、式（１）を満たすように、傾斜角θに応じてチルト角αを自動的に調整する調整手段を設けるようにしてもよい。すなわち、レンズユニット２１をガイド部材５１に従って回転させ傾斜角θが変化するのに連動して、式（１）を満たすようにチルト角αを自動調整するようにしてもよい。   Therefore, an adjusting means for automatically adjusting the tilt angle α according to the tilt angle θ may be provided so as to satisfy the expression (1). That is, the tilt angle α may be automatically adjusted to satisfy the expression (1) in conjunction with the change of the tilt angle θ by rotating the lens unit 21 according to the guide member 51.

例えば、傾斜スタンド２３に傾斜角θを計測する角度センサを組み込んでおき、計測した傾斜角θをレンズユニット２１に送信し、レンズユニット２１に内蔵されているモータにより、チルト角αが式（１）を満たすように、対物レンズ３２の主点を中心に対物レンズ３２を回転させるようにしてもよい。なお、レンズユニット２１の回転方向の位置に関わらず、視準点Ｂと結像面ＩＰとの間の距離Ｌ、および、対物レンズ３２の主点と結像面ＩＰとの間の距離Ｘは一定に保たれるので、計測した傾斜角θに基づいて、式（１）を満たすチルト角αを求めることができる。   For example, an angle sensor that measures the tilt angle θ is incorporated in the tilt stand 23, the measured tilt angle θ is transmitted to the lens unit 21, and the tilt angle α is expressed by the formula (1) by a motor built in the lens unit 21. ), The objective lens 32 may be rotated around the principal point of the objective lens 32. Regardless of the position of the lens unit 21 in the rotational direction, the distance L between the collimation point B and the imaging plane IP and the distance X between the principal point of the objective lens 32 and the imaging plane IP are: Since it is kept constant, the tilt angle α satisfying the equation (1) can be obtained based on the measured tilt angle θ.

あるいは、例えば、クリックストップ機構などの機構を用いて、チルト角αが式（１）を満たすように、傾斜角θに機械的に連動して、対物レンズ３２の主点を中心に対物レンズ３２が回転するようにしてもよい。例えば、クリックストップ機構を用いる場合、式（１）を満たす傾斜角θとチルト角αの複数の組み合わせが、クリックストップ機構により予め設定される。そして、レンズユニット２１の回転方向の位置を決めるクリックストップ機構と、対物レンズ３２の主平面の角度（あおり角度）を決めるクリックストップ機構が機械的に連動し、レンズユニット２１の回転方向の設定位置に応じて、当該位置における傾斜角θに対応するチルト角αになるように、対物レンズ３２が主点を中心に回転する。これにより、角度センサなどの傾斜角θを計測する手段、および、モータなどの対物レンズ３２を電気的に回転させる手段を設けずに、簡単に式（１）を満たすように傾斜角θとチルト角αを設定することができる。   Alternatively, for example, using a mechanism such as a click stop mechanism, the objective lens 32 is centered on the principal point of the objective lens 32 in a mechanically interlocked manner with the tilt angle θ so that the tilt angle α satisfies the formula (1). May be rotated. For example, when the click stop mechanism is used, a plurality of combinations of the tilt angle θ and the tilt angle α satisfying the expression (1) are set in advance by the click stop mechanism. The click stop mechanism that determines the position of the lens unit 21 in the rotation direction and the click stop mechanism that determines the angle (tilt angle) of the main plane of the objective lens 32 are mechanically linked to each other. Accordingly, the objective lens 32 rotates around the principal point so that the tilt angle α corresponds to the tilt angle θ at the position. As a result, the tilt angle θ and the tilt can be easily satisfied so as to satisfy the formula (1) without providing a means for measuring the tilt angle θ such as an angle sensor and a means for electrically rotating the objective lens 32 such as a motor. The angle α can be set.

なお、採用する機構はクリックストップ機構に限定されるものではなく、例えば、カムなどの機構を用いて、機械的に傾斜角θに連動してチルト角αを連続的に設定できるようにしてもよい。   Note that the mechanism to be employed is not limited to the click stop mechanism. For example, a mechanism such as a cam may be used to mechanically interlock the tilt angle θ so that the tilt angle α can be set continuously. Good.

また、図８を参照して上述したように、傾斜角θによって、対象物２の縦方向の撮影範囲が異なる。従って、レンズユニット２１の回転方向の設定位置により、カメラ２２により撮影し、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａに表示することができる書類の大きさ（例えば、Ａ４サイズ、Ｂ４サイズ）が決定する。そこで、例えば、図９に示すように、レンズユニット２１（筐体３１）の回転方向の設定位置に対して、撮影し、表示することが可能な書類の大きさを示す目盛りを、傾斜スタンド２３のガイド部材５１の側面に示すようにしてもよい。   Further, as described above with reference to FIG. 8, the shooting range in the vertical direction of the object 2 varies depending on the inclination angle θ. Therefore, the size (for example, A4 size, B4 size) of the document that can be photographed by the camera 22 and displayed on the screen 12a of the monitor-integrated computer 12 is determined by the setting position in the rotation direction of the lens unit 21. Therefore, for example, as shown in FIG. 9, a scale indicating the size of a document that can be photographed and displayed with respect to a set position in the rotation direction of the lens unit 21 (housing 31) is provided on the tilt stand 23. You may make it show on the side surface of this guide member 51.

なお、弱視者にとって分かりやすくするために、文字だけでなく、各目盛りの色分け等を行うことが望ましい。また、表示するのは、書類のサイズに限定されるものではなく、他の基準に基づくサイズ（例えば、写真のサイズ等）を表示するようにしてもよい。さらに、例えば、表示可能な書類のサイズ等を、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａに表示するようにしてもよい。   In addition, in order to make it easy for the low-sighted person to understand, it is desirable to color-code each scale as well as characters. Further, the display is not limited to the size of the document, and a size based on other criteria (for example, the size of a photo) may be displayed. Further, for example, the size of a document that can be displayed may be displayed on the screen 12 a of the monitor-integrated computer 12.

また、以上の説明では、撮影装置１１を、対象物２を挟んで、ユーザ３と反対側に設置し、ユーザ３が見ている方向と逆方向から対象物２を撮影する例を示したが、例えば、撮影装置１１を対象物２の左または右に設置し、横方向から対象物２を撮影するようにしてもよい。   In the above description, the imaging device 11 is installed on the side opposite to the user 3 with the object 2 in between, and the example of capturing the object 2 from the direction opposite to the direction in which the user 3 is viewing is shown. For example, the imaging device 11 may be installed on the left or right of the object 2 and the object 2 may be imaged from the lateral direction.

さらに、以上の説明では、拡大読書機１のモニタとコンピュータを一体型とする例を示したが、別々に設けるようにしてもよい。   Further, in the above description, an example in which the monitor of the enlarged reading machine 1 and the computer are integrated is shown, but they may be provided separately.

また、モニタの種類は特に限定されるものではなく、任意のものを採用することができる。例えば、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなど専用のディスプレイに表示するタイプのものや、プロジェクタなど画像をスクリーン等に投影するタイプのものを採用することができる。   Moreover, the kind of monitor is not specifically limited, Arbitrary things can be employ | adopted. For example, a type that displays on a dedicated display such as a liquid crystal display or a plasma display, or a type that projects an image on a screen or the like such as a projector can be adopted.

さらに、モニタを複数設けるようにしてもよい。例えば、上述したように、拡大読書機１の利用者と操作者が異なる場合、利用者用と操作者用の２台のモニタを設けて、利用者用のモニタには主に対象物２の拡大像を表示し、操作者用のモニタには主に操作画面を表示するようにすることが考えられる。これにより、利用者用のモニタには操作画面が表示されないため、視認性が向上し、利用者はより読書等に専念することができる。また、利用者と操作者がそれぞれ使いやすいようにモニタを配置することができ、お互いの作業を邪魔する可能性が低くなり、操作性や利便性が向上する。なお、例えば、１つの画面に利用者用の画面と操作者用の画面を分割して表示するようにすることも考えられる。   Further, a plurality of monitors may be provided. For example, as described above, when the user of the enlarged reading machine 1 and the operator are different, two monitors for the user and the operator are provided, and the monitor for the user mainly includes the object 2. It is conceivable that an enlarged image is displayed and an operation screen is mainly displayed on the monitor for the operator. Thereby, since the operation screen is not displayed on the monitor for the user, the visibility is improved, and the user can concentrate more on reading. In addition, the monitor can be arranged so that the user and the operator can easily use each other, the possibility of interfering with each other's work is reduced, and the operability and convenience are improved. For example, it may be possible to divide and display the user screen and the operator screen on one screen.

また、ユーザが拡大読書機１の操作を行う操作手段は、上述したポインティングデバイス１３に限定されるものではなく、例えば、キーボード、タッチパネルなどの他の操作手段を用いるようにしてもよい。また、音声認識の手法を用いて、音声により操作できるようにしてもよい。さらに、モニタ一体型コンピュータ１２の画面１２ａに各種の機能を実行させるためのメニューを表示して、操作できるようにしてもよい。   The operation means for the user to operate the enlarged reading machine 1 is not limited to the pointing device 13 described above, and other operation means such as a keyboard and a touch panel may be used. Moreover, you may enable it to operate with an audio | voice using the method of audio | voice recognition. Furthermore, a menu for executing various functions may be displayed on the screen 12a of the monitor-integrated computer 12 so that it can be operated.

また、カメラ２２は、静止画を撮影するスチルカメラにより構成するようにしてもよいし、動画像を撮影するビデオカメラにより構成するようにしてもよい。   In addition, the camera 22 may be configured by a still camera that captures a still image, or may be configured by a video camera that captures a moving image.

さらに、以上の説明では、レンズユニット２１と傾斜スタンド２３を分けて説明したが、例えば、レンズユニット２１と傾斜スタンド２３を組み合わせたものを、１つのレンズユニットとして製品化することも可能である。   Furthermore, in the above description, the lens unit 21 and the tilt stand 23 have been described separately. For example, a combination of the lens unit 21 and the tilt stand 23 can be commercialized as one lens unit.

また、以上の説明では、対物レンズ３２の主平面、対物レンズ３２の結像面ＩＰ、および、対象物２の面２ａをそれぞれ延長した面が、ほぼ一直線で交わるように、傾斜角θとチルト角αを調整する例を示したが、例えば、対物レンズ３２の主平面、対物レンズ３２の結像面ＩＰ、および、傾斜スタンド２３が設置されている面（例えば、机の上面）をそれぞれ延長した面が、ほぼ一直線で交わるように、傾斜角θとチルト角αを調整するようにしてもよい。   In the above description, the tilt angle θ and the tilt are set so that the main plane of the objective lens 32, the imaging plane IP of the objective lens 32, and the plane obtained by extending the surface 2a of the object 2 intersect substantially in a straight line. The example in which the angle α is adjusted is shown. For example, the main plane of the objective lens 32, the imaging plane IP of the objective lens 32, and the plane on which the tilt stand 23 is installed (for example, the upper surface of the desk) are extended. The tilt angle θ and the tilt angle α may be adjusted so that the curved surfaces intersect with each other in a substantially straight line.

なお、上述した画像処理部１０１の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。また、処理をより高速化するために、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）やゲートアレイなどの専用素子を用いるようにしてもよい。   Note that the above-described processing of the image processing unit 101 can be executed by hardware or can be executed by software. In order to increase the processing speed, a dedicated element such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or a gate array may be used.

さらに、モニタ一体型コンピュータ１２が実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。   Further, the program executed by the monitor-integrated computer 12 may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or when a call is made. It may be a program that performs processing at a necessary timing.

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

１ 拡大読書機， ２ 対象物， ３ ユーザ， １１ 撮影装置， １２ モニタ一体型コンピュータ， １３ ポインティングデバイス， ２１ レンズユニット， ２２ カメラ， ２３ 傾斜スタンド， ３１ 筐体， ３２ 対物レンズ， ３３ コリメータレンズ， ４１ 筐体， ４２ 撮影レンズ， ４３ 撮像素子， ５１ ガイド部材， ５２ 支持台， １０１ 画像処理部， １０２ 記憶部， １１１ 補正部， １１２ 表示制御部， １５１ 対象物   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnification reading machine, 2 Object, 3 User, 11 Image pick-up device, 12 Monitor integrated computer, 13 Pointing device, 21 Lens unit, 22 Camera, 23 Tilt stand, 31 Case, 32 Objective lens, 33 Collimator lens, 41 Case, 42 Shooting lens, 43 Image sensor, 51 Guide member, 52 Support base, 101 Image processing unit, 102 Storage unit, 111 Correction unit, 112 Display control unit, 151 Object

Claims (6)

カメラに装着されるレンズユニットにおいて、
対物レンズと、
前記対物レンズの結像面と前記カメラとの間に配置され、前記対物レンズを透過した光を平行光にするコリメータレンズと、
前記対物レンズおよび前記コリメータレンズを収納し、前記カメラが装着される筐体と、
前記レンズユニットの視準点と前記対物レンズの結像面との距離Ｌ、および、前記対物レンズの主点と結像面との距離Ｘを一定に保ちつつ、前記筐体を前記視準点を中心に回転可能に支持し、前記カメラの光軸と前記カメラにより撮影される対象物の面との間の傾斜角θを調整するスタンドと、
前記傾斜角θの変化に連動して、前記対物レンズの主平面を回転させて前記カメラの撮像面に対して傾斜させ、前記対物レンズの結像面の延長線と前記主平面の延長線とが前記対象物の面の延長線とほぼ１点で交わるとともに前記対物レンズの主平面と結像面との間のチルト角αがｔａｎ -1 ｛Ｘ/（Ｌ×ｔａｎθ）｝となるように調整する調整手段と
を備えるレンズユニット。 In the lens unit attached to the camera,
An objective lens;
A collimator lens that is disposed between the imaging surface of the objective lens and the camera, and makes the light transmitted through the objective lens parallel light;
A housing that houses the objective lens and the collimator lens and is mounted with the camera;
While maintaining the distance L between the collimation point of the lens unit and the imaging plane of the objective lens and the distance X between the principal point of the objective lens and the imaging plane, the casing is placed on the collimation point. And a stand that adjusts an inclination angle θ between the optical axis of the camera and the surface of the object photographed by the camera ,
In conjunction with the change of the tilt angle θ, the main plane of the objective lens is rotated and tilted with respect to the imaging surface of the camera, and an extension line of the imaging plane of the objective lens and an extension line of the main plane Intersects with an extension of the surface of the object at almost one point, and the tilt angle α between the main plane of the objective lens and the imaging plane is tan −1 {X / (L × tan θ)}. Adjustment means to adjust and
A lens unit comprising: 前記筐体は、前記スタンドの円弧状のガイド部材に案内されて前記視準点を中心に周方向に回転し、
前記筐体の回転方向の設定位置に対して前記カメラが撮影可能な前記対象物のサイズを示す目盛りが、前記ガイド部材に示されている
請求項１に記載のレンズユニット。 The housing is guided by an arcuate guide member of the stand and rotates in the circumferential direction around the collimation point.
The scale indicating the size of the camera the object can be photographed with respect to the rotational direction of the setting position of the housing, the lens unit according to claim 1 which is shown in the guide member. 請求項１または２に記載のレンズユニットと、
前記レンズユニットからの光を集光し、前記対物レンズにより結像した像を再結像する撮影レンズと、前記撮影レンズで結んだ像を撮像する撮像素子とからなる前記カメラと
を備える電子拡大鏡。 The lens unit according to claim 1 or 2 ,
An electronic magnifying apparatus comprising: a photographing lens that collects light from the lens unit and re-images an image formed by the objective lens; and an imaging device that captures an image formed by the photographing lens. mirror. 前記カメラにより撮影された画像データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記画像データに基づく画像の表示を制御する表示制御手段と
をさらに備える請求項３に記載の電子拡大鏡。 Storage means for storing image data photographed by the camera;
The electronic magnifying glass according to claim 3, further comprising display control means for controlling display of an image based on the image data stored in the storage means. 前記画像データの遠近歪みを補正する補正手段を
さらに備える請求項４に記載の電子拡大鏡。 The electronic magnifier according to claim 4, further comprising correction means for correcting perspective distortion of the image data. 前記画像データに基づく画像を表示する表示手段を
さらに備える請求項４または５に記載の電子拡大鏡。 The electronic magnifier according to claim 4 , further comprising display means for displaying an image based on the image data.
JP2010094785A 2009-04-16 2010-04-16 Lens unit and electronic magnifier Expired - Fee Related JP5581104B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010094785A JP5581104B2 (en) 2009-04-16 2010-04-16 Lens unit and electronic magnifier

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009099774 2009-04-16
JP2009099774 2009-04-16
JP2010094785A JP5581104B2 (en) 2009-04-16 2010-04-16 Lens unit and electronic magnifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010266862A JP2010266862A (en) 2010-11-25
JP5581104B2 true JP5581104B2 (en) 2014-08-27

Family

ID=42982598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010094785A Expired - Fee Related JP5581104B2 (en) 2009-04-16 2010-04-16 Lens unit and electronic magnifier

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5581104B2 (en)
WO (1) WO2010119941A1 (en)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04196878A (en) * 1990-11-28 1992-07-16 Hitachi Ltd Automatic swing device for video camera
JPH08190113A (en) * 1995-01-12 1996-07-23 Canon Inc Camera with swing function
JPH09233373A (en) * 1996-02-27 1997-09-05 Sony Corp Image fetching device
JP2001004929A (en) * 1999-06-18 2001-01-12 Sony Corp Three-dimensional object observation scope
JP2001159735A (en) * 1999-07-29 2001-06-12 Olympus Optical Co Ltd Relay lens device
JP2002135638A (en) * 2000-10-19 2002-05-10 Nec Access Technica Ltd Stand for small ccd camera
JP2003101733A (en) * 2001-09-20 2003-04-04 Ricoh Co Ltd Image-reading apparatus
JP2004153605A (en) * 2002-10-31 2004-05-27 Victor Co Of Japan Ltd Image pickup device and system for transmitting pick-up image
JP4066829B2 (en) * 2003-02-12 2008-03-26 日本ビクター株式会社 Imaging device
JP2004274254A (en) * 2003-03-06 2004-09-30 Ricoh Co Ltd Image input apparatus
JP2005020060A (en) * 2003-06-23 2005-01-20 Fujitsu Ltd Form reading device
JP4953661B2 (en) * 2005-03-11 2012-06-13 株式会社ミツトヨ Photoelectric encoder

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010266862A (en) 2010-11-25
WO2010119941A1 (en) 2010-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102530535B1 (en) Cameras with panoramic scanning range
CN107026973B (en) Image processing device, image processing method and photographic auxiliary equipment
US7841772B2 (en) Imaging apparatus
JP5397751B2 (en) Camera and image correction method
US7123292B1 (en) Mosaicing images with an offset lens
JP3929752B2 (en) Document camera
US7864414B2 (en) Microscope and virtual slide forming system
US20040041936A1 (en) Electronic amera and control program of same
JP2004320123A (en) Data presentation apparatus
US6345129B1 (en) Wide-field scanning tv
WO2010137513A1 (en) Electronic device
JP2011239207A (en) Imaging apparatus, imaging control method, and imaging control program
TW201225641A (en) Imaging inspection device of 3D camera module and imaging inspection method, imaging inspection control program, imaging correction method, imaging correction control program, readable recording medium, and electronic information apparatus thereof
JP2003101733A (en) Image-reading apparatus
JP5581104B2 (en) Lens unit and electronic magnifier
JPH10136237A (en) Image pickup device
JP2015007722A (en) Image display device
JP2006053321A (en) Projection observation device
JP4066829B2 (en) Imaging device
JP2014115179A (en) Measuring device, document camera and measuring method
JP2000138856A (en) Image input device, presentation system and information storage medium
JP2011071572A (en) Imaging apparatus
JP5458877B2 (en) Imaging apparatus and imaging program
JP7235646B2 (en) Imaging device
CN115054183B (en) Adjustable imaging assembly of 3D endoscope, 3D endoscope and imaging system

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20130214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140123

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140128

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140311

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140617

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140714

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5581104

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees