JP6007091B2 - 撮像用載置台及び撮像システム - Google Patents

Description

本発明は、撮像用載置台及び撮像システムに関する。

携帯電話、スマートフォン、デジタルカメラなどの携帯型の撮像手段を利用して、書籍、雑誌、書類などの所望の媒体を撮像し画像データを取得するスキャン操作を行なおうとする場合、撮像手段と媒体設置面との距離を一定にして、撮像条件を安定化できることが望ましい。撮像手段と媒体設置面との距離を一定にするための手法として、例えば折りたたみ式のアタッチメントに撮像手段を固定する手法などが提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−１４１１８５号公報

しかしながら、撮像手段と媒体設置面との距離を一定にするための従来手法では、読み取り対象の媒体に対して、撮像手段を水平または特定の角度に維持するのが困難である場合があった。このため、携帯型の撮像手段によるスキャン操作を簡単かつ確実に行なうためには、さらなる改善の余地があった。

本発明は、上記を鑑みてなされたものであって、撮像手段によるスキャン操作を簡単かつ確実に行なうことができる撮像用載置台及び撮影システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る撮像用載置台は、読取対象の媒体を設置する媒体設置面に配置されるベース部と、前記ベース部から上方に延在するアーム部と、前記アーム部から前記媒体設置面に対向して延在する平板状のトップ部と、前記トップ部の上面と同一平面上に形成され、前記媒体設置面に設置された前記媒体を撮像可能な位置に撮像手段を載置するための載置面と、前記撮像手段を前記載置面上の所定位置に位置決めするための柱状の第１、第２及び第３の突起を有する位置決め手段と、を備える。前記ベース部、前記アーム部、前記トップ部は相互に一体的に固定される。前記第１、第２及び第３の突起は、前記トップ部の前記上面上の、矩形状の前記載置面の異なる各辺にそれぞれ設けられて、前記載置面上に載置された前記撮像手段の外周面にそれぞれ接し、かつ、前記載置面上に載置された前記撮像手段を、前記載置面に対して接離可能に支持し、前記第１、第２及び第３の突起によって位置決めされた前記撮像手段の一部が前記トップ部の先端から突出する。

上記課題を解決するために、本発明に係る撮像システムは、上記の撮像用載置台と、前記撮像用載置台に載置された状態で前記媒体設置面に設置された媒体を撮像する撮像手段と、を備える。

本発明にかかる撮像用載置台及び撮影システムは、撮像手段によるスキャン操作を簡単かつ確実に行なうことができるという効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態に係る撮像システムの概略構成を示す斜視図である。 図２は、図１に示す撮像システムの側面図である。 図３は、図１に示す撮像システムの上面図である。 図４は、図１中の撮像用載置台の斜視図である。 図５は、図１に示す撮像システムの機能ブロック図である。 図６は、本実施形態の撮像システムにより実施される媒体撮影処理を示すフローチャートである。 図７は、実施形態の第一変形例における載置台のトップ部及び載置面の概略構成を示す斜視図である。 図８は、図７に示す載置面にスマートフォンを載置した状態を示す斜視図である。 図９は、実施形態の第二変形例における載置台のトップ部及び載置面の概略構成を示す斜視図である。 図１０は、図９に示す載置面にスマートフォンを載置した状態を示す斜視図である。 図１１は、実施形態の第三変形例における載置台の側面図である。

以下に、本発明に係る撮像手段の撮像用載置台及び撮像システムの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

［実施形態］
まず図１〜５を参照して、本実施形態に係る撮像システムの構成を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る撮像システムの概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１に示す撮像システムの側面図であり、図３は、図１に示す撮像システムの上面図であり、図４は、図１中の撮像用載置台の斜視図であり、図５は、図１に示す撮像システムの機能ブロック図である。

撮像システム１は、媒体設置面５上に設置された読取対象の媒体６に対して、所定の撮像手段により上方から撮像して、媒体６の画像データを生成するスキャン動作を行うスキャナシステムである。本実施形態では、撮像手段の一例として、カメラ機能を有するスマートフォン２を挙げて説明する。

図１〜３に示すように、撮像システム１は、スマートフォン２と、スマートフォン２によるスキャン動作時に、このスマートフォン２を載置するための撮像用載置台３（以下では単に「載置台３」と記載する）とを備える。撮像システム１は、スマートフォン２が載置台３の所定位置（後述する載置面３４上）に載置されたときに、スマートフォン２を一意に位置決めすることができ、スマートフォン２により所定の撮影領域７のスキャン画像を取得することができる。なお、以下の説明では、図１の上下方向を撮像システム１及び載置台３の上下方向、図１の手前側を撮像システム１及び載置台３の前方向、図１の奥側を撮像システム１及び載置台３の後方向とする。

スマートフォン２は、その背面にカメラ機能に係る撮像部２１が設けられている。撮像部２１は、スマートフォン２の制御部２４（図５参照）からの操作指令に応じて、スキャン動作を実行することができる。撮像部２１は、スマートフォン２が載置台３の載置面３４に載置された状態では、所定の撮影領域７の全体を撮像することができ、撮影領域７の全体を含むスキャン画像を生成することができる。

載置台３は、ベース部３１、アーム部３２及びトップ部３３の３つの部材を備える。ベース部３１は、媒体設置面５上に配置される。アーム部３２は、ベース部の上面に接続され、ベース部３１から上方に延在する。なお、アーム部３２の延在方向は、図１〜４に示すように鉛直上方でもよいし、鉛直上方から前方向（媒体６が設置される側）または後方向（媒体６が設置される側の反対側）へ傾斜する方向でもよい。

トップ部３３は、アーム部３２に接続され、アーム部３２から媒体設置面５に対向して延在する。本実施形態では、図２に示すように、トップ部３３は、アーム部３２の上端部に接続され、アーム部３２と接続する高さ位置から前方に延在し、かつ水平より斜め上方に向かって延在している。

載置台３のベース部３１、アーム部３２及びトップ部３３は、相互に一体的に固定されている。言い換えると、ベース部３１とアーム部３２との接続部分と、アーム部３２とトップ部３３との接続部分は、回転、脱着、移動などの変形ができないよう固設されている。

図４に示すように、載置台３のトップ部３３の上面３３ａには、媒体設置面５に設置された媒体６を撮像可能な位置にスマートフォン２を載置するための載置面３４が設けられている。

載置面３４は、トップ部３３の上面３３ａから掘り下げて形成されている。載置面３４は、スマートフォン２を載置する際に、スマートフォン２の背面の長手方向の一部がトップ部３３の先端から突出するよう設けられている。言い換えると、載置面３４は、トップ部３３の前方端から後方（アーム部３２の方向）にかけて形成されており、載置面３４の面積は、スマートフォン２の背面の面積より小さい。また、載置面３４の前後方向の長さは、スマートフォン２の長手方向の長さより短い。これにより、スマートフォン２の背面に設けられた撮像部２１が載置面３４で隠されることなく、スマートフォン２が載置面３４に載置可能となる。言い換えると、スマートフォン２が載置面３４に載置されると、撮像部２１は媒体設置面５と直接対面するよう位置決めされるので、媒体設置面５上の媒体６を撮像可能となる。また、このように載置面３４を形成することで、スマートフォン２を載置面３４へ載置したり取り外したりすること（挿抜）が容易となる。

トップ部３３の上面３３ａと、載置面３４との間には段差が形成されている。より詳細には、スマートフォン２の長手方向下部と当接する段差３５ａと、スマートフォンの左右側面と当接する段差３５ｂ，３５ｃとの３方向の段差が設けられている。段差３５ａと段差３５ｂは略直角に接続され、段差３５ａと段差３５ｃは略直角に接続され、段差３５ｂと段差３５ｃは前後方向に平行に配置される。これらの段差３５ａ，３５ｂ，３５ｃが、スマートフォン２と当接することにより、スマートフォン２を所定位置に位置決めすることができる。すなわち、トップ部３３の上面３３ａと、載置面３４との間に形成された段差３５ａ，３５ｂ，３５ｃが、スマートフォン２を載置面３４上の所定位置に位置決めするための位置決め手段として機能する。

これにより、スマートフォン２を載置面３４に載置する際には、スマートフォン２の長手方向下部を段差３５ａに突き当てるだけで、スマートフォン２を載置面３４の所定位置に容易に位置決めして載置することができる。また、上述のように、トップ部３３が傾斜しているため、載置面３４はトップ部３３の前方側から後方側へ水平方向下向きに傾斜して設けられている。このため、スマートフォン２を段差３５ａに突き当てやすい。

スマートフォン２を載置面３４に載置したときに、スマートフォン２の撮像部２１が、下方の所定の撮影領域７の全体を撮影できる程度に媒体設置面５との間に距離がとれるように、載置面３４の設置位置が設定されている。

載置台３のベース部３１の上面には、スキャンスイッチ３６、照明スイッチ３７、通信ＬＥＤ３８が設けられている。また、載置台３のトップ部３３の媒体設置面５と対向する下面には、照明ＬＥＤ３９が設けられている。図５に示すように、スキャンスイッチ３６、照明スイッチ３７、通信ＬＥＤ３８、照明ＬＥＤ３９は、載置台３内部に備えられている制御部４０に電気的に接続されている。

スキャンスイッチ３６は、スマートフォン２にスキャン動作を実行させるスキャン操作の指示をユーザから受け付ける入力手段である。スキャンスイッチ３６が押下されると、載置台の制御部４０が、スマートフォン２にスキャン動作を開始させるための光信号を、通信ＬＥＤ３８から出力させる。すなわち、通信ＬＥＤ３８から出力される光信号が、載置面３４に載置されたスマートフォン２に対する撮像開始トリガである。なお、通信ＬＥＤ３８に赤外ＬＥＤを用いて、光信号がユーザの目に見えず不快感がなくなるよう構成してもよい。

照明スイッチ３７をオン／オフすることで、制御部４０が、照明ＬＥＤ３９を点灯／消灯する。照明ＬＥＤ３９は、スキャン動作時には撮影領域を明るくする照明装置として機能し、スキャン動作時以外では、例えばデスクライトの照明として機能することができる。

図５に示すように、スマートフォン２は、撮像部２１と、受光部２２と、記録部２３と、制御部２４とを備える。撮像部２１と、受光部２２と、記録部２３は、制御部２４に電気的に接続されている。

受光部２２は、撮像部２１の撮影領域内の光信号を検知する。受光部２２は、スマートフォン２が載置面３４に載置された状態では、所定の撮影領域７内で通信ＬＥＤ３８から発信された光信号を受信することができる。図１に示すように、載置面３４に載置されたスマートフォン２の撮影領域７は、載置台３のベース部３１の前方向に隣接する媒体６を配置する領域と、ベース部３１のうち通信ＬＥＤ３８を含む前方部分とを含むよう構成されている。また、図２に示すように、スマートフォン２の撮影領域７と、照明ＬＥＤ３８の照射範囲８とは概ね等しく、撮影領域７を満遍なく明るくできるよう構成されている。

受光部２２は、具体的には、撮像部２１を用いて撮影領域７をモニタリングしておき、撮像部２１により撮像された画像データを解析することで、通信ＬＥＤ３８の光信号を検知することができる。なお、受光部２２は、撮像部２１とは別のセンサ類を適用して構成することもできる。記録部２３は、撮像部２１により取得された読取データを保存する記憶装置である。

次に、図６を参照して、本実施形態に係る撮像システムの動作を説明する。図６は、本実施形態の撮像システムにより実施される媒体撮影処理を示すフローチャートである。

まず、載置台３において、ユーザによるスキャンスイッチ３６のオン操作が入力されると（Ｓ０１）、制御部４０によりスキャン開始処理が行われる。制御部４０は、通信ＬＥＤ３８が所定の光信号を出力するよう制御する（Ｓ０２）。この光信号には、スマートフォン２に対してスキャン動作を開始させるトリガが含まれる。光信号は、具体的には、オン／オフの切替による明滅のパターン、光量強弱のパターン、色の変化、発光位置の変化などを行なうことができる。

スマートフォン２の受光部２２により、載置台３の通信ＬＥＤ３８から出力された光信号が検知される（Ｓ０３）。受光部２２は、撮像部２１を利用して撮影領域７がモニタリングしており、撮像部２１により取得するモニタリング画像の中から光信号を抽出する。受光部２２は、スキャン動作の開始トリガを含む光信号を検知したことを制御部２４に出力する。

光信号が検出されると、制御部２４によりスキャン動作が開始される。まず制御部２４により撮像部２１が作動され、撮像部２１によるスキャン動作が実施される（Ｓ０４）。ここで、本実施形態では、媒体設置面５に対して、撮像部２１が傾斜して配置されるため、撮像部２１により取得される撮像画像は、例えばベース部３１側の横方向が長く、反対側が短い歪みが発生する。制御部２４は、撮像部２１で撮像された画像データに射影変換を行ない、撮像画像の歪みを補正する。そして、歪み補正された画像データは、スマートフォン２の記録部２３に保存される（Ｓ０５）。

次に、本実施形態に係る撮像システムの効果を説明する。

本実施形態の撮像システム１において、載置台３は、読取対象の媒体６を設置する媒体設置面５に配置されるベース部３１と、ベース部３１から上方に延在するアーム部３２と、アーム部３２から媒体設置面５に対向して延在するトップ部３３と、トップ部３３に設けられ、媒体設置面５に設置された媒体６を撮像可能な位置にスマートフォン２（撮像手段）を載置するための載置面３４と、を備える。ベース部３１、アーム部３２、トップ部３３は相互に一体的に固定される。

この構成により、載置台３のベース部３１、アーム部３２、トップ部３３が一体的に固定されるので、ベース部３１が配置される媒体設置面５に対する載置面３４の位置を常に一定にできる。つまり、スマートフォン２を載置台３の載置面３４に載置するだけで、スマートフォン２の撮像部２１と、媒体設置面５との距離を一定にでき、媒体設置面５上の所定の撮影領域７の全体を撮影できる位置に撮像部２１を配置できる。これにより、スマートフォン２（撮像手段）のスキャン動作を常時同じ条件で行うことが可能となり、スマートフォン２によるスキャン操作を簡単かつ確実に行なうことができる。

また、本実施形態の載置台３は、スマートフォン２を載置面３４上の所定位置に位置決めするための位置決め手段を有する。より詳細には、載置面３４が、スマートフォン２を載置する際にスマートフォン２の一部がトップ部３３の先端から突出するよう、トップ部３３の上面３３ａから掘り下げて設けられる。位置決め手段は、具体的には、トップ部３３の上面３３ａと載置面３４との間に形成された段差３５ａ，３５ｂ，３５ｃである。

この構成により、スマートフォン２を段差３５ａに突き当てるだけで、スマートフォン２を載置面３４上の所定位置に位置決めできるので、載置面３４へのスマートフォン２の位置決めを容易に行なうことができる。また、このように載置面３４を形成することで、スマートフォン２を載置面３４へ載置したり取り外したりすること（挿抜）が容易となる。

また、本実施形態の載置台３において、前記載置面３４が、トップ部３３の先端側からアーム部３２側へ下向きに傾斜して設けられる。この構成により、スマートフォン２を段差３５ａに突き当てやすくなるので、載置面３４へのスマートフォン２の載置及び位置決めをより一層容易に行なうことができる。

また、本実施形態の載置台３は、載置面３４に載置されたスマートフォン２に対して撮像開始トリガを送信するトリガ送信手段を備える。より詳細には、載置台３はベース部３１に通信ＬＥＤ３８を備える。載置面３４に載置されたスマートフォン２の撮像範囲が通信ＬＥＤ３８を含む。撮像開始トリガは、具体的には、通信ＬＥＤ３８から出力される光信号である。

この構成により、載置面３４に載置されたスマートフォン２が、撮像部２１により取得する画像情報を用いてスキャン動作を開始するトリガを載置台３から受け取ることができるので、スマートフォン２を載置台３と電気的に接続する必要がない。したがって、スマートフォン２によるスキャン動作を、簡易な構成で実現することができる。

［実施形態の第一変形例］
次に、図７，８を参照して、実施形態の第一変形例について説明する。図７は、実施形態の第一変形例における載置台のトップ部及び載置面の概略構成を示す斜視図であり、図８は、図７に示す載置面にスマートフォンを載置した状態を示す斜視図である。

図７，８に示すように、載置台３の載置面３４−１は、スマートフォン２の全周形状に応じてトップ部３３の上面３３ａから掘り下げて設けることもできる。この構成では、上記実施形態の載置面３４と異なり、載置面３４−１の面積は、スマートフォン２の背面の面積とほぼ等しく、載置面３４−１の形状は、スマートフォン２の背面形状と同一となる。トップ部３３の上面３３ａと、載置面３４−１との間に形成される段差は、上記実施形態の段差３５ａ〜３５ｃの他に、トップ部３３の先端側にも設けられる（図７に段差３５ｄとして示す）。

また、スマートフォン２が載置面３４−１に載置された状態で、スマートフォン２の撮像部２１が媒体設置面５を視認できるように、すなわち撮像部２１が媒体設置面５の撮影領域７を撮像可能となるように、載置面３４−１上で撮像部２１が配置される部分には、トップ部３３の下面に連通する開口部４１が設けられている。

この構成により、スマートフォン２が載置面３４−１に載置される際には、スマートフォン２の側面が全周にわたって段差３５ａ〜３５ｄと当接する状態となるので、スマートフォン２を載置面３４−１の所定位置へ確実に位置決めして載置することができる。

［実施形態の第二変形例］
次に、図９，１０を参照して、実施形態の第二変形例について説明する。図９は、実施形態の第二変形例における載置台のトップ部及び載置面の概略構成を示す斜視図であり、図１０は、図９に示す載置面にスマートフォンを載置した状態を示す斜視図である。

図９，１０に示すように、載置台３の載置面３４−２は、トップ部３３の上面３３ａと同一平面として、載置面３４−２と上面３３ａとの境界線４３の周囲に、複数の突起４２を設置することもできる。複数の突起４２は、スマートフォン２を載置面３４−２に載置する際に、スマートフォン２と当接する位置に形成される。図１０に示すように、スマートフォン２の載置時には、突起４２のそれぞれは、スマートフォン２の各側面と当接することで、スマートフォン２の位置決めを行うことができる。

この構成により、トップ部３３の上面３３ａから掘り下げることなく、上面３３ａに突起４２を設置するだけで載置面３４−２を形成できるので、製造コストを低減できる。

なお、図９，１０では、スマートフォン２の撮像部２１がトップ部先端から突出する位置に載置面３４−２を設ける構成を例示したが、例えば、スマートフォンの４側面にそれぞれ接触可能に配置される４つの突起４２を設け、第一変形例と同様に、スマートフォン２の全周がトップ部の上面３３ａに載置される構成としてもよい。

［実施形態の第三変形例］
次に、図１１を参照して、実施形態の第三変形例について説明する。図１１は、実施形態の第三変形例における載置台の側面図である。

図１１に示すように、載置面３４に載置されたスマートフォン２の撮像面と、媒体設置面５とが平行となるよう、載置面３４を設けてもよい。すなわち、スマートフォン２の撮像部２１の光軸が、媒体設置面５と直交するように、スマートフォン２が位置決めされる。言い換えると、載置面３４を、媒体設置面５と平行となるよう載置台３のトップ部３３に形成する。

この構成により、撮像部２１が撮像した画像に歪みが発生しなくなるので、射影変換など撮像画像の後処理を行なう必要がなくなる。これにより、スキャン動作の処理速度を向上できると共に、画質劣化も低減できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

上記実施形態では、読み取り対象の媒体を撮像する撮像手段の一例としてカメラ機能を有するスマートフォン２を挙げて説明したが、本発明は、例えばデジタルカメラや、カメラ機能を有するＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ：携帯情報端末）、携帯電話、ノートパソコン、ＰＨＳなど、他の撮像手段にも適用可能である。

また、上記実施形態では、載置台３からスマートフォン２へ出力するスキャン動作の撮像開始トリガとして、通信ＬＥＤ３８による光信号を用いたが、この代わりに、照明ＬＥＤ３９により光信号を発信する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、撮像開始トリガとして光信号を用いたが、撮像部２１の撮影画像に基づき検出できる情報であれば、例えばジェスチャや音情報など光信号以外の情報を用いてもよい。

１ 撮像システム
２ スマートフォン（撮像手段）
３ 載置台（撮像用載置台）
３１ ベース部
３２ アーム部
３３ トップ部
３３ａ トップ部の上面
３４，３４−１，３４−２ 載置面
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ 段差
３８ 通信ＬＥＤ
３９ 照明ＬＥＤ
４２ 突起
５ 媒体設置面
６ 媒体
７ 撮影領域

Claims (7)

1. 読取対象としての媒体を設置するための媒体設置面に配置されるベース部と、
   前記ベース部から上方に延在するアーム部と、
   前記アーム部から前記媒体設置面に対向して延在する平板状のトップ部と、
   前記トップ部の上面と同一平面上に形成され、前記媒体設置面に設置された前記媒体を撮像可能な位置に撮像手段を載置するための載置面と、
   前記撮像手段を前記載置面上の所定位置に位置決めするための柱状の第１、第２及び第３の突起を有する位置決め手段と、
   を備え、
   前記ベース部、前記アーム部、前記トップ部は相互に一体的に固定され、
   前記第１、第２及び第３の突起は、前記トップ部の前記上面上の、矩形状の前記載置面の異なる各辺にそれぞれ設けられて、前記載置面上に載置された前記撮像手段の外周面にそれぞれ接し、かつ、前記載置面上に載置された前記撮像手段を、前記載置面に対して接離可能に支持し、前記第１、第２及び第３の突起によって位置決めされた前記撮像手段の一部が前記トップ部の先端から突出することを特徴とする撮像用載置台。
2. 前記載置面が、前記トップ部の先端側から前記アーム部側へ下向きに傾斜して形成されることを特徴とする、請求項１に記載の撮像用載置台。
3. 前記載置面が、該載置面に載置された前記撮像手段の撮像面と前記媒体設置面とが平行な状態となるよう形成されることを特徴とする、請求項１に記載の撮像用載置台。
4. 前記載置面に載置された前記撮像手段に対して撮像開始トリガを送信するトリガ送信手段を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像用載置台。
5. 前記ベース部に光源を備え、
   前記載置面に載置された前記撮像手段の撮像範囲が前記光源を含み、
   前記撮像開始トリガは前記光源から出力される光信号である
   ことを特徴とする、請求項４に記載の撮像用載置台。
6. 前記トップ部に前記媒体設置面を照射する照明を備え、
   前記撮像開始トリガは前記照明から出力される光信号である
   ことを特徴とする、請求項４に記載の撮像用載置台。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像用載置台と、
   前記撮像用載置台に載置された状態で前記媒体設置面に設置された媒体を撮像する撮像手段と、を備えることを特徴とする撮像システム。

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