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発明の名称 物体像の左右2画面読取方法及びその装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−15087
公開日 平成11年(1999)1月22日
出願番号 特願平9−167222
出願日 平成9年(1997)6月24日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】樺山 亨 (外1名)
発明者 小夫 真 / 内田 貴
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】3次元物体を左右視する視差分に光路を分割する光学系により、上記3次元物体の視差像2画面を画像形成装置のコンタクトガラスに投影し、この投影された視差像2画面を上記画像形成装置で読み取ることを特徴とする物体像の左右2画面読取方法。
【請求項2】3次元物体を左右視した視差像2画面を画像形成装置のコンタクトガラスに投影する光学系を有することを特徴とする物体像の左右2画面読取装置。
【請求項3】上記光学系が、3次元物体を左右視する視差分に光路を分割する一対の結像レンズと、この結像レンズにより得られる上記3次元物体を左右視した視差像2画面を上記コンタクトガラスにそれぞれ反射する一対のミラー群とを備えていることを特徴とする請求項2記載の物体像の左右2画面読取装置。
【請求項4】上記3次元物体が載置される載置部を有し、この載置部が上記光学系の上部に設けられていることを特徴とする請求項2または3記載の物体像の左右2画面読取装置。
【請求項5】上記3次元物体を照明する照明手段を有することを特徴とする請求項2,3または4記載の物体像の左右2画面読取装置。
【請求項6】上記画像形成装置に装着可能であり、上記画像形成装置に対して上下方向、左右方向及び前後方向にそれぞれ移動可能である調整手段を有することを特徴とする請求項2,3,4または5記載の物体像の左右2画面読取装置。
【請求項7】上記コンタクトガラスの上面に配置されていることを特徴とする請求項2,3,4または5記載の物体像の左右2画面読取装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、3次元物体を左右視した視差像2画面を画像形成装置のコンタクトガラスにそれぞれ投影する物体像の左右2画面読取方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】3次元物体を左右視したとき、この左右視像、すなわち、視差像2画面を得る方法としては、カメラを利用した方法があり、この方法の一つとして、カメラレンズの前に視差像2画面が得られるミラーアダプタを取り付けて、視差像2画面を35mmフィルム1枚に撮影する方法がある。この方法により撮影された写真を裸眼、立体視アダプタまたはステレオビュアと呼ばれる道具で見ることによって、ユーザは立体像を得ることができる。上述の方法は、既に商品化されており、ユーザに低コストで提供されている。また、カメラを2台併置して、別々のフィルムに視差像2画面をそれぞれ撮影し、現像された2枚の写真を一つのマウントにそれぞれ取り付けて、立体視アダプタで見ることによって、立体像を得る方法もある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述したカメラを利用して立体像(視差像2画面)を得る方法では、3次元物体の撮影後、現像を行わなければならず、手間や時間がかかるという問題点がある。ところで、静電複写装置、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を応用した画像形成装置では、複写機の原稿画像読取部やスキャナ等で読み取られた画像を、記録紙に転写、定着して画像形成を行っている。この画像形成装置によれば、画像を読み取ってから即座に画像形成された記録紙を得ることができる。そこで、三次元物体の立体像(視差像2画面)を、画像形成装置を用いて記録紙に形成することが望まれている。
【0004】よって、本発明の目的は、3次元物体を左右視した視差像2画面を画像形成装置のコンタクトガラスに投影できる物体像の左右2画面読取方法及びその装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、3次元物体を左右視する視差分に光路を分割する光学系により、3次元物体の視差像2画面を画像形成装置のコンタクトガラスに投影し、この投影された視差像2画面を画像形成装置で読み取る左右2画面読取方法である。
【0006】請求項2記載の発明は、3次元物体を左右視した視差像2画面を画像形成装置のコンタクトガラスに投影する光学系を有する構成である。
【0007】請求項3記載の発明は、請求項2記載の物体像の左右2画面読取装置において、光学系が、3次元物体を左右視する視差分に光路を分割する一対の結像レンズと、この結像レンズにより得られる3次元物体を左右視した視差像2画面をコンタクトガラスにそれぞれ反射する一対のミラー群とを備えている構成である。
【0008】請求項4記載の発明は、請求項2または3記載の物体像の左右2画面読取装置において、3次元物体が載置される載置部を有し、この載置部が光学系の上部に設けられている構成である。
【0009】請求項5記載の発明は、請求項2,3または4記載の物体像の左右2画面読取装置において、3次元物体を照明する照明手段を有する構成である。
【0010】請求項6記載の発明は、請求項2,3,4または5記載の物体像の左右2画面読取装置において、画像形成装置に装着可能であり、画像形成装置に対して上下方向、左右方向及び前後方向にそれぞれ移動可能である調整手段を有する構成である。
【0011】請求項7記載の発明は、請求項2,3,4または5記載の物体像の左右2画面読取装置において、コンタクトガラスの上面に配置されている構成である。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明における物体像の左右2画面読取装置の要部概略構成図である。同図において、符号1は物体像の左右2画面読取装置を、符号5は画像形成装置をそれぞれ示す。また、符号Mは立体形状の物体である3次元物体を示す。
【0013】左右2画面読取装置1は、3次元物体Mを左右視した視差像L,R(視差像2画面)を画像形成装置5のコンタクトガラス6にそれぞれ投影する一対の光学系2L,2Rから主に構成されている。光学系2Lは、3次元物体Mを左視する結像レンズ3Lと、結像レンズ3Lにより得られる3次元物体Mを左視した左視像、すなわち、視差像Lをコンタクトガラス6に反射するミラー群4Lとから主に構成されている。ミラー群4Lは、二つのミラー4La,4Lbから構成され、第1のミラー4Laは、結像レンズ3Lからの視差像Lを第2のミラー4Lbに、第2のミラー4Lbは、第1のミラー4Laからの視差像Lをコンタクトガラス6にそれぞれ反射する。
【0014】光学系2Rは、光学系2Lと同様に、結像レンズ3R及びミラー群4Rから構成され、ミラー群4Rは、ミラー群4Lと同様に、第1のミラー4Ra及び第1のミラー4Rbから構成されている。
【0015】この左右2画面読取装置1によれば、結像レンズ2L,2Rにより3次元物体Mを左右視する。このときの視差像L,Rがミラー群3L,3Rを介してコンタクトガラス11に投影される。すなわち、3次元物体Mの視差像Lが結像レンズ2L及びミラー群3Lによりコンタクトガラス6に、3次元物体Mの視差像Rが結像レンズ2R及びミラー群3Rによりコンタクトガラス6にそれぞれ投影される。そして、コンタクトガラス6に投影された視差像L,Rが、画像形成装置5の読取装置により読み取られる。なお、通常、画像読取時には画像形成装置5の原稿照明用ランプを点灯するが、視差像L,Rの読取時には原稿照明用ランプを消灯する。視差像L,Rの読取後、画像形成装置5の作像プロセスに従って、視差像L,Rが記録紙にそれぞれ記録される。
【0016】視差像L,Rが記録された記録紙を、裸眼、立体視アダプタあるいはステレオビュアと呼ばれる道具を用いて見ることによって、ユーザは視差像L,Rによる立体視を得ることができる。したがって、手間や時間をかけずに、容易に、かつ、短時間で三次元物体の立体像(視差像L,R)を得ることができる。
【0017】
【実施例】以下、各請求項にそれぞれ対応する実施例について説明する。まず、請求項4,5,7に対応する第1の実施例を図面を参照して説明する。図2に示すように、画像形成装置としてのカラー複写機10の上面、すなわち、コンタクトガラス11が露呈する面には、左右2画面読取装置20が載置されている。左右2画面読取装置20の載置位置は、その下面がコンタクトガラス11に対向するように調整されている。
【0018】図3(a)に示すように、左右2画面読取装置20の下部の四隅には、脚部21がそれぞれ設けられている。各脚部21は、コンタクトガラス11の外部、すなわち、コンタクトガラス11の外周縁近傍に位置するようにそれぞれ位置している。コンタクトガラス11の面積が左右2画面読取装置20の面積よりも大きい場合には、左右2画面読取装置20をコンタクトガラス11上に載置することになるが、この場合には、図3(b)に示すように、脚部21の先端に弾性部材、例えば、ゴム22を設けることによって、左右2画面読取装置20のずれや滑りを防止することができる。さらに、脚部21の先端に吸盤を設けることにより、左右2画面読取装置20をコンタクトガラス11上に固定することが可能となり、左右2画面読取装置20を一層安定させることができる。
【0019】図2,4において、符号Mは立体形状の物体である3次元物体を示す。3次元物体Mとしては、例えば、装飾品の時計、アクセサリ類、回路基盤に組み付けられた電子回路、布地等がある。図4に示すように、左右2画面読取装置20は、3次元物体Mを左右視した視差像L,R(視差像2画面)をカラー複写機10のコンタクトガラス11に投影する一対の光学系30L,30Rと、これらの光学系30L,30Rを格納するケース25とから主に構成されている。
【0020】ケース25の上部には、3次元物体Mを載置するための載置部としてのコンタクトガラス26が設けられている。コンタクトガラス26の下方には、3次元物体Mを照明する照明手段としての照明ランプ27L,27Rがそれぞれ設けられている。照明ランプ27L,27Rは、例えば、ハロゲンランプや蛍光灯等から構成されている。照明ランプ27Lは3次元物体Mを図中、左側から、照明ランプ27Rは3次元物体Mを図中、右側からそれぞれ照明する。
【0021】照明ランプ27Lの近傍には、3次元物体Mを左視する結像レンズ31Lが配設されている。結像レンズ31Lにより導かれる3次元物体Mの視差像Lの光路中には、視差像Lをコンタクトガラス11に反射するミラー群32Lが配設されている。ミラー群32Lは、二つのミラー32La,32Lbから構成され、第1のミラー32Laは、結像レンズ31Lからの視差像Lを第2のミラー32Lbに、第2のミラー32Lbは、第1のミラー32Laからの視差像Lをコンタクトガラス11にそれぞれ反射する。ケース25の下部において第2のミラー32Lbで反射した視差像Lが結像する結像面には、フレネルレンズ33Lが配設されている。
【0022】結像レンズ31L、ミラー群32L及びフレネルレンズ33Lから光学系30Lが構成されている。光学系30Rは、光学系30Lと同様に、結像レンズ31R、ミラー群32R及びフレネルレンズ33Rから構成されている。
【0023】一方、コンタクトガラス11の下方には、カラー複写機10の画像読取部12が配設されている。画像読取部12は、コンタクトガラス11上の画像を照明する照明ランプ13と、複数のミラー14a,14b,14cと、結像レンズ15と、コンタクトガラス11上の画像を読み取るカラーCCDイメージセンサ16とから主に構成されている。画像読取部12は、カラーCCDイメージセンサ16により読み取った画像を色分解してデジタル信号に変換し、この信号を図示しない書込み部に出力する。書込み部は、半導体レーザ、この半導体レーザからのレーザ光を偏向する回転多面鏡、fθレンズ及び複数のミラーから主に構成され、画像読取部12からの信号に基づいて、レーザ光を感光体の軸線方向に走査して感光体に画像の書込みを行う。
【0024】次に、上述の左右2画面読取装置20による作用について説明する。まず、3次元物体Mをコンタクトガラス26上に載置する。3次元物体Mをコンタクトガラス26上に載置すると同時に、照明ランプ27L,27Rがそれぞれ点灯し、3次元物体Mを左右側から照明する。照明ランプ27L,27Rは、カラー複写機10の画像読み取りが終了するまで点灯を続行する。
【0025】結像レンズ31L,31Rにより3次元物体Mを左右視し、このときの視差像2画面、すなわち、視差像L,Rがミラー群32L,32Rを介してコンタクトガラス11にそれぞれ投影される。コンタクトガラス11に投影された視差像L,Rは、カラー複写機10の画像読取部12によってそれぞれ読み取られる。また、フレネルレンズ33L,33Rが配置されていることによって、コンタクトガラス11における視差像L,Rをより明確な像とすることができる。なお、画像読取時には、カラー複写機10は、通常、照明ランプ13を点灯するが、視差像L,Rの読取時には照明ランプ13を消灯する。
【0026】カラー複写機10の画像読取部12によって読み取られた視差像L,Rは、デジタル信号に変換されて書込み部に伝達され、この信号に基づいて感光体に視差像L,Rの静電潜像が形成される。その後、周知の作像プロセスを経て記録紙に視差像L,Rの画像形成が行われる。
【0027】したがって、カラー複写機10の形態を現状維持したまま、このカラー複写機10に左右2画面読取装置20を追加することによって3次元物体の視差像L,Rを得ることができる。図5(a)に、視差像L,Rが互いに併置して記録された1枚の記録紙Pを示す。この記録紙Pを裸眼、立体視アダプタあるいはステレオビュアと呼ばれる道具を用いて見ることによって、ユーザは視差像L,Rによる立体視を得ることができる。したがって、手間や時間をかけずに、容易に、かつ、短時間で三次元物体の立体像(視差像L,R)を得ることができる。また、図5(b)に示すように、視差像L,Rを別々の記録紙P1,P2にそれぞれ記録しても良い。
【0028】次に、請求項6に対応する第2の実施例を図面を参照して説明する。なお、第2の実施例におけるカラー複写機10は、第1の実施例におけるカラー複写機10の構成と同様であるので、その説明を省略する。
【0029】図6に示すように、カラー複写機10のコンタクトガラス11が露呈する上方、すなわち、コンタクトガラス11の上方には、左右2画面読取装置40が位置している。左右2画面読取装置40は、カラー複写機10に対して上下方向、左右方向及び前後方向にそれぞれ移動可能である調整手段を有する支持架台50に支持されている。支持架台50は、カラー複写機10を上下から挟み込むようにコ字状に形成されており、図示しないレール部を有する腕部51と、カラー複写機10の高さよりも長い胴部52と、支持架台50を安定して支える脚部53とから主に構成されている。
【0030】腕部51のレール部には、第1のスライダ54が図中、X方向に摺動可能に設けられている。スライダ54の上部には、第2のスライダ55が図中、Y方向に摺動可能に設けられている。第2のスライダ55には、左右2画面読取装置40が固定されている。胴部52の途中部分には、胴部52の長さを調節する調節部56が設けられている。第1のスライダ54、第2のスライダ55及び調節部56により上述の調整手段が構成されている。
【0031】したがって、腕部51と脚部53とでカラー複写機10を上下から挟み込むように、支持架台50をカラー複写機10の近傍に配置することによって、左右2画面読取装置40がカラー複写機10のコンタクトガラス11の上方に配置される。このとき、第1のスライダ54によって、左右2画面読取装置40のカラー複写機10に対する前後方向を、第2のスライダ55によって、左右2画面読取装置40のカラー複写機10に対する左右方向を、調節部56によって、左右2画面読取装置40のカラー複写機10に対する上下方向をそれぞれ調整することができ、左右2画面読取装置40をカラー複写機10のコンタクトガラス11に対して最適な位置に移動することができる。また、カラー複写機10の大きさが変化しても、左右2画面読取装置40の位置をカラー複写機のコンタクトガラスに対して最適な位置に調整でき、各種のカラー複写機に対応することができ、汎用性を向上できる。
【0032】左右2画面読取装置40は、第1の実施例で説明した左右2画面読取装置20と略同様に構成されている。すなわち、左右2画面読取装置40は、図7に示すように、3次元物体を左右視した視差像L,R(視差像2画面)をカラー複写機10のコンタクトガラス11に投影する一対の光学系41L,41Rと、これらの光学系41L,41Rを格納するケース45(図6参照)とから主に構成されている。
【0033】ケース45の内部には、光学系41L,41Rを構成する部材、すなわち、3次元物体を左右視する視差分に光路を分割する一対の結像レンズ42L,42Rと、これらの結像レンズ42L,42Rにより得られる3次元物体を左右視した視差像L,Rをカラー複写機10のコンタクトガラス11にそれぞれ反射する一対のミラー群43L,43Rとがそれぞれ配置されている。
【0034】結像レンズ42L,42R及びミラー群43L,43Rは、左右2画面読取装置40の側方に配置されている3次元物体の像(図中、矢印Aで示す物体光)をコンタクトガラス11に投影するように、角度を調整されてそれぞれ配列されている。
【0035】ミラー群43Lは、二つのミラー43La,43Lbから構成され、第1のミラー43Laは、結像レンズ42Lからの視差像Lを第2のミラー43Lbに、第2のミラー43Lbは、第1のミラー43Laからの視差像Lをコンタクトガラス11にそれぞれ反射する。ミラー群41Rは、ミラー群41Lと同様に、第1のミラー43Ra及び第2のミラー43Rbから構成されている。また、ケース45の下部において第2のミラー43Lb,43Rbでそれぞれ反射した視差像L,Rが結像する結像面には、図示しないフレネルレンズがそれぞれ配設されている。
【0036】第2の実施例の左右2画面読取装置40による作用は、第1の実施例における左右2画面読取装置20による作用と同様であるので、ここではその説明を省略する。なお、左右2画面読取装置40により3次元物体を左右視する際に、3次元物体に、種々の照明を施すことで、3次元物体の演色性を向上することができる。
【0037】上述の各実施例では、結像レンズを使用していたが、この結像レンズに代えて平面ミラーや凹面鏡を使用することもでき、これらを使用した場合には焦点深度を上げることができる。また、上述の各実施例では、カラー複写機を用いた場合について説明したが、単色の複写機を用いても良い。あるいは、スキャナとプリンタからなる画像形成装置やファクシミリを用いても良い。スキャナとプリンタを使用する場合には、スキャナをパーソナルコンピュータ(PC)を介してインクジェット方式やサーマル昇華方式等の作像装置としてのプリンタに接続して視差像2画面を記録紙に作像する。すなわち、本発明は、2次元情報を読み取るコンタクトガラスを有する画像形成装置に適用できる。さらに、上述の第1の実施例では、カラーCCDイメージセンサにより画像を読み取っていたが、このセンサに代えて、複数のミラーやレンズからなる光学式の読取手段を使用することもできる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明によれば、3次元物体の視差像2画面が画像形成装置のコンタクトガラスに投影され、この投影された視差像2画面が画像形成装置で読み取られるので、視差像2画面を、手間や時間をかけずに、容易に、かつ、短時間で得ることができる。
【0039】請求項2,3発明によれば、3次元物体の視差像2画面が画像形成装置のコンタクトガラスに投影されるので、画像形成装置により記録紙に視差像2画面を形成でき、視差像2画面を手間や時間をかけずに、容易に、かつ、短時間で得ることができる。
【0040】請求項4の発明によれば、3次元物体が載置される載置部を有し、この載置部が光学系の上部に設けられているので、操作性を向上でき、3次元物体の視差像2画面のズレを防止できる。
【0041】請求項5の発明によれば、3次元物体を照明する照明手段を有するので、3次元物体の像を明確に読み取ることができる。
【0042】請求項6の発明によれば、画像形成装置に対して上下方向、左右方向及び前後方向にそれぞれ移動可能である調整手段を有するので、左右2画面読取装置を画像形成装置のコンタクトガラスに対して最適な位置に移動することができ、また、各種の画像形成装置に対応することができ、汎用性を向上できる。
【0043】請求項7の発明によれば、コンタクトガラスの上面に配置されているので、比較的小さい3次元物体の視差像2画面を読み取るときの操作性を向上できる。




 

 


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