JP2006260574A5 - - Google Patents

Claims (20)

1. 対象物の表面に光結合させることが可能な画像センサであって、複数の感光素子を含み、第１の方向に配置される感光素子の数は第２の方向に配置される感光素子の数よりも多く、前記第２の方向は前記第１の方向に対して垂直であり、該画像センサは前記表面の領域の連続的画像を撮影することができ、前記領域は前記第１の方向に対して平行な軸に沿って配置される、画像センサと、
   撮影された画像を記憶することが可能なデータ記憶装置と、
   異なる時刻において撮影された前記画像を比較することにより得られる、前記画像センサと前記対象物との間の前記軸に沿った相対変位の推定値を判定するための第１のデジタル回路を含む、ナビゲーション回路と、
   からなる光ナビゲーションシステム。
2. 前記第１のデジタル回路は、
   前記画像のうちの１つにおいて複数のシフトを実施する第２のデジタル回路、及び、他の画像と複数のシフト画像との間の相互相関を実施する第３のデジタル回路、並びに、
   最大の相互相関を有するシフト画像のシフト情報を使用して、前記画像センサと前記対象物との間の前記軸に沿った相対変位の推定値を計算する第４のデジタル回路を含む、請求項１に記載の光ナビゲーションシステム。
3. 前記ナビゲーション回路は、前記画像センサと前記対象物との間の前記軸に沿った相対変位の推定値を判定する際にどの画像を使用するかを指定する第５のデジタル回路を更に含む、請求項１に記載の光ナビテーションシステム。
4. 前記光ナビゲーションシステムはプリンタに取り付けられる、請求項１に記載の光ナビゲーションシステム。
5. 前記画像センサは、前記第１の方向における画像センサの範囲に比べて、前記第２の方向における画像センサの範囲の方が長い、請求項１に記載の光ナビゲーションシステム。
6. 対象物の表面に光結合させることが可能な第１の画像センサと、
   前記第１の画像センサから第１の方向に或る距離だけ離れた前記表面に光結合させることが可能な第２の画像センサであって、前記第１の画像センサ及び前記第２の画像センサは前記表面の連続した領域の画像を撮影することができ、前記領域は前記第１の方向に対して平行な軸に沿って配置される、第２の画像センサと、
   撮影された画像を記憶することが可能なデータ記憶装置と、
   前記画像センサと前記対象物との間の前記軸に沿った相対変位の推定値を、前記変位の後に撮影された画像を前記変位の前に撮影された画像と比較することにより判定する第１のデジタル回路を含む、ナビゲーション回路と
   からなる光ナビゲーションシステム。
7. 前記第１のデジタル回路は、
   前記第１の画像のうちの１つにおいて複数のシフトを実施する第２のデジタル回路、及び、前記第１の画像のうちの他の画像と複数のシフト画像との間の相互相関を実施する第３のデジタル回路、並びに、
   最大の相互相関を有するシフト画像のシフト情報を使用して、前記第１の画像センサと前記対象物との間の前記軸に沿った相対変位の推定値を計算する第４のデジタル回路を含む、請求項６に記載の光ナビゲーションシステム。
8. 前記第１のデジタル回路は、
   前記第１の画像のうちの１つにおいて複数のシフトを実施する第２のデジタル回路、及び、前記第２の画像のうちの１つと複数のシフト画像との間の相互相関を実施する第３のデジタル回路、並びに、
   最大の相互相関を有するシフト画像のシフト情報を使用して、前記第１の画像センサと前記対象物との間の前記軸に沿った相対変位の推定値を計算する第４のデジタル回路を含む、請求項７に記載の光ナビゲーションシステム。
9. 前記第１の画像センサと前記第２の画像センサは同じ基板上に作成される、請求項６に記載の光ナビゲーションシステム。
10. 前記ナビゲーション回路は、前記画像センサと前記対象物との間の前記軸に沿った相対変位の推定値を判定する際にどの画像を使用するかを指定する第５のデジタル回路を更に含む、請求項６に記載の光ナビゲーションシステム。
11. 前記メモリは、ファーストイン・ファーストアウト（ＦＩＦＯ）メモリである、請求項１０に記載の光ナビゲーションシステム。
12. 前記表面に光結合させることが可能な第３の画像センサを更に含み、前記第３の画像センサは、前記第１の画像センサが前記第２の画像センサから離れている方向とは異なる第２の方向に前記第２の画像センサから或る距離だけ離れていて、前記第３の画像センサは前記表面の領域の連続的画像を撮影することができ、前記第３の画像センサによって撮影された画像は前記第２の画像センサによって撮影された第２の画像に関連し、前記第３の画像センサは、該第３の画像センサが撮影した連続的画像を前記データ記憶装置に記憶することができ、前記第３の画像センサ及び前記第２の画像センサは、前記第１の画像センサが前記第２の画像センサから離れている方向とは異なる方向における、前記対象物と前記第３の画像センサ及び前記第２の画像センサとの間の相対移動の前後に、少なくとも一組の画像を撮影することができ、前記ナビゲーション回路は、前記第２の画像センサによって撮影された連続的画像を前記第３の画像センサによって撮影され記憶された少なくとも１つの画像と比較し、前記第３の画像センサ及び前記第２の画像センサによって撮影された、所定値よりも大きな一致度を有する比較画像間の表面オフセット距離を得ることができる、請求項６に記載の光ナビゲーションシステム。
13. 前記対象物に光結合させることが可能な第４の画像センサと、
    前記表面に光結合させることが可能な第３の画像センサとを更に含み、該第３の画像センサは、前記第１の画像センサが前記第２の画像センサから離れている方向とは異なる第２の方向に前記第４の画像センサから離れていて、前記第３の画像センサは前記表面の領域の連続的画像を撮影することができ、前記第４の画像センサは前記表面の領域の連続的画像を撮影することができ、前記第３の画像センサによって撮影された画像は前記第４の画像センサによって撮影された画像に関連し、前記第３の画像センサは該第３の画像センサが撮影した連続的画像を前記データ記憶装置に記憶することができ、前記第３の画像センサ及び前記第４の画像センサは、所定の方向以外の方向における前記対象物と前記第３の画像センサ及び前記第４の画像センサとの間の相対移動の前後に少なくとも一組の画像を撮影することができ、前記ナビゲーション回路は、前記第４の画像センサによって撮影された連続的画像を前記第３の画像センサによって撮影され記憶された少なくとも１つの画像と比較し、所定値よりも大きな一致度を有する比較画像間の表面オフセット距離を得ることができる、請求項６に記載の光ナビゲーションシステム。
14. 前記第１の画像センサ及び前記第２の画像センサの組と、前記第３の画像センサ及び前記第４の画像センサの組との間の距離が可変である、請求項１３に記載の光ナビゲーションシステム。
15. 前記光ナビゲーションシステムはプリンタに取り付けられる、請求項６に記載の光ナビゲーションシステム。
16. 対象物の表面に光結合させることが可能な大型画像センサであって、少なくとも２０００マイクロメートル×２０００マイクロメートルの合計活性面積を有するピクセルアレイを備え、前記表面の領域の連続的画像を撮影することができ、データ記憶装置は該第１の大型画像センサによって撮影された連続的画像を記憶することができ、前記大型画像センサは前記対象物と大型画像センサとの間の相対移動の前に少なくとも１つの画像を撮影することができ、該相対移動の後に一組の画像を撮影することができる、大型画像センサと、
    データ記憶装置と、
    前記大型画像センサによって撮影され記憶された連続的画像を比較し、所定値よりも大きな一致度を有する比較画像間の表面オフセット距離を得ることができる、ナビゲーション回路と
    からなる光ナビゲーションシステム。
17. 前記光ナビゲーションシステムはプリンタに取り付けられる、請求項１６に記載の光ナビゲーションシステム。
18. 表面の領域の基準画像を撮影するステップであって、前記画像は画像センサによって撮影され、前記画像センサは複数の感光素子を含み、第１の方向に配置される感光素子の数は第２の方向に配置される感光素子の数よりも多く、前記第２の方向は前記第１の方向に対して垂直であり、前記画像センサは前記表面の領域の連続的画像を撮影することができ、前記領域は前記第１の方向に対して平行な軸に沿って配置される、表面の領域の基準画像を撮影するステップと、
    撮影された基準画像をデータ記憶装置に記憶するステップと、
    前記画像センサにより新たな画像を撮影するステップと、
    前記新たな画像を前記データ記憶装置に記憶するステップと、
    前記新たな画像を前記基準画像と比較するステップと、
    前記新たな画像を前記基準画像と比較するステップの結果に基づいて、前記基準画像からの移動距離を計算するステップと、
    上記ステップを少なくとも一回繰り返すステップと
    からなる方法。
19. 表面の領域の基準となる第１の画像を第１の画像センサにより撮影するステップと、
    前記表面の他の領域の第２の画像を第２の画像センサにより撮影するステップと、
    前記基準となる第１の画像及び前記第２の画像をデータ記憶装置に記憶するステップと、
    前記第１の画像センサにより新たな第１の画像を撮影し、前記第２の画像センサにより新たな第２の画像を撮影するステップと、
    撮影された新たな第１の画像及び新たな第２の画像を前記データ記憶装置に記憶するステップと、
    前記新たな第１の画像及び前記新たな第２の画像のうちの少なくとも一方を前記基準となる第１の画像と比較するステップと、
    前記新たな第１の画像及び新たな第２の画像のうちの少なくとも一方を基準となる第１の画像と比較するステップの結果に基づいて、前記基準画像からの移動距離を計算するステップと、
    上記ステップを少なくとも一回繰り返すステップと
    からなる方法。
20. 前記基準画像からの移動距離を計算するステップは、
    現在の第２の画像と記憶された基準画像が、十分に重なり合っている場合、
    前記記憶された準画像及び前記現在の第２の画像に基づいて、前記移動距離を計算し、
    基準再選択のための所定の基準を満たしている場合、現在の第２の画像を新たな基準画像に指定し、
    十分に重なり合っていない場合、
    前記記憶された基準となる第１の画像及び前記現在の第１の画像に基づいて前記移動距離を計算し、
    基準再選択のための所定の画像重なり合い基準を満たしている場合、前記現在の第１の画像を新たな基準画像に指定することを更に含む、請求項１９に記載の方法。