JP2022066827A - 測定装置、情報処理装置、および、プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】測定対象物を回転させてこの測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報を得る場合に比べ、測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報をより精度よく得られるようにする。【解決手段】測定対象物への光の照射を行う光照射手段と、当該光照射手段の制御を行うプロセッサと、を備えた測定装置であり、前記プロセッサは、一方向における位置が互いに異なる複数箇所から、前記測定対象物の特定箇所への光の照射を行い、前記一方向と交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から、前記測定対象物の前記特定箇所への光の照射を行う、測定装置。【選択図】図8
Description
本発明は、測定装置、情報処理装置、および、プログラムに関する。
特許文献1には、測定対象物の特性に応じてライン光源の走査距離を設定し、ライン光源の移動および撮影部による撮影を制御し、撮影部が撮影した複数の画像から測定対象物の反射特性を推定する処理が開示されている。
特許文献2には、画像処理部が、光源の位置が互いに異なる4つ以上の光源条件での被写体の撮像により生成された複数の撮影画像を用いて被写体の表面の法線情報を取得する点が開示されている。
特許文献3には、測定対象物の特性に応じてライン光源の走査距離を設定し、ライン光源の移動および撮影部による撮影を制御し、撮影部が撮影した複数の画像から測定対象物の反射特性を推定する処理が開示されている。
特許文献2には、画像処理部が、光源の位置が互いに異なる4つ以上の光源条件での被写体の撮像により生成された複数の撮影画像を用いて被写体の表面の法線情報を取得する点が開示されている。
特許文献3には、測定対象物の特性に応じてライン光源の走査距離を設定し、ライン光源の移動および撮影部による撮影を制御し、撮影部が撮影した複数の画像から測定対象物の反射特性を推定する処理が開示されている。
測定対象物の表面を構成する部分の傾きを把握するにあたり、この部分に対して複数の方向から光を照射する必要が生じる場合がある。この場合、測定対象物を回転させることで、この部分に対して複数の方向から光の照射を行える。
ところで、測定対象物を回転させると、測定の対象となる部分の位置がずれたり、この部分の形状が変化したりし、測定の対象となる部分の表面の傾きについての情報を精度よく得られなくなるおそれがある。
本発明の目的は、測定対象物を回転させてこの測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報を得る場合に比べ、測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報をより精度よく得られるようにすることにある。
ところで、測定対象物を回転させると、測定の対象となる部分の位置がずれたり、この部分の形状が変化したりし、測定の対象となる部分の表面の傾きについての情報を精度よく得られなくなるおそれがある。
本発明の目的は、測定対象物を回転させてこの測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報を得る場合に比べ、測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報をより精度よく得られるようにすることにある。
請求項1に記載の発明は、測定対象物への光の照射を行う光照射手段と、当該光照射手段の制御を行うプロセッサと、を備えた測定装置であり、前記プロセッサは、一方向における位置が互いに異なる複数箇所から、前記測定対象物の特定箇所への光の照射を行い、前記一方向と交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から、前記測定対象物の前記特定箇所への光の照射を行う、測定装置である。
請求項2に記載の発明は、前記光照射手段として、前記一方向における位置が互いに異なる第1光源および第2光源と、前記交差する方向における位置が互いに異なる第3光源および第4光源が設けられている請求項1に記載の測定装置である。
請求項3に記載の発明は、前記プロセッサは、前記第1光源および前記第2光源を順に点灯させて、前記一方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行い、前記第3光源および前記第4光源を順に点灯させて、前記交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行う、請求項2に記載の測定装置である。
請求項4に記載の発明は、前記測定対象物を支持する支持面と、前記特定箇所からの反射光を受光する受光部と、をさらに備え、前記プロセッサは、前記一方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第1の箇所から前記特定箇所へ向かう光と前記支持面とのなす角度と、当該複数箇所に含まれる第2の箇所から当該特定箇所に向かう光と当該支持面とのなす角度とが異なる場合、前記受光部から出力される出力値を補正し、及び/又は、前記交差する方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第3の箇所から前記特定箇所へ向かう光と前記支持面とのなす角度と、当該複数箇所に含まれる第4の箇所から当該特定箇所に向かう光と当該支持面とのなす角度とが異なる場合、前記受光部から出力される出力値を補正する、請求項1に記載の測定装置である。
請求項5に記載の発明は、前記プロセッサは、前記第1の箇所および前記第2の箇所のうちの前記なす角度が小さくなる方の箇所から前記特定箇所への光の照射が行われた際に前記受光部から出力された出力値を大きくし、及び/又は、なす角度が大きくなる方の箇所から当該特定箇所への光の照射が行われた際に当該受光部から出力された出力値を小さくし、及び/又は、前記第3の箇所および前記第4の箇所のうちの前記なす角度が小さくなる方の箇所から前記特定箇所への光の照射が行われた際に前記受光部から出力された出力値を大きくし、及び/又は、なす角度が大きくなる方の箇所から当該特定箇所への光の照射が行われた際に当該受光部から出力された出力値を小さくする、請求項4に記載の測定装置である。
請求項6に記載の発明は、前記一方向へ移動する移動体をさらに備え、前記光照射手段は、前記移動体に設けられ、前記一方向に沿って配置され、前記移動体に設けられた前記光照射手段による光の照射が行われ当該光照射手段から出射される光の変動の把握に用いられる基準部材がさらに設けられている請求項1に記載の測定装置である。
請求項7に記載の発明は、前記測定対象物を支持する支持面をさらに備え、前記一方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第1の箇所および第2の箇所のうちの少なくとも一方の箇所の側方であって当該一方の箇所を挟み他方の箇所が位置する側とは反対側に位置する当該側方には、当該一方の箇所に位置する光源からの光を前記支持面側に向けて且つ当該一方の箇所側に向けて反射させる光反射部材がさらに設けられ、及び/又は、前記交差する方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第3の箇所および第4の箇所のうちの少なくとも一方の箇所の側方であって当該一方の箇所を挟み他方の箇所が位置する側とは反対側に位置する当該側方には、当該一方の箇所に位置する光源からの光を前記支持面側に向けて且つ当該一方の箇所側に向けて反射させる光反射部材がさらに設けられている、請求項1に記載の測定装置である。
請求項8に記載の発明は、前記一方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第1の箇所および第2の箇所のうちの少なくとも一方の箇所には、当該一方向における位置が互いに異なる複数の光源が設けられ、及び/又は、前記交差する方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第3の箇所および第4の箇所のうちの少なくとも一方の箇所には、当該交差する方向における位置が互いに異なる複数の光源が設けられている、請求項1に記載の測定装置である。
請求項9に記載の発明は、前記光照射手段として、共通の方向に沿って配置された第1の点光源列および第2の点光源列が設けられ、前記プロセッサは、前記第1の点光源列に含まれる第1の点光源と、前記第2の点光源列に含まれる第2の点光源とを順に点灯させて、前記一方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行い、前記第1の点光源列に含まれる第3の点光源と、前記第2の点光源列に含まれる第4の点光源とを順に点灯させて、前記交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行う、請求項1に記載の測定装置である。
請求項10に記載の発明は、前記プロセッサは、前記共通の方向における位置が互いに異なる前記第1の点光源および前記第2の点光源を順に点灯させて、前記一方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行い、前記共通の方向において前記第1の点光源よりも前記第2の点光源側に位置する前記第3の点光源と、当該共通の方向において当該第2の点光源よりも当該第1の点光源側に位置する前記第4の点光源とを順に点灯させて、前記交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行う、請求項9に記載の想定装置である。
請求項11に記載の発明は、前記光照射手段として、共通の方向に沿って配置された第1の点光源列および第2の点光源列が設けられ、前記特定箇所は、複数設定され、複数の当該特定箇所は、前記共通の方向における位置が互いに異なるように配置され、前記プロセッサは、前記第1の点光源列に含まれる複数の点光源の点灯と、前記第2の点光源列に含まれる複数の点光源の点灯とを順に行い、複数の前記特定箇所に各々に対し、一方向における位置が互いに異なる複数箇所からの光の照射を行い、前記第1の点光源列に含まれる前記複数の点光源とは異なる他の複数の点光源の点灯と、前記第2の点光源列に含まれる前記複数の点光源とは異なる他の複数の点光源の点灯とを順に行い、複数の前記特定箇所に各々に対し、前記一方向と交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所からの光の照射を行う、請求項1に記載の測定装置である。
請求項12に記載の発明は、前記測定対象物を支持する支持面と、前記特定箇所からの反射光を受光する受光部と、をさらに備え、前記プロセッサは、前記支持面に対する垂線であって前記特定箇所を通る垂線から前記第1の点光源を見た場合の方位と、当該垂線から前記第2の点光源を見た場合の方位とのなす角度が180°以外となる場合、前記受光部から出力される出力値を補正し、及び/又は、前記支持面に対する垂線であって前記特定箇所を通る垂線から前記第3の点光源を見た場合の方位と、当該垂線から前記第4の点光源を見た場合の方位とのなす角度が180°以外となる場合、前記受光部から出力される出力値を補正する、請求項9に記載の測定装置である。
請求項13に記載の発明は、プロセッサを備え、前記プロセッサは、測定対象物の表面を構成する各部分の各々の高さについての情報である高さ情報を取得し、前記測定対象物の表面の一の部分についての高さについての情報と、当該測定対象物の表面の他の部分についての高さについての情報とに基づき、当該測定対象物の表面の特定部分の傾きについての情報を取得する、情報処理装置である。
請求項14に記載の発明は、前記プロセッサは、前記一の部分についての高さについての情報と、前記他の部分についての高さについての情報とに基づき、当該一の部分、当該他の部分、および、当該一の部分と当該他の部分との間に位置する部分である中間部分のうちの少なくとも1つ以上の部分の傾きについての情報を取得する請求項13に記載の情報処理装置である。
請求項15に記載の発明は、前記プロセッサは、測定対象物の表面を構成する前記各部分の各々の傾きについての情報に基づき、当該各部分の各々の前記高さについての前記情報を取得する請求項13に記載の情報処理装置である。
請求項16に記載の発明は、前記プロセッサは、前記測定対象物の前記表面を構成し一方向に並ぶ前記各部分の各々の高さについての情報を取得するとともに、当該各部分が当該一方向に並ぶ各列毎に、当該各部分の高さについての情報を取得し、一の列に含まれる一の部分である第1部分についての高さについての情報と、他の列に含まれる一の部分である第2部分についての高さについての情報とに基づき、当該第1部分、当該第2部分、および、当該第1部分と当該第2部分との間に位置する部分である中間部分のうちの少なくとも1つ以上の部分の傾きについての情報を取得する請求項13に記載の情報処理装置である。
請求項17に記載の発明は、測定対象物への光の照射を行う光照射手段と、当該光照射手段の制御を行うコンピュータとを備えた測定装置に設けられた当該コンピュータにより実行されるプログラムであり、一方向における位置が互いに異なる複数箇所から、前記測定対象物の特定箇所への光の照射を行わせる機能と、前記一方向と交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から、前記測定対象物の前記特定箇所への光の照射を行わせる機能と、を前記コンピュータに実現させるためのプログラムである。
請求項18に記載の発明は、測定対象物の表面を構成する各部分の各々の高さについての情報である高さ情報を取得する機能と、前記測定対象物の表面の一の部分についての高さについての情報と、当該測定対象物の表面の他の部分についての高さについての情報とに基づき、当該測定対象物の表面の特定部分の傾きについての情報を取得する機能と、をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
請求項2に記載の発明は、前記光照射手段として、前記一方向における位置が互いに異なる第1光源および第2光源と、前記交差する方向における位置が互いに異なる第3光源および第4光源が設けられている請求項1に記載の測定装置である。
請求項3に記載の発明は、前記プロセッサは、前記第1光源および前記第2光源を順に点灯させて、前記一方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行い、前記第3光源および前記第4光源を順に点灯させて、前記交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行う、請求項2に記載の測定装置である。
請求項4に記載の発明は、前記測定対象物を支持する支持面と、前記特定箇所からの反射光を受光する受光部と、をさらに備え、前記プロセッサは、前記一方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第1の箇所から前記特定箇所へ向かう光と前記支持面とのなす角度と、当該複数箇所に含まれる第2の箇所から当該特定箇所に向かう光と当該支持面とのなす角度とが異なる場合、前記受光部から出力される出力値を補正し、及び/又は、前記交差する方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第3の箇所から前記特定箇所へ向かう光と前記支持面とのなす角度と、当該複数箇所に含まれる第4の箇所から当該特定箇所に向かう光と当該支持面とのなす角度とが異なる場合、前記受光部から出力される出力値を補正する、請求項1に記載の測定装置である。
請求項5に記載の発明は、前記プロセッサは、前記第1の箇所および前記第2の箇所のうちの前記なす角度が小さくなる方の箇所から前記特定箇所への光の照射が行われた際に前記受光部から出力された出力値を大きくし、及び/又は、なす角度が大きくなる方の箇所から当該特定箇所への光の照射が行われた際に当該受光部から出力された出力値を小さくし、及び/又は、前記第3の箇所および前記第4の箇所のうちの前記なす角度が小さくなる方の箇所から前記特定箇所への光の照射が行われた際に前記受光部から出力された出力値を大きくし、及び/又は、なす角度が大きくなる方の箇所から当該特定箇所への光の照射が行われた際に当該受光部から出力された出力値を小さくする、請求項4に記載の測定装置である。
請求項6に記載の発明は、前記一方向へ移動する移動体をさらに備え、前記光照射手段は、前記移動体に設けられ、前記一方向に沿って配置され、前記移動体に設けられた前記光照射手段による光の照射が行われ当該光照射手段から出射される光の変動の把握に用いられる基準部材がさらに設けられている請求項1に記載の測定装置である。
請求項7に記載の発明は、前記測定対象物を支持する支持面をさらに備え、前記一方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第1の箇所および第2の箇所のうちの少なくとも一方の箇所の側方であって当該一方の箇所を挟み他方の箇所が位置する側とは反対側に位置する当該側方には、当該一方の箇所に位置する光源からの光を前記支持面側に向けて且つ当該一方の箇所側に向けて反射させる光反射部材がさらに設けられ、及び/又は、前記交差する方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第3の箇所および第4の箇所のうちの少なくとも一方の箇所の側方であって当該一方の箇所を挟み他方の箇所が位置する側とは反対側に位置する当該側方には、当該一方の箇所に位置する光源からの光を前記支持面側に向けて且つ当該一方の箇所側に向けて反射させる光反射部材がさらに設けられている、請求項1に記載の測定装置である。
請求項8に記載の発明は、前記一方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第1の箇所および第2の箇所のうちの少なくとも一方の箇所には、当該一方向における位置が互いに異なる複数の光源が設けられ、及び/又は、前記交差する方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第3の箇所および第4の箇所のうちの少なくとも一方の箇所には、当該交差する方向における位置が互いに異なる複数の光源が設けられている、請求項1に記載の測定装置である。
請求項9に記載の発明は、前記光照射手段として、共通の方向に沿って配置された第1の点光源列および第2の点光源列が設けられ、前記プロセッサは、前記第1の点光源列に含まれる第1の点光源と、前記第2の点光源列に含まれる第2の点光源とを順に点灯させて、前記一方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行い、前記第1の点光源列に含まれる第3の点光源と、前記第2の点光源列に含まれる第4の点光源とを順に点灯させて、前記交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行う、請求項1に記載の測定装置である。
請求項10に記載の発明は、前記プロセッサは、前記共通の方向における位置が互いに異なる前記第1の点光源および前記第2の点光源を順に点灯させて、前記一方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行い、前記共通の方向において前記第1の点光源よりも前記第2の点光源側に位置する前記第3の点光源と、当該共通の方向において当該第2の点光源よりも当該第1の点光源側に位置する前記第4の点光源とを順に点灯させて、前記交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行う、請求項9に記載の想定装置である。
請求項11に記載の発明は、前記光照射手段として、共通の方向に沿って配置された第1の点光源列および第2の点光源列が設けられ、前記特定箇所は、複数設定され、複数の当該特定箇所は、前記共通の方向における位置が互いに異なるように配置され、前記プロセッサは、前記第1の点光源列に含まれる複数の点光源の点灯と、前記第2の点光源列に含まれる複数の点光源の点灯とを順に行い、複数の前記特定箇所に各々に対し、一方向における位置が互いに異なる複数箇所からの光の照射を行い、前記第1の点光源列に含まれる前記複数の点光源とは異なる他の複数の点光源の点灯と、前記第2の点光源列に含まれる前記複数の点光源とは異なる他の複数の点光源の点灯とを順に行い、複数の前記特定箇所に各々に対し、前記一方向と交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所からの光の照射を行う、請求項1に記載の測定装置である。
請求項12に記載の発明は、前記測定対象物を支持する支持面と、前記特定箇所からの反射光を受光する受光部と、をさらに備え、前記プロセッサは、前記支持面に対する垂線であって前記特定箇所を通る垂線から前記第1の点光源を見た場合の方位と、当該垂線から前記第2の点光源を見た場合の方位とのなす角度が180°以外となる場合、前記受光部から出力される出力値を補正し、及び/又は、前記支持面に対する垂線であって前記特定箇所を通る垂線から前記第3の点光源を見た場合の方位と、当該垂線から前記第4の点光源を見た場合の方位とのなす角度が180°以外となる場合、前記受光部から出力される出力値を補正する、請求項9に記載の測定装置である。
請求項13に記載の発明は、プロセッサを備え、前記プロセッサは、測定対象物の表面を構成する各部分の各々の高さについての情報である高さ情報を取得し、前記測定対象物の表面の一の部分についての高さについての情報と、当該測定対象物の表面の他の部分についての高さについての情報とに基づき、当該測定対象物の表面の特定部分の傾きについての情報を取得する、情報処理装置である。
請求項14に記載の発明は、前記プロセッサは、前記一の部分についての高さについての情報と、前記他の部分についての高さについての情報とに基づき、当該一の部分、当該他の部分、および、当該一の部分と当該他の部分との間に位置する部分である中間部分のうちの少なくとも1つ以上の部分の傾きについての情報を取得する請求項13に記載の情報処理装置である。
請求項15に記載の発明は、前記プロセッサは、測定対象物の表面を構成する前記各部分の各々の傾きについての情報に基づき、当該各部分の各々の前記高さについての前記情報を取得する請求項13に記載の情報処理装置である。
請求項16に記載の発明は、前記プロセッサは、前記測定対象物の前記表面を構成し一方向に並ぶ前記各部分の各々の高さについての情報を取得するとともに、当該各部分が当該一方向に並ぶ各列毎に、当該各部分の高さについての情報を取得し、一の列に含まれる一の部分である第1部分についての高さについての情報と、他の列に含まれる一の部分である第2部分についての高さについての情報とに基づき、当該第1部分、当該第2部分、および、当該第1部分と当該第2部分との間に位置する部分である中間部分のうちの少なくとも1つ以上の部分の傾きについての情報を取得する請求項13に記載の情報処理装置である。
請求項17に記載の発明は、測定対象物への光の照射を行う光照射手段と、当該光照射手段の制御を行うコンピュータとを備えた測定装置に設けられた当該コンピュータにより実行されるプログラムであり、一方向における位置が互いに異なる複数箇所から、前記測定対象物の特定箇所への光の照射を行わせる機能と、前記一方向と交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から、前記測定対象物の前記特定箇所への光の照射を行わせる機能と、を前記コンピュータに実現させるためのプログラムである。
請求項18に記載の発明は、測定対象物の表面を構成する各部分の各々の高さについての情報である高さ情報を取得する機能と、前記測定対象物の表面の一の部分についての高さについての情報と、当該測定対象物の表面の他の部分についての高さについての情報とに基づき、当該測定対象物の表面の特定部分の傾きについての情報を取得する機能と、をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
請求項1の発明によれば、測定対象物を回転させてこの測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報を得る場合に比べ、測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報をより精度よく得られるようにすることができる。
請求項2の発明によれば、測定対象物を回転させずに、互いに異なる4つの方向から、測定対象物の特定箇所への光の照射を行うことができる。
請求項3の発明によれば、測定対象物を回転させずに、一方向における位置が互いに異なる複数箇所から特定箇所への光の照射を順に行うことができ、また、この一方向とは交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所からこの特定箇所への光の照射を順に行うことができる。
請求項4の発明によれば、出力値の補正を行わない場合に比べ、測定対象物を支持する支持面と、この測定対象物の特定箇所へ向かう光とのなす角度に起因して、特定箇所の表面の傾きについての情報の取得精度が低下することを抑えることができる。
請求項5の発明によれば、受光部から出力された出力値を大きくしたり小さくしたりしない場合に比べ、測定対象物を支持する支持面と、この測定対象物の特定箇所へ向かう光とのなす角度に起因して、特定箇所の表面の傾きについての情報の取得精度が低下することを抑えることができる。
請求項6の発明によれば、光照射手段から出射される光の変動の把握に用いられる基準部材が設けられない場合に比べ、移動体に設けられた光照射手段から出射される光の変動に起因して、特定箇所の表面の傾きについての情報の取得精度が低下することを抑えることができる。
請求項7の発明によれば、光反射部材を設けない場合に比べ、測定対象物のうちの光照射手段からの光が照射される領域を拡げることができる。
請求項8の発明によれば、複数の光源が設けられていない場合に比べ、測定対象物を支持する支持面と、この測定対象物の特定箇所へ向かう光とのなす角度を大きくできる。
請求項9の発明によれば、共通の方向に沿って配置された第1の点光源列および第2点光源列を用いて、互いに異なる複数の方向から、測定対象物の特定箇所への光の照射を行うことができる。
請求項10の発明によれば、共通の方向に沿って配置された第1の点光源列および第2点光源列を用い、互いに異なる4つの方向から、測定対象物の特定箇所への光の照射を行うことができる。
請求項11の発明によれば、第1の点光源列および第2の点光源列の各々に含まれる点光源を点灯させるにあたり、1つの点光源を点灯させる場合に比べ、測定対象物のうちの光が照射される特定箇所を増やすことができる。
請求項12の発明によれば、出力値の補正を行わない場合に比べ、特定部分を通る垂線から一の点光源を見た場合の方位と、この垂線から他の点光源を見た場合の方位とのなす角度が180°以外となることに起因して傾きについての情報の取得精度が低下することを抑えることができる。
請求項13の発明によれば、測定対象物を回転させてこの測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報を得る場合に比べ、測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報をより精度よく得られるようにすることができる。
請求項14の発明によれば、測定対象物の表面を構成する各部分の各々の高さについての情報から、測定対象物の表面を構成する部分の傾きについての情報を取得することができる。
請求項15の発明によれば、測定対象物の表面を構成する各部分の各々の傾きについての情報から、各部分の各々の高さについての情報を取得できる。
請求項16の発明によれば、一の列についての高さについての情報と、他の列についての高さについての情報とから、測定対象物の表面を構成する部分の傾きについての情報を取得することができる。
請求項17の発明によれば、測定対象物を回転させてこの測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報を得る場合に比べ、測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報をより精度よく得られるようにすることができる。
請求項18の発明によれば、測定対象物を回転させてこの測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報を得る場合に比べ、測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報をより精度よく得られるようにすることができる。
請求項2の発明によれば、測定対象物を回転させずに、互いに異なる4つの方向から、測定対象物の特定箇所への光の照射を行うことができる。
請求項3の発明によれば、測定対象物を回転させずに、一方向における位置が互いに異なる複数箇所から特定箇所への光の照射を順に行うことができ、また、この一方向とは交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所からこの特定箇所への光の照射を順に行うことができる。
請求項4の発明によれば、出力値の補正を行わない場合に比べ、測定対象物を支持する支持面と、この測定対象物の特定箇所へ向かう光とのなす角度に起因して、特定箇所の表面の傾きについての情報の取得精度が低下することを抑えることができる。
請求項5の発明によれば、受光部から出力された出力値を大きくしたり小さくしたりしない場合に比べ、測定対象物を支持する支持面と、この測定対象物の特定箇所へ向かう光とのなす角度に起因して、特定箇所の表面の傾きについての情報の取得精度が低下することを抑えることができる。
請求項6の発明によれば、光照射手段から出射される光の変動の把握に用いられる基準部材が設けられない場合に比べ、移動体に設けられた光照射手段から出射される光の変動に起因して、特定箇所の表面の傾きについての情報の取得精度が低下することを抑えることができる。
請求項7の発明によれば、光反射部材を設けない場合に比べ、測定対象物のうちの光照射手段からの光が照射される領域を拡げることができる。
請求項8の発明によれば、複数の光源が設けられていない場合に比べ、測定対象物を支持する支持面と、この測定対象物の特定箇所へ向かう光とのなす角度を大きくできる。
請求項9の発明によれば、共通の方向に沿って配置された第1の点光源列および第2点光源列を用いて、互いに異なる複数の方向から、測定対象物の特定箇所への光の照射を行うことができる。
請求項10の発明によれば、共通の方向に沿って配置された第1の点光源列および第2点光源列を用い、互いに異なる4つの方向から、測定対象物の特定箇所への光の照射を行うことができる。
請求項11の発明によれば、第1の点光源列および第2の点光源列の各々に含まれる点光源を点灯させるにあたり、1つの点光源を点灯させる場合に比べ、測定対象物のうちの光が照射される特定箇所を増やすことができる。
請求項12の発明によれば、出力値の補正を行わない場合に比べ、特定部分を通る垂線から一の点光源を見た場合の方位と、この垂線から他の点光源を見た場合の方位とのなす角度が180°以外となることに起因して傾きについての情報の取得精度が低下することを抑えることができる。
請求項13の発明によれば、測定対象物を回転させてこの測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報を得る場合に比べ、測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報をより精度よく得られるようにすることができる。
請求項14の発明によれば、測定対象物の表面を構成する各部分の各々の高さについての情報から、測定対象物の表面を構成する部分の傾きについての情報を取得することができる。
請求項15の発明によれば、測定対象物の表面を構成する各部分の各々の傾きについての情報から、各部分の各々の高さについての情報を取得できる。
請求項16の発明によれば、一の列についての高さについての情報と、他の列についての高さについての情報とから、測定対象物の表面を構成する部分の傾きについての情報を取得することができる。
請求項17の発明によれば、測定対象物を回転させてこの測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報を得る場合に比べ、測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報をより精度よく得られるようにすることができる。
請求項18の発明によれば、測定対象物を回転させてこの測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報を得る場合に比べ、測定対象物のうちの測定の対象となっている部分の表面の傾きについての情報をより精度よく得られるようにすることができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、画像読み取り装置1の全体構成を示す図である。
画像読み取り装置1は、原稿を走査(スキャン)することによって原稿についての画像を取得するスキャナ装置10と、原稿をスキャナ装置10へ搬送する原稿送り装置20Aとを備える。
図1は、画像読み取り装置1の全体構成を示す図である。
画像読み取り装置1は、原稿を走査(スキャン)することによって原稿についての画像を取得するスキャナ装置10と、原稿をスキャナ装置10へ搬送する原稿送り装置20Aとを備える。
原稿送り装置20Aには、複数枚の原稿からなる原稿束が積載される原稿積載部21が設けられている。また、原稿送り装置20Aには、原稿積載部21の下方に設けられ、読み取りが終了した原稿を積載する排紙積載部22が設けられている。
さらに、原稿送り装置20Aには、原稿積載部21の原稿を送りだす送り出しロール23、原稿を一枚ずつに捌く捌き機構24が設けられている。
さらに、原稿送り装置20Aには、原稿積載部21の原稿を送りだす送り出しロール23、原稿を一枚ずつに捌く捌き機構24が設けられている。
さらに、原稿が搬送される搬送路25には、一枚ずつに捌かれた原稿を下流側のロールに向けて搬送する搬送ロール26、スキャナ装置10に対してレジストレーション調整を施しながら原稿を供給するレジロール27が設けられている。
また、スキャナ装置10にて読み込み中の原稿の搬送を助けるシュート28、読み込まれた原稿をさらに下流へ搬送するアウトロール29が設けられている。更に、原稿を排紙積載部22に排出する排出ロール30が設けられている。
また、スキャナ装置10にて読み込み中の原稿の搬送を助けるシュート28、読み込まれた原稿をさらに下流へ搬送するアウトロール29が設けられている。更に、原稿を排紙積載部22に排出する排出ロール30が設けられている。
スキャナ装置10には、収容筐体13と、装置フレーム14とが設けられている。
装置フレーム14には、静止した状態の原稿が載せられる第1プラテンガラス11A、原稿送り装置20Aによって搬送される原稿を読み取るための光を透過させる第2プラテンガラス11Bが取り付けられている。
また、第1プラテンガラス11Aと第2プラテンガラス11Bとの間には、原稿送り装置20Aにより搬送される原稿を案内する案内部材68が設けられている。
装置フレーム14には、静止した状態の原稿が載せられる第1プラテンガラス11A、原稿送り装置20Aによって搬送される原稿を読み取るための光を透過させる第2プラテンガラス11Bが取り付けられている。
また、第1プラテンガラス11Aと第2プラテンガラス11Bとの間には、原稿送り装置20Aにより搬送される原稿を案内する案内部材68が設けられている。
また、案内部材68の下部には、白色の基準板71が設けられている。また、収容筐体13の内部には、第1プラテンガラス11Aに載せられた原稿や、原稿送り装置20Aによって搬送される原稿の読み取りを行う読み取りユニット12が設けられている。
さらに、読み取りユニット12を図中左右方向に移動させる移動機構(不図示)が設けられている。移動機構は、特に限定されず、公知の機構により構成される。
さらに、読み取りユニット12を図中左右方向に移動させる移動機構(不図示)が設けられている。移動機構は、特に限定されず、公知の機構により構成される。
移動体の一例としての読み取りユニット12は、第1プラテンガラス11Aに載せられた原稿の読み取りを行う際には、第1プラテンガラス11Aの下方を右方向へ移動する。
また、原稿送り装置20Aにより搬送される原稿の読み取りが行われる際には、読み取りユニット12は、第2プラテンガラス11Bの下方に、静止した状態で配置される。
また、原稿送り装置20Aにより搬送される原稿の読み取りが行われる際には、読み取りユニット12は、第2プラテンガラス11Bの下方に、静止した状態で配置される。
読み取りユニット12の内部には、LEDなどにより構成される光源、原稿からの反射光を集光する結像光学系、および、結像光学系により集光された光を受光するセンサが設けられている。
画像読み取り装置1のリア側には、原稿送り装置20Aの開閉のためのヒンジ(不図示)が設けられ、本実施形態では、画像読み取り装置1のリア側への原稿送り装置20Aの回転を行える。
画像読み取り装置1のリア側には、原稿送り装置20Aの開閉のためのヒンジ(不図示)が設けられ、本実施形態では、画像読み取り装置1のリア側への原稿送り装置20Aの回転を行える。
第1プラテンガラス11Aに原稿が載せられる際には、ユーザが、原稿送り装置20Aを、画像読み取り装置1のリア側へ回転させる。
そして、ユーザによって、原稿が第1プラテンガラス11Aの上に置かれると、ユーザにより、画像読み取り装置1のフロント側へ原稿送り装置20Aが回転され、原稿送り装置20Aは元の位置に戻される。
その後、本実施形態では、不図示のスタートボタンが押圧され、原稿の読み取りが開始される。
そして、ユーザによって、原稿が第1プラテンガラス11Aの上に置かれると、ユーザにより、画像読み取り装置1のフロント側へ原稿送り装置20Aが回転され、原稿送り装置20Aは元の位置に戻される。
その後、本実施形態では、不図示のスタートボタンが押圧され、原稿の読み取りが開始される。
また、本実施形態の画像読み取り装置1では、画像読み取り装置1の各部を制御する制御部60が設けられている。
また、画像読み取り装置1には、情報を表示する表示装置61が設けられている。この表示装置61は、液晶ディスプレイなどの公知の装置により構成される。
また、画像読み取り装置1には、情報を表示する表示装置61が設けられている。この表示装置61は、液晶ディスプレイなどの公知の装置により構成される。
図2は、制御部60の構成を示した図である。
制御部60には、装置全体の動作を制御する制御ユニット101と、データ等を記憶する記憶部102と、LAN(=Local Area Network)ケーブル等を介した通信を実現するネットワークインターフェース103とを有している。
ここで、制御ユニット101の部分は、後述する測定対象物についての情報を処理する情報処理装置として捉えることができる。
制御部60には、装置全体の動作を制御する制御ユニット101と、データ等を記憶する記憶部102と、LAN(=Local Area Network)ケーブル等を介した通信を実現するネットワークインターフェース103とを有している。
ここで、制御ユニット101の部分は、後述する測定対象物についての情報を処理する情報処理装置として捉えることができる。
制御ユニット101は、プロセッサの一例としてのCPU(=Central Processing Unit)111と、基本ソフトウエアやBIOS(=Basic Input Output System)等が記憶されたROM(=Read Only Memory)112と、ワークエリアとして用いられるRAM(=Random Access Memory)113とを有している。
制御ユニット101は、いわゆるコンピュータである。
記憶部102は、ハードディスクドライブや半導体メモリなどにより構成される。
制御ユニット101と、記憶部102と、ネットワークインターフェース103は、バス104や不図示の信号線を通じて接続されている。
制御ユニット101は、いわゆるコンピュータである。
記憶部102は、ハードディスクドライブや半導体メモリなどにより構成される。
制御ユニット101と、記憶部102と、ネットワークインターフェース103は、バス104や不図示の信号線を通じて接続されている。
ここで、CPU111によって実行されるプログラムは、磁気記録媒体(磁気テープ、磁気ディスクなど)、光記録媒体(光ディスクなど)、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータが読取可能な記録媒体に記憶した状態で、画像読み取り装置1へ提供しうる。
また、CPU111によって実行されるプログラムは、インターネットなどの通信手段
を用いて、画像読み取り装置1へ提供してもよい。
また、CPU111によって実行されるプログラムは、インターネットなどの通信手段
を用いて、画像読み取り装置1へ提供してもよい。
なお、本実施形態において、プロセッサとは、広義的なプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ(例えばCPU:Central Processing Unit、等)や、専用のプロセッサ(例えばGPU: Graphics Processing Unit、ASIC: Application Specific Integrated Circuit、FPGA: Field Programmable Gate Array、プログラマブル論理デバイス、等)を含むものである。
また、プロセッサの動作は、1つのプロセッサによって成すのみでなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して成すものであってもよい。また、プロセッサの各動作の順序は、本実施形態において記載した順序のみに限定されるものではなく、変更してもよい。
また、プロセッサの動作は、1つのプロセッサによって成すのみでなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して成すものであってもよい。また、プロセッサの各動作の順序は、本実施形態において記載した順序のみに限定されるものではなく、変更してもよい。
〔読み取りユニット12等の構成〕
図3は、読み取りユニット12等の構成を説明する図である。
移動体の一例としての読み取りユニット12には、測定対象物への光の照射を行う光照射手段の一部として機能する光照射部12Aが設けられている。
光照射部12Aには、光源が設けられている。具体的には、本実施形態では、光源として、第1点光源列16、第2点光源列18の2つの点光源列が設けられている。
第1点光源列16、第2点光源列18のこの2つの点光源列は、図中紙面に対して直交する方向に沿って配置されている。言い換えると、第1点光源列16、第2点光源列18のこの2つの点光源列は、共通の方向(同じ方向)に沿って配置されている。
図3は、読み取りユニット12等の構成を説明する図である。
移動体の一例としての読み取りユニット12には、測定対象物への光の照射を行う光照射手段の一部として機能する光照射部12Aが設けられている。
光照射部12Aには、光源が設けられている。具体的には、本実施形態では、光源として、第1点光源列16、第2点光源列18の2つの点光源列が設けられている。
第1点光源列16、第2点光源列18のこの2つの点光源列は、図中紙面に対して直交する方向に沿って配置されている。言い換えると、第1点光源列16、第2点光源列18のこの2つの点光源列は、共通の方向(同じ方向)に沿って配置されている。
また、光照射部12Aには、第1点光源列16、第2点光源列18の各々の点灯を制御するための制御ユニット(不図示)が設けられている。なお、制御ユニットの位置は特に問わず、スキャナ装置10の本体側に設けてもよい。
本実施形態では、この制御ユニットにCPU111からの信号が入力されて、光照射部12Aから原稿への光の照射が行われる。
本実施形態では、この制御ユニットにCPU111からの信号が入力されて、光照射部12Aから原稿への光の照射が行われる。
また、読み取りユニット12には、原稿からの反射光を集光する結像光学系31、および、結像光学系31により集光された光を受光するセンサ32が設けられている。
読み取りユニット12は、移動体であり、図中矢印3Aで示す方向へ移動する。
第1プラテンガラス11Aは、板状に形成された透明のガラス板により構成されている。また、第1プラテンガラス11Aは、水平方向に沿って配置されている。第1プラテンガラス11Aは、原稿を下方から支持する。
読み取りユニット12は、移動体であり、図中矢印3Aで示す方向へ移動する。
第1プラテンガラス11Aは、板状に形成された透明のガラス板により構成されている。また、第1プラテンガラス11Aは、水平方向に沿って配置されている。第1プラテンガラス11Aは、原稿を下方から支持する。
より具体的には、第1プラテンガラス11Aは、上方を向き平面となっている支持面11Dを有し、この支持面11Dを用いて、原稿を下方から支持する。なお、第1プラテンガラス11Aは、ガラス板に限らず、例えばアクリル板などであってもよい。
スキャナ装置10によって、原稿の読み取りが行われる際、この原稿は、支持面11Dにより支持され平面に沿って配置される。
スキャナ装置10によって、原稿の読み取りが行われる際、この原稿は、支持面11Dにより支持され平面に沿って配置される。
画像読み取り装置1では、一般的な原稿の読み取りだけではなく(色情報の取得だけではなく)、被読み取り物の各部分の表面の傾きについての情報も得られる。
言い換えると、本実施形態の画像読み取り装置1は、測定装置として捉えることもでき、画像読み取り装置1では、被読み取り物の表面を構成する各部分の傾きの測定も行える。
以下では、この表面の傾きについての情報を得る際の処理を説明する。
また、以下では、表面の傾きについての情報を得る被読み取り物(対象物)を、「測定対象物」と称する。
言い換えると、本実施形態の画像読み取り装置1は、測定装置として捉えることもでき、画像読み取り装置1では、被読み取り物の表面を構成する各部分の傾きの測定も行える。
以下では、この表面の傾きについての情報を得る際の処理を説明する。
また、以下では、表面の傾きについての情報を得る被読み取り物(対象物)を、「測定対象物」と称する。
ここで、測定対象物は、特に制限されず、紙、布、金属、樹脂、ゴムなどが一例に挙げられる。また、測定対象物の形状も特に問わない。紙や布などの場合は、丸めた形状とすることができる。
本実施形態では、丸めることができる測定対象物の場合、第1プラテンガラス11Aの上にこの測定対象物を置くことで、この測定対象物は、支持面11Dに沿って平面状に配置される。
本実施形態では、丸めることができる測定対象物の場合、第1プラテンガラス11Aの上にこの測定対象物を置くことで、この測定対象物は、支持面11Dに沿って平面状に配置される。
第1点光源列16、第2点光源列18の各々は、互いに異なる箇所に配置され、本実施形態の光照射部12Aは、測定対象物の特定箇所40に対する光の照射を複数の方向から行える。
言い換えると、本実施形態では、測定対象物のうちの、表面の傾きの把握を行う箇所を特定箇所40として捉えた場合に、この特定箇所40に対する光の照射を複数の方向から行える。
言い換えると、本実施形態では、測定対象物のうちの、表面の傾きの把握を行う箇所を特定箇所40として捉えた場合に、この特定箇所40に対する光の照射を複数の方向から行える。
第1点光源列16、第2点光源列18の各々は、図3の紙面に垂直な方向に沿って延びている。また、第1点光源列16、第2点光源列18の各々は、読み取りユニット12の移動方向と交差(直交)する方向に沿って延びている。
また、第1点光源列16、第2点光源列18の各々では、LED(Light Emitting Diode)などにより構成される白色の点光源98が、第1点光源列16、第2点光源列18の延び方向に複数並んでいる。
なお、第1点光源列16、第2点光源列18は、蛍光ランプや、希ガス蛍光ランプなどにより構成してもよい。
また、第1点光源列16、第2点光源列18の各々では、LED(Light Emitting Diode)などにより構成される白色の点光源98が、第1点光源列16、第2点光源列18の延び方向に複数並んでいる。
なお、第1点光源列16、第2点光源列18は、蛍光ランプや、希ガス蛍光ランプなどにより構成してもよい。
また、読み取りユニット12には、上記の通り、結像光学系31およびセンサ32が設けられている。
センサ32は、受光部の一例としての受光素子32Aが列状に配列されたラインセンサである。受光素子32Aは、測定対象物の特定箇所40からの反射光を受光する。
センサ32は、図3の紙面に垂直な方向に沿って配置されている。言い換えると、センサ32は、読み取りユニット12の移動方向と交差(直交)する方向に沿って延びている。
また、本実施形態では、受光素子32Aは、センサ32の延び方向に複数並んでいる。
センサ32は、受光部の一例としての受光素子32Aが列状に配列されたラインセンサである。受光素子32Aは、測定対象物の特定箇所40からの反射光を受光する。
センサ32は、図3の紙面に垂直な方向に沿って配置されている。言い換えると、センサ32は、読み取りユニット12の移動方向と交差(直交)する方向に沿って延びている。
また、本実施形態では、受光素子32Aは、センサ32の延び方向に複数並んでいる。
本実施形態では、第1点光源列16、第2点光源列18、および、センサ32が延びる方向を主走査方向と称する。また、本実施形態では、この主走査方向と交差(直交)する方向(読み取りユニット12が移動する移動方向)を、副走査方向と称する。
読み取りユニット12は、測定対象物についての読み取りを行う際、予め定められた速度で副走査方向に移動する。より具体的には、図中矢印3Aで示す方向へ移動する。
読み取りユニット12は、測定対象物についての読み取りを行う際、予め定められた速度で副走査方向に移動する。より具体的には、図中矢印3Aで示す方向へ移動する。
結像光学系31は、反射ミラーや結像レンズで構成され、測定対象物の特定箇所40(被読み取部分)からの反射光を、センサ32の受光素子32Aに結像させる。
受光素子32Aの各々は、結像光学系31により結像された反射光を受け、受けた反射光の強度に応じた情報(反射光の強度についての情報)を生成して出力する。
受光素子32Aの各々は、結像光学系31により結像された反射光を受け、受けた反射光の強度に応じた情報(反射光の強度についての情報)を生成して出力する。
センサ32は、CCDリニアイメージセンサやCMOSイメージセンサ等により構成され、受光した光の強度について情報を出力する。センサ32には、受光素子32Aが複数設けられている。また、センサ32では、この受光素子32Aが主走査方向に並んでいる。
また、センサ32は、カラーフィルタを備え、原稿や測定対象物の色を表す画像信号を生成する。そして、本実施形態の画像読み取り装置1では、この画像信号を基に、RGB(165,42,42)などの3つの値からなるRGB値が生成され、画像読み取り装置1からは、このRGB値が出力される。
言い換えると、本実施形態では、原稿や測定対象物の色についての情報である色情報が、画像読み取り装置1にて取得され、さらに、3つの値が並ぶデータ形式(予め定められたデータ形式)で、この色情報が画像読み取り装置1から出力される。
また、センサ32は、カラーフィルタを備え、原稿や測定対象物の色を表す画像信号を生成する。そして、本実施形態の画像読み取り装置1では、この画像信号を基に、RGB(165,42,42)などの3つの値からなるRGB値が生成され、画像読み取り装置1からは、このRGB値が出力される。
言い換えると、本実施形態では、原稿や測定対象物の色についての情報である色情報が、画像読み取り装置1にて取得され、さらに、3つの値が並ぶデータ形式(予め定められたデータ形式)で、この色情報が画像読み取り装置1から出力される。
第1点光源列16は、読み取りユニット12の移動方向(測定対象物の読み取りを行う際の移動方向)において、読み取りを行う特定箇所40よりも上流側に位置し、下流側に位置する特定箇所40に向けて光を照射する。
第2点光源列18は、読み取りユニット12の移動方向において、特定箇所40よりも下流側に位置し、上流側に位置する特定箇所40に向けて光を照射する。
第2点光源列18は、読み取りユニット12の移動方向において、特定箇所40よりも下流側に位置し、上流側に位置する特定箇所40に向けて光を照射する。
また、本実施形態では、支持面11Dに対する垂線であって特定箇所40を通る垂線70と、第1点光源列16から特定箇所40に向かう光の光路R11とのなす角度(光の入射角度)θ1が45°となっている。
また、本実施形態では、垂線70と、第2点光源列18から特定箇所40に向かう光の光路R12とのなす角度(光の入射角度)θ2が45°となっている。
この結果、本実施形態では、第1点光源列16から特定箇所40に向かう光の光路R11と垂線70とのなす角度θ1と、第2点光源列18から特定箇所40に向かう光の光路R12と垂線70とのなす角度θ2とが等しくなっている。
また、本実施形態では、垂線70と、第2点光源列18から特定箇所40に向かう光の光路R12とのなす角度(光の入射角度)θ2が45°となっている。
この結果、本実施形態では、第1点光源列16から特定箇所40に向かう光の光路R11と垂線70とのなす角度θ1と、第2点光源列18から特定箇所40に向かう光の光路R12と垂線70とのなす角度θ2とが等しくなっている。
図4は、図3の矢印IVで示す方向から読み取りユニット12を見た場合の図である。なお、図4では、結像光学系31およびセンサ32の図示を省略している。
本実施形態の読み取りユニット12には、上記の第1点光源列16、第2点光源列18に加え、第3光源83、第4光源84が設けられている。
第3光源83および第4光源84の各々は、例えば、LEDにより構成される。なお、LEDに限らず、LED以外の他の種類の光源を用いてもよい。
本実施形態の読み取りユニット12には、上記の第1点光源列16、第2点光源列18に加え、第3光源83、第4光源84が設けられている。
第3光源83および第4光源84の各々は、例えば、LEDにより構成される。なお、LEDに限らず、LED以外の他の種類の光源を用いてもよい。
第3光源83および第4光源84は、主走査方向における位置が互いに異なるように配置されている。また、第3光源83は、読み取りユニット12の長手方向における一端部12Eに設けられ、第4光源84は、読み取りユニット12の長手方向における他端部12Fに設けられている。
また、副走査方向において、第3光源83および第4光源84は、第1点光源列16と第2点光源列18との間に位置する。
また、副走査方向において、第3光源83および第4光源84は、第1点光源列16と第2点光源列18との間に位置する。
(法線角度の取得処理)
本実施形態では、測定対象物の特定箇所40の各々の表面の法線の角度(以下、「法線角度」と称する)を取得する。言い換えると、本実施形態では、測定対象物の表面を構成する各部分の法線角度を取得する。
法線角度の取得にあたっては、まず、この法線角度の副走査方向における成分(以下、「副走査方向成分」と称する)を取得する。また、この法線角度の主走査方向における成分(以下、「主走査方向成分」と称する)を取得する。
そして、本実施形態では、この副走査方向成分と主走査方向成分とに基づき、法線角度を取得する。
以下では、まず、副走査方向成分の取得処理について説明し、次いで、主走査方向成分の取得処理について説明する。
本実施形態では、測定対象物の特定箇所40の各々の表面の法線の角度(以下、「法線角度」と称する)を取得する。言い換えると、本実施形態では、測定対象物の表面を構成する各部分の法線角度を取得する。
法線角度の取得にあたっては、まず、この法線角度の副走査方向における成分(以下、「副走査方向成分」と称する)を取得する。また、この法線角度の主走査方向における成分(以下、「主走査方向成分」と称する)を取得する。
そして、本実施形態では、この副走査方向成分と主走査方向成分とに基づき、法線角度を取得する。
以下では、まず、副走査方向成分の取得処理について説明し、次いで、主走査方向成分の取得処理について説明する。
(副走査方向成分の取得処理)
副走査方向成分の取得にあたっては、まず、CPU111が、光照射部12Aの制御を行う制御ユニットへ制御信号を出力して、複数の方向の各々からの特定箇所40への光の照射を順に行わせる。
具体的には、CPU111は、一方向の一例である副走査方向における位置が互いに異なる複数箇所からの特定箇所40への光の照射を順に行わせる。
より具体的には、CPU111は、図5(光源の点灯状態を示した図)の(A)、(B)に示すように、第1点光源列16、第2点光源列18の各々からの特定箇所40への光の照射を順に行わせる。
副走査方向成分の取得にあたっては、まず、CPU111が、光照射部12Aの制御を行う制御ユニットへ制御信号を出力して、複数の方向の各々からの特定箇所40への光の照射を順に行わせる。
具体的には、CPU111は、一方向の一例である副走査方向における位置が互いに異なる複数箇所からの特定箇所40への光の照射を順に行わせる。
より具体的には、CPU111は、図5(光源の点灯状態を示した図)の(A)、(B)に示すように、第1点光源列16、第2点光源列18の各々からの特定箇所40への光の照射を順に行わせる。
そして、CPU111は、第1点光源列16から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aが受光する光の情報と、第2点光源列18から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aが受光する光の情報とに基づき、特定箇所40の表面の傾きについての情報(副走査方向成分)を取得する。
言い換えると、CPU111は、一の方向から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される情報と、一の方向とは反対の方向である他の方向から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される情報とに基づき、特定箇所40の表面の傾きについての情報(副走査方向成分)を得る。
言い換えると、CPU111は、一の方向から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される情報と、一の方向とは反対の方向である他の方向から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される情報とに基づき、特定箇所40の表面の傾きについての情報(副走査方向成分)を得る。
特定箇所40への光の照射について詳細に説明する。
CPU111は、第1点光源列16から特定箇所40への光の照射を行う際には、図5(A)に示すように、第1点光源列16のみを点灯させた状態で、読み取りユニット12を図中右方向に移動させる。
この場合、特定箇所40に対しては、図中、左下方向から光が照射される。
CPU111は、第1点光源列16から特定箇所40への光の照射を行う際には、図5(A)に示すように、第1点光源列16のみを点灯させた状態で、読み取りユニット12を図中右方向に移動させる。
この場合、特定箇所40に対しては、図中、左下方向から光が照射される。
なお、本実施形態では、読み取りユニット12の移動に応じて、特定箇所40が順次移動する。
本実施形態において、「特定箇所40」とは、測定対象物の表面の一部分を指す。より具体的には、「特定箇所40」とは、測定対象物の表面の一部分であって、センサ32に設けられた複数の受光素子32Aのうちの1つの受光素子32Aにより読み取られる部分を指す。
本実施形態では、読み取りユニット12の移動に応じて、この1つの受光素子32Aが移動し、これに伴い、この1つの受光素子32Aにより読み取られる部分である特定箇所40も、順次移動する。
本実施形態において、「特定箇所40」とは、測定対象物の表面の一部分を指す。より具体的には、「特定箇所40」とは、測定対象物の表面の一部分であって、センサ32に設けられた複数の受光素子32Aのうちの1つの受光素子32Aにより読み取られる部分を指す。
本実施形態では、読み取りユニット12の移動に応じて、この1つの受光素子32Aが移動し、これに伴い、この1つの受光素子32Aにより読み取られる部分である特定箇所40も、順次移動する。
次いで、本実施形態では、CPU111は、図5(B)に示すように、第2点光源列18のみを点灯させた状態で、読み取りユニット12を図中右方向に移動させる。この場合、特定箇所40に対しては、図中、右下方向から光が照射される。
このように、第1点光源列16、第2点光源列18の各々を順に点灯させる場合、複数の箇所からの特定箇所40への光の照射が順に行われる。
具体的には、左下方向に位置する箇所からの特定箇所40への光の照射がまず行われ、次いで、右下方向に位置する箇所からの特定箇所40への光の照射が行われる。
このように、第1点光源列16、第2点光源列18の各々を順に点灯させる場合、複数の箇所からの特定箇所40への光の照射が順に行われる。
具体的には、左下方向に位置する箇所からの特定箇所40への光の照射がまず行われ、次いで、右下方向に位置する箇所からの特定箇所40への光の照射が行われる。
なお、本実施形態では、読み取りユニット12が、図中右方向へ移動する際に、第1点光源列16、第2点光源列18の各々を順に点灯させる場合を説明した。
ところで、これに限らず、例えば、読み取りユニット12が、図中右方向へ移動する際に、第1点光源列16を点灯させ、読み取りユニット12が、図中左方向へ移動する際に、第2点光源列18を点灯させてもよい。
また、各光源列を点灯させる順序も特に問わず、第2点光源列18を先に点灯させ、次いで、第1点光源列16を点灯させてもよい。
ところで、これに限らず、例えば、読み取りユニット12が、図中右方向へ移動する際に、第1点光源列16を点灯させ、読み取りユニット12が、図中左方向へ移動する際に、第2点光源列18を点灯させてもよい。
また、各光源列を点灯させる順序も特に問わず、第2点光源列18を先に点灯させ、次いで、第1点光源列16を点灯させてもよい。
CPU111は、第1点光源列16から特定箇所40に光が照射された際に、この特定箇所40についての読み取りを行う受光素子32Aが受光する光の情報を得る。また、CPU111は、第2点光源列18からこの特定箇所40に光が照射された際に、この受光素子32Aが受光する光の情報を得る。
言い換えると、CPU111は、第1点光源列16から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値を得る。また、CPU111は、第2点光源列18からこの特定箇所40に光が照射された際にこの受光素子32Aから出力される出力値を得る。
言い換えると、CPU111は、第1点光源列16から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値を得る。また、CPU111は、第2点光源列18からこの特定箇所40に光が照射された際にこの受光素子32Aから出力される出力値を得る。
そして、CPU111は、第1点光源列16から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値と、第2点光源列18から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値とに基づき、副走査方向成分を得る。
より具体的には、CPU111は、例えば、第1点光源列16から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値と、第2点光源列18から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値とが等しい場合、副走査方向成分は0°であると判断する。
より具体的には、CPU111は、例えば、第1点光源列16から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値と、第2点光源列18から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値とが等しい場合、副走査方向成分は0°であると判断する。
より具体的には、支持面11Dに対する垂線であって特定箇所40を通る垂線70(図5(A)参照)を想定した場合に、CPU111は、上記の2つの出力値が等しい場合、特定箇所40の表面40Aの法線40Xの傾きであって垂線70に対する傾きが、0°であることを示す情報を出力する。
また、CPU111は、2つの出力値が異なっている場合、法線40Xの垂線70に対する傾きを、0°以外の値として出力する。
また、CPU111は、2つの出力値が異なっている場合、法線40Xの垂線70に対する傾きを、0°以外の値として出力する。
本実施形態では、例えば、第1点光源列16から特定箇所40に光が照射された際に得られた出力値の方が、第2点光源列18から特定箇所40に光が照射された際に得られた出力値よりも大きい場合、法線40Xが、図5(A)における矢印4Eで示す方向を向いていることになる。
また、本実施形態では、この場合、CPU111は、この2つの出力値に基づき、この法線40Xの、垂線70に対する具体的な角度(以下、「法線角度」と称する)を得て、この法線角度を副走査方向成分として取得する。
また、本実施形態では、この場合、CPU111は、この2つの出力値に基づき、この法線40Xの、垂線70に対する具体的な角度(以下、「法線角度」と称する)を得て、この法線角度を副走査方向成分として取得する。
また、例えば、第1点光源列16から特定箇所40に光が照射された際に得られた出力値の方が、第2点光源列18から特定箇所40に光が照射された際に得られた出力値よりも小さい場合、法線40Xが、図5(A)における矢印4Fで示す方向を向いていることになる。
また、本実施形態では、この場合、CPU111は、この2つの出力値に基づき、この法線40Xの、垂線70に対する具体的な角度(法線角度)を得て、この法線角度を副走査方向成分として取得する。
また、本実施形態では、この場合、CPU111は、この2つの出力値に基づき、この法線40Xの、垂線70に対する具体的な角度(法線角度)を得て、この法線角度を副走査方向成分として取得する。
(法線角度(副走査方向成分)の取得処理)
法線角度(副走査方向成分)の取得処理の詳細を説明する。
本実施形態では、上記のように、第1点光源列16、第2点光源列18の各々を個別に点灯させて、2つのスキャン画像を取得する。
より具体的には、まず、上記の通り、第1点光源列16を点灯させた状態で読み取りユニット12を移動させて、特定箇所40の各々への光の照射を左下方向から行うことにより得られる、1つの目のスキャン画像を得る。
次いで、第2点光源列18を点灯させた状態で読み取りユニット12を移動させて、特定箇所40の各々への光の照射を右下方向から行うことにより得られる、2つの目のスキャン画像を得る。
次いで、本実施形態では、この2つのスキャン画像をグレースケール化する。
法線角度(副走査方向成分)の取得処理の詳細を説明する。
本実施形態では、上記のように、第1点光源列16、第2点光源列18の各々を個別に点灯させて、2つのスキャン画像を取得する。
より具体的には、まず、上記の通り、第1点光源列16を点灯させた状態で読み取りユニット12を移動させて、特定箇所40の各々への光の照射を左下方向から行うことにより得られる、1つの目のスキャン画像を得る。
次いで、第2点光源列18を点灯させた状態で読み取りユニット12を移動させて、特定箇所40の各々への光の照射を右下方向から行うことにより得られる、2つの目のスキャン画像を得る。
次いで、本実施形態では、この2つのスキャン画像をグレースケール化する。
その後、この2つのスキャン画像から、同一の画素について、上記の2つの出力値を得る。
具体的には、同一の特定箇所40について、第1点光源列16から光が照射された際に受光素子32Aから出力された出力値と、第2点光源列18から光が照射された際にこの受光素子32Aから出力された出力値との両者を得る。
具体的には、同一の特定箇所40について、第1点光源列16から光が照射された際に受光素子32Aから出力された出力値と、第2点光源列18から光が照射された際にこの受光素子32Aから出力された出力値との両者を得る。
より具体的には、本実施形態では、1つの受光素子32Aにより1つの特定箇所40の読み取りが行われる。
本実施形態では、第1点光源列16から特定箇所40に光が照射された際にこの1つの受光素子32Aから出力された出力値と、第2点光源列18からこの特定箇所40に光が照射された際にこの1つの受光素子32Aから出力された出力値との2つの出力値を得る。
本実施形態では、第1点光源列16から特定箇所40に光が照射された際にこの1つの受光素子32Aから出力された出力値と、第2点光源列18からこの特定箇所40に光が照射された際にこの1つの受光素子32Aから出力された出力値との2つの出力値を得る。
より具体的には、本実施形態では、各スキャン画像にて、同一画素位置(x、y)の各々についての出力値を2つ得る。
ここで、本実施形態では、一方のスキャン画像から得られた出力値を、D_-45(x、y)とし、他方のスキャナ画像から得られた出力値を、D_45(x、y)とする。
ここで、「-45」という数値は、第1点光源列16からの光の入射角度を示す。また、「45」という数値は、第2点光源列18からの光の入射角度を示す。
ここで、本実施形態では、一方のスキャン画像から得られた出力値を、D_-45(x、y)とし、他方のスキャナ画像から得られた出力値を、D_45(x、y)とする。
ここで、「-45」という数値は、第1点光源列16からの光の入射角度を示す。また、「45」という数値は、第2点光源列18からの光の入射角度を示す。
次いで、本実施形態では、第1点光源列16から光が照射された際に得られた上記の出力値(D_-45)と、入射角度「-45°」とを対応付け、第2点光源列18から光が照射された際に得られた上記の出力値(D_45)と、入射角度「+45°」とを対応付ける。
また、本実施形態では、入射角度が、垂線70に対して±180°の場合は、センサ32からの出力値が零になることから、出力値「0」と入射角度「-180°」とを対応付け、出力値「0」と入射角度「+180°」とを対応付ける。
また、本実施形態では、入射角度が、垂線70に対して±180°の場合は、センサ32からの出力値が零になることから、出力値「0」と入射角度「-180°」とを対応付け、出力値「0」と入射角度「+180°」とを対応付ける。
次いで、CPU111は、入射角度を独立変数(例えば、-180°~+180°)とし、出力値を従属変数(例えば0~255)としたうえでフィッティングを行う。
より具体的には、CPU111は、-180°、-45°、+45°、+180°の4つの入射角度と、この4つの入射角度の各々に対応付けられた4つの出力値とを基に、BRDFモデル(Cook-Torranceなど)や、スプライン補間を用いてフィッティングする。
より具体的には、CPU111は、-180°、-45°、+45°、+180°の4つの入射角度と、この4つの入射角度の各々に対応付けられた4つの出力値とを基に、BRDFモデル(Cook-Torranceなど)や、スプライン補間を用いてフィッティングする。
より具体的には、CPU111は、例えば、スプライン曲線を4つの上記出力値にフィッティングさせる処理を行う。
次いで、フィッティング後のスプライン曲線からピークを抽出し、このピークに対応した独立変数(入射角度)を、対象となっている特定箇所40の表面40Aの入射角度として把握する。
そして、CPU111は、把握したこの入射角度を基に、特定箇所40の表面40Aの法線角度(副走査方向成分)を得る。
CPU111は、以上の処理を、全ての特定箇所40の各々について行い、各特定箇所40についての法線角度(副走査方向成分)を得る。
次いで、フィッティング後のスプライン曲線からピークを抽出し、このピークに対応した独立変数(入射角度)を、対象となっている特定箇所40の表面40Aの入射角度として把握する。
そして、CPU111は、把握したこの入射角度を基に、特定箇所40の表面40Aの法線角度(副走査方向成分)を得る。
CPU111は、以上の処理を、全ての特定箇所40の各々について行い、各特定箇所40についての法線角度(副走査方向成分)を得る。
図6は、入射角度と法線角度との関係を示した図である。
図6では、符号αで示す角度が、フィッティング後のスプライン曲線のピークを基に得た入射角度の一例を示している。具体的には、この例では、入射角度として、30°という入射角度が得られた場合を例示している。
CPU111は、この入射角度である30°を把握すると、この入射角度の半分の値である15°を、特定箇所40の表面40Aの法線角度βとして得る。この例では、CPU111は、この法線角度β(15°)を、副走査方向成分として取得する。
図6では、符号αで示す角度が、フィッティング後のスプライン曲線のピークを基に得た入射角度の一例を示している。具体的には、この例では、入射角度として、30°という入射角度が得られた場合を例示している。
CPU111は、この入射角度である30°を把握すると、この入射角度の半分の値である15°を、特定箇所40の表面40Aの法線角度βとして得る。この例では、CPU111は、この法線角度β(15°)を、副走査方向成分として取得する。
ここで、特定箇所40の表面40Aの傾きについての情報を取得するにあたっては、例えば、この特定箇所40に対し、例えば、1箇所のみから光を照射する態様が考えられる。
この場合、この特定箇所40からの反射光を受光し、受光したこの反射光の強度を把握することで、この特定箇所40の表面40Aの傾きの把握を一応行える。
この場合、この特定箇所40からの反射光を受光し、受光したこの反射光の強度を把握することで、この特定箇所40の表面40Aの傾きの把握を一応行える。
ところで、反射光の強度は、特定箇所40の色の影響を受けるものであり、特定箇所40の色に応じて反射光の強度が変化し、特定箇所40の表面40Aの傾きを正確に把握できなくなるおそれがある。
これに対して、本実施形態のように、2箇所の各々からの特定箇所40への光の照射を順に行うと、色の影響が小さくなり、特定箇所40の表面40Aの傾きをより精度よく得られる。
これに対して、本実施形態のように、2箇所の各々からの特定箇所40への光の照射を順に行うと、色の影響が小さくなり、特定箇所40の表面40Aの傾きをより精度よく得られる。
(主走査方向成分の取得処理)
次に、主走査方向成分(法線角度の主走査方向における成分)の取得処理について説明する。
主走査方向成分の取得処理では、この場合も、まず、CPU111が、光照射部12Aの制御を行う制御ユニットへ制御信号を出力して、複数の方向の各々からの特定箇所40への光の照射を順に行わせる。
次に、主走査方向成分(法線角度の主走査方向における成分)の取得処理について説明する。
主走査方向成分の取得処理では、この場合も、まず、CPU111が、光照射部12Aの制御を行う制御ユニットへ制御信号を出力して、複数の方向の各々からの特定箇所40への光の照射を順に行わせる。
図7(A)、(B)は、図1の矢印VIIで示す方向から読み取りユニット12、測定対象物を示した図である。
主走査方向成分の取得処理では、CPU111は、図7(A)、(B)に示すように、第3光源83、第4光源84を順に点灯させ、主走査方向成分を取得する。
具体的には、CPU111は、第3光源83から特定箇所40へ光を照射した際に受光素子32Aが受光する光の情報、第4光源84から特定箇所40へ光を照射した際にこの受光素子32Aが受光する光の情報を得て、これらの情報に基づき、主走査方向成分を取得する。
言い換えると、CPU111は、この場合も、一の箇所から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値と、他の箇所からこの特定箇所40に光が照射された際にこの受光素子32Aから出力される出力値とに基づき、主走査方向成分を取得する。
主走査方向成分の取得処理では、CPU111は、図7(A)、(B)に示すように、第3光源83、第4光源84を順に点灯させ、主走査方向成分を取得する。
具体的には、CPU111は、第3光源83から特定箇所40へ光を照射した際に受光素子32Aが受光する光の情報、第4光源84から特定箇所40へ光を照射した際にこの受光素子32Aが受光する光の情報を得て、これらの情報に基づき、主走査方向成分を取得する。
言い換えると、CPU111は、この場合も、一の箇所から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値と、他の箇所からこの特定箇所40に光が照射された際にこの受光素子32Aから出力される出力値とに基づき、主走査方向成分を取得する。
より具体的には、CPU111は、第3光源83のみを点灯させた状態で(図7(A)参照)、読み取りユニット12を副走査方向へ移動させる。この場合、図7(A)にて示す特定箇所40に対しては、図中、右下方向から光が照射される。
次いで、CPU111は、図7(B)に示すように、第4光源84のみを点灯させた状態で、読み取りユニット12を副走査方向に移動させる。この場合、特定箇所40に対しては、図中、左下方向から光が照射される。
このように、主走査方向成分を取得する場合も、複数の箇所から、特定箇所40への光の照射を行う。
次いで、CPU111は、図7(B)に示すように、第4光源84のみを点灯させた状態で、読み取りユニット12を副走査方向に移動させる。この場合、特定箇所40に対しては、図中、左下方向から光が照射される。
このように、主走査方向成分を取得する場合も、複数の箇所から、特定箇所40への光の照射を行う。
なお、図7(A)、(B)では、1つの特定箇所40のみを表示している。
本実施形態では、この1つの特定箇所40よりも図中右側に位置する他の複数の特定箇所40(不図示)、および、この1つの特定箇所40よりも図中左側に位置する他の複数の特定箇所40(不図示)の各々に対しても、同様に、右下方向からの光の照射、および、左下方向からの光の照射が順に行われる。
本実施形態では、この1つの特定箇所40よりも図中右側に位置する他の複数の特定箇所40(不図示)、および、この1つの特定箇所40よりも図中左側に位置する他の複数の特定箇所40(不図示)の各々に対しても、同様に、右下方向からの光の照射、および、左下方向からの光の照射が順に行われる。
第3光源83、第4光源84の点灯は、上記と同様、読み取りユニット12が、図1の右方向へ移動する際に行ってもよい。また、これに限らず、例えば、読み取りユニット12が、右方向へ移動する際に、第3光源83および第4光源84の一方の光源を点灯させ、読み取りユニット12が、左方向へ移動する際に、他方の光源を点灯させてもよい。
また、光源を点灯させる順序も特に問わず、第4光源84を先に点灯させ、次いで、第3光源83を点灯させてもよい。
また、光源を点灯させる順序も特に問わず、第4光源84を先に点灯させ、次いで、第3光源83を点灯させてもよい。
CPU111は、第3光源83から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値を得る。また、CPU111は、第4光源84から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値を得る。
そして、CPU111は、副走査方向成分を得る場合における上記の処理と同様、第3光源83から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値と、第4光源84から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから受光される出力値とに基づき、特定箇所40の表面40Aの傾きについての情報(主走査方向成分)を得る。
そして、CPU111は、副走査方向成分を得る場合における上記の処理と同様、第3光源83から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力される出力値と、第4光源84から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから受光される出力値とに基づき、特定箇所40の表面40Aの傾きについての情報(主走査方向成分)を得る。
より具体的には、CPU111は、上記と同様、例えば、第3光源83から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力された出力値と、第4光源84から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力された出力値とが等しい場合、特定箇所40の表面40Aの法線40Xの傾きであって垂線70に対する傾きが、0°であることを示す情報を出力する。
また、CPU111は、2つの出力値が異なっている場合は、法線40Xの垂線70に対する傾きを、0°以外の値として出力する。
また、CPU111は、2つの出力値が異なっている場合は、法線40Xの垂線70に対する傾きを、0°以外の値として出力する。
例えば、第3光源83から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力された出力値の方が、第4光源84から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力された出力値よりも大きい場合、法線40Xが、図7(A)における矢印7Gで示す方向を向いていることになる。
CPU111は、この2つの出力値に基づき、この法線40Xの、垂線70に対する具体的な角度(以下、「法線角度」と称する)を得る。
CPU111は、この2つの出力値に基づき、この法線40Xの、垂線70に対する具体的な角度(以下、「法線角度」と称する)を得る。
また、例えば、第3光源83から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力された出力値の方が、第4光源84から特定箇所40に光が照射された際に受光素子32Aから出力された出力値よりも小さい場合、法線40Xが、図7(A)における矢印7Hで示す方向を向いていることになる。
この場合も、CPU111は、この2つの出力値に基づき、この法線40Xの、垂線70に対する具体的な角度(法線角度)を得る。
この場合も、CPU111は、この2つの出力値に基づき、この法線40Xの、垂線70に対する具体的な角度(法線角度)を得る。
(処理の詳細)
法線角度(主走査方向成分)を取得する際の処理の詳細を説明する。
本実施形態では、第3光源83、第4光源84の各々を個別に点灯させて、2つのスキャン画像を取得する。
より具体的には、第3光源83を点灯させた状態で読み取りユニット12を移動させて、特定箇所40の各々への光の照射を右下方向から行うことにより得られる、1つの目のスキャン画像を得る。
次いで、第4光源84を点灯させた状態で読み取りユニット12を移動させて、特定箇所40の各々への光の照射を左下方向から行うことにより得られる、2つの目のスキャン画像を得る。
次いで、本実施形態では、この2つのスキャン画像をグレースケール化する。
法線角度(主走査方向成分)を取得する際の処理の詳細を説明する。
本実施形態では、第3光源83、第4光源84の各々を個別に点灯させて、2つのスキャン画像を取得する。
より具体的には、第3光源83を点灯させた状態で読み取りユニット12を移動させて、特定箇所40の各々への光の照射を右下方向から行うことにより得られる、1つの目のスキャン画像を得る。
次いで、第4光源84を点灯させた状態で読み取りユニット12を移動させて、特定箇所40の各々への光の照射を左下方向から行うことにより得られる、2つの目のスキャン画像を得る。
次いで、本実施形態では、この2つのスキャン画像をグレースケール化する。
その後、この2つのスキャン画像から、同一の画素についての2つの出力値を得る。言い換えると、同一の特定箇所40についての2つの出力値を得る。
より具体的には、同一の特定箇所40について、第3光源83から光が照射された際に受光素子32Aから出力された出力値と、第4光源84から光が照射された際にこの受光素子32Aから出力された出力値との両者を得る。
より具体的には、同一の特定箇所40について、第3光源83から光が照射された際に受光素子32Aから出力された出力値と、第4光源84から光が照射された際にこの受光素子32Aから出力された出力値との両者を得る。
言い換えると、各スキャン画像にて、同一画素位置(x、y)の各々についての2つ出力値を得る。
ここで、本実施形態では、一方のスキャン画像から得られた出力値を、D_75(x、y)とし、他方のスキャナ画像から得られた出力値を、D_-75(x、y)とする。
ここで、「75」という数値は、第3光源83(図7(A)参照)から、図7(A)にて示す特定箇所40(中央部に位置する特定箇所40)に向かう光の入射角度を示す。また、「-75」という数値は、第4光源84からこの特定箇所40に向かう光の入射角度を示す。
ここで、図7(A)に示す特定箇所40(中央部に位置する特定箇所40)は、第3光源83と第4光源84との間の中間位置に位置している。
ここで、本実施形態では、一方のスキャン画像から得られた出力値を、D_75(x、y)とし、他方のスキャナ画像から得られた出力値を、D_-75(x、y)とする。
ここで、「75」という数値は、第3光源83(図7(A)参照)から、図7(A)にて示す特定箇所40(中央部に位置する特定箇所40)に向かう光の入射角度を示す。また、「-75」という数値は、第4光源84からこの特定箇所40に向かう光の入射角度を示す。
ここで、図7(A)に示す特定箇所40(中央部に位置する特定箇所40)は、第3光源83と第4光源84との間の中間位置に位置している。
次いで、本実施形態では、第3光源83から光が照射された際に得られた上記の出力値(D_75)と、入射角度「+75°」とを対応付け、第4光源84から光が照射された際に得られた上記の出力値(D_-75)と、入射角度「-75°」とを対応付ける。
また、本実施形態では、入射角度が、垂線70に対して±180°の場合は、受光素子32Aからの出力値が零になる事から、出力値「0」と入射角度「-180°」とを対応付け、出力値「0」と入射角度「+180°」とを対応付ける。
また、本実施形態では、入射角度が、垂線70に対して±180°の場合は、受光素子32Aからの出力値が零になる事から、出力値「0」と入射角度「-180°」とを対応付け、出力値「0」と入射角度「+180°」とを対応付ける。
次いで、CPU111は、上記と同様、入射角度を独立変数(例えば、-180°~+180°)とし、出力値を従属変数(例えば0~255)としたうえでフィッティングを行う。
より具体的には、CPU111は、-180°、-75°、+75°、+180°の4つの入射角度と、この4つの入射角度の各々に対応付けられた4つの出力値とを基に、BRDFモデル(Cook-Torranceなど)や、スプライン補間を用いてフィッティングする。
より具体的には、CPU111は、-180°、-75°、+75°、+180°の4つの入射角度と、この4つの入射角度の各々に対応付けられた4つの出力値とを基に、BRDFモデル(Cook-Torranceなど)や、スプライン補間を用いてフィッティングする。
より具体的には、CPU111は、例えば、スプライン曲線を4つの上記出力値にフィッティングさせる処理を行う。
次いで、フィッティング後のスプライン曲線からピークを抽出し、このピークに対応した独立変数(入射角度)を、対象となっている特定箇所40の表面40Aの入射角度として把握する。
そして、CPU111は、把握したこの入射角度を基に、特定箇所40の表面40Aの法線角度(主走査方向成分)を得る。具体的には、上記と同様、CPU111は、入射角度の半分の値を、法線角度(主走査方向成分)として取得する。
CPU111は、この処理を、全ての特定箇所40の各々について行い、特定箇所40の各々についての法線角度(主走査方向成分)を得る。
次いで、フィッティング後のスプライン曲線からピークを抽出し、このピークに対応した独立変数(入射角度)を、対象となっている特定箇所40の表面40Aの入射角度として把握する。
そして、CPU111は、把握したこの入射角度を基に、特定箇所40の表面40Aの法線角度(主走査方向成分)を得る。具体的には、上記と同様、CPU111は、入射角度の半分の値を、法線角度(主走査方向成分)として取得する。
CPU111は、この処理を、全ての特定箇所40の各々について行い、特定箇所40の各々についての法線角度(主走査方向成分)を得る。
図7では、第3光源83と第4光源84との間の中間位置にある特定箇所40を示している。
ここで、この中間位置から外れた箇所に位置する他の特定箇所40については、得られる上記の2つの出力値を補正し、補正後の2つの出力値を用い、法線角度(主走査方向成分)を取得することが好ましい。
具体的には、例えば、図7(A)の符号7Kで示す位置にある特定箇所40についての法線角度(主走査方向成分)を把握する場合、この特定箇所40について得られる2つの出力値の一方又は両方を補正したうえで、補正後の2つの出力値に基づき、法線角度を把握することが好ましい。
ここで、この中間位置から外れた箇所に位置する他の特定箇所40については、得られる上記の2つの出力値を補正し、補正後の2つの出力値を用い、法線角度(主走査方向成分)を取得することが好ましい。
具体的には、例えば、図7(A)の符号7Kで示す位置にある特定箇所40についての法線角度(主走査方向成分)を把握する場合、この特定箇所40について得られる2つの出力値の一方又は両方を補正したうえで、補正後の2つの出力値に基づき、法線角度を把握することが好ましい。
中間位置から外れた箇所に位置する特定箇所40については、第3の箇所の一例である第3光源83の設置箇所からこの特定箇所40へ向かう光の光路と支持面11Dとのなす角度と、第4の箇所の一例である第4光源84の設置箇所からこの特定箇所40に向かう光の光路と支持面11Dとのなす角度とが異なる。
この場合、仮に、この特定箇所40の表面40Aが水平であり、本来ならば、法線角度が0°として出力される場合であっても、このなす角度の相違に起因して、法線角度が0°以外の値として出力されるおそれがある。
このため、上記の通り、受光素子32Aから出力される上記の2つの出力値を補正し、補正後の2つの出力値に基づき、法線角度を把握することが好ましい。
この場合、仮に、この特定箇所40の表面40Aが水平であり、本来ならば、法線角度が0°として出力される場合であっても、このなす角度の相違に起因して、法線角度が0°以外の値として出力されるおそれがある。
このため、上記の通り、受光素子32Aから出力される上記の2つの出力値を補正し、補正後の2つの出力値に基づき、法線角度を把握することが好ましい。
より具体的には、補正にあたっては、CPU111は、上記の2つの設置箇所のうちの上記のなす角度が小さくなる方の設置箇所から特定箇所40への光の照射が行われた際に受光素子32Aから出力される出力値を大きくし、及び/又は、なす角度が大きくなる方の箇所から特定箇所40への光の照射が行われた際に受光素子32Aから出力される出力値を小さくする補正を行う。
そして、CPU111は、この補正を行った後の2つの出力値に基づき、上記にて説明した手法(スプライン補間等を用いた上記の手法)により、法線角度を把握する。
そして、CPU111は、この補正を行った後の2つの出力値に基づき、上記にて説明した手法(スプライン補間等を用いた上記の手法)により、法線角度を把握する。
本実施形態では、主走査方向における特定箇所40の位置に応じて、第3光源83、第4光源84と特定箇所40との位置関係が変化する。
この場合、法線角度が本来0°である特定箇所40であったとしても、この特定箇所40が、第3光源83、第4光源84の何れかに寄っていると、法線角度が0°以外となってしまうおそれがある。
このため、本実施形態では、上記の通り、なす角度の影響が小さくなるように、2つの出力値の一方又は両方を補正し、補正後の2つの出力値に基づき、法線角度を把握する。
この場合、法線角度が本来0°である特定箇所40であったとしても、この特定箇所40が、第3光源83、第4光源84の何れかに寄っていると、法線角度が0°以外となってしまうおそれがある。
このため、本実施形態では、上記の通り、なす角度の影響が小さくなるように、2つの出力値の一方又は両方を補正し、補正後の2つの出力値に基づき、法線角度を把握する。
(出力値の補正)
出力値の補正についてより詳細に説明する。
本実施形態では、上記の2つの出力値の補正を行う前に、白色の基準板71(図1参照)の対向位置に読み取りユニット12を移動させる。
次いで、第3光源83を点灯させ、基準板71を構成する複数の画素の各々への光の照射を右下方向から行うことにより得られる、1つの目のスキャン画像(1ライン分のスキャン画像)を得る。
次いで、第4光源84を点灯させ、基準板71を構成する複数の画素の各々への光の照射を左下方向から行うことにより得られる、2つの目のスキャン画像(1ライン分のスキャン画像)を得る。
次いで、本実施形態では、この2つのスキャン画像をグレースケール化する。
出力値の補正についてより詳細に説明する。
本実施形態では、上記の2つの出力値の補正を行う前に、白色の基準板71(図1参照)の対向位置に読み取りユニット12を移動させる。
次いで、第3光源83を点灯させ、基準板71を構成する複数の画素の各々への光の照射を右下方向から行うことにより得られる、1つの目のスキャン画像(1ライン分のスキャン画像)を得る。
次いで、第4光源84を点灯させ、基準板71を構成する複数の画素の各々への光の照射を左下方向から行うことにより得られる、2つの目のスキャン画像(1ライン分のスキャン画像)を得る。
次いで、本実施形態では、この2つのスキャン画像をグレースケール化する。
その後、2つのスキャン画像から、同一の画素についての2つの出力値を得る。言い換えると、同一の画素の各々についての2つの出力値を得る。
より具体的には、同一の画素について、第3光源83から光が照射された際に受光素子32Aから出力された出力値と、第4光源84から光が照射された際にこの受光素子32Aから出力された出力値との両者を得る。
より具体的には、同一の画素について、第3光源83から光が照射された際に受光素子32Aから出力された出力値と、第4光源84から光が照射された際にこの受光素子32Aから出力された出力値との両者を得る。
そして、CPU111は、この2つの出力値に基づき、補正用パラメータを生成する。
具体的には、CPU111は、この2つの出力値が互いに近づくようにする補正用パラメータを生成する。
より具体的には、CPU111は、複数設けられた受光素子32Aの各々に対応させてこの補正用パラメータを生成し、この補正用パラメータを、対応する受光素子32Aに対応付けたうえで、この補正用パラメータを不図示のメモリに登録する。
具体的には、CPU111は、この2つの出力値が互いに近づくようにする補正用パラメータを生成する。
より具体的には、CPU111は、複数設けられた受光素子32Aの各々に対応させてこの補正用パラメータを生成し、この補正用パラメータを、対応する受光素子32Aに対応付けたうえで、この補正用パラメータを不図示のメモリに登録する。
そして、本実施形態では、上記のように、複数設けられた受光素子32Aの各々にて、2つの出力値が得られた場合、受光素子32Aに対応づけられて登録されている補正用パラメータを読み出して取得する。そして、この補正用パラメータを用いて、この受光素子32Aにより得られるこの2つの出力値の補正を行う。
これにより、上記のなす角度の影響を受けていない2つの出力値が得られる。
その後、CPU111は、上記にて説明した手法(スプライン補間等を用いた上記の手法)を用い、補正後のこの2つの出力値を基に、法線角度(主走査方向成分)を把握する。
これにより、上記のなす角度の影響を受けていない2つの出力値が得られる。
その後、CPU111は、上記にて説明した手法(スプライン補間等を用いた上記の手法)を用い、補正後のこの2つの出力値を基に、法線角度(主走査方向成分)を把握する。
なお、ここでは、補正後の2つの出力値に基づき、スプライン補完等を用いて法線角度を把握したが、これに限らず、補正後の2つの出力値の比率に基づき、法線角度を把握してもよい。
例えば、CPU111は、補正後の2つの出力値の比率が50:50である場合、法線角度が0°であると把握する。また、CPU111は、補正後の2つの出力値の比率が50:50以外である場合、0°以外の値を法線角度として把握する。
例えば、CPU111は、補正後の2つの出力値の比率が50:50である場合、法線角度が0°であると把握する。また、CPU111は、補正後の2つの出力値の比率が50:50以外である場合、0°以外の値を法線角度として把握する。
(傾き情報の出力)
CPU111は、以上のように、法線角度の副走査方向における成分(副走査方向成分)、法線角度の主走査方向における成分(主走査方向成分)を取得する。
次いで、CPU111は、副走査方向成分に基づき、副走査方向の接線ベクトルNx=(1,0,X’)を取得する。また、CPU111は、主走査方向成分に基づき、主走査方向の接線ベクトルNy=(0,1,Y’)を取得する。
CPU111は、以上のように、法線角度の副走査方向における成分(副走査方向成分)、法線角度の主走査方向における成分(主走査方向成分)を取得する。
次いで、CPU111は、副走査方向成分に基づき、副走査方向の接線ベクトルNx=(1,0,X’)を取得する。また、CPU111は、主走査方向成分に基づき、主走査方向の接線ベクトルNy=(0,1,Y’)を取得する。
次いで、CPU111は、この二つの接線ベクトルの外積を求めることで、三次元法線ベクトルNを求める。
なお、本実施形態では、CPU111は、さらに、この三次元法線ベクトルNのノルムを算出し、三次元法線ベクトルNを規格化する(n=N/|N|)。次いで、CPU111は、このnの各成分に1を足し、2で割り、さらに255をかけることで、XYZ成分の各々に対応する値を得る。
そして、CPU111は、XYZ成分の各々に対応するこの値(3つの値)を、値が3つ並んだデータ形式で出力する。
なお、本実施形態では、CPU111は、さらに、この三次元法線ベクトルNのノルムを算出し、三次元法線ベクトルNを規格化する(n=N/|N|)。次いで、CPU111は、このnの各成分に1を足し、2で割り、さらに255をかけることで、XYZ成分の各々に対応する値を得る。
そして、CPU111は、XYZ成分の各々に対応するこの値(3つの値)を、値が3つ並んだデータ形式で出力する。
ここで、本実施形態では、このように、値が3つ並んだデータ形式で、傾き情報の出力が行われる。より具体的には、本実施形態では、色情報が出力される際に用いられるデータ形式で、傾き情報が出力される。
本実施形態では、上記のとおり、画像読み取り装置1によって、測定対象物の色についての情報である色情報が取得され、この色情報が、予め定められたデータ形式でこの画像読み取り装置1から出力される。
本実施形態では、傾き情報については、色情報が出力される際に用いられるこの予め定められたデータ形式で出力される。
本実施形態では、上記のとおり、画像読み取り装置1によって、測定対象物の色についての情報である色情報が取得され、この色情報が、予め定められたデータ形式でこの画像読み取り装置1から出力される。
本実施形態では、傾き情報については、色情報が出力される際に用いられるこの予め定められたデータ形式で出力される。
より具体的には、本実施形態では、色情報は、RBGの各々の値が3つ連続して並んだデータ形式で出力される。本実施形態では、傾き情報についても3つの値が並んだ形式で出力される。
より具体的には、傾き情報を出力するにあたっては、X成分(法線角度の副走査方向における成分)、Y成分(法線角度の主走査方向における成分)、Z成分(主走査方向および副走査方向の両者に直交する方向における、法線角度の成分)の3つの値が並んだ形式で、傾き情報が出力される。
より具体的には、傾き情報を出力するにあたっては、X成分(法線角度の副走査方向における成分)、Y成分(法線角度の主走査方向における成分)、Z成分(主走査方向および副走査方向の両者に直交する方向における、法線角度の成分)の3つの値が並んだ形式で、傾き情報が出力される。
このように、傾き情報を、色情報が出力される際に用いられるデータ形式で出力すると、この傾き情報を取得する他のコンピュータでは、特別なソフトウエアを用意せずに、特定箇所40の各々の傾きの程度を色の違いで表示できるようになる。
言い換えると、傾き情報を、色情報が出力される際に用いられるデータ形式で出力すると、この傾き情報を取得する他のコンピュータでは、特別なソフトウエアを用意せずに、法線マップの表示を行える。
より具体的には、傾き情報を取得する他のコンピュータでは、RBG値に基づき各画素の色を視覚的に表示するソフトウエアを用いて、特定箇所40の各々の傾きの程度を、色を用いて表示できるようになる。
言い換えると、傾き情報を、色情報が出力される際に用いられるデータ形式で出力すると、この傾き情報を取得する他のコンピュータでは、特別なソフトウエアを用意せずに、法線マップの表示を行える。
より具体的には、傾き情報を取得する他のコンピュータでは、RBG値に基づき各画素の色を視覚的に表示するソフトウエアを用いて、特定箇所40の各々の傾きの程度を、色を用いて表示できるようになる。
(点灯処理の一連の流れ)
図8は、読み取りユニット12に設けられた光源の点灯処理の一連の流れを示した図である。
本実施形態の処理では、まず、図8(A)に示すように、第1点光源列16を点灯させた状態で、読み取りユニット12を副走査方向へ移動させる。これにより、特定箇所40に対しては、図中左側から光が照射される。
次いで、本実施形態では、図8(B)に示すように、第2点光源列18を点灯させた状態で、読み取りユニット12を副走査方向へ移動させる。これにより、特定箇所40に対しては、図中右側から光が照射される。
図8は、読み取りユニット12に設けられた光源の点灯処理の一連の流れを示した図である。
本実施形態の処理では、まず、図8(A)に示すように、第1点光源列16を点灯させた状態で、読み取りユニット12を副走査方向へ移動させる。これにより、特定箇所40に対しては、図中左側から光が照射される。
次いで、本実施形態では、図8(B)に示すように、第2点光源列18を点灯させた状態で、読み取りユニット12を副走査方向へ移動させる。これにより、特定箇所40に対しては、図中右側から光が照射される。
本実施形態では、このように、矢印8X(図8(A)、(B)参照)で示す一方向における位置が互いに異なる複数箇所から、特定箇所40への光の照射が順に行われる。
より具体的には、本実施形態では、一方向における位置が互いに異なる第1点光源16Aおよび第2点光源18Bが実質的に設けられた形となり、この第1点光源16Aおよび第2点光源18Bが順に点灯することで、一方向における位置が互いに異なる複数箇所から特定箇所40への光の照射が順に行われる。
より具体的には、本実施形態では、一方向における位置が互いに異なる第1点光源16Aおよび第2点光源18Bが実質的に設けられた形となり、この第1点光源16Aおよび第2点光源18Bが順に点灯することで、一方向における位置が互いに異なる複数箇所から特定箇所40への光の照射が順に行われる。
次いで、本実施形態では、図8(C)に示すように、第3光源83を点灯させた状態で、読み取りユニット12を副走査方向へ移動させる。これにより例えば、特定箇所40に対しては、図中上側から光が照射される。
次いで、本実施形態では、図8(D)に示すように、第4光源84を点灯させた状態で、読み取りユニット12を副走査方向へ移動させる。これにより例えば、特定箇所40に対しては、図中下側から光が照射される。
次いで、本実施形態では、図8(D)に示すように、第4光源84を点灯させた状態で、読み取りユニット12を副走査方向へ移動させる。これにより例えば、特定箇所40に対しては、図中下側から光が照射される。
第3光源83、第4光源84を順に点灯させると、上記の一方向(矢印8Xで示した方向)と交差(直交)する方向(矢印8Yで示す方向)における位置が互いに異なる複数箇所から、特定箇所40への光の照射が順に行われる。
本実施形態では、上記の一方向と交差する方向における位置が互いに異なる第3光源83および第4光源84が設けられた形となっている。
本実施形態では、この第3光源83および第4光源84が順に点灯される。これにより、この交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から特定箇所40への光の照射が順に行われる。
以上の点灯処理により、本実施形態では、特定箇所40に対して、互いに異なる4方向からの光の照射が行われる。
本実施形態では、上記の一方向と交差する方向における位置が互いに異なる第3光源83および第4光源84が設けられた形となっている。
本実施形態では、この第3光源83および第4光源84が順に点灯される。これにより、この交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から特定箇所40への光の照射が順に行われる。
以上の点灯処理により、本実施形態では、特定箇所40に対して、互いに異なる4方向からの光の照射が行われる。
その後、本実施形態では、上記にて説明したように、特定箇所40の各々について、副走査方向成分、主走査方向成分が取得される。そして、上記の通り、副走査方向成分、主走査方向成分に基づき、三次元法線ベクトルNが得られる。
なお、本実施形態では、第1点光源列16、第2点光源列18、第3光源83、第4光源84の順に光源を点灯させる場合を一例に説明したが、光源の点灯は、これに限らず、他の順で点灯させてもよい。
なお、本実施形態では、第1点光源列16、第2点光源列18、第3光源83、第4光源84の順に光源を点灯させる場合を一例に説明したが、光源の点灯は、これに限らず、他の順で点灯させてもよい。
例えば、第3光源83、第4光源84を先に順に点灯させて、第1点光源列16、第2点光源列18を後に順に点灯させてもよい。
また、第1点光源列16、第2点光源列18のうちの一方の点光源列を点灯後に、第3光源83、第4光源84のうちの一方の光源を点灯させ、次いで、第1点光源列16、第2点光源列18のうちの他方の点光源列を点灯させ、次いで、第3光源83、第4光源84のうちの他方の光源を点灯させてもよい。
また、第3光源83、第4光源84のうちの一方の光源を点灯後に、第1点光源列16、第2点光源列18のうちの一方の点光源列を点灯させ、次いで、第3光源83、第4光源84のうちの他方の光源を点灯させ、次いで、第1点光源列16、第2点光源列18のうちの他方の点光源列を点灯させてもよい。
また、第1点光源列16、第2点光源列18のうちの一方の点光源列を点灯後に、第3光源83、第4光源84のうちの一方の光源を点灯させ、次いで、第1点光源列16、第2点光源列18のうちの他方の点光源列を点灯させ、次いで、第3光源83、第4光源84のうちの他方の光源を点灯させてもよい。
また、第3光源83、第4光源84のうちの一方の光源を点灯後に、第1点光源列16、第2点光源列18のうちの一方の点光源列を点灯させ、次いで、第3光源83、第4光源84のうちの他方の光源を点灯させ、次いで、第1点光源列16、第2点光源列18のうちの他方の点光源列を点灯させてもよい。
(他の構成例)
図9は、読み取りユニット12の他の構成例を示した図である。
この構成例では、第3光源83の設置箇所(以下、「第3の箇所203」と称する場合がある)の側方206であって、この第3の箇所203を挟み第4光源84の設置側とは反対側に位置する側方206に、光反射部材の一例としての第1ミラーM1が設けられている。
この第1ミラーM1は、第3光源83からの光を、支持面11D側に向けて且つ第3光源83側に向けて反射する。
図9は、読み取りユニット12の他の構成例を示した図である。
この構成例では、第3光源83の設置箇所(以下、「第3の箇所203」と称する場合がある)の側方206であって、この第3の箇所203を挟み第4光源84の設置側とは反対側に位置する側方206に、光反射部材の一例としての第1ミラーM1が設けられている。
この第1ミラーM1は、第3光源83からの光を、支持面11D側に向けて且つ第3光源83側に向けて反射する。
また、この構成例では、第4光源84の設置箇所(以下、「第4の箇所204」と称する場合がある)の側方207であって、この第4の箇所204を挟み第3光源83の設置側とは反対側に位置する側方207に、光反射部材の一例としての第2ミラーM2が設けられている。
この第2ミラーM2は、第4光源84からの光を、支持面11D側に向けて且つ第4光源84側に向けて反射する。
この第2ミラーM2は、第4光源84からの光を、支持面11D側に向けて且つ第4光源84側に向けて反射する。
このように、光源の設置箇所の側方に、ミラー(第1ミラーM1、第2ミラーM2)を設けると、主走査方向成分を取得しうる特定箇所40を増やせるようになる。
本実施形態では、特定箇所40に対して斜め下方から光を照射する必要があり、第1ミラーM1、第2ミラーM2が設けられていない場合は、例えば、符号9Aで示す領域内に位置する特定箇所40について、主走査方向成分を得られる。
本実施形態では、特定箇所40に対して斜め下方から光を照射する必要があり、第1ミラーM1、第2ミラーM2が設けられていない場合は、例えば、符号9Aで示す領域内に位置する特定箇所40について、主走査方向成分を得られる。
これに対し、本実施形態のように、第1ミラーM1、第2ミラーM2を設けると、例えば、符号9Bで示す箇所に対しても、斜め下方から光を照射可能となり、この符号9Bで示す箇所に位置する特定箇所40についても、主走査方向成分の取得を行える。
なお、図9では、第3光源83の側方、第4光源84の側方の両方に、ミラーを設けた場合を一例に説明したが、第3光源83の側方、第4光源84の側方のうちの一方の側方のみに、ミラーを設けてもよい。
なお、図9では、第3光源83の側方、第4光源84の側方の両方に、ミラーを設けた場合を一例に説明したが、第3光源83の側方、第4光源84の側方のうちの一方の側方のみに、ミラーを設けてもよい。
(他の構成例)
図10は、読み取りユニット12の他の構成例を示した図である。
この構成例では、第3の箇所203および第4の箇所204のそれぞれに、主走査方向における位置が互いに異なる複数の光源が設けられている。言い換えると、この構成例では、図4にて示した第3光源83、第4光源84の内側に、光源が追加されている。
より具体的には、本実施形態では、第3光源83の内側に第1追加光源83Aが設けられ、第4光源84の内側に第2追加光源84Aが設けられている。
図10は、読み取りユニット12の他の構成例を示した図である。
この構成例では、第3の箇所203および第4の箇所204のそれぞれに、主走査方向における位置が互いに異なる複数の光源が設けられている。言い換えると、この構成例では、図4にて示した第3光源83、第4光源84の内側に、光源が追加されている。
より具体的には、本実施形態では、第3光源83の内側に第1追加光源83Aが設けられ、第4光源84の内側に第2追加光源84Aが設けられている。
ここで、この構成例では、第3の箇所203側に位置する、符号10Aで示す領域内に位置する特定箇所40に対して光を照射する際には、第3光源83と、第2追加光源84Aとを順に点灯させる。
また、この構成例では、第4の箇所204側に位置する、符号10Bで示す領域内に位置する特定箇所40に対して光を照射する際には、第4光源84と、第1追加光源83Aとを順に点灯させる。
なお、第3の箇所203と第4の箇所204の中間位置に位置する特定箇所40に対して光を照射する際には、第3光源83と第4光源84とを点灯させる。
また、この構成例では、第4の箇所204側に位置する、符号10Bで示す領域内に位置する特定箇所40に対して光を照射する際には、第4光源84と、第1追加光源83Aとを順に点灯させる。
なお、第3の箇所203と第4の箇所204の中間位置に位置する特定箇所40に対して光を照射する際には、第3光源83と第4光源84とを点灯させる。
本実施形態では、第3光源83および第4光源84のうちの一方の光源側に寄っている特定箇所40については、他方の光源からこの特定箇所40に向かう光の光路と支持面11Dとのなす角度が小さくなる。このなす角度が小さすぎると、主走査方向成分の取得精度が低下するおそれがある。
これに対し、本実施形態のように、特定箇所40が寄っている側とは反対側に位置する追加光源を点灯させると、上記のなす角度の低下が抑えられ、主走査方向における成分の取得精度の低下を抑えられる。
なお、本実施形態では、第3光源83、第4光源84の設置箇所のそれぞれに、追加光源を設けた場合を説明したが、第3光源83、第4光源84の設置箇所の一方の設置箇所のみに、追加光源を設けてもよい。
これに対し、本実施形態のように、特定箇所40が寄っている側とは反対側に位置する追加光源を点灯させると、上記のなす角度の低下が抑えられ、主走査方向における成分の取得精度の低下を抑えられる。
なお、本実施形態では、第3光源83、第4光源84の設置箇所のそれぞれに、追加光源を設けた場合を説明したが、第3光源83、第4光源84の設置箇所の一方の設置箇所のみに、追加光源を設けてもよい。
(他の構成例)
図11は、スキャナ装置10の他の構成例を示した図である。なお、図11は、図1の矢印XIで示す方向からスキャナ装置10の上面を見た場合の状態を示している。
この構成例では、移動体の一例である読み取りユニット12(図11では不図示)の移動方向に沿って配置された基準部材300が設けられている。
この基準部材300は、装置フレーム14の内面に取り付けられている。また、この構成例では、センサ32(図3参照)による、主走査方向に沿った読み取り領域32X内に、この基準部材300が位置しており、センサ32によりこの基準部材300が読み取られる。
図11は、スキャナ装置10の他の構成例を示した図である。なお、図11は、図1の矢印XIで示す方向からスキャナ装置10の上面を見た場合の状態を示している。
この構成例では、移動体の一例である読み取りユニット12(図11では不図示)の移動方向に沿って配置された基準部材300が設けられている。
この基準部材300は、装置フレーム14の内面に取り付けられている。また、この構成例では、センサ32(図3参照)による、主走査方向に沿った読み取り領域32X内に、この基準部材300が位置しており、センサ32によりこの基準部材300が読み取られる。
基準部材300のうちのセンサ32によって読み取られる部分は、白色となっている。
また、この基準部材300がセンサ32により読み取られる際には、読み取りユニット12に設けられた光源列、光源により、この基準部材300への光の照射が行われる。
より具体的には、本実施形態では、上記のように、特定箇所40への光の照射の際に、第1点光源列16、第2点光源列18、第3光源83、第4光源84を順に点灯させるが、この点灯を行う際、光源列、光源の各々から、基準部材300への光の照射が行われる。また、この際、この基準部材300からの反射光がセンサ32に向かう。
また、この基準部材300がセンサ32により読み取られる際には、読み取りユニット12に設けられた光源列、光源により、この基準部材300への光の照射が行われる。
より具体的には、本実施形態では、上記のように、特定箇所40への光の照射の際に、第1点光源列16、第2点光源列18、第3光源83、第4光源84を順に点灯させるが、この点灯を行う際、光源列、光源の各々から、基準部材300への光の照射が行われる。また、この際、この基準部材300からの反射光がセンサ32に向かう。
基準部材300は、光源列、光源から出射される光の変動の把握に用いられる。
本実施形態では、図8に示したように、読み取りユニット12を複数回移動させるが、この移動の度に、測定対象物に加えて、この基準部材300の読み取りを行う。
そして、この構成例では、この基準部材300の読み取り結果に基づき、受光素子32Aの各々から出力される出力値(法線角度の把握のために用いる出力値)の補正を行う。
本実施形態では、図8に示したように、読み取りユニット12を複数回移動させるが、この移動の度に、測定対象物に加えて、この基準部材300の読み取りを行う。
そして、この構成例では、この基準部材300の読み取り結果に基づき、受光素子32Aの各々から出力される出力値(法線角度の把握のために用いる出力値)の補正を行う。
具体的には、本実施形態では、基準部材300の読み取り結果から、光源列、光源の各々から出射される光の色や量の変動を把握し、特定箇所40の読み取りへのこの変動の影響が小さくなるように、受光素子32Aの各々から出力される出力値の補正を行う。
これにより、読み取りユニット12の副走査方向における位置に応じて出力値が変動することが抑えられ、この変動に起因する、副走査方向成分や主走査方向成分の取得精度の低下を抑えられる。
これにより、読み取りユニット12の副走査方向における位置に応じて出力値が変動することが抑えられ、この変動に起因する、副走査方向成分や主走査方向成分の取得精度の低下を抑えられる。
〔第2の実施形態〕
図12(A)~(D)は、第2の実施形態の基本的な処理の流れを示した図である。
この実施形態では、第3光源83、第4光源84は設けられていない。
この実施形態では、図12(A)に示すように、第1点光源列16に含まれる1つの点光源98を点灯させた状態で、読み取りユニット12を、上記と同様、副走査方向へ移動させる。
これにより、図12(A)に示すように、特定箇所40の左上方向から特定箇所40への光の照射が行われる。
図12(A)~(D)は、第2の実施形態の基本的な処理の流れを示した図である。
この実施形態では、第3光源83、第4光源84は設けられていない。
この実施形態では、図12(A)に示すように、第1点光源列16に含まれる1つの点光源98を点灯させた状態で、読み取りユニット12を、上記と同様、副走査方向へ移動させる。
これにより、図12(A)に示すように、特定箇所40の左上方向から特定箇所40への光の照射が行われる。
次いで、図12(B)に示すように、第1点光源列16に含まれる他の1つの点光源98を点灯させた状態で、読み取りユニット12を副走査方向へ移動させる。これにより、特定箇所40の左下方向から特定箇所40への光の照射が行われる。
次いで、図12(C)に示すように、第2点光源列18に含まれる1つの点光源98を点灯させた状態で、読み取りユニット12を副走査方向へ移動させる。これにより、特定箇所40の右上方向から特定箇所40への光の照射が行われる。
ここで、主操作方向における位置を比べた場合に、第1点光源列16に含まれる上記の1つの点光源98(図12(A)の符号12Aで示す点光源98)の位置と第2点光源列18に含まれるこの1つの点光源98の位置とは一致する。
次いで、図12(C)に示すように、第2点光源列18に含まれる1つの点光源98を点灯させた状態で、読み取りユニット12を副走査方向へ移動させる。これにより、特定箇所40の右上方向から特定箇所40への光の照射が行われる。
ここで、主操作方向における位置を比べた場合に、第1点光源列16に含まれる上記の1つの点光源98(図12(A)の符号12Aで示す点光源98)の位置と第2点光源列18に含まれるこの1つの点光源98の位置とは一致する。
次いで、図12(D)に示すように、第2点光源列18に含まれる他の1つの点光源98を点灯させた状態で、読み取りユニット12を副走査方向へ移動させる。これにより、特定箇所40の右下方向から特定箇所40への光の照射が行われる。
ここで、主操作方向における位置を比べた場合に、第1点光源列16に含まれる上記の他の1つの点光源98((図12(B)の符号12Bで示す点光源98)の位置と、第2点光源列18に含まれるこの他の1つの点光源98の位置とは一致する。
ここで、主操作方向における位置を比べた場合に、第1点光源列16に含まれる上記の他の1つの点光源98((図12(B)の符号12Bで示す点光源98)の位置と、第2点光源列18に含まれるこの他の1つの点光源98の位置とは一致する。
なお、第1点光源列16、第2点光源列18に含まれる点光源98から特定箇所40への光の照射にあたり、第1点光源列16、第2点光源列18の各々の内部にて全反射が起こりやすいと、上記のような、斜め方向からの特定箇所40への光の照射を行いにくくなる。
具体的には、第1点光源列16、第2点光源列18の各々の内部にて全反射が起こりやすいと、第1点光源列16、第2点光源列18の各々からは、副走査方向に沿った光が主に出射される形となり、斜め方向から特定箇所40へ向かう光が出射されにくくなる。
具体的には、第1点光源列16、第2点光源列18の各々の内部にて全反射が起こりやすいと、第1点光源列16、第2点光源列18の各々からは、副走査方向に沿った光が主に出射される形となり、斜め方向から特定箇所40へ向かう光が出射されにくくなる。
より具体的には、第1点光源列16、第2点光源列18の各々では、点光源98の対向位置であってこの点光源98から特定箇所40へ向かう光の光路上に、この光の案内を行う透明な案内部材(不図示)が設けられることがある。
このような案内部材が設けられていると、この案内部材が有する面のうちの点光源98側を向く面にて全反射が起こり、斜め方向から特定箇所40へ向かう光が出射されにくくなる。
このように全反射が起きやすい場合は、この案内部材を除去したり、モスアイフィルムを添付したり、LCF(ライトコントロールフィルム)などを設置したりして、全反射が起きなくなるようにすることが好ましい。
このような案内部材が設けられていると、この案内部材が有する面のうちの点光源98側を向く面にて全反射が起こり、斜め方向から特定箇所40へ向かう光が出射されにくくなる。
このように全反射が起きやすい場合は、この案内部材を除去したり、モスアイフィルムを添付したり、LCF(ライトコントロールフィルム)などを設置したりして、全反射が起きなくなるようにすることが好ましい。
本実施形態においても、CPU111は、図12(A)、(D)に示すように、第1点光源列16に含まれる1つの点光源98(以下、「第1の点光源98A」と称する)と、第2点光源列18に含まれる上記の他の1つの点光源98(以下、「第2の点光源98B」と称する)とを順に点灯させる。
これにより、図12(A)、(D)の符号12Xで示す一方向における位置が互いに異なる複数箇所から特定箇所40への光の照射が順に行われる。
ここで、本実施形態では、「一方向」は、副走査方向および主走査方向の両者に対して交差する方向となっている。
これにより、図12(A)、(D)の符号12Xで示す一方向における位置が互いに異なる複数箇所から特定箇所40への光の照射が順に行われる。
ここで、本実施形態では、「一方向」は、副走査方向および主走査方向の両者に対して交差する方向となっている。
また、CPU111は、第1点光源列16に含まれる上記の他の1つの点光源98(以下、「第3の点光源98C」と称する)と、第2点光源列18に含まれる上記の1つの点光源98(以下、「第4の点光源98D」と称する)とを順に点灯させる。
これにより、上記の一方向と交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から特定箇所40への光の照射が順に行われる。
これにより、上記の一方向と交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から特定箇所40への光の照射が順に行われる。
第1点光源列16に含まれる第1の点光源98Aと、第2点光源列18に含まれる第2の点光源98Bとは、主操作方向における位置が互いに異なる。
また、本実施形態では、主走査方向において、第1の点光源98Aよりも第2の点光源98B側に、第3の点光源98Cが位置する。また、主走査方向において、第2の点光源98Bよりも第1の点光源98A側に、第4の点光源98Dが位置する。
また、本実施形態では、主走査方向において、第1の点光源98Aよりも第2の点光源98B側に、第3の点光源98Cが位置する。また、主走査方向において、第2の点光源98Bよりも第1の点光源98A側に、第4の点光源98Dが位置する。
本実施形態のCPU111は、この第1の点光源98Aおよび第2の点光源98Bを順に点灯させて、一方向における位置が互いに異なる複数箇所から特定箇所40への光の照射を順に行う。
また、CPU111は、第1の点光源98Aよりも第2の点光源98B側に位置する第3の点光源98Cと、第2の点光源98Bよりも第1の点光源98A側に位置する第4の点光源98Dとを順に点灯させて、一方向と交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から特定箇所40への光の照射を順に行う。
また、CPU111は、第1の点光源98Aよりも第2の点光源98B側に位置する第3の点光源98Cと、第2の点光源98Bよりも第1の点光源98A側に位置する第4の点光源98Dとを順に点灯させて、一方向と交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から特定箇所40への光の照射を順に行う。
これにより、この場合も、特定箇所40に対して、4方向からの光の照射を行えるようになり、上記と同様、2組の2つの出力値が得られる。
そして、この場合、上記と同様、1組目の2つの出力値に基づき、上記の副走査方向成分に相当する成分の取得を行えるようになり、2組目の2つの出力値に基づき、上記の主走査方向成分に相当する成分の取得を行える。
そして、この場合、上記と同様、1組目の2つの出力値に基づき、上記の副走査方向成分に相当する成分の取得を行えるようになり、2組目の2つの出力値に基づき、上記の主走査方向成分に相当する成分の取得を行える。
図12にて示した基本的な処理では、第1点光源列16、第2点光源列18の各々を1回点灯させるにあたり、1つの点光源98のみを点灯させる場合を説明した。
ここで、効率の観点からは、第1点光源列16、第2点光源列18の各々において、複数の点光源98を点灯させることがより好ましい。
具体的には、例えば、図13(光源の他の点灯状態を示した図)の(A)、(B)、図14(光源の他の点灯状態を示した図)の(C)、(D)に示すように、第1点光源列16、第2点光源列18の各々を点灯させる場合において、複数の点光源98を点灯させることが好ましい。
ここで、効率の観点からは、第1点光源列16、第2点光源列18の各々において、複数の点光源98を点灯させることがより好ましい。
具体的には、例えば、図13(光源の他の点灯状態を示した図)の(A)、(B)、図14(光源の他の点灯状態を示した図)の(C)、(D)に示すように、第1点光源列16、第2点光源列18の各々を点灯させる場合において、複数の点光源98を点灯させることが好ましい。
図13、14に示す例では、特定箇所40が複数設定されている。
この複数の特定箇所40は、図13(A)に示すように、主走査方向における位置が互いに異なるように設定されている。
この場合、CPU111は、1回目の点灯では、図13(A)に示すように、第1点光源列16に含まれる点光源98を1つおきに点灯させる。これにより、この場合、特定箇所40の各々には、左上方向又は左下方向から光が照射される。
この複数の特定箇所40は、図13(A)に示すように、主走査方向における位置が互いに異なるように設定されている。
この場合、CPU111は、1回目の点灯では、図13(A)に示すように、第1点光源列16に含まれる点光源98を1つおきに点灯させる。これにより、この場合、特定箇所40の各々には、左上方向又は左下方向から光が照射される。
次いで、CPU111は、2回目の点灯では、図13(B)に示すように、第1点光源列16に含まれる点光源98のうち、1回目の点灯のときに点灯させた点光源98とは異なる点光源98を1つおきに点灯させる。
より具体的には、この場合、CPU111は、1回目の点灯のときに点灯させた点光源98間に位置する点光源98を点灯させる。
これにより、この場合、特定箇所40の各々には、左上方向又は左下方向から光が照射される。より具体的には、この場合、左上方向又は左下方向であって、1回目における点灯時の照射方向とは異なる方向から、特定箇所40への光の照射が行われる。
より具体的には、この場合、CPU111は、1回目の点灯のときに点灯させた点光源98間に位置する点光源98を点灯させる。
これにより、この場合、特定箇所40の各々には、左上方向又は左下方向から光が照射される。より具体的には、この場合、左上方向又は左下方向であって、1回目における点灯時の照射方向とは異なる方向から、特定箇所40への光の照射が行われる。
次いで、CPU111は、3回目の点灯を行う。この3回目の点灯では、図14(C)に示すように、第2点光源列18に含まれる点光源98を1つおきに点灯させる。これにより、この場合、特定箇所40の各々には、右上方向又は右下方向から光が照射される。
次いで、CPU111は、4回目の点灯を行う。この4回目の点灯では、図14(D)に示すように、3回目の点灯のときに点灯させた点光源98とは異なる点光源98を1つおきに点灯させる。より具体的には、この場合、CPU111は、3回目の点灯のときに点灯させた点光源98間に位置する点光源98を点灯させる。
次いで、CPU111は、4回目の点灯を行う。この4回目の点灯では、図14(D)に示すように、3回目の点灯のときに点灯させた点光源98とは異なる点光源98を1つおきに点灯させる。より具体的には、この場合、CPU111は、3回目の点灯のときに点灯させた点光源98間に位置する点光源98を点灯させる。
これにより、この場合、特定箇所40の各々には、右上方向又は右下方向から光が照射される。より具体的には、この場合、右上方向又は右下方向であって、3回目における点灯時の照射方向とは異なる方向から、特定箇所40への光の照射が行われる。
これにより、この照射例でも、特定箇所40の各々に対して、4つの方向からの光の照射が行われる。
これにより、この照射例でも、特定箇所40の各々に対して、4つの方向からの光の照射が行われる。
図13、図14に示す例でも、図13(A)、図14(D)に示すように、第1点光源列16に含まれる複数の点光源98の点灯と、第2点光源列18に含まれる複数の点光源98の点灯とを順に行い、複数の特定箇所40に各々に対し、一方向(矢印13Xで示す方向)における位置が互いに異なる複数箇所からの光の照射を行う。
ここで、この「一方向」は、主操作方向および副走査方向の両方向に対して交差する方向である。
ここで、この「一方向」は、主操作方向および副走査方向の両方向に対して交差する方向である。
また、図13、14に示すこの例では、図13(B)、図14(C)に示すように、第1点光源列16に含まれる上記の複数の点光源98とは異なる他の複数の点光源98の点灯と、第2点光源列18に含まれる上記の複数の点光源98とは異なる他の複数の点光源98の点灯とを順に行う。
これにより、複数の特定箇所40に各々に対し、上記の一方向とは交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から、光の照射が行われる。
これにより、この場合も、複数の特定箇所40の各々に対して、4つの方向から光が照射される。
これにより、複数の特定箇所40に各々に対し、上記の一方向とは交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から、光の照射が行われる。
これにより、この場合も、複数の特定箇所40の各々に対して、4つの方向から光が照射される。
なお、上記の4回の光源の点灯の後に、4方向からの光の照射が行われない特定箇所40が残る場合には、未だ点灯されていない点光源98の点灯をさらに行って、未だ光が照射されていない特定箇所40の各々への、4方向からの光の照射を行う。
ところで、特定箇所40と、この特定箇所40への光の照射を行う2つの点光源98との位置関係によっては、例えば、2つの点光源98を結ぶ線上に特定箇所40が位置せず、これに起因して、上記と同様、2つの出力値が互いに異なる事態が生じうる。
言い換えると、特定箇所40の表面40Aが水平方向に沿っていたとしても、この特定箇所40と、2つの点光源98との位置関係によっては、2つの出力値が互いに異なる事態が生じうる。
言い換えると、特定箇所40の表面40Aが水平方向に沿っていたとしても、この特定箇所40と、2つの点光源98との位置関係によっては、2つの出力値が互いに異なる事態が生じうる。
図15は、光源および特定箇所を上方から見た場合の状態を示した図である。
本実施形態の構成では、図15に示すように、2つの点光源98を結ぶ線上に特定箇所40が位置しない場合がありうる。
この場合、垂線17Eから第1の点光源98Aを見た場合の1つ目の方位17Aと、この垂線17Eから第2の点光源98Bを見た場合の2つ目の方位17Bとのなす角度θが180°以外となる。
本実施形態の構成では、図15に示すように、2つの点光源98を結ぶ線上に特定箇所40が位置しない場合がありうる。
この場合、垂線17Eから第1の点光源98Aを見た場合の1つ目の方位17Aと、この垂線17Eから第2の点光源98Bを見た場合の2つ目の方位17Bとのなす角度θが180°以外となる。
より具体的には、支持面11D(図3参照)に対する垂線17Eであって特定箇所40を通る垂線17Eを想定した場合に、この垂線17Eから第1の点光源98Aを見た場合の方位17Aと、この垂線17Eから第2の点光源98Bを見た場合の方位17Bとのなす角度θが180°以外となる。
また、この場合、同様に、垂線17Eから第3の点光源98Cを見た場合の方位と、垂線17Eから第4の点光源98Dを見た場合の方位とのなす角度も、180°以外となる。
この場合、2つの出力値が互いに異なる事態が生じうる。
また、この場合、同様に、垂線17Eから第3の点光源98Cを見た場合の方位と、垂線17Eから第4の点光源98Dを見た場合の方位とのなす角度も、180°以外となる。
この場合、2つの出力値が互いに異なる事態が生じうる。
このため、この場合も、上記と同様、2つの出力値を補正することが好ましい。
即ち、垂線17Eから第1の点光源98Aを見た場合の方位と、垂線17Eから第2の点光源98Bを見た場合の方位とのなす角度θが180°以外となる場合、受光素子32Aから出力される2つの出力値を補正することが好ましい。
同様に、垂線17Eから第3の点光源98Cを見た場合の方位と、垂線17Eから第4の点光源98Dを見た場合の方位とのなす角度が180°以外となる場合、受光素子32Aから出力される2つの出力値を補正することが好ましい。
即ち、垂線17Eから第1の点光源98Aを見た場合の方位と、垂線17Eから第2の点光源98Bを見た場合の方位とのなす角度θが180°以外となる場合、受光素子32Aから出力される2つの出力値を補正することが好ましい。
同様に、垂線17Eから第3の点光源98Cを見た場合の方位と、垂線17Eから第4の点光源98Dを見た場合の方位とのなす角度が180°以外となる場合、受光素子32Aから出力される2つの出力値を補正することが好ましい。
より具体的には、この場合は、受光素子32Aの各々に対して補正用パラメータを対応付けるようにし、受光素子32Aにより得らえる2つの出力値をこの補正用パラメータで補正することが好ましい。
補正用パラメータの生成にあたっては、上記と同様、1つ目の点光源98を点灯させた状態で基準板71を読み取った際の受光素子32Aの出力値を得る。また、特定箇所40を挟んでこの1つ目の点光源98とは反対側に位置する2つ目の点光源98を点灯させた状態で基準板71を読み取った際の受光素子32Aの出力値を得る。
そして、得られるこの2つの出力値に基づき、この2つの出力値が互いに近づくようにする補正用パラメータを生成する。そして、この補正用パラメータを、受光素子32Aに対応付けた状態で登録する。
そして、得られるこの2つの出力値に基づき、この2つの出力値が互いに近づくようにする補正用パラメータを生成する。そして、この補正用パラメータを、受光素子32Aに対応付けた状態で登録する。
より具体的には、本実施形態でも、1つの受光素子32Aから、2組の2つの出力値が得られる。本実施形態では、基準板71を読み取った際の1組目の2つの出力値に基づき補正用パラメータを生成し、この補正用パラメータを、この受光素子32Aおよびこの2つの出力値を得た際に点灯させた2つの点光源98に対応付けるようにする。
また、基準板71を読み取った際の2組目の2つの出力値に基づき補正用パラメータを生成し、この補正用パラメータを、この受光素子32Aおよびこの2つの出力値を得た際に点灯させた2つの点光源98に対応付けるようにする。
また、基準板71を読み取った際の2組目の2つの出力値に基づき補正用パラメータを生成し、この補正用パラメータを、この受光素子32Aおよびこの2つの出力値を得た際に点灯させた2つの点光源98に対応付けるようにする。
〔第3の実施形態〕
図16(A)、(B)は、第3実施形態における光源の点灯処理を示した図である。なお、この第3の実施形態においても、第2の実施形態と同様、第3光源83、第4光源84は、設けられていない。
また、図16(A)、(B)の各々では、1つの点光源98を点灯させている状態を示しているが、本実施形態では、第1点光源列16、第2点光源列18を点灯させる際、第1点光源列16、第2点光源列18の各々に含まれる点光源98を全て点灯させる。
これにより、この場合、主走査方向に並ぶ複数の特定箇所40の各々に、副走査方向に沿った光が照射される。言い換えると、図16では、1つの特定箇所40のみを表示しているが、実際には、複数の特定箇所40の各々に対して、副走査方向に沿った光が照射される。
図16(A)、(B)は、第3実施形態における光源の点灯処理を示した図である。なお、この第3の実施形態においても、第2の実施形態と同様、第3光源83、第4光源84は、設けられていない。
また、図16(A)、(B)の各々では、1つの点光源98を点灯させている状態を示しているが、本実施形態では、第1点光源列16、第2点光源列18を点灯させる際、第1点光源列16、第2点光源列18の各々に含まれる点光源98を全て点灯させる。
これにより、この場合、主走査方向に並ぶ複数の特定箇所40の各々に、副走査方向に沿った光が照射される。言い換えると、図16では、1つの特定箇所40のみを表示しているが、実際には、複数の特定箇所40の各々に対して、副走査方向に沿った光が照射される。
この実施形態では、CPU111は、図16(A)に示すように、第1点光源列16を点灯させた状態で、読み取りユニット12を移動させる。次いで、CPU111は、図16(B)に示すように、第2点光源列18を点灯させた状態で、読み取りユニット12を移動させる。
そして、本実施形態では、CPU111は、上記にて説明した手法により、各特定箇所40の各々について、副走査方向成分を取得する。
そして、本実施形態では、CPU111は、上記にて説明した手法により、各特定箇所40の各々について、副走査方向成分を取得する。
なお、本実施形態では、図16(A)、(B)に示すように、第1点光源列16と特定箇所40との間、および、第2点光源列18と特定箇所40との間に、光案内部材500が設けられている。
この光案内部材500は、第1点光源列16や第2点光源列18から出射された光のうちの、副走査方向に沿った成分の光のみが特定箇所40に向かうように光を案内する。
この光案内部材500は、第1点光源列16や第2点光源列18から出射された光のうちの、副走査方向に沿った成分の光のみが特定箇所40に向かうように光を案内する。
このように、光案内部材500を設けると、主走査方向に沿った成分を有した光が、特定箇所40に向かいにくくなり、副走査方向成分の取得精度が向上する。
光案内部材500は、例えば、LCF(Light Control Film)や、両側に曲率を有するフレネルレンズにより構成される。なお、光案内部材500は、必須ではなく省略してもよい。
光案内部材500は、例えば、LCF(Light Control Film)や、両側に曲率を有するフレネルレンズにより構成される。なお、光案内部材500は、必須ではなく省略してもよい。
図17は、図1の矢印XVIIで示す方向から、支持面11D上の測定対象物を見た場合の図である。
CPU111は、各特定箇所40の各々について副走査方向成分を取得すると、取得したこの副走査方向成分に基づき、特定箇所40の各々についての高さ情報を取得する。
より具体的には、CPU111は、図17に示すように、副走査方向に沿って複数の特定箇所40が並んだ列R毎に、各列Rに含まれる特定箇所40の各々についての高さ情報を取得する。
CPU111は、各特定箇所40の各々について副走査方向成分を取得すると、取得したこの副走査方向成分に基づき、特定箇所40の各々についての高さ情報を取得する。
より具体的には、CPU111は、図17に示すように、副走査方向に沿って複数の特定箇所40が並んだ列R毎に、各列Rに含まれる特定箇所40の各々についての高さ情報を取得する。
より具体的には、CPU111は、特定箇所40の各々について得られる副走査方向成分に基づき、各列R毎に、各列Rに含まれる特定箇所40の各々についての高さ情報を取得する。
より具体的には、図17では、第1列R1、第2列R2、第3列R3が表示されているが、この列Rの各々について、各列に含まれる特定箇所40の各々の高さについての情報を取得する。
より具体的には、図17では、第1列R1、第2列R2、第3列R3が表示されているが、この列Rの各々について、各列に含まれる特定箇所40の各々の高さについての情報を取得する。
図18は、図17の矢印XVIIIで示した方向から第1列R1および第2列R2を見た場合の特定箇所40の各々の高さを示した図である。
本実施形態では、図中符号18Aで示すように、特定箇所40の各々の傾きについての情報を得られる。より具体的には、本実施形態では、特定箇所40の各々の傾きについての情報として、副走査方向成分が得られる。
本実施形態では、図中符号18Aで示すように、特定箇所40の各々の傾きについての情報を得られる。より具体的には、本実施形態では、特定箇所40の各々の傾きについての情報として、副走査方向成分が得られる。
本実施形態では、CPU111は、測定対象物の表面を構成する各部分(各特定箇所40)の各々について、この副走査方向成分を用いて、この各部分(各特定箇所40)の各々の高さを把握する。
具体的には、CPU111は、符号18Bで示すように、ある特定箇所40についての副走査方向成分により特定される方向が、斜め左上方向を向いている場合、この特定箇所40(以下、「左隣り箇所40E」と称する)の一つ隣に位置する特定箇所40(以下、「右隣り箇所40F」と称する)は、この左隣り箇所40Eよりも高くなっていることを把握する。
具体的には、CPU111は、符号18Bで示すように、ある特定箇所40についての副走査方向成分により特定される方向が、斜め左上方向を向いている場合、この特定箇所40(以下、「左隣り箇所40E」と称する)の一つ隣に位置する特定箇所40(以下、「右隣り箇所40F」と称する)は、この左隣り箇所40Eよりも高くなっていることを把握する。
また、この場合、CPU111は、副走査方向成分に基づき、左隣り箇所40Eの傾き角を把握し、この傾き角に基づき、右隣り箇所40Fの具体的な高さを把握する。
より具体的には、CPU111は、副走査方向成分に基づき、左隣り箇所40Eの傾き角を把握し、この傾き角に基づき、左隣り箇所40Eと右隣り箇所40Fとの高低差を把握する。そして、CPU111は、左隣り箇所40Eの高さに対して、この高低差を加算し、右隣り箇所40Fの具体的な高さを把握する。
より具体的には、CPU111は、副走査方向成分に基づき、左隣り箇所40Eの傾き角を把握し、この傾き角に基づき、左隣り箇所40Eと右隣り箇所40Fとの高低差を把握する。そして、CPU111は、左隣り箇所40Eの高さに対して、この高低差を加算し、右隣り箇所40Fの具体的な高さを把握する。
CPU111は、この処理を、各列R毎に、図17にて最も左に位置する特定箇所40(「位置1」に位置する特定箇所40)から右方向に向かって順に行い、特定箇所40の各々の高さ情報を取得する。
言い換えると、CPU111は、副走査方向に沿った各列R毎に、各列Rの左端から右方に向かって、特定箇所40の各々の高さを把握する。
より具体的には、CPU111は、副走査方向に沿って特定箇所40が並んだ列R毎に、特定箇所40の傾きについての情報に基づき積分処理を行い、各列に含まれる特定箇所40の各々の高さについての情報を順次取得する。
言い換えると、CPU111は、副走査方向に沿った各列R毎に、各列Rの左端から右方に向かって、特定箇所40の各々の高さを把握する。
より具体的には、CPU111は、副走査方向に沿って特定箇所40が並んだ列R毎に、特定箇所40の傾きについての情報に基づき積分処理を行い、各列に含まれる特定箇所40の各々の高さについての情報を順次取得する。
より具体的には、CPU111は、例えば、測定対象物の側縁600(図17参照)の部分を高さの基準とし、この基準の高さを、例えば0とする。
そして、CPU111は、この0を基準として、この基準から離れる方向に並んだ特定箇所40の各々について、副走査方向成分を基に、高さについての情報を取得する。
なお、高さの基準は、側縁600に限られず、案内部材68の下部に設けられた白色の基準板71(図1参照)を、高さの基準とし、この基準から離れる方向に並んだ特定箇所40の各々について、副走査方向成分を基に、高さについての情報を取得してもよい。
基準板71を高さの基準とする場合は、この基準板71が設けられている箇所における高さを、例えば0とする。そして、この0に対して、この基準から離れる方向に並んだ特定箇所40の各々について得られる高低差(副走査方向成分を基に得られる高低差)を順次加算して、特定箇所40の各々について、高さについての情報を取得する。
そして、CPU111は、この0を基準として、この基準から離れる方向に並んだ特定箇所40の各々について、副走査方向成分を基に、高さについての情報を取得する。
なお、高さの基準は、側縁600に限られず、案内部材68の下部に設けられた白色の基準板71(図1参照)を、高さの基準とし、この基準から離れる方向に並んだ特定箇所40の各々について、副走査方向成分を基に、高さについての情報を取得してもよい。
基準板71を高さの基準とする場合は、この基準板71が設けられている箇所における高さを、例えば0とする。そして、この0に対して、この基準から離れる方向に並んだ特定箇所40の各々について得られる高低差(副走査方向成分を基に得られる高低差)を順次加算して、特定箇所40の各々について、高さについての情報を取得する。
図18に示す例では、第1列R1(図17も参照)に含まれる特定箇所40であって、最も左端に位置する特定箇所40から右方向に並んだ3つの特定箇所40の各々の高さの把握を行った場合を例示している。
また、図18に示すこの例では、主走査方向においてこの第1列R1の隣に位置する列である第2列R2(図17も参照)に含まれる3つの特定箇所40の各々の高さの把握を行った場合を例示している。
また、図18に示すこの例では、主走査方向においてこの第1列R1の隣に位置する列である第2列R2(図17も参照)に含まれる3つの特定箇所40の各々の高さの把握を行った場合を例示している。
その後、本実施形態では、CPU111は、図19(主走査方向成分を取得する際に実行する処理を説明する図)の符号19Aで示すように、主走査方向において互いに隣接する2つの特定箇所40の各々の高さに基づき、この2つの特定箇所40の間に位置する部分(以下、「部分間部分450」と称する)(図17参照)の表面の傾きについての情報を取得する。
言い換えると、CPU111は、主走査方向において互いに隣接する2つの特定箇所40の各々の高さに基づき、この2つの特定箇所40の間に位置する部分間部分450について、上記の主走査方向成分に相当する情報を取得する。
言い換えると、CPU111は、主走査方向において互いに隣接する2つの特定箇所40の各々の高さに基づき、この2つの特定箇所40の間に位置する部分間部分450について、上記の主走査方向成分に相当する情報を取得する。
より具体的には、主走査方向成分に相当するこの情報を取得するにあたっては、CPU111は、まず、主走査方向において互いに隣接するこの2つの特定箇所40の各々の高さの差と、この2つの特定箇所40の離間距離(高さ方向と直交する方向における離間距離)とを得る。
そして、CPU111は、この高さの差をこの離間距離で割った値を、部分間部分450についての、主走査方向成分に相当する情報として取得する。
なお、CPU111は、他の箇所に位置する部分間部分450の各々についても、同様に、主走査方向成分に相当する情報(以下、単に「主走査方向成分」と称する)を取得する。
そして、CPU111は、この高さの差をこの離間距離で割った値を、部分間部分450についての、主走査方向成分に相当する情報として取得する。
なお、CPU111は、他の箇所に位置する部分間部分450の各々についても、同様に、主走査方向成分に相当する情報(以下、単に「主走査方向成分」と称する)を取得する。
そして、例えば、図17の符号17Gで示す部分(特定部分の一例)を、主走査方向成分を取得しようしている特定箇所40であると想定した場合、CPU111は、この特定箇所40の両側に位置する2つの部分間部分450(符号17E、17Fで示す2つの部分間部分450)についての主走査方向成分を把握する。
そして、CPU111は、把握したこの主走査方向成分(2つの主走査方向成分)の平均値を求め、この平均値を、符号17Gで示す特定箇所40の主走査方向成分として取得する。
そして、CPU111は、把握したこの主走査方向成分(2つの主走査方向成分)の平均値を求め、この平均値を、符号17Gで示す特定箇所40の主走査方向成分として取得する。
なお、ここでは、2つの部分間部分450の各々について得られた主走査方向成分の平均値を、この2つの部分間部分450の間に位置する特定箇所40の主走査方向成分としたが、特定箇所40の主走査方向成分は、この平均値に限られない。
これ以外に、例えば、上記の2つの部分間部分450の各々の主走査方向成分のうちの、一方の主走査方向成分を、特定箇所40に対応付け、この一方の主走査方向成分のみを、特定箇所40の主走査方向成分として把握してもよい。
これ以外に、例えば、上記の2つの部分間部分450の各々の主走査方向成分のうちの、一方の主走査方向成分を、特定箇所40に対応付け、この一方の主走査方向成分のみを、特定箇所40の主走査方向成分として把握してもよい。
このように、本実施形態では、CPU111は、測定対象物の表面を構成し一方向に並ぶ各部分の各々の高さについての情報を取得するとともに、各部分が一方向に並ぶ各列毎に、この各部分の高さについての情報を取得する。
そして、本実施形態では、一の列に含まれる一の部分についての高さについての情報と、他の列に含まれる他の部分についての高さについての情報とに基づき、上記の符号17Gで示した特定箇所40などについての主走査方向成分を取得する。
そして、本実施形態では、一の列に含まれる一の部分についての高さについての情報と、他の列に含まれる他の部分についての高さについての情報とに基づき、上記の符号17Gで示した特定箇所40などについての主走査方向成分を取得する。
なお、最小二乗法などを用いて、特定箇所40の各々の高さを補正し、特定箇所40の各々の高さを、誤差のより少ないものとしてもよい。そして、補正後の、特定箇所40の各々の高さに基づき、新たな副走査方向成分、新たな主走査方向成分を取得してもよい。
本実施形態では、特定箇所40の各々について、上記の通り、主走査方向成分が得られ、この場合、この主走査方向成分を用い、主走査方向に沿う各列毎に、特定箇所40の各々についての高さを得ることができる。
この結果、本実施形態では、同一の特定箇所40について、2つの高さを得ることができる。具体的には、副走査方向成分を基に得た高さと、主走査方向成分を基に得た高さとを得ることができる。
そして、本実施形態では、この2つの高さの差が最小となるように、最小二乗法などを用いて計算処理を行い、特定箇所40毎に、この差が最小となる際の特定箇所40の高さを求めるようにする。
そして、特定箇所40毎に得たこの高さ(差が最小となる際の特定箇所40の高さ)に基づき、新たな副査方向成分、新たな主走査方向成分を取得するようにする。
これにより、特定箇所40毎に得られる法線角度が、より精度のよいものとなる。
本実施形態では、特定箇所40の各々について、上記の通り、主走査方向成分が得られ、この場合、この主走査方向成分を用い、主走査方向に沿う各列毎に、特定箇所40の各々についての高さを得ることができる。
この結果、本実施形態では、同一の特定箇所40について、2つの高さを得ることができる。具体的には、副走査方向成分を基に得た高さと、主走査方向成分を基に得た高さとを得ることができる。
そして、本実施形態では、この2つの高さの差が最小となるように、最小二乗法などを用いて計算処理を行い、特定箇所40毎に、この差が最小となる際の特定箇所40の高さを求めるようにする。
そして、特定箇所40毎に得たこの高さ(差が最小となる際の特定箇所40の高さ)に基づき、新たな副査方向成分、新たな主走査方向成分を取得するようにする。
これにより、特定箇所40毎に得られる法線角度が、より精度のよいものとなる。
なお、その他に、例えば、主走査方向において互いに離れた関係にある2つの特定箇所40の各々の高さについての情報に基づき、この2つの特定箇所40の間の位置である中間位置にある特定箇所40の傾きについての情報を得てもよい。
より具体的には、この場合、例えば、図17の符号17C、17Dに示すように、主走査方向において互いに離れた関係にある2つの特定箇所40を想定する。
より具体的には、この場合、例えば、図17の符号17C、17Dに示すように、主走査方向において互いに離れた関係にある2つの特定箇所40を想定する。
そして、この場合、この2つの特定箇所40の高低差を離間距離で割る割り算を行い、この割り算で得られた値を、上記の符号17Gで示した特定箇所40など、この2つの特定箇所40の間に位置する特定箇所40(中間部分の一例)の傾きについての情報として得てもよい。
なお、「中間位置にある特定箇所40」とは、2つの特定箇所40を結ぶ線分の中点上に特定箇所40が位置するという意味ではなく、2つの特定箇所40の間に特定箇所40が位置する状態を言い、中点上に特定箇所40がなくても、「中間位置にある特定箇所40」に該当する。
なお、「中間位置にある特定箇所40」とは、2つの特定箇所40を結ぶ線分の中点上に特定箇所40が位置するという意味ではなく、2つの特定箇所40の間に特定箇所40が位置する状態を言い、中点上に特定箇所40がなくても、「中間位置にある特定箇所40」に該当する。
〔その他〕
上記では、主に、傾き情報を取得する場合の処理を説明した。この場合は、上記のように、グレースケール化などを行って色の情報を除去したうえで、傾き情報を取得する。
これに対して、測定対象物の色情報を取得する際には、例えば、第1点光源列16、第2点光源列18の両者を点灯させた状態で、読み取りユニット12を移動させて、測定対象物の読み取りを行う。
即ち、被測定対象の色情報を取得する際には、傾き情報の取得のためのスキャンとは別に、第1点光源列16、第2点光源列18の両者を点灯させて、色情報を取得するためのスキャンを行う。
上記では、主に、傾き情報を取得する場合の処理を説明した。この場合は、上記のように、グレースケール化などを行って色の情報を除去したうえで、傾き情報を取得する。
これに対して、測定対象物の色情報を取得する際には、例えば、第1点光源列16、第2点光源列18の両者を点灯させた状態で、読み取りユニット12を移動させて、測定対象物の読み取りを行う。
即ち、被測定対象の色情報を取得する際には、傾き情報の取得のためのスキャンとは別に、第1点光源列16、第2点光源列18の両者を点灯させて、色情報を取得するためのスキャンを行う。
より具体的には、第1の実施形態にて示した構成では、第3光源83、第4光源84を点灯させずに、第1点光源列16、第2点光源列18の両者を点灯させた状態で、読み取りユニット12を移動させて色情報を取得する。
また、第2の実施形態にて示した構成では、一部の点光源98のみを点灯させる処理は行わずに、第1点光源列16、第2点光源列18に含まれる点光源98の全てを点灯させた状態で、読み取りユニット12を移動させて色情報を取得する。
また、第3の実施形態にて示した構成でも、第1点光源列16、第2点光源列18に含まれる点光源98の全てを点灯させた状態で、読み取りユニット12を移動させて色情報を取得する。
また、第2の実施形態にて示した構成では、一部の点光源98のみを点灯させる処理は行わずに、第1点光源列16、第2点光源列18に含まれる点光源98の全てを点灯させた状態で、読み取りユニット12を移動させて色情報を取得する。
また、第3の実施形態にて示した構成でも、第1点光源列16、第2点光源列18に含まれる点光源98の全てを点灯させた状態で、読み取りユニット12を移動させて色情報を取得する。
第1点光源列16、第2点光源列18の両者を点灯させた状態で、読み取りを行うと、測定対象物に生じうる陰影を抑えることができ、この陰影に起因する読み取り精度の低下を抑えられる。
なお、色情報を取得するための読み取りのタイミングは特に問わず、法線情報を取得するための読み取りよりも前に行ってもよいし、法線情報を取得するための読み取りよりも後に行ってもよい。
なお、色情報を取得するための読み取りのタイミングは特に問わず、法線情報を取得するための読み取りよりも前に行ってもよいし、法線情報を取得するための読み取りよりも後に行ってもよい。
また、上記の第1の実施形態では、4つの光源を設置し、第2の実施形態では、光源の一部のみを点灯させる制御を行って、4つの方向からの特定箇所40への光の照射を行った。
ところで、これに限らず、例えば、2つの方向から光の照射を行える光照射手段を、支持面11D(図3参照)に対して直交する関係の回転軸を中心に回転させることで、4つの方向からの特定箇所40への光の照射を行ってもよい。
また、例えば、1つの光源を、この回転軸回りに移動させることで、4つの方向からの特定箇所40への光の照射を行ってもよい。
ところで、これに限らず、例えば、2つの方向から光の照射を行える光照射手段を、支持面11D(図3参照)に対して直交する関係の回転軸を中心に回転させることで、4つの方向からの特定箇所40への光の照射を行ってもよい。
また、例えば、1つの光源を、この回転軸回りに移動させることで、4つの方向からの特定箇所40への光の照射を行ってもよい。
また、図7にて示した構成例では、主走査方向における位置が互いに異なる第3の箇所203と第4の箇所204の各々から特定箇所40への光の照射を行う場合に得られる2つの出力値の補正を行ったが、2つの出力値の補正はこれに限られない。
例えば、副走査方向における位置が互いに異なる複数箇所の各々から特定箇所40への光の照射を行う場合にも、上記と同様の手法により、得られる2つの出力値の補正を行ってもよい。
例えば、副走査方向における位置が互いに異なる複数箇所の各々から特定箇所40への光の照射を行う場合にも、上記と同様の手法により、得られる2つの出力値の補正を行ってもよい。
より具体的には、場合によっては、特定箇所40および受光素子32Aが副走査方向に並んで配置される場合も想定され、この場合は、上記と同様、特定箇所40と光源との位置関係によって、なす角度が異なるようになり、得られる2つの出力値が変動しうる。
副走査方向における位置が互いに異なる複数箇所の各々から特定箇所40への光の照射を行う場合も、得られる2つの出力値の補正を行うことで、副走査方向成分の取得精度が高まる。
副走査方向における位置が互いに異なる複数箇所の各々から特定箇所40への光の照射を行う場合も、得られる2つの出力値の補正を行うことで、副走査方向成分の取得精度が高まる。
また、特定箇所40および受光素子32Aが副走査方向に並んで配置される場合は、図9に示した構成例と同様、副走査方向における位置が互いに異なるように配置される2つの光源の一方の側方又は両方の側方に、ミラーを設けるようにしてもよい。
これにより、この場合、副走査方向において、より広い範囲に亘って、斜め下方からの特定箇所40への光の照射を行える。
これにより、この場合、副走査方向において、より広い範囲に亘って、斜め下方からの特定箇所40への光の照射を行える。
また、特定箇所40および受光素子32Aが副走査方向に並んで配置される場合は、図10に示した構成例と同様、副走査方向において互いにずらされて配置される2つの光源の各々の設置箇所の一方又は両方に、副走査方向における位置が互いに異なる複数の光源を設置してもよい。
また、その他に、図20(読み取りユニット12の他の構成例を示した図)に示すように、読み取りユニット12には、第1点光源列16、第2点光源列18に加え、第3点光源列20を設けてもよい。
この第3点光源列20は、読み取りユニット12の移動方向において、特定箇所40よりも下流側に位置し、上流側に位置する特定箇所40に向けて光を照射する。
また、垂線70と、第3点光源列20から特定箇所40に向かう光の光路R13とのなす角度θ3が5°となっている。なお、このなす角度は、これに限らず、5°~10°程度であってもよい。
この第3点光源列20は、読み取りユニット12の移動方向において、特定箇所40よりも下流側に位置し、上流側に位置する特定箇所40に向けて光を照射する。
また、垂線70と、第3点光源列20から特定箇所40に向かう光の光路R13とのなす角度θ3が5°となっている。なお、このなす角度は、これに限らず、5°~10°程度であってもよい。
この読み取りユニット12を備えた画像読み取り装置1では、第1点光源列16を点灯させた状態での読み取りユニット12の移動、第2点光源列18を点灯させた状態での読み取りユニット12の移動に加え、第3点光源列20を点灯させた状態での読み取りユニット12の移動を行う。
これにより、この場合、「+5°」も加えた5つの入射角度に対応する出力値(5つの出力値)の各々を基に、上記のフィッティングを行えるようになり、法線角度の把握精度が向上する。
これにより、この場合、「+5°」も加えた5つの入射角度に対応する出力値(5つの出力値)の各々を基に、上記のフィッティングを行えるようになり、法線角度の把握精度が向上する。
上記では、-180°、-45°、+45°、+180°の4つの入射角度に対応する出力値(4つの出力値)の各々を基に、フィッティングしたが、第3点光源列20も点灯させると、5つの出力値の各々を基に、上記のフィッティングを行えるようになり、法線角度の把握精度が向上する。
また、第3点光源列20のように、垂線70とのなす角度が小さくなる関係となる光源を設置すると、法線マップだけでなくスペキュラーマップの取得を行える。
さらに、第1点光源列16と第2点光源列18との両者を点灯させた状態で、読み取りユニット12を移動させると、アルベドマップの取得も行える。これにより、半透明を除いた成分を全て取得できるようになり、テクスチャマップを生成する装置として完結した装置になる。
さらに、第1点光源列16と第2点光源列18との両者を点灯させた状態で、読み取りユニット12を移動させると、アルベドマップの取得も行える。これにより、半透明を除いた成分を全て取得できるようになり、テクスチャマップを生成する装置として完結した装置になる。
1…画像読み取り装置、11D…支持面、12…読み取りユニット、12A…光照射部、16…第1点光源列、16A…第1点光源、18…第2点光源列、18B…第2点光源、32A…受光素子、40…特定箇所、83…第3光源、83A…第1追加光源、84…第4光源、84A…第2追加光源、98A…第1の点光源、98B…第2の点光源、98C…第3の点光源、98D…第4の点光源、111…CPU、300…基準部材、M1…第1ミラー、M2…第2ミラー
Claims (18)
- 測定対象物への光の照射を行う光照射手段と、当該光照射手段の制御を行うプロセッサと、を備えた測定装置であり、
前記プロセッサは、
一方向における位置が互いに異なる複数箇所から、前記測定対象物の特定箇所への光の照射を行い、
前記一方向と交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から、前記測定対象物の前記特定箇所への光の照射を行う、
測定装置。 - 前記光照射手段として、前記一方向における位置が互いに異なる第1光源および第2光源と、前記交差する方向における位置が互いに異なる第3光源および第4光源が設けられている請求項1に記載の測定装置。
- 前記プロセッサは、
前記第1光源および前記第2光源を順に点灯させて、前記一方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行い、
前記第3光源および前記第4光源を順に点灯させて、前記交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行う、
請求項2に記載の測定装置。 - 前記測定対象物を支持する支持面と、
前記特定箇所からの反射光を受光する受光部と、
をさらに備え、
前記プロセッサは、
前記一方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第1の箇所から前記特定箇所へ向かう光と前記支持面とのなす角度と、当該複数箇所に含まれる第2の箇所から当該特定箇所に向かう光と当該支持面とのなす角度とが異なる場合、前記受光部から出力される出力値を補正し、
及び/又は、
前記交差する方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第3の箇所から前記特定箇所へ向かう光と前記支持面とのなす角度と、当該複数箇所に含まれる第4の箇所から当該特定箇所に向かう光と当該支持面とのなす角度とが異なる場合、前記受光部から出力される出力値を補正する、
請求項1に記載の測定装置。 - 前記プロセッサは、
前記第1の箇所および前記第2の箇所のうちの前記なす角度が小さくなる方の箇所から前記特定箇所への光の照射が行われた際に前記受光部から出力された出力値を大きくし、及び/又は、なす角度が大きくなる方の箇所から当該特定箇所への光の照射が行われた際に当該受光部から出力された出力値を小さくし、
及び/又は、
前記第3の箇所および前記第4の箇所のうちの前記なす角度が小さくなる方の箇所から前記特定箇所への光の照射が行われた際に前記受光部から出力された出力値を大きくし、及び/又は、なす角度が大きくなる方の箇所から当該特定箇所への光の照射が行われた際に当該受光部から出力された出力値を小さくする、
請求項4に記載の測定装置。 - 前記一方向へ移動する移動体をさらに備え、
前記光照射手段は、前記移動体に設けられ、
前記一方向に沿って配置され、前記移動体に設けられた前記光照射手段による光の照射が行われ当該光照射手段から出射される光の変動の把握に用いられる基準部材がさらに設けられている請求項1に記載の測定装置。 - 前記測定対象物を支持する支持面をさらに備え、
前記一方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第1の箇所および第2の箇所のうちの少なくとも一方の箇所の側方であって当該一方の箇所を挟み他方の箇所が位置する側とは反対側に位置する当該側方には、当該一方の箇所に位置する光源からの光を前記支持面側に向けて且つ当該一方の箇所側に向けて反射させる光反射部材がさらに設けられ、
及び/又は、
前記交差する方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第3の箇所および第4の箇所のうちの少なくとも一方の箇所の側方であって当該一方の箇所を挟み他方の箇所が位置する側とは反対側に位置する当該側方には、当該一方の箇所に位置する光源からの光を前記支持面側に向けて且つ当該一方の箇所側に向けて反射させる光反射部材がさらに設けられている、
請求項1に記載の測定装置。 - 前記一方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第1の箇所および第2の箇所のうちの少なくとも一方の箇所には、当該一方向における位置が互いに異なる複数の光源が設けられ、
及び/又は、
前記交差する方向における位置が互いに異なる前記複数箇所に含まれる第3の箇所および第4の箇所のうちの少なくとも一方の箇所には、当該交差する方向における位置が互いに異なる複数の光源が設けられている、
請求項1に記載の測定装置。 - 前記光照射手段として、共通の方向に沿って配置された第1の点光源列および第2の点光源列が設けられ、
前記プロセッサは、
前記第1の点光源列に含まれる第1の点光源と、前記第2の点光源列に含まれる第2の点光源とを順に点灯させて、前記一方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行い、
前記第1の点光源列に含まれる第3の点光源と、前記第2の点光源列に含まれる第4の点光源とを順に点灯させて、前記交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行う、
請求項1に記載の測定装置。 - 前記プロセッサは、
前記共通の方向における位置が互いに異なる前記第1の点光源および前記第2の点光源を順に点灯させて、前記一方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行い、
前記共通の方向において前記第1の点光源よりも前記第2の点光源側に位置する前記第3の点光源と、当該共通の方向において当該第2の点光源よりも当該第1の点光源側に位置する前記第4の点光源とを順に点灯させて、前記交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から前記特定箇所への光の照射を行う、
請求項9に記載の想定装置。 - 前記光照射手段として、共通の方向に沿って配置された第1の点光源列および第2の点光源列が設けられ、
前記特定箇所は、複数設定され、複数の当該特定箇所は、前記共通の方向における位置が互いに異なるように配置され、
前記プロセッサは、
前記第1の点光源列に含まれる複数の点光源の点灯と、前記第2の点光源列に含まれる複数の点光源の点灯とを順に行い、複数の前記特定箇所に各々に対し、一方向における位置が互いに異なる複数箇所からの光の照射を行い、
前記第1の点光源列に含まれる前記複数の点光源とは異なる他の複数の点光源の点灯と、前記第2の点光源列に含まれる前記複数の点光源とは異なる他の複数の点光源の点灯とを順に行い、複数の前記特定箇所に各々に対し、前記一方向と交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所からの光の照射を行う、
請求項1に記載の測定装置。 - 前記測定対象物を支持する支持面と、
前記特定箇所からの反射光を受光する受光部と、
をさらに備え、
前記プロセッサは、
前記支持面に対する垂線であって前記特定箇所を通る垂線から前記第1の点光源を見た場合の方位と、当該垂線から前記第2の点光源を見た場合の方位とのなす角度が180°以外となる場合、前記受光部から出力される出力値を補正し、
及び/又は、
前記支持面に対する垂線であって前記特定箇所を通る垂線から前記第3の点光源を見た場合の方位と、当該垂線から前記第4の点光源を見た場合の方位とのなす角度が180°以外となる場合、前記受光部から出力される出力値を補正する、
請求項9に記載の測定装置。 - プロセッサを備え、
前記プロセッサは、
測定対象物の表面を構成する各部分の各々の高さについての情報である高さ情報を取得し、
前記測定対象物の表面の一の部分についての高さについての情報と、当該測定対象物の表面の他の部分についての高さについての情報とに基づき、当該測定対象物の表面の特定部分の傾きについての情報を取得する、
情報処理装置。 - 前記プロセッサは、
前記一の部分についての高さについての情報と、前記他の部分についての高さについての情報とに基づき、当該一の部分、当該他の部分、および、当該一の部分と当該他の部分との間に位置する部分である中間部分のうちの少なくとも1つ以上の部分の傾きについての情報を取得する請求項13に記載の情報処理装置。 - 前記プロセッサは、
測定対象物の表面を構成する前記各部分の各々の傾きについての情報に基づき、当該各部分の各々の前記高さについての前記情報を取得する請求項13に記載の情報処理装置。 - 前記プロセッサは、
前記測定対象物の前記表面を構成し一方向に並ぶ前記各部分の各々の高さについての情報を取得するとともに、当該各部分が当該一方向に並ぶ各列毎に、当該各部分の高さについての情報を取得し、
一の列に含まれる一の部分である第1部分についての高さについての情報と、他の列に含まれる一の部分である第2部分についての高さについての情報とに基づき、当該第1部分、当該第2部分、および、当該第1部分と当該第2部分との間に位置する部分である中間部分のうちの少なくとも1つ以上の部分の傾きについての情報を取得する請求項13に記載の情報処理装置。 - 測定対象物への光の照射を行う光照射手段と、当該光照射手段の制御を行うコンピュータとを備えた測定装置に設けられた当該コンピュータにより実行されるプログラムであり、
一方向における位置が互いに異なる複数箇所から、前記測定対象物の特定箇所への光の照射を行わせる機能と、
前記一方向と交差する方向における位置が互いに異なる複数箇所から、前記測定対象物の前記特定箇所への光の照射を行わせる機能と、
を前記コンピュータに実現させるためのプログラム。 - 測定対象物の表面を構成する各部分の各々の高さについての情報である高さ情報を取得する機能と、
前記測定対象物の表面の一の部分についての高さについての情報と、当該測定対象物の表面の他の部分についての高さについての情報とに基づき、当該測定対象物の表面の特定部分の傾きについての情報を取得する機能と、
をコンピュータに実現させるためのプログラム。
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