JPH1175018A - 倍率切り換え可能な光学式スキャナー - Google Patents
倍率切り換え可能な光学式スキャナーInfo
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- JPH1175018A JPH1175018A JP10139426A JP13942698A JPH1175018A JP H1175018 A JPH1175018 A JP H1175018A JP 10139426 A JP10139426 A JP 10139426A JP 13942698 A JP13942698 A JP 13942698A JP H1175018 A JPH1175018 A JP H1175018A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焦点距離を固定した状態で物体距離と像距離
を変化させるだけで、倍率ひいては解像度を切り換えら
れるような光学式スキャナーを提供する。 【解決手段】 物体の表面をスキャナーするための光線
を提供する光源１０と、前記物体の表面で反射した光線
が結像するための対物レンズ１５と、前記対物レンズを
通って投射された像を受像するための画像センサー２０
と、前記対物レンズを載せ、前記対物レンズを移動させ
ることができるような対物レンズホルダー２５と、前記
光源から前記対物レンズまでの光路に割り込んだり離れ
たりして前記物体の表面から前記対物レンズまでの光路
長を変化させ、前記対物レンズの移動に合わせて前記対
物レンズから前記画像センサーに投射される像の大きさ
を変化させることにより、異なる解像度を得るための光
学距離遅延部３０と、を備える。
を変化させるだけで、倍率ひいては解像度を切り換えら
れるような光学式スキャナーを提供する。 【解決手段】 物体の表面をスキャナーするための光線
を提供する光源１０と、前記物体の表面で反射した光線
が結像するための対物レンズ１５と、前記対物レンズを
通って投射された像を受像するための画像センサー２０
と、前記対物レンズを載せ、前記対物レンズを移動させ
ることができるような対物レンズホルダー２５と、前記
光源から前記対物レンズまでの光路に割り込んだり離れ
たりして前記物体の表面から前記対物レンズまでの光路
長を変化させ、前記対物レンズの移動に合わせて前記対
物レンズから前記画像センサーに投射される像の大きさ
を変化させることにより、異なる解像度を得るための光
学距離遅延部３０と、を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学式スキャナー
に関するもので、特に、倍率が２段式、多段式、連続式
に切り換え可能な光学式スキャナーに関するものであ
る。
に関するもので、特に、倍率が２段式、多段式、連続式
に切り換え可能な光学式スキャナーに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年の情報技術の発展にともない、マル
チメディアへのニーズは日増しに増加し、従来は文字の
みだった一般のテキストも写真などの映像資料を徐々に
取り入れるようになってきた。こうした映像資料への大
量なニーズに応えるためには、映像をコンピュータに入
力する道具としてピクチャーキャッチャーを使用する必
要がある。性能と価格を考慮すると、現時点の代表的な
ピクチャーキャッチャーとして光学式スキャナーがあげ
られるが、品質的には依然として問題が残る。光学式ス
キャナーの善し悪しを判断するにあたり、重要な指標と
なるのは解像度である。光学式スキャナーのシステムに
おいては、画像センサー（電荷結合デバイス、Ｃｈａｒ
ｇｅｄ−ＣｏｕｐＬｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ、以下ＣＣＤと
略称する）が解像度の高低を決定する。
チメディアへのニーズは日増しに増加し、従来は文字の
みだった一般のテキストも写真などの映像資料を徐々に
取り入れるようになってきた。こうした映像資料への大
量なニーズに応えるためには、映像をコンピュータに入
力する道具としてピクチャーキャッチャーを使用する必
要がある。性能と価格を考慮すると、現時点の代表的な
ピクチャーキャッチャーとして光学式スキャナーがあげ
られるが、品質的には依然として問題が残る。光学式ス
キャナーの善し悪しを判断するにあたり、重要な指標と
なるのは解像度である。光学式スキャナーのシステムに
おいては、画像センサー（電荷結合デバイス、Ｃｈａｒ
ｇｅｄ−ＣｏｕｐＬｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ、以下ＣＣＤと
略称する）が解像度の高低を決定する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ある程度の解像度を要
求される場合、その解像度に見合っただけの画素を有し
たＣＣＤを使用する必要がある。したがって、スキャナ
ーの解像度を高めるには、一般にＣＣＤの画素数を増加
させる必要があるが、ＣＣＤの画素数を増やすとコスト
が増加しスキャナー時間も長くなる。解像度を高めるも
う１つの方法としては倍率を変化させる方法があるが、
スキャナー時間は同様に維持できるがスキャナーできる
物体の表面面積が小さくなるという問題が生じる。しか
しながら、コストを考慮すると、解像度を例えば６００
ｄｐｉから１２００ｄｐｉに高めたい場合、現行のほと
んどの場合で倍率を変化させる方法が採られている。現
在の光学式スキャナーのシステムにおいては、ズームレ
ンズを使用して倍率を切り換える場合が一般的だが、ズ
ームレンズの設計および構造は非常に複雑なうえコスト
の増加にも繋がる。以上の問題点に鑑み、本発明は、焦
点距離を固定した状態で物体距離と像距離を変化させる
だけで倍率ひいては解像度を調整できるような、倍率切
り換え可能な光学式スキャナーを提供することを目的と
するものである。
求される場合、その解像度に見合っただけの画素を有し
たＣＣＤを使用する必要がある。したがって、スキャナ
ーの解像度を高めるには、一般にＣＣＤの画素数を増加
させる必要があるが、ＣＣＤの画素数を増やすとコスト
が増加しスキャナー時間も長くなる。解像度を高めるも
う１つの方法としては倍率を変化させる方法があるが、
スキャナー時間は同様に維持できるがスキャナーできる
物体の表面面積が小さくなるという問題が生じる。しか
しながら、コストを考慮すると、解像度を例えば６００
ｄｐｉから１２００ｄｐｉに高めたい場合、現行のほと
んどの場合で倍率を変化させる方法が採られている。現
在の光学式スキャナーのシステムにおいては、ズームレ
ンズを使用して倍率を切り換える場合が一般的だが、ズ
ームレンズの設計および構造は非常に複雑なうえコスト
の増加にも繋がる。以上の問題点に鑑み、本発明は、焦
点距離を固定した状態で物体距離と像距離を変化させる
だけで倍率ひいては解像度を調整できるような、倍率切
り換え可能な光学式スキャナーを提供することを目的と
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では主に、スキャ
ナーされるテキスト（物体の表面) およびＣＣＤの位置
を固定し、物体の表面から対物レンズまでの光路長およ
び対物レンズからＣＣＤまでの光路長を変化させて倍率
を変動させることによって、解像度を切り換える。本発
明で提供する構造をこの概念に基づいて運用すれば、倍
率が２段式、多段式、連続式に切り換え可能な光学式ス
キャナーに応用することができる。本発明の依拠となる
原理を図１をもとに説明する。図１では、レンズ（ある
いは複数個のレンズ）１の焦点距離はｆ’、物体距離は
Ｌ、像距離はＬ’、Ｍは倍率で表わされる。ガウス光学
によれば以下の関係が得られる：
ナーされるテキスト（物体の表面) およびＣＣＤの位置
を固定し、物体の表面から対物レンズまでの光路長およ
び対物レンズからＣＣＤまでの光路長を変化させて倍率
を変動させることによって、解像度を切り換える。本発
明で提供する構造をこの概念に基づいて運用すれば、倍
率が２段式、多段式、連続式に切り換え可能な光学式ス
キャナーに応用することができる。本発明の依拠となる
原理を図１をもとに説明する。図１では、レンズ（ある
いは複数個のレンズ）１の焦点距離はｆ’、物体距離は
Ｌ、像距離はＬ’、Ｍは倍率で表わされる。ガウス光学
によれば以下の関係が得られる：
【数５】 かつ、
【数６】 したがって、
【数７】 が得られる。よって、
【数８】 上記式（１）、（２）、（３）をそれぞれＭで微分する
と、以下の３式が得られる。
と、以下の３式が得られる。
【数９】 以上から、レンズ１の焦点距離ｆ’が固定されている場
合、ＬおよびＬ’を連続的に変化させてＭを変動させれ
ば、倍率および解像度の切り換えという本発明の目的を
達成できることがわかる。
合、ＬおよびＬ’を連続的に変化させてＭを変動させれ
ば、倍率および解像度の切り換えという本発明の目的を
達成できることがわかる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明のその他の目的・特徴・長
所などを一層明らかにするため、以下に図面を参照し
て、本発明の好ましい実施の形態を詳しく説明する。図
２に示されるように、本発明による倍率切り換え可能な
光学式スキャナーの好ましい実施の形態は、物体の表面
５をスキャナーするための光線を提供する光源１０と、
前記物体の表面５で反射した光線が結像するための対物
レンズ１５と、前記対物レンズ１５を通って投射された
像を受像するための画像センサー２０（ＣＣＤ）と、前
記対物レンズを載せ、前記対物レンズを移動させること
ができるような対物レンズホルダー２５と、前記光源１
０から前記対物レンズまでの光路に割り込んだり離れた
りして前記物体の表面５から前記対物レンズまでの光路
長を変化させ、前記対物レンズ１５の移動に合わせて前
記対物レンズから前記画像センサーに投射される像の大
きさを変化させることにより、異なる解像度を得るため
の光学距離遅延部３０と、前記対物レンズホルダー２５
と前記光学距離遅延部３０との間に連結され、前記光学
距離遅延部３０と前記対物レンズホルダーの移動をコン
トロールすることによって、前記物体の表面５から前記
対物レンズ１５までの光路長と、前記対物レンズ１５か
ら前記画像センサー２０までの光路長を変化させるため
の駆動部３５と、を備える。
所などを一層明らかにするため、以下に図面を参照し
て、本発明の好ましい実施の形態を詳しく説明する。図
２に示されるように、本発明による倍率切り換え可能な
光学式スキャナーの好ましい実施の形態は、物体の表面
５をスキャナーするための光線を提供する光源１０と、
前記物体の表面５で反射した光線が結像するための対物
レンズ１５と、前記対物レンズ１５を通って投射された
像を受像するための画像センサー２０（ＣＣＤ）と、前
記対物レンズを載せ、前記対物レンズを移動させること
ができるような対物レンズホルダー２５と、前記光源１
０から前記対物レンズまでの光路に割り込んだり離れた
りして前記物体の表面５から前記対物レンズまでの光路
長を変化させ、前記対物レンズ１５の移動に合わせて前
記対物レンズから前記画像センサーに投射される像の大
きさを変化させることにより、異なる解像度を得るため
の光学距離遅延部３０と、前記対物レンズホルダー２５
と前記光学距離遅延部３０との間に連結され、前記光学
距離遅延部３０と前記対物レンズホルダーの移動をコン
トロールすることによって、前記物体の表面５から前記
対物レンズ１５までの光路長と、前記対物レンズ１５か
ら前記画像センサー２０までの光路長を変化させるため
の駆動部３５と、を備える。
【０００６】本実施の形態による倍率切り換え可能なス
キャナーは、主に２段式（例えば、６００ｄｐｉと１２
００ｄｐｉとの間）の解像度切り換えに応用される。図
２に示されているように、光学距離遅延部３０が光路に
差し込まれていない時、対物レンズ１５はある特定の位
置にあり、この時スキャナーの解像度は１２００ｄｐｉ
である。スキャナーの解像度を６００ｄｐｉに切り換え
たい場合は、駆動部３５を利用して光学距離遅延部３０
を光路の途中に差し込み、同時に対物レンズ１５をもう
一つの特定の位置に移動させる。
キャナーは、主に２段式（例えば、６００ｄｐｉと１２
００ｄｐｉとの間）の解像度切り換えに応用される。図
２に示されているように、光学距離遅延部３０が光路に
差し込まれていない時、対物レンズ１５はある特定の位
置にあり、この時スキャナーの解像度は１２００ｄｐｉ
である。スキャナーの解像度を６００ｄｐｉに切り換え
たい場合は、駆動部３５を利用して光学距離遅延部３０
を光路の途中に差し込み、同時に対物レンズ１５をもう
一つの特定の位置に移動させる。
【０００７】そうすると、図３に示されるように、物体
の表面５から対物レンズ１５までの光路長を大幅に伸ば
すことができ、その結果としてスキャナーシステムの倍
率も変動するため、解像度を１２００ｄｐｉから６００
ｄｐｉに切り換えることができる。駆動部３５は、光学
距離遅延部３０と対物レンズ１５が２種類の特定位置間
で切り換わるために使用されるもので、ステップモータ
ーと機械部品か、あるいは機械的装置のみを利用して組
み立てることができる。その構造は公知に属するのでこ
こでは詳しく触れない。また、本実施の形態で使用され
る光学距離遅延部３０は、二等辺三角形の頂角に位置す
るように３つの反射鏡３１、３２、３３を備え、図２お
よび図３に示されるように、光学距離遅延部３０が光路
の途中に差し込まれた時に、二等辺三角形の二辺都なる
ように光路長は長くなる。反射鏡６は、光路の方向を変
えるためのものである。
の表面５から対物レンズ１５までの光路長を大幅に伸ば
すことができ、その結果としてスキャナーシステムの倍
率も変動するため、解像度を１２００ｄｐｉから６００
ｄｐｉに切り換えることができる。駆動部３５は、光学
距離遅延部３０と対物レンズ１５が２種類の特定位置間
で切り換わるために使用されるもので、ステップモータ
ーと機械部品か、あるいは機械的装置のみを利用して組
み立てることができる。その構造は公知に属するのでこ
こでは詳しく触れない。また、本実施の形態で使用され
る光学距離遅延部３０は、二等辺三角形の頂角に位置す
るように３つの反射鏡３１、３２、３３を備え、図２お
よび図３に示されるように、光学距離遅延部３０が光路
の途中に差し込まれた時に、二等辺三角形の二辺都なる
ように光路長は長くなる。反射鏡６は、光路の方向を変
えるためのものである。
【０００８】この２段式に倍率切り換え可能なスキャナ
ーでは、対物レンズホルダー２５と光学距離遅延部３０
はともに２種類の特定位置の間を行き来するのみだが、
物体の表面５から対物レンズ１５までの光路長と対物レ
ンズ１５から画像センサー２０までの光路長は、以下の
関係を満足する必要がある。
ーでは、対物レンズホルダー２５と光学距離遅延部３０
はともに２種類の特定位置の間を行き来するのみだが、
物体の表面５から対物レンズ１５までの光路長と対物レ
ンズ１５から画像センサー２０までの光路長は、以下の
関係を満足する必要がある。
【数１０】 ここで、Ｔは物体の表面から画像センサーまでの総光路
長で、Ｌは物体の表面から対物レンズまでの光路長で、
Ｌ’は対物レンズから画像センサーまでの光路長で、
ｆ’は対物レンズの焦点距離で、Ｍは倍率である。上述
した実施の形態において、対物レンズは複数のレンズで
取って代わられることができ、焦点距離ｆ’は約４３．
９ｍｍに固定されている。解像度が６００ｄｐｉと１２
００ｄｐｉの間で切り換わる場合の関連の数値特性は下
表のとおりである。
長で、Ｌは物体の表面から対物レンズまでの光路長で、
Ｌ’は対物レンズから画像センサーまでの光路長で、
ｆ’は対物レンズの焦点距離で、Ｍは倍率である。上述
した実施の形態において、対物レンズは複数のレンズで
取って代わられることができ、焦点距離ｆ’は約４３．
９ｍｍに固定されている。解像度が６００ｄｐｉと１２
００ｄｐｉの間で切り換わる場合の関連の数値特性は下
表のとおりである。
【０００９】
【表１】
【００１０】図４に示されるように、本発明による倍率
切り換え可能な光学式スキャナーのもう１つの実施の形
態は、物体の表面５をスキャナーするための光線を提供
する光源１０と、前記物体の表面５で反射した光線が結
像するための対物レンズ１５と、前記対物レンズ１５を
通って投射された像を受像するための画像センサー２０
（ＣＣＤ）と、前記対物レンズを載せ、前記対物レンズ
を移動させることができるような対物レンズホルダー２
５と、前記光源１０から前記対物レンズまでの光路の途
中にあり、前記物体の表面５から前記対物レンズまでの
光路長を変化させ、前記対物レンズ１５の移動に合わせ
て前記対物レンズから前記画像センサーに投射される像
の大きさを変化させることにより、異なる解像度を得る
ための光学距離遅延部４０と、前記対物レンズホルダー
２５と前記光学距離遅延部４０との間に連結され、前記
光学距離遅延部４０と前記対物レンズホルダーの移動を
コントロールすることによって、前記物体の表面５から
前記対物レンズ１５までの光路長と、前記対物レンズ１
５から前記画像センサー２０までの光路長が前記式
（１）、（２）、（３）の関係を満たすようにするため
の駆動部３６と、を備える。
切り換え可能な光学式スキャナーのもう１つの実施の形
態は、物体の表面５をスキャナーするための光線を提供
する光源１０と、前記物体の表面５で反射した光線が結
像するための対物レンズ１５と、前記対物レンズ１５を
通って投射された像を受像するための画像センサー２０
（ＣＣＤ）と、前記対物レンズを載せ、前記対物レンズ
を移動させることができるような対物レンズホルダー２
５と、前記光源１０から前記対物レンズまでの光路の途
中にあり、前記物体の表面５から前記対物レンズまでの
光路長を変化させ、前記対物レンズ１５の移動に合わせ
て前記対物レンズから前記画像センサーに投射される像
の大きさを変化させることにより、異なる解像度を得る
ための光学距離遅延部４０と、前記対物レンズホルダー
２５と前記光学距離遅延部４０との間に連結され、前記
光学距離遅延部４０と前記対物レンズホルダーの移動を
コントロールすることによって、前記物体の表面５から
前記対物レンズ１５までの光路長と、前記対物レンズ１
５から前記画像センサー２０までの光路長が前記式
（１）、（２）、（３）の関係を満たすようにするため
の駆動部３６と、を備える。
【００１１】本実施の形態における倍率切り換え可能な
スキャナーは、解像度を連続的に切り換える場合に応用
できる。駆動部はモーター、対の歯車、ガイドパイプな
どで構成されるが、その構造は公知に属するのでここで
は詳しく触れない。ただし、対物レンズの移動によって
対物レンズから画像センサーまでの光路長が変化し、光
学距離遅延部４０の移動によって物体の表面から対物レ
ンズまでの光路長が変化するため、ガイドパイプは光学
距離遅延部４０および対物レンズ１５の移動が以下の関
係を満たしながらなされるよう設計される必要がある。
スキャナーは、解像度を連続的に切り換える場合に応用
できる。駆動部はモーター、対の歯車、ガイドパイプな
どで構成されるが、その構造は公知に属するのでここで
は詳しく触れない。ただし、対物レンズの移動によって
対物レンズから画像センサーまでの光路長が変化し、光
学距離遅延部４０の移動によって物体の表面から対物レ
ンズまでの光路長が変化するため、ガイドパイプは光学
距離遅延部４０および対物レンズ１５の移動が以下の関
係を満たしながらなされるよう設計される必要がある。
【数１１】 ここで、ｄＴは前記物体の表面から前記画像センサーま
での総光路長の微小変化で、ｄＬは前記物体の表面から
前記対物レンズまでの光路長の微小変化で、ｄＬ’は前
記対物レンズから前記画像センサーまでの光路長の微小
変化である。
での総光路長の微小変化で、ｄＬは前記物体の表面から
前記対物レンズまでの光路長の微小変化で、ｄＬ’は前
記対物レンズから前記画像センサーまでの光路長の微小
変化である。
【００１２】また、本実施の形態で使用される光学距離
遅延部４０は、四辺形の４つの隅部に位置するように、
４つの反射鏡４１、４２、４３、４４とを備える。図４
に示されるように、２つの反射鏡４３、４４は固定式
で、他の２つの反射鏡４１、４２は可動式であり、駆動
部３６が光学距離遅延部４０を駆動させるときに反射鏡
４１、４２の位置を変えることによって反射鏡４３、４
４との距離が変化するので、光路長を変化させることが
できる。
遅延部４０は、四辺形の４つの隅部に位置するように、
４つの反射鏡４１、４２、４３、４４とを備える。図４
に示されるように、２つの反射鏡４３、４４は固定式
で、他の２つの反射鏡４１、４２は可動式であり、駆動
部３６が光学距離遅延部４０を駆動させるときに反射鏡
４１、４２の位置を変えることによって反射鏡４３、４
４との距離が変化するので、光路長を変化させることが
できる。
【００１３】以上に挙げた２種類の実施の形態におい
て、対物レンズホルダーおよび光学距離遅延部はともに
レール上に設置されており、対物レンズホルダーおよび
光学距離遅延部が移動時に安定性を保てるようにしてい
る。
て、対物レンズホルダーおよび光学距離遅延部はともに
レール上に設置されており、対物レンズホルダーおよび
光学距離遅延部が移動時に安定性を保てるようにしてい
る。
【００１４】本発明の実施の形態において、解像度が６
００ｄｐｉ、かつ、物体距離に像距離を足した総光路長
が３６０ｍｍの時、倍率は−０．１６５３５、像距離は
５１ｍｍ、鏡径角は０．７３゜、画角は１９．３゜であ
る。解像度が１２００ｄｐｉ、１８００ｄｐｉ、２４０
０ｄｐｉの時の数値特性は下表のとおりである。
００ｄｐｉ、かつ、物体距離に像距離を足した総光路長
が３６０ｍｍの時、倍率は−０．１６５３５、像距離は
５１ｍｍ、鏡径角は０．７３゜、画角は１９．３゜であ
る。解像度が１２００ｄｐｉ、１８００ｄｐｉ、２４０
０ｄｐｉの時の数値特性は下表のとおりである。
【００１５】
【表２】 さらに詳しい資料は、図５から図８を参照。図５は解像
度と像距離との関係、図６は解像度と総光路長の関係、
図７は解像度と鏡径角との関係、図８は解像度と光度と
の相対的明るさの関係を示している。
度と像距離との関係、図６は解像度と総光路長の関係、
図７は解像度と鏡径角との関係、図８は解像度と光度と
の相対的明るさの関係を示している。
【００１６】図５からわかるように、解像度と像距離は
正比例の関係にある。図６は、総光路長が短いほど解像
度が高くなることを示している。図７は、解像度と鏡径
角が正比例の関係にあることを示している。図８から
は、解像度と光度との相対的明るさがほぼ反比例の関係
をなしていること、つまり解像度が高いほど相対的明る
さが小さくなることが見て取れるが、解像度が６００ｄ
ｐｉから２４００ｄｐｉに上がったとしても、相対的明
るさは依然として５０％以上を保っており、画像センサ
ー（ＣＣＤ）が正常に操作するのに十分な明るさであ
る。
正比例の関係にある。図６は、総光路長が短いほど解像
度が高くなることを示している。図７は、解像度と鏡径
角が正比例の関係にあることを示している。図８から
は、解像度と光度との相対的明るさがほぼ反比例の関係
をなしていること、つまり解像度が高いほど相対的明る
さが小さくなることが見て取れるが、解像度が６００ｄ
ｐｉから２４００ｄｐｉに上がったとしても、相対的明
るさは依然として５０％以上を保っており、画像センサ
ー（ＣＣＤ）が正常に操作するのに十分な明るさであ
る。
【００１７】
【発明の効果】以上要するに、本発明によれば、対物レ
ンズの焦点距離を固定した状態で物体距離と像距離を変
化させるだけで、倍率ひいては解像度を確実に切り換え
ることができるのである。
ンズの焦点距離を固定した状態で物体距離と像距離を変
化させるだけで、倍率ひいては解像度を確実に切り換え
ることができるのである。
【図１】結像システム構造の簡略図である。
【図２】本発明の好ましい実施の形態の構造を表した図
である。
である。
【図３】図２ａで示された好ましい実施の形態において
解像度を変化させるときの構造を表した図である。
解像度を変化させるときの構造を表した図である。
【図４】本発明の別の好ましい実施の形態の構造を表し
た図である。
た図である。
【図５】本発明の好ましい実施の形態における解像度と
像距離との関係を示したグラフである。
像距離との関係を示したグラフである。
【図６】本発明の好ましい実施の形態における解像度と
総光路長との関係を示したグラフである。
総光路長との関係を示したグラフである。
【図７】本発明の好ましい実施の形態における解像度と
鏡径角との関係を示したグラフである。
鏡径角との関係を示したグラフである。
【図８】本発明の好ましい実施の形態における解像度と
相対的明るさとの関係を示したグラフである。
相対的明るさとの関係を示したグラフである。
１ レンズ ５ スキャナーされる物体の表面 １０ 光源 １５ 対物レンズ ２０ 画像センサー ２５ 対物レンズホルダー ３０、４０ 光学距離遅延部 ３５、３６ 駆動部 ６、３１〜３３、４１〜４４ 反射鏡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジン−ジョー ユー 台湾 シンチュー クワン−フー ロード セクション １ ナンバー38 ６エフ− ２ (72)発明者 ダー−ロン シュー 台湾 タイペイ シェン サンチュン シ ティー リー−シン ロード セクション １ レーン 188 ナンバー８ ７エフ (72)発明者 チョン−ミン チャン 台湾 タイペイ ウェン−サン ディスト リクト ワァン−シン リ− リン 16 シー−ナン ロード セクション ２ レ ーン 45 ナンバー６ ２エフ
Claims (12)
- 【請求項１】 物体の表面をスキャナーするための光線
を提供する光源と、 前記物体の表面で反射した光線が結像するための対物レ
ンズと、 前記対物レンズを通って投射された像を受像するための
画像センサーと、 前記対物レンズを載せ、前記対物レンズを移動させるこ
とができるような対物レンズホルダーと、 前記光源から前記対物レンズまでの光路に割り込んだり
離れたりして前記物体の表面から前記対物レンズまでの
光路長を変化させ、前記対物レンズの移動に合わせて前
記対物レンズから前記画像センサーに投射される像の大
きさを変化させることにより、異なる解像度を得るため
の光学距離遅延部と、を備えることを特徴とする倍率切
り換え可能な光学式スキャナー。 - 【請求項２】 前記光学距離遅延部と前記対物レンズホ
ルダーの移動をコントロールすることによって、前記物
体の表面から前記対物レンズまでの光路長と、前記対物
レンズから前記画像センサーまでの光路長とを変化さ
せ、この２種類の光路長が、 【数１】 （但し、Ｔは前記物体の表面から前記画像センサーまで
の総光路長、Ｌは物体の表面から対物レンズまでの光路
長、Ｌ’は対物レンズから画像センサーまでの光路長、
ｆ’は対物レンズの焦点距離、Ｍは倍率である）の関係
を満たすようにするための駆動部をさらに備えることを
特徴とする請求項１に記載の倍率切り換え可能な光学式
スキャナー。 - 【請求項３】 前記駆動部は、前記光学距離遅延器と前
記対物レンズホルダーの移動をコントロールすることに
よって、前記２種類の光路長が、 【数２】 （但し、ｄＴは物体の表面から画像センサーまでの総光
路長の微小変化、ｄＬは物体の表面から対物レンズまで
の光路長の微小変化、ｄＬ’は対物レンズから画像セン
サーまでの光路長の微小変化、ｆ’は対物レンズの焦点
距離、Ｍは倍率である）の関係を同時に満たすようにす
ることを特徴とする請求項２に記載の倍率切り換え可能
な光学式スキャナー。 - 【請求項４】 更に、光路の方向を変化させるための一
平面鏡を備えることを特徴とする請求項１から３の何れ
かに記載の倍率切り換え可能な光学式スキャナー。 - 【請求項５】 前記光学距離遅延器は複数個の平面鏡か
らなることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載
の倍率切り換え可能な光学式スキャナー。 - 【請求項６】 前記光学距離遅延器は反射鏡を３つ備え
ることを特徴とする請求項５に記載の倍率切り換え可能
な光学式スキャナー。 - 【請求項７】 物体の表面をスキャナーするための光線
を提供する光源と、 前記物体の表面で反射した光線が結像するための対物レ
ンズと、 前記対物レンズを通って投射された像を受像するための
画像センサーと、 前記対物レンズを載せ、前記対物レンズを移動させるこ
とができるような対物レンズホルダーと、 前記光源から前記対物レンズまでの光路の途中にあり、
前記物体の表面から前記対物レンズまでの光路長を変化
させ、前記対物レンズの移動に合わせて前記対物レンズ
から前記画像センサーに投射される像の大きさを変化さ
せることにより、異なる解像度を得るための光学距離遅
延部と、を備えることを特徴とする倍率切り換え可能な
光学式スキャナー。 - 【請求項８】 前記光学距離遅延部と前記対物レンズホ
ルダーの移動をコントロールすることによって、前記物
体の表面から前記対物レンズまでの光路長と、前記対物
レンズから前記画像センサーまでの光路長を変化させ、
この２種類の光路長が、 【数３】 （但し、Ｔは前記物体の表面から前記画像センサーまで
の総光路長、Ｌは物体の表面から対物レンズまでの光路
長、Ｌ’は対物レンズから画像センサーまでの光路長、
ｆ’は対物レンズの焦点距離、Ｍは倍率である）の関係
を満たすようにするための駆動部をさらに備えることを
特徴とする請求項７に記載の倍率切り換え可能な光学式
スキャナー。 - 【請求項９】 前記駆動部は、前記光学距離遅延器と前
記対物レンズホルダーの移動をコントロールすることに
よって、前記２種類の光路長が、 【数４】 （但し、ｄＴは物体の表面から画像センサーまでの総光
路長の微小変化、ｄＬは物体の表面から対物レンズまで
の光路長の微小変化、ｄＬ’は対物レンズから画像セン
サーまでの光路長の微小変化、ｆ’は対物レンズの焦点
距離、Ｍは倍率である）の関係を同時に満たすようにす
ることを特徴とする請求項８に記載の倍率切り換え可能
な光学式スキャナー。 - 【請求項１０】 さらに、光路の方向を変化させるため
の一平面鏡を備えることを特徴とする請求項７から９の
何れかに記載の倍率切り換え可能な光学式スキャナー。 - 【請求項１１】 さらに、前記光学距離遅延器は、複数
個の平面鏡からなることを特徴とする請求項７から９の
何れかに記載の倍率切り換え可能な光学式スキャナー。 - 【請求項１２】 前記光学距離遅延器は、固定式の反射
鏡２つと可動式の反射鏡２つを備えることを特徴とする
請求項１１に記載の倍率切り換え可能な光学式スキャナ
ー。
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1175018A true JPH1175018A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3118563B2 JP3118563B2 (ja) | 2000-12-18 |
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| JP10139426A Expired - Fee Related JP3118563B2 (ja) | 1997-06-27 | 1998-05-21 | 倍率切り換え可能な光学式スキャナー |
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-
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-
1998
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- 1998-03-27 DE DE19813714A patent/DE19813714B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-21 JP JP10139426A patent/JP3118563B2/ja not_active Expired - Fee Related
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