スキャナ装置
【課題】 被写体の実際の寸法を測定することなく、正確な寸法で表された被写体のデータを取得できるスキャナ装置を提供する。
【解決手段】 被写体Ｘに向けて光を放射し且つ被写体Ｘで反射した光を読み取る読取手段２と、被写体Ｘを載置されるステージ３１とを備え、読取手段２及びステージ３１は、所定方向で相対的に変位可能に構成されるスキャナ装置１において、読取手段２と一体的に構成され、前記所定方向に平行な複数のライン光が互いに平行となるように、被写体Ｘに向けて複数のライン光を照射するライン光照射手段４と、ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを補正する補正手段６３６とを備えることを特徴とする。
【解決手段】 被写体Ｘに向けて光を放射し且つ被写体Ｘで反射した光を読み取る読取手段２と、被写体Ｘを載置されるステージ３１とを備え、読取手段２及びステージ３１は、所定方向で相対的に変位可能に構成されるスキャナ装置１において、読取手段２と一体的に構成され、前記所定方向に平行な複数のライン光が互いに平行となるように、被写体Ｘに向けて複数のライン光を照射するライン光照射手段４と、ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを補正する補正手段６３６とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体的な形状の被写体を読み取るスキャナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、立体的な形状の被写体を読み取るスキャナ装置として、長尺なラインセンサ（例えばラインＣＣＤセンサ）を、長手方向と直交する方向に移動することで、被写体の所定方向全体を読み取るスキャナ装置が知られている。斯かるスキャナ装置によれば、例えば、上下方向に沿って配置されるラインセンサが横方向に移動することで、被写体の側面を読み取った被写体のデータ（画像）は、読取中心位置から上方側及び下方側へいくに伴って、歪んだものとなる。
【０００３】
そこで、読み取った被写体のデータの歪みを補正するスキャナ装置として、被写体の実際の寸法等に基づき、読み取った被写体のデータを補正するスキャナ装置が知られている（例えば、特許文献１）。斯かるスキャナ装置によれば、事前に被写体の実際の寸法を測定しておくことで、読み取った被写体のデータの歪みを補正できるため、正確な寸法で表された被写体のデータを取得できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０４６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、換言すれば、特許文献１に係るスキャナ装置においては、事前に被写体の寸法を測定しておかなければ、読み取った被写体のデータの歪みを補正することはできない。したがって、被写体の寸法を測定するのが難しい場合には、読み取った被写体のデータを補正することができない。
【０００６】
よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、被写体の実際の寸法を測定することなく、正確な寸法で表された被写体のデータを取得できるスキャナ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るスキャナ装置は、被写体に向けて光を放射し且つ被写体で反射した光を読み取る読取手段と、被写体を載置されるステージとを備え、読取手段及びステージは、所定方向で相対的に変位可能に構成されるスキャナ装置において、読取手段と一体的に構成され、前記所定方向に平行な複数のライン光が互いに平行となるように、被写体に向けて複数のライン光を照射する第１のライン光照射手段と、ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るスキャナ装置によれば、第１のライン光照射手段により、読取手段とステージとが相対的に変位する所定方向に平行な複数のライン光が、互いに平行となって被写体に向けて照射される。そして、一体的に構成される読取手段及び第１のライン光照射手段がステージと所定方向で相対的に変位することにより、ライン光を照射させた状態で被写体のデータを読み取ることができる。
【０００９】
また、ライン光の照射を停止させた状態で、読取手段及びライン光照射手段がステージと所定方向で相対的に変位することにより、ライン光の照射を停止させた状態で被写体のデータを読み取ることができる。その後、ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータ（例えば変形量や変形方向）に基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを、補正手段が補正することで、正確な寸法で表された被写体のデータを取得できる。
【００１０】
また、本発明に係るスキャナ装置においては、第１のライン光照射手段が照射するライン光と直交する方向に平行なライン光を被写体に向けて照射する第２のライン光照射手段をさらに備え、第２のライン光照射手段は、ステージと一体的になって、読取手段と所定方向で相対的に変位可能に構成されてもよい。
【００１１】
斯かる構成のスキャナ装置によれば、第２のライン光照射手段により、第１のライン光照射手段が照射するライン光と直交する方向に平行なライン光が、被写体に向けて照射される。そして、第２のライン光照射手段がステージと一体的になって読取手段と所定方向で相対変位することにより、第１及び第２のライン光照射手段がライン光を照射させた状態で被写体のデータを読み取ることができる。
【００１２】
これにより、第１のライン光照射手段のライン光のデータと、さらに、第２のライン光照射手段のライン光のデータ（例えば変形量や変形方向）とに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを、補正手段が補正する。したがって、さらに正確な寸法で表された被写体のデータを取得できる。
【００１３】
また、本発明に係るスキャナ装置は、被写体に向けて光を放射し且つ被写体の側方側で反射した光を読み取る読取手段と、被写体を載置されるステージとを備え、ステージは、上下方向を中心に回転可能に構成されるスキャナ装置において、読取手段と一体的に構成され、回転方向に平行な複数のライン光が互いに平行となるように、被写体に向けて複数のライン光を照射する第１のライン光照射手段と、ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るスキャナ装置によれば、読取手段と一体的に構成される第１のライン光照射手段により、ステージが回転する回転方向に平行な複数のライン光が、互いに平行となって被写体に向けて照射される。そして、ステージが上下方向を中心に回転することにより、読取手段がライン光を照射させた状態で被写体の側方のデータを読み取ることができる。
【００１５】
また、ライン光の照射を停止させた状態で、ステージが上下方向を中心に回転することにより、読取手段がライン光の照射を停止させた状態で被写体の側方のデータを読み取ることができる。その後、ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータ（例えば変形量や変形方向）に基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを、補正手段が補正することで、正確な寸法で表された被写体のデータを取得できる。
【００１６】
また、本発明に係るスキャナ装置においては、第１のライン光照射手段が照射するライン光と直交する方向に平行なライン光をステージの回転中心に向けて照射する第２のライン光照射手段をさらに備え、第２のライン光照射手段は、ステージと一体的になって回転可能に構成されてもよい。
【００１７】
斯かる構成のスキャナ装置によれば、第２のライン光照射手段により、第１のライン光照射手段が照射するライン光と直交する方向に平行で且つステージの回転中心に向けて照射されるライン光が、被写体に向けて照射される。そして、第２のライン光照射手段がステージと一体的になって回転することにより、第１及び第２のライン光照射手段がライン光を照射させた状態で被写体のデータを読み取ることができる。
【００１８】
これにより、第１のライン光照射手段のライン光のデータと、さらに、第２のライン光照射手段のライン光のデータ（例えば幅寸法）とに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを、補正手段が補正する。したがって、さらに正確な寸法で表された被写体のデータを取得できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上の如く、本発明に係るスキャナ装置によれば、被写体の実際の寸法を測定することなく、正確な寸法で表された被写体のデータを取得できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るスキャナ装置の全体斜視図を示す。
【図２】同実施形態に係るスキャナ装置の要部斜視図を示す。
【図３】同実施形態に係るスキャナ装置の光学系を説明する要部図であって、側面図を示す。
【図４】同実施形態に係るスキャナ装置の光学系を説明する要部図であって、平面図を示す。
【図５】同実施形態に係るスキャナ装置におけるステージの全体図であって、斜視図を示す。
【図６】同実施形態に係るスキャナ装置におけるステージの全体図であって、傾斜した状態の内視斜視図を示す。
【図７】同実施形態に係るスキャナ装置におけるライン光照射手段の全体図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図を示す。
【図８】同実施形態に係るスキャナ装置のシステム概要図を示す。
【図９】同実施形態に係るスキャナ装置のデータ処理方法を説明する図であって、（ａ）は被写体の側面図、（ｂ）は被写体の側面を読み取った補正情報データ、（ｃ）は補正後の被写体データを示す。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るスキャナ装置におけるライン光照射手段の全体斜視図を示す。
【図１１】同実施形態に係るスキャナ装置のシステム概要図を示す。
【図１２】同実施形態に係るスキャナ装置のデータ処理方法を説明する図であって、（ａ）は被写体の側面図、（ｂ）は被写体の側面を読み取った補正情報データ、（ｃ）は補正後の被写体データを示す。
【図１３】同実施形態に係るスキャナ装置の他のデータ処理方法を説明する図であって、（ａ）は被写体の側面図、（ｂ）は被写体の側面を読み取った補正情報データを示す。
【図１４】同データ処理方法を説明する図であって、（ａ）は一次補正後の被写体データ、（ｂ）は二次補正後の被写体データを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るスキャナ装置における第１の実施形態について、図１〜図９を参酌して説明する。
【００２２】
図１〜図８に示すように、本実施形態に係るスキャナ装置１は、被写体Ｘに向けて光を放射し且つ被写体Ｘで反射した光を読み取る読取手段２と、被写体Ｘを載置されて読取手段２と所定の水平方向（図１〜図４におけるＡ矢印方向であって、以下「変位方向」ともいう）で相対的に変位可能に構成されるステージ３１を有するワークテーブル３とを備える。
【００２３】
そして、スキャナ装置１は、被写体Ｘに向けてライン光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を照射するライン光照射手段４と、読取手段２及びワークテーブル３並びにライン光照射手段４を収容する装置本体５とを備える。さらに、スキャナ装置１は、取得した（読み取った）データを処理する処理手段６を備える。
【００２４】
読取手段２は、被写体Ｘの上面を上方側から読み取る上面読取部２１と、被写体Ｘの下面を下方側から読み取る下面読取部２２と、被写体Ｘの側面を側方側から読み取る側面読取部２３とを備える。また、読取手段２は、各読取部２１，２２，２３で読み取るデータの背景（被写体Ｘ以外の部分）を単色（例えば青色や緑色）にさせる補助光部（上面補助光部、下面補助光部及び側面補助光部）２４，２５，２６をそれぞれ備える。
【００２５】
上面読取部２１は、被写体Ｘに向けて光を放射する一対の光源（上面光源）２１１，２１１と、被写体Ｘで反射した光を集光する光学系（上面光学系）２１２と、集光した光を受光する受光素子（上面受光素子）２１３とを備える。また、上面読取部２１は、各上面光源２１１、上面光学系２１２及び上面受光素子２１３を固定する読取部本体（上面読取部本体）２１４を備える。
【００２６】
そして、上面読取部２１は、ステージ３１（被写体Ｘ）に対して接離可能とすべく、上面読取部本体２１４を上下方向（図２のＢ矢印方向）に移動させて位置を調整させる第１の位置調整手段２１５を備える。さらに、上面読取部２１は、受光系の光軸ＡＸ１２が上下方向（鉛直方向）に対して傾斜して交差可能とすべく、水平方向を中心に（図２のＣ矢印方向に）回動させる回動手段（マルチアングル機構）２１６を備える。
【００２７】
各上面光源２１１は、長尺な円筒状に形成され、長手方向が水平方向に沿って且つ変位方向と直交する方向に沿って配置される。そして、一対の上面光源２１１，２１１は、径方向（幅方向）に離間して並設される。具体的には、一対の上面光源２１１，２１１は、投光系の各光軸ＡＸ１１が受光系の光軸ＡＸ１２で線対称となるように配置される。また、一対の上面光源２１１，２１１は、個別に、点灯（光を放射する）状態と消灯（光を放射しない）状態とに切り替え可能に構成される。
【００２８】
上面光学系２１２は、本実施形態において、長尺に形成され、長手方向が水平方向に沿って且つ変位方向と直交する方向に沿って配置されるレンズ２１２としている。そして、レンズ２１２は、長手方向が各上面光源２１１の長手方向と平行となるように配置される。また、レンズ２１２は、水平方向において、一対の上面光源２１１，２１１の間に配置される。
【００２９】
上面受光素子２１３は、本実施形態において、長尺に形成され、長手方向が水平方向に沿って且つ変位方向と直交する方向に沿って配置されるＣＣＤラインセンサ２１３としている。そして、ＣＣＤラインセンサ２１３は、長手方向が各上面光源２１１及びレンズ２１２の長手方向と平行となるように配置される。
【００３０】
なお、図３において、各二点鎖線ＡＸ１１は、上面読取部２１の投光系（被写体Ｘで反射するまでの範囲）の光軸であり、二点鎖線ＡＸ１２は、上面読取部２１の受光系（被写体Ｘで反射した以降からの範囲）の光軸である。
【００３１】
下面読取部２２は、上面読取部２１と略同様に、長尺な円筒状に形成され且つ並設される一対の光源（下面光源）２２１，２２１と、長尺なレンズからなる光学系（下面光学系）２２２と、長尺なＣＣＤラインセンサからなる受光素子（下面受光素子）２２３とを備える。そして、各下面光源２２１、レンズ２２２及びＣＣＤラインセンサ２２３は、それぞれの長手方向が水平方向に沿って且つ変位方向と直交する方向に沿うように配置されると共に、それぞれの長手方向が互いに平行となるように配置される。
【００３２】
また、下面読取部２２は、各下面光源２２１、下面光学系２２２及び下面受光素子２２３を固定する読取部本体（下面読取部本体）２２４を備える。そして、下面読取部２２は、ステージ３１（被写体Ｘ）に対して接離可能とすべく、下面読取部本体２２４を上下方向（図２のＤ矢印方向）に移動させて位置を調整する第２の位置調整手段（図示していない）２２５を備える。
【００３３】
なお、図３において、各二点鎖線ＡＸ２１は、下面読取部２２の投光系の光軸であり、二点鎖線ＡＸ２２は、下面読取部２２の受光系の光軸である。そして、下面読取部２２は、受光系の光軸ＡＸ２２が上下方向（鉛直方向）に沿うように設定され、投光系の各光軸ＡＸ２１が受光系の光軸ＡＸ２２で線対称となるように設定されている。
【００３４】
側面読取部２３は、上面読取部２１や下面読取部２２と略同様に、長尺な円筒状に形成され且つ並設される一対の光源（側面光源）２３１，２３１と、長尺なレンズからなる光学系（側面光学系）２３２と、長尺なＣＣＤラインセンサからなる受光素子（側面受光素子）２３３とを備える。そして、各側面光源２３１、レンズ２３２及びＣＣＤラインセンサ２３３は、それぞれの長手方向が上下方向（鉛直方向）に沿って且つ変位方向と直交する方向に沿うように配置されると共に、それぞれの長手方向が互いに平行となるように配置される。
【００３５】
また、側面読取部２３は、各側面光源２３１、側面光学系２３２及び側面受光素子２３３を固定する読取部本体（側面読取部本体）２３４を備える。そして、側面読取部２３は、ステージ３１（被写体Ｘ）に対して接離可能にすべく、側面読取部本体２３４を水平方向（図２のＥ矢印方向）に移動させて位置を調整する第３の位置調整手段２３５と、読取中心位置を変更可能にすべく、側面読取部本体２３４を上下方向（図２のＦ矢印方向）に移動させて位置を調整する第４の位置調整手段２３６とを備える。
【００３６】
なお、図４において、各二点鎖線ＡＸ３１は、側面読取部２３の投光系の光軸であり、二点鎖線ＡＸ３２は、側面読取部２３の受光系の光軸である。そして、側面読取部２３は、投光系の各光軸ＡＸ３１が受光系の光軸ＡＸ３２で線対称となるように設定されている。
【００３７】
各補助光部２４，２５，２６は、長尺な円筒状に形成される補助光源２４１，２５１，２６１と、各補助光源２４１，２５１，２６１が照射する光を散光する散光板（例えば青色のアクリル薄板）２４２，２５２，２６２とを備える。そして、各補助光部２４，２５，２６は、散光板２４２，２５２，２６２を透過した光の一部が各読取部２１，２２，２３で受光されるべく、ステージ３１を介在して、各読取部２１，２２，２３と対向するように配置される。
【００３８】
ワークテーブル３は、ステージ３１の外方に配置され、上下方向（鉛直方向）を中心に回転する回転部３２と、ステージ３１及び回転部３２が上下方向を中心に回転するための回転手段３３とを備える。また、ワークテーブル３は、読取手段２に対して水平方向で相対的に変位すべく、変位方向に移動するための移動手段３４を備える。
【００３９】
ステージ３１は、中央部に、被写体Ｘが載置される載置部３１１と、載置部３１１と回転部３２との間に配置され、載置部３１１と回転部３２とを接続する接続部３１２とを備える。また、ステージ３１は、載置部３１１が接続部３１２に枢着されると共に、載置部３１１が接続部３１２に対して傾斜する角度を調整する第１の角度調整手段３１３を備える。
【００４０】
そして、ステージ３１は、接続部３１２が回転部３２に枢着されると共に、接続部３１２が回転部３２に対して傾斜する角度を調整する第２の角度調整手段３１４を備える。これにより、ステージ３１は、回転部３２と接続されているため、上下方向（鉛直方向）を中心に回転できると共に、回転部３２に対して傾斜することができるため、上面が水平方向に対して傾斜することができる。
【００４１】
載置部３１１は、円形状で且つ板状に形成される。そして、載置部３１１は、下面読取部２２が被写体Ｘを下方側から読み取り可能にすべく、透光可能に構成される。さらに、載置部３１１は、水平方向に沿って配置される第１の回動軸３１１ａを外周部に備え、第１の回動軸３１１ａで接続部３１２に枢着されるため、下面読取部２２との間には、被写体Ｘを読み取る際に障害となるものが存在しない。
【００４２】
接続部３１２は、円環形状で且つ板状に形成され、載置部３１１を内部に配置する。そして、接続部３１２は、載置部３１１の第１の回動軸３１１ａを受ける第１の軸受部３１２ａを内周部に備える。また、接続部３１２は、水平方向に沿って配置される第２の回動軸３１２ｂを外周部に備え、第２の回動軸３１２ｂで回転部３２に枢着される。なお、接続部３１２の第２の回動軸３１２ｂは、載置部３１１の第１の回動軸３１１ａと直交するように配置される。
【００４３】
回転部３２は、円環形状で且つ板状に形成され、ステージ３１を内部に配置する。そして、回転部３２は、接続部３１２の第２の回動軸３１２ｂを受ける第２の軸受部３２１を内周部に備える。また、回転部３２は、回転手段３３の支持部材３３１，…にスライド自在に支持されて且つ回転手段３３の駆動源３３２から駆動を受けることで、上下方向（鉛直方向）を中心に回転する。
【００４４】
ライン光照射手段４は、上面読取部２１と一体的に構成され、被写体Ｘの上面に向けてライン光Ｌ１を照射する上面ライン光照射部４１と、下面読取部２２と一体的に構成され、被写体Ｘの下面に向けてライン光Ｌ２を照射する下面ライン光照射部４２とを備える。さらに、ライン光照射手段４は、側面読取部２３と一体的に構成され、被写体Ｘの側面に向けてライン光Ｌ３を照射する側面ライン光照射部４３を備える。
【００４５】
また、各ライン光照射部４１（４２，４３）は、ライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３）を照射する複数のライン光源４１１（４２１，４３１），…と、各ライン光源４１１（４２１，４３１）を長手方向で等間隔となるように保持する長尺な保持体４１２（４２２，４３２）とを備える。そして、各ライン光照射部４１（４２，４３）は、各ライン光源４１１（４２１，４３１）から照射される複数のライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…が互いに平行となるように、被写体Ｘに向けてライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…を照射する。
【００４６】
そして、上面ライン光照射部４１及び下面ライン光照射部４２は、変位方向に平行なライン光Ｌ１（Ｌ２），…をそれぞれ被写体Ｘに向けて照射する。また、側面ライン光照射部４３は、変位方向に平行で且つステージ３１の回転方向に平行なライン光Ｌ３，…を被写体Ｘに向けて照射する。
【００４７】
なお、各ライン光照射部４１（４２，４３）に、スポット光源ではなく、ライン光源４１１（４２１，４３１）を採用することで、被写体Ｘのさまざまな立体的な形状に関わらず、被写体Ｘで反射したライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３）の一部が各読取部２１（２２，２３）で受光され得る。
【００４８】
具体的には、スポット光源においては、各読取部２１（２２，２３）が被写体Ｘの表面を読み取る位置（以下、「読取位置」という）Ｘｐと、スポット光源が被写体Ｘの表面を照射する位置（スポット）とが、一致させる必要があるのに対して、ライン光源４１１（４２１，４３１）においては、各読取部２１（２２，２３）の読取位置Ｘｐが、ライン光源４１１（４２１，４３１）が被写体Ｘの表面を照射する範囲（ライン）に、含まれていればよい。したがって、被写体Ｘの立体的な形状に対応して、ライン光源４１１，４２１，４３１の位置を調整（被写体Ｘとの離間距離を調整）する必要がない。
【００４９】
処理手段６は、所望の処理を行うために操作されるキーボードやマウス等からなる入力手段６１と、データを他の装置に向けて外部に出力するための外部出力端子や、データを表示するモニタ等からなる出力手段６２とを備える。また、処理手段６は、装置を制御し且つデータを記憶・補正・演算する制御手段６３を備える。
【００５０】
制御手段６３は、移動手段３４を制御することで、ワークテーブル３を移動させる移動制御手段６３１と、回転手段３３を制御することで、ステージ３１及び回転部３２を回転させる回転制御手段６３２とを備える。また、制御手段６３は、読取手段２（各読取部２１，２２，２３）を制御する読取制御手段６３３を備える。
【００５１】
そして、制御手段６３は、ライン光照射手段４（各ライン光照射部４１，４２，４３）を制御するライン光制御手段６３４を備える。さらに、制御手段６３は、各読取部２１，２２，２３が読み取ったデータを記憶する記憶手段６３５と、取得したデータを補正（演算）する補正手段６３６とを備える。
【００５２】
そして、補正手段６３６は、ライン光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を照射させた状態で読み取ったデータ（以下、「補正情報データ」という）Ｙ１におけるライン光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のデータに基づき、ライン光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の照射を停止させた状態で読み取った被写体Ｘのデータ（以下、「被写体データ」という）Ｙ２を補正する。
【００５３】
本実施形態に係るスキャナ装置１の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係るスキャナ装置１のデータ処理方法について、図９を参酌して、説明する。具体的には、図９（ａ）に示すように、凸部Ｘ１と凹部Ｘ２とが存在する被写体（御椀）Ｘの側面を読み取る場合について、説明する。
【００５４】
まず、側面読取部２３の読取中心位置を、被写体Ｘの上縁の位置に合わせる。そして、読取制御手段６３３により、各側面光源２３１を消灯させると共に、ライン光制御手段６３４により、各側面ライン光源４３１を点灯させる。その後、移動制御手段６３１により、ワークテーブル３を水平方向に移動させる。これにより、図９（ｂ）に示すように、被写体Ｘの立体情報がライン光Ｌ３の変形として表れた補正情報データＹ１を取得でき、記憶手段６３５に記憶させる。
【００５５】
例えば、本実施形態に係る被写体Ｘは、変位方向の両側に向かって側面読取部２３との離間距離が次第に大きくなる形状であるため、読取中心位置においては、ライン光Ｌ３が直線として表れ、読取中心位置よりも下方においては、ライン光Ｌ３が下方向に凸な曲線として表れる。また、凸部Ｘ１や凹部Ｘ２においては、ライン光Ｌ３が局所的に変形した曲線として表れる。
【００５６】
なお、本実施形態においては、側面読取部２３の読取中心位置を、被写体Ｘの上縁の位置に合わせた場合を説明しているが、読取中心位置を被写体Ｘの高さの中心等に設定した場合、読取中心位置よりも上方においては、ライン光Ｌ３が上方に凸な曲線として表れることになる。
【００５７】
次に、読取制御手段６３３により、各側面光源２３１を点灯させると共に、ライン光制御手段６３４により、各側面ライン光源４３１を消灯させる。その後、移動制御手段６３１により、ワークテーブル３を水平方向に移動させる。これにより、被写体データＹ２を取得でき、記憶手段６３５に記憶させる。
【００５８】
そして、補正手段６３６により、ライン光Ｌ３を照射させた状態で読み取った補正情報データＹ１におけるライン光Ｌ３のデータ（変形量や変形方向）に基づき、ライン光Ｌ３の照射を停止させた状態で読み取った被写体データＹ２を補正する。具体的には、図９（ｃ）に示すように、補正情報データＹ１と被写体データＹ２との関係から、補正情報データＹ１のライン光Ｌ３が所定形状に補正されるように、より具体的には、補正情報データＹ１のライン光Ｌ３が直線に補正され且つ各ライン光Ｌ３間の間隔が等間隔に補正されるように、被写体データＹ２を補正する。
【００５９】
そして、補正された被写体データＹ２を画像化して出力手段６２に出力する。同様の方法により、上面読取部２１で読み取った被写体データＹ２や、下面読取部２２で読み取った被写体データＹ２も、各読取部２１，２２で読み取った補正情報データＹ２におけるライン光Ｌ１，Ｌ２のデータに基づき、補正することができる。
【００６０】
以上より、本実施形態に係るスキャナ装置１によれば、ライン光照射手段４（各ライン光照射部４１，４２，４３）により、ステージ３１が読取手段２（各読取部２１，２２，２３）と相対的に変位する変位方向に平行な複数のライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…が、互いに平行となって被写体Ｘに向けて照射される。
【００６１】
そして、一体的に構成される読取手段２（各読取部２１，２２，２３）及びライン光照射手段４（各ライン光照射部４１，４２，４３）が、ステージ３１と変位方向で相対的に変位することにより、ライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…を照射させた補正情報データＹ１を読み取ることができる。
【００６２】
さらに、ライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…の照射を停止させた状態で、読取手段２（各読取部２１，２２，２３）及びライン光照射手段４（各ライン光照射部４１，４２，４３）がステージ３１と変位方向で相対的に変位することにより、ライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…の照射を停止させた被写体データＹ２を読み取ることができる。
【００６３】
その後、ライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３）を照射させた状態で読み取った補正情報データＹ１におけるライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３）のデータの変形量や変形方向に基づき、ライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…の照射を停止させた状態で読み取った被写体データＹ２を、補正手段６３６が補正することで、正確な寸法で表された被写体データＹ２を取得できる。
【００６４】
次に、本発明に係るスキャナ装置における第２の実施形態について、図１０〜図１４を参酌して説明する。なお、図１０〜図１４において、図１〜図９の符号と同一の符号を付した部分は、第１実施形態と同一の構成又は要素を表す。
【００６５】
図１０及び図１１に示すように、本実施形態に係るスキャナ装置１０は、第１実施形態に係るスキャナ装置１と比較して、変位方向に平行なライン光Ｌ３，…（以下、「第１のライン光Ｌ３１」という）を被写体Ｘに向けて照射するライン光照射手段（以下、「第１のライン光照射手段」という）４とは別に、第１のライン光照射手段４が照射する第１のライン光Ｌ３１，…と直交する方向に平行な第２のライン光Ｌ３２，…を被写体Ｘに向けて照射する第２のライン光照射手段７をさらに備える点で異なる。
【００６６】
また、本実施形態に係るスキャナ装置１０は、第１実施形態に係るスキャナ装置１と比較して、ステージ３１を変位方向に移動させて読取手段２（各読取部２１，２２，２３）で読み取ったデータを補正する補正手段（以下、「第１の補正手段」という）６３６とは別に、ステージ３１を回転させて読取手段２（側面読取部２３）で読み取ったデータを補正する第２の補正手段６３７を制御手段６３０（処理手段６０）に備える点でも異なる。なお、本実施形態に係るスキャナ装置１０は、それ以外の構成については、第１実施形態に係るスキャナ装置１と略同一の構成である。
【００６７】
第２のライン光照射手段７は、被写体Ｘの側面に向けて第２のライン光Ｌ３２，…を照射する第２の側面ライン光照射部７１を備える。そして、第２の側面ライン光照射部７１は、第２のライン光Ｌ３２を照射する複数のライン光源７１１，…と、各ライン光源７１１を周方向で等間隔となるように保持する円環形状の保持体７１２とを備える。
【００６８】
これにより、第２の側面ライン光照射部７１は、ステージ３１（被写体Ｘ）の回転中心に向けて第２のライン光Ｌ３２，…を照射すると共に、ステージ３１の回転中心周りにおいて等角度間隔で被写体Ｘに向けて第２のライン光Ｌ３２，…を照射する。また、第２の側面ライン光照射部７１は、ワークテーブル３の回転部３２に固定され、ステージ３１及び回転部３２並びに読取手段２と一体的になって変位方向に移動可能に構成されると共に、ステージ３１及び回転部３２と一体的になって上下方向を中心に回転可能に構成される。
【００６９】
本実施形態に係るスキャナ装置１０の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係るスキャナ装置１０における、第１のデータ処理方法について図１２を参酌し、また、第２のデータ処理方法について図１３及び図１４を参酌して、説明する。
【００７０】
まず、第１の補正手段６３６を用いた第１のデータ処理方法について説明する。斯かるデータ処理方法においては、側面読取部２３の読取中心位置を、被写体Ｘの上縁の位置に合わせた後、読取制御手段６３３により、各側面光源２３１を消灯させると共に、ライン光制御手段６３４により、各第１の側面ライン光源４３１及び各第２の側面ライン光源７１１を点灯させる。
【００７１】
その後、移動制御手段６３１により、ワークテーブル３を水平方向に移動させる。これにより、図１２（ｂ）に示すように、被写体Ｘの立体情報がライン光Ｌ３１，Ｌ３２の変形として表れたデータ（以下「補正情報データ」という）Ｙ１を取得でき、記憶手段６３５に記憶させる。
【００７２】
第１のライン光Ｌ３１においては、被写体Ｘの形状が第１実施形態で説明したような線として表れる。また、第２のライン光Ｌ３２においては、被写体Ｘの形状に沿った曲線として表れると共に、凸部Ｘ１や凹部Ｘ２が局所的に変形した曲線として表れる。
【００７３】
次に、読取制御手段６３３により、各側面光源２３１を点灯させると共に、ライン光制御手段６３４により、各第１の側面ライン光源４３１及び各第２の側面ライン光源７１１を消灯させる。その後、移動制御手段６３１により、ワークテーブル３を水平方向に移動させる。これにより、被写体データＹ２を取得でき、記憶手段６３５に記憶させる。
【００７４】
そして、第１の補正手段６３６により、補正情報データＹ１におけるライン光Ｌ３１，Ｌ３２のデータの変形量や変形方向に基づき、被写体データＹ２を補正する。具体的には、図１２（ｃ）に示すように、補正情報データＹ１と被写体データＹ２との関係から、補正情報データＹ１の第１のライン光Ｌ３１が直線及び等間隔となるように補正され、補正情報データＹ１の第２のライン光Ｌ３２の凹凸形状が画角に影響されない形状に補正されるように、被写体データＹ２を補正する。
【００７５】
そして、補正された被写体データＹ２を画像化して出力手段６２に出力する。同様の方法により、上面読取部２１で読み取った被写体データＹ２や、下面読取部２２で読み取った被写体データＹ２も、各読取部２１，２２で読み取った補正情報データＹ２における第１及び第２のライン光のデータに基づき、補正することができる。
【００７６】
次に、第２の補正手段６３７を用いた第２のデータ処理方法について説明する。斯かるデータ処理方法においても、側面読取部２３の読取中心位置を、被写体Ｘの上縁の位置に合わせた後、読取制御手段６３３により、各側面光源２３１を消灯させると共に、ライン光制御手段６３４により、各第１の側面ライン光源４３１及び各第２の側面ライン光源７１１を点灯させる。
【００７７】
その後、回転制御手段６３２により、上下方向を中心にステージ３１を回転させる。これにより、図１３（ｂ）に示すように、被写体Ｘの立体情報がライン光Ｌ３１，Ｌ３２の変形として表れた補正情報データＹ１を取得でき、記憶手段６３５に記憶させる。なお、図１３（ｂ）においては、補正情報データＹ１の一部を図示している。
【００７８】
例えば、第１のライン光Ｌ３１においては、被写体Ｘの形状が線間距離として表れると共に、凸部Ｘ１や凹部Ｘ２が曲線として表れる。また、第２のライン光Ｌ３２においては、被写体Ｘの形状が線の太さ（幅）として表れる。
【００７９】
次に、読取制御手段６３３により、各側面光源２３１を点灯させると共に、ライン光制御手段６３４により、各第１の側面ライン光源４３１及び各第２の側面ライン光源７１１を消灯させる。その後、回転制御手段６３２により、上下方向を中心にステージ３１を回転させる。これにより、被写体データＹ２を取得でき、記憶手段６３５に記憶させる。
【００８０】
そして、第２の補正手段６３７により、補正情報データＹ１における第１のライン光Ｌ３１のデータに基づき、被写体データＹ２を補正（一次補正）する。具体的には、図１４（ａ）に示すように、補正情報データＹ１と被写体データＹ２との関係から、補正情報データＹ１の第１のライン光Ｌ３１が直線に補正されるように、被写体データＹ２を補正する。なお、図１４（ａ）においては、被写体データＹ２の一部を図示している。
【００８１】
さらに、第２の補正手段６３７により、補正情報データＹ１における第２のライン光Ｌ３２のデータに基づき、被写体データＹ２を補正（二次補正）する。具体的には、図１４（ｂ）に示すように、補正情報データＹ１と被写体データＹ２との関係から、補正情報データＹ１の第２のライン光Ｌ３２の幅が一定に補正されるように、被写体データＹ２を補正する。なお、一次補正と二次補正との順番が反対に行われてもよい。そして、補正された被写体データＹ２を画像化して出力手段６２に出力する。
【００８２】
以上より、本実施形態係るスキャナ装置１０によれば、第２のライン光照射手段７により、第１のライン光照射手段４が照射する第１のライン光Ｌ３１と直交する方向に平行なライン光Ｌ３２が、被写体Ｘに向けて照射される。そして、第２のライン光照射手段７がステージ３１と一体的になって読取手段２と変位方向で相対変位することにより、被写体Ｘの立体情報が第２のライン光Ｌ３２のデータとして表れた補正情報データＹ１を取得できる。これにより、さらに正確な寸法で表された被写体データＹ２を取得できる。
【００８３】
また、本実施形態に係るスキャナ装置１０によれば、読取手段２と一体的に構成される第１のライン光照射手段４により、ステージ３１が回転する回転方向に平行な複数のライン光Ｌ３１，…が、互いに平行となって被写体Ｘに向けて照射される。そして、ステージ３１が上下方向を中心に回転することにより、読取手段２がライン光Ｌ３１を照射させた状態で被写体Ｘの側方のデータを読み取ることができる。
【００８４】
さらに、ライン光Ｌ３１，…の照射を停止させた状態で、ステージ３１が上下方向を中心に回転することにより、読取手段２がライン光Ｌ３１の照射を停止させた状態で被写体Ｘの側方のデータを読み取ることができる。その後、補正情報データＹ１におけるライン光Ｌ３１のデータに基づき、被写体データＹ２を第２の補正手段６３７が補正することで、正確な寸法で表された被写体Ｘのデータを取得できる。
【００８５】
また、本実施形態に係るスキャナ装置１０によれば、第２のライン光照射手段７により、第１のライン光Ｌ３１と直交する方向に平行で且つステージ３１の回転中心に向けて照射されるライン光Ｌ３２が、被写体Ｘに向けて照射される。そして、第２のライン光照射手段７がステージ３１と一体的になって回転することにより、被写体Ｘの立体情報が第２のライン光照射手段７のライン光Ｌ３２のデータとして表れた補正情報データＹ１を取得できる。これにより、さらに正確な寸法で表された被写体データＹ２を取得できる。
【００８６】
なお、本発明に係るスキャナ装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよく（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく）、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
【００８７】
例えば、上記第２実施形態に係るスキャナ装置１０においては、第２のライン光照射手段７が第２の側面ライン光照射部７１を備える場合を説明したが、斯かる場合に限られない。具体的には、第２のライン光照射手段は、第２の上面ライン光照射部と、第２の下面ライン光照射部とをさらに備える場合でもよい。
【００８８】
そして、第２の上面（下面）ライン光照射部は、第１の上面（下面）ライン光照射手段４１（４２）が照射するライン光Ｌ１（Ｌ２）と直交する方向に平行で且つ互いに平行な複数のライン光を被写体Ｘに向けて照射するように構成される。具体的には、第２の上面（下面）ライン光照射部は、ライン光を照射する複数のライン光源と、各ライン光源を長手方向で等間隔となるように保持する長尺な保持体とを備え、ステージ３１と一体的になって、読取手段２と所定方向（変位方向）で相対的に変位可能に構成される。
【００８９】
また、上記第２実施形態に係るスキャナ装置１０においては、第２のライン光照射手段７が複数のライン光源７１１を備える場合を説明したが、斯かる場合に限られない。例えば、第２のライン光照射手段が一つのライン光源を備える場合でもよい。具体的には、ライン光源がステージ３１と一体的になって回転し、所定角度回転した後に、ライン光源のみが当該所定角度分を反対方向に（戻るように）回転し、さらにその後、ステージ３１と一体的になって回転することを繰り返すことで、ライン光源が周方向で所定角度間隔に複数配置されている場合と同様のデータを取得できる。
【００９０】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１，１０においては、読取手段２が上面読取部２１、下面読取部２２及び側面読取部２３を備える場合を説明したが、斯かる場合に限られない。例えば、上面読取部２１、下面読取部２２及び側面読取部２３のうち、一つ又は二つの読取部を備える場合でもよい。
【００９１】
また、一つの読取部が移動することにより、被写体Ｘを上方からも、下方からも、そして側方からも読み取ることができる場合でもよく、さらには、側面読取部２３と対向する位置に、被写体Ｘの反対側の側面を読み取るためのもう一つの側面読取部を備える場合でもよい。但し、第２の実施形態に係るスキャナ装置１０においては、読取手段が被写体Ｘの側面を読み取り可能に構成されている必要がある。
【００９２】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１，１０においては、ワークテーブル３（ステージ３１）が水平方向に移動することにより、被写体Ｘを読み取る場合を説明したが、斯かる場合に限られない。例えば、読取手段が移動する場合でもよく、読取手段及びワークテーブルが両方とも移動する場合でもよい。
【００９３】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１，１０においては、第１の位置調整手段２１５により、上面読取部２１がステージ３１に対して接離し、第２の位置調整手段２２５により、下面読取部２２がステージ３１に対して接離し、第３の位置調整手段２３５により、側面読取部２３がステージ３１に対して接離する場合を説明したが、斯かる場合に限られない。例えば、各読取部の光学系が複数のレンズからなる焦点自動調整機能（オートフォーカス機能）を備え、各読取部が被写体Ｘとの離間距離に応じてフレキシブルに対応できる場合でもよい。
【００９４】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１，１０においては、各受光素子２１３，２２３，２３３がＣＣＤラインセンサである場合を説明したが、斯かる場合に限られず、例えば、ＣＭＯＳである場合でもよく、ＣＣＤエリアセンサである場合でもよい。そして、ＣＣＤエリアセンサの場合には、読み取ったデータのうち、所定のライン状の部位のデータを選択すればよい。
【００９５】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１，１０においては、第１の各ライン光照射部４１，４２，４３が各読取部２１，２２，２３に対して変位方向の一方側に配置される場合を説明したが、斯かる場合に限られず、第１の各ライン光照射部４１，４２，４３が各読取部２１，２２，２３に対して変位方向の両側に配置される場合、即ち、変位方向で各読取部２１，２２，２３を挟むように一対配置される場合でもよい。
【００９６】
即ち、第１の各ライン光照射部４１，４２，４３が各読取部２１，２２，２３に対して変位方向の一方側に配置される場合であれば、被写体Ｘの凹凸形状により、画像補正データＹ１のライン光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３（Ｌ３１）が断続する場合もあり得るが、斯かる構成によれば、被写体Ｘの立体的な形状に関わらず、ライン光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３（Ｌ３１）が連続する画像補正データＹ１を取得できる。
【００９７】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１，１０においては、側面読取部２３の読取中心位置を被写体Ｘの上縁に設定する場合を説明したが、斯かる場合に限られない。要するに、各読取部２１，２２，２３の読取中心位置は、自由に設定できる。
【００９８】
また、本発明に係るスキャナ装置は、例えば転がり易い被写体を、針金や樹脂で形成された支持具で支持された状態で読み取る場合でもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１…スキャナ装置、２…読取手段、４…（第１の）ライン光照射手段、７…（第２の）ライン光照射手段、３１…ステージ、６３６…（第１の）補正手段、６３７…（第２の）補正手段、Ｘ…被写体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体的な形状の被写体を読み取るスキャナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、立体的な形状の被写体を読み取るスキャナ装置として、長尺なラインセンサ（例えばラインＣＣＤセンサ）を、長手方向と直交する方向に移動することで、被写体の所定方向全体を読み取るスキャナ装置が知られている。斯かるスキャナ装置によれば、例えば、上下方向に沿って配置されるラインセンサが横方向に移動することで、被写体の側面を読み取った被写体のデータ（画像）は、読取中心位置から上方側及び下方側へいくに伴って、歪んだものとなる。
【０００３】
そこで、読み取った被写体のデータの歪みを補正するスキャナ装置として、被写体の実際の寸法等に基づき、読み取った被写体のデータを補正するスキャナ装置が知られている（例えば、特許文献１）。斯かるスキャナ装置によれば、事前に被写体の実際の寸法を測定しておくことで、読み取った被写体のデータの歪みを補正できるため、正確な寸法で表された被写体のデータを取得できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０４６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、換言すれば、特許文献１に係るスキャナ装置においては、事前に被写体の寸法を測定しておかなければ、読み取った被写体のデータの歪みを補正することはできない。したがって、被写体の寸法を測定するのが難しい場合には、読み取った被写体のデータを補正することができない。
【０００６】
よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、被写体の実際の寸法を測定することなく、正確な寸法で表された被写体のデータを取得できるスキャナ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るスキャナ装置は、被写体に向けて光を放射し且つ被写体で反射した光を読み取る読取手段と、被写体を載置されるステージとを備え、読取手段及びステージは、所定方向で相対的に変位可能に構成されるスキャナ装置において、読取手段と一体的に構成され、前記所定方向に平行な複数のライン光が互いに平行となるように、被写体に向けて複数のライン光を照射する第１のライン光照射手段と、ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るスキャナ装置によれば、第１のライン光照射手段により、読取手段とステージとが相対的に変位する所定方向に平行な複数のライン光が、互いに平行となって被写体に向けて照射される。そして、一体的に構成される読取手段及び第１のライン光照射手段がステージと所定方向で相対的に変位することにより、ライン光を照射させた状態で被写体のデータを読み取ることができる。
【０００９】
また、ライン光の照射を停止させた状態で、読取手段及びライン光照射手段がステージと所定方向で相対的に変位することにより、ライン光の照射を停止させた状態で被写体のデータを読み取ることができる。その後、ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータ（例えば変形量や変形方向）に基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを、補正手段が補正することで、正確な寸法で表された被写体のデータを取得できる。
【００１０】
また、本発明に係るスキャナ装置においては、第１のライン光照射手段が照射するライン光と直交する方向に平行なライン光を被写体に向けて照射する第２のライン光照射手段をさらに備え、第２のライン光照射手段は、ステージと一体的になって、読取手段と所定方向で相対的に変位可能に構成されてもよい。
【００１１】
斯かる構成のスキャナ装置によれば、第２のライン光照射手段により、第１のライン光照射手段が照射するライン光と直交する方向に平行なライン光が、被写体に向けて照射される。そして、第２のライン光照射手段がステージと一体的になって読取手段と所定方向で相対変位することにより、第１及び第２のライン光照射手段がライン光を照射させた状態で被写体のデータを読み取ることができる。
【００１２】
これにより、第１のライン光照射手段のライン光のデータと、さらに、第２のライン光照射手段のライン光のデータ（例えば変形量や変形方向）とに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを、補正手段が補正する。したがって、さらに正確な寸法で表された被写体のデータを取得できる。
【００１３】
また、本発明に係るスキャナ装置は、被写体に向けて光を放射し且つ被写体の側方側で反射した光を読み取る読取手段と、被写体を載置されるステージとを備え、ステージは、上下方向を中心に回転可能に構成されるスキャナ装置において、読取手段と一体的に構成され、回転方向に平行な複数のライン光が互いに平行となるように、被写体に向けて複数のライン光を照射する第１のライン光照射手段と、ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るスキャナ装置によれば、読取手段と一体的に構成される第１のライン光照射手段により、ステージが回転する回転方向に平行な複数のライン光が、互いに平行となって被写体に向けて照射される。そして、ステージが上下方向を中心に回転することにより、読取手段がライン光を照射させた状態で被写体の側方のデータを読み取ることができる。
【００１５】
また、ライン光の照射を停止させた状態で、ステージが上下方向を中心に回転することにより、読取手段がライン光の照射を停止させた状態で被写体の側方のデータを読み取ることができる。その後、ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータ（例えば変形量や変形方向）に基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを、補正手段が補正することで、正確な寸法で表された被写体のデータを取得できる。
【００１６】
また、本発明に係るスキャナ装置においては、第１のライン光照射手段が照射するライン光と直交する方向に平行なライン光をステージの回転中心に向けて照射する第２のライン光照射手段をさらに備え、第２のライン光照射手段は、ステージと一体的になって回転可能に構成されてもよい。
【００１７】
斯かる構成のスキャナ装置によれば、第２のライン光照射手段により、第１のライン光照射手段が照射するライン光と直交する方向に平行で且つステージの回転中心に向けて照射されるライン光が、被写体に向けて照射される。そして、第２のライン光照射手段がステージと一体的になって回転することにより、第１及び第２のライン光照射手段がライン光を照射させた状態で被写体のデータを読み取ることができる。
【００１８】
これにより、第１のライン光照射手段のライン光のデータと、さらに、第２のライン光照射手段のライン光のデータ（例えば幅寸法）とに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを、補正手段が補正する。したがって、さらに正確な寸法で表された被写体のデータを取得できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上の如く、本発明に係るスキャナ装置によれば、被写体の実際の寸法を測定することなく、正確な寸法で表された被写体のデータを取得できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るスキャナ装置の全体斜視図を示す。
【図２】同実施形態に係るスキャナ装置の要部斜視図を示す。
【図３】同実施形態に係るスキャナ装置の光学系を説明する要部図であって、側面図を示す。
【図４】同実施形態に係るスキャナ装置の光学系を説明する要部図であって、平面図を示す。
【図５】同実施形態に係るスキャナ装置におけるステージの全体図であって、斜視図を示す。
【図６】同実施形態に係るスキャナ装置におけるステージの全体図であって、傾斜した状態の内視斜視図を示す。
【図７】同実施形態に係るスキャナ装置におけるライン光照射手段の全体図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図を示す。
【図８】同実施形態に係るスキャナ装置のシステム概要図を示す。
【図９】同実施形態に係るスキャナ装置のデータ処理方法を説明する図であって、（ａ）は被写体の側面図、（ｂ）は被写体の側面を読み取った補正情報データ、（ｃ）は補正後の被写体データを示す。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るスキャナ装置におけるライン光照射手段の全体斜視図を示す。
【図１１】同実施形態に係るスキャナ装置のシステム概要図を示す。
【図１２】同実施形態に係るスキャナ装置のデータ処理方法を説明する図であって、（ａ）は被写体の側面図、（ｂ）は被写体の側面を読み取った補正情報データ、（ｃ）は補正後の被写体データを示す。
【図１３】同実施形態に係るスキャナ装置の他のデータ処理方法を説明する図であって、（ａ）は被写体の側面図、（ｂ）は被写体の側面を読み取った補正情報データを示す。
【図１４】同データ処理方法を説明する図であって、（ａ）は一次補正後の被写体データ、（ｂ）は二次補正後の被写体データを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るスキャナ装置における第１の実施形態について、図１〜図９を参酌して説明する。
【００２２】
図１〜図８に示すように、本実施形態に係るスキャナ装置１は、被写体Ｘに向けて光を放射し且つ被写体Ｘで反射した光を読み取る読取手段２と、被写体Ｘを載置されて読取手段２と所定の水平方向（図１〜図４におけるＡ矢印方向であって、以下「変位方向」ともいう）で相対的に変位可能に構成されるステージ３１を有するワークテーブル３とを備える。
【００２３】
そして、スキャナ装置１は、被写体Ｘに向けてライン光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を照射するライン光照射手段４と、読取手段２及びワークテーブル３並びにライン光照射手段４を収容する装置本体５とを備える。さらに、スキャナ装置１は、取得した（読み取った）データを処理する処理手段６を備える。
【００２４】
読取手段２は、被写体Ｘの上面を上方側から読み取る上面読取部２１と、被写体Ｘの下面を下方側から読み取る下面読取部２２と、被写体Ｘの側面を側方側から読み取る側面読取部２３とを備える。また、読取手段２は、各読取部２１，２２，２３で読み取るデータの背景（被写体Ｘ以外の部分）を単色（例えば青色や緑色）にさせる補助光部（上面補助光部、下面補助光部及び側面補助光部）２４，２５，２６をそれぞれ備える。
【００２５】
上面読取部２１は、被写体Ｘに向けて光を放射する一対の光源（上面光源）２１１，２１１と、被写体Ｘで反射した光を集光する光学系（上面光学系）２１２と、集光した光を受光する受光素子（上面受光素子）２１３とを備える。また、上面読取部２１は、各上面光源２１１、上面光学系２１２及び上面受光素子２１３を固定する読取部本体（上面読取部本体）２１４を備える。
【００２６】
そして、上面読取部２１は、ステージ３１（被写体Ｘ）に対して接離可能とすべく、上面読取部本体２１４を上下方向（図２のＢ矢印方向）に移動させて位置を調整させる第１の位置調整手段２１５を備える。さらに、上面読取部２１は、受光系の光軸ＡＸ１２が上下方向（鉛直方向）に対して傾斜して交差可能とすべく、水平方向を中心に（図２のＣ矢印方向に）回動させる回動手段（マルチアングル機構）２１６を備える。
【００２７】
各上面光源２１１は、長尺な円筒状に形成され、長手方向が水平方向に沿って且つ変位方向と直交する方向に沿って配置される。そして、一対の上面光源２１１，２１１は、径方向（幅方向）に離間して並設される。具体的には、一対の上面光源２１１，２１１は、投光系の各光軸ＡＸ１１が受光系の光軸ＡＸ１２で線対称となるように配置される。また、一対の上面光源２１１，２１１は、個別に、点灯（光を放射する）状態と消灯（光を放射しない）状態とに切り替え可能に構成される。
【００２８】
上面光学系２１２は、本実施形態において、長尺に形成され、長手方向が水平方向に沿って且つ変位方向と直交する方向に沿って配置されるレンズ２１２としている。そして、レンズ２１２は、長手方向が各上面光源２１１の長手方向と平行となるように配置される。また、レンズ２１２は、水平方向において、一対の上面光源２１１，２１１の間に配置される。
【００２９】
上面受光素子２１３は、本実施形態において、長尺に形成され、長手方向が水平方向に沿って且つ変位方向と直交する方向に沿って配置されるＣＣＤラインセンサ２１３としている。そして、ＣＣＤラインセンサ２１３は、長手方向が各上面光源２１１及びレンズ２１２の長手方向と平行となるように配置される。
【００３０】
なお、図３において、各二点鎖線ＡＸ１１は、上面読取部２１の投光系（被写体Ｘで反射するまでの範囲）の光軸であり、二点鎖線ＡＸ１２は、上面読取部２１の受光系（被写体Ｘで反射した以降からの範囲）の光軸である。
【００３１】
下面読取部２２は、上面読取部２１と略同様に、長尺な円筒状に形成され且つ並設される一対の光源（下面光源）２２１，２２１と、長尺なレンズからなる光学系（下面光学系）２２２と、長尺なＣＣＤラインセンサからなる受光素子（下面受光素子）２２３とを備える。そして、各下面光源２２１、レンズ２２２及びＣＣＤラインセンサ２２３は、それぞれの長手方向が水平方向に沿って且つ変位方向と直交する方向に沿うように配置されると共に、それぞれの長手方向が互いに平行となるように配置される。
【００３２】
また、下面読取部２２は、各下面光源２２１、下面光学系２２２及び下面受光素子２２３を固定する読取部本体（下面読取部本体）２２４を備える。そして、下面読取部２２は、ステージ３１（被写体Ｘ）に対して接離可能とすべく、下面読取部本体２２４を上下方向（図２のＤ矢印方向）に移動させて位置を調整する第２の位置調整手段（図示していない）２２５を備える。
【００３３】
なお、図３において、各二点鎖線ＡＸ２１は、下面読取部２２の投光系の光軸であり、二点鎖線ＡＸ２２は、下面読取部２２の受光系の光軸である。そして、下面読取部２２は、受光系の光軸ＡＸ２２が上下方向（鉛直方向）に沿うように設定され、投光系の各光軸ＡＸ２１が受光系の光軸ＡＸ２２で線対称となるように設定されている。
【００３４】
側面読取部２３は、上面読取部２１や下面読取部２２と略同様に、長尺な円筒状に形成され且つ並設される一対の光源（側面光源）２３１，２３１と、長尺なレンズからなる光学系（側面光学系）２３２と、長尺なＣＣＤラインセンサからなる受光素子（側面受光素子）２３３とを備える。そして、各側面光源２３１、レンズ２３２及びＣＣＤラインセンサ２３３は、それぞれの長手方向が上下方向（鉛直方向）に沿って且つ変位方向と直交する方向に沿うように配置されると共に、それぞれの長手方向が互いに平行となるように配置される。
【００３５】
また、側面読取部２３は、各側面光源２３１、側面光学系２３２及び側面受光素子２３３を固定する読取部本体（側面読取部本体）２３４を備える。そして、側面読取部２３は、ステージ３１（被写体Ｘ）に対して接離可能にすべく、側面読取部本体２３４を水平方向（図２のＥ矢印方向）に移動させて位置を調整する第３の位置調整手段２３５と、読取中心位置を変更可能にすべく、側面読取部本体２３４を上下方向（図２のＦ矢印方向）に移動させて位置を調整する第４の位置調整手段２３６とを備える。
【００３６】
なお、図４において、各二点鎖線ＡＸ３１は、側面読取部２３の投光系の光軸であり、二点鎖線ＡＸ３２は、側面読取部２３の受光系の光軸である。そして、側面読取部２３は、投光系の各光軸ＡＸ３１が受光系の光軸ＡＸ３２で線対称となるように設定されている。
【００３７】
各補助光部２４，２５，２６は、長尺な円筒状に形成される補助光源２４１，２５１，２６１と、各補助光源２４１，２５１，２６１が照射する光を散光する散光板（例えば青色のアクリル薄板）２４２，２５２，２６２とを備える。そして、各補助光部２４，２５，２６は、散光板２４２，２５２，２６２を透過した光の一部が各読取部２１，２２，２３で受光されるべく、ステージ３１を介在して、各読取部２１，２２，２３と対向するように配置される。
【００３８】
ワークテーブル３は、ステージ３１の外方に配置され、上下方向（鉛直方向）を中心に回転する回転部３２と、ステージ３１及び回転部３２が上下方向を中心に回転するための回転手段３３とを備える。また、ワークテーブル３は、読取手段２に対して水平方向で相対的に変位すべく、変位方向に移動するための移動手段３４を備える。
【００３９】
ステージ３１は、中央部に、被写体Ｘが載置される載置部３１１と、載置部３１１と回転部３２との間に配置され、載置部３１１と回転部３２とを接続する接続部３１２とを備える。また、ステージ３１は、載置部３１１が接続部３１２に枢着されると共に、載置部３１１が接続部３１２に対して傾斜する角度を調整する第１の角度調整手段３１３を備える。
【００４０】
そして、ステージ３１は、接続部３１２が回転部３２に枢着されると共に、接続部３１２が回転部３２に対して傾斜する角度を調整する第２の角度調整手段３１４を備える。これにより、ステージ３１は、回転部３２と接続されているため、上下方向（鉛直方向）を中心に回転できると共に、回転部３２に対して傾斜することができるため、上面が水平方向に対して傾斜することができる。
【００４１】
載置部３１１は、円形状で且つ板状に形成される。そして、載置部３１１は、下面読取部２２が被写体Ｘを下方側から読み取り可能にすべく、透光可能に構成される。さらに、載置部３１１は、水平方向に沿って配置される第１の回動軸３１１ａを外周部に備え、第１の回動軸３１１ａで接続部３１２に枢着されるため、下面読取部２２との間には、被写体Ｘを読み取る際に障害となるものが存在しない。
【００４２】
接続部３１２は、円環形状で且つ板状に形成され、載置部３１１を内部に配置する。そして、接続部３１２は、載置部３１１の第１の回動軸３１１ａを受ける第１の軸受部３１２ａを内周部に備える。また、接続部３１２は、水平方向に沿って配置される第２の回動軸３１２ｂを外周部に備え、第２の回動軸３１２ｂで回転部３２に枢着される。なお、接続部３１２の第２の回動軸３１２ｂは、載置部３１１の第１の回動軸３１１ａと直交するように配置される。
【００４３】
回転部３２は、円環形状で且つ板状に形成され、ステージ３１を内部に配置する。そして、回転部３２は、接続部３１２の第２の回動軸３１２ｂを受ける第２の軸受部３２１を内周部に備える。また、回転部３２は、回転手段３３の支持部材３３１，…にスライド自在に支持されて且つ回転手段３３の駆動源３３２から駆動を受けることで、上下方向（鉛直方向）を中心に回転する。
【００４４】
ライン光照射手段４は、上面読取部２１と一体的に構成され、被写体Ｘの上面に向けてライン光Ｌ１を照射する上面ライン光照射部４１と、下面読取部２２と一体的に構成され、被写体Ｘの下面に向けてライン光Ｌ２を照射する下面ライン光照射部４２とを備える。さらに、ライン光照射手段４は、側面読取部２３と一体的に構成され、被写体Ｘの側面に向けてライン光Ｌ３を照射する側面ライン光照射部４３を備える。
【００４５】
また、各ライン光照射部４１（４２，４３）は、ライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３）を照射する複数のライン光源４１１（４２１，４３１），…と、各ライン光源４１１（４２１，４３１）を長手方向で等間隔となるように保持する長尺な保持体４１２（４２２，４３２）とを備える。そして、各ライン光照射部４１（４２，４３）は、各ライン光源４１１（４２１，４３１）から照射される複数のライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…が互いに平行となるように、被写体Ｘに向けてライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…を照射する。
【００４６】
そして、上面ライン光照射部４１及び下面ライン光照射部４２は、変位方向に平行なライン光Ｌ１（Ｌ２），…をそれぞれ被写体Ｘに向けて照射する。また、側面ライン光照射部４３は、変位方向に平行で且つステージ３１の回転方向に平行なライン光Ｌ３，…を被写体Ｘに向けて照射する。
【００４７】
なお、各ライン光照射部４１（４２，４３）に、スポット光源ではなく、ライン光源４１１（４２１，４３１）を採用することで、被写体Ｘのさまざまな立体的な形状に関わらず、被写体Ｘで反射したライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３）の一部が各読取部２１（２２，２３）で受光され得る。
【００４８】
具体的には、スポット光源においては、各読取部２１（２２，２３）が被写体Ｘの表面を読み取る位置（以下、「読取位置」という）Ｘｐと、スポット光源が被写体Ｘの表面を照射する位置（スポット）とが、一致させる必要があるのに対して、ライン光源４１１（４２１，４３１）においては、各読取部２１（２２，２３）の読取位置Ｘｐが、ライン光源４１１（４２１，４３１）が被写体Ｘの表面を照射する範囲（ライン）に、含まれていればよい。したがって、被写体Ｘの立体的な形状に対応して、ライン光源４１１，４２１，４３１の位置を調整（被写体Ｘとの離間距離を調整）する必要がない。
【００４９】
処理手段６は、所望の処理を行うために操作されるキーボードやマウス等からなる入力手段６１と、データを他の装置に向けて外部に出力するための外部出力端子や、データを表示するモニタ等からなる出力手段６２とを備える。また、処理手段６は、装置を制御し且つデータを記憶・補正・演算する制御手段６３を備える。
【００５０】
制御手段６３は、移動手段３４を制御することで、ワークテーブル３を移動させる移動制御手段６３１と、回転手段３３を制御することで、ステージ３１及び回転部３２を回転させる回転制御手段６３２とを備える。また、制御手段６３は、読取手段２（各読取部２１，２２，２３）を制御する読取制御手段６３３を備える。
【００５１】
そして、制御手段６３は、ライン光照射手段４（各ライン光照射部４１，４２，４３）を制御するライン光制御手段６３４を備える。さらに、制御手段６３は、各読取部２１，２２，２３が読み取ったデータを記憶する記憶手段６３５と、取得したデータを補正（演算）する補正手段６３６とを備える。
【００５２】
そして、補正手段６３６は、ライン光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を照射させた状態で読み取ったデータ（以下、「補正情報データ」という）Ｙ１におけるライン光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のデータに基づき、ライン光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の照射を停止させた状態で読み取った被写体Ｘのデータ（以下、「被写体データ」という）Ｙ２を補正する。
【００５３】
本実施形態に係るスキャナ装置１の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係るスキャナ装置１のデータ処理方法について、図９を参酌して、説明する。具体的には、図９（ａ）に示すように、凸部Ｘ１と凹部Ｘ２とが存在する被写体（御椀）Ｘの側面を読み取る場合について、説明する。
【００５４】
まず、側面読取部２３の読取中心位置を、被写体Ｘの上縁の位置に合わせる。そして、読取制御手段６３３により、各側面光源２３１を消灯させると共に、ライン光制御手段６３４により、各側面ライン光源４３１を点灯させる。その後、移動制御手段６３１により、ワークテーブル３を水平方向に移動させる。これにより、図９（ｂ）に示すように、被写体Ｘの立体情報がライン光Ｌ３の変形として表れた補正情報データＹ１を取得でき、記憶手段６３５に記憶させる。
【００５５】
例えば、本実施形態に係る被写体Ｘは、変位方向の両側に向かって側面読取部２３との離間距離が次第に大きくなる形状であるため、読取中心位置においては、ライン光Ｌ３が直線として表れ、読取中心位置よりも下方においては、ライン光Ｌ３が下方向に凸な曲線として表れる。また、凸部Ｘ１や凹部Ｘ２においては、ライン光Ｌ３が局所的に変形した曲線として表れる。
【００５６】
なお、本実施形態においては、側面読取部２３の読取中心位置を、被写体Ｘの上縁の位置に合わせた場合を説明しているが、読取中心位置を被写体Ｘの高さの中心等に設定した場合、読取中心位置よりも上方においては、ライン光Ｌ３が上方に凸な曲線として表れることになる。
【００５７】
次に、読取制御手段６３３により、各側面光源２３１を点灯させると共に、ライン光制御手段６３４により、各側面ライン光源４３１を消灯させる。その後、移動制御手段６３１により、ワークテーブル３を水平方向に移動させる。これにより、被写体データＹ２を取得でき、記憶手段６３５に記憶させる。
【００５８】
そして、補正手段６３６により、ライン光Ｌ３を照射させた状態で読み取った補正情報データＹ１におけるライン光Ｌ３のデータ（変形量や変形方向）に基づき、ライン光Ｌ３の照射を停止させた状態で読み取った被写体データＹ２を補正する。具体的には、図９（ｃ）に示すように、補正情報データＹ１と被写体データＹ２との関係から、補正情報データＹ１のライン光Ｌ３が所定形状に補正されるように、より具体的には、補正情報データＹ１のライン光Ｌ３が直線に補正され且つ各ライン光Ｌ３間の間隔が等間隔に補正されるように、被写体データＹ２を補正する。
【００５９】
そして、補正された被写体データＹ２を画像化して出力手段６２に出力する。同様の方法により、上面読取部２１で読み取った被写体データＹ２や、下面読取部２２で読み取った被写体データＹ２も、各読取部２１，２２で読み取った補正情報データＹ２におけるライン光Ｌ１，Ｌ２のデータに基づき、補正することができる。
【００６０】
以上より、本実施形態に係るスキャナ装置１によれば、ライン光照射手段４（各ライン光照射部４１，４２，４３）により、ステージ３１が読取手段２（各読取部２１，２２，２３）と相対的に変位する変位方向に平行な複数のライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…が、互いに平行となって被写体Ｘに向けて照射される。
【００６１】
そして、一体的に構成される読取手段２（各読取部２１，２２，２３）及びライン光照射手段４（各ライン光照射部４１，４２，４３）が、ステージ３１と変位方向で相対的に変位することにより、ライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…を照射させた補正情報データＹ１を読み取ることができる。
【００６２】
さらに、ライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…の照射を停止させた状態で、読取手段２（各読取部２１，２２，２３）及びライン光照射手段４（各ライン光照射部４１，４２，４３）がステージ３１と変位方向で相対的に変位することにより、ライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…の照射を停止させた被写体データＹ２を読み取ることができる。
【００６３】
その後、ライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３）を照射させた状態で読み取った補正情報データＹ１におけるライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３）のデータの変形量や変形方向に基づき、ライン光Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３），…の照射を停止させた状態で読み取った被写体データＹ２を、補正手段６３６が補正することで、正確な寸法で表された被写体データＹ２を取得できる。
【００６４】
次に、本発明に係るスキャナ装置における第２の実施形態について、図１０〜図１４を参酌して説明する。なお、図１０〜図１４において、図１〜図９の符号と同一の符号を付した部分は、第１実施形態と同一の構成又は要素を表す。
【００６５】
図１０及び図１１に示すように、本実施形態に係るスキャナ装置１０は、第１実施形態に係るスキャナ装置１と比較して、変位方向に平行なライン光Ｌ３，…（以下、「第１のライン光Ｌ３１」という）を被写体Ｘに向けて照射するライン光照射手段（以下、「第１のライン光照射手段」という）４とは別に、第１のライン光照射手段４が照射する第１のライン光Ｌ３１，…と直交する方向に平行な第２のライン光Ｌ３２，…を被写体Ｘに向けて照射する第２のライン光照射手段７をさらに備える点で異なる。
【００６６】
また、本実施形態に係るスキャナ装置１０は、第１実施形態に係るスキャナ装置１と比較して、ステージ３１を変位方向に移動させて読取手段２（各読取部２１，２２，２３）で読み取ったデータを補正する補正手段（以下、「第１の補正手段」という）６３６とは別に、ステージ３１を回転させて読取手段２（側面読取部２３）で読み取ったデータを補正する第２の補正手段６３７を制御手段６３０（処理手段６０）に備える点でも異なる。なお、本実施形態に係るスキャナ装置１０は、それ以外の構成については、第１実施形態に係るスキャナ装置１と略同一の構成である。
【００６７】
第２のライン光照射手段７は、被写体Ｘの側面に向けて第２のライン光Ｌ３２，…を照射する第２の側面ライン光照射部７１を備える。そして、第２の側面ライン光照射部７１は、第２のライン光Ｌ３２を照射する複数のライン光源７１１，…と、各ライン光源７１１を周方向で等間隔となるように保持する円環形状の保持体７１２とを備える。
【００６８】
これにより、第２の側面ライン光照射部７１は、ステージ３１（被写体Ｘ）の回転中心に向けて第２のライン光Ｌ３２，…を照射すると共に、ステージ３１の回転中心周りにおいて等角度間隔で被写体Ｘに向けて第２のライン光Ｌ３２，…を照射する。また、第２の側面ライン光照射部７１は、ワークテーブル３の回転部３２に固定され、ステージ３１及び回転部３２並びに読取手段２と一体的になって変位方向に移動可能に構成されると共に、ステージ３１及び回転部３２と一体的になって上下方向を中心に回転可能に構成される。
【００６９】
本実施形態に係るスキャナ装置１０の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係るスキャナ装置１０における、第１のデータ処理方法について図１２を参酌し、また、第２のデータ処理方法について図１３及び図１４を参酌して、説明する。
【００７０】
まず、第１の補正手段６３６を用いた第１のデータ処理方法について説明する。斯かるデータ処理方法においては、側面読取部２３の読取中心位置を、被写体Ｘの上縁の位置に合わせた後、読取制御手段６３３により、各側面光源２３１を消灯させると共に、ライン光制御手段６３４により、各第１の側面ライン光源４３１及び各第２の側面ライン光源７１１を点灯させる。
【００７１】
その後、移動制御手段６３１により、ワークテーブル３を水平方向に移動させる。これにより、図１２（ｂ）に示すように、被写体Ｘの立体情報がライン光Ｌ３１，Ｌ３２の変形として表れたデータ（以下「補正情報データ」という）Ｙ１を取得でき、記憶手段６３５に記憶させる。
【００７２】
第１のライン光Ｌ３１においては、被写体Ｘの形状が第１実施形態で説明したような線として表れる。また、第２のライン光Ｌ３２においては、被写体Ｘの形状に沿った曲線として表れると共に、凸部Ｘ１や凹部Ｘ２が局所的に変形した曲線として表れる。
【００７３】
次に、読取制御手段６３３により、各側面光源２３１を点灯させると共に、ライン光制御手段６３４により、各第１の側面ライン光源４３１及び各第２の側面ライン光源７１１を消灯させる。その後、移動制御手段６３１により、ワークテーブル３を水平方向に移動させる。これにより、被写体データＹ２を取得でき、記憶手段６３５に記憶させる。
【００７４】
そして、第１の補正手段６３６により、補正情報データＹ１におけるライン光Ｌ３１，Ｌ３２のデータの変形量や変形方向に基づき、被写体データＹ２を補正する。具体的には、図１２（ｃ）に示すように、補正情報データＹ１と被写体データＹ２との関係から、補正情報データＹ１の第１のライン光Ｌ３１が直線及び等間隔となるように補正され、補正情報データＹ１の第２のライン光Ｌ３２の凹凸形状が画角に影響されない形状に補正されるように、被写体データＹ２を補正する。
【００７５】
そして、補正された被写体データＹ２を画像化して出力手段６２に出力する。同様の方法により、上面読取部２１で読み取った被写体データＹ２や、下面読取部２２で読み取った被写体データＹ２も、各読取部２１，２２で読み取った補正情報データＹ２における第１及び第２のライン光のデータに基づき、補正することができる。
【００７６】
次に、第２の補正手段６３７を用いた第２のデータ処理方法について説明する。斯かるデータ処理方法においても、側面読取部２３の読取中心位置を、被写体Ｘの上縁の位置に合わせた後、読取制御手段６３３により、各側面光源２３１を消灯させると共に、ライン光制御手段６３４により、各第１の側面ライン光源４３１及び各第２の側面ライン光源７１１を点灯させる。
【００７７】
その後、回転制御手段６３２により、上下方向を中心にステージ３１を回転させる。これにより、図１３（ｂ）に示すように、被写体Ｘの立体情報がライン光Ｌ３１，Ｌ３２の変形として表れた補正情報データＹ１を取得でき、記憶手段６３５に記憶させる。なお、図１３（ｂ）においては、補正情報データＹ１の一部を図示している。
【００７８】
例えば、第１のライン光Ｌ３１においては、被写体Ｘの形状が線間距離として表れると共に、凸部Ｘ１や凹部Ｘ２が曲線として表れる。また、第２のライン光Ｌ３２においては、被写体Ｘの形状が線の太さ（幅）として表れる。
【００７９】
次に、読取制御手段６３３により、各側面光源２３１を点灯させると共に、ライン光制御手段６３４により、各第１の側面ライン光源４３１及び各第２の側面ライン光源７１１を消灯させる。その後、回転制御手段６３２により、上下方向を中心にステージ３１を回転させる。これにより、被写体データＹ２を取得でき、記憶手段６３５に記憶させる。
【００８０】
そして、第２の補正手段６３７により、補正情報データＹ１における第１のライン光Ｌ３１のデータに基づき、被写体データＹ２を補正（一次補正）する。具体的には、図１４（ａ）に示すように、補正情報データＹ１と被写体データＹ２との関係から、補正情報データＹ１の第１のライン光Ｌ３１が直線に補正されるように、被写体データＹ２を補正する。なお、図１４（ａ）においては、被写体データＹ２の一部を図示している。
【００８１】
さらに、第２の補正手段６３７により、補正情報データＹ１における第２のライン光Ｌ３２のデータに基づき、被写体データＹ２を補正（二次補正）する。具体的には、図１４（ｂ）に示すように、補正情報データＹ１と被写体データＹ２との関係から、補正情報データＹ１の第２のライン光Ｌ３２の幅が一定に補正されるように、被写体データＹ２を補正する。なお、一次補正と二次補正との順番が反対に行われてもよい。そして、補正された被写体データＹ２を画像化して出力手段６２に出力する。
【００８２】
以上より、本実施形態係るスキャナ装置１０によれば、第２のライン光照射手段７により、第１のライン光照射手段４が照射する第１のライン光Ｌ３１と直交する方向に平行なライン光Ｌ３２が、被写体Ｘに向けて照射される。そして、第２のライン光照射手段７がステージ３１と一体的になって読取手段２と変位方向で相対変位することにより、被写体Ｘの立体情報が第２のライン光Ｌ３２のデータとして表れた補正情報データＹ１を取得できる。これにより、さらに正確な寸法で表された被写体データＹ２を取得できる。
【００８３】
また、本実施形態に係るスキャナ装置１０によれば、読取手段２と一体的に構成される第１のライン光照射手段４により、ステージ３１が回転する回転方向に平行な複数のライン光Ｌ３１，…が、互いに平行となって被写体Ｘに向けて照射される。そして、ステージ３１が上下方向を中心に回転することにより、読取手段２がライン光Ｌ３１を照射させた状態で被写体Ｘの側方のデータを読み取ることができる。
【００８４】
さらに、ライン光Ｌ３１，…の照射を停止させた状態で、ステージ３１が上下方向を中心に回転することにより、読取手段２がライン光Ｌ３１の照射を停止させた状態で被写体Ｘの側方のデータを読み取ることができる。その後、補正情報データＹ１におけるライン光Ｌ３１のデータに基づき、被写体データＹ２を第２の補正手段６３７が補正することで、正確な寸法で表された被写体Ｘのデータを取得できる。
【００８５】
また、本実施形態に係るスキャナ装置１０によれば、第２のライン光照射手段７により、第１のライン光Ｌ３１と直交する方向に平行で且つステージ３１の回転中心に向けて照射されるライン光Ｌ３２が、被写体Ｘに向けて照射される。そして、第２のライン光照射手段７がステージ３１と一体的になって回転することにより、被写体Ｘの立体情報が第２のライン光照射手段７のライン光Ｌ３２のデータとして表れた補正情報データＹ１を取得できる。これにより、さらに正確な寸法で表された被写体データＹ２を取得できる。
【００８６】
なお、本発明に係るスキャナ装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよく（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく）、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
【００８７】
例えば、上記第２実施形態に係るスキャナ装置１０においては、第２のライン光照射手段７が第２の側面ライン光照射部７１を備える場合を説明したが、斯かる場合に限られない。具体的には、第２のライン光照射手段は、第２の上面ライン光照射部と、第２の下面ライン光照射部とをさらに備える場合でもよい。
【００８８】
そして、第２の上面（下面）ライン光照射部は、第１の上面（下面）ライン光照射手段４１（４２）が照射するライン光Ｌ１（Ｌ２）と直交する方向に平行で且つ互いに平行な複数のライン光を被写体Ｘに向けて照射するように構成される。具体的には、第２の上面（下面）ライン光照射部は、ライン光を照射する複数のライン光源と、各ライン光源を長手方向で等間隔となるように保持する長尺な保持体とを備え、ステージ３１と一体的になって、読取手段２と所定方向（変位方向）で相対的に変位可能に構成される。
【００８９】
また、上記第２実施形態に係るスキャナ装置１０においては、第２のライン光照射手段７が複数のライン光源７１１を備える場合を説明したが、斯かる場合に限られない。例えば、第２のライン光照射手段が一つのライン光源を備える場合でもよい。具体的には、ライン光源がステージ３１と一体的になって回転し、所定角度回転した後に、ライン光源のみが当該所定角度分を反対方向に（戻るように）回転し、さらにその後、ステージ３１と一体的になって回転することを繰り返すことで、ライン光源が周方向で所定角度間隔に複数配置されている場合と同様のデータを取得できる。
【００９０】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１，１０においては、読取手段２が上面読取部２１、下面読取部２２及び側面読取部２３を備える場合を説明したが、斯かる場合に限られない。例えば、上面読取部２１、下面読取部２２及び側面読取部２３のうち、一つ又は二つの読取部を備える場合でもよい。
【００９１】
また、一つの読取部が移動することにより、被写体Ｘを上方からも、下方からも、そして側方からも読み取ることができる場合でもよく、さらには、側面読取部２３と対向する位置に、被写体Ｘの反対側の側面を読み取るためのもう一つの側面読取部を備える場合でもよい。但し、第２の実施形態に係るスキャナ装置１０においては、読取手段が被写体Ｘの側面を読み取り可能に構成されている必要がある。
【００９２】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１，１０においては、ワークテーブル３（ステージ３１）が水平方向に移動することにより、被写体Ｘを読み取る場合を説明したが、斯かる場合に限られない。例えば、読取手段が移動する場合でもよく、読取手段及びワークテーブルが両方とも移動する場合でもよい。
【００９３】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１，１０においては、第１の位置調整手段２１５により、上面読取部２１がステージ３１に対して接離し、第２の位置調整手段２２５により、下面読取部２２がステージ３１に対して接離し、第３の位置調整手段２３５により、側面読取部２３がステージ３１に対して接離する場合を説明したが、斯かる場合に限られない。例えば、各読取部の光学系が複数のレンズからなる焦点自動調整機能（オートフォーカス機能）を備え、各読取部が被写体Ｘとの離間距離に応じてフレキシブルに対応できる場合でもよい。
【００９４】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１，１０においては、各受光素子２１３，２２３，２３３がＣＣＤラインセンサである場合を説明したが、斯かる場合に限られず、例えば、ＣＭＯＳである場合でもよく、ＣＣＤエリアセンサである場合でもよい。そして、ＣＣＤエリアセンサの場合には、読み取ったデータのうち、所定のライン状の部位のデータを選択すればよい。
【００９５】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１，１０においては、第１の各ライン光照射部４１，４２，４３が各読取部２１，２２，２３に対して変位方向の一方側に配置される場合を説明したが、斯かる場合に限られず、第１の各ライン光照射部４１，４２，４３が各読取部２１，２２，２３に対して変位方向の両側に配置される場合、即ち、変位方向で各読取部２１，２２，２３を挟むように一対配置される場合でもよい。
【００９６】
即ち、第１の各ライン光照射部４１，４２，４３が各読取部２１，２２，２３に対して変位方向の一方側に配置される場合であれば、被写体Ｘの凹凸形状により、画像補正データＹ１のライン光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３（Ｌ３１）が断続する場合もあり得るが、斯かる構成によれば、被写体Ｘの立体的な形状に関わらず、ライン光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３（Ｌ３１）が連続する画像補正データＹ１を取得できる。
【００９７】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１，１０においては、側面読取部２３の読取中心位置を被写体Ｘの上縁に設定する場合を説明したが、斯かる場合に限られない。要するに、各読取部２１，２２，２３の読取中心位置は、自由に設定できる。
【００９８】
また、本発明に係るスキャナ装置は、例えば転がり易い被写体を、針金や樹脂で形成された支持具で支持された状態で読み取る場合でもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１…スキャナ装置、２…読取手段、４…（第１の）ライン光照射手段、７…（第２の）ライン光照射手段、３１…ステージ、６３６…（第１の）補正手段、６３７…（第２の）補正手段、Ｘ…被写体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に向けて光を放射し且つ被写体で反射した光を読み取る読取手段と、被写体を載置されるステージとを備え、
読取手段及びステージは、所定方向で相対的に変位可能に構成されるスキャナ装置において、
読取手段と一体的に構成され、前記所定方向に平行な複数のライン光が互いに平行となるように、被写体に向けて複数のライン光を照射する第１のライン光照射手段と、
ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを補正する補正手段とを備えることを特徴とするスキャナ装置。
【請求項２】
第１のライン光照射手段が照射するライン光と直交する方向に平行なライン光を被写体に向けて照射する第２のライン光照射手段をさらに備え、
第２のライン光照射手段は、ステージと一体的になって、読取手段と所定方向で相対的に変位可能に構成される請求項１に記載のスキャナ装置。
【請求項３】
被写体に向けて光を放射し且つ被写体の側方側で反射した光を読み取る読取手段と、被写体を載置されるステージとを備え、
ステージは、上下方向を中心に回転可能に構成されるスキャナ装置において、
読取手段と一体的に構成され、回転方向に平行な複数のライン光が互いに平行となるように、被写体に向けて複数のライン光を照射する第１のライン光照射手段と、
ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを補正する補正手段とを備えることを特徴とするスキャナ装置。
【請求項４】
第１のライン光照射手段が照射するライン光と直交する方向に平行なライン光をステージの回転中心に向けて照射する第２のライン光照射手段をさらに備え、
第２のライン光照射手段は、ステージと一体的になって回転可能に構成される請求項３に記載のスキャナ装置。
【請求項１】
被写体に向けて光を放射し且つ被写体で反射した光を読み取る読取手段と、被写体を載置されるステージとを備え、
読取手段及びステージは、所定方向で相対的に変位可能に構成されるスキャナ装置において、
読取手段と一体的に構成され、前記所定方向に平行な複数のライン光が互いに平行となるように、被写体に向けて複数のライン光を照射する第１のライン光照射手段と、
ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを補正する補正手段とを備えることを特徴とするスキャナ装置。
【請求項２】
第１のライン光照射手段が照射するライン光と直交する方向に平行なライン光を被写体に向けて照射する第２のライン光照射手段をさらに備え、
第２のライン光照射手段は、ステージと一体的になって、読取手段と所定方向で相対的に変位可能に構成される請求項１に記載のスキャナ装置。
【請求項３】
被写体に向けて光を放射し且つ被写体の側方側で反射した光を読み取る読取手段と、被写体を載置されるステージとを備え、
ステージは、上下方向を中心に回転可能に構成されるスキャナ装置において、
読取手段と一体的に構成され、回転方向に平行な複数のライン光が互いに平行となるように、被写体に向けて複数のライン光を照射する第１のライン光照射手段と、
ライン光を照射させた状態で読み取ったデータにおけるライン光のデータに基づき、ライン光の照射を停止させた状態で読み取った被写体のデータを補正する補正手段とを備えることを特徴とするスキャナ装置。
【請求項４】
第１のライン光照射手段が照射するライン光と直交する方向に平行なライン光をステージの回転中心に向けて照射する第２のライン光照射手段をさらに備え、
第２のライン光照射手段は、ステージと一体的になって回転可能に構成される請求項３に記載のスキャナ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−２３３０５４（Ｐ２０１１−２３３０５４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０４７１６（Ｐ２０１０−１０４７１６）
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【出願人】（０００１１１２４７）ニューリー株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【出願人】（０００１１１２４７）ニューリー株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
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