(57)【要約】      （修正有）【課題】走査ミラーを用いた既存のスキャンカメラの有効フレーム率を上昇させる。【解決手段】複数のスペクトル波長１５０〜１５８のそれぞれを有する複数の光源１０２から光線１３６が放射される。光源１０２からの光線１３６は、走査ミラー１０４を用いて、視野全体にわたって、複数の角度のそれぞれで走査され、各スペクトル波長１５０〜１５８は対応の検出器１０６で受信される。受信光１１６に基づいて、検出器１０６が受信した画像走査線１４６を相互配置する。さらに、受信光１１６は、シグナルプロセッサモジュール１０８により画像走査線１４６に形成されて、画像１４４といった、格納される視野１１４の画像表現を構築するために相互配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多スペクトルスキャンカメラであって、
複数のスペクトル波長（１５０〜１５８）のそれぞれを含む複数の光源（１０２）と、
光源（１０２）からの複数の光線（１３６、２０８〜２１８）を、視野（１１４）全体にわたり、複数の走査角度（１２０〜１３０）のそれぞれで走査するようにそれぞれ動作可能な走査ミラー（１０４）と、
スペクトル波長（１５０〜１５８）の各々をそれぞれ受信するように動作可能な複数の検出器（１０６、１６０〜１６８）と
を備える多スペクトルスキャンカメラ。
【請求項２】
検出器（１０６、１６０〜１６８）の走査線（１４６）を交互配置するように動作可能なシグナルプロセッサモジュール（１０８）をさらに含む、請求項１に記載の多スペクトルスキャンカメラ。
【請求項３】
光線（１３６、２０８〜２１８）を分散させるように動作可能な分散要素（２０４）をさらに含む、請求項１又は２に記載の多スペクトルスキャンカメラ。
【請求項４】
分散要素（２０４）がプリズムである、請求項３に記載の多スペクトルスキャンカメラ。
【請求項５】
走査ミラー（１０４）が分散要素（２０４）である、請求項３に記載の多スペクトルスキャンカメラ。
【請求項６】
光源（１０２）からの光線（１３６、２０８〜２１８）が、複数の入射角度（１４８／２２０／４０２）のそれぞれで走査ミラー（１０４）に入射する、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の多スペクトルスキャンカメラ。
【請求項７】
多スペクトルスキャンカメラの提供方法であって、
複数のスペクトル波長（１５０〜１５８）のそれぞれを含む複数の光源（１０２）を提供することと、
光源（１０２）からの複数の光線（１３６、２０８〜２１８）を、視野（１１４）全体にわたり、複数の走査角度（１２０〜１３０）のそれぞれで走査するように動作可能な走査ミラー（１０４）を提供することと、
スペクトル波長（１５０〜１５８）の各々をそれぞれ受信するように動作可能な複数の検出器（１０６、１６０〜１６８）を提供することと
を含む方法。
【請求項８】
検出器（１０６、１６０〜１６８）で受信した受信光（１１６）に基づいて、スペクトル波長（１５０〜１５８）の各々の画像走査線（１４６）を形成するように動作可能なシグナルプロセッサモジュール（１０８）を提供することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
画像走査線（１４６）を相互配置することにより画像を構築するようにさらに動作可能なシグナルプロセッサモジュール（１０８）を提供することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
光線（１３６、２０８〜２１８）を分散させるように動作可能な分散要素（２０４）を提供することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
分散要素（２０４）がプリズムである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
走査ミラー（１０４）が分散要素（２０４）である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
光源（１０２）からの光線（１３６、２０８〜２１８）が、複数の入射角度（１４８／２２０／４０２）のそれぞれで走査ミラー（１０４）に入射する、請求項７に記載の方法。
【請求項１４】
光源（１０２）がそれぞれの光源角度（２２０）で配置される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
光源（１０２）が、光ファイバ（２０２）に連結されて、コリメート光（２０６）に形成される、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明の実施形態は、概してセンサに関する。具体的には、本発明の実施形態はスキャンカメラに関する。
【０００２】
スキャンカメラは、一般に、走査線を横切る画素を走査し、この走査線を漸進的に走査して画像を生成する。スキャンカメラは生産ライン及びバーコードを走査するために頻繁に使用される。
【発明の概要】
【０００３】
多スペクトルスキャンカメラ及び方法が提示される。複数のスペクトル波長を有する複数の光源からそれぞれ光線が放射される。光源からの光線は、走査ミラーを用いて、視野全体にわたって複数の角度のそれぞれで走査され、各スペクトル波長は対応の検出器で受信される。
【０００４】
このようにして、多スペクトルスキャンカメラは、多スペクトル光源（異なる波長のレーザ）及び対応のスペクトル選択的な検出器を用いることにより、既存のスキャンカメラの有効フレーム率を上昇させることができる。
【０００５】
一実施形態では、多スペクトルスキャンカメラは、複数の光源、一の走査ミラー、及び複数の検出器を備えている。光源はそれぞれのスペクトル波長を含み、走査ミラーは、光源それぞれからの光線を、視野全体にわたって複数の角度のそれぞれで走査する。検出器は各スペクトル波長をそれぞれ受信する。
【０００６】
別の実施形態では、多スペクトル走査方法は、それぞれのスペクトル波長を含む光源から光線を放射し、走査ミラーを用いて、光源からの光線を、視野全体にわたって各走査角度で走査する。方法は、さらに、各スペクトル波長を対応の検出器で受信する。
【０００７】
さらなる実施形態では、多スペクトルスキャンカメラを提供する方法は、それぞれのスペクトル波長を有する光源を提供し、光源からの光線を、視野全体にわたって各走査角度で走査するように動作可能な走査ミラーを提供する。方法は、さらに、各スペクトル波長をそれぞれ受信するように動作可能な検出器を提供する。
【０００８】
この発明の概要は、後述の詳細な説明においてさらに記載される概念の選択を簡単に紹介するものである。この発明の概要は、特許請求される主題の重要なフィーチャ又は基本となるフィーチャを特定することを意図したものでも、特許請求される主題の範囲を決定するために援用されることを意図したものでもない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態に対する理解は、添付図面と併せて後述の詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することにより深めることができる。添付図面全体を通して、同様の参照番号は類似の要素を指している。図面は、本発明の広さ、範囲、縮尺、又は実用性を限定することなく、本発明の理解を促すために提供されている。図面の縮尺は必ずしも正確でない。
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による例示的な多スペクトルスキャンカメラを示している。
【図２】本発明の一実施形態による例示的な多スペクトルスキャンカメラを示している。
【図３】本発明の一実施形態による例示的な多スペクトルスキャンカメラを示している。
【図４】本発明の一実施形態による例示的な多スペクトルスキャンカメラを示している。
【図５】本発明の一実施形態による多スペクトルスキャンプロセスを示す例示的フロー図である。
【図６】本発明の一実施形態による多スペクトルスキャンカメラの提供プロセスを示す例示的フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の詳細な説明は、例示的な性質を有し、本発明、又は本発明の実施形態の応用及び使用を限定することを意図していない。特定のデバイス、技術、及び用途の説明は、例として提供されているにすぎない。本明細書に記載された実施例に対する修正は、当業者には自明であり、ここに定義される一般的原理は、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、他の実施例及び用途にも適用可能である。本発明は、特許請求の範囲と合致するものと理解されるべきであり、本明細書に記載され示される実施例に限定されない。
【００１２】
本発明の実施形態は、本明細書において、機能的及び／又は論理的ブロック構成要素及び様々な処理ステップの観点から記載される。このようなブロック構成要素は、特定の機能を実行するように構成された任意の数のハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアコンポーネントによって実現される。説明を簡潔にするために、信号処理、カメラ、光センサ、電子回路、電子機器、及び本明細書に記載されるシステムの他の機能的側面（並びにシステムの個々の動作コンポーネント）に関する従来技術及びコンポーネントについては、本明細書では詳細に記載しない。加えて、当業者であれば、本発明の実施形態が、様々なハードウェア及びソフトウェアと併せて実施されること、並びに、本明細書に記載される実施形態が本発明の例示的実施形態にすぎないことを理解するであろう。
【００１３】
本明細書では、本発明の実施形態は、非限定的な一用途、すなわち、光学的カメラの観点から記載される。しかしながら、本発明の実施形態は、このような光学的カメラの用途に限定されず、本明細書に記載される技術は他の用途にも利用されうる。例えば、限定しないが、実施形態は、赤外線、紫外線、Ｘ線、又は他のスキャンカメラに適用可能である。
【００１４】
本明細書を読んだ当業者には明らかであるように、後述は、本発明の実施例及び実施形態であり、これらの実施例における動作に限定されない。他の実施形態が利用可能であり、本発明の例示的実施形態の範囲から逸脱することなく構造的変更を加えることができる。
【００１５】
スキャンカメラの走査速度は、通常、走査ミラーの従来技術により達成可能な速度に制限される。これにより一部のスキャンカメラシステムのフレーム率は、毎秒約５フレームに制限される。スキャンカメラシステムの要件は、通常、最適性能のために毎秒約３０フレームを必要とする。本発明の実施形態は、多スペクトル光源（例えば、異なる波長のレーザ）及び対応のスペクトル選択的な検出器を用いることにより、既存のスキャンカメラの有効フレーム率を上昇させることができる。これらの実施形態により、多数の区別可能な光線により照射エリアをほぼ同時に走査することが可能になる。走査ミラーは、通常スキャンカメラシステムの最も速度の遅い部分であり、各水平走査の間に多数の異なるレーザ光線をほぼ同時に走査する。波長選択的な検出器は、それぞれ単一の光線を検出し、検出した単一の光線の軌跡に関連付けられるデータを記録する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態による例示的な多スペクトルスキャンカメラシステム１００（システム１００）を示している。システム１００は、複数の光源１０２、走査ミラー１０４、複数の検出器１０６、及びシグナルプロセッサモジュール１０８を備えている。光源１０２からの光１１８は、走査ミラー１０４により視野１１４全体にわたって走査され、受信光１１６は、視野１１４から検出器１０６で受信される。光１１８は、視野１１４を画像化するために、視野１１４全体にわたって繰り返し走査される。
【００１７】
光源１０２には、例えば限定されないが、レーザ、フィルタ光、又は他のスペクトル選択的な光源が含まれる。光源１０２は、複数のスペクトル波長（スペクトル色）１５０、１５２、１５４、１５６、及び１５８のそれぞれを含む。スペクトル波長（スペクトル色）１５０〜１５８には、例えば限定されないが、可視光、赤外光、紫外光、Ｘ線、又は電磁エネルギー（光）のスペクトルが含まれる。スペクトル波長（スペクトル色）１５０〜１５８は、それぞれ、例えば限定しないが、波長の個別帯域、特定の波長、一組の波長、又は他の区別可能な波長を含みうる。本明細書では、スペクトル波長及びスペクトル色は、互換可能に使用される。各光源１０２は、視野１１４全体にわたって走査される複数の視野走査線１４２の各々を区別する光線１３６の形態で、それぞれの光のスペクトルを放射する。光１１８は、複数の入射角度１４８で走査ミラー１０４に入射する。
【００１８】
走査ミラー１０４は、光源１０２からの光１１８の光線１３６を、視野１１４全体にわたって、複数の走査角度１２０、１２２、１２４、１２６、及び１２８のそれぞれで走査する。図１では、走査角度１２０〜１２８は、走査ミラー１０４に垂直な中心線１３２に対して示されている。二次元及び三次元両方のスキャンカメラは、走査ミラー１０４の走査速度により速度に限界を有している。走査ミラー１０４は、各光源１０２（例えば、レーザ）からの光１１８の光線１３６を、視野１１４全体にわたってラスタ走査パターンで反射する。走査ミラー１０４は、各データフレーム（フィールド）について視野１１４全体を完全に走査する。例えば、光線１３６の第１の走査１３８は左から右へ、光線１３６の第２の走査１４０は右から左へ、それぞれ行うことができる。各光源１０２からの光１１８の各光線１３６は特定の波長を有し、この波長は他の光源１０２の波長とは重ならない。各光源１０２からの光１１８の光線１３６はそれぞれ特定の角度を有し、光線１３６は走査ミラー１０４から複数の走査角度１０２〜１２８のそれぞれで反射される。
【００１９】
検出器１０６は、受信光１１６の各スペクトル波長１５０〜１５８を、視野１１４からそれぞれ受信する。検出器１６０〜１６８の各々は、視野走査線１４２からそれぞれスペクトル波長１５０〜１５８の各々を受信する。検出器１０６は、波長選択的であり、したがって各々がスペクトル波長１５０〜１５８の各々（照射波長）にそれぞれチューニングされる。システム１００の垂直走査速度は、光源１０２から投射される光１１８の光線１３６のような同時光線の数の係数だけ上昇する。例えば、図１に示すように、光線１３６が視野１１４全体にわたって走査される光１１８のビームを五つ含む場合、視野１１４の走査速度は五倍に上昇する。検出器１０６は、視野１１４全体にわたって光１１８が走査されるとき、視野１１４からの受信光１１６を検出して、走査角度１２０〜１２８の各々に関連付けられる受信光１１６のマグニチュードを記録する。検出器１０６は、受信光１１６の焦点を合わせるために、それぞれ複数のレンズ１３４の各々を含むことができる。
【００２０】
シグナルプロセッサモジュール１０８は、受信光１１６に基づいて、検出器１０６が受信する複数の画像走査線１４６を形成及び交互配置することができる。シグナルプロセッサモジュール１０８は、例えば限定しないが、プロセッサモジュール１１０、メモリモジュール１１２、又は他のモジュールを含むことができる。プロセッサモジュール１１０は、システム１００の動作に関連付けられた機能、技術、及び処理タスクを実行するように構成された処理論理を備えている。特に、処理論理は、本明細書に記載されたシステム１００をサポートするように構成されている。例えば、シグナルプロセッサモジュール１０８は、受信光１１６を、検出器１０６が受信した受信光１１６の各スペクトル波長１５０〜１５８に対応する画像走査線１４６に形成することができる。シグナルプロセッサモジュール１０８は、画像走査線１４６を相互配置することにより、視野１１４の表示を含む画像１１４を構築する。画像１４４はメモリモジュール１１２に格納される。
【００２１】
プロセッサモジュール１１０は、本明細書に記載される機能を実行するように設計された、汎用プロセッサ、コンテントアドレサブルメモリ、デジタルシグナルプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、いずれかの適切なプログラマブルロジックデバイス、離散ゲート又はトランジスターロジック、離散ハードウェアコンポーネント、或いはそれらのいずれかの組み合わせを用いて実施又は実現される。このようにして、プロセッサは、マイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、ステートマシンなどとして実現される。プロセッサは、ハードウェア及び／又はソフトウェアを含むコンピューティング装置の組み合わせ、例えば、デジタルシグナルプロセッサとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサコアと連結された一又は複数のマイクロプロッサ、或いは他のいずれかの同様の構成として実施することもできる。
【００２２】
メモリモジュール１１２は、システム１００の動作をサポートするようにフォーマットされたメモリを有するデータ記憶領域を含むことができる。メモリモジュール１１２は、システム１００の機能性をサポートするために必要なデータを、格納、維持、及び供給するように構成される。例えば限定しないが、メモリモジュール１１２は、受信光１１６の強度、画像走査線１４６、画像１４４、又は他のデータを格納することができる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、メモリモジュール１１２は、例えば、限定しないが、非揮発性記憶装置（非揮発性半導体メモリ、ハードディスクデバイス、光ディスクデバイスなど）、ランダムアクセス記憶デバイス（例えば、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ）、又は従来技術に既知の他のいずれかの形式の記憶媒体を含むことができる。
【００２４】
メモリモジュール１１２は、プロセッサモジュール１１０に連結されて、例えば限定しないが、データベース、プロセッサモジュール１１０によって実行されるコンピュータプログラム、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、プログラムの実行に使用される一時的データ、又は他のアプリケーションを格納するように構成されている。加えて、メモリモジュール１１２は、データベースなどを更新するためのテーブルを収容している動的更新データベースなどを表現しうる。
【００２５】
メモリモジュール１１２は、プロセッサモジュール１１０がメモリモジュール１１２から情報を読み取り、且つメモリモジュール１１２に情報を書き込むことができるように、プロセッサモジュール１１０に連結される。例えば、プロセッサモジュール１１０は、受信光１１６、画像走査線１４６、画像１４４、又は他のデータにアクセスするために、メモリモジュール１１２にアクセスすることができる。
【００２６】
一実施例として、プロセッサモジュール１１０及びメモリモジュール１１２は、それぞれの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内、又は他のプログラマブルデバイス内に常駐することができる。メモリモジュール１１２は、プロセッサモジュール１１０中に統合されてもよい。一実施形態では、メモリモジュール１１２は、プロセッサモジュール１１０によって実行される命令の実行中に、一時的変数又は他の中間情報を格納するためのキャッシュメモリを含んでもよい。
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態による例示的な多スペクトルスキャンカメラ２００を示している。多スペクトルスキャンカメラ２００は、図１に示されている実施形態と類似の機能、材料、及び構造を有する。したがって、共通のフィーチャ、機能、及び要素についてはここでは繰り返さない。
【００２８】
図２に示す実施形態では、光源１０２は複数のレーザ（１〜６）を含む。光源１０２は、光ファイバ２０２に連結されて、コリメート光２０６に形成される。コリメート光２０６は、分散要素２０４によって分散されて、対応の複数の入射角度２２０を有する光線２０８、２１０、２１２、２１４、２１６、及び２１８（光２０８〜２１８）となる。次いで、光線２０８〜２１８は、走査ミラー１０４により複数の走査角度１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、及び１３０でそれぞれ反射される
【００２９】
光ファイバ２０２は、例えば限定しないが、ガラス、プラスチック、又は他の光ファイバを含むことができる。光ファイバ２０２は、例えば限定しないが、光ファイバ２０２の両端部間で光を伝送するための導波路又は「ライトパイプ」として機能する柔軟な透明繊維も含むことができる。さらに、光ファイバ２０２は、例えば限定しないが、さらに低い屈折率又は他の光ファイバ構成を有する透明な被覆材に囲まれた透明なコアを含むことができる。光は、内面反射（例えば、全反射）により、透明なコア内に保持され、これにより光ファイバ２０２は導波路として機能する。多数の伝播経路又は横モードを支持する光ファイバは、一般にマルチモードファイバ（ＭＭＦ）と呼ばれ、単一モードしか支持しない光ファイバは一般にシングルモードファイバ（ＳＭＦ）と呼ばれる。
【００３０】
分散要素２０４は光源１０２からの光（光線２０８〜２１８）を分散させる。分散要素２０４は、例えば限定しないが、プリズム、回折格子、又は他の分散要素を含むことができる。分散要素２０４はそれぞれの入射角度２２０で光線２０８〜２１８を分散させる。次いで、光線２０８〜２１８は、走査ミラー１０４により走査角度１２０〜１３０のそれぞれで反射される。
【００３１】
図３は、本発明の一実施形態による例示的な多スペクトルスキャンカメラを示している。多スペクトルスキャンカメラ３００は、図１に示されている実施形態に類似の機能、材料、及び構造を有する。したがって、共通のフィーチャ、機能、及び要素についてはここでは繰り返さない。図３に示す実施形態では、走査ミラー１０４は分散要素３０２を含む。分散要素３０２を含む走査ミラー１０４は、例えば限定しないが、プリズム、回折格子、又は他の光回折構成を含むことができる。光線２０８〜２１８を含むコリメート光２０６は、光線２０８〜２１８が走査ミラー１０４によって反射されるとき、分散要素３０２によって分散される。光線２０８〜２１８は、走査ミラー１０４により走査角度１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、及び１３０（図２）のそれぞれで反射される。
【００３２】
図４は、本発明の一実施形態による例示的な多スペクトルスキャンカメラを示している。多スペクトルスキャンカメラ４００は、図１に示されている実施形態に類似の機能、材料、及び構造を有する。したがって、共通のフィーチャ、機能、及び要素についてはここでは繰り返さない。図４に示す実施形態では、光源１０２は複数の光源角度４０４のそれぞれに配置される。光源１０２をそれぞれの光源角度４０４に配置することにより、光線２０８〜２１８は、分散要素２０４／３０２を必要とすることなく複数の入射角度４０２のそれぞれに分散される。
【００３３】
光源１０２からの光線２０８〜２１８は、複数の入射角度４０２のそれぞれで走査ミラー１０４に入射し、走査ミラー１０４により、走査角度１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、及び１３０（図２）のそれぞれで反射される。光源角度４０４及び入射角度４０２は、ほぼ同じ角度を有しても、又は異なっていてもよい。
【００３４】
いくつかの実施形態では、光源１０２は、複数の光源角度４０４のそれぞれに配置され、光線２０８〜２１８を分散させるための分散要素２４０／３０２と共に使用される。
【００３５】
図５は、本発明の一実施形態による多スペクトルスキャンプロセス５００を示す例示的フロー図である。プロセス５００に関連して実行される種々のタスクは、機械的に、或いはソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、コンピュータで読込可能なソフトウェア、コンピュータで読込可能な記憶媒体、又はそれらのなんらかの組み合わせにより実行される。プロセス５００は、任意の数の追加タスク又は別タスクを含んでもよく、図５に示されるタスクは必ずしも図示の順序で実行されなくともよく、プロセス５００は、本明細書に詳細に記載しない追加の機能性を有するもっと包括的な手続き又はプロセスに包含されてもよい。
【００３６】
説明のために、プロセス５００の以下の説明では、図１に関連して上述した要素に言及する場合がある。いくつかの実施形態では、プロセス５００の各部分は、システム１００及び多スペクトルスキャンカメラ２００〜４００の異なる要素、例えば、光源１０２、走査ミラー１０４、検出器１０６、シグナルプロセッサモジュール１０８などにより実行されうる。プロセス５００は、任意の数の追加タスク又は別タスクを含んでもよく、図５に示されるタスクは必ずしも図示の順序で実行されなくともよく、プロセス５００は、本明細書に詳細に記載しない追加の機能性を有するもっと包括的な手続き又はプロセスに包含されてもよい。
【００３７】
プロセス５００は、複数のスペクトル波長（色）（例えば、スペクトル波長１５０〜１５８）のそれぞれを含む複数の光源（例えば光源１０２）から、光（例えば、光１１８／光線１３６／光線２０８〜２１８）を放射することにより開始される（タスク５０２）。
【００３８】
プロセス５００では、続いて、分散要素（例えば、分散要素２０４／３０２）を用いて光源１０２からのコリメート光２０６を分散させる（タスク５０４）。上述のように、分散要素２０４／３０２は、例えば限定しないが、プリズム、回折格子、又は他の分散要素を含むことができる。光１１８／光線２０８〜２１８は分散要素２０４から走査ミラー１０４に複数の入射角度１４８／２２０／４０２のそれぞれで入射する。走査ミラー１０４は、走査ミラー１０４から光１１８／光線２０８〜２１８を分散させる分散要素３０２を含むことができる。
【００３９】
プロセス５００では、続いて、光源１０２からの光１１８／光線１３６／光線２０８〜２１８を、走査ミラー（例えば、走査ミラー１０４）を用いて、視野（例えば視野１１４）全体にわたって複数の走査角度のそれぞれ（例えば、走査角度１２０〜１３０のそれぞれ）で走査する（タスク５０６）。上述のように、光源１０２からの光１１８／光線２０８〜２１８は、複数の入射角度のそれぞれ（例えば、１４８／２２０／４０２のそれぞれで）走査ミラー１０４に入射する。走査ミラー１０４は分散要素２０４を含むことができる。
【００４０】
プロセス５００では、続いて、スペクトル波長（色）１５０〜１５８の各々を、対応の検出器（例えば検出器１０６）で受信する（タスク５０８）。
【００４１】
プロセス５００では、続いて、シグナルプロセッサモジュール（例えば、シグナルプロセッサモジュール１０８）が、検出器１０６が受信した受信光（例えば受信光１１６）に基づいて、スペクトル波長（色）１５０〜１５８の各々について走査線（例えば、画像走査線１４６）を形成する（タスク５１０）。
【００４２】
プロセス５００では、続いて、シグナルプロセッサモジュール１０８が、画像走査線１４６を相互配置することにより画像（画像１４４）を構築する（タスク５１２）。図１の説明において上述したように、プロセッサモジュール１１０は、受信光１１６に基づいて、検出器１０６が受信した画像走査線１４６を相互配置する。さらに、受信光１１６は、シグナルプロセッサモジュール１０８により画像走査線１４６に形成されて、画像１４４といった、格納される視野１１４の画像表現を構築するために相互配置される。
【００４３】
図６は、本発明の一実施形態による多スペクトルスキャンカメラの提供プロセス６００を示す例示的フロー図である。プロセス６００に関連して実行される種々のタスクは、機械的に実行されるか、或いは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、コンピュータで読込可能なソフトウェア、コンピュータで読込可能な記憶媒体、又はそれらのなんらかの組み合わせにより実行される。プロセス６００は、任意の数の追加タスク又は別タスクを含んでもよく、図６に示されるタスクは必ずしも図示の順序で実行されなくともよく、プロセス６００は、本明細書に詳細に記載しない追加の機能性を有するもっと包括的な手続き又はプロセスに包含されてもよい。
【００４４】
説明のために、プロセス６００の以下の説明では、図１に関連して上述した要素に言及する場合がある。いくつかの実施形態では、プロセス６００の各部分は、システム１００及び多スペクトルスキャンカメラ２００〜４００の異なる要素、例えば、光源１０２、走査ミラー１０４、検出器１０６、シグナルプロセッサモジュール１０８などにより実行されうる。プロセス６００は、任意の数の追加タスク又は別タスクを含んでもよく、図６に示されるタスクは必ずしも図示の順序で実行されなくともよく、プロセス６００は、本明細書に詳細に記載しない追加の機能性を有するもっと包括的な手続き又はプロセスに包含されてもよい。
【００４５】
プロセス６００は、複数のスペクトル波長（色）のそれぞれ（例えば、スペクトル波長１５０〜１５８のそれぞれ）を含む複数の光源（例えば光源１０２）を提供することにより開始される（タスク６０２）。
【００４６】
プロセス６００では、続いて、光（光線）（例えば、光源１０２からのコリメート光２０６）を分散するように動作可能な分散要素（例えば、分散要素２０４／３０２）を提供する（タスク６０４）。上述のように、分散要素２０４／３０２は、例えば限定しないが、プリズム、回折格子、又は他の分散要素を含むことができる。光１１８／光線２０８〜２１８は分散要素２０４から走査ミラー１０４に複数の入射角度１４８／２２０／４０２のそれぞれで入射する。走査ミラー１０４は、走査ミラー１０４からの光１１８／光線２０８〜２１８を分散させる分散要素３０２を含むことができる。
【００４７】
プロセス６００では、続いて、光源１０２からの光１１８／光線１３６／光線２０８〜２１８を、視野（例えば視野１１４）全体にわたって複数の走査角度のそれぞれ（例えば、走査角度１２０〜１３０のそれぞれ）で走査するように動作可能な走査ミラー（例えば、走査ミラー１０４）を提供する（タスク６０６）。上述のように、光源１０２からの光１１８／光線２０８〜２１８は、複数の入射角度１４８／２２０／４０２のそれぞれで走査ミラー１０４に入射する。上述のように、走査ミラー１０４は分散要素３０２を含むことができる。
【００４８】
プロセス６００では、続いて、複数のスペクトル波長（色）１５０〜１５８のそれぞれを受信するように動作可能な複数の検出器（例えば検出器１０６）を提供する（タスク６０８）。
【００４９】
プロセス６００では、続いて、受信光（例えば、検出器１０６が受信した受信光１１６）に基づいて、スペクトル波長（色）１５０〜１５８の各々の走査線（例えば、画像走査線１４６）を形成するように動作可能なシグナルプロセッサモジュール（例えば、シグナルプロセッサモジュール１０８）を提供する（タスク６１０）。
【００５０】
プロセス６００では、続いて、画像走査線１４６を相互配置することにより画像を構築するようにさらに動作可能なシグナルプロセッサモジュール１０８を提供する（タスク６１２）。
【００５１】
図面及び明細書において、一態様では多スペクトルスキャンカメラが開示される。このカメラは、複数のスペクトル波長１５０〜１５８のそれぞれを含む複数の光源１０２と、光源１０２からの複数の光線１３６、２０８〜２１８を、視野１１４全体にわたって複数の走査角度１２０〜１３０のそれぞれで、それぞれ走査するように動作可能な走査ミラー１０４と、スペクトル波長１５０〜１５８の各々をそれぞれ受信するように動作可能な複数の検出器１０６、１６０〜１６８を含む。一変形例では、多スペクトルスキャンカメラは、さらに、検出器１０６、１６０〜１６８の走査線１４６を交互配置するように動作可能なシグナルプロセッサモジュール１０８を含む。別の変形例では、多スペクトルスキャンカメラは、さらに、光線１３６、２０８〜２１８を分散させるように動作可能な分散要素２０４を含む。また別の変形例による多スペクトルスキャンカメラでは、分散要素２０４はプリズムである。また別の変形例による多スペクトルスキャンカメラでは、走査ミラー１０４は分散要素２０４である。一実施例による多スペクトルスキャンカメラでは、光源１０２からの光線１３６、２０８〜２１８は、複数の入射角度１４８／２２０／４０２のそれぞれで走査ミラー１０４に入射する。
【００５２】
一態様では、多スペクトルスキャン方法が開示される。この方法は、複数の波長１５０〜１５８のそれぞれを有する複数の光源１０２から光線１３６、２０８〜２１８を放射することと、光源１０２からの光線１３６、２０８〜２１８を、視野１１４全体にわたって、走査ミラー１０４を用いて複数の走査角度１２０〜１３０のそれぞれで走査することと、スペクトル波長１５０〜１５８の各々を対応の各検出器１３６、２０８〜２１８で受信することとを含む。一変形例では、方法は、さらに、検出器１３６、２０８〜２１８で受信した受信光１１６に基づいてスペクトル波長１５０〜１５８の各々の画像走査線１４６を形成することを含む。別の変形例では、方法は、さらに、画像走査線１４６を交互配置することにより画像を構築することを含む。
【００５３】
また別の変形例では、方法は、さらに、分散要素２１４を用いて光線１３６、２０８〜２１８を分散させることを含む。また別の変形例による方法では、光源１０２からの光線１３６、２０８〜２１８は、複数の入射角度１４８／２２０／４０２のそれぞれで走査ミラー１０４に入射する。
【００５４】
一態様では、多スペクトルスキャンカメラの提供方法が開示される。この方法は、複数のスペクトル波長１５０〜１５８のそれぞれを含む複数の光源１０２を提供することと、光源１０２からの複数の光線１３６、２０８〜２１８を、視野１１４全体にわたって複数の走査角度１２０〜１３０のそれぞれで走査するように動作可能な走査ミラー１０４を提供することと、スペクトル波長１５０〜１５８の各々をそれぞれ受信するように動作可能な複数の検出器１０６、１６０〜１６８を提供することとを含む。一変形例では、方法は、さらに、検出器１０６、１６０〜１６８で受信した受信光１１６に基づいてスペクトル波長１５０〜１５８の各々の画像走査線１４６を形成するように動作可能なシグナルプロセッサモジュール１０８を提供することを含む。別の変形例では、方法は、さらに、画像走査線１４６を相互配置することにより画像を構築するようにさらに動作可能なシグナルプロセッサモジュール１０８を提供することを含む。また別の変形例では、方法は、さらに、光源１３６、２０８〜２１８を分散させるように動作可能な分散要素２０４を含む。
【００５５】
また別の変形例による方法では、分散要素２０４はプリズムである。また別の変形例による方法では、走査ミラー１０４は分散要素２０４である。一事例による方法では、光源１０２からの光線１３６、２０８〜２１８は、複数の入射角度１４８／２２０／４０２のそれぞれで走査ミラー１０４に入射する。別の事例による方法では、光源１０２はそれぞれの光源角度２２０で配置される。また別の事例による方法では、光源１０２は、光ファイバ２０２に連結されて、コリメート光２０６に形成される。
【００５６】
このようにして、多スペクトルスキャンカメラは、多スペクトル光源（異なる波長のレーザ）及びそれに対応するスペクトル選択的な検出器を用いることにより、既存のスキャンカメラの有効なフレーム率を上昇させることができる。
【００５７】
本明細書で使用される用語及び表現、並びにそれらの変化形は、別途明確な記載がない限り、限定的なものではなく、変更可能なものである。その例として、「含む」という表現は、「限定せずに含む」などを意味するものと理解することができ、「例」は、議論されるアイテムを説明する事例を提供するために使用されているのであり、その排他的又は限定的なリストではない。「従来の」、「常套的な」、「通常の」、「標準の」、「既知の」、及び同様の意味を有する表現は、記載されているアイテムを、所定の時期に限定しているわけでも、ある時期に入手可能であるアイテムに限定しているわけでもなく、現在又は未来のいずれかの時期における従来技術、常套的技術、通常の技術、又は標準的技術と理解すべきである。
【００５８】
同様に、接続詞「及び」によりリンクされた一組のアイテムは、それらアイテムの各々すべてがグループ内に存在することが必ずしも必要という意味ではなく、別途明確な記載がない限り、「及び／又は」と同義である。同様に、接続詞「又は」によりリンクされた一組のアイテムは、グループの中で必ずしも互いに排他的であるわけではなく、別途明確な記載がない限り、やはり「及び／又は」と同義である。さらに、本発明のアイテム、要素、又はコンポーネントが単一形で記載又は特許請求されているかもしれないが、明確な記載がない限り、本発明の範囲内で複数形も考慮される。一部の事例における「一又は複数の」、「少なくとも」、「限定されないが」などの広義的な用語及び表現の使用は、そのような広義的な表現がない場合に範囲を狭めることを意図している又は範囲を狭めることが必要であるという意味で使用されているのではない。
【００５９】
上述では、「接続」又は「連結」されている要素、ノード、又はフィーチャに言及している。本明細書で使用される場合、別途明確な記載がない限り、「接続された」とは、必ずしも機械的にというわけではないが、一つの要素／ノード／フィーチャが別の要素／ノード／フィーチャに直接接合されている（又は直接連絡している）ことを意味する。同様に、別途明確な記載がない限り、「連結された」とは、必ずしも機械的にというわけではないが、一つの要素／ノード／フィーチャが別の要素／ノード／フィーチャに直接又は間接的に接合されている（或いは、直接又は間接的に連絡している）ことを意味する。このように、図１〜４では要素の例示的な構成を示したが、本発明の一実施形態において、追加的な仲介要素、デバイス、フィーチャ、又はコンポーネントが存在してもよい。
【００６０】
本明細書において、「コンピュータプログラム製品」、「コンピュータで読込可能な媒体」、「コンピュータで読込可能な記憶媒体」などは、一般に、例えばメモリ、記憶装置、又は記憶ユニットといった媒体を指すために使用される。このような形態及び他の形態のコンピュータで読込可能な媒体は、プロセッサモジュール１１０により使用されてプロセッサモジュール１１０に特定の動作を行わせる一又は複数の命令を格納するために利用されうる。このような命令は、一般に「コンピュータプログラムコード」又は「プログラムコード」と呼ばれ（これらはコンピュータプログラムの形態又は他の形態にグループ化される）、実行されると、システム１００及び多スペクトルスキャンカメラ２００〜４００を有効にする。
【００６１】
本明細書で使用される場合、別途明確な記載がない限り、「動作可能」とは、使用又はサービスに使用可能、適用可能、又は準備可能であり、特定用途に使用可能であり、且つ本明細に記載の機能又は所望の機能を実行できることを意味する。システム及びデバイスに関して、「動作可能」という表現は、システム及び／又はデバイスが完全に機能的且つ較正済みであって、起動されると記載の機能を実行するための、適用可能な実施可能要件のための要素を含み、そのような実施可能要件を満たすことを意味する。システム及び回路に関して、「動作可能」という表現は、システム及び／又は回路が完全に機能的且つ較正済みであって、起動されると記載の機能を実行するための、適用可能な実施可能要件のロジックを含み、そのような実施可能要件を満たすことを意味する。
【符号の説明】
【００６２】
１００    多スペクトルスキャンカメラシステム
１０２    光源
１０４    走査ミラー
１０６    検出器
１０８    シグナルプロセッサモジュール
１１０    プロセッサモジュール
１１２    メモリモジュール
１１４    視野
１１６    受信光
１１８    光
１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０    走査角度
１３２    中心線
１３４    レンズ
１３６    光線
１３８    第１の走査
１４０    第２の走査
１４２    視野走査線
１４４    画像
１４６    画像走査線
１４８    入射角度
１５０、１５２、１５４、１５６、１５８    スペクトル波長
１６０、１６２、１６４、１６６、１６８    検出器
２００、３００、４００    多スペクトルスキャンカメラ
２０２    光ファイバ
２０４、３０２    分散要素
２０６    コリメート光
２０８、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８    光線
２２０、４０２    入射角度
４０４    光源角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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