(57)【要約】【課題】  被写体を正確に読み取るだけでなく、被写体を所望の位置で読み取ることが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が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、水平方向及び鉛直方向の少なくとも何れか一方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、ステージ３１は、鉛直方向を中心に回転可能であると共に、水平方向に対して傾斜可能に構成されることを特徴とする。【選択図】  図１
2011034203.tif 000002
【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、被写体が載置されるステージとを備え、読取手段及びステージは、水平方向及び鉛直方向の少なくとも何れか一方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、
ステージは、鉛直方向を中心に回転可能であると共に、水平方向に対して傾斜可能に構成されることを特徴とするスキャナ装置。
【請求項２】
鉛直方向を中心に回転する回転部を備え、
ステージは、回転部に対して水平方向を中心に回転変位可能にすべく、回転部に枢着される請求項１に記載のスキャナ装置。
【請求項３】
回転部は、ステージの外方に配置され、
ステージは、読取手段が被写体を下方側からも読み取り可能にすべく、少なくとも一部が透光可能に構成され且つ外周部で回転部に枢着される請求項２に記載のスキャナ装置。
【請求項４】
ステージは、被写体が載置される載置部と、載置部と回転部との間に配置され、載置部と回転部とを接続する接続部とを備え、
接続部は、水平方向に沿って配置される回動軸により、回転部に枢着され、
載置部は、水平方向に沿って配置され且つ接続部の回動軸と直交するように配置される別の回動軸により、接続部に枢着される請求項３に記載のスキャナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体的な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、立体的な被写体を読み取るスキャナ装置として、被写体が載置される載置部と、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を備えるスキャナ装置が知られている。そして、斯かるスキャナ装置においては、読取手段が鉛直方向や水平方向に移動可能に構成される（例えば、特許文献１及び２）。
【０００３】
これにより、被写体を読み取った際に、読取手段が被写体の端側を歪んで読み取るのを抑制し、被写体を正確に読み取ることができる。具体的には、エリアセンサで被写体の所定方向における全領域を一度に読み取ると、読取手段が被写体の近い部位よりも遠い部位を相対的に小さく読み取り、被写体の端側を歪んで読み取ってしまうが、読取手段が移動して被写体の所定方向における全領域を読み取ることで、読取手段が移動する方向において当該問題を解消でき、読取手段が被写体を正確に読み取ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−  ３８４７６号公報
【特許文献２】特開２００７−１９３６８０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、斯かるスキャナ装置において、読取手段が被写体を読み取る際に、所望の位置（例えば、読み取り角度及び読み取り方向）で読み取ることができない場合がある。これにより、例えば、表面に凹凸形状を有する被写体を読み取る際に、凹凸形状を明確にして（凹凸のコントラストを最大化して）読み取ることができない場合がある。
【０００６】
よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、被写体を正確に読み取ることができると共に、被写体を所望の位置で読み取ることが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、被写体が載置されるステージとを備え、読取手段及びステージは、水平方向及び鉛直方向の少なくとも何れか一方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、ステージは、鉛直方向を中心に回転可能であると共に、水平方向に対して傾斜可能に構成され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、被写体を読み取る読取手段と被写体が載置されるステージとが、水平方向及び鉛直方向の少なくとも何れか一方で相対的に変位可能に構成されるため、被写体の端側を歪んで読み取るのを抑制できる。そして、ステージが鉛直方向を中心に回転可能であると共に、水平方向に対して傾斜可能に構成されるため、読取手段と被写体との位置関係をフレキシブルに対応することができる。
【０００９】
また、本発明に係るスキャナ装置においては、鉛直方向を中心に回転する回転部を備え、ステージは、回転部に対して水平方向を中心に回転変位可能にすべく、回転部に枢着されてもよい。
【００１０】
斯かる構成のスキャナ装置によれば、鉛直方向を中心に回転する回転部に、ステージが枢着（接続）されるため、ステージが鉛直方向を中心に回転できる。さらに、ステージが回動部に対して水平方向を中心に回転変位できるため、ステージが水平方向に対して傾斜できる。
【００１１】
また、本発明に係るスキャナ装置においては、回転部は、ステージの外方に配置され、ステージは、読取手段が被写体を下方側からも読み取り可能にすべく、少なくとも中央部が透光可能に構成され且つ外周部で回転部に枢着されてもよい。
【００１２】
斯かる構成のスキャナ装置によれば、ステージの少なくとも中央部が透光可能に構成されるため、当該透光可能な部位を介して、読取手段が被写体を下方側から読み取ることができる。そして、ステージが外方に配置される回転部に外周部で枢着されるため、読取手段が被写体を下方側から読み取る際に、読み取りの障害となるものがステージの下方に存在せず、その結果、読取手段が被写体を下方側から容易に読み取ることができる。
【００１３】
また、本発明に係るスキャナ装置においては、ステージは、被写体が載置される載置部と、載置部と回転部との間に配置され、載置部と回転部とを接続する接続部とを備え、接続部は、水平方向に沿って配置される回動軸により、回転部に枢着され、載置部は、水平方向に沿って配置され且つ接続部の回動軸と直交するように配置される別の回動軸により、接続部に枢着されてもよい。
【００１４】
斯かる構成のスキャナ装置によれば、載置部と回転部とを接続する接続部が、水平方向に沿って配置される回動軸により回転部に枢着されるため、所定の範囲で回動できる。そして、載置部が、水平方向に沿って配置される別の回動軸により接続部に枢着されるため、所定の範囲で回動できる。
【００１５】
しかも、載置部及び接続部の各回動軸同士が直交するように配置される。したがって、載置部が鉛直方向を中心に回転できることも併せると、載置部及び接続部が回動できる所定の範囲においては、あらゆる読み取り角度及びあらゆる読み取り方向に対応することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の如く、本発明に係るスキャナ装置によれば、読取手段と載置部に載置される被写体との位置関係をフレキシブルに対応することができるため、被写体を正確に読み取ることができると共に、被写体を所望の位置で読み取ることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るスキャナ装置の全体図であって、斜視図を示す。
【図２】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概要図であって、側面図を示す。
【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概要図であって、平面図を示す。
【図４】同実施形態に係るスキャナ装置のステージの全体図であって、斜視図を示す。
【図５】同実施形態に係るスキャナ装置の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６】同実施形態に係るスキャナ装置のステージの全体図であって、（ａ）はカバー体が取り外された状態における平面図、（ｂ）は底面図を示す。
【図７】同実施形態に係るスキャナ装置のステージの断面図であって、（ａ）は図６のＢ−Ｂ線における全体図、（ｂ）はＣ領域における要部拡大図を示す。
【図８】同実施形態に係るスキャナ装置のステージの断面図であって、（ａ）は図７のＤ−Ｄ線における全体図、（ｂ）はＦ−Ｆ線における要部拡大図を示す。
【図９】同実施形態に係るスキャナ装置が構成するシステム概要図を示す。
【図１０】同実施形態に係るスキャナ装置が構成するシステムで読み取ったデータを処理した画像であって、（ａ）は第１モードで読み取った側面図、（ｂ）は第２モードで読み取った側面図を示す。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るスキャナ装置のステージの全体図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図を示す。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係るスキャナ装置のステージの全体図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図を示す。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係るスキャナ装置で読み取ったデータを処理する説明図であって、（ａ）は被写体の斜視図、（ｂ）は補正前の側方展開図、（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ補正後の側方展開図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るスキャナ装置における一実施形態について、図１〜図９を参酌して説明する。
【００１９】
図１〜図３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が載置されるステージ３１を有するワークテーブル３とを備える。また、スキャナ装置１は、読取手段２及びワークテーブル３を収容する装置本体４を備える。
【００２０】
読取手段２は、被写体Ｘを上方側から読み取る上面読取部２１と、被写体Ｘを下方側から読み取る下面読取部２２と、被写体Ｘ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）にさせる補助光源（上面補助光源、下面補助光源及び側面補助光源）２４，２５，２６をそれぞれ備える。
【００２１】
上面読取部２１は、被写体Ｘに向けて光を放射する一対の（上面）光源２１１，２１１と、被写体Ｘで反射した光を集光する（上面）光学系２１２と、集光した光を受光する（上面）受光素子２１３とを備える。なお、図２において、各二点鎖線Ｌａ１，Ｌａ１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Ｌａ２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。
【００２２】
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（上面）読取部本体２１４を備える。そして、上面読取部２１は、上面読取部本体２１４を鉛直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と、第１の位置調整手段２１５を操作するための第１のハンドル部２１６とを備え、ステージ３１に対して接離可能に構成される。
【００２３】
各上面光源２１１は、長尺な円筒状に形成され、水平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）で且つ水平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Ｌａ１が受光系の光軸Ｌａ２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。
【００２４】
上面光学系２１２は、本実施形態において、長尺に形成され、水平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。
【００２５】
上面受光素子２１３は、本実施形態において、長尺に形成され、水平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。
【００２６】
そして、上面光学系２１２及び上面受光素子２１３は、受光系の光軸Ｌａ２が鉛直方向に沿うように設定されている。なお、上面光学系２１２が受光系の光軸Ｌａ２の方向を変更させるミラーを備える場合には、上面光学系２１２及び上面受光素子２１３は、少なくとも、被写体Ｘで反射してからミラーで方向を変更されるまでは、受光系の光軸Ｌａ２が鉛直方向に沿うように設定される。
【００２７】
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（下面）光源２２１，２２１と、長尺なレンズからなる（下面）光学系２２２と、長尺なＣＣＤラインセンサからなる（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配置され且つ互いに平行となるように配置される。
【００２８】
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（下面）読取部本体２２４を備える。そして、下面読取部２２は、下面読取部本体２２４が装置本体４に固定され、鉛直方向においてステージ３１との離間距離が一定となるように配置される。
【００２９】
なお、図２において、各二点鎖線Ｌｂ１，Ｌｂ１は、下面読取部２２の投光系の光軸であり、二点鎖線Ｌｂ２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Ｌｂ２が鉛直方向に沿うように設定され、投光系の各光軸Ｌｂ１が受光系の光軸Ｌｂ２で線対称となるように設定されている。
【００３０】
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（側面）光源２３１，２３１と、長尺なレンズからなる（側面）光学系２３２と、長尺なＣＣＤラインセンサからなる（側面）受光素子２３３とを備える。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（側面）読取部本体２３４を備える。
【００３１】
そして、側面読取部２３は、側面読取部本体２３４を水平方向に移動させて位置を調整する第２の位置調整手段２３５と、第２の位置調整手段２３５を操作するための第２のハンドル部２３６とを備え、ステージ３１に対して接離可能に構成される。さらに、側面読取部２３は、側面読取部本体２３４を鉛直方向に移動させて位置を調整する第３の位置調整手段２３７と、第３の位置調整手段２３７を操作するための第３のハンドル部２３８とを備える。
【００３２】
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鉛直方向に沿って配置され且つ互いに平行となるように配置される。なお、図３において、各二点鎖線Ｌｃ１，Ｌｃ１は、側面読取部２３の投光系の光軸であり、二点鎖線Ｌｃ２は、側面読取部２３の受光系の光軸である。
【００３３】
そして、側面読取部２３は、投光系の各光軸Ｌｃ１が受光系の光軸Ｌｃ２で線対称となるように設定されている。さらに、側面読取部２３は、第３の位置調整手段２３７により鉛直方向に移動して、中心を被写体Ｘの鉛直方向の中心に合わせることで、受光系の光軸Ｌｃ２が水平方向に沿うように設定できる。
【００３４】
上面補助光源２４は、長尺な円筒状に形成され、水平方向に沿って配置されると共に、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、上面補助光源２４は、下面読取部２２に固定され、ステージ３１を介在して、上面読取部２１と対向するように配置される。なお、図２において、二点鎖線Ｌａ３は、上面補助光源２４の光軸であり、上面読取部２１の受光系の光軸Ｌａ２と同方向である。
【００３５】
下面補助光源２５は、長尺な円筒状に形成され、水平方向に沿って配置されると共に、長手方向が各下面光源２２１の長手方向と平行となるように配置される。また、下面補助光源２５は、上面読取部２１に固定され、ステージ３１を介在して、下面読取部２２と対向するように配置される。なお、図２において、二点鎖線Ｌｂ３は、下面補助光源２５の光軸であり、下面読取部２２の受光系の光軸Ｌｂ２と同方向である。
【００３６】
側面補助光源２６は、長尺な円筒状に形成され、鉛直方向に沿って配置されると共に、長手方向が各側面光源２３１の長手方向と平行となるように配置される。また、側面補助光源２６は、装置本体４に固定され、ステージ３１を介在して、側面読取部２３と対向するように配置される。なお、図３において、二点鎖線Ｌｃ３は、側面補助光源２６の光軸であり、側面読取部２３の受光系の光軸Ｌｃ２と同方向である。
【００３７】
ワークテーブル３は、ステージ３１の外方に配置され、鉛直方向を中心に回転する回転部３２と、回転部３２を回転させるための駆動手段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ることで、読取手段２が被写体Ｘの端側を歪んで読み取るのを防止すべく、水平方向（図１〜図３におけるＡ矢印方向）に移動するための移動手段３４を備える。
【００３８】
そして、ワークテーブル３は、テーブル本体３５と、テーブル本体３５を覆うようにして、テーブル本体３５に取り付けられるカバー体３６とを備える。また、ワークテーブル３は、ステージ３１を回転させる際に操作される操作ボタン３７を備える。
【００３９】
ステージ３１は、図４〜図８に示すように、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と接続されるため、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が外周部に設けられ、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が内周部に設けられる。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が外周部に設けられ、第２の回動軸３１２ｂにより、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】
第１の角度調整手段３１３は、接続部３１２に固定される二つのピニオン（歯車）と、載置部３１１の外周部に固定され、各ピニオンと噛合するラックとからなるラック・ピニオン機構３１３ａを一対備える。そして第１の角度調整手段３１３は、各ピニオンを同期させて回転させるべく、各ラック・ピニオン機構３１３ａのうち一方のピニオン同士を連結する同期軸３１３ｂと、ピニオンを回転させる際に操作される操作部３１３ｃとを備える。
【００４４】
そして、第１の角度調整手段３１３は、ピニオンが回転することで、ラックが第１の回動軸３１１ａの周方向（図７におけるＥ矢印方向）に沿って移動するため、載置部３１１と接続部３１２との交差角度を調整できる。しかも、第１の角度調整手段３１３は、ピニオンがラックと噛合することでラックを係止するため、載置部３１１と接続部３１２とを所望の交差角度の位置で保持できる。
【００４５】
第２の角度調整手段３１４は、第１の角度調整手段３１３と略同様の構成であり、回転部３２に固定されるピニオンと、接続部３１２に固定されるラックとからなるラック・ピニオン機構３１４ａを一対備えると共に、各ピニオンを同期させる同期軸３１４ｂと、操作される操作部３１４ｃとを備える。そして、第２の角度調整手段３１４は、接続部３１２と回転部３２との交差角度を調整可能であると共に、接続部３１２と回転部３２とを所望の交差角度の位置で保持可能に構成される。
【００４６】
回転部３２は、円環形状で且つ板状に形成され、ステージ３１を内部に配置する回転部本体３２１を備える。また、回転部３２は、駆動手段３３の駆動を受ける駆動受部３２２を備える。
【００４７】
回転部本体３２１は、接続部３１２の第２の回動軸３１２ｂを受ける第２の軸受部３２１ａが内周部に設けられる。また、回転部本体３２１は、外周部がテーパ状となるように形成される。
【００４８】
駆動受部３２２は、駆動手段３３と噛合するように構成される。具体的には、駆動受部３２２は、外周に歯を有する複数の噛合部材（プーリ）３２２ａ，…が周方向に沿って並設され、各噛合部材３２２ａが回転部本体３２１の下面側に固定されて構成される。なお、各噛合部材３２２ａは、螺子部材３２２ｂにより回転しないようにして回転部本体３２１に固定されている。
【００４９】
駆動手段３３は、回転部３２を回転させるための駆動源（モータ）３３１と、駆動源３３１の駆動を回転部３２に伝達する伝達手段３３２とを備える。また、駆動手段３３は、回転部３２を支持する支持手段３３３を備える。
【００５０】
伝達手段３３２は、駆動源３３１に接続される駆動軸３３２ａと、駆動軸３３２ａと駆動受部３２２（噛合部材３２２ａ，…）とに跨って掛け渡される無端状の伝達部材（ベルト）３３２ｂとを備える。また、伝達手段３３２は、伝達部材３３２ｂに張力（テンション）を与えるための張力調整手段３３２ｃを備える。そして、伝達部材３３２ｂは、駆動受部３２２（噛合部材３２２ａ，…）と噛合するように構成される。
【００５１】
支持手段３３３は、回転部３２の周りに沿って配置される複数の支持部材３３３ａ，…を備え、各支持部材３３３ａで回転部３２を支持するように構成される。そして、各支持部材３３３ａは、回転部本体３２１のテーパ状に形成されている外周部と嵌合するように凹状に形成されるため、回転部３２がテーブル本体３５に対して鉛直方向及び水平方向で変位するのを防止できる。また、各支持部材３３３ａは、鉛直方向を中心に回転可能に構成されるため、回転部３２が回転するのに伴って回転する。
【００５２】
移動手段３４は、例えばモータ（図示していない）の駆動をテーブル本体３５に伝達させることにより、ワークテーブル３を移動させる。そして、移動手段３４は、ワークテーブル３を、水平方向で、且つ、上面光源２１１及び下面光源２２１の長手方向と直交する方向に案内する案内手段３４１を備える。
【００５３】
案内手段３４１は、装置本体４に固定されるガイドレール３４１ａと、テーブル本体３５に固定され、ガイドレール３４１ａに案内される被案内部３４１ｂとを備える。そして、被案内部３４１ｂは、ガイドレール３４１ａと嵌合するように形成される。
【００５４】
ところで、本実施形態に係るスキャナ装置１は、図９に示すように、取得した（読み取った）データを処理すべく、処理装置１００に接続されている。
【００５５】
処理装置１００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１１０を備える。そして、処理装置１００は、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１２０を備える。
【００５６】
また、処理装置１００は、スキャナ装置１及び出力手段１２０を制御したり、データを記憶して演算処理したりする制御手段１３０を備える。さらに、処理装置１００は、入力手段１１０を介して選択されることで、標準のモードである第１モードと、光反射率の高い被写体Ｘに対して、ハレーション（白くぼやける現象）が発生するのを抑制させるモードである第２モードとを切り替え可能に構成される。
【００５７】
制御手段１３０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１３１と、駆動手段３３を制御することで、ステージ３１を回転させる回転制御手段１３２と、各読取部２１，２２，２３を制御する読取制御手段１３３とを備える。また、制御手段１３０は、各読取部２１，２２，２３が読み取った被写体Ｘのデータを記憶する記憶手段１３４と、取得したデータを演算する演算手段１３５とを備える。
【００５８】
読取制御手段１３３は、第１モードが選択されている場合には、一対の光源２１１（２２１，２３１），２１１（２２１，２３１）の両方を点灯させた状態で、被写体Ｘを読み取るように、各読取部２１，２２，２３を制御する。また、読取制御手段１３３は、第２モードが選択されている場合には、一方の光源２１１（２２１，２３１）のみを点灯させた状態で被写体Ｘを読み取り、その後、他方の光源２１１（２２１，２３１）のみを点灯させた状態で被写体Ｘを読み取るように、各読取部２１，２２，２３を制御する。
【００５９】
演算手段１３５は、第１モードが選択されている場合には、各読取部２１，２２，２３で取得したデータをそのまま画像化する。具体的には、演算手段１３５は、各読取部２１，２２，２３が被写体Ｘを読み取って取得した１つの二次元データから１つの画像（データ）を作成する。
【００６０】
また、演算手段１３５は、第２モードが選択されている場合には、一方の光源２１１（２２１，２３１）のみを点灯させた状態で被写体Ｘを読み取って取得した第１のデータと、他方の光源２１１（２２１，２３１）のみを点灯させた状態で被写体Ｘを読み取って取得した第２のデータとを合成して画像化する。具体的には、演算手段１３５は、各画素ごとに、第１のデータと第２のデータとを比較して、受光量の小さい方のデータのみを抽出することにより、２つの二次元データから１つの画像（データ）を作成する。
【００６１】
以上より、本実施形態に係るスキャナ装置１は、ワークテーブル３が水平方向で移動することにより、被写体Ｘを読み取る読取手段２と被写体Ｘが載置されるステージ３１とを水平方向で相対的に変位できる。これにより、被写体Ｘの水平方向における端側を歪んで読み取るのを防止できる。
【００６２】
そして、ステージ３１が鉛直方向を中心に回転できると共に、水平方向に対して傾斜できるため、読取手段２と被写体Ｘとの位置関係をフレキシブルに対応することができる。したがって、上記のように、端側を歪むのを抑制して被写体Ｘを正確に読み取ることができると共に、被写体Ｘを所望の位置で読み取ることができる。
【００６３】
また、本実施形態に係るスキャナ装置１は、鉛直方向を中心に回転する回転部３２に、ステージ３１が接続されるため、ステージ３１が鉛直方向を中心に回転できる。さらに、ステージ３１が回転部３２に対して水平方向を中心に回転変位できるため、ステージ３１が水平方向に対して傾斜できる。しかも、ステージ３１の回転中心と回動中心とが直交しているため、ステージ３１が傾斜した状態で鉛直方向を中心に回転しても、被写体Ｘを安定して回転させることができる。
【００６４】
また、本実施形態に係るスキャナ装置１は、ステージ３１の中央部に位置する載置部３１１が透光可能に構成されるため、透光可能な載置部３１１を介して、読取手段２で被写体Ｘを下方側から読み取ることができる。そして、ステージ３１が外方に配置される回転部３２に外周部で枢着されるため、読取手段２が被写体Ｘを下方側から読み取る際に、読み取りの障害となるものがステージ３１の下方に存在せず、その結果、読取手段２が被写体Ｘを下方側から容易に読み取ることができる。
【００６５】
また、本実施形態に係るスキャナ装置１は、水平方向に沿って配置される第２の回動軸３１２ｂにより、接続部３１２が回転部３２に枢着されるため、接続部３１２が所定の範囲で回動できる。そして、水平方向に沿って配置される第１の回動軸３１１ａにより、載置部３１１が接続部３１２に枢着されるため、載置部３１１が所定の範囲で回動できる。
【００６６】
しかも、各回動軸３１１ａ，３１２ｂ同士が直交するように配置されている。したがって、載置部３１１が鉛直方向を中心に回転できることも併せると、載置部３１１及び接続部３１２が回動できる所定の範囲においては、あらゆる読み取り角度及びあらゆる読み取り方向に対応することができる。
【００６７】
また、本実施形態に係るスキャナ装置１及び処理装置１００は、各読取部２１，２２，２３で、被写体Ｘを上方側、下方側及び側方側から読み取ることができ、しかも、回転制御手段１３２によりステージ３１を回転することで、被写体Ｘの側方側から読み取る位置を変更できる。また、回転制御手段１３２が回転角度を検出することで、読取手段２で読み取った被写体Ｘの位置データを記憶手段１３４に記憶することもできる。
【００６８】
したがって、例えば、被写体Ｘについて、第三角法の六面（平面（上面）、底面（下面）、正面、背面、右側面及び左側面）に係るデータを取得することができる。なお、図１０（ａ）は、第１モードが選択された場合であって、被写体Ｘの正面に係るデータを画像化（画像処理）したものを示している。
【００６９】
また、本実施形態に係るスキャナ装置１及び処理装置１００は、入力手段１１０を介して、標準のモードである第１モードと、ハレーションが発生するのを抑制させるモードである第２モードとを切り替えることができる。したがって、図１０（ａ）のように、ハレーションが発生するような被写体Ｘに対して、第２モードを選択することにより、図１０（ｂ）に示すようなハレーションが発生していない被写体Ｘの画像を取得することもできる。
【００７０】
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、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。
【００７１】
まず、上記実施形態に係るスキャナ装置１においては、ステージ３１が載置部３１１及び接続部３１２を有すると共に、載置部３１１及び接続部３１２が枢着し、接続部３１２及び回転部３２が枢着することで、ステージ３１が水平方向に対して傾斜する場合を説明したが、斯かる場合に限られない。
【００７２】
例えば、ステージは、載置部３１１のみ有し（接続部３１２なる構成を有しておらず）、載置部３１１及び回転部３２が枢着することで、水平方向に対して傾斜する場合でもよく、また、ステージは、テーブル本体に対して傾斜しないが、テーブル本体が傾斜することで、水平方向に対して傾斜する場合でもよい。さらに、ステージは、球面軸受により、水平方向に対して傾斜する場合でもよく、斯かる場合の一例を、図１１に示す。
【００７３】
図１１に示されるワークテーブル５は、被写体Ｘを載置するステージ５１と、駆動手段５２により回転する軸体の回転部５３と、ステージ５１が水平方向に対して傾斜すべく、ステージ５１の中央部と回転部５３の先端部とを球面軸受けする球面軸受部５４とを備える。また、ワークテーブル５は、ステージ５１の傾斜角度を調整する第１及び第２の角度調整手段５５，５６を備える。
【００７４】
各角度調整手段５５，５６は、回転部５３に挿通され、回転部５３の軸心方向（図１１におけるＧ矢印方向、Ｈ矢印方向であって鉛直方向）に沿って移動する移動体５５１，５６１と、各移動体５５１，５６１とステージ５１とを接続するリンク機構５５２，５６２とを備える。なお、各リンク機構５５２，５６２は、各移動体５５１，５６１及びステージ５１の何れか一方と球面軸受けで接続されている（図１１においては、各リンク機構５５２，５６２は、ステージ５１と、球面軸受け５５２ａ，５６２ａで接続されている）。
【００７５】
斯かる構成によれば、第１の角度調整手段５５が所定の水平方向を中心にステージ５１を回動でき、第２の角度調整手段５６が当該所定方向と直交する方向で且つ水平方向を中心にステージ５１を回動できる。したがって、上記実施形態に係るスキャナ装置１と同様に、回動できる範囲においては、あらゆる読み取り角度及びあらゆる読み取り方向に対応することができる。
【００７６】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１においては、接続部３１２が円環状に形成され、回転部３２が円環状に形成される場合を説明したが、斯かる場合に限られない。例えば、ステージの下方からも被写体Ｘを容易に読み取るべく、ステージの下方に読み取りの障害となる構成を有していない構成の一例を図１２に示す。
【００７７】
図１２に示されるワークテーブル６は、円形状の載置部６１１と、載置部６１１よりも径方向外方に配置される円弧状の接続部６１２とを有するステージ６１を備える。そして、ワークテーブル６は、接続部６１２よりも径方向外方に配置される棒状の回転部６２と、駆動源６３１の駆動を伝達手段６３２により回転部６２に伝達し、回転部６２を鉛直方向を中心に回転させる駆動手段６３とを備える。
【００７８】
そして、載置部６１１は、水平方向に沿って配置される第１の回動軸６１１ａで、接続部６１２に枢着され、接続部６１２は、水平方向に沿って配置され且つ第１の回動軸６１１ａと直交する方向に沿って配置される第２の回動軸６１２ａで、回転部６２に枢着される。したがって、斯かる構成によれば、上記実施形態に係るスキャナ装置１と同様に、回動できる範囲においては、あらゆる読み取り角度及びあらゆる読み取り方向に対応することができる。
【００７９】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１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。
【００８０】
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く、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い。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。
【００８１】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１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の所定方向における全領域を読み取ることができる場合を説明したが、斯かる場合に限られない。例えば、ワークテーブル（ステージ）が鉛直方向に移動することで、被写体Ｘの所定方向における全領域を読み取ることができる場合でもよく、ワークテーブル（ステージ）及び読取手段が両方とも移動することで、被写体Ｘの所定方向における全領域を読み取ることができる場合でもよい。
【００８２】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１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。
【００８３】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１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、ＣＣＤエリアセンサでもよい。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ることで、被写体Ｘの端側を歪んで読み取るのを防止できる。
【００８４】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１においては、処理装置１００を別に設ける場合を説明したが、斯かる場合に限られず、処理装置の各構成手段を、スキャナ装置に備える場合でもよい。
【００８５】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１においては、ステージ３１の回転を操作ボタン３７で操作し、ステージ３１の傾斜を各角度調整手段３１３，３１４の操作部３１３ｃ，３１４ｃで操作する場合を説明したが、斯かる場合に限られない。例えば、処理装置の入力手段に所望の回転角度や傾斜角度を入力することにより、自動制御で操作できる場合でもよい。斯かる場合においては、検出手段（回転角度検出センサ、傾斜角度検出センサ）を設けることにより、各角度を制御する。
【００８６】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１においては、ステージ３１を水平方向に移動させて被写体Ｘの側方を読み取る場合、即ち、側面データを取得する場合を説明したが、斯かる場合に限られず、ステージ３１を回転させて被写体Ｘの側方を読み取る場合、即ち、側方展開データを取得する場合でもよい。しかも、被写体Ｘの側面データに基づき、正確な側方展開データを取得するように、演算処理する場合でもよい。例えば、斯かる場合の一例を、図１３に示す。
【００８７】
図１３（ａ）に示すように、円錐台形状の被写体Ｘの側方を、ステージ３１を回転させて側面読取部２３で読み取る。そして、側面読取部２３で読み取った被写体Ｘのデータを、側方展開データとして単に画像化すると、図１３（ｂ）に示すように、長方形状の画像となる。
【００８８】
そこで、ステージ３１を水平方向に移動させて被写体Ｘの側方を読み取ったデータ、即ち、側面データを、複数の角度で取得する。そして、複数の側面データから被写体Ｘの形状を演算し、その演算した被写体Ｘの形状に基づいて、側方展開データを演算（補正）すると、図１３（ｃ）に示すような非連続的な側方展開データの画像や、図１３（ｄ）に示すような連続的な側方展開データの画像を取得できるため、正確な寸法である側方展開データを取得できる。
【００８９】
また、上記実施形態に係るスキャナ装置１においては、被写体Ｘの側方をステージ３１が水平方向に移動することで読み取るため、被写体Ｘの水平方向における端側を歪んで読み取るのを防止できる一方、被写体Ｘの鉛直方向における端側を歪んで読み取ることになる。しかしながら、被写体Ｘの鉛直方向における端側を歪んで読み取るのを防止すべく、所定位置（所定角度）で読み取った側面データを、ステージ３１を回転させて別の角度から読み取った側面データに基づき演算（補正）する場合でもよい。
【００９０】
斯かる場合、例えば、まず、複数の角度から被写体Ｘの側方を読み取った複数の側面データに基づいて、被写体Ｘの形状を演算する。そして、所定位置で読み取った側面データを、被写体Ｘの各部位と側面読取部２３との距離に応じて演算する。具体的には、基準距離に対して遠い被写体Ｘの部位のデータを大きくなるように演算し、基準距離に対して近い被写体Ｘの部位のデータを小さくなるように演算する。
【００９１】
これにより、被写体Ｘの側方をステージ３１が水平方向に移動することで読み取る場合において、被写体Ｘの水平方向における端側を歪んで読み取るのを防止できるだけでなく、被写体Ｘの鉛直方向における端側も歪んで読み取るのを防止できる。したがって、取得したデータから正確な寸法を測定することも可能となる。
【００９２】
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】
【００９３】
１…スキャナ装置、２…読取手段、３１…ステージ、３２…回転部、３１１…載置部、３１１ａ…（第１の）回動軸、３１２…接続部、３１２ｂ…（第２の）回動軸、Ｘ…被写体
【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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【図７】
2011034203.tif 000009
【図８】
2011034203.tif 000010
【図９】
2011034203.tif 000011
【図１１】
2011034203.tif 000012
【図１２】
2011034203.tif 000013
【図１３】
2011034203.tif 000014
【図１０】
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