JP2013535034A - 光学デバイスの読み取り方法及びデバイス - Google Patents
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Abstract
Description
第5の態様において、情報デコーダは、第2の態様に係る光学デバイスの読み取りを可能にするデバイスと、上記選択画像面に生成されている合成画像の2次元部分を記録するように配置された画像検出器と、その記録された合成画像の2次元部分に含まれるコード化情報を変換するように構成された画像インタプリタ(interpreter)とを備える。
付属図面を含む後掲の説明を参照することによって、本発明は、それの更に別の目的及び利点と併せて、最大限に理解することができる。
画像情報を格納するのに、本発明では3次元空間全体が利用される。その3次元空間の2次元部分画像を選択するための簡単な読み取り技法を提供することによって、その情報を、様々な種類の用途に容易に利用することができる。本手法の基本は、3次元又は擬似3次元画像の性質を与える様々な種類の合成画像の性質である。
合成画像を提供するシステムは、2次元アレイ状の集光エレメント、例えば2次元アレイ状の球レンズにより構成することが可能である。それらの球レンズは、高分子ホイルの界面、典型的には表面に設けられる。その高分子ホイルのもう1つの界面に、光学的に識別可能なアイコンが設けられる。その2次元アレイ状の集光エレメントを眺めたときに、各集光エレメントは、上記光学的に識別可能なアイコン、例えば幾何的構造物又は印刷パターンが備わった表面の微小部分の拡大画像を与える。アイコンは、典型的には印刷又はエンボス加工によって設けられるが、例えばエッチング又は被曝によって設けられてもよい。検査官は、これら微小部分の画像を組み合わせて、合成画像を構築することになる。2次元アレイ状の集光エレメントを様々な角度から眺めたときに、アイコンが備わっている表面の様々な部分の画像が形成される。特定の態様でアイコンを構成することによって、様々な種類の画像及び光学的効果を実現することができる。
Po<Pl (1)
である。
更に、同式より、第2項は通常は無視できること、及び係数Fが1に近い場合には深度が大きくなることが、容易に分かる。焦点距離とレンズ半径との間の関係は、材料の選択によって変わるものの、深度の大きさ対する重要度は、係数Fが1に近い場合に、通常はFよりも低い。整数n及び距離δは消去されることから、画像深度dは一定となり、観察者までの距離に左右されないことが分かる。(但し、例示の合成画像25は、その距離の影響を受けると考えられ、同図では、有限の観測距離に対して例示されている。)
1より大きい係数Fが使用される場合、深度dは負になる。即ち、観察者が眺めたときに、合成画像は、レンズ表面の前方に位置しているように見える。この状況を図2Bに示している。これによれば、合成画像25が位置しているように見える高さhは、前に定義したように、「負の」深度に等しく、即ち、
2次元アレイ状の集光エレメントを有し、且つ合成画像を提供するように構成された光学デバイスの別の例は、図3Aに示す湾曲ミラーに基づいている。この例の光学デバイス10も、厚さtの高分子ホイル11を備える。この例では、集光エレメント群99から成る2次元アレイは、球面ミラー群114から成る第1のアレイ13によって形成されている。高分子ホイル11の第1の側面12には、前述のレンズと似た形で、同一アイコン群16から成る第2のアレイ15が設けられている。第2のアレイ15は、例示の断面平面において、周期Poを有している。上記高分子ホイルの第2の側面17の表面には、球面ミラー群114から成る第1のアレイ13が設けられている。ミラーの焦点距離fは、高分子フィルムの厚さtと概ね等しくなっている。第1のアレイ13は、例示の同断面において、周期Pmを有している。高分子ホイル11は、少なくともパターン平面相互間は、本質的に透明又は着色透明である。
高分子ホイル表面での屈折に起因して、合成画像が見える高さの見かけの深度は、レンズの場合とは若干異なっている。図4Aにおいて、表面で屈折される光線は、スネルの法則に従う。
δ=n(Pm−Po) (17)
であることから、結果は(式14に鑑み)次のようになる。
3次元画像は、一般的に、3次元に拡がる一定量のデータと考えることができる。各点において、位置及び実際の画像が一体となって、データエンティティ(data entity)を形成している。次いで、かかる3次元画像の任意の2次元切り出し部は、選択された画像全体の中の一定のデータと関連付けられる。かかる切り出し部は、平坦面であってもよければ、湾曲面であってもよい。上記の情報選択は、3次元画像内にある膨大なデータ内容全体の中からいくつかのデータを取り出すのを助ける行為であると考えることができる。その場合、この選択は、例えば認証方法の一部とすることができる。
図10A〜図10Dは、様々な高さの選択画像面に見える画像を示している。光学デバイスは、この実施形態では、番号「14」が光学デバイス上方、即ち光学デバイス底面上方に14mmの見かけの高さ位置を有するような態様で、構成されている。光学デバイスは更に、番号「15」が15mmの見かけの高さ位置を、番号「16」が16mmの見かけの高さ位置を、番号「17」が17mmの見かけの高さ位置を、光学デバイスの上方に有するような態様で、構成されている。物体表面上方14mmに位置するように画像面が選択された場合、鮮明な「14」を提示する図10Aの画像が観察可能となる。物体表面上方15mmに位置するように画像面が選択された場合、鮮明な「15」を提示する図10Bの画像が観察可能となる。物体表面上方15mmに位置するように画像面が選択された場合、鮮明な「16」を提示する図10Cの画像が観察可能となる。物体表面上方17mmに位置するように画像面が選択された場合、鮮明な「17」を提示する図10Dの画像が観察可能となる。光学デバイスを適切な態様で構成することによって種々の高さ測定の選択肢が利用可能になることは、当業者であれば誰にでも分かることである。
Claims (20)
- 集光エレメント(99)のアレイ(13)を有し、且つ合成画像を生成するように構成された光学デバイス(10)の読み取りを可能にするための方法であって、
第1の所定の形状が得られるように前記光学デバイス(10)を配置するステップ(210)と、
前記光学デバイス(10)表面に対して第1の位置にある画像面(64)を選択するように画像面セレクタ(60)を制御するステップ(220)であって、それによって、前記選択された画像面(64)において得られる前記合成画像の観察可能な2次元部分を生成する、ステップと
を含み、
前記画像面セレクタ(60)は拡散スクリーン(62)であり、
前記制御するステップ(220)は、前記拡散スクリーン(62)を、前記光学デバイス(10)の前記表面上方の前記第1の位置にある前記画像面(64)まで移動させるステップを含む、
方法。 - 前記アレイ(13)は2次元アレイである請求項1に記載の光学デバイスの読み取りを可能にするための方法。
- 前記第1の所定の形状は湾曲形状である請求項1又は2に記載の光学デバイスの読み取りを可能にするための方法。
- 前記画像面(64)は、前記光学デバイス(10)に対して、形状が湾曲形状である第2の所定の形状を有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光学デバイスの読み取りを可能にするための方法。
- 前記合成画像の前記観察可能な2次元部分を観察するさらなるステップ(230)を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光学デバイスの読み取りを可能にするための方法。
- 物体表面(53)からの所定の距離を見つけるための方法であって、
請求項5に従って光学デバイス(10)を読み取るステップ(205)であって、前記光学デバイスを配置するステップ(210)は、前記物体表面(53)に接触して行われ、且つ前記光学デバイス(10)は、前記所定の距離に対応する、前記光学デバイス(10)の前記表面上方の見かけの画像高さの所にある前記合成画像の所定部分を生成するように構成されている、ステップと、
前記合成画像の前記所定部分が見えるようになるまで前記第1の位置を変更するステップ(240)と
を含み、
それによって、前記画像面(64)の位置が前記所定の距離に対応する、
方法。 - 認証対象の物体に装着されている光学デバイス(10)を請求項5に従って読み取るステップ(205)と、
前記合成画像のうちの前記観察された2次元部分を所定の2次元画像と比較して(250)、信憑性を検証するステップと
を含む認証方法。 - 情報をデコードするための方法であって、
請求項5に従って光学デバイス(10)を読み取るステップ(205)であって、前記光学デバイス(10)は、前記光学デバイス(10)の前記表面に対して様々な見かけの画像位置の所にある前記合成画像の所定部分を生成するように構成されている、ステップと、
前記合成画像のうちの前記観察された2次元部分を記録するステップ(260)と、
前記記録された2次元部分をデータに変換するステップ(262)と、
複数の様々な前記画像面位置に対して、前記読み取りステップ(205)、前記記録ステップ(210)、及び前記変換ステップ(220)を反復するステップ(264)と
を含む方法。 - 集光エレメント(99)のアレイ(13)を有し、且つ合成画像を生成するように構成された光学デバイス(10)の読み取りを可能にするデバイス(50)であって、
画像面セレクタ(60)と、
第1の所定の形状に配置された前記光学デバイス(10)に対して前記画像面セレクタ(60)を支持するように配置された支持構造体(70)と、
前記光学デバイス(10)表面に対して第1の位置にある画像面(64)を選択するように前記画像面セレクタ(60)を制御し、それによって、前記選択された画像面(64)において得られる前記合成画像の観察可能な2次元部分を生成するように構成された画像面制御装置(80)と
を備え、
前記画像面セレクタ(60)は、拡散スクリーン(62)を備えており、したがって、前記画像面(64)は、前記拡散スクリーン(62)の平面である、
デバイス(50)。 - 前記アレイ(13)は2次元アレイである、請求項9に記載のデバイス。
- 前記支持構造体(70)は、前記第1の所定の形状に前記光学デバイス(10)を保持するための保持具を備える請求項9又は10に記載の光学デバイスの読み取りを可能にするためのデバイス。
- 前記第1の所定の形状は湾曲形状である請求項9〜11のいずれか1項に記載の光学デバイスの読み取りを可能にするためのデバイス。
- 前記拡散スクリーン(62)は、フレーム(84)によって前記支持構造体(70)に装着されたつや消しホイルであることと、
前記画像面制御装置(80)は、前記フレーム(84)と前記光学デバイス(10)の前記表面との間の距離を機械的に制御するように構成されたトランスレータ(87)を備えることと
を特徴とする請求項9〜12のいずれか1項に記載の光学デバイスの読み取りを可能にするためのデバイス。 - 前記画像面(64)は、前記光学デバイス(10)に対して、形状が湾曲形状である第2の所定の形状を有している請求項9〜13のいずれか1項に記載の光学デバイスの読み取りを可能にするためのデバイス。
- 前記選択された画像面(64)に生成されている前記合成画像の2次元部分を記録するように配置された画像検出器(66)を特徴とする請求項9〜14のいずれか1項に記載の光学デバイスの読み取りを可能にするためのデバイス。
- 物体表面(53)からの所定の距離を見つけるための距離計(52)であって、
請求項9〜15のいずれか1項に記載の、光学デバイス(10)の読み取りを可能にするためのデバイス(50)と、
前記第1の位置を指示するように構成された指示器(83)と
を備える距離計(52)。 - 請求項9〜15のいずれか1項に記載の、光学デバイス(10)の読み取りを可能にするためのデバイス(50)を備える、真偽検証器(54)。
- 前記画像面セレクタ(60)は、透明剛体の拡散表面であること、前記支持構造体(70)は、前記拡散表面とは反対側に位置する前記透明剛体の表面であること、及び前記画像面制御装置(80)は前記透明剛体自体である、請求項17に記載の真偽検証器。
- 請求項15に記載の、光学デバイス(10)の読み取りを可能にするためのデバイス(50)と、
前記合成画像の前記記録された2次元部分に含まれているコード化情報を変換するように構成された画像インタプリタと
を備える情報デコーダ(55)。 - 複数の位置で画像面(64)を選択するように前記画像面制御装置(80)を動作させ、前記画像検出器(66)を前記画像面制御装置(80)の前記動作に同期させるように構成されている自動制御部(93)を特徴とする、請求項19に記載の情報デコーダ。
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