Поточный книжный сканер

Полезная модель относится к устройствам оптического сканирования и формирования изображения и может быть использована в организациях, область деятельности которых связана с переводом подшитых документов в электронную форму, библиотеках, архивах

Поточный книжный сканер включает основание 1 с направляющими 2 и стойкой 3, снабженной направляющей 4; горизонтально-подвижную V-образную колыбель для книг 6, включающую основание 5 и расположенные под углом друг к другу опорные плоскости 7; сканирующий блок, состоящий из рамы 12, в нижней части которой жестко закреплено прижимное V-образное стекло 13 с расположенными под углом друг к другу плоскостями, фотокамер 17, установленных в поворотных рамках 16; систему компенсации веса сканирующего блока 22 и систему освещения, включающую источники света 25. Для повышения стабильности результатов на всем протяжении сканирования основание снабжено дополнительной стойкой 3, причем стойки 3 расположены по краям основания 1 симметрично относительно друг друга; опорные плоскости 7 V-образной колыбели 6 для книг расположены под углом 35° и 145° относительно плоскости основания колыбели и 110° относительно друг друга; рама 12 сканирующего блока выполнена шестигранной, а плоскости прижимного V-образного стекла 13 расположены относительно друг друга под углом 110°. Кроме того, сканирующий блок дополнительно снабжен ручкой поднятия 14 сканирующего блока с кнопками управления 15 сканированием. Поворотные рамки 16 установлены в раме 12 сканирующего блока на зубчатые крючки-фиксаторы 18 и дополнительно снабжены регулируемой площадкой 19 для установки фотокамер 17, имеющей подвижно-фиксируемое седло 21 для укладки объектива. Система компенсации веса сканирующего блока выполнена в виде противовеса 22, наполненного жидкостью, роликовых блоков 23 на подшипниках и троса 24, соединяющего противовес 22 с рамой сканирующего блока 12; а в качестве источников света система освещения использует два светодиодных прожектора 25. Рама 26. системы освещения выполнена прямоугольной со скругленными углами. Такая конструкция сканера позволяет: - повысить равномерность освещения объекта сканирования; - исключить образование теней от стоек в области сканирования; - повысить точность настройки позиционирования фотокамер относительно плоскостей прижимного стекла; - снизить требование к точности исполнения при производстве сканера; - позволяет надежно фиксировать кольцо управления увеличением объектива, что исключает произвольное выдвижение объектива в процессе работы при вибрации и ощутимой массе выдвижной части объектива; - увеличить скорость сканирования и удобство использования оператором; - позволяет управлять сканированием любой рукой оператора; - позволяет увеличить надежность системы компенсации и сканера в целом, - позволяет избежать отражений проекций светлых противоположенных страниц в прижимном стекле, из-за чего пропала необходимость использовать в производстве прижимного стекла антибликовый слой; - позволяет за счет установки светодиодных прожекторов существенно увеличить стабильность цветовой температуры источников света, что сказывается на стабильности «баланса белого» на всем протяжении сканирования. - позволяет повысить срок эксплуатации и энерго-эффективность сканера. 1 п. ФИ, 3 фиг.

Полезная модель относится к устройствам оптического сканирования и формирования изображения и может быть использована в организациях, область деятельности которых связана с переводом подшитых документов в электронную форму, библиотеках, архивах.

Известен поточный книжный сканер ATIZ BookDrive Pro, включающий несущую раму, состоящую из основания и 2-х боковых стоек, по которым вверх-вниз перемещается прижимное V-образное стекло. Плоскости стекла расположены под углом 120° друг к другу. Система компенсации веса прижимного стекла состоит из пружин, размещенных внутри стоек. На стойках рамы на подвижных направляющих установлены 2 фотокамеры. Имеется так же система освещения объекта сканирования. Книга для сканирования укладывается в горизонтально-подвижную колыбель с механизмом изменения взаимного расстояния (ATIZ BookDrive Pro. Руководство пользователя, сайт www.atiz.ru). Данный аппарат обеспечивает хорошее качество сканирования книг, однако из-за взаимного изменения расстояния горизонтально-подвижной колыбели всего до 100 мм невозможно на данном сканере сканировать крупногабаритные книги, а также осложняется последующая пакетная обработка изображений (обрезка) тем, что в зависимости от толщины корешка книги возникает эффект смещения страниц внутри отсканированного кадра от начала к середине и от середины к концу отсканированного массива страниц документа (книги).

Наиболее близким техническим решением является поточный книжный сканер Ру-Скан 2A3, включающий основание с направляющими и стойку с направляющей, горизонтально-подвижную колыбель с механизмом изменения взаимного расстояния, прижимное V-образное стекло, систему компенсации веса, фотокамеры, высокочастотную систему освещения объекта сканирования, стойка жестко закреплена сзади в центральной части основания, на которой в линейных подшипниках с возможностью свободного перемещения по направляющей стойки дополнительно установлен сканирующий блок. Сканирующий блок выполнен в виде ромбовидной рамы со срезанным верхним углом, в нижних стенках которой жестко закреплено прижимное V-образное стекло, плоскости которого расположены относительно друг друга под углом 90°, а в верхних стенках рамы выполнены пазы. В данные пазы установлены съемные рамки, в которые установлены фотокамеры таким образом, что оптические оси объективов фотокамер строго перпендикулярны плоскости соответствующего ему прижимного стекла. Горизонтально-подвижная колыбель установлена на роликах в направляющих основания. Система компенсации веса одним концом закреплена на задней верхней стороне сканирующего блока, а второй конец закреплен сбоку на нижней части стойки. Высокочастотная система освещения закреплена в верхней части стойки. Кроме того, рама сканирующего блока снабжена системой меток и шкал, а опорные плоскости горизонтально-подвижной колыбели расположены под углом 45° и 135° относительно плоскости основания колыбели и под углом 90° относительно друг друга. Высокочастотная система освещения состоит из обода, жестко соединенного со стойкой ребром жесткости, и закрепленных на нем 4-х источников света, расположенных таким образом, что их отражения в прижимном стекле не попадают в фокальную плоскость фотокамер (RU, патент 116655, МПК G02B 26/10, опубл. 27.05.2012) - прототип.

Данный аппарат за счет использования в конструкции центральной задней стойки, имеет неравномерное освещение при сканировании максимальных форматов. В данном аппарате не предусмотрено седло для фиксации положения объектива камер. Не предусмотрена точная настройка положения фотокамер и фиксация поворотного кольца объектива. В данном аппарате не предусмотрены кнопки управления сканированием на ручке сканирующего блока. Система компенсации веса данного аппарата использует газовую пружину, которая имеет ограниченный ресурс. Угол 90 градусов прижимного V-образного стекла диктует определенные требования к антибликовому покрытию стекол из-за отражения противолежащей страницы в кадре. Это существенно увеличивает стоимость производства. Данный аппарат использует газоразрядные лампы в системе освещения, которые имеют ограниченный ресурс.

Задачей полезной модели является создание сканера для крупногабаритных изданий и облегчение последующей обработки массивов изображений.

Технический результат, который будет, достигнут от использования данной полезной модели, заключается в повышения стабильности результатов на всем протяжении сканирования.

Технический результат достигается тем, что в поточном книжном сканере, включающем основание с направляющими и стойкой, снабженной направляющей; горизонтально-подвижную V-образную колыбель для книг, включающую основание и расположенные под углом друг к другу опорные плоскости; сканирующий блок, состоящий из рамы, в нижней части которой жестко закреплено прижимное V-образное стекло с расположенными под углом друг к другу плоскостями, фотокамер, установленных в поворотных рамках; систему компенсации веса сканирующего блока и систему освещения, включающую источники света, основание снабжено дополнительной стойкой, причем стойки расположены по краям основания симметрично относительно друг друга. Опорные плоскости V-образной колыбели для книг расположены под углом 35° и 145° относительно плоскости основания колыбели и 110° относительно друг друга. Рама сканирующего блока выполнена шестигранной, а плоскости прижимного V-образного стекла расположены относительно друг друга под углом 110°. Кроме того, сканирующий блок дополнительно снабжен ручкой поднятия сканирующего блока с кнопками управления сканированием. Поворотные рамки установлены в раме сканирующего блока на зубчатые крючки-фиксаторы и дополнительно снабжены регулируемой площадкой для установки фотокамер, имеющей подвижно-фиксируемое седло для укладки объектива. Система компенсации веса сканирующего блока выполнена в виде противовеса, наполненного жидкостью, роликовых блоков на подшипниках и троса, соединяющего противовес с рамой сканирующего блока; а в качестве источников света система освещения использует два светодиодных прожектора.

Сущность полезной модели заключается в конструктивном исполнении сканера.

Конструктивное выполнение рамы сканирующего блока шестигранной и снабжение основания дополнительной стойкой, и расположением стоек по краям основания симметрично относительно друг друга дает возможность использовать колыбель с толщиной корешка сканируемой книги до 1000 мм, а также позволяет освободить пространство для более равномерного освещения объекта сканирования.

Расположение опорных плоскостей V-образной колыбели для книг под углом 35° и 145° относительно плоскости основания колыбели и 110° между собой обеспечивает расправление страницы книги в плоскости и автоматическое правильное позиционирование книжной колыбели при опускании сканирующего блока на книгу.

Расположение плоскостей прижимного V-образного стекла под углом 110° относительно друг к другу позволяет исключить отражения проекции противоположной страницы и «высветления» части снимка (некачественного копирования снимка).

Снабжение сканирующего блока ручкой поднятия с кнопками управления сканирования (по три штуки с правой и с левой сторон) позволяет увеличить скорость сканирования и удобство использования оператором и обеспечивает сканирование разворота страницы. Расположение кнопок с правой и левой сторон позволяет осуществлять управление правой или левой рукой оператора.

Установка поворотных рамок в раме сканирующего блока на зубчатые крючки-фиксаторы необходима для перемещения вверх и вниз поворотных рамок для сканирования разных форматов. (В поворотной рамке выполнены клиновидные повторяющееся вырезы. На раме сканирующего блока установлены планки с крючками-фиксаторами. Рамка устанавливается на эти крючки и имеет возможность устанавливаться со смещением вверх или вниз пропуская крючки в верхние или нижние вырезы).

Регулируемая площадка на поворотной рамке имеет подвижно-фиксируемое седло и позволяет точно настраивать позиции оптической оси фотокамеры относительно плоскостей прижимного стекла и фиксировать подвижное кольцо регулировки увеличения объектива, т.е. такая конструкция позволяет жестко фиксировать фотокамеры таким образом, что оптическая ось объектива фотокамеры строго перпендикулярна плоскости прижимного стекла, что исключает произвольное выдвижение объектива в процессе работы при вибрации и ощутимой массе выдвижной части объектива.

Выполнение системы компенсации веса сканирующего блока в виде противовеса, наполненного жидкостью, роликовых блоков на подшипниках и троса, соединяющего противовес с рамой сканирующего блока, существенно увеличивает надежность системы компенсации и сканера в целом, так как не используются детали с ограниченным ресурсом, такие как газовая пружина. Наполнение противовеса жидкостью, позволяет точно скомпенсировать вес сканирующего блока.

Использование в качестве источников света двух светодиодных прожекторов обеспечивает стабильность «баланса белого» на всем протяжении сканирования за счет более стабильной цветовой температуры, не зависящей от времени использования и нагрева прожектора, меньшее энергопотребление и большую надежность, за счет того, что светодиодные прожекторы имеют увеличенный ресурс до 30000 часов и более энергоэффективны.

Из анализа научно-технической и патентной литературы, заявляемой конструктивной совокупности признаков, обеспечивающей достижение технического результата, нами не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».

Полезная модель поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 - изображен общий вид сканера, вид спереди;

на фиг. 2 - вид сканера сбоку;

на фиг. 3 - изображена поворотная рамка с фотокамерой.

Поточный книжный сканер состоит из основания 1 с направляющими 2 и задних стоек 3, расположенных по краям основания 1 симметрично относительно друг друга. На стойках 3 выполнены направляющие 4. На направляющие 2 основания 1 установлена горизонтально-подвижная V-образная колыбель 6 для книг, состоящая из основания для колыбели 5 для книг и опорных плоскостей 7. Опорные плоскости 7 колыбели 6 расположены под углом 35° и 145° относительно плоскости основания 5 колыбели 6 и 110° относительно друг друга. В основании 5 выполнены пазы 8 и механизмы фиксации 10 для перемещения и фиксации опорных плоскостей 7 относительно основания 5. В основании 5 предусмотрены опорные ролики 9 для горизонтального перемещения колыбели 6 по направляющим 2 на основании несущей рамы 1.

На направляющих 4 на линейных подшипниках 11 установлен сканирующий блок, выполненный в виде шестигранной рамы 12, в нижней части которой жестко закреплено прижимное V-образное стекло 13 с расположенными под углом 110° друг к другу плоскостями. Сканирующий блок дополнительно снабжен ручкой поднятия 14 сканирующего блока и кнопками управления 15 сканированием. В шестигранной раме 12 сканирующего блока установлены поворотные рамки 16 с фотокамерами 17 на зубчатые крючки-фиксаторы 18 для их позиционирования. Поворотные рамки 16 имеют регулируемую площадку 19 для установки фотокамер 17, регулировочные болты 20 позволяют регулировать позицию площадки 19 с жестко закрепленной на ней фотокамерой 17 относительно поворотной рамки 16 по двум осям вправо-влево, вверх-вниз и вокруг оптической оси объектива. Регулируемая площадка 19 имеет подвижное вправо и влево и фиксируемое седло 21 для укладки объектива фотокамеры 17.

Сканирующий блок снабжен также системой компенсации веса, выполненной в виде противовеса 22, наполненного жидкостью, роликовых блоков 23 на подшипниках и троса 24, соединяющего противовес 22 с рамой сканирующего блока 12.

Вверху задних стоек 3 расположена система освещения объекта сканирования, состоящая из двух прожекторных светодиодных источников света 25, закрепленных на раме системы освещения 26, состоящей из двух П-образных выдвижных частей, соединенных при помощи 2 Т-образных деталей. Рама 26 системы освещения выполнена прямоугольной со скругленными углами, что позволяет регулировать положение источников света 25 относительно сканирующего блока посредством выдвижных частей рамы 26.

Источники света установлены так, что их отражения в прижимном стекле не попадают в фокальную плоскость фотокамер.

Полезная модель работает следующим образом.

Оператор предварительно настраивает положение площадок 19 с фотокамерами 17 при помощи регулировочных болтов 20 и регулировки положения подвижно-фиксируемых седел 21 для того, чтобы оптические оси объективов фотокамер 17 были перпендикулярны плоскостям прижимного V-образного стекла 13.

Затем оператор сканера кладет книгу в колыбель 6 между опорными плоскостями 7, раздвигает опорные плоскости 7 колыбели в зависимости от толщины корешка книги и фиксирует их положение фиксаторами 10. После чего настраивает положение поворотных рамок 16 с фотокамерами 17 на зубчатых крючках-фиксаторах 18 в раме 12 сканирующего блока в зависимости от формата книги так чтобы сканируемая страница занимала большую часть кадра фотокамеры. Опускает на книгу сканирующий блок, скользящий на линейных подшипниках 11 по направляющим 4 на задних стойках 3 и уравновешенный системой компенсации веса - противовесом 22, тем самым прижимая и расправляя страницы книги прижимным стеклом 13. При опускании сканирующего блока на книгу прижимное стекло 13 автоматически правильно позиционирует книжную колыбель за счет возможности движения основания колыбели 5 роликами 9 по направляющим 2 в основании несущей рамы 1.

Система компенсации веса, состоящая из противовеса 22, роликовых блоков 23 и троса 24, соединяющего противовес 22 с рамой 12 сканирующего блока уравновешивает силу тяжести сканирующего блока с установленными поворотными рамками 16 и фотокамерами 17. Так как скорость сканирования рассчитана на 500-900 циклов опускания и поднимания сканирующего блока в час, в системе компенсации использованы подшипниковые роликовые блоки 23.

Далее оператор включает источники света 25 на раме 26 системы освещения. Запускает управляющее программное обеспечение для сканера на персональном компьютере. При нажатии одной из кнопок управления 15 на ручке 14 сканирующего блока 12 происходит спуск затворов фотокамер 17 и изображения автоматически загружаются на персональный компьютер.

Дальше оператор поднимает сканирующий блок, переворачивает страницу, опускает сканирующий блок и нажимает кнопку управления и процесс сканирования повторяется для каждой из последующей страниц книги.

Заявляемая полезная модель позволяет:

- повысить равномерность освещения объекта сканирования;

- исключить образование теней от стоек в области сканирования;

- повысить точность настройки позиционирования фотокамер относительно плоскостей прижимного стекла;

- снизить требование к точности исполнения при производстве сканера;

- позволяет надежно фиксировать кольцо управления увеличением объектива, что исключает произвольное выдвижение объектива в процессе работы при вибрации и ощутимой массе выдвижной части объектива;

- увеличить скорость сканирования и удобство использования оператором;

- позволяет управлять сканированием любой рукой оператора;

- позволяет увеличить надежность системы компенсации и сканера в целом,

- позволяет избежать отражений проекций светлых противоположенных страниц в прижимном стекле, из-за чего пропала необходимость использовать в производстве прижимного стекла антибликовый слой;

- позволяет за счет установки светодиодных прожекторов существенно увеличить стабильность цветовой температуры источников света, что сказывается на стабильности «баланса белого» на всем протяжении сканирования.

- позволяет повысить срок эксплуатации и энерго-эффективность сканера.

Поточный книжный сканер, включающий основание с направляющими и стойкой, снабженной направляющей; горизонтально-подвижную V-образную колыбель для книг, включающую основание и расположенные под углом друг к другу опорные плоскости; сканирующий блок, состоящий из рамы, в нижней части которой жёстко закреплено прижимное V-образное стекло с расположенными под углом друг к другу плоскостями, фотокамер, установленных в поворотных рамках; систему компенсации веса сканирующего блока и систему освещения, включающую источники света, отличающийся тем, что основание снабжено дополнительной стойкой, причем стойки расположены по краям основания симметрично относительно друг друга; опорные плоскости V-образной колыбели для книг расположены под углом 35° и 145° относительно плоскости основания колыбели и 110° относительно друг друга; рама сканирующего блока выполнена шестигранной, а плоскости прижимного V-образного стекла расположены относительно друг друга под углом 110°; кроме того, сканирующий блок дополнительно снабжён ручкой поднятия сканирующего блока с кнопками управления сканированием; поворотные рамки установлены в раме сканирующего блока на зубчатые крючки-фиксаторы и дополнительно снабжены регулируемой площадкой для установки фотокамер, имеющей подвижно-фиксируемое седло для укладки объектива; система компенсации веса сканирующего блока выполнена в виде противовеса, наполненного жидкостью, роликовых блоков на подшипниках и троса, соединяющего противовес с рамой сканирующего блока; а в качестве источников света система освещения использует два светодиодных прожектора.

РИСУНКИ