(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の動作アセンブリ及び構成部品を支持するための基台と、
文書をその中に支持するためのクレードル・アセンブリであって、前記クレードル・アセンブリは前記基台に取り付けられ、第１の半クレードル及び第２の半クレードルを含み、半クレードルの各々は、連接部によって本支持板に連結されたクレードル基台及び駆動モータの動作が前記本支持板を前記クレードル基台に対して円弧状に移動させるように、前記本支持板に連結された前記駆動モータをさらに含み、前記本支持板は該本支持板同士の相対位置を独立に調整可能であり、前記第１の半クレードルの本支持板及び第２の半クレードルの本支持板が柔軟性のある材料で作られた背布によって連結される、クレードル・アセンブリと、
ページを順次見るように前記ページを移動させる、ページめくりアセンブリとを備える、文書のページをめくるための装置。
【請求項２】
更に、支持された文書のページをクランプする装置を含み、該クランプする装置は、
プル・ロッドと、
互いに蝶番的に固定され、リンクによってプル・ロッドに連結され、プル・ロッドがのどに向かって下側に移動するとき、前記のどの裏ページ及び表ページのどちら側にも接触するようになり、裏ページ及び表ページを所定の位置に保持する少なくとも２つのスプレッダを備える、支持された文書のページをクランプする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記クランプ装置が、前記ページから離れる解放位置において、ページめくりができるように、前記ページと接触する展開位置と前記解放位置の間を移動可能である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ページめくりアセンブリが、開いたページに付着し、前記分離された開いたページをめくるための、前記文書の縁部と平行な軸に対する角度及び半径方向位置を調整可能な真空ヘッドをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記真空ヘッドが、開いたページを複数の隣接するページから分離するのを助けるように、開いたページに接触した後枢動する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ページめくりアセンブリが、開いたページを隣接するページから分離するための、ページの縁部の方向を向いた空気ノズルをさらに備える、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記文書の少なくとも１枚の開いたページの画像を取得するのに適したカメラ、及び前記カメラの出力を受信するよう接続されて前記画像を見ることができる表示器を含む光学アセンブリを更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
カメラと、
前記文書の開いたページの上面を照らすための照明と、
前記カメラと前記文書の開いたページの表面との間の距離を検出する検知手段とを含む、光学アセンブリをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記文書の前記開いたページ位置を検出する前記検知手段が、ページの少なくとも１つの縁部の境界を示すためにさらに使用され、前記センサからの信号が前記カメラにより作り出される画像のトリミングを自動的に制御するのに使用される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置において、該装置の動作を事前プログラムされた指示に応じて制御するための制御器をさらに備え、前記文書の前記開いたページの前記位置を検出する前記検知手段が、ページ上の物質の存在を検知して、該物質の存在を検知すると前記制御器に信号を送り、その信号によって前記制御器が前記装置の動作サイクルを変更する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記装置の動作を事前プログラムされた指示に応じて制御するための制御器と、
前記文書の前記開いたページの存在を検出する光学的検知手段とを更に備え、
また、前記ページめくりアセンブリが、開いたページに付着し、前記分離された開いたページをめくるための枢動可能かつ移動可能な真空ヘッドをさらに備え、
前記検知手段が、真空ヘッドによって捕捉された前記ページの不透明度を検知し、前記不透明度を示す信号を前記制御器に供給し、前記制御器が真空ヘッドによって複数のページが捕捉されたか否かを前記不透明度信号の関数として判定する、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
カメラと、
前記文書の開いたページの上面を照らすために向けられた照明と、
前記カメラと前記文書の開いたページの表面との間の距離を検出する検知手段とを含む、光学アセンブリをさらに備え、
前記光学アセンブリが、開いたページと前記カメラの間に配置された、前記開いたページの画像を前記カメラに向ける、少なくとも１つのミラーをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
開いたページを固定し平坦化する手段をさらに備え、前記ページを固定し平坦化する手段が、第１のページ・クランプ及び第２のページ・クランプを含み、各クランプがページめくりの前に前記ページから離れる解放位置に移動し、ページ画像取得の前に前記ページと接触する展開位置に移動する、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
ページ位置調整手段をさらに備え、前記ページ位置調整手段が、前記クレードル・アセンブリの少なくとも１つの半クレードルに連結される少なくとも１つの位置決め手段を含み、前記位置決め手段の動作が前記クレードル・アセンブリ及びその中に保持される前記文書を移動させる、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
複数の集中する空気噴流口をさらに備え、該空気噴流口は開いたページに近接しかつ該ページの上に配置され、該空気噴流口からの空気が一番上の開いたページの表面に向けられて該ページを固定され且つ平坦化された位置に押さえる、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
装置の動作アセンブリ及び構成部品を支持するための基台と、
第１の半クレードル及び第２の半クレードルを有するクレードル・アセンブリと、
ページに付着し前記ページをめくるための、前記ページの縁部と平行な軸に対する角度及び半径方向位置を調整可能な真空ヘッドを含む、画像取得すべき前記ページを順次示すためのページめくりアセンブリとを備え、
前記クレードル・アセンブリの前記半クレードルの各々は、連接部によって本支持板に連結されるクレードル基台を備え、各半クレードルは、クランプ、及び駆動モータの動作が前記本支持板を前記クレードル基台に対して円弧状に移動させるように、前記本支持板に適切に連結される前記駆動モータとをさらに有し、前記本支持板は該本支持板同士の相対位置を独立に調整可能であり、
前記第１及び第２の半クレードルの前記支持板が柔軟性のある材料で作られた背布によって連結される、ページ画像を取得可能にする装置。
【請求項１７】
少なくとも１つのカメラ、ページに向けられる照明、少なくとも１つのカメラの視野及び焦点面に対するページの位置を検出するための検知手段、及び画像取得サイクル中に、左側の開いたページ及び右側の開いたページの画像を前記少なくとも１つのカメラに向ける少なくとも１つのミラーとを備える、光学アセンブリをさらに備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
第１のページ・クランプ及び第２のページ・クランプを含む、開いたページを固定する手段をさらに備え、各クランプがページめくりの前に前記ページから離れる解放位置に移動し、ページ画像取得の前に前記ページと接触する展開位置に移動する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記クレードル・アセンブリ及びその中に保持される前記ページを水平方向に移動させるために、前記クレードル・アセンブリの前記第１及び第２の半クレードルのうちの少なくとも一方に連結される少なくとも１つのモータをさらに備えるページ位置調整手段をさらに備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記ページの位置を中心位置に合わせるため、前記装置の前記クレードル・アセンブリ内に保持されるページののどの位置を検知する光学検知手段を有する、のど位置調整手段をさらに備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項２１】
前記文書の開いたページの位置を検出するため、ページが真空ヘッドによって捕捉され、ページめくりアセンブリによってめくられるとき、ページの縁部の位置を検知する光学的検知手段をさらに備える、ページ縁部検出手段をさらに備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記ページめくりアセンブリがページを隣接するページから分離するために、ページの縁部の方向を向いた空気ノズルをさらに含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２３】
２つの本支持板を備えるクレードル・アセンブリであって、柔軟性のある背布が前記支持板の隣接する縁部の間に掛け渡される、クレードル・アセンブリを用い、文書を閲覧するために自動的にページを表示する方法であって、
前記本支持板と背布によって前記文書を支持することにより、選択された第１及び第２のページに開かれた文書を、本の綴じ込みに応力を発生させずに前記クレードル・アセンブリに固定する段階と、
前記第１及び第２のページの少なくとも１つが、少なくとも１つの画像取得装置の視野内に完全にあるように、前記本支持板のうちの少なくとも一方の本支持板を、該一方の本支持板と他方の本支持板に対する相対位置を独立に円弧状に移動することにより前記文書の位置を調整する段階と、
前記少なくとも１つのページをある時間所定の位置に保持する段階と、
前記第２のページの少なくとも外側縁部を、該外側縁部と後続の隣接するページとが接触している状態から変位させる段階と、
前記第２のページの表面の少なくとも一部分の近くに、真空ヘッドを一時的に配置する段階と、
前記真空ヘッド装置によって前記第２のページを捕捉する段階と、
前記第２のページを、該第２のページと本の綴じ込みとの接触線の回りを該第２のページの印刷された表面が実質的に前記第１のページの印刷された表面と重なるまで回転させる段階と、
前記第２のページを前記真空ヘッドから解放する段階とを含む方法。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの画像取得装置により前記文書の前記第１のページの画像を取得する段階をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの画像取得装置により前記文書の前記第２のページの画像を取得する段階をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
文書を閲覧するために自動的にページを表示する方法であって、
選択された第１及び第２のページに開かれた文書を、本支持板を備えるクレードル・アセンブリに固定する段階と、
前記文書の前記第１及び第２のページの少なくとも１つを平坦化する段階と、
前記少なくとも１つのページが、少なくとも１つの画像取得装置の視野及び焦点面内にあるように、前記文書の前記第１及び第２のページの少なくとも１つを少なくとも１つのページ・クランプ装置で固定する段階と、
前記第１及び第２のページの少なくとも１つが、少なくとも１つの画像取得装置の視野内に完全にあるように、前記本支持板のうちの少なくとも一方の本支持板を他方の本支持板に対して独立に円弧状に移動することにより前記文書の位置を調整する段階と、
前記少なくとも１つのページをある時間所定の位置に保持する段階と、
前記ページ・クランプ装置を解放する段階と、
前記第２のページの少なくとも外側縁部を、該外側縁部と後続の隣接するページとが接触している状態から変位させる段階と、
前記第２のページの表面の少なくとも一部分の近くに、真空ヘッドを一時的に配置する段階と、
前記真空ヘッド装置によって前記第２のページを捕捉する段階と、
前記第２のページを、該第２のページと本の綴じ込みとの接触線の回りを該第２のページの印刷された表面が前記第１のページの印刷された表面と重なるまで回転させる段階と、
前記第２のページを前記真空ヘッドから解放する段階とを含む方法。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの画像取得装置により前記文書の前記第１のページの画像を取得する段階をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの画像取得装置により前記文書の前記第２のページの画像を取得する段階をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
半クレードルの各々が連接部によって本支持板に連結されるクレードル基台を含む、第１の半クレードル及び第２の半クレードルと、
各本支持板にそれぞれ連結される２つの駆動モータとを有し、
前記駆動モータが前記本支持板同士の相対位置及び前記クレードル基台に対する前記本支持板の位置を独立に円弧状に移動させ、
前記第１及び第２の半クレードルの前記支持板が柔軟性のある材料で作られた背布によって連結され、文書のページが前記本支持板上に支持される、
文書のページをめくるとき文書を支持するクレードル装置。
【請求項３０】
開いたページを固定及び平坦化する手段をさらに備え、前記ページ固定、平坦化手段が、文書のページめくり中、各々がページから離れる方向に移動可能な第１のページ・クランプ及び第２のページ・クランプを備える請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記クレードル・アセンブリの前記第１及び第２の半クレードルのうちの少なくとも一方に連結される少なくとも１つの位置決めモータを含むページ位置調整手段をさらに備え、前記位置決めモータの動作が前記クレードル・アセンブリ、及びその中に保持される前記ページを水平方向に移動させる、請求項２９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に文書のページを見る、読む又は画像取得するのに使用する装置に関し、より詳細には、本を見たり読んだりすることを容易にする、又は本に似たページ画像の取得を可能にする自動装置に関する。本又は文書は固定器に保持され、各ページは順番にめくられ、正確に配置され、人間の読者又は画像取得システムのいずれかに提示される。そのような装置は、次の記憶、配布及び／又は再印刷のために、文書の情報内容をアナログ又はデジタル形式に組み合わせることができるように、使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
多数の自動又は半自動の、本の走査又は読み取りシステムが現在、本の画像取得、記録、及び電子的保管の分野で知られている。そのようなシステムの使用では、本は通常開いた状態で保持され、各ページのデジタル画像は順々に、デジタル・カメラ又はＬＥＤベースの走査器のいずれかによって取得される。そのようなシステムの１つの主要な機能は、本の全てのページを順々にめくり、画像システムに露出させることである。
【０００３】
本又は同様な文書読み取りシステムは、様々な問題を克服しなければならないことを理解されたい。本読み取りシステムは、電子的フォーマットに変換され大多数の本を読み取ることができることが、特に望ましい。例えば、そのような本読み取りシステムは、公共の及び大学の図書館で有用である。したがって、そのような用途での本読み取り装置は、広い範囲の物理的な性質又は特性を有する本を、毀損することなく、高信頼性で読み取ることができなければならない。
【０００４】
それらの性質及び条件の中で、最適な本読み取り装置が対処できなければならないものには以下のものがある。
ａ）物理的寸法、すなわち、本のリーフの長さ及び幅、及び存在する場合には本のカバーの長さ及び幅。
ｂ）本の物理的厚さ、すなわち、ほぼ本のリーフ枚数かける各ページの厚さ。
ｃ）各リーフの厚さ及び紙の成分、及びそれに関連する性質（例えば、質量、剛性、空隙率、など）
ｄ）本の背（ｂｏｏｋ  ｓｐｉｎｅ）の弾性、すなわち、本を開いたときに本の背が平らなままか、又は弧を形成するか、どの程度弧を作るか（曲線の半径）、などの存在及び特性。或いは、リーフ（ページ）が３リングバインダによって「綴じられている」場合もあり、又は単に綴じ具なしでゆるく集合されている場合もある。
ｅ）ハードカバーの本でのカバー板の剛性及び支持特性、それに対しペーパーバックの本でのハードカバーが存在しないこと。
ｆ）リーフからリーフに本の特性の変動に結果としてなる、破れ、皺、分割綴じ（ｓｐｌｉｔ  ｂｉｎｄｉｎｇ）、縁部の粗いリーフ、又はその他の擦切れなどの、本の構造に異常点が存在すること。そのような異常点は、統計的工程管理の分野ではノイズ源とみなされる。
ｇ）湿分の吸着又は脱着に起因して結果としてリーフ紙の特性のばらつきになる、相対湿度などの環境条件の変動。そのようなばらつきは、本読み取り装置によって対処しなければならないノイズ源にもなる。
【０００５】
本から本へのばらつきに対処することに加え、自動本読み取り装置は、本の前面から本の後面までの開いたページ位置の移行中、ページ位置の変動にも対処しなければならない。開いた本を前面及び後面カバーで固定位置に保持し、ページを順々にめくる場合は、本の一方側から他の側に移されるリーフの累積的な効果に起因して、かつ、開いたページ位置に関連するリーフの曲率の変動に起因して、開くページの物理的位置が変化する。
【０００６】
今まで、多くの特許及び特許出願の明細書が、本読み取り、画像取得、記録に使用する本の位置決め及び／又はページめくり用の装置を開示されてきている。それらは、以下のように簡単に要約することができる。
【０００７】
２００１年７月２４日発行のＴａｙｌｏｒ他による米国特許第６２６４１８８号明細書は、適用性のある空気毛羽立て器（ａｉｒ  ｆｌｕｆｆｅｒ）及び空気プレナム（ａｉｒ  ｐｌｅｎｕｍ）を有するシート供給装置を開示する。これらは共に動作して、その下の積み重ねられたシートから一番上のシートを分離する。
【０００８】
２００１年８月２８日発行のＬｉｎｄｅｒ他による米国特許第６２７９８９６号明細書は、選択的に作動可能な真空源、積み重ねられたシ−トの一番上のシートを捕捉する真空源に取り付けられた移動する真空供給ヘッド、一方向に回転する駆動機構、及び適切なシート供給を確実にするために真空及び正圧を動的に調整する制御回路を含む、シート供給装置を開示する。
【０００９】
２００２年６月４日発行のＴａｙｌｏｒ他による米国特許第６３９８２０６号明細書は、第１の高さで第１のセットのひだ（ｒｉｂ）及び第２の高さで第２のセットのひだを備える、波形の表面付きの空気プレナムを有するシート供給装置を開示する。その装置は、シートの用紙の重量にかかわらず、一番上のシートに波を付け、その下の積層された紙シートから分離させる。
【００１０】
２００２年６月４日発行のＴａｙｌｏｒ他による米国特許第６３９８２０８号明細書は、波形の表面付きで、かつ、漏れのある周辺シール付きの空気プレナムを有するシート供給装置を開示する。その装置は、一番上のシートに波を付け、その下の積層された紙シートから分離させ、それに密封する。
【００１１】
本発明のいくつかの態様は、走査器内での開いた本のページの分離及びページめくりの助けとしての、波形の表面付きの真空プレナムの応用に関するものである。本出願が特別な効用を見出すこの形式の走査器は、例えば、以下の、米国特許第６０５６２５８号明細書、米国特許第５６４０２５２号明細書、及び米国特許第５３５９２０７号明細書に開示されている。この結果、ページめくり、走査、及び／又は紙シート及びページの真空ハンドリングに関連するそれらの教示については、これらの特許及び特許出願をこの出願中に参考として援用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の一目的は、例えば本の読み取りを支援するため、綴じられた本などの文書のページめくりを可能とする自動装置を提供することである。そのような装置は、文書の長さ及び幅、厚さ、リーフ（ページ）特性、背の存在、背の特性、堅い又は柔らかいカバー、破れの状態にかかわらず、かつ、装置の設置される環境条件にかかわらず、人間読者又は画像取得システムに対し、本のリーフ又はページを順々に高信頼性で示すことができる。
【００１３】
本発明の別の目的は、選択された最初のページに始まり選択された最後のページで終わる、全てのページに付着し、順々にめくることができる、文書のページを見ること、又は読むことを支援する自動装置を提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、画像取得システムの視野及び焦点面内に全てのページを配置し、選択された最初のページに始まり選択された最後のページで終わる全てのページを順々に画像取得システムに示すことができる、綴じた文書を見ること、又は読むことを支援する自動装置を提供することである。
【００１５】
本発明の一目的は、本に損傷を与えることなく、人間読者又は画像システム（画像を見るためかつ／又は取得するため）に対し、本又は同様な綴じた文書のページを順々に高信頼性で示すことができる、本の読み取りを支援する自動装置を提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、選択された最初のページに始まり選択された最後のページで終わる、本の全てのページの画像を高信頼性で取得することができる、本の読み取りを支援する自動装置を提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、約１分間に２０ページ又はそれ以上の速度で、任意の本を高信頼性で画像取得し電子的フォーマットに変換できる、自動本読み取り装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明によれば、装置の動作アセンブリ及び構成部品を支持する基台、第１の半クレードル及び第２の半クレードルを有するクレードル・アセンブリ、及び画像取得すべきページを順次示すページめくりアセンブリを備える、ページ画像取得を可能とする装置が提供される。クレードル・アセンブリの半クレードルの各々は、本支持板に連接部によって連結されたクレードル基台を備え、各半クレードルは、一対の本のカバー・クランプ、及び駆動モータの動作が本支持板をクレードル基台に対して弓状に移動させる、本支持板に適切にかつ動作的に結合された駆動モータをさらに有する。第１及び第２の半クレードルの支持板は、材料の柔軟な網によって連結される。ページめくりアセンブリは、その下にテキストブロックを構成する隣接するページから開いたページを分離するページ毛羽立て器、及び分離された開いたページに付着し、分離された開いたページをめくるための、枢動可能かつ移動可能な真空ヘッドをさらに備える。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、少なくとも１つのカメラ、本の開いたページに向けられる照明、カメラの視野及び焦点面に対する本の開いたページの位置を検出する検知手段、及び画像取得サイクル中、左の開いたページ、及び右の開いたページの画像をカメラに向ける少なくとも１つのミラーを備える光学アセンブリをさらに備える、ページ画像の取得が可能な装置が提供される。
【００２０】
本発明の別の態様によれば、第１のページ・クランプ及び第２のページ・クランプを有する開いたページを固定し平坦化する手段をさらに備える、ページ画像の取得が可能な装置が提供される。各ページ・クランプは、ページめくりの前に後退可能であり、ページ画像取得前に展開可能である。
【００２１】
本発明の別の態様によれば、クレードル・アセンブリ及びその中に保持される本を水平方向に移動させるために、クレードル・アセンブリの少なくとも半分に動作的に連結される少なくとも１台のモータをさらに含むページ位置調整手段をさらに備える、ページ画像の取得が可能な装置が提供される。
【００２２】
本発明の別の態様によれば、装置のクレードル・アセンブリ内に保持される本のページ分岐の位置を検知する光学的検知手段をさらに含むページ分岐位置調整手段をさらに備える、ページ画像の取得が可能な装置が提供される。
【００２３】
本発明の別の態様によれば、ページが真空ヘッドによって捕捉され、ページめくりアセンブリによってめくられるとき、ページ縁部の位置を検知する光学的検知手段をさらに含むページ縁部検出手段をさらに備える、ページ画像の取得が可能な装置が提供される。
【００２４】
本発明の別の態様によれば、選択された第１及び第２のページに開かれた本をクレードル・アセンブリ内に固定する段階と、第１及び第２のページの少なくとも１つが完全に、少なくとも１つの画像取得装置の視野内にあるように本の位置を調整する段階と、少なくとも１つのページをある時間所定の位置に保持する段階と、第２のページの少なくとも外側の縁部を、それに続く隣接するページの接触から変位させる段階と、第２のページの表面の少なくとも１部分に近接して真空ヘッドを一時的に配置する段階と、真空ヘッド装置によって第２のページを捕捉する段階と、第２のページの印刷された表面が第１のページの印刷された表面と実質的に一致するまで、第２のページを本の綴じ具との接触線の周りを回転させる段階と、真空ヘッドから第２のページを解放する段階とを含む、本の範疇に入る複数のページを、順次読み取る方法が提供される。
【００２５】
本発明の別の態様によれば、選択された第１及び第２のページに開かれた本をクレードル・アセンブリ内に固定する段階と、本の第１及び第２のページの少なくとも１つを平坦化し、前記少なくとも１つのページが完全に少なくとも１つの画像取得装置の視野及び焦点面内にあるように、本の第１及び第２のページの少なくとも１つを少なくとも１つのページ・クランプ装置によって固定する段階と、第１及び第２のページの少なくとも１つが完全に少なくとも１つの画像取得装置の視野内にあるように本の位置を調整する段階と、少なくとも１つのページをある時間所定の位置に保持する段階と、ページ・クランプ装置を解放する段階と、第２のページの少なくとも外側の縁部をそれに続く隣接するページの接触から変位させる段階と、第２のページの表面の少なくとも１部分に近接して真空ヘッドを一時的に配置する段階と、真空ヘッド装置によって第２のページを捕捉する段階と、第２のページの印刷された表面が第１のページの印刷された表面と実質的に一致するまで第２のページを本の綴じ具との接触線の周りを回転させる段階と、真空ヘッドから第２のページを解放する段階とを含む、本の範疇に入る複数のページを、順次読み取る方法が提供される。
【００２６】
今説明した装置及び方法は、その中のページ画像を順次、捕捉し、見て、かつ／又は記録することが望ましい、広い範囲の本又は同様な綴じられた又は綴じられていない文書に適用可能であるので有利である。特に本発明の装置は、本装置によって保持し処理するとき、本などの文書のページを高信頼性で分離し、めくることが可能であり、本と本の間の形状の広い変動に対処可能である。本発明の結果として、大量の本の集積所は、そこに含まれる情報を、アナログ画像フォーマット、又は極めてコンパクトでかつ伝送可能なデジタル・フォーマットのいずれにも、記録し、保管し、配布する任意選択肢を有することになるであろう。
【００２７】
本発明は以下の図面を参照して説明するが、同一の番号は同一の要素を示す。
【００２８】
本発明は、好ましい実施形態に関して説明するが、しかしながら、本発明を説明する実施形態に限定する意図は全くないことを理解されたい。逆に、その意図は、添付の特許請求の範囲によって定義される、本発明の趣旨及び範囲内に含まれる可能性のある全ての代替形態、改変形態、及び均等物をカバーすることである。
【実施例】
【００２９】
本発明の一般的な理解のために、図面に参照符が付けられている。図面中、同一の参照番号は、全体にわたり同一の要素を示すために使用される。本発明を説明する中で、様々な用語が説明の中に使用される。標準的な用語は、本製造分野、及び図書館で広く使用されている。例えば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｌｉｂｒｉｓ．ｃｏｍ／ｇｌｏｓｓａｒｙのホームページ「Ｇｌｏｓｓａｒｙ  ｏｆ  Ｂｏｏｋ  Ｔｅｒｍ」、及びＡｌｉｂｒｉｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｅｍｅｒｙｖｉｌｌｅｓ，ＣＡの「Ｇｌｏｓｓａｒｙ  ｏｆ  Ｂｏｏｋ  Ｔｅｒｍ：Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，Ａｎａｔｏｍｙ，Ｓｉｚｅ  ＆  Ａｂｂｒｅｖｉａｔｉｏｎｓ」を参照することができる。これらの開示は、本明細書で参考として援用する。
【００３０】
本明細書で「本」という用語は、本発明の特定の実施形態及び態様を説明するために使用するが、この用語は、３リング・ノートブックなどの、順番に見る、又は読むように、ページが折りたたまれ、及び／又は互いに連結された、様々な種類の綴じられた文書を広く示すことを意図している。そのような文書の例には、楽譜、報告書、折りたたみのコンピュータ印刷物などを含む。さらに、一連の綴じられていないページが、以下の実施形態に関し説明されるものと同じ方法によって取り扱うことができ、綴じられていないページの１組が共通の縁部又は軸の周りをめくられることも予期している。
【００３１】
図１Ａ〜１Ｃは、この明細書で使用する用語を定義する目的で、様々な角度から取られた、いくつかの位置における本の斜視図である。図１Ａを参照すると、典型的な本１０は、綴じ込み１４によって一方の側を連結された、印刷されたシート又はリーフ１２の集合を備え、さらに縫込み針、ステープル、接着剤、それらの様々な組合せ、及び／又は、製本の分野で知られている他の材料及び固定手段も備えることができる。本１０は、接ぎ手部２２及び２３で背２０に連結された、前面カバー１６及び後面カバー１７をさらに備える。上記で注記したように、本発明は、積層物の縁部を綴じる背又はそれと同様な機構が無くても、ページが保持され、めくられるとき順々の関係でめくられ維持される、３リングノートブック綴じ具に保持された一連の文書、又は綴じられてもいない文書にさえも、適用することをさらに意図している。
【００３２】
図１Ｂを参照すると、（図１Ａの）継手部２２の材料は柔軟性があり、蝶番２４を形成し、前面カバー１６を背２０に枢動的に連結する。同様な蝶番（図示せず）が、後面カバー１７を背２０に連結する。カバー１６、１７は、紙表紙（ｗｒａｐｐｅｒ）として知られている、薄く柔軟性のある、通常は厚紙の素材であることができ、本１０は一般にペーパーバック本と呼ばれる。或いは、カバー１６、１７は、布、皮などで上掛けされた、より厚い、実質的に剛体の板紙材料を有することができ、本１０は、一般にハードカバー本と呼ばれる。
【００３３】
背２０と反対側の、本１０のリーフ１２の表面２６は、本の前小口（ｆｏｒｅ−ｅｄｇｅ）として知られている。本１０の頂部に沿った、リーフ１２の表面２８は、天として知られている。同様に、本１０の底部に沿った、リーフ１２の表面（図示せず）は、地として知られている。最初のリーフ３２から最後のリーフ３４までの綴じられたリーフの全体集合は、テキストブロック３０として知られている。したがって、単一のリーフを参照するとき、同じ用語がこれらそれぞれの表面を形成する特定のリーフの複数の縁部を示す。図１の綴じ込み１４に連結される任意のリーフの縁部は、綴じられた縁部（ｂｏｕｎｄ  ｅｄｇｅ）（図示せず）として知られている。
【００３４】
図１Ｃは、水平表面上５０に置かれ、通常の人間読者が本を読むときにその本を保持するであろう開いた位置に近似的に支持された本の斜視図である。図１Ｃを参照すると、読者が見るために又は画像取得装置によって画像を記録するために、２ページが露出されている。図書館の分野では、左ページ３６は裏ページ（ｖｅｒｓｏ  ｐａｇｅ）として知られており、右ページ３８は表ページ（ｒｅｃｔｏ  ｐａｇｅ）として知られている。本発明を説明する目的で、本１０が開いた状態にあるとき存在する、裏ページ３６と表ページ３８の間のＶ字形の交点４０を、ページ分岐部（ｐａｇｅ  ｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎ）と呼ぶ。この明細書で直交座標系（Ｃａｒｔｅｓｉａｎ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ  ｓｙｓｔｅｍ）に言及するとき、ｘ方向は矢印５２で、ｙ方向は矢印５４で、ｚ方向は矢印５６で定義する。ｘ及びｚ軸が表面５０の水平面を定義するように、ｚ方向はページ分岐部に沿っており、ｙ方向は表面５０に直交する垂直方向である。
【００３５】
本発明を説明する目的で、本が綴じた状態にあるとき、本の高さはカバーの天からカバーの地までの距離とみなし、本の幅は本の背からカバーの前小口までの距離とみなし、本の厚さは前面カバーの外側表面から裏側カバーの外側表面までの距離とみなす。本のリーフ（又はページ）の高さは、リーフの天からリーフの地までの距離とみなし、リーフ（又はページ）の幅は、リーフの綴じられた縁部からリーフの前小口までの距離とみなす。
【００３６】
図１Ｃは、開いた状態にある本を示す。この明細書の目的のために、開いた状態、又は開いた、は２つの本のページが人間読者に見える、又は画像取得装置によってページの画像が記録できるような位置にあることを示すことを意味する。したがって、実施に際しては、本の前面及び裏面カバーによって定義される平面の交点によって形成される角度が、約９０度から１８０度の間にあるとき、本は開いた状態にある。開いたページという用語は、本が開いた状態にあるとき読むことができ画像取得できる一対のページ、すなわち裏ページ及び表ページを示す。
【００３７】
本明細書で使用するように、ページを前方向にめくる動作は、表ページを含むリーフに指又は他の装置によって接触し、掴み又は捕捉し、前記ページの表面が以前の裏ページの表面に接触するまで前記ページをその綴じられた縁部の周りに枢動的に回転させ、回転させられたリーフの表面が新しい裏ページになる作用順序として定義する。ページを後ろ方向にめくる動作は、同様な方法でページを変位させる動作であるが、ただし、反対方向である。
【００３８】
ページを順々にという用語は、人が前面カバーに隣接するテキストブロックの最初のページから始め、裏面カバーに隣接する最後のページに到達するまで順番にページをめくると仮定した場合に、人間読者又は装置が遭遇するであろう本のページの順番を示すことを意味する。
【００３９】
前述の説明は、従来型のほとんどの本がどのように読まれるか、すなわち、前面カバーから裏面カバーに順次、テキスト又は他の情報が一般に左から右に読まれるという観点から行われている。しかしながら、例えば、読者が背を頂部に向け、ページを底部から頂部へ、又は頂部から底部へめくる場合がある本が存在する。さらに、いくつかの言語では、左から右以外の方向に読み、これは、本を読む方法に影響を与える場合がある。それらの規定された順序以外で、本のページを読む又は画像を取得することが望ましい場合もある。したがって、そのような本を読むことを助けるために、本発明に対し望ましい方法で、ソフトウエア、ハードウエア、及び／又は動作シーケンスの小さな変更を行うことは正しいことであり、したがって、それらは本発明の範囲内であることは理解されるであろう。
【００４０】
以下で述べるように、本発明の様々な実施形態は、使用可能性のある広い範囲をカバーするように意図されている。例えば、ページめくり本走査器として説明されるが、本発明は、盲目の使用者のための朗読システムの入力源として使用することもでき、又は他の視力に障害のある人のための、拡大して表示する画像データ源としても使用することができる。
【００４１】
同様に、本発明の様々な態様は、独立して又は他の装置と関連して使用することができる。一例として、本発明のページ・クランプ機構は、カタログ又はマニュアルなどの綴じられた文書システムについて使用することができる。このページ・クランプ機構は、無重力環境で使用者が両手で作業をしながらページを見るために、本のページを所定の位置に保持するために使用できることも想像できるであろう。
【００４２】
別の例として、以下に説明するページめくり機構の諸態様は、音楽作品が演奏されている間に、音楽家又は指揮者のために楽譜のページを進めることに使用することができる。同様に、この装置は、本を制御された環境内に維持し、使用者は単に「ページ前へ」又は「ページ後へ」を押すだけで、研究者が本を見ることを可能にするために使用することができる。本発明の様々な潜在的な用途及びその様々な構成部品について説明してきたが、次に本発明の一実施形態の詳細をさらに説明することに注意を向ける。
【００４３】
図２Ａ〜２Ｃは、画像記録手段と、それぞれ、テキストブロックのほぼ中央のページ位置で、本の前面カバーに近接するページ位置で、そして本の後面カバーに近接するページ位置で開かれた本の側面図である。これらの３つのページ位置での、本の寸法の比較及び開かれたページの画像記録手段に対する関係は、本発明で克服しなければならない包括的な問題を示している。
【００４４】
図２Ａ〜２Ｃを参照すると、レンズ６２を備えるカメラ６０などの、画像記録手段が設けられている。カメラ６０は、静止フレーム・カメラ、ビデオ・カメラ、映写機、フイルム・カメラ、デジタル・カメラなどでよい。図２Ａ〜２Ｃでは、カメラ６０は、本１０に対して固定した位置に維持されている。そのような位置では、カメラ６０は、幅６４、及びｚ方向（図示せず）での高さの視野と、点線６６に沿った、かつｚ方向への焦点面を有する。図２Ａ〜２Ｃに示すカメラ６０は、表ページ３８のみを記録するものとして示されているが、この議論は同様に裏ページ３６にも適用され、追加のカメラ、又はミラー機構を裏ページ３６の画像を記録するために設けることができることは明らかである。
【００４５】
図２Ａでは、本１０がテキストブロックのほぼ中央で開かれているときは、焦点面６６及び表ページ３８の表面は互いに近接するようにカメラ６０が配置されている。本１０が前面カバー１６の近くのページで開かれ、テキストブロックの大部分がカバー１７の上にある図２Ｂでは、表ページ３８はカメラ６０に対して著しくより近くなり、それに対応して焦点面６６の上方に変位する。同様に、本１０が裏カバー１６の近くのページで開かれ、テキストブロックの大部分がカバー１６の上にある図２Ｃでは、ページ３８はカメラ６０に対して著しく遠く離れ、それに対応して焦点面６６の下方に変位する。したがって、本の自動画像取得を助ける良好な装置は、各記録されるページの焦点の合った画像を得るために、本１０の開かれたページ位置の関数として、カメラ６０の焦点面６６の位置の調整を行わなくてはならない。
【００４６】
再度図２Ａ〜２Ｃを参照すると、カメラ６０の焦点面６６を調整する１つの通常の方法は、レンズ６２の調整によることである。しかしながら、そのような処置は、カメラ６０がページの画像を記録できるようにするためには、いくつかの理由で不十分である。本１０、及び特にカバー１６及び１７を固定位置に保持しながら、ページを本１０の前面カバー１６の近くの位置（図２Ｂ）から、本１０の中央近くの位置（図２Ａ）に、そして本１０の後面カバー１７の近くの位置にめくるに従い、ページ分岐部４０も実質的にｘ方向に変化する。したがって、ページ分岐部４０を形成する開いたページの位置も、カメラ６０の位置に対して変化する。本の画像記録の助けとなる適切な装置は、そのような位置の変化に対処できなければならない。
【００４７】
図２Ａ〜２Ｃの裏ページ３６及び表ページ３８の表面が、平面ではなく曲がっていることも明らかである。特に図２Ａを参照すると、折りたたまれたリーフを折（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）として知られる一群にする、綴じ込みの影響が見られる。折４２及び４３内の応力は、裏ページ３６及び表ページ３８内に重大な曲線を発生させる。例えば、綴じられた縁部の近くの表ページ３８の一部が焦点面６６より上方にあり、前小口近くの表ページの一部が焦点面６６より下方にある。したがって、カメラ６０による表ページ３８の明瞭かつ焦点の合った画像の記録は、表ページ３８と焦点面６６を一致させる何か別のものを設けることなしには不可能である。
【００４８】
図３Ａは、各ページについて実質的に平面の表面をもたらすように、本の分岐部及びページを平坦化するクランプ又は同様な手段を示す斜視図である。図３Ａを参照すると、ページ分岐部４０で上側Ｖ字形クランプ７０及び下側Ｖ字形クランプ７２が、本１０に固定されている。Ｖ字形クランプ７０及び７２は、矢印７４及び７６でそれぞれ示すように、ページ３６及び３８に実質的に垂直な力を加える。そのような力の結果生じる効果は図３Ｂに示されており、表ページ３８はカメラ６０の焦点面６６と実質的に一致するようになる。したがって、カメラ６０による表ページ３８の明瞭かつ焦点の合った画像を撮ることが可能となる。
【００４９】
要約すると、各ページの、明瞭かつ完全な、焦点の合った画像を得るために、本の自動画像取得を助ける良好な装置は、本の各ページを画像システムに正確に示さなければならない。これを達成するため、本の開いたページの位置にかかわらず、各ページの明瞭かつ完全な、焦点の合った画像を得るために、装置は、本の開いたページを平坦化し、開いたページをカメラ又は他の画像記録装置の焦点面及び視野内に配置する手段を備えることが好ましい。本内のページ位置に起因するばらつきに対処可能なこれらの機能は、前に説明した本から本へのばらつきに対処可能な機能に加えて、非常に有利であり、かつ極めて好ましいものである。従来技術による装置よりも優れた方法でページからページかつ本から本へのばらつきに対処可能な、本発明の装置を次に説明する。
【００５０】
図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ、本発明の自動装置の一実施形態の斜視図及び立面図である。図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、装置１００は、本のページの自動画像取得の工程を実施するために協働して動作する、いくつかのアセンブリを備える。基台１１０及び裏板１３０が、装置１００の機械的及び画像取得の構成部品を支持かつ／又は収容する。クレードル・アセンブリ２００が、本（図示せず）を所定の位置に保持し、画像取得のために本の開いたページを示す。光学アセンブリ３００は、カメラ、ミラー、照明、及び本の各ページの明瞭かつ完全な、焦点の合った画像を得るためのページ位置センサを備える。ページめくりアセンブリ４００は、めくるべきリーフを持ち上げ分離する毛羽立て器、及び次の一対の開いたページを画像取得サイクルのために使用できるように、そのリーフを捕捉しめくる、ページめくりアーム及びヘッドを備える。これらのアセンブリの各々は、この明細書及び図６Ａから１７の図でさらに詳細に説明する。
【００５１】
クレードル・アセンブリ
クレードル・アセンブリ２００の構成部品及び機能を、以下の図を参照して今から詳細に説明する。図６Ａ及び６Ｂは、それぞれ、本発明の装置のクレードル・アセンブリの斜視図及び立面図である。図７Ａ及び７Ｂは、それぞれ、本発明の装置のクレードル・アセンブリの左から、かつ右からの追加の立面図である。図８Ａは、ページ画像取得工程を開始した直後の、クレードル・アセンブリによって保持された本をさらに示す、本発明のクレードル・アセンブリの立面図である。図８Ｂは、ページ画像取得工程の終了直前の、クレードル・アセンブリによって保持された本をさらに示す、本発明のクレードル・アセンブリの立面図である。図９Ａは、クレードル・アセンブリ、クランプ、及び本装置の基台に格納されたクレードル調整機構の前面立面図である。図９Ｂは、図９Ａのクレードル・アセンブリ、クランプ、及びクレードル調整機構の側面立面図である。
【００５２】
図６Ａ、６Ｂ、７Ａ及び７Ｂを参照すると、クレードル・アセンブリ２００は、左半クレードル２１０及び右半クレードル２６０を備える。左半クレードル２１０は、本支持板２１２、本カバー・クランプ２１４及び２１６、連接部２１８、駆動モータ２２０、駆動軸２２２、及びリフト・ロッド２２４をさらに備える。同様に、右半クレードル２６０は、本支持板２６２、本カバー・クランプ２６４及び２６６、連接部２６８、駆動モータ２７０、駆動軸２７２、及びリフト・ロッド２７４をさらに備える。
【００５３】
本カバー・クランプ２１４は、それぞれ、前面直立板２３０、及び上側ブロック・ガイド２３２及び下側ブロック・ガイド（図示せず）を介して摺動可能に装着されたロッド２２６及び２２８に連結される。本カバー・クランプ２１６は、それぞれ、後面直立板２３８、及び上側ブロック・ガイド２３２及び下側ブロック・ガイド（図示せず）を介して摺動可能に装着されたロッド２３４及び２３６に連結される。本カバー・クランプ２１６は、ロッド２３４に取り付けられたシャフト・カラー２３５を使用してクレードル・アセンブリ２００内に保持される。同様に、本カバー・クランプ２１４は、ロッド２２６に取り付けられた同様なシャフト・カラー（図示せず）を使用してクレードル・アセンブリ２００内に保持される。
【００５４】
同様に、右半クレードル２６０上で、本カバー・クランプ２６４は、それぞれ、前面直立板２８０、及び上側ブロック・ガイド２８２及び下側ブロック・ガイド（図示せず）を介して摺動可能に装着されたロッド２７６及び２７８に連結される。本カバー・クランプ２６６は、それぞれ、後面直立板２８８、及び上側ブロック・ガイド２８２及び下側ブロック・ガイド（図示せず）を介して摺動可能に装着されたロッド２８４及び２８６に連結される。本カバー・クランプ２６６は、ロッド２８４に取り付けられたシャフト・カラー２８５を使用してクレードル・アセンブリ２００内に保持される。同様に、本カバー・クランプ２６４は、ロッド２７６に取り付けられた同様なシャフト・カラー（図示せず）を使用してクレードル・アセンブリ２００内に保持される。
【００５５】
左半クレードル２１０の前面側で、連接部２１８はリンク２４０及び２４３を備え、それらは、それぞれ、ピン２４１及び２４４によって前面直立板２３０に枢動的に連結される。リンク２４０及び２４３は、それぞれ、ピン２４２及び２４５によって下側板２４６にも枢動的に連結される。下側板２４６は、左クレードル基台２４７に連結される。連接部２１８は、左半クレードル２１０の後面側に、一組の実質的に同じ構成部品（図示せず）をさらに備える。
【００５６】
同様に、右半クレードル２６０の前面側で、連接部２６８はリンク２９０及び２９３を備え、それらは、それぞれ、ピン２９１及び２９４によって前面直立板２８０に枢動的に連結される。リンク２９０及び２９３は、それぞれ、ピン２９２及び２９５によって下側板２９６にも枢動的に連結される。下側板２９６は、右クレードル基台２９７に連結される。連接部２６８は、右半クレードル２６０の後面側に、一組の実質的に同じ構成部品（図示せず）をさらに備える。
【００５７】
クレードル・アセンブリ２００の前記の構成部品によって、広い範囲のページ寸法及び厚さを有する本のページの画像を適切に取り込むように調整し、各ページの明瞭かつ完全な、焦点の合った画像を得るためにカメラの焦点面及び視野内に適切に配置される、画像取得のために本の各一対の開いたページを適切に示すことが可能になる。そのような課題を成し遂げるための、クレードル・アセンブリ２００の動作について次に説明する。
【００５８】
図８Ａは、ページ画像取得工程を開始した直後の、クレードル・アセンブリによって保持された本をさらに示す、本発明のクレードル・アセンブリの立面図である。図８Ｂは、ページ画像取得工程の終了直前の、クレードル・アセンブリによって保持された本をさらに示す、本発明のクレードル・アセンブリの立面図である。図８Ａ及び８Ｂを参照すると、本１０がクレードル・アセンブリ２００内に保持されている。本の画像取得工程の開始時に、かつ、開いた対のページの画像取得の前に、裏ページ３６の位置が半クレードル２１０の動作によって調整され、表ページ３８の位置が半クレードル２６０の動作によって調整される。
【００５９】
裏ページ３６の位置を調整するために位置決め手段が使用される。例えば、受金物２２１によって左クレードル基台２４７に枢動的に連結された駆動モータ２２０を動作させる。駆動モータ２２０は、駆動軸２２２をその軸に沿って、矢印２０１によって示された方向に移動させる。したがって、駆動軸２２２に連結された、リフト・ロッド２２４が変位し、さらに、円弧状の矢印２０２及び２０３によって示す連接部２１８の動作を発生させる。その結果、円弧状の矢印２０４によって示す、左半クレードル２１０及び本１０の裏ページ３６の位置が、駆動モータ２２０の動作によって調整される。
【００６０】
同様に、表ページ３８の位置を調整するために位置決め手段が使用される。例えば、受金物２７１によって左クレードル基台２９７に枢動的に連結された駆動モータ２７０を動作させる。駆動モータ２７０は、駆動軸２７２をその軸に沿って、矢印２５１によって示す方向に移動させる。したがって、駆動軸２７２に連結された、リフト・ロッド２７４が変位し、さらに、弓形の矢印２５２及び２５３によって示す連接部２６８の動作を発生させる。その結果、弓形の矢印２５４によって示す、右半クレードル２６０及び本１０の表ページ３８の位置が、駆動モータ２７０の動作によって調整される。
【００６１】
本１０の水平位置が、矢印２０５で示すｘ方向にさらに調整可能である。左半クレードル２１０及び右半クレードル２６０は、クレードル・ヒッチ（ｈｉｔｃｈ）２５０によって連結され、基台１１０に連結された左摺動機構２４８及び右摺動機構２９８に摺動可能に装着される。（図９Ａ参照。）矢印２０５で示す動作を起こさせるために、左半クレードル２１０、右半クレードル２６０、及びリンク２５０を含むこのアセンブリは、両方の半クレードルの位置をｘ方向に調整する駆動モータ（図示せず）又は同様な位置決め手段に動作的に連結されている。代替の実施形態では、クレードルは、クレードルに結合することができる、クランプ機構又は同様な装置の動作に応答して移動する。特に、カム方式のロック機構を、クレードル又は少なくともその半分が、クランプ機構が本と係合しているとき自由に動き、それによって、半クレードルの自己心出し又は調整がクランプ力に応答してできるように使用することができる。そして、クランプが取り除かれたとき、本をページめくりのために中心位置に保持するため、半クレードルは水平位置にロックされる。別の実施形態（図示せず）では、クレードル・ヒッチは存在せず、半クレードル２１０及び２６０の各々は、別の駆動モータに動作的に連結される。この実施形態では、半クレードル２１０及び２６０の位置は、ｘ方向で独立に調整可能である。この機能は、寸法及び性質が変動する本に対処できるさらなる能力を、装置１００にもたらす。特にそれによって、装置１００は、背を有する構造の本がクレードル・アセンブリ２００内に置かれたとき、本から本への変動に対処できるより大きな能力が与えられる。そのような本から本への背の変動は、装置がページをめくり、本のテキストブロックを通して進むときに、本のページの短縮の変動に結果としてなる。したがって、本発明の装置は、大きくアーチしている背を有する本発明及び実質的に平らな背を有する本の両方を適切に画像取得することができる。
【００６２】
本のページの短縮についてのより良い理解は図１Ｃ及び図３Ｂを参照することによって達成される。図３Ｂを参照すると、そこに示す本１０は、ページ分岐部４０のすぐ近くに大きくアーチし、実質的に蝶番状の背２０を含む。そのような蝶番状の背が結果としてもたらす影響は、左側のテキストブロックの縁部３１が少し角度がついているが、前面カバー１６に対して垂直に近く、右側のテキストブロックの縁部３３は少し角度がついているが、後面カバー１７に対して垂直に近いことである。したがって、図３Ｂの本１０は、ページ短縮は少ないと考えられる。
【００６３】
これと対照的に、次に図１Ｃを参照すると、ここに示す本１０も背２０を含むが、その代わりに実質的に平面である。そのような平面の背が、結果としてもたらす影響は、左側のテキストブロックの縁部３１が前面カバー１６に対し大きく角度がついており、右側のテキストブロックの縁部３３が後面カバー１７に対し大きく角度がついていることである。したがって、図３Ｂの本１０は、ページ短縮が大量であると考えられる。本の画像取得中にページ短縮の程度を検出し、そのような本のページの各々の完全な画像を得るために必要とされるように、画像システムを調整する必要があることは明らかである。本発明の装置がそのような必要性に対処する方法を以下に示す。
【００６４】
それぞれ、ページ画像取得を開始した直後、及び、ページ画像取得の終了直前に保持された本を示す図８Ａ及び８Ｂを再度参照すると、本が本画像取得工程の開始時にクレードルに入れた後、駆動モータ２２０及び２７０の動作によって一対の開いたページをカメラの焦点面及び視野内に適切に配置するように、開いたページの最初の一対を調整する。ページ画像取得及びページめくりサイクル（引き続いて説明する）が次いで進行する。
【００６５】
全体工程の初期には、図８Ａに示すように、裏ページ３６の下のテキストブロックの部分の厚さは小さく、表ページ３８の下のテキストブロックの部分の厚さは大きい。これらのページ画像取得及びページめくりサイクルが続くと、工程の末期状態に向かって、図８Ｂに示すように、裏ページ３６の下のテキストブロックの部分の厚さが増加し、表ページ３８の下のテキストブロックの部分の厚さが減少する。開いたページの一対をカメラの焦点面及び視野内に適切に配置するため、左半クレードル２１０及び右半クレードル２６０の個々の位置が、前に説明し、図８Ａ及び８Ｂに示すように調整される。左半クレードル２１０及び右半クレードル２６０のｘ位置も説明したように調整される。したがって、ページ画像取得工程を通して、裏ページ３６及び表ページ３８の位置が、各ページの明瞭かつ完全な、焦点の合った画像を得るために、調整される。
【００６６】
本発明の一実施形態では、裏ページ及び表ページの位置をより正確に制御するために、ページ分岐部の位置を検出する光学検知手段が設けられる。図８Ａ及び８Ｂを参照すると、裏ページ３６及び表ページ３８の位置を最適化するために、光学検知手段２５５が、ページ画像取得工程中ページ分岐部４０を維持するために望ましい位置に実質的に設置されている。したがって、ページ画像取得工程が進行するにつれて、本１０のテキストブロックは図８Ａから図８Ｂへの移行を経、光学検知手段２５５は連続的にページ分岐部４０の位置を検出する。光学検知手段２５５からのデータは、半クレードル２１０及び２６０のｘ位置を制御する駆動モータ、又は複数のモータ（図示せず）を調整するために、装置制御器（図示せず）によって使用される。したがって、裏ページ３６及び表ページ３８の位置は、明瞭かつ完全な、焦点の合った画像を得るために維持される。
【００６７】
一般に、光学検知手段２５５は、実質的にｚ軸に沿った、かつページ分岐部４０に平行な方向を「見る」。この分野で周知の様々な装置が、光学検知手段２５５として適している。一実施形態では、光学検知手段２５５は、フォトダイオードを本の片側に、フォトデテクタを本の反対側に備える。同様な実施形態では、光学検知手段２５５は、一体化されたフォトダイオード及びデテクタを本の片側に、反射器を本の反対側に備える。これらの実施形態の各々において、ページ分岐部４０の位置は、実質的にページ分岐部４０と一致している光ビームの通過によって検出され、ページ分岐部が望ましい位置にない場合は、光ビームの妨害によって検出される。
【００６８】
別の一実施形態では、光学検知手段２５５は、ページ分岐部の画像が認識できるように、カメラ、及び画像取得又はマシン・ビジョン（ｍａｃｈｉｎｅ  ｖｉｓｉｏｎ）ハードウエア及びソフトウエアを備える。特に、ページ分岐部４０のＶ字形の不連続部が認められると、半クレードル２１０及び２６０のｘ位置を制御する、駆動モータ、又は複数のモータ（図示せず）を調整するために、ページ分岐部４０の形状及び位置をデジタルで示す画像処理データが装置制御器（図示せず）によって使用される。
【００６９】
一般に、光学検知手段２５５は、ページ分岐部４０のＶ字形の不連続部を検知することができる、ハードウエア、ソフトウエア及びコンピュータ制御の任意の組合せから構成することができる。
【００７０】
別の実施形態では、クレードル駆動モータ、及び／又はページ分岐部検知手段、及び／又はページ・クランプ・アセンブリ（引き続きこの明細書で説明する）を使用して、クレードル・アセンブリ及びその中に支持された本の水平位置が所望どおりに調整された後は、クレードル・アセンブリ及び本の水平位置は、摺動移動止めと係合することによって固定される。図９Ｂを参照すると、摺動走行板１１２が動作的にモータ１８０と係合し、モータ１８０の前進及び後進方向への動作によって、矢印１１４に示すように、摺動走行板１１２の端部１１３の上側及び下側への移動が行われる。
【００７１】
摺動走行板１１２の端部１１３の上端（図示せず）は、摺動走行板１１２の端部１１３の上側及び下側への移動が摺動移動止め１１５の対応する上側及び下側への移動を発生させるように、摺動移動止め１１５と係合する。一実施形態（図示せず）では、摺動移動止めが、Ｌ字形の１つの脚として水平表面を有する、Ｌ字形の部片を備える。摺動移動止め１１５が上方に持ち上げられると、この水平表面が、右半クレードル２６０の基台２９７及び／又は左半クレードル２１０の基台２４７の対応する表面と接触する（図８Ａ参照）。
【００７２】
これによって、モータ１８０が摺動移動止め１１５の上方向への移動を起こすように動作すると、摺動移動止め１１５はクレードル・アセンブリ２００と係合し、クレードル・アセンブリ２００及びその中に支持された本の移動を防止する。モータ１８０の動作は、摺動移動止め１１５のクレードル・アセンブリ２００との係合と、ページ・クランプ・アセンブリ１４０の本の上への展開（引き続きこの明細書で説明する）の２つの目的に使用されることに注目されたい。
【００７３】
別の実施形態では、本は、各半クレードルの下部間に掛けられた背布を使用して、クレードル・アセンブリの中にさらに支持される。本の画像取得の間、背布は、本が２つの半クレードルの間に落ちる可能性を無くすよう、本の背を支持するように接触する。
【００７４】
図１８は、図９Ｂの線１８−１８に沿った、本発明の装置のクレードル・アセンブリの断面図である。図１８を参照すると、背布２５６は第１の端部で、後面支持板２３８によってその後端部で支持され、前面指示板２３０によってその前端部で支持される円筒状の棒２６１に動作的に連結される（図６Ａ及び６Ｂ参照）。背布２５６は、その第２の端部でクランプ２０６にも連結される。
【００７５】
背布２５６は、追加の部材によって、さらに支持され、半クレードル２１０及び２６０を通り抜ける。背布２５６は、ロール２６３の上を通り、半クレードル２１０と半クレードル２６０の間の空間を横切り、ロール２１３の上を通り、ロール２１１の下を通る。円筒状の棒２１１は、その後端部を後面支持板２３８によって、その前端部を前面支持板２３０によって支持される（図６Ａ及び６Ｂ参照）。ロール２１３も円筒状であり、その後端部を受金物２１５によって、その前端部を受金物２１７によって支持される（図６Ａ及び６Ｂ参照）。同様に、ロール２６３は、その後端部を受金物２６５によって、その前端部を受金物２６７によって支持される（図６Ｂ参照）。
【００７６】
本の背に支持力を供給するため、画像取得される本の背の少なくとも一部分に対してぴんと張られた、背布２５６を引っ張る張力手段が設けられる。再度図１８を参照すると、一実施形態では、張力手段は、第１の端部を円筒状棒２０９に結合され、反対側の端部をクランプ２０６に動作的に結合されるアイボルト２０７に結合されるばね２０８を備える。円筒状棒２０９は、前に円筒状棒２１１に対して述べたように、支持板２３０及び２３８によって同様に支持される。ばね２０８は、巻いた針金又はコイルばねであることが好ましく、ばね２０８の動作によって背布２５６に張力が掛かって配置されるように、大きさ及びばね定数を持つように選択される。
【００７７】
これによって、本がクレードル・アセンブリ２００によって保持されていなくても、背布２５６が、それぞれ、半クレードル２１０及び２６０のロール２１３と２６３の間の径間２５９に実質的に平面の表面を形成する。しかしながら、本が存在する場合には、背布２５６は矢印２５８で示す全体的な方向に自由に変形する。したがって、ロール２１３と２６３の間の径間２５９は、矢印２５７に示すように、ばね２０８の伸張によって吸収される長さ変動に応じて伸びる。背布２５６の張力は、矢印２５８で示すのと実質的に反対方向に、本の背に力を加える。
【００７８】
図８Ａ及び８Ｂは、背布２５６の本１０の背２０との接触を示す。図８Ａ及び８Ｂに示す実施形態では、本１０は、凹んだ又はアーチ上の背を有し、背２０の小さな部分２１しか背布２５６の径間２５９と接触していない。図８Ｂは、本１０が点線の輪郭で示す、凸状の背２４９を有する例を示す。そのような例では、背布２５６の張力の結果として、径間２５９は凸状の背２４９と一致する。図８Ａ及び８Ｂは、背布２５６は柔軟性のある材料からなるので、画像取得工程が順々に本１０のテキストブロック３０を通して進行するとき、本１０の背２０との接触を維持することもさらに示すことに注目されたい。
【００７９】
この明細書では、背布２５６として柔軟性のある膜状の材料を説明したが、そのような膜状材料の材料選択を布に限定する意図はないことは理解されたい。そのような膜は、柔軟性のある膜に張力が掛けられたとき、本１０がクレードル・アセンブリ２００にさらに支持されるように、本の背２０の少なくとも一部分と一致し、それに支持力をもたらすことの動作要件を有する、皮、薄い高分子化合物フィルム、高分子化合物の網、ゴム板、その上にこのような被覆を有する材料など、様々な柔軟性のあるシート物品で形成することができる。
【００８０】
ページ・クランプ
開いたページの各対の画像取得の前に、そのようなページは、実質的に平面の表面の形状をとるように強制することによって、さらに正確に画像取得のために配置することができる。前に説明し、図３Ａ及び３Ｂで示したように、ページ分岐部でのクランプの使用が、開いたページを実質的に平面の表面に平坦化する適切な手段となる。本発明の一実施形態では、そのようなクランプが提供される。そのようなクランプは、各ページの画像取得中は自動的に展開され、しかしページがめくられるときは、ページ又はページめくり機構と干渉しないように収縮することが好ましいと考えられる。
【００８１】
図１０Ａは、ページ画像取得前に、開いたページを平坦化するためのページ・クランプをさらに示す、本発明のクレードル・アセンブリの斜視図である。図１０Ａを参照すると、本発明の装置は、前面クランプ・アセンブリ１４０及び後面クランプ・アセンブリ１６０を備える。図１０Ａでは例示の目的で、前面クランプ・アセンブリ１４０は収縮した状態で、後面クランプ・アセンブリ１６０は、展開された状態で示すことに注目されたい。しかしながら、装置の動作では、クランプ・アセンブリ１４０及び１６０は、本のページを平坦化するため通常一緒に展開され、本のページを解放するために一緒に解放される。
【００８２】
図１０Ｂ及び１０Ｃは、それぞれ、解放された位置にある、並びに展開された位置にあるページ・クランプの立面図である。図１０Ｃを参照すると、ページ・クランプ・アセンブリ１４０／１６０は、枢動ブロック１４１、プル・ロッド１４２、ばね１４３、ピン１４４及び１４５、枢動突起部（ｐｉｖｏｔ  ｌｕｇ）１４６及び１４７、スプレッダ（ｓｐｒｅａｄｅｒ）１４８及び１４９、リンク１５０及び１５１を備える。動作では、図１０Ｂの収縮したクランプ・アセンブリ１４０／１６０が、裏ページ３６と表ページ３８（点線で示す）の間に位置するページ分岐部４０に向かって、プル・ロッド１４２によって下側に引かれる。リンク１５０及び１５１が、ピン１４５によってプル・ロッド１４２に、それぞれ枢動突起部１４６及び１４７によってスプレッダ１４８及び１４９に枢動的に連結され、そしてスプレッダ１４８及び１４９はプル・ロッド１４２に枢動可能に、かつ摺動可能に連結されているので、クランプ・アセンブリ１４０／１６０が下方向に移動すると、スプレッダ１４８が裏ページ３６に対して、スプレッダ１４９は表ページ３８に対して展開する。ばね１４３が、リンク機構を介しスプレッダ１４８及び１４９によって、裏ページ３６及び表ページ３８に、矢印１５４及び１５６にそれぞれ示すような実質的に垂直な力をもたらす。そのような力の結果、ページ分岐部４０は広げられ、裏ページ３６及び表ページ３８は実質的に平らな表面に平坦化され、それによって、画像取得の準備ができあがる。さらなる例示のため、図１１Ａは、ページ・クランプ１４０／１６０が開放位置にある、クレードル・アセンブリによって保持された本を示し、図１１Ｂは、ページ・クランプが展開位置にある、クレードル・アセンブリによって保持された本を示す。
【００８３】
本の画像取得工程の開始時に、ページ・クランプ・アセンブリ１４０及び１６０の位置を、本の高さに対して適切な位置に配置するよう調整する。図９Ｂは、ページ・クランプ・アセンブリ１４０及び１６０のそのような調整を行う手段を示す、側面立面図である。図９Ｂを参照すると、本（図示せず）を保持するクレードル・アセンブリ２００が基台１１０に装着されている。送りねじ機構１２０が、基台の下側の上、フロアー・パン（ｆｌｏｏｒ  ｐａｎ）１１６の上で、基台１１０に装着されている。送りねじ機構１２０は、調整つまみ１２２、及び左手ねじを有する第１の部分１２６及び右手ねじを有する第２の部分１２８を有するシャフト１２４を備える。軸１２４が、前面支持板１３４に適切に連結された左手ねじナット１３０とねじで係合する。軸１２４は同様に、後面支持板１３６に適切に連結された右手ねじナット１３２とねじで係合する。前面クランプ・アセンブリ１４０は、枢動ブロック１４１で前面支持板１３４に枢動可能に連結され、後面クランプ・アセンブリ１６０は、枢動ブロック１６１で後面支持板１３６に枢動可能に連結される。したがって、調整つまみ１２２を時計方向に回転させると、前面クランプ・アセンブリ１４０及び後面クランプ・アセンブリ１６０は、互いに離れて移動し、調整つまみ１２２を反時計方向に回転させると（図９Ａ参照）、前面クランプ・アセンブリ１４０及び後面クランプ・アセンブリ１６０は、互いに向かって移動する。したがって、本の画像取得工程の開始時に、本をクレードル・アセンブリ２００上に載せることが十分できるように、クランプ・アセンブリ１４０及び１６０は、互いに離しておかれる。その後で、調整つまみ１２２がクランプ・アセンブリを本に近づけるために回転させられ、したがって、前に説明したように、満足すべきページ画像を取得するために、クランプ・アセンブリはページと係合しページを平坦化する。
【００８４】
各画像取得、すなわち、裏及び表ページの画像取得サイクル中、クランプ・アセンブリ１４０及び１６０は、前に本明細書で説明したように展開される。各ページめくりサイクル中、クランプ・アセンブリ１４０及び１６０は収縮させられ、したがって、次のページは自由にめくれるようになる。クランプ・アセンブリは収縮中、図１０Ｃから図１０Ｂの移行によって示すように、上側へ移動する。しかしながら、めくられるページに十分な隙間を提供するために、クランプ・アセンブリ収縮の段階は、ページ分岐部から上側への垂直収縮、かつ本の天及び地に対して外側への、水平収縮を含むことが好ましい。本発明の装置は、そのような能力を有するが、それを次に説明する。
【００８５】
再度図９Ｂを参照すると、例示の目的で、クランプ・アセンブリ１４０は収縮した位置で、クランプ・アセンブリ１６０は、展開した位置で示されていることに最初に注目されたい。しかしながら、装置の動作では、クランプ・アセンブリ１４０及び１６０は、画像取得サイクル中、クランプ・アセンブリ１６０の位置に一緒に展開し、ページめくりサイクル中、クランプ・アセンブリ１４０の位置に一緒に収縮する。収縮位置にあるクランプ・アセンブリ１４０は、弓形矢印１５８によって示す枢動ボルト１５２の周りの枢動動作によって、外側に水平に移動していることを見ることができる。同様に、クランプ・アセンブリ１６０も、収縮位置にあるときは、相似の位置に水平に移動している。
【００８６】
展開及び収縮を行うために、クランプ・アセンブリ１４０は、駆動モータ１８０によって駆動される。駆動モータ１８０は、カム前面支持板１８２上に適切に装着される。駆動モータ１８０の軸（図示せず）は、梃子腕（ｌｅｖｅｒ  ａｒｍ）を備えるクランプ駆動突起部（図示せず）に適切に動作的に連結されている。前記のクランプ駆動突起部はさらに、プル・ロッド１４２に連結されたクランプばねリンク（図示せず）に連結される。駆動モータ１８０が（図９Ｂの図に対して）時計方向に回転すると、前記クランプばねリンクはプル・ロッド１４２の上側への移動、及び枢動ボルト１５２の軸周りの枢動ブロック１４１の回転移動を発生させる。したがって、クランプ・アセンブリ１４０は、前に説明し、図９Ｂのクランプ・アセンブリ１４０によって示す展開位置に移動する。駆動モータ１８０が（図９Ｂの図に対して）反時計方向に回転すると、前記クランプばねリンクはプル・ロッド１４２の上方への移動、及び枢動ボルト１５２の軸周りの枢動ブロック１４１の移動を発生させる。したがって、クランプ・アセンブリ１４０は、前に説明し、図９Ｂのクランプ・アセンブリ１４０によって示す収縮位置に移動する。クランプ・アセンブリ１６０の展開及び収縮は、ここでクランプ・アセンブリ１４０に対して説明したもののミラー像である機構によって、駆動モータ１９０によって、実質的に同じように行われる。
【００８７】
一実施形態では、本の開いたページを固定し平坦化するクランプ・アセンブリの展開の動作は、所望のページの画像を記録するように、光学アセンブリの下のｘ方向の所望の位置に、本を配置するためにも使用される。図１１Ａ及び１１Ｂを参照すると、ページ・クランプ・アセンブリ１４０及び１６０の展開が起きたときは、ページ・クランプ・アセンブリ１４０及び１６０は、下側に本１０のページ分岐部４０内に駆動される。クランプ・アセンブリ１４０のスプレッダ１４８及び１４９、及びクランプ・アセンブリ１６０のスプレッダ１６８及び１６９は、本１０の裏ページ３６及び表ページ３８と係合する。矢印２０５に示すように、摺動可能に装着されたクレードル・アセンブリ２００上に支持された本１０は、ページ分岐部がクランプ１４０及び１６０のクランプ・プル・ロッド１４２及び１６２それぞれと整列するようにｘ方向に強制的に移動させられる。このように、本１０は、画像取得工程中、ページ分岐部４０、裏ページ３６、及び表ページ３８が光学アセンブリ３００に対して固定した位置にあるように、常に配置される（図４Ｂ参照）。したがって、装置がページ画像を順次取得するとき、裏ページ３６及び表ページ３８の所望の画像が一貫して得られる。
【００８８】
上記で述べた動作において、ページ・クランプ・アセンブリ１４０を展開するモータ１８０の動作が、前にこの明細書で説明し図９Ｂに示すように、画像取得工程中、クレードル・アセンブリ２００の水平移動を防止するために、摺動移動止め１１５をクレードル・アセンブリ２００と係合させる機能も果たすことも注目されたい。
【００８９】
光学アセンブリ
図１２Ａ及び１２Ｂは、それぞれ、本の開いたページの画像を取得するために本発明で使用する、光学アセンブリの斜視図及び立面図である。本明細書では高解像度の視覚映像を撮るために適した静止画像カメラとして説明するが、閉回路テレビジョン又は同様なリアルタイムカメラ、及び関連する記録手段又は表示器も同様に使用することができるを理解されたい。そのようなシステムは、視覚的に、肉体的に傷害のある人が本及び他の綴じられた文書を読むことを助けるために使用することができる。
【００９０】
図１２Ａ及び１２Ｂを参照すると、光学アセンブリ３００は、枠３０１（図示せず、図４Ａ参照）、カメラ３０２、レンズ３０４、カメラ支持部３０６、反転ミラー・アセンブリ３１０、表ページ・ミラー・アセンブリ３２０、裏ページ・ミラー・アセンブリ３３０、左ランプ・アセンブリ３４０、右ランプ・アセンブリ３５０、前面ランプ・アセンブリ（図示せず）、後面ランプ・アセンブリ（図示せず）、表ページ超音波位置センサ３８２及び裏ページ超音波位置センサ３８４を備える。照明が、クレードルに対して少なくとも前面側及び後面側に配置された、高周波蛍光灯によって供給される。さらに、様々な本の寸法（ページ高さ）に適切な照明を確保し、光沢のあるページ表面からのグレア（ｇｌａｒｅ）を減少させるために、前面及び後面照明位置が調整可能であることが好ましい。照明システム装置１００は、光学システム３００の一部をなすことが好ましい。前面側及び後面側の光源は枠３０１に結合され、一対の平行な摺動部によって支持される。この摺動部は、前面の光源の位置が変更されたときは、後面の光源の位置も移動させるように結合されている（例えば、１組の摺動部がその表面に沿って直線の歯を有し、一方の摺動部の移動が自動的にもう一方に伝達され、前面の光源を外側に引くことは後面の光源を後側に移動させる、或いはその逆になるように、共通の歯車によって内部接続されている）。
【００９１】
図１２Ｂは、前に説明したように、クランプ・アセンブリ（図示せず）によって実質的に平面の表面に平坦化された裏ページ３６及び表ページ３８を有する、クレードル２００内に保持された本１０をさらに示す。例示の目的で、図１２Ｂには、表ページ・ミラー・アセンブリ３２０及び反転ミラー・アセンブリ３１０によってカメラ・レンズ３０４に投影された表ページ３８の画像が点線で示されている。図１２Ａ及び１２Ｂを参照すると、表ページ・ミラー・アセンブリは、枠３２２及びミラー３２４を備える。反転ミラー・アセンブリはミラー３１２を備える。表ページ３８の画像を記録するには、前記画像は表ページ・ミラーによって反転ミラー３１２に反射される。反転ミラー３１２は、前記画像をカメラ・レンズ３０４に反射させ、レンズは、好ましくはカメラ３０２内の電荷結合素子（ＣＣＤ）画像受容体（図示せず）、又はハロゲン化銀カメラ・フィルム（図示せず）、マイクロフィルム、又は他の適当な画像記録媒体上に前記画像の焦点を結ばせる。
【００９２】
反転ミラー３１２は、基台３１３上に装着され、弓形の矢印３１１によって示すように枢動可能である。裏ページ３６を記録するには、反転ミラーはモータ３１４の動作によって約９０度時計方向に回転し、前に表ページ３８について説明したように、裏ページ３６の画像が裏ページ・ミラー３３２によって反転ミラー３１２に、続いてカメラ・レンズ３０４に反射される。
【００９３】
反転ミラー・アセンブリ３１０は、裏ページ３６及び表ページ３８の位置を検出する超音波センサをさらに備える（上記で説明したセンサ構成を参照）。再度図１２Ａ及び１２Ｂを参照すると、表ページ超音波センサ３８２及び裏ページ超音波センサ３８４は、それぞれ、受金物３８６及び３８８によって適切に反転ミラー３１０に装着される。表ページ超音波センサ３８２は、超音波（図示せず）を表ページ・ミラー３２４に向け、それが前記超音波を表ページ３８に反射させる。前記超音波は表ページ３８によって表ページ・ミラー３２４に、続いて表ページ超音波センサ３８２に反射し返される。シールド・ケーブル（図示せず）又は無線伝送（図示せず）によって超音波センサ３８２に適切に接続された信号処理手段（図示せず）が、センサ３８２によって送出され受信された超音波を解析及び比較し、表ページ３８と表ページ・ミラー３２４の間の距離を求める。ページめくり及び画像取得サイクル毎に、表ページ３８の明瞭な焦点の合った画像を得るために、この距離がカメラ３０２の焦点面内にあるべき表ページ３８に対して要求される距離と比較される。これらの距離が指定された量よりも大きく異なっている場合は、プログラマブル・コントローラ（図示せず）がモータ２７０を動作させ、それが軸２７２を回転させ、それによって、この明細書で前に説明したように、右半クレードル２６０及び表ページ３８の位置を調整する。裏ページ３６の位置の測定及び制御は、裏ページ超音波センサ３８４及び駆動モータ２２０を使用して、実質的に同じ手順によって行われることは明らかである。
【００９４】
超音波を使用するもの以外の、多くの位置検知装置が知られており、本発明の位置検知手段として適切であろうことは明らかである。例えば、赤外線を使用する位置検知手段も適切であろう。位置検知手段が光ビームの交差部を有し、その交差部の位置を検出することも適切である。
【００９５】
光学システム３００が、変動するページ寸法の本に対処できるように、その画像取得機能を調整する追加の能力を有することが好ましい。大きな本、すなわち大きなページ高さ及び幅を有する本は、そのページの画像を適切に記録するために、小さな本と比較してより大きなカメラの視野を必要とすることは明らかである。したがって、図１２Ａ及び１２Ｂのカメラ３０２及びレンズ３０４は、本の寸法の範囲にわたる完全なページ画像を撮るために、ズームで拡大又は縮小する（ｚｏｏｍ  ｉｎ  ａｎｄ  ｏｕｔ）、又はその他の方法で画像領域を調整する能力を備える。しかしながら、裏及び表ページ画像取得において、反転ミラー３１２の位置は、選択されたズーム量に適切に一致させるために調整しなければならない。単一の表画像取得位置及び単一の裏画像取得位置を使用するだけでは、裏及び表ページ画像は、種々の本の寸法に対して必要とされる全範囲のズーム位置にわたり、カメラ・レンズ３０４に適切には反射されないであろう。
【００９６】
したがって、本発明では、裏及び表ページ画像をカメラ・レンズ３０４に適切に反射させるために、反射ミラー３１２の位置を調整する。一実施形態では、レンズ３０４は、変動する寸法の本のページに対処するために７つの異なるズーム位置を使用する。本の幅設定に対する裏ページ及び表ページ画像取得のための反転ミラー３１２の相対的な角位置が、以下の表に提供されている。カメラ３０４に表及び裏ページの全画像を反射させる、より大きな又は小さな寸法、及び異なる反射ミラー角度位置を含む別の実施形態も本発明の範囲内にある。
【００９７】
【表１】
0004616647.tif 000002
【００９８】
図２２に示す代替の実施形態では、裏及び表ページの画像が、反転ミラー以外の光学的手段によって、同時にカメラ（又は、高解像度ラインスキャナー（ｌｉｎｅ  ｓｃａｎｎｅｒ）などの他の画像取得手段）に向けられる。図２２を参照すると、好ましい一実施形態では、そのような光学的手段は基台３１３に装着された反射プリズム３６０を備える。反射プリズム３６０は、反射裏作用面３６４及び反射表作用面３６２を備える。
【００９９】
この実施形態では、一対の裏及び表ページが同時に画像取得され、裏ページ３６の画像は裏ページ・ミラー３３４からプリズム３６０の反射裏作用面３６４に、そしてカメラ・レンズ３０４上に反射され、一方、表ページ３８の画像は表ページ・ミラー３２４からプリズム３６０の反射表作用面３６２に、そしてカメラ・レンズ３０４上に反射される。そのような実施形態は、本の画像取得においてかなり高い処理能力があるという利点を有する。
【０１００】
別の実施形態（図示せず）では、プリズム３６０の代わりに一対のミラーを使用する。第１のミラーはプリズム３６０の裏作用面３６４と実質的に同じ位置に配置され、第２のミラーはプリズム３６０の表作用面３６２と実質的に同じ位置に配置される。裏及び表ページの画像をカメラ・レンズ３０４に順次又は同時に送る、光学的手段として働く、レンズ、プリズム、回折格子、及びこれらの組合せなどの多数の他の光学装置が知られていることは明らかである。
【０１０１】
さらに別の実施形態（図示せず）では、一対のカメラをページ画像を同時に取得するために使用することができる。第１のカメラが裏ページの画像を取得し、第２のカメラが表ページの画像を取得する。
【０１０２】
ページめくりアセンブリ
本発明の装置は、手動介入なしに全てのページの画像を迅速かつ自動的に取得できるように、本の各ページをめくるためのアセンブリをさらに備える。前に本明細書で述べたように、ページを前にめくる動作は、指又はある装置で、表ページを構成するリーフに接触し、掴み又は捕捉し、そして、前記ページの表面が以前の裏ページの表面と接触するまで、前記ページをその綴じられた縁部の周りを枢動的に回転させ、回転したリーフの露出された表面が新しい裏ページとなる作用順序として定義される。本発明の好ましい実施形態では、本の前面で開始し本の裏面で終了させて、ページ画像を連続して取得するように、ページは前にめくられる。
【０１０３】
図１３Ａ及び１３Ｂは、クレードル・アセンブリ２００、及びページめくりアセンブリをさらに示す、本発明の装置の部分の斜視図である。ページめくりアセンブリ４００は、ページ毛羽立て器４１０及びページめくり器４４０を備えることが好ましい。画像取得サイクルが終了直後に、すなわち一対の開いたページの画像が取得された後に、ページ毛羽立て器４１０は表ページを構成するリーフを分離し、ページめくり器が一時的にリーフの上面に付着しページを回転させ、それによって画像取得すべき新たな裏ページ及び新たな表ページが生成される。
【０１０４】
図１３Ｃも参照すると、クレードル、ページ毛羽立て器及びクランピ・アセンブリの代替の実施形態が示されている。特に、この代替実施形態は、表リーフの前面及び後面縁部に近接して位置する、一対のページ毛羽立て器４１０を含む。ページ毛羽立て器４１０のヘッド又は端部に同様に取り付けられた、２つの追加の構成部品、ページ・レベル・センサ４０８及びリタード・フィンガー（ｒｅｔａｒｄ  ｆｉｎｇｅｒ）４０９がある。ページ・レベル・センサ４０８は、表ページのレベル又は位置を検出できるように、光ビームが後面装着の発光体から前面装着の検出器に送られる、ＳＵＮＸ  ＣＸ−２３センサなどの光電センサであることが好ましい。代替の実施形態では、発光体及び検出器が一緒に配置される反射式のセンサであることもできる。同様なセンサを裏ページ（図示せず）用に設けることができ、裏リーフに隣接して配置されるクランプ又は同様な装置と関連して装着することが好ましい。本発明の一実施形態では、一番上のページがめくられているとき、右手又は表ページを下に保持するために、１つ又は複数のリタード・フィンガー４０９を使用することができる。図では、前面リタード・フィンガーが、引き下がった又は後退した位置に示され、一方、後面リタード・フィンガーはページがめくられることを防止するのに役立つ、動作位置に示されている。
【０１０５】
図１３Ｃの再検討から理解できるように、好ましくは本が置かれたときに、軸４０４に沿って矢印４０７の方向に移動させることによってページ幅に対しその位置を調整することができるように、毛羽立て器アセンブリ４１０が摺動部４０６に装着される。後面毛羽立て器装着機構の詳細は図示されていないが、同様な機構を図１３Ｃの実施形態の前面及び後面毛羽立て器アセンブリに対して使用できることは理解できるであろう。
【０１０６】
図１３Ｃは、毛羽立て器４１０並びにクランプ・アセンブリ１４０及び１６０が、それぞれ共通の構造体６７０に配置されていることも示す。構造体６７０はさらに、螺旋軸６７４の矢印６７６で示す方向への回転に応答して、６７２の方向に互いに対して移動又は調整することができる。螺旋軸は、そのような移動を可能にし、使用者が毛羽立て器及びクランプを異なる高さの本に対して調整できるようにクランク（図示せず）を備えることができる。前面及び後面毛羽立て器とクランプ・アセンブリを共通の構造体に装着することによって、各アセンブリの位置が単一の調整によって制御される。
【０１０７】
図１３Ｃでは、本を装置の前面から置くのを容易にするために、前面クランプ・アセンブリ１４０も、ロックを外した後は邪魔にならないように傾ける（下側に枢動させる／傾ける）ことができる、枢動可能な機構であることが好ましい。さらに、ページがクランプ機構によってクランプされたとき、ページを画像取得のために所定の位置に保持するため、スプレッダ１４８及び１４９（例えば、図１０Ｃ）が、ページの余白部に配置される。一実施形態では、スプレッダ１４８及び１４９の頂面は特定の色又は模様が塗られており、カメラが発生する画像を受け動作する画像処理ソフトウエアが容易にそれを認識することができる。この方法で、ソフトウエアは、画像（余白）から自動的にスプレッダを「取り除き」、好ましくはスプレッダでクランプされていない余白部分と同じ画像色で置き換えるように、ページ画像に対し動作することができる。ページ毛羽立て器及びページめくり器の様々な実施形態について説明してきたが、次にページ毛羽立て器４１０及びページめくり器４４０の動作について詳細に示す。
【０１０８】
本明細書で説明するように、本発明の様々な動作は、センサ信号を含むことができる入力に応答することが好ましいプログラマブル・コントローラによって達成することができる。例えば、上記で説明したセンサなどの検知手段、又は１つ又は複数のページの縁部を検出するのに適した、同様な光学センサ（例えば、反射センサ）を、本又は文書の開いたページの位置を検出するのに使用することができる。この種類のセンサは、ページの少なくとも１つの縁部の境界を示すためにさらに使用することができ、前記センサからの信号は、縁部の位置を自動的に示す、かつ／又は出力するために制御器によって使用され、カメラによってもたらされた画像のトリミングを制御することができる。そのようなセンサ又は光学画像カメラは、挿入されたページ（例えば、色付きのページ又は特別な模様を有するページ）、又は既存のページに付着した付け札、又はページ縁部を越えて延びる同等な物質を検知するのにさらに使用できることをさらに理解されたい。そのような物質（例えば、挿入物又は付け札）を検出すると、センサは物質の検知に応答して制御器に信号を送るのに使用され、それによって、制御器に装置の動作サイクルを変更することができる。例えばこの信号は、動作を完全に停止させる、動作を変更して別の挿入物又は付け札が検出されるまでページを飛び越す、又は走査／画像取得パラメータを変更する（例えば、画像が付け札つきのページにあるので、異なる解像度で走査する）ことに使用することができる。センサのさらに別の改変では、捕捉されたページの不透明度を検知するのに使用することができる。この方法で、通常のページの透明度を判定し、真空ヘッドによって多数のページが捕捉されたことを示すより大きなレベルの任意の透明度（閉塞）を決めることができ、それによって、手動介入のために動作停止する又はそのページを続行する前に確実に分離されるようにその他の方法で処理を変更する（例えば、毛羽立て器が係合する、再係合するなど）ことが必要となる。この機能は、コントローラと関連する光学センサによって行うことができることは理解されたい。検知手段は真空ヘッドによって捕捉されたページの透明度を検知することが可能であり、透明度を示す信号を制御器に供給し、制御器は透明度信号の関数として多数のページが真空ヘッドによって捕捉されたかを判定する。
【０１０９】
図１４Ａは、クレードル・アセンブリによって保持された本をさらに示す、本発明の装置のクレードル・アセンブリ、及びページ毛羽立て器の前面立面図である。図１４Ｂは、図１４Ａのクレードル・アセンブリ、及びページ毛羽立てアセンブリの上面図である。図１４Ａ及び１４Ｂを参照すると、毛羽立て器４１０はノズル４１２、上側エルボ４１４、上側供給パイプ４１６、外側供給パイプ４１８、下側供給パイプ４２０、下側エルボ４２２、枢動パイプ４２４、プーリ支持部４２６、及び空気（ガス）供給配管４２１（略図的に示す）を備え、それらは、枢動パイプ４２４、バルブ４２５（略図的に示す）、及び空気供給ブロア４２３（略図的に示す）に動作的に接続されている。枢動パイプ４２４は、毛羽立て器４１０が、弓形矢印４３０によって示すように、枢動パイプ４２４の中央軸の周りを枢動できるように、プーリ支持部４２６に枢動可能に連結される。
【０１１０】
上側供給パイプ４１６及び下側供給パイプ４２０の外径は、上側供給パイプ４１６及び下側供給パイプ４２０が外側供給パイプ４１８内に摺動可能に係合するように、外側供給パイプ４１８の内径よりも少し大きい。したがって、ノズル４１２の位置は、矢印４３２及び４３４にそれぞれ示すように、上側供給パイプ４１６及び外側供給パイプ４１８の共通の中央軸に沿った移動によって、本１０に対して相対的に調整することができる。
【０１１１】
そのような調整は、毛羽立て器方向合わせロッド４２８によって作動される、プーリ支持部４２６の回転によって行われる。図１４Ａ及び１４Ｂの矢印４２６によって示すように、プーリ支持部４２６が、毛羽立て器方向合わせロッド４２８の動作によって、枢動パイプ４２４の周りを回転するとき、プーリ支持部４２６及び外側供給パイプ４１８に動作的に連結される連結ロッド４２７が矢印４３４の概略的方向に作動し、結果として下側供給パイプ４２０上を外側供給パイプ４１８が摺動する。したがって、本１０に対する毛羽立て器ノズル４１２の位置が調整可能となる。
【０１１２】
毛羽立て器４１０の動作では、本の画像取得サイクルの開始時、ノズル４１２の位置が、本１０のテキストブロック３０の角４４の近くに来るように調整する。その後の各画像取得サイクルの直後に、ページ毛羽立て器４１０が、毛羽立て空気の噴流を、テキストブロック３０の縁部４６に実質的に垂直な方向に、本１０の角４４に向けることによって、表ページ３８を構成するリーフを表ページ３８の下のテキストブロックの残りの部分から分離する。前記の毛羽立て空気は、空気供給ブロア４２３によって供給しバルブ４２５（図１４Ｂに概略的に示す）の動作によって停止させることが好ましい。前記の毛羽立て空気は、その操作性を改善するため湿分又はその他の特性を処理することも可能であるが、通常は周囲空気である。
【０１１３】
一実施形態では、前記毛羽立て空気は本質的に乾燥した圧縮空気からなる。本１０が希少かつ細心の注意を要する本であるさらに別の実施形態では、本発明の装置を不活性ガスで充満されたチャンバ内に封入し、毛羽立てガスを本質的に、窒素、アルゴンなどの不活性ガスから構成することもできる。
【０１１４】
テキストブロック３０の角４４の所の毛羽立て空気の噴流の方向は、図１４Ａで点線の形で示す毛羽立てられたリーフ３９によって示すように、表ページ３８を、表ページ３８の下の隣接するページから結果として分離する。そのような分離によって、ページめくり器４４０が、ページめくりの前に毛羽立てられたリーフ３９に付着するのが容易になる。
【０１１５】
本発明の代替実施形態は、めくられるページを含むリーフをその下のテキストブロックから分離するために、適応性のある空気毛羽立て器を使用することに対するものである。Ｂｅｌｋｈｉｒによる米国特許仮出願第１０／３８９０５１号明細書は、本のページの積み重ね体の少なくとも一番上の面のページをめくるためのページめくり装置を開示する。その装置は、本を保持する手段、一番上のページ上に配置され前記プレナムが真空にされたときページを持ち上げるための空気プレナム、及び本の個々のページの間に空気を吹き付けるための紙毛羽立て器を含む。前記紙毛羽立て器は、個々のページの間の空気流を調整する手段を含み、ページの少なくとも１つの縁部と接触するベンチュリ板部分を有し、かつ、前記紙毛羽立て器は、その中に画成された空気が通り抜けることができる開口部と、一番上のページが移動し前記空気プレナムと接触したとき空気流を制限する断面領域とを有する調節板部分を含む。そのような紙毛羽立て器の使用は、本発明の範囲内であるとみなすべきである。
【０１１６】
毛羽立てられたリーフ３９を作るための裏ページ３８の毛羽立てに続いて、ページがめくられる。図１５Ａは、クレードル・アセンブリによって保持された本をさらに示す、本発明の装置のクレードル・アセンブリ及びページめくり器の立面図である。図１５Ｂは、本発明の装置のクレードル・アセンブリ及びページめくり器の右前面斜視図である。図１６Ａは、クレードル・アセンブリ及びページめくり器の構成部品間の幾何学的関係を示す、クレードル・アセンブリ及びページめくり器の前面立面図である。図１９は、本発明の装置のクレードル・アセンブリ及びページめくり器の左前面斜視図である。これらの立面図及び斜視図は、本発明のページめくり器の動作を最も良く示しており、その理解のために組み合わせて考えられるべきである。
【０１１７】
図１５Ａ及び１５Ｂを参照すると、ページめくり器４４０は、真空ヘッド４４２、上側アーム４４４、下側アーム４４６、枢動ブロック４４８、枢動チューブ４５０、真空ヘッド駆動モータ４５２、上側アーム駆動モータ４５４、及び主ねじ４５６を備える。真空ヘッド４４２はさらに、真空チューブ４４３と密閉され、回転可能に係合される出口スリーブ４５８を含む。したがって、弓形の矢印４９０によって示すように、真空ヘッド４４２は真空チューブ４４３と枢動可能に係合されている。薄壁の中空チューブを備える真空チューブ４４３は、上部アーム４４４に接続され、密閉される。上部アーム４４４はさらに、上部アーム４４４の片持ち梁端部に密閉できるように嵌合されたキャップ４４５を有する薄壁の実質的に長方形又は正方形の中空部材を備える。真空チューブ４４３はさらに、真空チューブ４４３内の内部通路が上側アーム４４４の内部通路と導通するように、上側アーム４４４内の接合部で少なくとも１つの通路をさらに含む。
【０１１８】
上側アーム４４４は、弓形の矢印４９２によって示すように、下側アーム４４６に対して上側アーム４４４が枢動可能なように、枢動軸４６０によって下側アーム４４６に枢動可能に連結されている。この明細書内でさらに説明するが、上側アーム４４４と下側アーム４４６の間の角度は、ロー（ρ）角度と呼ばれる。そのようなロー角度を図１６Ａに示す。
【０１１９】
再度図１５Ａ及び１５Ｂを参照すると、下側アーム４４６は、上側アーム４４４に対しても説明し示したようにその下側端部に密閉可能に嵌合したキャップ（図示せず）を有する、上側アーム４４４に対しても説明したように薄壁の中空部材を備える。互いに近接し枢動軸４６０によって連結された下側アーム４４６及び上側アーム４４４の端部は、下側アーム４４６及び上側アーム４４４の前記端部に対して密閉された、柔軟なベローズのスリーブ（図示せず）内に封入される。したがって、前記柔軟なベローズが、下側アームの内部通路を上側アーム４４４の内部通路と導通させる。
【０１２０】
下側アーム４４６はさらに、下側アーム４４６内の接合部に少なくとも１つの通路を有する薄壁の中空チューブをさらに含む枢動チューブ４５０に連結され、密閉されている。したがって、枢動チューブ４５０内の内部通路は、下側アーム４４６の内部通路と導通している。枢動チューブ４５０は、その遠位端で柔軟なチューブ４６４に連結され、チューブ４６４はさらに真空バルブ４６５（概略的に示す）及び真空ブロア４６７（概略的に示す）に連結されている。ページめくり工程中、真空ブロア４６７は、リーフ３９の直ぐ近くから真空ヘッド４４２内に空気（又は、存在する場合は、不活性ガス）を吸い込み、真空チューブ４４３を通り、上側アーム４４４及び隣接するベローズ（図示せず）を通り、下側アーム４４６を通り、枢動チューブ４５０を通り、そして柔軟なチューブ４６４を通り装置の外へ出す。
【０１２１】
枢動ブロック４４８は、それぞれ、軸受４７０及び４７２を収容する前面軸受板４６６及び後面軸受板４６８を備える。枢動チューブ４５０は、軸受４７０及び４７２によって支持され、したがって、回転可能に枢動ブロック４４８内に装着される。したがって、枢動チューブ４５０に連結される下側アーム４４６は、弓形の矢印４９４によって示すように、枢動チューブ４５０の中央軸の周りを枢動可能である。
【０１２２】
この明細書の中でのこれからの説明では、下側アーム４４６とこの明細書で前に定義し、かつ、図１６に示すｘ軸との間の角度をシータ（θ）角度と呼ぶ。図１９を参照すると、ページめくりサイクル中の装置の動作では、そのような動作はモータ４５１によってもたらされる。駆動プーリ４５３が、モータ４５１の軸（図示せず）に装着され、プーリ・ベルト（図示せず）によって枢動チューブ４５０に連結された駆動プーリ４５５に動作的に結合される。これによって、モータの回転が結果として、シータ角度の変更、すなわち下側アーム４４６及びそれに取り付けられた全ての構成部品の枢動動作となる。
【０１２３】
下側アーム４４６に対する上側アーム４４４の枢動動作も、本発明ではモータ駆動される。図１５Ａ及び１５Ｂを参照すると、モータ４５４は、下側アーム４４６に連結された枢動受金物４７８に枢動可能に連結される。モータ４５４は、軸継手４８０によって主ねじ４５６に動作的に連結される。主ねじ４５６は、上側アーム４４４に枢動可能に連結されたねじナット４８２とねじで係合する。これによって、モータ４５４は弓形の矢印４９８によって示すように主ねじ４５６を回転させ、それによって、上側アーム４４４及びそれに取り付けられた構成部品が下側アーム４４６に対して枢動的に動作する。
【０１２４】
モータ４５４の動作は、前にこの明細書で定義しかつ図１６Ａに示すロー角度を制御する。モータ４５４がロー角度を制御すると、モータ４５４は、やはり図１６Ａに示すＲ値も制御することを理解されたい。Ｒは、枢動チューブ４５０（図１５Ｂ参照）の軸と真空チューブ４４３（図１５Ｂ参照）の軸の間の距離として定義される。真空チューブ・ヘッド４４２が真空チューブ４４３に動作的に連結されていることに注目すると、モータ４５１（図１９参照）及びモータ４５４が、したがって、枢動チューブの軸に対して極座標で定義され枢動チューブ４５０の軸を基準とする真空ヘッドの位置を制御することが理解されるであろう。モータ４５１によって制御されるシータ（θ）角度は、枢動チューブ４５０の軸に対する真空ヘッド４４２の角度位置を定義する。モータ４５４によって制御されるＲ値は、枢動チューブ４５０の軸に対する真空ヘッド４４２の半径方向位置を定義する。
【０１２５】
したがって、モータ４５１及び４５４の動作によって、真空ヘッド４４２は、図１６Ａに示すように本１０の毛羽立てられたリーフ３９の直ぐ近くに持ってこられる。しかしながら、真空ヘッドの追加の制御が必要である。真空ヘッド４４２が本１０から毛羽立てられたリーフ３９を正しく捕捉するために、真空ヘッド４４２の下側部分４８４が毛羽立てられたリーフ３９の一部分と実質的に平行になるように、整列させなければならない。以下の説明では、真空ヘッド４４２の下側部分４８４とｘ軸との間の角度をファイ（φ）角度と呼ぶ。そのような角度は図１６Ａに示されており、真空ヘッド４４２の下側部分４８４の本１０の毛羽立てられたリーフ３９に対する整列の測定値となる。枢動可能な真空ヘッドが枢動する角度は、（例えば、ページに使用される積み重ねられた紙の種類に応じて）変更可能であり、捕捉された開いたページの分離を助けるように調整可能であることは、さらに理解されるであろう。換言すれば、ページと接触した後、真空ヘッドは捕捉したページ又はリーフを強制的に下にある隣接するページから引き離すように枢動可能であり、それによってページの分離を助ける。
【０１２６】
一実施形態では、そのような整列は、図１６Ａ及び１９に示すように、追加の駆動モータ及び連接部の使用によってもたらされる。図１６Ａ及び１９を参照すると、モータ４５２がそのような整列動作をもたらす。駆動プーリ４７４が、モータ４５２の軸（図示せず）に装着され、プーリ・ベルト（図示せず）によって、下側アーム４４６の下端部に回転可能に装着された駆動プーリ４７６と動作的に連結される。リンク４４７は、駆動プーリ４７４に連結され、したがって、下側アーム４４６の下端部に対して枢動可能である。連結ロッド４４９は、その下端部をリンク４４７に、その上端部を枢動軸４６０に枢動可能に装着されたリンク４６２に連結される。同様な方法で、連結ロッド４５７が、その第１の端部でリンク４６２に、そして真空チューブ４４３に連結されたリンク４５９に連結される。
【０１２７】
したがって、モータ４５２の前進又は後進動作が、弓形の矢印４９１によって示すリンク４４７の動作を発生させ、それが今度は矢印４９３によって示す連結ロッド４４９の動作を発生させ、それが今度は弓形の矢印４９５によって示すリンク４６２の動作を発生させ、それが今度は矢印４９６によって示す連結ロッド４５７の動作を発生させ、それが今度は弓形の矢印４９７によって示すリンク４５９の動作を発生させ、それが今度は弓形の矢印４９０によって示す真空ヘッド４４２の枢動可能な動作を発生させる。すなわち、モータ４５２の動作がファイ（φ）角度、したがって、真空ヘッド４４２の下側部分４８４の、本１０の毛羽立てられたリーフ３９に対する整列を制御する。
【０１２８】
画像取得サイクルに続くページめくりサイクルの実行では、モータ４５１及び４５４が、真空ヘッド４４２の角度及び半径方向位置を制御するように動作し、モータ４５２が、図２１に示すように真空ヘッド４４２の下側部分４８４を本１０の毛羽立てられたリーフ３９の直ぐ近くに持ってくるように、真空ヘッド４４２の下側部分４８４の整列を制御するように動作する。真空ヘッド４４２と毛羽立てられたリーフ３９の間の間隙を通り真空ヘッド内に流れ込むガスの効果によって、結果的に毛羽立てられたリーフ３９が真空ヘッド４４２の下側部分４８４に向かって上方に引き込まれる。毛羽立てられたリーフ３９は、そこの周辺の雰囲気と真空ヘッド４４２の内部の真空との間の圧力差によって、一時的に静かに真空ヘッド４４２の下側部分４８４に押し付けられて捕捉される。
【０１２９】
真空ヘッド４４２は、波型の表面を有する真空ヘッドであることができ、そのような真空ヘッドによって毛羽立てられたリーフ３９をより効率的に捕捉することができる。適合性のある空気プレナム（ａｄａｐｔｉｖｅ  ａｉｒ  ｐｌｅｎｕｍ）としても知られる、そのような真空ヘッドは、この分野では周知である。例えば、２００２年６月４日発行のＴａｙｌｏｒ他による米国特許第６３９８２０６号明細書は、一番上の紙シートをその下の積み重ねられた紙シートから分離する、第１の高さで第１のセットのひだ及び第２の高さで第２のセットのひだを備える、波形の表面付きの空気プレナムを有するシート供給装置を開示する。同様に２００２年６月４日発行のＴａｙｌｏｒ他による米国特許第６３９８２０８号明細書は、一番上の紙シートに波を付け、一番上の紙シートを積み重ねられた紙シートから分離し、シールする波型表面及び周辺漏れシール付きの空気プレナムを有するシート供給装置を開示する。これら米国特許の各々の開示内容は、本明細書で参考として援用する。
【０１３０】
本発明の別の態様は、開いた本の走査器でのページ分離及びページめくりのための補助装置としての、波形表面を有する真空ヘッドの用途に関する。本明細書で特に使用する種類の走査器は、例えば、次の米国特許第６０５６２５８号、米国特許第５６４０２５２号、及び米国特許第５３５９２０７号明細書に説明されている。これら米国特許の各々の開示内容は、本明細書で参考として援用する。
【０１３１】
真空ヘッド４４２が毛羽立てられたリーフ３９を捕捉した後、モータ４５１、４５２及び４５４がページめくりを実施するために動作する。モータ４５１及び４５４は、真空ヘッド４４２の実質的に弓形の軌跡が弓形の矢印４９９で示すような結果になるように、真空ヘッド４４２の角度及び半径位置を制御する。そのような弓形の軌跡が起きるように、モータ４５２は、毛羽立てられたリーフ３９がめくられているとき、真空ヘッド４４２の下側部分４８４が実質的にリーフ３９と平行を保つように動作させる。この方法により、このページめくり動作は、めくられるページを大きく曲がった形状にすることはない。そのような高度な曲がりは、ページに曲げ応力を発生させ、ページを損傷又はページを真空ヘッド４４２から引き離す可能性がある。そうではなく、ページがめくられるとき、最小の曲げ応力又は引っ張り応力しかページに発生しないように、すなわちその綴じられた縁部の周りを実質的に枢動的に移動するように、ページは実質的に平面形状に、又はインボリュート形状に維持される。
【０１３２】
図１６Ａを参照し、さらに例示の目的で、ページめくり中のモータ４５２の動作をファイ角度に則して定性的に説明する。真空ヘッド４４２が毛羽立てられたリーフ３９を捕捉した、ページめくりの開始点で、真空ヘッド４４２のファイ角度は、図１６Ａに示す実施形態ではほぼ３０度である。ページめくりの中間点（図示せず）、すなわちめくられるページが垂直なときは、真空ヘッド４４２のファイ角度は、ほぼ９０度である。したがって、真空ヘッド４４２の下側部分４８４は、ほぼ垂直である。ページめくりの完了近く（図示せず）では、めくられるリーフは、本１０の以前の裏ページ３６の角度に近づいている。サイクル中のこの点における真空ヘッド４４２のファイ角度は、ほぼ１３０度である。換言すれば、図１６Ａに示すようにページめくりの開始の所では真空ヘッド４４２の下側部分４８４が斜め下側に面し、ページめくりの中間の所では実質的に垂直であり、ページめくりの完了近くでは斜め上に面するように、真空ヘッド４４２はページめくり中「寝返りを打つ（ｒｏｌｌ  ｏｖｅｒ）」。
【０１３３】
図１５Ｂを参照すると、ページめくりが完了に近くなり、真空ヘッド４４２が以前の裏ページ３６に近接するとき、真空バルブ４６５が閉じられ、その結果、リーフ３９を真空ヘッド４４２から解放する。真空ヘッドは、カメラ（図示せず）の視野を越えてさらに外へ移動し、ページめくりサイクルは完了し、次の画像取得サイクルを開始できる。具体的なサイクルでは、ページがめくられるとき真空が維持され、真空ヘッドがそのサイクルを完了するとき、クランプが降りてきてページを所定の位置に保持することができることを理解されるであろう。さらに、ページめくりの後、真空ヘッドがページとの接触を失いはじめるときを検知し、クランプがクランプ位置に移動開始するためにＯＫであることを確認するために、真空センサを使用することができる。この検知では、真空センサは、ページが適切にめくられたかどうか判定するセンサとして使用することができる。しかしながら、真空ヘッド４４２が上方へ移動するとき真空が破られない、綴じられていないページ又は綴じた文書の破損したページなど、真空センサがクランピングの開始させるのに使用できない状況が起きる場合がある。これらの状況では、綴じられていないページを外に移動させることを防止し、かつ／又は、部分的に破れたページをさらに引き裂くことを排除するために、真空を停止させることが好ましい。
【０１３４】
ページめくり器４４０の動作では、近接センサ４８４、４８５、４８６及び４８７によって、本の画像取得工程の開始時に、モータ４５１、４５２及び４５４のゼロ位置をセットすることができる。この方法によって、本の寸法の変動（すなわち、幅及び厚さ）に対処できる。
【０１３５】
要約すると、本発明のページめくり器４４０は、人間読者がページめくりで行うのと実質的に同じページめくり動作を再現する。
【０１３６】
別の実施形態では、ページめくりアセンブリは、毛羽立てられた一番上のリーフを毛羽立て器によってテキストブロックから変位させられた可能性のある任意の別のリーフから完全に分離するために使用する、空気ナイフをさらに備えることができる。そのような空気ナイフは、電子写真の複写機又は印刷機の紙シートのシート供給分野で知られている。例えば、Ｌｉｎｄｅｒ他の米国特許第６２７９８９６号明細書を参照のこと。その開示は、本明細書で参考として援用する。
【０１３７】
図１６Ａ及び１６Ｂは、さらに空気ナイフを備える本発明のページめくりアセンブリの一実施形態を示す。図１６Ａを参照すると、空気ナイフ６１０は、プレナム・チャンバ６１２、入口孔６１４、及び毛羽立てられたリーフ３９の外側縁部に向けられた少なくとも１つのノズル６１６を備える。空気ナイフ６１０は、装置の追加の支持構造体（図示せず）に適切に装着されている。加圧された空気が、空気ナイフ６１０の入口孔６１４に供給され、プレナム６１２を通り、ノズル６１６から外に出る。ノズル６１６は、毛羽立てられた追加のリーフ（図示せず）を本１０の毛羽立てられた一番上のリーフ３９から最も効果的に分離するために、図１６Ａに示すように、本１０のテキストブロック３０に対してある角度で向けることが好ましい。
【０１３８】
加圧された空気は、ブロア（図示せず）によって空気ナイフ６１０に供給することが好ましい。一実施形態（図示せず）では分岐管が設けられ、図１４Ｂのブロア４２３が、図１４Ｂの毛羽立て器４１０及び図１６Ｂの空気ナイフ６１０に空気を供給するように、空気ナイフ６１０に配管及び管継手によって動作的に連結される。
【０１３９】
図１６Ｂに示す好ましい一実施形態では、空気ナイフ６１０は、毛羽立てられたリーフ３９の外側縁部４１に対してほぼ４５度の角度で配置された一対のノズル６１６及び６１８を備える。それぞれ矢印６２０及び６２２で示す、ノズル６１６及び６１８の空気流は、毛羽立てられたリーフ３９の外側縁部４１に対し近接して集中し、毛羽立てられた別のリーフ（図示せず）を、本１０の毛羽立てられた一番上のリーフ３９からより効果的に分離する。したがって、説明する実施形態では、ページめくり装置は、一番上のページを隣接するページから分離するために空気ナイフを使用し、それによって、一度に複数のページがめくられることを防止又は回避する。
【０１４０】
さらに別の実施形態では、本発明のページめくりアセンブリは、ページめくりサイクル中に毛羽立て器によってテキストブロックから変位させられた可能性のあるどんな追加のリーフの動作も阻止し、又は遅らせるために使用する、リタード・フィンガー（ｒｅｔａｒｄ  ｆｉｎｇｅｒ）（例えば、図１３Ｃ参照）をさらに備える。高いページめくり速度及び短いサイクル時間では、ページが速くめくられたとき真空が作り出され、それによって、次のリーフ又はいくつかのリーフを順々に誘導することが知られている。そのようなリーフが毛羽立て器によって十分に分離されている場合は、この誘起された真空は、意図したリーフのみならず、この次のページもめくられるようにする場合がある。そのような筋書が起きる場合は、本のページの画像取得の効果は、少なくとも一対のページを飛び越すことになり、これは明らかに望ましくない。したがって、リタード・フィンガーが、そのような望ましくない動作を防止するために使用される。
【０１４１】
図１６Ｂは、リタード・フィンガーの好ましい一実施形態である。図１６Ｂを参照すると、リタード・フィンガー６３０及び６４０がそれぞれ、本１０の角４４及び４５に配設されている。リタード・フィンガー６３０は、モータ６３４の軸６３２に動作的に連結される。同様な方法で、リタード・フィンガー６４０が、モータ６４４の軸６４２に動作的に連結される。モータ６３４及び６４４は、装置の追加の支持構造体（図示せず）に適切に装着される。弓形の矢印６３６に示すように、モータ６３４が反時計回りに動作すると、リタード・フィンガー６３０が配置され、モータ６３４が時計回りに動作すると、リタード・フィンガー６３０が後退する。同様な方法で、弓形の矢印６４６に示すように、モータ６４４が時計回りに動作すると、リタード・フィンガー６４０が配置され、モータ６４４が反時計回りに動作すると、リタード・フィンガー６４０が後退する。ページめくりサイクルの実行では、リタード・フィンガー６３０及び６４０は、図１６Ａのページめくり器４４０の、前に説明した動作の直前に配置される。
【０１４２】
別の実施形態では、本発明はページ縁部検出手段をさらに備える。種々の既知の装置がページ縁部検出手段として適切である。機能的な術語で言えば、空気と紙の一片の縁部の間の不連続を検出できる、任意の光学的、機械的又は電気的装置、又はそれらの組合せが適切である。一実施形態では、ページ縁部検出手段は光学装置を備え、好ましい一実施形態ではフォトトランジスタの配列を備える。適切なフォトトランジスタ配列の１つは、Ｏｐｔｅｋ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．ｏｆ  Ｃａｒｒｏｌｌｔｏｎ，ＴＸで製造され、型式ＯＰＲ５０１３として販売されている。このＯｐｔｅｋフォトトランジスタ配列は、素子あたり０．６８９ｍｍ（０．０２７インチ）の解像度を伴う、約１３素子を有する多素子発光ダイオード配列を備える。
【０１４３】
図２０に示す一実施形態では、フォトトランジスタ配列は、全ページめくりサイクル中、めくられるページが真空ヘッドに付着して残っているのを確認できるように真空ヘッド上に装着される。図２０を参照すると、フォトトランジスタ配列６５０は、真空ヘッド４４２の表面４４１上に適切に装着されている。フォトトランジスタ配列６５０は、個々の素子６５２の配列が実質的に真空ヘッド４４２の下側部分４８４と平行になるようにある方向に、表面４４１から外側に突き出して装着される。したがって、フォトトランジスタ配列素子６５２は、本１０の毛羽立てられたリーフ３９と実質的に平行である。
【０１４４】
フォトトランジスタ配列６５０は、その各素子６５２毎に、光検出手段（図示せず）をさらに備える。そのような光検出手段は周知であり、例えば、前に説明したＯｐｔｅｋ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙのフォトトランジスタ配列の中で提供されている。したがって、実質的に光を反射する表面の縁部がフォトトランジスタ配列６５０に近接して配置されている場合は、光反射表面が各個々の素子６５２に近接しているかどうかを示す信号が、各素子６５２及び対応する光検出手段から供給されることができる。これによって、光反射表面の縁部の位置を、個々の素子６５２間の距離にほぼ等しい精度レベルで判定することができる。
【０１４５】
上記のことが、フォトトランジスタをページ縁部検出手段として使用する基礎となる。図２０を参照すると、毛羽立てられたリーフ３９の前小口２６が素子６５４と素子６５６の間に位置しているのが、フォトトランジスタ配列６５０によって判定される。素子６５６及び真空ヘッド４４２に向かって隣接する素子が、毛羽立てられたリーフ３９は存在することを検出し、素子６５４及び真空ヘッド４４２から離れて隣接する素子が、毛羽立てられたリーフ３９は存在しないことを検出する。
【０１４６】
そのようなページ縁部検出手段は、ページめくりサイクルの前に、又はサイクル中に毛羽立てられたリーフ３９の縁部を検出するのに有用である。この方法によって、ページ捕捉及びページめくりサイクルにわたり、真空ヘッド４４２による毛羽立てられたリーフ３９の捕捉及び保持を確実にすることができる。ページ縁部検出の使用は、前に本明細書で説明したように、本のページを順次画像取得する過程中にページ短縮が著しく起き易い本の画像取得を行うとき、特に価値がある。そのようなページ縁部検出は、変動する形状及び背の特性の本に対処する、本発明の装置の能力を著しく改善する。
【０１４７】
本のページの画像が記録される、この装置の全体の動作を次に説明する。図５は、本発明の実施形態を使用する、本のページの画像を取得する自動工程のフロー図である。図５を参照すると、工程５００は、本を載荷及び装置の準備である段階５１０で開始し、装置のクレードルから本を取り外す段階５９０で終了する。段階５１０及び５９０は、操作者によって行われる手動段階である。段階５１０は、本をクレードル上に置くこと及び（前にこの明細書で説明した）摺動可能なクランプを本の縁部に固定することを含む。段階５１０は、本の個々の高さ、幅、及び厚さに対処し、画像取得工程を通して、ページの明瞭かつ完全な、焦点の合った画像を得るための、センサ、光学的及び機械的構成部品、画像取得ソフトウエア・アルゴリズムなどの初期調整及び最適化をさらに含む。本の取り外しの、段階５９０は、クレードルの摺動可能なクランプを本の縁部から解放すること、及びクランプから本を持ち上げることを含む。
【０１４８】
工程５００の段階５１０と５９０の間に、全体的な反復サイクル５５０が行われ、それはさらに、ページ準備５２０、ページ画像取得５４０、ページめくり５６０の順次サイクルを含む。全体的な反復サイクル５５０は、本の最終ページの画像取得まで行われる。
【０１４９】
ページ準備サイクル５２０は、ページ平坦化段階５２２及びページ位置調整段階５２４を含む。ページ平坦化段階５２２は、この明細書で前に説明したように、図９Ａから１１Ｂの、前面ページ・クランプ・アセンブリ１４０及び後面ページ・クランプ・アセンブリ１６０の展開によって行われる。ページ位置調整段階５２４は、この明細書で前に説明したように、左半クレードル２１０及び右半クレードル２６０の位置を独立して調整するように、クレードル駆動モータ２２０及び２７０の動作によって行われる。
【０１５０】
ページ画像取得サイクル５４０は、裏ページ画像取得段階５４２、ミラー反転段階５４４、及び表ページ画像取得段階５４６を含む。裏ページ画像取得、反転ミラー動作、及び表ページ画像取得は、前にこの明細書で説明し、図１２Ａ及び１２Ｂに示すように行われる。
【０１５１】
ページめくりサイクル５４０は、ページめくり器復帰段階５６２と同時に行われるページ毛羽立て段階５６１、ページ捕捉段階５６４、ページめくり段階５６６、及びページ解放段階５６８を含む。ページ毛羽立て段階５６１は、前にこの明細書で説明したように、図１３Ａから１４Ｂのページ毛羽立て器４１０の動作によって行われる。ページめくり器復帰段階５６２は、真空ヘッド４４２を、本１０の左側の上、かつ、左側に向かう位置（前のページめくりサイクルの後で一時停止する位置）から毛羽立てられたリーフ３９の直ぐ近くの位置に戻すために、前にこの明細書で説明したように、図１５Ａ及び１５Ｂのページめくり器４４０の駆動モータ４５２及び４５４を動作させることによって行われる。ページ捕捉段階は、前にこの明細書で説明したように、毛羽立てられたリーフ３９が真空ヘッド４４２に対して引き寄せられ固定されるように、真空ヘッド４４２に適切に、かつ、動作的に接続された真空ポンプ及びバルブの動作によって、並びに図１６Ａ及び１６Ｂの空気ナイフ６１０の動作によって行われる。ページめくり段階は、前にこの明細書で説明したように、モータ６３４及び６４４によって、それぞれ、図１６のリタード・フィンガー６３０及び６４０を配置すること、かつ、毛羽立てられたリーフ３９を、開いた本の右部分から開いた本の左部分にめくるように、図１５Ａ及び１５Ｂのページめくり器４４０の駆動モータ４５１、４５２、及び４５４を動作させることによって行われる。ページ解放段階５６８は、前にこの明細書で説明したように、真空ヘッド４４２内の真空が除去され、めくられたリーフが解放されるように、真空バルブを閉じることによって行われる。
【０１５２】
ページめくりサイクルの完了時点で、装置は本のページの全てが画像取得されたか否かを判定し、そうでない場合は、反復サイクル５５０が繰り返される。一実施形態では、装置はページ捕捉の誤りを単に検出して、運転停止し、操作者の介入を待つ。（捕捉及び画像取得すべき追加のページがないときは、ページ捕捉段階で誤りが常に起きる。）
【０１５３】
本発明の一実施形態では、反復サイクル５５０は終了するのに約６秒掛かり、その結果、画像取得速度は１分当たり約２０ページとなる。したがって、５００ページの文献は、本発明装置により約２５分で画像取得される。図１７は、約６秒の反復サイクルを有する実施形態の例示的なタイミング図であり、反復サイクル５５０中の装置の主要構成部品の動作の相対的なタイミングを示す。図１７を参照すると、反復サイクル５５０は約６秒で行われ、０から約１．０秒で行われるページ準備サイクル５２０、約１．０秒から２．１秒で行われるページ画像取得サイクル５４０、及び約２．１秒から６．０秒で行われるページめくりサイクルを含む。実施においては、サイクル５２０、５４０、及び５６０を実行するために機能する構成部品の動作は、構成部品の応答時間（例えば、モータの加速及び減速）に起因して少しオーバーラップさせることができる。
【０１５４】
再度図１７を参照すると、ページ準備サイクル５２０で、「クランプ」動作は、前にこの明細書で説明し、図９Ａから１１Ｂに示すように、ページ・クランプ・アセンブリ１４０及び１６０を展開させる、ページ・クランプ・モータ１８０及び１９０の動作によって行われる。ページ・クランプ・アセンブリ１４０及び１６０の展開は、時間ゼロで開始し、約０．４秒掛かる。ページ画像取得サイクル５４０では、閃光アイコン５４２で示すように、カメラ３０２は裏ページ画像取得段階５４２を約１．０５秒で実行する。反転モータ３１４は、ミラー反転段階５４４を約１．１と１．５秒の間で実行する。引き続き、閃光アイコン５４６で示すように、カメラ３０２は表ページ画像取得段階を約２．０５秒で実行する。反転モータは、次いで、ミラー反転段階５４４を約２．１と２．５秒の間で逆転させ、反転ミラーを裏ページ画像取得位置に戻す。
【０１５５】
ページめくりサイクル５６０を含む段階を実行するために、多くの構成部品が同時に動作する。ページ・クランプ・アセンブリ１４０及び１６０は、約２．１から２．６秒の時間で、ページ・クランプ・モータ１８０及び１９０の動作によって直ちに収縮する。毛羽立てバルブ４２５が作動され、約２．１から４．８秒の時間でページ毛羽立て段階５６１を実行する。空気ナイフ（図示せず）を備える装置の一実施形態では、そのような空気ナイフはページ毛羽立て段階５６１の実行の一部分として動作する。リタード・フィンガー駆動モータ６３４及び６４４が、リタード・フィンガー６３０及び６４０を約２．２秒で配置する。アーム・シータ制御駆動モータ４５１、真空ヘッド・プレナム・ファイ制御駆動モータ４５２、及びアームＲ駆動モータ４５４は、それぞれ、約２．１、２．３、及び２．４秒で動作を開始し、ページめくり器戻り段階５６２を実行するために、約３．５秒まで動作する。真空バルブ４６５は、約２．６秒で開き、毛羽立てられたリーフを真空ヘッドに引き寄せ、それによってページ捕捉段階５６４を実行する。アーム・シータ制御駆動モータ４５１、真空ヘッド・プレナム・ファイ制御駆動モータ４５２、及びアームＲ駆動モータ４５４は、真空バルブ４６５が開いたままで、約４．８秒で動作を再開し、ページめくり器回転段階５６６を実行するために、約５．９秒まで動作する。約５．９秒の時間で、真空バルブ４６５が閉じられ、ページ解放段階を実行する。再度ページ平坦化段階５２０でサイクルが開始すると、シータ制御駆動モータ４５２、及びＲ駆動モータは約０．３秒動作を継続し、ページめくり器を本の左へ、カメラの視野外へ移動させる。一方、リタード・フィンガー・モータ６３４及び６４４が、リタード・フィンガー６３０及び６４０を後退させる。最終ページが画像取得されていない場合は、反復サイクル５５０が継続する。
【０１５６】
本発明の装置が著しい利点を提供することを理解するべきである。特に、クレードル・アセンブリの調整可能な本固定構成部品は、本から本への大きさの変動に対処できる。クレードル・アセンブリの各半クレードルの位置の独立した調整によって、ページが最初のページから最後のページへと順次めくられるとき、本の前面から本の後面への開いたページの位置の移行中の、ページ位置の変動に対処可能である。
【０１５７】
これによって、本の開いたページの各対が、ページ・クランプ及びページ画像取得システムに対して同じ３次元の位置で示され、本の中の開いたページの位置にかかわらず、装置が各ページの明瞭かつ完全な、焦点の合った画像を得ることが可能になる。さらに、毛羽立てられた各リーフが、ページめくりアセンブリに同じ３次元の位置で正確に示され、本の中の開いたページの位置にかかわらず、装置が各ページを確実にめくることができるようになる。各ページ準備サイクル５２０、ページ画像取得サイクル５４０、ページめくりサイクル５６０に対して、本の変動に対処するための様々な構成部品の現場での調整は全く必要ない。装置の調整は、図５の段階５１０での、本の画像取得工程の開始時点における準備作業の一部分として一度だけ行われる。この装置のこのような能力によって、図５及び１７の全体的な繰り返しサイクル５５０を、本全体の画像取得を通して全て実行することが可能になる。
【０１５８】
したがって、本発明によれば、クレードル・アセンブリ、光学アセンブリ、及びページめくりアセンブリを含む、本のページ画像を順次取得し記録する方法及び装置が提供されることは明らかである。本発明は、その好ましい実施形態に関連して説明してきたが、多くの代替、改変及び変更がこの分野の技術者に明白であることは明らかである。したがって、添付の特許請求の範囲の趣旨及び広い範囲内に含まれる全ての、そのような代替、改変及び変更を包含すべきものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１Ａ】この明細書で使用する用語を定義するために設けられた本の斜視図である。
【図１Ｂ】この明細書で使用する用語を定義するために設けられた本の斜視図である。
【図１Ｃ】この明細書で使用する用語を定義するために設けられた本の斜視図である。
【図２Ａ】テキストブロックのほぼ中央のページ位置で開かれた、画像記録手段と本の側面図である。
【図２Ｂ】本の前面カバーに近接するページ位置で開かれた、画像記録手段と本の側面図である。
【図２Ｃ】本の後面カバーに近接するページ位置で開かれた、画像記録手段と本の側面図である。
【図３Ａ】本のページを実質的に平面の表面に平坦化する手段を示す斜視図である。
【図３Ｂ】本のページを実質的に平面の表面に平坦化する手段を示す側面図である。
【図４Ａ】本発明の自動装置の一実施形態の斜視図である。
【図４Ｂ】本発明の自動装置の一実施形態の立面図である。
【図５】本発明の実施形態を使用して、本のページの画像を取得する自動工程のフロー図である。
【図６Ａ】本発明の装置のクレードル・アセンブリの斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の装置のクレードル・アセンブリの立面図である。
【図７Ａ】本発明の装置のクレードル・アセンブリの左からの追加の立面図である。
【図７Ｂ】本発明の装置のクレードル・アセンブリの右からの追加の立面図である。
【図８Ａ】ページ画像取得工程を開始した直後の、クレードル・アセンブリによって保持された本をさらに示す、本発明のクレードル・アセンブリの立面図である。
【図８Ｂ】ページ画像取得工程の終了直前の、クレードル・アセンブリによって保持された本をさらに示す、本発明のクレードル・アセンブリの立面図である。
【図９Ａ】クレードル・アセンブリ、クランプ、及び本装置の基台に格納されたクレードル調整機構の前面立面図である。
【図９Ｂ】図９Ａのクレードル・アセンブリ、クランプ、及びクレードル調整機構の側面立面図である。
【図１０Ａ】ページ画像取得前に、開いたページを平坦化するためのページ・クランプをさらに示す、本発明のクレードル・アセンブリの斜視図である。
【図１０Ｂ】解放された位置にあるページ・クランプの立面図である。
【図１０Ｃ】展開された位置にあるページ・クランプの立面図である。
【図１１Ａ】ページ・クランプが開放位置にあり、クレードル・アセンブリによって保持された本をさらに示す、本発明のクレードル・アセンブリの立面図である。
【図１１Ｂ】ページ・クランプがクランプ位置にあり、クレードル・アセンブリによって保持された本をさらに示す、本発明のクレードル・アセンブリの立面図である。
【図１２Ａ】本発明の装置の光学アセンブリの斜視図である。
【図１２Ｂ】本発明の装置の光学アセンブリの立面図である。
【図１３Ａ】クレードル・アセンブリ、ページ毛羽立てアセンブリ、及びページめくりアセンブリをさらに示す、本発明の装置の部分の斜視図である。
【図１３Ｂ】クレードル・アセンブリ、及びページ毛羽立てアセンブリをさらに示す、本発明の装置の部分の斜視図である。
【図１３Ｃ】クレードル支持アセンブリ、クランプ・アセンブリ、及びページ毛羽立てアセンブリの代替実施形態をさらに示す、本発明の装置の部分の斜視図である。
【図１４Ａ】クレードル・アセンブリによって保持された本をさらに示す、本発明の装置のクレードル・アセンブリ、及びページ毛羽立てアセンブリの前面立面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａのクレードル・アセンブリ、及びページ毛羽立てアセンブリの上面図である。
【図１５Ａ】クレードル・アセンブリによって保持された本をさらに示す、本発明の装置のクレードル・アセンブリ、及びページめくり器の前面立面図である。
【図１５Ｂ】本発明の装置のクレードル・アセンブリ、及びページめくり器の右前面斜視図である。
【図１６Ａ】クレードル・アセンブリ、及びページめくり器の構成部品間の幾何学的関係、及びページめくりアセンブリの空気ナイフをも示す、クレードル・アセンブリ、及びページめくり器の前面立面図である。
【図１６Ｂ】ページめくりアセンブリによってただ１枚のページのみめくられることを確実にするために、ページめくりアセンブリがリタード・フィンガー（ｒｅｔａｒｄ  ｆｉｎｇｅｒ）をさらに備える、図１６Ａのクレードル・アセンブリ、及びページめくりアセンブリの上面図である。
【図１７】本のページ画像取得工程中に、様々なアセンブリの平行動作を示す、本発明のタイミング図である。
【図１８】本をクレードル・アセンブリ上に支持するため、背布（ｓｐｉｎｅ  ｃｌｏｔｈ）の使用をさらに示す、図９Ｂの線１８−１８で取られた、本発明の装置のクレードル・アセンブリの断面図である。
【図１９】本発明の装置のクレードル・アセンブリ、及びページめくり器の左前面斜視図である。
【図２０】真空ヘッドに取り付けられたページ縁部検出手段をさらに備える、真空ヘッドの側面立面図である。
【図２１】本発明の装置の代替の光学アセンブリの立面図である。
【図１Ａ】
0004616647.tif 000003
【図１Ｂ】
0004616647.tif 000004
【図１Ｃ】
0004616647.tif 000005
【図２Ａ】
0004616647.tif 000006
【図２Ｂ】
0004616647.tif 000007
【図２Ｃ】
0004616647.tif 000008
【図３Ａ】
0004616647.tif 000009
【図３Ｂ】
0004616647.tif 000010
【図４Ａ】
0004616647.tif 000011
【図４Ｂ】
0004616647.tif 000012
【図５】
0004616647.tif 000013
【図６Ａ】
0004616647.tif 000014
【図６Ｂ】
0004616647.tif 000015
【図７Ａ】
0004616647.tif 000016
【図７Ｂ】
0004616647.tif 000017
【図８Ａ】
0004616647.tif 000018
【図８Ｂ】
0004616647.tif 000019
【図９Ａ】
0004616647.tif 000020
【図９Ｂ】
0004616647.tif 000021
【図１０Ａ】
0004616647.tif 000022
【図１０Ｂ】
0004616647.tif 000023
【図１０Ｃ】
0004616647.tif 000024
【図１１Ａ】
0004616647.tif 000025
【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
0004616647.tif 000027
【図１２Ｂ】
0004616647.tif 000028
【図１３Ａ】
0004616647.tif 000029
【図１３Ｂ】
0004616647.tif 000030
【図１３Ｃ】
0004616647.tif 000031
【図１４Ａ】
0004616647.tif 000032
【図１４Ｂ】
0004616647.tif 000033
【図１５Ａ】
0004616647.tif 000034
【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
0004616647.tif 000036
【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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