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.
Известно устройство для сканирования газет, содержащее подающую подсистему и сканирующее устройство. Подающая подсистема включает в себя устройство подачи газет, лоток и модуль автоматической подачи, содержащий приемник и разрезатель. Модуль автоматической подачи выполнен с возможностью подачи листов из лотка по одному в сканирующее устройство (RU, патент №2369487, МПК B41L 15/14, опубл. 27.05.2007). Данное устройство не пригодно для сканирования не расшитых страниц книг.
Наиболее близким является 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).
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 расширении сканирующих возможностей устройства и повышения стабильности результатов на всем протяжении сканирования.
Технический результат достигается тем, что в поточном книжном сканере, включающем 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.
Сущность полезной модели заключается в конструктивном исполнении сканера.
Жесткое крепление стойки сзади в центральной части основания, на которой в линейных подшипниках с возможностью свободного перемещения по направляющей стойки дополнительно установлен сканирующий блок, выполненный 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 с установленными в них съемными рамками, в которые установлены фотокамеры таким образом, что оптические оси объективов фотокамер строго перпендикулярны плоскости соответствующего ему прижимного стекла (т.е. фотокамеры могут быть развернуты в съемных рамках и их положение настроено в раме сканирующего блока по меткам в зависимости от формата книги), дает возможность сканировать сразу две страницы (разворот) книги до формата A3, альбомы (т.е. издания, сшитые по короткой стороне) до формата A3 и подшивки архивных дел с толщиной корешка до 1000 мм. За счет фиксированного положения фотокамер относительно прижимного стекла достигается фиксированное положение всех страниц при сканировании в кадре фотоаппарата, позволяющее в итоге обрабатывать сканы автоматически с выставленными для первой страницы настройками обрезки и поворота, что в свою очередь сокращает время обработки всего массива изображения страниц.
Крепление системы компенсации веса одним концом на задней верхней стороне сканирующего блока, а вторым - сбоку на нижней части стойки уравновешивает силу тяжести сканирующего блока с фотокамерами таким образом, что оператору нужно прикладывать одинаково малые усилия для перемещения сканирующего блока вверх и вниз по направляющей.
Крепление высокочастотной системы освещения в верхней части стойки, состоящей из 4 источников света исключает их отражения в прижимном стекле, не попадая в фокальную плоскость фотокамер при этом равномерно освещая сканируемый разворот документа.
Снабжение рамы сканирующего блока системой меток и шкал позволяет более четко позиционировать съемные рамки с фотокамерами в раме сканирующего блока.
Расположение опорных плоскостей горизонтально-подвижной колыбели под углом 45° и 135° относительно плоскости основания колыбели и под углом 90° относительно друг друга, а также установка горизонтально-подвижной колыбели на роликах в направляющих основания несущей рамы обеспечивает качественное расправление страницы книги в плоскости, перпендикулярной оптической оси фотоаппаратов и автоматическое правильное позиционирование книжной колыбели при опускании сканирующего блока на книгу.
Выполнение высокочастотной системы освещения из обода, жестко соединенного со стойкой ребром жесткости, и закрепленных на нем 4 источников света обеспечивает неподвижность источникам света, что повышает качество сканирования за счет исключения попадания их отражения в прижимном стекле в фокальную плоскость фотокамер.
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 спереди;
на фиг.2 - разрез А-А с фиг.1;
на фиг.3 - вид сканера сбоку;
на фиг.4 - вид А-А с фиг.3;
на фиг.5 - сканирующий блок, вид спереди;
на фиг.6 - сканирующий блок, вид спереди с поворотом на 90°.
Поточный книжный сканер состоит из основания 1 с направляющими 2 и задней (вертикальной) стойки 3 с направляющей 4; закрепленного на линейных подшипниках 5 сканирующего блока, выполненного в виде ромбовидной рамы 6 со срезанным верхним углом. В верхних стенках рамы выполнены пазы 7, система меток и шкал 8 для позиционирования фотокамер 9. В нижних стенках рамы 6 сканирующего блока установлено прижимное V-образное стекло 10. Съемные рамки 11 установлены в пазы 7 и жестко фиксируют фотокамеры 9 таким образом, что их оптическая ось находится в центре рамки и строго перпендикулярна плоскости прижимного стекла 10. Съемные рамки 11 закреплены в раме 6 сканирующего блока с помощью механизма фиксации 12. Сканер снабжен также системой компенсации веса сканирующего блока, состоящего из рычагов 13 с газовой пружиной 14, соединенных между собой подшипниковыми узлами 15. Система компенсации веса закреплена своим нижним концом сбоку на нижней части стойки 3, а верхним - сзади рамы 6 сканирующего блока. Усилия, создаваемые системой компенсации веса, имеют нелинейный характер в разных положениях сканирующего блока по вертикали. Чем ниже по вертикали относительно основания находится сканирующий блок, тем меньше усилие системы компенсации и наоборот. На направляющих 2 основания 1 на опорных роликах 16 установлена горизонтально-подвижная V-образная колыбель для книг. Колыбель состоит из основания 17 с пазами 18 для установки и перемещения опорных плоскостей 19 сверху, с механизмами фиксации 20 в основании колыбели. Опорные плоскости 19 расположены под углом 45 и 135° относительно плоскости основания 17 колыбели и 90° между собой. Вверху стойки 3 расположена высокочастотная система освещения объекта сканирования, состоящая из четырех источников света 21, закрепленных на раме освещения 22, состоящего из обода и ребра жесткости. Источники света установлены так, что их отражения в прижимном стекле не попадают в фокальную плоскость фотокамер.
Полезная модель работает следующим образом.
Оператор сканера кладет книгу в колыбель между опорными плоскостями 19, раздвигает опорные плоскости 19 по пазам 18 основания 17 колыбели в зависимости от толщины корешка книги и фиксирует их положение фиксаторами 20. Настраивает положение съемных рамок 11 с фотокамерами 9 в пазах 7 рамы 6 сканирующего блока по меткам 8 в зависимости от формата книги и фиксирует положение механизмом фиксации 12. Опускает на книгу сканирующий блок, скользящий на линейных подшипниках 5 по направляющей 4 стойки 3 и уравновешенный системой компенсации, тем самым прижимая и расправляя страницы книги прижимным V-образным стеклом 10. При опускании сканирующего блока на книгу прижимное V-образное стекло 10 автоматически правильно позиционирует книжную колыбель за счет возможности движения основания колыбели 17 с роликами 16 по направляющим 2 в основании 1.
Система компенсации, состоящая из рычагов 13 и газовой пружины 14 уравновешивает силу тяжести сканирующего блока с фотокамерами 9. Так как скорость сканирования рассчитана на 500 - 900 циклов опускания и поднимания сканирующего блока в час, в системе компенсации использованы подшипниковые узлы 15. Далее оператор включает источники света 21 на раме 22 системы освещения. Запускает управляющее программное обеспечение для сканера на персональном компьютере. При нажатии кнопки клавиатуры происходит одновременный спуск затворов фотокамер 9 и изображения автоматически загружаются на персональный компьютер. Дальше оператор поднимает сканирующий блок, переворачивает страницу, опускает сканирующий блок и нажимает кнопку клавиатуры. Далее процесс повторяется.
Для сканирования крупногабаритных листов съемные рамки 11 вынимают из пазов 7 ромбовидной рамы 6, переворачивают их на 90°, разворачивают также фотокамеру на 90° (альбомный кадр) и снова рамки 11 с установленными в них таким образом фотокамеры 9 вставляют в пазы 7 ромбовидной рамы 6.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет сканировать продукции различных габаритов.