EA009354B1 - Способ и устройство для воспроизведения изображения в основном двухмерной мишени - Google Patents

Abstract

Предлагается способ для воспроизведения изображения двухмерной мишени (T) и обеспечения в основном сканирования, фотографирования и оцифровывания всей поверхности страниц книги таким образом, чтобы обеспечивалось раскрывание ценных или музейных книг при относительно небольшом угле, незначительно превышающем 45°, включающий шаги совмещения по меньшей мере одного оптического устройства, предназначенного для оказания влияния на направление лучей света, падающих на него, с мишенью (T), освещения мишени (T), при этом оптическое записывающее устройство направляется на оптическое устройство, отклонения оптического записывающего устройства и смещения с удалением от плоскости мишени (T) на предварительно установленный угол α по криволинейной траектории по отношению к оптической оси (OA), исходящей из центра мишени (T), при одновременном наклоне зеркала (M) на угол, вдвое меньший указанного смещения, т.е. на угол α/2, записывающего оптического устройства и отображения пикселей мишени (T), достигающих оптического записывающего устройства через оптическое устройство, путем проецирования лучей, исходящих из точек мишени (T) под прямым углом к мишени (T) через оптическое устройство к воспринимающему устройству оптического записывающего устройства по всему диапазону оптического угла оптического записывающего устройства.

Description

Настоящее изобретение относится к способу воспроизведения изображения в основном двухмерной мишени, включающему шаги совмещения по меньшей мере одного оптического устройства, предназначенного для оказания влияния на направление лучей света, падающих на него, с мишенью, освещения мишени, при этом оптическое записывающее устройство направлено на оптическое устройство, отображения пикселей мишени, достигающих оптического записывающего устройства через оптическое устройство, путем проецирования лучей, исходящих из пикселей мишени под прямым углом к мишени, через оптическое устройство к воспринимающему устройству оптического записывающего устройства по всему диапазону оптического угла оптического записывающего устройства. Изобретение также относится к устройству для воспроизведения изображения в основном двухмерной мишени, включающему по меньшей мере одно оптическое устройство, предназначенное для оказания влияния на направление лучей света, падающих на него, источник света, освещающий мишень, и оптическое записывающее устройство, направленное на оптическое устройство, при этом устройство обеспечивает сканирование, фотографирование и оцифровывание всей поверхности страниц книги таким образом, чтобы обеспечивалось раскрывание книги при относительно небольшом угле, незначительно превышающем 45°.

Фотографирование и микросъемка ранее использовались для записи данных в традиционном библиотечном и архивном деле. Необходимость в указанных способах возросла в связи с современной цифровой записью данных. Для оцифровывания отдельных страниц и книг используется большое количество различных высокоскоростных сканирующих устройств. Тем не менее их использование ограничено при обработке ценных музейных книг, т.к. в этом случае книги необходимо открывать по меньшей мере на 90°, либо во многих случаях даже на 180°. Такое раскрывание под воздействием усилия может повредить как обложку, так и страницы. В соответствии с одним из известных решений фотографируемая страница полностью не выравнивается, и сохраняется ее определенный изгиб. С помощью программных средств проводится коррекция искажений отображения или экспозиции.

В патенте И8 2002/191994 описывается сканирование с помощью одномерного воспринимающего устройства. Одним недостатком такого решения является то, что сканирование производится путем перемещения сканирующего устройства или системы формирования изображения, что замедляет процесс сканирования и, с другой стороны, сканирование деталей, расположенных в непосредственной близости от корешковой части книги не производится надлежащим образом.

По настоящему высокоскоростной способ сканирования, соответствующий фотографированию, описан в патенте СИ 1354441. Тем не менее, в патенте не дается описание процесса сканирования и требуемого равномерного (монохроматического) освещения в том случае, когда книги или другие документы открывают на ограниченный угол.

Теоретически, имеется три способа оцифровывания двухмерных изображений, в частности, книжных страниц.

В случае первого варианта количество информации единичных элементов изображения записывается последовательно, одно за другим. Указанный способ ввиду его низкой скорости не используется для оцифровывания книг, но он играет важную роль в конфокальных лазерных микроскопах или в считывающих устройствах СО/ЭУЭ. работающих на основе одного и того же теоретического принципа.

В случае второго варианта одномерное встроенное воспринимающее устройство перемещают под прямым углом к поверхности объекта, т.е. к мишени, и в результате этого записанные таким образом линии создают изображение. Работа большинства фотокопировальных устройств и сканеров основана на указанном принципе. В патентах И8 4585334; И8 4633080; И8 6603580; И8 5012275; С8 2253522 или И8 6587227 описаны такие типы оборудования и способы. Один из недостатков указанного принципа заключается в том, что конструкция линейного воспринимающего устройства как такового, совместное освещение и необходимый механизм перемещения не обеспечивают надлежащего сканирования частей книги, прилегающих к корешку, даже при открывании книги на 90°. Несмотря на то, что за несколько последних десятилетий прилагались значительные усилия по усовершенствованию указанных элементов, до настоящего времени не были достигнуты ощутимые результаты. Последнее поколение сканирующих устройств снабжено так называемыми сенсорами ЬГОЕ, в которых освещающие светоизлучающие диоды, воспринимающие устройства и оптика совмещены на одной полупроводниковой ленте. Тем не менее, даже указанное воспринимающее устройство не в состоянии приблизиться более чем на 10 мм к препятствиям, выступающим от плоскости сканирования, т. е. открытой страницы книги. В случае каждого вышеуказанного решения, основанного на устройстве формирования одномерного изображения, книги должны быть открыты, по меньшей мере, под прямым углом, при этом не упоминается размер пробельного участка, прилегающего к корешку книги, который остается недоступным для сканирования.

При третьем решении оцифровываемая поверхность полностью проецируется на воспринимающее устройство, классическим применением которого является микросъемка. В течение последнего столетия было разработано несколько решений с целью усовершенствования указанного способа. В настоящее время предлагаемые решения могут найти непосредственное применение в области цифровой фотографии. При быстром увеличении воспринимающих устройств и повышении разрешающей способности двухмерных ССИ и СМО8 оптических сенсоров указанное третье решение будет являться основным в данной области техники. Аналогичное оборудование и решения представлены в документации Ра1о А11о

- 1 009354

КекеагсЬ Ссп1гс. И.8. под названием 'Воокксаииег'. реализованы в изделии ΟΜΝΙδΟΑΝ 3000' компании Ζοιιίδοίιοί. Германия. или в изделии 'Раде8саи 150' компании Веа1йу 1тадшд §у81ет8 Со.. США и т.д. Недостаток заключается в том. что в данном случае также имеются лишь ограниченные возможности открывать книги под углом. не превышающим 90°. Учитывая важность этого вопроса. ниже будет по отдельности рассмотрен каждый из указанных выше вариантов.

'Воокксаииег' Ра1о А11о КекеагсЬ Сеи1ге является стандартным решением при раскрывании книги на угол 90°. В данном случае книга раскрывается под прямым углом и производится фотографирование и оцифровывание лежащей на корешке книги сверху. слева и справа под углом 45°. т.е. под прямым углом к страницам как таковым. В заблуждение может ввести постоянно повторяющийся угол в 45°. который в данном случае означает угол подъема отдельных сторон. т.е. страниц открытой книги. лежащей на своем корешке. Следовательно. в свете данного толкования угол в 0° на обеих сторонах означает полностью открытую книгу под углом в 180°. в то время как 45° подъем по обеим сторонам означает. что книга открыта под углом 90°. Тем не менее. остается вопрос: каким образом найти решение. чтобы книга была раскрыта на минимальный угол. и тем не менее обеспечивалось бы фотографирование ее страниц вплоть до корешка книги.

Теоретически совершенным решением указанной проблемы является способ. описанный в патенте И8 5359207. В данном случае имеется плоский сенсор. имеющий размер книжной страницы. расположенный между страницами. который также содержит освещающее и воспринимающее устройства. Минимальная толщина сенсора позволяет открывать книгу на минимальный угол. Единственная проблема заключается в том. что. по нашей информации. до сих пор не создан оптический сенсор такой толщины.

Совершенное решение с точки зрения оптики изложено в документе под названием Тйе и пище РгЕт Сатега 8у§1ет'. в котором описывается устройство 'ОК301Р' компании ΟΜΝΙΑ. В данном случае оптическое устройство в виде сплошной 60° оптической призмы позволяет решить проблему визуального обзора изображения книги на полный угол в 180°. в то время как книга открыта на угол 60°. Верхняя поверхность призмы может рассматриваться как простое окно. в то время как две нижние части одновременно выполняют двоякую функцию. Левосторонняя поверхность является окном со стороны левой книжной страницы. т.к. свет проходит через нее практически под прямым углом при минимальных потерях. Однако со стороны правой книжной страницы окно функционирует как зеркало полного отражения. т.к. свет. исходящий из оптически более плотной среды. т.е. от центра призмы. падает на нее под углом 60°. в результате чего изображение направляется на камеру. функционирующую в качестве устройства записи изображения. Правая поверхность призмы выполняет аналогичную двойную функцию. Указанные две поверхности функционируют подобным образом в отношении освещения. Оптическое зеркало находило достаточно узкое применение в течение столетий в распределителях лучей бинокулярных микроскопов и в некоторых телескопах для переворачивания перевернутых изображений. При рассмотрении указанного решения следует учитывать. что угол в 60° является теоретическим значением. т.к. отсутствуют способы его изменения или сокращения. С другой стороны. призма как таковая должна быть изготовлена из материала имеющего более высокий коэффициент преломления. чем коэффициент преломления воздуха (стекла. стекловолокна. прозрачной жидкости и т.д.). В случае с книжной страницей формата Α3 длина кромки призмы должна составлять по меньшей мере 600 мм при высоте по меньшей мере 420 мм. Изготовление такой призмы с требуемой оптической однородностью и высоким качеством является исключительно трудоемкой задачей (исходные заготовки для изготовления линз и зеркал астрономических телескопов находятся в указанном диапазоне размеров линзы. при этом для их охлаждения требуется несколько лет с целью предотвращения возникновения напряжений. возникающих в процессе изготовления). Призмы таких размеров также имеют существенный вес. составляющий 100 кг. Далее в процессе применения могут возникнуть проблемы в том плане. что поверхность призмы обеспечивает выполнение своей двойной функции только в том случае. если она является полностью чистой и свободной от каких-либо контактов. Чувствительность подобной ситуации может быть проиллюстрирована на примере применения таких призм полного отражения в дактилоскопических сканирующих устройствах полное отражение прекращается в точках. в которых линии на коже контактируют со стеклом. в результате чего образуются исключительно контрастные изображения.

В патенте СВ 2292281 предлагается решение. в соответствии с которым книга должна быть раскрыта на угол 45° в случае верхнего освещения. Тем не менее. в описании не даются ссылки на эффективную осуществимость решения. и не предлагается процесс формирования изображения в описываемом раскрытом угле. Предположительно используют зеркало. расположенное под углом 45°. Но по результатам наших экспериментов и исходя из нашего опыта. в том случае. когда камера расположена на конечном расстоянии между зеркалом и стеклом. прижимающим страницу. возникают вредные отражения. препятствующие воспроизведению изображений высокого качества.

Проблемы отражений. возникающих в связи с освещением. могут рассматриваться в качестве общих недостатков известных решений. и одной из основных целей нашего изобретения является устранение таких отражений.

Другой целью изобретения является ускорение высококачественного сканирования документов. чувствительных к механическому воздействию. таких как старые книги и аналогичные объекты при их

- 2 009354 раскрывании на минимальный угол.

Современные программы оптического проектирования включают так называемые модули «генератора фантомного фокуса», обеспечивающего проведение анализа влияния вредных отражений, однако, они не приемлемы для анализа фантомных изображений, созданных на плоских зеркалах.

Основная идея нашего изобретения заключается в понимании того, что при надлежащем задании угла камеры и зеркала может быть создано оптическое устройство, устраняющее указанные вредные оптические отражения, при этом главным образом сохраняющее преимущественные характеристики вышеупомянутой системы отображения для сканирования книг, а именно: страница книги может быть видна вплоть до корешка даже при минимальном угле раскрывания книги.

Настоящее изобретение основано на признании того, что книгу будет достаточно открыть только на угол 45° или меньший угол, если бы мы могли изменить траекторию луча света предпочтительно без искажения с помощью зеркала, расположенного внутри книги. Однако фотографируемая страница должна быть в любом случае прижата для того, чтобы она постоянно удерживалась в фокусном уровне камеры. Указанный прижимной элемент или, в конечном счете, блестящая книжная страница могут вызвать вторичные отражения, появляющиеся в изображении в виде теневых фантомных изображений страницы или источника света. Отражение прижимной пластины может быть снижено путем нанесения приемлемого покрытия, но в этом случае снижение отражения до требуемого уровня в размере 0,1% является технически неосуществимым, не говоря уже о невозможности изменения оптических параметров сканируемого объекта, т.е. страницы книги.

Предлагаемое нами решение для достижения выше поставленной цели основано на способе формирования изображения в основном двухмерной мишени, включающем шаги совмещения по меньшей мере одного оптического устройства, предназначенного для оказания влияния на направление лучей света, падающих на него, с мишенью; освещения мишени, при этом оптическое записывающее устройство направлено на оптическое устройство отображения точек мишени, достигающих оптического записывающего устройства через оптическое устройство, путем проецирования лучей, исходящих из точек мишени под прямым углом к мишени, через оптическое устройство к воспринимающему устройству оптического записывающего устройства по всему диапазону оптического угла оптического записывающего устройства. Новизна указанного способа характеризуется тем, что оптическое записывающее устройство смещается от своего обычного положения на оптической оси, исходящей из центра мишени, на предварительно заданный в направлении от плоскости мишени, сохраняя при этом расстояние между зеркалом, используемым в качестве оптического устройства, и оптическим записывающим устройством, и наклоняя зеркало наполовину величины указанного смещения, т.е. на α/2 оптического записывающего устройства.

С другой стороны, поставленная выше цель была достигнута с помощью устройства для воспроизведения в основном двухмерной мишени, включающего по меньшей мере одно оптическое устройство, предназначенное для оказания влияния на направление лучей света, падающих на него, источник света, освещающий мишень, и оптическое записывающее устройство, направленное на оптическое устройство, в котором оптическое записывающее устройство, направленное на оптическое устройство, расположено таким образом, чтобы оно отклонялось и смещалось с удалением от плоскости мишени на предварительно установленный угол по криволинейной траектории по отношению к оптической оси, исходящей из центра мишени, и первоначально перемещающееся под углом 45° к поверхности мишени, в то время как степень наклона зеркала увеличивается наполовину угла смещения оптического записывающего устройства.

Дополнительные предпочтительные примеры осуществления способа и устройства перечислены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Основные преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что, во-первых, обеспечивается сканирование документов, чувствительных к физическому воздействию, с ограниченной возможностью перемещения, т. е. старых книг и рукописных книг таким образом, чтобы обеспечивалось их раскрывание на угол, намного меньший 60°, и, во-вторых, создается сканированное изображение, в котором практически отсутствуют искажения и, даже, что более важно, отсутствуют отражения и фантомные изображения. Предлагаемый способ и устройство характеризуются меньшей стереоскопичностью, поэтому они также могут быть использованы для отображения и сканирования трехмерных объектов без каких-либо дополнительных вспомогательных мер.

Ниже следует подробное описание особенностей и преимуществ изобретения на предпочтительных примерах его осуществления, приведенных в целях раскрытия существа изобретения и проиллюстрированных прилагаемыми чертежами, на которых фиг. 1А, 1В - теоретическая схема траектории света отраженного изображения мишени на фокальной плоскости камеры, функционирующей в качестве оптического записывающего устройства, в реальной и развернутой перспективе;

фиг. 2А, 2В - отраженное изображение мишени, записанное с помощью известного способа;

фиг. 3А, 3В - отраженное изображение объекта в реальной и развернутой перспективе в соответствии с предлагаемым изобретением;

фиг. 4 - возможный пример осуществления устройства, обеспечивающего осуществление предла

- 3 009354 гаемого способа; и фиг. 5 - блок-схема устройства по фиг. 4, применяемая для двухстраничного сканирования.

На фиг. 1А проиллюстрирована хорошо известная исходная ситуация. Допускается, что мишень Т, обозначенная стрелкой, не является отражающей, и изображение I передается в точку К, обозначающую оптическое записывающее устройство, например камеру, с помощью зеркала М, функционирующего в качестве оптического устройства, расположенного на плоскости, идущей под углом 45° к плоскости мишени Т.

На фиг. 1В показан развернутый путь светового луча. Фактически именно таким образом камера или глаз человека воспринимает изображение. Пунктирная линия обозначает по меньшей мере одну отражающую поверхность, которая не может быть видна с точки К (т.е. с места расположения камеры). Мишень Т, изображение которой воспроизводится, должна быть расположена таким образом, чтобы оптическая ось ОА воспроизведения изображения, исходящая из точки К и преломляющаяся на промежуточных отражающих поверхностях К8, в конечном счете, проходила через фокальную точку мишени Т, при этом находясь под прямым углом к ее поверхности. Такое устройство обеспечивает воспроизведение изображения при минимальных искажениях.

На фиг. 2А показан вариант вышеупомянутого устройства, в котором даже мишень Т как таковая (либо прижимной элемент, т.е. стекло) является отражающим. На фиг. 2В показано, что отображенное изображение I мишени Т находится на том же месте, как и на фиг. 1В, но в данном случае также имеется фантомное изображение 01, расположенное ниже, в результате трехкратного отражения (оно отражается дважды от зеркала М и один раз от своей собственной блестящей отражающей поверхности К8, см. отраженные пунктирные линии на фиг. 2А). Заштрихованная область представляет собой незаполненную область ЕА, исключенную из поля зрения. Следует отметить, что фантомное изображение 01, появляющееся как слабое и плоское изображение мишени Т под ее реальным изображением I, полностью попадает в поле зрения.

На фиг. ЗА и 3В показан пример, в котором точка К1, обозначающая камеру, смещена со своего обычного положения (т.е. точки К), показанного на предыдущих чертежах таким образом, чтобы она была смещена от начальной оптической оси ОА по криволинейной траектории на угол α при одновременном надлежащем повороте вокруг своей собственной оси, чтобы оставаться обращенной к зеркалу М, которое также наклонено наполовину угла (α/2) смещения точки К в точку К1. Фактическая оптическая ось ОА проходит через фокальную точку мишени Т под прямыми углами к ее поверхности даже в этом случае, и зеркало М также должно быть наклонено наполовину угла (α/2) смещения точки К. Для лучшего понимания на фиг. ЗА показан указанный вариант в несколько искаженном виде, в котором начальный оптический путь указан пунктирными линиями, а измененный оптический путь показан штриховыми линиями.

Из чертежа видно, что фантомное изображение 01, образующееся в результате многократных отражений, сейчас попадает на заштрихованную незаполненную область ЕА, т.е. за пределами поля зрения оптического записывающего устройства.

При смещении точки К1, обозначающей новое положение камеры, в противоположном направлении по отношению к оптической оси ОА, исходящей из фокальной точки мишени Т (по направлению вниз в соответствии с чертежом), фантомное изображение 01 в еще большей степени будет попадать в поле зрения, поэтому этим вариантом можно и необходимо пренебречь.

Следовательно, если оптическое записывающее устройство смещается вверх по отношению к оптической оси ОА, расположенной под теоретическим углом в 90° на фиг. 1А, на угол α, соответствующий половине угла зрения камеры, при этом с целью сохранения перспективы прямого угла зеркало М смещается от теоретического угла в 45° на угол, соответствующий половине угла α вышеупомянутого смещения, то мишени, требующие мощного освещения, и их отраженные (и многократно отраженные) виртуальные изображения будут располагаться вне поля зрения камеры, в то время как области 8, которые могут быть затемненными с использованием известных способов, попадут в поле зрения и, таким образом, не нарушат (не дефокусируют) изображение I. Более того, при углах зрения, используемых практически настоящим устройством, создается незаполненное пространство Е8, изображение которого никогда не попадает в поле зрения камеры за счет любого начального или верхнего отражения, и источники света могут быть произвольно размещены (см. фиг. 4). Благодаря их надлежащей установке обеспечивается равномерное освещение.

Существует несколько практических вариантов осуществления вышеописанного решения. В наиболее простом случае может быть установлено устройство, обеспечивающее сканирование и воспроизведение изображения мишени Т, например, одной страницы открытой книги за счет сборки нажимной стеклянной пластины 0 и зеркала с отражающей поверхностью М под надлежащим углом и за счет надлежащего размещения камеры, а также источников света, закрыв определенным темным материалом участки, являющиеся чувствительными с точки зрения образования фантомных изображений.

На фиг. 4 показан один из предпочтительных примеров осуществления изобретения. Исходя из технических параметров серийно выпускаемых камер (например, Ье1са), снабженных линзой с фокусным

- 4 009354 расстоянием 80 мм, общая длина оптического пути, необходимая для воспроизведения изображения страницы формата А4, составляет 700 мм, при угле зрения объектива 17°. Исходя из вышеуказанных факторов, точка Я камеры должна быть поднята, как минимум, на угол α = 8,5° по отношению к оптической оси ОА, исходящей под прямым углом к поверхности мишени Т. Фактически рекомендуется использование несколько большего угла, например, α = 10°. В этом случае зеркало М должно быть наклонено вперед под углом 5°. При таком расположении книга, соответствующая мишени Т, должна быть открыта только на угол 50°, что означает в целом более осторожное обращение с книгой. При надлежащем выборе камеры, а также при учете всех вышеупомянутых факторов, угол раскрывания книги может быть уменьшен еще в большей степени, при этом уменьшение угла раскрывания ограничено только физическими размерами зеркала М, устанавливаемого между страницами книги.

В соответствии с другим предпочтительным примером осуществления изобретения сканируемую книгу размещают на поверхности клинообразного оптического устройства, в котором одна из его сторон является прижимной стеклянной пластиной С, в то время как другая сторона - зеркалом М.

В том случае, если толщина как зеркала М, так и прижимной стеклянной пластины С составляет 3 мм, можно легко рассчитать, что части мишени Т, расположенные на расстоянии 6 мм в направлении вовнутрь от внешней кромки клина, образованного М и С, появятся на сканированном изображении I.

Ввиду того, что имеется только одно зеркало М, размещенное на пути прохождения света, изображение I будет перевернутым по отношению к мишени Т, однако, оно может быть легко скорректировано с помощью определенных программных и аппаратных средств современных цифровых обрабатывающих систем.

Исходным материалом прижимной стеклянной пластины С и зеркала М может являться оптическое плоско-параллельное стекло типа ВК7, но флоат (оконное) стекло более высокого качества также является достаточным. Зеркало М предпочтительно является зеркалом с отражающей поверхностью, при этом его отражающий слой расположен на наружной поверхности исходной стеклянной пластины. Такие зеркала, широко используемые в оптических приборах, производятся и шлифуются, например, компанией ишорйк Ь1б.. Венгрия. За счет такого решения могут быть устранены фантомные изображения, получаемые за счет отражения от поверхности зеркала без отражающего слоя, имеющие аналогичные размеры, как и оригинальные отражения, но смещенные на 1-2 мм в зависимости от толщины стекла зеркала М.

В любом случае требуется объектив, т. к. он обеспечивает отображение пикселей на воспринимающем изображение сенсоре. Для этой цели может быть использован соответствующий объектив серии ЯобеиЦоск Кобадои (они выпускаются с различными фокусными расстояниями) или объектив 8сйие1бет Сотрапу, Германия (Ноте раде: 1Шр://\у\г\у.5с1ше1бег-кгеихиас11.сот).

Могут быть использованы два основных типа воспринимающих изображение сенсоров (кроме классической пленки): сенсоры ПЗС и КНОП (ССИ и СМО8). Более совершенный вариант последних является сенсор типа 'Х3' компании Роуеои.

Освещение может быть обеспечено, исходя из практического опыта. Рисунки позволяют определить пустые пространства Е8, которые не попадают в поле зрения камеры даже после многократных отражений. Для обеспечения равномерного освещения рекомендуется использовать несколько источников света Ь с большой осветительной поверхностью и создающих рассеянный свет, аналогичный известным решениям, применяемым в технологиях репродуцирования.

В целом, в процессе оцифровывания книг требуются левые и правые страницы. При сканировании чувствительных к воздействию книг существенное преимущество заключалось бы в том, что обе страницы могли бы быть сфотографированы с одного и того же положения без перемещения книги. Предлагаемый новый способ и устройство позволяют достигнуть этой цели, как показано на фиг. 5.

В этом случае книга В размещается в самоустанавливающемся держателе С с открытой верхней частью и параллельными кромками, угол раскрывания которого соответствует углу раскрывания предлагаемого устройства отображения. Фронтальную часть указанного устройства, представляющую собой клинообразную конструкцию, состоящую из двух стеклянных пластин С, установленных под углом, соответствующим углу раскрывания, вставляют в открытую книгу В сверху для разглаживания обеих страниц. Зеркало с отражающей поверхностью М, имеющее покрытие на обеих сторонах и встроенное таким образом, чтобы обеспечивался его наклон и поворот, расположено во внутренней части клинообразной конструкции практически в непосредственной близости от ее нижней кромки. Источник освещения Ь, который также может быть реализован в виде группы источников света, и две камеры закрепляют симметрично над книгой В. При наклоне зеркала М влево расположенная справа камера производит съемку изображения правой страницы с использованием источника света Ь, расположенного с левой стороны, а затем при наклоне зеркала М в противоположное положение и при использовании симметричных элементов производится съемка левой страницы. После подъема клинообразной конструкции страницу переворачивают, и процедура съемки следующей пары страниц повторяется. Наклон зеркала М может быть произведен вручную или с помощью приводного устройства.

Две камеры могут быть заменены одной, перемещающейся одновременно с зеркалом М, но в противоположном направлении. Более того, камера также может быть зафиксирована при отклонении пучка

- 5 009354 света в требуемом направлении с помощью других известных оптических устройств (не показаны на чертеже), которые перемещаются одновременно с наклоненным зеркалом М.

В другом предпочтительном примере осуществления предлагаемого устройства все оптическое устройство закреплено, в то время как держатель С, на котором установлена книга В, перемещается в вертикальном направлении вверх и вниз. Целесообразным является расположение держателя С с открытой верхней частью в горизонтальном положении, т.к. это облегчает переворачивание страниц.

В соответствии с другим предпочтительным примером осуществления предлагаемого устройства держатель С, на котором установлена книга В, зафиксирован, в то время как оптическое устройство перемещается в вертикальном направлении вверх и вниз.

В соответствии с еще одним предпочтительным примером осуществления изобретения клинообразный элемент оптического устройства может быть повернут на 180° по центральной вертикальной оси вращения, при этом стеклянная пластина С и зеркало М меняют свое положение, и, когда происходит опускание клинообразного элемента, обеспечивается сканирование другой страницы книги В с помощью зеркала М. Основное преимущество такого решения заключается в том, что с помощью одного клинообразного элемента обеспечивается сканирование обеих страниц без перемещения книги В.

Несмотря на то, что ниже приведенное решение является менее привлекательным с финансовой точки зрения, оптическое устройство может состоять из двух частей таким образом, чтобы зеркало М размещалось внутри одной части устройства на одной стороне, в то время как другое зеркало размещалось в другой части устройства на другой стороне, и чтобы держатель С с установленной на нем открытой книгой перемещался в горизонтальном направлении в обе стороны под устройством, состоящем из двух частей. Основное преимущество такого решения заключается в том, что оптические устройства перемещаются только в вертикальном направлении, благодаря чему обеспечивается сохранение приемлемых установок.

Несомненно, указанное устройство можно перевернуть таким образом, чтобы оптическое устройство располагалось внизу, в то время как книга В размещалась бы на клинообразном элементе в направлении вверх, при этом необходимая ровность страниц достигалась бы за счет собственного веса книги В.

В результате последних технических разработок также может быть реализован другой предпочтительный пример осуществления изобретения, в котором обе стороны клинообразного элемента состоят из регулируемых пластин, которые в зависимости от характера управляющего сигнала функционируют как полностью прозрачные или полностью отражающие элементы. При таком решении отпадает необходимость в применении подвижных частей для сканирования одновременно двух страниц (зеркало с отражающей поверхностью М по обеим сторонам) в клинообразном элементе.

Естественно, процесс переворачивания страниц также может быть автоматизирован с помощью известной технологии, используемой в процессах печати или копирования.

Предлагаемый способ и устройство также обеспечивают сканирование водяных знаков. Для этой цели может быть использовано плоское (0,1-5,0 мм) и практически двухмерное устройство равномерного освещения, например, электролюминисцентные источники света, используемые для фоновой подсветки дисплеев на тонкопленочных транзисторах (ТЕТ).

Тем не менее, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что приведенное описание конкретных примеров осуществления изобретения не ограничивает изобретение конкретными описанными примерами, а наоборот, охватывает все изменения, эквиваленты и варианты, не выходящие за пределы существа и объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.

Claims (10)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ для воспроизведения изображения в основном двухмерной мишени (Т), включающий шаги совмещения по меньшей мере одного оптического устройства (М), предназначенного для оказания влияния на направление лучей света, падающих на него, с мишенью (Т); освещения мишени (Т), при этом оптическое записывающее устройство направлено на оптическое устройство (М), отображения точек мишени (Т), достигающих оптического записывающего устройства через оптическое устройство, путем проецирования лучей, исходящих из точек мишени (Т) под прямым углом к мишени (Т) через оптическое устройство (М) к воспринимающему устройству оптического записывающего устройства по всему диапазону оптического угла оптического записывающего устройства, отличающийся тем, что оптическое записывающее устройство смещается со своего обычного положения на оптической оси (ОА), исходящей из центра мишени (Т), на предварительно установленный угол α в направлении от плоскости мишени (Т), при этом расстояние между зеркалом (М), используемым в качестве оптического устройства, и оптическим записывающим устройством остается неизменным, и при одновременном наклоне зеркала (М) на угол, вдвое меньший указанного смещения, т.е. на угол α/2, оптического записывающего устройства.
2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поверхность мишени (Т) прижимается для получения плоской поверхности с целью отображения.
3. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что осуществляется выбор значения угла α, превышаю

   - 6 009354 щего, по меньшей мере, половину оптического угла оптического записывающего устройства.
4. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что используется зеркало с отражающей поверхностью (М) в качестве оптического устройства.
5. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что используются клинообразное оптическое устройство, состоящее из прижимной стеклянной пластины (О) и зеркала с отражающей поверхностью (М).
6. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что используется оптическое устройство с регулируемым передним углом.
7. 7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что осуществляется последовательное сканирование обеих страниц открытой книги (В), используемой в качестве мишени (Т), с помощью зеркала (М), встроенного в клинообразное оптическое устройство, таким образом, чтобы обеспечивался его наклон, но без удаления клинообразного оптического устройства из пространства между стеклянными пластинами (О), образующими его границы.
8. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что используется источник света (Ь), обеспечивающий равномерный рассеянный свет.
9. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что используется источник света (Ь), состоящий из нескольких дискретных источников света.
10. 10. Устройство для воспроизведения изображения в основном двухмерной мишени (Т), включающее по меньшей мере одно оптическое устройство, предназначенное для оказания влияния на направление лучей света, падающих на него, источник света (Ь), освещающий мишень (Т), и оптическое записывающее устройство, направленное на оптическое устройство (М), отличающееся тем, что оптическое записывающее устройство, направленное на оптическое устройство (М), выполнено с возможностью смещения в новое положение (К1) от своего обычного положения (К) на оптической оси (ОА), исходящей из центра мишени (Т) и первоначально идущей под углом 45° к поверхности мишени (Т), на предварительно установленный угол α в направлении от плоскости мишени (Т), в то время как степень наклона зеркала (М), используемого в качестве оптического инструмента, увеличивается на половину угла смещения, т.е. на угол α/2, оптического записывающего устройства.