JP5942733B2 - 頁めくり装置、及び方法 - Google Patents
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Description
そこで本発明の課題は、本の頁を分離してめくる動作を1つの動作で実現するとともに、動作の確実性を高めることで、頁めくりの高速化を図ることである。
開かれた本の頁をめくるための頁めくり装置であって、
前記頁に対して吸着又は分離する吸着部と、
前記吸着部を先端部に有し、前記頁のめくり元位置で当該頁に前記吸着部を吸着させ、前記頁のめくり先位置で当該頁から前記吸着部を分離させるべく、前記めくり元位置及び前記めくり先位置の間で前記吸着部を前記頁の上方で往復動作させるように揺動するアーム部と、
前記本の綴じ目に対して傾いている、及び前記本が置かれる面に対して傾いている駆動軸を中心に前記アーム部を揺動させる第一駆動部と、
前記吸着部を前記アーム部に対して回転させる第二駆動部と、
を備えることを特徴とする頁めくり装置を提供することができる。
図1及び図2に示すように、書画カメラシステム1には、本Bの頁Pを撮像する撮像手段としての書画カメラ2と、本Bの頁Pをめくる頁めくり装置3と、書画カメラ2及び頁めくり装置3に通信自在に接続されたパソコン4とを備えている。
本Bの頁Pが左から右へとめくられる場合は、駆動軸32の後端部(本B側の端部)が頁Pの綴じ目b2に対して右側となって、基端部にあたる前端部(本Bとは反対側の端部)が綴じ目b2に対して左側となるように回転板313の角度が決められている。他方、本Bの頁Pが右から左へとめくられる場合は、駆動軸32の後端部(本B側の端部)が頁Pの綴じ目b2に対して左側となって、前端部(本Bとは反対側の端部)が綴じ目b2に対して右側となるように回転板313の角度が決められている。
めくり方向がいずれにしろ駆動軸32は、基端部が本Bの綴じ目b2に対して頁Pのめくり元位置側となるように傾き、なおかつ本Bが置かれる面(水平面)に対しても角度αだけ傾くようにしている。
また、副台部312の後端部(本B側の端部)には、位置決め時の目印314が形成されている。この目印314が綴じ目b2の延長線上に重なるように台座31を配置することが好ましい。
図3は、アーム部34の先端部に備わる吸着部35の経路を正面側(頁Pの綴じ目b2の軸に沿う方向(綴じ目b2を法線とする方向))から示した図である。図3に示すように、アーム部34の先端部にある吸着部35は、往動時においては頁Pのめくり元位置に対して接触した位置から、頁Pの上方で円弧を描くように移動して頁Pのめくり先位置に移動する。
しかし、スムーズに頁Pがめくれない場合があることがわかった。この原因としては頁めくりの前半から中盤(楕円S部分)で本Bと吸着部35との距離が長くなってしまうことが一因だと考えられる。
具体的には、図5は駆動軸32が水平な場合と、水平面に対して傾かせた場合とによって吸着部35の経路の異なりを示す模式図であり、(a)は上面図、(b)は側面図、(c)は正面図である。図5では、本Bの左右方向をx方向、本Bの上下方向をy方向、本Bの鉛直方向をz方向としている。図5においては、駆動軸32を水平面に対して傾かせた点を明確にするため、駆動軸32と本Bの綴じ目b2とが一直線上に並んだ場合を示している。図5に示すように、駆動軸32が水平な場合(図中、点線部)には吸着部35の軌跡n1は、上面から見ると左右方向に沿った直線状となり(図5(a))、側面から見ると鉛直線方向に沿った直線状となり(図5(b))、正面から見ると半円状となっている(図5(c))。一方、水平面に対して駆動軸32を傾かせた場合(図中、実線部)には吸着部35の軌跡n2は、上面から見ると後側を凸にする弧状となり(図5(a))、側面から見ると上端が後側に傾いた直線状となり(図5(b))、正面から見ると半円がつぶれた弧状となっている(図5(c))。図5(b)に示す軌跡n2は、吸着部35の駆動軌跡平面を側方から見た状態を示しているが、本Bの左右方向と、本Bの鉛直法線とを含む面(xz平面)に対して傾いていることが分かる。
また、図5(c)から明らかなように、吸着部35から綴じ目b2までの距離は、吸着部35が綴じ目b2上方を通過する際の方が、めくり元位置で頁Pに吸着したときよりも短くなる。つまり、吸着部35が綴じ目b2上方を通過する際においては、軌跡n2の方が軌跡n1よりも本Bから吸着部35までの距離を短くすることが可能となっている。
このことから、図4(c)に示す本実施形態の場合では、頁めくりの後半で本B(綴じ目b2)と吸着部35との距離を長くし、吸着していた頁Pから吸着部35を分離させやすくするとともに、頁めくりの前半から中盤(楕円S部分)での本B(綴じ目b2)と吸着部35との距離を短くすることができ、頁Pを適度にたるませることができるので、確実に頁Pをめくることが可能となる。
そして、復動時では、往動時と進行方向は逆であり、同経路で吸着部35は頁Pから分離した状態で移動し、最終的に頁Pのめくり元位置で新たな頁Pに吸着する。この往復動作を繰り返すことで頁Pのめくり動作が進行する。
駆動軸32が水平面だけに対して傾いている場合については、後述するように、第二駆動部37を駆動させたり、右側では吸着部35が左側よりも高い位置で止まるようにしたりして、吸着部35を頁から分離させやすくすればよい。
第二駆動部37はその駆動軸39がアーム部34の長手方向に対して直交する方向に沿うように配置されている。この駆動軸39には吸着部35が着脱自在に取り付けられていて、当該駆動軸39の回転に伴って吸着部35が回転するようになっている。
ここで、第二駆動部37の駆動軸39に対する吸着部35の交換作業効率を向上させたいという要望がある。このため、回転ローラ351を例えばスポンジなどのような弾性体から形成し、その中心部に駆動軸39が嵌合する嵌合穴353を形成している。スポンジ以外の弾性体としてはゴムや発泡体等が挙げられる。嵌合穴353の内径は駆動軸39の外径よりも小さく形成されていて、嵌合穴353に駆動軸39を押し込むことにより回転ローラ351が収縮して嵌合穴353内に駆動軸39が嵌合する。したがって、交換時においても駆動軸39から回転ローラ351を引き抜くだけで取り外せることが可能となっている。このように、回転ローラ351が弾性体であるため、駆動軸39に対する吸着部35の着脱動作を容易に行うことができ、交換作業を容易化することができる。
操作部365には、頁めくり処理を開始させるための開始スイッチ365aと、頁めくり処理を停止させるための停止スイッチ365b等が設けられている。
まず、頁めくり処理が実行される前の準備について説明する。頁めくり装置3においては、予め起点(復動の終点位置)に吸着部35が配置されるようにアーム部34の位置を合わせる。この際、ユーザーは粘着部材352の粘着性を確認し、粘性が弱い場合には当該弱い部分を剥がし、新たな粘着部材352を露出させておく。そして、本Bを開き、取り込み始めたい頁Pの一頁前の頁Pを開いて、吸着部35を往動の終点位置(復動の起点位置に移動させておく。そして、頁めくり装置3の電源をONにすると、CPU366がROM363中の頁めくり処理用のプログラムをRAM364に展開し実行する。
ステップS2では、CPU366はアーム部34が右から左に移動(復動)するように第一駆動部33を制御する。
ステップS3では、CPU366は第一駆動部33の駆動時間が第一所定時間を超えたか否かを判断し、第一所定時間未満である場合にはそのまま第一駆動部33の駆動を継続し、第一所定時間を超えた場合にはステップS4に移行する。第一所定時間は、復動の起点から終点までアーム部34を移動させることのできる時間に設定されている。
ステップS4では、CPU366は第一駆動部33を停止する。これにより、吸着部35の回転が停止された状態で左側の頁Pに吸着することになる。
ステップS6では、CPU366は第一駆動部33の駆動時間が第二所定時間を超えたか否かを判断し、第二所定時間未満である場合にはそのまま第一駆動部33の駆動を継続し、第二所定時間を超えた場合にはステップS7に移行する。第二所定時間は、第一所定時間よりも短い時間に設定されており、特にアーム部34が往動し始めてから往動の半分地点を通過する付近から往動を終える前までの時間に設定されていることが好ましい。
ステップS7では、CPU366は第一駆動部33を駆動させたままの状態で第二駆動部37を制御して吸着部35を回転させる。この回転によって、吸着部35を頁Pから分離させる際に吸着部35の吸着強度が変化することになり、吸着部35を頁Pから確実に分離させることが可能となっている。さらに、図12に示すように往動時では、アーム部34は時計回りに回転している(矢印Y1)。より分離性能を高めるためには、第二駆動部37がアーム部34の揺動とは反対方向、つまり反時計回りに吸着部35を回転させることが好ましい。
ステップS9では、CPU366は第一駆動部33及び第二駆動部37を停止する。第二駆動部37が回転している期間内で、頁Pは吸着部35から分離され、これにより、吸着部35はめくり先位置の頁Pから離れた位置に頁Pから分離した状態で配置されることになる。この位置であると吸着部35及びアーム部34はカメラ22の画角から外れることになる(図2(a)参照)。
なお、図13は一頁分のめくり動作の第一駆動部33及び第二駆動部37の駆動タイミングを示している。
ここでは、第二駆動部37の駆動終了タイミングを第一駆動部33の駆動終了タイミングと同じにする例で説明しているが、第二駆動部37の駆動終了タイミングを第一駆動部33の駆動終了タイミングより早めるようにしてもよい。
ステップS11では、パソコン4は、入力された頁めくり完了信号に基づいてカメラ22を制御し、現在開かれている頁P(見開きの状態)の撮像を行う。このとき、吸着部35及びアーム部34はカメラ22の画角から離れているので、現在開かれている頁Pのみが撮像されることになる。カメラ22での撮像画像データは、一枚毎にナンバリングされてパソコン4の記録部41に記録される。
ステップS12では、CPU366は停止スイッチ365bが操作されたか否かを判断し、操作されていない場合にはステップS2に移行し、操作されている場合には頁めくり処理を終了する。これにより、頁めくり動作と撮像動作が繰り返され、所望の頁Pの撮像が完了する。
また、アーム部34の揺動対称軸が、基端部が頁Pのめくり元位置側となるように本Bの綴じ目b2に対して傾いているようにすれば、頁めくりの後半で綴じ目b2と吸着部35との距離を離すことができ、頁Pから吸着部35を分離しやすくすることができる。
また、第一駆動部33による吸着部35の駆動軌跡平面は、本Bの左右方向と、本Bの鉛直法線とを含む面に対して傾いているようにすれば、頁めくりの途中に吸着部35が綴じ目b2に近づくことになる。これにより頁めくりの途中に頁Pが適度にたるみ、頁めくり動作をスムーズにすることができる。
また、カメラ22で頁Pを撮像する際には、アーム部34がカメラ22の画角から外れているので、撮像画像内にアーム部34が写り込むことが防止され、好適な撮像画像を取得することができる。
また、吸着部35を頁Pから分離させる際にアーム部34の揺動の回転方向とは反対方向に吸着部35が回転しているので、吸着部35の回転時に確実に吸着強度を弱め、適切に頁Pから分離させることができる。
また、回転ローラ351が弾性体から形成されているので、第二駆動部37の駆動軸39に回転ローラ351を容易に着脱することができる。したがって、吸着部35の交換を容易に行うことが可能となる。
また、粘着部材352が両面粘着構造であるので、回転ローラ351の周囲に容易に巻き付けることができ、外周面の粘着力も確実に発揮させることができる。
両面粘着構造である粘着部材に所定の長さ毎にミシン目が設けられているので、ミシン目をきっかけにして粘着部材352を容易に回転ローラ351から剥がすことができ、吸着部35の粘着力を容易に復活させることができる。
例えば、吸着部35を頁Pから分離させるときに吸着部35を1周回転させた場合には、次回の吸着時には前回の吸着時と同じ部分が新たな頁Pに吸着することになる。頁めくり動作を繰り返していると吸着部35の特定の一部分のみが頁Pに吸着してしまい、粘着力の低下も早まってしまう。このため、吸着部35を頁Pに吸着させる際には、吸着前にわずかだけでも吸着部35を回転させていることが好ましい。これにより、頁Pに対する吸着部35の吸着位置が変更されるために、粘着力を長期に亘って維持することができる。
さらに、同じ吸着位置であっても所定回数は繰り返して吸着/分離を行うことも可能である。このため、例えば頁めくり回数をRAM364に記憶させることで、当該頁めくり回数を計測するようにし、当該計測結果に基づいてCPU366が第二駆動部37を駆動すれば、頁めくり回数を基準とした吸着位置変更用の回転を実行することができる。この場合、RMA364が本発明に係る計測部となる。
さらに、同じ吸着位置での吸着/分離の繰り返し可能回数を事前に調べ、当該回数を所定回数として予め設定しておくことも可能である。この場合、CPU366は、第二駆動部37を駆動して吸着部35の吸着位置変更用の回転を行ってから所定回数以上頁がめくられた場合に、次回の吸着位置変更用の回転を実行する。これにより、より長期に亘って粘着力を維持することができる。
また、吸引、粘着以外にも静電吸着による吸着を吸着部に適用することも可能である。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〈請求項1〉
本の頁をめくるための頁めくり装置であって、
開かれた前記本の前記頁に対して吸着又は分離する吸着部と、
前記吸着部を先端部に有し、前記頁のめくり元位置で当該頁に前記吸着部を吸着させ、前記頁のめくり先位置で当該頁から前記吸着部を分離させるべく、前記めくり元位置及び前記めくり先位置で前記吸着部を前記頁の上方で往復動作させるように揺動するアーム部と、
駆動軸を中心に前記アーム部を揺動させる第一駆動部と、
前記吸着部を前記アーム部に対して回転させる第二駆動部とを備えることを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項2〉
請求項1記載の頁めくり装置において、
前記第二駆動部は、前記吸着部を前記頁から分離させる際に前記吸着部の吸着強度を変化させるように前記吸着部を回転させることを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項3〉
請求項2記載の頁めくり装置において、
前記第二駆動部は、前記吸着部を前記頁から分離させる際に前記アーム部の揺動とは反対方向に前記吸着部を回転させることを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項4〉
請求項2又は3記載の頁めくり装置において、
前記第二駆動部は、前記吸着部を前記頁に吸着させる際に前記吸着部の回転を停止させることを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項5〉
請求項2〜4のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記第二駆動部は、前記頁に対する前記吸着部の吸着位置が変更されるように前記吸着部を回転させることを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項6〉
請求項5記載の頁めくり装置において、
前記頁めくり回数を計測する計測部を備え、
前記第二駆動部は、前記計測部の計測結果に基づいて、前記吸着部を回転させることを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項7〉
請求項6記載の頁めくり装置において、
前記第二駆動部は、前記計測部の計測結果が所定回数以上である場合に前記吸着部を回転させることを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項8〉
請求項1〜7のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記吸着部は、前記頁に粘着する粘着部材を有することを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項9〉
請求項8記載の頁めくり装置において、
前記吸着部は、前記粘着部材を周囲に着脱自在に有する回転ローラを備えることを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項10〉
請求項9記載の頁めくり装置において、
前記回転ローラは弾性体から形成されていることを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項11〉
請求項9又は10記載の頁めくり装置において、
前記粘着部材は両面粘着構造であることを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項12〉
請求項11記載の頁めくり装置において、
前記両面粘着構造である粘着部材には、所定の長さ毎にミシン目が設けられていることを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項13〉
請求項1〜12のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記吸着部は前記アーム部に対して着脱自在であることを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項14〉
請求項1〜13のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記吸着部の回転軸は、前記アーム部の長手方向に沿っていることを特徴とする頁めくり装置。
〈請求項15〉
請求項1〜14のいずれか一項に記載の頁めくり装置と、
前記本の頁を撮像する撮像手段とを備えた書画カメラシステム。
〈請求項16〉
請求項15記載の書画カメラシステムにおいて、
撮像手段で前記頁を撮像する際には、前記アーム部が前記撮像手段の画角から外れていることを特徴とする書画カメラシステム。
2 書画カメラ(撮像手段)
3 頁めくり装置
4 パソコン
21 スタンド部
22 カメラ
31 台座
32 駆動軸
33 第一駆動部
34 アーム部
35 吸着部
36 制御部
37 第二駆動部
39 駆動軸
41 記録部
11 主台部
312 副台部
313 回転板
351 回転ローラ
352 粘着部材
356 ミシン目
B 本
b2 綴じ目
P 頁
Claims (15)
- 開かれた本の頁をめくるための頁めくり装置であって、
前記頁に対して吸着又は分離する吸着部と、
前記吸着部を先端部に有し、前記頁のめくり元位置で当該頁に前記吸着部を吸着させ、前記頁のめくり先位置で当該頁から前記吸着部を分離させるべく、前記めくり元位置及び前記めくり先位置の間で前記吸着部を前記頁の上方で往復動作させるように揺動するアーム部と、
前記本の綴じ目に対して傾いている、及び前記本が置かれる面に対して傾いている駆動軸を中心に前記アーム部を揺動させる第一駆動部と、
前記吸着部を前記アーム部に対して回転させる第二駆動部と、
を備えることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項1記載の頁めくり装置において、
前記第二駆動部は、前記吸着部を前記頁から分離させる際に前記吸着部の吸着強度を変化させるように前記吸着部を回転させることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項2記載の頁めくり装置において、
前記第二駆動部は、前記吸着部を前記頁から分離させる際に前記アーム部の揺動とは反対方向に前記吸着部を回転させることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項2又は3記載の頁めくり装置において、
前記第二駆動部は、前記吸着部を前記頁に吸着させる際に前記吸着部の回転を停止させることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記第二駆動部は、前記頁に対する前記吸着部の吸着位置が変更されるように前記吸着部が前記頁のめくり元位置に到達するに先立って前記吸着部を回転させることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項5に記載の頁めくり装置において、
前記第二駆動部は、前記頁に対する前記吸着部の吸着位置が変更されるように前記頁のめくり先位置で前記吸着部を回転させることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記本の頁をめくる回数を計測する計測部を備え、
前記第二駆動部は、前記計測部の計測結果に基づいて、前記吸着部を回転させることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項7記載の頁めくり装置において、
前記第二駆動部は、前記計測部の計測結果が所定回数以上である場合に前記吸着部を回転させることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記吸着部は、前記頁に粘着する粘着部材を有することを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項9記載の頁めくり装置において、
前記吸着部は、前記粘着部材を周囲に着脱自在に有する回転ローラを備えることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項10記載の頁めくり装置において、
前記回転ローラは弾性体から形成されていることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項9〜11記載の頁めくり装置において、
前記粘着部材は、ロール状に巻回されたシート体であって、当該シート体には、所定の長さ毎に少なくともエッジに切り込みが設けられていることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項1〜12のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記吸着部は前記アーム部に対して着脱自在であることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記吸着部の回転軸は、前記アーム部の長手方向に沿っていることを特徴とする頁めくり装置。 - 粘着性部材を用いて本の頁をめくる方法であって、
開かれた前記本の前記頁のめくり元位置で当該頁に前記粘着性部材を粘着させるステップと、
前記頁のめくり先位置で当該頁から前記粘着性部材を分離させるべく、前記本の綴じ目に対して傾いている、及び前記本が置かれる面に対して傾いている駆動軸を中心に前記めくり元位置及び前記めくり先位置との間で前記粘着性部材を前記頁の上方で往復動作させるステップと、
前記頁のめくり先位置で前記粘着性部材を回転させるステップと、
を含む方法。
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