JP6003820B2 - 頁めくり装置及び書画カメラシステム - Google Patents
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Description
そこで本発明の課題は、不使用時に頁めくり装置をコンパクトに収納可能とし、ユーザビリティを高めることである。
本の頁をめくる頁めくり装置であって、
粘着部を先端に有し、めくり元位置で前記頁に前記粘着部を粘着させ、めくり先位置で当該頁から前記粘着部を分離させるべく、前記めくり元位置と前記めくり先位置との間で前記粘着部を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駆動部と、
前記アーム部及び前記駆動部を収納する収納ケースと、を備え、
前記アーム部は前記収納ケースから引き出されることで動作状態となることを特徴とする頁めくり装置が提供される。
図1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。
これにより、保持台6は、めくり元位置にある頁Pよりもめくり先にある頁Pの方が本Bの綴じ目b2に対して起きる方向に傾斜するように本Bを保持することになる。なお、一対の保持板61,62がヒンジにより折り畳み自在となっているので、一対の保持板61,62のなす角度も調整することができ、めくり先位置にある頁Pの水平面に対する傾斜角度θが調整自在となっている。傾斜角度θとしては30〜45度内の範囲で調整することが好ましい。
図1〜図5に示すように、めくり装置本体30は、略直方体形状の収納ケース31と、駆動軸32を有するモータなどの第一駆動部(駆動部)33と、駆動軸32を中心に揺動するアーム部34と、アーム部34の先端に取り付けられ、本Bの頁Pに対して吸着する吸着部35と、第一駆動部33、アーム部34及び吸着部35を支持する台座部38と、めくり元位置にある頁Pの上方に風を通過させることでめくり先位置にある頁Pに対して風を当てる送風部5と、各部を制御する図示しない制御部36(図18参照)とを備えている。
第一収納凹部311は、不使用時のアーム部34を収納するための第一凹部313と、揺動時のアーム部34の動作を妨げないように形成された第二凹部314とを備えている。第一凹部313は収納ケース31の底部に沿って矩形状に形成されている。第二凹部314は第一凹部313の一端部から連続して扇状に形成されている。また第二凹部314の側部は開放されている。
第二収納凹部312は、第一凹部313の上方に矩形状に形成されている。
図8は蓋部42が閉状態となった場合の収納ケース31を示す斜視図である。第一駆動部33、アーム部34、吸着部35及び台座部38が第一収納凹部311内に収納されると、蓋部42を閉状態とすることによって第一駆動部33、アーム部34、吸着部35及び台座部38が覆い隠されることになる。
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10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10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10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10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10(a))、側面から見ると鉛直線方向に沿った直線状となり(図10(b))、正面から見ると半円状となっている(図10(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10(a))、側面から見ると上端が後側に傾いた直線状となり(図10(b))、正面から見ると半円がつぶれた弧状となっている(図10(c))。図10(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10(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9(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。
このように有効面が頁Pに対して斜めに当たっていれば、接触当初においては頁Pに対する接触面積が小さいために、高い圧力が頁Pに作用することになり、確実に吸着部35を頁Pに吸着(粘着)させることができる。
このように、吸着時に、吸着部35が2段階で頁Pに吸着するように動作するので、吸着部35を確実に頁Pに吸着させることができる。
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。CPU366は、開始スイッチ365aが操作されてから、停止スイッチ365bが操作されるまでにめくられた頁数をN値としてカウントする。このN値はRAM364に記憶されている。
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。
収納状態にあるめくり装置本体30から蓋部42を開いて開状態とし、さらに回動軸384を中心にして台座部38を収納ケース31から引き出すように回動させて、アーム部34が動作する動作状態へと切り替える(図1及び図2参照)。その後、開状態にある蓋部42上に保持台6を設置して、当該保持台6上に本Bを設置する。そして、送風部5からの風が、頁Pのめくり元位置にある頁Pの上方を通過するとともに、頁のめくり先位置にある頁Pに当たるように送風部5の風の進行方向を調整する。図中、矢印Y2は風の進行方向を示している。
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。この際、図20及び図21に示すように、ストッパー383によってアーム部34が支持される位置が往動の終点位置(復動の起点位置)となる。
ステップS2では、CPU366は、RAM364に記憶されているN値を0にリセットする。
ステップS3では、CPU366は、送風部5を駆動して当該送風部5からの送風を実行する。
ステップS5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、第一所定時間以下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S6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S6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(図1及び図2参照)。
ステップS8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、第二所定時間以下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S9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S9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22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(矢印Y4)に吸着部35を回転させることが好ましい。
ステップS11では、CPU366は第一駆動部33及び第二駆動部37を停止する。このとき、アーム部34は慣性力によってそのまま時計回りの回転を続けようとするが、ストッパー383によってそれ以上の回転が規制される。つまり、ストッパー383は、アーム部の往復動作のうち、頁送り側の動作範囲を規制するものである。
そして、第二駆動部37が回転している期間内で、頁Pは吸着部35から分離される。この際、送風部5からの風が吸着部35から分離した頁Pに当たるため、当該頁Pはめくり先位置へと案内された上で、当該頁Pがめくり元位置に戻ってしまうことを防止することができる。また、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Gから外れることになる(図25参照)。
なお、図26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S13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、アーム部34及び送風部5はカメラ22の画角G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(一撮像毎)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。
なお、ステップS13では、現在開かれている見開きの状態の両方の頁Pを撮像してもよいが、傾斜していないめくり元位置に対応する頁P、例えば奇数頁のみを撮像するようにし、別途めくり元位置の頁Pが偶数頁になるようにして偶数頁のみを撮像した画像とともに、互い違いに頁順に並び替えるようにして、全頁のスキャン画像としてまとめるようにすることが望ましい。
ステップS15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、台座部38の回動軸384が、アーム部34の駆動軸(揺動軸)32側に配置されているので、台座部38の回動に基づいて駆動軸32の配線等の移動量も小さくすることができ、配線の引き回し長さを抑制することができる。
また、送風部5が収納ケース31内に配置されているので、送風部5も込みでコンパクトに収納することができる。
例えば、上記実施形態では、吸着部35が粘着部材352を備えていて当該粘着部材352の粘着性によって頁Pに吸着する場合を例示して説明したが、吸引等によって頁Pに吸着部を吸着させることも可能である。この場合、例えば吸着部の周面に内部空間と連通する連通孔を形成し、吸着部の内部空間とポンプとを連通させることによって、ポンプを駆動し内部空間を負圧にすれば連通孔に対して吸引力が作用することになる。この吸引力を用いて吸着部に頁Pを吸着させることが可能である。
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。
副収納ケース82は、収納ケース31aの側面に着脱自在に取り付けられている。副収納ケース82には書画カメラ2aが収納されている。書画カメラ2aには、副収納ケース82内に収納された折り畳み自在なアーム部23と、アーム部23の先端に取り付けられたヘッド部24とが設けられている。アーム部23の基端部は、副収納ケース82内で前後方向、左右方向に位置調整自在に取り付けられている。また、ヘッド部24には、開かれた本Bの頁Pを撮像するカメラ25と、前記頁Pに明かりを照らす照明部26とが一体化されて備えられている。カメラ25の画角は照明部26の照射範囲内に収められている。ヘッド部24とアーム部23との接合部には位置調整機構が設けられており、これによってカメラ25のレンズが向く方向も調整できるようになっている。
収納ケース31aの上面には、カメラ25で撮像された画像を表示する表示部27が設けられている。
図27に示すように収納状態においては、収納ケース31aが副収納ケース82に取り付けられて一体化されている。他方、図28に示すように動作状態においては収納ケース31aから副収納ケース82が分離されている。これにより、撮像時においては書画カメラ2aがアーム部34から離れることになる。
さらに照明部26も副収納ケース82に収納されているので、照明部26もまとめて一体化した状態でコンパクトに収納することができる。また、照明部26によって適切な明るさで撮像することも可能である。
そして、表示部27が収納ケース31aに収納されているので、表示部27もまとめて一体化した状態でコンパクトに収納することができる。また、別体の画像表示装置等を設けなくても、撮像した画像をその場で確認することができる。
図29に示すように収納状態においては、蓋部42上の保持台6は閉ざされた状態となっている。他方、図30に示すように動作状態においては保持台6が開かれて、当該保持台6上に本Bを載置可能な状態となる。なお、アーム部34に対する本Bの位置調整が行えるように保持台6は蓋部42に対して着脱自在であることが好ましい。例えば、適度な強度のマグネットで保持されるようにすれば位置調整も容易である。
このように、本Bを保持する開閉自在な保持台6が折り畳まれた状態で蓋部42に設けられているので、保持台6もまとめて一体化した状態でコンパクトに収納することができる。
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、
開かれた前記本の頁に対して吸着する吸着部を先端に有し、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駆動部と、
前記アーム部及び前記駆動部を収納する収納ケースと、を備え、
前記アーム部は前記収納ケースから引き出されることで動作状態とな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、
前記アーム部を揺動自在に保持する台座部を備え、
前記台座部は、前記収納ケースに対して水平方向に回動することで、前記アーム部が前記収納ケース内に収納された収納状態と、前記アーム部が前記収納ケースから引き出された動作状態とを切り替え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、
前記台座部の回動軸は、前記アーム部の揺動軸側に配置されてい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、
前記台座部には、前記アーム部の往復動作のうち、頁送り側の動作範囲を規制するストッパー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5>
請求項4記載の頁めくり装置において、
前記収納ケースにおける前記ストッパーの上方は開放されていることを特徴とする頁めくり装置。
<請求項6>
請求項1〜5のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記頁のめくり元位置にある前記頁の上方に風を通過させ、前記頁のめくり先位置にある前記頁に対して風を当てる送風部をさらに備え、
前記送風部が前記収納ケース内に配置されてい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、
前記送風部は、風の進行方向が調整自在となるように前記収納ケース内に設けられてい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、
前記収納ケース内に収納された前記アーム部及び前記駆動部を覆い隠す蓋部をさらに備え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、
前記蓋部には、前記本を保持する開閉自在な保持台が折り畳まれた状態で設けられていることを特徴とする頁めくり装置。
<請求項10>
請求項1〜9のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記収納ケースは、略直方体状であることを特徴とする頁めくり装置。
<請求項11>
請求項1〜10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、
前記撮像手段は、前記収納ケースに収納されていることを特徴とする書画カメラシステム。
<請求項12>
請求項11記載の書画カメラシステムにおいて、
前記撮像手段は、前記アーム部から分離された状態で動作状態となることを特徴とする書画カメラシステム。
<請求項13>
請求項11又は12記載の書画カメラシステムにおいて、
前記頁に明かりを照らす照明部をさらに備え、
前記照明部は前記収納ケースに収納されていることを特徴とする書画カメラシステム。
<請求項14>
請求項11〜13のいずれか一項に記載の書画カメラシステムにおいて、
前記撮像手段によって撮像された画像を表示する表示部をさらに備え、
前記表示部は前記収納ケースに収納さ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
5 送風部
6 保持台
21 スタンド部
22 カメラ
30 めくり機構
31 収納ケース
32 駆動軸
33 第一駆動部(駆動部)
34 アーム部
35 吸着部
36 制御部
37 第二駆動部
38 台座部
39 駆動軸
41 記録部
42 蓋部
311 第一収納凹部
312 第二収納凹部
351 回転ローラ
352 粘着部材
356 ミシン目
383 ストッパー
B 本
b2 綴じ目
P 頁
Claims (13)
- 本の頁をめくる頁めくり装置であって、
粘着部を先端に有し、めくり元位置で前記頁に前記粘着部を粘着させ、めくり先位置で当該頁から前記粘着部を分離させるべく、前記めくり元位置と前記めくり先位置との間で前記粘着部を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駆動部と、
前記アーム部及び前記駆動部を収納する収納ケースと、を備え、
前記アーム部は前記収納ケースから引き出されることで動作状態とな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、
前記アーム部を揺動自在に保持する台座部を備え、
前記台座部は、前記収納ケースに対して水平方向に回動することで、前記アーム部が前記収納ケース内に収納された収納状態と、前記アーム部が前記収納ケースから引き出された動作状態とを切り替え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、
前記台座部の回動軸は、前記アーム部の揺動軸側に配置されてい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、
前記台座部には、前記アーム部の往復動作のうち、頁送り側の動作範囲を規制するストッパー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4記載の頁めくり装置において、
前記収納ケースにおける前記ストッパーの上方は開放されていることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記頁のめくり元位置にある前記頁の上方に風を通過させ、前記頁のめくり先位置にある前記頁に対して風を当てる送風部をさらに備え、
前記送風部が前記収納ケース内に配置されていることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項6記載の頁めくり装置において、
前記送風部は、風の進行方向が調整自在となるように前記収納ケース内に設けられていることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記収納ケース内に収納された前記アーム部及び前記駆動部を覆い隠す蓋部をさらに備えることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項8記載の頁めくり装置において、
前記蓋部には、前記本を保持する開閉自在な保持台が折り畳まれた状態で設けられていることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の頁めくり装置において、
前記収納ケースは、略直方体状であることを特徴とする頁めくり装置。 - 請求項1〜10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装置と、
前記収納ケースに着脱自在な副収納ケースと、を備え、
前記撮像装置は、前記副収納ケースに収納されていることを特徴とする書画カメラシステム。 - 請求項11記載の書画カメラシステムにおいて、
前記頁に明かりを照らす照明装置をさらに備え、
前記照明装置は前記副収納ケースに収納されていることを特徴とする書画カメラシステム。 - 請求項11又は12記載の書画カメラシステムにおいて、
前記撮像装置によって撮像された画像を表示する表示装置をさらに備え、
前記表示装置は前記収納ケースに収納されていることを特徴とする書画カメラシステム。
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