KR101164218B1 - 독서장애인을 위한 국민편익증진 독서도우미 시스템을 위한 조도필터패널을 구비한 북 스캐너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펼쳐진 책의 양면을 촬영하고, 촬영된 책의 이미지를 저장하여 전자책화하는 북 스캐너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펼쳐진 책을 조명하는 빛의 조도를 균일하게 하여 고품질의 이미지를 획득하고, 반사경의 각도를 조절하여 펼쳐진 책을 정면으로 촬영한 고품질의 이미지를 획득하고, 조명 빛이 카메라의 레즈, 반사경, 미러에 유입되지 않도록 하여 고품질의 이미지를 획득할 수 있는 조도필터패널을 구비한 북 스캐너에 관한 것이고, 특히, 시력이 약해 독서에 지장이 있는 독서장애인의 독서를 도와 국민편일을 증진시키는 독서장애인을 위한 국민편익증진 독서도우미 시스템에 사용되는 북 스캐너에 관한 것이다.
본 발명에 따른 독서장애인을 위한 국민편익증진 독서도우미 시스템에 사용되는 조도필터패널을 구비한 북 스캐너는 양측과 상부가 개방된 'ㄷ'자 모양의 본체와, 상기 본체의 양측을 덮어 결합되고 상부는 상기 본체 상부로 '∧' 모양으로 돌출되는 두 측면판과, 상기 본체의 바닥에 구비되는 미끄럼방지패드를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 측면판 상부에 결합되어 상기 본체의 상부를 덮고, 펼쳐진 책의 양면이 접촉지지 되도록 각진 투명 테이블; 상기 하우징의 내부에 배치되는 디지털 카메라; 상기 디지털 카메라의 양측에 각각 배치되며, 상기 투명 테이블의 대향하는 측을 향하는 좌우측 반사경; 상기 디지털 카메라 상부에 배치되어 좌우로 회전됨으로써, 상기 좌측 반사경 또는 우측 반사경에 맺힌 이미지가 상기 디지털 카메라에 결상되도록 하는 회전 미러; 상기 투명 테이블을 조명하는 LED모듈; 상기 LED모듈 상부에 배치되어 투과되는 빛의 조도를 균일하게 하는 조도필터패널;을 포함하여 이루어진다.

Description

독서장애인을 위한 국민편익증진 독서도우미 시스템을 위한 조도필터패널을 구비한 북 스캐너{Book-scanner equipped with illuminance filter to help reading}

본 발명은 펼쳐진 책의 양면을 촬영하고, 촬영된 책의 이미지를 저장하여 전자책화하는 북 스캐너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펼쳐진 책을 조명하는 빛의 조도를 균일하게 하여 고품질의 이미지를 획득하고, 반사경의 각도를 조절하여 펼쳐진 책을 정면으로 촬영한 고품질의 이미지를 획득하고, 조명 빛이 카메라의 레즈, 반사경, 미러에 유입되지 않도록 하여 고품질의 이미지를 획득할 수 있는 조도필터패널을 구비한 북 스캐너에 관한 것이고, 특히, 시력이 약해 독서에 지장이 있는 독서장애인의 독서를 도와 국민편일을 증진시키는 독서장애인을 위한 국민편익증진 독서도우미 시스템에 사용되는 북 스캐너에 관한 것이다.

북 스캐너는 책이나 문서 등을 촬영하고, 촬영된 책이나 문서 등의 이미지를 저장하는 장치로서, 촬영되어 저장된 이미지는 전자강의를 의한 교재로 사용되거나, 기록 문화유산의 보존을 위하여 사용되는 등 다양한 용도로 활용되고 있다.

고품질의 이미지를 요구하는 북 스캐너는 외부광에 의한 역효과를 차단할 필요가 있어서, 등록특허 제0871855호 "디지털 카메라를 사용한 책 스캐너", 등록특허 제0958822호 "학습용 디지털 캡쳐 장치" 등에서 보는 바와 같이 하우징을 구비하고, 하우징에 카메라와, 펼쳐진 책이 올려지 테이블과, 하우징 내부에서 펼쳐진 책을 조명하는 조명모듈 내장한다.

근래의 북 스캐너는 상기 등록특허에서 확인할 수 있듯이 조명모듈로 조도가 높고, 반영구적인 수명을 갖고, 에너지 효율이 높고, 친환경적인 LED를 주로 사용한다.

그런데 LED는 빛의 직진성이 강한 광원으로, 책 전체를 균일하게 조명하지 않고, 책을 불균일하게 조명함으로써 촬영되는 책의 이미지 품질을 저하시킨다.

그래서 고품질의 이미지를 요구하는 스캔 작업에는 LED에서 발산되는 빛의 조도를 균일하게 하는 수단이 필요한데 종래기술에서는 이러한 수단이 구비되어 있지 아니하다.

그리고 펼쳐진 책의 상은 반사경에 정면으로 상이 맺혀야 고품질의 이미지가 획득될 수 있는데, 종래기술에서는 반사경의 각도가 고정되어 있고 임의로 간편하게 각도를 조절할 수 없는 구조로 되어 있다.

그래서 테이블이 올려지는 책의 크기가 달라지거나, 반사경의 각도가 틀어지거나 했을 때에 간편하게 반사경의 각도를 조절하여, 반사경에 책의 이미지가 정면으로 맺히도록 하는 각도조절수단이 필요하다.

그리고 상기 두 등록특허를 포함하여 종래기술을 보면, LED에서 발산되는 빛이 카메라의 렌즈와 반사경과 미러에 유입되는 구조로 되어 있다. 렌즈나 반사경 등에 빛이 유입되면 카메라의 렌즈에 결상되어 촬영되는 이미지에 빛의 번짐 등이 발생되어 이미지의 질을 저하시킨다.

그래서 카메라 렌즈, 반사경, 미러에 빛이 유입되지 않도록 하여, 촬영되는 이미지의 품질을 높일 수 있는 수단이 필요하다.

그리고 펼쳐진 책의 양면을 선택적으로 촬영하도록 하는 회전 미러는 모터에 의해 좌우로 회전을 하는데, 모터의 회전각도 조절이 아무리 정밀하다 하더라도 반복적으로 좌우회전을 하다보면 오차가 발생되기 마련이다. 회전각도의 오차 발생은 펼쳐진 책이 정면으로 촬영되지 않는다는 것을 의미하는 것이다.

그래서 반복적인 좌우회전에도 회전미러의 회전각도가 일정하게 유지되도록 하는 수단이 필요하다.

본 발명은 위와 같이 종래기술에 따른 북 스캐너가 갖는 문제의 해결과 필요성을 위해 안출된 발명으로서,

LED에서 발산되는 빛이 조도를 균일하게 하여 책을 조명하고, 반사경의 각도를 임의로 간편하게 조절하여 카메라 렌즈에 펼쳐진 책의 정면이 결상되도록 하고, LED의 빛이 카메라 렌즈나 반사경이나 회전 미러에 유입되지 않도록 하고, 반복적인 회전운동에도 불구하고 회전미러의 회전각도가 일정하게 유지되도록 하여,

보다 고품질의 책 이미지를 획득할 수 있는 조도필터패널을 구비한 북 스캐너를 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조도필터패널을 구비한 북 스캐너는

양측과 상부가 개방된 'ㄷ'자 모양의 본체와, 상기 본체의 양측을 덮어 결합되고 상부는 상기 본체 상부로 '∧' 모양으로 돌출되는 두 측면판과, 상기 본체의 바닥에 구비되는 미끄럼방지패드를 포함하는 하우징;

상기 하우징의 측면판 상부에 결합되어 상기 본체의 상부를 덮고, 펼쳐진 책의 양면이 접촉지지 되도록 각진 투명 테이블;

상기 하우징의 내부에 배치되는 디지털 카메라;

상기 디지털 카메라의 양측에 각각 배치되며, 상기 투명 테이블의 대향하는 측을 향하는 좌우측 반사경;

상기 디지털 카메라 상부에 배치되어 좌우로 회전됨으로써, 상기 좌측 반사경 또는 우측 반사경에 맺힌 이미지가 상기 디지털 카메라에 결상되도록 하는 회전 미러;

상기 투명 테이블을 조명하는 LED모듈;

상기 LED모듈 상부에 배치되어 투과되는 빛의 조도를 균일하게 하는 조도필터패널;을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 반사경을 회전 가능하게 지지하는 샤프트와,

전후진하여 상기 반사경의 각도를 조절하는 전후진로드와,

상기 반사경을 탄성 지지하여 요동을 방지하는 탄성체를 포함하는

각도조절수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 LED모듈은 상기 디지털 카메라의 하부에 배치되고,

상기 LED모듈에서 발산되는 빛이 상기 디지털 카메라의 렌즈 및 회전 미러로 유입되는 것을 차단하는 광차단플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 회전미러의 좌우측 회전 각도를 제한하는 스토퍼부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 조도필터패널을 구비한 북 스캐너는 LED에서 발산되는 빛이 펼쳐진 책의 양면을 균일한 조도로 조명하고, LED에서 발산되는 빛이 카메라 렌즈나 반사경 등에 유입되지 아니하고, 반사경인 간편한 각도조절로 펼쳐진 책의 상이 정면으로 맺히고, 회전미러는 반복적인 회전운동에도 좌우 회전각도가 일정하게 유지되어, 보다 고품질의 책 이미지를 촬영하여 획득한다.

도 1 은 본 발명에 따른 북 스캐너의 사시도.
도 2 는 도1에 도시된 북 스캐너의 부분 절개 사시도.
도 3 은 도1에 도시된 북 스캐너의 분해 사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 북 스캐너가 사용되는 독서장애인을 위한 국민편익증진 독서도우미 시스템의 블럭 구성도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 조도필터패널을 구비한 북 스캐너에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

우선, 도4를 참조하여 본 발명에 따른 북 스캐너가 사용되는 독서장애인을 위한 국민편익증진 독서도우미 시스템을 간략히 설명한다.

도4의 'A'영역에는 책이나 실물을 500만 화소급으로 촬영하는 디지털카메라와, 디지털카메라의 촬영방향을 조절하는 옵티컬렌즈와 액추에이터, 촬영시 조명하는 LED모듈이 있다. 도4의 'A'영역이 본 발명에 따른 북스캐너에 해당한다.

도4에서 'B'영역은 'A'영역의 디지털카메라가 촬영한 책이나 실물의 이미지를 스캔하고 저장하고, 'C'영역은 'B'영역에서 스캔하여 저장된 책의 이미지에서 문자를 인식(OCR엔진)하고 인식된 문자를 소리로 출력(TTS엔진)하여 독서장애인이 청각으로 독서를 하도록 지원하고, 'D'영역은 'B'영역에서 스캔하여 저장된 이미지를 편집하여 전자책을 제작하고, 'E'영역은 'B'영역에서 스캔하여 저장된 이미지를 TV, 모니터, 스크린 등에 확대하여 디스플레이하여 시력이 약한 독서장애인이 시각으로 독서를 하도록 지원한다.

이하에서는 도1 내지 도3을 참조하여 본 발명에 따른 조도필터패널을 구비한 북 스캐너를 설명한다.

도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 북 스캐너는 하우징(1), 투명 테이블(2), 디지털 카메라(3), 좌우측 반사경(4), 회전 미러(5), LED모듈(10), 조도필터패널(6), 각도조절수단(20), 광차단플레이트(9), 스토퍼부재(30) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 하우징(1)은 상부가 개방되 박스형 구조로 이루어져, 내부에 카메라(3) 등의 다른 구성요소를 내장하고, 외부광이 내부로 유입되는 것을 차단한다.

상기 하우징(1)은 양측과 상부가 개방된 'ㄷ'자 모양의 본체(1a)와, 상기 본체(1a)의 양측을 덮어 결합되고 상부는 상기 본체 상부로 '∧' 모양으로 돌출되는 두 측면판(1b)과, 상기 본체(1a)의 바닥에 구비되는 미끄럼방지패드(1c)를 포함한다.

상기 투명 테이블(2)은 상기 하우징(1)의 상부에 결합되고, 양측면에 각각 펼쳐진 책의 양면이 각각 밀착되어 접촉지지 되도록 각진 구조로 이루어진다. 즉, 책의 중앙부인 제본부위에서 펼쳐진 책과 투명 테이블(2) 사이의 공간 발생을 최소화하여 펼쳐진 책의 내면 전체가 투명 테이블(2)에 밀착되도록 투명 테이블(2)은 각진 구조로 이루어짐으로써, 촬영된 책의 이미지에 왜곡이 발생되지 않도록 한다.

상기 디지털 카메라(3)는 상기 하우징(1)의 내부 하부 중앙부에 배치되어, 상부의 상기 투명 테이블(2) 중앙부를 향한다.

상기 좌우측 반사경(4), 즉, 좌측 반사경(4)과 우측 반사경(4)은 상기 하우징(1)의 내부에서 상기 디지털 카메라(3)의 좌측과 우측에 각각 배치된다.

상기 좌측 반사경(4)과 우측 반사경(4)은 각각 대각선 방향의 상기 투명 테이블(2)을 바라본다. 즉, 좌측 반사경(4)에는 상기 각진 투명 테이블(2)의 우측면 상이 맺히고, 우측 반사경(4)에는 상기 투명 테이블(2)의 좌측면 상이 맺힌다.

상기 각도조절수단(20)은 상기 좌우측 반사경(4)을 지지하고, 각도를 조절한다.

상기 각도조절수단(20)은 지지브라켓(21), 지지플레이트(23), 샤프트(25), 탄성체(27), 전후진로드(29)를 포함한다.

상기 지지브라켓(21)은 광차단플레이트(9)에 고정장착되고, 내측은 일정 각도로 경사지고, 하부에는 상기 샤프트(25)가 결합된다.

상기 지지플레이트(23)는 상기 반사경(4)을 전면에 지지결합하고, 하부는 상기 샤프트(25)를 통해 상기 지지브라켓(21)에 회전 가능하게 힌지결합된다.

상기 탄성체(27)는 상기 지지플레이트(23)의 후면과 상기 지지브라켓(21)의 내면을 상부에서 연결하여, 지지플레이트(23)를 브라켓 쪽으로 잡아당기는 인장력을 갖는다.

상기 전후진로드(29)는 상기 지지브라켓(21)의 상부 양측에 구비되고, 지지브라켓(21) 외면에서 내면을 관통결합되어 전후진 한다. 상기 전후진로드(29)는 스크류 볼트를 사용하고, 헤드는 상기 하우징(1)의 외측에 배치(즉, 하우징(1)과 브라켓을 관통)되어, 사용자가 외부에서 반사경(4)의 각도를 간편하게 조절하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 전후진로드(29)가 전진하여 내측 단부가 상기 지지플레이트(23)의 상부를 밀면, 상기 지지플레이트(23)는 힌지결합된 하부를 축으로 내측으로 회전하고, 이때 상기 탄성체(27)가 지지플레이트(23)를 잡아당기는 인장력으로 지지플레이트(23)는 흔들림 없이 안정적으로 회전 전진된다. 그리고 상기 전후진로드(29)를 후진시키면 상기 탄성체(27)가 지지플레이트(23)를 잡아당기는 인장력으로 지지플레이트(23)는 전후진로의 단부에 접촉된 상태로 전후진로드(29)의 후진에 따라 안정적으로 회전 후진한다.

상기 회전 미러(5)는 상기 디지털 카메라(3)의 렌즈 직상부에 배치되고, 모터(7)에 의해 좌우로 회전되어, 좌우측 반사경(4)에 맺힌 상을 카메라(3)의 렌즈로 반사시켜 렌즈에 책의 이미지가 결상되도록 한다.

상기 스토퍼부재(30)는 상기 회전 미러(5)의 좌우 회전 각도를 제한하여 반복적인 회전운동에도 불구하고 회전 미러(5)의 좌우 각도가 일정하게 유지되도록 한다.

상기 스토퍼부재(30)는 모터(7)가 장착되는 장착브라켓(31)과, 상기 회전 미러(5)에 연결되어 함께 회전하는 회전막대(33)와, 상기 장착브라켓(31)의 양측에 각각 연결되어 회전하는 상기 회전막대(33)와 접촉되어 회전막대(33)가 더 이상 회전하지 않도록 차단하는 차단돌출부(35)를 포함하여 이루어진다.

모터(7)에 의해 좌우로 회전하는 회전 미러(5)는 함께 회전하는 상기 회전막대(33)가 상기 차단돌출부(35)가 접촉되어 막히는 범위까지만 회전되어 그 좌우 회전각도가 일정하게 유지된다.

상기 LED모듈(10) 빛을 발산하는 LED(11)와, 상기 LED(11)가 실장되는 PCB(13)를 포함하여 이루어지고, 상기 카메라(3) 렌즈, 반사경(4), 회전 미러(5) 보다 하부에 배치되도록 상기 하우징(1)의 바닥에 장착된다. 보다 구체적으로는 상기 하우징(1)의 바닥에 구비되는 베이스플레이트(8) 양측으로 길이방향으로 장착된다.

상기 조도필터패널(6)은 상기 LED모듈(10)의 상부에 배치되어, LED(11)에서 발산되어 입사되는 빛을 확산시켜 조도가 균일하게 투과되도록 한다.

상기 조도필터패널(6)은 LED(11)에서 발산되는 직진성이 강한 빛을 확산 투과시켜 상기 투명 테이블(2)을 균일한 조도로 조명하도록 한다.

상기 광차단플레이트(9)는 상기 LED모듈(10)의 LED(11)에서 발산되는 빛이 카메라(3)의 렌즈, 반사경(4), 회전 미러(5)에 유입되지 않도록 차단한다.

상기 광차단플레이트(9)는 상기 베이스플레이트(8)의 상부에 일정거리 이격되어 배치되고, 중앙 하부에는 상기 디지털 카메라(3)의 렌즈가 상부로 노출되도록 장착되고, 양측에는 상기 좌우측 반사경(4)이 장착되고, 일측에는 상기 회전미러(5)를 회전시키고 좌우 회전각도를 제한하는 스토퍼부재(30)가 장착되고, 상기 LED모듈(10)이 배치된 양측은 길이방향으로 개방되어 있으며, 개방된 이곳에는 상기 조도필터패널(6)에 배치된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 조도필터패널을 구비한 북 스캐너에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 하우징 2 : 투명 테이블
3 : 디지털 카메라 4 : 반사경
5 : 회전 미러 6 : 조도필터패널
7 : 모터 8 : 베이스플레이트
9 : 광차단플레이트 10 : LED모듈
20 : 각도조절수단 21 : 지지브라켓
23 : 지지플레이트 25 : 샤프트
27 : 탄성체 29 : 전후진로드
30 : 스토퍼부재 31 : 장착브라켓
33 : 회전막대 35 : 차단돌출부

Claims (4)

1. 양측과 상부가 개방된 'ㄷ'자 모양의 본체와, 상기 본체의 양측을 덮어 결합되고 상부는 상기 본체 상부로 '∧' 모양으로 돌출되는 두 측면판과, 상기 본체의 바닥에 구비되는 미끄럼방지패드를 포함하는 하우징;
   상기 하우징의 측면판 상부에 결합되어 상기 본체의 상부를 덮고, 펼쳐진 책의 양면이 접촉지지 되도록 각진 투명 테이블;
   상기 하우징의 내부에 배치되는 디지털 카메라;
   상기 디지털 카메라의 양측에 각각 배치되며, 상기 투명 테이블의 대향하는 측을 향하는 좌우측 반사경;
   상기 디지털 카메라 상부에 배치되어 좌우로 회전됨으로써, 상기 좌측 반사경 또는 우측 반사경에 맺힌 이미지가 상기 디지털 카메라에 결상되도록 하는 회전 미러;
   상기 투명 테이블을 조명하는 LED모듈;
   상기 LED모듈 상부에 배치되어 투과되는 빛의 조도를 균일하게 하는 조도필터패널; 그리고
   
   상기 반사경을 회전 가능하게 지지하는 샤프트와,
   전후진하여 상기 반사경의 각도를 조절하는 전후진로드와,
   상기 반사경을 탄성 지지하여 요동을 방지하는 탄성체를 포함하는
   각도조절수단;을 포함하여 이루어지는 독서장애인을 위한 국민편익증진 독서도우미 시스템을 위한 조도필터패널을 구비한 북 스캐너.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 LED모듈은 상기 디지털 카메라의 하부에 배치되고,
   상기 LED모듈에서 발산되는 빛이 상기 디지털 카메라의 렌즈 및 회전 미러로 유입되는 것을 차단하는 광차단플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 독서장애인을 위한 국민편익증진 독서도우미 시스템을 위한 조도필터패널을 구비한 북 스캐너.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 회전미러의 좌우측 회전 각도를 제한하는 스토퍼부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 독서장애인을 위한 국민편익증진 독서도우미 시스템을 위한 조도필터패널을 구비한 북 스캐너.

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