Сканирующее устройство

 

СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО,со держащее установленные в корпусе « расположенные на одной оптической . «... оси приемник изображений объектив и направляющую носителя изображений , отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно снабжено кривошипно-шатунным механизмом, на осях кривсмиипов которого закреплены одним концом полые шатуны с возможностью вращения на его осях, а другим связаны с корпусом посредством направляющей например, в. виде двухзвенного рычага , причем в полости шатуна закреплены объектив и приемник изображений , а направляющая для носителя расположена в фокусе объектива . (Л с

(19) (1)) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) H 04 N 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ с, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬП ИЙ (21) 3470335/18-24 (22) 08.07.82 (46) 30.10.83. Бюл. )) 40 (72) A.A.Ãîðøêîâ (71) Пензенский политехнический институт (53) 621.397(088.8) ,(56) 1.Патент США )) 2997539, кл..G 06 К 7/14, опублйк. 1960 °

2.Авторское свидетельство СССР

)) 720796, кл. Н 04 N 1/06, 1977 (прототип) (54) (57) СКАНИРУКХЦЕЕ УСТРОЙСТВО, со держащее установленные в корпусе .и расположенные на одной оптической оси приемник изображений, объектив и направляющую носнтеля изображений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно снабжено кривошипно-шатунным механизмом, на осях кривошипов которого закреплены одним концом полые шатуны с возможностью вращения на его осях, а другим связаны с корпусом посредством направляющей например, в. виде двухэвенного рычага, причем. в полости шатуна закреплены объектив и приемник иэображений, а направляющая для носителя расположена в фокусе объектива.

1051738

Изббфетение относится к фототелеграфиым сканирующим устройствам и может быть примеивно для машинной обработки потока первичных документов в информационных системах, в

ACV и для автоматизации процессов подготовки данных в CAIIP,.

Известны сканирующие устройства, содержащие линзы, закрепленные на вращающемся основании (1) .

Недостатком таких устройств является малый полезный угол зрения ,"на считываемый носитель изображе ния и том случае, если носитель плоский. Ун ол зрения ограничивается глубиной резкости и требуемым для рас- 15 познавания символов допуском на неравномерность скорости сканирования и неравномерность передаваемого масштаба по считываемому полю. Эти неравномерности и дефокусировка изо-. бражения связаны с различием расстояний между линзой и плоским носителем в центре и на краях считываемого поля и приаодят к необходимости располагать считывающие линзы как можно дальше от носителя изображений, увеличивать число линз по окружности на роторе, а также заставляют увеличивать размеры линз для сохранения принимаемого светового потока. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фототелеграфное сканирующее устройство, н котором носителю изображений придана форма полуцилиндра, располагающегося концентрично с ротором, иа котором закреплены считывающие объективы. Расстояние между.объективом и носителем иэображений н этом устройстве сохранется по все- 40 му .полю f2) .

Недостатком этого устройства является то, что при придании носителю иэображений форьи полуцилиндра снижается удобство использования и 45 универсальность устройства по отношению к видам и форматам считываеьих документов. В частности исключается возможность расширения считыва- емого поля путем параллельной установки нескольких сканирукщих устройств.

Цель изобретения . — упрощение устройства, Поставленная цель достигается тем, 55 что сканирующее устройство, содержа щее установленные в корпусе и расположенные на одной оптической оси приемник изображений, объектив и направляющую носителя иэображений, снабжено кривошипно-шатунным меха- @ ниэмом,. на осях кривошипов которого закреплены одним концом полые шату ны с воэможностью вращения на его осях, а другим связаны с корпусом посредством направляющей, например, 65 в виде двухзвенного рычага, причем в полости шатуна закреплены объектив . н приемник изображений, а направляющая для носителя изображения распсложена н фокусе объектива.

На фиг. 1 изображено предлагаемое сканирующее устройство, вид сбоку, с разрезом по плоскости симметрии; .на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — кинематическая диаграмма движения механизма предлагаемого сканирующего устройства и шатунная кривая, описываемая точкой, на которую сфокусирован считывающий оптический элемент шатуна.

Сканирующее устройство содержит корпус 1 (фиг. 1), на котором смочтирован считывающий криношипно-шатунный механизм . Кривошипно-шатунный механизм состоит из установленного в подшипниках 2 коленчатого вала 3, снабженного приводом равномерного вращения с двумя, расположенными под 180 оси, кривошипами

4 и 5, к которым подвешены шатуны б.

Нижняя точка каждого шатуна соединена посредством двухзненного рычага

7 и шарового шарнира 8 с корпусом 1.

Звенья 9 и 10 каждого двухзненного рычага 7 соединены между собой и с шатуном цилиндрическими шарнирами

11 и 12. Оси шарниров 11 и 12 расположены параллельно плоскости вращения криношипа. Положение шарнира .12 на шатуне определяется условием нулевого продольного ускорения шатуна н момент, когда нсе три шарнира 8,11 и 12 днухэненника 7 расположены на одной прямой. Это.требуется для исключения ударов в люфтах шарниров. Шатун взаимодействует с шейкой cooTветстнуюшего криношипа посредством двух нтулок 13,! исключающих возможность колебаний шатуна поперек плоскости вращения -. кривошипа. Для обеспечения сборки механизма шейки кривошипов.соединя-. ются со щеками 14 коленвала при по-., мощи клеммных соединений 15..Для динамического уравновешивания механизма щеки 14 снабжены противовесами 16.

В полости каждого шатуна 6 смонти, рован оптический считывающий элемент, состоящий из объектива 17 насыпной конструкции и твердотельного приемника изображений 18, в качестве которого используется линейка ПЗС (прибор с зарядовой снязью). Линия расположения световоспринимающих фотодиодон ПЗС ориентирована вдоль оси коленчатого вала. Оптические оси обоих считывающих элементов сканирующего устройства наклонены по отношению к плоскости вращения кривошипов для совмещения считываемых ими полей на поверхности носителя 19 изо1051738 браженкй, расположенного на направляющей 20. В полости шатуна расположена щелевая диафрагмма 21, вырезающая! из всего проектируемого йэображения. столбец шириной в один элемент изображения и длиной в несколько букв.

Располагаемый под сканирующим устройством носитель 19 иэображений ориентируется так, чтобы движение указанного столбца восприятия при работе устройства происходило вдоль строк считываемого текста при рас», положении столбца Поперек строк.

Носитель изображения снабжен приводом равномерного перемещения в направлении вертикальной стороны счи- 15. тываемого листа. Этот привод может представлять собой транспортерную . ленту. Линзы объектива закреплены посредством цилиндрической вставки

22, расположенной между плоскостью ;)О

ПЗС и объективом. Разность тепловых расширений деталей воспринимается эластичной прокладкой 23. Указанные детали монтируются через открытое вверх цилиндрическое отверстие 25 полости шатуна и прижимаются посредством вставляемого через боковое прямоугольное отверстие 24 приемника изображений винтами 25, надавливающими на. кристалл ПЗС через накладки 26. Электрическая связь выводов

ПЗС с расположенными вне сканирукщего устройства электронными блоками осуществляется при помощи упругого эластичного многожильного высокочастотного фидера 27. 35

Фидер 27 проложен с приклейкой по поверхности шатуна 6 и звеньев 9 и 10 двухзвенного рычага. В межзвенном шарнире 11, имеющем наибольший угол хода, фидер 27. навит с зазо- 40 ром на ось шарнира, а в шарнирах 8 и 12 оставлены свободные петли.

Сканирующее устройство работает следующим образом. при равномерном вращении кривобок- 45 па (фиг. 3, окружность а) продольная ось b шатуна совершает качательное движение вокруг шарового шарйира>

8 (фиг. 3, точка с}. При этом. а .воображаемом продолжении шатуна на 5р этой продольной оси имеется точка Й, траектория которой .(кривая е), явля" ющаяся одной из семейства шатунных кривых, обладает достаточно широкии4 участком fdg, хорошо приближакщимся (фиг. 3) к прямой. Причем прохождению этого участка соответствует половина оборота кривошипа. Таким образом, два считывающих шатунных элемента обеспечивают непрерывность счи-, тывания ° Очевидно, что расстояние между проектируемой точкой носителя иэображений и объективом в процессе считывания практически нв изменяется, поэтому не нарушается фокусировка иэображения даже при больших числовых апертурах и светосиле объектива к сохраняется BocToRHHHM пера; даваемый масштаб изображения, зависящий от отношения расстояний оптически сопряженных точек .от объектива.

Эа счет движения шатунов осуществляется сканирование считывавмо-, го текста вдоль строк. В поперечном направлении, т.е. вдоль вертикальной кромки листа, имеются две составляющие сканирования высокочастот ная, осуществляемая линейкой ПЭС 18, и медленная, выполняемая эа счет равномерного перемещения листа вдоль .вертикальной его кромки. Медленное перемещение листа обеспечивает при каждом следующем полуобороте коленвала захват следующей полосы.текста с небольшим перекрытием с предыдущей полосой на ширину, несколько превышающую высоту .букв (что необ.ходимо для исключения попадания букв на стык растра). Ширина э.ахватываемой при одном полуобороте полосы составляет от одной до несколь ких строк текста. Чтобы исключкть возникающий при сложений скоростей небольшой наклон полос считывания следует ввести небольшой угол относительного скоса между осью коленвала и вертикальной кромкой считываемого листа. Возникающий при этом наклон столбца относительно палочек букв полезен для распознавания так как повышает однородность импульсов сечения линий букв и устраняет эффект утоньшения палочек букв.

Технико-экономическая эффективность .от использования предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет считывать информацию с плоского носителя, не требующего специальных устройств для придания носителю формы полуцилиндра, и кроме того, не ограничивает носитель по длине считываемого поля.

1051738.10517 38

A-A .

ВНИИПИ Закаэ 8688/58 Тираж 677. Подписное йу юв

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул.Проектная,4