Съемник координат для устройств считывания графической информации

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах считывания графической информации. Цель изобретения - повышение быстродействия съемника координат. Указанная цель достигается тем, что съемник координат содержит две пары упругодеформированных пластинчатых ограничителей , расположенных симметрично осям двух пар соленоидов, толкатели, вьшолненные в виде четырех роликов, жестко связанных с пластинчатыми ограничителями, магнитные элементы, закрепленные соосно с соленоидами на пластинчатых ограничителях, одни концы которых жестко закреплены в корпусе-съемника, а другие - свободно с возможностью возвратно-поступательного движения. Причем катушка индуктивности, визир, источник света, светоделитель и фотоприемник размещены в подвижной обойме, выполненной, например, в форме квадрата, на сторонах которого выполнены направляющие канавки, кинематически связанные с f соответствующими роликами. При считывании информации толкатели и ограничил теля совершают возвратно-поступательное движение по гармоническому закону , а обойма - круговое сканирующее движение. 2 ил. (Л со ел со оь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5д 4 G 06 K 11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ф ))

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3943180/24-24 (22) 07.08.85 (46) 23.04.87. Бюл. 9 15 (71) Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР (72) А.А.Бражников, Б.Я.Жевелев, Ю.В.Мясников, П.И.Светлов и В.И.Тихоненко (53) 681.327. 12(088.8) (56) Чеголин П.М. и др. Автоматизация преобразования сложных форм графической информации. Минск: Наука и техника, 1973.

Авторское свидетельство СССР, Р 1243000, кл. G 06 К 11/00, 1984. (54) СЬЕМНИК КООРДИНАТ ДЛЯ УСТРОЙСТВ

СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах считывания графической информации. Цель изобретения — повьппение быстродействия съемника координат. Указанная цель достигается тем, что съемник

„„SU„„1305736 А 1 координат содержит две пары упругодеформированных пластинчатых ограничителей, расположенных симметрично осям двух пар соленоидов, толкатели, выполненные в виде четырех роликов, жестко связанных с пластинчатыми ограничителями, магнитные элементы, закрепленные соосно с соленоидами на пластинчатых ограничителях, одни концы которых жестко закреплены в корпусе съемника, а другие — свободно с возможностью возвратно-поступательного движения. Причем катушка индуктивности, визир, источник света, светоделитель и фотоприемник размещены в подвижной обойме, выполненной, например, в форме квадрата, на сторонах которого выполнены направляющие канавки, кинематически связанные с соответствующими роликами. При считывании информации толкатели и ограничители совершают возвратно-поступательное движение по гармоническому закону, а обойма — круговое сканирующее движение. 2 ил.

С1

1305736

Изобретение относится к автоматиI ке и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах считывания графической информации.

Цель изобретения — повышение быст родействия съемника координат.

На фиг.1 изображена конструкция предлагаемого съемника координат; на фиг.2 — оптическая схема съемника координат. !

О

Съемник координат содержит корпус

1, подвижную обойму 2, катушку 3 индуктивности с визиром 4, источник 5 света, светоделитель 6, фокусирующий

U !5 элемент 7 и фотоприемник 8, причем иСточник 5 света размещен таким образом, чтобы равномерно освещать зону считывания под визиром 4, который через светоделитель. 6 оптически свя— эан с соосно расположенными на обойме 2 объективом 7 и фотоприемником 8.

Кроме того, съемник включает электропривод, состоящий из двух пар взаимно перпендикулярно ориентирова23 ных соосных соленоидов 9-12, которые закреплены на корпусе 1 и связаны посредством электромагнитного поля с постоянными магнитами 13-16, которые совместно с роликами !7-20 размещены на упруго деформированных пластинчатых ограничителях 2! — 24, одни концы которых зафиксированы на корпусе 1, а другие имеют возможность продольного перемещения, причем обойма 2 имеет две пары параллельных направляющих 35 канавок 25-28, ориентированных попарно ортогональна и кинематически сопряженных с роликами 17-20 соответственно.

Корпус 1 является несущим элемен4(0 том конструкции съемника координат, к которому крепятся все входящие компоненты.

Подвижная обойма 2 служит для крепления катушки 3 индуктийности, светоделителя 6, фокусирующего элемента 7, фотоприемника 8 и является подвижным элементом, описывающим круговое движение. Обойма 2 выполнена в форме квадрата.

Катушка 3 индуктивности служит для преобразования энергии электромагнитного поля в электрический, сигнал, несущий информацию о координатах.

Визир 4 служит для точной визуальной наводки съемника при считывании координат с точек графического изображения и представляет собой в предлагаемом съемнике темную метку на прозрачном поле.

Источник 5 света служит для освещения зоны считывания и может быть выполнен в виде лампочки накаливания или светодиода.

Светоделитель 6 предназначен для разделения светового потока, отраженного от точки считывания, на две части и может быть выполнен в виде призмы или полупрозрачного зеркала.

Фокусирующий элемент 7 предназначен для проецирования сфокусированного изображения точки считывания в поле чувствительности фотоприемника 8.

Фотоприемник 8 предназначен для фиксирования инверсного изменения яркости в точке считывания (например, с "белого" на "черный" ), вызванного пересечением визиров линии изображения. Фотоприемник может быть выполнен в виде фотодиода..

Соленоиды 9-12 представляют собой неподвижные электромагниты, под воздействием электромагнитног0 поля которых приводятся в движение постоянные магниты 13-16. Соленоиды 9-12 неподвижно закреплены на корпусе

Ролики 17-20 предназначены для осуществления кинематической связи между упругими ограничителями 21-24 и обоймой 2, на которой имеются направляющие канавки 25-28.

Под точкой сканирования пснимается точка, геометрическое место которой находится на пересечении плоскости носителя графической информации с оптической (или совмещенной с ней магнитной) осью съемника координат.

Под "кругом сканирования" понимается геометрическое место. точек, которое описывает точка сканирования (визир) при работе съемника координат.

Съемник координат работает следующим образом.

На источник 5 света подается постоянный ток, в результате чего производится освещение области считывания (вокруг визира 4).

На соленоиды 9 и 10 подается в противофазе синусоидальный ток, в результате чего вокруг этих соленоидов формируются противоположно направленные переменные электромагнитные поля, напряженность которых изменяется по синусоицальному закону. Под воздействием электромагнит36 ти труда оператора. ками.

3 13О57 ных полек от соленоидов 9 и 10, соответственно ориентированные постоянные магниты совершают возвратно-поступательные движения, которые передаются через orðàíÿ÷èòåëè 23 и 24 на обойму 2, которая движется вокруг среднего положения, заданного упругими ограничителями 23 и 24. Аналогично при подаче косинусоидального тока в соленоиды 11 и 12 осуществляет- 10 ся возвратно-поступательное движение постоянных магнитов 13 и 14, ограничителей 21 и 22 и роликов 17 и 18, которое передается на обойму 2. При этом, поскольку направления движений 15 роликов 19, 20 и 17, 18 взаимно ортогональны и сдвинуты по фазе на четверть периода, обойма 2 совершает круговое движение без изменения своей угловой ориентации, амплитуда которо- 20

ro в определенных рамках зависит от силы тока в соленоидах 9-12.

Круговое движение обоймы 2 передается на катушку 3 индуктивности, светоделитель 6, фокусирующий эле-:1 мент 7 и фотоприемник 8, которые также осуществляют круговые движения без изменения своей угловой ориентации. Визир 4 описывает "круг сканирования", при пересечении которым линии графического изображения на фотоприемнике 8 изменяется освещенность.

Последнее приводит к формированию на выходе фотоприемника 8 сигнала, который синхронизирует считывание ин- 35 формации с выхода катушки 3 индуктивности.

На фиг.2 иллюстрируется оптическая схема съемника координат, где световой поток от источника 5, отобразившись от плоскости носителя 11 информации, попадает через полупрозрачное зеркало 6 (светоделитель) как в поле зрения оператора, так и через фокусирующий элемент 7 в фотоприемник 8. 4>

Оператору достаточно удерживать" линию изображения в круге сканирования (3-5 мм).

Применение предлагаемого съемника позволяет повысить степень автоматизации при считывании графической информации, так как допускает ориентировочную установку визира (без точного прицеливания) при высокой точнос-, ти работы, Следствием этого является повышение производительности работы по считыванию графической информации.

Основным преимуществом предлагаемого съемн"ка по отношению к чзвестному является повышение его быстродействия в 5-8 раз, что позволяет снять ограничения при работе оператора практически с любой применяемой для автоматизированного ввода скоростью считывания изображений.

Кроме того, за счет снижения массы движущихся частей значительно уменьшается уровень вибраций при работе съемника, что улучшает его эргономическче характеристики и также способствует повышению производительнос—

Формула изобретения

Сьемник координат для устройств считывания графической информации, содержащий оптически связанные светоделитель, фокусирующий элемент и фотоприемник, визир, оптически связанный с источником света и светоделителем, катушку индуктивности, установленную cooсно с визиром, и электропривод, выполненный в виде ортогонально расположенных в корпусе двух пар соленоидов, оси которых параллельны плоскости визира, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения быстродействия съемника, он содержит две пары упругих деформированных пластинчатых ограничителей, расположенных симметрично осям соответствующих пар соленоидов, толкатели выполненные в виде роликов, связанных с пластинчатыми ограничителями, приводные магнитные элементы, закрепленные сооснс соленоидам на пластинчатых ограничителях, одни концы которых жестко закреплены в корпусе, а другие — свободно с возможностью возвратно-поступательного движения, причем катушка индуктивности, визир, источник света, светоделитель и фотоприемник размещены в подвижной обойме, на сторонах которой выполнены направляющие канавки, кинематически связанные с соответствующими роли1305736! (Составитель Т.Ничипорович

Техред Л.Сердюкова Корректор А. Обручар

Редактор В.Данко

Заказ 1455/49 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4