Сканирующее устройство Советский патент 1983 года по МПК H04N1/06 

СП

vj

со

00

Мэббретенив относится к фототелеграфным сканирующим устройствам и может быть применено для машинной обработки потока первичных локументон в информационных системах, в АСУ и для автоматизации процессов подготовки данных в САП.

Известны сканирующие -устройства, содержащие линзы, закрепленные на вращающемся основании l . ;. Недостатком таких устройств является малый полезный угол зрени.я fka считываемый носитель изображения § том случае, если носитель плокий. Угол зрения ограничивается глубиной резкости и требуемым для распрэнавания сймв.олов допуском на неравномерность скорости сканирования и неравномерность передаваемого масштаба по считываемому полю. Эти неравномерности и дефокусировка изображения связаны с различием расстояний между линзой и плоским носителем в центре и на краях считываемого поля и приводят к необходимости располагать считывающие линзы как можно дальше от носителя изображени увеличивать число линз по окружности на роторе, а также заставляют , увеличивать размеры линз для сохранения принимаемого светового потока.

Наиболее близким по технической сущно.сти к предлагаемому является фототелеграфное .сканирующее устройство, в котором носителю изображени придана форма полуцилиндра, располагающегося концентрично с ротором, на котором закреплена считывающие объективы. Расстояние между объективом и носителем изображений в этом устройстве сохранехся по все- му -ПОЛЮ 2j .

Недостатком этого устройства является то, что при придании носителю изображений формы полуцилиндра снижается удобство использования и универсальность устройства по отношению к видам и форматам считываеких документов. В частности исключается возможность расширения считываемого поля путем параллельной установки нескольких сканирующих устройств.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем что сканирующее устройство, содержа щее установленные в корпусе и расположенные на одной оптической оси приемник изображений, объектив и направляющую носителя изображений, снабжено кривошипно-шатунным механизмом, на осях кривошипов которого закреплены одним концс 1 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 изображения расположена в фокусе объектива.

На фиг. 1 изображено предлагаемое сканирующее устройство, вид сбоку, с разрезом по плоскости симметрии; .на фиг. 2 - разрез А-А 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 смонтирован считывающий кривошипно-ша- . тунный механизм. Кривсянипно-шатунный механизм состоит из уст-ановленного в подшипниках 2 коленчатого вала 3, снабженного приводом равномерного вращения с двумя, расположенными под 180 оси, кривошипами 4 и 5, к которым подвешены шатуны 6 Нижняя точка каждого шатуна соединена посредством двухзвенного рычага 7 и шарового шарнира 8 с корпусом 1 Звенья 9 и 10 каждого двухзвенного рычага 7 соединены между собой и с шатуном цилиндрическими шарнирами 11 и 12. Оси шарниров 11 и 12 расположены параллельно плоскости вращения кривошипа. Положение шарнира 12 на шатуне определяется условием, нулевого продольного ускорения шатуна в момент, когда все три шарнира 8,11 и 12 двухзвенника 7 расположены на одной прямой. Это. требу.ется для исключения ударов в люфтаХ шарниров. Шатун взаимодействует с шейкой соответствующего кривошипа посредством двух втулок ll,( исключающих возможность колебаний шатуна поперек плоскости вращения -. кривошипа. Для обеспечения сборки механизма шейки кривошипов, соединя-г ются со щеками 14 коленвала при помощи клеммных соединений 15. Для динамического уравновешивания механизма щеки 14 снабжены противовесами 16.

В полости каждого шатуна 6 CMOHTHрован оптический считывающ й элемент состоящий из ое5ъектива 17 насыпной конструкции и твердотельного приемника изображений 18, в качестве ко.торого используется линейка ПЗС (прибор с зарядовой связ.ью) . Линия расположения светов.оспринимающих фотодиодов ПЗС ориентирована вдоль оси коленчатого вала, оптические оси обоих считываквдих элементов сканирующего устройства наклонены по отношению к плоскости вращения кривошипов для совмещения считываемых ими полей на поверхности носителя 19 изображений, расположенного на направл клцей 20, В полости шатуна расположе на щелеваядиафрагмма 21,, вырезающа из всего проектируемого изображения столбец шириной в один элемент изображения и длиной в несколько букв. Располагаемый под сканирующим устройством носитель 19 изображений ориентируется так, чтоСял движение указанного столбца восприятия при работе устройства йроисходило вдоль строк считываемого текста при рас-, положении столбца поперек строк. Носитель изображения снабжен приводом р-ав номерного перемещения в направлении вертикальной стороны считываемого листа. Этот привод может представлять собой транспортерную , ленту. Линзы объектива закреплены посредством цилиндрической вставки 22, расположенной междУ плоскостью ПЗС и объективом. Разность тепловых расширений деталей воспринимается эластичной прокладкой 23. Указанные детали монтируются через открытое вверх цилиндрическое отверстие полости щатуна и прижимаются посред ством вставляемого через боковое пр моугольное отверстие 24 приемника изображений винтами 25, надавливающими на кристалл ПЗС через накладки 26. Электрическая связь выводов ПЗС с расположенными вне сканирующе го устройства электронными блоками осуществляется при помощи упругого эластичного многожильного высокочастотного фидера 27. |1идер 27 проложен с приклейкой по поверхности шатуна 6 и звеньев 9 и 10 двухэвенного рычага. В межзвен ном шарнире 11, имеющем наибольший угол хода, фидер 27 навит с зазором на ось шарнира, а в шарнирах 8 и 12 оставлены свободные петли. Сканирующее устройство работает следующим образом. При равномерном вращении кривоши па (фиг. 3, окружность а) продольная ось Ь шатуна совершает качатель ное движение вокруг шарового шаряяр 8 (фиг. 3, точка с) . При этом.«а воображаемом продолжении шатуна на этой продольной оси имеется точка d траектория которой (кривая е), явля ющаяся из семейства шатунных кривых, обладает достаточно широкий участком fdg , хорошо приближающимс (фиг. 3) к прямой. Причем прохождению этого участка соответствует поя Вина оборота кривошипа. Таким образом, два считывающих шатуннйх элемента обеспечивают непрерывность считывания. Очевидно, что расстояние между проектируемой точкой носителя изображений и объективом в процессе считывания практически не изменяется, поэтому не нарушается фокусировка изображения даже при больших числовых апертурах и светосиле объектива и сохраняется постоянным передаваемый масштаб изображения, зависящий от отношения расстояний оптически сопряженных точек от объектива.. За счет движения шатунов осуществляется сканирование считываемо- . го те.кста вдоль строк. В поперечном направлении, т.е вдоль вертикальной кромки листа, тлеются две составляющие сканирования; высокочастотная, осуществляемая линейкой ПЗС 18, и медленная, выполняемая за счет равномерного перемещения листа вдольвертикальной 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 захватываемой при одном полуобороте полосы cocfaвляeт от одной до несколв ких строк текста.Чтобы исключить возникающий сложений скоростей небольшой наклон полос считывания следует ввести небольшой угол относительного скоса между осью колеивала и вертикальной кромкой считываемого листа. Возникапщий при этом наклон столбца относительно палочек букв полезен для распознавания так как повышает однородность кмпульсрв сечения линий букв и устраняет эффект утоньшения палочек Технико-экономическая эффективность .от использования предлагаемого устройства заключается в том, что. оно позволяет считывать информацию с плоского носителя, не требуiotaero специальных устройств для придания носителю формл полуцилиндра, и кроме того, не ограничивает носиталь по длине считываемого поля.

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