Съемник координат для устройств считывания графической информации Советский патент 1987 года по МПК G06K11/06 

1 . 13 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах считывания графической информации.

Цель изобретения - повышение быстг родействия съемника координат.

На фиг.1 изображена конструкция предлагаемого съемника координату на фиг.2 - оптическая схема съемника координат.

Съемник координат содержит корпус 1, подвижную обойму 2, катушку 3 индуктивности с визиром 4, источник 5 сВета, светоделитель 6, фокусирующий элемент 7 и фотоприемник 8, причем источник 5 света размещен таким образом, чтобы равномерно освеп;ать зону считьюания под визиром 4, который через светоделитель. 6 оптически связан с соосно расположенными на обойме 2 объективом 7 и фотоприемником 8

Кроме того, съемник включает элетропривод, состоящий из двух пар взаимно перпендикулярно ориентирова- ных соосных соленоидов 9-12, которые закреплены на корпусе 1 и связаны посредством электромагнитного поля с постоянными магнитами 13-16, которые совместно с роликами 17-20 размещены на упруго деформированных пластинчатых ограничителях 21-24, одни концы которых зафиксированы на корпусе 1, а другие имеют возможность продольного перемещения, причем обойма 2 имеет две пары параллельных направляющи канавок 25-28, ориентированных попарно ортогонально и кинематически сопряженных с роликами 17-20 соответственно.

Корпус 1 является несущим элементом конструкции съемника координат к которому крепятся все входящие компоненты.

Подвижная обойма 2 служит ;щя крепления катушки 3 индуктивности, светоделителя 6, фокусирующего элемета 7, фотоприемника 8 и является под вижным элементом, описывающим круговое движение. Обойма 2 вьтолнена в

форме квадрата.

Катушка 3 индуктивности служит доя 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 пред

0

736

лягаемом съемнике темную метку на прозрачном поле.

Источник 5 света служит для освещения зоны считывания и может быть вы- 4

полней 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 считьшания в поле чувствительности фотоприемника 8.

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

Соленоиды 9-12 представляют собой неподвижные электромагниты,, под воздействием электромагнитного поля которых приводятся в дв:йжение постоянные магниты 13-16. Соленоиды 9-12 не- подвижно закреплены на корпусе 1.

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 понимается 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.

5

0

5

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 резулзьтате чего вокруг этих соленоидов формируются противоположно направленные переменные электромагнитные поля, напряженность которых изменяется по синусоидальному закону. Под воздействием электромагнитных полей от соленоидов 9 и 10, соответственно ориентированные постоянные магниты совершают возвратно-по- ступательные движения, которые передаются через ограничители 23 и 24 на обойму 2, которая движется вокруг среднего положения, заданного упругими ограничителями 23 и 24. Аналогино при подаче косинусоидального тока в соленоиды 11 и 12 осуществляет- 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 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 которого в определенных рамках зависит от силы тока в соленоидах 9-12.

Круговое движение обоймы 2 передается на катушку 3 индуктивности, светоделитель 6, фокусирующий зле-.i мент 7 и фо 1:оприемник 8, которые также осуществляют круговые движения без изменения своей угловой ориентации. Визир 4 описывает круг сканирования, при пересечении которым ли- НИИ графического изображения на фотоприемнике 8 изменяется освещенность Последнее приводит к формированию на выходе фотоприемника 8 сигнала, который синхронизирует считывание ин- формации с выхода катушки 3 индуктивности.

На фиг.2 иллюстрируется оптическая схема съемника координат, где световой поток от источника 5, отобразив- шись 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.

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

Применение предлагаемого съемника позволяет повысить степень автомати- зации при считывании графической информации, так как допускает ориентировочную установку визира (без точного прицеливания) при высокой точное-

ти работы. Следствием этого является повышение производительности работы по считыванию графической информации

Основным преимуществом предлагаемго съемн тка по отношению к известному является повышение его быстродейсвия в 5-8 раз, что позволяет снять ограничения при работе оператора пратически 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 эргономические характеристики и также способствует повьшению производительности труда оператора.

Формула изобретения

Съемник 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 соосно с визиром, и электропривод, выполненный в виде ортогонально расположенных в корпусе двух пар соленоидов, оси которых параллельны плоскости визира, отличающийся 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 соосно 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 роликами.

25

77

27

Редактор В.Данко

Составитель Т.Ничшторович

Техред Л.Сердюкова Корректор А, Обручар

Заказ 1455/49 Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государ ственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Фиг, 2

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 упругоде- формированных 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 считы- вании информации толкатели и ограничи- л теля совершают возвратно-поступатель- ное движение по гармоническому закону, а обойма - круговое сканирующее движение. 2 ил. (Л со ел со оь