Барабанное развертывающее устройство Советский патент 1990 года по МПК H04N1/06 

г is 12 ю f w в за 8 п я v s

/U,

схг .

3S 35 -- 5 V3 УЗ 7

В

Фиг.1

У1

эо о сд

эо

00

схг .

5 V3 УЗ 7

30

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к устройствам автоматической обработки изображений, в частности к прецизион- ным сканирующим устройствам ввода-вывода графической и полутоновой информации, и может найти применение в факсимильной и фототелеграфной аппаратуре, полиграфических цветоделите- лях-цветокорректорах и других устройствах с барабанным типом развертки, предназначенных для считывания информации как в отраженном, так и прохо- |дящем свете.

Цель изобретения - повышение точности развертки.

На фиг. 1 изображено барабанное развертывающее устройство, общий вид в плане;, на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг,- 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 4.

Барабанное развертывающее устройство содержит несущую раму 1 с уста- новленным на ней в неподвижных опорах 2 и 3 барабаном 4, подвижную каретку 5, строчный и кадровый 7-датчики координат, в качестве которых используются фотоэлектрические преобразователи угловых перемещений, служащие для определения координат считываемых точек изображения по взаимноортого- нальным направлениям с заданной дискретностью считывания.

Барабан 4 содержит неподвижный - полый с продольным пазом 9, на котором в подшипниковых опорах 10 и 11 посредством металлических фланцев 12 и 13 коаксиально .установлена стеклянная прозрачная гильза 14, служащая для установки носителя информации (.прозрачная гильза соединяется с металлическими фланцами 12 и 13 посредством адгезива (клеевого соединения), на наружной поверхности прозрачной гильзы 14 нанесена линия начала отсчета 15, предназначенная для ориентации носителя информации при его установке. На несущей раме 1 установлен электропривод 16 вращения прозрачной гильзы 14 с ведущим шкивом 17. На металлическом фланце 12 закреплен ведомый шкив 18, кинемати- .чески связанный с ведущим шкивом 17 приводным ремнем 19. На металличес- ком фланце 13 имеется базовая поверхность Д для установки подвижной части строчного датчика 6 координат, представляющей собой полый вал 20

.

5 0 5

0

с выполненной на его наружном конце цангой, который крзпится на базовой поверхности Д фланца 13 хомутом 21. На полом валу 20 установлен измерительный лимб 22. Корпус 23 (неподвижная часть) строчного датчика координат 6 с установленными в нем подшипниками 24, индикаторной маской 25, источником 26 излучения и фотоприемником 27 через мембрану 28 связан с втулкой 29, на конце которой выполнена цанга и которая расположена на полом валу 8 и жестко фиксируется на нем хомутом 30. Мембрана 28 обеспечивает стабильное пространственно-временное угловое положение корпуса 23 и за счет своей определенной осевой податливости компенсирует силовое взаимовлияние подшипниковой опоры 11 и подшипников 24, обусловленное неизбежными погрешностями их вращения.

Установка подшипниковых опор 10 и 11 на полом валу 8, который является их общей конструктивной базой, позволяет исключить монтажные погрешности взаимного расположения, возникающие при установке опор вращения в случае их раздельного конструктивного исполнения. При этом полый вал 8 обеспечивает возможность обработки в центрах с одного установа посадочных поверхностей под подшипниковые опоры 10 и 11 и неподвижную часть строчного

датчика координат 6, что позволяет достичь высокой точности их взаимного расположения.

После установки на подшипниковые опоры 10 и 11 через металлические фланцы 12 и 13 прозрачной гильзы 14 в этих же центрах в рабочих подшипниковых опорах 10 и 11 без переуста- нова проводится финишная обработка наружной поверхности прозрачной гильзы 14 и базовой поверхности Д, расположенной на металлическом фланце 13.

Подобная технология обработки обеспечивается конструкцией развертывающего барабана 4 и позволяет достичь особо точных параметров этих поверхностей, взаимосвязанных жесткими допусками (размерные допуски и допуски расположения) и во многом определяющих точностные параметры развертывающего устройства.

На боковой поверхности несущей рамы- 1 расположены направляющие 31 и 32 качения,обеспечивающие поступательность перемещения каретки 5 и привод перемещения каретки 5 (привод

кадровой развертки), состоящий из электропривода 33 и шариковинтовой передачи 34, на оси ходового виНта которой установлен кадровый датчик 7 координат. Шариковинтовая передача 34 служит для преобразования вращательного движения электропривода 33 в линейное перемещение каретки 5, кинематически связанной с шариковинтвой передачей 34. На каретке 5 установлена анализирующая фотоголовка с многоэлементным фотопреобразователем 35, предназначенная для линейной развертки изображения и преобразования модулированного светового потока в видеосигнал, и осветитель 36. На каретке 5 жестко закреплен один конец тяги J7, другой конец которой связан с закрепленным на дополнительной каретке 38 поводком 39, проходящим через продольный паз 9 полого вала 8.

Дополнительная каретка 38 установлена на полом валу 8 на опорах 40 качения и совершает поступательное перемещение по направляющим, выполненным на наружной поверхности полого вала 8. В поводок 39, жестко закрепленный на дополнительной каретке 38, встроен фокусирующий конденсатор 41, который световодом 42, проходящи внутри тяги 37 соединен с осветителем 36. Поводок 39 через продольный паз 9 выведен з полость вала 8 и посредством шарнирного соединения, состоящего из шаровой опоры 43 и вкладышей 44, соединен с тягой 37, которая обеспечивает перемещение дополнительной каретки 38 синхронно с движением каретки 5.

Барабанное развертывающее устройство работает следующим образом.

Носитель информации располагают на наружной поверхности прозрачной гильзы 14 так, чтобы его край совпадал с линией 15 нулевого отсчета, и закрепляют с помощью липкой ленты.

Развертка изображения осуществляется в результате сочетания вращательного движения прозрачной гильзы 14 с закрепленным на ней носителем информации (строчной развертки) и поступательного дискретного (стартстопного) движения каретки 5 с анализирующей фотоголовкой 35 вдоль прозрачной гильзы 14 (кадровая развертка), в результате чего реализуется прямоугольная траектория сканирования.

Вращение прозрачной гильзы 14 осуществляется от электропривода

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

1Ь посредством приводного ремня 19 и шкивов 17 и 18. Координаты точек считываемой информации по строке определяются строчным датчиком 6 координат.

Движение каретки 5 осуществляется на опорах качения по направляющим 31 и 32 от электропривода 33 через ша- риковинтовую передачу 34. Дискретный режим развертки изображения по кадру осуществляется перемещением каретки 5 с анализирующим осветителем 36 на шаг, соответствующий длине светочувствительной зоны (линии) многоэлементного фотоприемного устройства. Перемещение каретки 5 с анализирующим осветителем 36 осуществляется на каждом обороте прозрачной гильзы 14 за время прохождения зоны прозрачной гильзы 14, свободной от носителя информации, т.е. длина окружности прозрачной гильзы 14 больше заданного максимального размера носителя информации на величину этой зоны. Указанная зона ограничена линией 15 начала отсчета. Определение координаты положения каретки 5 и контроль ее перемещения производятся кадровым датчиком 7 координат.

Посредством тяги 37 движение от каретки 5 передается дополнительной каретке 38 с закрепленным на ней фокусирующим конденсором 41, причем в результате синхронности движения этих кареток оптические оси фокусирующего конденсатора 41 и объектива на входе анализирующей фотоголовки 35 в процессе всего перемещения остаются совмещенными.

Беззазорное шарнирное соединение поводка 39 и тяги 37, а также промежуточных звеньев тяги обеспечивает точную передачу движения между кареткой 5 и дополнительной кареткой 38, компенсируя погрешности изготовления тяги, и таким образом синхронизирует поступательное перемещение анализирующей фотоголовки 35 и фокусирующего конденсатора 41.

Световой пучок, создаваемый осветителем 36, по световоду 42 передается к фокусирующему конденсатору 41, который формирует световое пятно с требуемыми параметрами в области растрового считывания изображения.

Носитель информации при вращении прозрачной гильзы 14 последовательно просматривается анализирующей фотого ловкой 35, дискретно и поступательно

715805

перемещающейся вдоль образующей прозрачной гильзы 14. Сигнал, снимаемый с выхода анализирующей фотоголовки J5, является функцией оптической плотности носителя информации в каждой из его последовательно сканируемых точек.

Введение в конструкцию предлагаемого барабанного развертывающего устройства полого вала, являющегося об- ,,. щей конструктивной базой для опор вращения прозрачной гильзы, позволяет исключить погрешности, возникающие при сборке и монтаже опор вращения, выполненных конструктивно раздельны- .,- ми на несущей раме.

Конструкция предлаемого барабанного развертывающего устройства обеспечивает высокую точность сочленения строчного датчика координат с прозрач-- ной гильзой, за счет исключения в сочДанная величина допуска рас жения (соосности) этих поверхн позволяет реализовать прецизио сочленение прозрачной гильзы и ного датчика координат, которо снижает точностных параметров, с датчика и в значительной мере чивает высокоточные параметры тывающего устройства. В то же достигнутая величина допуска р ного биения наружной поверхнос зрачной гильзы обеспечивает вы точное и стабильное положение ля информации относительно счи щего устройства, что позволяет ществить в итоге развертку изо ния с высокой точностью,

30

ленении промежуточных элементов и поверхностей.

Введение в конструкцию барабанного развертывающего устройства дополнитель- ной каретки и установка на ней фокусирующего конденсатора - осветителя поз- врляют обеспечить стабильное пространственно-временное положение формирующего светового пятна относительно анализирующей фотоголовки в течение всего процесса сканирования. Тем самым исключаются, погрешности считывания информации, обусловленные вибрацией и смещением светового пятна, что характерно для консольной конструкции осветителя, конденсор которого размещается на свободном конце консоли

(тяги;.

Известно, что значение технологичности конструкции возрастает по мере повышения требований к точности устройства. Конструкция предлагаемого барабанного развертывающего устройства обладает высокой технологичностью, что позволяет повысить точность изготовления ответственных узлов устройства.

Так, полый вал обеспечивает единую технологическую базу - центр для обработки посадочных поверхностей под опо-50 установленные на несущей раме, ры вращения прозрачной гильзы и неподвижной части строчного датчика координат,что позволяет достичь допуска соосности этих поверхностей порядка 0,001- 0,002 мм.55

Обработка в этих же центрах и в рабочих подшипниковых опорах наружной поверхности прозрачной гильзы и посадочной поверхности Д под подвиж40

45

Формула изобрете Барабанное развертывающее у ство, содержащее несущую раму, бан с прозрачной гильзой, уста ной на опорах вращения посредс фланцев, закрепленных на се то основную каретку, установленну раме с возможностью поступател перемещения вдоль наружной пов ти прозрачной гильзы, анализир фотоголовку, установленную на ной каретке, осветитель, устан ный на основной каретке, конде торого расположен внутри прозр гильзы и соединен тягой с осно кареткой, кадровый датчик коор строчный датчик координат, неп ная часть которого содержит ко в котором расположена опора вр индикаторная маска, источник и ния и фотоприемник, подвижная которого содержит полый вал с на наружном конце и измеритель лимб, установленный на полом в привод вращения прозрачной гил привод перемещения основной ка

л и ч а ю щ е е с я тем, что,

повышения точности развертки,в неподвижный полый вал с продол пазом, коаксиально расположенн ри прозрачной гильзы, опоры вр которой установлены на неподвижн валу, и дополнительная каретка новленная на неподвижном полом внутри прозрачной гильзы и сое

8

ную часть строчного датчика координат позволяет достичь величины допуска радиального биения этих поверхностей относительно оси вращения прозрачной гильзы, равной 0,004 - 0,005 мм,

Данная величина допуска расположения (соосности) этих поверхностей позволяет реализовать прецизионное сочленение прозрачной гильзы и строчного датчика координат, которое не снижает точностных параметров, самого датчика и в значительной мере обеспечивает высокоточные параметры развертывающего устройства. В то же время достигнутая величина допуска радиального биения наружной поверхности прозрачной гильзы обеспечивает высокоточное и стабильное положение носителя информации относительно считывающего устройства, что позволяет осуществить в итоге развертку изображения с высокой точностью,

установленные на несущей раме,

Формула изобретения Барабанное развертывающее устройство, содержащее несущую раму, -барабан с прозрачной гильзой, установленной на опорах вращения посредством фланцев, закрепленных на се торцах, основную каретку, установленную на раме с возможностью поступательного перемещения вдоль наружной поверхности прозрачной гильзы, анализирующую фотоголовку, установленную на основной каретке, осветитель, установленный на основной каретке, конденсор которого расположен внутри прозрачной гильзы и соединен тягой с основной кареткой, кадровый датчик координат, строчный датчик координат, неподвижная часть которого содержит корпус, в котором расположена опора вращения, индикаторная маска, источник излучения и фотоприемник, подвижная часть которого содержит полый вал с цангой на наружном конце и измерительный лимб, установленный на полом валу, привод вращения прозрачной гильзы и привод перемещения основной каретки,

о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельк

повышения точности развертки,введены . неподвижный полый вал с продольным пазом, коаксиально расположенный внутри прозрачной гильзы, опоры вращения которой установлены на неподвижном полом валу, и дополнительная каретка, установленная на неподвижном полом валу внутри прозрачной гильзы и соединен 15

ная через продольный паз с тягой, со- единяющей основную каретку и конденсор, при этом конденсор установлен на дополнительной каретке на одной оптической оси с анализирующей фотоголов

кой, установленной на основной карет10

ке

, причем неподвижная часть строчного датчика координат установлена на неподвижном полом валу, а подвижная часть строчного датчика координат ус- тановлена на фланце прозрачной гильзы.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности развертки. Барабанное развертывающее устр-во осуществляет развертку изображения с высокой точностью в результате сочетания вращательного движения прозрачной гильзы 14 с закрепленным на ней носителем информации (строчной развертки) и поступательного дискретного (стартстопного) движения каретки 5 с анализирующей фотоголовкой 15 вдоль прозрачной гильзы 14 (кадровая развертка), что обеспечивает реализацию прямоугольной траектории сканирования. 5 ил.

Вид А (повернуто) ,18

/V

23 24 ,27 22 25

/ /

S%

Фие.З

1580588

8-В

Фиг. 5

Составитель О.Канатчикова

Редактор А.Козориз Техред М.Ходанич

Заказ 2024- Тираж 533 -Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

Носитель информации

38

40

39

Корректор С..Шевкун