Читально-копировальный аппарат

 

Использование: читально-копировальное оборудование. Сущность изобретения: устройство содержит: источник света 1, конденсор 2, объектив 3, неподвижные зеркала 4-7, просветовой экран 8, электрографический барабан 9, щелевую диафрагму 10, позиционер 11, сканирующее зеркало 13, механизм 14, два подвижных зеркала 15 и 16, механизм перемещения 17, механическую передачу 18, редуктор 19, два электродвигателя 20 и 22, два датчика угловой скорости электродвигатели 21 и 23, блок синхронизации 24, задающий генератор, два узла управления электродвигателями, два делителя частоты, фазовый дискриминатор , суммирующий усилитель, широтно-импульсныймодулятор,ключ, усилитель-ограничитель, два частотных дискриминатора , реле, шток, штангу, ползун, шарнир. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 03 G 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4889629/12 (22) 11,12,90 (46) 23.08,92,Бюл.¹ 31 (71) Научно-производственное объединение

"Геофизика" и Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосьемки и карто- графии (72) А,А.Сергеев, 0,Б.Алеев, С,M,Êîðíååâ и

А.В.Жучков (56) Патент США ¹ 4367033., кл, G 03 G 15/00, 1983. (54) ЧИТАЛЬНО-КОПИРОВАЛЬНЫЙ АППАРАТ (57) Использование; читально-копировальное оборудование, Сущность изобретения; устройство содержит; источник света 1, конденсор 2, объектив 3, неподвижные зерка, .Ж,, 1756855 А1 ла 4-7, просветовой экран 8, электрографический барабан 9, щелевую диафрагму 10, позиционер 11, сканирующее зеркало 13, механизм 14, два подвижных зеркала 15 и

16, механизм перемещенйя 17, механическую передачу 18, редуктор 19, два электродвигателя 20 и 22, два датчика угловой скорости электродвигателя 21 и 23, блок синхронизации 24, задающий генератор, два узла управления электродвигателями, два делителя частоты, фазовыйдискриминатор, суммирующий усилитель, широтно-импульсный модулятор, ключ, усилитель-ограничитель, два частотных дискриминатора, реле, шток, штайгу, ползун, шарнир. 3 з,п.ф-яы, 5 ил.

1756855

Изобретение относится к читально-Копировальным устройствам и может быть использовано в копировальных аппаратах, Известен читально-копировальный аппарат, содержащий осветитель, оптически сопряженный через объектив с позиционером, и систему неподвижных зеркал с просветным экраном, оптически связанную с объективом и электрографическим барабаном систему установленных перпендикулярно, подвижных с возможностью поступательного перемещения, жестко связанных между собой зеркал, которая кинематически через механизм перемещения подвижных зеркал связана с валом электродвигателя механизма вращения электрографического барабана, Недостатком известного устройства являются невысокие технологические возможности.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей, На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 — структурная схема бло. а синхронизации; на фиг.3 — структурная: хема блока управления электродвигателем; на фиг.4 — схема, поясняющая работу сканирующего зеркала; на фиг,5 — принципиальная схема устройства перемещения сканирующего зеркала.

Устройство содержит оптически сопряженные источник 1 света (фиг,1) конденсор

2, обьектив 3; неподвижные зеркала 4-7, просветный экран 8 и электрофотографический барабан 9 со щелевой диафрагмой 10, Устройство также содержит позиционер 11 с закрепленной на нем микроформой 12, сканирующее зеркало 13 с механизмом 14 его перемещения, подвижные зеркала 15 и

16, жестко скрепленные под углом 90 один к другому, механизм перемещения подвижных зеркал 17 и механическую передачу 18, связывающую механизмы перемещения сканирующего зеркала и подвижных зеркал с передаточным отношением два, а также соединяющую их через редуктор 19 с первым электродвигателем 20, вал которого механжески соединен со вторым датчиком угловой скорости 21. При этом сканирующее зеркало 13 и подвижные зеркала 15 и

16 также оптически сопряжены с электрофотографическим барабаном 9, который механически сопряжен с первым электродвигателем 22, вал которого механически соединен с первым датчиком 23 угловой скорости.

Выход второго датчика 21 угловой скорости соединен с первым входом блока 24 синхронизации, первый выход которого подключен ко входу второго электродвигателя 20, а выход первого датчика 23 скорости, соединен со вторым входом блока 24 синхронизации, второй выход которого подключен ко входу первого электродвигателя

22.

Блок 24 синхронизации (фиг,2) содержит задающий генератор 25 к выходу которого подключены два идентичных узла управления электродвигателями 26 и 27, На фиг,3 изображена структурная схема блока 26 управления первым электродвигателем.

Блок содержит последовательно соединенные делитель 28 частоты, фазовый дискриминатор 29, суммирующий усилитель 30, широтно-импульсный модулятор 31 и тран зисторный ключ 32. а также усилитель-ограничитель ЗЗ, который через делитель 34 частоты подключен к второму входу фазового дискриминатора 29, а выход делителя 34 частоты соединен также через частотный дискриминатор 35 с вторым входом суммирующего усилителя 30, а через последовательно соединенные второй частотный дискриминатор 36 и электронное реле 37— с вторым входом транзисторного ключа 32.

Механизм перемещения сканирующего зеркала (фиг.5) представляет собой шарнирно-рычажный механизм. Механизм включает шток 38, на котором шарнирно закреплено зеркало 13. Шток имеет возможность поступательного перемещения в направляющей, жестко закрепленной на корпусе прибора. Штанга 39 жестко скреплена с зеркалом 13 и имеет возможность перемещения в ползуне 40, закрепленном на корпусе прибора с помощью шарнира 41.

Устройство работает следующим обра40. зом, Микроформа 12 помещается в держатель позиционера 11. Затем оператор посредством органов управления позиционера устанавливает в поле зрения

45 объектива 3 нужный кадр. Микроформа может быть любой, и ее тип определяет конструкцию позиционера, основным функциональным назначением которого является обеспечение возможности установки нужного кадра и удержания его в необходимом положении. Конструкции позиционеров для различных видов микроформ хорошо известны и для данного устройства.

Эта конструкция аналогична прототипу.

Устройство работает в двух режимах: первый режим — режим чтения информации с микроформы, второй режим — режим копирования увеличенного микроизображения на бумагу.

1756855

30

В первом режиме сканирующее зеркало 13 выведено из хода лучей и объектив 3 через зеркало. 5 и 6 проецирует увеличенное изображение кадра микроформы иа просветный экран 8, При этом освещение кадра микрофоомы осуществляется посредством осветителя., состоящего из источника света 1, конденсора 2 и зеркала 4.

Во втором режиме освещение кадра происходит аналогично первому режиму, но сканирующее зеркало 13 приводится в движение и пересекает ход лучей за объективом 13, отражая их в сторону системы зеркал

15 и I6, причем перемещение зеркала 13 осуществляется таклм образом, чтобы главные лучи от точек микроизображения последовательно направлялись в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива (фиг,4). Зти лучи, отразившись затем от зеркал 15, 16 и 7, через щелевую диафрагму

1 0 попадают на светочувствлтальную поверхность электрофотографического барабана 9. Таким образом на поверхности барабана последовательно изображаются в увели .енном масштабе элементарные полоски микроизображеиия, Такой ход лучей достигается тем, что зеркало 13 при своем перемещении в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива 3, еще и поворачивается на некоторый угол, причем в центральном положении угол наклона зеркала к оптической оси равен 45, а во всех других тангенс углового приращения пропорционален линейному смещени1о, Такое сложное перемещение зеркала может быть 35 осуществлено, например, с помощью механизма, изображенного на фиг,5, При перемещении штока 38 иа величину At величина угла наклона нормали зеркала 13 к оптической оси объектива а1 изменится 40 иа некоторую величину и составит угол Q2, причем

Щ 0 2 = Щ Й1 +

Лl

С где С вЂ” неизменная величина расстоя- 4- > иия от штока 38 до шарнира 41, в котором закреплен ползун 40. Причем величина

C=2h, где Ь вЂ” расстояние от задней главной плоскости объектива до штока 38.

Механизм 14 перемещения сканирую- 50 щего зеркала 13 механически связан с механизмом перемещения подвижных зеркал

15 и 16, причем таким образом, чтобы линейная скорость перемещения штока 38 механизма перемещения зеркала 13 была в 55 два раза больше линейкой скорости перемещения зеркал 15 и 16, а направление перемещения совпадало. Зто может быть осуществлено с помощью винтового механизма, винт которого имеет два участка с шагами резьбы, отличающимися в два раза, и две ходовые гайки, механически связанные с перемец,аемыми элементами. Такой механизм, приводимый в движение электро механическим приводом, состоящим из двигателя 20 и редуктора 19, обеспечивает необходимую синхронность перемещения зеркала 13 и системы зеркал 15 и 16 со скоростями,отллчающимися в два раза, что необходимо для сохранения длин оптического пути от сканируемого микроизображения до - -поверхности электрофотографического барабана 9, который приводится в движение электродвигателем 22, причем линейная скорость перемещения поверхности барабана должна быть равна скорости перемещения увеличенного изображения в плоской щелевой диафрагме 10, Исходя из этого условия соотношение угловой скорости барабана 9 аб и линейной скорости перемещения зеркала 13 V> может быть определено bio фор. муле: г ъ — +s P > б о где P-- увеличение оптической системы, с которым микроизображение проецируется на поверхность злектрофотографического барабана: а — расстояние от микроформы (оригинала) до передней главной плоскости объектива;

Ь вЂ” расстояние от задней главной плоскости обьектива до оси поворота зеркала

13;

Вб — радиус электрофотографического бараба на.

Большое значение для работы устройства имеет синхронность работы приводов зеркал и электрофотографического барабана. Зта синхронность обеспечивается путем применения для управления двигателями

20 и 22 единого блока 24 синхронизации.

Схема блока синхронизации показана на фиг.2. Он содержит задающий генератор

25 и два идентичных блока 26 и 27 управления соответствующими двигателями, Сикхронность работы достигается за счет питания обоих каналов от одного задающего генератора. Блоки 26 и 27 управления обеспечивают набор электродвигателями заданной скорости при включении режима копирования, табилизацию этой скорости с необходимой точностью, а также изменение скоростей двигателей при необходимости, например при изменении увеличения оптической системы. Остановимся на рабо1756855 те одного канала, так как работа второго канала аналогична.

Блок 26 управления электродвигателем (фиг.З) работает следующим образом, На вход делителя 28 частоты поступает после- 5 довательность импульсов от задающего генератора 25, В делителе частоты осуществляется преобразование этой последовательности в последовательность импульсов с заданной частотой, причем 10 предусмотрена возможность изменения коэффициента деления.

Остальная часть схемы блока представляет собой систему автоматического регулирования, в основу работы которой положено 15 сравнение последовательностей импульсов с выходов делителя 28 частоты и датчика 21 скорости, механически связанного с валом электродвигателя 20. Датчик 21 скорости построен таким образом, что на его выходе 20 вырабатываются импульсы, частота которых пропорциональна угловой скорости вращения вала двигателя. Наиболее простой реализацией такого датчика является . закоепление на валу двигателя прозрачного 25 дис".а с непрозрачными радиальными штрихами, по одну сторону от которого установлен светодиод, а по другую сторону сопряженный с ним фотоприемник, Тогда с выхода фотоприемника снимается пере- 30 менный сигнал, частота которого пропорциональна скорости вращения вала электродвигателя и количеству штрихов диска. Этот сигнал легко преобразуется в последовательность импульсов нужной формы, которая подается на вход усилителя-ограничителя 33 блока 26 управления, а затем преобразуется s последовательность нужной частоты делителем 34 частоты, C выхода делителя частоты последовательность импульсов подается на второй вход . фазового дискриминатора 29, на первый вход которого подается эталонная последовательность импульсов от задающего генератора. На выходе фазового дискриминатора вырабатывается последовательность прямоугольных импульсов, скважность которых определяется фазовым соотношением двух входных последовательностей импульсов, При фазовом рассоглэсовании, равноЙ нулю; сквэжность импульсов равна 0,5, а средняя составляющая сигнала О. При отклонении скорости вращения вала двигателя от заданной скважность импульсов изменяется и появ- 55 ляется постбяннэя составляющая, которая выделяется и подается на вход суммирующего усилителя 30, На второй вход суммиру ющего усилителя подается напряжение с выхода частотного дискриминатора 35, который вырабатывает постоянное напряжение, пропорциональное отклонению частоты последовательности импульсов с выхода делителя частоты 34 от заданной.

Таким образом,на выходе суммирующего усилителя 30 сигнал будет являться суммой некоторого заданного напряжения соответствующего заданной скорости вращения двигателя и двух дополнительных составляющих от фазового и частотного дискриминаторов, которые равны нулю при полном совпадении реальной скорости вращения вала электродвигателя с заданной, Это суммарное напряжение подается на вход широтно-импульсного модулятора 31, сква>кность последовательности импульсов с выхода которого зависит от величины входного напряжения. Эта последовательность импульсов управляет транзисторным ключом 32, который в открытом состоянии подает на электродвигатель максимально допустимое напряжение питания, и B закрытом — отключает его, Таким образом электродвигатель питается импульсами. средняя составляющая которых равна требуемому значению напряжения для заданной скорости, Такой режим питания двигателя упрощает построение мощного усилителя и уменьшает рассеяние мощности на выходных транзисторах.

Дополнительная цепь регулирования, состоящая из частотного дискриминатора

36 и электронного реле 37, предназначена для форсирования разгона двигателя, Это осуществляется путем подключения к двигателя максимального напряжения через ключ 32 при скорости вращения„меньшей

0,95 от требуемой. При скорости, большей

0,95 от требуемой,.сигнал в этой цепи равен нулю, Необходимо отметить, что описанная схема допускает простое изменение соотношений скоростей сканирования и вращения злектрофотографического барабана при изменении оптического увеличения путем соответствующего изменения коэффициентов деления делителей 28 и 34 частоты, В части получения электрофотографиче ского изображения на бумаге устройство работает аналогично прототипу

Применение в устройстве сканирующего зеркала, которое в процессе работы перемещается поступательно с одновременным поворотом таким образом, чтобы все главные лучи от кадра микроформы последовательно проходили по одному и .тому же оптическому пути, позволяет существенно уменьшить габариты и массы перемещающихся частей, а также обеспечить сканирования при небольших перемещениях

1756855

10 зеркал, что уменьшает габариты и массу дополнительному электродвигателю, выховсего изделия и обеспечивает повышение ды датчиков угловой скорости электродвигакачества копирования за счет возможности телей соединены с входом блока обеспечения небольших перемещений с вы- . синхронизации, подключенного выходами к сокой точностью.. 5 входам электродвигателей, Применение раздельных приводов ска- 2. Аппарат по п.1, отличающийся нирующего узла и электрофотографическо- тем, что блок синхронизации содержит узлы го барабана позволяет применить при управления электродвигателем и задающий проективовании прибора модульный прин- генератор, соединенный выходом с входами цип, что существенноулучшаетеготехнико- 10 узлов управления электродвигателем, выхоэкономические характеристики, ды и входы которых явлются сОответственО о р мул а и зо бр ете н и я . но выходами и входами блока, 1, Читально-копировальный аппарат, 3. Аппарат по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йсодержащий осветитель, оптически сопря- с я тем, что узел управления электродвиженный через объектив с позиционером и 15 гателем содержит последовательно соедисистему неподвижных зеркал с просветным ненные первый делитель частоты, фазовый экраном, оптически связанную с обьекти- дискриминатор, суммирующий усилитель, вом и электрофотографическим барабаном, широтно-импульсный модулятор и ключ, систему установленных перпендикулярно первый частотный дискриминатор и послеподвижных с возможностью поступательно- 20 довательно включенные уСилитель-ограниго перемещения, жестко связанных между . читель, второй делитель частоты, второй собой зеркал, которая кинематически через частотный дискриминатор и реле, выход комеханизм перемещения подвижных зеркал торого соединен с управляющим входом связана с валом электродвигателя механиз- ключа, выход второго"делйгеля"частоты дома вращения электрофотографического.ба- 25 полнительно соединен непосредственно и рабана, отличающийся тем, что, с через первый частотный дискриминатор с целью расширения технологических воз-- управляющимивходамиСоотйетственнофаможностей. он снабжен сканирующим зер- зового дискриминатора и суммирующего калом с механизмом перемещения, усилителя, причем входами узла являются дополнительным электродвигателем, бло- 30 входы первого делителя частоты и усилитеком синхронизации и датчиками угловой ля-ограничителя, а выходом — выход ключа, скорости электродвигателей, при этом ска-. 4. Аппарат по п.1, отличающийся нирующее зеркало оптически сопряжено с тем, что механизм перемещения сканируюсистемами подвижных и неподвижных зер- щего зеркала имеет корпус сустановленной кал и установлено с возможностью поступа- 35 на нем направляющей и шарнирно закрептельного перемещения в направлении, ленным на нем ползуном, штангу, установперпендикулярномоптическойосиобьекти- ленную с возможностью перемещения ва и совпадающем с направлением переме- относительно ползуна, и шток с шарниром, щения подвижных зеркал при расположенный с возможностью поступаодновременном повороте сканирующего 40 тельного перемещения в направляющей, зеркала вокруг его оси, перпендикулярной при этом штанга жестко соединена со скаплоскости, образованной направлением пе- нирующим зеркалом, шарнирно закрепленремещения и оптической осью объектива, ным на штоке, причем расстояние от механизм перемещения подвижных зеркал ползуна до шарнира, в котором закреплен посредством механической передачи свя- 45 ползун, в два раза больше расстояния от зан с механизмом перемещения сканирую- задней фокальной плоскости объектива до щего зеркала и подсоединен к штока. - оЖг. Ю

cmda ж а Л рт с7Ьт . а

3756855

Составитель А. Сергеев

Редактор Н. Лазаренко Техред M.Mîðãåíòàë Корректор B. Петращ

Заказ 3087 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, яосква, Ж-35, Раувская наб., 415

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101