Speccy #06 31 августа 1996

Железо

Железо - сканирующие устройство для ZX Spectrum.

╒══════════════════════════════╕
│░░░ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ░░░│
╘══════════════════════════════╛

 Величутин Н.В.
───────────────

 Думаю,  что  не  стоит убеждать
всех в том, что  сделать прилич-
ный рисунок в графическом редак-
торе  гораздо  сложнее  чем тоже
самое изобразить  на  бумаге.  А
если требуется таких рисунков не
один  и  не два, а несколько де-
сятков?

 Предлагаемое   мною  устройство
поможет тем, кто желает разнооб-
разить свою  программу  красивой
компьютерной графикой при  мини-
мальных затратах времени.

 Вы  наверное  заметили,  что  в
журнале   SPECCY   очень   много
рисунков   и  фотографий.  Часть
рисунков перенесена с компьютера
IBM, а другая часть получена при
помощи сканера.

 Можно  ли  сделать самому такое
устройство?  Ответ очень прост -
требуются ваше желание и настой-
чивость.Если настойчивость у вас
есть, а  желание  появилось,  то
тогда приступим.

 Конструкций   сканирующих  уст-
ройств  громадное множество. Мы,
естественно, выберем конструкцию
сочетающую  в   себе  предельную
простоту  и  хорошие технические
показатели.

 На следующей странице вы сможе-
те оценить результат работы это-
го устройства. На рисунке  пред-
ставлена часть журнальной  стра-
ницы просканированная с разреше-
нием  50   точек  на  дюйм.  Для
просмотра   используйте  клавиши
курсора либо O P Q A.  Выход  из
режима просмотра- "пробел",Enter
Edit.
8╚
 Чтобы  передать  изображение  в
компьютер его  необходимо  "раз-
вернуть". Развертка  изображения
в  выбранной  нами схеме сканера
строчная, т.е. изображение  пос-
ледовательно  по  отдельным точ-
кам, строка за строкой поступает
в компьютер.

 Чтобы  понять,  как  происходит
развертка изображения,представь-
те  токарный  станок,  в  патрон
которого  установлена заготовка.
При  обтачивании  детали   резец
остявляет на детали след в  виде
винтовой линии. Если  на  деталь
поместить лист и  после  прохода
резца развернуть этот лист,то мы
увидим  строчки, которые  всегда
будут начинаться  у  одного края
листа и заканчиваться на другом.

 В последствии мы более подробно
остановимся на том как и из чего
сделать механическую часть  ска-
нера, а в данном номере  журнала
очень  подробно  остановимся  на
оптической головке (резце).

 Чтобы приступить к изготовлению
оптической   головки,  в  первую
очередь  необходимо где - нибудь
раздобыть  линзу,  и  приобрести
фотодиод  ФД  27,  выпускающийся
нашей  отечественной  промышлен-
ностью.

 Все  размеры оптической головки
будут  зависеть  от  того, какую
линзу  вам  удастся  приобрести.
Привожу    простейшую   методику
расчета геометрии головки.

 При расчетах применим следующие
обозначения:

 s1 - расстояние от линзы до
 листа с изображением;
 s2 - расстояние от линзы до
 диафрагмы;
 f - фокусное расстояние линзы;
 dp - размер пиксела на листе
 бумаги;
 ds - диаметр диафрагмы.

 Применяя выражение из геометри-
ческой оптики для линзы:

         1     1     1
         -  +  -  =  -  (1)
         s1    s2    f

 находим

              s2 ∙ f
      s1 =  ─────────   (2)
              s2 - f

 Так как

         dp     s1
         ──  =  ──      (3)
         ds     s2

 ,то
             dp ∙ s2
      s1 =  ─────────   (4)
                ds
 Приравнивая выражения (2) и (4)
находим

          f (dp + ds)
   s2 = ──────────────  (5)
               dp

 Исходя из геометрических разме-
ров  фотодиода диаметр отверстия
диафрагмы    следует   брать   в
пределах ds = 2 - 2,5 мм. Размер
пиксела берется в зависимости от
того, какое разрешение вы хотите
получить.   При   разрешении  25
точек  на  дюйм dp = 1мм, при 50
dpi dp = 0,5 мм и т.д..
 При дальнейших расчетах базовое
разрешение сканера будет  приме-
няться 50 dpi , фокусное рассто-
яние линзы примем равным 10 мм.
         10 (0.5 + 2,5)
   s2 = ─────────────── = 60 мм
               0,5

           60 ∙ 10
   s1 = ─────────────── = 12 мм
           60 - 10

 Для   изготовления   оптической
головки  подберите металлическую
трубку  с  внутренним  диаметром
несколько большим линзы. Один из
краев   трубки  (там  где  будет
установлена     линза)     можно
завальцевать,  либо  запресовать
кольцо  с  внутренним  диаметром
несколько    меньшим    диаметра
линзы.

 С другой стороны в трубке лучше
всего    нарезать   резьбу   для
установки  пробки, которую можно
изготовить  из  обычного  болта,
отпилив у него резьбовую часть и
сделав пропил под отвертку.
 Крепление   линзы  производится
при помощи дистанционной трубки.
Трубку эту можно сделать из кор-
пуса   использованного   черного
фламастера.   Для   того,  чтобы
избавиться от бликов, внутреннюю
поверхность  трубки следует сде-
лать матовой.Матовую поверхность
можно получить  если  обработать
внутреннюю   поверхность  трубки
крупнозернистой наждачной  бума-
гой. К  этой   операции  следует
отнестись  достаточно  серьезно,
т.к. если  трубка  будет "блико-
вать", то вы никогда не получите
хорошее изображение.
 Диафрагму также  можно  изгото-
вить из  какого - нибудь черного
пластика. Отверстие  в диафрагме
лучше  сделать в виде небольшого
конуса, расширяющегося в  сторо-
ну фотодиода.
е Освещать  лист  бумаги  следует
двумя лампочками накаливания  от
карманного фонаря. Для  увеличе-
ния освещенности участка  скани-
руемой  поверхности,  устанавли-
ваются  отражатели.   Материалом
для изготовления отражателей мо-
жет служить листовой  полирован-
ный аллюминий, белая жесть, либо
нержавеющая сталь.

 При установке оптической голов-
ки необходимо предусмотреть воз-
можность ее перемещения и фикса-
ции в осевом  направлении. Такое
перемещение необходимо для фоку-
сировки изображения в  плоскости
диафрагмы.
 На  следующем  чертеже  показан
один из способов крепления опти-
ческой головки, ламп накаливания
и отражателей.


н В следующем номере журнала, ко-
торый выйдет примерно через  два
месяца, будет  подробно  изложен
механизм развертки  изображения.
Думаю, что тот кто заинтересован
в изготовлении  сканера  за  это
время сможет сделать  оптическую
часть. Ну а кто  преодолеет  все
трудности связанные с механикой,
то может считать себя владельцем
сканера т.к. электронную  часть,
при такой мощной армии  радиолю-
бителей,сделать не составит тру-
да. В журнале так же будет опуб-
ликована и  программа  поддержки
сканирующего устройства при при-
еме информации через порт кемпс-
тон джойстика.

             *  *  *