Фотоэлектрическое устройство для установления идентичности текстовых и иллюстрационных оригиналов, например географических карт, и репродуцированных изображений последних

 

Класс 21а, 32зв

57 |, 1ог . к.

L ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подггисная грг1тта ЛВ 86

Д. H. Чекалов, М. А. Матвеева, В. И. Красиков и Н. П. Гильдебрандт

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ

ИДЕНТИЧНОСТИ ТЕКСТОВЪ|Х И ИЛЛ|ОСТРАЦИОННЪ|Х

ОРИГИНАЛОВ, НАПРИМЕР ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ, И

РЕПРОДУЦИРОВАН Н Ъ|Х ИЗОБРАЖЕН И Й ПОСЛЕДН ИХ

Заявлено 28 марта 1960 г. за N 660295/28-12 в Комитет по делам изобретений и открытий при Сове е Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетенс изобретений» Хо 19 за 1961 г.

Известные фотоэлектрические устройства для установления идентичности текстовых и иллюстрационных. оригиналов, например географических карт, и репродуцированных изображений последних малоэффективны, а работа на них является трудоемкой и утомительной.

Предлагаемое устройство выполнено в виде двух фотоголовок, модулятора напряжения. электронного усилителя переменного напряжения, фазочувствительной схемы, электронного блока сравнения и системы световой и звуковой сигнализаций. Это позволяет устранить трудоемкий визуальный процесс и повышает точность сличения.

На фиг. 1 изобрахкена принципиальная схема электронного сличающего устройства; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема реверсирования каретки описываемого устройства.

Световые импульсы различной интенсивности поступают на фотоголовки 1, 2, содержащие чувствительный элемент 8 и оптическую систему 4 с кольцевой диафрагмой 5, служащей для фокусирования отраженных от рабочей поверхности световых импульсов н направления их на чувствительный элемент. Фотоголовкн 1, 2 установлены на двух синхронно перемещающихся каретках, не изображенных на чертеже.

При движении вместе с кареткой одна из фотоголовок осуществляет построчную развертку оригинала, а вторая — репродукции.

Модулятор напряжения, вырабатываемого фотоголовкамн 1, 2, выполнен в виде С-образного магнитопровода 6 из материала с больцюй магнитной проницаемостью. На боковых кернах магнитопровода 6 намотаны катушки возбуждения 7, 8. Катушки подключены к источнику 9 переменного напряжения. В переменном магнитном поле, об№ l415O2 разуемом магнитопроводом 6, помещен чувствительный элемент 8 фотоголовок 1, 2. Промодулированное переменным током с частотой

50 гц напряжение с чувствительного элемента 8 поступает на эмиттерный повторитель 10, служащий для согласования нагрузок, и далее на усилитель 11. В качестве электронного усилителя 11 применен усилитель с непосредственной связью, собранный на полупроводниковых триодах и работающий совокупно с эмиттерным повторителем 10.

В коллекторную цепь выходного триода 12 усилителя 11 включен трансформатор 18. Во вторичную обмотку трансформатора 18 включена фазочувствительная схема, состоящая из трансформатора 14, обмотки которого подключены по схеме балансного моста совокупно с полупроводниковыми диодами 15, 1б, 17, 18 и шунтирующей емкостью

19. Подавая на один вход фазочувствительной схемы усиленные и промодулированные импульсы от фотоголовок 1, 2, а на второй вход переменное напряжение от источника 9, на выходе фазочувствительной схемы получают напряжение, зависящее только от степени воздействия светового потока на чувствительный элемент 8.

С помощью переменных сопротивлений 20, 21, 22, 28 осуществляют первоначальную установку заданных режимов. Величина напряжения на выходе фазочувствительной схемы зависит от степени воздействия отраженного от сличаемой поверхности светового луча, воздействующего на чувствительный элемент 8. Если под обеими фотоголовками 1, 2 расположены одинаковые по коэффициентам отражения поверхности, то на выходе фазочувствительных схем напряжения будут равны. В противном случае, даже при небольшой разнице в коэффициентах отражения поверхности, разность напряжений на выходе фазочувствительных схем будет существенной. Регулировка величины диаметра отверстия с помощью кольцевой диафрагмы 5 и резкости с помощью оптической системы 4 дает возможность обнаруживать разницу в толщине линий с точностью порядка 0,1 — 0,2 мм. Таким образом, при синхронном движении фотоголовок 1, 2, если они одновременно находят на изображение с равными коэффициентами отражения и одновременно сходят с них, напряжения на выходе их будут равными.

Если на одну из фотоголовок линия (например, черная) подошла раньше, чем такая же линия на другую, то в первом случае напряжение от фотоголовки резко снизится, а во втором — останется неизменным, так как под него уже подошла черная поверхность линии. При этом напряжение с выходов фазочувствительных схем подают на блок сравнения. В качестве блока сравнения применены электронные логические схемы типа И и НЕТ, триггерные ячейки которых собраны на полупроводниковых триодах 24, 25, 2б, 27.

Напряжение с выходов фазочувствительных схем фотоголовок 1, 2 подают на входы 28, 29 логической схемы типа И вЂ” Иь При одновременной и равной подаче напряжения на входы 28, 29 схемы И íà ее выходе 80 появляется напряжение, которое подают на логическую схему типа НЕТ. В качестве схемы НЕТ применен триггер на одно устойчивое положение. Пока на триод 2б подается напряжение or схемы Иь на триоде 27 этого триггера напряжение отсутствует. Если под одну из фотоголовок 1, 2 подошла, например, черная линия, напряжение на одном из выходов схемы И будет отсутствовать, тогда и на выходе 80 напряжения не будет, т. е, оно будет снято из точки 81 схемы НЕТ.

Поскольку триггер схемы НЕТ имеет одно устойчивое положение, он возвратится в это положение, выдав при этом из коллекторной цепи триода 27 напряжение на вход 82 триггера 88 на два устойчивых состояния. Триггер 33, выполненный на триодах 84, 85, переходит из одного устойчивого состояния в другое, при этом снимается напряжение с коллекторной цепи триода 84, выключается схема 86 и лампа 87, сигнализировавшая об отсутствии ошибки. гаснет. Одновременно с этим появляется напряжение и загорается лампочка 88, срабатывает схема 89 — сигнал ошибки. Когда под фотоголовками находятся поверхности с равными коэффициентами отражения, ошибка отсутствует, триггер 88 с триода 84 выдает напря>кение Не только на схему 36, но и на вход логической схемы И, С помощью этой схемы строку за строкой по определенной схеме движения «прочитывают» всю сличаемую поверхность. В случае обнаружения ошибки загорается сигнальная лампа 8<> или включается звуковая сигнализация (схема 89), и каретки с укрепленными на них фотоголовками 1, 2 автоматически останавливаются.

Для реверсирования движения кареток служит электронное устройство, управляемое при помощи магнитных датчиков-ограничителей

40, 41, импульсы которых фиксируются укрепленным на каретке следящим электромагнитным элементом 42, выполненным в виде ферритового кольца, обмотка которого подключена к электронной усилительной и управляющей схеме 48, содержащей полупроводниковые триоды 44, 45, 46.

Магнитные датчики-ограничители 40, 41 представляют собой прямоугольные малогабаритные постоянные магниты, устанавливаемые на параллели 47, пo которой движется каретка, >1х мо>кно перемещать и закреплять в необходимых местах в зависимости от требуемой величины перемещения по вертикали и горизонтали. При прохождении следящего элемента 42 под датчиком в обмоткс- элемента возбуждается напряжение, которое подается на уснлитель 48, усилнваегся и с коллектора выходного триода 46 поступает на один из входов логической схемы И,>7Иь выполненной на триодах 48. 49. На другой вход схемы

ИЛ И| п од 3 ю т H 3 H p H >K e H I i (<< 3 3 11) C K 3 >> I p H н 3 ж 3 т и и K H O II K II 50 3 3 H y с к 3.

С выхода логической схемы ИЛИ, напряжен1:е cHIH;I,aa от следящего элемента 42 через эмиттерный повторитель 51, выполненный на триоде, поступает на лини|о задержки 52 и на базу триода 58 триггера 51, выполненного на триодах 55, 58 на одно устойчивое состояние. С выхода эмиттерного повторителя 51 это же напряжение сигнала поступает на базу триода 56 триггера 57, содержащего триоды 56, 58 на одно устойчивое состояние.

Если каретки вместе с укрепленными на них фотоголовками 1, 2 движутся IIo горизонтали оТ левого края к правому, то триггер 57 находится в первом устойчивом состоянии, так же как и триггер 54. Выход триггера 57 через емкость 59 и разделительный диод 60 связан с базой триода 61 триггера 62. Триггер 62 находится в таком устойчивом состоянии, когда его триод 68 открыт и с его коллектора на базу Тр»ода 64 отрицательное напряжение не поступает. В коллекторную цепь триода 64 подключен трио„. 65, работающий в режиме ключа.

При закрытом триоде 64 триод 65 открыт и выдает напряжение на генератор 66 импульсов, собранный на триодах 67, 68, представляющий собой симметричный мультивибратор с емкостными связями. Пмпульсное напряжение с выхода триода 67 через диод 69 поступает на базу триода 70 логической схемы 71, а на базу триода 72 подводится с выхода триода 84 напряжение управления. Так как на оба входа схемы 71 поданы одновременно напряжения, на выходе триода 70 появляется импульсное напряжение, которое через схему И 7И,,- поступает на вход кольцевого замкнутого счетчика 78. Сторона вращения шаговых электродвигателей 74 зависит от направления движения импульсов по кольцевому счетчику 78.

¹ 141502

Подобное реверсирование импульсов осуществляют с помощью триггера 75 реверса и четырех двойных вентилей 76, 77, 78, 79. С выхода реверсивного счетчика 73 импульсы от генератора бб поступают на усилители мощности 80, 81, 82 и далее на электродвигатель 74, перемещающий каретку с помощью шарикового винта горизонтально. Это движение будет происходить до тех пор, пока генератор бб вырабатывает импульсы напряжения. Вто время,,когда каретка движется по горизонтали, работает только генератор бб, а генератор 88, выполне tный на триодах 84, 85, выключен, Если одна из фотоголовок 1, 2 обнаруживает ошибку на сличаемом материале, триггер 88 переключается в другое устойчивое состояние, с выхода триода 84 напряжение снимают и на вход схемы 71 оно не поступает. Логическая схема 71 запирается и не пропускает импульсы на вход счетчика 78, шаговый электродвигатель 74 останавливается и останавливает каретку в месте обнаружения ошибки. Устранив ошибку, оператор, нажимая кнопку 86, подает напряжение на базу триода 84 триггера 88. Последний переходит в другое устойчивое состояние, на выходе триода 84 появляется напряжение и поступает на вход схемы 71, который, отпираясь, пропускает импульсы на счетчик 78, и движение каретки по горизонтали продолжается. Если в дальнейшем в сличаемом материале ошибок не обнаружено и каретка с фотоголовкой дошла до магнитного датчика 41, то в обмотке следящего элемента 42 возбуждается импульс напряжения, который, будучи усилен усилителем 48, через схему ИЛИ1 поступает на вход эмиттерного повторителя 51, а с выхода последнего — на базу триода 56 триггера 57. Одновременно этот же импульс напряжения с выхода эмиттерного повторителя 51 через линию задержки 52 подают на базу триода 53 триггера 54. Импульс от следящего элемента 42, поступивший на триггер 57, переключает его во второе неустойчивое состояние. При этом с коллектора триода 58 поступает импульс на базу триода 61 триггера 62.

По окончании действия импульса триггер 57 возвращается в первое устойчивое состояние. Импульс, поступивший на вход триггера 62, переключает его и с коллектора триода 68 отрицательное напряжение через разделительный диод отпирает триод 64, а последний запирает триод 65. Напряжение питания генератора бб выключается и подача импульса на вход счетчика 78 прекращается. Горизонтальное движение каретки также прекращается. Импульс, поступивший с выхода эмиттерного повторителя 51 на базу триггера 54, задерживается линией задержки 52 на время, необходимое для полной остановки каретки, движущейся горизонтально, и -.îëüêî после полной остановки каретки триггер 54 переключается во второе неустойчивое состояние. Триггер

54 выдает импульс на базу триггера 87, выполненного на триодах 88, 89. Одновременно этот же импульс подается на вход триггера 90 реверса, который меняет направление движения импульсов по кольцу счетчика 91.

Триггер 87, переключаясь от поступившего с триггера 54 импульса во второе устойчивое состояние, выдает с коллектора триода 89 отрицательное напряжение на базу мощного триода 92, работающего в ключевом режиме. Последний, открываясь, замыкает цепь питания генератора 83 импульсов. Генератор импульсов начинает работать и выдавать импульсы на вход счетчика 98 импульсов, выполненного на триодах

94, 95, 96, 97, и на кольцевой замкнутый счетчик 91 через логическую схему ИЛИу.

С выхода счетчика 91 импульсы через усилители мощности 98, 99, 100 вращают шаговый электродвигатель 101, передвигающий каретку

Л0141502 вниз по вертикали до тех пор; пока она не пройдет заданное расстояние.

При прохождении через счетчик 98 необходимого числа импульсов на выходе его появляется один стоп-импульс, поступающий через эмиттерный повторитель 102 на базу триода 89 триггера 87, и возвращает последний в первое устойчивое состояние. Триггер 87, переключаясь, запирает триод 92. При этом прекращается подача питания на генератор 88 и подача импульсов от него как на вход счетчика 98 импульсов, так и на вход кольцевого замкнутого счетчика 91, т. е. движение каретки вниз по вертикали прекратится.

Импульс с выхода счетчика 98 проходит через линию задержки

108, которая служит для задержания поступления импульса как стартсигнала на входы триггера 104 на время, необходимое для полной остановки каретки при движении ее по вертикали. При подаче импульса как старт-сигнала на базы триодов 105, 106 триггера 104 последний, переходя из одного устойчивого состояния в другое, выдает напряжение на логические схемы ИЛИ и ИЛИ, выполненные соответственно на триодах 107, 108, 109, 110. Через логическую схему ИЛИ напряжение подают на вход триггера 90 реверса, который совместно с двоичными вентилями 111, 112, 118, 114 осуществляет реверсирование импульсов.

Для гого, чтобы несколько задержать включение генератора бб импульсов, напряжение с коллекторов триодов б7 и б8 подают на входы схемы ИЛИ, через линию задержки 115 и 11б.

В описанном фотоэлектрическом устройстве при работе с материалами одного масштаба нет необходимости устанавливать вторую фотоголовку на каретке второго планшета. В этом случае может быть применена жесткая металлическая конструкция, на концах которой крепятся фотоголовки, а сама конструкция крепится к каретке левого планшета таким образом, чтобы левая фотоголовка прочитывала рабочую поверхность на левом планшете, а правая — на правом. При работе с материалами различных масштабов фотоголовки устанавлив а ют р аз дел ьно.

Описанное устройство автоматизирует процесс сличения, значительно повышает производительность труда, исключает возможность пропуска ошибки на сличаемом оригинале. Точность сличения при применении этого устройства не зависит от индивидуальных особенностей оператора, т. е. исключается субъективная ошибка, Устройство просто в использовании и может найти широкое применение при картосоставлении и корректуре карт.

Предмет изобретени я

1. Фотоэлектрическое устройство для установления идентичности текстовых и иллюстрационных оригиналов, например географических карт, и репродуцированных изображений последних, о т л и ч а ю щ е е с. я тем, ITo, с целью устранения трудоемкого визуального процесса и I10вышеипя точности сличения, оно выполнено в виде двух фотоголовок, одна из которых осуществляет построчную развертку оригинала, à вторая — — репродукции, причем фотоголовки установлены на двух синхронно перемещающихся каретках; модулятора напряжения, вырабатываемого фотоголовками; электронного усилителя переменного напряжения; фазочувствительной схемы; электронного блока сравнения, а также системы световой и звуковой сигнализаций.

2. Фотоэлектрическое устройство по и. 1, отл и ч а ю где е с я тем, что модулятор напряжения, вырабатываемого фотоголовкой, выполнен в виде С-образного магнитопровода, катушки возбуждения которого подключены к исто шику переменного напряжения, причем в переменЛ< 141502 ном магнитном поле, образуемом магнитопроводом, помещен чувствительный элемент фотоголовки.

3. Форма выполнения устройства по пп. — 2, отличающаяся тем, что в качестве усилителя постоянного напряжения применен усилитель с непосредственной связью, собранный на полупроводниковых триодах и работающий совокупно с эмиттерным повторителем.

4. Форма выполнения устройства по пп. — 3, отличающаяся тем, что фазочувствительная схема включает трансформатор, обмотки которого подключены по схеме балансного моста совокупно с полупроводниковы IH диодами и шунтирующей емкостью, причем на один вход схемы подаются усиленные и промодулированные импульсы фотоголовки, а на второй вход — переменное напряжение от силового трансформатора.

5. Форма выполнения устройства по пп. — 4, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве блока сравнения применены электронные логические схемы типа И и НЕТ, триггерные ячейки которых собраны на полупроводниковых триодах.

6. Применение фотоэлектрического устройства по пп. — 5 совокупно с электронным устройством для реверсирования движения кареток, управляемым при помощи магнитных датчиков-ограничителей, импульсы которых фиксируются следящим электромагнитным элементом, обмотка которого подключена к электронной усилительной и управляющей схеме.

¹ 141502

Мо 141502 л

Е ь т ь

П: Д.

3- с

1 ь (з ь ь