Планшет для устройства считывания графической информации

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматизированного ввода, в ЭВМ графической информации. Цель изобретения - повышение точности считывания координат. В планшете для устройства считывания графической информации, содержащем группы основных и дополнительных координатных шин, в каждой из которых координатные шины расположены параллельно и включены последовательно, координатные шины основных и дополнительных групп выполнены с равными периодами d укладки и расположены в плоскости планшета под острыми углами а и -«относительно координатных осей, равными по модулю и противоположными по знаку и заключающимися в пределах а 0 arcsin«/ /2 Амэкс, где Амакс максимальная измеряемая координата на планшете. 3 ил.

,у Ф @ 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ ВЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) G 06 К 11/00

ГОСУДАР СТ В Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t»

t» (21) 4678447/24 (22) 12,04.89 (46) 15,11.91, Бюл.RH2 (72) Г.И.Алексеев, А.В,Дзюба, Г.Г.Маньшин и В.И,Петров (53) 681.327.12 (088,8) (56) Патент США

N- 3735044, кл, G 06 К 11/00, опублик. 1976.

Авторское свидетельство СССР

932516, кл, 6 06 К 11/00, 1979, (54) ПЛАНШЕТ ДЛЯ УСТРОЙСТВА СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматизированного ввода

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматизированного ввода в ЭВМ графической информации, Цель изобретения — повышение точности считывания координат, На фиг.1 показана блок-схема устройства для считывания графической информации, в котором используется планшет (для одного направления измерения); на фиг.2— принципиальная схема координатного матричного планшета (для одного направления); на фиг,3 — положение считываемой точки M в основной (XYZ) и в повернутых относительно нве на глы а и -а системах координат (Х ОУ и Х ОУя).

В состав устройства (фиг.1) входят координатный матричный планшет 1 с группами основных и дополнительных сеток из параллельных последовательно соединенных ко„„ Ж„„1691861 А1 в 3ВМ графической информации. Цель изобретения — повышение точности считывания координат. В планшете для устройства считывания графической информации, содержащем группы основных и дополнительных координатных шин, в каждой из которых координатные шины расположены параллельно и включены последовательно, координатные шины основных и дополнительных групп выполнены с равными периодами d укладки и расположены в плоскости планшета подострымиуглами а и — аотносительно координатных осей, равными по модулю и противоположными по знаку и заключающимися в пределах а < 0 <агсзаа/

/2 Амакс. где Амакс — максимальная измеряемая координата на планшете, 3 ил. ординатных шин каждая, генератор 2 синусоидальных колебаний, в иходом подключенный к катушке 3 индуктивности съемника координат, индуктивно связанной с сетками планшета, основной 4 и дополнительный 5 сумматоры, входами подключенные соответственно к выходам основных и дополнительных сеток координатных шин, а выходами связанные с входами анализатора 6 разности фаз, выход которого является выходом устройства.

Координатный матричный планшет (фиг.2) содержит основные 7 и 8 и дополнительные 9и 10сетки из параллельных последовательно соединенных шин каждая (на фиг.2 показаны основные и дополнительные сетки координатных шин только для одного направления измерения, например

ОУ; для направления измерения QX сетки выполнены аналогичным образом). Выходы основных 7 и 8 сета< в устройстве соединены с входами основного сумматора 4. а выходы допол11ительных 9 и 10 сеток соединены с входами дополнительного сумматора 5, Основные 7 и 8 и дог1олнительные 5

9 и 10 се гки координатных шин выполнены с одинаковым периодом укладки с! и повернуты в г1лоскости счи1ывания относительно направления измерения на равные по абсолютной величине и противоположные по 10 .знаку острые углы с и --сг. Основные и дополнительные сетки координатных шин предназначень1 для формирования пары пространственно сдвинутых сигналов, ЭДС взаимаиндукции, участвующих в процессе 15 измерения считываемых координат. устройство для считывания графической информации работает следу1ощим образом.

При эыводе центра катушки 3 индуктив- 20 ности съемника координат в произвольно выбранную точку М на поверхности планшета 1 и включении устройства генератор 2 синусоидальных колебаний начинает вырабатывать синусоидальный сигнал U = 25

= U< sIn N t, который поступает в катушку 3 индуктивности сьемника координат, При зтам в Основных (синусной и касинуснай) сетках 7 и 8 координатнь х шин наводятся сигналы ЗДС взаи1,юиндукции: 30 е l(XC) = Fs! q(XQ; Л ) Яг1 а) 1; (1)

З2(ХО) — cos(i<0, Л,1 Sln СОt, 35

Где Ха расстояние GT границы начала зоны считывания шириной d, в котору1а проецируется центр ка1ушки 3 индуктивности съемника координат и считываемая точка M до этой точки в системе координат Х QY 40

1 (Фиг 3);

t sIo(XQ А) M 1 сов(ХО, i() ЭМПЛИтуднс-КОординатные характеристики основных (синуснай и касинусной) сеток координатных шин; 45 л == — — г- — паРаметР,I — РаДиУс инДУкЦИ2г анной катушки сьемника координат.

Соответственно в дополнительных (синусной и косинуснай) сетках 9 и 10 коорди- 50 натных шин наводятся сигналы ЗДС взаимоиндукции, ЕЗ (Хо ) ==- ВI„(Хо,il.) Sinгл1, (2) 55

®" (Хо" ) = f cо, (X; Л ) sin (L 1: .

Пог1арное векторное суммирование сигналов (1) и (2) обеспечивает нэ выходах сумматоров 4 и 5 пару результирующих сигналов: е>,(Xo ) = В (Хо ) + Е (Хо ) =

= FsIo (Хо, А ) COS И t +

+ Fcîs {Xo ) SlnГΠ—

=sin(в1+p(d; Х, )); (3) е,(Х ) =-бэ (X ) + >" (X. ) =

=- Fs!и (Хо, Л ) COS 01 7 +

+ i=cos(Xo" Я) З1П 11 =.= sin (c1 t + p (d, х," ) ), (4) где

p{d, X ) =(5) p(d х") =arctg (6) есть начальные фазы результирующих фазомодулированных сигналов (3) и (4), Фаза р (d,Х ) содержит информацию о

I положении считываемой точки М в системе координат XOY. Аналогично фаза p(d,Xo )

И содержит информацию о положении считываемой точки М в системе координат Х OY

II 11

FsIn (Хо Л ) — о1П вЂ” д- Хо (7) Fcos (Xo l Л ) = COS — - Хо (8) Но поскОльк j по условию ocHOBHble u дополнительные сетки координатных шин уложены с одинаковым периодом d укладки, то и амплитудна-координатные характеристики дополнительных синусной и косинусной сеток координатных шин с такой же степенью точности представляются синусоидальными функциями от Хо, т.е, С допустимой для практики степенью точности всегда можно выбрать такое значение параметра il, при котором амплиту1 На-КаардИНатНЫЕ ХараКтЕрИСтИКИ Fs!o(Xp;

I, )v) и Гсоя(ХО; А ) основных синусной и косинусной сеток координатных шин является синусоидальными функциями от Ха, т.е.

1691861

4л

YÄ sin

FgIp (Хо", Л ) Sin- - Хо" (9) Fpps (Xp, Л ) = COS — (- Х," (10) Тогда с учетом (7) -(10) вместо (5) и (6) имеем

2л г

Ы вЂ” д- Хо

p(d,х.1=ащ . „— =-д-х, пз-л- Х, 2л п — с - (о )л р(ах")=aag - — — —— -f õ,"

0.Б д Хо т,Е. p(d, Xp) и p (d,XpII) — СтрагО линЕйные функции от Хо и Хо соответственно, II

Покажем, что разность фаз p(d,Xo) и

1 (d, Хо ), определяемых соотношениями (11) II и (12), т.е. Io(т. ) =р(d X )(13) — V (с <") =-д-(Х вЂ” 4"), строго пропорциональна в этом случае значению абсолютной координаты Уо считываемой точки M в системе координат XOY (фиг,3), Для этого воспользуемся формулами преобразования координат.

Имеем

Xo = Xocos а + Yosin а, (14)

Хр =Xocosа — Yosinи . (15)

С учетом (14) и (15) из (13) получаем p((3, (о) =, (Хо соэ а+

2л

+ Y, sin а- Х, cos a+ Y p sin и) = (16) Измерение разности фаз двух сигналов в пределах периода аппаратурно производится однозначно, поэтому для реализации

25 абсолютного отсчета считываемой координаты Ур необходимо, чтобы разность фаэ (16) между результирующими сигналами (3) и (4) изменялась в пределах поля считывания планшета 1 на величину 2;г по направлению измерения координаты Уо. т.е.

0 0 P (d, Yp ) 2 JI, Действительно, если принять в(16) текущую координату Y = Yp =- О, что соответствует началу координат, получим д p(d, Yo) =- О.

Если Y = Yp =- УОмакс =- . —, что соответ2 sine ствует максимальной измеряемой кооодинате Уо, тогда д p(d,Yo) =-2 л.

Результирующие сигналы (3) и (4) с выходов основного 4 и дополнительного 5 сумматоров поступают на входы анализатора 6 разности фаз. На выходе анализатора 6 разности фаз присутствует раэностный сигнал, определяемый выражением (16), со строго линейно изменяющейся фазой, пропорциональной абсолютной координате Уо считываемой точки. Преобразование указанного сигнала с линейно изменяющейся фазой

g(d, Yp) в коды считываемых координат (если это необходимо) может быть выполнено известными методами и средствами вычислительной техники.

Таким образом, предлагаемое устройство функционирует в соответствии с линейным законом изменения фазового рассогласования (16), что в принципе исключает неоднозначность считывания абсолютных координат, присущую известным устройствам нониусного типа, и таким образом обеспечивает достоверное считывание информации.

Формула изобретения

Планшет для устройства считывания графической информации, содержащий группы основных и дополнительныx координатных LUvlH, в каждой из которых координатные шины расположены параллельно и включены последовательно, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности считывания координат, координатные шины основных и дополнительных групп выполнены с равными периодами d укладки и расположены в плоскости планшета под острыми углами а и — а относительно координатных осей, равными по модулю и противоположными по знаку и заключающимися в поеделах 0 < c! arcsin

iz /2Амакс, где Амакс максимальная измеряемая координата на планшете, 1601РГ), 1,, ii, 1 (i lll (1Г ) )

7- ) Ц (1Р

) !

" 4 Г (,), ij j) i;i;

1 () 1, 1 i

1

l(, l(lii),, i д, р /!

, I Il!(l I /! i3 (ф

1 ,,

1 °- I

1691861 иг. 3

Составитель Т.НичИпорович

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О,Кундрик

Редактор А,Огар

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

Заказ 3930 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5