Устройство для считывания информации

 

Изобретение относится к приборостроению. Его использование в устройствах сканирования позволяет воспринимать изображение при слабой освещенности. Устройство содержит генератор 4 тактовых импульсов, формирователь 5 считывающих сигналов и фоточувствительный прибор 6 с зарядовой связью. Технический результат достигается благодаря введению аналого-цифрового преобразователя 8, фотодатчика 11 и усилителя 12. 3 ил.

Изобретение относится к области оптико-механического и оптико-электронного приборостроения и может быть использовано в устройствах сканирования.

Известно устройство для считывания и преобразования информации со стабилизацией видеосигнала по авт. св. СССР N 1543569, содержащее генератор тактовых импульсов, формирователь считывающих сигналов, фоточувствительный прибор с зарядовой связью, воспринимающей изображение объекта.

К недостаткам данного устройства относится невозможность восприятия изображения при слабой освещенности, так как тактовая частота генератора является постоянной и в связи с этим время накопления заряда в приборе с зарядовой связью ограничено.

Указанные недостатки устранены в устройстве для считывания информации, содержащем генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом формирователя считывающих сигналов, выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам накопления и сдвига в фоточувствительных ячейках фоточувствительного прибора с зарядовой связью, причем в устройство введены аналого-цифровой преобразователь, усилитель и фотодатчик, имеющий оптическую связь со считывающим изображением, выход фотодатчика соединен с инверсным входом усилителя, выход которого подключен к входу управления частотой генератора тактовых импульсов, выход фоточувствительного прибора с зарядовой связью соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которого подключен к соответствующему выходу формирователя считывающих сигналов.

На фиг. 1 приведено общая функциональная схема устройства для считывания информации; на фиг. 2 показана свет-сигнальная характеристика линейного фоточувствительного прибора с зарядовой связью, где 1 - зона фоточувствительности, 2 - порог максимальной чувствительности, 3 - порог минимальной чувствительности, 4 - максимальный выходной сигнал (насыщение), 5 - выходной сигнал при отсутствии освещения (темновой); на фиг. 3 показана зависимость коэффициента чувствительности линейного фоточувствительного прибора с зарядовой связью K_чувст. от времени накопления зарядов t_{накопл.} Устройство для считывания информации содержит предметный стол 1, осветитель 2, объектив 3, генератор 4, формирователь 5 считывающих сигналов, линейный фоточувствительный прибор 6 с зарядовой связью, усилитель 7, аналого-цифровой преобразователь 8, привод, который выполнен в виде блока 9 механических перемещений, дополнительный объектив 10, фотодатчик 11 и усилитель 12.

Устройство работает следующим образом. Изображение от объекта, находящегося на предметном столе 1, через объектив 3 попадает на линейный фоточувствительный прибор 6 с зарядовой связью.

Генератор 4 выдает тактовые импульсы, которые поступают на формирователь 5 считывающих сигналов. При этом на входах PL1, PL2, PL3, RL, BL, FL формирователя 5 считывающих сигналов вырабатываются управляющие сигналы, обеспечивающие накопление и сдвиг зарядов в фоточувствительных ячейках линейного фоточувствительного прибора 6 с зарядовой связью, формируется последовательность сигналов, пропорциональных освещенности соответствующих ячеек прибора 6. Эта последовательность сигналов подается через усилитель 7 и аналого-цифровой преобразователь 8 на выход устройства. Каждый сигнал с выхода линейного фоточувствительного прибора 6 появляется синхронно с сигналом PL3.

После просмотра строки изображения объекта блок 9 механических перемещений по сигналу BL формирует сигнал перемещения. По этому сигналу блок 9 перемещает линейный фоточувствительный прибор 6 с зарядовой связью на следующую строку изображения объекта.

Частота тактовых импульсов генератора 4 определяется величиной напряжения, поступающего на его вход от фотодатчика 11 через усилитель 12. Сигнал с выхода фотодатчика 11 пропорционален величине яркости освещенного объекта.

Величина сигнала с фоточувствительных ячеек линейного фоточувствительного прибора 6 с зарядовой связью зависит от освещенности объекта и времени накопления зарядов. При изменении светового потока от объекта меняется интегральная яркость света, поступающего через дополнительный объектив 10 на фотодатчик 11. Напряжение с выхода фотодатчика 11 поступает на вход управления частотой генератора 4. При уменьшении светового потока от объектива уменьшается напряжение с выхода фотодатчика 11 и, следовательно, уменьшается частота генератора. При этом свет-сигнальная характеристика прибора 6 перемещается в зону чувствительности (фиг. 2). Это приводит, согласно графику на фиг. 3, к увеличению времени накопления зарядов в линейном фоточувствительном приборе 6 с зарядовой связью.

Таким образом, устройство для считывания информации имеет более высокую точность считывания и возможность восприятия изображения объекта при слабой освещенности, так как сохраняется максимальная чувствительность при изменении освещенности объекта.

Формула изобретения

Устройство для считывания информации, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом формирователя считывающих сигналов, выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам накопления и сдвига зарядов в фоточувствительных ячейках фоточувствительного прибора с зарядовой связью, отличающееся тем, что в него введены аналого-цифровой преобразователь, усилитель и фотодатчик, имеющий оптическую связь со считываемым изображением, выход фотодатчика соединен с инверсным входом усилителя, выход которого подключен к входу управления частотой генератора тактовых импульсов, выход фоточувствительного прибора с зарядовой связью соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которого подключен к соответствующему выходу формирователя считывающих сигналов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3