Устройство для считывания графической информации

 

ОП ИСАН

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Реслублик »i736135 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.11.77 (21) 2543125/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 28.05.80 (51) М. Кл

G 06 К 11/00

Гоеудлрстееннмй комитет (53) УДК 681.327..12 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. M Хохлов, А. П. Рыбкин, В. Д. Остудин и В. М. Столовицкий

Государственное Союзное конструкторско- технологическое бюро по проектированию счетных машин и Опытный завод (71) Заявители (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

ГРАФИЧЕСКОИ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода графической и текстовой информации в вычислительные машины или специализированные устройства для машинной обработки информации.

Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с системами взаимно перпендикулярных координат, шин, соединенных с коммутаторами, элемент считывания, соединенный через усилитель с блоком обработки информации и другие блоки и узлы (1).

Недостатком этого устройства является большой объем оборудования.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для считывания графической информации, содержащее ферромагнитный планшет и элемент считывания, выполненный, например, в виде перпендикулярных токопроводящих рамок (2) .

Планшет такого устройства выполнен в виде систем взаимоперпендикулярных координатных шин, подключенных к коммутаторам, а устройство содержит счетные узлы и другие блоки, что усложняет схему устройства.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем. что оно содержит интеграторы, подключенные взаимно перпендикулярным токопроводящим рамкам, а ферромагнитный планшет выполнен в виде пластинчатого постоянного магнита, в поле которого расположены перпендикулярные токопроводящие рамки. При этом рабочая поверхность пластинчатого постоянного магнита может быть выполнена в виде криволинейной поверхности.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — проекция магнитных силовых линий ферромагнитного планшета, выполненного в виде плоского постоянного магнита с параллельными поверхностями, и положение одной из рамок, регистрирующих перемещение по оси Х; на фиг. 4 — эпюра напряжения на выходе интегратора при движении рамки от центра планшета по полуосям Х; на фиг. 5 — графическое изображение прямоугольной решетки и ее отобра736135 жения устройствами считывания, содержащими постоянный магнит с плоской и криволинейной верхней поверхностью.

Предлагаемое устройство содержит планшет 1, состоящий из немагнитного корпуса 2 с размещенными в нем пластинчатым постоянным магнитом 3, элемент 4 считывания с размещенными внутри него токопроводящими рамками 5, расположенными взаимно перпендикулярно и вдоль оси элемента 4 считывания, интеграторы 6, входы которых подключены к токопроводящим рамкам 5.

На фиг. 3 изображены две проекции плоского постоянного магнита 3 прямоугольной формы, проекции рамки 5 и условные проекции магнитных силовых линий 7, выходящих из плоского магнита.

Устройство работает следующим образом.

Плоский постоянный магнит 3 (см. фиг. 3), имеющий полюсами плоские грани, создает вокруг себя постоянное магнитное поле. В силу конечности размеров магнита магнитные силовые линии 7 направлены радиально от центра 0 и.с различной степенью наклона, увеличивающейся по мере удаления от центра О. При этом часть магнитных силовых линий 7 пронизывают токопроводящую рамку 5.

Если бы сторона cd рамки 5 имела бесконечную длину, то все магнитные силовые линии 7, выходящие из поверхности магнита, ограниченной плоскостью треугольника Ова, пронизывади бы контур рамки. Площадь S треугольника 08а равна произведению половины отрезка а8 (ширины рамки) на длину отрезка ОХ (расстояние рамки от центра магнита 3). Таким образом, перемещая рамку 5, расположенную параллельно самой себе в плоскости пластинчатого постоянного магнита 3 (см. фиг. 3), можно изменять пропорционально расстоянию рамки от центра магнита пронизывающий ее магнитный поток (D При этом, если рамка перемещается параллельно оси У, то площадь треугольника 08а остается постоянной, и изменения магнитного потока фне происходит.

Согласно закону Фарадея-Максвелла в токопроводящей рамке возникает сигнал индукции, пропорциональный скорости изменения магнитного потока, сцепленного с этой рамкой. Напряжение, возникающее в рамке, подается на интегратор 6, который вычисляет мгновенное значение интеграла от входного напряжения. Таким образом, на выходе интегратора 6 возникает напряжение, пропорциональное расстоянию ОХ рамки 5 от центра магнита 3.

При перемещении рамки влево от оси Y меняется направление магнитного потока и сигнал в рамке 5 изменяет свой знак. В соответствии с этим меняет свой знак и направление на выходе интегратора 6. Изменение напряжения U на выходе интегратора 6 при перемещении рамки вдоль оси Х плоскоs

46

13

36

23

36

33 а6

43

S6 го магнита 3 иллюстрируется графиком 8, приведенным на фиг. 4.

Вторая рамка механически соединена с рассмотренной рамкой и расположена перпендикулярно ей и параллельно оси Х. Эта рамка регистрирует изменение магнитного потока при движении системы рамок вдоль оси У, напряжение с нее подается на вход второго интегратора 6, на выходе которого аналогичным образом возникает напряжение, пропорциональное перемещению системы рамок вдоль оси Y.

В предлагаемом устройстве длина рамок

5 (cd) ограничена размером элемента 4 считывания, в котором они размещены.

При размерах магнитного сердечника 3, определяющих рабочее поле планшета 1, превышающих длину рамок 5 и соответственно длину элемента 4 считывания более чем в 2 раза, напряжение на выходе интегратора 6 начинает нелинейно зависеть от перемещения элемента 4 считывания так, как это показано графиком 9 на фиг. 4.

В случае ввода рукописных символов указанная нелинейность приводит к изменению масштаба символов в зависимости от их расположения на рабочем поле планшета 1.

Если это изменение масштаба лежит в пределах вариации почерков, то получающуюся нелинейность можно не компенсировать. В тех случаях применения, когда эта нелинейность нежелательна, ее корректировка осуществляется уменьшением размеров магнитного сердечника 3 и соответственно рабочего поля планшета 1 по отношению к длине рамок 5 и элемента 4 считывания, или эта корректировка выполняется вычислительным устройством, в которое вводится графическая информация с помощью перекодировки, выполняющей функцию обратного нелинейного преобразования поступающих на вход данных.

Прямоугольная форма магнита 3 позволяет максимально использовать его поверхность в качестве рабочей для ввода текстовой информации. Однако такая форма магнита 3 создает неоднородную плотность магнитных силовых линий 7 в плоскости, параллельной поверхности магнита. Эта неоднородность больше всего проявляется у краев магнита 3. В результате этого изображение проямоугольника решетки, показанной на фиг. 5а, при вычерчивании ее элемента на планшете 1 и последующем отображении ее по напряжениям на входах интегратора 6, дает изображение, показанное на фиг. 5б.

Как видно из фиг. 5б, элементарный прямоугольник решетки, сохранивший свои размеры в центре магнитного сердечника 3, имеет максимальное искажение в углах этого сердечника.

При изображении на планшете рукописных символов те из них, которые расположены под углами магнитного сердечника 3, 7361

5 будут изображены с дополнительным наклоном и искажением своих пропорций. Этих искажений не будет, если магнит 3 выполнен в виде круглого диска. Так как использовать магнит 3 в виде диска технически нерационально, то в предлагаемом устройстве для выражения плоскости магнитного потока по краям использована криволинейная рабочая поверхность магнита 3, образующая пучности магнитного потока в тех местах, где он ослаблен формой границ магнита. Форма поверхности определяется эксперементально или расчетным путем. Одна из используемых в предлагаемом устройстве форм поверхности магнита и отображение прямоугольной решетки с помощью такого сердечника приведена на фиг. 5в. Как видно из фиг. 5в, полученное отображение решетки обладает значительно меньшим искажением.

Для повышения уровня сигнала, снимаемого с рамок 5, последние выполняются многовитковыми.

Использование изобретения в качестве устройств ввода чертежей, рисунков, рукописного текста и другой графической информации в вычислительные и специализированные электронные машины благодаря простоте конструкции, высокой разрешающей способности и малой потребляемой мощ- 2s ности позволит существенно расширить сфе35 ь ру применения и экономическую эффективность устройств ввода графической информации.

Формула изобретения

1. Устройство для считывания графической информации, содержащее ферромагнитный планшет и элемент считывания, выполненный, например, в виде перпендикулярных токопроводящих рамок, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит интеграторы, подключенные к взаимно перпендикулярным токопроводящим рамкам, а ферромагнитный планшет выполнен в виде пластинчатого постоянного магнита, в поле которого расположены перпендикулярные токопроводящие рамки.

2. Устройство для-считывания графической информации по п. 1, отличающееся тем, что рабочая поверхность пластинчатого постоянного магнита выполнена в виде криволинейной поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР № 413504, кл. G 06 К 11/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 313211, кл. G 06 К 11/00, 1970 (прототип) иг.

Составитель Т. Ничипоровнч

Реда кто р T. 3 у 6 ко в а Техред К. Шуфрич Корректор H. Степ

Заказ 2429/40 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал 11ПП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4