Способ считывания графической информации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (Я)м. Ил. (22) Заявлено 171176 (21) 2421638/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 06 К 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1506.80. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 150680 (53) УДК 681. 327.12 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.П. Руденко и О.И. Посторонко. (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств для считывания rpa- 5 фической информации.

Известны способы считывания графической информации, основанные на разбиении поля считывания на дискретные участки, формировании на каждом из участков электромагнитного поля с помощью последовательности спрашивающих импульсов, амплитуду которых изменяют по линейному закону, преобразовании электроМагнит- 15 ного поля в электрический управляющий сигнал (1).

Недостатком данного способа является большая относительная погрешность измерения координат, зави- 20 симость точности измерения координат от дестабилизирующих факторов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ считывания 25 графической информации, основанный на возбуждении электромагнитного поля в дискретных участках поля считывания с помощью серии импульces опроса и преобразовании электромагнитного поля в зоне считывания в электрические сигналы, по которьм определяют координату считываемой точки. В этом способе операция преобразования электромагнитного поля в электрический управляющий сигнал включает установку зонда в определенное место поля считывания планшета и линейное усиление импульсов, наведенных в зонде за счет емкости координатная шина-зонд. После операции линейного усиления в считываемом сигнале имеется не только импульс, считанный с выбранной шины (с ближайшей к зонду шины), но и импульсы, считанные с невыбранных шин, расположенных симметрично слева и справа по отношению к выбранной шине и попадающих в зону чувствительности зонда. Под зоной чувствительности зонда при установке зонда непосредственно над выбранной шиной и постоянной высоте подъема зонда понимается область с диаметром Р> в которой сигнал, считываемый с шин, превышает порог запирания усилителя зочда и в принципе может быть усилен до необходимого значения. Здесь Л ! шаг квантования планшета координатны741290 ми шинами (ширина дискретного участка); Р— количес во импульсов в пачке считываемых импульсов, превышающих по уровню порог запирания усилителя зонда (21.

Импульс, считываемый с выбранной шины, является полезным сигналом, а импульсы, считываемые с невыбранных шин, представляют помеху. Максимальная помеха считывается с невыбранных шин, ближайших к выбранной, и составляет примерно 0,7 от амплитуды полезного сигнала. если высота подьема зонда над поверхностью планшета мала, то огибающая амплитуд считанных импульсов имеет ярко выраженный максимум, и, выбирая уровень ограничения снизу, равный амплитуде максимальной помехи, легко выделить импульс, считанный с выбранной шины, По мере увеличения высоты подъема зонда при съеме информации амплитуда импульса, считанного с выбранной шины, уменьшается, а уровень ограничения остается постоянным. При критической высоте Н Кр когда амплитуда импульса, считанного с выбранной шины, станет равна уровню ограниче- . ния, может не произойти считывания информации. По данному способу при толщине защитного диэлектрического слоя планшета дh =Л Н„= 0,41Х

Поэтому недостатком даййого способа является малая высота подъема зонда при считывании графической информации, обусловленная тем, что после линейного усиления считанные импульсы ограничивают снизу таким уровнем, чтобы выделить в считываемом сигнале только импульс, имеющий максимальную амплитуду. Вследствие этого диапазон толщин носителей графической информации ограничен, так как, толщина

-графоносителя не должна превышать Н .

Кроме того, при установке зонда посредине между координатными шинами (в равносигнальной зоне) считываются два импульса, имеющие максимальную амплитуду. Фиксирование координаты по моменту появления первого импульса

Х сопровождается погрешностью — — а

2 по моменту появления второго импульса координата считывается с логреи ностью + 2 Поэтому данный способ характеризуется недостаточной точностью считывания информации, определяемой шагом квантования планшета )

Цель изобретения — повышение точности считывания путем исключения погрешности, вызванной изменением толщины носителя информации, т.е. обеспечение независимости результата считывания от толщины носителя графической информации, Укаэанная цель достигается тем, что электрические сигналы Формируют в виде серии управляющих импульсов, фиксируют серию импульсов опроса по моменту появления первого управляющего импульса в серии, а координату считываемой точки определяют путем

5 добавления к зафиксированной серии импульсов опроса последующих управляющих импульсов.

На фиг. 1 показана форма и распределение электрического сигнала 6 (х)

t0 вдоль оси Х для двух разных высот подъема зонда над поверхностью планшета — Hl и Н2; на фиг. 2 — вариант устройства для реализации предложенного способа.

На фиг. 1 обозначена зона 1 чувствительности зонда на высоте Н1„ зона 2 чувствительности зонда на высоте Н2, уровень 3 ограничения электрического сигнала снизу, импульсы 4, содержащиеся в электрическом сигнале, огибающая 5 амплитуд серии импульсов на высоте Hl, огибающая 6 амплитуд серии импульсов на высоте Н2, ширина. дискретного участка 7Я (шаг квантования планшета шинами), промежуточная координата 8 Хо (Hl) для высоты Н1;приращение координаты 9 дХ(Н1) для высоты Hl, истинная координата 10 Хl(Н1) для высоты Hl,.промежуточная координата 11 ХО(Н2) для

30 высоты Н2, приращение координаты 12 дХ(Н2) для высоты Н2, истинная координата 13 Хl(Н2) для высоты Н2.

Устройство для Реализации способа содержит генератор 14 тактовой

35 частоты, ключ 15 1-го полуцикла, ключ 16 2-го полуцикла, триггер 17

1-го полуцикла, триггер 18 2-ro полуцикла, блок 19 опроса координаты

Ху блок 20 оцроса координаты 1, планшет 21, выходной счетчик 22 координаты X выходной счетчик 23 координаты Y блок 24 ключей выдачи кода Х, блок 25 ключей выдачи кода (, зонд 26 (элемент считывания), усилитель 27, блок 28 управ45 .ления считыванием, вход 29 устройства.

Поле считывания разбито на дискретные уаастки путем укладки на поле считывания с шагом Х . взаимно

50 перпендикулярных, язодированных друг от друга токопроводящих .шин. Формирование электромагнитного поля осу =,ествляют с помощью последовательности импульсов напряжения, опрашивающих каждую шину. Во время опеРации преобразования электромагнитного поля в электрический сигнал сначала устанавливают зонд в определенное место поля считывания планшета, а затем линейно усиливают считываемый сигнал, наведенный на острие зонда за счет емкостной связи системы зонд — координатная шина. После операции преобразования электромагнитного поля в электрический сигнал .сна65

741290 чала выделяют всю серию импульсов 4, попадающих в зону l(2) чувствительности зонда, за счет небольшого порога 3 запирания усилителя 27, а затем усиливают их до логической единицы. По первому импульсу серии формируют промежуточную координату

ХО(Н1), а затем получают истинную координату путем увеличения промежуточной координаты на Л/2 на каждый импульс серии, не считая одно- (О го импульса. Таким образом определяют середину серии импульсов, которая при последовательном опросе всегда однозначно соответствует максимуму огибающей амплитуд считанных импульсов. Поэтому истинную координату Xl (Hl) можно представить как сумму промежуточной координаты

ХО (Нl) с приращением координаты а Х (Hl ), которое заключено между первым импульсом пачки и серединой 2О пачки считываемых импульсов.

Аналогично для высоты Н2 подъема зонда над поверхностью планшета ко ординаты точки считывания Xl (H2) будет определена как сумма промежу- 25 точной координаты XO(H2) и приращения

При различных толщинах носителей информации Нl и Н2 координата точки считывания будет иметь одно и то же 30 значение, т ° е. Хl(Н1) = Х2(Н2).

Устройство для реализации предло.женного способа работает следующим образом.

Формирование кода координат какой- 35 либо точки, выбранной на планшете 21

a ментом 26 считывания (зондом), прм.. ходит за два полуцикла. В первом полуцикле блок 19 опроса координаты -Х опрашивает шины планшета но 4О координате Х, а во втором полуцикле блоком 20 опрашиваются шины V планшета. Начало формирования кодов коор- . динат происходит с момента прихода на вход 29 импульса запуска. С этого момента высокий потенциал с выхода триггера 17 первого полуцикла разрешает прохождение импульсов тактовой частоты на блок 19 опроса шин Х.

Под воздействием импульсов тактовой частоты меняется состояние блока 19, причем в каждом такте первого полуцикЛа сс стояние блока 19 однозначно связано с номером опрашиваемой шины

Х. При установке зонда 26 на поверхность планшета на выходе зонда вырабатывается электрический сигнал. . Электрический сигнал представляет собой серию считанных импульсов с выбранной и невыбранных шин, причем импульс с выбранной шины находится бО в центре серии импульсов. Проходя через усилитель 27, серия импульсов усиливается до логической единицы, а затем поступает на вход блока 28 управления считыванием. В каждом . 65 полуцикле блок 28 разделяет импульсы на первый импульс и серию последующих, а также вырабатывает импульс сброса после того, как серия импульсов закончится. В первом полуцикле 1-ый импульс серии поступает с выхода блока 28 на управ ляющий вход блока 24 ключей выдачи кода Х. При этом в выходной счетчик

22 переписывается одно из состояний блока 19, соответствующее началу серии. Через такт на счетный вход счетчика 22 начнет поступать серия последующих импульсов пачки, по окончании которой в счетчике

22 сформируется код координаты Х, соответствующий выбранной тбчке на планшете. После того, как сформировалась координата Х, блок 28 вырабатывает импульс сброса, которьМ сбрасывает в нуль триггер 17 н взводит в единичное состояние триггер

18, начинается 2-ой полуцикл. Во время второго полуцикла формируется координата и работают блокй

20, 25 и выходной счетчик 23. Код координат в выходных счетчиках

22 и 23 формируется эа два приема.

Сначала в счетчике переписывается (п-1) старших разрядов параллельного кода, а затем по счетноиу входу . через дополнительный младщий разряд формируется последовательная поправка (и — разрядность устройства считывания графической ииформа;1ии).

Данный способ по сравнению с известным повышает точность считывания в два раза, а выиграв в высоте подъема зонда над планшетом

Рв=о

B= —

Qg 2. где p„. — количество импульсов в пачке считываемых импульсов, при установке зонда непосредственно на защитный диэлектрический слой планавэта (графоноситель отсутствует).

Формула изобретения

Способ =читывания графической информации, основанный на возбуждении электромагнитного поля s дискретных участках поля считывания с поиэщью серии импульсов опроса н преобразовании электромагнитного поля s зоне считывания в электрические сигналы, по которым определяют координату счи-. тываемой точки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности считывания, электрические сигналы формируют в виде серии управляющих импульсов, фиксируют серию импульсов опроса по моменту появления первого управляющего импульса в серии, а координату считываемой точки определяют путем добавления

741290

Редактор О. Колесникова

Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3326/7

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4 к зафиксированной серии импульсов опроса последующих управляющих импульсов .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 484536, кл. G 06 К 11/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 503263, кл. G 06 K ll/00, 1972 (прототип).

Составитель Т. Ничипорович

Техред О.Андрейко Корректор N. Пожо