Устройство для считывания графической информации

 

Союз Советских

Сециапнстнческих

Республик

О Il И C А Н Й Е,„,864ЗО9

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (5I ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 20. 1 2. 79 (21) 2855940/18-24 с присоединением заявки М— (51)М. Кл.

G 06 К 11/00

3ЪеударстваенИ кенитет

СССР ае делен вэобретенкй и етхрыткй (23) Приорнтет—

Опубликовано 15.09.81. Бюллетень М34

Дата опубликования описания 17 ° 09 ° 81 (M} УЛК 681,327.,12 (088.8) .1

1

К. Г. Рыбалко, E.Í. Гребенкин и Б.П. Суздальцев;. (72) Авторы изобретения

Г4 f

Г

1 (71) Заявитель

Одесский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. И.И. Мечникова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТйВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания информации, вводимой в ЭВМ.

Известны устройства для считывания информации, содержащие считывающий фо5 тодиод, включенный в базы двух транзисторов разной проводимости и-р-и и р"и-р . Оба транзистора имеют общую нагрузку — оптрон с последовательно

lO включенным резистором. Параллельно оптрону н резистору включен второй резистор. Информационный сигнал снимается с выхода усилителя оптрона (1).

Недостатком этого устройства явля1$ ется невозможность достоверного считывания информации с носителей, имеющих неоднородную оптическую струк- туру, так как при работе с носителями, имеющимн. участки повышенной оптической плотности, считывающий диод может не обеспечить необходимого сигнала, чтобы открыть оптрон. С другой стороны, неинформативные участки носителя с меныией оптической плотнос- тью могут вызвать ложное срабатывание устройства.

Известно также устройство, содержащее оптический транспорант с переменной плотностью, источник света, дополнительный фотоприемник и усилитель, причем источник света оптически связан с фотоприемником, подключенным через усилитель к оптическому. транспоранту с переметной плотностью, который установлен в плоскости микрофильма между первым и вторым коллиматорами

В указанном устройстве осуществляЪ ется операция фотометрического измере ния суммарного коэффициента пропускания оптического транспоранта и конт, рольного поля считываемого микрофильма. Если оптическая плотность транспоранта и контрольного поля микрофнгьма соответствует некоторой эталонной величине, то коэффициент про864309

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для считывания графической информации, содержащем ис-. .точник излучения, оптически связанный с фотоприемником, выход которого соединен с элементом нагрузки и через

:поеледовательно включенные блок согласования и усилитель-формирователь с фильтром верхних частот, тем, что оно содержит блок стабилизации светового потока, вход которого соединен с выходом .усилителя-формирователя, а выход с источником излучения, и термакомпенсирующий элемент, выполнен.ный в виде фотоприемника, помещенного

55 пускания оптического транспоранта не изменяется j2 ).

Недостаток данного устройства в там, что измерение суммарного коэффициента пропускания системы транспорант-микрофильм производится не в зоне считывания, а в зоне контрольного поля. Зто приводит к тому, что при неоднородности оптической плотности контрольного или информа- 10 ционного полей произойдет. неверное, ложное изменение плотности оптического транспоранта, что вызовет сбой в считывании информации. В результате устройство не обеспечивает считывания информации достоверно при применении носителей, обладающих неоднородной оптической плотностью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст- 0 ройство для считывания графической информации, содержащее источник излучения, оптически связанный с фотоприемником, выход которого соединен с элементом нагрузки и через последовательно включенные блок согласования и усилитель-формирователь с фильтром верхних частот (3 1.

К недостаткам указанного устройства, следует отнести зависимость величины полезного сигнала от оптической неоднородности носителя информации и изменение коэффициента преобразования, связанное с температурным и временным дрейфом параметров фотоприемника, источника излучения и друЗ5 гих элементов, что ведет к ухудшению достоверности считывания информации.

Цель изобретения — повышение до.— стоверности считывания информации с ,носителей, обладающих неоднородной

40 оптической плотностью и различной ремиссией.

I в оптической экран и подключенный параллельно элементу нагрузки.

Причем блок стабилизации светового потока содержит источник опорного напряжения, фильтр низких частот и усилитель мощности, вход которого соединен со входом блока, а выход— с одним из входов фильтра низких частот, другой вход которого подключен к выходу источника опорного напряже ния, а выход — к выходу блока.

На чертеже .представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник I излучения, фотосчитывающий блок 2, в котором расположены основной фотоприемник 3, оптически связанный с источником l излучения, и дополнительный фотоприемник 4, помещенный в оптический экран 5 и находящийся в одинаковых температурных условиях с основным фотоприемником 3.

Дополнительный фотоприемник 4, под ключенный параллельно элементу 6 нагрузки, предназначен для температурной компенсации схемы устройства.

Кроме того, в состав устройства входят:блок 7 согласования, выполненный в виде преобразователя импеданса, усилитель-формирователь 8, фильтр 9 верхних частот, блок 10 стабилизации светового потока, содержащий источник 11 опорного напряжения, фильтр

12 низких частот и усилитель 13 мощности, носитель 14 информации с нанесенной на него графической информационной меткой 15.

Устройство работает следующим образом.

Поток ат источника 1 излучения, например от лампы накаливания, проходя через носитель 14.информации и графическую метку 15, попадает в фотоприемник 3, где преобразуется в электрический сигнал, выделяемый на дополнительном фотоприемнике

4 и элементе 6, С указанных элементов электрический сигнал поступает в блок 7 согласования, предназначенный для согласования выходного сопротивления фотоприемника 3 и входно= го сопротивления усилителя-формираватжя 8. Усиленный сигнал далее поступает через фильтр 9 на выход к исполнительному (на чертеже не по» казанному) устройству. При этом фильтр 9 служит для выделения полезного сигнала, представленного вы864309

Формула изобретения сокочастотной переменной составляющей выходного напряжения усилителя-формирователя 8. Одновременно напряжение с выхода усилителя-формирователя 8 поступает на вход блока

10 стабилизации светового потока, работающего следующим образом.

Фоновый световой поток, т.е. световой поток, приходящий от носителя 14 информации и облучающий фото- 10 приемник 3, определяется разностью между световым потоком источника оптического излучения и световым потоком, поглощенным носителем 14 информации и, в общем случае, явля- !З ется функцией напряжения на выходе блока 10 стабилизации фонового све= тового потока. Напряжение на выходе блока 10 определяется как разность между напряжением источника 11 20 опорного напряжения и напряженнем на выходе усилителя 13 мощности и пропорционально напряжению, снимаемому с усилителя-формирователя 8, Рабочий световой поток выбирается таким образом, чтобы обеспечить максимальную величину полезного сигнала на выходе устройства считывания для выбранного вида носителя информации, например, писчая бумага или перфокарточная бумага, фотоноситель и т.;и.

В .процессе работы с выбранным видом носителя происходит как мгновенные изменения его оптической плотности (или ремиссии в,случае работы устройства при чтении информации на отражение), так и изменение плотности при.переходе, например,от одного сорта бумаги к другому. Это приводит к изменению фонового светового пото- 40 ка.-Изменения фонового оптического сигнала, преобразованные фотоприемником 3 в электрические и усиленные усилителем-формирователем 8, подаются на усилитель 13 мощности и через, 4> фильтр 12 низких частот поступают на источник 1 оптического излучения.

При этом всякое изменение фонового светового потока, создаваемое неоднородностью носителя 14 информации, компенсируется соответствующим изменением светового потока с источника 1 излучения, что и обеспечивает стабилизацию фонового светого потока и рабочей точки фотоприемника 3.

Аналогичным образом блок 10 реагирует на изменение яркости источника 1

1 1 излучения, связанное с его старением, запыленностью, на дрейф параметров фото.6 приемника 3 и элементов усилителеи, а также другие дестабилиэирущне факторы, обеспечивая стабилизацию рабочей точки фотоприемника 3, и в конечном итоге, поддерживая постоянный уровень полезного сигнала на выходе блока 8.

Граничная частота фильтра 12 низких частот выбрана в 6-7 раз меньше центральной частоты спектра информационного сигнала. В связи с этим, переменная составляющая полезного сигнала не проходит к источнику излучения l и не влияет на его работу.Вместе с тем граничная, частота фильтра

l2 выбирается в 2-3 раза выше средней частоты сигнала, связанчого с изменением оптической плстности носителя

14 информации.

Дополнительный фотоприемник 4, размещенный в непосредственной близости с фотоприемником 3 в фотосчитываю1 щем блоке 2 и включенный последовательно.с фотоприемником 3, имеет параметры, идентичные основному фотоприем нику 3. Оптически экранированный экраном 5 и температурно связанный с фотоприемником 3 дополнительный фотоприемник 4 находится в одинаковых с ним тепловых условиях, вследствие чего температуры1й дрейф параметров обоих фотоприемников, вк..поченных делителем, не вызывает смещения рабочей точки делителя, чем дополнительно обеспечивается термостабилизация режима работы устройства для считываний графической информации.

Технико-экономический эффект от внедрения изобретения заключается в получении возможности считывания информации с низкосортных и дешевых бумажных носителей в широком диапазоне оптических плотностей, вплоть до перфокарточной бумаги, обеспечании универсальности считывания как на отражение, так и на просвет, повышении достоверности считывания, простоте аппаратурной реализации устройства.

1. Устройство для считывания графической информации, содержащее иаточник излучения, оптически связанный с фотоприемником, выход которого соединен с элементом нагрузки и через последовательно включенные блок согласования и усилитель-формироватепь с фильтром верхних частот, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что с це864309 8

;лью повышения достоверности считыва- входом блока, а выход — с одним из ния, оно содержит блок стабилизации входов фильтра низких частот, другой светового потока, вход которого сое- вход которого подключен к выходу исдинен с выходом усилителя-формирова-. точника опорного напряжения, а вытеля, а выход с источником излучения, 5 ход - к выход у блока. и термокомпенеирующий элемент, выполненный в виде фотоприемника, помещен- Источники информации, ного в оптический экран и подключен- принятые во внимание прн экспертизе ный параллельно элементу нагрузки. 1. Авторское свидетельство СССР

2 ° Устройство по п,1, о т л и - tO 11 601720, кл.. G 06 К 7/)4, 1976, ч а ю щ е е с я тем, что в нем блок 2 ° Авторское свидетельство СССР стабилизации светового потока содер- И 6»461, кл. 6 06 К 7/14, 1976.

Ъ жит источник опорного напряжения, 3, Авторское свидетельство СССР фильтр низких частот и усилитель мощ- М 614446, кл, G 06 К 7/10, 1976 ности, вход которого соединен со 15 (прототип) .

Составитель Т Ничипорович

Редактор М. Бандура Техред M. Рейвес Корректор Г. Решетник

Заказ 7795773 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4