Устройство для считывания графической информации Советский патент 1983 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автомати-, ке и вычислительной технике, в частности к акустическим устройствам считывания графической информации, и может быть использовано для полуавтоматического считывания координат точек изображения в системах оперативной связи человека с вычислительной машиной, в системах обработки экспериментальной информации и в автоматизированном рабочем месте конструктора.

Известны устройства для считывания графической информации, содержащие планшет, нал которым перемещается вручную по траверсе каретка с визиром, имеющая две степени, свободы, при этом датчиками перемещений формируются шаговые импульсы- (отдельно по каждой координате), которые затем подсчитываются соответствующими счетчиками Cl.

Недостатком такого-устройства является сложность конструкции, обусловленная большим количеством механических их взаимосвязей.

Известно также устройство, содержащее планшет с измерительными нитями, соединенными с оптическим визиром и через блоки фиксации нитей с

блоками натяжения нитей, сумматоры, и цифро-аналоговый преобразователь 2. Это устройство имеет низкую производительность вследствие механической связи между визиром (съемником координат) и планшетом. Наличие узлов трения и довольно больших моментов инерции не позволяет оператору быстро и с большой точностью совмещать съемник координат со считываемой точкой изображения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с расположенными на его сторонах приемниками акустических колебаний, подключенными через усилители к первым

20 входам время импульсных преобразователей, вторые входы которых подключены к генератору тактовых импульсов, а выходы - к входам соответствующих счетчиков, электроакустический пре25образователь с разрядными электродами, акустически связанный с приемни- ками акустических колебаний. В этом устройстве электроакустический преобразователь соединен через кабель с ис30точником высокого напряжения, расположенным в схеме управления устройства 3. Нёшичие соединительного кабеля с ИСТОЧНИКОМ высокого напряжения услож няет устройство, создает определенны неудобства в работе оператора и сниж ет производительность работы. Цель изобретения - упрощение устройства. Указанная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее планшет с расположенными на его сторонах приемниками акустических колебаний, подключенными через усилители к первым входам времяимпульсных преобразователей, вторые входы которых подключены к генератору тактовых импульсов, а выходы - к входам соответ ствукяцих счетчиков; электроакустический преобразователь с разрядными электродами, акустически связанный с приемниками акустических колебаний , включает приемник электромагнитных колебаний,установленный tia пла шете и подключенный через дополнительно введенный усилитель к третьим входам времяимпульсных преобразователей, причем электроакустический преобразователь содержит пьезоэлемент, обкладки которого соединены с разрядными электродами, и подпружиненный ударный механизм, механически связанный с одним из разрядных электродов и установленный соосно с пьезоэлементом, а приемник электромагнитных колебаний связан посредством электромагнитной связи с разрядными электродами электроакустического пре образователя. На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 искровой электроакустический преобразователь. Устройство содержит планшет 1, электроакустический искровой преобра зователь 2, приемники 3 и 4 акустических колебаний, приемник 5 электро магнитных колебаний, усилители 6, 7 и 8, генератор 9 тактовых импульсов, времяимпульсные преобразователи 10 и 11, счетчики 12 и 13. Электроакустический искровой преобразователь 2 (фиг.2) содержит корпус 14 ударного механизма, состоящий из штока 15 молоточка 16, диафрагмы 17, кольца 18 и пружин 19 20, электрод 21, электрод 22,-пьезокерамичес кий элемент 23, соединительный провод 24. Планшет 1 служит для размещения обрабатываемого графического изображения. Электроакустический преобразователь 2 предназначен для генерации коротких звуковых импуль.сов. Приемники 3 и 4 акустических колебаний предназначены для преобразования принятых звуковые импульсы в электрические сигналы/ приемник 5 - для восприятия электромагнитного сигнала, возникающего в момент прибоя искрового промежутка в электроакустическом преобразователе 2, и может быть выполнен, например, в виде рамочной антенны, укрепленной на планшете 1. Усилители 6 и 7 предназначены для усиления по амплитуде и формирования сигналов с приемником 3 и 4, а усилитель 8 - с приемника 5. Времяимпульсные преобразователи 10и 11 предназначены для преобразования интервала времени распространения звуковой волны от электроакустического преобразователя 3 до приемников 3 и 4 в серию импульсов. Кгокдый времяимпульсный преобразователь 10 и 11содержит триггер и элемент И (на фиг.1 не показаны). Счетчики 12 и 13 служат для фиксации расстояний по осям координат. Усилители б и 7 связаны входами с приемниками акустических колебаний 3 и 4, а выходами - с первыми входами времяимпульсных- преобразователей 10 и 11.. Усилитель 8 входом подключен к приемнику 5, а выходом к вторым входам преобразователей 10 и 11. Выход тактового генератора 9 подключен к третьим входам преобразователей 10 и 11, выходы которых подключены соответственно к счетчикам 12 и 13. В электроакустическом преобразователе шток 15 свободно скользит в корпусе 14, молоточек 16 выполнен подвижным относительно направляющей штока 15. Диафрагма 17 и кольцо 18 жестко закреплены в корпусе 14 и служат для фиксации молоточка 16.. Пружина 19 отжимает моЛоточек 16 до упора на направляющей, а пружина 20, находящаяся между диафрагмой 17 и бур- . тиком штока 15, возвращает шток 15 до упора в корпусе 14. Под воздействием некоторого усилия молоточек 16 может быть выведен из диафрагмы 17 и возвращен назад. Причем усилие возврата значительно меньше благодаря кольцу 18, которое придает диафрагме неодинаковую жесткость в двух противоположных направлениях. Сила пружины 19 достаточна, чтобы втянуть молоточек 16 в диафрагму 17 при возврате штока 15 в исходное положение. Электроды 21 и 22 образуют разрядный промежуток. Пьезокерам ческий элемент 23 с обкладками на торцах вырабатывает высокое напряжение при ударе по нему молоточка 16 ударного механизма. Провод 24 соединяет одну из обкладок элемента 23 с электродом 22. Устройство работает следующим образом. Оператор совмещает конец электрода 21 с точкой изображения, координаты которой необходимо определить, и нажимает на съемник координат

(электро-акустический преобразователь) . Электрод 21 при своем движении взводит ударный механизм, и молоточек 16 ударяет по торцу пьезокерамического элемента 23. Между его торцами возникает высокое напряжение, которое с обкладок торцов пьезокерамического элемента подается на электрода 21 и 22 разр ядного промежутка. Между электродами происходит искровой разряд и излучается короткий звуковой импульс. Электромагнитная волна, возникающая в момент искрового разряда, улавливается приемником 5, наведенный в нем сигнал усиливается и формируется блоком 8. Сиг нал с усилителя 9 подаётся на входы времяимпульсных преобразователей 10 и 11, которые открываются, и импульс с генератора 9 поступают на счетчики расстояний 12 и 13.

В момент, когда сферический волновой фронт, достигает приемников 3 и 4 акустических колебаний, на выходах образуются сигнаты, которые усиливаются и формируются блоками 6 и 7. Сформировси1ные сигналы с выхода усилителей б и 7 подаются на входы времяимпульсных преобразователей 10 и 11, которые закрываются, и прекращается поступление импульсов с ге нератора 9 на счетчики 12 и 13, -при этом в счетчиках ;оказываются записанными расстояниями, соответствующие координатам 1очки X и У.

Предлагаемое устройство обеспечивает более быструю и точную ра|боту оператора из-за отсутствия кабеля, связывающего съемник координат с остальной схемой устройства, позволяет уменьшить стйимость устройства по сравнению с известными.

Формула изобретения

Устройство для считывания графической информации, соде зжащее планшет с расположенными на его сторонcix приемниками акустических колебаний, подключенными через усилители к первым входам время-импульсных преобразователей, вторые входы которых подключены к генератору тактовых импульсов, а выходы --к входам соответствующих счетчиков, электроакустический преобразователь с разрядн.ыми электродами, акустически связанный с приемниками акустических колебаний, о тличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит приемник электромагнитных колебаний, установленный на планшете и подключенный через дополнительно введенный усилитель к третьим входам время-импульсных преобразователей, причем электроакустический преобразователь содержит пьезоэлемент обкладки которого соединены с paзpядны 1и электродами,, и подпружиненный ударный механизм, механически связанный с одним из разрядных электродов и установленный соосно с пьезоэлементом, а приемник электромагнитных колебаний связан посредством электромагнитной связи с разрядными электродами электроакустического преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Томашевский Д.И. и др. Графические средства автоматизации проектирования РЭА. М., Советское радио, 1980.

2.Авторское свидетельство СССР

523429, кл. G 06 К 11/00, 22.05.74.

3.Патент США № 3720948,

кл. 441-1, опублик. 1973 (прототип)