Устройство для считывания графической информации Советский патент 1984 года по МПК G06K11/06 

1 Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано при создании план шетных устройств полуавтоматическог считывания и преобразования графиче кой информации. Известно устройство для считывания графической информации, содержа щее планшет с системами взаимно перпендикулярных координатных шин, подключенных через блок согласующих элементов к формирователям токов, ;первые и вторые блоки ключей, счетчики, выходы которых соединены соот ветственно с первым и вторым дешифраторами, генератор импульсов, выхо которого подключен к входу одного ИЗ счетчиков, блок управления, элемент считывания, соединенный с усилителем, генератор высокочастотных колебаний, инвертор, вход которого подключен к генератору импульсов, а выход - к входу другого счетчика, и последовательно соединенные фазочувствительный выпрямитель детектор , усредняющий преобразователь нуль-орган и преобразователь временных интервалов в код, один из входов которого подключен к пepвo ry выходу блока управления, второй и третий выходы которого соединены с одним из .входов злемента И, другие входты которого подключены к выходам дешифратора, а выходы через первые и вторые блоки ключей - соответственно к чет1й| М и нечетным координатным шинам планшета, причем- выход генератора высокочастотных колебаний соединен с одним из входов фазочувствительного выпрями теля ij . Недостаток устройства - ограниченное быстродействие и конструктивная сложность при ограниченном размере рабочего поля планшета. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, образованный взаимно перпендикулярными группами координатных шин, 3аиараллелейных с одноимен ными шинами в каждой из групп, pdcпределитель импульсов и генератор синусоидального сигнала, выходы которых через ключи подведены к входам управляющих элементов, выходы которых соединены с группами одноименных запараплеленных шин, схемы сравнения и хранения, одни входы ко 8 ,2 торых соединены с другими выхода; распределителя импульсов, а другие выходы соединены через усилитель с емкостным элементом считывания (съемНИКОМ координат), сумматоры, входь которых соединены с выходами схем сравнения и хранения, а выходы подведены через последовательно соединенные компараторы и логические схемы определения направления к входам реверсивных счетчиков координат Л. Однако, обеспечивая простоту увеличения размера рабочего поля, известное устройство обладает существенными недостатками - формирует коды приращений, а не абсолютных координат; параллельное соединение координатных шин снижает быстродействие. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства при увеличении размера рабочего поля. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с координатными шинами, входы которых подключены к соответствуюуцлм комментаторам первой и второй групп, соединенным с распределителем импульсов, подключенным к генератору импульсов и одному входу преобразователя временного интервала в код, другие входы которого соединены с генератором импульсов и формирователем сигналов., и последовательно соединенные съемник координат, усилитель, фаз о чувствительный детектор, другой вход которого подключен к генератору импульсов, интегратор и пороговый элемент, выход которого соединен с формирователем сигналов, введены коммутатор фаз, вход которого сое.динен с распределителем импульсов , а выход подключен к коммутаторам первой группы, соединенным с соответствующими коммутаторами второй группы, и последовательно подключенные повторитель,, вход которого соединен с выходом интегратора, запоминающий элемент и .аналоговый ключ, выход которого соединен с другим входом усилителя. Кроме того, планшет выполнен в виде четырех групп матриц координатных шин, а координатньге шины матриц одних групп расположены встречно и соосно с координатными шинами матриц других групп без электрического контакта. 31 На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема блока автоматической регулировки усиления; на фиг. 3 - блоксхема коммутатора группы матрицу на фиг. 4 - временные диаграь«4Ы работы блока переключения фаз и ком мутатора. Устройство содержит планшет I, состоящий из четырех групп матриц координатных шин, коммутатор 2 фаз, коммутаторы 3 и 4 соответствую пщх групп матриц, съемник 5 координат, усилитель 6, фазочувствительны детектор 7, интегратор 8, пороговый элемент 9, формирователь 10 сигнало блок 1I автоматической регулировки усиления, содержащий повторитель 12 запоминающий элемент 13 и аналоговьш ключ 14, распределитель 15 импульсов, генератор 16 импульсов и преобразователь 17 временного интер вала в код. Коммутатор содержит пре:дваритель ный 18 и основной 19 сдвиговые регис ры и элементы И.20. Выходы элементов И связаны с координатными щинами матриц, а входы - с тремя выходами коммутатора 2 фаз и соответствующими выходами основного сдвигового регистра 19. Входы синхронизации сдвига и разрешения параллельной записи регистров соединены с распределителем 15 импульсов. Устройство работает следующим образом. В начале каждого цикла преобразо вания координаты X по сигналу распределителя 15 импульсов во все раз ряды регистра 19 записывается нулевое состояние, а в регистр I8 - ком бинация 11011. При поступлении сдви гающих импульсов на входы регистров кодовая последовательность продвигается из регистра 18 в регистр 19 (фиг. З, а коммутатор 2 фаз формирует на трех линиях, пронизывающих все коммутаторы 3 и 4, фазоманипулированную (ФМ) последовательность (фиг. 4, диаграммы а, б, в , где знак + обозначает фазу заполнения 0°, а - - фазу 180°). По ме ре продвижения кода огибающей вдоль регистра (диаграммы г, д, е) его выходы разрешают прохождение ФМ импульсов напряжения через элемент И 20 на встречно расположенные шины соответствующей группы мат 84 риц, возбуждая их синхронно и синфагно (диаграммы ж з, и. В процессе коммутации переменно поле, создаваемое возбужденным координатными шинами, перемещается под съемником 5 координат и индуцирует в нем переменное напряжение, огибающая которого после усиления усилителем 6 и выпрямления детектором 7 подается на вход интегратора 8. Сигнал на выходе интегратора имеет колоколообразную форму. Его обнаружение производится по пре, порога, задаваемого элементом 9, а фиксация координаты - по середине временного интервала, заключенного между моментами пересечения фронтом и спадом колоколообраз- ноге импульса другого порога, задаваемого фop Jиpoвaтeлeм 10, Импульс фиксации с выхода формирователя 10 подается на вход преобразователя 17 временного интервала в код, и прекращается подсчет синхроимпульсов, поступающих на вход преобразователя 17 с генератора 16 импульсов. Стабилизация амплитуды импульса на выходе интегратора 8 при изменелии тoлшJiны носителя в широких предела:х осуществляется блоком 1 1 автоматической регулировки усиления , НсТ. вход которого в каждом цикле подается колоколообразный импульс с выхода интегратора 8. При изменении толшины носителя амплитуда импульса увеличивается, соответственно увеличивается напряжение на конденсаторе запоминающего элемента 13. Конденсатор подзаряжается через диод повторителя 12 и запоминает уровень импульса на длительность цикла преобразования. Б результате увеличения напряжения на конденсаторе открывается транзистор аналогового ключа 14 и увеличивается ток, протекающий через транзистор ключа 14 в цепь смещения усилительного элемента первого каскада усилителя 6. Каскад подзапирается, усиление трак - та уменьшается и амплитуда сигнала на выходе интегратора 8 возвращается к заданному уровню. Аналогично работает устройство ри преобразовании информации по оординатной оси У. Предлагаемое устройство позволят увеличить размер рабочего поля

и увеличить при этом быстродействие, что достигается раздельным возбуждением групп матриц координатных шин от коммутаторов первой и второй групп, введением автоматической регулировки усиления и уменьшением наведенных помех за -счет использования ФМ импульсов возбуждения и коммутаторов с минимальным числом связей вдоль сторон планшета .

1. УСТРОЙСТЮ ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРА ШЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее ппаншет с координатными шинами, входы которых подключены к соответствующим коммутаторам первой и второй групп, соединенным с распределителем импульсов, подключенным к генератору импульсов и одному входу преобразователя временного интервала в код, другие входы которого соединены с генератором импульсов и формирователем сигналов, и последовательно соединенные съемник координат, усилитель, фазочувствительный детектор, другой вход которого .подключен к генератору импульсов, интегратор и пороговьш элемент, выход которого соединен с формирователем сигналов, отличающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит коммутатор фаз, вход которого соединен с распределителем импульсов, а выход подключен к коммутаторам первой группы, соединенным с соответствующими коммутаторами второй группы, и последовательно подключенные повторитель, вход которб о соединен с выходом интегратора, запоминающий элемент и аналоговый ключ, выход которого соединен с другим входом усилителя. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что планшет выполнен в виде четырех групп матриц координатных шин, при этом координатные шины матриц одних групп располоГО жены встречно и соосно с координатными шинами матриц других групп без со электрического контакта. sj

16

W

/7

f ЗВМ

Фиё,1

7

8

1

/J

/

Г2

ft

к /координатным шинам

Предв. запись

Фиг. 2

Фил. + i + i+l-t-i-l-HI + l+ I 4-1 + I -HI - i - I t + ,,,i г I I

I I I 1 14- 1 I - I -i

l-Mf if - i .7-1,...t

I -H + I

a

Ф(/8. + i-l-i-l-H-H-H-l I -f i лЦ I - 8 I + lin i I-