УСТРОЙСТВО для ВВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Советский патент 1973 года по МПК G06K11/02 

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известны устройства для ввода графической информации, содержащие оптически связанные источник излучения, конденсор, диафрапму и сканирующий блок, ключи, вентили, генераторы, счетчики, усилители, триггер, формирователь и Линии задержии.

В предлагаемом устройстве, с целью повышения разрещающей способности и точности преобразования координат, выход блока сканирования соединен с усилителем, подключенным к одному из входов вспомогательного генератора, со счетчиком через один вентиль и со входом блока выдержки времени, выход которого через формирователь и другой вентиль соединен -с одним из входов триггера и с другим входом вспомогательного генератора, подключенного к счетчику; задающий генератор соединен с другим входом триггера, подключенного к уп:равляющи 1 входам ключей, с выходными ключами и через одну из линий задержки со счетч1иком, а через другую - с блоком сканирования, содержащим волоконно-оптический преобразователь, входные волокна которого расположены в виде линейки, а выходные - в виде фигуры, соответствующей аппаратуре диссектора, и онтически связаны с фотокатодом, а отклоняющие катушки

диссектора подключены к генератору развертки. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для вывода графической информации; на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство состоит из трех основных частей: оптической системы для формирования узкого параллельного пуч-ка лучей, сканирующего устройства и электронных блоков для обработки сигналов информации.

В оптический блок входят источник света 1, конденсор 2 и щелевая диафрагма 3. Сканирующий блок 4 содержит диссектор 5, волоконно-оптический преобразователь (ВОП) 6, задающий генератор импульсов 7, генератор развертывающего напряжения 8 и отклоняющие 9.

Электронная схема обработки сигналов, снимаемых с выхода диссектора, состоит из усилителя-формирователя импульсов 10, счетчика и, триггера управления }2, ключей 13 и

14,вспомогательного генератора импульсов

15,схемы выдержки времени 16, формирователя импульсов 17, ключей передачи кода 18 и линий задержки 19 и 20.

Волоконно-оптический преобразователь 6 служит для квантования координаты графика,, передачи и преобразования изображения ординаты в форму, соответствующую виду развертки диссектора. На его входе оптические волокна уложены вплотную друг к другу и составляют прямолинейный ряд - линейку 21. Количество световодов в линейке равно числу шагов квантования максимальной ординаты. Выход ВОПа образует конфигурацию, соответствующую виду развертки диссектора. На фиг. 1 этот выход имеет прямолинейную форму. Волокна здесь могут располагаться по кольцу и последовательности отличий от таковой на входе. При сохранении обш;его числа элементов дискретности (число волокон) шаг квантования на выходе ВОПа может быть увеличен или уменьшен применительно к форме развертки и размеру фотокатода диссектора. Выход ВОНа оптически связан с фотокатодом диссектора.

Анод диссектора подсоединен ко входу усилителя-формирователя 10. Для исключения помех этот блок ограничивает сигнал по Минимуму. Выход усилителя-формирователя подсоединен к схеме выдержки времен-и 16, к стартовому входу вспомогательного генератора 15, выполненного по схеме с задержанной обратной связью, и через ключ 13 - к выходу счетчика //. Выход задаюш,его генератора 7 соединен с импульсными входами ключей 18, через линию задержки 20 - с нулевыми входами триггеров счетчика //, со стартовыми входом триггера управления /2 и через линию задержки 19 - со входом генератора развертки 8. Выход схемы выдержки времени 16 через формирователь импульсов 17 подсоединен к импульсному входу ключа. Выход последнего связан со стартовым входом генератора 15 и со становым входом триггера управления 12. Выход триггера 12 соединен с потенциальными входами ключей 13 и 14.

Перед началом считывания прозрачный носитель, например кинопленку, с записью функции в виде непрозрачной кривой размещают между линейкой ВОПа и щелевой диафрагмой. Световой поток, проходя через прозрачное поле носителя, попадает на торцы световодов линейки 21, за исключением тех, которые в данный момент закрыты линией графика. Свет цо отдельным световодам ВОПа поступает на фотокатод диссектора. Здесь образуется электронное изображение в виде ряда точек, которое фиксируется и под воздействием ускоряющего поля переносится в плоскость диафрагмы 22. В последней выполнена узкая щель 23. В результате развертки (отклонения) электромагнитного поля через эту щель поочередно проходят электроны от каждого элемента изображения. После этого электроны попадают во вторую часть диссектора - электронный умножитель. Отсюда сигналы поступают в блок 10, где из них фор мируются импульсы.

Ча.стота квантования, т. е. частота опроса функции, задается генератором 7. Этот генератор может быть синхронизирован трактирующими импульсами ЦВМ или магнитного

накопителя, на который предварительно записывается кодовая информация.

Каждый импульс генератора 7 поступает на ключи 18 для передачи кода, на нулевые входы триггеров счетчика для сброса его в нулевое положение, на стартовый вход триггера управления через линию задержки 19, на вход генератора развертки - в данном случае генератора пилообразного напряжения. В результате опрокидывания триггера 12 ключи 13 и 14 открываются.

В процессе развертки импульсы от усилителя-формирователя поступают: через открытый ключ 13 на вход счетчика и непосредственно на вход схемы выдержки времени 16 и стоповый вход генератора 14. Время выдержки схемы 16 выбирается несколько больщим длительности периода следования импульсов формирователя 10. Каждый очередной импульс вновь вводит схему 16 на заданное время выдержки. При этом предотвращается ее переключение, если лТ,лительность периода входных импульсов не превышает времени выдержки. Таким образом, импульсы с выхода блока 10 поступают на вход счетчика // до тех пор, пока в этой последовательности импульсов не появится пробел, соответствующий затемненному линией графика участку линейки 21. Тогда схема 16 срабатывает, и блок 17 по перепаду напряжения формирует импульс, который через открытый ключ 14 запускает вспомогательный генератор 15 и переключает триггер управления 12. В результате ключи 13 и 14 оказываются закрытыми, а с выхода генератора 15 на вход счетчика // начинают поступать импульсы с периодом следования, в два раза превышающим период следования импульсов формирователя W. Количество импульсов вспомогательного генератора, поступивших в счетчик 11, зависит от толщины и крутизны линии графика, т. е. от числа затемненных торцов световодов линейки 21. Например, на фиг. 2 первый пробел соответствует затемнению четырех световодов. Следовательно, для учета в ординате толщины линии в счетчик необходимо послать дополнительно два импулБса. Первый импульс, появивщийся на выходе формирователя 10 после пробела, останавливает генератор 15 и взводит схему выдержки времени 16. Эти импульсы в счетчик // уже не проходят, так как ключ 13 закрыт. После окончания развертки схема 16 переключается, но сформированный при этом импульс на запуск вспомогательного генератора 15 не проходит, так как ключ 14 тоже оказывается закрыт. Таким образом, в течение одной развертки в счетчике // записывается число, равное числу освещенных волокон линейки, расположенных между опорной линейкой и графиком, плюс половинное значение затемненных линией волокон. Очередной импульс задающего генератора передает код со счетчика // в мащину или магнитный накопитель, а затем начинается считывание следующей ординаты. Снабдив задающий генератор переключате..лями, можно изменять частоту квантования функции. Устройство описано применительно к нрямолинейной развертке диссектора. П-реобразователь может быть выполнен с диссектором с другим видом развертки, например спиральной, круговой, растровой. В этом случае выход ВОПа должен быть выполнен в соответствии с типом развертки. Устройство позволяет обрабатывать носителя разной ширины. Для этого необходимы сменные ВОПы. Точность считывания ординаты определяет-, ся способностями ВОПа и фотокатода диссектора. Разрешающая способность ВОПа - это минимальный диаметр оптических волокон, из которых выполнена его линейка. Частота опроса функци-и, т. е. скорость квантования по времени, в устройстве определяется генератором раэвертки. Максимальное ее значение зависит от быстродействия счетчика. Если последний вьтолнить на высокочастотных транзисторах, легко получить скорость счета импульсов в 10 мгц. При общем количестве уровней квантования ординаты, равном 1000, что соответствует точности воспроизведения ординаты примерно в 0,1%, частота опроса функции составит не менее кгц. Предмет изобретения Устройство для ввода графической информации, содержащее оптически связанные источник излучения, конденсор, диаграмму и сканирующий блок, ключи, генераторы, счетчик, усилитель, триггер, формирователь, линии задержки, отличающееся тем, что, с целью повышения его разрешающей способности и точности преобразования координат, выход блока сканирования соединен с усилителем, подключенным к одному из входов вспомогательного генератора, со счетчиком через один вентиль и со входом блока выдержки времени, выход которого через формирователь и другой вентиль соединен с одним из входов триггера и с другим входом вспомогательного генератора, подключенного к счетчику, задающий генератор соединен с дрзтим входом триггера, подключенного к управляющим входам ключей, с выходными ключами и через одну из линий задержки - со счетчиком, а через другую - с блоком сканирования, содержащим волоконно-оптический преобразователь, входные волокна которого расположены в виде линейки, а выходные - в виде фигуры, соответствующей апертуре диссектора и оптически связаны с фотокатодом, а отклоняющие катушки диссектора подключены к генератору развертки.

Фиг. i

Выходдл..7i. BbiwdSn. 7Выход 5л. 9 ННИКИКklt kH

BbuodMIS.1L

BbiJfodSji. 16

Bbt/odSa.liA

I k

ВыАвдбл B/od 5л. Ю И 1

k k k

k k k К k k k К

fu2. 2 kkKkKLLLkik К k k k