Машина для чтения слепыми и слепоглухими текста Советский патент 1937 года по МПК G09B21/00 

Идеи Maiiiiiiii) для iTeiiiiii слсиьши во;;пмкла давно. Однако ип из ношлток ( {опструировать такую машину не удалась. Примни ноудачн в основном несколько 11 и; ипх следующие: 1) все нродложеппые проекты пастолы;о с.гожны и дороги, что ие имели практической ценности. 2) коиструкторы не могли иодобрать соответствующий тип машпиы вследствие ие.зиания физиологикткой природы процесса чтения слепыми II сленоглухимп.

Разл1 чиых типов машин для чтении слеиыми иредлагалось несколько, главными из иих можпо считать:

1. Т о и а л ь и ы н т и п. Этот тии основан па припципе преобразования печатного изображения в звуковые тона, KOTOpi.K слепой должен восприиимать па слух. Следовательно, для слепоглухого этот Т1111 уже не годится. Кроме того, этот тип оказался непригодным и для 1ольшппства слепых, так как ои требовал паличпя у слепого топкого слуха, а таковым обладают далеко ие все слепые; следовательно, если бы этот тип ir удалось осуществить, то им могла бы пол1,зоваться только пезначительпая часть слепых. Кроме того, мащипы этого типа были представлены в таких сложных копструкинях. что 11ра {тическ11 О1йгзались непригодными.

I. С н г и а л ь и ы и т и п. Этот тии основан на приициие преобразования печатного изображения в рядь условных сигналов, подобных азбуке Морзе. Зтот тии, и силу своей сложности н ненадежности нринц 1па. ие осуществлен.

3.Говорящий тип. Этот тии нредиолагалось построить при помонщ граммофонных иластииок или валиков фонографа, приспособленных к специальной, исключительно сложной конструкции с той целью, чтобьг машина превращала печатное изображеиие буквы в «фоиему, т. е. в звук иашёй речи, «снятый с граммофошюй пластипкп. Ятст тпи настол1 ко сложен п практически иепригодеи. что даже не вызвал к себе никакого интереса и был оставлен, как один из «остроумных проектов.

4.И е ч а т а ю щ и и т н и. Этот тпи иостроеи па прппцппе преобразоваипя печатного изображения (плоского) в выпуклый шрифт, доступпый для восприятия (лепым путем осязания. Машииа как бы «штает плоское изображеиие и затем печатает это изображеиие па фольге в виде выпукль х черточек и точек, которые слепой может иутем осязапия читать. Этот

тип. 11редлоа;с. американцем Иаумоургом и французом Тома, практически был бы выгоден, если бы не был так сложен. Сложность этого типа мешает его осушествлепню.|

5.В II б р а т о р II I.I н т н н. Зтот тнп | был rtocTpoeii на нрннцино преобразования | печатного изображения is вибрнрующне j под нальцамн слепого точкн, осун1ествляеиые фн помощи специальных н1тифтоБ. | Этот тин непригоден потому, что нрн чтении у слеиого заняты обе руки j (8 пальцев), а потому слепой не может сам унравлять мапгиной без посторонней иомошн. Если 5ке слепому нри чтении нужна еще специальная номощь зрячего, то это совергпепио уничтожает практическую ценность маппты; в таком случае зрячий скорее нрочтет слепому вслух печатный текст, чем будет возиться с мапппюй.

6.Тактильный тип. к кото11ому )1р1Шадлежнт н предлагаема я Maiiiiiiia. Этот тнп построен па принципе нреобрауования печатного текста, путеч лес1,ма несложпого (в сравиен 1н с другими тннамп) нрнснособлення, в характерные прпиосиоиекпя к коже одного пальца (к копчику указательного пальца), (леной накладывает кончик указательного нальца па ноболыиой нрнборчнк. К коже нал,ца, но мере того, как под снецпальным фото;1Лектрическнм приспособлением проходит печатный текст, прикасаются выскакнliaiOHijte нз прибора нггпфты. Таких штифтов IS предлагаемой машине три основных и два вспомогательных (для медленно читающнх пли начинающих читать). Ifimкосновення штифтов всегда хара гтерны. | ц эта «характерность точно соответствует печатному изображению.;

Предлагаемая маната д.гя чтения тек- ; (Уга слепыми и слепоглухпмп нзоЗражеиа в схематическом виде на черт(же, на ко- ; тором фиг. 1, 2 и 3 дают разрезы ма- : И1ппы в трех взаимноиернендикуляриых плоскостях; фиг. 4 и 5 - сбоку и ; верху такторпого столика; фиг. G - па- трон со 1нтифтами.,

Машина для чтеппя слепыми и слено- ; глухнмн состоит из следующих частей: , каретки 12 для подачи кииги; микроскона 15; корпуса, включающего три камеры: I а) проектор 22, б) камеру 23 фотоэлек- трической части и с) камеру 21 питания освет| телыгой снстемы и накала усилительных ламп; электромагнитного такторного столика; системы выпрямителей тока, подаваемого от обычной осветнтел1 иой сети.

Каретка COCTOIIT из металлической станины, иа которой скользят две илоскости. выполняемые из легкого металла. Движсппя плоскостей осуи,ествляются враи1епием маховичков, связаииых с ходовыми виитами при помощи соответствуюии1Х гаек, одна из которых разъемная, для быстрой иодачи плоскости без помощи винта.

Движение плоскостей происходит так, как в обычтгом супорте. т. е. взаимно перпендикулярно. Одно из дкилгений с-лу5кит для подачи под микроскоп строк и(чатиого текста, другое движеиие. осуществляемое при помощи рычажка 13 с собачкой (фиг. 1). служит для иодвиг; ния книги с одной строки на дуптую. Рычажок регулируется так, чтобы подача нолиость(; соответствовала расстоянию между строками, которое может быть различным, в зависимости от печати. Иа верхшою плоскость каретки укладывает1я киига, журнал, газета и нр.

Над книгой укрепляется мпкроскои 15 при номощи массивной планки, соедиияс-мой болтиками с иижней поверхпостыо выступающей проектора 22. 31икроскон обычного типа, с хорошей онтикой (без абе.)раций), с увеличением от 40 до 60 раз. В зависимости от величины пе атиь1х букв меняется объектив микроскопа, так как изображение букв должно быть одиой и той же величины-- 180- 170 мм для основных букв алфавита, которые нроектируются на три фото;-).1емента. Буквы «р, «и, «щ, «ц, «д

носле увеличепня iDieioT размеры 230

240 мм, а буква «ф имеет 300-290 мм: проекция последней буквы нокрываег в определенные моменты все нять фотоэлементов.

При помощи иризмы 17 | зображ(ип1е букв получается в вертикальной плоскости и падает па экран 19, иа котором расположеиы пять диафрагм; величппа отве1)стпя диафрагм легко изменяется si 1)егулируется в зашгснмости от количестг.а света и чувствительпости фотоэлемента. Регулировка вел 1чппы отверстия производится перед началом чтения каждой (анной печати, так как отражательная способность бумаги в сильной стспепи зависит

от сорта оумаги, на которой напечатан данный текст.

Для выравннвання лпста книгн, а следовательно, н для сохранения фокусного |)асстоя1П1я, микроскон снабжен соответ(твующим нрнспособленнем 16.

Освощенне текста под лнкроскоцом осуществляется двумя осветнтелямц (копденсаторамн) 14, снабженными электрнческимн лампочками небольшого габарнта с нат1)онамн Свана, по 50 ватт каждая: напряжепне накала -12 вольт. Осветнтелн нодвниаю крепятся на тубусе мнкроскона нрн помошп соответствующей муфты, как видно на фиг. 2.

Проектор 22 представляет собою деревинную камеру, покрытую внутри черной матовой краской. Прн помощи болтов ( гайкамп проектор неподвижно укрепляетси на камере 21. В проекторе помещена ука; анная вьгше нрнзма 17, укрепленная в онравке, даюн5ей возможность изменять угол наклона призмы, что необходимо для регулировки места ii:u)6pa ;eння букв па экране 19. Снередн нроектор снаблхеи контрольной дверцей и песет капель с телефонными гнездами 10 для ;шмера анодпого тока включепнем в соответствующее гнездо штеккера. На правой стенке нроектор снабжен шллнамнерметро5 24 1г дверцей для наблюден1гя н контроля диафрагм.

Камера 21, питания осветителе и накала усплительпых ламн вынолпепа из ;(ерова п неподвижно укреплена нрп болтов па основании 20, вынолненifOM в виде масогвной деревянной доски. Пространство внутри камеры ннтапня использовано для помещения трансформатора 11 на 150 вольт для пнтанпя осветителей н трансформатора 2 для нптання 1гакала усилительных ламп.

Камера 23 фотоэлектрической части выполнена из дерева.- Передняя стенка камеры имеет вырез, совна.дающпй с соответствующнм вырезом в задней стенке проектора, закрытым экраном 19, несуЩ1ГМ указанные выше диафрагмы. С этим отверстием совпадают .баллопы фотоэлементов, обращенных светочувствительным слоем к отверстиям диафрагм экрана. Фотоэлементы в количестве нятп штук крепятся свонмп цоколями в ламновые панелп, расположенные па общей нанелн, имеющей двпженпе, осуществляющее прпблпжепие или удалеине всех пятя фотоэлементов от диафрагм. Отдельные напели фотоэлементов также передвигаются вверх Т1 вниз в соответствующих налраБляющих пазах общей панели н. кроме того, могут быть повернуты вокруг своей осп. Этпмн двпжепнямп достигается любая желаемая установка фотоэлемента но отноньнпю к эк);шу и отверстиям его диафрагмы.

В luiMepe фотоэлектрпческой части номещепа также П-обраиная в сечении панель, па которой смоптировапы нять электропиых усилптельпых ламп 5, пять телефонных реле 9, пять конденсаторов но две М1ткрофарады. нять потенциометров 18 п нить высокоомных сонротивлепнй 8 (фиг. 1 н 3).

Таким образом, в этой камере осуществлен мо1гта,к пяти фотокаскадов с усилителями. Кроме того, в камере иомещена батарейка (в особом футляре) для нодачн па ciTKii усилительных ламн постоянного отрпнательиого смещения. Ка;кдый каскад усилеипя иредставляет собою усплитель постоянного тока, так как не)еменпая слагаю пая фототока изменяется, даже при весьма быстром чтении, не более раз в секунду, обычно же 2-3 раза в секунду (свет-тень и т. д.).

Электромагиптпый такторный столик (фпг. 4. 5 п 6) собран в коробке 25. Столик состоит из пяти электромагнитов 26, якорп 29 которых, вращаясь вокруг осей, своими концами толкают штпфты 27, расноложепные в натроне 28. Во время толчка верхние концы штифтов выходят над верхней плоскостью патрона (над такторной площадкой) па 1-2 мм. Обратное онускаппе штифтов после действия электромагнита осуществляется нр1 помощи собственного веса штифтов н небольшими пружннками, расположеннымн внутри патрона. Электромагниты такторпого столика ннтаются током от отдельного псточнпка, замыкаемого п размыкаемого при помощи реле 9 в моменты изменения величины тока в анодной цепн. нрп освещении пли затемнении фотоэлемента. Все пять штифтов покрываются прп чтении третьей фалангой пальца (мякотью).

Фотоэлектрическая схема осуществлепа в впде пяти отдельных независимых фотокаскадов. Питание подается от отдельных выпрямителей. Последппе, как обычно, состоят нз трансформатора, кенотрона,

конденсатора перед дросселем, дросселя и конденсатора на выходе.

Подаваемор рабочее напряженке - 240 вольт. Это напряженне подается на це;н1евый фотоэлемент н па алектроппую усилптельпую лампу. Накал ламп питается током от отдельного трансформатора. В анодную цепь усплптелыгой ла)пы включспо реле 9 телефонного тнна, срабатываюн ее прн токе в 1-1,5 мнллнамнера. Контактные перья реле к нерабочем состояннн замыкают ток, нодаваемын па электромагниты такторцого столика. Во время прохождения чере:; обмотку реле анодного тока нерья раздвигаются н нрерывают цепь такторного столика, штифты которого вследствие этого опускаются. В день фотоэлемента включе1 0 ностоянное сопротивление, со: даю1цее наден1гс ианряжепия на этом участке цени прн прохождепип фототока, получаемого вследствие осиеи1ения фотоэлемента. Падение иапря/кении нояаетси на сетку уснлнтельнон ламны, вследствие чего сетка п;)меп.чет свои потенциал но OTHoufOHHio к катоду. На сетку лам1Л)1, кроме того, задается некоторое ностояпное отрицательное нанряясенне от батарейки через потенциометр, для ()жност1г регулнровкн велнчнны отрицательного потенцпала. Это необходимо вследствие того, что электроннь е лампы отличаются зиачнтельной ннднвидуальностыо в смысле велнчнны отрицательного потеицнала сеткн, Hpir icoTOpOM происходит заннраипе ламнь.

Величнны сонротнвленнй также подбираются различные вследствие различной крутнзны характеристик ламн, а так/ке вследствне значительных колебаннй чувствительности фотоэлементов, от 80 до 155 микроампер на люмен. Фотоэлементы с чувствительностью около 150 мивроамнер па лшмеп требуют сопротнвленнй порядка 15 мегом для изменения величины анодного тока от О (прн затемнении) до 2 миллиампер (нрн освещении фотоэлемента, даваемом через мнкроскон машнны от белого ноля бумаги).

По своему И1)ннцппу чтение при помощи описываемой машины пе отличается от чтения сленымн выпуклого нфпфта Брайля. Мякоть третьей фалапги пальца получает импульсы от прнкосповення штифтов, выдвнгающихся над такторной площадкой столика. При чтепни шрнфта

Брайля слепой получает эт1г нмнульс-ь. водя пальцем по выпуклым точкам, сгрупннрованным в условные буквы. Прп чтении с помощью машины рука лггающего находится в покое, причем палец лел{ит на такториой нлощадке. Естественно, что тактильны( имиульсы в их комбннацнях совершенно не соот етствуют импульсам, получаемым от нрнфта Брайля. Поэтому, конечно, чтепню на д().1жен нредпгествовать нроцесс обучения. Пять И1тпфтов такторного столика, как ноказалн многочнсленные оиыты, являются внолие достаточнымн для получепия характерных тактильных импульсов от всех букв и нрочнх знаков (нифры и нр.) тннографской печатн. Пмеотся даже возw:o; i4iocTb для сленых, достаточ1 о (нладевшнх чтением при помощи . перейти на пользование лншь тремя 1птнфтам11. Последнее в зпачнгельной мере упроиитет машину, так как в ней останется только трн фотокаскада. Н дальней|ие.1 тактильные имиульсы, нолучаемые от букв, называются аракт(рнстикой буквы.

Характернстика буки получается следпощнм образом. Все нить фотоэлементов и соотиетствующне пм диафрагмы расноложе п,1 в одной вертнкальпой плоскости но вертикальной прямой. Л1зображенне основных букв алфавита (тень букв) покрывают только три средних фотоэлемента, не захватывая крайнего верхнего- первого и крайнего нпжпего - нятого. Таким образом, если, например, по экрану проходнт тень букв1)1 «и, то сперва будут закрыты те1гью левой вертикальной черты буквьг три фотоэлемента: второй, третнй н четвертый н, следовательно, от ннх фототока н будет. В анодной цени ток равеи нулю. Реле ие работает, н TOI; к такториому столику че)ез эти реле ностунает во второй, третий и четвертый электромагиит, которые, притягивая свон якори, том самым выдвигают три соответственных Н1тифта. Палец, лежащий на такториой илощадке, ощущает одновременно нрнкосновепие трех штнфтов. Tein буквы «н, продолжая движеппе но экрану, сдвигается со второго и четвертого фотоэлемента, третий же продолжает оставаться в тени, так как па иего ироектируется тень от поперечной горизо1ггальной липни буквы «ii. Следовательно, второй и четвертый фотоэлементы

попадут I ос1(. поло, дадут фото- ; ток. icoTOpbifi вызовет увеличение тока li аяодкой цепи. Этот ток, проходя в об- j .MOTKi соотиетсткуюших реле, иагтавит их I работать, гимедствие чего автоматически оудет |)а:;омк 1ут ток, 1| таюиип1 второй II четиертьгп электромагнит такто)иог1) гтолика: при этом штифты второй и четн(ртый упадут в уровепь с такториой площа.дкой. а третий игтифт оудет останатмя 1|двинутым. так как третий фотоэлемент остается в тени. Teni, буквы ; движется дальше, и вторая вертикальная черта, буквы «и вновь ложится на все три фотоэлемента - второй, третий и четвертый. Произойдет то же . что и во время прохождеиия вертикальной черты буквы, т. е. BHOBI. псе три иггифта будут подняты, и палец 11олуч1гг oiiiiTi краткое одп()рем(чгное нрикксиовеиие трех штифтов.

Для выдело1пгя характеристик букв «ф. -аи, «и, «б служит первый фотоэлемент II первый 1НТНФТ; для доиолнения характерпгтик букв «ф. «р. «у, «д, «ц, «HI служит пятый фотоэлемент и пятый штифт такториого столика. г)ти буггвы в,1стунают своими элементами ; р.верх или вииз. не вмещаясь в границах iic(4 остальных букв алфавита. Для полу- : че.иня более четкой характер стики этих iJиaкoв. первый и пятый штифты тактор-

ного столика распололсены не в одну линию с тремя основными И1тнфтами. а сбоку их (фиг. 6).

Л |) е д м е т и :i о б р с т е и и я.

Машииа для чтения слепыми и слсиоглухими тексда. иа.иечатаииого как выпуклым или илоским брайлевским Ш)ифтом, так и об|,1кпове11111 1М. и которой текст укладывает1я ка подставку, передвигаемую вдоль строк иеирерывиым движением, а иериендикулярно - скачками на расстояние между строками, и от1)аженный от HOBipXHocTH читаемой книги луч направляется в микроскоп с призмой иолиого виутрениего от11а;кеиия. отбрасываю|Ц(ч .1уч на фотоэлементы, которые через усилители соединены с электромагиитами такториого слчктика. отличающаяся тем. что ita пути отбрасыг.аемого призмой иолиого виутреинего отра;кеиня иучка света расиоложе1 ы иозади диафрагм в направлении, иерпендикуляриом получаемому изображению строк, три или фотоэлемеитов. уи1)а.вляющнх электромагнитами такторного столика, с той . чтобы нрн иалоукении иа такторнь й сто.птк нальца возможно было воспринимать кожей иальца комплекс сигналов, соответствующий читаемой букве.

к авторскому свидетельству И. А. Соколянского

и Украинского Института Экспериментальной

Медицины № 51271

фйГ

фиг 5

фиг 2

фиг 6

: I t

frL.

фиг 4 .

г гз

ЕЯД ту

3

f

;дг

Ч л

го