Устройство для считывания графической информации Советский патент 1981 года по МПК G06K11/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРИАЦИИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания информации, вводимой в ЭВМ. Известны устройства для считывания информации, содержащие считывающий фо тодиод, включенный в базы двух транзисторов разной проводимости п-р-п и р-п-р . Оба транзистора имеют об1иую нагрузку - оптрон с последовательно включенным резистором. Параллельно оптрону и резистору включен второй резистор. Информацттонный сигнал снимается с выхода усилителя оптрона ij Недостатком этого устройства является невозможность достоверного считывания информации с носителей, имеющих неоднородную оптическую струк- туру, так как при работе с носителями, имеюищми участки повышенной оптической плотности, считьгаающий диод может не обеспечить необходимого сигнала, чтобы открыть оптрон. С другой стороны, неинформативные участки носителя с меньшей оптической плотноетью 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 усшштель к от«чесчсс у транспоранту с переме 1ной ппопюстью, который установлен в плоскости микрофильма между первым и когапематорами, В указанном устройстве осуществляется операция фотометрического измере ния суммарного коэффициента пропускания оптического транспоранта и контрольного поля считываемого микрофильма. Если оптическая плотность транспоранта и контрольного поля микрофштьма соответствует некоторой эталонной величине, то коэффициент про38пускания оптического транспоранта не изменяется (,2 . Недостаток данного устройства в том, что измерение суммарного коэффициента пропускания системы транспорант-микрофильм производится не ,в зоне считьгеания, а в зоне контрольного поля. Это приводит к тому что при неоднородности оптической плотности контрольного или информационного полей произойдет неверное, ложное изменение плотности оптического транспоранта, что вызовет сбой в считывании информации, В результат устройство не обеспечивает считывани информации достоверно при применении носителей, обладающих неоднородной оптической плотностью. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст ройство для считывания графической ин формации, 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 J, К недостаткам указанного устройства, следует отнести зависимость величиш) полезного сигнала от оптической неоднородности носителя информации и изменениекоэффициента преобразования, связанное с температурным и временным дрейфом параметров фотоприемника, источника излучения и других элементов, что ведет к ухудшению достоверности считьшания информации. Цель изобретения - повьпдение достоверности считывания информации с .носителей, обладаннцих неоднородной оптической плотностью и различной ремиссией. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для считывания графической информации, содержащем ис, гочник излучения, оптически связанны с фотоприемником, выход которого сое динен с элементом нагрузки и через -лоеледоватепьно включенные блок согласования и усилитель-формирователь с фильтром верхних частот, тем, что оно содержит блок стабилизации свето вого потока, вход которого соединен с выходом усилителя-формирователя, а выход с источником излучения, и термокомпенсирующий элемент, выполне -ный в виде фотоприемника, помещенног 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 напряжения, а выход - к выходу блока. На чертеже .представлена блок-схема устройства. Устройство содержит источник 1 изучения, фотосчитывакнций блок 2, в котором расположены основной фотоприемник 3, оптически связанный с источником излучения, и дополнительный фотоприемник 4, помещенный в рптический экран 5 и находящийся в одинаковых температурных условиях с основным фотоприамником 3, Дополнительньй фотоприемник 4, под- клшченный параллельно элементу 6 нагрузки, предназначен для температурной компенсации схемы устройству. Кроме того, в состав устройства входятблок 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 от 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. G указанных элементов электрический сигнал поступает в бэток 7 согласования, предназначенный для согласования выходно-го сопротивления фотоприемника 3 и входного сопротивления усилителя-формирователя 8. Усиленный сигнал далее поступает через фильтр 9 на выход к исполнительному на чертеже не показанному) устройству. Приэтом фильтр 9 служит для выделения полезного сигнала, представленного высокочастотной переменной составляющей выходного напряжения усилителя-формирователя 8, Одновременно напряжение с. выхода усилителя-форми рователя 8 поступает на вход блока 10 стабилизации светового потока, работающего следукщим образом. Фоновый световой поток, т.е. световой поток, приходящий от носителя 14 информации и облучающий фотоприемник 3, определяется разностью между световым потоком источника оптического излучения и световым потоком, поглощенньм носителем 14 информации и, в общем случае, является функцией напряжения на выходе блока 10 стабилизации фонового све- тового потока. Напряжение на выходе блока 10 определяется как разность между напряжением источника 11 опорного напряжения и напряжением на выходе усилителя 13 мощности и пропорционально напряжению, снимаемо му с усилителя-формирователя 8, Рабочий световой поток выбирается таким образом, чтобы обеспечить макс мальную величину полезного сигнала на выходе устройства считывания для выбранного вида носителя информации например, писчая бумага или перфокар точная бумага, фотоноситель и т.д. В процессе работы.с выбранным видом носителя происходит как мгнове ные изменения его оптической плотнос ти (или ремиссии в.случае работы уст ройства при чтении информации На отражение) , так и изменение плотности при переходе, например,от одного сор та бумаги к другому. Это приводит к изменению фонового светового потока. Изменения фонового оптического сигнала, преобразованные фотоприемнн ком 3 в электрические и усиленные усилителем-формирователем 8, подаются на усилитель 13 мощности и через фильтр 12 низких частот поступают на источник 1 оптического излучения. При этом всякое изменение фонового светового потока, создаваемое неодно родностью носителя 14 информации, ко пенсируется соответствующим изменением светового потока :с источника 1 излучения, что и обеспечивает стабил зацию фонового светого потока и рабо чей точки фотоприемника 3. Аналогичным образом блок 10 реаги рует на изменение яркости источника излучения,связанное сего старением, запыленностью, на дрейф параметров фот 6 приемника Зи элементов усилителей,а также другие дестабилизируйте факторы , обеспечивая стабилизацию рабочей точки фотоприемника 3, и в конечном итоге, поддерживая посточлный уровень полезного сигнала на выходе блока 8. Граничная частота фильтра 12 низких частот выбрана в 5-7 раз меньше центральной частоты спектра информационного сигнала. В связи с этим, переменная составляющая полезного сигнала не проходит к источнику излучения 1 и не влияет на его работ/.Вместе с тем граничная.частота фильтра 12 выбирается в 2-3 раза выше средней частоты сигнала, связанного с изменением оптической плотности носителя 14 информации. Дополнительный фотоприемник 4, размещенный в непосредственной близости с фотоприемником 3 в фотосчитывающем блоке 2 и включенный последовательно, с фотоприемкиком 3,- имеет параметры, идентичные основному фотоприемнику 3. Оптически экранированный экраном 5 и тёмпературно связанный с фотоприемником 3 дополнительный фотоприемник 4 находится в одинаковых с ним тепловых условиях, вследствие чего температурный дрейф параметров обоих фотоприемников, включенных делителем, не вызывает смещения рабочей точки делителя, чем дополнительно обеспечивается термостабилизация режима работы устройства для считывания графической информации. Технико-экономический эффект от внедрения изобретения заключается в получении возможности считывания ин- формахщи с низкосортных и дешевых бумажных носителей в пшроком диапазоне оптических тшотностей, вплоть . до перфокарточной бумаги, обеспечении универсальности считывания как на отражение, так и на просвет, повьппении достоверности считьгоания, простоте аппаратурной реализации устройства. Формула изобретения 1. Устройство дпя считывания графической информации, содержащее иаточник излучения, оптически св заиный с фотоприемником, выход которого соединен с элементом нагрузки и через последовательно включенные блок согласования и усилитель-формироватечь с фильтром верхних частот, о тличающееся тем, что с це;лью повьшения достоверности считывания, оно содеряонт блок стабилизации светового потока, вход которого соединен с выходом усилителя-фопмирователя, а выход с источником излучения и термокомпенсирующий элемент, выпол ненный в виде фотоприемника, помеще« ного в оптический экран и подключенмай параллельно элементу нагрузки, 2, Устройство по п,1, о т л и ч- а ю щ е 6 с я тем, что в нем блок стабилизации светового потока содержит источник опорного напряжения, фильтр Низких частот и усилитель мощ ности, бход которого соединен со 8 входом блока, а выход - с одним из входов фильтра низких частот, другой вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход - к выхо/iy блока. Источники информации, принятые во вниматсе при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 601720, кл. G 06 К 7/14, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР №627461, кл. G 06 К 7/14, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР № 614446, кл. G 06 К 7/10, J976 (прототип),