Фотоэлектрическое считывающее устройство Советский патент 1982 года по МПК G06K7/14 

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СЧИТЫВАЮЩЕЕУСТРОЙСТВО

1

Изобретение отиосится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах ввода информации с перфоносителя, например с перфоленты.

Известно устройство,, котйрое содержит диафрагму с синхронизирующим и информационным отверстиями, расположенными в ряд с расстоянием, равным расстоянию между дорожками перфоносител я, фотоприемники, расположенные под соответ.ствующими отверстиями диафрагмы и соединенные с первыми входами соответствующих усилителей, вторые входы которых соединены с источником стабилизированного смещения 1.

Недостатком .этого устройства .является снижение достоверности считывания под воздействием многочисленных дестабилизирующих факторов.

Наиболее близким к предлагаемому является фотоэлектрическое считывающее устройство,, содержащее усилители информационных сигналов, усилитель сигналов синхронизации, диафрагму с синхронизирующим и информационным отверстием, информационные фотоприемники, расположенные под соответствующими отверстиями диафрагмы и соединенные с первыми входами соответствующих усилителей информационных сигналов, фотоприемник синхронизации, расположенный под отверстием синхронизирующего отверстия диафрагмы с ориентацией границы раздела его чувствительных площадок вдоль линии центров отверстий диафрагмы устройства и соединенный с входами

10 усилителя сигналов синхронизации, формирователь тока разбаланса, коммутационный вход Которого соединен с выходом усилителя сигналов синхронизации, а выход - с выходом одной из чувствительных площадок фотоприемника синхронизации 2.

Недостатком этого устройства является снижение достоверности считывания информации из-за воздействия таких дестабилизирующих факторов, как боковое смещение перфоносителя, изменение переходного сопротивления цоколя лампы накаливания, ее старение и т. д.

Цель изобретения - повыщение надежности устройства и достоверности считывания информации.

Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрическое считывающее устройство, содержащее информационные фотоприемники и фотоприемники синхронизации, оптически связанные через диафрагму с источником излучения, усилители информационных сигналов, одни входы которых соединены с информационными фотоприемниками, усилитель синхронизации, подключенный к фотоприемникам синхронизации и формирователю тока разбаланса, соединенному с одним из фотоприемников синхронизации, введены дополнительные последовательно соединенные усилитель сигналов синхронизации и фотоприемник синхронизации, оптически связанный с источником излучения через диафрагму, а выход усилителя соединен с входом формирователя тока разбаланса и с другими входами усилители информационных сигналов, а также тем, что диафрагма, представляющая собой непрозрачную пластину с информационными и основным синхронизирующим отверстиями, содержит два дополнительных синхронизирующих отверстия, равных по щирине основному синхронизирующему отверстию и расположенных соосно основному синхронизирующему отверстию по направлению движения носителя с расстоянием между их центрами, равным половине шага между перфостроками носителя, а расстояние между основным синхронизирующим отверстием и одним из дополнительных синхронизирующих отверстий кратно щагу между перфостроками носителя.

На фиг. 1 приведена фукциональная схема предлагаемого устройства; а на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Устройство содержит диафрагму 1 с информационными отверстиями 2, основным синхронизирующим отверстием 3, дополнительным синхронизирующим отверстием 4, информационные фотоприемники 5, основные фотоприемники 6 и 7 синхронизации, формирователь 8 тока разбаланса, дополнительный фотоприемник 9 синхронизации, усилители 10 информационных сигналов, основной усилитель 11 сигналов синхронизации, дополнительный усилитель 12 сигналов синхронизации. Блок формирования сигнала синхронизации на чертеже не показан.

На фиг. 2 изображены временные диаграммы следующих сигналов: электрический сигнал 13 с Выхода фотоприемника информационного канала (при наличии отверстия в перфоносителе),-разностный дифференциальный сигнал 14, сигнал 15 выхода дополнительного фотоприемника 9, модифицированный разностный сигнал 16, сигнал 17 коммутации тока.

Информационные отверстия 2 и основное синхронизирующее отверстие 3 расположены на одной линии с межцентровым расстоянием, равным расстоянию между отверстиями в строке перфоносителя (не изображенного). Центры дополнительных синхронизирующих отверстий 4 расположены на нормали к линии центров отверстий 2 и 3 диафрагмы, проходящей через центр отверстия 3, с межцентровым расстоянием между дополнительными отверстиями 4, равным половине шага строки перфоносителя, при расстоянии от центра отверстия 3 до центра одного (любого) из дополнительных отверстий 4, кратном щагу строки перфоносителя (не показан).

Под отверстиями 2 диафрагмы расположены фотоприемники 5, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих усилители 10. Под отверстием 3 диафрагмы 1 расположены фотоприемники 6 и 7 с ориентацией границы раздела их чувствительных площадок вдоль линии центров отверстий 2 и 3 диафрагмы устройства. Выходы фотоприемников 6 и 7 соединены с входами усилителя 11. Под двумя дополнительными отверстиями 4 диафрагмы расположен дополнительный фотоприемник 9, выход которого подключен к входу дополнительного усилителя 12, выход которого, в свою очередь, подключен к вторым входам усилителей 10 и к режимозадающему входу формирователя 8 тока разбаланса. Коммутационный вход формирователя 8 тока разбаланса соединен с выходом усилителя 11, а выход - с выходом фотоприемника 6,

0 который освещается первым при прохождении синхроотверстия перфоносителя над отверстием 3 диафрагмы в процессе движения перфоносителя (такое включение необходимо только в случае разной полярности токов дифференциальных фотоприемников 6

и 7 и формирователя 8 тока разбаланса). Разностный сигнал 13 представляет собой разность сигналов с фотоприемников 6 и 7, формируется во входных цепях усилителя 11. Дополнительный сигнал 15 формируется в дополнительЕЮМ фотоприемнике 9 при прохождении над дополните.тьными отверстиями 4 диафрагмы и перфоносителя и является входным сигналом усилители 10 (вторые в.ходы) и формирователя 8 сигнала разбаланса (режимозадающий вход). Модифицированный разностный сигнал 16 представляет собой сумму разностного сигнала 14 и сигнала разбаланса, повторяющего по форме сигнал 15, и формируется во входных цепях усилителя 11.

0 Сигнал 17 коммутации тока представляет собой выходной сигнал усилителя И.

Устройство работает следующим образом. В процессе перемещения носителя информации при прохождении центра рассматриваемого отверстия перфоносителя над фо5 топриемником 6 выходной сигнал, сигнал 17 коммутации тока усилителя 11, отрицателен, и на коммутационный вход формирователя 8 тока разбаланса поступает запирающий сигнал. При приближении центра рассматриваемого отверстия носителя к границе раздела фотоприемников 6 и 7 выходной сигнал фотоприемника 6 убывает, а выходной сигнал фотоприемника 7 нарастает. При прохождении центра рассматриваемого отверстия носителя через границу раздела фотоприемников 6 и 7 знак разностного сигнала с фотоприемников 6 и 7 изменяется в сторону преобладания сигнала с фотоприемника 7. При этом изменяется знак выходного сигнала усилителя 11 на положительный и на коммутационный вход формирователя 8 тока разбаланса поступает отпирающий сигнал. Вследствие этого сигнал разбаланса (задаваемый дополнительным фотоприемником 9) поступает на инвентирующий вход усилителя 11, где формируется модифицированный разностный сигнал 16. Тем самым повышается запас по устойчивости к продольным биениям носителя и помехам усилителя 11, а следоватеЛЬно, и всего устройства.

Когда сигнал от очередного отверстия носителя, снимаемый с дифференциальных фотоприемников 6. и 7, превысит по величине модифицированный резонансный сигнал от рассматриваемого отверстия носителя, произойдет изменение знака выходного сигнала усилителя 11 на отрицательный. Это приведет к запиранию формирователя 8 сигнала разбаланса по коммутирующему входу и процесс повторится.

В качестве опорного сигнала на вторых входах усилителей 10 используется тот же самый дополнительный сигнал 15 с выхода дополнительного усилителя 12.

Следует отметить, что к устойчивости усилителя 11 устройства предъявляются требования достаточно жесткие, поскольку по положительному фронту его выходного сигнала, сигнала коммутации тока 17, формируется сигнал синхронизации при считывании информации. Указанное размещение дополнительных отверстий 4 диафрагмы 1 обеспечивает в процессе перемещения над ними синхроотверстий перфоносителя получение дополнительного сигнала 15, а следовательно, и сигнала разбаланса, имеющего максимумы как раз в окрестности точек прохождения разностного сигнала 14 через «О, где собственная устойчивость устройства к продольным биениям носителя и к помехам минимальна.

Идентичность влияния различных дестабилизирующих факторов (боковое смещение перфоносителя, изменение яркости осветителя и т. п.) на относительное изменение дополнительного сигнала и сигналов Инфор.мационных фотоприемников позволяет получить такую же высокую надежность устройства, как в прототипе, а идентичность влияния этих же факторов на сигнал разбаланса и разностный сигнал позволяет выбрать максимальную величину сигнала разбаланса, близкой к максимуму разностного сигнала, т. е. в 2-3 раза больщей, чем в прототипе. Вследствие этого достоверность считывания информации в условиях воздействия практически всех дестабилизирующих факторов повысится, т. е. предлагаемое устройство становится более надежным, нежели известное.

Формула изобретения

5

I. Фотоэлектрическое считывающее устройство, содержащее информадионные фотоприемники и ф.отоприемники синхронизации оптически связанные через диафрагму с источником излучения, усилители информационных сигналов, одни входы которых соединены с информационными фотоприемниками, усилитель сигналов синхронизации, подключенный к фотоприемникам синхронизации и к формирователю тока разбаланса, соединенному с одним из фотоприемников синхронизации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит дополнительные последовательно соединенные усилитель сигналов синхронизации и фотоприемник синхронизации, оптически связанный с источником излучения через диафрагму, а выход дополнительного усилителя сигналов синхронизации соединен с входом формирователя тока разбаланса и с другими входами усилителей информационных сигналов.

5 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диафрагма, представляющая собой непрозрачную пластину с информационными и основным синхронизирующим отверстиями, содержит два дополнительных синхроQ низирующих отверстия, равных по щирине основному синхронизирующему отверстию и расположенных соосно основному синхронизирующему отверстию по направлению движения носителя с расстоянием между их центрами, равным половине щага между

5 перфостроками носителя, а расстояние между основным синхронизирующим отверстием . и одним из дополнительных синхронизирующих отверстий кратно шагу между перфостроками носителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 758205, кл. G 06 К 7/14, 1977 (прототип).

фиг. 2

13

17

-f