Устройство для считывания информации Советский патент 1982 года по МПК G06K7/14 

Изобретение относится к автоматике и вьпгаслительной технике, в частности к устройствам Бвода-вьшода 1шформации, и может быть использовано при проектировании блоков ввода устройств ввода-вы вода бинарной информации на протяженных носителях с бс пьшой информационной плотностью записи. Известно устройство для считывания информации, содержащее информационные фотоприем 1ики, выходы которых подключе ны к едиьгачным входам регистра, синхро- низируюший фотоприемник, соединенный с единичным входом триггера к через инвертор с его нулевым входом, блок питания, первый и второй ключи, одни из входов которых подключены к блоку питания, другой вход орпого ключа соединен с выходом триггера, выход подключен ко входам информационных фотоприем НИКОВ, другой вход второго ключа подключен к входу устройства, а его выход соединен с нулевыми входами регистра 1.1 Недостатком этого устройства является невозможность достижения высокой информационной плотности записи без снижения надежности устройства. Наиболее близк1о.1 к предлагаемому является устройство для слежения за информационной строкой, содержашее источник лазерного излучения, блок аналоговых сканирующих ячеек, блок перемещения информационного носителя, дискретный чефлектор, систему фокусировки, пару фотоприе шиков, пару усилителей-формирователей, ди(}х{)еренциальный усилитель, интегратор и выходной усилитель L Недостатком известного устройства является низкая эффективность схемы спет жения за информационной стрюкой. Если в контуре слежения, содержащем выщеназванные элементы, обратная -лязь отрицательна, то математическое описание контура дает для установившихся режимов слежения следующую зависимость: x(fnf---lf cf, 396 где Ор, - смещение центра информационной строки носителя относительно центра пары фотоприемников;угол отклонения сканирующего луча поперек информационной строки; Кд(|Кл - коэффициенты. При возникновении смещения центра информационной строки относительно центра фотоприемников система управлении будет уводить луч информацио1шой строки и другую сторону. При положительной обратной связи сис тема управления будет направлять сканиругоипи) луч на один из фотоприемников, что также не решает задачи слежения з информационной строкой. Цель изобрете1шя - повышение точности устройства. Постав 101шая цель достигается тем, что в усчфойство для считывания инфорvtainffl, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, Сток стаб1шизации и блок транспортировки носителя информации, блок сканирования, 4ютоприемник, выход которого соединен с входом порогового элемента, блок управления, усилитель тока, выход которого соединен с входом блока сканирования, введены первый, второй и третий счетчики, первый и второй цифро-аналоговые преобразователи, формирователь одиночных импульсов, делитель частоты, первые входы первого и второго счетчиков соеди нены с выходом формирователя одиночных импульсов и первым входом блока управ- л eiraH, первый и второй выходы которого соединены с сооТветствуюлппуШ вторыми входами первого и второго счетчиков, а третий выход соединен с входом третьего счетчика, одасн выход которого соединен с входом формирователя одиночных импул сов, а другие выходы - с входами первого цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом усилителя тока, второй вход которого сое динен, с выходом второго цифро-анапогс вого преобразователя, входы которого сое динень с другими выходами второго счет чика, выход генератора тактовьге импульсов соеД1шен с вторым и через делитель частоты с третьим входами блока улравлення, четвертый вход которого соединен с выходом порогового элемента, выходы первого и второго счетчиков являются вы ходами устройства. 7 На фиг. 1 изображена функциональная хема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - отрезок носителя с дорожкой коррекции и траекторией движения считывающего луча по поверхности носителя. Устройство содержит генератор 1 таковых импульсов, блок 2 стабилизации, блок 3 транспортировки, блок 4 сканироания, фотоприемник 5, пороговый элемент 6, блок 7 управления, первый счетчик 8, второй счетчик 9, первый цифро-аналоговый преобразователь 10, второй цифроаналоговый преобразователь 11, третий счетчик 12, усилитель 13 блока, формирователь 14 одиночных импульсов, делиель 15 частоты, элементы И 16 и 17, элемент НЕ 18, элемент И 19, триггер 20, элемент И 21, формирователь 22 одиночных импульсов и элемент И 23. Устройство работает следующим образом. Во время считьшания информации с носителя последний с помощью блока 3 транспортировки носителя информации перемещается непрерывно с постоянной скоростью, причем эта скорость стабилизи-. рована с помощью блока 2 стабилизации скорости носителя информации, опорным сигналом которой служит сигнал с выхода генератора 1 тактовых импульсов, блок 4 сканирования создает на поверхности носителя световое пятно. Траектория движения которого по поверхности носителя показана на фиг. 2. Пройдя носитель информации, световой луч попадает на фотоприемник 5, который совместно с пороговым элементом 6 преобразует информацию, заключенную в оптической плотности носителя информации, в электрический сигнал, соответствующий логическому ну- л ю или единице. Сигналы. с выходов формирователей одиночных импульсов при переключении состояний из входов с логической единиЦЬ1 на логический нуль выдают кратковременный импульс, соответствующий логическому нулю. В .начальный момент логика блока 7 управления н счетчики находятся в еле.дующем положении: на выходе порогового элемента 6 логическая единица; счетчики 8, 9, 12 находятся в нулевом состоянии; триггер 20 находится в состоянии 1- . После окончания считывания предыдущей строки логика переводится в начальное состояние сигналом с выхода формирователя 14, соответствующем логическо- 59630 му нулю. После окончания кратковременного импульса с выхода формирователя 14 (за это время носитель информации механически перемещается так, что считывающий луч оказывается в точке А), что 5 соответствует логической единице на выходе порогового элемента. 6, через открытый элемент И 16 счетчик 8 начинает счет импульсов с генератора 1. Если число состояний счетчика 8 меньще, чем О число импульсов, которое поступает с генератора 1 до момента, когда считывающий луч вследствие механического перемещения носителя информашш попадает на верхний край поля коррекции (фиг. 2), это соответствует сбою устройства, причем сигналом сбоя является импульс переполнения счетчика 8. Если число состояний счетчика 8 бол ще прошедщего числа импульсов, что со- , ответствует нормальному пр оцессу считьюания, то после попадания считывающе го луча на край поля корреки га (точка В на фиг. 2) на выходе порогового элемен та 6 возшп ает сигнал, соответствующий логическому нулю. Прохождение импульсов с генератора 1 на счетчик 8 блокируется элементом И 16, а на вход счетчика 9 разрешается элементом И 17. Счетчик 9 начинает подсчет импульгов, причем код этого счетчика преобразуется в аналоговый сигнал отклонения луча с помощью цифро-аналогового преоб разователя 11 и усилителя 13. При это луч перемещается по тр,- -ктории ВС к б ковому краю поля коррекшш (фиг. 2). Ш перемещения и число щагов выбираются такими, чтобы число щагов, умноженное на величину этого щага, равнялось бы щирине поля коррек шга. Угол перемещени зависит от Ъкорости движения носителяинформации, щага перемещения и частоты тактовых импульсов и равен TT arctgгде V - скорость механического движения носителя; f - частота тактового генератора; & - щаг перемещения. Если чис/ю щагов больще, чем число состояний счетчика 11,.то импульс пере полнения его, попадая па вход блока 15 информации, свидетельствует о сбое устройства. Если число состояний счетчика больщ то при достижешш края поля коррекции 76 на выходе элемента И 21 возникает отрицательный период, который поступает на вход формирователя 22, Формирователь 22 одиноП1ых импульсов формирует импульс, который перебрасывает триггер 20 в состояние . Прохождение импульсов на счетчик 9 блокируется, а лрО хожде1{йе импульсов с делителя 15 часто ты на счетчик 12 разрещается элементом И 23. Сигнал с выхода счетчика 12 преобразуется цифро-аналоговым преобразователем 10 и подается на вход усилителя 13, кото рый суммирует его с сигналом выхода цифро-аналогового преобразователя 11. Это состояние соответствует развертке считывающего луча вдоль информационной строки (участок СД траектории). Шаг. развертю равен щагу перемещения, умноженному на коэффтгиент делителя 15 частоты. В это. время происходит считывание информации, например в сдвиговый регистр блока считывания, (не показано). По окончании развертки считывающего луча по информационной строке на выходе счетчика 12 возникае т импульс переполнения, который поступает на формирователь 14, импульс с выходов которого, в свою очередь, сбрасывает счетчики 8 и 9 и триггер 20 в исходное состояние. При этом длительность импульса формирователя 14 равна времени затухания переходных процессов в усилителе 13 плюс время схода считывающего луча с поля коррекции предыщшхей строки (учас ° траектории). После этого устрой ° находится в исходном состоя-: НИИ и готово к считыванию следующей строки. Благодаря тому, что начальное пози- ционирование луча в устройстве производится не относительно неподвижной системы координат, связанной с блоком транспортировки, а относительно поля коррекции каждой информациогшой строки, снижаются допуски на изготовление блока транспортировки носителя информации, повьш1ается информахшонная плотность записи и надежность слежентгя за 1гаформационной строкой. Это может дать значительный, экономический эффект от использования таких устройств например при считывании информации с микрофильмов, где плотнос;ть записи весьма вели- ка (порядка сотен бит на 1 мм). Формула изобретенная Устройство для считывания 1шформа- ции, содержащее последоватслт но соединенные генератор тактовых импульсов, бпок стабнлизатга и блок транспортировки носителя информации, блок сканирования, фотоприе шик, выход которого соединен с входом порогового элемента, блок управления, усилитель тока, выход которого соединен с входом блока сканирования, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устрой ства, в него введены первый, второй и третий счетчики, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, формироватепь одиночных импульсов, делитель частоты, первые входы первого и второго счетП1ков соединены с выходом формирователя одиночных импульсов и первым входом блока, улравлетм, первый и второй выходы которогчэ соединены с соответствующими вторыми входакш первого и второго счетчиков, а третий выход сое динен с входом третьего счетчика, один выход которого соединен с входом форми 9 078 рователя одиночных импульсов, а другие выходы - с входами первого цифро-аналогового преобразователя, выход которогоз соединен с первым входом усилителя тока, второй вход которого соединен с выходом второго цифро-аналогового преобразователя, входы которого соединены с другими выходами второго счетчика, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым и через делитель частоты с третьим входами блока управления, четвертый вход которого соединен с выходом порогового элемента, выходы первого и второго счетчиков являются выходами устройства. Источ1шки информации, пр1нятые во вш мание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 576577, кл. GO6 К 7/14, 1974. 2.Буль В. А. Оптические запоминающие устройства. Л., Энергия, 1979, рис. 5-6, с. 162 (прототип).

u.1

t/i.2