Зчитувальний пристрій

Пристрій відноситься до техніки передачі зображення і може бути використаний для зчитування інформації, зокрема зображень, і вводу їх в засоби накопичування і обробки, зокрема в ЕОМ. Відомий апарат обробки зображень, адаптивний до вихідних пристроїв різних типів (Патент США №4691237, кл. H04N1/00, H04N1/36, H04N1/40, H04N1/04], який призначений для зчитування і друку зображень та містить зчитувальний пристрій, принтер і контролер. Зчитувальний пристрій містить освітлювальну систему, носій інформації, оптичний вузол формування стрічки зображення, лінійні багатоелементні фотодатчики (ПЗЗ-лінійки), аналого-цифровий перетворювач (АЦП), 2 електронні блоки обробки зображення, 2 електронні блоки підготовки зображення до друку, коло контролю ПЗЗ-лінійок, контролер, пульт контролю. Недоліками даного зчитувального пристрою є недостатня роздільна здатність зчитаного зображення і відсутність спільних сигналів від двох сусідніх фрагментів стрічки зображення, що приводить до неоднорідності зчитуваного зображення. Відомий зчитувальний апарат (Патент США №4827350, кл. H04N1/12, H04N1/40), який призначений для зчитування зображень і містить: - n багатоелементних датчиків зображення з розташованими вздовж лінії фото-приймальними елементами, на які одна стрічка зображення проектується за допомогою освітлювальної системи і n оптичних лінз; при цьому сусідні датчики розміщені таким чином, що сусідні фрагменти стрічки перекриваються наполовину при їх зчитуванні, а, отже, дані про зображення, що знімаються з виходів датчиків, також відповідним чином перекриваються; - засоби перетворення аналогових сигналів зображення в цифрові сигнали (аналого-цифрові перетворювачі); - засоби пам'яті для накопичування і запам'ятовування цифрових сигналів зображення; - засоби контролю для управління операціями запису і зчитування в засобах пам'яті, при цьому засоби контролю контролюють операцію зчитування в засобах пам'яті таким чином, що дві сусідніх лінійки цифрових сигналів, які формуються з відповідних аналогових вихідних сигналів зображення від двох сусідніх датчиків зображень, об'єднуються між собою, узгоджуються завдяки спільним сигналам, що утворюються в результаті взаємного перекриття фрагментів стрічки зображення при зчитуванні з двох сусідніх датчиків і утворюють одну лінійку вихідних сигналів. Недоліками відомого зчитувального апарату є необхідність багатоканального зчитування фрагменту стрічки зображення одним багатоелементним датчиком, що приводить до неадекватного перетворення вказаного фрагменту у відповідну лінійку вихідних аналогових сигналів внаслідок неоднорідності чутливості елементів датчика, а також складність технічної його реалізації, яка зумовлена наявністю каналів порівняння і калібровки сусідніх фрагментів стрічки, зображення та п каналів аналого-цифрового перетворення сигналів. Технічна задача, що вирішується, полягає в підвищенні точності реєстрації зчитуваної інформації шляхом заміни багатоканального зчитування фрагмента стрічки зображення багатоелементним датчиком (лінійкою ПЗЗ), фотоприймальні елементи якого розташовані вздовж лінії зчитування та неоднорідні по чутливості, на одноканальне зчитування того ж фрагменту стрічки фотодіодом, а також у спрощенні пристрою шляхом усунення каналів порівняння і калібровки сусідніх фрагментів зчитуючої стрічки та об'єднання n каналів аналогоцифрового перетворення і запам'ятовування сигналів в один канал. Вказана задача досягається тим, що в відомий зчитувальний пристрій, який містить носій інформації, n оптичних лінз, аналого-цифровий перетворювач і засіб пам'яті, введені лазер, вузол модуляції і розгортки лазерного променя, n фотоприймачів, n підсилювачів фотострумів, п керуючих ключів, суматор, підсилювач, датчик синхроміток, формувач синхроміток, фазовий детектор, керований напругою генератор (КНГ), фільтр нижніх частот, подільник частоти, розподільник, лінія затримки, при цьому лазерний промінь, що розгортається і поступає на носій зображення, відбивається від нього у випадку роботи на відбивання або проходить через нього в випадку роботи на просвіт і, модулюючись по інтенсивності тими ділянками зображення, від яких він відбивається або через які він проходить, поступає за допомогою n лінз на n фотоприймачів, виходи яких через підсилювачі фотострумів підключені до п керуючих ключів. З іншого боку, вузол модуляції і розгортки лазерного променя оптично пов'язаний з датчиком синхроміток, вихід якого через формувач синхроміток підключений до першого входу фазового детектора, вихід якого через фільтр нижніх частот підключений до входу КНГ, а вихід КНГ через подільник частоти підключений до другого входу фазового детектора, а також підключений до першого входу аналого-цифрового перетворювача, і через лінію затримки до відповідного входу засобу пам'яті, а також до входу розподільника, виходи якого підключені до відповідних входів n керуючих ключів, при цьому виходи ключів підключені до входів суматора, вихід якого через підсилювач підключений до другого входу аналого-цифрового перетворювача, а вихід аналого-цифрового перетворювача підключений до відповідного входу засобу пам'яті. Число n не менше 2 і вибирається в залежності від довжини зчитуваної стрічки зображення та від заданих габаритних розмірів пристрою. На приведеному рисунку (фіг.) представлена структурна електрична схема пристрою, що пропонується. Зчитувальний пристрій містить лазер, вузол модуляції і розгортки лазерного променя 2 (вик. див.: Гонда С., Сэко Д. Оптикоэлектроника в вопросах и ответах. - Л.: Энергоатомиздат, 1989. - С.177), стрічку зчитуваного зображення 3, n оптичних лінз 4, n фотоприймачів 5, n підсилювачів фотострумів 6 (вик. див.: П. Хорвиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. - Т.1. - М.: Мир, 1983. - С.165), n керуючих ключів (можуть бути виконані на основі інтегральної схеми (1C) КР590КН2, вик. див.: Интегральные микросхемы: Справ. - М.: Радио и связь. - 1983. - С.376), датчик синхроміток 8 (виконані на основі підсилювача фотострумів, див.: П. Хорвиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. - Т.1. - М.: Мир, 1983. - С.242, рис.3.826), формувач синхроміток 9 (вик. див.: П. Хорвиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. - Т.1. - М.: Мир, 1983. - С.215), КНГ 10 (може бути використаний на основі 1C К555ГГ2: бКо. 348.289-73ТУ), фазовий детектор 11 (може бути виконаний на основі 1C КМ555ТМ2: Шило В. Популярные цифровые микросхемы. - М.: Радио и связь, 1987. - С.75), подільник частоти 12, фільтр нижніх частот 13 (може бути виконаний на інтегральних схемах по методиці, що описується в: П. Хорвиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. - Т.2. - М.: Мир, 1983. - С.87), розподільник 14 (може бути виконаний на основі 1C К561ИЕ9, К561ЛЕ5, 533ЛЛ1: Каталог інтегральних мікросхем ЦКБ. 1983. - С.528 - 529; Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. - М.: Радио и связь, 1990. - С.62), суматор 15 (вик. див.: П. Хорвиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. - Т.2 - М.: Мир, 1983. - С.168), підсилювач 16 (може бути виконаний на основі 1C КР544УД2: А.Т. Алексеев и др. Операционные усилители и их применение. - М.: Радиоисвязь, 1989. - С.68), аналогоцифровий перетворювач 17, лінію затримки 18 (може бути виконана на основі 1C К555ЛАЗ: Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. - М.: Радио и связь, 1990. - С.60), засіб пам'яті 19. Промінь лазера 1 модулюється і розгортається вузлом розгортки і модуляції 2 та, проходячи через носій інформації 3 або відбиваючись від нього, поступає за допомогою n оптичних лінз 4 на n фотоприймачів 5, виходи яких через підсилювач 6 підключені до n керуючих ключів 7. З іншого боку, вузол модуляції і розгортки лазерного променя 2 оптично пов'язаний з датчиком синхронізації 8, вихід якого через формувач синхроміток 9 підключений до першого входу фазового детектора 11, вихід якого через фільтр нижніх частот 13 підключений до входу КНГ 10, вихід якого через подільник частоти 12 підключений до другого входу фазового детектора 11, до відповідного входу аналого-цифрового перетворювача 17, і через лінію затримки 18 до відповідного входу засобу пам'яті 19, а також до входу розподільника 14, виходи якого підключені до відповідних входів n керуючих ключів 7, при цьому виходи ключів підключені до входів суматора 15, вихід якого через підсилювач 16 підключений до другого входу аналого-цифрового перетворювача 17, а вихід аналого-цифрового перетворювача 17 підключений до відповідного входу засобу пам'яті 19. Зчитувальний пристрій працює слідуючим чином. Промінь, що випромінюється лазером 1, модулюється і розгортається вузлом модуляції і розгортки лазерного променя 2, проходить через носій інформації 3 або відбивається від нього і за допомогою n оптичних лінз 4 поступає на п фотоприймачів 5, де перетворюється в електричний сигнал. Електричний сигнал підсилюється п підсилювачами фотострумів 6 і поступає на n керуючих ключів 7. З другого боку, частина променю з вузла розгортки і модуляції 2 поступає на датчик синхроміток 8, який виробляє сигнал з частотою, синхронною частоті зчитування зображення. Далі вказаний сигнал поступає на формувач синхроміток 9, де перетворюється в імпульсний сигнал прямокутної форми, який поступає на перший вхід фазового детектора 11. На другий вхід фазового детектора11 поступає сигнал певної частоти з КНГ 10, через подільник частоти 12. Фазовий детектор 11 порівнює частоти двох вхідних сигналів і видає вихідний сигнал, який є мірою їх фазового розузгодження. Якщо частота датчика синхроміток 8 і частота КНГ 10, яка розділена подільником 12, не дорівнюють одна другій, то сигнал фазового розузгодження після фільтрації фільтром нижніх частот 13 буде діяти на КНГ 10, наближуючи частоту КНГ 10, поділену подільником 12, до частоти датчика синхроімпульсів 8. Прийшовши на розподільник 14, імпульси частоти розділяються таким чином, що n керуючих ключів 7 встановлюються в активний стан (включений) по мірі проходження лазерного променя по зчитуваному зображенню, при цьому сигнал зображення, пройшовши через відкриті керуючі ключі 7, сумується суматором 15. Просумований сигнал підсилюється підсилювачем 16 і перетворюється аналого-цифровим перетворювачем 17 в цифровий. Цифровий сигнал від стрічки зображення записується в засіб пам'яті 19. Запис проходить на протязі часу, необхідного для перетворення аналогового сигналу в цифровий, який встановлюється лінією затримки 18. При пересуванні зчитуваного зображення по кадру процес повторюється.