Устройство для считывания неоднозначных графических функций

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 У 6% Сова Советских Социалистических Республикиоритет Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРОпубликовано 07 Х,1968, Бюллетень16 Дата опубликования описания 9 Х 111.1968 Авторы, Переверзев-Орлов и В,яков 3 аявител СТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ НЕОДНОЗНАЧНЫХ ГРАФИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙВ основном авт. св.208342 описан цифровой преобразователь неоднозначных графических функций, содержащий фотоэлектронное устройство считывания последовательного действия, квантующий фазовый корректор и квадратурнАй фазовый детектор.Предложенное устройство отличается тем, что оно дополнительно содержит две ориентированнАе ортогонально друг другу кординатно-растровАе маски, расположенные между экраном электроннолучевой трубки и фотоумножителями, выходы которых через стробирующие устройства, управляемые сигналами задающего генератора, и элементы задержки соединены с сигнальными входами квадратур- ного фазового детектора. Это обеспечивает повАшение точности устройства и расширение диапазона скоростей прослеживания графика.На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2, а изображен фрагмент координатно-растровой маски; фиг. 2,б поясняет процесс прослеживания графика,Электроннолучевая трубка 1 и фотоумножитель 2, воспринимающий отраженнАй от считАваемого изображения 3 свет, совместно с объективом 4 и полупрозрачным зеркалом 5 образуют фотоэлектронный преобразователь с бегающим лучом. Генератор локальной развертки (задающий генератор) б, подключеннАй к системам отклонения трубки 1 через уммирующие усилители 7 и 8, обеспечиваеткруговую развертку малой зоны изображения, координаты которой задаются потенциалами интеграторов 9 и 10. Видеосигнал, снимаемый 5 с фотоумножителя 2, после обработки формирующим видеоусилителем 11 и квантующим фазовАм корректором 12 подается через коммутатор 13 и разделительные ячейки 14 и 15 на ключи 1 б и 17, соединяющие на малое вре мя по приходу видеоимпульса входы интеграторов 9 и 10 с выходами фазосдвигающей цепочки 18, где выходные сигналы генератора б приобретают постоянный фазовый сдвиг.Ключи образуют квадратурнАй импульсно фазовый детектор, опорными напряжениямикоторого служат выходные сигналы фазосдвигающей цепочки. Работой квантующего фазового корректора 12 и коммутатора 13 управляют импульсы тактового генератора 19, син хронизируемого генератором б. Все перечисленные элементы образуют в совокупности цифровой преобразователь неоднозначных графических функций по авт, св.208342.Лучи с экрана трубки 1, прошедшие через 25 полупрозрачное зеркало, фокусируются объективами 20 и 21 на растровой маске вертикальной коррекции 22 и растровой маске горизонтальной коррекции 23. Выходные сигналы фотоумножителя 24, помещенного за маской З 0 22, через цепь вертикальной коррекции, со3стоящую из формирующего усилителя 25, стробирующего устройства 2 б и элемента задержки 27 подаются на ключ 1 б. Аналогичным порядком сигналы фотоумножителя 28, помещенного за маской 23, подаются через 5 цепь горизонтальной коррекции, состоящую из формирующего усилителя 29, стробирующего устройства 30 и элемента задержки 31, на ключ 17.Устройство работает следующим образом. 10 Формирующий видеоусилитель 11, на входекоторого уровень черного с частотой круговой развертки сменяется уровнем белого, отмечает коротким продвигающим импульсом на выходе тот момент, когда луч переходит с белого 15 на черное.Тактовый генератор 19 формирует короткие тактовые импульсы, следующие с частотой 4 а.Квантующий фазовый корректор 12 меняет фазовый угол продвигающего импульса на 20 фиксированный угол ближайшего тактового импульса, создавая, кроме того, дополнительную задержку на половину тактового интервала. Эта задержка компенсируется фазосдвигающей цепочкой 18, выходные напряжения 25 которой, прикладываемые ко входу интеграторов 9 и 10 в момент прихода на ключи продвигающего импульса, отстают от напряжений круговой развертки также на половину тактового интервала. В результате центр кру- з 0 говой развертки скачком смещается в то из четырех фиксированных направлений, которое ближе всего к направлению на точку перехода луча с белого на черное.Световой поток с экрана трубки 1 расщеп- З 5 ляется полупрозрачным зеркалом 5 на две части. Одна из них, отраженная, направляется на считываемое изображение 3, а другая часть, прошедшая сквозь зеркало, направляется нг растровые маски. 40Каждая из частей расчерчена параллельными чередующимися прозрачными и непрсзрачными полосами стандартной ширины 7,. Маска вертикальной коррекции ориентируется так, чтобы полосы были горизонтальные (фиг, 2,а), 45 и наоборот. В плоскости каждой из масок отдельным объективом 20 или 21 фокусируется изображение сканирующей окружности, показанное на фиг. 2,а пунктиром, Радиус окружности на этом изображении несколько превышает ширину полосы 7,. В те промежутки времени, когда вращающееся по окружности световое пятно не загорожено непрозрачной полосой, расположенный за маской фотоумножитель 24 или 28 дает сигнал белого. Следующий в цепи коррекции за фотоумножителем формирующий усилитель 25 или 29 отвечает коротким стандартным импульсом на каждый перепад уровня видеосигнала независимо от того, черно-белый или бело-черный это перепад.Рассмотрим далее работу цепи вертикальной коррекции. Импульсы с выхода формирующего усилителя 25 поступают на стробирующее устройство 2 б, Назначение последне го состоит в том, чтобы выделять сигналы пе. ресечения луча с ближайшим к центру О вращения луча контуром растровой маски, а все остальные сигналы видеоусилителя подавлять. Две равноотстоящие от центра О горизонтальные прямые РН и 6 К (фиг, 2,а), удаленные друг от друга на расстояние, несколько меньшее 7 указывают на сканирующей окружности интервалы стробирования Рб и КН. В случае, показанном на фиг. 2, а слева, ок. ружность охватывает два соседних контура, но в расчет будут приняты пересечения луча лишь с одним из них (с контуром АВ). Стробирующий, т, е. открывающий устройство стробирования, импульс формируется из синусоидального напряжения круговой развертки. Середина этого импульса приходится на момент перехода синусоиды через нуль, и появляется он дважды за каждый оборот луча.Попавший в интервал стробирования импульс усилителя 25 (корректирующий импульс) отпирает ключ 1 б вертикальной ветви квадратурного фазового детектора. Независимого от того, будет ли это импульс пересечения в точке А или в точке В, действие коррекции оказывается одинаковым: смещение центра круговой развертки определится вектором ОС, т. е. вертикальной компонентой любого из векторов ОА или ОВ. Когда же центр вращения луча окажется на контуре (фиг. 2,а справа), наступит устойчивое равновесие. Поскольку опорное напряжение сдвинуто по фазе на угол - относительно соответствующей 2составляющей круговой развертки, корректирующий импульс задерживается на такой же интервал элементом задержки 27, а затем через разделительную ячейку 14 попадает на ключ 1 б, Таким образом, горизонтальные контуры растровой маски вертикальной коррекции задают шкалу фиксированных ординат центра круговой развертки на экране трубки. Аналогичным порядком вертикальные контуры второй растровой маски определяют шкалу фиксированных абсцисс. В результате дрейфы усилителей, источников питания и других электронных узлов, а также нелинейность систем отклонения, теряют влияние на форму точечного растра системы,На фиг. 2,б показаны последовательные фазы процесса развертки контура. Обе растровые маски и считываемый контур вместе с круговой траекторией сфокусированного на каждом из этих изображений светового пятна совмещены в плоскости чертежа так, что все они вместе видны через оптические детали устройства из точки расположения центра круговой развертки на экране трубки. В начальный момент времени (верхний рисунок) центр сканирующей окружности находится в одном из узлов растровой сетки, т. е. в точке пересечения вертикального и горизонтального контуров. Если петля обратной связи собственно следящей развертки разомкнута, то это со217691 о остояние сохраняется сколь угодно долго, При пуске развертки будет совершен шаг вправо по горизонтальной оси. По пути к ключу видиоимпульс проходит коммутатор 13 на два положения, переключаемый тактовыми импульсами четыре раза за каждый период круговой развертки, В случае выбора на очередном шаге любого из горизонтальных фиксированных направлений импульс попадает (через разделительную ячейку 15) только на ключ 17. Движение же по вертикали происходит за счет действия одного лишь ключа 1 б, Вследствие этого, корректирующие и продвигающие импульсы разделяются в каждой из ветвей фазового детектора во времени, Так, ключ 1 б на интервалах времени, соответствующих отрезкам 16 и КН сканирующей окрукности, предоставлен в распоряжение корректирующих импульсов, продвигающие же сигналы могут приходить на этот ключ лишь в моменты, обозначенные точками В и Е,Размер шага развертки назначается равным расстоянию между двумя фиксированными ординатами (абциссами).Однако отмеченные выше дестабилизирующие факторы неизбежно нарушают не только заданный размер шага, но и его направление. Таким образом, в результате шага по фиксированному направлению, ближайшему к направлению О(1. на точку пересечения с контуром, центр круговой развертки окажется в 5 точке О., близкой к соседней с точкой О, узловой точке О растра, Прежде чем произойдет переход луча с белого на черное в точке 1, корректирующие импульсы переместят центр круговой развертки в точку Оз. Последующий 10 шаг будет сделан в том из фиксированных направлений, какое бли)ке всего к направлению О.М, и т. д. Предмет изобретения15 Устройство для считывания неоднозначныхграфических функций по авт. св.20834),Отличиощееся тем, что, с целью повышенияточности и расширения диапазона скоростейпрос(е)киваня графика, оно содержит две20 ориентированные ортогонально друг другукоординатно-растровые маски, располо:кенные межд) экраноь ЭлектроннолуеВОЙ трубкифотоумно)кителями, въходы которых черезстробируощие устройства, управляемые сиг 25 налами задающего генератора, и элементы задержки соеннены с сигналнымиквадратурного фазового детектора,