Устройство для чтения слепыми печатного текста

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 351231 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства09 Ь 21/ 06 90 Заявлено 19,Х,1961 ( 748429/18-24с присоединением заявкитет Хомитет ло аелам изобретений и отнрмтнй лри Совете Министров СССРДК 621.391.19(088.8) Опубликовано 13,Х.1972. Бюллетень2Дата опубликования описания 26.1 Х.1972 Автор зобретения А, А, Лебе аявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧТЕНИЯ СЛЕПЫМ ПЕЧАТНОГО ТЕКСТА,Изобретение от 1 носится к аппаратам сенсорного протезирования, в частности к тифлотехническим приборам, и предназначено для самостоятельного чтения слепыми обычного печатного текста в условиях, когда и сам текст, и его носитель (бумага) не,подготовлены специально для указанной цели.После некоторых, переделок, замены или исключения ряда основных и вспомогательных узлов возможно использование читающей машины также в полиграфии, технике связи, вычислительной технике, шифровальном деле и в других отраслях, где целесообразно автоматическое чтение печатных знаков,Известен ряд электромеханических и электронных читающих машин, не предназначенных для тифлотехнического использования,Все такие машины конструктивно сложны и дороги, эксплуатация их также сложна, а обслуживание требует специального оператора. Поэтому для тифлотехнических целей подобные машины непригодны.Известен аппарат для чтения слепыми плоскопечатного текста, который преобразует изображения печатных знаков в условный полифонический сигнал,Однако, в этом ап 1 парате перемежающиеся сигналы разных тонов на выходе ие обеспечивают высокой разборчивости читаемого текста; восприятие незрячим этих сигналов происходит в обстановке напряженного внимания и носит субъект 11 Вныи характер, так как сигналы необ ьективно однозначны;5 для пользования аппаратом необходимо специальное обучение;опгическая головка (датчик) движется построке возвратно-поступательно, что ухудшает кинематику аппарата;10 скорость чтения невелика -- примерно пятьзнаков в сек;установку строки в плоскости движеш 1 я датчика и коррекцшо ее перекоса незрячий должен производить вручную, что для него край не затруднительно из-за отсутствия ориентиров;одинаковые по значению печатные буквыразной конфигурации (например 1 и а) воспроизводятся на выходе аппарата совершенно 20 разными по звуковому рисунку сигналамп;сигнал от читаемого знака (буквы) воспроизводится ие одновременно на выходе, а последовательно во времени, по мере прохождения контура знька Оптическои головкОЙ.25 Целью настоящего изобретения являетсяповышение надежности и разбор и 1 вости распознавания слепыми с помощью машины обычных печатных знаков (букв и цифр);получение обьективно однозначных, одина ковых сигналов от разных по форме, ио сов510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3падающих по значению знаков (например Еи е);достижение скорости чтения в 10 и болеезначков в сек, соответствующей максимальнойскорости, с которой слепые могут читать знаки азбуки Брайля;преобразование обычных печатных знаков вхорошо знакомые подавляющему большинству незрячих тактильные знаки азбуки Брайляа не в трудно распознаваемые, непривычныедля незрячих сложные звуковые сигналы разных тонов;воспроизведение,в,выходном устройстве(сигнализатора) каждого очередного прочитанного знака не,по частям, по мере продвижения датчика по строке, а комплексно -сразу после схода датчика с контура знака;автоматическая, а не ручная настройка (наведение) датчика на строку и автоматическоеустранение бокового сдвига (перекоса) строки по отношению к плоскости движения датчика;улучшение кинематики машины путем применения вращательного движения датчика(без регулярного изменения направления этого движения) с тем, чтобы на холостом ходудатчик одновременно автоматически смещалсявниз, на следующую строку печатного текста,Предлагаемое устройство содержит генератор импульсов отсечки, подключенный к выходам фотоэлментов, воспринимающего узла,и фотоэлектрический узел настройки на строку, связанный с электроприводом каретки механизма перемещения и воспринимающим узлом, который закреплен на вращающемся валу привода, соосным желобообразному откидному держателю носителя текста, а блок сигнализации выполнен в виде многознаковоготакторного столика со знаками азбуки Брайля.На фиг. 1 показана общая блок-схема устройства; на фиг, 2 - схема размещения световодов на строке текста; на фиг, 3 - компоновочный эскиз устройства в трех проекциях.Предлагаемое устройство содержит оптическую систему с осветителем и обьективом 1,воспринимающий узел 2, генератор импульсовотсечки 3, амплитудный селектор 4, блок логической обработки 5, блок сигнализации б,механизм подачи текста с держателем 7, электропрпвод перемещения каретки 8, фотоэлектрический узел настройки на строку 9, станина 10, подвижная каревка 11, место размегцения электронных узлов 12 и электроприводаподачи, горизонтальный вал 18 привода вращения воспринимающего узла, электропривод14 воспринимающего узла, воспринимающийузел в кожухе 15, откидной желобообразныйдержатель 1 б, направляющие валы 17 с резьбой, контактный узел 18 и такторный столик 19,Для листов с текстом имеется полукруглыйоткидной держатель из двух секций (крыльев)с прорезью внизу между ними и плоской подпружиненной подставкой, закрепленной наподвижной каретке с опорами, передвигающейся по двум направляющим валам с резьбой, связанным через редуктор с реверсивным мотором. Имеются также вспомогательные устройства - для смещения датчика на следующую строку, для сигнализации об оконча нии чтения страницы и для перелистывания страниц,Воспринимающий узел 2 выполнен в виде системы световодов со светочувствительными элементами, расположенными так, чтобы использовать для лучшего распознавания печатных знаков междубуквенный пробел, имеет вспомогательные устройства - для членения контура читаемы знаков на стандартные,вертикальные полоски (элементы) и для настройки (наведения) датчика на читаемую строку и удержания его на этой строке, причем воспринимающий узел, с целью сообщить ему непрерывное вращательное движение, закреплен на горизонтальной оси транспортера,Блок логической обработки 5, электрически связанный с датчиком, выполнен в виде цепочек запоминающих устройств и логических схем И и ИЛИ, и имеет вспомогательное устройство для предварительной дифференциации читаемых знаков по основным группам в зависимости от конфигурации их переднего фронта и для отключения цепей распознавания знаков в блоке, контуры которых целиком покрываются контуром другой буквы,Механизм подачи текста с электроприводом и,кареткой 11 расположен в станине 10, где также размещены электронные узлы 12, Уст. ройство может быть оборудовано узлом сигнализации об окончании чтения страницы и механизмом перелистывания прочитанных страниц.На станине 10 расположен горизонтальный вал 18 с электроприводом 14, на одном конце которого укреплен воспринимающий узел в кожухе 15; на том же конце станины (ниже оси) находится двухсекторный полукруглый откидной держатель 1 б и плоская подвижная. каретка 11 для носителя читаемого текста (на. пример книги).Через каретку 11 проходят два направляющих вала 17 с резьбой, имеющих шаг в один типографский пункт (0,375 лгм), которые свя. заны через редукторы с реверсивным мотором,На горизонтальном валу 18 находятся также скользящие контакты 18 для питания фотоэлементов воспринимающего узла 2 и передачи импульсов от них к блоку логической обработки 5.Датчик состоит из кожуха осветителя, оптической системы.Читающие световоды расположены на главной,вертикали (перпендикулярно линии шрифта) и дополнительно - рядом с ней вертикально, горизонтально и по диагонали,Фотоэлементы отрегулированы на различение разных градаций освещенности - диффузного отражения света от чистого фонда носителя текста (бумаги), и такого же отражениясвета от штриха читаемого знака (белый и черный сигналы).Генератор импульсов отсечки 3 представляет собой генератор низкой частоты, связанный через схему совпадения И с группой читаю,щих фотоэлементов воспринимающего узла, расположенных на главной вертикали и подключенный к цепям всех читающих фотоэлементов.Фотоэлектрический узел настройки на строку 9 состоит из двух световодов (см, фиг. 2) или двух групп световодов, расположенных параллельно линии шрифта, фотоэлементов, электронных балансных схем и подключен к реле питания двигателя привода, который приводит в движение направляющие валики подающего механизма,Блок сигнализации б, электрически связанный с блоком логической обработки, расположенный перед механизмом подачи со стороны воспринимающего узла, представляет узкую горизонтальную площадку (миогознаковыц такторный столик со знаками 19 Брайля), на которой размещены в гнездах (отверстиях) группами по шесть штифты с опускными пружинами и обшей защелкой. Под такторной площадкой размещена на рельсах - направляющих передвижная каретка с шестью электромапнитными ударниками (типа соленоидов), расположенными, как и штифты такторного столика, соответственно шеститочию азбуки Брайля. Оптимальное число знаков на такторном столике соответствует количеству печатных знаков в строке читаемого текста (порядка 70 - 100).Механизм подачи удерживает носитель текста (книгу и т, д,) в фиксированном положении, перемещает датчик по строке читаемого текста, а также передвигает лист или книгу относительно датчика, обеспечивая переход датчика с прочитанной строки на следующую строку.На каретку 11 механизма подачи укладывается книга, причем часть ее листов в вертикальном положении пачкой вдвигается в прорезь держателя 1 б и фиксируется прижимными рамками на обоих полукруглых крыльях держателя.После включения мотора воспринимающий узел 15 начинает вращение против часовой стрелки.По окончании чтения строки датчик прохо,дит часть окружности, не входящую в сектор работы (т. е. часть окружности, где нет лцста бумаги с текстом), вхолостую и на повышенной скорости. Одновременно включается мотор, имеющий привод к направляющим валам 17 с резьбой. Контактные лепестки на валах при каждом обороте последних дают импульсы на счетчик кегля шрифта. При кегле 10, например, счетчик, отсчитав десять оборотов валика, выключает через реле мотор, Таким образом, воспринимающий узел оказывается передвинутым вниз на одну строку, Когда воспринимающий узел вступает в свой рабочий5 10 15 20 25 зо 35 40 45 5 О 55 60 65 6сектор, в действие вступает узел наведения 9 датчика на строку.Как указано, после прочтения последней строки на странице воспринимающий узел 2 передвигается на одну строку вниз. В свою очередь, узел настройки на строку, начав работать, обнаруживает только белое поле и немедленно возвращает воспринимающий узел вверх на предыдущую строку. Затем цикл повторяется, после чего включается автомат сигнализации об окончании чтения страницы,Воспринимающий узел преобразует изображения печатных знаков в группы электрических импульсов.Осветитель (лампа) отбрасывает пучок света на участок читаемого текста, находящийся под датчиком. Оптическая система направляет свет, диффузно отраженный от бумаги ц штрихов печатных знаков, на торцы световодов, через которые свет попадает на фотоэлементы, которые подают импульсы тока различной силы на вход амплитудных реле селектора.Генератор отсечки З,запускается от первого черного импульса на любом фотоэлементе главной вертикали (см. фиг. 2) и выключается, когда на всех этих элементах от между- буквенного пробела вознцкает белый сигнал. Это обеспечивает идентичность размещения ,полосок сканирования, выделяемых на изображении знака с помощью генератора отсечки, при чтении одинаковых знаков шрифта одной гарнитуры и кегля,Генератор импульсов отсечки подает отпирающие импульсы на выходы всех читающих фотоэлементов. В это время торцовые части световодов последовательно проходят вертикальные сечения изображения знака, Таким образом, на знаке поочередно выделяются вертикальные полоски, отражение света от которых регистрируют фотоэлементы, Ширина полосок интегрирования не должна превышать междубуквенного пробела, чтобы срабатывание на нем было достаточно отчетливым для разделения одного знака от другого и для включения сцгнализатора, а также сброса на нуль электронных схем селектора,Узел настройки на строку действует во время рабочего хода датчика. Первый световод узла (см. фиг, 2) находится нормально ниже линии шрифта и получает белый сигнал, а второй световод в,правильном положении датчика на строке расположен на линии шрифта и получает черный сигнал неполного насыщения.При смешении воспринимающего узла 2 вверх по строке первый световод начинает получать черный сигнал и электронная балансная схема меняет состояние, включая через реле мотор, вследствие чего направляющие валы поворачиваются на определенный угол. В результате узел 2 продвигается вниз по строке в нормальное положение, и балацсная схема возвращается в исходное положение, включая мотор.10 Ри 8 Э Фиг 3 Риг Л Составитель В. КудрввцовРедактор Е. Гончар Текред Е. Борисова Корректор А. Василь стсний и 5, Раушс Типографии, пр. Сапунова, 2 настроики на строку, связанный с электроприводом каретки механизма перемещения и воспринимающим узлом, закрепленным на вращающемся валу привода, соосным желобообЗаказ 3206/8 Изд. МЦПИИПИ Комитета по делам изМосква,разному откидному держателю носителя текста, а блок сигнализации, выполнен в виде многознакового такторного столика со знаками азбуки Брайля. Тираж 406 Подписноеоткрытий при Совете Министров СССР ая наб., д. 4,5