SU860135A1 - Устройство дл считывани оптической информации - Google Patents

Устройство дл считывани оптической информации Download PDF

Info

Publication number
SU860135A1
SU860135A1 SU792858867A SU2858867A SU860135A1 SU 860135 A1 SU860135 A1 SU 860135A1 SU 792858867 A SU792858867 A SU 792858867A SU 2858867 A SU2858867 A SU 2858867A SU 860135 A1 SU860135 A1 SU 860135A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
erase
photosensitive
analog
trigger
Prior art date
Application number
SU792858867A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Константинович Гусев
Игорь Анатольевич Шилов
Вячеслав Борисович Федоров
Марина Львовна Рослова
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3162
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3162 filed Critical Предприятие П/Я А-3162
Priority to SU792858867A priority Critical patent/SU860135A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU860135A1 publication Critical patent/SU860135A1/ru

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

(54) УСТРШСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Claims (2)

  1. Изобретение огносигс  к усгройсгвам счктьшани  дискретной оптической инфор-; мации н может использоватьс  дл  построени  многоканальных матричных фототфиемников оптоэлектронных запоминающих устройств. Известен базовый элемент дл  считывани  оптической информации, на основе которого может быть построено многоканальное устройство дл  считывани  оптиче ской информации. Этот элемент содержит фотоавод (ФД), подключенный ко входу операционнс  о усилител , охваченного необходимыми цеп ми отрицательной обратной св зи. В результате действи  отрицательной обратной св зи в таком устройстве оказываетс  скомпенсированным негативное действие разброса характеристик как ФД, так и ОУ. Поэтому чувствительность такого устройства может быть очен высокой и достигать предельных значений определ емых флуктуационными шумами И Однако указанное устройство имеет р д недостатков, которые св заны с тем, что ОУ  вл етс  сложным электронным прибс ом , имеющим большое количество радиоэлектронных компонентов (более ЗО). Указанное обсто тельство приврдит, вопервьсс , к трудност м при конструировании многоканальных матричных устройств считывани  оптической информации, что св зано с необходимостью размещени  большого числа ОУ в ограниченном объеме, определ емом размерами фотоприемного пол , во-вторых, к существенному повышению стоимости устройства. Известно устройство дл  считывани  оптической информации, которое содержит фотоприемный блок, выполненный в виде матрицы светочувствительных триггеров, каждый из которых имеет входы стирани  О и , вход опроса и парафазный В№ход , усилитель-формирователь, формирователь импульсов стирани , блок опроса триггере, выполненный в виде матрицы формирователей импульсов опроса, имеющий N входов выбора строк, М входов выбора столбцов, вход синхроимпульсов опроса и 14 «. А выходов, н блок упр впени  устройством, гумеюлшй j BbixofloB выбора строк, М выходов выбора сгопбцов, выход синхроимпупьсов сгираии  и выход синхроимпульсов опроса. В этом устройстве на один фогочувсгвительный элемент приходит с  существенно меньшее число радиоэлектронных компонентов. При этом благодар  tipcweccy регенеративного усилени  в светочувствительном тригг-ере обеспечиваетс  усиление фотоэлектрического сигнала, такж как в случае схемы фотодиод - операционный усилитель L23. Недостаток известного устройства заключаетс  в том, что дл  получени  высоко чувствительности требуетс  высока  степень идeнтичiiocти электрических параметров схемносимметричных радиокомпонентов схемы светочувствительного триггера . Если это требование выполн етс , го чувствительность устройства может быть такой же высокой, как и у схемы ФД-ОУ, На практике трудно Достичь требуемой степени электрической симметрии, поэто му и чувствительность известного устрой1ства оказьюаетс  существенно ниже предельно возможной. Цепь изобретени  - повышение чувствительности устройства, Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  считывани  оптической информации, содержащем фотоприемный блок, выполненный в виде матрицы светочувствительных триггеров, каждый из которых имеет, входы стирани  О и 1, вход опроса и парафазный выход, подключенный к входу усилител -формиро:. вател , формирователь импульсов стирани , блок опроса триггеров, выполненный в виде матрицы формирователей импульсов опроса, имеющий входы выбора строк, выбора столбцов, синхроимпупьсов опроса, выходы опроса, и блок управлени , имеющий выходы выбора строк, выбора столбцов , выход синхроимпульсов опроса и выход синхроимпульсов стирани , вводитс  автоматическа  настройка чувствительнос ти каждого светочувствительного триггер основанна  на использовании импульсной отрицательной управл емой обратной св з В ходе такой настройки устройство обеспечивает определение величины и знака дополнительного зар да, который необходимо ввести в каждый светочувствительный триггер дл  компенсации зар да помехи , обусловленного неоднородностью электрических параметров радиокомпсжентов светочувствительного триггера. Дл  этого в устройство дополнительно введены блок суммировани , выполненный в виде магрииы элементов аналогового суммировани , блок пам ти, выполненный в виде матрицы аналоговых накопительных элементов и блок записи, выполненный в виДе матрицы формирователей импульсов записи , при этом выходы одного элемента аналогового суммировани  каждой строки матицы элементов аналогового суммировани  подключены к входам стирани  О светочувствительных триггеров, а выход каждого из остальных элементов аналогового суммировани  подключен к входу стирани  1 соответствующего светочувствительного триггера, выходы каждого аналогового накопител  подключены к первому входу соответствующего элемента аналогового суммировани , вторые входы элементов аналогового суммировани  подключены к вьрсоду формировател  импульсов стир ни , входы аналоговых накопителей подключены к соответствующим выходам формирователей импульсов записи, входы выборки строк и столбцов, входы разрешени  суммировани , вычитани  и записи исходной информации блока записи подключены к вькодам блока управлени . На фиг. 1 приведена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема реализации предлагаемого устройства. Устройство содержит светочувствительные триггеры 1 матричного фотоприемного блока, каждый из KOTqjbix имеет вход 2 стирани  О, вход 3 стирани  1, вход 4 опроса, парафазный выход 5, элементы 6 аналогового суммировани  матричного блока суммировани , при этом каждый элемент аналогового суммировани  имеет два суммирующих входа и один выход, аналоговые накопительные элементы 7, формирователь 8 импульсов стирани , блок 9 опроса, имеющий N входов 10 выбора строк, М входов 11 выбора столбцов, вход 12 синхроимпульсов опроса и выходы 13 импульсов опроса, блок 14 записи, имеющнй входы 15 выбора строк, входы 16 выбора столбцов, вход 17 разрешени  суммировани , вход 18 разрешени  вычитани , вход 19 разрешени  записи исходной информации и выходы импульсов записи, блок 21 управлени , имеющий информационный вход 22, а также выход разрешени  суммировани , выход разрешени  вычитани , выход разрешени  записи исходной информации, выход синхроимпульсов опроса, выход синхроимпульсов стирани , выходы выбора строк 58 и выходы выбора столбцов, усипитель-формнровагель 23. Устройство работает следующим образом . Имеетс  два чередующихс  режима ра- боты усгройсгва. Первый режим - режим периодической настройки, второй - режим считывани  оптическсй информации. Режим настройки отличаетс  от режима считывани  огоптической информации тем, что, во первых, на устройство не подаетс  оптическа  информаци , и во-вторых, фи помо щи блоков 14 и 21 осуществл ютс  опера ции По настройке всех светочувствительны триггеров 1 на максимальную чувствитель ность. В ходе этих операций осфедел ютс  энак и величина баланс фующего зар да, который необходимо ввести внутрь каждого светочувствительного тригг м дл  ком пенсации его собственных зар дов помех . Дл  фс)М1фовани  компенсирующего зар да используетс  зависимость величины зар да, вносимого в одно из плеч светочувствительного триггера во врем  вы полнени  операции стирани , от амплитуды импульса стирани , подаваемого на соответствующий вход стирани . Дл  определе ни  необходимого направлени  изменени  амплитуды импульса стирани  и, следовательно , направлени  изменени  компенг-ирующего зар да используетс  зависимость логического значени  сигнала (О или 1), создаваемого на выходе усилител формировател  при опросе настраиваемого светочувствительного триггера, от знака эффективного зар да помехи, действующего внутри триггера. При этом амплитуда импульса стирани  измен етс  дискретно таким образом, чтобы дополнительный зар д , вносимый в светочувствительный триггер, частично компенсировал бы зар д помехи и тем самым приводил к изменению предпочтительного состо ни  триггера в сторону противоположного предпочтительного состо ни . Такой результат может быть Достигнут соответствующим изменением амплитуды импульсов стирани  как на входе 3 стирани  , так и на входе 2 стирани  О. Необходима  при этом отрицательна  офатна  св зь между логическим значением сигнала на выходе усилител -формировател  23 и направлением изменени  амплитуды импульса стирани  обеспечиваетс  блоком 21 управлени . В начале режима настройки из блока 21 управлени  на вход 19 разрешени  запкси исходной информации блока 14 записи поступает управл ющий сигнбШ, ко 356 которому через выходы 20 разрещенц  записи блоке 14 в общие дл  строка устройства аналс хюые накопительные элементы 7 осушесгвд етс  запись исходной информации . В результате устанавливаетс  заданна  величина амплитуды импульса стирани  О на входах 2 стирани  О всех свегочувств8телы1ых триггеров 1. Затем выпопн егс  последовательность рабочих цтслов настройки устрЫ1ства. Каждый цикл состовг вз аоследовагельно вьшолн емых операций ст|фани , накоплени  эв р да к опроса. Временные характеристики этих операций дл  режимов как настройки , так   считывани  оптич ской информации .идентичны и типичны дл  устройства на светочувствительных триггерах. Во юм  операови стирани  из блока 21 управлени  устрсАством на вход формировател  8 стирани  поступает синхроимпульс стирани . этом на вход 2 ст|фани  О светочувствительных триггеров одной сгрсжи поступает импульс стирани , амплитуда которло  вл етс  одинаковой дл  триггеров этой строки (величина амплитуды определена информацией, храним( в общем дл  этой строки аналоговом накопительном элементе 7). На вход 3 стирани  каждого светочувствительного триггера поступает импульс стирани , амплитуда которого индивидуальна дл  этого светочувствительного триггера. Величина амплитуды определ етс  информацией, хранимс  в соответствующем этому светочувствительному триггеру аналоговом накопительном элементе 7. В результате при стирании в каждый светочувствительный триггер вноситс  дополнительный компенсирующий зар д, величина и знак которого определ ютс  величиной и знаком разности амплитуд импульсов стирани  О и 1 на его входах стирани . В ходе после дунмдей -операции, происходит накопление в трвпггере электрического зар да. В режйМ настройки, когда информационный сигнал на оптических входах светочувствительных триггеров отсутствует, величина этого зар да определ етс  неоднорО1 ностью элементов схемы светочувствительного триггера и фпуктуационными щумамц . Затем следует операци  опроса, в ходе которой из блока 21 управлени  устройством на входы Ю выбора стрсж н входы 11 выбора столбцов поступают сигналы , по которым осуществл етс  выбор опрашиваемого светочувствительного триггера ,   по подаче на вход 12 синхроимпульсов опроса очередного синхроимпульса через вход 4 о{фоса в выбранный све 8 гочувствнгельный подаетс  ток о роса. В результате протекани  гока огфоса в светочувствительном триггере начинает развиватьс  процесс регенеративного усилени . Направление развити  этого процесса определ етс  величиной и знаком зар да помехи, имеющегос  в светочувствительном триггере к моменту опроса . В результате развити  регенеративного процесса в триггере происходит переключение тока опроса в одну из выходных шин парафазного выхода 5. Этот фак фиксируетс  усилителем-фс эмирователем 23, логический сигнал с выхода которого подаетс  на информационный вход 22 бло ка 21 управлени . В соответствии с логи ческим значением этого сигнала из блока 21 либо на вход 17 разрешени  сумм ровани , либо на вход 18 разрешени  вычитани  блока 14 записи поступает коман да, по которой информаци , хранима  в аналоговом накопительном элементе 7, со ответствующем опрашиваемому светочувст вительному триггеру 1, измен етс  на один дискретный шаг, выбор этого аналогового элемента осуществл етс  соответс венно тем номером входа 15 выбора стр ки и входа 16 выбора столбца блока 14 записи, на котфый поданы сигналы выбсра из блока 21. Так как входы 15 и 16вьйора блока 14 Попарно объединены с соответствующими входами 10 и 11 выбфа матричного блока 9 опроса, то выбор светочувствительного триггера 1 при опросе однозначно определ ет и выбор соответствующего ему аналогового накопительного элемента 7 при настройке . Направление изменени  информации в аналоговом накопительном элементе оп редел етс  тем, по какому из входов 17или 18 блока 14 поступает разрешающий сигнал. В результате изменени  информации в аналоговом накопительном элементе 7 измен етс  и амплитуда импульса стирани  на выходе элемента 6 аналогового суммировани , один из входов которого соединен с В1з1ходом этого аналогового накопительного элемента 7, а выход подключен к входу 3 стирани  1 настраиваемого светочувствительного триггера. Следовательно, измен етс  и величина компенсирующего .зар да, вносимого в светочувствительный триггер при стирании. На этом заканчиваетс  ОДИН ЦИКЛ работы рассматриваемого светочувствительного триггера в режиме настройки. Затем в соответствии с коман дами блока 21 управлени  выбираетс  следующий светочувствительный триггер. 58 Аналогичным образом выполн етс  опрос этого триггера и изменение информации в соответствующем ему аналоговом накопительном элементе. Работа устройства в режиме настройки продолжаетс  до тех пор, пока в аналоговых накопительных элементах 7 не будет накоплена информаци  о таких величинах амплитуд импульсов стирани  1, при которых зар ды помех во всех светочуиствительньос триггерах не будут скомпенсированы полностью (с точностью до шумового зар да). За критерий окончани  настройки может быть прин т факт изменени  логического сизгнала, считываемс го светочувствительным Триггером после очередного цикла настройки. /Цэугим критерием окончани  настройки может служить факт выполнени  достаточно большого наперед заданного числа цикло© настройки, т.е. светочувствительные триггеры, в которьк KOivfпенсаци  достигаетс  раньше, будут при последующих циклах настройки колебатьс  вблизи положени  максимальной чувствительности . Как в том, гак и в случае при достаточно малом шаге настройки уровень чувс1вительности схемы определ етс  уровнем флуктуационных шумов . В св зи с изменением эксплуатационных условий и возможным несовершенством длительного хранени  информации в аналоговых накопительных элементах 7, в результате чего могут нарушитьс  услови  компенсации зар дов, режам настройки периодически повтор етс . Практическа  реализаци  предлагаемого устройства может быть осуществлена по схеме, приведенной на фиг. 2. В этсй схеме каждый элемиат 6 аналсгового суммировани  выполнен . на резистс е 24 и полевом траизисторе 25, причем первый вход элемш та аналогового суммчовани  офазован выводом соответствующего резйстфа 24, вт1орсй вход элемента 6 аналогового суммировани  образован затвором соответствующего полевого rpaK3HCTqpa 25, выход элемента 6 аналогового суммировани  образован точкой соединени  втсфого вывода резистора 24 и ст(жа полевого транзистсфа 25, , вход щих в состав элемента 6, истсжи полевых транзисторов 25 всех элементов 6 аналогового суммировани  объединены и подключены к общему дл  устройства дополнительному источнику напр жени . Каждый аналетговьй накопительный элемент 7 выпога€ен на конденсатqje 26, причем перва  обкладка 27 ксжденсатора 26  вл етс  одновременно входом запи9 си н выходом соотвегствующего аналогового накопительного элемента, а вгорые обкладки ксмденсагоров всех аналоговых накопигельных элементов, вход щих в состав одной строки устрсАства, объединены и подключены к дополнительной шике 28 управлени  записью этой строки устройства. Матричный блсж 9 оп роса построен на переключател х 29 тока ,число которых равно числу строк в устройстве, каждый переключатель 29 то ка вьтолнен на бипоп рных транзисторах с проводимостью п-Р-п -типа по схеме с объединенными эмиттерами и разделенн ми коллекторами, причем число транзисто ров (каналов переключени  тока) в каждом переключателе 20 тока на два (тревы шает число столбцов в устройстве. Блсж 14 записи посгроен на переключател$1Х 3 тока, число которых равно числу строк в устройстве, и насыщенных ключах по одно му на каждый переключатель 30 тока, пр этом переключатель ЗО тока блока 14 за писи аналогичен переключателю 29 тока матричного блока 9, но coaqiiKHT на один транзистор (один канал переключени ) бо льше, каждый насыщенный ключ бдсжа уп равлени  записью вьтолнен на соответств ющем бипол рном транзисторе 31 с проводимостью -типа и на токозадающем резисторе 32, подключенном одним своим выводом к базе р-п-р транзистора 3 Устройство, построенное по схеме, пр веденной на фиг. 2, работает следующим образом. S- Полевой транзистор 25 каждого элемента 6 аналогового суммировани  задает ток через включенный в ыепь его стока резистор 24. Величина этого тока определ етс  напр жением на конденсаторе 26. При стирании падение напр жени  на резисторе 24, создаваемое током полевого транзистора 25, вычитаетс  из напр жени  формировател  8 стирани , и в результате эффективное напр жение стирани , действующее на входное стирание 1 светочувствительного триггера, сжазываетс  завис щим от напр жени  rta каиденсатс зах 26 соответствующего аналог вго накопительнсго элемента 7, а напр жение на входах стирани  О всех светочувствительных трипперов зависит от напр жени  на конденсаторе 26 общего дл  строки устройства аналогового накопительного элемента 7. Таким офазом , измен   зар д, хранимый в аналоговых накопительных элементах 7, оказываетс  возможным измен ть нагф жение 35 на затворе в токи стока полевых транзвоTi oB 25 и эффективно управл ть величвной к м 1пексирующего зар да, вводимого в светочувствительные триггеры. По сравнению с вэвестными предлагаемое устройство имеет более высокий урсжень чувствительности базового зар дочувствительного элемента - светочувствительното триггера к энергии принимаемого оптического сигнала, при этом возможно даже увеличение допуска на рвэброс параметров вход щих в состав светочувствительного триггера компсжентов; более высокий уровень чувствительности базового зар дочувствительнс  о элемента - светочувствительного триггера к мопшости оптического информационного сигнала; устойчивость к изменению параметров элементов в результате их естествен кого старени  и изменени  условий эксплуатации , так как зар ды помех, возникающих при этом, компенсируютс  в процео се настрс ки. Кроме того, предлагаемое устройство имеет меньшее число компонентов по сравнению с устройством, построенным по схеме фотодиод-операционный усилитель. Предлагаемое устройство может бъ1ть применено дл  исследовани  динамики изменени  оптических информационных изоб ражений во времени и пространстве. Дл  этого необходимо режим настройки устройства выполн ть совместно с подачей на него оп- ического информацисмного изображени . При этом оптическа  информаци , подаваема  на устройство, воспринимаетс  как сигнал помехи. В процессе настройки устройство адаптируетс  к подава-. емому на него изображению и перестает воспринимать его как полезный сигнал. В результате при последующем режиме считывани  оптической информации устройство регкстрщ)ует лишь изменени  в подаваемой на него информационной картине. УкаЗ.шое «фименение предлагаемого устройства может быть полезным не только в вычислительной технике, но также и в других област х св занных с обработкой оптической «{формации. Формула изобретени  ycTpcrftcTBO дл  считывани  оптической информации, содержащее фотоприемнъй блсж, выпопненюай в виде матрицы, светочувствителы1ых тр1.тггеров, парафазные вь ходы которых подключены к усилитегооформироватепю , блсж опроса триггеров. 118 выполненный в виде матрицы ффмировате ей импульсов огфоса, выход канадого из когорых подключен к входу опроса соогветствующегч ) свегочувсгвигельного триггера , формирователь импульсов стирани  и блок управлени , вход которого соединен с выходом усилител -формировател , выход синхроимпульсов, выходы выбсрки столбов и строк блока управлени  подключоны к формирователю импульсов опроса , выход стирани  блока управлени  подключен к блоку формировани  импульсов стирани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности, в него введены блок суммировани , выполненный в виде матрицы элементов аналогового суммировани , блок пам ти, выполненный в виде матрицы аналоговых накопителей и блок записи, выполненный в виде матрицы формирователей импульсов записи , причем выходы одного элемента аналогового суммировани  каждой строки матрицы элементов аналс  ового суммировани  подключены к входам стирани  О светочувствительных триггеров, а выход каждо35 го из остальных элементов аналогового суммировани  подключен к входу стирани  1 соответствующего светочувствительного триггера, выход каждого аналогового накопител  подключен к первому входу соответствующего элемента аналогового суммировани , вторые входы элементов аналогсжого суммировани  подключены к вьсхоДУ формировател  импульсов стирани , входы аналоговых накопителей подключены к соответствующим выходам формирователей импульсов записи, входы выборки строк к столбцов, входы разрешени  сумм1фсюани , вычитани  и записи исходной информации формирователей импульсов записи подключены к выходам блока управлени . Источники инфсфмации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Рутковский Д. Интегральные оп ациснные усилители. М., Мир, 1978, с. 310.
  2. 2.Авторское свидетега ство СССР N 653625,кл.С 11 С 11/42, 1976 (прототип).
    л
    м
SU792858867A 1979-12-17 1979-12-17 Устройство дл считывани оптической информации SU860135A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792858867A SU860135A1 (ru) 1979-12-17 1979-12-17 Устройство дл считывани оптической информации

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792858867A SU860135A1 (ru) 1979-12-17 1979-12-17 Устройство дл считывани оптической информации

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU860135A1 true SU860135A1 (ru) 1981-08-30

Family

ID=20867592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792858867A SU860135A1 (ru) 1979-12-17 1979-12-17 Устройство дл считывани оптической информации

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU860135A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5479208A (en) Image sensors and driving method thereof
US5565915A (en) Solid-state image taking apparatus including photodiode and circuit for converting output signal of the photodiode into signal which varies with time at variation rate depending on intensity of light applied to the photodiode
US4122546A (en) MOS Semiconductor storage module
CN110245649B (zh) 显示面板、驱动方法和显示装置
SU860135A1 (ru) Устройство дл считывани оптической информации
US3916327A (en) Output circuit for a voltage-divider device
US4109284A (en) Self-scanning photo-sensitive circuits
US3065356A (en) Electro-optical card reader
CA1322045C (en) Charge injection device with low noise readout
WO1997021209A1 (en) Multiplexer circuit
KR960032495A (ko) 반도체 메모리 장치
GB1570568A (en) Circuit and method for servo speed control
US4190826A (en) Multidevice position digital encoder
KR960020384A (ko) Ad변환회로 및 그것을 사용한 신호변환장치
GB966531A (en) Apparatus and method for improving the resolving power of analytical instruments
US3155959A (en) Timed output pulse providing device responsive to digital input signals
SU1696859A1 (ru) Устройство регистрации оптической информации
JPS6142196Y2 (ru)
SU920844A1 (ru) Аналоговое запоминающее устройство
SU141939A1 (ru) Регистрирующее устройство
JP3196237B2 (ja) 半導体記憶装置
SU394855A1 (ru) Аналоговое запоминающее устройство
SU991513A1 (ru) Аналоговое запоминающее устройство
SU1117713A1 (ru) Аналоговое запоминающее устройство
SU811200A1 (ru) Устройство дл квантовани поуРОВНю