專利名稱：帶有輸出信號補償裝置的信息載體分析器的制作方法
本項發(fā)明與信息載體分析器有關，主要用于在終端上讀取諸如進行彩票、賽馬、賓果等博奕的彩票的設備上。
這種信息載體分析器主要由一個面對驅(qū)動所要分析的文件的滾筒安裝的圖象探測器組成，而圖像探測器主要包括一排發(fā)光二極管，二極管的數(shù)目根據(jù)所需要的水平分辨率和照明光強確定。與這些二極管相關連的是聚光與濾光模塊，用來將二極管發(fā)出的光束匯聚在圖像探測器盒子的適明壁上，該壁的另一側(cè)正對要分析的文件。文件上一部分載有固定的記錄，比如方格、方格的標號、日期等，另一部分既載有博奕者填在賭格內(nèi)的可變記錄，又載有固定的記錄，如對準標記、彩票所屬游戲種類的代碼。
在發(fā)光二極管發(fā)出的光束匯聚的地方安置了光導體將光束傳送到光敏元件上。
假設發(fā)光二極管全發(fā)射相同強度的光束而且光探測器全給出相同的響應信號，那么在每個發(fā)光二極管-光敏元件對上獲得的輸出信號的電平就是一樣的。
現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)圖像探測器不論是光源或發(fā)光二極管，還是光敏元件都不是像上述那樣理想的。
在一個賭博終端，必需通過所謂“色盲閱讀器”的裝置讀出博奕者在彩票上畫的十字線，該裝置是根據(jù)二擇一對比檢測裝置工作的。
假設相對于呼光敏元件，預定的輸出電壓閥值Vs不變，如果光敏元件的響應低于Vs，那么可以認為在所閱讀的這個文件上在這一點是一個黑色的像素。
如果情況相反，光敏元件的響應高于Vs，有關的像素就是白色的。
因此，十分重要的是不論光敏元件靈敏度的差別如何，也不論與光敏元件相關連的光源或發(fā)光二極管的差別如何，在賭博終端所用的圖像閱讀器的所有光敏元件的響應應當是均勻的。
本項發(fā)明的目的是推出一種具有上述性能的分析信息載體的儀器，其響應在整個區(qū)域中非常均勻穩(wěn)定。
因此，本發(fā)明所推出的信息載體分析器包括一個圖像探測器，這個圖像探測器由裝在盒子中的若干與光敏元件相關連的光源組成，這些光源與光敏元件分成兩行排列的圖像探測器的縱長方向上;這種信息載體分析器還包括一個閾電壓源及將每個光敏元件的輸出信號與閾電壓源的閾電壓時行比較的比較器，本發(fā)明的信息載體分析器的主要特點是它還包括一個補償裝置，為了從閱讀器的所用光敏元件上獲得均勻的響應，這個補償裝置至少可以改變各光敏元件的輸出電壓、閾電壓及光源發(fā)出的光強這幾種參數(shù)中的一種參數(shù)。
這個發(fā)明的另一個特征是所述補償裝置至少包括一個可以存貯有關每對光源-光敏元件的至少一種上述參數(shù)的校正值的存貯器，以及根據(jù)存貯器中所存貯的校正值修改這些參數(shù)的參數(shù)修改器。
為了使這項發(fā)明更易于理解，下面對其進行簡要描述。這里僅舉例說明，并給出附圖的說明。


圖1是應用本發(fā)明的信息載體分析器的示意圖。
圖2是圖1所示設備的原理圖，主要展示這項發(fā)明的使信息載體分析器的光敏元件的輸出信號均勻穩(wěn)定的裝置。
圖3是圖2電路中數(shù)模轉(zhuǎn)換器的電子線路圖。
圖4是圖3轉(zhuǎn)換器的響應曲線。
圖5給出不帶補償裝置時的圖像閱讀器的響應曲線，以及帶本項發(fā)明的補償裝置時的圖像閱讀器的響應曲線。
圖1中示出了一個信號載體分析器，其中應用了本發(fā)明的補償裝置。
這個設備主要包括一個安在滾筒(2)對面的圖像探測器(1)，滾筒(2)用于驅(qū)動要分析的文件(3)。
滾筒(2)與一個步進電動機相連，圖中沒有繪出。使用步進電動機是為了用連續(xù)的行掃描進行對文件(3)的分析，行掃描的垂直分辨率取決于滾筒(2)移動的步長。
圖像探測器(1)與數(shù)據(jù)處理器(4)相連，數(shù)據(jù)處理器(4)包含了一個比較器(5)，比較器(5)連接在圖像探測器數(shù)據(jù)輸出端與用于處理來自比較器(5)的輸出信號的數(shù)據(jù)處理單元(7)之間，比較器(5)的輸出端接到數(shù)據(jù)處理單元(7)的輸入端上。
數(shù)據(jù)處理單元(7)一頭與驅(qū)動滾筒(2)的步進電動機的一個控制回路(圖中未繪出)相連，另一頭與照明光強調(diào)整回路(8)相連。
調(diào)整回路(8)的輸出與圖像探測器(1)相連，其連接方式下面會詳述。
圖像探測器(1)由一個平行六面體形狀的盒子(9)組成，盒子中安裝了一排發(fā)光二極管(10)，其數(shù)目取決于所要求的水平分辨率和光強。
與這些二極管(10)相關的是聚光與濾光模塊(11)，用來將光柱(12)匯聚到探測器盒子(9)的透明壁(13)，這個透明壁(13)正抵住所要求分析的文件(3)、以賭博游戲為例，文件(3)一部分是固定的記錄比如方格，方格標號、日期等等，這是以所發(fā)射光的顏色印制的，因而也不能由圖像探測器重新復現(xiàn);另一部分是由博奕者用與發(fā)射光不同的顏色填在方格中的可變記錄，同時也有固定的記錄如對準標記，彩票所屬的游戲種類的代碼等，用與發(fā)射光不同的顏色印刷，從而這些都是可復現(xiàn)的。
對著發(fā)光二極管(10)發(fā)射的光束的聚焦區(qū)，安置了光導體(14)，用來將光束(12)傳送到光敏元件(16)。
每個光敏元件(16)都通過放大器(17)接到比較器(5)的一個輸入端。比較器(5)的另一個輸入端與閾電壓Vs的電源(6)相連。
用于控制照明光強的電路(8)的輸出端與發(fā)光二極管(10)相連。
在一個優(yōu)選實施例中，圖像探測器包括36個發(fā)光二極管，及與之相關連的1728個光敏元件。
如果假設所有的光敏元件同時受到均勻光照射，如果在圖像探測器的滾筒(12)和盒子(9)的透明壁(13)之間放的是一張均勻的白紙，并假設光敏元件(16)是理想的，那么從所有這些光敏元件都可得到相同的電平。
然而，不論是光發(fā)射器還是光敏元件都不是完全理想的。
在博奕游戲的終端，比如申請人于1992年9月22是提出的法國專利申請第9211275中所描述的終端，對彩票上所標的十字交叉線的讀取是依據(jù)對比檢測原理由所謂色盲圖像探測器進行的。
當圖像探測器的光敏元件的輸出信號低于閥Vs，表示探測的是一個黑色像素，而當光敏元件的輸出信號高于Vs，則表示探測的是一個白色像素。
隨之產(chǎn)生的問題是包含發(fā)光二極管-光敏元件對的組件的靈敏度不是恒定的。
因而需要對光敏元件的輸出信號時行較正。
圖2所示的電路就是為了提供這種較正。
這個電路被插在光敏元件(16)與放大器(17)之間。而放大器(17)與圖中數(shù)字處理器(4)的比較器(5)相連。
它主要包含了一個乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)，轉(zhuǎn)換器(20)安裝在光敏元件(16)與放大器(17)之間。
乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器將在下面參照圖3予以詳細說明。與轉(zhuǎn)換器(20)相連的是諸如EPROM或RAM一類的存貯器(21)，這個存貯器的地址輸出入與諸如11位記數(shù)器一類的記數(shù)器(22)相連，記數(shù)器(22)與時鐘電路(23)相連，時鐘它路將相應的信號分別加到記數(shù)器(22)的置零輸入端RTZ和時鐘輸入端CLK。
時鐘電路(23)與微處理器總線(24)相連。
圖2所示電路還包括一個三態(tài)總線控制電路(25)，電路(25)通過一個8線電纜接在存貯器(21)與乘法數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(20)之間。
電路(25)也連到微處理器總線(24)上。
比較器(5)的輸出端連到為處理單元(7)的一部分的微處理器總線(24)上。
在這個例子中，圖2的電路具體地說是它所包括的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)被連接在圖像探測器(1)的光敏元件(16)和將這些光敏元件的輸出與閾Vs進行比較的比較器(5)之間。
但是，這個電路也可以接在閾電壓源(6)與比較器(5)的相應輸入端之間，或者接到調(diào)整發(fā)光二極管(10)的照明光強調(diào)整回路(8)的輸出端上。
下面是圖2是電路的工作原理。
一個圖中沒有繪出的邏輯體對時鐘(23)進行程序控制，使時鐘(23)產(chǎn)生信號LINE CLK和PIXEL CLK。當這些信號加到記數(shù)器(22)上，具體地說加到記數(shù)器(22)的RTZ和CLK輸入端時，記數(shù)器不斷加1，從而導致對1728像素相繼進行檢測。
在本例中記數(shù)器的輸出是12位的，它構成了貯器(21)的地址信號，存貯器(21)是ZK×8RAM或EPROM。
在讀數(shù)模式中，對于記數(shù)器(22)的每個讀數(shù)，給存貯器(21)的地址信號各不相同，從而從存貯器的輸出端上可以得到一個值，傳給數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)。乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器將這個存貯值與相應光敏元件輸出信號相乘。這個過程重復到對1728個光敏元件全都進行過為止。
在寫模式中，用具有常反射系數(shù)的標準載體來代替要分析的載體。
有一種算法可以使得在存貯器(21)中對于圖像探測器的每個像素分別裝入一個補償值，從而在當與二極管(10)相關連的光敏元件(16)的輸出信號經(jīng)補償后達到由閾電壓源(6)提供的閾電壓時，比較器(5)的狀態(tài)才被改變。對輸出信號進行補償是考慮到與發(fā)光二極管相送連的光敏元件的響應偏差。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)可以是線性的，也可以是非線性的。
在8位線性系統(tǒng)中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)值在0/255到255/255之間，步長是1/255。
由此可以得到裝入存貯器(21)中的一個記錄表，這個表中的值分別與校正各像素的值有關，也就是說與校正各對發(fā)光二極管-光敏元件有關。這樣就可以獲得圖像探測器中所有像素的均勻響應。
但是，非線性數(shù)模轉(zhuǎn)換器更為適用，現(xiàn)結合圖3詳述其結構。
這個轉(zhuǎn)換器在其輸入端和輸出端之間接有一個輸入電阻R。
轉(zhuǎn)換器的輸入電阻R連在并聯(lián)的電阻R1、R2、R3、R4、R5和R6上，每個電阻與控制開關D0、D1、D2、D3、D4、D5分別串聯(lián)。
電阻R1-R5與R的關系如下R1＝R/2R2＝RR3＝2RR4＝4RR5＝8RR6＝16R當然，這些電阻的數(shù)同可以根據(jù)所需的分辨率和衰減來確定。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)的開關D0-D5的控制電極分別與存貯器(21)的相應數(shù)據(jù)輸出位B0-B5相連。
圖3的非線性模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出電壓Vout與輸入電壓Vin的關系為(R)/((B5×2+B4+B3/2+B2/4+B1/8+B0/16))Vout=Vin× ( )/(R)( )/((B5×2+B4+B3/2+B2/4+B1/8+B0/16)) +RBi中i是指輸出位的標號，B等于0或1。
圖3的乘法模數(shù)轉(zhuǎn)換器的響應曲線由圖4給出，從圖中可見對于與存貯器(21)的6個輸出位相應的6個并聯(lián)電阻R1-R6的情況，有64個可能的電壓級。
圖5中(a)是沒有安裝本發(fā)明的補償裝置的圖像探測器的響應曲線。而(b)是裝有補償裝置的圖像探測器的響應曲線。
比較這兩條曲線可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的補償裝置使得在圖像探測器全長上都能獲得均勻的響應。
實際上，從曲線(b)可以看出，圖像探測器的光敏元件組給出的響應信號幾乎是不變的。
權利要求
1.一種信息載體分析器，它包括一個圖像探測器(1)，這個探測器(1)由若干裝在盒子(9)中的與光敏元件(16)相關連的光源(10)組成，這些光源與光敏元件分成兩行排列在圖像探測器的縱長方向上，信息載體分析器還包括一個閾電壓源(6)及將每個光敏元件(16)的輸出信號與所述閾電壓源的閾電壓Vs進行比較的比較器(5)，所述信息載體分析器的特征是它還包括一個補償裝置(20、21、22、23、24、25)，用來改變輸出電壓，閾電壓及光源(10)發(fā)出的光強等這些參數(shù)中的至少一種參數(shù)，以便從閱讀器的各光敏元件(16)上獲得均勻的響應。
2.根據(jù)權利要求1所提出的信號載體分析器，其特征是所述補償裝置包括了至少一個存貯器(21)和一個參數(shù)修改器(20)，所述存貯器(21)用來存貯與各對光源(10)/光敏元件(16)有關的所述參數(shù)的較正值，所述參數(shù)修改器(20)用來根據(jù)從所述存貯器(21)得到的相應校正值對所述參數(shù)進行修改。
3.根據(jù)權利要求2所提出的信號載體分析器，其特征是所述參數(shù)修改器是一個乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)，轉(zhuǎn)換器(20)與每對光源(10)/光敏元件(16)的輸出端相連，和/或與閾電壓電源(6)輸出端相連，和/或與調(diào)整每個光源(10)照明光強的電路(8)的輸出端相連。
4.根據(jù)權利要求2和3中任一項所提出的信號載體分析器，其特征是所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)是線性的或非線性的。
5.根據(jù)權利要求4所提出的信號載體分析器，其特征是所述非線性乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器包含了一個接在所述轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端之間的輸入電阻R，以及電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6，電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6分別與控制開關D0、D1、D2、D3、D4、D5串聯(lián)后并聯(lián)到所述轉(zhuǎn)換器的輸出端上，而每個開關的控制口與存貯器(21)的相應的數(shù)據(jù)輸出端相連。
6.根據(jù)權利要求5所提出的信號載體分析器，其特征是所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)的各并聯(lián)電阻的值與輸入電阻R有如下關系R1＝R/2R2＝RR3＝2RR4＝4RR5＝8RR6＝16R而所述轉(zhuǎn)換器的輸出信號Vout與輸入信號Vin有如下關系(R)/((B5×2+B4+B3/2+B2/4+B1/8+B0/16)Vout=Vin× ( )/(R)( )/((B5×2+B4+B3/2+B2/4+B1/8+B0/16)) +RBi中的i是輸出位的標號，B＝0或1。
7.根據(jù)權利要求2至6中任何一項所提出的信號載體分析器，其特征是它還包括了一個由時鐘(23)控制的記數(shù)器(22)，用來對存貯器(21)進行尋址，以提供與圖像探測器(1)的相繼各對光源(10)-光敏元件(16)相應的各校正數(shù)據(jù)。
全文摘要
信息載體分析器包括一個圖像探測器(1)，該圖像探測器包含裝在盒子中的若干與光敏元件(16)相關連的光源，這些光源和光敏元件分成兩行沿圖像探測器縱長方向排列；信息載體分析器還包括一個閾電壓源(6)及將每個光敏元件輸出信號與有關的閾電壓進行比較的比較器(5)；本信息載體分析器的特點是有一個補償裝置(20、21、22、23、24、25)，它通過改變各光敏元件(16)的輸出電壓或閾電壓(Vs)或光源發(fā)出的光強，使得從各光敏元件得到的響應均勻一致。
文檔編號G06K7/10GK1111376SQ9410794
公開日1995年11月8日 申請日期1994年6月28日 優(yōu)先權日1993年6月29日
發(fā)明者蓋拖·J·瑪麗, 伯特蘭·多米尼克 申請人:國際娛樂公司