DE1076419B

DE1076419B - Vorrichtung zum optischen Abtasten von Schriftzeichen

Info

Publication number: DE1076419B
Application number: DEI14190A
Authority: DE
Inventors: James Lawrence Loyn; Frederick Swaner Stauffer
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1957-01-02
Filing date: 1957-12-31
Publication date: 1960-02-25
Also published as: US2930899A

Description

DEUTSCHES

Es sind Anordnungen zur Abtastung und Identifizierung von Schriftzeichen bekannt, bei denen die Zeichen durch lichtelektrische Mittel zeilenweise abgetastet werden. Bekannt ist ebenfalls, zur zeilenweisen Abtastung und Identifizierung von Schriftzeichen eine umlaufende Blendenscheibe zu verwenden, die verschiedenartig ausgebildete Schlitzblenden aufweist. Um eine möglichst große Anzahl von charakteristischen Zeichenmerkmalen zu ermitteln, ist es erfoderlich, die Anzahl der Abtastzeilen verhältnismäßig groß zu wählen, was wiederum die Anforderungen an die Genauigkeit der Lage der Zeichen während der Abtastung so stark erhöht, daß die Schwierigkeiten bei der technischen Ausführung derartiger Anlagen in untragbarer Weise wachsen.

Um diese Nachteile zu vermeiden und eine Abtastung mit einer wesentlich geringeren Anzahl von Zeilen zu ermöglichen, die eine große Anzahl von charakteristischen Merkmalen liefert, werden an einer Vorrichtung zum optischen Abtasten von Schriftzeichen mit einer umlaufenden Blendenscheibe, die den Strahlengang der optische Abbilder der zu erkennenden Schriftzeichen erzeugenden Lichtstrahlen schneidet, gemäß der Erfindung zwei gegeneinander verdrehte optische Abbilder der abzutastenden Schriftzeichen erzeugt, die nacheinander von den Schlitzblenden der Blendenscheibe abgetastet werden, und zwar das erste Abbild in einer ersten Abtastrichtung und das zweite Abbild entsprechend seiner Verdrehung gegenüber dem ersten Abbild in einer zweiten Abtastrichtung.

' Gemäß · einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens sind in der Abtastscheibe neben den Abtastlöcherh auch Durchbrüche für den die Zeichen abbildenden Strahlengang vorgesehen, die abwechselnd den Strahlengang für eines der in zwei verschiedenen Lagen projizieren Bilder freigeben.

Bei der Abtastung in zwei Richtungen wird durch die Herabsetzung der für eine bestimmte Anzahl von charakteristischen Merkmalen erforderlichen Zahl von Abtastzeilen nicht nur der zur Auswertung der Abtastsignale erforderliche Schaltungsaufwand herabgesetzt, sondern auch die Anforderungen an die Genauigkeit der Lage der Zeichen während des Abtastvorganges wesentlich verringert. 4-5

Die Erfindung wird anschließend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es stellt dar

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Abtastanordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine in jtr-Richtung abzutastende Ziffer; Fig. 3 zeigt eine in y-Richtung abzutastende Ziffer.

Gemäß Fig. 2 und 3 ist die abzutastende Ziffer jeweils um 90° verdreht, während sich die Abtastschlitze 16, .17 und 28 in gleicher Richtung bewegen.

Vorrichtung zum optischen Abtasten von Schriftzeichen

Anmelder:

IBM Deutschland

Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m.b.H., Sindelfingen (Württ.), Tübinger Allee49

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 2. Januar 1957

James Lawrence Loyn, San Jose, Calif., und Frederick Swaner Stauffer, Mountain View, Calif.

(V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

Fig. 1 veranschaulicht die die Erfindung darstellenden Teile eines Abtastsystems. Die den Teilen zugeordneten Stromkreise sind hier nicht gezeigt, da es hierfür verschiedene bekannte Schaltungen gibt. Die Bezugsziffern 1 bis 7 bezeichnen bestimmte Zonen, die durch die x-Gitterlinien 8 horizontal und die y-Gitterlinien 9 vertikal gebildet werden, durch welche das abzutastende Feld unterteilt wird. Die in diesem Feld erscheinenden Zeichen können beispielsweise auf einem Papierblatt 11 mit der Maschine geschrieben oder aufgedruckt sein. Das Blatt wird durch das Abtastfeld durch geeignete Mittel bewegt, welche die gewünschte Deckung sowohl bezüglich in der Lage als auch bezüglich der Durchgangsgeschwindigkeit durch das Feld sicherstellen; Das abgetastete Feld wird durch eine beliebige Lichtquelle (nicht gezeigt) ausgeleuchtet, und das vom Feld reflektierte Licht wird ..durch eine optische Vorrichtung 12, hier als doppelte Konvexlinse dargestellt, gesammelt und auf die untere Fläche einer drehbaren Blendenscheibe 13 projiziert. Die undurchsichtige Blendenscheibe ist an einer Welle 14 befestigt und drehbar gelagert. Die Welle 14 wird durch einen nicht dargestellten Motor in Pfeilrichtung angetrieben. Der Transport des Papiers durch das abgetastete Feld wird mit der Drehung der Blendenscheibe so synchronisiert, daß die Blendenscheibe für jedes in das eintretende Zeichen jeweils eine oder mehrere ganze Umdrehunen ausführt. Das Zeichen kann während seiner Abtastung still stehen oder in Bewegung sein. Die Art

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der verwendeten Synchronisierung hängt von den den gezeigten Elementen zugeordneten Schaltungen und den gewünschten Ergebnissen ab.

Die Blendenscheibe 13 v.-ird im Uhrzeigersinne (Fig. 1) gedreht, und das projezierte Bild auf der unteren Seite der Blendenscheibe, das sogenannte JT-BiId, wird durch die optische Vorrichtung 12 gegenüber dem auf dem Papierblatt 11 stehenden umgekehrt, so daß das Zeichen auf dem Papierblatt von links nach rechts entlang der Λτ-Gitterlinien 8 abgetastet wird. Die Abtastung entlang der Λ'-Gitterlinien erfolgt durch zwei Schlitze 16, 17 in der Scheibe 13. Diese Schlitze sind so angeordnet, daß bei der Drehung der Blendenscheibe der Schlitz 16 die Zonen 5 und 6 und der Schlitz 17 die Zonen 2 und 3 des projizierten Bildes überstreicht. Das durch die Schlitze 16 und 17 hindurchfallende Licht wird durch einen Spiegel 18 durch eine plankonvexe Linse 19 hindurch auf einen zweiten Spiegel 21, durch eine zweite plankovexe Linse 22 hindurch auf einen dritten Spiegel 23 und durch ein .ar-Fenster 24 in der Blendenscheibe 13 hindurch in einen Sekundärelektronenvervielfacher 26 reflektiert. Die verschiedenen obengenannten Linsen und Spiegel bilden ein optisches System, so daß ein zweites Bild, das sogenannte 3/-BiId des abgetasteten Zeichens, auf die obere Seite der Scheibe an eine von der Lage des ersten Bildes verschiedene Lage projiziert wird. Die Projektion des ^-Bildes erfolgt dann, wenn ein ^-Fenster 27 in der Scheibe 13 sich über dem abgetasteten Zeichen befindet. Dieses y-Bild wird durch das optische System so gedreht, daß ein ^y-Abtastschlitz 28 das y-Bild entlang der 31-Gitterlinien 9 durch die Zonen 1, 4 und 7 in der genannten Reihenfolge abtastet. Das durch den y-Abtastschlitz 28 fallende Licht wird ebenfalls dem Sekundärelektronenvervielfacher 26 zugeleitet.

Der Sekundärelektronenvervielfacher ist so geschaltet, daß bei Abtastung der Zeichen durch die Verringerung der einfallenden Lichtmenge infolge der Abtastung eines schwarzen Teiles der Zeichen den Stromkreisen ein elektrischer Impuls zugeführt wird. Die Schaltung prüft die Summe der Impulse aus der y- und .ar-Abtastung, um so das abgetastete Zeichen zu erkennen und die dementsprechenden S teuer vorgänge auszulösen. Die Stromkreise sind mit der Scheibendrehung so synchronisiert, daß sie zwischen der x-Abtastung und der ^-Abtastung unterscheiden.

Wenn das in Fig. 2 und 3 gezeigte Zeichen nur entlang der #-Gitterlinien abgetastet werden sollte, müßten fünf Abtastspuren vorhanden sein. Das vorliegende Verfahren erspart also zwei Abtastspuren. Außerdem erfolgt die erfindungsgemäße Abtastung in viel größerem Ausmaß quer über die Linien der Zeichen hinweg, als es bei Abtastung in einer Richtung möglich wäre. Die Abtastung entlang der Linien eines Zeichens erfordert eine sehr genaue Deckung, wenn möglichst wenig Fehler auftreten sollen. Durch den großen Abstand zwischen den Λτ-Spuren wird außerdem die Notwendigkeit kleiner Toleranzen in der Deckung herabgesetzt. Man sieht also, daß die vorliegende Abtastmethode und -anordnung viele Vorteile hat.

Für die Abtastung können auch andere Formen

ίο strahlender Energie verwendet werden. Die strahlende Energie kann unterhalb des Papierblattes 11 liegen, wenn dieses dafür durchlässig ist. Das beschriebene optische System dient nur als Beispiel für die zur Erlangung des gewünschten Ergebnisses benötigten Elemente.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum optischen Abtasten von Schriftzeichen mit einer umlaufenden Blendenscheibe, die den Strahlengang der optische Abbilder der zu erkennenden Schriftzeichen erzeugenden Lichtstrahlen schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegeneinander verdrehte optische Abbilder der abzutastenden Schriftzeichen erzeugt werden, die nacheinander von den Schlitzblenden (16, 17, 28) der Blendenscheibe (13) abgetastet werden, und zwar das erste Abbild in einer ersten Abtastrichtung und das zweite Abbild entsprechend seiner Verdrehung gegenüber dem ersten Abbild in einer zweiten Abtastrichtung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß optische Mittel (Linsen 12, 19, 22 und Spiegel 18, 21, 23) auf beiden Seiten der Blendenscheibe (13) zur Abbildung der einzelnen zu erkennenden Zeichen in zwei verschiedenen Stellungen vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenscheibe (13) neben den der Abtastung dienenden Schlitzblenden (16, 17, 28) mit zwei Fenstern (24, 27) für das die Zeichen abbildende Strahlenbündel versehen ist, die derart angeordnet sind, daß während der Abtastung des auf die eine Seite der Blendenscheibe (13) projizierten Bildes die Abtastsignale durch das eine Fenster (24), während der Abtastung des auf die andere Seite der Blendenscheibe (13) projizierten Bildes die Abtastsignale durch das andere Fenster (27) an die zur Umwandlung der optischen in elektrische Signale vorgesehenen Elemente (26) gelangen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 953 474;
USA.-Patentschrift Nr. 2 663 758;
Electronics, Februar 1956, S. 132, 133.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen