DE1524437B1 - Vorrichtung zur optischen Abtastung von Zeichen mittels einer Kathodenstrahlr¦hre - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur opti- F i g. 2 die Kreisschleifenbahn des Abtaststrahles

sehen Abtastung von Zeichen mittels einer Ka- bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.
thodenstrahlröhre, bei der der Lichtpunkt des Ka- In F i g. 1 ist mit 3 ein Dokument bezeichnet, das

thodenstrahles den Linienzügen des Zeichens mit mit Schriftzeichen beschriftet ist, die abgetastet und einer durch Sinus- und Kosinusgeneratoren gesteuer- 5 erkannt werden sollen. Die Buchstaben werden über ten Suchkreisbewegung nachgeführt wird, wobei die einen Kathodenstrahlabtaster abgetastet, bestehend Sinus- und Kosinusgeneratoren jeweils über ein aus der Kathodenstrahlröhre 5 und einer Optik 7 Dämpfungsglied mit einem zugeordneten Integrator sowie einer lichtempfindlichen Vorrichtung, bzw. verbunden sind, dessen jeweiliger Ausgang an die einer Fotovervielfacherröhre 9. Wenn der Kathoden- X- bzw. ^-Ablenkeinrichtung der Kathodenstrahl- ίο strahl über das Dokument 3 geführt wird, streicht er röhre angeschlossen ist, mit einer lichtelektrischen auch über die Buchstaben, und daraus ergeben sich Vorrichtung, die in Abhängigkeit von dem bei der Intensitätsunterschiede im reflektierten Strahl, die in Abtastung der Zeichen reflektierten Licht eine Kipp- der Fotovervielfacherröhre unterschiedliche Ausschaltung betätigt, welche die Dämpfungsglieclsr gangssignale auslösen, die als Videosignale in einen zwischen zwei verschiedenen Dämpfungswerten um- 15 Vorkreis 11 gelangen, in dem sie verstärkt und schaltet, nach Patent 1 205 745. Bei dem aus der geformt werden. Aus dem Vorkreis gelangen die Auslegeschrift des Hauptpatentes bekannten Bild- Signale in einen Buchstabenerkenner 13, dessen Zeichenabtaster wird der Abtaststrahl mittels der Ausgestaltung im einzelnen für die Erfindung nicht Suchkreisbewegung auf sehr einfache Weise und wesentlich ist. Wesentlich ist nur, daß, sobald ein auch sehr genau den Randlinien des Zeichens nach- 20 Buchstabe abgetastet wurde, in dem Buchstabengeführt, und aus dieser Nachführung kann dann in erkenner ein Signal erzeugt wird, das an die Weitereinem Zeichenerkenner die Erkennung abgeleitet Verarbeitungsvorrichtung 15 gelangt und den abgewerden. Für die Überführung des Abtaststrahls von tasteten Buchstaben kennzeichnet bzw. bezeicheinem Zeichen zum nächsten sind aber besondere net.
Mittel erforderlich. 25 Sobald die Abtastung eines Buchstabens beendet

Bei einem aus der USA.-Patentschrift 3 213 421 ist, wird ein Buchstabenendesignal in dem Buchbekannten Bildzeichenabtaster wird die Höhenlage stabenerkenner erzeugt, das über die Leitung 17 eines Zeichens in Spannungsmaxima und -minima weitergeleitet wird. Mit 19 ist ein Frequenzgenerator umgeformt, um hiermit einen Abtastkreis bei der bezeichnet, dessen Ausgang in einen Kosinusgene-Suchbewegung für ein nachfolgend abzutastendes 3° rator 23 und einen Sinusgenerator 21 eingespeist Zeichen zu steuern. wird, in denen aus den eingespeisten Signalen

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Bild- Kosinus- bzw. Sinuswellen abgeleitet werden. Mit Zeichenabtaster der eingangs genannten Art die Ab- einer Sinuswelle und einer Kosinuswelle als Ablenklenkung des Abtaststrahl so zu steuern, daß er auch spannung kann ein Kathodenstrahl in Kreisform abbei Schräglage von abzutastenden Zeichenzeilen 35 gelenkt werden. Der entsprechende Ablenkgenerator bzw. Zeichenzeilenabschnitten selbsttätig die abzu- ist mit 25 bezeichnet und ausgangsseitig an die tastenden Bildzeichen findet. Kathodenstrahlröhre 5 angeschlossen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an Die Ausgangsspannung des Kosinusgenerators 23

die lichtelektrische Vorrichtung ein Zeichenerkenner gelangt über ein verstellbares Dämpfungsglied 26 angeschlossen ist, der bei vollendeter Abtastung 40 und einen X-Integrator 28 an den Ablenkgenerator eines Zeichens bis zum Auftreffen auf das nächste 25. Der Ausgang des Sinusgenerators 21 gelangt über Zeichen ein Zeichenendesignal erzeugt, daß mit dem ein verstellbares Dämpfungsglied 27 und einen Ausgang des ^-Integrators auch der erste Eingang »F«-Integrator 29 an den Ablenkgenerator 25. Die eines Vergleichers, ein Maximumspannungsspeicher, beiden Integratoren weisen übliche Integrationskreise sowie ein Minimumspannungsspeicher in Parallel- 45 auf, die den Ausgang der Dämpfer 26 bzw. 27 inteschaltung nachgeschaltet sind, welche Speicher über grieren, so daß die vertikalen und horizontalen Aneinen Spannungsteiler, der die Differenz der Speicher- teile der Signale integriert werden. Der Ausgang des Spannungen in einem gegebenen Verhältnis teilt, an Integrators 29 ist außer an den Ablenkgenerator 25 den zweiten Eingang des Vergleichers angeschlossen auch an einen Eingang eines Vergleicherkreises 31 sind, daß der Eingang der Kippschaltung mit der 50 angeschlossen. Der andere Eingang des Vergleicherlichtelektrischen Vorrichtung über eine erste Tor- kreises 31 liegt über je einen Widerstand R1 bzw. schaltung und mit dem Vergleicher über eine zweite i?2 an den Ausgängen eines Minimumspannungs-Torschaltung verbunden ist, und daß beide Torschal- Speichers 33 und eines Minimumspannungsspeitungen von dem Zeichenerkenner derart gesteuert chers 35.

sind, daß bei Vorliegen eines Zeichenendsignals der 55 Diese Speicher sind übliche Spitzenspannungs-Vergleicher an Stelle der lichtelektrischen Vorrich- speicher, die ein Ausgangssignal nach Maßgabe der tung auf die Kippschaltung steuernd einwirkt. Die in einem vorbestimmten Zeitintervall eingespeisten Erfindung löst die gestellte Aufgabe deshalb sehr Extremspannung liefern. Die Speicher 33 und 35 einfach, weil durch den Vergleicher während der werden zunächst über einen monostabilen Multivi-Suchphase eine imaginäre sich in Zeilenrichtung bzw. 60 brator 37 zurückgeschaltet, der zu diesem Zweck X-Richtung erstreckende Zeichenkante definiert wird, über einen Schalter RST betätigt wird. Der Schalter entlang derer unter Einsatz der gleichen Mittel wie beim RST wird zu bestimmten Zeiten geschlossen, so daß Abfahren eines tatsächlichen Zeichenrandes die Such- dann entsprechende Ausgangsimpulse an dem monokreisbewegung zum nächsten Zeichen geführt wird. stabilen Multivibrator 37 ausgelöst werden, die die

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung 65 beiden Speicher 33, 35 zurückschalten in ihren Annäher erläutert. In der Zeichnung zeigt fangs- oder Startzustand. Im Anschluß daran gelangt

Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der ein vertikales Ablenksignal vom Ausgang des »Y«- Erfindung im Blockschaltbild und Integrators 29 in die Speicher 33 und 35, die die

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Minimum- und Maximumspannungsamplituden ren Eingang konditioniert, solange das Buchstaben-

dieses Signals speichern. endesignal auf der Leitung 17 nicht vorliegt. Die

Wenn die Speicherung des Maximumspeichers 33 Videosignale passieren also, während der Buchstabe

die maximale Höhe eines vorgegebenen Buchstabens umfahren wird, den UND-Kreis 47 und gelangen

anzeigt, dann zeigt der Ausgang des Minimumspan- 5 über den ODER-Kreis 41 an den monostabilen MuI-

nungsspeichers 35 die Lage des Fußes dieses Buch- tivibrator 43. Jedesmal, wenn der Kathodenstrahl

stabens an, und wenn die WiderständeR1 und Rl auf dem Buchstaben trifft, nimmt das Videosignal

gleiche Werte haben, dann ergibt sich am Eingang seinen Wert »schwarz« an, und durch dieses schwarze

des Vergleicherkreises eine Spannung, die durch die Videosignal wird der monostabile Multivibrator 43

Lage des Zentrums dieses Buchstabens bestimmt ist, io getastet, so daß am Ausgang ein Impuls entsteht,

nämlich in der Mitte zwischen dem Kopf und dem der die Dämpfungsglieder 26 und 27 so beaufschlagt,

Fuß dieses Buchstabens liegt. daß der Krümmungsradius der Kathodenstrahlbahn,

Der Ausgang des Vergleicherkreises 31 liegt am solange das Videosignal schwarz vorliegt, verkleinert einen Eingang eines UND-Kreises 39, dessen Aus- wird. Sobald der Kathodenstrahl wieder aus dem gang in einem ODER-Kreis 41 eingespeist wird, des- 15 Buchstaben heraustritt, nimmt das Videosignal seinen sen Ausgang wiederum in einen monostabilen Multi- Wert »weiß« an, und der Ausgangsimpuls an dem vibrator 43 eingespeist wird. Der andere Eingang monostabilen Multivibrator 43 fällt ab, und der Kades UND-Kreises 39 wird mit den Buchstabenende- thodenstrahl wird wieder mit größerem Krümmungssignalen auf der Leitung 17 beaufschlagt. Die gleichen radius geführt.

Signale gelangen auch in einen Inverter 45 und von 30 Aus der daraus resultierenden kreisschleifen-

da an den einen Eingang eines UND-Kreises 47, förmigen Bahn des Kathodenstrahles, die den Buch-

dessen Ausgang am anderen Eingang des ODER- stäben umfährt, kann der Buchstabe erkannt werden,

Kreises 41 liegt. Der andere Eingang des UND- und zwar in dem Buchstabenerkenner 13. Wie dies

Kreises 47 liegt am Ausgang des Vorkreises 11. Der im einzelnen geschieht, ist für die Erfindung nicht

Ausgang des monostabilen Multivibrators 43 wird in 25 wesentlich.

die Dämpfer 26, 27 eingespeist und steuert diese der- Es sei nun angenommen, daß ein Buchstabe auf

art, daß während der Zeit, während derer ein Aus- diese Weise vollständig umfahren ist, worauf das

gangssignal des monostabilen Multivibrators 43 vor- Buchstabenendesignal auf der Leitung 17 auftritt,

liegt, das Signal, das die Dämpfer 27, 26 passiert, Die UND-Kreise 47 und 39 werden durch dieses

in seiner Amplitude reduziert wird. 30 Signal umgeschaltet, und zwar wird der UND-Kreis

Die Abtastung eines Buchstabens erfolgt in der 39 nun konditioniert, während der UND-Kreis 47 Weise, daß der Kathodenstrahl in einem kreis- gesperrt wird, letzteres hat zur Folge, daß die Videoschleifenförmigen Raster abgelenkt wird, das der signale keinen Einfluß mehr auf die Ablenkung Außenkontur eines Buchstabens folgt, wobei der haben können. Die Spannung am Ausgang des VerKrümmungsradius der der Suchkreisbewegung zu- 35 gleicherkreises 31 wird nun als künstliche Schwarzgrunde liegenden Kreisbogenlinien verkleinert ist, spannung verwendet, so daß sie einem horizontalen während der Kathodenstrahl auf einen Buchstaben Buchstabenrand entspricht, der sich auf der Höhentrifft, also ein entsprechendes Ausgangssignal am Aus- mitte des gerade abgetasteten Buchstabens erstreckt, gang der Fotovervielfacherröhre 9 vorliegt, dagegen Wenn z. B. der Ausgang des Integrators 29 größer, einen größeren Krümmungsradius hat, solange der 40 also positiver als die der Höhenmitte des Buch-Kathodenstrahl nicht auf einen Buchstaben trifft. stabens entsprechende Spannung an dem anderen Die kreisförmige Ablenkung wird über den Frequenz- Eingang des Vergleicherkreises 31 ist, dann tastet generator 19 in Verbindung mit dem Sinusgenerator der daraus resultierende Ausgang des Vergleicher-21 und dem Kosinusgenerator 23 durchgeführt. Das kreises 31 den UND-Kreis 39, so daß über den Ausgangssignal des Kosinusgenerators 23 gelangt 45 ODER-Kreis 41 ein Signal an den monostabilen über das Dämpfungsglied 26 an den Ablenkgene- Multivibrator 43 gelangt, das dort einen Ausgangsrator, während das des Sinusgenerators 21 über das impuls auslöst, der die Dämpferkreise in der gleichen Dämpfungsglied 27 und den »F«-Integrator 29 an Weise auf einen kleineren Krümmungsradius beaufden Ablenkgenerator 25 gelangt. schlagt, wie es beim schwarzen Videosignal der

Während dieser Zeit werden die Maximal- und 50 Fall ist.

die Minimalspannungen am Ausgang des »Y«-Inte- Wenn der Ausgang des Integrators 29 kleiner ist grators 29 in den Speichern 33 und 35 gespeichert, als die Spannung am anderen Eingang des Ver- und zwar so, wie sie sich bei der Abtastung rund gleicherkreises, dann entsteht kein Ausgang am Verum den Buchstaben ergeben. Nachdem der Buch- gleicherkreis, und der monostabile Multivibrator 43 stäbe im Zuge der Abtastung vollständig umfahren 55 erzeugt keinen Ausgang, so daß die Dämpfungsist, ist also die Spannung an demjenigen Eingang glieder 26 und 27 für einen größeren Krümmungsdes Vergleicherkreises, der an den Widerständen R1 radius, entsprechend einem weißen Videosignal, be- und R 2 liegt, so groß, wie es der Höhenmitte des aufschlagt werden. Die Folge ist, daß der Kathodenabgetasteten Buchstabens entspricht. Das Ausgangs- strahl seine Kreisschleifenbewegung mit abwechselnd signal des Vergleicherkreises 31 hat während der 60 größerem und kleinerem Krümmungsradius entlang Abtastung eines Buchstabens keine Wirkung, weil der künstlichen, durch die Ausgangsspannung es in dem UND-Kreis 39, dessen anderer Eingang des Vergleicherkreises 31 erzeugten, horizontalen erst durch das Buchstabenendesignal konditioniert Schwarzkante aus der Höhenmitte des gerade abgewird, gesperrt wird. tasteten Buchstabens fortsetzt, und zwar so lange,

Zur Steuerung der Krümmung der Bahn des ab- 65 bis der Kathodenstrahl auf einen neuen Buchstaben

tastenden Kathodenstrahles gelangen die Video- trifft.

signale vom Ausgang des Vorkreises in den UND- Ist dies der Fall, dann entsteht am Ausgang der

Kreis 47. Dieser UND-Kreis 47 ist über seinen ande- Fotovervielfacherröhre 9 ein schwarzes Videosignal,

das in den Buchstabenerkenner 13 gelangt. Sobald dieses Signal in dem Buchstabenerkenner 13 als von einem neuen Buchstaben herrührend erkannt ist, bricht das Buchstabenendesignal auf der Leitung 17 ab, und der UND-Kreis 39 wird nun gesperrt, während der UND-Kreis 47 geöffnet wird.

Nun folgt der Kathodenstrahl wieder wie zuvor beschrieben dem Rand des nächsten Buchstabens. Mit dem Beginn dieser neuen Abtastung schaltet der Buchstabenerkenner den Schalter RST über im einzelnen nicht dargestellte Schaltmittel, so daß die beiden Speicher 33 und 35 wieder in ihren Ausgangszustand zurückgeschaltet werden, in dem sie keinerlei Spannung speichern. Im Zuge des neuen Abtastzyklus speichern die beiden Speicher 33 und 35 wieder die Maximal- und Minimalspannung der vertikalen Ablenkung, so daß wie zuvor beschrieben am Ende dieses Zyklus an dem einen Eingang des Vergleicherkreises 31 eine Spannung vorliegt, die der Höhenmitte des neuen Buchstabens entspricht.

F i g. 2 veranschaulicht die beschriebene Auslenkung des Abtaststrahles. In F i g. 2 sind zwei Buchstaben 57 und 59, die rechteckige Form haben und eine »0« bedeuten, eingezeichnet. Der Buchstabe 57 ist bereits abgetastet, während der Buchstabe 59 gerade abgetastet wird. Der künstliche Buchstabenrand ist durch eine gestrichelte Linie 61 angedeutet. Die Anordnung arbeitet also, nachdem der Buchstabe 57 abgetastet ist und der künstliche Buchstabenrand 61 wirksam wird, so, als wäre oberhalb des künstlichen Randes 61 das Dokument 3 schwarz beschriftet. Die Abtastung bewegt sich demzufolge, nachdem der Buchstabe 57 abgetastet ist, in Pfeilrichtung unterhalb dem künstlichen Buchstabenrand 61 kreisschleifenförmig fort zum nächsten Buchstaben in genau der gleichen Weise, wie sie dem Rand eines Buchstabens folgt, und zwar so lange, bis die Abtastung im Zuge dieser horizontalen Bewegung auf den nächsten Buchstaben 59 trifft. Von diesem Moment an wird der künstliche Buchstabenrand 61 gelöscht, und der Kathodenstrahl folgt dem Rand des neuen Buchstabens 59, bis der Abtastpunkt 63 diesen Rand vollständig umfahren hat. Dann wird wieder ein neuer künstlicher horizontaler Buchstabenrand in der Höhenmitte des neuen Buchstabens aufgebaut und wirksam, und die Abtastung schreitet in Pfeilrichtung zu dem nächsten Buchstaben, der in F i g. 2 nicht mehr dargestellt ist, fort.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur optischen Abtastung von Zeichen mittels einer Kathodenstrahlröhre, bei der der Lichtpunkt des Kathodenstrahles den Linienzügen des Zeichens mit einer durch Sinus- und Kosinusgeneratoren gesteuerten Suchkreisbewegung nachgeführt wird, wobei die Sinus- und Kosinusgeneratoren jeweils über ein Dämpfungsglied mit einem zugeordneten Integrator verbunden sind, dessen jeweiliger Ausgang an die X- bzw. Y-Ablenkeinrichtung der Kathodenstrahlröhre angeschlossen ist, mit einer lichtelektrischen Vorrichtung, die in Abhängigkeit von dem bei der Abtastung der Zeichen reflektierten Licht eine Kippschaltung betätigt, welche die Dämpfungsglieder zwischen zwei verschiedenen Dämpfungswerten umschaltet, nach Patent 1205745, dadurch gekennzeichnet, daß an die lichtelektrische Vorrichtung (9) ein Zeichenerkenner (13) angeschlossen ist, der bei vollendeter Abtastung eines Zeichens bis zum Auftreffen auf das nächste Zeichen ein Zeichenendesignal erzeugt, daß mit dem Ausgang des X-Integrators (29) auch der erste Eingang eines Vergleichers (31), ein Maximumspannungsspeicher (33) sowie ein Minimumspannungsspeicher (35) in Parallelschaltung nachgeschaltet sind, welche Speicher (33, 35) über einen Spannungsteiler (R 1, R 2), der die Differenz der Speicher- , spannungen in einem gegebenen Verhältnis teilt, { an den zweiten Eingang des Vergleichers (31) angeschlossen sind, daß der Eingang der Kippschaltung (43) mit der lichtelektrischen Vorrichtung (9) über eine erste Torschaltung (47) und mit dem Vergleicher (31) über eine zweite Torschaltung (39) verbunden ist, und daß beide Torschaltungen (39, <-7) "or. iem Zeichenerkenner (13) derart gesteuert sind, daß bei Vorliegen eines Zeichenendsignals der Vergieicher (31) an Stelle der lichtelektrischen Vorrichtung (9) auf die Kippschaltung steuernd einwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Torschaltungen (39, 47) aus UND-Schaltungen bestehen, die ausgangsseitig über eine ODER-Schaltung (41) mit dem Eingang der Kippschaltung (43) verbunden sind und von denen eingangsseitig die erste (47) an den Ausgang der lichtelektrischen Vorrichtung (9) und über einen Inverter (45) an den Ausgang für die Zeichenendesignale des Zeichenerkenners (13) angeschlossen ist, während die zweite UND- ( Schaltung (39) eingangsseitig mit ihrem einen Eingang am Ausgang des Vergleichers (31) und mit ihrem anderen Eingang an dem genannten Ausgang des Zeichenerkenners (13) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spannungsspeicher (33, 35) durch den Zeichenerkenner (13) bei Auffassung eines neuen Zeichens auf Null zurückgeschaltet werden.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (R 1, R 2) aus zwei gleich großen Widerständen besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen