DE2001099A1

DE2001099A1 - Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung von Signalen,die charakteristisch sind fuer ein bestimmtes Muster,insbesondere Zeichenmuster

Info

Publication number: DE2001099A1
Application number: DE19702001099
Authority: DE
Inventors: Stillwell Peter Frederic Cryer; Terence Dr Flitcroft; Bennett Alan James
Original assignee: Rank Organization Ltd
Current assignee: Rank Organization Ltd
Priority date: 1969-09-15
Filing date: 1970-01-12
Publication date: 1971-03-18
Also published as: GB1308047A

Description

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Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, ^{w w}

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

The Hank Organisation Limited,

Hillbank Tower, Millbank, London, S.W.1, England

Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung von Signalen, die charakteristisch sind für ein bestimmtes Muster, insbesondere Seichenmuster

Die Erfindung bezieht sich auf die optische Abtastung von Gegenständen und insbesondere auf die Kodierung von Mustern. Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Erzeugung von kodierten Informationen, die charakteristisch sind für ein M bestimmtes Muster, wie z.B. für ein von einem Künstler gezeichnetes Muster, das als Strick- oder Textilmuster zur reproduzieren ist. Unter dem hier benutzten Ausdruck "Muster" soll jedes künstlerische Design verstanden werden.

In der Druck- und Textilindustrie ist es verschiedentlich erforderlich, kodierte Informationen zu erzeugen, die charakteristisch sind für ein von einem Künstler gezeichnetes Muster. Diese Information wird dabei zur Steuerung einer Textil- oder Strickmaschine benutzt, um ein mit dem Original des Künstlers übereinstimmendes Textil- oder Strickmuster zu erzeugen.

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Die einem Muster eines Künstlers entsprechende Kodierun_resinformation ist bisher in einem arbeitsreichen manuellen Verfahren gewonnen worden, bei dem das im folgenden auch als Kunstmuster bezeichnete Muster des Künstlers von einem Gitter überlagert wird und bei dem dann individuell der Inhalt jedes durch das Gitter festgelegten Quadrates kodiert wurde. Auf diese V/eise wurde eine Folge von Datenbits oder Signalen gebildet, die das Gesamtmuster darstellten, ^s sei bemerkt, daß ein derartiges manuelles Verfahren zeitraubend und teuer ist, und zwar insbesondere dann, wenn eine feine Auflösung eines Musters gefordert ist und wenn das Muster sehr groß ist.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur automatischen Lieferung von Signalen oder kodierten Informationen zu schaffen, die charakteristisch für ein Muster sind. Dabei ist eine optische Abtasteinrichtung zu schaffen, die derartige Signale oder kodierte Informationen zu erzeugen imstande ist.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch ein Verfahren zur Erzeugung von Signalen, die charakteristisch sind für ein bestimmtes Muster, insbesondere Zeichenmuster, erfindungsgemäß dadurch, daß eine bestimmte Fläche des Musters mit Licht beleuchtet wird, das auf diese Fläche durch einen flexiblen Beleuchtungs-Lichtleiter gerichtet wird, daß von der beleuchteten Fläche reflektiertes Licht durch zumindest einen flexiblen Abtast-Lichtleiter aufgenommen und zu lichtempfindlichen Einrichtungen hingeleitet wird und daß die Beleuchtungs- und Abtast-Lichtleiter derart über das Muster geführt werden, daß das von aufeinanderfolgend beleuchteten Bereichen des Musters aufgenommene Licht in den lichtempfindlichen Einrichtungen für das Muster charakteristische Signale erzeugt.

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Vorzugsweise'liefern die lichtempfindlichen Einrichtungen die dem abgetasteten Muster charakteristische kodierte Information. Die Beleuchtung- und Abtast-Lichtleiter können auf mechanischem Wege über das Muster geführt v/erden.

Zur Durchführung des erfindungssremäßen Verfahrens ist es zweckmäßig, eine optische Abtasteinrichtung zu benutzen, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Abtastkopf vorgesehen ist, der ein Ende eines flexiblen Beleuchtungs-Lichtleiters und ein Ende zumindest eines flexiblen Abtast-Lichtleiters trägt, daß d?s andere Ende des Beleuchtungs-Lichtleiters Licht von einer Lichtquelle f aufzunehmen imstande ist und von dem anderen Ende des jeweiligen Abtast-Lichtleiters getrennt ist und daß ein Abtastmechanismus vorgesehen ist, der den Abtastkopf trägt und der so angeordnet ist, daß er den Abtastkopf veranlaßt, aufeinanderfolgende Bereiche eines abzutastenden Gegenstands derart abzutasten, daß bei Auftreffen von von dem Beleuchtungs-Lichtleiter abgegebenem Licht auf den Gegenstand der jeweilige Abtast-Lichtleiter von den aufeinanderfolgend beleuchteten Bereichen des Gegenstands reflektiertes Licht aufnimmt.

Die lichtempfindlichen Einrichtungen sind vorzugsweise an ä dem anderen Ende des jeweiligen Abtast-Lichtleiters angeordnet; sie erzeugen Signale, die kennzeichnend sind für das von den aufeinanderfolgend beleuchteten Bereichen des jeweiligen Gegenstands reflektierte Licht. Diese lichtempfindlichen Einrichtungen enthalten vorzugsweise zumindest ein photoelektrisches Element, das ein elektrisches Signal abgibt, welches charakteristisch für das von den aufeinanderfolgend beleuchteten Bereichen des jeweiligen Gegenstands reflektierte Licht ist. Zur Speicherung der von den jeweiligen photoelektrischen Elementen abgegebenen Signale in Form

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von kodierten Informationen sind Speichereinrichtungen vorgesehen. Die gespeicherten kodierten Informationen sind dabei charakteristisch für die abgetastete Oberfläche des jeweiligen Gegenstands.

Die flexiblen Lichtleiter enthalten vorzugsweise Jeweils lichtleitende Fasern. LichtleitencJe Fasern sind für sich bekannt und kommerziell erhältlich. Der Vorteil derartiger Fasern besteht in ihrer Flexibilität und in der Fähigkeit, Licht entlang des durch sie festgelegten Weges zu leiten. Demgemäß kann bei der vorliegenden Erfindung die zur Beleuchtung des .jeweiligen Gegenstands, wie z.B. eines Musters, vorgesehene Lichtouelle an einer festen Stelle fern von dem abzutasterden Gegenstand angeordnet sein. Die Beleuchtung dec .jeweiligen Gegenstands erfolgt dabei durch den Beleuchtungs-Lichtleiter, während von dem jeweiligen Abtast-Lichtleiter aufgenommenes Licht den photoempfindlichen Einrichtungen zugeführt v/ird. Zufolge der Flexibilität der lichtleitenden Fasern besitzt der Abtastkopf die Freizügigkeit, eine von der Lichtquelle und von den photoempfindlichen Einrichtungen und von deren zugehörigen elektronischen Einrichtungen unabhängige Abtastbewegung ausführen zu können. Die betreffenden elektronischen Einrichtungen, bei denen es sich um eine Kodierungseinrichtung handeln kann, können relativ umfangreich sein. Da die lichtleitenden Fasern im allgemeinen ein geringes Gev/icht besitzen, kann der Abtastkopf ohne Schwierigkeiten über den jeweiligen Gegenstand schnell und genau geführt werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung laufen die jeweiligen Abtast-Lichtleiter bei dem Abtastkopf mit dem Beleuchtungs-Lichtleiter zusammen. Die lichtleitenden Fasern des jeweiligen Abtast-Lichtleiters sind dabei in dem Abtastkopf von den lichtleitenden Fasern dos Beleuchtungs-Lichtleiters durchsetzt.

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Im Unterschied dazu sind die Beleuchtungs- und Abtast-Lichtleiter voneinander getrennt, wobei die entsprechenden Enden der Lichtleiter in fester relativer Lage nebeneinander in dem Kopf festgehalten v/erden. Vorzugsweise sind die ,jeweiliger: Abtast-Lichtleiter derart angeordnet, daß sie von dem jeweils beleuchteten Bereich eines Gegenstands bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung diffus reflektiertes Licht aufnehmen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann mit einem einzelnen Abtast-Lichtleiter verwendet werden,wenn /erwünscht ist, oin ä Schwarz-Weiß-Muster zu kodieren. Die Erfindung ist jedoch auch in den Fällen anwendbar, in denen Farbmuster zu kodieren sind. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, daß ein einzelner Abtast-Lichtleiter verwendet wird, der zumindest einen dichroitischen !Teiler enthält, welcher das durch diesen Lichtleiter geführte Licht in zwei oder mehr Strahlen unterschiedlicher Farben aufteilt.

Vorzugsweise werden jedoch zumindest zwei Abtast-Lichtleiterbündel verwendet, deren jeder, so angeordnet wird, daß er abgetastetes Licht zu einem anderen lichtempfindlichen Element hin leitet. In jedem Abtast-Lichtleiter oder zwischen j jedem lichtempfindlichen Element und dem benachbarten Ende des jeweiligen Abtast-Lichtleiters ist dabei ein entsprechendes Farbfilter vorgesehen, so daß die betreffenden lichtempfindlichen Elemente Signale abgeben, welche charakteristisch für unterschiedliche Färbkomponenten in dem abgetasteten Licht sind. Die betreffenden lichtempfindlichen Elemente, bei denen es sich vorzugsweise um photoelektrische Detektoren handelt, sind vorzugsweise von der Art, daß das Vorhandensein oder Fehlen von Licht der jeweiligen Farbe in dem Licht, das von der jeweils beleuchteten Fläche des Musters aufgenommen wird, durch die Abgabe oder Unterdrückung eines elektrischen Signals

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von dem betreffenden Element an—gezeigt wird. In dem Fall, daß mehr als ein lichtempfindliches Element verwendet wird, können die von den verschiedenen Elementen gelieferten elektrischen Signale als digital kodierte Information ge-" speichert v/erden, die charakteristisch für entsprechende Farben in dem Licht ist, das von den aufeinanderfolgend beleuchteten Flächen des abgetasteten Musters aufgenommen worden ist.

Zur Aufnahme eines abzutastenden Gegenstands neben dem Abtastkopf ist vorzugsweise eine entsprechende Aufnahmeeinrichtung vorgesehen. Der Abtastmechanismus enthält vorzugsweise ein erstes Abtast-Betätigungsglied, das die Aufnahmeeinrichtung geradlinig in einer ersten Richtung zu verschieben erlaubt. Ferner enthält der Abtastmechanismus ein zweites Abtast-Betätigungsglied, das den Abtastkopf in Bezug auf die Aufnahmeeinrichtung geradlinig in einer zweiten Richtung zu verschieben erlaubt, die rechtwinklig zur ersten Richtung verläuft. Die beiden Abtast-Betätigungsglieder werden automatisch gesteuert, und zwar derart, daß der Abtastkopf aufeinanderfolgende Bereiche einer Fläche abtastet^S®¹* ei*¹ abzutastender Gegenstand bei in Betrieb befindlicher Einrichtung getragen wird.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. Λ zeigt schematisch eine Einrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Erzeugung einer für ein bestimmtes Muster charakteristischen kodierten Information. Fig. 2 und 3 veranschaulichen zwei verschiedene Ausführungsformen einer optischen Abtastanordnung für die Einrichtung gemäß Fig. 1.

Fig. 4- und 5 veranschaulichen zwei weitere unterschiedliche Ausführungsformen der optischen Abtastanordnung für eine

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Einrichtung gemäß Fig. "¹J ^un(i zwar insbesondere zur Abtastung eines Farbmusters.

Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei bemerkt, daß jeweils gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile in den verschiedenene Darstellungen bezeichnen.

Die in Fir. 1 dargestellte Einrichtung dient dazu, einen Gegenstand optisch abzutasten. Bei diesem Gegenstand handelt es sich beim vorliegenden Beispiel um ein flaches Blatt 1, Λ das ein sieht bares Muster oder Design, wie eine Kunstzeichnung, trägt. Mit Hilfe dieser Einrichtung v/erden Signale oder kodierte Informationen erzeugt, die charakteristisch für das betreffende Muster oder Design sind.

Die Einrichtung enthält einen Gegenstands-Träger in Form eines Tisches 2, der von Führungen 5 für eine geradlinige Verschiebung getragen wird. Diese Verschiebung erfolgt unter der Steuerung eines ersten elektrischen Abtast-Motors 4-, und zwar in Richtung einer Koordinatenachse Y. Eine zu den Führungen 3 fest und rechtwinklig dazu angeordnete Führung 5 trägt einen Abtastkopf 6, und zwar für eine geradlinige Ver-Schiebung längs dieser Führung 5 unter der Steuerung eines ™ zweiten elektrischen Abtastmotors 7· Die Verschiebung des Abtastkopfes 6 erfolgt dabei in Sichtung einer Koordinatenachse X, die rechtwinklig zur Achse Y verläuft. Die Verschiebung des Tisches 2 und des Abtastkopfes 6 erfolgt zweckmäßigen-/ei se dadurch, daß eine der Führungen 5 und die Führung 5 als Drehspindeln ausgebildet werden, welche über entsprechende Untersetzungsgetriebe 8, 9 von den zugehörigen Motoren 4, 7 angetrieben v/erden. Die betreffenden Spindeln sind dabei von (nicht näher dargestellten) Muttern aufgenommen, die von dem Tisch 2 und dem Abtastkopf 6 getragen werden.

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Die Abtest-i'iOto^T1en^ und 7, bei denen es sich vorzugsweise um Schrittmotorenhandelt, werden unter der Steuerung einer gemeinsamen Abtast-Steuerungseinrichtung und Kodiereinrichtunn 10 gesteuert. Die Steuerung erfolgt dabei derart, daß die programmierte Drohung der Motoren 4, 7 den Abtastkopf veranlaßt, aufeinanderfolgende Bereiche des auf dem Blatt befindlichen Muster? o^er Designs abzutasten. Die Abtastung erfolgt in normaler V/eise dadurch, daß eine Reihe von "uerbewegungen des Abtastkopfes 6 in der X-Richtung vorgenommen wird, und zwar an aufeinanderfolgenden Stellen in der Y-Richtung. Auf diese Weise wird eine rasterförmige Abtastung vorgenommen, wie sie beim Fernsehen angewandt wird. Die Motoren 4 und 7 können im Unterschied zu dem betrachteten Fall auch so programmiert sein, daß sie den Abtastkopf 6 veranlassen, eine Abtastung nach irgendeiner gewünschten Form auszuführen.

Der Abtastkopf 6 trägt das eine Ende einer flexiblen liohrleitung 11, deren anderes Ende mit der Einrichtung 10 ver-

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bunden ist./einer zur Abtastung eines Schwarz-V/oiß-Kusters geeigneten Ausführungsform der Erfindung enthält die Rohrleitung 11 zwei flexible Lichtleiter, nämlich einen Beleuchtungs-Lichtleiter 1? und einen Abtast-Lichtleiter 15 (siehe Fir.2). Jeder dieser Lichtleiter enthält ein Bündel aus flexiblen lichtleitenden Fasern oder sogenannten "Lichtfasern". Die beiden Lichtleiter 12 und 13 sind an einem Ende in einem gemeinsamen Kopfteil 14 ineinandergefügt. Der gemeinsame Kopfteil 14 wird dabei von dem Abtastkopf 6 getragen, Die Ineinanderfügung dor einzelnen Fasern der beiden Lichtleiterbündel ist willkürlich vorgenommen. Die Fasern in dom Kopfteil 14 verlaufen rechtwinklig zur Ebene des Tischos Anstatt der Unterbringung der beiden Lichtleiter 12 und 13 in der Rohrleitung können diese beiden Lichtleiter auch von gesonderten Mänteln umgeben sein. In Fig. 2 sind die

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Lichtleiter 12 und 13 sum Zwecke einer einfacheren Darstellung räumlich voneinander getrennt dargestellt.

Das freie Ende des Beleuchtungs-Lichtleiters 12 ist in Bezug auf eine Lichtquelle 15 fest. Durch hier nicht näher dargestellte Einrichtungen wird die Lichtquelle 15 an dem betreffende Ende des Lichtleiters 12 derart wirksam gemacht, daß Licht entlang des betreffenden Lichtleiters sich ausbreitet, wie dies durch den Pfeil angedeutet ist. Dieses Licht tritt an dem Kopfteil 14- aus und bewirkt eine Beleuchtung einer bestimmten !"lache des auf dem Blatt 1 befindlichen Musters.

Das von dem beleuchteten Bereich reflektierte Licht wird durch die inaktiven Fasern des in dem Kopfteil 14 befindlichen Abtast-Lichtleiters 13 aufgenommen und, wie durch den Pfeil angedeutet, zu lichtempfindlichen Einrichtungen hin geleitet. Diese lichtempfindlichen Einrichtungen besitzen die Form eines lichtelektrischen Abtastelements 16, das nahe des freien Endes des Abtast-Lichtleiters 13 angeordnet ist. Das Element 16 liefert ein elektrisches Ausgangssignal, das charakteristisch ist für die Helligkeit des von der jeweils beleuchteten Fläche des Husters reflektierten Lichtes. Damit ist das ,jeweils erzeugte elektrische Aus gangs signal charakteristisch für die Reflektionseigenschaften dieser Fläche. Diese Reflektionseigenschaften ändern sich erheblich zwischen schwarzen und weißen Teilen des Husters.

Führt der Abtastkopf 6 eine Abtastbewegung über die Oberfläche des Husters aus, so werden aufeinanderfolgende Bereiche des Husters beleuchtet, und das von diesen Bereichen reflektierte Licht wird aufgenommen. Auf die Aufnahme dieses reflektierten Lichtes hin wird eine Folge von Signalen

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von dem photoelektrischen Element 16 abgesehen. Diese Signalfolge stellt in codierter Form das abgetastete Huster dar. Die betreffenden Signale können in irgendeiner geeigneten und bekannten V/eise gespeichert v/erden, wie z.B. auf einem Magnetband oder in digitaler Form in einer Magnetkernmatrix. Die Signale können unmittelbar oder von dem Speicher zur Steuerung des Betriebs einer Maschine herangezogen v/erden, die dem abgetasteten Huster zu folgen hat. Bei einer solchen Maschine kann es sich z.3. um eine Strick- oder Textilmaschine handeln, die das abgetastete Muster in einem gestrickten oder gewebten Material erzeugt.

In dem Fall, daß die Abtastung des Musters in aufeinanderfolgenden Schritten durch schrittweise Drehungen der Abtastmotoren 4 und 7 entsprechend einem bestimmten Programm erfolgt, kann die Einstellung der Motoren 4- und 7 dazu herangezogen v/erden, ein automatisches Auslesen aus dem photoelektrischen Element zu veranlassen, so daß dieses Element Signale liefert, die charakteristisch sind für aufeinanderfolgende diskrete Bereiche des Musters. Diese Signale werden in der Einrichtung 10 kodiert, und zwar zweckmäßigerweise in binäre Signale.

Die durch das von dem Beleuchtungs-Lichtleiter 12 übertragene Licht beleuchtete Fläche ist durch den Durchmesser des Endes des Kopfteiles 14, durch den Abstand d zwischen diesem Ende undder beleuchteten Fläche und durch den Austrittswinkel des Lichtes aus den den Lichtleiter 12 bildenden Fasern bestimmt. Jede Faser enthält in herkömmlicher Weise einen Glaskern mit einem Brechungsindex n^. Dieser Glaskern ist von einem Glas mantel umgeben, der einen geringeren Brechungsindex n~ besitzt. Die numerische öffnung der Faser ist gegeben durch

ρ p*

\/ n,. - n₂ . Dieser Wert ist gleich dem Sinus des halben

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Austrittswinkels (oder Aufnahmewinkels) der Faser. In typischer VJeise sind Fasern mit einer numerischen öffnung von 0,4- zu einem Bündel zusammengefaßt, das einen effektiven Durchmesoer von ca. 0,5 mm besitzt und das in einem Abstand v.on d = 0,5 mm von der beleuchteten Husterflache entfernt ist. Die beleuchtete Fläche und die Flache, von der eine entsprechende Information durch den Abtnst-Lichtleiter 13 aufgenommen wird, besitzen einen Durchmesser von etwa 0,91 mm.

In Fir;. 5 ist eine andere Anordnung zur Abtastung eines Schwars-Weiß-Husters schematisch dargestellt. Bei dieser λ

Ausführun^sform werden der Beleuchtunrs-Lichtleiter 1? und der Abtast-Lichtleiter 13 über ihre Länrre voneinander getrennt gehalten. Die beiden Lichtleiter sind an einem Ende in dem Abtastkopf 5 nebeneinander angeordnet. Die anderen Enden der beiden Lichtleiter sind mit der Lichtquelle 15 bzw. mit dem photoelektrischen Abtastelement 16 in der zuvor beschriebenen V/eise in optischer Verbindung. Der Abtast-Lichtleiter 13 kann, v.ie dargestellt, so angeordnet sein, daß er von der jeweils beleuchteten Fläche spiegelbildlich reflektiertes Licht nicht aufnimmt, sondern nur das von der betreffenden beleuchteten Fläche diffus reflektierte Licht. Der Wirkungsgrad der Lichtaufnahme durch den Abtast-Lichtleiter 13 ist bei dieser Ausführungsform geringer als der des Lichtleiters 13 bei der \ Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Die in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen sind praktisch nur für die Abtastung von Mustern geeignet, die zwei Helligkeitspegel besitzen, bzw. in jedem Fall, in welchem Signale zu erzeugen sind, die charakteristisch für zwei Helligkeitspegel eines Musters sind.

Viele abzutastende Huster besitzen jedoch mehr als zwei Helligkeitspegel, und außerdem sind sie farbig. Zur Abtastung

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derartiger Küster kann eine den in Pip. 2 und 3 dargestellten Einrichtungen entsprechende öiinrichtunf: verwendet werden, nie ,"jedoch zwei oder mehr Abtast-Lichtleiter zur Abtastung unterschiedlicher Forbkomponenten den ,Ieweilip:en Küsters aufweist. In Fir. 4- und 5 sind entsprechende kod.ifikationen der Einrichtungen fenriß FiR. 2 und 3 d.arrestellt. Genvii, diesen Kodifikationen sind zwei Abtast-Lichtleiter 13·?-* ^3b zur Abtastung zweier verschiedener Farben ir. den abzutastenden huster voi"r:esehen. Die Lichtleiter 13'"S 13b übertragen die ribretasteten Komponenten zu entsprechenden photoclektrischen Abtastelementen 16a, 16b hin, und. zwar durch entsprechende Filter 17a, T/d.

Die in Fir;. 4- und 5 darrestellte Sinrichtunr; kann zur Abtastung; eines husters oder Designs heranrozonen werdei", d.as aus Gründen leichterer ünterschciübarkoit aus vier verschiedenen Farben besteht, wie z.B. ous den Farben schwarz, weil:, rot und blau. In diesem Fall v/erden die ole.vtrischen Ausprenrjssifjncle der beiden /Lbtanteleinente 16a, 16b, die nul' die Farben rot und blau empfindlich sind, zu der kodicoiiirichtunp-(in Fir. 4 und 5 nicht darrestellt) hin ^eloitet. In dieser kodiereinrichtunp; wi.^d das Vorhandensein ode^ Folile der Farben rot oder blau aus den entsprechenden elektrischen Auspranrssif-iiClen ermittelt. V/ird das Auftreten eine..' ooLitimint Komponente durch eine "1" und das Fehlen durch eine "O" darge stellt, so vormar die Kodieroinrichtunf; vier verschiedene kodierte Ausn;an^r-;ssif;nalo zu liefern, die in binärer Form die viei¹ Farben wie fol;,t darstellen:

Farbe Rot Blau Weiß Schwär

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element 16a (rot) Gifcnal	Element 16b (blau)
1	0
O	1
1	1
1	0

_ ₁₅ _ 200109Γ

V/erden, v/io bei dem obigen Beispiel, die ii'arbkomponenten

so

iiot und Blau ermittelt,/:.ann bei der Auswahl der Abtastelemente 1Sa und 16b in vorteilhafter V/eise von der hohen .Empfindlichkeit von Silizium-Photoflächen für den Hotbereich des Spektrums und von den Licht emittielenden Flächen für den Blaucereich des Spektrums Gebrauch gemacht werden.

Die Anwendung flexibler Lichtleiter und insbesondere von optischen Lichtleiterfasern bei der vorliegenden Erfindung bringt viele praktische Vorteile mit sich, zu denen folgende Vorteile gehören;

a) Die optische Kopplung zwischen der abgetasteten Fläche und der lichtempfindlichen Einrichtung ist sehr wirksam, und

b) der Abtastkopf ist der Belastung ausgesetzt, die lediglich durch die relativ leichten Lichtleiter ausgeübt wix"d. Die Lichtquelle, die lichtempfindlichen Einrichtungen und die elektronische Steuerungs- und Kodierungseinrichtung befinden sich in fester Lage fern von dem Abtastkopf, von dem sie somit nicht getragen v/erden.

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Claims

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Patentansprüche

1. Verfahren zur Erzeugjanp; von Signalen, die charakteristisch sind für ein bestimmtes Muster, insbesondere Zeichenmuster, dadurch gekennzeichnet, daß eine bestimmte Fläche des Husters (1) mit Licht beleuchtet wird,das auf diese Fläche durch einen flexiblen Beleuchtungs-Lichtleiter (12) gerichtet wird, daß von der beleuchteten Fläche reflektiertes Licht durch zumindest einen flexiblen Abtast-Lichtleiter (13;13a,13b) aufgenommen und zu lichtempfindlichen Einrichtungen (I6;i6a,i6b) hingeleitet wird und daß die Beleuchtungs- und Abtast-Lichtleiter (12,13;13a»13b) derart über das Muster (1) geführt werden, daß das von aufeinanderfolgend beleuchteten Bereichen des Musters (1) aufgenommene Licht in den lichtempfindlichen Einrichtungen (16;16a,16b) für das Muster charakteristische Signale erzeugt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die lichtempfindlichen Einrichtungen (16;16a,16b) eine dem abgetasteten Muster entsprechende kodierte Information geliefert wird.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abtastkopf (6) vorgesehen ist, der ein Ende eines flexiblen Beleuchtungs-Lichtleiters (12) und ein Ende zumindest eines flexiblen Abtast-Lichtleiters (13;13a, 13b) trägt, daß das andere Ende des Beleuchtungs-Lichtleiters (12) Licht von einer Lichtquelle (15) aufzunehmen imstande ist und von dem anderen Ende des jeweiligen Abtast-Lichtleiters (13;13a»13b) getrennt ist und daß ein Abtastmechanismus (2,4-,5»7) vorgesehen ist, der den Abtastkopf (6) trägt und der so angeordnet ist, daß er den Abtastkopf (6) veranlaßt, aufeinanderfolgende Bereiche

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einen abzutastenden Gegenstands (1) derart abzutasten, daß bei Auftreffen von von dem Beleuchtungs-Lichtleiter (1?) ab-e~ebenen Licht auf diesen Gegenstand (Ό der ^ev/eilipe Abtast-Lichtleiter (135IJa₅IJt*) von den aufeinanderfolgend beleuchteten Bereichen des Gegenstands (1) reflektiertes Licht aufnimmt.

4-, Einrichtung nach Anspruch J, dadurch rekeimzeichnet, daß lichtempfindliche Einrichtungen (I6;16a,16b) an dem anderen :Znae des jeweiligen Abtast-Lichtleiters (I5;13a,13t>) angeordnet sind und Signale, vorzugsweise elektrische Signale, erzeugen, die charakteristisch sind für das von den aufeinanderfolrerid beleuchteten Bereichen des Gerenstands (1) reflektierte Licht.

B. I^inriclitunr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß SipnalsO^ichereinrichtunpen vorgesehen sind, die die Signale von den ^evveilinen lichtempfindlichen Einrichtungen ('16;16a,16b) als kodierte Information speichern,

6. Einrichtung nach einem ä.ev Ansprüche 5 bis 5_S dadurch gekennzeichnet, daß öe^^r flexible Lichtleiter (12,13) durch an sich bekannte lichtleitende Pasern gebildet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jev/eiligen Abtast-Lichtleiter (13;13a,13b) an

dem Abtastkopf (6) in der V/eise mit dem Beleuchtungs-Lichtleiter (12) zusammengeführt sind, daß die lichtleitenden Fasern des jeweiligen Abtast-Lichtleiters (13; 13a, 13t>) von ,jenen des Beleuchtungs-Lichtleiters (12) durchsetzt sind. (Fig. 2, 4)

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8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung- und die Abtast-Lichtleiter (1^,15) voneinander retrennt und mit entsprechenden Enden in dem Abtastkopf (6) in fester relativer Lage nebeneinander rehalten sind. (FiFf. 3, 5)

9. Einrichtung· nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Abtast-Lichtleiter (13 513^, "13b) so angeo.rdnet sind, daß sie Licht aufnehmen, das von dem ;jov/eiliger beleuchteten Bereich eines abzutastenden Gegenstands (1) diffus reflektiert ist.

0. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch rekennzeichnet, dr..^ ein einseiner Abtast-Lichtleit ?r (15) vorgesehen ist und daß in diesem Abtost-Lichtleite.v (13) zumindest ein dichroitischer Teiler zur luftcilunr des aufgenommenen Lichtes in zwei ode.'.· mehr komponenten unterschiedlicher Farben enthalten ist.

1. Einrichtunr nach einem der Ansnriichc 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dal: zumindest zwei Abtast-Lichtleiter (13a,13b) vorgesehen sind, deren ,jeder so angeordnet ist, daß er Licht zu einer anderen lichtempfindlichen einrichtung (16a, 16b) hinleitet, und da'? in jeden Abtast-Lichtleiter (153,13b) oder zwischen der entsprechenden lichtempfindlicher EiTrichtung (I6a,^6b) und dem oenachbarten Ende des zurehcrinen Abtast-Lichtleiters (15a, 13b) ein solches i-'arbfiluer (,17a,17b) vor-Fjesehen ist, daß die jeweilige lichtempfindliche Einrichtung (16a, 16b) Signale abgibt, die charakteristisch sind für unterschiedliche FarbLomponenten des ,ieweils aufgenommenen Lichtes.

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12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastmechanismus ein e3?stoo Abtast-Betätigungsglied (4) enthält, v/elches ein·^ den abzutastenden Gegenstand (1) tragende Tragein.vichtung (2) geradlinig in eine ei'Ste dichtung (7) versc_hiebt, daß ein aweites Abtast-Betätigungsglied (7) vorgesehen ist, das den Abtastkopf (6) relativ zu der Trageinrichtung (2) geradlinig in eine zweite Züchtung (X) verschiebt, die senkrecht zu der ersten Richtung (7) verläuft, und daß die beiden Abtast-Betätigungsglieder (4-,7) derart automatisch gesteuert werden, daß sie den Abtastkopf (6) veranlassen, aufeinanderfolgende Bereiche einer den abzutastenden Gegenstand (1) tragenden 3?läche abzutasten.

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