DE2004294A1 - Automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung - Google Patents

Automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung

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DE2004294A1
DE2004294A1 DE19702004294 DE2004294A DE2004294A1 DE 2004294 A1 DE2004294 A1 DE 2004294A1 DE 19702004294 DE19702004294 DE 19702004294 DE 2004294 A DE2004294 A DE 2004294A DE 2004294 A1 DE2004294 A1 DE 2004294A1
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Automata Corp., Richland, Wash. (V. St. A.)
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    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
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Description

Die Erfindung betrifft eine Empfindlichkeits-Regelvorrichtung für fotoelektrische Einrichtungen und insbesondere für eine Einrichtung zur periodischen und automatischen Festlegung eines Bezugspegels, auf den der Ausgang der Einrichtung während nachfolgender Abtastvorgänge bezogen wird, um Schwankungen im Ausgang der Einrichtung aufgrund von Drift und anderen Faktoren auszugleichen, die ohne Beziehung zur Informations-Abtastung sind.
Zahlreiche Systeme verwenden fotoelektrische Einrichtungen einschließlich verschiedener Arten von elektro-optischer Übertrager, die herkömmlich als Fotozellen bekannt sind, um visuelle
Information in entsprechende elektrische Signale umzuwandeln. Solche Systeme sind in Rechnern und anderen Datenverarbeitungs-Anlagen vorhanden, wobei als typisches Beispiel Prüfzählmaschinen zu nennen sind, bei denen auf Karten dargestellte Information zur Verarbeitung in entsprechende elektrische Signale umgewandelt werden sollen. Die Genauigkeit solcher Anlagen hängt natürlich von der genauen Umwandlung der optisch abgetasteten visuellen Information in elektrische Signale ab.
Wie hinreichend bekannt ist, unterliegt der Ausgang solcher Einrichtungen der Drift, welche das Ergebnis verschiedener Faktoren darstellt, zu denen das Altern der Einrichtung, Schwankungen in der Netzspannung, von der die Einrichtung gespeist wird und Schwankungen in der Intensität der Beleuchtungsquelle gehören. Außerdem beeinträchtigen Schwankungen im Beleuchtungspegel des Hintergrundes, vor dem die Information abgetastet wird, ebenfalls den Ausgang dieser Einrichtungen und vergrößern die Schwierigkeit, den elektrischen Signalausgang der Einrichtung der in Folge der Informations-Abtastung erzeugt wird, von Signalausgängen zu unterscheiden, welche in Folge von Hintergrund-Abtastungen erzeugt werden. Ein typisches Vorgehen besteht darin, einen Schwellenpegel festzulegen, den der Ausgang der Einrichtung überschreiten muss, wenn der Ausgang als Informations-Abtastung erkannt werden soll, die sich vom Hintergrund unterscheidet. Wenn eine große Anzahl solcher Einrichtungen zur gleichzeitigen Abtastung einer Vielzahl von Informationsquellen verwendet werden, wird die Schwierigkeit, abgetastete Information von Hintergrund-Information im Ausgang der Einrichtung zu unterscheiden, sogar noch größer.
Es sind bisher zahlreiche Schaltungen vorgeschlagen worden, um die oben diskutierten Schwankungen, welche aus Drift und anderen Faktoren wie beispielsweise Hintergrund-Beleuchtungs-Schwankungen resultieren, im Ausgang solcher fotoelektrischer
Einrichtungen, die nachfolgend als Fotozellen bezeichnet werden, zu vermindern oder auf ein Minimum zu begrenzen. Wenn die Hintergrund-Beleuchtung stark schwankt, ist es sehr schwierig, eine Schwelle festzulegen, welche gewährleistet, dass der Fotozellenausgang eine Funktion der Informations-Abtastung ist und nicht nur eine Hintergrund-Abtastung darstellt. Die aus der Drift resultierenden Schwankungen verursachen ebenso Schwankungen im Fotozellenausgang und führen zur Unsicherheit bei der Unterscheidung zwischen dem Abtasten von Information und Hintergrund.
Diese Probleme werden noch komplexer in Systemen, welche eine Vielzahl von Fotozellen erfordern, die gleichzeitig zum Abtasten einer Vielzahl von Informationsquellen verwendet werden, da zusätzlich zu den oben beschriebenen Faktoren, welche Schwankungen im Ausgang der Fotozelle verursachen, die relativen Empfindlichkeiten der einzelnen Fotozellen beim Vergleich ihrer entsprechenden Ausgangssignale in Betracht gezogen werden müssen.
Es sind bisher weiterhin Systeme vorgeschlagen worden, um für eine oder mehrere Fotozellen zur Informationsabtastung eine Hintergrund-Kompensation zu bewirken, indem eine zusätzliche Fotozelle verwendet wird, welche den Hintergrund abtastet. Der Ausgang dieser Fotozelle wird zur automatischen Einstellung oder Rückbeziehung der Ausgänge der Fotozellen zur Informations-Abtastung in Bezug auf den Hintergrund verwendet. Die Verwendung einer zusätzlichen Fotozelle ist natürlich unerwünscht, da sie zusätzlichen Schaltungsaufwand und zusätzliche Bauteile erfordert. Die Bezugs-Fotozelle unterliegt ihrerseits der Alterung, und damit ist die erreichte Kompensation nicht frei von Fehlern.
Wo viele Fotozellen verwendet werden, verwenden die bisher bekannten Systeme nach dem Stand der Technik typischerweise einzelne
Amplituden-Steuereinrichtungen, die für jede Fotozelle von Hand eingestellt werden müssen, um gleiche Amplituden-Ausgänge zu erreichen, wenn die Fotozellen im Wesentlichen gleiche Beleuchtungspegel abtasten. Die Einstellungsverfahren sind sowohl kompliziert als auch zeitraubend und erfordern wegen ungleichen Alterns der verschiedenen Fotozellen Neueinstellung. In anderen Systemen sind bisher Einrichtungen zur automatischen Einstellung eines Bezugspegels vorgeschlagen worden, auf den der Ausgang einer Fotozelle während der Abtastvorgänge bezogen wird. Solche Systeme können unter Umständen einen oder mehrere Faktoren ausgleichen, welche zur Fotozellen-Drift beitragen, sind jedoch im allgemeinen nicht geeignet zur Kompensation aller solcher Faktoren und insbesondere nicht zur zusätzlichen Kompensation der Schwankungen in der Hintergrund-Beleuchtung. Automatische Kompensations-Systeme nach dem Stand der Technik sind typischerweise darauf beschränkt, einen Bezugspegel auf einem festgelegten Maximal- oder Minimal-Pegel der Beleuchtungsintensität festzulegen, der die Fotozelle ausgesetzt ist, und auf diese Weise wird ein solcher Bezugspegel nicht notwendigerweise auf die echten Beleuchtungspegel bezogen, denen die Fotozelle während der Abtast-Vorgänge ausgesetzt ist. Weiterhin sind solche Kompensations-Systeme nach dem Stand der Technik bisher im Allgemeinen komplex und kostspielig.
Diese und andere Unzulänglichkeiten und Nachteile der nach dem Stand der Technik bekannten Systeme werden von der erfindungsgemäßen automatischen Empfindlichkeits-Regelvorrichtung überwunden. Das erfindungsgemäße System schafft eine automatische und periodische Festlegung eines Bezugspegels, der dem Ausgang der fotoelektrischen Einrichtung wie zum Beispiel einer Fotozelle entspricht, wenn ein Bezugs-Beleuchtungspegel abgetastet wird. Dieser Bezugspegel wird aufrechterhalten, und der Ausgang der Fotozelle wird während nachfolgender Abtastvorgänge auf diesen Bezugspegel bezogen. Das erfindungsgemäße System ist für Datenverarbeitungs-Anlagen besonders geeignet, welche eine optische Abtastung und eine Umwandlung der Eingangsinformation in elektrische Signale zur Weiterverarbeitung erfordern. Im Allgemeinen wird die Information abgetastet, indem sie mit einem Beleuchtungspegel auftritt, der von einem Hintergrundpegel unterscheidbar ist. Es können dunkle Informationszeichen auf einem hellen Hintergrund oder helle Informationszeichen auf einem dunklen Hintergrund verwendet werden.
Durch die Erfindung wird eine automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung geschaffen, die an den Ausgang der Abtast-Fotozelle angeschlossen ist, so dass ein elektrisches Ausgangssignal gebildet wird. Das System umfasst Einrichtungen zur Erzeugung eines Befähigungsimpulses in zeitlicher Beziehung zur Darstellung derjenigen Information an der Fotozelle, die abgetastet oder abgefühlt werden soll, so dass während dieses Impuls-Intervalls die Fotozelle einer Bezugs-Beleuchtungsquelle ausgesetzt ist. Während dieses Zeit-Intervalls reagiert die Schaltung auf den Ausgang der Fotozelle, um einen Bezugspegel festzulegen. Dieser Bezugspegel wird während der nachfolgenden Abfühl-Vorgänge der Fotozelle aufrechterhalten, und die Schaltung bezieht den Ausgang der Fotozelle auf den damit festgelegten Bezugspegel. Der Bezugspegel und die Rückbeziehung des Fotozellenausgangs auf diesen Bezugspegel gleichen die oben diskutierten Schwankungen im Fotozellenausgang aus, die in keiner Beziehung zum Abfühlen der Information stehen und nicht nur Fotozellen-Drift und darauf bezogene Faktoren enthalten, sondern auch Schwankungen der Hintergrund-Beleuchtung. Es kann eine beliebige Bezugs-Beleuchtungsquelle verwendet werden, solange der höchste Beleuchtungspegel der abzutastenden Information vom Pegel dieser Quelle nicht überschritten wird. Wie bereits erwähnt wurde, kann die Information entweder dunkle oder helle Zeichen aufweisen, bzw. einen dazu im Kontrast stehenden hellen oder dunklen Hintergrund.
Die erfindungsgemäße automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung wird als Bestandteil einer Prüf-Sortier-Maschine beschrieben, welche zum Sortieren von Antwort-Zeichen in Prüfkarten auf Aufgaben mit Auswahlantworten dient, indem die Antworten mit richtigen Antwort-Zeichen auf einer Hauptkarte verglichen werden. Die Prüf- und Hauptkarten umfassen entsprechende Formate mit Mehrfach-Antwortfeldern für jede aus einer Vielzahl von Aufgaben, wobei den Antwortfeldern Zeichen zugeordnet sind, um die ausgewählten Antworten darzustellen. Entsprechende Felder aus einer Vielzahl von Aufgaben sind in Spalten angeordnet, und es ist außerdem eine Spalte mit Zeitmarken vorhanden, die im Allgemeinen nach den entsprechenden Antwortfeldern für jede Aufgabe ausgerichtet sind. Es sind weiterhin Einrichtungen vorhanden, um die Prüfkarten einzeln und nacheinander sowie in zeitlicher Beziehung mit dem Transport einer Hauptkarte durch entsprechende Prüf- und Hauptkarten-Abfühlstationen zu transportieren. Jede der Abfühlstationen umfasst eine Vielzahl von Fotozellen zur Abtastung der entsprechenden Spalten von Antwortfeldern und Zeitmarken auf den zugehörigen Haupt- und Prüfkarten. Die erfindungsgemäße automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung umfasst weiterhin Einrichtungen, die auf den Kartentransport durch die zugehörigen Abfühlstationen ansprechen, um die oben diskutierten Befähigungsimpulse zu erzeugen. In einer Ausführungsform wird der Impuls als Reaktion auf den Weitertransport der Vorderkanten der Haupt- und Prüfkarten in die Abtast-Lage erzeugt und zwar durch die zugehörigen Fotozellen zur Festlegung des Bezugspegels als Reaktion des Fotozellenausgangs, wenn der Karten-Hintergrund abgetastet wird. Der Bezugspegel wird dann während des Abtastens von Antwort-Zeichen der vorgegebenen Karte aufrechterhalten und wird periodisch für jede folgende Karte neu festgelegt. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Befähigungsimpuls als Reaktion auf das Abtasten oder Abfühlen der Zeitmarken erzeugt und dient zur Festlegung des Bezugspegels als Reaktion auf das Abfühlen des Hintergrundes durch die entsprechenden Fotozellen während eines Intervalls, das vor der Abtastung der nächsten Zeitmarke und der zugehörigen Antwortzeichen endet. Bei dieser letzten Ausführungsform wird der Bezugspegel schnell und periodisch während des Abtastens einer einzelnen Karte geprüft und ist dann besonders nützlich, wenn der Karten-Hintergrund einer einzelnen Karte allmählich oder schnell während ihrer Abtastlänge schwanken kann.
Eine Empfindlichkeits-Regelvorrichtung für eine fotoelektrische Einrichtung legt automatisch und periodisch einen Bezugspegel fest, der dem Ausgang der Einrichtung entspricht, wenn ein Bezugs-Beleuchtungspegel abgetastet wird und hält diesen Bezugspegel aufrecht, um den Ausgang der Einrichtung während nachfolgender Abfühlvorgänge darauf zu beziehen. Der Bezugspegel gleicht Schwankungen im Ausgang der Einrichtung aus, die durch Drift oder andere Faktoren ohne Beziehung zu der abzutastenden Information sind. Eine besondere Anwendung der Schaltung besteht in einer Prüfzählmaschine mit optischer Abtastung von Information, die auf Karten dargestellt ist, wobei der Bezugspegel als Reaktion auf das Abfühlen des Karten-Hintergrundes in zeitlicher Beziehung zu dem Abtasten der Karte festgelegt wird.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Empfindlichkeits-Regelvorrichtung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung offensichtlich und besser verständlich. Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine Antwortkarte und eine Hauptkarte, die zur Verwendung in Prüf-Sortier- und Markier-Maschinen geeignet sind;
Fig. 2 ein Blockdiagramm der Hauptkomponenten einer Prüf-Sortiermaschine, welche die Karten der Fig. 1 verwendet;
Fig. 3 ein detaillierteres Blockdiagramm bestimmter Bauteile der Maschine aus Fig. 2; und
Fig. 4 ein schematisches Schaltbild der erfindungsgemäßen automatischen Empfindlichkeits-Regelvorrichtung.
Die erfindungsgemäße automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung dient zur Korrektur von Schwankungen im Ausgang einer Fotozelle, die aus einer beliebigen Kombination von verschiedenen Faktoren resultieren, welche im Allgemeinen als Fotozellen-Drift bezeichnet werden und außerdem aus Schwankungen der Hintergrund-Beleuchtung resultieren, die alle ohne Beziehung zum Abfühlen oder Erkennen der Information sind. Typische Faktoren, welche zur Fotozellen-Drift beitragen, umfassen das Altern der Fotozelle, Schwankungen in der Netzspannung, von der die Fotozelle betrieben wird und Schwankungen im Pegel der Beleuchtung auf der Kombination von Information und Hintergrund, welcher die Fotozelle ausgesetzt ist. Um diese Korrektur durchzuführen, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Schaltung, die automatisch und periodisch einen Bezugspegel festlegt, dessen Wert eine Funktion der oben genannten Schwankungen darstellt. Der Ausgang der Fotozelle wird bei den Abtastvorgängen während eines ausgewählten Zeitintervalls, das jeder der aufeinander folgenden periodischen Einstellung oder Neufestlegung des Bezugspegels folgt, auf diesen Bezugspegel bezogen.
In Systemen, in denen eine Vielzahl von Fotozellen verwendet wird, die gleichzeitig Information abtasten und in denen die Ausgänge der Vielzahl von Fotozellen zur Verarbeitung und Auswertung dieser abgetasteten Information verglichen oder in anderer Weise in Beziehung zueinander gesetzt werden müssen, tritt ein weiterer Fehler-Faktor auf. Dieser resultiert aus den Schwankungen in den Empfindlichkeiten der einzelnen Fotozellen, ohne Rücksicht auf Alterung oder andere oben diskutierten Faktoren. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewährt sich besonders bei solchen Systemen mit vielen Fotozellen, da der festgelegte Bezugspegel ebenso eine Funktion der Empfindlichkeit von jeder solchen Fotozelle ist. Wenn die Ausgänge der einzelnen Fotozellen auf ihre entsprechenden Bezugspegel bezogen werden, können die Ausgänge somit direkt miteinander verglichen werden, um die von den Fotozellen abgetastete und durch ihre entsprechenden Ausgänge dargestellte Information auszuwerten.
Um die Merkmale der Erfindung besser würdigen zu können, wird die automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung nachfolgend als Bestandteil einer Prüf-Sortier-Maschine beschrieben, die in einer optischen Abfühlstation eingebaut ist, welche eine Vielzahl von Fotozellen zum Abfühlen der Information aus Datenkarten aufweist, die als Prüfkarten und Hauptkarten bezeichnet werden. Die Prüf-Sortier-Maschine kann eine in der US-Patentschrift 621 747 unter der Überschrift "Prüf-Sortier- und -Markier-Verfahren und -Vorrichtung" beschriebene Maschine sein. Eine solche Maschine wird in der vorliegenden Beschreibung nur soweit beschrieben und erläutert, wie es zum Verständnis der Verwendung von der erfindungsgemäßen automatischen Empfindlichkeits-Regelvorrichtung in einer solchen Maschine erforderlich ist. Für eine genauere Funktionsbeschreibung wird auf die oben genannte Patentschrift verwiesen.
Fig. 1 zeigt eine Hauptkarte 10 und eine Prüfkarte 20, die zur Verwendung in einer Prüf-Sortier-Maschine nach der oben genannten Patentschrift geeignet sind. Jede der Karten 10 und 20 umfasst eine Vielzahl von Antwortfeldern, die in vertikal angeordneten Spalten A bis E untergebracht sind und mit 1 bis 50 nummerierten horizontal angeordneten Gruppen oder Zeilen, die jeweils aus vielen Möglichkeiten ausgewählten Antworten auf jede aus einer Vielzahl von 50 Aufgaben in einer Prüfung entsprechen. Die Karten 10 und 20 umfassen weiterhin entsprechende Spalten für Zeitmarken 11 und 21, die sich im Allgemeinen in einer horizontalen Anordnung mit entsprechenden Zeilen von Antwort-Feldern befinden. Es ist typisch und bedarf der näheren
Begründung, dass die Höhe der Antwort-Felder geringer ist als die Höhe der Zeit-Marken. In herkömmlicher Weise werden für die Vielzahl der Aufgaben der Hauptkarte Zeichen oder Marken für richtige Antworten in den zugehörigen Spalten angebracht, und es werden Zeichen für Antworten, welche die ausgewählten Antworten kennzeichnen, in den zugehörigen Antwort-Feldern für die Vielzahl von Aufgaben auf der Prüfkarte angebracht. Die Verlagerung bestimmter Zeitmarken aus der Anordnung bei entsprechenden Aufgaben-Antwort-Feldern geschieht aus einem unten erläutertem Grund.
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Prüf-Sortier-Maschine zum Sortieren und Zählen einer Vielzahl von Prüfkarten vom Typ 20 durch Vergleich mit Information, die von einer einzelnen Hauptkarte 10 abgetastet wurde. Eine Vielzahl von Prüfkarten 20 werden von einem Kartenmagazin 30 übereinander gelegt oder gestapelt aufgenommen, so dass die in Fig. 1 dargestellte Unterkante 22 nach vorne in Richtung des Kartentransportes durch die Maschine liegt. Eine Transporteinrichtung 31 transportiert die Karten durch eine Prüfkarten-Abfühlstation 32, an einer Markierungsstation 33 und einer Druckerstation 34 vorbei zu einem Ausgabemagazin 35. Eine einzelne Hauptkarte 10 wird zum schrittweisen Weitertransport auf einer Hauptkarten-Transporteinrichtung 40 befestigt, so dass ihre Unterkante 12 wieder nach der Darstellung in Fig. 1 nach vorne durch eine Hauptkarten-Abfühlstation 41 zeigt. Jede der Hauptkarten- und Testkarten-Abfühlstationen 41 und 32 umfassen eine Vielzahl von Fotozellen, die mit entsprechenden Spalten von Antwort-Feldern und Zeit-Marken auf den zugehörigen Karten zur Zeichenerkennung in diesen Spalten dienen. Offensichtlich erzeugen die Fotozellen jeder Station, die zur Zeit-Marken-Erkennung gehört, einen Ausgangsimpuls als Antwort auf jede Zeit-Marke und zwar für die Marken 11a, 11b, 11c, und 21a, 21b, 21c, nacheinander. Die nach den Spalten der Antwort-Felder ausgerichteten Fotozellen fühlen gleichzeitig jedes Feld für jede Aufgabe ab und zwar nacheinander für alle Aufgaben und nur diejenigen Fotozellen, welche in der entsprechenden zugehörigen Spalte ein Zeichen erkennen, erzeugen ein Ausgangssignal, während die zur Vielzahl der Spalten gehörigen Antwort-Felder nacheinander zu den Abfühlstationen gebracht werden.
Die Prüfkarten werden mit konstanter Geschwindigkeit den durch den Pfeil bezeichneten Weg entlang geführt, und die Haupt- und Prüfkarten-Transporteinrichtungen 40 und 31 sind in geeigneter Weise miteinander verbunden, um den Transport der jeweiligen Karten durch die entsprechenden Abfühlstationen mit derselben Geschwindigkeit und in synchronisierter Weise zu bewirken. Im allgemeinen erfordert der synchrone Betrieb, dass die entsprechenden Zeit-Marken 11a und 21a, 11b und 21b, usw. gleichzeitig bei den entsprechenden Abfühlstationen abgefühlt werden. Offensichtlich und aus einem noch zu erläuternden Grunde werden die Antwort-Zeichen für die Aufgaben, welche auf der Prüfkarte stehen, vor dem Abfühlen der entsprechenden Antwortzeichen für die Aufgaben auf der Hauptkarte abgefühlt, jedoch in synchroner Weise.
Die Ausgangssignale der Abfühlstationen werden den logischen Zeit- und Vergleichs-Schaltungen 45 zugeführt. Die Schaltungen 45 bewirken geeignete Speicherung der festgestellten Antwort-Zeichen zum Vergleich mit den entsprechenden richtigen Antwort-Zeichen, welche von der Hauptkarte nacheinander für die Vielzahl der Aufgaben gelesen werden. Die Vergleichsschaltungen unterscheiden richtige von falschen Antworten auf der Prüfkarte und liefern entsprechende Steuersignale zur Markierungsstation 33, um bei ihrem Durchlauf durch die Markierungsstation entsprechende Markierungen auf die Prüfkarte zu bringen. Die Schaltungen 45 können auch aufsummierte Gesamtzählungen von richtigen und falschen Antworten für jede Prüfkarte liefern und entsprechende Steuersignale an die Druckerstation 34 geben, um den Ausdruck dieser Gesamtzählungen auf der Karte zu bewirken, während sie durch die Druckerstation geführt wird, bevor sie in das Magazin 35 ausgegeben wird.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird die periodische und automatische Festlegung des Bezugspegels für die Fotozellen der Abfühlstationen 41 und 32 bewirkt, während jede folgende Prüfkarte in die Prüfkarten-Abfühlstation 32 transportiert wird und während dazu synchron die Hauptkarte 10 in die Hauptkarten-Abfühlstation 41 transportiert wird. Zur Feststellung dieser Bedingung in jeder der Abfühlstationen kann eine beliebige geeignete Einrichtung verwendet werden. Daher sind im Diagramm ein Vorderkanten-Fühler 36 zum Abfühlen des Transportes der Vorderkante der Prüfkarten in die Abfühlstation 32 und ein Vorderkanten-Fühler 46 zum Abfühlen des Transportes der Vorderkante der Hauptkarte in die Hauptkarten-Abfühlstation 41 dargestellt. Diese Fühler 36 und 46 können geeignete Fotozellen zur Feststellung dieser Bedingung aufweisen. Als Alternative kann der Fühler 36 einen Auslöseschalter aufweisen, der durch den Transport der Prüfkarte betätigt wird und der Fühler 46 kann einen Schalter aufweisen, der durch einen Nocken betätigt wird, welcher mit der Hauptkarten-Transporteinrichtung synchron läuft. Wie nachfolgend beschrieben wird, dient jeder dieser Fühler 36 und 46 dazu, während der Zeitspanne, in der ein Bezugspegel für jede Fotozelle der entsprechenden Stationen durch die zugehörigen automatischen Empfindlichkeits-Regelvorrichtungen festgelegt wird, einen Befähigungsimpuls zu erzeugen oder zu verursachen. Diese Befähigungsimpulse werden rechtzeitig erzeugt, um sicherzustellen, dass die Fotozellen einem Hintergrund-Teil der zugehörigen Karten ausgesetzt sind, während sie in die Abfühlpositionen in den zugehörigen Abfühlstationen transportiert werden. Bei dieser Ausführungsform wird daher der Bezugspegel auf periodischer Grundlage festgelegt, indem auf den Transport jeder folgenden Prüfkarte in die Prüfkarten-Abfühlstation und auf den entsprechenden wiederholten Transport der Hauptkarte in die Hauptkarten-Abfühlstation, welche dazu synchron erfolgt, Bezug genommen wird. Der auf diese Weise festgelegte Bezugspegel wird solange gehalten, wie das Abtasten jeder solchen Prüfkarte und das bezogene Abtasten der Hauptkarte andauert und wird für die folgenden Kartenabtastungen neu festgelegt.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die periodische Festlegung des Bezugspegels während des Abtastens der beiden Karten, der Prüfkarte und der Hauptkarte, öfter bewirkt werden und insbesondere als Antwort auf das Erkennen der Zeitmarken 11 und 21 auf jeder dieser Karten. Bei dieser Ausführungsform wird der Bezugspegel vor dem Abfühlen der Antwort-Felder und der Bezugs-Zeitmarken für jede einzelne Aufgabe und für alle nacheinander folgenden Aufgaben auf jeder der Haupt- und Prüfkarten festgelegt. Nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die periodische Festlegung des Bezugspegels durch jedes Gerät durchgeführt werden, das periodische Impulse erzeugt, die in zeitlicher Beziehung zur Vorlage von Antwort-Zeichen oder anderer Information bei Fotozellen-Abfühlvorrichtungen stehen. Die Prüf-Sortier-Maschine, mit der die erfindungsgemäße automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung beschrieben wird, erzeugt periodische Impulse als Antwort auf die Erkennung der Zeitmarken auf den Karten zur Synchronisation und für andere Zwecke beim Betrieb der Maschine. Diese Impulse können bequem als Befähigungsimpulse zur Festlegung des Bezugspegels in den Regelschaltungen verwendet werden, welche zu den Fotozellen der Abfühlstationen gehören. Zum besseren Verständnis der Erzeugung dieser Impulse wird nachfolgend auf Fig. 3 Bezug genommen.
In Fig. 3 sind bestimmte Blocksysteme der Fig. 2 genauer dargestellt. Die Prüf- und Hauptkarten-Abfühlstationen 32´ und 41´ enthalten jeweils Kanäle A bis E und einen Synchronisations-Kanal einschließlich der Fotozellen und der zugehörigen optischen Systeme zur Abtastung der entsprechenden Spalten der Antwort-Felder A bis E und der Spalten der Zeitmarken 21 und
11 der Prüf- und Hauptkarten 20 und 10. Eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung ist für jede solche Fotozelle vorgesehen.
Die Ausgangssignale der Kanäle A bis E der Prüfkarten-Abfühlstation 32´ gehen zu entsprechenden Einheiten einer Vielzahl von dreistufigen Schieberegistern 50 bis 54 konventioneller Bauart und zu entsprechenden Einheiten der logischen Zeitmarken- und Vergleichsschaltungen, die in einem mit 45´ bezeichneten Block dargestellt sind. Die Ausgangssignale der Schieberegister werden zu einer Vergleichsschaltung 55 geführt, zu der ebenfalls die Ausgangssignale der Kanäle A bis E der Hauptkarten-Abfühlstation 41´ geführt werden. Die Ausgangssignale der Synchronisationskanäle der Stationen 32´ und 41´ werden zu einer Zeitmarken-Schaltung 60 geführt. Wie in der oben genannten Bezugs-Patentschrift im einzelnen diskutiert wird, spricht die Zeitmarken-Schaltung 60 auf den Empfang eines Impulses von jedem der Synchronisationskanäle der Stationen 32´ und 41´ an, der durch Erkennung der entsprechenden Zeitmarken 21 und 11 der Prüf- und Hauptkarten 20 und 10 erzeugt wird, um einen Ausgangsimpuls zu bewirken, der den Abschluss der Abtastung dieser Bezugs-Zeitmarken und damit der entsprechenden Zeile der Antwort-Felder in richtiger und synchronisierter Beziehung kennzeichnet. Die Zeitmarken-Schaltung erzeugt einen Ausgangsimpuls auf der Leitung 61, der als Verschiebe-Impuls an den Eingang von jedem der dreistufigen Schieberegister 50 bis 54 geführt wird. Als Antwort auf den Verschiebevorgang der Schieberegister in Folge des Verschiebe-Impulses wird in der Ausgangsstufe der Schieberegister 50 bis 54 die Antwort-Information geliefert, welche aus den Antwort-Feldern der Prüfkarte in zeitlicher Beziehung mit der Erkennung der richtigen Antwort-Information für dieselbe Aufgabe von der Hauptkarte abgetastet wurde. Die Vergleichsschaltung 55 empfängt dabei die Antwort-Information für jede folgende Aufgabe von den Haupt- und den Prüfkarten in geeigneter zeitlicher Beziehung, um den Antwortvergleich zu bewirken.
Der auf der Leitung 61 erzeugte Ausgangsimpuls wird praktischerweise dazu verwendet, um den Befähigungsimpuls für den Vorgang der Bezugspegel-Festlegung in der automatischen Empfindlichkeits-Regelvorrichtung für jede der Fotozellen der Abfühlstationen 32´ und 41´ zu erzeugen. Unter Bezugnahme auf die Haupt- und Prüfkarten der Fig. 1 ist offensichtlich, dass unter Berücksichtigung der Geschwindigkeiten elektronischer Schaltungen zwischen aufeinander folgenden Zeitmarken eine nennenswerte Zeit und damit entsprechende Hintergrund-Ausdehnung vorhanden ist. Daher wird die Erzeugung des Befähigungsimpulses vorzugsweise um eine vorgegebene Zeitspanne verzögert, welche der Erkennung der Hinterkanten der entsprechenden Zeitmarken folgt. Eine solche Verzögerung führt zu einer wirksamen Verlagerung der ausgewählten Hintergrundfläche, welche bei der Festlegung des Bezugspegels verwendet wird, von den Hinterkanten zu einer Zwischenlage zwischen den Antwort-Feldern und den zugehörigen Zeitmarken für aufeinander folgende Aufgaben. Dieses Verfahren bietet größere Sicherheit, dass die Bezugspegel-Festlegung stattfindet, während der Hintergrund abgetastet wird und nicht bei falsch eingesetzten Antwort-Zeichen, welche sich über den Bereich der Antwort-Felder-Klammern und sogar über die Hinterkanten der Zeitmarken hinaus erstrecken. Auf diese Weise kann eine Verzögerungsschaltung 62 geschaffen werden, die das Ausgangssignal von der Zeitmarken-Schaltung 60 empfängt, um diese Verzögerung im Befähigungsimpuls zu erzeugen, welcher der Hinterkante der Zeitmarke folgt. Außerdem kann die Schaltung 62 als Impulsformer wirken, um einen Impuls gewünschter Dauer zu einer gewünschten Zeitspanne zu erhalten, welche der Abtastung von jeder Zeitmarke folgt. Diese Verzögerungsschaltung kann alternativ in der Zeitmarken-Schaltung 60 zur Erzeugung des Verschiebeimpulses vorgesehen werden. In der Bezugs-Patentschrift ist tatsächlich eine solche Verzögerungsschaltung vorhanden, von welcher ein geeigneter Verzögerungsimpuls direkt zur Verwendung als Befähigungsimpuls erhalten werden kann. Damit kann für den Vorgang der Bezugspegel-Festlegung der besondere
Hintergrund-Teil zwischen aufeinander folgenden Zeitmarken und damit zwischen aufeinander folgenden Antwort-Feldern sehr genau ausgewählt werden.
In Fig. 4 ist die erfindungsgemäße automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung in Verbindung mit einem repräsentativen Kanal (Kanal A) einer Prüfkarten-Abfühlstation dargestellt, welche in einer Prüf-Sortier-Maschine verwendet wird. Die Empfindlichkeits-Regelvorrichtung kann mit einer beliebigen Fotozelle in einer beliebigen Informations-Abtast-Anwendung verwendet werden und ist in Fig. 4 in Verbindung mit einer Abfühlstation einer Test-Sortier-Maschine ausschließlich zur Veranschaulichung dargestellt. In Fig. 4 ist eine Empfindlichkeits-Regelvorrichtung 70 dargestellt, deren Ausgang mit einer Fotozelle 72 verbunden ist, welche eine Anode 73 und eine Kathode 74 aufweist. Diese Fotozelle 72 ist an ihrer Kathode mit einer Quelle negativen Potentials verbunden, beispielsweise minus sechs Volt. Die Anode 73 ist mit Klemme 76 verbunden. In einer besonderen Anwendung ist die Fotozelle 72 so in einen Kanal der Abfühlstationen 32´ oder 41´ geschaltet, dass der elektrische Widerstand der Fotozelle sich in Abhängigkeit der Beleuchtungsstärke ändert, die von jenem Teil der gerade abgetasteten Karte reflektiert wird. In einer Ausführungsform reflektieren Karten des in Fig. 1 dargestellen Typs einen Lichtstrahl von einer Lichtquelle auf den lichtempfindlichen Teil einer Fotozelle. Dunkle Marken reflektieren weniger von dieser Beleuchtung als der Karten-Hintergrund, so dass die Fotozelle 72 stärker leitet, wenn Karten-Hintergrund abgetastet wird und weniger leitet, wenn eine Marke abgetastet wird. Als Alternative können die Marken das Licht stärker reflektieren als der Karten-Hintergrund, so dass die Fotozelle stärker leitet, wenn eine Marke abgetastet wird. Die erfindungsgemäße Empfindlichkeits-Regelschaltung 70 kann in einer beliebigen mit Fotozellen ausgerüsteten Informations-Abfühlanlage verwendet werden. Somit findet die Erfindung Anwendung in Anlagen, in denen Information im Allgemeinen auf undurchsichtige Karten gebracht wird und zwar durch Stanzen und in denen Fotozellen die Lichtmenge abtasten, welche durch Öffnungen in den Lochkarten hindurchgeht.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist für jede Fotozelle in einer Prüf-Sortier-Maschine eine Empfindlichkeits-Regelschaltung 70 vorgesehen. Beispielsweise sollen in einer Fünf-Kanal-Prüfkarten-Anordnung (A-E) einschließlich einem Synchronisationskanal insgesamt sechs Regelschaltungen in jeder der Haupt- und Prüfkarten-Abfühlstationen verwendet werden. Die Regelschaltung 70 umfasst die Transistoren 78 und 80, von denen jeder eine Basis, einen Emitter und eine Kathode aufweist. Diese zwei Transistoren arbeiten als Schalter in der Regelschaltung 70. Die Kollektorklemme des Transistors 78 ist über einen Belastungswiderstand mit einer positiven Spannungsversorgungs-Klemme 79 verbunden, und die Emitter-Klemme des Transistors 78 ist mit einer Diode 81 verbunden. Die Kathode der Diode 81 ist mit der externen Kollektor-Klemme einer Transistor-Schaltung 82 und mit der externen Basis-Klemme einer Transistor-Schaltung 84 über die Klemme 83 verbunden. Beide Transistor-Schaltungen 82 und 84 können transistorisierte Schaltungen aufweisen, die auf einer einzelnen Karte angeordnet sind und zwei in Kaskade geschaltete Silicium-Transistoren umfassen (82a, 82b und 84a, 84b), welche in der s.g. "Darlington"-Schaltung angeordnet sind. Die externe Emitter-Klemme der Darlington-Schaltung 82 ist mit der Kollektor-Klemme des Transistors 80 verbunden, und die Emitter-Klemme des Transistors 80 ist mit der Klemme 85 verbunden. Zwei in Serie geschaltete Silicium-Dioden 86 und 87, die beide im leitenden Zustand einen vorwärts gerichteten Spannungsabfall von 0,75 Volt aufweisen, sind zwischen eine Erdpotential-Klemme und eine Klemme 85 gelegt, und ein Belastungswiderstand 88 ist zwischen die Klemme 85 und ein negatives Versorgungspotential von beispielsweise minus 6 Volt gelegt.
Ein Speicherkondensator 90 liegt zwischen Klemme 83, das heißt an der externen Kollektor-Klemme der Darlington-Schaltung 82 und einer Erdpotential-Klemme. Die externe Emitter-Klemme 92 des Darlington-Transistors 84 ist über einen einstellbaren Widerstand 94 mit der Klemme 76 verbunden.
Der Transistor 96 ist in einer geerdeten Emitter-Schaltung an seiner Basis mit der Klemme 76 verbunden. In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist der Ausgang des Transistors 96 von der Kollektor-Klemme mit einem dreistufigen Schieberegister 50´ verbunden, das eine Eingangs-Klemme 97 zum Setzen und eine Eingangs-Klemme 98 zum Verschieben aufweist. In der Fig. 4 ist zur Beschreibung nur eine Empfindlichkeits-Regelschaltung mit zugehörigem Fotozellen-Kanal und insbesondere einem Prüfkarten-Antwort-Markierungskanal ausgewählt worden. Da die Ausgänge der Kanäle A bis E der Prüfkarten-Abfühlstation 32´ (Fig. 3) mit den Schieberegistern 50 bis 54 verbunden sind, ist der Ausgang des Transistors 96 so dargestellt worden, dass er mit der Klemme 97 zum Setzen des Schieberegisters 50´ verbunden ist.
In Fig. 4 ist die Leitung 61 mit der Eingangs-Klemme 98 zum Verschieben des Schieberegisters 50´ verbunden, um die im Schieberegister gespeicherte Information nach der obigen Beschreibung zu verschieben. Die Leitung 61 ist auch mit der Basis-Klemme eines Transistors 100 verbunden, der in einer geerdeten Emitter-Konfiguration angeordnet ist und dessen Ausgang mit den Basis-Klemmen der Transistoren 78 und 80 verbunden ist. Impulse auf der Leitung 61 sind mit der Empfindlichkeits-Regelschaltung 70 über einen Inverter-Transistor 100 verbunden, da die Impulse von der Zeitmarken-Schaltung 60 in Fig. 3 negative Impulse sind. In einer besonderen Anwendung können die Befähigungsimpulse positive Impulse sein, in diesem Falle kann auf den Inverter-Transistor 100 verzichtet werden.
Allgemein ist festzustellen, dass die Schaltung der Fig. 4 so arbeitet, dass das Ausgangssignal jeder Fotozelle auf ein vorgewähltes Potential bezogen wird und zwar während einer ausgewählten Zeitspanne, die auf den Kartentransport bezogen ist, wobei entweder die Hauptkarten oder die Prüfkarten zu Grunde gelegt werden. Dies geschieht über die entsprechenden Abfühlstationen der Schaltung und zwar während die Fotozelle jedes Kanals beider Stationen gerade einen vorgewählten Teil des Hintergrundes abtastet, der in diesem Falle eine ausgewählte Fläche oder ausgewählte Flächen des Karten-Hintergrundes aufweist.
Aus der Fig. 4 geht hervor, dass der Transistor 100 während des Vorhandenseins eines Befähigungsimpulses auf der Leitung 61 in den nicht leitenden Zustand versetzt wird und damit den negativen Impuls invertiert, um an seiner Kollektor-Klemme einen positiven Impuls zu erzeugen. Der positive Impuls versetzt jeden der Schalttransistoren 78 und 80 in den leitenden Zustand, und vervollständigt damit eine Schaltung zur Leitung der Darlington-Transistorschaltung 82.
Wie hinreichend bekannt ist, umfasst die Darlington-Schaltung 82 zwei Transistoren, welche in der s.g. Darlington-Konfiguration geschaltet sind, bei der an jedem die Basis-Emitter-Grenzfläche einen Spannungsabfall von 0,75 Volt liefert, wie es für Silicium-Grenzflächen typisch ist. Auf diese Weise wird dabei während des Befähigungsimpulses und zwischen den externen Basis- und Emitter-Klemmen der Darlington-Schaltung 82 während dieses leitenden Zeitintervalls ein Spannungsabfall von 1,5 Volt erzeugt. Die externe Emitter-Klemme des Darlington-Transistors 82 ist außerdem über den Kollektor-Emitter-Leitungspfad des Transistors 80 angeschlossen, welcher während der Leitung einen vernachlässigbaren Widerstand aufweist. Der leitende Transistor 80 verbindet die externe Darlington-Emitter-Klemme mit dem Anschluss 85 der in Serie geschalteten Dioden 86 und 87 und des Widerstandes 88, der zwischen Erde und einer Spannungsversorgung von minus 6 Volt liegt. Die Dioden 86 und 87 sind Silicium-Dioden und liefern somit insgesamt einen Spannungsabfall von 1,5 Volt an ihren Reihenschaltungsanschlüssen. Der Anschluss 85 wird damit auf minus 1,5 Volt gehalten.
Die Kombination der Dioden 86 und 87 mit der Darlington-Schaltung 82 arbeitet so, dass während der durch einen Befähigungsimpuls definierten leitenden Zeitspanne der Anschluss 76 auf Erdpotential gehalten wird.
Während dieser Zeitspanne der Bezugspegel-Festlegung, d.h., während des Vorhandenseins eines Befähigungsimpulses ist der Kondensator 90 mit dem Transistor 78 und der Diode 81 in Reihe geschaltet, um von der positiven Spannungsversorgungs-Klemme 79 aufgeladen zu werden oder sich über die Darlington-Schaltung 82 und die in ihrem Belastungs-Stromkreis an Erde gelegten Schaltelemente zu entladen. Die schließlich am Kondensator 90 auftretende Ladung ist eine Funktion der Leitung der Fotozelle 72, während diese dem Bezugs-Hintergrund ausgesetzt ist und außerdem durch die oben beschriebene Schaltung am Anschluss 76 auf Erdpotential bezogen ist. Weiterhin wird das Bezugspegel-Potential auf einen gewünschten mittleren oder zentralen Wert in Bezug auf den Wert der Quelle des Versorgungspotentials und den Ausgang der Fotozelle festgelegt, während diese dem ausgewählten Hintergrund ausgesetzt ist, indem die Einstellung eines veränderlichen Widerstandes 94 für einen nachfolgend erklärten Zweck verändert wird.
Es ist wesentlich, dass die Darlington-Schaltung 82 während des Befähigungsimpulses leitet. Da ihre Basis-Klemme während des Befähigungsimpulses auf Null Volt und ihre Emitter-Klemme auf minus 1,5 Volt gelegt sind, ist es notwendig, dass ihre Kollektor-Klemme auf ein höheres Potential als Null Volt gelegt wird. Wenn zum Beispiel eine Spannungsversorgung von plus 15 Volt verwendet wird, muss die Kollektor-Klemme auf eine Spannung zwischen 0 und 15 Volt gelegt werden. Die an die Kollektor-Klemme gelegte Spannung ist eine Funktion der Größe der Leitung der Darlington-Schaltung 82. Dieses Maß der Leitung ist seinerseits eine Funktion der Stromstärke im Basiskreis, welche wiederum eine Funktion der Stromstärke in der Reihen-Schaltung des veränderlichen Widerstandes 94 und der Fotozelle 72 ist. Somit wird bei einem anfänglichen Einstellungsverfahren der veränderliche Widerstand 94 so eingestellt, dass der beschriebene Mittelwert für die Bezugspegel-Spannung festgelegt wird, um sicherzustellen, dass nachfolgende Schwankungen im Ausgang der Fotozelle den Bezugspegel nicht so weit verändern, dass die Leitung der Darlington-Schaltung 82 nicht mehr möglich ist.
Der Kreis aus dem veränderlichen Widerstand 94 und der Fotozelle 72 erfüllt das Ohmsche Gesetz, wenn der Anschluss 76 auf Null Volt gehalten wird und damit die folgende Gleichung gilt:
In dieser Gleichung sind V[tief92] die Spannung an der Klemme 92, V[tief76] das Potential am Anschluss 76, R[tief94] der Wert, auf den der veränderliche Widerstand 94 eingestellt ist und r[tief72] der effektive Widerstand der Fotozelle 72, wenn sie während des Befähigungsimpulses der Hintergrund-Information ausgesetzt ist. Da die Bedingung gestellt ist, dass V[tief76] während des Befähigungsimpulses gleich Null Volt ist, wirkt sich irgendeine Veränderung in r[tief72] der Fotozelle in einer Veränderung von V[tief92] aus.
Obwohl der Anschluss 76 auf Null Volt gelegt ist, bewirken Schwankungen in r[tief72] Veränderungen in der Stromstärke am Anschluss 76 und weiterhin in der Stromstärke zur externen Basisklemme der Darlington-Schaltung 82. Diese Stromstärke ist von vernachlässigbarer Größe und beeinflusst die in Gleichung (1) enthaltene Beziehung des Ohmschen Gesetzes nicht, steuert jedoch die Leitung der Darlington-Schaltung 82. Als Folge davon ändert sich das Kollektor-Potential der Darlington-Schaltung 82 und steuert das Potential V[tief 83], auf das der Kondensator 90 während des Befähigungsimpulses aufgeladen wird. Da zwischen der externen Basis- und der externen Emitter-Klemme der Darlington-Schaltung 84 ein Spannungsabfall von 1,5 Volt auftritt, ist der am Widerstand 94 abfallende Wert von V[tief92] gleich dem Wert V[tief83], vermindert um den Spannungsabfall der Darlington-Schaltung 84.
Die am Kondensator 90 aufgebaute Spannung V[tief83] umfasst die Bezugspegel-Spannung, auf welche der Betrieb der Fotozelle 72 bezogen ist oder von welcher ihre Steuerung während nachfolgender Abtastvorgänge erfolgt. Obwohl die Spannung V[tief92] die Bezugsspannung für den Ausgang der Fotozelle darstellt, lässt ich im Betrieb feststellen, dass die Höhe der Spannung V[tief92] durch die Spannung V[tief83] und den festen Potentialunterschied von 1,5 Volt zwischen den Klemmen 83 und 92 bestimmt wird. Die Entladungs-Zeitkonstante des Kondensators 90 ist während der Intervalle zwischen Befähigungsimpulsen aufgrund der Schaltungsverbindungen sehr groß. Die Darlington-Schaltung 84 ist effektiv als Emitter-Folger geschaltet und bildet damit für den Kondensator 90 eine sehr hohe Impedanz. In den Abtast-Intervallen zwischen den Befähigungsimpulsen sind die Transistoren 78 und 80 im nichtleitenden Zustand, und die Darlington-Schaltung 82 ist in ihrem Kollektor-Emitter-Pfad nichtleitend.
Somit wird für den Kondensator 90 in keiner Richtung von seiner Klemme 83 ein Entladungsweg gebildet. Die Diode 81 gewährleistet angemessenen Schutz gegen Rückspannung für die Basis-Emitter-Grenzfläche des Transistors 78, um diese Grenzfläche vor Beschädigung zu bewahren, wenn die im Kondensator 90 gespeicherte Ladung eine Spannung erzeugt, welche die zulässige Rückspannung der Basis-Emitter-Grenzfläche überschreitet.
Die Informations-Abtastungen der Fotozelle erfolgen daher in denjenigen Zeitintervallen zwischen den Bezugspegel-Festlegungsintervallen, welche durch die Befähigungsimpulse definiert werden, die deswegen als Abtast-Intervalle bezeichnet werden. Während der Abtast-Intervalle zwischen Befähigungsimpulsen ist die Fotozelle 72 entweder dem Karten-Hintergrund oder einer Marke ausgesetzt, die auf der Karte in der entsprechenden Spalte der Antwortfelder oder der Zeitmarken vorhanden sind. Wenn die Fotozelle einem Hintergrund mit demselben Beleuchtungspegel wie dem der Bezugsbeleuchtungsquelle ausgesetzt ist, der hier tatsächlich der Karten-Hintergrund ist, tritt am Anschluss 76 im Grunde genommen keine Veränderung auf. Wenn die Fotozelle einer Marke ausgesetzt wird, deren Reflektionsvermögen geringer ist und die damit einen niedrigeren Beleuchtungspegel bewirkt, nimmt der Widerstand der Fotozelle 72 zu, wodurch eine positive Spannung am Anschluss 76 erzeugt wird, die den Transistor 96 in den leitenden Zustand versetzt und an dessen Kollektor-Klemme einen negativen Impuls hervorruft. Der negative Impuls wird zu der Eingangsklemme 97 zur Einstellung des dreistufigen Schieberegisters 50´ geführt, um die Feststellung einer Marke auf der Karte anzuzeigen. Die auf diese Weise in das Schieberegister eingelesene Information wird durch das Anlegen eines Impulses von der Leitung 61 an die Eingangsklemme 98 zum Verschieben verschoben, wobei die Information jeder Stufe des Schieberegisters in die nächste folgende Stufe verschoben wird.
Als Quelle der Befähigungsimpulse für die erfindungsgemäße Empfindlichkeits-Regelvorrichtung kann irgendein Gerät verwendet werden, das während des Abtastens eines Bezugs-Hintergrundes Impulse erzeugt, die vor dem Abtasten von Marken enden. In einer oben beschriebenen Ausführungsform erzeugen die Vorderkanten-Abfühl-Einrichtungen 36 und 46 (Fig. 2) einen einzelnen Befähigungsimpuls, wenn jeder Satz von Haupt- und Prüfkarten in seine entsprechende Abfühl-Station gebracht wird. In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform werden die Befähigungsimpulse durch die Zeitmarken-Schaltung 60 während des Kartendurchgangs durch die zugehörigen Abfühl-Stationen periodisch erzeugt. In jedem Falle versetzen die erzeugten Impulse die Transistoren 78 und 80 in einen leitenden Zustand, um die Bezugspegel-Festlegung in der beschriebenen Weise durchzuführen.

Claims (14)

1. Automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung zur Verwendung bei einem Fotozellen-Abfühlsystem zur Korrektur unerwünschter Schwankungen im Ausgang einer Fotozelle, gekennzeichnet durch eine Befähigungsvorrichtung zur periodischen Erzeugung eines Befähigungsimpulses mit ausgewählter Zeitdauer, während die Fotozelle (72) einer vorgewählten Bezugs-Beleuchtungsquelle ausgesetzt ist, die das Maximum des Beleuchtungspegels der abzutastenden Information nicht überschreitet, weiterhin durch eine Regelvorrichtung, die auf den Ausgang der Fotozelle (72) anspricht und durch jeden Befähigungsimpuls von den genannten Befähigungseinrichtungen befähigt wird, einen Bezugspegel festzulegen, der dem Fotozellenausgang während des ausgewählten Zeitintervalls entspricht und durch eine solche Ausbildung der genannten Regelvorrichtung, dass die Aufrechterhaltung des so festgelegten Bezugspegels und die Rückbeziehung des Ausgangs der Fotozelle (72) auf diesen Bezugspegel während des folgenden Abtastintervalls gewährleistet ist, um unerwünschte Schwankungen im Fotozellenausgang zu korrigieren.
2. Automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Speichervorrichtung (90), durch einen ersten Verstärker mit einem Eingang und einem Ausgang und einer Verbindung am Eingang mit der Speichervorrichtung und am Ausgang mit dem Ausgang der Fotozelle (72), durch eine Schaltvorrichtung zwischen der Speichervorrichtung und den Ausgängen des Verstärkers und der Fotozelle, wobei die Schaltvorrichtung auf jeden Befähigungsimpuls von der Befähigungsvorrichtung anspricht, um von einer normalerweise offenen in die geschlossene Stellung geschaltet zu werden, wobei die Schaltvorrichtung in der geschlossenen Stellung die Speichervorrichtung mit den Ausgängen der Fotozelle (72) und des Verstärkers verbinden, um die Speichervorrichtung auf einen Bezugspegel zu bringen, welcher dem Ausgang der Fotozelle entspricht, wenn diese der Bezugs-Beleuchtungsquelle ausgesetzt ist und in der offenen Lage die Speichervorrichtung (90), vor den Ausgängen trennen und wobei weiterhin der Verstärker auf den Bezugspegel der Speichervorrichtung (90) anspricht, um ein entsprechendes Signal an ihrem Ausgang zu erzeugen, auf das der Ausgang der Fotozelle (72) zur Korrektur von unerwünschten Schwankungen im Ausgang der Fotozelle bezogen ist.
3. Automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge des Verstärkers und der Fotozelle (72) an einer gemeinsamen Verbindung (76) vereinigt sind, an der die Schaltvorrichtung angeschlossen ist und weiterhin dadurch, dass die Schaltvorrichtung Einrichtungen aufweist, um die Verbindung (76) während des Befähigungsimpulses zur Festlegung eines Bezugspegels der Ladung der Speichervorrichtung (90) auf Erdpotential zu beziehen.
4. Automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verstärker eine Einrichtung zur Einstellung der Amplitude seines Ausgangs aufweist, um einen Mittelwert des Bezugspegels festzulegen.
5. Automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung einen zweiten Verstärker aufweist, der einen Eingang und einen Ausgang umfasst und am Eingang mit den Ausgängen der Fotozelle (72) und des ersten Verstärkers und am Ausgang mit der Speichervorrichtung (90) verbunden ist, weiterhin dadurch, dass der zweite Verstärker während des Befähigungsimpulses in Betrieb ist, um auf den Ausgang der Fotozelle
(72) zu reagieren, um ein Ausgangspotential festzulegen, das dem Fotozellenausgang als Reaktion ihrer Belichtung mit dem Bezugs-Beleuchtungspegel entspricht, um das Laden der Speichervorrichtung (90) auf einen dem Potential des Ausgangs des zweiten Verstärkers entsprechenden Wert zu steuern und dadurch, dass der zweite Verstärker bei Abwesenheit des Befähigungsimpulses außer Betrieb gesetzt wird, um den Ausgang der Fotozelle (72) von der Speichervorrichtung (90) zu trennen.
6. Automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verstärker erste und zweite Leistungsklemmen aufweist, wobei sein Ausgang an der ersten Leistungsklemme abgeleitet wird und dadurch, dass die Schaltvorrichtung weiterhin einen ersten Schalttransistor aufweist, der zwischen einer ersten Netzklemme und der ersten Leistungsklemme eingefügt ist und einen zweiten Schalttransistor aufweist, der zwischen der zweiten Leistungsklemme und einer zweiten Netzklemme eingefügt ist und weiterhin dadurch, dass der erste und zweite Schalttransistor an ihren Eingängen mit der Befähigungsvorrichtung verbunden sind, um auf jeden Befähigungsimpuls anzusprechen, um von einem normalerweise nichtleitenden in einen leitenden Zustand umzuschalten, damit der zweite Verstärker in Betrieb gesetzt wird.
7. Automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung (90) mit der ersten Leistungsklemme des zweiten Verstärkers verbunden ist, um durch den Stromfluss von der ersten Netzklemme durch den ersten Schalttransistor auf ein Bezugspegel-Potential geladen zu werden, das durch das Potential des Ausgangs des zweiten Verstärkers während jedes Befähigungsimpulses bestimmt wird.
8. Automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Netzklemme auf einem Potentialpegel gehalten wird, der gleich dem Potentialabfall zwischen dem Eingang und der zweiten Leistungs-Ausgangsklemme des zweiten Verstärkers ist, um die Verbindung der Ausgänge des ersten Verstärkers und der Fotozelle (72) während jedes Befähigungsimpulses auf Erdpotential zu beziehen.
9. Automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung nach Anspruch 1 zur Verwendung mit einer Abfühlstation, die eine Fotozelle zum Informations-Abfühlen von Karten aufweist, die nacheinander durch das Abfühlsystem transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Befähigungsvorrichtung auf den Transport jeder solchen Karte in eine Lage zur Abfühlung durch die Fotozelle (72) anspricht, um einen Befähigungsimpuls zu erzeugen, während die Fotozelle vor dem Weiterrücken des die Information enthaltenden Teils der Karte in eine Lage zum Abfühlen durch die Fotozelle dem Karten-Hintergrund ausgesetzt ist.
10. Automatische Empfindlichkeits-Regelvorrichtung nach Anspruch 1 zur Verwendung in einer Abfühlstation, die eine Fotozelle zum Informations-Abfühlen von Karten aufweist, welche nacheinander durch das Abfühlsystem transportiert werden, wobei die Karten Information und darauf bezogene Zeitmarken aufweisen, die auf den Karten in der Richtung des Kartentransports durch die Abfühlstation versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Befähigungs-Einrichtung auf jede der Zeitmarken auf jeder Karte anspricht, die durch die Abfühlstation transportiert wird und zwar zur Erzeugung eines Befähigungsimpulses für ein ausgewähltes Zeitintervall, währenddessen die Fotozelle (72) dem Hintergrund der Karte ausgesetzt ist, die der nächsten folgenden Zeitmarke vorangeht, wobei eine Vielzahl von periodisch erzeugten Befähigungsimpulsen während des Abfühlens einer vorgegebenen Karte erzeugt werden.
11. Datenverarbeitungs-System mit einem Fotozellen-Abfühlsystem zur Informations-Abfühlung von Karten mit einer Vielzahl von Spalten mit Angaben-Feldern zur Aufnahme von Zeichen, welche Information und eine Spalte mit Zeitmarken darstellen, mit entsprechenden Gruppen von Antwort-Feldern und Zeitmarken, die in Reihen angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine Abfühlstation, die eine Fotozelle (72) aufweist, die jeder der Spalten mit Zeitmarken und Antwort-Feldern auf der Karte entspricht, durch eine Einrichtung zum nacheinander erfolgenden Transport der Karten durch die Abfühlstation (32) zur hintereinander erfolgenden Abtastung der Reihen von Antwort-Feldern und Zeitmarken, durch eine Befähigungs-Einrichtung zur periodischen Erzeugung eines Befähigungsimpulses mit einer ausgewählten Zeitdauer als Reaktion auf den Transport jeder solchen Karte durch die Abfühlstation (32) und während die Fotozelle (72) einem vorgewählten Teil des Hintergrundes jeder solchen Karte ausgesetzt ist, durch eine Regelvorrichtung, die mit jeder solchen Fotozelle verbunden ist, wobei jede Regelvorrichtung auf den Ausgang der entsprechenden Fotozelle anspricht und durch jeden Befähigungsimpuls von der Befähigungsvorrichtung befähigt wird, einen Bezugspegel festzulegen, der dem Fotozellen-Ausgang während des ausgewählten Zeitintervalls entspricht und dadurch, dass jede der Regelvorrichtungen den so festgelegten Bezugspegel in Bezug auf den Ausgang ihrer zugehörigen Fotozelle aufrecht erhält und dass der Ausgang jener Fotozelle während des folgenden Abtastintervalls auf den Bezugspegel bezogen wird, um unerwünschte Schwankungen im Ausgang der zugehörigen Fotozelle zu korrigieren.
12. Datenverarbeitungs-System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Befähigungsvorrichtung auf den Transport einer Vorderkante (22, 12) von jeder der Karten anspricht, die nacheinander in die Abfühlstation transportiert werden, um einen entsprechenden Befähigungsimpuls zu erzeugen, wenn die Fotozelle (72) einem Teil des Hintergrundes derjenigen Karte ausgesetzt ist, der dem die Information enthaltenden Teil der Karte vorausgeht.
13. Datenverarbeitungs-System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Befähigungs-Einrichtung auf den Ausgang der Fotozelle (72) der Abfühlstation (32) anspricht, die der Spalte mit Zeitmarken zur Erzeugung eines Befähigungsimpulses als Reaktion auf die Erkennung jeder solchen Zeitmarke entspricht, während die Fotozelle (72) einem Teil des Hintergrundes ausgesetzt ist, welcher der abgetasteten Zeitmarke folgt und der folgenden Zeitmarke vorangeht, wobei eine Vielzahl von Befähigungsimpulsen während des Transportes jeder folgenden Prüfkarte durch die Abfühlstation (32) erzeugt wird.
14. Datenverarbeitungs-System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Befähigungsvorrichtung eine Verzögerungs-Einrichtung aufweist, die auf den Ausgang der Fotozelle (72) anspricht, welche der Spalte mit Zeitmarken zur Erzeugung eines Befähigungsimpulses eine vorgegeben Zeitspanne nach der Erkennung der Hinterkante jeder Zeitmarke durch die entsprechende Fotozelle (72) entspricht.
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