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Anordnung zur optischen Beieglesung bei
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der Eingabe von Daten für die elektronische Datenverarbeitung" lo
Seiten Beschreibung mit 5 Patentansprüchen 2 Blatt Zeichnung
Für
die elektronische Datenverarbeitung (EDV) werden Computer der verschiedenen Bauarten
und Dimensionen benutzt. Allen Computern gemeinsam ist die Dateneingabe, die Datenverarbeitung
bzw. Datenspeicherung und die Datenausgabe. Kernstück des Computers ist die Zentraleinheit
mit Hauptspeicher, Steuerwerk und Rechenwerk.
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Um die Zentraleinheit können sich verschiedenartige zweckgebundene
periphere Geräte gruppieren.
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Datenträger dienen für eine unmittelbare Eingabe der Daten in die
Zentraleinheit (DIN 44 300). Daten können aus Zahlen und Texten bestehen. Bei Verwendung
von Lochkarten als Datenträger müssen die Urbelege abgelocht werden. Bei magnetischen
Datenträgern sind die Daten nach bestimmten Regeln auf einer magnetisierbaren Schicht
angeordnet.
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Die optische Beleglesung ermöglicht das unmittelbare Lesen der Daten
ohne den Zwischenschritt der Umsetzung auf einen weiteren externen Datenträger.
Dazu dienen als Eingabegerät sogenannte Klarschriftleser, Die z.B.
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auf normalem Papier mit Schreibmaschine geschriebenen Zeichen können
damit maschinell gelesen und der weiteren EDV zugeführt werden. Allerdings ist die
Verwendung bestimmter Schrifttypen z.B. OCR-B-Schrift Veraussetzung.
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Hier setzt die Erfindung ein, die eine Anordnung zur optischen Beleglesung
bei der Eingabe von Daten für die elektronische Datenverarbeitung, wobei den Daten
entsprechende Zeichen in Klarschrift auf die Belege innerhalb eines vorgegebenen
Bereiches geschrieben, gedruckt oder anderweitig aufgebracht sind. betrifft.
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In der EDV werden eine große Anzahl von Einzelbelegen, die genormte
Schriftzeichen tragen, durch Klarschriftleser gelesen und in die Zentraleinheit
übertragen. Es sind optische Klarschriftleser bekannt, die genormte z.B. in der
OCR-A- oder ISO-Schrift geschriebene Zeichen lesen können. Dabei wird das Zeichen
entlang gewisser Abtastspuren abgetastet, wobei durch eine Folge von Hell-Dunkel-Signalen
charakteristische und mit elet-onishen Schaltwerken unterscheidbare Impulsfolgen
entstehen. Eine solche Anordnung, die das Zeichen mit ihrem Umfeld erst durch ein
Raster zerlegen und zeilenweise abtasten muß, um es lesen zu können, ist sehr aufwendig,
wodurch die Kosten für ein entsprechendes Gerät sehr hoch sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen,
die das maschinelle Lesen von alphanumerischen Zeichen und ihre Übertragen in eine
Datenverarbeitungsanlage kostengünstig gestaltet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zeichen
aus Teilen z.B. Strichen zusammengesetzt sind, die optisch mit Öffnungen zusammenarbeiten
derart, daß die Öffnungen über optoelektronische Bauelemente Photowiderstände verschiedener
vorgegebener Wertigkeit aktivieren, wobei die Summe der verschiedenen Wertigkeiten
das einzulesende Zeichen eindeutig identifiziert.
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Es ist dabei möglich, daß jedes Zeichen durch mindestens sieben Abtastöffnungen
charakterisiert ist, daß bei z.B.
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aus einzelnen Strichen zusammgesetzten Zeichen sich die Öffnungen
jeweils in der Mitte des Striches befinden, und daß jede der Abtastöffnungen mit
einem photoelektronischen
Bauteil gekoppelt ist, das je nachdem,
ob eine der Öffnungen durch einen Zeichenstrich bedeckt ist oder nicht, einen von
mit unterschIedlich starken elektrischen Widerständen ausgerüsteten Stromkreise
ein- oder ausschaltet, wobei die Summation der elektrischen Ströme einen eindeutigen
Wert annimmt und eine von den Dioden zum Leuchten bringt, was von einem der den
Dioden zugeordneten optoelektronischen Bauelemente registriert und auf elektronische
Weise in die Datenverarbeitung übertragen wird.
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Um jeder der Abtastöffnungen eine von ihr weiter entfernt sich befindende
Photozelle räumlich zuordnen zu können, kann als Koppelglied zwischen jeder der
Öffnungen und der entsprechenden Photozelle ein Lichtleiter z.B. eine Glasfaser
angeordnet sein, deren Durc.lmesser nicht größer als der einer jeden Öf Enung ist.
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Mit dem Lichtleiter kann bei Bedarf die Größe der Abtastöffnungen
in bezug auf die Photozelle vergrößert oder verkleinert werden.
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Um auch alphanumerische Zeichen lesen zu können, die aus mehr als
sieben Teilstrichen usammengesetzt sind, wie es z.B. bei einer großen Anzahl von
Buchstaben der Fall ist, ist vorteilhaft eine entsprechend grolßere Anzahl von Abtastöffnungen
vorzusehen. Dadurch vergrößert sich zweckmässig auch die Anzahl der Photozellen,
Stromkreise, Dioden und optoelektronischen Bauteile.
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Die angegebene Anordnung der vorhandenen Öffnungen ermöglicht auch
ein Lesen von Zeichen, die nicht aus sieben Strichen zusammgesetzt sind, solange
die Zeichen nur die in Art und Zahl gleichen Öffnungen abdecken wie
diese
aus Strichen zusammgesetzten Zeichen.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß die Herstellungskosten für einen- entsprechend- der Erfindung arbeitenden Klarschriftleser
nur einen Bruchteil der Kosten für einen der bekannten Rlarschriftleser ausmachen.
Dies wird durch die Verwendung von wenigen marktgängigen elektronischen Bauteilen
erreicht. Bei der weltweit sich sprunghaft ausbreitenden Anzahl von EDV-nlagen in
Forschung, Industrie und Verwaltung ist dieser wirtschaftliche Faktor von außerordentlicher
Bedeutung.
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Einzelheiten, Vorteile und Anw?ndungen der Erfindung sind anhand eines
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Übersicht über die Anordnung gemäß der Erfindung, Fig.
2 einen zugehörigen Schaltplan, Fig. 3 ein gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten
in abgewandelter Form dargestelltes weiteres Zeichen, Fig. 4 die für die einzelnen
Striche eines Zeichens nach Fig. 1 geltenden Wertigkeiten, Fig. 5 ein anderes Zeichen.
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Auf einer Zuführungsplatte 1 eines Kl@rschriftlesers entsprechend
Fig. 1 befindet sich ein Ausschnitt eines mit einem Zeichen 2 versehenen Belegs
3. Das Zeichen ist eine Ziffer "DREI$' und ist in der bekannten aus sieben Strichen
zusaren-esetzten Normschrift geschrieben. Dieses Zeichen wie jede andere Ziffer
deckt eine gewisse Anzahl von den zur Verfügung stehenden sieben Abtastöffnungen
4 bis 10 ab. Bei der "DREI" sind es die Abtastöffnungen 5,6,7,8 und 9. Die Öffnungen
befinden sich jeweils in der Mitte der die einzelnen Zeichen bildenden Striche.
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Hinter jeder der sieben Öffnungen 4 bis 10 befindet sich eine Photozelle
11, die je nachdem, ob die betreffende Öffnung durch ein Zeichenteil abgedeckt ist
oder nicht, einen Stromkreis ein- oder ausschaltet.
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Den Zwischenraum zwischen den Öffnungen und den Photozellen überbrücken
siegen Glasfasern 56. Dadurch ist es möglich, jeder der sieben Öffnungen eine von
ihr weiter entfernt sich befindende Photozelle räumlich zuzuordnen. Die Stromkreise
12 bis 18 haben verschieden starke Widerstände: der Stromkreis 12 den Widerstand
19 mit der Wertigkeit "vier", der Stromkreis 13 den Widerstand 20 mit der Wertigkeit
"drei", die Stromkreise 14 und 15 die Widerstnde 21 mit den Wertigkeiten "zwei"
und die Stromkreise 16,17, 18 die Widerstände 22 mit den Wertigkeiten "eins".
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Somit haben auch die entsprechenden Ströme eine unterschiedliche Stärke
: im Stromkreis 12 fließt ein
Strom der Stärke "vier", im Stromkreis
13 ein Strom der Stärke "drei", in den Stromkreisen 14,15 je ein Strom der Stärke
"zwei" und in den Stromkreisen 16,17 und 18 je ein Strom der Starke "eins".
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Diese elektrischen Ströme werden mittels integrierter Schaltungen
23,24 und 25 so aufsummiert, daß ihre Stärke für jede Ziffer einen eindeutigen Wert
annimmt. Dabei besteht z.B. das Bauteil 25 aus dem von der Fa. Siemens hergestellten
handelsüblichen und preiswerten Modul "UAA 170". Für die Ziffer "DREI" sind die
Stromkreise 13,15,16,17 und 18 aktiviert, so daß der aufsummierte Gesamtstrom proportional
zur Größe "acht" (= drei + zwei + eins + eins + eins) wird.
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Von den Ziffern 0 bis 9 hat die Ziffer "NULL", als # dargestellt,die
Wertigkeit "zwölf", die Ziffer "EINS", als , dargestellt,die Wertigkeit "zwei" die
Ziffer "ZWEI", als ,' dargestellt,die Wertigkeit "elf" die Ziffer "DREI", als -'
dargestellt,die Wertigkeit "acht" die Ziffer "VIER", als 4 dargestellt,die Wertigkeit
"sechs", die Ziffer "FÜNF", als 5 dargestellt,die Wertigkeit "neun" die Ziffer "SECHS",als
6 dargestellt,die Wertigkeit "dreizehn", die Ziffer "SIEBEN",als L dargestellt,die
Wertigkeit "drei" die Ziffer "ACHT" ,als 8 dargestellt,die Wertigkeit "vierzehn",
die Ziffer "NEUN", als 5 dargestellt,die Wertigkeit "zehn".
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Maximal kann die Wertigkeit "vierzehn" und minimal die Wertigkeit
"null" auftreten, so daß die zehn Ziffern "NULL" bis "NEUN"
mit
zehn Wertigkeiten eindeutig erfaßt werden und noch fünf Wertigkeiten für die Zuordnung
von anderen Zeichen freibleiben.
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Aufgrund der elektrischen Schaltung leuchte@ fdr jede Zi@@e@ eine
bestimmte Diode, wie hier bei der "DREI" die Diode 34 auf. Die Ziffer "DREI" ist
somit eindetig gelosen.
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Mittels fünfzehn optoelektronischer Bauteile 41 bis 55, z.B. sogenannte
Optokoppler,wird das Aufleuchten von entsprechenden Dioden registriert und auf elektronische
Weise in die Zentraleinheit übertragen und wunschgemäß weiterverarbeitet oder gespeichert
bzw. ausgedruckt.
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In Fig. 2 sieht man die Schaltungsanordnung der sieben Stromkreise
12 bis 18, die von einet Netzteil mit Gleichspannung versorgt werden. Die einzelnen
Ströme werden den Schaltungsblöcken 23,24 und 25 aufsummiert und bringen eine der
fünfzehn vorhandenen Dioden 26 bis 40, je nach Art des Zeichens zum Leuchten. Durch
fünfzehn den einzelnen Dioden zugeordnete optoelektronische Bauteile 41 bis 55 wird
das Aufleuchten jeder einzelnen Diode registriert und auf elektronische Weise in
die Zentraleinheit einer EDV-Anlage übertragen.
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Das einzelne Zeichen ist somit maschinell gelesen und z.B.
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in das Rechenwerk einer EDV-Anlage übertragen.
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In Fig. 3 sieht man die Ziffer "DREI" mit in Normalschrift abgerundeten
Ecken dargestellt. Die Öffnungen 4 bis 10 sind in ihrer Lage und Anzahl nicht verändert.
Trotzdem ermöglicht die vorhandene Anordnung der Öffnungen diese für das
menschliche
Auge gefälligere Form der Ziffer "DREI" gegenüber der in Fig. 1 dargestellten zu
lesen. Diese Variante der Zifferndarstellung verfälscht nicht das Ergebnis, da das
Zeichen 2' die gleichen Öffnungen und von diesen die gleiche Anzahl abdeckt wie
bei der Anordnung in Fig. 1.
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In Fig. 4 sind die Wertigkeiten für die einzelnen Striche eines aus
sieben Strichen zusammengesetzten Zeichens dargestellt, die "eins", "zwei", "drei"
oder "vier" betragen können.
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In Fig. 5 ist der Teil eines Beleges dargestellt, bei welchem mehr
als sieben, nämlich sechzehn Öffnungen (57 bis 72) zur Identifikation von Zeichen
(2'') z.B. des Buchstabens "W" angeordnet sind. Entsprechend sind auch sechzehn
Photozellen, Stromkreise, Diolen und zur weiteren Verarbeitung in einer Datenverarbeitungsanlage
notwendige optoelektronische Bauteil vorhanden.
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Von den Öffnungen (57 bis 72) werden z.B. von dem Buchstaben " die
Öffnungen 59,63,66,67,69 und 70 bedeckt. Bei entsprechender Anordnung von Wertigkeiten
für die einzelnen Abtastöffnungen sind auch solche Zeichen (2''), wie hier der Buchstabe
"W" eindeutig lesbar. In ähnlicher Weise können Satzveichen, Funktionszeichen usw.
dargestellt und optisch gelesen werden, so daß die beschriebene Anordnung allgemein
für die Eingabe und das unmittelbare Lesen von alphanumerischen Zeichen benutzt
werden kann.