DE2911458A1

DE2911458A1 - Vorrichtung zur erkennung von nicht praeparierten briefmarken

Info

Publication number: DE2911458A1
Application number: DE19792911458
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl Ing Dr Techn Hudler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-06-06
Filing date: 1979-03-23
Publication date: 1979-12-20
Also published as: JPS5513186A; BE874965A; AT355358B; IT1160279B; CA1109963A; AU4570779A; DE2911458C2; GB2022817B; IT7830265A0; ATA410178A; AU530193B2; US4281243A; GB2022817A

Description

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Vorrichtung zur Erkennung von nicht präparierten

Briefmarken

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erkennung von normalen, mit Zähnung versehenen, nicht präparierten Briefmarken auf Briefen, mit einer die durch ein Förderband in einer Richtung bewegten Briefe unter einem flachen Erhebungswinkel beleuchtenden Lichtquelle und einer photoelektrischen Abtasteinrichtung, wobei die Lichtquelle so angeordnet ist, daß die Lichtstrahlen mit der Förderebene einen spitzen Winkel bilden, wodurch die Marken mit Streiflicht von der Seite so beleuchtet werden, daß die Flanken der Zähnung stark aufleuchten und die beim Abtasten der aufgehellten Zahnflanken erfaßten Lichtimpulsfolgen der eine Schaltvorrichtung steuernden Auswerteeinrichtung ein Kriterium für das Vorhandensein einer Briefmarke liefert.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-PS 22 15 140 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird ein Merkmal benutzt, das allen Briefmarken gemeinsam ist, nämlich die Zähnung am Markenrand, welche sich als Erkennungsmerkmal besonderes eignet, weil sie sich wie ein verläßliches Codezeichen verhält und mit modernen Maschinen mit weitgehend exakter Teilung hergestellt werden kann.

Mit der bekannten Vorrichtung wird die in Förderrichtung verlaufende Briefmarkenzähnung abgetastet. Die in Förderrichtung verlaufenden Zähne der Briefmarken erzeugen beim Vorbeilaufen an der Abtasteinrichtung eine niederfrequente Impulsfolge, die der Auswerteschaltung als Kriterium für das Vorhandensein einer Briefmarke dient. Da aber der

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genaue Ort der aufgeklebten Briefmarke nicht festliegt, muß hierbei ein breiter Streifen abgetastet werden. Die Abtasteinrichtung besteht deshalb aus einer größeren Anzahl von parallel arbeitenden Photodioden mit angeschlossenen Verstärkerkanälen. Beim Abtasten wird aber nur auf einem Kanal die gezähnte Schnittkante erfaßt, wogegen alle anderen Kanäle durch Brieffalze, rauhes Briefpapier u.dgl. hervorgerufene Störsignale liefern. Um diese hohe Störungsanfälligkeit zu verringern, ist ein beträchtlicher elektronischer Aufwand erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bei der bekannten Vorrichtung erforderlichen elektronischen Aufwand sowie die Störanfälligkeit wesentlich zu verringern,

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln.

Erfindungsgemäß wird also die senkrecht zur Förderrichtung der Briefe verlaufende Briefmarkenzähnung abgetastet, und zwar elektronisch durch eine Diodenzeile, die durch einen hochfrequenten Impulsgenerator gesteuert ist. Zur Fortschaltung für die zeilenweise Abtastung der Briefmarke wird die Förderbewegung des Briefes benützt. Da die einzelnen Streifen nicht parallel, sondern seriell abgetastet werden, ist nur ein Verstärkerkanal erforderlich, wodurch der Aufwand an Elektronik stark verringert und das Verhältnis der Nutzspannung zur Störspannung entscheidend vergrößert wird.

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Da die Abtastung senkrecht zur Förderrichtung mit viel höherer Geschwindigkeit als die Fordergescliwindigkeit vor sich gehen muß, verwendet die Erfindung zweckmäßigerweise als photoelektrische Abtasteinrichtung eine elektronisch gesteuerte integrierte Diodenzeile. Das geringe Ausmaß dieses inonolitischen Halbleiterbauteiles erfordert eine stark verkleinerte Abbildung der abgetasteten gezähnten Schnittkante der Briefmarke auf den lichtempfindlichen Teil der Diodenzeile. Dies ist bei der Erfindung mittels einer sphärischen Linsenoptik kleiner Brennweite gelöst. Damit bei der annähernd punktförmigen Abtastung eine ausreichend genaue Wiedergabe der Zähnung möglich ist, wird erfindungsgemäß eine Diodenzeile verwendet, bei der die Anzahl der Dioden ein Vielfaches der Anzahl der abzutastenden Zähne ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft die photoelektrische Abtasteinrichtung bzw. die Auswerteeinrichtung, die ein Verzögerungsglied, z.B. ein Schieberegister, enthält, das den Inhalt jeweils einer abgetasteten Zeile speichert und erst zusammen mit der jeweils nächsten Zeile weitergibt. Hierdurch kann eine Überlappung der Zeilen erzielt werden, was eine bessere Erkennung schief aufgeklebter Briefmarken ermöglicht.

Zur Verbesserung des ErkennungsVorganges und Ausschaltung von störenden Impulsen ist die den ErkennungsVorgang nach einer vorgegebenen und einstellbaren Anzahl von Impulsen auslösende Impulszählschaltung erfindungsgemäß so gebaut, daß sie den Zählvorgang auf Null zurücksetzt,

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falls die für den Erkennungsvorgang erforderliche Anzahl von Impulsen nicht erreicht wird und weitere Impulse ausbleiben oder die Impulsfolgefrequenz der aufgenommenen Impulse nicht der Zähnungstellung der Briefmarke entspricht. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist als Erfordernis für eine einwandfreie Funktion die Auswerteeinrichtung so gebaut, daß sie nach Abgabe eines Erkennungssignals an die Schaltvorrichtung den Zählvorgang sperrt und erst für den nachfolgenden Brief wieder freigibt.

Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig.2 die Grenzlagen von auf einem Brief aufgeklebten Briefmarken in der Aufsicht.

Die Gesamtanordnung besteht, wie aus Fig.1 zu ersehen ist, aus einem Förderband 1, das den mit einer Marke beklebten Brief 2 mit konstanter Geschwindigkeit ν an einer photoelektrischen Abtasteinrichtung 4 vorbeizieht. Der Brief 2 und die Marke sind durch eine Lichtquelle 3 beleuchtet. Die Beleuchtung muß streifend und stark von der Seite auf die zur Förderrichtung senkrechte Zähnung der Marke gerichtet sein. Die Abtastanordnung 4 besteht aus einer sphärischen Linsenoptik und einer selbstabtastenden integrierten Diodenzeile. Sie ist, insbesondere was den Winkel

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ihrer optischen Achse zur Förderrichtung betrifft, so angeordnet, daß sie eine möglichst optimale Abbildung der gezähnten Schnittkante der Marke auf die Diodenzeile erzielt.

Die Diodenzeile der Abtastanordnung 4 ist mittels eines Impulsgenerators 5 gesteuert und liefert eine hochfrequente der Zähnung entsprechende Ausgangsspannung an einen selektiven Verstärker 6. Diese Spannung wird anschließend durch eine Schmitt-Trigger-Schaltung 7 in eine digitale Form gebracht und sodann einer Impulszählschaltung 8 zugeführt. Diese setzt nach Einlangen der vorgegebenen Anzahl von Zähnungsimpulsen eine Schaltvorrichtung 9 in Tätigkeit.

Für eine optimale Ausleuchtung der abzutastenden Zähnungskante ist gemäß Fig.2 die Richtung der Lichtstrahlen L unter einem Winkel ψ von etwa 60 gegen die Förderrichtung F vorgesehen. Aus Fig.2 kann aus den Grenzlagen der Briefmarke die erforderliche Länge 1 der abzutastenden Zeile abgeschätzt werden, wenn man voraussetzt, daß eine sehr tief geklebte Marke nur dann ein Erkennungssignal liefern soll, wenn sie einen Stempelabdruck 10 trägt. Unter der Annahme, daß die Abtastung von 10 Zähnen zur einwandfreien Erkennung erforderlich ist, gelangt man je nach Lage und Größe des Stempelabdruckes zu nur leicht voneinander abweichenden Werten, die im Durchschnitt bei 1=40 mm liegen.

Die Anzahl der Dioden der Diodenzeilenanordnung muß so groß sein, daß bei einer Zähnungsteilung der Marken von z.B. 14 Zähnen je 20 mm:14 χ 2 = 28 Zähne durch die Abtastung wiedergegeben werden können. Obwohl für die Abtastung einer sinusförmigen Lichtverteilung entlang der Zähnung nur

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mindestens 2 Punkte je Periode, also insgesamt 2 χ 28 = Dioden ausreichend wären, ist es vorteilhaft, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine integrierte Diodenzeile mit 256 Dioden zu verwenden, um den impulsförmigen Charakter der Lichtverteilung wiedergeben zu können.

Der Impulsgenerator 5 steuert die Diodenzeile derart, daß in ununterbrochener Reihenfolge eine Abtastung auf die andere folgt, so daß durch die Fortbewegung des Briefes mit dem Förderband die Briefmarke Zeile für Zeile abgetastet wird. Da die Fördergeschwindigkeit des Briefes durch die Aufstellmaschine vorgegeben und annähernd konstant ist, kann die Streifenbreite der Abtastung, d.h. der Abstand von Zeile zu Zeile, durch die Frequenz des steuernden Impulsgenerators festgelegt werden. So ergibt sich z.B.

bei einer Impulsfolgefrequenz des Steuergenerators von 500 kHz, einer Diodenzeile mit 256 Dioden und einer Fördergeschwindigkeit des Briefes von 3m/sec eine Streifenbreite ^von ''' ' ^x ^{256 x 3 =} 0,00154 m = 1,54 Bim. Eine Beschränkung

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der Streifenbreite auf die Breite der beleuchteten Zähnungskante ist nicht erforderlich, weil die Diodenzeile die empfangenen Lichtimpulse von einer Abtastung bis zur nächsten als elektrische Ladung speichert. Je größer die Streifenbreite ist, desto eher können schief aufgeklebte Marken erkannt werden. Eine Grenze ist jedoch durch die dabei ebenfalls größere abgetastete Fläche und die damit verbundene Aufnahme von allenfalls auftretenden störenden Lichtimpulsen gesetzt.

5 Patentansprüche
2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentanwalt
Dipl.-Phys.Leo Thul
Postfach 3OO 929
Kurze Str.8
7 Stuttgart 30

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Dipl.-Ing. Dr. techn. Heinz HUDLER Patentansprüche

{ 1.) Vorrichtung zur Erkennung von normalen, mit Zähnung versehenen, nicht präparierten Briefmarken auf Briefen, mit einer die durch ein Förderband in einer Richtung bewegten Briefe unter einem flachen Erhebungswinkel beleuchtenden Lichtquelle und einer photoelektrischen Abtasteinrichtung, wobei die Lichtquelle so angeordnet ist, daß die Lichtstrahlen mit der Förderebene einen spitzen Winkel bilden, wodurch die Marken mit Streiflicht von der Seite so beleuchtet werden, daß die Flanken der Zähnung stark aufleuchten und die beim Abtasten der aufgehellten Zahnflanken erfaßten Lichtimpulsfolgen der eine Schaltvorrichtung steuernden Auswerteeinrichtung ein Kriterium für das Vorhandensein einer Briefmarke liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (3) auf die Flanken der senkrecht zur Förderrichtung (F) verlaufenden Briefmarkenzähnung gerichtet ist und diese stark ausleuchtet, daß die Abtasteinrichtung (4) eine Vorrichtung zur optischen Abbildung dieser Zähnung auf eine elektronisch abtastbare Photodiodenanordnung enthält, und daß die bei der elektronischen Abtastung der hellen Zahnflanken entstehende hochfrequente Impulsfolge an eine an sich bekannte, aus einem selektiven Verstärker (6), einer Schmitt-Trigger-Schaltung (7) und einer Impulszählschaltung (8) bestehende Auswerteeinrichtung weitergeleitet wird.

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21.03.1979 90 98 51/QSSO

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Abtasteinrichtung (4) aus einer sphärischen Linsenoptik und einer selbstabtastenden integrierten Diodenzeile (self scanned diode array) besteht, bei der die Anzahl der Dioden ein Vielfaches der Anzahl der abzutastenden Zähne ist und vorzugsweise 256 Dioden vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Abtasteinrichtung (4) oder die Auswerteeinrichtung (6, 7, 8) ein Verzögerungsglied, z.B. ein Schieberegister enthält, das den Inhalt jeweils einer abgetasteten Zeile speichert und erst zusammen mit dem Inhalt der jeweils nächsten Zeile weitergibt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Erkennungsvorgang nach einer vorgegebenen und einstellbaren Anzahl von Impulsen auslösende Impulszählschaltung (8) eine Einrichtung aufweist, die den Zählvorgang auf Null zurücksetzt, falls die für den Erkennungsvorgang erforderliche Anzahl von Impulsen nicht erreicht wird und weitere Impulse ausbleiben oder die Impulsfolgefrequenz der aufgenommenen Impulse nicht der Zähnungsteilung der Briefmarke entspricht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung mit einem Sperrglied versehen ist, das nach Abgabe' eines Erkennungssignals an die Schaltvorrichtung (9) den Zählvorgang sperrt und erst für den nachfolgenden Brief wieder freigibt.

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