DE3516048C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abtasten, Speichern und Bearbeiten von Dokumenten, insbesondere Zeichnungen, Bildern, Filmmaterial und Schriftstücken, mit einer punktförmigen Lichtquelle (Elektronenstrahlröhre, Laser) mit numerisch gesteuerter Strahlablenkung in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Koordinaten, einem optischen Sensor als Geber für einen Comupter, einer Bildfläche sowie einer Dokumentaufnahme.

Das Abtasten, Speichern und Bearbeiten vorliegender Dokumente ist bisher nur dann automatisierbar, wenn die Information auf dem betreffenden Dokument in einem maschinenlesbaren Code, also z. B. einem Strichcode oder in einer "Optical Character Recognition (OCR)"-Schrift, vorliegt. Folgt der graphische Aufbau des Dokuments hingegen nicht derartigen Regeln, ist er also nicht vorher darauf abgestimmt, wie z. B. bei einer mit herkömmlichen Mitteln auf einem Zeichenbrett hergestellten Zeichnung, dann sind technisch sehr aufwendige Verfahren und teure Apparaturen zum Abtasten, Speichern und Bearbeiten notwendig.

Aus der DE-PS 18 17 508 ist ein Verfahren zum computergesteuerten Abtasten eines Bildes auf einem transparenten Aufzeichnungsträger mittels einer Katodenstrahlröhre mit Rasterschirm bekannt, für dessen Durchführung ein großer apparativer Aufwand nötig ist. Neben einer mit speziellen Rasterlinien versehenen Katodenstrahlröhre müssen zwei Photovervielfacher und Sammellinsen eingesetzt werden. Diese Komponenten sind nicht nur kostspielig, sondern erfordern auch besonders geschultes Personal zu ihrer Bedienung, weil die Ebenen von Bildschirm der Katodenstrahlröhre, der Sammellinse, des Mikrofilms und der Eingangsoptik der beiden Photovervielfacher genau einjustiert werden müssen.

Aus der DE-OS 22 60 086 ist ein optischer Korrelator bekannt, bei dem Lichtleiter jeweils an ihrem einen Ende ein Prismen wirkungsähnliches Muster bilden und jeweils an ihrem anderen Ende auf photoelektrische Empfänger wirken. Trotz Verwendung einer Vielzahl von Lichtleitern kann auf die hierbei verwendete Art des Einsatzes der Lichtleiterenden nicht ohne weiteres eine Bildabtastung ausreichender Auflösung erhalten werden. Hierzu wären Tausende von Lichtleitern notwendig, was zu einem unvertretbar großem technischen Aufwand führen würde. Die Lichtleiter müßten an ihrem anderen Ende auch auf eine ausreichende Anzahl photoelektrischer Empfänger arbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit weniger technischem Aufwand als bisher realisierbar und auf einfache Weise von jedermann bedienbar ist.

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß mit einfacheren Mitteln als bisher jedes beliebige Dokument von einem Computer automatisch gelesen, also abgetastet, gespeichert, danach bearbeitet und dann in geänderter, also erweiterter, ergänzter, reduzierter oder verbesserter Form wieder zur Verfügung gestellt, also angezeigt und/oder ausgedruckt werden kann. Die Bedienung der Vorrichtung durch nicht speziell geschulte Bedienungspersonen ist möglich. Hierdurch kann jedermann eine Entlastung von der sonst notwendigen Routine erreichen. Wie bei bekannten Vorrichtungen erübrigt sich die Eingabe des Dokumentinhalts von Hand. Es eröffnet sich die Möglichkeit, bisher nicht elektronisch gespeicherte Dokumente mit vertretbarem Kosteneinsatz innerhalb kurzer Zeit automatisch einem Speicher zuzuführen, dort zu archivieren sowie zu bearbeiten. Dementsprechend ist mit überschaubarem, niedrigem Kosteneinsatz eine Bearbeitung, also Ergänzung bzw. Reduzierung und damit eine Neuerstellung des Dokuments in abgeänderter Form, mit geringen Personalkosten möglich.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand einer Zeichnung erläutert.

Der Inhalt eines, in einer Aufnahme 10 befindlichen Dokuments 11, z. B. eine auf einem Blatt befindliche Zeichnung und/oder auf ihm niedergelegter Text, soll von einem Computer 6 automatisch in einen Speicher eingelesen werden.

Hierzu ist bei einem ersten Ausführungsbeispiel (Durchlichtverfahren) eine Elektronenstrahlröhre 1 mit einer Bildfläche 2 vorgesehen, vor der die Aufnahme 10 angeordnet ist, die eine transparente Auflage 27, z. B. bestehend aus Glas oder Kunststoff, umfaßt, hinter der das Dokument 11 angeordnet ist. Von der Bildfläche 2 aus gesehen, hinter dem Dokument, das mindestens etwas transparent ist, befindet sich eine Platte 3 aus einem lichtsammelnden Material, z. B. auf der Basis von Glas oder Keramik, oder einem LISA-Kunststoff der Firma BAYER, Leverkusen, Bundesrepublik Deutschland.

Zur Erzielung eines guten Wirkungsgrads erfolgt durch Materialauswahl zweckmäßigerweise eine Anpassung der lichtsammelnden Platte 3 an das Lichtspektrum des verwendeten Bildschirms der Elektronenstrahlröhre 1.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel (Auflichtverfahren) ist die lichtsammelnde Platte 3 unmittelbar gegenüber der Bildfläche 2 der Elektronenstrahlröhre 1 angeordnet. Ein in einer Aufnahme 12 befindliches Dokument 13 ist, von der Bildfläche 2 der Elektronenstrahlröhre 1 aus gesehen, hinter der Platte 3 angeordnet.

Beim ersten, wie auch beim zweiten Ausführungsbeispiel bewirkt der Schwärzungsgrad, also der Grauwert, des an die lichtsammelnde Platte 3 angedrückten Dokuments 11 bzw. 13 ein Auskoppeln eines Teils der der Platte 3 zugeführten Lichtmenge.

Die Platte 3 weist mindestens eine lichtabstrahlende Kante 4 auf und stellt an dieser Auskoppelstelle das auf die Platte auftreffende Licht nach den Gesetzen der Totalreflexion zur Verfügung. Als Folge wird an der Kante 4 hohe Kantenhelligkeit erzielt. Je nach Grauwert des Dokuments an seiner gerade abgetasteten Stelle vermindert sich die Kantenhelligkeit im Moment des Abtastens der betreffenden Stelle mehr oder weniger.

Die Auskopplung des Lichts kann auch an einer anderen, z. B. gravierten, Stelle (in der Zeichnung nicht dargestellt) der Platte 3 oder überall dort erfolgen, wo ein Körper an die lichtsammelnde Platte 3 angedrückt wird. Eine entsprechende Andruckmechanik (in der Zeichnung nicht dargestellt) kann in Stufen oder stufenlos einstellbar ausgeführt sein und zur Grundwerteinstellung der Vorrichtung eingesetzt werden.

Ein optischer Sensor 5 für das aus der Platte 3 austretende Licht befindet sich in optischem Kontakt mit der Kante 4, aus der das von der Platte absorbierte Licht austritt. Als Sensor 5 wird beim Ausführungsbeispiel ein Detektor-Bauelement verwendet. Fällt das an der Kante 4 austretende Licht auf den Sensor 5, so werden in ihm Ladungsträger erzeugt, deren Anzahl proportional der Lichtintensität ist. Der Sensor 5 arbeitet in dem Zeittakt, mit dem auch der Lichtstrahl abgelenkt wird. Hierzu wird der Sensor 5 über eine Leitung 15 von einem Oszillator 14 getaktet, der seinerseits über eine Leitung 16 mit einem Computer 6 (CPU) in Verbindung steht. Der Sensor 5 liefert entsprechend der am Dokument 11 bzw. 13 abgetasteten Grauwertabstufung digitalisierte Impulse, die dem Computer 6 über eine Leitung 23 zugeführt werden.

Der Oszillator 14 triggert über Leitungen 17, 18 Ablenkstufen 21, 22, um den jeweiligen Lichtpunkt, der numerisch gesteuert ist, am richtigen Ort im Koordinatensystem erscheinen zu lassen. Die eine Ablenkstufe 21 ist über eine Leitung 19, die andere Ablenkstufe 22 über eine Leitung 20 mit der jeweiligen Ablenkwicklung der Elektronenstrahlröhre 1 verbunden.

Der Computer 6 ist über eine Leitung 24 mit einem ihm zugeordneten Decoder 7 verbunden, der die vom Sensor 5 gelieferten, digitalen Informationen entschlüsselt. Auch der Decoder 7 erhält vom Oszillator 14 Taktimpulse, nämlich über eine Leitung 25.

Der Computer 6 umfaßt (in der Zeichnung nicht dargestellte) Editoren, die dazu dienen, entsprechende Anzeige an einem Bildschirm 8 zu bewirken sowie die gewonnenen Informationen in einem Speicher 9 abzulegen, von wo aus sie jederzeit wieder abgerufen werden, auf dem Bildschirm 8 angezeigt oder mittels eines Druckers 26 oder Plotters ausgedruckt oder mittels eines Programms entschlüsselt und manipuliert werden können.

Bei Verwendung eines Lasers (in der Zeichnung nicht darge­ stellt) anstatt der Elektronenstrahlröhre 1 sind entweder Blenden und/oder Spiegel für beide Koordinatenrichtungen notwendig.

Ein um die Vorrichtung herumreichendes Schutzgehäuse 28 dient der Abhaltung störenden Fremdlichts. Das Einlegen des betreffenden Dokuments 11 bzw. 13 geschieht über einen (in der Zeichnung nicht dargestellten) Deckel, der eine zu diesem Zweck geeignete Öffnung lichtdicht verschließt.

Liegt das Spektrum des von der Elektronenstrahlröhre gelieferten Lichtpunkts bzw. liegt das Spektrum des Lasers außerhalb des Spektrums des Tages- oder Kunstlichts, kann das Schutzgehäuse 28 entfallen, weil bei dem vorerwähnten Spektrum des Lichtpunkts bzw. des Lasers keine Fremdlichteinwirkung durch Tageslicht oder eine Lampe stattfinden kann.

Die Aufnahme 10 kann eine als Optik ausgebildete Auflage 27 für das Dokument (11) aufweisen.

Die Vorrichtung kann auch derart aufgebaut sein, daß die Auflage 27 zwischen der Bildfläche 2 und der lichtsammelnden Platte 3 eine Optik ist, und die Aufnahme 12 für das Dokument 13 dieses gegen die lichtsammelnde Platte 3 drückt.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Abtasten, Speichern und Bearbeiten von Dokumenten, insbesondere Zeichnungen, Bildern, Filmmaterial und Schriftstücken, mit einer punktförmigen Lichtquelle (Elektronenstrahlröhre, Laser) mit numerisch gesteuerter Strahlablenkung in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Koordinaten, einem optischen Sensor als Geber für einen Computer, einer Bildfläche sowie einer Aufnahme für das Dokument, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Aufnahme (10, 12) für das Dokument (11, 13) ein lichtauskoppelndes Element in Form einer Platte (3) vorgesehen ist, die der Bildfläche (2) gegenüber angeordnet ist und aus einem lichtsammelnden Material besteht sowie mindestens eine lichtabstrahlende Kante (4) aufweist, an die der optische Sensor (5) als Geber für den Computer (6) und dessen Peripheriegeräte (Decoder 7, Bildschirm 8, Speicher 9) angebaut ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufnahme (10) für das Dokument (11) zwischen der Bildfläche (2), aus der das Licht austritt, und der aus lichtsammelndem Material bestehenden Platte (3) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufnahme (12) für das Dokument (13) hinter der aus lichtsammelndem Material bestehenden Platte (3) vorgesehen ist, die ihrerseits gegenüber der Bildfläche (2), aus der das Licht austritt, angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkstufen (21, 22) für die Elektronenstrahlröhre (1) mit einer Frequenz getriggert sind, mit der auch der Sensor (5) getaktet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt der lichtabstrahlenden Kante (4), eine oder mehrere lichtabstrahlende Stellen in der Fläche der lichtsammelnden Platte (3) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben der lichtabstrahlenden Kante (4) eine oder mehrere lichtabstrahlende Stellen in der Fläche der lichtsammelnden Platte (3) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere lichtabstrahlende Stellen an der lichtsammelnden Platte (3) durch mechanische Bearbeitung (Ätzen, Schleifen) der Platte (3) gebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere lichtabstrahlende Stellen an der lichtsammelnden Platte (3) durch Andruck eines Körpers auf die Plattenfläche gebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine lichtabstrahlende Stelle in Verbindung mit einer Andruckmechanik der Grundwerteinstellung der Vorrichtung dient.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (10) eine als Optik ausgebildete Auflage (27) für das Dokument (11) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bildfläche (2) und der lichtsammelnden Platte (3) eine Optik (Auflage 27) vorgesehen ist, und die Aufnahme (12) für das Dokument (13) dieses gegen die lichtsammelnde Platte (3) drückt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahlröhre (1) auch Bestandteil des Bildschirms (8) ist.