DE6604079U - Anordnung zur optisch-elektronischen identifisierung eines bewegten koerpers. - Google Patents

Description

Dr. phll. G. B. HAGEN ^, föuf , fam!

Patentanwalt MÜNCHEN 71 (SoIIn)

Franz-Hals-Straße 21 München, den 1. August 1969

Telefon 79 6213 Dr . H. / P. /m

SK 2238a

Aktenzeichen S 64 817/42m &bm
Erwin Sick

Neue Beschreibung

Anordnung zur optisch-elektronischen Identifizierung eines

bewegten Körpers.

Die Neuerung betrifft eine Anordnung zur optisch-elektronischen Identifizierung eines Identifizierungsmarken tragenden bewegten Körpers, der als Identifizierungsmarken eine Mehrzahl zueinander paralleler zur Bewegungsrichtung senkrechter Kodestriche aufweist.

In der deutschen Auslegeschrift 1 262 643 wird eine Anordnung dieser Art offenbart, bei der die Daten in Binärform in zwei Zeilen komplementär kodiert sind. Zwei zur Abtastung dienende Photoempfänger sprechen auf Anwesenheit bzw. Abwesenheit eines Kodestri-ches in jeder der beiden Zeilen an. Die Ausgangsgrößen der Photoempfänger werden einem τ» Iff er enzrver stärker zugeführt, der bei Vorhandensein eines Kodestriches in der einen Zeile und gleichzeitigem Fehlen eines Kodestriches in der anderen Zeile ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt. Durch die Differenzbildung werden üngleichmäßigkeiten im Reflexionsvermögen der

Bayensdie Vereinsbank München 820993

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Aufzeichnungsträger ausgeglichen. Der Körper muß in einer genau bestimmten Höhe an dem Abtastsystem vorbeibewegt werden, damit jeder der beiden Photοempfanger gerade die ihm zugeordnete Zeile abtastet.

Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eins Anordnung sur optisch—elektronischen Identifizierung zu schaffen, bei der keine Einstellung der Photoempfänger auf die jeweilige Reaktivität des bewegten Körpers und der Kodestriche und auch keine zweite Informationsaufzeichnung in inverser Form erforderlich ist.

Die Anordnung zur optisch-elektronischen Identifizierung eines Identifizierungsmarken tragenden bewegten Körpers, der als Identifizierungsmarken eine Mehrzahl zueinander paralleler, zur Bewegungsrichtung senkrechter Kodestriche zu dem Zwecke, daß Torstufen in bestimmter W_eise auf die Striche ansprechen, aufweist, kennzeichnet sich gemäß der Neuerung dadurch, daß der Körper breite und schmale Kode-striche auf¹ iist und die Breite der breiten Kodestriche dreimal so grcß wie die Breite der schmalen Kodestriche ist, daß die Zwischenräume auf beiden Seiten eines schmalen Ko&striches mindestens zweimal so breit wie ein schmaler Kodestrich sind und die Zwischenräume zu beiden Seiten eines breiten Kodestriches mindestens so breit wie ein schmaler Kodestrich sind, daß ein optisches System einen Abtastlichtfleck von mindestens der vierfachen Breite eines schmalen KodeStriches erzeugt und die jeweils erleuchteten Flächen des Feldes der Identifizierungsmarken auf vier nebeneinander angeordneten Photοempfanger abbildet.

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Die neuerungsgemäße Anordnung spricht nicht auf die Absolutwerte der von der Aufzeichnungsfläche zurückgestrahlten Lichtmenge, sondern auf Kontraste der Helligkeit an. Die Farbe der Kodestriche kann demzufolge beliebig sein, wenn nur der Kontrast ausreichend ist. Ferner wird dadurch, daß bei der Abtastung der Kodestriche die jeweilige Breite des Kodestriches eingeht, eine zusätzliche Absicherung ge&en eine Störung der Abtastung durch irgendwelche anderen, zufällig vorhandenen Striche erreicht.

Die Neuerung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit den beüiegenden Zeichnungen näher erläutert. Von den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 den optischen Seil einer neuerungsgemäßen Anordnung;

Figur 2 eine Draufsicht auf die vier nebeneinander angeordneten Photoempfänger;

Figur 3 die auf einem Körper aufgebrachten Kodestriche, sowie den zur Abtastung dienenden Lichtfleck;

Figur 4 in schematischer Darstellung die vier Photoempfänger bei Abtastung eines breiten Kodestriches;

Figur 5 in schematischer Darstellung die vier Photoempfänger bei Abtastung eines schmalen Kodestriches; und

Figur 6 in Form eines Blockschaltbildes einer neuerungsgemäßen logischen Schaltung zur Auswertung der Ausgangssignale der Photoempfänger .

Bei der optischen Vorrichtung gemäß Fig. 1 wird die Lichtquelle 1 durch die Kondensorlinse 3 in das Linsensystem 2 abgebildet. Die Abbildung erfolgt über die Umlenkspiegel und 6 und über den halbdurchlässigen Spiegel 5. Der Umlenkspiegel 3¹ wird durch das Linsensystem 2 auf den Informations-

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träger 4 abgebildet, wodurch ein scharfer Abtastliclitfleck entsteht. Die Sückabbildung dieses Lichtfleeks erfolgt über das Linsensystem 2 und durch den halbdurchlässigen Spiegel 5 auf die Photoempfängeranordnung 7. Dabei überdeckt das Bild des Lichtflecks alle vier in Fig. 2 gezeigten Phot empfänger. Der bewegte, die Identifizlerungsmarken tragende Körper besteht in diesem Falle aus einem flachen Aufzeichnungsträger 4. Es kann sich beispielsweise um ein Rezept handeln, das zusammen mit einer Arznei in eine Schachtel gebracht und dessen IdentifizierungBmarke aus Sicherheitsgründen vorher abgetastet werden soll.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, besteht der Aufzeichnungskode aus breiten Strichen mit der Breite 3E und schmalen Strichen mit der Breite E. Die Abstände zwischen den Strichen sind so gehalten, daß von der Strichkante des einen Striches zur nächstliegenden Strichkante des nächstfolgenden Striches ein Abstand 2E vorgesehen ist. Die Länge der Striche ist an sich beliebig, und wird im Einzelfall so gewählt werden, daß keine übermäßigen Anforderungen an die Einhaltung einer genauen Höhe gestellt werden müßten, in welcher der bewegte Körper an dem Abtastsystem vorbeibewegt wird. Der in Fig.

3 ebenfalls gezeigte Abtastlichtfleck 9 hat die Breite 4E. Die Abbildung dieses Abtastlichtflecks auf die Photoempfängeranordnung erfolgt so, daß das Bild des Abtastlichtflecks gerade alle vier Photoempfänger P₁ - P₁ überdeckt. Das Bild des Abtastlichtflecks hat beispielsweise in den Figuren

4 und 5 die Breite 4E». Die in Fig. 4 schraffierte Fläche entspricht demjenigen Teil des Abtastlichtflecks 9 in Fig. 3, der sich gerade auf einem breiten Strich befindet. Falls die Kodestriche als schwarze Striche auf weißem Unterband ausgeführt sind, empfängt in der in Fig. 4 gezeigten Stellang der Photoempfänger 4 Helligkeit, während die Photoempfänger P - P_ abgedunkelt sind.

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Anders ausgedrückt, bedeutet das, daß P. weiß "sieht", während P₁ - P., schwarz "sehen". Aus Pig. 4 ist auch ersichtlich, daß dieser BelichtungBzustand der Photοempfanger bei Vorbeibewegung des Körpers eine gewisse Zeit anhält, weil die wirksame Fläche jedes der Photοempfänger P₁ bis P. kleiner ist als die Breite E¹ der Abbildung eines schmalen Lodestriches.

Aus Pig* 5 ist dar Belichtungszustand der Photοempfänger bei Abtastung eines schmalen Kodestrich.es ersichtlich. Und zwar ist in Fig. 5 gerade diejenige Stellung gezeigt, in der das Bild eines schmalen Kodestriches symmetrisch auf dem Photoempfänger Pp liegt. In diesem Fall "sehen" P₁, P, und P. weiß, während Pp schwarz "sieht". Auch dieser Belichtungszustand wird offenbar wegen der relativ geringen wirksamen Breite der Photοempfänger P₁ bis P. über eine gewisse Zeitspanne während der Vorbeibewegung des Körpers erhalten bleiben.

Wie später noch ersichtlich werden wird, spricht die logische ä Schaltung, der die Abtastsignale der Photoempfänger zugeführt werden, nur auf die in Pig. 4 und 5 gezeigten Stellungen an, während in den übrigen Stellungen, die sich bei Vorbeibewegung des Körpers ergeben, kein Ausgangssignal aus der logischen Schaltung erhalten wird. In der nun folgenden Tabelle sind einige der Belichtungszustände aufgeführt, die sich ergeben, wenn ein schmaler Kodestrich, im folgenden " O" genannt, bzw. ein breiter Kodestrich, im folgenden L genannt, an der Abtastvorrichtung vorbeilaufen. Dabei bedeuten s und w "schwarz" bzw. "weiß", d.h. der betreffende Photoempfänger wird abgedunkslt, bzw. empfängt Helligkeit.

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	P2	*3	P4	Code	Bemerkung
W	W	W	W		kein Kodes brich im Leser
W	W	S	W	-	0 läuft ein
W	S	W	W	0	Kodezeiehen
S	W	W	W	-	0 läuft aus
W	S	S	S	—	L läuft ein
S	S	S	W	L	Kodezeiehen
S	S	W	W	-	L läuft aus
S	W	S	W	-	zwei Kodestriche, die zu dicht stehen.

In der obigen Tabelle verläuft die Bewegung der Kodestriche von rechts nach links. Bei denjenigen Abtaststellungen, bei denen die eigentliche Abtastung mit dem Ergebnis 0 oder L erfolgt, sieht P. stets weiß. P. liefert demzufolge stets ein Referenzsignal, das dazu verwendet wird, aus dem Kontrast zwischen den Kodestrichflächen und dem Untergrund die eigentlichen Abtastsignale t;u bilden. In der letzten Zeile der obigen Tabelle wird ein Belichtungszustand der Photoempfänger gezeigt, bei dem P₁ und P, schwarz und P₂ und

P. weiß sehen. Hierbei kann es sich um zwei zu dicht

4
stehende schmale Kodestriche oder um eine Störung handeln, die einen der beiden Photοempfänger zusätzlich abdunkelt. In beiden Fällen wird die Abtastung blockiert.

Fig. 6 zeigt schematisch die Anordnung der elektronischen Bauelemente zur Auswertung der Abtastsignale. Sie besteht im wesentlichen aus drei nebenelnanderliegenden Differenzverstärkern Y₁, Y₂ und Y₅, aus den beiden auf die Differenzverstärker folgenden, nebeneinanderliegenden Mehrfachkoinzidenztoren 10 und 11 und aus dem anschließenden ODER-Tor

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Die Ausgangssignale der Phot ο empfang er P₁ Ms P, können z.B. durch das in Fig. 6 gezeigte Widerstandsnetz gewonnen werden. Die auf die Photoeiapfänger folgenden Differenzverstärker haben je zwei Eingänge, und sind so angeordnet, daß jeweils einer der Eingänge mit einem der Ausgänge der Photoempfänger P₁, P₂ oder P-, verbunden werden kann. Der zweite Eingang der Verstärker wird mit dem Ausgang des vierten, neben den ersten drei liegenden Photοempfänger P. verbunden. Durch diese Anordnung bedingt, erzeugen die Bifferensverstäfker Y₁, Y₂ ****** ^5 ^s^ⁿ Ausgangssignal, weiizi einer der Photoempfänger P₁, Pp und P~ schyiwarz uM P. weiß sieht, oder wenn jedenfalls einer der drei Photoempfänger P₁ uis P-, wesentlich geringe.·? bestrahlt wird als der Photoempfänger P,.

Die Ausgänge 4er Differenzverstärker V₁, V₃, V, sind mit dem dahinter liegenden Koinzidenztor 11 unmittelbar verbunden. Das Koinzidenztor 10 weist zwei invertierende Eingänge auf, die mit den Ausgängen der Differenzverstärker V₁ und V- verbunden sind, während der Ausgang <?.fts Differenz verstärkers ν« mit dem des KoLnzidenztores 13 unmittelbar verbunden ist. Die Koinzidenztore 10 und 11 weisen Ausgänge auf, an denen die "0" bzw. "L" anzeigenden Impulse verfügbar sind. Auf die Koinzidenztore 10 und 11 folgend ist eine ODER-Stufe 12 angeordnet, deren Eingänge mit den Ausgängen der Koinzidenztore 10 und 11 verbunden sind. Die ODER-S⁺ufe 12 gibt sownl bei Auftreten eines O-Signals als auch bei Auftreten eines L-Signals ein Taktsignal ab. Dieses Taktsignal kann beispielsweise dazu verwendet werden, die Abgabe eines Soll-Kodes zu steuern, wenn das abgetastete Zeichen mit einem Soll-Kode verglichen werden soll.

Bei dem in Pig. 4 gezeigten BeIichtungszustand der Photoempfänger wird von sämtlichen Differenzverstärkern V₁, V₂,

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ein Ausgangssignal erzeugt, so daß die Koinzidensstufe 11 j anspricht. Bei dem in Fig, 5 gezeigten Belichtungszustand

der Phcooempfänger erzeugt lediglich der Differenzverst'irker V₂ ein Ausgangssignal, nicht dagegen die Differenzverstärker V₁ und V,, so daß die Koinzidenzbedingung für das Tor 10 erfüllt ist. Bei allen übrigen Belichtungszuständen entsteht an den Ausgängen der Tore 10 und 11 kein Ausgangssignal.

Zur Einleitung eines Abtastvorganges werden beim Eintreten.

eines Körpers in die Abtastvorrichtung zwei michs

- Schutzansprüche -

Lichtschranken, welche in Bewegungsrichtung hintereinander I angeordne* sind, unterbrochen; eine Abtastung erfolgt nur, , solange diese Lichtschranken unterbrochen sind. Auf diese '■

Weise wird verhindert, daß die Kanten des Informations trägers irrtumlich als Kodestriche erkannt werden.

Anstelle der in Fig. 5 gezeigten Abtaststellung für einen schmalen Kodestrich könnte auch ebenso gut die Stellung verwendet werden, bei der der schmale Kodestrich auf den Photoempfänger P~ abgebildet wird. Ferner können auch andere Abstände zwischen den Kodeslj?ichen gewählt werden. Wie man nämlich in den Figuren 4 und 5 sieht, ist es lediglich erforderlich, daß die Abstände zu beiden Seiten e'nes breiten Eodestriches mindestens E¹ und die Abstände zu beiden Seiten eines schmalen Kodestriches mftäestens 2E¹ betragen.

Claims (2)

s ca ro ^c <e ι it «χι« f ι *. !!••CSC'«·· P Dr. phil. G. B. HAGEN Patentanwalt MÜNCHEN 71 (Solln) Franz-Hals-Straße 21 Telefon 796213 München, den 1. August 1969 Dr,H./P./m SE 2233a Aktenzeichen S 64 817/42m Gbm Erwin Sick Neue Schutzansprüche

1. Anordnung zur optisch-elektronischen Identifizierung eines Identifizierungsmarken tragenden bewegten Körpers, der als Identifizierungsmarken eine Mehrzahl zueinander paralleler, zur Bewegungsrichtung senkrechter Kodestriche zu dem Zweck, daß Torstufen in bestimmter Weise auf die Strichen ansprechen, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper breite und schmale Kodestriche aufweist und die Breite der breiten Kodestriche (3E) dreimal so groß wie die Breite der schmalen Kodestriche (E) ist, daß die Zwischenräume auf beiden Seiten eines schmalen Kodestriches mindestens zweimal so irsit wie ein schmaler Kodestrich und die Zwischenräume au beiden Seiten eines breiten Kodestriches mindestens so breit wie ein schmaler Kodestrich sind, daß ein optisches System (1,2,3) einen Abtastlichtfleck (9) von mindestens der vierfachen Breite eines schmalen Kodestriches erzeugt und die jeweils beleuchteten Flächen des Feldes der Identifizierungsmarken auf vier nebeneinander angeordnete Photoempfänger (P₁, P₂, P,, P₄) abbildet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einer Lichtquelle (1) mit vorgeschalteter Eaflensorlinse (3) beleuchtete Blende (3¹) und ein die beleuchtete Blende zwecks Erzeugung des Lichtfleckes auf die abzutastende Fläche abbildendes Linsensystem (2) vorgesehen sind, daß zwischen der beleuchteten

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Blende und dem Linsensystem eine Strahlenteilungsvorriehtung (5) vorgeselien ist und daß anstelle desjenigen Bildes, welches das linsensystem (2) von dem Lichtfleck (9) über die Strahlenteilungsvorrichtung in der-jenigen Richtung entwirft, die nicht zurück zu der beleuchteten Blende führt, die Photoempfänger (P₁ bis P.) angeordnet sind.

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