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Die
vorliegende Erfindung betrifft elektro-optische Sensoren und insbesondere
ein elektro-optisches Erfassungs- bzw. Abtastsystem, das die Anwesenheit
oder Abwesenheit von Markierungen auf einem Blatt erfaßt, wenn
das Blatt von dem Sensor abgetastet bzw, gescannt wird.
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Die
Erfindung ist insbesondere zur Verwendung als optisches Erfassungssystem
für eine
elektronische Wahlmaschine geeignet, die Wählerstimmen entsprechend den
Markierungen auf einem Wahlzettel aus Papier, welche von einem Wähler an Orten
auf dem Papier entsprechend den Kandidaten und Themen, über die
abgestimmt wird, gemacht werden, einliest und zählt. Solch eine elektronische Wahlmaschine
wird manchmal als elektronischer, computergesteuerter Stimmenzählapparat
bezeichnet und kann von dem Typ sein, der in dem US-Patent Nr. 4,774,665,
veröffentlicht
am 27. September 1988, von Kenneth D. Webb beschrieben wird. Ein kommerziell
erhältlicher
Stimmenzählapparat
ist von Global Election Systems, Inc. aus Vancouver, British Columbia,
Kanada erhältlich
und wird „Accu-vote" genannt. Der von
der Erfindung bereitgestellte Sensor kann auch verwendet werden,
um Antwortbögen oder
andere optische Informationen tragende Medien abzutasten, um Informationen
von darauf optisch erkennbaren Markierungen zu gewinnen und er ist auch
nützlich,
wo immer ein lineares oder kontinuierliches Detektorarray benötigt wird,
da er es ermöglicht,
solch ein Array durch eine Mehrzahl von diskreten Photodetektoren,
wie zum Beispiel Photodioden, bereitzustellen, welche räumlich so
angeordnet sind, daß sie
Licht in einem vordefinierten Detektionsbereich erfassen, wie er
zum Beispiel von der Anwendung benötigt werden könnte, in
der das Detektorarray eingesetzt werden wird.
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Das
Abtasten von Markierungen, insbesondere wenn die Markierungen auf
einem Stimmzettel aus Papier sind, sollte diese Markierungen erfassen, so
wie sie von der Person, die sie auf dem Blatt (der Wähler auf
dem Stimmzettel) macht, wahrgenommen werden. Der Sensor darf dabei
weder beim Lesen solcher Markierungen versagen, noch darf er Markierungen
lesen, die außerhalb
der beschriebenen Bereiche liegen, was die Gefahr des Zählens von falschen
Markierungen hervorrufen würde.
Markierungen werden auf Basis der Beleuchtungsdichte gelesen. Diese
Beleuchtung kann von dem Papier reflektiert werden, obwohl es im
Rahmen der Erfindung liegt, die Markierungen aus einer Beleuchtung
zu erfassen, die durch das Papier transmittiert wird, insbesondere
wenn das Papier dünn
ist. Im Folgenden wird zum Zweck der Darstellung der derzeitig bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung eine reflektierte Beleuchtung diskutiert.
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Um
Markierungen mit dem Sensor so zu erfassen wie sie in ihrer Existenz
und Anordnung durch den Wähler
gewollt waren, ist es notwendig, optische Bedingungen zu vermeiden,
die störend
auf die Erfassung der Markierungen, so wie sie gedacht waren, einwirken.
Daher kann die Verwendung einer nicht sichtbaren Beleuchtung (zum
Beispiel Infrarot oder IR) zu solchen Bedingungen führen.
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Bestimmte
Markierungsmaterialien, zum Beispiel solche, die mit Filzstiften
oder Tintenstrahldruckern hergestellt werden, absorbieren nicht
im Infraroten. Das Wählen
auf Stimmzetteln ist in vielen Staaten nicht auf bestimmte Orte
oder Bezirke für
die Stimmabgabe beschränkt.
Daher ist die Verwendung der Markierungsmedien nicht durch die Wahlaufsichten
kontrollierbar. Während
die IR-sensitiven
Detektoren den Vorteil haben, weniger sensitiv auf Umgebungslicht
zu sein als lichtsensitive Detektoren im sichtbaren, wurde gemäß der Erfindung
herausgefunden, daß die
Effekte der Umgebungsbeleuchtung sowie einer Variation in den Photoströmen und
insbesondere in einer Dunkelstromantwort und in den Charakteristiken
der Signalhandhabung und Verarbeitung der mit den Detektoren verbundenen
Verstärker kompensiert
werden können,
ohne die Detektionsschwellen für
die eigentlichen Markierungen zu beeinflussen.
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Ein
weiteres Problem im Zusammenhang mit dem markierenden Medium tritt
durch die Verwendung eines Bleistifts auf. Die orientierte Graphitschicht
einer Bleistiftmarkierung ruft eine spiegelnde (spiegelähnliche)
Reflexion hervor, im Gegensatz zu einer diffusen Reflexion, und
reduziert effektiv den Kontrast der reflektierten Beleuchtung, so
daß eine Bleistiftmarkierung
möglicherweise
nicht erfaßt
wird, weil sie ein Signal unterhalb der Detektionsschwelle einer
eigentlichen Markierung erzeugt. Es ist ein Merkmal dieser Erfindung,
polarisiertes Licht zu verwenden, das von der Beleuchtungsquelle
(zum Beispiel LEDs) abgestrahlt wird und von den Photodetektoren
(zum Beispiel Photodioden) über
gekreuzte Polarisatoren empfangen wird. Eine spiegelnde Reflexion
wird dann abgeschwächt,
so daß der
Kontrast der Markierung erhöht
wird.
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Um
Markierungen an gewünschten
Orten zu erfassen, die in benachbarten Spalten in seitlicher Richtung
im Abstand zueinander auf dem Blatt angeordnet sein können, ist
es wünschenswert,
die Erfassung auf diskrete und aneinandergrenzende Bereiche zu beschränken, die
entsprechend den Spalten, in denen die eigentlichen Markierungen
gemacht werden sollen, seitlich beabstandet sind. Ein Streuen von
Licht aus Regionen, die andere Zonen aufweisen, welche nicht abgefragt
werden, sollte begrenzt und auf ein Niveau reduziert werden, bei
dem solches gestreutes Licht keine Signale erzeugt, welche die Schwelle
für die
Erfassung der eigentlichen Markierung überschreiten. Die Verwendung
von Aperturen oder sogenannten optisch harten Barrieren, um die
Zonen zu definieren, in denen das Papier beleuchtet wird und aus
denen Markierungen erfaßt werden
können,
kann unerwünscht
sein, da Aperturen dazu neigen, die Beleuchtung, welche nicht direkt senkrecht
zu der Zone ist, abzuschatten. Räumliche Anforderungen
an die Sensorverpackung schließen die
Verwendung von senkrechten (normalen) Einfalls- und Ausfallswinkeln
aus. Zusätzlich
kann ein seitliches Mäandrieren
des Papiers sowie eine Bewegung des Papiers hin zu und weg von dem
Detektor ein Vignettieren und ein effektives Modulieren der Intensität der detektierten
Beleuchtung bewirken, bis hin zu einem Ausmaß, bei dem die eigentlichen
Markierungen womöglich
Beleuchtungen unterhalb der Detektionsschwelle erzeugen. Es ist
ein Merkmal der Erfindung, einen elektro-optischen Sensor bereitzustellen,
der tauglich ist, Markierungen in diskreten und benachbarten Zonen
zu erfassen, auf welche die Beleuchtung fokussiert ist, und von
denen die reflektierte Beleuchtung auf Photodetekto ren fokussiert wird,
ohne die Verwendung von Aperturen oder Abschirmungen, um die Bereiche
zu definieren und ohne eine senkrecht auf die Bereiche einfallende
und von den Bereichen reflektierte Beleuchtung zu erfordern.
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Papier,
insbesondere Stimmzettel, die markiert sind, können gefaltet oder sogar gerollt
sein, zerknittert oder so verstümmelt
sein, daß sie
eine ungleichmäßige Oberfläche haben.
In dem oben zitierten Patent und in dem Accu-vote System werden
die Stimmzettel aus Papier in einen Schlitz eingeschoben und dann
mechanisch gegriffen und durch den Sensor geführt. In diesem Zusammenhang
ist es wünschenswert,
daß beide
Seiten eines Stimmzettels gleichzeitig während eines Durchgangs durch den
Sensor gelesen werden. Entsprechend ist es erwünscht, zwei Sensorplatinen
auf gegenüberliegenden
Seiten des Papiers zu haben. Dies verschlimmert die Ungleichförmigkeit
der den Sensoren dargebotenen Oberflächen, zum Beispiel kann eine
Sensorplatine eine Erhöhung
in der Oberfläche
sehen, während
der andere Sensor, welcher die gegenüberliegende Seite des Papiers
ausliest, eine Mulde sieht. Solche Erhebungen und Mulden können eine
Papierbewegung in Bezug auf Aperturen, wenn diese in dem Sensor
verwendet werden, verursachen, welche ein zuverlässiges Lesen der Markierungen
beeinflussen. Es ist ein Merkmal dieser Erfindung, Sensoren bereitzustellen,
die zylindrische Stablinsen verwenden, welche sich seitlich über die
Spalten der Markierungen erstrecken und welche die diskreten Bereiche der
Beleuchtung und Erfassung bilden, ohne Aperturen zu erfordern. Die
Stäbe können auch
mechanische Referenzoberflächen
bereitstellen, die den Abstand zwischen den Beleuchtungs- und Detektionskomponenten
des Sensors und der Oberfläche
des Papiers einstellen. Die Referenzoberfläche wird mit Hilfe von Kontaktfedern
auf welchen die Sensoranordnungen montiert sind, durch Anlegen einer
Federvorspannung an die Sensoranordnung in Richtung des Papiers,
in Kontakt mit dem Papier gehalten. Die Stäbe können daher mechanische Mittel
zum Einstellen des Abstandes der Sensoranordnung zu dem Paper bereitstellen
und die Bereiche auf dem Papier an Orten lokalisieren, welche den
Spalten entsprechen, in denen vom Wähler Markierungen angeordnet
werden können.
Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung weist die einheitliche Sensoranordnung
eine Platine, vorzugsweise eine gedruckte Schaltkreisplatine, auf,
die als eine Vorrichtung zum Ausrichten dient, die den beleuchtenden
Strahl (einen massiven Konus, der vorzugsweise von einer Quelle
herrührt, die
eine Linsenanordnung hat, die das Licht von dem LED-Übergang
fokussiert) lokalisiert. Der Strahl kann dann in der Ebene der Platine
(in x und y) sowie in der Winkelneigung in Bezug auf die Stablinse
ausgerichtet werden, um von der Linse fokussiert zu werden, die
den Strahl in eine in etwa längliche
Form verdichtet, die am schmalsten in der Längsrichtung entlang der Spalten
ist und welche die Breite der Spalten und einen Abstand in einer
seitlichen Richtung entsprechend dem Abstand der Spalten hat. Ähnlich können die
Photodetektoren zum Beispiel durch Löten angebrachte Photodioden
sein, welche über
einer Öffnung in
der Platine ausgerichtet ist, die gegenüber der LED in Längsrichtung
versetzt ist, welche den gleichen Bereich abtastet und auf die das
reflektierte Licht durch die Stablinse fokussiert wird.
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Da
es eine Mehrzahl von Spalten gibt, welche Markierungen auf dem Papier
enthalten können (zum
Beispiel 32 Spalten) sowie zwei Spalten zur zeitlichen Koordinierung
und Orientierung der Erfassung der Markierung entlang den rechten
und linken gegenüberliegenden
Kanten des Papiers, ist das Sammeln von Signalen von den Photodetektoren und
die Zuordnung von Signalen zu jeder Spalte ohne komplexe elektronische
Schaltkreise, zum Beispiel zum Multiplexen der zahlreichen Photodioden, sehr
wünschenswert.
Ein Multiplexen der Photodioden wird gemäß der Erfindung vermieden und
die Vielzahl der Photodioden wird gleich einem einzelnen linearen
Detektor betrieben, obwohl sie durch ein Array aus einer Mehrzahl
von diskreten Detektoren implementiert werden. Dies wird durch elektrisches
Verketten der Detektoren in einer parallelen elektrischen Konfiguration
und durch Abtasten der LEDs, so daß die Bereiche nacheinander
beleuchtet werden, erreicht. Ein Polarisieren des Beleuchtungslichts
und ein Sammeln der orthogonalen Polarisation auf den Detektoren
senkrecht zu der Achse der Stablinse reduziert den Effekt jedes
Streulichts aus dem Bereich, der zu diesem Zeitpunkt nicht beleuchtet
ist. Darüber hinaus
erhält
man eine Kompensation für
Umgebungslichtbedingungen, für
den Dunkelstrom der Photodetektoren und weiterhin für nicht
ideale Charakteristiken der Signalverarbeitungsschaltkreise (insbesondere
des Transfer-Impedanzverstärkers), welche
die Signale von den Photodetektoren verarbeiten, ohne AC-gekoppelte
Schaltkreise zur kapazitiven Kopplung der Ausgangssignale der Photodioden
zu erfordern. Gemäß der Erfindung
steuert ein kompensierender Schaltkreis im wesentlichen auf Basis
eines stationären
Zustands (ohne die Signale zu beeinflussen, die bei Abtastraten,
bei denen der Sensor arbeitet, erzeugten werden) durch Steuern der
Vorspannung der Photodioden, welche außer einer der Photodioden,
die unabhängig
einen Kanal zur zeitlichen Koordinierung verfolgt, parallel geschaltet sind.
Effektiv wird die Vorspannung eines Verstärkers, an welchen die Summenverbindung
aller parallel geschalteten Photodioden ihren Ausgangsstrom an den
Verstärker
liefert, durch Vergleichen des Ausgangs des Verstärkers mit
einer Referenzspannung gesteuert, aber nur für solche Komponenten des Ausgangs,
die bei Frequenzen unterhalb der Signalfrequenzen aufgrund des Abtastens
der Markierungen auf dem Papier, liegen. Das zeitlich koordinierte Ausgabesignal
der parallel geschalteten Photodioden entspricht den Ausgabesignalen
von jeder Datenspalte, so wie sie abgetastet wird, und es kann digitalisiert
werden und an den Computer des elektronischen computergesteuerten
Stimmenzählsystems weitergegeben
werden.
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Entsprechend
ist es der Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten
elektrooptischen Sensor bereitzustellen, wobei eines, mehrere oder
alle der zuvor genannten Probleme und Nachteile von elektro-optischen
Erfassungsvorrichtungen, die zuvor bekannt oder erhältlich waren, und
insbesondere von Sensoren in elektronischen, computergesteuerten
Stimmenzählsystemen,
welche zuvor vorgeschlagen wurden, im wesentlichen vermieden werden.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes
lineares Sensorarray als modulare Anordnung auf einer Platine bereitzustellen, auf
der Lichtquellen und Photodetektoren montiert sind, wobei die Anordnung
eine zylindrische Linse aufweist, welche eine mechanische Referenz
für die modulare
Anordnung liefert, wenn sie federnd gegen die Oberfläche des
Mediums vorgespannt ist, auf dem die optische Erfassung ausgeführt wird,
in einer Weise, daß sie
diskrete benachbarte (die angrenzend oder beabstandet sein können) Bereiche
zur Beleuchtung und Detektion von Flächen auf der Oberfläche, die
optisch wahrnehmbare Information enthält, liefert.
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Es
ist darüber
hinaus ein weiteres Ziel der Erfindung, einen verbesserten Sensor
bereitzustellen, der ein Array von Photodetektoren verwendet, die
einen gemeinsamen Ausgang aufweisen, wobei Dunkelstrom, Umgebungslichtbedingungen
und Verarbeitungsbedingungen des Arrays auf Basis eines stationären Zustands
kompensiert sind, ohne die Erfassung der eigentlichen Signale nachteilig
zu beeinflussen, sogar wenn die Photodetektoren parallel geschaltet
sind.
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Es
ist darüber
hinaus ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine modulare
elektro-optische Anordnung bereitzustellen, wobei eine Platine Ausrichtungsmittel
für Photodetektoren
und Lichtquellen aufweist und eine Linse hält, welche sowohl eine mechanische
Referenz bereitstellt als auch zum Fokussieren des Lichts von den
Quellen auf die zu erfassenden Bereiche und von den Bereichen auf
die Photodetektoren dient.
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Es
ist darüber
hinaus ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten elektro-optischen Sensor
bereitzustellen, der ein Array von Lichtquellen, die Beleuchtungsstrahlen
erzeugen, und ein Array von Photodetektoren aufweist, von denen
jeder einer anderen Lichtquelle in dem Lichtquellenarray entspricht
und von und zu denen polarisiertes Licht, das gekreuzte Polarisationen
hat, in einer Mehrzahl von Detektionsbereichen fokussiert wird.
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Es
liegt im Bereich der vorliegenden Erfindung, eines oder mehrere
der vorangegangenen Ziele zu erreichen und in einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung alle der zuvor genannten und andere Ziele der Erfindung
zu erreichen.
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Die
US-5,283,699 offenbart ein Barcode-Lesesystem, das eine zylindrische
Linse hat. Die FR-2,661,529
offenbart eine Vorrichtung zum Bearbeitung von Formularen, die ein
Array von Lichtquellen und ein Array von Photodetektoren aufweist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein optischer Sensor, wie in Anspruch 1 definiert,
bereitgestellt.
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Daher
verwendet ein optischer Sensor gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung eine Platine, die sich seitlich über einen Pfad erstreckt, entlang dessen
ein Blatt, welches Markierungen in ausgewählten Bereichen in übereinander
liegenden, sich längs
zu dem Blatt erstreckenden Spalten enthält, bewegbar ist. Ein Array,
das eine Mehrzahl von Lichtquellen und Photodetektoren, mit einem
separaten Paar aus einer Lichtquelle und einem Photodetektor für jede Spalte,
aufweist, ist auf der Platine montiert. Die separaten Paare sind
in Längsrichtung
zueinander beabstandet, und die Photodetektoren sind außerdem seitlich
zueinander beabstandet, um das Array zu bilden. Ein Stab, der eine
zylindrische Linse definiert, ist auf der Platine montiert, wobei
er sich in seitlicher Richtung entlang der Platine erstreckt, um eine
Mehrzahl von diskreten seitlich beabstandeten Bereichen zu definieren,
die mit den Spalten der ausgewählten
Bereiche zusammenfallen. Die Beleuchtung von den Quellen ist auf
die Bereiche fokussiert, und die Beleuchtung aus den Bereichen ist
auf die Detektoren gerichtet. Die Platine ist die Basis einer modularen
Struktur, die das Array und die Linse aufweist, wobei die Struktur
biegsam montiert sein kann, um eine Federvorspannung gegen das Blatt
bereitzustellen, wobei Änderungen
in dem Abstand zwischen der Platine sowie den Quellen und den Photodetektoren
des Arrays darauf und der Oberfläche
des Blattes, welches die Markierungen enthalten kann, reduziert
werden.
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Zwischen
den Quellen und der Stablinse bzw. zwischen der Stablinse und den
Detektoren ist polarisierendes Material angeordnet, welches Licht durchläßt, das
querverlaufende Polarisationsrichtungen hat, wodurch die Transmission
von diffus reflektiertem Licht erleichtert wird, und spiegelnd reflektiertes
Licht sowie Licht von außerhalb
der beleuchteten Bereiche unterdrückt wird.
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Die
Photodetektoren in dem Array können parallel
geschaltet sein und den Spalten entsprechende Signale können durch
Abtasten der Quellen erhalten werden, wodurch die Bereiche, die
räumlich den
Spalten entsprechen, nacheinander beleuchtet werden. Die parallel
geschalteten Photodetektoren sind gemeinsam mit einem Verstärker, vorzugsweise einem
Transfer-Impedanzverstärker
verbunden, dessen Ausgang mit einem Rückkopplungsschaltkreis verbunden
ist, welcher die Vorspannung an dem Verstärker steuert und dadurch Dunkelstromvariationen, Umgebungslichtbedingungen
und Variationen der Verstärkungscharakteristik
des Verstärkers
kompensiert. Der Rückkopplungsschaltkreis
hat eine Frequenzcharakteristik, die relativ langsamen Variationen
folgt, um Dunkelstrom und Ähnliches
zu kompensieren, aber nicht Variationen in Signalen bei höheren Frequenzen,
bei denen das Papier abgetastet wird.
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Das
zuvor genannte und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung
sowie deren derzeit bevorzugte Ausführungsform werden beim Lesen
der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen
deutlich, in denen:
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1 ein
schematisches Diagramm ist, das einen Querschnitt des Inneren eines
elektrooptischen Sensors zum Erfassen von Markierungen auf Stimmzetteln
auf dessen gegenüberliegenden
Seiten zeigt, wobei der Sensor gemäß der Erfindung ausgestaltet
ist;
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2 eine
ebene Ansicht des Sensors ist, von dem das Array von LEDs und Photodetektoren entfernt
wurde, um die Befestigung an der Platine darzustellen, die das Array
zur Ortsbestimmung und zu seiner Ausrichtung aufweist;
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3 eine
Ansicht der einheitlichen Sensoranordnung ist, aufgenommen vom rechten
Ende, wie in 2 gezeigt und welche das Array
von LEDs und Photodetektoren zeigt, sowie schematisch die biegsame
Befestigung für
die Sensoranordnung zeigt;
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4 eine
ebene Teilansicht der Platine ist, die drei an der Oberfläche montierte
(surface mounted) LEDs und drei entsprechende, an der Oberfläche montierte
Photodiodendetektoren zeigt, um deren Orientierung und Anordnung
in enger Nachbarschaft darzustellen, um Bereiche in einer Vielzahl (zum
Beispiel 34) benachbarter Kanäle
zu definieren, die sich längs
entlang des Papierwahlzettels erstrecken, darzustellen;
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5 eine
abgebrochene Teilansicht der Platine und des Stabes von vorne ist,
betrachtet aus der Richtung der Pfeile 5–5 in 3;
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6 eine
abgebrochene Ansicht der 5 von unten ist, welche die
diskreten, allgemein trapezförmigen
und benachbarten beleuchteten Bereiche der drei Sätze von
LEDs und Photodetektoren darstellt, die von dem zylindrischen Stab
der Sensoranordnung fokussiert werden;
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7 ein
schematisches Diagramm ähnlich 3,
aber von dem entgegengesetzten Ende her betrachtet, ist, das anschaulich
Strahlen der Beleuchtung von einer der LEDs und der Fokussierung des
Lichts aus einem Bereich auf dem Papier auf den Detektor des Arrays
entsprechend der dargestellten LED zeigt;
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8 eine
detailliertere Ansicht ähnlich
der 1 ist, die einen Querschnitt des in 1 dargestellten
elektro-optischen Sensors darstellt;
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9 ein
Blockdiagramm des elektrischen Systems des in 1 und 8 gezeigten
Sensors ist; und
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10 bzw. 11 ein
schematisches Diagramm ist, das die Schaltkreise darstellt, die
das Array von Photodetektoren und die Schaltkreise zum Abtasten
der LEDs des elektro-optischen Sensors, der in den vorangegangenen
Figuren dargestellt ist, verbinden.
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Gemäß den 1 und 8 ist
ein in etwa rechtwinkliges Gehäuse 10 gezeigt,
das einen Schlitz 12 für
einen Stimmzettel 14 aus Papier hat. Der Schlitz wird von
Zwischenwänden 16 und 18 definiert,
gegen welche sich die gegenüberliegenden Oberflächen des
Stimmzettels aus Papier abstützen und
gegen die der Stimmzettel während
der Erfassung durch einheitliche Sensoranordnungen 20 und 22 vorgespannt
wird. Die Sensoranordnungen sind mit Hilfe biegsamer Vorrichtungen
bzw. Kontaktfedern 24 und 26 an gedruckten Steuerschaltkreisplatinen 28 und 30 befestigt.
Diese Platinen, wie zum Beispiel gedruckte Schaltkreisplatinen 32 und 34 der Sensoranordnungen 20 und 22,
haben gedruckte Verkabelungsleitungen und Komponenten, wie zum Beispiel
Widerstände,
Kondensatoren und integrierte Schaltkreise, die auf einer ihrer
Oberflächen
montiert sind. Veranschaulichende Komponenten 36 und 38 sind
auf den Platinen 32 und 34 gezeigt, ein korrespondierendes
Paar von Lichtquellen (LEDs) 40, 42 und PIN Photodetektordioden 44, 46 sind
in 1 und auch in 3 gezeigt.
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Die
Steuerungsplatinen 28 und 30 sind oben und unten
an dem Gehäuse 10 befestigt
und können angeschraubt
sein und durch obere und untere Abdeckungen 50 und 52,
wie in 8 gezeigt, festgeklemmt sein. Das Papier 14 wird
durch Andruckrollenmechanismen 54 und 56, die
Gummirollen aufweisen, durch den Schlitz 12 getrieben,
wobei jeder dieser Sätze 54 und 56,
die durch die Pfeile markiert sind, um die Rotationsrichtung anzuzeigen,
von einem Papierantrieb oder Scanmotor angetrieben wird.
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Gemäß 2 bis 5 ist
eine dieser einheitlichen Sensoranordnungen 20 detaillierter
gezeigt. Die gedruckte Schaltkreisanordnung 32 hat eine
seitliche Abmessung welche gleich der Breite des Papiers 14 ist
und sie hat zwei Reihen von durchgehenden Löchern 58 und 60,
die vorzugsweise plattierte durchgehende Löcher sind, die mit Metall oder anderem
optisch undurchlässigem
Material plattiert sind. Die Plattierung ist für die Löcher 58 als Kragen 62 um
die Löcher
gezeigt. Die Löcher
dienen als Ausrichtungseinrichtungen für die oberflächenmontierten LEDs.
Diese sind LEDs, die Licht in dem sichtbaren Bereich des Spektrums,
zum Beispiel bei 621 nm, abstrahlen. Solche LEDs sind von Hewlett
Packard, wie zum Beispiel das Modell HLMA-QHOO, erhältlich. Die
LEDs 40 und Photodetektoren 44 sind ebenso an der
Oberfläche
montierte Einrichtungen. Zum Beispiel können die Photodetektoren das
Modell BPW34 sein, das von Centronics oder Siemens Electronics erhältlich ist.
Die LEDs 40 haben Nasen 64, die kleine Linsen
aufweisen, die in X- und Y-Richtung in den Löchern 58 plaziert
sind, mit Zentren, die ungefähr ¼ Zoll
von einander entfernt sind, entsprechend den Spalten in Längsrichtung
des Papiers 14, in denen die Markierungen im Wahlbetrieb
angeordnet werden sollten. Die Nasen und die beiden plattierten
Löcher 58 dienen
dazu, die Achsen der Strahlen der Beleuchtung 66 auf die
Bereiche 68 auszurichten.
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Diese
Strahlen werden mit einer zylindrischen Stablinse aus einem (amorphem)
Quarzglas 70 (Brechungsindex ist ungefähr gleich 1,5) aus nicht doppelt-brechendem,
optisch transparentem Material fokussiert. Die Stablinse wird an
der Platine 32 durch Halterungen 72 gehalten und
montiert. Die zentrale Linie durch die optische Achse der Stablinse 70 liegt zwischen
den Reihen der LEDs 40 und Detektoren 44, so daß Brechung
durch die Oberflächen
auf gegenüberliegenden
Seiten der Stablinse 70 auftritt. Die LEDs sind so orientiert,
daß die
Strahlen (die Zentren der Propagations-Koni der Beleuchtung 74), die
von der kleinen Linse 64 ausgestrahlt werden, aufgrund
des Snelliusschen Gesetzes in der Stablinse entlang der Achse der
Stablinse 70 (der Durchmesser der Stablinse in dieser beispielhaften
Ausführungsform
beträgt
ungefähr
8 mm) unter ungefähr 14° längs des
Lots der Platine 32 durch die Stablinse kondensiert werden.
Das Licht wird innerhalb des Stabes in etwa kollimiert. Die Fläche des
Bereichs außerhalb
des Stabes ist leicht trapezförmig.
Siehe 7 sowie 6. Das von
dem Papier in dem Bereich reflektierte Licht wird durch die Stablinse
gesammelt. Der reflektierte Strahl divergiert, so daß er den
aktiven Bereich der Photodiode 44, wie in 7 gezeigt,
ausfüllt.
Es gibt daher einen spitzen Winkel (wobei etwa 35° geeignet
sind) zwi schen der einfallenden und reflektierten Beleuchtung. Die
benachbarten und angrenzenden Bereiche 68 werden von der
Stablinse 70 fokussiert.
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Die
Oberfläche
der Stablinse stellt auch eine mechanische Referenz bereit, die
aufgrund der Kontaktfedern 24 und 26 eine vorgespannte
Federkraft gegen das Papier 14 auf den Zwischenwänden 16 und 18 aufbringt,
wobei Knitter und Falten in dem Papier geglättet werden und der Abstand
zwischen den LEDs 40 und den Detektoren 44 und
dem Papier so eingestellt wird, daß der Ort und die Position
der Bereiche 68 in Bezug auf die Sensorplatine 32 aufrechterhalten
bleibt. Die Kontaktfedern 24 und 26 sind Streifen
eines Federmaterials, wie zum Beispiel rostfreier Stahl, die mit
Hilfe von Abstandshaltern 80 und 82 und 84 miteinander
und mit den Steuerungsplatinen 28, 30 und den
Sensorplatinen 32, 34 verbunden sind. Es gibt,
wie in 2 gezeigt, zwei Sätze von Kontaktfedern 34a und 34b für jede Sensorplatine, was
sowohl ein seitliches Kippen als auch eine vertikale Verschiebung
des Stabes erlaubt, um die Referenzoberfläche, die von den Stäben 70 gebildet
wird, in Kontakt mit dem Papier 14 zu halten. Die optische Geometrie
des Sensors ist daher im wesentlichen festgelegt, und der Stab dient
dem doppelten Zweck, sowohl als mechanische Referenz als auch als
eine fokussierende Einrichtung für
die Beleuchtung und das reflektierte Licht aus dem Bereich.
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Blätter aus
Plastikmaterial sind entlang der Unterseite 30 der Sensorplatinen
auf gegenüberliegenden
Seiten der zentralen Linie durch die Stablinse angeordnet. Diese
Bahnen sind als p-polarisierende und
s-polarisierende Materialien 88 und 90 in 7 dargestellt.
Die Plastikbahnen oder -schichten können für die Polarisatoren verwendet
werden. Das p-polarisierende Material polarisiert das Licht von den
LEDs in einer Ebene, welche eine Normale zu der Oberfläche des
Stabes 70 und die Achse des auf den Stab 70 einfallenden
Strahls enthält.
Dies ist die Einfallsebene der Beleuchtung. Der s-Polarisator ist um
90° zu dieser
Ebene polarisiert. Mit anderen Worten, wird Licht, das senkrecht
zu den Kanten der Platine 32 polarisiert ist, von den LEDs 40 in
die zylindrischen Linsen durchgelassen und fällt auf den Bereich 68.
Der Detektor 44 ist sensitiv für s-polarisiertes Licht, welches parallel
zu den Kanten 37 ist. Das p-polarisierte Licht hat eine
relativ hohe Transmissionseffizienz in die Stablinsen 70,
da ein signifikanter Bruchteil des Lichts um den Brewster-Winkel
herum einfällt,
bei dem die Fresnelschen Reflexionskoeffizienten für p-polarisiertes
Licht minimal sind.
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Effekte
aufgrund spiegelnder Reflexion können
auftreten, wenn der Winkel der Beleuchtung gleich dem Sammelwinkel
ist, so wie er gegen die Oberflächennormale
des Papiers 14 gemessen wird. Spiegelnde Reflexion kann
den Kontrast eines mit Bleistift markierten Bereichs reduzieren
und sie kann die Detektion einer Bleistiftmarkierung verhindern. Jedoch
wird die spiegelnde Reflexion nicht zu dem Detektor 44 durchgelassen,
da sie im allgemeinen p-polarisiert ist (mit der gleichen Polarisation
wie die einfallende Beleuchtung). Diese p-Polarisation wird von
dem s-Polarisator 90 blockiert. Wenn die p-polarisierte Beleuchtung
den markierten Bereich trifft, wird sie aufgrund diffuser Streuung
zu einer zufälligen
Polarisation. Das diffuse Licht hat eine große s-polarisierte Komponente,
da es unter einem relativ kleinen Winkel (zum Beispiel ungefähr 14° zu einer Normalen
zu der Detektionsebene des Detektors) auftritt.
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Man
betrachte die Beleuchtung von benachbarten Bereichen (störende, überlaufende
Beleuchtung), die auftreten kann, wenn die zeitliche Koordinierung
des Scannens von benachbarten LEDs überlappende Bereiche oder Bereiche
verursacht, die seitlich von den interessierenden, zu beleuchtenden Bereichen
verschoben sind. Dann wird der Vektor der s-polarisierten Beleuchtung
verkürzt,
da er an dem Detektor unter einem schrägen Winkel gesehen wird. Die
Intensität
der an dem Detektor empfangenen Beleuchtung wird als eine Funktion
des Quadrats des Kosinus des schiefen Winkels abgeschwächt. Entsprechend
sind die Bereiche 68 der Beleuchtung im wesentlichen diskret,
obwohl sie durchgehend verlaufen. Eine überschießende Beleuchtung wird dadurch
reduziert. Darüber
hinaus reduziert die Brechung des Stabes entlang seiner Achse den
maximalen internen Winkel der Lichtpropagation in der Ebene, welche
die Stabachse und die Papiernormale enthält, auf 43°. Licht, das unter 43° innerhalb
des Stabes verläuft,
stammt von Licht, das unter 90° in
der Luft gestreut wird. Aufgrund der hohen Fresnelschen Reflektivität für s-polarisiertes
Licht bei großen
Einfallswinkeln, wird sehr wenig Licht von der Linse gesammelt und
bis zu den Detektoren durchgelassen. Zusätzlich verhindern die Kragen,
die von den plattierten durchgehenden Löchern um die LED-Nasen 64 herum
gebildet werden, Streuverluste des Lichts zwischen LEDs und den
Detektoren über
die Sensorplatinen und tragen darüber hinaus zu der Bildung ausschließlich diskreter
Bereiche der Beleuchtung bei, wobei jeder einem separaten Datenkanal
auf dem Papier entspricht, in dem Markierungen gemacht werden sollen.
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Gemäß 9 ist
das System gezeigt, welches auf den Sensor- und Steuerungsplatinen
enthalten ist. Der Datenkanal und die Sensoren der Kanäle für die zeitliche
Koordinierung an der rechten Kante und ihre zugehörigen Schaltkreise,
die detaillierter in 10 gezeigt sind, sind in Block 100 angedeutet.
Der Schaltkreis des Detektors für
den Kanal 102 zur zeitlichen Koordinierung an der linken
Kante, der auch in 10 dargestellt ist, liegt auch
auf der Sensorplatine. Es ist offensichtlich, daß die in 9 gezeigten
Schaltkreise sich für
jede der Sensor- und Steuerplatinen, die gegenüberliegende Seiten des Papiers
auslesen, wiederholen.
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In
dem Fall des Kanals zur zeitlichen Koordinierung an der linken Kante,
werden nach der Erfassung der Kante die verstärkten Daten an einen Computer
gleitet, nämlich
einen Mikroprozessor 140, der durch Daten in einem nicht
flüchtigen
Speicher (non-volatile memory, NVM) 142, wie zum Beispiel
einem EPROM, programmiert wird. Der Mikroprozessor 140 empfängt auch
Daten über
eine serielle Kommunikationsschnittstelle 104 von dem Computer
der elektronischen computergesteuerten Wahlmaschine. Es gibt auch
eine Eingabe in den Sensor an dem Gehäuse neben dem Schlund des Schlitzes
(in der Zeichnung nicht gezeigt), bei dem ein Papiereinwurfdetektor 106,
wie zum Beispiel ein elektro-optischer Detektor, angeordnet ist.
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Der
Mikroprozessor 140 liefert ein Ausgabesignal, um den Papierantriebsmotor
zu steuern, sowie um die Schaltkreise 144 zu betreiben,
um die LEDs der 32 Datenkanäle
und den Kanal zur zeitlichen Koordinierung an der rechten Kante
zu scannen.
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Im
Betrieb, wenn das Papier in den Schlund des Schlitzes 12 eingeschoben
wird (siehe 1 und 8), bringt
ein Signal des Mikroprozessors den Motorantrieb in Gang und beginnt
eine Sequenz von Abtastungen, die nacheinander die LEDs (CR36 bis CR68)
anschaltet, siehe 10. Diese sind die Datenkanals-LEDs
und die LED für
den rechten Kanal zur zeitlichen Koordinierung (es gibt 32 Datenkanäle CH 0
bis CH 31). Es gibt auch den rechten Kanal zur zeitlichen Koordinierung
(RT TM2). Es gibt eine LED für
den linken Kanal zur zeitlichen Koordinierung. Diese LED wird angeschaltet
und bleibt solange an, wie das Vorhandensein von Papier erfaßt wird.
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Der
Detektor für
den linken Kanal CR69 ist in 10 dargestellt.
Die Detektoren CR36 bis CR 68 sind parallel mit einem gemeinsamen
Summenpunkt verbunden, der ein Eingang (der invertierende Eingang)
eines Operationsverstärkers
U6 ist. U6 in Verbindung mit dem Widerstand R52 und dem Kondensator
C15 bilden eine frequenzkompensierte Verstärkerstufe mit Transfer-Impedanz.
Eine zweite frequenzkompensierte, invertierende Verstärkerstufe wird
von U7 und den Widerständen
R39 und R53 und dem Kondensator C16 gebildet, um eine zusätzliche Signalverstärkung bereitzustellen.
Der Ausgang von U7 ist der Ausgang des Sensors und mit „light" in 10 bezeichnet.
Dieser Ausgang wird von einem Analog/Digitalwandler 108 digitalisiert
und auf den Mikroprozessor gegeben. Die Ausgabe der Kanäle zur zeitlichen
Koordinierung wird in dem Mikroprozessor verwendet, um eine Information
zur zeitlichen Koordinierung über
die serielle Kommunikationsschnittstelle, wie durch die Leitung
VMC in 9 dargestellt, für den Computer der Wahlmaschine
bereitzustellen. Die zeitliche Beendigung der Abtastungen wird intern
in dem Mikroprozessor 140 unter der Steuerung des VMC über die
Kommunikationsschnittstelle 104 erzeugt, so daß alle der
32 Datenkanäle
und der rechte Kanal zur zeitlichen Koordinierung alle 0,25 mm (0,010
Zoll) an Papierbewegung durch den Schlitz 12 abgetastet
werden. Das System erhält
daher die Datenkanalinformation ohne Multiplexen oder Schalten der
Signale von den Photodetektoren CR36 bis 68 und es erhält genügend Information
von den Datenkanälen,
um sicherzustellen, daß keine
Markierung ausgelassen wird.
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Gemäß 11 ist
der LED-Multiplexschaltkreis gezeigt. Der LED-Multiplexer treibt
eine aus einer Mehrzahl von LEDs mit konstantem Stromtreiber, um
eine relativ gleichförmige
LED-Lumineszenzintensität
sicherzustellen.
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Eine
individuelle LED wird durch den Zustand von acht digitalen Eingangssignalen
ausgewählt:
LED0, LED1, LED2, LED0-7, LED8-15, LED16-23, LED24-31 und LED32,
die von dem Mikroprozessor gesteuert werden. Zwei zusätzliche
digitale Steuersignale: LEDON und LEDIEN schalten alle LEDs bzw.
die LED-Stromquelle ein.
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Ein
Verstärker
U1a, ein Transistor Q1 und ein Widerstand R1 bilden einen Konstantstromregler, welchen
Fachleute leicht als eine Konstantstromlast erkennen. Der LED-Strom
wird von der Referenzspannung, vorzugsweise 2,5 V, geteilt durch
den Wert von R1 bereitgestellt. Der LED-Strom wird ausgewählt, um ausreichend Lumineszenzenergie
bereitzustellen, so daß der
entsprechende Photodetektor einen leicht erfaßbaren Photostrom erzeugt.
Der Transistor Q2 und der Basisvorspannungswiderstand R2 erlauben
es dem Mikroprozessor, die Stromquelle abzuschalten, um Energie
zu sparen, wenn alle LEDs ausgeschaltet sind, wie zum Beispiel wenn
die Einheit keine Stimmzettel abtastet. Der Transistor Q35 arbeitet
als Parallelwiderstand und wird eingeschaltet, wenn das LEDON-Signal
einer dualen Null (niedrig) entspricht. Er liefert einen Strompfad
für den
Konstantstromregler bei Abwesenheit einer ausgewählten LED, um ein Überschießen des
Stroms zu verhindern, wenn eine LED später ausgewählt wird. Die Kondensatoren
C2 bis C9 sind Versorgungsbypasskapazitäten.
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U2
bis U3 sind 3-zu-8-Decoder, wie zum Beispiel der generische 74HC138
(hergestellt von National Semiconductor, Motorola und vielen anderen Herstellern).
Digitale Eingangssignale von VCM über die Schnittstelle 205 (9)
LED0-7, LED-8-15, LED16-23 und LED24-31 schalten, wenn sie niedrig sind
U2 bis U5 ein. Wenn er eingeschaltet ist, aktiviert der Decoder
(Schalter niedrig) einen seiner acht Ausgänge (Anschlüsse 7, 9, 10 bis 15), welcher
mit dem binären
Wert übereinstimmt,
der an die LED0- bis LED2-Eingänge
angelegt ist. Jede Decodereinrichtung treibt acht Basiswiderstände (R3
bis R34), die wiederum acht gesättigte
Transistorschalter (Transistoren Q3 bis Q34) treiben. Die Transistorschalter
verbinden die Anode ihrer zugeordneten LED (LEDs CR1 bis CR32) mit
VCC (der Stromversorgung), wodurch ein Strompfad durch die ausgewählte LED
(um die LED zu erleuchten) vervollständigt wird. Das Auswählen von
mehr als einer LED gleichzeitig wird vermieden (da die Stromquelle
Strom zwischen den ausgewählten
LEDs aufteilt, was dazu führt,
daß jede
der LEDs dunkler ist als wenn nur eine LED ausgewählt würde). Die
LED CR36 wird, obwohl sie nicht Teil des beschriebenen Multiplex-Systems
ist, auf eine ähnliche
Weise mit einem getrennten, dafür
ausgelegten digitalen Steuerungssignal gesteuert: LED32. Wie die
anderen LEDs, wird LED32 durch Sättigen
ihres zugeordneten Transistors Q36 eingeschaltet.
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Gemäß 10 ist
es nachvollziehbar, daß die
Komponenten im Fall von Widerständen
und Kondensatoren durch Typ und Wert bezeichnend sind. Auch sind
die Spannungen angegeben. Es ist nachvollziehbar, daß diese
Komponententypen und -spannungen nur zum Zweck der Erläuterung
einer derzeit bevorzugten Ausführungsform
angegeben sind und nicht zum Zweck der Beschränkung.
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Der
in 10 gezeigte Schaltkreis erlaubt es, wie oben erklärt, eine
Mehrzahl von Photodioden CR36 bis 68 parallel zu verbinden und er
steuert die Eingabe an den Verstärker
U6 mit Transfer-Impedanz,
dessen Eingang die Summe der individuellen Diodenphotoströme in dem
aktiven Bereich ist, unabhängig
von den Umgebungslichtbedingungen, denen die Photodiode ausgesetzt
ist. Der in 10 gezeigte Schaltkreis kompensiert
auch den Dunkelstrom sowie nicht ideale Charakteristiken des Verstärkers U6
mit Transfer-Impedanz selbst. Der Schaltkreis liefert eine Gleichstromkopplung
der Photodetektoren mit dem gleichen Effekt wie ein Wechselstrom-gekoppelter
Schaltkreis ohne thermische oder andere Effekte, die nicht wünschenswert
sind und die bei kapazitiv gekoppelten Photodioden auftreten. Der Schaltkreis
vermeidet die Notwendigkeit des Multiplexens einer Vielzahl von
Photodioden, was normalerweise ihren Dunkelleckstrom mit einem Faktor
N multiplizieren würde,
wobei N die Anzahl von parallel geschalteten Photodioden ist.
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Die
Photodioden sind in aufeinanderfolgenden Reihen gezeigt. Jedoch
sind sie linear angeordnet, wobei sie in jedem der 32 Löcher, die
in 2 bis 5 gezeigt sind, angeordnet sind.
Die Photodiode CR69 befindet sich in dem Loch auf der linken Seite und
tastet die linke Kante des Papiers ab, um die Markierungen zur zeitlichen
Koordinierung entlang der linken Kante zu erfassen. Die andere Photodiode CR68
tastet Markierungen zur zeitlichen Koordinierung an der rechten
Kante ab. Für
eine typische Anwendung eines Stimmzettels mit einem Kasten zur zeitlichen
Koordinierung an der rechten und linken Kante auf beiden Seiten
des Stimmzettels wird auf das oben genannte Patent 4,774,665 verwiesen.
Es ist nachvollziehbar, daß die
Photodioden auf eine Weise in einem Array angeordnet werden können, die
von der Anwendung und der Anordnung der interessierenden Datenkanäle auf dem
Papier benötigt wird.
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Die
Spannungsquelle, wie zum Beispiel eine Batterie oder eine Stromversorgung,
ist mit R58 über R59
und R60 verbunden. U8 ist eine Referenzspannungseinrichtung mit
Bandlücke,
die in Verbindung mit R59 und R60 die +4 Volt Knoten über R59
und R60 von Rauschen entkoppelt, das auf der Energieversorgung,
welche VCC liefert, liegen kann. R45 und R46 liefern eine 2,5 Volt
Referenzspannung.
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Dunkelstrom
und Umgebungslicht und die Charakteristiken des Verstärkers mit
Transfer-Impedanz werden durch ein Dunkelstromkompensationsnetzwerk,
das aus einem Verstärker
U10A, einer Transistorstromquelle Q37 und den Widerständen und
Kondensatoren R37, R38, R41, R42, R47 und R49 und auch den Signalbypaßkondensatoren
C17 und C18, die es dem Kompensationsnetzwerk ermöglichen,
bei langsam variierenden Spannungen zu arbeiten, gebildet wird,
so wie es notwendig ist, um die Kompensation für den Dunkelstrom und das Umgebungslicht
und die Charakteristik des Verstärkers mit
Transfer-Impedanz bereitzustellen. Datensignale liegen bei einer
viel höheren
Frequenz und beeinflussen das Kompensationsnetzwerk nicht. Der Verstärker U10A
ist ein Verstärker
mit Frequenzkompensierung von Fehlern, der den Ausgang der Stufe
mit Transfer-Impedanz
U6 mit der Referenzspannung vergleicht und den Strom im stationären Zustand
in dem Transfer-Impedanzwiderstand R52 steuert. Die verstärkte Differenzspannung
steuert den Basisstrom von Q37. Q37 liefert den Basisstrom, der
in den Summenknoten der Photodiode eingespeist wird, welcher der
Knoten an dem invertierenden Eingang (2) von U6 ist. Im stationären Zustand
er höht sich
die Ausgangsspannung von U6 am Ausgangsanschluß (6), wenn sich die Summe
der Photoströme erhöht. Dies
bewirkt, daß der
Ausgang des U10A abnimmt. Der Basisstromfluß in Q37 nimmt dann zu. Dies
führt zu
einer Zunahme an Kollektorstrom von Q37. Da dieser Kollektorstrom
in den Photostromsummenknoten in einer Richtung eingespeist wird, die
dem Photostrom von den Photodetektoren C36 bis C68 entgegengesetzt
ist, wird der Ausgang des Verstärkers
U6 kompensiert, da die Rückkoppelschleife,
die über
U10A gebildet wird, die Differenz zwischen der Ausgangsspannung
am U6-Anschluß 6 und
der Referenzspannung reduziert.
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Die
Kondensatoren C17 und C18 vermindern die Frequenzantwort von U10A
ausreichend, so daß Signale,
die Veränderungen
in den Photodiodenströmen
darstellen, mit den Markierungen auf dem Papier erfaßt werden,
während
die relativ langsamen Veränderungen
aufgrund des Dunkelstroms, des Umgebungslichts und der Charakteristiken
des Verstärkers
kompensiert werden.
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Das
CR69 Signal des TM1-Detektors wird in einer Stufe U9A mit Transfer-Impedanz,
mit welcher der Photodetektor an dessen nicht invertierendem Eingang
verbunden ist, verstärkt.
Der Ausgang ist ein Impuls, dessen Kante (bzw. Flanke) von einem
Kantendetektor erfaßt
wird und der an den Mikroprozessor 140 (siehe 9)
bereitgestellt wird. Vorzugsweise wird eine Abschirmung auf der
Sensorplatine an bzw. neben signaltragenden Leitungen verwendet, und
sie ist durch die gepunkteten Linien dargestellt.
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Aus
der vorhergehenden Beschreibung ist es nachvollziehbar, daß ein verbesserter
Sensor zum Erfassen und Auslesen optisch wahrnehmbarer Informationen
bereitgestellt wurde und insbesondere von Markierungen auf einem
Blatt, wie zum Beispiel einem Stimmzettel aus Papier. Änderungen
und Modifikationen an den hierin beschriebenen Vorrichtungen und
Schaltkreisen sowie andere Anwendungen für die Erfindung zusätzlich zu
dem Auslesen von Stimmzetteln in einem elektronischen computergesteuerten
Stimmenzählsystem,
werden sich dem Fachmann zweifellos von selbst erschließen. Entsprechend
sollten die vorangegangenen Beschreibungen in einem erläuternden
und nicht in einem beschränkenden
Sinn gesehen werden.