KR830000892B1 - 개선된 광학적 주사장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

개선된 광학적 주사장치

도면의 본 발명의 실시예를 나타낸 블록도이다.

본 발명은 개선된 광학적주사장치(optical scanner)에 관한 것이다.

서류상의 마아크(mark),즉 연필이나 잉크등으로 표시된 마아크를 판독하거나 기록할 수 있게 설계된 광학적 주사장치 및 판독기는 보통 마아크가 있느냐 없느냐의 표시로써 서류로부터 빛의 반사가 있느냐 없느냐를 이용한다. 광원으로부터 직진하는 입사광은 대개 마아크에 의해 흡수되어지는 반면에, 마아크가 없을 시에 서류에 닿는 빛은 반사된 빛으로 구성된 산란된 광원을 형성한다. 감광소자의 어레이(array),즉 포토트랜지스터(phototransistor,) 포토다이오드, 전자결합소자(CCD, chargcoupled device)등으로 구성된 라인 주사 카메라를 이용한 광학적으로 판독하거나 주사하는 장치는 반사광에 응답하여 서류상에 나타나는 패턴(pattern)을 나타내주는 전기적인 아날로그(analog) 출력신호를 발생한다.

광학적 주사장치나 판독기를 널리 이용하는 응용분야는 학생들의 시험답안지를 채점하는것과 선거때 투표용지를 집계하는 것이다. 광학적 주사장치를 이러한데에 응용하려면, 주사된 서류로는 학생이나 투표지가 연필이나 잉크마아크를 기입할 마아크영역을 잉크로 표시한 미리 한정된 마아크영역이 인쇄되어진 용지를 써야 한다.

하지만 불행히도 이 마아크영역을 한정하는 인쇄잉크는 빛을 흡수한다. 예를들어, 서류를 조명하는 광원에 청색이 내포되어 있지 않으면, 광원에 있는 다른색이 청색잉크에 흡수되어 버리기 때문에 청색으로 인쇄된 마아크영역은 검게 나타날 것이다. 광학적 주사장치에서 일어날 수 있는 소위 "잉크 노이즈"를 피하기 위한 통상적인 기술은 색의 범위가 자외선에서 적색에 이르는 즉 파장이 350nm에서 750nm에 이르는 다양한 색으로 구성된 잉크에 의하여 점유된 가시 스펙트럼밖의 에너지를 내포하는 광원을 사용하는 것이다.

불행히도, 페어차일드(Fairchild)모델 CCD 1300과 같은 상업상 이용가능한 라인 주사카메라의 카메라렌즈는 보통 가시범위에서 사용할 때 가장 적당하다. 이러한 유형의 라인주사카메라를 광학적 주사장치에 응용하는 것은"광학적 판독장치"라는 명칭으로 1979년 1월 2일에 출원되어 계류중인 미합중국 특허원 제000,457호(이 발명은 본 발명의 양수인에게 양도되어 있음)에 상세히 설명되어져 있고 또한 참고서로서 본 명세서에 반영하였다.

통상적으로, 상업상 이용가능한 라인 주사 카메라에는 전송 특성이 불량하고 보다 긴 파장에 대한 선명도가 좋지 못한 렌즈계가 이용되고 있다. 상업상 이용가능한 카메라의 렌즈가 적외선 근처에서 뚜렷이 촛점을 이룰 수 없음으로 해서 폭이 21.590cm인 종이위의 0.0254cm인 수직선이 영상면으로부터 렌즈를 통하여 투시되어 졌을때 폭이 0.1016cm인 선으로 나타나게된다는 사실이 실험적으로 밝혀졌다. 이러한 렌즈의 수착(收着)로 라인 주사 카메라를 이용하는 광학적 마아크주사 또한 판독장치의 선명도가 크게 제한 될 수 있다.

첨부한 도면을 참고로하여 아래에 설명되어 있듯이, 적외선가까이(1,000nm)에서 사용할 때에 최적화되게 설계된 렌즈계를 지닌 라인주사 카메라를 이용하는 광학적 마아크 주사장치는 적외선 통과필터 및 백열광을 발하는 광원과 결합하여 사용하였을 때 최적치에 가까운 마아크판독의 선명도를 제공할 것이다.

이제 첨부한 도면을 참고로 하영 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면에는 구성적으로 서류 D가 라인 주사카메라 20에서 나오는 주사선투시계(field of view)밑으로 진행함에 따라 서류 D상에 마아크가 있느냐 없느냐에 반응하여 카메라20에 의해 발생되어지는 아날로그 정보는 위에서 언급한 계류중인 특허원에 설명되어져 있는 식으로 정보처이장치 30에 공급된다.

라인주사 카메라 20의 라인주사 투시계는 선형의 광원40으로부터 발하는 빛을 라인주사 카메라 20의 주사선SL에해당하는 서류D의라인에 집중시키기 위한 세로로 빛을 발산시키는 엘리먼트(element)46을 지니 관모양의 빛을 굴절시키는엘리먼트 44내에 장치된 관 모양의 백열등 42로 구성되어진 선형의 광원에 의해 조명된다. 상업상 이용가능한 저렴한 백열등을 도면에 표시된 것과 유사한 실시예에 사용하는 선형의 광원 41은 "개선된 선형의 광원"이라는 명칭으로 1978년 4월 28일에 출원되어 계류중인 미합중국특허원 제900,945호(이 특허원은 본 발명의 양수인에게 양도되어 있음)에 상세희 설명되어져 있고 본 명세서에 참고로 반영시켰다.

서류 D는 미리 인쇄된 잉크 윤곽IL로써 한정되는 규정된 마아트 영역 MA의 열(row)로 구성되어져 있는 것처럼 나타나 있다. 잉크 윤곽 IL의 패턴을 토대로 하여 서류 D상에 발생되는 포오맷(format)은 학생의 시험답안지, 투표용지, 재고품용지등을 나타낼 수 있다. 정보처리 장치 30과 조합되어져 있는 라인주사카메라 20의 기능은 데이터마이크 DM이 잇는 마아크 영역 MA와 데이터마아크 DM이 없는 마아크영역 MA사이를 식별하는 것이다.

앞서 설명하였듯이, 페어차일드 모델 CCD 1300과 같은 상업상 이용가능한 라인주사 카메라는 잉크 윤곽 IL에 과도하게 반응하고, 또한 이러한 감도로 인하여 데이터 마아크 DM이 있는 마아크영역 MA와 데이터 마아크 DM이 없는 마아크영역 MA사이를 정확히 식별하기위한 광학적 주사장치 10의 성능을 저감시키는 결과를 초래한다.

잉크윤곽 IL에 대한 이러한 불만족스러운 감도는 적외선 통과필터 50 및 백열광을 발하는 광원 40과 결합하여 적외선 가까이(즉, 1,000m)에서 사요하기에 가장 적합하도록 설계한 라인주사 카메라 20과 함께 렌즈계 22를 사용하므로써 크게 줄어들었다.

이러한 개선은 적외선 통과필터 50을 서류 D와 카메라 20사이에 설치하므로서 아주 적절하게 성취되었지만, 이 필터 50을 광원 40과 서류 D사이에 설차하여도 바람직한 결과를 얻을 수가 있다.

Claims (1)

1. 미리 정해진 서류 포오맷의 잉크로윤곽이 이루어진 영역내에 기입된 마아크에 반응하여 서류로부터 한라인식을 토대로하여 정보를 평가하기 위한 광학적 주사장치에 있어서,

   한 라인씩 서류의 어떤 미리 정해지고 잉크로 윤곽이 이루어진 영역을 주사하고, 적외선 영역가까이에서 최적의 감도를 지니 렌즈계를 포함한 하인주사카메라와; 상기 라인 주사카메라에 의하여 주사되어지는 미리 정해지고 윤곽이 이루어진 영역을 조명하기 위한 백열광을 발하는 광원과; 상기 백열등의 조명에 반응하여 상기 서류로부터 반사된 빛을 여파시키기 위해서 상기라인 주사카메라의 상기 렌즈계와 상기 서류 사이에 광학적으로 설치된 적외선 통과 필터로 구성되어 있고, 렌즈계가 1,000m정도에서 최적의 감도를 유지하게 설계된 특징이 있는 광학적 주사장치.

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