DE1774474A1 - Lese- und Auswaehlvorrichtung zum optischen Lesen von Loechern und Zeichen auf Aufzeichnungstraegern - Google Patents

Description

Dipl.-lng. Egon Prinz Dr. Gertrud Hauser »_vvv _,₄uuiiit968

Dipl.-lng. Gottfried leiter Ern»b.r_Ber»tro.s«i9 »-. ,

Patentanwälte

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Lese- und Auswahlvorrichtung zum optischen Lesen von Löchern und Zeichen auf Aufzeichnungsträgern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lese- und Auswählvorrichtung zum photoelektrischen Lesen von Löchern und Zeichen auf Aufzeichnungsträgernj wie Lochkarten, Schecks, Kontokarten oder ähnlichen Dokumenten, welche zur Steuerung von Geräten zur automatischen Datenverarbeitung verwendbar sind.

Auf diesem Gebiet sind bereits Vorrichtungen bekannt, welche zum Bu/Gr. . Lesen

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Lesen von aufgezeichneten Lochungen geeignet sind, und es sind Vorrichtungen bekannt, welche zum Lesen von aufgezeichneten Zeichen geeignet sind. Es sind auch Vorrichtungen bekannt, welche entweder die eine oder die andere' Aufzeichnungsform unter Steuerung einer geeigneten Umschalteinrichtung geeignet sind. Gleichermaßen sind Vorrichtungen bekannt, welche ohne Unterschied Zeichen oder Löcher lesen können, jedoch die Art der abgelesenen Aufzeichnungen' nicht angeben können.

Auf dem Gebiet der automatischen Datenverarbeitung müssen manchmal Daten verarbeitet werden, welche in der einen oder anderen Form auf Dokumenten aufgezeichnet sind, und es kann notwendig sein, diese Daten in unterschiedlicher Weise zu verarbeiten, je nachdem, ob sie in der einen oder anderen Form aufgezeichnet sind.

Als Aufzeichnungsträger werden sehr häufig Lochkarten verwendet, von welchen das sogenannte "Achtzig Spalten"-Modell allgemein bekannt ist. -

Die Karten können Aufzeichnungen in der einen oder anderen Form an 96Ο in Zeilen und Spalten angeordneten Stellen aufnehmen.

Es ist bekannt, Aufzeichnungskarten zu verwenden, welche

mit

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rait verschiedenen Zonen versehen sind, deren jede mehrere Spalten umfaßt, und von welchen die einen zur Aufnahme von Aufzeichnungszeichen bestimmt sind, während die anderen Zonen zur Aufnahme von Löchern bestimmt sind. In den zur Verwendung dieser Karten geeigneten Geräten sind geeignete Lesevorrichtungen angebracht·, welche die in den verschiedenen Zonen auftauchenden Aufzeichnungen lesen können. Bei bestimmten Anwendungen wird man dazu geführt, aufgezeichnete Lochungen mittels von Hand in den gleichen Spaltenzonen angebrachter Zeichen zu vervollständigen. Es sind Geräte bekannt, welche zum Lesen und Umwandeln dieser Zeichen in Löcher geeignet sind, um die normale Auswertung dieser Dokumente zu ermöglichen.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung einer Leseanordnung, welche die direkte Auswertung von Dokumenten, von welchen die einen Zeichen und die anderen Löcher oder gleichzeitig Zeichen und Löcher tragen, oder die Auswertung von gemischten Dokumenten und die Vermehrung der Verwendungsmöglichkeiten dieser Dokumente unter gleichzeitiger Vereinfachung des erforderlichen Materials gestattet.

Die Erfindung betrifft eine Lese- und Auswählvorrichtung zum Lesen von Zeichen und von Löchern, welche Lesesignale in einen von zwei getrennten Kanälen liefert, so daß die

unterschiedliche

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unterschiedliche Verarbeitung der abgelesenen Daten ermöglicht wird, je nachdem, ob die gelesenen Aufzeichnungen Zeichen oder Löcher sind, und auch die unterschiedslose Verwendung der erhaltenen Signale ermöglicht wird, indem diese in den gleichen Kanal gesammelt werden.

Eine erfindungsgemäße Lese- und Auswählvorrichtung weist eine doppelte Lesevorrichtung mit zwei photoelektrischen Wandlern und eine logische Auswählvorrichtung zum Aaswählen der von den zwei Wandlern gelieferten Lesesignale auf. Ein erster auf der "Zeichen"-Seite der Aufzeichnungsträger angeordneter Wandler ist mit mindestens einem Lichtübertragungskanal und einer Lichtquelle verbunden. Ein zweiter Wandler > ist auf der den Zeichen entgegengesetzten Seite angeordnet, so daß er das durch die Löcher gehende Licht empfängt. Die logische Auswählvorrichtung weist einen ersten, mit dem Ausgang des ersten Wandlers verbundenen Kanal auf, welcher w Schaltungen zur Formung von Rechteckimpulsen und eine Und-Schaltung enthält, deren einer Eingang mit dem Ausgang der Impulsformerschaltungen verbunden ist und an ihrem Ausgang ein Zeichenlesesignal liefert. Ein zweiter Kanal ist mit dem Ausgang des zweiten Wandlers verbunden und enthält Impulsformerschaltungen, deren Ausgang mit eine.m zweiten Eingang der Und-Schaltung verbunden ist, und liefert ein Lochlesesignal. Die Auswählvorrichtung weist außerdem eine logische

Inverterschaltung

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Inverterschaltung auf und die Anordnung ist so gewählt, daß, obwohl der erste Wandler auf die Anwesenheit eines Loches anspricht, ein Lochleseimpuls nur am Ausgang des zweiten Kanals auftritt. Die Lesevorrichtung weist ein optisches System auf, welches mit mindestens zwei Lichtkanälen ausgestattet ist. Ein erster Kanal ist in der Achse des optischen Systems angeordnet, um das von einer Lichtquelle kommende Licht an eine Stelle zu leiten, an der die zu lesenden aufgezeichneten Zeichen oder Lochungen nacheinander vorbeibewegt werden, wobei das am nächsten an der Lesestelle der Zeichen angeordnete Ende dieses Lichtkanals senkrecht zur Achse des optischen Systems abgeschnitten ist. Ein zweiter Lichtkanal weist einen oder mehrere Teile auf, welche seitlich des oder um den ersten Kanal und parallel zu diesem angeordnet sind, um an der Lesestelle durch die Aufzeichnungsträger, die Zeichen oder die Löcher, welche an dieser Stelle vorbeibewegt werden, reflektiertesLicht aufzunehmen und das so aufgenommene Licht auf den ersten Wandler zu übertragen. Eine Führungsplatte auf welcher die Aufzeichnungsträger vorgeschoben werden, ist in der Achse des optischen Systems mit einer öffnung versehen, welche so angeordnet ist, daß sie durch den ersten Kanal ankommendes und durch Aufzeichnungslöcher gehendes Licht auf den hinter der öffnung angeordneten zweiten Wandler überträgt.

Ziel

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Ziel der Erfindung ist auch die Schaffung einer Lesevorrichtung mit verhältnismäßig einfachem und billigem Aufbau, sehr geringem Platzbedarf in der Höhe der Dokumente und mit sicherer, unverstellbarer Arbeitsweise mit hohem Wirkungsgrad, welche insbesondere für das photoelektrische Lesen von Zeichen und Lochungen auf Dokumenten unter vorteilhaften Bedingungen geeignet ist.

Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Figur IA ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Lese- und Auswählanordnung,

Figur IB und IC Prinzipschaltbilder einer weniger speziellen Ausführungsform als die in Figur IA dargestellte,

Figur 2 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Leseanordnung,

Figuren 3A, 3B und 3C verschiedene Ausführungsformen der Optik eines Lesekopfs,

Figur 4 einen Lesekopf im Längsschnitt gemäß der Linie 4-4 in Figur 5,

Figur

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Figur 5 eine Ansicht eines Teils einer Lesekopfanordnung gemäß Figur 4 in größerem Haßstab, betrachtet von unten gemäß dem Pfeil 5, und

Figur 6 einen kreisförmigen Lesekopf.

Das in Figur IA dargestellte Prinzipschaltbild zeigt eine Lese- und Auswählanordnung, bei welcher die Leseanordnung eine Lichtquelle L, ein optisches System C, 0 und zwei photoelektrische Wandler Cl und C2 aufweist, welche jeweils mit Verstärkern Al bzw. A2 verbunden sind. Der erste dieser Wandler ist zum Lesen von Zeichen durch Reflexion geeignet, während der zweite zum direkten Lesen von Löchern geeignet ist. Die Lichtquelle L kann mehreren Leseanordnungen gemeinsam dienen. Das optische System weist einen Lichtkanal C auf, welcher einen Teil des Lichts der Lichtquelle L zum Beleuchten einer Stille E überträgt, vor der zu lesende Zeichen oder Löcher tragende Dokumente D in bekannter Weise vorgeschoben werden. Ein Teil des an der Stelle E von den Dokumenten reflektierten Lichts wird in den ersten Wandler mittels eines Lichtleitkanals 0 übertragen, welcher ebenfalls einen Teil des optischen Systems darstellt. In der Praxis werden die Zeichen auf den Dokumenten in Form von dunklen Zeichen aufgezeichnet, welche auf dem hellen Untergrund einen maximalen Kontrast ergeben.

Der

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Der Durchgang von dunklen Zeichen durch tie Stelle E wirkt sich daher durch eine Lichtabsorption und durch eine Verminderung des zum Wandler C1 übertragenen Liqhtstroms aus. Bei dem beschriebenen Beispiel besteht dieser Wandler aus einem Photoelement, welches einen elektrischen Strom liefert, der wesentlich proportional zur Intensität des auf dasselbe übertragenen Lichtstroms ist. Ein entsprechendes Ergebnis kann in bekannter Weise erzielt werden, wenn man einen Farbkontrast zwischen dem Zeichen und dem Träger und als Wandler ein lichtempfindliches Element verwendet, welches eine bestimmte spektrale Empfindlichkeit besitzt oder dessen Empfindlichkeit durch die Verwendung eines Parblichtes oder durch Anwendung von gefärbten Schirmen verändert wird. Beispielsweise kann man rote Zeichen, welche auf eine grüne Karte aufgebracht sind oder mit grünem Licht beleuchtet werden, durch eine Gadmiumsulfid-Photozelle, welche insbesondere für Grün empfindlich ist, als sehr dunkle Zeichen auf hellem Grund ablesen,

Der aweite Wandler G2 ist auf der anderen Seite der Bahn der Dokumente hinter einer festen Platte P„ die mit einer an der Stelle E angeordneten öffnung T versehen ist, und in der Aahse des optischen Systems zur Aufnahme des durch diese Öffnung gehenden Lichts beim Vorbeigehen eines Loehes PP in einem Dokument D vor der Lesestelle E angeordnet.. Es ist ersichtlich, daß das durch ein Loch gehende Licht nicht zun Wand-

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ler Cl reflektiert wird und daß dieses Loch durch denselben als dunkles Zeichen gelesen wird, während der Wandler C2 direkt das Licht empfängt, welches durch das Loch geht. Wenn eine weder ein Zeichen noch ein Loch tragende Aufzeichnungsstelle an die Lesestelle E gebracht wird, empfängt der Wandler Cl einen maximalen Lichtstrom' und liefert einen großen Strom, während die Ankunft eines,- Zeichens oder eines Loches an dieser Stelle sich in einer Verminderung des reflektierten Lichts und einer Verminderung des Stroms auswirkt, wie bei LHP in der kleinen, über dem Prinzipschaltbild wiedergegebenen graphischen Darstellung nahe dem Wandler Cl angedeutet, während beim Durchgang eines Loches der von C2 gelieferte Strom, welcher normalerweise sehr schwach ist, sich kurzzeitig erhöht, wie bei LP in der kleinen, im Prinzipschaltbild nahe dem Wandler C2 angeordneten graphischen Darstellung angedeutet.

Der vom Wandler Cl gelieferte Strom wird über die Klemme El am Eingang der Auswählschaltung S auf einen Umkehrverstärker Al gegeben, welcher die Ablesung der Zeichen oder Löcher in positive elektrische Impulse umwandelt, während der vom Wandler C2 gelieferte Strom durch die Eingangsklemme E2 auf einen Verstärker A2 gegeben wird, welcher die Lochablesung ebenfalls In positive Impulse umwandelt. Die die Auswähl- · schaltung bildenden Elemente sind in Figur IA von einer strichpunktierten Linie umgeben, welche die Elemente der Auswählschaltung

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- ίο -

schaltung begrenzt. Die folgende Beschreibung einer Auswahlschaltung soll nur als Beispiel dienen und die Erfindung in keiner Weise einschränken. Wie vielter unten gezeigt wird, können je nach der Anwendung auch andere Ausführungsformen der Auswählschaltung verwendet werden. Es wird daher vom Standpunkt der vorliegenden Erfindung nur die von dieser Schaltung übernommene Funktion betrachtet.

Die von den Verstärkern Al und A2 kommenden elektrischen Impulse werden jeweils auf zwei Amplitudendiskriminatoren Sl bzw. S2 übertragen, welche in bekannter Weise zur Ausschaltung von Störsignalen mit schwacher Amplitude bestimmt sind, die sich unterhalb eines bestimmten Schwellwerts befinden. Diese Diskriminatoren übertragen jeweils Auslöseimpulse auf die Steuereingänge ECl bzw. EC2 von zwei bistabilen Kippschaltungen Bl bzw. B2 bekannter Bauart, welche jeweils mit einem Nullstelleingang RZl bzw. RZ2 versehen sind, die beide mit einem Generator GS verbunden sind, welcher auf die Kippschaltungen gegen das Ende der Ablesung jeder Aufzeichnungsstelle einen synchronisierten Nullstellimpuls gibt. Diese Impulse können ebenso gut in bekannter Weise durch einen mechanischen oder photoelektrisch gesteuerten Unterbrecher erzeugt werden, welcher synchron mit dem Vorschub der Dokumente in der Leseano-rdnung betätigt wird, oder sie können noch einfacher aufgrund der

photoelektrischen

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photoelektrischen Ablesung von auf die Dokumente gedruckten Synchronisations zeichen erzeugt v/erden. Jede Kippschaltung ist mit zwei Ausgängen versehen, und zwar einem oberen Ausgang SSl und einem unteren Ausgang SIl für die Kippschaltung Bl und Ausgängen SS2 und SI2 für die Kippschaltung B2.

Wenn eine der Kippschaltungen, beispielsweise Bl₃₁ sich im Ruhezustand oder im Zustand "0" befindet, so wird ihr oberer Ausgang SSl auf einem Bezugspotential, beispielsweise mit dem Wert "0ⁿ gehalten, während ihr unterer Ausgang SIl auf einem Spannungswert gehalten vrird, welcher der logischen ^l:l^!l entspricht. Wenn ein Auslöseimpuls auf den Eingang ECl g;egeben wird, wird der Zustand der Kippschaltung umgekehrt, d.h. daß ihr oberer Ausgang auf den Wert ^t!l" übergeht, während ihr unterer Ausgang auf das Bezugspotential gebracht wird.

Dieser Zustand wird beibehalten, bis ein Nullstellimpuls vom Generator GS auf die Eingänge RZl und RZ2 der Kippschaltungen vor dem Lesen einer auf dem Dokument folgenden Aufzeichnungsstelle gegeben wird. Die Ausgänge SSl und SI2 sind jeweils mit den Eingängen ETl und ET2 einer Ünd-Sehaltung verbunden, deren Ausgangsklemme den Ausgang SM darstellt, welche der "Zeichen"-Ausgang der Auswählschaltung

ist

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ist. An diesem Ausgang kann nur unter der Bedingung eine Spannung auftreten, daß die beiden Eingänge der Und-Schältung sich gleichzeitig auf dem Potential "1" befinden. Der Ausgang SS2 der Kippschaltung B2 ist mit der Ausgangsklemme SP verbunden; welcher der ''Loch"-Ausgang der Auswählschaltung ist und sich normalerweise auf dem Potential 'Ό¹¹ befindet.

Die Arbeitsweise der in Figur IA dargestellten Lese- und Auswählanordnung 1st die folgende:

Lesen eines Zeichens

Beim Lesen eines Zeichens verringert sich das von der Stelle E reflektierte und auf den Wandler Cl übertragene Licht kurzzeitig und es wird ein Auslöseimpuls vom Diskriminator Sl auf den Eingang ECl der Kippschaltung Bl gegeben, welche umkippt. Infolgedessen geht der Ausgang SSl von 0 auf 1 über (der Ausgang SIl wird nicht verwendet).

Im übrigen empfängt während des Lesens eines Zeichens der Wandler C2 normalerweise kein von der Lichtquelle L kommendes Licht, höchstens einen Schimmer, welcher durch das untersuchte Dokument geht, wenn dieses mehr oder weniger lichtdurchlässig ist. Dieses Signal reicht nicht aus, um durch den,Diskriminator S2 übertragen zu werden. Die Kippschaltung B2 kippt daher nicht und die Ausgänge SS2 und SI2 bleiben jeweils auf dem Potential

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O bzw, 1. Wenn sich daher die beiden Eingänge der Und-Schaltung auf dem Potential 1 befinden, tritt unter diesen Umständen eine positive Spannung an der Ausgangsklemme SM auf., um das Ablesen eines Zeichens anzuzeigen, bis ein Hullstellimpuls die Ausgänge der Kippschaltung Bl auf ihre Ruhepotentiale zurückstellt.

Lesen eines Loches

Beim Durchgehen eines Loches durch die Leseanordnung wird der Wandler C2 durch das durch das Loch gehende Licht belichtet und ein Auslöseimpuls wird durch den Diskriminator S2 auf den Eingang EC2 der Kippschaltung B2 gegeben, welche kippt. Der Ausgang SS2 geht von 0 auf 1 über und setzt den Ausgang SP der Auswählschaltung unter Spannung, welche bis zur Nullstellung die Ablesung eines Loches anzeigt. Im übrigen wird der Durchgang eines Loches durch die Leseanordnung vom Wandler Cl in der gleichen Weise interpretiert wie der Durchgang eines Zeichens und der Eingang ETl der Und-Schaltung empfängt vom Ausgang SSl eine Spannung 1, da aber die Kippschaltung B2 ebenfalls infolge des Ablesens eines Loches durch den Wandler C2 umgekippt wird, geht der Ausgang SI2 der Kippschaltung B2 von 1 auf 0 über. Da sich der Eingang ETl auf dem Potential 1 und der Eingang ET2 auf dem Potential O befindet, kann unter diesen Umständen die Und-Schaltung keine elektrische Spannung auf den Ausgang SM geben. Da

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der von der Kippschaltung Bl auf die Und-Schaltung übertragene Impuls durch den von der Kippschaltung B2 gelieferten Impuls gesperrt wird, beginnt der von der Kippschaltung Bl übertragene Impuls nach dem von der Kippschaltung B2 übertragenen Impuls und hört spätestens zur gleichen Zeit auf wie dieser. Diese Bedingung kann auch in bekannter Vieise mittels einer synchronisierten Abtastvorrichtung verwirklicht werden. Je nach der Art der Wandler und den für diese verwendeten elektrischen Schaltungen können die Wandler zur Lieferung von elektrischen Leseimpulsen unterschiedlicher Polarität geeignet sein.

Um das Grundprinzip der Erfindung besser zu erläutern, zeigen die Figuren IB und IC zwei Prinzipschaltbilder von verschiedenen Ausführungsformen der Auswählschaltung.

Das in Figur IB gezeigte Schaltbild ist auf den Fall be-" zogen, daß der photoelektrische Wandler C21 Lesesigriale mit positiver Polarität liefert, während das Schaltbild der Figur IC auf einen Fall bezogen ist, in dem der Wandler C22 Lesesignale mit negativer Polarität liefert. Gemäß Figur IB ist der Wandler CIl zum Lesen von dunklen Zeichen mit einer Impulsformerschaltung ABl verbunden. Es wird angenommen, daß in Block ABl die Funktionen der Verstärkung, der Amplitudendiskriminierung und der Erzeugung von gedehnten positiven Impulsen bestimmter Amplitude und Dauer

aufgrund 109829/U58 bad original

aufgrund der Lesesignale durchgeführt werden, natürlich muß eines der Organe des Blocks ABl die Umkehrung der Polarität gewährleisten, wenn diese Impulse negative Polarität besitzen. Der Wandler C21, welcher entsprechend der Ablesung von Löchern positive Signale liefert, ist mit einer Impulsformerschaltung AB2 der gleichen Bauart wie die Impulsformerschaltung ABl verbunden. Jedoch sind die von der Schaltung ABl gelieferten Impulse in bezug auf die von der Schaltung AB2 gelieferten Impulse zeitlich etwas verzögert und sie enden spätestens zur gleichen Zeit wie diese letzteren.

Der Ausgang der Impulsformerschaltung ABl ist (Figur IB) direkt mit einem Eingang der logischen Und-Schaltung verbunden, deren Ausgang SM Impulse entsprechend der Ablesung von Zeichen liefert. Der zweite Eingang der Und-Sehaltung ist mit dem Ausgang der Impulsformerschaltung AB2 über eine logische Inverterschaltung IVl verbunden, welche normalerweise auf den Eingang der Und-Schaltung eine positive Öffnungsspannung. "1" überträgt, welche invertiert und in eine Sperrspannung "0" umgewandelt wird, wenn der Impulsformer AB2 auf den Ausgang SP einen Impuls mit der Polarität "1" beim Lesen eines Loches durch den Wandler C21 überträgt.

Die Arbeitsweise der in Figur IB dargestellten Auswählschaltung

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Schaltung ist die folgende:

liege "beispielsweise die Ablesung eines aufgezeichneten Zeichens durch den Wandler C11 vcr. ±,in Le se impuls wird auf den Impulsformer AB1 übertragen, welcher einen positiven Impuls IHl auf den oberen Eingang der Und-Schaltung gibt, die in Abwesenheit einer Lochablesung durch den WandlerC21 ) vom Inverter IV1 eine positive Offnungsspannung empfangt, welche der Und-Schaltung gestattet, auf die is-usgangeklerame SH ein Seichenlecesignal 1112 su übertragen.

Eeim Lesen eines Loches übertragen axe wandler 011 und 021 ' ,ieweils auf ihre Impulsiormersch&ltungen einen Leseimpule. Der Impulsformer AB2 erzeugt einen Impuls IPI ,».welcher auf die Ausgangsklemme SP gegeben wird, um die Ablesung eines Loches anzuzeigen, und welcher gleichermaßen auf den Inverter ITI gegeben wird, der kurzzeitig auf den zweiten Eingang der Und-Schaitung eine Sperrspannung 1P21 gibt, welche die Und-Schältung sperrt. Das beim Lesen des Loches vom Wandler 011 erzeugte Lesesignal wird vom Impulsformer ABI geformt, welcher auf den ersten üingang der Und-Schaltung einen Impuls IP2 gibt (dessen Beginn in bezug auf I3?1 etwas verzögert ist), der durch die vom Inverter IV1 unter der Wirkung des Impulses IP1 gelieferte Sperrspannung ge<- sperrt ist. Es wird bemerkt, daß in diesem Falle die Funktion des Inverters IY1 im Schaltbild der Figur 1A durch den unteren

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gang SI2 eier Kippschaltung B2 dieser Figur durchgeführt wird.

In Figur IC sind die Impulsformerschaltungen AB3 und A34 den Impulsformerschaltunken ABl und AE2 der Figur ib analer·« Es ist klar₃ daß der Block AB3 nur dann einen Polaritätsinverter enthalten muß, wenn die vom Wandler C12 gelieferten Lesesignale negative Polarität besitzen. Die Ausgänge der Impulsformer AB3 und AB4 sind direkt mit den Eingängen der Und-Schaltun«? verbunden. Die logische Inverterschaltung IV2 ist zwischen den Ausgang des Impulsformers AB4 und die Ausgangsklemme SP geschaltet.

Bein Lesen eines Zeichens wird der Impuls IHl2 auf den Ausgang SK durch die logische Ünd-Schaltung übertragen, da der zweite Eingang dieser letzteren eine öffnungsspanrrun.^ vom Impulsformer AB4 empfängt. Beim Lesen eines Loches empfängt der zweite Eingang der Ünd-Schaltung den Sperrimpuls IP12, welcher die übertragung des Impulses IP22 auf den Ausgang SM verhindert. Gleichzeitig tritt der Lochleseimpuls IP121 am Ausgang SP auf.

Wie im Fall der Figur IB können die von der Impulsformerschaltung AB3 gelieferten Impulse bezüglich der von der IrapulsformerschaltunR AB4 gelieferten Impulse etwas verzfy-ert sein und spätestens zur gleichen Zeit aufhören.

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Es ist zu bemerken, daß die oben erläuterten Sicherheitsmaßnahmen bezüglich der Verzögerung und der Dauer der Impulse nicht erforderlich sind, wenn man ein Abtastsystem verwendet j welches mit der Verschiebung der Lochkarten synchronisiert ist. Es ist klar, daß in diesem Fall die logische Und-Schaltung mit einem zusätzlichen Eingang versehen sein muß.

Figur 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Lesevorrichtung. Die Elemente, welche die entsprechenden Funktionen wie diejenigen der Figur IA ausführen,, tragen die gleichen Bezugszeichen wie in der Figur.

Gemäß Figur 2 wird das von der Lichtquelle L ausgehende Licht durch einen Lichtkanal C geleitet und beleuchtet die Stelle E zum Ablesen von Zeichen und Löchern. Der Kanal C (Figur 2) wird von einem homogenen Stab aus durchsichtigem Material mit hohem Brechungsindex gebildet. Zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades bei der Liehtübertragung in einen Kanal (minimale Lichtabsorption durch die Wände des Kanals) ist der Stab vollständig poliert und außen mit einer dünnen Schicht aus einem durchsichtigen Material überzogen, dessen Brechungsindex wesentlich geringer ist als derjenige des Stabes. Der Lichtkanal 0 in Figur I₃ welcher einen Teil des von der Stelle E reflektierten Lichts zum Wandler C 1 überträgt, wird durch

zwei 1098 29/UBt BADORIe₁NAL

zwei durchsichtige Stäbe Ol und 02 (Figur 2) gebildet, welche bezüglich ihrer Beschaffenheit gleich dem Stab C sind und zu beiden Seiten desselben In einem Lesekopf angeordnet sind. Sie besitzen darin einen weiteren Abstand und werden sodann zusammengeführt, um auf den Wandler Cl einen Teil des an der Stelle E reflektierten Lichts zu übertragen.

Figur 2 zeigt eine Besonderheit des Aufbaus, welche darin beruht j daß das Ende der Lichtkanäle Im Lesekopf, d.h. in dem Teil, welcher sich am nächsten an der Stelle befindet, an der die Aufzeichnungen abgelesen v/erden, eine Form besitzt , welche insbesondere zur Erfüllung der nachfolgend genauer beschriebenen optischen Bedingungen geeignet ist. Während das Ende CE des mittleren Stabes C senkrecht zur Achse des Lesekopfes und im wesentlichen, jedoch nicht notwendigerweise parallel zur Oberfläche der Dokumente abgeschnitten ist, sind die Enden OlE und 02E der Stäbe 01 und 02 unter einem bestimmten Winkel schräg abgeschnitten. Die Kanäle C, 01 und 02 können durch Zusammenfügung von feinen Stäbchen aus durchsichtigem Material gebildet sein. Die so gebildeten Lichtkanäle sind sehr schmiegsam, was ihren Einbau in den Leseanordnungen erleichtert.

Die Figuren 3A bis 3C zeigen verschiedene Ausführungsformen eines optischen Systems für Leseköpfe mit Lichtkan£len. In

allen

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allen drei Fällen können diese jeweils aus einem homogenen Stab oder aus zusammengefügten, lichtleitenden Pasern bestehen.

Gemäß Figur 3A ist der Kanal CA in der Achse des optischen Systems angeordnet_s so daß ein Lichtbündel senkrecht zu der Stelle E eines Dokuments D auf diese Stelle geleitet wird. Das direkt aus dem Kanal CA austretende Lichtbündel ist etwas divergent und beleuchtet eine Fläche mit der Breite M, Vielehe sich mit dem Abstand zwischen dem Kanal und dem Dokument vergrößert. Man sucht daher einen Kanal zu verwenden, dessen Abmessungen so klein wie möglich sind, und man sucht denselben auch sehr iiahe an dem Dokument anzuordnen, aber in diesem Fall bilden die reflektierten Strahlen, welche von den seitlichen Kanälen OA und OB aufgenommen werden sollen, einen großen Winkel mit der Achse dieser Kanäle und der Wirkungsgrad ist bezüglich des übertragenen Lichts ver-" hältnismäßig gering. Es kommt einem daher normalerweise in den Sinn, eine Sammellinse LT zwischen den Kanälen und dem Dokument anzuordnen, um die einfallenden Strälen auf eine kleinere Fläche zu konzentrieren und die reflektierten Strahlen so aufzunehmen, daß sie ein Bündel von inesentlioh. parallelen Strahlen bilden, welche in die seitlichen Kanäle unter den besten Bedingungen eintreten. Diese Lösung_;, welche logisch erseheint, ist jedoch kostspielig herzustellen und erfordert genaueste Justierungen. Es wurde auch daran gedacht 109829/U59

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dacht, wie in Figur 3B dargestellt, die Lichtkanäle längs einem Krümmungsradius R abzuschneiden, welcher geeignet ist, die Linse zu ersetzen, aber diese Lösung ist ebenfalls technisch schwierig herzustellen, insbesondere mit aus Licht leitenden Fasern gebildeten Kanälen. In Figur 3C besitzt der mittlere Kanal C einen verminderten Querschnitt und das Ende CE dieses Kanals ist eben. Die belichtete Oberfläche SR weist verminderte Abmessungen bezüglich den Abmessungen der zu lesenden Zeichen oder Löcher auf. Die Oberflächen 01E und 02E am Ende der seitlichen Kanäle 01 und 02 sind eben und unter Berücksichtigung des Brechungsindex des die Lichtkanäle bildenden Materials unter einem bestimmten Winkel schräg abgeschnitten. Diese einfach und verhältnismäßig leicht herzustellende Anordnung weist einen bemerkenswerten Lichtwirkungsgrad auf.

Man nennt Lesekopf denjenigen Teil eines optischen Systems, v/elcher am nächsten an den zu lesenden Aufzeichnungen liegt.

Figur ty zeigt im Schnitt einen in eine Halterung eingebauten Lesekopf zum Lesen von Aufzeichnungsreihen. Die Kanäle C, Ol und 02 sind aus Licht leitenden, zu Bändern zusammengefaßten Fasern gebildet. Im Lesekopf werden die Lichtkanäle in einem gegossenen Block BL gehalten, dessen _: unterer Teil gleichzeitig mit den Enden der Lichtkanäle geschnitten wird,-wie in Figur 3C gezeigt. Der in Figur H

sichtbare

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sichtbare Block BL ist zwischen zwei festen Trägerstäben BRl und BR2 gehalten, welche mit festen Führungsplatten PLl und PL2 fest verbunden sind,die in dem Gerät den oberen Teil einer Führungsbahn für die Dokumente D bilden^ Die Stäbe BRl und BR2 sind jeweils mit Einkerbungen ENl, EH2 versehen, in welchen dünne Trennwände (CLl, CL2; Figur 5) angeordnet sind, welche gleichermaßen eingekerbt sind und die Anordnung jedes Lesekopfs in einer Reihe bestimmen. Der untere Teil der Trennwände bildet einen Schirm und verhindert einen störenden Einfluß zwischen benachbarten Leseköpfen durch Streulicht. Organe LRl und LR2 in Form von Kämmen sind an den Stäben BRl und BR2 befestigt und mit biegsamen Zungen versehen, welche zwischen die Trennwände CL eingeführt werden und die Blöcke BL der Leseköpfe gegen die Trägerstäbe BRl und BR2 halten können. Ein Zeichen oder Löcher tragendes Dokument D ist gemäß Figur 4 zwischen den Führungsplatten PLl, PL2 und der festen Platte P angeordnet. Diese letztere ist, wie bereits erwähnt, mit einer Öffnung T versehen, hinter welcher ein Wandler C2 angeordnet ist, der aus einem auf einem isolierenden Träger SP angeordneten Thermoelement besteht. Bestimmte in Figur 4 gezeigte Teile sind bereits in den Figuren 1 und 2 dargestellt und tragen die gleichen Bezugszeichen wie in diesen Figuren. Auf der Seite der Wandler C2 sind ebenfalls kleine Trennwände CS vorgesehen, um zu verhindern, daß Streulicht die benachbarten Wandler beeinflußt..

ISirie

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Eine Reihe von Leseköpfen umfaßt grundsätzlich so viele Leseköpfe, wie Reihen von zu lesenden Zeichen parallel zueinander auf den Dokumenten vorhanden sind. Zum spaltenweisen Lesen von normalen Lochkarten sieht man eine Reihe von zwölf Leseköpfen vor, aber zum zeilenweisen Lesen der gleichen Karten sind achtzig Leseköpfe erforderlich. In diesem letzteren Fall beträgt der Schritt PAS der Leseanordnungen (Figur 5) nur 2,2 mm.

Um das Fassungsvermögen der "80 Spalten"-Karten zu vergrößern, ist bereits vorgeschlagen worden, Aufzeichnungen zwischen den normalen Lochungszeilen zu lochen. Diese Lösung ist noch nicht in der beabsichtigten Weise angewendet worden, da die in den Zwischenzeilen vorgenommenen Lochungen die Steifheit der Karten beträchtlich vermindern, die infolgedessen nicht mehr richtig durch die mit normalen Kartenzuführmechariismen ausgestatteten Geräte durchlaufen können.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Leseanordnungen ermöglicht die Wiederaufnähme dieses Gedankens, Aufzeichnungen zwischen den Zeilen vorzunehmen, und zwar nicht mittels Lochung, sondern mittels aufgedruckter oder von Hand aufgebrachter Zeichen, welche keineswegs die Steifheit der Karten vermindern und genau wie die Lochungen verwertet werden können. '

Bei 109829/U59

Bei einer Vorrichtung, wie sie in großem Maßstab in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist, übersteigt die Dicke EP (Figur 5) des mittleren Kanals G der Leseköpfe 0,22 mm nicht. Figur 5 seigt teilweise die relative Anordnung der drei leseköpfe Bl, BH und B12, welche einen Teil einer Reihe darstellen. Die Trennwände GL und OH ordnen die leseköpfe über den Trägerstäben BR1 und BR2 an und die zu lesenden Zeichen werden vor den leseköpfen in Richtung des Pfeils F verschoben. Es können auch gemäß dem erläuterten Grundgedanken leseköpfe zum lesen von Zeichen auf Dokumenten gebaut werden, welche in verschiedenen Richtungen verschoben werden können.

Figur 6 zeigt einen "kreisförmigen" lesekopf mit einem ■ mittleren Kanal OG, durch welchen das Licht zugeführt wird. Wie in Figur 30 für den Kanal G gezeigt, ist das Ende dieses Kanals eben und zur Erfüllung der in dieser Figur gezeigten optischen Bedingungen ist die äußere· Oberfläche des Kanals OB, welcher den mittleren Kanal OC umgibt (Figur6), konisch ausgebildet. Ein lesekopf Inder in den Figuren 4 und 5 gezeigten Ausführungsform liest Zeichen aufgrund einer beleuchteten linearen Fläche ab, während ein lesekopf in der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform das lesen von Zeichen aufgrund einer "beleuchteten kre is förmigai Fläche mit kleinem Durchmesser gestattet.

Patentansprüche ■■·'·"· -^CkAa 1 09829/14B9

Claims (8)

Patentansprüche

1. Leseanordnung zum Lesen von Zeichen und von Löchern auf Aufzeichnungsträgern mit einer Lesevorrichtung, welche aus einer einem Licht leitenden Kanal zugeordneten Lichtquelle und aus einem ersten photoelektrischen Wandler besteht ₃ welcher gleichermaßen auf ein Zeichen oder auf ein Loch anspricht und einem weiteren Licht leitenden Kanal zugeordnet ist, wobei diese beiden Licht leitenden Kanäle auf einer Seite des Aufzeichnungsträgers bis nahe einer abzulesenden Oberfläche desselben verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesevorrichtung einen zweiten photoelektrischen Wandler (02, C21 oder C22) aufweist, welcher auf der anderen Seite des Aufzeichnungsträgers zur Aufnahme des durch ein Loch gehenden Lichts angeordnet ist, und daß eine erste Anschlußeinrichtung zur übertragung eines Ausgangsßignals auf eine erste Ausgangsklemme (SM), wenn ein Zeichen vom ersten Wandler (Cl, CIl oder Cl'2) abgelesen wirclj und eine zweite Anschlußeinrichtung zur übertragung eines Ausgangesignals auf eine zweite Ausgangsklemme (SP), wenn ein Loch vom zweiten Wandler abgelesen wird,vorgesehen ist, wobei die erste Anschlußeinrichtung eine logische

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sehe Koinzidenzschaltung aufweist, deren einer Eingang mit der zweiten Anschlußeinrichtung verbunden und geeignet ist, das Auftreten eines Ausgangssignals an der ersten Ausgangsklemme zu verhindern, wenn ein Loch abgelesen' wird.

2. Leseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.

daß eine erste Impulsformerschaltung (ABl) mit dem ersten Wandler (CIl) verbunden ist,, so daß ein Impuls mit einer ersten Polarität auf einen Eingang der Koinzidenzschaltung, welche eine Und-Schaltung ist, gegeben wird, wenn ein Zeichen oder ein Loch abgelesen wird, und daß eine zweite Impulsformerschaltung (AB2) zwischen den zweiten Wandler (C21) und die zweite Ausgangsklemme (SP) geschaltet ist, so daß auf diesen ein Impuls mit der ersten Polarität gegeben wird, wobei eine Inverterschaltung (IVl) zwischen den Ausgang der zweiten Impulsformerschaltung und einen anderen Eingang der Und-Schaltung geschaltet ist, so daß auf diesen Eingang ein Impuls mit einer zur ersten Polarität entgegengesetzten Polarität gegeben wird, wenn ein Loch abgelesen wird.

3. Leseanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die erste Impulsformerschaltung (ABl) ein Verzögerungselement aufweist und zur Lieferung eines Rechtecksignals am Ausgang geeignet ist, dessen Dauer kürzer ist als diejenige 109829/USÄ BADOFHGINAL

jjenige des von der zweiten Impulsformerschaltung (AB2) gelieferten Signals.

4. Leseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet₃ daß eine erste Impulsformerschaltuncr· (ABJ5) mit dem ersten Wandler (C12) verbunden ist, so daß ein Impuls mit einer ersten Polarität auf einen Eingang der Koinzidenzschaltung Vielehe eine Und-Schaltung ist, geliefert wird, wenn ein Zeichen oder ein Loch abgelesen wird, und daß eine zweite Impulsformerschaltung (AB4) zwischen den zweiten Wandler (C22) und einen anderen Ein£pag der Und-Schaltung geschaltet ist, so daß auf diesen Eingang ein Impuls mit einer zu der ersten Polarität entgegengesetzten Polarität geliefert wird, wenn ein Loch abgelesen wird.

5. Leseanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die erste Impulsformerschaltung (AB3) ein Verzögerungselement aufweist und zur Lieferung eines Rechtecksignals am Ausgang geeignet ist, dessen Dauer kürzer ist als diejenige des von der zweiten Impulsformerschaltung (AB4) gelieferten Signals.

6. Leseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Anschlußeinrichtung, ausgehend vom entsprechenden Wandler, Verstärker und Kurzimpulsformer

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former (Al, Sl), (A2_a S2) und eine bistabile Schaltung (Bl, B2) mit zwei Eingängen und zwei Ausgängen aufweisen, wobei die Anordnung so gewählt ist, daß die. erste bistabile Schaltung (Bl) einen vorbestimmten stabilen Zustand annimmt, wenn ihr erster Eingang einen kurzen Impuls als Ergebnis der Ablesung eines Zeichens oder eines Lochs durch den ersten Wandler (Cl) empfängt, und daß die zweite bistabile Schaltung (B2) den gleichen stabilen Zustand annimmt, wenn ihr erster Eingang einen kurzen Impuls als Ergebnis der Ablesung eines Lochs durch den zweiten Wandler (C2) empfängt, wobei ein erster Ausgang (SSl) der ersten bistabilen Schaltung mit einem Eingang der Koinzidenzschaltung, welche eine Und-Schaltung ist, verbunden ist. die zweite bistabile Schaltung ;(B2) mit ihrem ersten Ausgang (SS2) mit der zweiten Ausg&ngsklemme (SP) verbunden ist und mit ihrem zweiten Ausgang (SI2) oder komplementären Ausgang mit einem anderen Eingang der Koinzidenzschaltung verbunden ist.

7. Leseanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärker und Impulsformer (Al-Sl) der ersten Anschlußeinrichtung ein Verzögerungselement aufweisen, welches geeignet ist, auf einen Eingang der ersten bistabilen Kippschaltung (Bl) Impulse zu p^ben* welche in • bezug auf die auf den Eingang der zweiten bistabilen

··'- ■Kippschaltung

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Kippschaltung (B2) g-epebenen Impulse verzögert sind.

8. Leseanordnung· nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Vorschub der Aufzeichnungsträger in der Lesevorrichtung; synchronisierter Impulsgenerator (G-S) auf die zweiten Einfände der ersten und "zweiten bistabilen Schaltung nach dem Durchfranp; jeder Äufzeichnunfcsstelle durch die Lesevorrichtunp einen liullstellirapuls tf