DE2330181B2

DE2330181B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Lesen von Datenmarkierungen

Info

Publication number: DE2330181B2
Application number: DE2330181A
Authority: DE
Inventors: Norbert K. 6067 Buchschlag Acker
Original assignee: Scanner Inc Houston Tex (vsta)
Current assignee: Scanner Inc Houston Tex (vsta)
Priority date: 1972-08-07
Filing date: 1973-06-14
Publication date: 1975-08-07
Also published as: DE2330181A1; JPS4970533A; US3801775A; JPS5543536B2; FR2197200A1; FR2197200B1; NL7310852A

Description

65 kierungen werden somit von den Abtastlinien des

Lese-Abtastrasters völlig zufällig entweder in Rich-Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrich- tung von Zeilen oder von Spalten der Kennzeichnung igen zum Lesen von in zumindest einer Daten- abgetastet. Dabei kann zusätzlich sowohl für die

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spaltenmäßige als auch für die zeilenmäßige Ab- Zweck, festzustellen, ob eine Datenablesung auch

tastung keine vorbestimmte Ablesereihenfolge der wirklich als gültige Datenablesung gewertet werden

gespeicherten Daten festgelegt werden. kann. Das heißt, durch die Positionsmarkierung wird

Die vorliegende Erfindung hat sich zwecks Ver- überprüft, ob die Abtastlinien eines Abtastrasters

meidung der geschilderten Nachteile des bekannten 5 tatsächlich eine Datenposition überquert haben oder

Verfahrens zur Aufgabe gesetzt, ein Verfahren und nicht.

Vorrichtungen der eingangs geschilderten Art zu Zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen Verfahren,

schaffen, bei denen auch ohne fluoreszierende Aus- durch das die Nachteile der bekannten Verfahren

bildung eine Kennzeichnung sicher erkannt und eine und Vorrichtungen überwunden werden, sind in den

bestimmte, darauf befindliche Datenspur in Richtung io Unteransprüchen noch Weiterbildungen bzw. vor-

ihrer Längsausdehnung und in vorgegebener Reihen- teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben,

folge der Datenmarkierungen abgelesen werden kann. durch die die der Erfindung zugrunde liegende Auf-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- gäbe in noch besserer Weise gelöst wird. Dabei sind löst, daß die Kennzeichnung mit einer asymme- zugleich Vorrichtungen angegeben, durch die das ertrischen, die Position und Ausrichtung der Kenn- 15 findungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise Verzeichnung und den Beginn der Datenspur definieren- wirklicht werden kann.

den Positionsidentifizierungsmarkierung versehen Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen an

wird, daß von den Abtastlinien des Suchrasters Hand der Zeichnungen in Ausführungsbeispielen

Signale erzeugt werden, die beim Abtasten einer Po- näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

sitionsidentifizierungsmarkierung charakteristische Si- 20 F i g. 1 a, 1 b in schematischer Weise zwei unter-

gnale aufweisen, daß diese Signale daraufhin über- schiedliche, aber sich entsprechende Vorrichtungen

prüft werden, ob ein die Anwesenheit einer Kenn- zur Anzeige und zum Lesen einer Kennzeichnung,

zeichnung darstellendes Signalmuster vorhanden ist, F i g. 2 eine Kennzeichnung mit einer Positions-

daß bei Vorhandensein eines die Anwesenheit einer identifizierungsmarkierung,

Kennzeichnung angebenden Signalmusters aus den 45 F i g. 2 a, 2 b Impulsdiagramme, wie sie zur An-

Signalmustern der Signale weitere, für die Position zeige der Kennzeichnung verwendet werden,

und Ausrichtung der Kennzeichnung und den Be- F i g. 3 ein Blockdiagramm einer erfmdungsge-

ginn der Datenspur charakteristische Signale abge- mäßen Vorrichtung,

leitet werden, und daß in Abhängigkeit von den wei- Fig. 3a ein Blockdiagramm zur Ergänzung des

teren Signalen Abtastlinien dergestalt gesteuert wer- 30 Diagramms gemäß F i g. 3,

den, daß durch sie die Datenmarkierungen der Da- F i g. 4 und 5 Diagramme, die die Anzeige der

tenspur in Richtung deren Längsausdehnung und in Ausrichtung der Kennzeichnung verdeutlichen,

vorgegebener Reihenfolge der Datenmarkierungen F i g. 6 eine variierte Ausführung einer Kennzeich-

gelesen werden. nung und

In der US-Patentschrift 36 03 728 ist zwar eben- 35 F i g. 7 ein Blockdiagramm zur Ergänzung des Diafalls bereits ein Verfahren angegeben, bei dem die gramms gemäß F i g. 3 für dessen Anpassung an eine Lage und Ausrichtung sehr kleiner Objekte durch Kennzeichnung gemäß Fig. 6.
zwei auf ihnen angebrachte, ihre Position und Aus- In den Fig. la und 1 b sind zwei Beispiele für das richtung angebende Markierungen, beispielsweise in der Erfindung zugrunde liegende Prinzip dargestellt, Form von zwei unterschiedlichen Ringmustern, fest- 40 die hinsichtlich der wesentlichen Gesichtspunkte der gestellt werden. Dabei werden ebenfalls von Abtast- Erfindung einander völlig äquivalent sind. In F i g. la linien eines Suchrasters Signale erzeugt, die beim ist ein Abtast- und Suchfeld 10 als ein in einer Ebene Abtasten der Markierungen charakteristische Signal- liegender Bereich vorgesehen, durch den Objekte wie muster aufweisen, wobei dann diese Signale daraufhin das Objekt II hindurchlaufen, die Kennzeichnungen überprüft werden, ob solche charakteristischen 45 in der Art der Kennzeichnung 100 tragen. Die Kenn-Signalmuster vorhanden sind. Bei ihrem Vorhanden- zeichnung kann wahllos bezüglich ihrer Position sein werden dann die Koordinaten der Markierungen und/oder ihrer Orientierung im Hinblick auf das bestimmt. Dieses Verfahren dient jedoch in keiner Feld 10 sein und erscheint in ihm in einem unbe-Weise zum Lesen von Daten und besitzt somit auch kannten Augenblick. Beispielsweise kann das Objekt keine weiteren Ähnlichkeiten mit dem erfindungsge- 50 11 von Hand in den Bereich gebracht werden oder mäßen Verfahren. mittels eines Förderbandes den Bereich und das Feld

Es ist jedoch noch eine Anordnung (deutsche Aus- 10 passieren.

legeschrift 1248981) zum Ablesen von Daten be- Die Kennzeichnung 100 identifiziert oder bekanntgeworden, die ebenfalls keine fluoreszierenden schreibt wesentliche Informationen des Gegenstan-Kennzeichnungen benötigt. Diese Anordnung verfolgt 55 des, an dem sie smgebracht ist. Solche Informationen jedoch ein ganz anderes Ziel als die Erfindung. Hier können Teilemimmern und/oder Identifizierungswerden nämlich nicht in willkürlicher Position und codes mit oder ohne quantitative und/oder dimen-Ausrichtung auftretende Kennzeichnungen gesucht, sionsmäßige Beschreibungen und/oder Preisangaben worauf dann deren Position und Lage bestimmt wird. u. dgl. sein. Die Kennzeichnung 100 braucht nicht Vielmehr dient diese Anordnung dazu, die zeilenför- 60 exakt in der Ebene des Abtast- und Suchfeldes 10 zu mig auf Lochkarten vorgesehenen Datenmarkierungen liegen. Wie nachfolgend noch ersichtlich ist, ist hierauch dann sicher ablesen zu können, wenn die be- bei ein gewisser Toleranzbereich mögBch.
reits ausgerichtete Lochkarte hinsichtlich dieser Aus- Der Zweck der beschriebenen Anordnung besteht richtung trotzdem noch sehr kleine Abweichungen darin, den Inhalt der Kennzeichnung 100 abzulesen, besitzt Dabei ist auf der Lochkarte eine Positions- 65 ohne dabei deren Träger, nämlich das Objekt 11, markierung vorgesehen, die aus einem durchgehen- irgendwie zu handhaben. Das Objekt braucht infolgeden Balken mit quer dazu verlaufenden kurzen Quer- dessen weder in eine besondere Ableseposition der balken besteht Diese Markierung dient lediglich dem Kennzeichnung gedreht oder geschoben zu werden.

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Die Kennzeichnung soll vielmehr in jeder Lage und η jeder Ausrichtung innerhalb des Feldes 10 ablesbar sein. Die Kennzeichnung 100 muß jedoch in eine bestimmte Richtung, beispielsweise nach oben, nach unten oder zu einer bestimmten Seite hin, zeigen. Im dargestellten Beispiel muß sie sich oben auf den Objekten befinden. Die Ableseanordnung der F i g. 1 a besitzt eine Lichtquelle 12 (falls das Licht der Umgebung nicht ausreicht). Eine Vidikon-Röhre 14 ist so angeordnet, daß sie das Abtast- und Suchfeld 10 überwachen kann. Die Breitenausdehnung des Feldes 10 ist infolgedessen durch den Beobachtungswinkel der Vidikon-Röhre oder durch das von der Lichtquelle 12 beleuchtete Gebiet definiert, das in jedem Fall weniger breit ist.

Die Vidikon-Röhre 14 wird durch eine Abtaststeuerschaltung 20 gesteuert und liefert ihren Video-Ausgang an eine Videosignalverarbeitungsschaltung IS. Die Schaltungen 15 und 20 arbeiten in einer bestimmten Weise miteinander, wie nachfolgend beschrieben wird. Insbesondere steuert die Abtaststeuerschaltung 20 die Abtastung durch die Vidikon-Röhre in Abhängigkeit von dem Videoausgang in der Weise, daß ein Abtastniveau erhalten wird, von dem aus die Daten der Kennzeichnung erhalten werden a$ können.

Der Videoausgang liefert während bestimmter Arbeitsphasen der Abtaststeuerschaltung 20 die korrekten Daten. Die Daten werden in einer Datenverarbeitungsschaltung 16 verarbeitet, wobei auch die Rechtmäßigkeit der abgelesenen Daten nachgeprüft wird. Wenn diese nicht korrekt sind, wird der Btfehl »wiederholen« an die Abtaststeuerschaltung gegeben, wobei dann auch gegebenenfalls die Kennzeichnung wiedergesucht werden kann.

Die Fig. Ib beschreibt dazu eine alternative Lösung, bei der ein Lichtpunktabtaster 17 zur Beobachtung des Feldes 10 vorgesehen ist und eine fotoelektrische Vorrichtung 18 zur Bildung des Videoausgangs benutzt wird. Der Lichtpunktabtaster 17 wird dabei durch die Abtaststeuerschaltung 20 in analoger Weise wie die Vidikon-Röhre in F i g. 1 a gesteuert, wobei der fotoelektrische Videoausgang ebenfalls in analoger Weise wie in F i g. 1 a in der Videosignalverarbeitungsschaltung 15 verarbeitet und genutzt wird.

Es ist Zweck der Vorrichtungen 15 und 20, entweder unter Verwendung der Vidikon-Röhre 14 oder des Lichtpunktabtasters 17 und der fotoelektrischen Vorrichtung 18 eine Kennzeichnung zu erkennen durch Abtasten des Abtast- und Suchfeldes mit einem das gesamte Feld 10 oder zumindest dessen Bereich, in dem eine Kennzeichnung auftauchen kann, überdeckenden Suchrasters. Zusätzlich arbeiten die Vorrichtungen 15 und 20 dergestalt, daß die Daten in richtiger Ausrichtung und Reihenfolge und gegebenenfalls — zur Feststellung von Irrtümern — wiederholt abgelesen werden können.

Es ist leicht ersichtlich, daß die Abtastebene, d. h. der Abstand des Feldes 10 von der Abtasteinrichtung, nicht allzu genau definiert zu sein braucht. Wenn angenommen wird, daß die Gegenstände auf einem Tisch oder einem Band oder dergleichen vorbeigeführt werden und unterschiedliche Höhen besitzen, so kann diese Höhe beispielsweise um 2Vz cm variieren (was innerhalb eines vernünftigen Bereiches für Supermarktgegenstande liegt). Wenn die Aufnahme- und Abtastvorrichtung ungefähr 25 cm höher liegt, variiert die Kennzeichnung hinsichtlich der Bildgröße um ungefähr + 5% in bezug auf einen mittleren Abstand und bleibt somit innerhalb der Tiefenschärfe irgendeiner benutzten optischen Vorrichtung. Die Markierungen auf der Kennzeichnung müssen einfach ausreichend groß sein, so daß eine Größenordnung um ± 5% die Ablesung nicht beeinflußt.

In F i g. 2 ist ein wenig schematisch ein Beispiel für eine Kennzeichnung 100 dargestellt. Die Kennzeichnung besitzt rechteckförmige Kontur und umfaßt insgesamt eine asymmetrische Positionsidentifizierungsmarkierung. Diese Markierung umfaßt eine erste Markierung 101, die aus miteinander kontrastierenden konzentrischen Ringen mit unterschiedlichem Abstand voneinander besteht. Die Markierung ist dabei in der Nähe des einen Endes der Kennzeichnung angebracht, während an dem entgegengesetzten Ende eine zweite Markierung 102 angeordnet ist, die beispielsweise aus einer zweiten Anordnung von konzentrischen Ringen mit im Vergleich mit den Ringen der Markierung 101 unterschiedlicher Ausbildung besteht. Die Unterschiede können in der Anzahl der Ringe und/oder in dem Abstand der Ringe voneinander bestehen. Die Mittelpunkte dieser Ringe werden als Punkte 1 bzw. 2 identifiziert. Durch diese Mittelpunkte läuft eine unterhalb einer Linie 105 liegende imaginäre Kennzeichnung.

Diese beiden Anordnungen von Ringen haben den folgenden Zweck:

a) Zumindest eine dieser Markierungen muß ausreichend charakteristisch hinsichtlich der Ringanordnung sein, damit eine sichere Identifizierung der Lage der Kennzeichnung 100 erhalten wird, wenn diese sich in dem Abtast- und Suchfeld befindet, damit andere in dem Suchfeld auftauchende Muster ausgeschlossen werden.

b) Wichtiger noch als das im Absatz a) Beschriebene ist, daß beim Video-Abtasten der Markierung 101 auf einer Linie, die durch den Mittelpunkt 1 führt, ein Signalmuster entsteht, durch den alle anderen Signalmuster, die beim Abtasten des Abtast- und Suchfeldes auftreten können, ausgeschlossen werden. F i g. 2 a zeigt einen Taktimpulsverlauf, der mit einer Video-Abtastung zusammenfällt und die Abtastoperation zeitlich digitalisiert. Bei dem Abtasten einer Linie durch den Punkt 1 der Markierung 101 kann, wie in Fig. 2b dargestellt, in zeitlicher Korrelation zu den Taktimpulsen der Fi g. 2 a ein Signalmuster in Form eines digitalisierten Impulsverlaufes aus dem Videoausgang erhalten werden. Es ist leicht ersichtlich, daß durch mehr oder weniger zufälliges Wählen des Abstandes und der Anzahl der Ringe ein mehr oder weniger vorbestimmtes, quasi willkürliches Signalmuster bei ihrei Anzeige entsteht, wobei die Möglichkeit des Auftretens solcher Signalmuster mit der Anzahl der verwendeten Ringe und durch die Wahl von unterschiedlichen Abständen zwischen ihnen verringert wird. Ein zufälliges Auftreten de; dargestellten Signalmusters wird praktisch an! Grund der Wiederholung und der Symmetrie der »zufälligen« Ringanordnung ausgeschlossen

c) Die Erkennung des Signalmusters beinhalle gleichzeitig die Erkennung des den Mittelpunk der Ringe bildenden Punktes 1. Es körmei

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deshalb durch richtige Korrelation der Abtaststeuerung und der Videosignalverarbeitung die Koordinaten des Mittelpunktes der Ringe in einem Abtastraster einfach erkannt werden.

d) Da die Markierung 101 aus Ringen besteht, wird sie unabhängig davon, in welcher Richtung die Abtastung verläuft, angezeigt; oder anders ausgedrückt, das Abtastraster überquert die Markierung 101 unabhängig von der Ausrichtung der Kennzeichnung 100.

e) Die Anzeige der Markierung 101 durch Erkennen eines bestimmten Musters bewirkt nicht nur eine ungefähre Anzeige der Lage der Kennzeichnung in dem Abtast- und Suchfeld in Form von Abtastkoordinaten, sondern bewirkt auch die Anzeige des einen Endes der angezeigten Daten, wobei die komplizierter aufgebaute Markierung 101 am Beginn der Datenmarkierungen angebracht sein kann.

f) Die Anzeige der Markierung 102 bewirkt als Erkennung eines charakteristischen aber unterschiedlichen Musters in analoger Weise die Anzeige des den Mittelpunkt der Ringe der Markierung 102 darstellenden Punktes 2. Aus gleichen Gründen ist nun die Ausrichtung der Datenmarkierungen erkannt worden, da zum einen die Datenmarkierungen sich zwischen den beiden Markieiungen 101 und 102 erstrecken, zum anderen die Richtung der die beiden Punkte 1 und 2 verbindenden Linie 105 die winkelmäßige Ausrichtung der Kennzeichnung 100 definiert und weiterhin die relative Lage der das Ende der Datenmarkierungen anzeigenden Markierung 102 zu der den Beginn der Datenmarkierungen anzeigenden Markierung 101 die genaue Ausrichtung der Datenmarkierung sicher angibt. Es sollte hier erwähnt werden, daß in dem Fall, in dem die Positionsidentifizierungsmarkierungen ähnlich sind, ihre Anzeige nicht ein Charakteristikum für den Beginn und das Ende der Datenmarkierungen bilden. Diese müssen in einem solchen Fall separat bestimmt werden.

Die Wirkungsweise der Videosignalverarbeitungsschaltung 15 und der Abtaststeuerschaltung 20 kann somit hinsichtlich des durch sie angestrebten Zieles im einzelnen dargestellt werden. Zu Beginn liegt eine allgemeine Suchphase, in der die Gegenwart einer Kennzeichnung in dem Abtast- und Suchfeld angezeigt wird. Danach folgt eine Ausrichtungssuchphase, in der die winkelmäßige Ausrichtung der Kennzeichnung in dem Suchfeld angezeigt wird. Diese beiden Phasen können sich überlappen oder sogar zusammenfallen, soweit es die Steuerung der Wirkungsweise betrifft, wobei ein solches Zusammenfallen vor allen Dingen als Vereinfachung angesehen wird. Es wird noch beschrieben werden, daß auch Vorsorge dafür getroffen werden kann, daß die beiden Phasen aufeinanderfolgen, um so (paradoxerweise) Zeit einzusparen, Als Drittes wird die Abtastung so gesteuert, daß die Daten von der Kennzeichnimg abgelesen werden. Die verschiedenen Operationsphasen und deren Unterphasen werden durch eine Phasensteuerungseinheit 40 beeinflußt, die one geeignete Steuerung und entsprechende Signale bewirkt und dabei die verschiedenen Operationsphasen bestimmt

In Fig. 2 sind zwei in bezug auf die Linie 105

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symmetrisch zwischen den Mittelpunkten der Markierungen angeordnete Datenspuren 103 und 104 gezeigt. Die Daten können decodiert werden, wie es in der US-Anmeldung 8 18 030 vom 21.4. 1969 oder der deutschen Offenlegungsschrift 20 18 801 angegeben ist. Die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 3 zeigt Einrichtungen für die Such-, Anzeige- und Ablesephasen und deren Wirkungsweise und enthält eine detailliertere Darstellung der Abtaststeuerschaltung

ία 20.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 enthält zwei Rampensignalgeneratoren 21 und 22, die aus freischwingenden Sägezahnoszillatoren von verschiedener Frequenz bestehen können, um so Linien- und Feldabtastsignale für ein Abtastraster zu erhalten. Die niedrige Frequenz eines der Generatoren bestimmt dabei das Wiederholungsverhältnis der Suchfeldabtastung. Während einer vollständigen Feldabtastung wird jeder Punkt des Suchfeldes 10

»ο (Fig. 1) untersucht. Dabei macht es keinen Unterschied, welcher der beiden Rampensignalgeneratoren zur »Linienabtastung« eine höhere und welcher zur »Feldabtastung« eine niedrigere frequenz besitzt. Ebenso sind diese beiden Abtastrichtungen Willkür·

»5 Hch. Die Abtastung unterscheidet jedoch zwischen zwei Richtungen, die nachfolgend X- und y-Richtung genannt werden.

Die Such- und Anzeigephase wird durch ein Phasensignal Φ₁ von der Phasensteuerungseinheit 40

bestimmt. Der Rampensignalgenerator 21 liefert ein Signal für eine Steuerschaltung 24, die die Ablenkung in ^-Richtung in der Vidikon-Röhre oder dem Lichtpunktabtaster steuert. Ein Gatter 23 läßt das Rampensignal zu der Steuerschaltung 24 für die Ä'-Ab-

lenkung der Vidikon-Röhre oder des Lichtpunktabtasters während der Dauer des Phasensignals Φ, passieren. Das Ä'-Rampensignal durchläuft Signalsummierungspunkte 25 und 26, die während dieses Zeitpunktes keine anderen Signale empfangen.

Der Rampensignalgenerator 22 liefert ein analoges Abtastsignal für die ^-Richtung, das einer Steuerschaltung 27 für die F-Ablenkung zugeführt wird. Die gezeigte Schaltung 28 besitzt für die F-Richtung eme Schaltungsanordnung, die der nachfolgend kurz

beschriebenen Schaltungsanordnung für die A'-Richtung analog und ähnlich ist.

Die Schaltungsanordnung mit den Bauteilen 21 bis 28 bewirkt eine sich periodisch wiederholende Rasterabtastung des Suchfeldes, wobei die gleich-

zeitig erhaltene Videoinformation zuerst in einem Video-Eingangskreis 151 verarbeitet wird. Der Video-Eingangskreis 151 empfängt auf diese Weise eine Art analoges Signal, das die Reflektionshelligkeit des abgetasteten Punktes angibt. Abgesehen von einer Ver-

Λ5 Stärkung kann der Eingangskreis 151 einen Niveaudiskriminator besitzen, der auch als Digitalisierer für niedrige Auflösung bezeichnet werden kann und nut zwischen Signalen unterhalb und überhalb eines bestimmten Niveaus unterscheidet. Der Eingangskreis

6ö 151 liefert auf diese Weise ein Signal von Recnteckimpulsen, wobei der Signalpegel zwischen zwei Pegem in mehr oder weniger zufälligen Zeiten Variiert, je nachdem, wie der mehr oder weniger zufällige Inhalt der optischen Information des Suchfeldes sich ent-

«5 lang der Abtastlinie ändert.

Das »digitalisierte« Videosignal kann mit einem Taktgeber 30 synchronisiert werden, so daß es beim Ausgang des Eingangskreises 151 im Verhältnis von

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Taktimpulsen erscheint. Der Taktgeber 30 kann eine Frequenz mit einer Schwingungsperiode besitzen, die der Fortpflanzungszeit des Abtastpunktes für die entsprechende Breite entspricht. Auf diese Weise wird beim Abtasten einer Linie in einem Niveau des Suchfeldes, die durch den Mittelpunkt eines Ringmusters wie das der Markierung 101 läuft, ein der Fig. 2b entsprechendes; Signalmuster am Ausgang des Eingangskreises 151 auftreten. Der in Fig. 2a gezeigte Taktimpulsverlauf wird durch den Taktgeber 30 erzeugt. Das digitalisierte Videosignal passiert ein Phasengatter 31 und wird in ein Schieberegister 32 eingegeben, das ebenfalls durch den Taktgeber 30 betätigt wird.

Bei fortschreitender Abtastung auf einer in irgend- »5 einer Richtung durch den Mittelpunkt der Markierung 101 laufenden Linie entsteht das Signalmuster gemäß F i g. 2 b am Eingang des Schieberegisters, so daß mehrere Bits in Reihenfolge 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1 auftreten, wobei die erste »1« für den Augenblick *° steht, in dem der Abtastpunkt den äußersten Ring passiert, die nächsten zwei »0« für den Zwischenraum zwischen diesem und dem nächsten Ring stehen, der selbst durch die nächste »1« dargestellt wird, der wiederum »0« folgt, worauf dann eine »1« »5 für den innersten Ring auftritt, auf die wieder eine »0« folgt, usw.

Wenn infolgedessen die Bit-Anordnung 1, 0,0, 1,0,1 in den Schieberegisterstufen von links oder dem Schieberegistereingang beginnend auftritt, so befindet sich der Abtastpunkt im Punkt 1 der Markierung 101.

Ein Detektor-Decodierer 33 spricht auf die besondere Bit-Anordnung an und öffnet einen Schalter 34, durch den der ΛΓ-Rampensignalgenerator 21 mit einer Aufnahme- und Halteschaltung 41 verbunden wird. Der so für einen Taktimpuls in der Aufnahme- und Halteschaltung 41 gehaltene Wert ist Jt₁, der die .Y-Koordinate des Punktes 1 der Markierung 101 definiert. Der gleiche Ausgang des Detektor-Deco- 4t> dierers 33 wird in die Schaltung 28 eingegeben zur Steuerung der Aufnahme der entsprechenden Y-Koordinate y, des Mittelpunkts der Markierung 101. In der Schaltung 28 ist dafür eine entsprechende Aufnahme- und Halteschaltung für y, vorgesehen. *5

Beim Fortschreiten der Abtastung gelangt die volle Bit-Anordnung gemäß F i g. 2 b in das Schieberegister 32, sobald der Abtastpunkt wieder den äußersten Ring der Markierung 101 passiert. In diesem Augenblick spricht ein Detektor 35 auf die vollständige 5« Anzeige des wesentlichen Teils der Positionsidentifizierungsmerkmale an. Wenn diese Anzeige in diesem Fall sechs Taktimpulse nach der Anzeige des Mittelpunkts der Markierung 101 nicht erfolgt, kann der Inhalt der Aufnahme- und Halteschaltung 41 als Irrtum gelöscht werden, und die Bit-Anordnung, die ein Ansprechen des Detektors 33 veranlaßt hat, ist versehentlich aufgetreten. Die Löschung braucht jedoch nicht unbedingt notwendig zu sein, da viele Aufnahme- und Halteschaltungen einem neu aufgenommenen Eingang ohne Verzögerung aufwärts und abwärts folgen. Auf diese Weise wird, auch wenn zu irgendeiner Zeit ein irrtümlich aufgenommener Wert in der Schaltung 41 gehalten wird, immer wenn ein neuer Wert erscheint und der gehaltene Wert zu diesem Zeitpunkt vorhanden ist, der neue Wert als der richtige Wert erscheinen.

Das Ansprechen des Detektors 35 zeigt die volle

und tatsächliche Anzeige der ersten Markierung 101 an. Eine Bit-Anordnung, wie sie beim Überqueren der Markierung 101 durch den Abtasipunkt auftritt, ist völlig charakteristisch, und es ist unwahrscheinlich, daß eine solche Anordnung zufällig oder versehentlich auftritt. Aber auch für einen solchen unwahrscheinlichen Fall wird das später erkannt, wie weiter unten ausgeführt wird. Der Ausgang des Detektors 35 kann ein Flipflop 351 setzen, das einen Eingang für ein UND-Gatter 39 liefert.

Ein anderer Detektor-Decodierer 36 spricht auf eine Bit-Anordnung an, die einer Bit-Anordnung im Schieberegister 32 entspricht, nachdem der Abtastpunkt gerade eine Hälfte der zweiten Markierung 102 überlaufen hat. Diese Anzeige tritt früher und später auf als die Anzeige der Markierung 101. Eine erste Bestätigung der Tatsache, daß der Punkt 2 der Markierung 102 angezeigt worden ist, erscheint, wenn sechs Taktimpulse später ein weiterer Decodierer 37 anspricht. Der Detektor-Decodierer 37 spricht auf die Bit-Anordnung an, die sich ergibt, wenn der Abtastpunkt sämtliche Ringe der Markierung 102 und deren Punkt 2 überquert hat.

Der Ausgang des Detektors 36 öffnet kurz einen anderen Schalter 38, durch den der .Y-Rampensignalgenerator 21 mit einer anderen Aufnahme- und Halteschaltung 42 für die ^-Koordinate x₂ des Punktes 2 der Markierung 102 verbunden wird. Nach Ansprechen des den vollen Durchgang anzeigenden Decodierers 37 wird ein zweites Flipflop 371 gesetzt, das dnnn einen zweiten Eingang für das UND-Gatter 39 liefert. Wenn das UND-Gatter 39 zwei richtige Eingänge erhält, erzeugt es einen Ausgang, der anzeigt, daß die Koordinaten für beide Punkte der vollständigen Positionsidentifizierungsmarkierung tatsächlich angezeigt worden sind. Der Ausgang des Decodierers 36 wird naturgemäß zusätzlich einer Aufnahme- und Halteschaltung in der Schaltung 28 zum Speichern des Ausgangs des Y-Rampensignalgenerators 22 und des Zeitpunkts des Ansprechens des Detektor-Decodierers 36 zugeführt. Dieser Ausgang entspricht naturgemäß der Koordinate y₂ des Punktes 2.

In der einfachsten Form ist die Anzeige der beiden Punkte 1 und 2 völlig unabhängig. Deshalb können beide Ringanordnungen kompliziert gestaltet werden, so daß die Anzeige ähnlicher Bit-Anordnungen in jedem Fall sehr unwahrscheinlich ist. Die zweite Bit-Anordnung kann jedoch einfach sein, wenn die Anordnung Bemessungseinrichtungen enthält, die gewährleisten, daß die Anzeige beider Markierungen innerhalb einer gewissen Zeitspanne erfolgen muß.

Aus F i g. 2 kann leicht erkannt werden, daß dei größtmögliche Zeitraum zwischen der Anzeige dei beiden Markierungen dann verstreicht, wenn der beispielsweise als Kennzeichnung dienende Aufklebe] quer zur Richtung der Abtastlinien ausgerichtet ist In diesem Fall entspricht die Verzögerung der An zahl der Abtastlinien zwischen den beiden Abtast linien, die durch die Mittelpunkte der Markierung« verlaufen (multipliziert mit der Zeit zum Abtaste! einer Linie). Deshalb müssen die beiden Markierun gen innerhalb eines Zeitraumes angezeigt werden der nicht langer ist, als dieser Verzögerung entspricht In einfacher Ausführung kann Jedes der Flipflop 351 und 371 eine Verzögerungsschaltung, derei Verzögerung der genannten maximalen Venögerun]

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entspricht, einschalten. Wenn am Ende der Verzöge- Bit-Anordnung gemäß Fig. 2b durch zwei unierrungszei: das Gatter 39 nicht angesprochen hat, wer- schiedliche transversale Abtastungen durch den den die Flipflops zurückgesetzt, und die Suche nach gleichen Punkt, da die Markierung einen ringfötuiden Positionsidentifizieningsmarkierungen wird fort- gen Aufbau hat Wenn diese Verifizierung nicht aufgesetzt 5 tritt, war die vorherige Anzeige des Punktes 1 irrtüm-

Andere Bedingungen sind, daß die aufgenommenen lieh, so daß die Suchabtastung weitergeht Selbstver-Sigaale, die den X- und ^-Koordinaten der beiden ständlich kann dieselbe Verifizierung für die Ring-Punkte 1 und 2 entsprechen, nicht weiter als der Markierung 102 und die Anzeige ihres durch die Kowirkliche Abstand zwischen diesen Punkten vonein- ordinaten x₂, y_t gegebenen Mittelpunktes erfolgen,
ander entfernt sein dürfen. Diese Bedingung kann i° Wenn zusammen mit einem Ausgang des UND-getrennt dadurch überprüft werden, daß Schwell- Gatters 39 oder danach sin Richtigbefund hinsichtwertschaltungen benutzt werden, die die aufgenom- lieh der maximal zulässigen Verzögerung zwischen menen Differenzen X₁ - x₂ und y, - y₂ darstellen- der Anzeige und der maximal zulässigen Koordinaden Signale mit Signalen vergleichen, die die maximal tionsdifferenzen auftritt, so beendet der Ausgang die zulässigen Werte repräsentieren, um die Anzeige 15 Anzeige des Ortes und der Orientierung der Kenneines »falschen« Mittelpunkts auszuschließen. Ein zeichnung. Die Anzeige der Koordinaten x_v y, zeigt Negativtest ergibt sich dabei wieder durch das Zu- die Kennzeichnung selbst an, während die Anzeige rücksetzen der Flipflops 351 und 371. Ein Abtast- der Koordinaten X₂, y₂ in Relation zu den Koordiverfahren ohne »verfälschten« zweiten Wert wird naten x„ y, die Abtastrichtung zum Ablesen dei nachfolgend beschrieben. *° Datenmarkierungen angibt. Jetzt ist die vom Phasen-

Es ist ziemlich unwahrscheinlich (aber nicht völlig signal Φ, (oder Φ*,) bestimmte Phase beendet, und unmöglich), daß zufällige Kontraste in dem Suchfeld es beginnt die vom Phasensignal Φ₂ bestimmte Phase, die Bit-Anordnung gemäß Fig. 2b erzeugen. Es be- Während der vom Phasensignal Φ₂ bestimmten steht jedoch eine nicht zu entfernt liegende Mög- Phase werden die Datenmarkierungen gelesen. Hierlichkeit, daß die Abtastlinien beim Abtasten der »5 für wird die Kennzeichnung, beginnend im Mittel-Datenmarkierungen eine Bit-Anordnung anzeigen, punkt der Markierung 101 als Abtaststartpunkt in wie sie der Markierung 101 entspricht. Dabei würde Richtung auf di<; Markierung 102 entlang der Linie sich selbstverständlich eine völlig falsche Abtastung 105, die sich zwischen den beiden Punkten 1 und 2 für das Ablesen der Daten ergeben. Noch wahr- erstreckt, abgetastet. Wenn das Phasensignal Φ, scheinlicher ist eine zufällige Anzeige einer Bit-An- 3<> (oder Φ*,) falsch und das Phasensignal Φ, richtig Ordnung, wie sie der Markierung 102 entspricht. wird, schließt das Gatter 23 (und andere), wahrend Ein solcher Fehler wird jedoch durch die bereits das Gatter 43 (und andere) geöffnet wird (oder gebeschriebenen Einrichtungen zur Überprüfung des öffnet bleibt, falls dort eine Richtigbefundabtastung Abstandes und der entsprechenden Zeit ausgeschlos- vorlag). Dementsprechend wird die Steuerschaltung sen. Um die Richtigkeit einer Anzeige der Markie- 35 24 für die ^-Ablenkung nicht länger von dem Ramrungen zu prüfen, kann zusätzlich oder alternativ in pensignalgenerator 21 für die /if-Ablenkung gesteuert, folgender Weise verfahren werden: während die Steuerschaltung 27 für die K-Ablenkung

Auf Grund des Ausgangs des Gatters 39 schaltet nicht länger von dem Rampensignalgenerator 22 für die Phasensteuerungseinheit 40 ein Verwirklichungs- die y-Ablenkung gesteuert wird. Statt dessen wird Phasensignal Φ*,. Details sind in F i g. 3 dargestellt. 40 das der Koordinate x, entsprechende aufgenommene Unter der Annahme, daß der ^-Rampensignalgene- und gehaltene Signal durch das Gatter 43 Hiber die rator 21 die schnelle Abtastung bewirkt, wird der Summierungspunkte 25 und 26) der Steue. haltung aufgenommene und gehaltene Wert x, der Aufnahme- 24 zugeführt, und der Abtastpunkt springt auf den und Halteschaltung 41 dem Signalsummierungspunkt Punkt 1 der Markierung 101, da ein analoges Gatter 25 über ein Gatter 43 zugeführt, um die Steuerschal- 45 in der Schaltung 28 das der Koordinate y, entspretung 24 für die A'-Ablenkung auf diesem Niveau zu chende Signal von der entsprechenden Aufnahmehalten. Der Rampensignalgenerator 21 für die A'-Ab- und Halteschaltung der Steuerschaltung 27 zuführt, lenkung ist mit der Schaltungsanordnung für die Gleichzeitig damit wird ein anderer besonderer y-Ablenkung über ein Gatter 431 gekoppelt. Dies Rampensignalgenerator 45 getriggert. Dieser Geneheißt, daß eine Abtastlinie erzeugt wird, die quer zu 5o rator umfaßt einen hochverstärkenden Differentialden Suchabtastlinien und durch den mutmaßlich an- verstärker 46, der auf Grund eines Rückkopplungsgezeigten Mittelpunkt der Markierung 101 verläuit. kondensators 44 als integrierender Operationsver-Die normale Abtastung im y-Raster wird dadurch stärker betrieben wird. Ein Eingang des Verstärkers gesteuert, daß der Rampensignalgenerator 22 für die 46 liegt kapazitiv an Erde und wird hinsichtlich y-Ablenkung mit einem Summierungspunkt 125 55 Wechselspannung auf Erdpotential gehalten. Der über ein durch das Phasensignal Φ, gesteuertes Gat- andere Eingang erhält ein summiertes Eingangster 123 verbunden ist, das die Steuerschaltung 27 für signal, das der Differenz Jt₂ — X₁ = Ax entspricht, die y-Ablenkung speist. Die Bauteile 125 und 123 Das der Koordinate x₂ entsprechende Signal wird von bilden Bauteile des weiter oben allgemein mit Schal- der Aufnahme- und Halteschaltung 42 über einen tung 28 bezeichneten Teils. 6° von dem Phasensignal Φ₂ betätigten Schalter eines

Für die Prüfabtastung muß der Detektor 33 wieder Gatters 47 zugeführt, während das der Koordinate x,

ansprechen, wenn χ = y, ist. Ein Komparator 142 entsprechende Signal, das der Aufnahme- und Halte-

empfängt das vorher durch die Aufnahme- und schaltung 41 entnommen wird, dem Eingang des

Halteschaltung 141 aufgenommene und gehaltene Verstärkers über einen anderen Schalter des Gatters

Signal füry, und der Ausgang des Detektors 33 wird 65 47 und einen Inverter 48 zugeführt wird. Dement-

beim Zuführen zu dem Schaltkreis für die F-Ablen- sprechend besteht der Eingang des Generators 45

kung als Auswerteimpuls für das A'-Rampensigna! aus einem Rampensignal, dessen Steigung der Diffe-

benutzt. Im Falle eines Richtigbefundes entsteht die xznzAx proportional ist. Dieses Signal wird über ein

von einem einer Phase Φ entspiechenden Signal betätigten Gatter Sl dem Summierungspunkt 25 zugeführt. Die Schaltmatrix 49 wird weiter unten erläutert; ihr Zustand ist gegenwärtig so, daß die den Koordinaten je, und X₂ entsprechenden Signale dem Eingang des Verstärkers 46 in der angegebenen Polarität zugeführt werden.

Solange die Eingänge des Differenzverstärkers 46 schwebend auf Null gehalten werden, ist der Ausgang eher Null als gleich dem Phasensignal Φ₂. Wenn das Phasensignal Φ_ί beginnt, erhält der Summierungspunkt 25 das X₁-Signal und ein Rampensignal, dessen Steigung proportional Ax ist, wodurch die Steuerschaltung 24 für die ^-Ablenkung des Abtastsystems gespeist wird. In der Schaltung 28 ist eine analoge Anordnung vorgesehen, durch die die Summe eines der Koordinate y, entsprechenden Signals und eines Rampensignals gebildet wird, das proportional zur Differenz Ay = y₂ — v, ansteigt. Die Proportionalitätsfaktoren für diese beiden Rampenschaltungen können durch angemessene Parameterwahl ähnlich gemacht werden, so daß die beiden erzeugten Rampensignale Steigungen besitzen, die jeweils proportional Ax oder Ay sind.

Es ist somit ersichtlich, daß der Abtastpunkt vom Punkt 1 der Markierung 101 auf der Linie 105 nach rechts in Richtung auf den Punkt 2 der Markierung 102 läuft (s. F i g. 4). Diese richtungsmäßige Abtastung bleibt unabhängig von der Richtung richtig, d. h. unabhängig davon, ob Ax und Ay beide positiv (wie in Fig. 4 angenommen) oder ob Ax oder Ay oder Ax und Ay negativ sind. Der Verstärker 46 und der entsprechende Verstärker in der Schaltung 28 können positive und negative Eingänge erhalten und positive oder negative Rampen erzeugen.

Der Ausgang des Verstärkers 46 wird ebenfalls einem Komparator 52 eingespeist, der ebenfalls ein hochverstärkender Differentialverstärker mit Ausgangsblockierung oder leichter Sättigung sein kann und der als zweiten Eingang das der Differenz A χ entsprechende Signal möglicherweise über einen Isolationsverstärker und über einen Schaltkreis 53 erhält. Solange das Rampensignal nicht auf den Wert Ax angestiegen ist, kann der Ausgang des Komparators 52 negativ sein. Bei Gleichheit der Eingänge sorgt der Komparator 52 für einen steilen Nulldurchgang bis zu seinem entgegengesetzten (positiven) Sättigungsniveau, wodurch ein Steuersignal zum Umkehren des Zustandes der Schaltmatrix 49 geliefert wird. Die Matrix 49 tauscht die den Koordinaten x, und x₂ entsprechenden Eingänge um. Dementsprechend wird ein dem Wert -Ax entsprechendes Signal dem integrierenden Verstärke' 46 zugeführt, so daß der Integrator abwärts läuft, bis er Null erreicht. Dementsprechend kehrt auch der Abtastpunkt um, bleibt jedoch auf der Linie 105. Der Ausgang des Komparators 52 bleibt positiv, bis das Rampensignal wieder auf Null zurückgefallen ist, worauf die Abtastung in .Y-Richtung wieder bei der Koordinate X₁ angekommen ist. Da die Schaltungsanordnung für die K-Ablenkung analog arbeitet, ist der Abtastpunkt zu den Koordinaten Jt₁, y, zurückgekehrt.

Damit die Schaltung ordnungsgemäß arbeitet, wenn Ax anfangs negativ ist, müssen die Eingänge für den Differentialverstärker oder Komparator 52 vertauscht werden, damit ordnungsgemäße Schaltzustände der Matrix 49 in Abhängigkeit von der Polarität des Ausgangspegeis erhalten werden. Diese vorbereitende Schaltung der Eingänge sollce separat ausgeführt werden, bevor die dem Sigcal Φ₂ entsprechende Phase beginnt, so daß sich die Schaltung in einem ruhenden Zustand befindet, wenn die Ableseabtastung in der «Pg-Phase beginnt. Demgemäß tastet ein Differentialverstärker 55 die beiden Werte Δ χ dadurch ab, daß er direkt mit dem Ausgang der Aufnahme- und Halteschaltungen 41 und 42 verbunden ist. Der Ausgangszustand des Verstärkers 55 beim Abtasten der Polarität von Ax bestimmt den Zustand eines Schaltgliedes 54, das die Eingänge für den Differentialverstärker oder Komparator 52 in der dargestellten Weise für positive Ax aber in der entgegengesetzten Weise für negative Ax miteinander koppelt.

Es ist leicht ersichtlich, daß durch die Anordnung entlang der Linie 105 vor- und rückwärts zwischen den Punkten 1 und 2 abgetastet wird, solange die

ao Haheteile in den verschiedenen Aufnahme- und Haltsschaltungen die Werte von x,, y„ X₂ und y₂ halten. Dieses Abtasten entlang der Linie 105 bewirkt jedoch nicht ein Abtasten der Datenmarkierungen, da diese sich oberhalb und unterhalb dieser Abtastlinie befinden. Deshalb sind für das Lesen der Datenmarkierungen noch zusätzliche Schritte notwendig. Hierfür werden über den Summierungspunkt 26 noch zusätzliche Signale eingeführt, durch die die Position des Abtastpunktes bestimmt wird.

Ein Blick auf die F i g. 4 läßt deutlich werden, daß die beiden Differenzen Ax und Ay eine bestimmte Richtung innerhalb des durch das Abtastraster abgetasteten Suchfeldes definieren, die durch ein Paar Koordinaten χ und y dargestellt und durch die Steuerschaltungen 24 und 27 definiert ist. Wenn die beiden Werte Ax und Ay angezeigt werden, definieren sie eine Linie für die Abtastung zwischen den beiden Mittelpunkten der Markierungen. Somit definieren die Differenzen Ax und Ay eine bestimmte Richtung in bezug auf einen der Punkte mit den Koordinaten x,, y, oder x₂, y₂. Die beiden Transformationen Ax-+ Ay, Ay-Ϊ -Ax — Ax-* — Ay, Ay-+Ax definieren jeweils eine Richtung, die orthogonal zu der Linie 105 in dem Beobachtungsfdd verläuft. Bei jedem Punkt x, y auf dieser Linie definieren die beiden Punkte χ — Ay, y + Ax und χ 4 Ay, y — Ax eine Linie von querlaufender Richtung. Bei anderer Betrachtung dieser Relationen stellen die beiden oben definierten Punkte zwei zu der Linie 105 parallele Abtastlinien dar, wenn der Punkt x, y sich entsprechend einer Abtastlinie von dem Punkt x,,y, zu dem Punkt x₂,y₂ entlang der Linie 105 verändert.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Kennzeichnung stellen, wie in F i g. 5 gezeigt, die beiden gestrichelten Linien 113 und 114 jeweils die Mittellinien durch die Datenspuren 103 und 104 dar. Diese Mittellinien haben einen Abstand d von der Mittellinie 105, die sich zwischen den beiden Mittelpunkten der Markierungen erstreckt. Der Abstand zwischen den beiden Mittelpunkten der Markierungen ist D. Wenn der Faktor K als Verhältnis d/D definiert wird, dann besitzt ein Punkt in dem Abtastfeld mit den Koordinaten x + KAy, y — KAx einen Abstand d von der Abtastlinie 105. Ein Punkt χ — KAy, y + KAx besitzt ebenfalls von der Abtastlinie 105 den Abstand d, er liegt jedoch auf der anderen Seite davon. Da χ und y sich bei der Abtastung entlang der Linie 105

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verändern (beispielsweise von X₁,,, nach *.,*), tung gelesenen Daten ^«ssen ^vergüchen werden

tasten diese beiden Punkte die beiden Mittellinien Bezüglich Einzelheiten die hier analog angewendet

113 und 114 der beiden Datenspuren ab, die links werden können, wird auf die US-Anmeldungen dts der Mittellinie 10, 5er Kennzeichnung _§ f^^^^t^LT^^^ Nach diesen vorausgeschickten Bemerkungen wird die Möglichkeit beschrieben, daß die Datenablesung

in der Beschreibung der Fig. 3 fortgefahren. Die wiederholt werden kann oder daß sogar die Suchbeiden den Koordinaten y, und y₂ entsprechenden abtastung wiederholt wird, beispielsweise wenn die Signale müssen in die Abtasteinrichtung für die Datenablesung ohne Anzeige der Kennzeichnungsx-Koordinate eingegeben werden, damit der Wert « ausrichtung und/oder -position durchgeführt wurde. χ + KAy erhalten wird. Ein Verstärker 60, dessen Wie ersichtlich ist, gestattet der asymmetrische Verstärkungsgrad kleiner als 1 ist (K ist kleiner als Aufbau der Positionsidenüfizierungsmarkierungen 1), bildet das Signal KAy, das in die Schaltungs- die genaue Feststellung der Lage und der Ausnchanordnung für die Abtastung in ^-Richtung mit tung der Kennzeichnung, wahrend die angezeigten positiver und negativer Polarität eingegeben wird. 15 Werte und erzeugten Signale eine direkte Steuerung Zwei Gatter 61 und 62 steuern das alternierende der Datenspurabtastung gestatten die imι Falle meh-Einschaltungssignal KAy unter Einfluß eines Hoch- rerer Datenspuren vielfach sein kann, damit samtfrequenzoszillators 63. Der Oszillator beeinflußt liehe Spuren in einem Lauf abgelesen werden. Vor (triggert) ein /Λ-Flipflop 64, dessen Setz- und Zu- dem Lesen der Datenmarkierungen erfolgt eine rücksetzausgänge die Schalter oder Gatter 61 und 62 »ο Suchabtastung, in der die Lage und Ausrichtung der steuern. Die Signalausgänge dieser Gatter werden Kennzeichnung mehr oder weniger simultan angede^n Summierungspunkt 26 zugeführt, damit +KAy zeigt wird. Die modifizierte Kennzeichnung gemäß und — KAy dem X₁ + -Rampensignal am Summie- Fig. 6 setzt voraus, daß diese Phase aufgeteilt ist in rungspunkt 25 überlagert wird. Als Foige davon eine Suche nach der Lage und eine Phase zum Anspringt der Abtastpunkt zwischen den Linien 113 »5 zeigen der Ausrichtung. Die Suchphase beschränkt und 114 hin und her. Die Springgeschwindigkeit muß sich auf die Anzeige einer einzigen Positionsidentifidabei wesentlich schneller als die Abtastgeschwindig- zierbngsmarkierung, die, wie beschrieben, eine mehr keit sein, so daß die beiden Datenspurer. 113 und oder weniger komplizierte Ausbildung besitzt. Die

114 simultan mit zeitlicher Unterteilung in Multiplex- Mittelpunktskoordinaten x_v y, werden — wie vorher fom abgetastet werden. 30 beschrieben — gespeichert, wodurch die Phase des

Das Flipflop 64 steuert ebenfalls zwei Videosignal- Suchrms nach der Kennzeichnung beendet und ihre

gatter 152 und 153 synchron mit der Steuerung der I age gefunden wurden ist.

Lage des Abtastpunktes, so daß die beiden Gatter In F i g. 7 sind das Schieberegister 32, die beiden zwei Datenkanäle für die beiden Datenspuren bilden. Detektoren bzw. Decodierer 33 und 35, der Rampen-Die Gatter 152 und 153 können Filter enthalten, die 35 signalgenerator 21 und die Aufnahme- und Haltedie Schwingungsfrequenz des Oszillators 63 ausfil- schaltung 41 für die Koordinate x_x dargestellt. Der tern, diese Filter müssen jedoch die Frequenz der Ausgang des Detektors 35 triggert über das UND-Bits durchlassen, die beim Abtasten der dunklen Gatter 39 die Phasensteuerungseinheit, um das Teile und der hellen Zwischenräume der Markiemn- Phasensignal Φ, zu erhalten. Diesem Phasensignal gen durch den Abtastpunkt entstehen. Diese hier 40 entsprechend wird der Koordinatenwert *, wie vorher vorgenommene D^;skriminierung erfordert, daß die über den Summierungspunkt 25 der Schaltungsanordvielfache Frequenz des Oszillators 63 und die Daten- nung für die A'-Ablenkung zugeführt, wodurch der bitfrequenz (die durch die Steigung des Rampen- Abiaststrahl auf den Mittelpunkt der Markierung 101 Signalgenerators 45 und des entsprechenden Gene- gebracht wird. Zusätzlich wird ein Sinuswellengenerators in der Schaltung 28 für die ^-Ablenkung 45 rator 70 eingeschaltet, von dem über einen Verdefiniert ist) genügend weit auseinanderliegen, bei- stärker 71 mit Verstärkungsregelung ein Sinussignal spielsweise um eine Größenordnung. dem Summierungspunkt 25 zugeführt wird.

Hier wird vorzugsweise eine weitere Verfeinerung Bei der Schaltungsanordnung für die y-Ablenkung durchgeführt. Die Gatter 152 und 153 werden durch ist entweder ein Kosinusgeneratoi vorgesehen, oder ein verzögertes Phasensignal Φ_2ί(1 geöffnet. Die Ab- 50 es wird der Ausgang des Sinusgenerators 70 in einem taststeuerung beginnt bei x_v y₂, aie Datenspuren be- Phasenschieber 72 in seiner Phase um 90° verschoginnen jedoch erst, nachdem die radiale Ausdehnung ben, so daß sich ein Kosinussignal ergibt. Als Folge der Ringe der Markierung 101 überlaufen ist. Ebenso davon wird ein Kreis 107 rund um die Koordinaten enden die Datenspuren ein wenig bevor der Mittel- X₁, y, abgetastet. Der Verstärker 71 (und der entpunkt der Markierung 102 durch das hauptsächliche 55 sprechende Verstärker in der Schaltungsanordnung Abtastsignal vom Differentialverstärker 46 und dem für die y-Ablenkung) bestimmt den Radius dieses Summierungspunkt 25 erreicht ist. Somit wird das Abtastkreises 107. Der Radius sollte so gewählt wer-Phasensignal Φ_2Μ falsch, nachdem so viele Bits von den, daß der Abtastpunkt auf einem Kreis 107 läuft, beiden Spuren abgelesen worden sind. Für die um- der gerade außerhalb des äußeren Ringes der Margekehrte Abtastung ist die Situation analog. Alter- ^6o kierung 101 liegt. Der dazwischenliegende Zwischennativ kann die durch den Komparator 52 gesteuerte raum muß bis auf eine Markierung 106 frei von rückwärts !aufende Abtastung auf einen Wert, der Informationsmarkierungeü gehalten werden (so daß kleiner als Λ χ ist, ansprechen, so daß sich eine etwas ein anhaltendes niedriges Videosignal taktmäßig in frühere Umkehr ergibt. das Schieberegister eingegeben wird). Die Markie-

Die Datengatter 152 und 153 sind mit einer Daten- 65 rung 106 liegt direkt neben der Mittellinie 105 des Verarbeitungsschaltung verbunden, in der die Daten Datenfeldes. Auf diese Markierung spricht ein Degesammelt und auf Korrektheit und Legalität geprüft tektor 73 in der Weise an, daß eine »1« in die Einwerden. Auch die in richtiger und in Rückwärtsrich- gabestufe gegeben wird, direkt nachdem viele oder

"L·

:umindest einige »0« durchgeschoben worden sind. Wenn der Detektor 73 anspricht, wird eine Ver-'tärkungsregelungseinheit 74 getriggert, durch die die Verstärkung des Verstärkers 71 (und des entspre- ;henden Verstärkers in der Anordnung für die V-Abenkung) vergrößert wird, so daß der Radius des A.btastkreises zumindest um die Länge der Datenspuren (Kreis 108) vergrößert wird. Da nur der Radius und nicht der Azimuth der Abtastung geändert wird, springt der Abtastpnnkt etwa auf einen Punkt 108', der auf einer Linie durch die Markierung 106 und durch den die Koordinaten X₁, y_x besitzenden Mittelpunkt geht und sich noch auf der Kennzeichnung befindet. Da vorausgesetzt ist, daß die Abtastung taktweise geschieht, trifft der Abtastpunkt bald auf eine Markierung 109, die auf der Mittellinie 105 liegt. Diese Markierung 109 ist die VervoUständigungsmarkierung für die Anordnung der Positionsidenünzierungsmarkierung, durch die die Ausrichtung der Datenspuren zum Punkt mit den Koordinaten Jc₁, y, angegeben wird. Die Anzeige der Markierung 109 ist somit der Anzeige der Koordinaten X₂, y_t äquivalent.

Wenn der Detektor 73 erneut anspricht, spricht auch eine Aufnahme- und Halteschaltung 75 am Ausgang des Verstärkers 71 an und liefert direkt ein Signal, das Ax entspricht. Alternativ dazu kann der Eingang der Aufnahme- urd Halteschaltung 75 mit »o dem Ausgang des Summierungspunktes 25 gekoppelt sein, in welchem Falle der Wert X₂ aufgenommen wird. Das weitere Verfahren kann dann genauso sein, wie in Fig. 3 im Hinblick auf die Ableseabtastung angegeben ist. Die Aufnahme- und Halteschaltung 75 kann zusätzlich gesperrt werden, um beispielsweise nur dann anzusprechen, wenn die Verstärkungsregelungseinheit 74 eine höhere Verstärkung und somit einen größeren Abtastkreis bewirkt hat.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Lesen von in zumindest einer Datenspur angeordnete kontrastierende Datenma.'kierungen aufweisenden Kennzeichnungen S auf Objekten, die in wahllosen Positionen und Ausrichtungen und zu wahllosen Zeiten in einem bestimmten Abtast- und Suchfeld erscheinen können, wobei das Abtast- und Suchfeld durch ein Suchraster von Abtastlinien abgetastet wird und durch die Abtastlinien Signale erzeugt werden, die die Position und Ausrichtung der Kennzeichnung bestimmen, und in Abhängigkeit von diesen Signalen ein Lese-Abtastraster gebildet wird, durch das die Datenspur in Richtung ihrer Längsausdehnung abgetastet und dabei die in ihr enthaltenen Daten abgelesen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung (100) mit einer asymmetrischen, die Position und Ausrichtung der Kennzeichnimg und den Beginn der Datenspur (103,104) definierenden Positionsidentifizierungsmarkierung (101, 102, 109) versehen wird, daß von den Abtastlinien des Suchrasters Signale erzeugt werden, die beim Abtasten einer Positionsidentifizierungsmarkierung as (101, 102, 109) charakteristische Signalmuster aufweisen, daß diese Signale daraufhin überprüft werden, ob ein die Anwesenheit einer Kennzeichnung darstellendes Signalmuster vorhanden ist, daß bei Vorhandensein eines die Anwesenheit einer Kennzeichnung angebenden Signalmusters aus den Signalmustern der Signale weitere, für die Position und Ausrichtung der Kennzeichnung und den Beginn der Datenspur charakteristische Signale abgeleitet werden und daß in Abhängigkeit von den weiteren Signalen Abtastlinien dergestalt gesteuert werden, daß durch sie die Datenmarkierungen der Datenspur in Richtung deren Längsausdehnung und in vorgegebener Reihenfolge der Datenmarkierungen gelesen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsidentifizierungsmarkierung (101) ein Ringmuster umfaßt, das aus einer Mehrzahl konzentrischer, miteinander kontrastierender Ringe besteht, und die Asymmetrie durch zumindest eine zusätzliche Markierung (102, 109) gebildet wird, die in bestimmter Betiehung zu dem Mittelpunkt (1) der Ringe und der Richtung der Datenspur (103, 104) steht, und durch die Abtastlinien des Suchrasters beim überqueren der Ringe ein symmetrisches Signalmuster erzeugt wird, aus dem Signale, die den Mittelpunkt (1) der Ringe repräsentieren, abgeleitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Markierung (102) ein zweites Ringmuster besitzt, das sich von dem ersten Ringmuster hinsichtlich des Abstandes der Ringe voneinander und/oder der Anzahl der Ringe unterscheidet, und durch die Abtastlinien des Suchrasters beim Überqueren des zweiten Ringmusters ein symmetrisches Signalmuster erzeugt wird, aus dem Signale, die den Mittelpunkt (2) des zweiten Ringmusters repräsentieren, abgeleitet werden, und daß die die beiden Mittelpunkte (1, 2) der Ringmuster repräsentierenden Signale die Richtung der Lese-Abtastung der Datenmarkierungen bestimmen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Lage des Ringmusters angebende Signahnuster dadurch überprüft wird, daß eine Abtastung durch den Mittelpunkt des Ringmusters in einer anderen Richtung vorgenommen und festgestellt wird, ob das gleiche symmetrische Signalmuster erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Markierung aus einer Kontrastmarkierung (109) an einem Ende der Kennzeichnung (160) besteht und die Fest-/itellung deren Ausrichtung das Abtasten entlang eines Kreises um den Mittelpunkt (1) des ersten Ringmusters umfaßt, bei dem die zusätzliche Markierung angezeigt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der Ausrichtung und des einen und des anderen Endes der Kennzeichnung (100) aus den Signalmustern Signale abgeleitet werden, die einer ersten und einer zweiten Koordinatendifferenz {Δχ und Ay) entsprechen und die Lese-Abtastung entlang einer die Ausrichtung der Datenmarkierung angebenden Linie (105) mittels getrennter Rampensignalgeneratoren geschieht, wobei die Steigerung der Rampensignale jeweils einer der Koordinatendifferenzen proportional ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lese-Abtastung entlang der Linie (105) ein Multiplexvorgang zum gleichzeitigen Abtasten zweier sich entlang dieser Linie erstreckender paralleler Datenspuren (103, 104) überlagert wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in Verbindung mit Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum rasterförmigen Abtasten des Abtast- und Suchfeldes (10), die dabei Signalmuster erzeugt und aus bestimmten Signalmustern Signale ableitet, die einen Anfangspunkt und die Richtung der Datenspuren (103, 104) angeben, eine Einrichtung, die in Abhängigkeit von den die Richtung darstellenden Signalen weitere Signale erzeugt, die eine dazu querlaufende Richtung repräsentieren, eine Einrichtung zum Erzeugen von Rampensignalen zur Steuerung der Lese-Abtastung der Datenmarkierungen in Abhängigkeit von den die Richtung der Datenspuren darstellenden Signalen, eine schnelle Multiplexeinrichtnng zum Überlagern der die querlaufende Richtung angebenden Signale auf die Rampensignale, wodurch zwei parallele Abtastlinien zurr, gleichzeitigen Abtasten der beiden Datenspuren (103, 104) erhalten werden, und eine Ableseeinrichtung, die synchron mit der Multiplexeinrichtung arbeitet und die beiden Datenspuren abliest.

9 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6 und 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Abtasten des Abtast- und Suchfeldes durch ein aus einer Vielzahl von Linien bestehendes Suchraster, eine Einrichtung zur Erzeugung eines vom optischen Inhalt des abgestasteten Gebietes abhängigen Signals, eine Einrichtung, die in Abhängigkeit von diesem Signal ein bestimmtes Muster deses Signals als Darstellung eines bestimmten Punktes (1) der Kennzeichnung anzeigt,

^{3 4}

eine Einrichtung, die in Abhängigkeit von diesem spur angeordnete kontrastierende Datenmarkienrcgen S,gnal ein bestimmtes anderes Muster dieses aufweisenden Kennzeichnungen auf Objekten, die in Signals als Darstellung eines in bestimmter Be- wahllosen Positionen und Ausrichtungen und zu Ziehung zu dem ersten Punkt (1) stehenden zwei- waldlosen Zeiten in einem bestimmten Abtast- und ten Punktes (2) anzeigt, und durch eine von der 5 Suchfeld erscheinen können, wobei das Abtast- und erstgenannten Einrichtung unterschiedliche Ein- Suchfeld durch ein Suchraster von Abtastünien abgenchtung zum Lese-Abtasten, durch die die Ab- tastet wird und durch die Abtastünien Signale ertastung der Kennzeichnung (100) in Abhängigkeit zeugt werden, die die Position und Ausrichtung der von der räumlichen Beziehung der beiden Punkte Kennzeichnung bestimmen, und in Abhängigkeit von (1, 2) zueinander dergestalt gesteuert wird, daß io diesen Signalen ein Lese-Abtastraster gebüdet wird, die Lese-Abtastung die Datenspur(en) über- durch das die Datenspur in Richtung ihrer Längsausstreicht, dehnung abgetastet und dabei die in ihr enthaltenen

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch Daten abgelesen werden.

gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Lese- Ein derartiges Verfahren mit einer dafür geeig-Abtasten zwei Rampensignalgeneratoren (45) zur 15 neten Vorrichtung ist bereits durch die britische Pagleichzeitigen Erzeugung zweier unterschiedliche tentschrift 9 35 924 bekanntgeworden. Dabei ist die Richtungen repräsentierender Rampensignale um- Kennzeichnung notwendigerweise fluoreszierend ausfaßt, wobei die Rampensignalgeneratoren in gebildet, und es wird beim Abtasten des Abtast- und Abhängigkeit von die Koordinatendifferenz der Suchfeldes durch ein Suchraster beim Überqueren beiden Punkte (1, 2) darstellenden Signalen ge- ao einer Abtastlinie über die Kennzeichnung die Anäteuert werden. Wesenheit einer solchen Kennzeichnung signalisert.

11. Vorrichtung nach Anspruch ), dadurch Das Auftreffen von mehreren Abtastlinien des Suchgekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anzei- rasters auf eine Kante der fluoreszierenden Kenngen eines bestimmten Punktes (1) einen Detektor zeichnung wird dann zur Drehung dieses Such-(35) umfaßt, der auf ein bestimmtes, symme- 25 rasters mit dem Ziel der Ausrichtung der Abtastlinien trisches, beim Durchlaufen des Mittelpunktes in Richtung der Datenspuren verwendet, indem das eines Ringmusters durch eine Abtastlinie erzeug- Suchraster nach Erkennen des Vorhandenseins einer tes Signalmuster anspricht. Kennzeichnung so lange gedreht wird, bis die ein-

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch zelnen Abiastlinien diese Kante der Kennzeichnung gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum An- 30 mit gleichem zeitlichem Abstand voneinander schneizeigen eines bestimmten Punktes einen zweiten den. Ist dieses der Fall, so ist das Suchraster so ausDetektor (33) umfaßt, der dergestalt auf die Hälfte gebildet, daß die Abtastünien senkrecht zu dieser des erzeugten Signalmusters anspricht, daß ein Kante und somit in Richtung von Datenspuren verbestimmter Punkt (1) der Kennzeichnung ange- laufen. Das Suchraster kann dann als Lese-Abtastzeigt wird. 35 raster für die Datenspuren verwendet werden. Dieses

13. Vorrichtung zur Durchführung des Ver- Verfahren zur Schaffung eines lesegerecht ausgefahrens nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch richteten Lese-Abtastrasters bedingt jedoch, daß die eine erste Einrichtung zum Abtasten des Such- Kennzeichnung, wie bereits erwähnt, eine fluores- und Abtastfeldes durch ein aus einer Vielzahl zierende Oberfläche besitzt, die in exakten, unzerstörvon Linien bestehendes Suchraster, eine zweite 40 ten Kanten endet. Ist dieses nicht der Fall, so findet Einrichtung zur Erzeugung eines vom optischen keine exakte Ausrichtung statt. Würden die Abtast-Inhalt des abgesta&teten Gebietes abhängigen linien nämlich nicht fluoreszierende Flächen, son-Signals, eine dritte Einrichtung zum Umsetzen dem lediglich schwarz-weiße Kontraste signalisieren, dieses Signals in eine Folge von Signalbits, eine so könnten durch zufällig auftretende Kontraste auf vierte Einrichtung zum Erkennen eines bestimm- 45 Grund von Verschmutzungen u. dgl. Fehlausrichtunten Signalbitmusters, das zumindest einen Teil gen eingestellt werden. Nur die fluoreszierende Fläche des abgetasteten Ringmusters darstellt, eine mit der Kennzeichnung läßt auf Grund ihrer Fluoreszenz der vierten Einrichtung verbundene ünfte Ein- die Wahrscheinlichkeit einer Verwechslung mit zufälrichtung, durch die die erste Einrich.ung derge- ligen Kontrasten auf Grund Verunreinigungen u.dgl. stalt gesteuert wird, daß eine wiederholte Ab- 50 geringer erscheinen. Außerdem hat sich das Drucken tastung des Ringmusters zur Überprüfung einer auf fluoreszierende Etiketten, die als Kennzeichen richtigen Anzeige eines Anfangspunktes für die dienen können, als unsauber und zu kostspielig er-Lese-Abtastung der Datenspur durchgeführt wird, wiesen, weshalb die Verwendung solcher fluoreszieeine mit der dritten bis fünften Einrichtung ver- render Etiketten in der Praxis nicht empfehlenswert bundene sechste Einrichtung zur Erzeugung von 55 ist. Weiterhin ist bei dem bekannten Verfahren nachzwei Signalen, die die Ausrichtung der Daten- teilig, daß das Lese-Abtastraster nicht in Richtung spur in dem Such- und Abtastfeld anzeigen, zwei bestimmter Datenspuren ausgerichtet wird. Da die Rampensignalgeneratoren (45), die Rampensi- Ausrichtung des Rasters in bezug auf die Kennzeichgnale von diesen zwei Signalen erzeugen, und eine nung auf Grund aller vier orthogonal zueinander verSteuereinrichtung zur Steuerung der Lese-Ab- 60 laufender Kanten der Kennzeichnung vonstatten getastung für die Daten vom Anfangspunkt aus in hen kann, wird lediglich sichergestellt, daß das Suchder durch die Rampensignale repräsentierten raster so weit gedreht ist, bis seine Abtastünien Richtung. senkrecht zu den Kanten der Kennzeichnung verlaufen. Auf der Kennzeichnung angebrachte Datenmar-