DE2148288A1

DE2148288A1 - Datenabtastvorrichtung

Info

Publication number: DE2148288A1
Application number: DE19712148288
Authority: DE
Inventors: Cebern Bradley Dayton Ohio Trimble (V.StA.)
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1970-09-29
Filing date: 1971-09-28
Publication date: 1972-03-30
Also published as: GB1316528A; FR2112982A5; CA944481A; US3666946A; JPS5597667A; JPS5851308B2; JPS556949B1

Description

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THE NATIONAL CASH REGISTER COMPANY Dayton, Ohio (V.St.A.)

Patentanmeldung

Unser Az.: 1336/Germany

DATENABTASTVORRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Datenabtastvorrichtung.

Es ist bekannt, Daten durch Verwendung photolumineszierender Substanzen darzustellen, die in Abhängigkeit von einer Erregungsstrahlung, beispielsweise bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht, eine Strahlung innerhalb eines oder mehrerer schmaler Bänder, die für die betreffende Substanz charakteristisch sind, aussenden. Beispiele solcher Substanzen enthalten als einen Bestandteil chelierte Lanthanid-Ionen, die bei UV-Licht-Bestrahlung in einem sehr schmalen Wellenlängenband lumineszieren, da die chelierten Lanthanid-Ionen durch das UV-Licht in einen bestimmten metastabilen Zustand erregt wurden und beim Zurückfallen in ein niedrigeres Energieniveau in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Lanthanid-Ion eine schmalbandige Strahlung (beispielsweise schmäler als 100 S) emittieren.

Solche Substanzen sind in den GB-PS 1.143.362 und 1.186.251 beschrieben.

Es sei darauf hingewiesen, daß durch das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein einer Vielzahl von Codeelementen dargestellte Daten dadurch verschlüsselt werden können, daß jedem Codelement eine bestimmte photoluminszierende Substanz der o.g. Art zugeordnet wird. Die Entschlüsselung kann durch Analysieren der beim Einwirken einer Erregungsstrahlung, wie beispielsweise bei UV-Licht, emittierten Strahlung erfolgen.

Die Erfindung betrifft somit eine Datenabtastvorrichtung, die gekennzeichnet ist durch Datenträger, deren Daten aus

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einer Vielzahl von steljwertweise angeordneten Symbolen bestehen, wobei die den einzelnen Stellenwerten zugeordneten Flächenbereiche mit ausgewählten einer ersten Gruppe von photolumineszierenden Substanzen zur Bestimmung des Stellenwertes und mit ausgewählten einer zweiten Gruppe von photolumineszierenden Substanzen zur Bestimmung des betreffenden Symbols versehen sind, wobei alle photolumineszierenden Substanzen unterschiedliche Lumineszenzcharakteristika aufweisen, ferner gekennzeichnet durch eine Förderstrecke, die jeden Datenträger durch eine aus einer Strahlungsquelle und einem Abtaster bestehende Abtaststat ion führt, wobei die Strahlungsquelle eine Zone ausleuchtet, die jeder Datenträger durchläuft,und der Abtaster wiederholt einen in dieser Zone liegenden Abtastpfad überstreicht und das Vorhandensein w^ejH von den ersten und zweiten Substanzen emittierten Strahlung feststellt, wozu der Abtaster eine Identifikationsanordnung enthält, die die durch die photolumineszierenden Substanzen auf dem Datenträger dargestellten Daten identifiziert.

Die erfindungsgemäße Datenabtastvorrichtung hat den Vorteil, daß eine bestimmte Ausrichtung der Datenträger in bezug auf die Abtaststation nicht erforderlich ist, so daß die auf den völlig unorientiert zugeführten Daten- ^ trägern befindlichen Daten abgetastet und einwandfrei entschlüsselt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zejgfc:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Abtaststation mit einer UV-Lichtquelle, einem Abtaster und einer Abtastzone sowie mit einer Projektionseinrichtung zum Abbilden des von den codierten Daten kommenden Fluoreszenzlichtes auf eine Anordnung von lichtempfindlichen Elementen;

Fig. 2 in einer Tabelle das Cod ierungsprinzip für eine aus acht Ziffern bestehende Zahl,wobei ein erster

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und ein zweiter Teil von binär gewichteten Farbkomponenten verwendet wird;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Handstempels, die in Koordinatenform die für jedes Zeichen bzw. jede Ziffer verwendete Farbkomponente angibt;

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Teiles der Steuerschaltung der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung; und

Fig. 5 ein Schaltbild einer Kondensatorspeichermatrix, die die bei der Abtastoperation gewonnen/Daten speichert.

Die Fig. 1 veranschaulicht in einer schematischen Perspektivdarstellung die erfindungsgemäße Lesevorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 20 versehen ist und sich beispielsweise an der Kassenstelle eines Einzelhandelsgeschäftes befindet.

und die

Im folgenden wird der Aufbau Arbeitsweise der

in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung beschrieben. Auf einem Transportband 26 sind die Datenträger, beispielsweise die zu verkaufenden Waren, (wie 22 und 24) mit der die Daten tragenden Seite nach oben angeordnet. Die einzelnen Datenträger bzw. Waren können unausgerichtet auf dem Transportband 26 liegen. Die einzelnen Waren sollen jedoch voneinander einen solchen Abstand besitzen, daß jeweils nur eine Ware durch das Transportband 26 durch die Abtastzone 28 geführt wird.

Während die codierten Daten (z.B. 30) auf der Ware die Abtastzone durchlaufen, werden diese von einer UV-Lichtquelle 32 periodisch belichtet. Die zur Darstellung der Daten verwendeten Farbstoffe geben bei Bestrahlung mit dem UV-Licht ein Lumineszenzlicht mit einer bestimmten schmalen Bandbreite ab. Dieses von den Codierungsfabstoffen abgegebene Fluoreszenzlicht wird durch einen herkömmlichen Abtaster 34, der aus einer mit Öffnungen 38 versehenen rotierenden Scheibe 36 besteht, abgetastet. Beim Rotieren der Scheibe 36 tasten die Öffnungen 38 einen schmalen Bereich

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der codierten Daten 30 innerhalb der Abtastzone 28 ab. Ein herkömmlicher Taktgenerator 40, der mit der Umlaufgeschwindigkeit der Öffnungen 38 der Scheibe 36 synchronisiert ist, dient in einer später noch zu beschreibenden Weise dazu, Taktsignale für eine Steuerschaltung zu liefern. Die Abtastung der codierten Daten 30 innerhalb dar Abtastzone 28 erfolgt jeweils nur während den Zeiten, in denen die Lichtquelle 32 Licht aussendet. Während dieser Zeitperioden senden die in den codierten Daten vorhandenen Farbstoffe Fluoreszenzlicht aus, das mittels eines herkömmlichen Projektionssystems (dargestellt durch Linsen 42 und 44) auf eine Anordnung 46 lichtempfindlicher

L· Elemente gerichtet wird. Eine zur allgemeinen Beleuchtung in der Nähe der Abtaststation 28 angeordnete Lichtquelle muß bezüglich Frequenz und Phase des abgegebenen Lichtes so mit der Lichtquelle 32 abgestimmt sein, daß während der Datenabtastung an der Abtastzone kein sichtbares Licht vorhanden ist.

Die Anordnung 46 (Fig. 1) hat folgenden Aufbau: die unterste Ebene besteht aus einer Vielzahl von Linsen 48, die in einer Trägerplatte 50 angeordnet sind. Das in der Abtastzone 28 vorhandene und vom Abtaster ausgeblendete Fluoreszenzlicht wird durch das Projektionssystem auf sämtliche Linsen 48 projiziert. Jeder Linse 48 ist ein Lichtfilter 52 und eine Phatozelle 54 zugeordnet. Die

™ Lichtfilter 52 sind so beschaffen, daß sie nur das von einem einzigen Farbstoff abgegebene Fluoreszenzlicht zu der entsprechenden Photozelle 54 durchlassen. Manche Farbstoffe senden auch mehrere Lichtbänder aus, so daß für einen solchen Farbstoff mehrere Photozellen 54 erforderlich sind. Hierauf wird später noch näher eingegangen. Die Filter 52 sind in einer lichtundurchlässigen Trägerplatte 56 angeordnet, die zwischen der Trägerplatte 50 und einer Trägerplatte 58 für die Photozellen 54 angeordnet ist. Jedes Filter 52 und ihre Zelle 54 ist mit der zugeordneten Linse 48 optisch ausgerichtet. Beim Abtasten eines jeden Teiles der codierten Daten erregt das von der vorhandenen Druckfarbe ausgesandte

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Licht die entsprechende Photozelle oder Photozellen in der Anordnung 46. Die jeweils erregte Kombination von Photozellen stellt die gerade abgetastete codierte Information dar. Aufeinanderfolgende Abtastungen durch die Scheibe 36 zusammen mit der Förderbewegung der Waren 22 durch die Abtastzone bewirken ein vollständiges Abtasten der codierten Daten Die von den Photozellen abgegebenen Signale werden in einer später noch zu beschreibenden Weise von der Steuerschaltung verarbeitet.

Zunächst sollen jedoch die verwendeten Farbstoffe und das Codierungsverfahren für die Daten näher beschrieben werden. Die Farbstoffe bestehen aus einer Mischung photolumineszierender Stoffe und normalen Farbstoffen, um die codierten Daten sowohl für das menschliche Auge als auch maschinen-lesbar zu machen. Die codierten Daten können entweder unmittelbar auf die Waren gedruckt werden, wenn keine Gefahr der Verwechselung mit anderen auf der Ware gedruckten Informationen besteht, oder sie können auf separate Etiketts gedruckt werden, die dann in der üblichen Weise an der Ware befestigt werden können.

Die photolumineszierenden Stoffe enthalten Chelate von Lanthanid-Ionen. Diese Stoffe sind normalerweise im wesentlichen farblos, fluoreszieren jedoch bei Bestrahlung mit UV-Licht innerhalb schmaler Wellenlängenbänder. Außerdem können auch andere Stoffe, die mit trivalenten seltenen Erden aktiviert sind, in dem Codierungsfarbstoff enthalten sein. Ein Beispiel für solche Substanzen ist mit Gadoliniumoxid aktiviertes Europium. Diese Codierungsfarbstoffe unterscheiden sich sehr wesentlich von den meisten anderen fluoreszierenden Substanzen, deren Spektren normalerweise breitbandig sind. Die o.g. Farbstoffe photolumineszieren jedoch in ausreichend schmalen Bändern, so daß eine individuelle Feststellung derselben möglich ist. Einige Farbstoffe besitzen mehrere Fluoreszenzbänder, jedoch sind diese Bänder ausreichend schmal, so daß eine individuelle Feststellung möglich ist. Für weitere Beispiele können die verwendeten Codierungsfarbstoffe Chelate von Europium,

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Terbium und Samarium sein.

Aus den Fig. 2 und 3 wird die Art der für die Erfindung verwendeten Verschlüsselung deutlich. Bei dem zur Veranschaulichung der Erfindung verwendeten Beispiel werden sieben verschiedene Farbstoffe benutzt, um eine achtstellige Zahl darzustellen. Jedes Informationselement, d.h. jedes Symbol bzw. jede Ziffer der darzustellenden Daten besteht aus bis zu sieben verschiedenen Farbstoffen, wobei vier verschiedene Farbstoffe zur Darstellung des ersten Teiles und drei verschiedene Farbstoffe zur Darstellung des zweiten Teiles des Informationselementes dienen. Der erste Teil des Informationselementes wird dazu verwendet, den Ziffernwert eines Zeichens bzw. dessen Bedeutung anzugeben, nämlich ob das Zeichen eine 1, 2 ... 9 oder ein Zeichen wie A oder B ist. Der zweite Teil dient zur Angabe des Stellenwertes der betreffenden Ziffer, d.h. zur Angabe ob sich diese Ziffer in der Einerstelle, Zehnerstelle usw. befindet. Die zur Kennzeichnung des ersten Teiles des Informationselementes verwendeten vier Farbstoffe werden mit a,b,c und d bezeichnet und sind mit einer binären Gewichtung versehen, wie das unter der mit "A" versehenen Klammer gezeigt ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird zur Darstellung der Ziffer "1" im ersten Teil dieses Informationselementes nur der mit "a" bezeichnete Farbstoff verwendet. Für den zweiten Teil W jedes Informationselementes werden drei verschiedene Farbstoffe verwendet, die mit e,f und g bezeichnet und ebenfalls mit einer binären Gewichtung versehen sind, wie dies unter der mit "n" bezeichneten Klammer dargestellt ist. Wenn sich die Ziffer "1" beispielsweise in der Einerstelle befindet, dann ist keine der Druckfarben e, f oder g vorhanden. Befindet sich die Ziffer "1" in der Zehnerstelle, dann ist in dem genannten zweiten Teil nur die Druckfarbe e vorhanden. Dagegen sind für die Darstellung des Zeichens "A" in dem mit 60 bezeichneten Kästchen in Fig. 3 alle sieben Druckfarben a, b, c, d, e, f und g für die Kennzeichnung dieses Zeichens erforderlich. Wie eine vollständige Zahl, wie

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beispielsweise 84.729.729,mittels der verschiedenen Druckfarben dargestellt werden kann, ist in Fig. 2 gezeigt.

Die Zusammensetzung der verschiedenen Druckfarben für Zahlen und Zeichen ist aus Fig. 3 ersichtlich, die in schematischer Darstellung die Druckbänder eines herkömmlichen Handstempels zeigt, mittels dem gewünschte Daten auf eine Ware gestempelt werden können. Jedes Kästchen, wie beispielsweise das Kästchen 60 in Fig. 3, stellt ein Segment eines Bandes des Handstempels dar. Jedes Segment des Handstempels ist von benachbarten Segmenten mittels einer farbstoffundurchlässigen Schicht getrennt, um das Wandern der Farbstoffe von einem Segment zum andern zu verhindern. Jedes Segment enthält alle die zur Darstellung des betreffenden Zeichens erforderlichen Farbstoffe a bis g. Die einzelnen Segmente können aus porösem Gummi bestehen, in dem die Farbstoffe enthalten sind. Es können herkömmliche Stempel aus porösem Gummi verwendet werden. Die speziellen Farbstoffe werden vor dem Einbringen in das betreffende Segment eines Stempelbandes gemischt, so daß jeder Teil des zu druckenden Zeichens eine Mischung aller Farbstoffe enthält, die zur Darstellung dieses Zeichens erforderlich sind. Sollen die Daten auch für das menschliche Auge lesbar seLn, dann kann der Mischung auch ein mit dieser verträglicher Farbstoff zugesetzt werden.

Da jeder Teil des zu druckenden Zeichens eine Mischung aller für die Darstellung eines Zeichens erforderlichen Codxerungsfarbstoffe enthält, wird der Ablesevorgang wesentlich vereinfacht. Wird beispielsweise die Ware 22 (Fig. 1) weiter in Richtung auf die Abtastzone bewegt, dann erreicht als erster Teil der codierten Daten 30 ein Teil der Ziffer "4^H die Abtastzone. Durch den Abtaster 34 werden mehrere Abtastdurchläufe über einen Teil der Ziffern "4" durchgeführt, bevor die Ziffer "3" der codierten Daten 30 abgetastet wird. Jeder abgetastete Teil der Ziffern "4" enthält alle Druckfarben, die für die Identifikation dieses Zeichens bezüglich des Ziffernwertes und des Stellenwertes erforderlich sind. Für die maschinelle Lesbarkeit eines

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Zeichens ist es auch nicht erforderlich, daß die betreffende Farbstoffmischung die Form einer Ziffer, beispielsweise einer "4", aufweist. Die Tatsache, daß die Farbstoffmischung auf dem Datenträger in Form einer "4" aufgebracht wird, hat ihren Grund ausschließlich darin, dieses Zeichen auch für das menschliche Auge lesbar zu machen. Die bei'den aufeinanderfolgenden Abtastdurchläufen über die Ziffern "4" erzeugten Signale werden einer Verarbeitungsschaltung zugeführt, die eine Identifikation dieser abgetasteten Farbstoffe als eine in der Einerstelle befindliche Ziffer "4" durchführt. Diese Ziffer befindet sich in dem mit 62 bezeichneten Kästchen der Fig. 3. Diese Figur zeigt, daß für die Darstellung dieser Ziffer lediglich der Farbstoff c erforderlich ist. Sobald die Ziffer "3" der codierten Daten 30 die Abtastzone 28 erreicht, wird ein Teil dieser Ziffer und anschließend nochmals ein Teil der Ziffer "4" abgetastet. Das beim Abtasten der Ziffer "3" erzeugte Signal wird der später noch näher beschriebenen Verarbeitungsschaltung zugeführt, die diese Druckfarbe als eine in der Zehnerstelle befindliche Ziffer "3" identifiziert. In Fig. 3 liegt diese Ziffer in dem mit 64 bezeichneten Kästchen. Jedes Zeichen wird fortlaufend sooft abgetastet, bis es durch das Förderband 26 aus der Abtastzone 28 hinausgefördert wurde. Die Abtastsignale für jedes Zeichen werden der Verarbeitungseinheit zugeführt, wo sie in der allgemein beschriebenen Weise identifiziert werden. Verläßt die Ware 22 infolge der Förderbewegung des Förderbandes 26 die Abtastzone, dann wird ein Auslesesignal erzeugt, das die Verarbeitungseinheit dazu veranlaßt, das Gesamtergebnis der einzelnen Abtastungen festzustellen. Außerdem wird durch dieses Signal die Verarbeitungseinheit rückgestellt, um die von der nächsten Ware 24 abgelesenen Daten aufzunehmen. Die Waren 22 und können an einer beliebigen Stelle auf dem Förderband 26 liegen, wobei lediglich erforderlich ist, daß sich die codierten Daten auf der dem Abtaster zugewandten Seite befinden und die einzelnen Waren in Richtung der Förderbewegung einen ausreichenden Abstand besitzen, so daß zu einer

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bestimmten Zeit immer nur eine Ware abgetastet wird. Die Geschwindigkeit des Förderbandes 26 kann so gewählt werden, daß sich eine ausreichende Transportgeschwindigkeit für die einzelnen Waren ergibt (beispielsweise 25 mm pro Sekunde). Die Abtastgeschwindigkeit kann dabei etwa 3.600 Abtastungen pro Minute für Zeichen mit einer Höhe von etwa 6 mm betragen. In Fig. 4 ist ein Teil der bereits erwähnten Verarbeitungsschaltung gezeigt. Da die einzelnen Komponenten der Schaltung herkömmlicher Art sind, wurden diese lediglich in Blockform dargestellt. Wie bereits oben erwähnt, ist eine allgemeine Beleuchtungseinrichtung, wie beispielsweise die Lampe 66 in Fig. l,mit der eine UV-Lampe 68 enthaltenden UV-Belichtungseinrichtung 32 bezüglich Frequenz und Phase synchronisiert, so daß während bestimmter Abtastungen über die Abtastzone 28 kein sichtbares Licht vorhanden ist. Der in den Fig. 1 und 4 gezeigte Taktgenerator 40 wird in herkömmlicher Weise dazu verwendet, die Abtastung zu synchronisieren sowie Zeitgabe- und Steuersignale für die Verarbeitungsschaltung zu liefern. Die der allgemeinen Beleuchtung dienende Lampe 66 und die UV-Lampe 68 werden in der üblichen Weise von einer 60 Hz-Wechselspannungsquelle gespeist, und zwar in der Weis e, daß dann, wenn die Lampe 66 brennt, die Lampe abgeschaltet ist und umgekehrt. Wenn die der allgemeinen Beleuchtung dienende Lampe 66 brennt, tastet eine der Öffnungen^ der Scheibe 36 die Abtastzone 28 ab,um einer der Photozellen, beispielsweise der Photozelle 54a, mitzuteilen, ob sich eine Ware 22 (Fig. 1) innerhalb der Abtastzone befindet oder nicht. Die zur Feststellung der Anwesenheit oder Abwesenheit von von der Ware 22 reflektiertem sichtbaren Licht dienende Photozelle 54a ist mit einem Filter 52 ausgestattet, das UV-Licht ausfiltert und nur dem von der Ware 22 reflektierten sichtbaren Licht den Durchgang zur Photozelle 54a gestattet. Das Förderband 26 ist schwarz, um eine unerwünschte Reflektion zu vermeiden. Das Ausgangssignal der Zelle 54a (Fig. 4) wird in herkömmlicher Weise durch einen Verstärker 70 verstärkt, dessen Ausgangssignal mit einer Torschaltung 72 verbunden ist. Der

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Taktgenerator 40 steuert die Torschaltung 72, um eine das Vorhandensein einer Ware anzeigende Speicherschaltung 74 einzuschalten, wenn die Photozelle 54a erregt ist. Nachdem diese Schaltung eingeschaltet wurde, müssen die Daten 30 (Figo 1) festgestellt werden, bevor die Ware 22 durch das Förderband 26 aus der Abtastzone hinausgefördert wird. Werden nach dem Einschalten der Schaltung keine D^ten festgestellt, dann wird durch eine Datenfeststellschaltung 76 eine Transprotsteuer- und Alamrschaltung 78 eingeschaltet, die den Antrieb für das Transportband 26 abschaltet und ein akustisches Signal abgibt, um eine Bedienungsperson darauf aufmerksam zu machen, daß auf einer abzulesenden Ware keine Daten vorhanden sind. Die Bedienungsperson kann dann den Mangel beheben oder die nicht mit Daten versehene Ware entfernen und die Lesevorrichtung durch eine Rückstellschaltung 80 rückstellen. Nachdem eine Ware (z.B. 22 in Fig. 1) die Abtastzone 28 durchlaufen hat, wird von einer "Keine-Ware-Vorhanden"-Schaltung 82 ein Signal erzeugt, wodurch die Verarbeitungsschaltung dazu veranlaßt wird, die bei der Abtastung erhaltenen Signale auszuwerten. Außerdem wird die Verarbeitungsschaltung durch dieses Signal in einer später noch zu beschreibenden Weise rückgestellt.

Die verschiedenen Druckfarben der codierten Daten auf einer die Abtaststation 28 durchlaufenden Ware werden durch eine Schaltung, von der ein Teil in Fig. 4 dargestellt ist, festgestellt. Wie bereits weiter oben ausgeführt, werden die Lampen 66 und 68 (Fig. 1) zu unterschiedlichen Zeiten in der Weise erregt, daß dann, wenn die zur allgemeinen Beleuchtung dienende Lampe 66 eingeschaltet ist, die UV-Lampe abgeschaltet ist und umgekehrt. Ist die der allgemeinen Beleuchtung dienende Lampe 66 eingeschaltet, dann wird eine der Öffnungen 38 dazu verwendet, die Abtastzone 28 daraufhin abzutasten, ob eine Ware 22 vorhanden ist oder nicht. Die nächstfolgende Öffnung 38 überstreicht die Abtastzone 28 dann, wenn die Lampe 66 abgeschaltet und die UV^-Lampe 68 eingeschaltet ist. Während dieses Abtastdurchlaufes fluoreszieren die in den codierten Daten vorhandenen Farbstoffe und das er-

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zeugte Fluoreszenzlicht wird in der bereits beschriebenen Weise auf die Photozellenanordnung 46 projiziert. Jeder Codierungsfarbstoff fluoresziert mit seiner eigenen charakteristischen Wellenlänge, die in Fig. 4 mit "■ a,

N-b usw. , bis IV. bezeichnet sind und die zugeordneten Photozellen 54 erregen. Um die Fig. 4 zu vereinfachen, wurden dort nur die Baugruppen für einige Farbstoffe dargestellt. Das Ausgangssignal jeder Zelle 54 wird in einem zugeordneten Verstärker 84 verstärkt und dieses verstärkte Ausgangssignal wird jeweils einer Schwellwertstufe 86 zugeführt. Eine Schwellwerteinstellschaltung 88 ist mit allen Schwellwertstufen 86 verbunden. Die Ausgänge sämtlicher Schwellwertstufen 86 sind jeweils mit einer Torschaltung 90 verbunden, die von dem Signal den Analoganteil entfernen. Wie bereits weiter oben ausgeführt, besitzen einige Codierungsfarbstoffe mehrere Emissionsbänder, die ausreichend schmal sind,/daß eine Feststellung möglich ist. Wird ein solcher Farbstoff verwendet, dann wird/der in Fig. 4 gezeigten Schaltung ein weiterer Kanal benötigt, wie dies in Fig. 4 beispielsweise für die Wellenlängen T^ fV_ct gezeigt ist.

Die Ausgänge derjenigen Schwellwertstufen 86, die den

i Wellenlängen |v undIv , zugeordnet sind, sind mit einem

C C

UND-Glied 91 verbunden, dessen Ausgang mit der zugeordneten Torschaltung 90, das den Analoganteil des Signals beseitigt, verbunden ist. Sind beide Wellenlängen Tt und Tt _t vorhanden, dann wird dem zugeordneten Verstärker 92 das Vorhandensein des Farbstoffes c mitgeteilt. Allen Torschaltungen 90 wird außerdem das Ausgangssignal einer Programmsteuerschaltung 93, der der Taktgenerator 40 zugeordnet ist, zugeführt, um die Torschaltungen 90 während des Eingeschaltet seins der sichtbares Licht liefernden Lampe 66 zu sperren. Nur diejenigen Ausgangssignale der Zellen 54, die während des Brennens der UV-Lampe 68 auftreten, dürfen die Torschaltung 90 durchlaufen. Eine der UV-Lampe 68 zugeordnete Photozelle 95 wird jedesmal dann erregt, wenn die Lampe 68 brennt, und eine der der allgemeinen Beleuchtung dienenden

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Lampe 66 zugeordnete Photozelle 97 wird jedesmal dann erregt, wenn diese Lampe 66 brennt. Diese beiden Photozellen sind ein Teil der Programmsteuerschaltung 93. Die Ausgangssignale jeder Torschaltung 90 werden einem zugeordneten Verstärker und einem Inverter 94 zugeführt. Als Anzeige des Vorhandenseins des entsprechenden Codierungsfärbstoffes erzeugt jeder Verstärker 92 ein einen Verknüpfungspegel (wie beispielsweise

V ) darstellendes Ausgangssignal. Der jedem Verstärker 92 a

zugeordnete Inverter 94 erzeugt ein inverses Signal (wie beispielsweise V ,) mit einem entsprechenden logischen Pegel,

ei

um die Abwesenheit der entsprechenden Farbstoffkomponente anzuzeigen. Die Ausgänge V₀, V_K usw. der Verstärker 92 sind

et D

fc mit einem ODER-Glied 96 verbunden, dessen Ausgang einer Torschaltung 98 zugeführt ist. Mit dieser Torschaltung 98 ist außerdem der Ausgang eines Sperrschwingers 100 verbunden. Der Sperrschwinger 100 erzeugt ein Ausgangssignal mit einer konstanten Impulsbreite (wodurch eine bestimmte Zeitdauer festgelegt wird), das in einer in Fig. 5 gezeigten Kondensatorspeichermatrix verwendet wird. Das Ausgangssignal der Torschaltung 98 wird in einem Verstärker 102 verstärkt, dessen Augangssignal I in der in Fig. 5 gezeigten Speichermatrix verwendet wird. Hierauf wird später noch näher eingegangen.

Die Ausgänge der Verstärker 92 und der diesen zugeordneten Inverter 94 werden mittels zweier Decodermatrizen

W bekannter Bauart decοdert. Die von den Farbstoffen a, b, c und d erzeugten Ausgangssignale (die den Ziffernwert des betreffenden Zeichens angeben) werden in einer ersten Decodiermatrix decodiert. Die Ausgangssignale V und V₀, des zuge-

a a

ordneten Verstärkers 92 und Inverters 94 und die entsprechenden Ausgangssignale für die anderen Farbstoffe b, c und d werden in bekannter Weise durch die erste Decodiermatrix in der Weise decodiert, daß 16 Ausgangssignale Yl bis Y16 entstehen. Die verschiedenen Ausgangssignale der ersten Decodiermatrix sind den mit "Y" bezeichneten Zeilen der in Fig. 5 dargestellten Speichermatrix zugeordnet.

Die von den Farbstoffen e, f und g erzeugten Signale (die den Stellenwert der betreffenden Ziffer angegeben) werden durch die zweite Decodiermatrix, die ebenfalls bekannter

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Bauart sein kann, entschlüsselt. Die von dem Verstärker und Inverter 94 gelieferten.Ausgangssignale V und V , sowie die entsprechenden von den Farbstoffen e und f erzeugten Signale werden von der zweiten Decodiermatrix in der Weise decodiert, daß 8 Ausgangssignale X- bis X_g entstehen. Diese Ausgangssignale der zweiten Decodiermatrix sind den mit "X" bezeichneten Spalten der in Fig. 5 dargestellten Speichermatrix zugeordnet.

Die Ausgänge der Decodiermatrizen sind - wie oben bereits erwähnt - mit der in Fig. 5 allgemein mit 104 bezeichneten Kondensatorspeichermatrix verbunden. Die Aufgabe dieser Speichermatrix 104 besteht darin, die während der aufeinanderfolgenden Abtastdurchläufe der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung erhaltenen Daten zusammenzufassen. Wie bereits oben erwähnt, beziehen sich die Zeilenanschlußklemmen Yl bis Y16 auf den Stellenwert einer Ziffer, wie dies anhand der Fig. 3 erläutert wurde, und die Spaltenanschlußklemmen X- bis X_g auf den Stellenwert der betreffenden Ziffer. Die Speichermatrix 104 (Fig. 5) besteht aus einer Vielzahl gleichartiger Einheiten, wie beispielsweise die Einheit 106, so daß nur eine davon näher erläutert zu werden braucht. Die Einheit 106 enthält ein UND-Glied 108, dessen einer Eingang 110 mit einem gemeinsamen Leiter 112 verbunden ist, der zu der Eingangsklemme Xl führt. Der andere Eingang des UND-Gliedes 108 ist mit einem gemeinsamen Leiter 116 verbunden, der zu der Eingangsklemme Yl führt. Der Ausgang des UND-Gliedes 108 ist mit dem einen Anschluß eines Kondensators 118 verbunden, dessen anderer Anschluß zu einem gemeinsamen Leiter 120 führt. Der Ausgang des UND-Gliedes ist außerdem mit einer herkömmlichen Vergleichsschaltung verbunden, dessen Ausgang mit einem Flip-Flop 124 verbunden ist. Schließlich liegt der Ausgang des UND-Gliedes 108 noch an der einen Elektrode einer Trenndiode 125, dessen andere Elektrode an einen gemeinsamen Leiter 126 angeschlossen ist. Der Leiter 126 ist mit dem Eingang eines herkömmlichen Schwellwertverstärkers 128 verbunden, dessen Ausgang an einen gemeinsamen Leiter 130 angeschlossen ist,

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der zu einem weiteren Eingang der Vergleichsschaltung 122 führt. Zum Einschalten der Vergleichsschaltung 122 wird dieser über einen gemeinsamen Leiter 132 ein von einem Steuerglied 134 kommendes Signal zugeführt. Das Steuerglied 134 wird durch das Äusgangssignal K, der die Abwesenheit einer Ware feststellenden Schaltung 82 (Fig. 4) betätigt.

Jedes UND-Glied (z„B. 108) der einzelnen Einheiten der in Fig. 5 dargestellten Speichermatrix erhält somit seine Eingangssignale von eine» Zeilen- und einem Spaltenleiter. Das UND-Glied 136 der Einheit 138 (diese ist mit der bereits beschriebenen Einheit 106 identisch) ist eingangsseitig

™ einerseits mit einem Reihenleiter 140, der zu der Eingangsklemme Y2 führt, und andererseits mit dem Spaltenleiter 112 verbunden. Ein Anschluß jedes Kondensators (z.B. 142) ist mit einem gemeinsamen Leiter 146 verbunden. Für den Kondensator 118 ist dieser gemeinsame Leiter der Leiter 120. Diese Leiter 120 und 146 sind mit einem weiteren gemeinsamen Leiter 148 verbunden, so daß jeweils ein Anschluß sämtlicher Kondensatoren wie 118 und 142 mit dem Leiter in Verbindung steht, der seinerseits an den Ausgang-deeeines Funktionsverstärkers 150 angeschlossen ist. Der Verstärker 150 ist von der Art, daß er in beiden Richtungen in den Sättigungsbereich gesteuert werden kann und wird

|| durch eine Vorspannung 152 in der "Aus-Stellung" gehalten. Der Verstärker 150 wird durch das Ausgangssignal J des Verstärkers 102 (Fig. 4) gesteuert, so daß der Verstärker 150 als Schalter wirkt. Die Aufladung der Kondensatoren wie beispielsweise 118 und 144 in Fig. 5 erfolgt demzufolge nur während denjenigen Zeiten,in denen die vom Sperrschwinger 100 abgegebenen Impulse fester Impulsbreite die Torschaltung 98 (Fig. 4) passieren. Die Trenniode 125 für jeden Kondensator ist, wie bereits erwähnt, mit dem zugeordneten UND-Glied 108 und dem gemeinsamen Leiter 126 verbunden, um die Kondensatoren in den einzelnen Einheiten voneinander zu entkoppeln.

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Im folgenden wird die Arbeitsweise der Speichermatrix 104 näher beschrieben. Die Ausgangssignale der Decodiermatrivtfzen werden an die entsprechenden Eingangsküanmen der Speichermatrix 104 zugeführt, um die jeweiligen UND-Glieder (wie beispielsweise 108 und 136) vorzubereiten. Es sei angenommen, daß in dem Codierungsfarbstoff der abgelesenen Daten nur die Wellenlänge b vorhanden ist. Demzufolge erscheint an den Klemmen Y 2 und Xl ein Signal. Unter diesen Bedingungen wird das UND-Glied 136 durchgeschaltet und der Kondensator 142 wird während eines vom Sperrschwinger 100, der Torschaltung 98, dem Verstärker 102 (Fig. 4) und dem Verstärker 150 (Fig. 5) gesteuerten Zeit Intervalls aufgeladen. Unter der Annahme ,daß nur der Farbstoff b vorhanden ist, wird während der anschließenden Abtastdurchläufe durch die Abtastscheibe 36 (Fig. 1) der Kondensator 142 schrittweise auf eine höhere Spannung aufgeladen. Es besteht die Möglichkeit, daß einige weitere Spaltenkondensatoren, wie beispielsweise der Kondensator 118, die über ihre entsprechenden UND-Glieder ebenfalls mit dem gemeinsamen Leiter 112 verbunden sind, aufgrund von Lesefehlern oder aufgrund von teilweise beschädigten Daten ebenfalls aufgeladen werden. Da jedoch mehrere aufeinanderstellt folgende Abtastdurchläufe durchgeführt werden, derjenige Kondensator, der die höchste Ladung trägt, mit größter Wahrscheinlichkeit das richtige Abtastergebnis/f Öa die durch die TrennäLoden, wie beispielsweise 154, zu dem Leiter 126 übertragenen Spannungen unterschiedlich sind, ist der Schwellwertverstärker 128 auf etwa 75% der höchsten von dem Leiter 126 empfangenen Spannung eingestellt. Dieser Wert wird allen mit dem Leiter 130 verbundenen Vergleichsschaltungen 122 zugeführt. Sind die codierten Daten vollständig abgelesen, (was dadurch angezeigt wird, daß die Ware 22 in Fig. 1 die Abtastzone 28 verlassen hat) dann schaltet ein von dem Steuerglied 134 (Fig. 5) kommendes Signal alle Vergleichsschaltungen 122 ein. Jede Vergleichsschaltung 122 vergleicht die Spannung des ihr zugeordneten Kondensators mit der über den Schwellwertverstärker 128 gelieferten Spannungswert. In dem beschriebenen Beispiel besitzt der Kondensator 142 die höchste Spannung von den mit dem Leiter 126 verbundenen

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Kondensatoren« Demzufolge wird das Flip-Flop 156 der Einheit 138 eingestellt, wodurch das Vorhandensein der Ziffer "2" in der Einerstelle angezeigt wird. Die Ausgänge der Flip-Flops 124, 156 sind zweckmäßiger^.» eise mit einer Anzeigevorrichtung (nicht gezeigt) verbunden oder sie können auch an eine herkömmliche Verarbeitungseinheit oder an einen elektronischen Rechner angeschlossen werden,

Obwohl bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Fluoreszenzeigenschaften von Farbstoffen ausgenutzt wurden, können selbstverständlich auch deren Phosphoreszenzeigenschaften verwendet werden. Allerdings -treten in dem letzteren Falle größere Störsignalprobleme auf.

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Claims

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Patentansprüche:

(^l. Datenabtastvorrichtung, gekennzeichnet durch Datenträger (22), deren Daten (30) aus einer Vielzahl von stellenwertweise angeordneten Symbolen bestehen, wobei die den einzelnen Stellenwerten zugeordneten Flächenbereiche mit ausgewählten einer ersten Gruppe von photolumineszierenden Substanzen (e, f, g,) zur Bestimmung des Stellenwertes und mit ausgewählten einer zweiten Gruppe von photolumineszierenden Substanzen (a, b, c, d) zur Bestimmung des betreffenden Symbols versehen sind und alle photolumineszierenden Substanzen unterschiedliche Lumineszenzcharakteristika aufweisen, ferner gekennzeichnet durch eine Förderstrecke (26), die jeden Datenträger durch eine aus einer Strahlungsquelle (68) und einem Abtaster (36, 46) bestehende Abtaststation führt, wobei die Strahlungsquelle (68) eine Zone (28) ausleuchtet, die jeder Datenträger durchläuft, und der Abtaster wiederholt einen in dieser Zone liegenden Abtastpfad überstreicht und das Vorhandensein von von den ersten und zweiten Substanzen emittierter Strahlung feststellt, wozu der Abtaster eine Identifikationsanordnung (Fig. 4 und 5) enthält, die die durch die photolumineszierenden Substanzen auf dem Datenträger (22) dargestellten Daten identifiziert.

2. Datenabtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster (36) eine Vielzahl strahlungsempfindlicher Elemente (48, 52, 54) enthält, von denen jedes auf ein anderes der von den photolumineszierenden Stoffen emittierten Wellenlängenbänder anspricht.

3. Datenabtastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der strahlungsempfindlichen Elemente aus einer Linse (48), einem Filter (52), das nur die Übertragung der Strahlung innerhalb des jeweiligen schmalen Wellenlängenbandes gestattet, und einer Photozelle (54) besteht, wobei,die Anordnung derart getroffen ist, daß die von irgendeinem photolumineszierenden Stoff abgegebene Strahlung auf die Linsen sämtlicher strahlungs-

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empfindlicher Elemente geworfen wird.

4. Datenabtastvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtaststation eine Lichtquelle (66) zur Abgabe von sichtbarem Licht auf die Abtastzone 28 und ein lichtempfindliches Element (54a) zur Feststellung von durch den Datenträger reflektiertem Licht aufweist, wodurch das Vorhandensein eines Datenträgers (22) in der Abtastzone (28) festgestellt wird.

5. Datenabtastvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle (68) und die Lichtquelle (66) abwechselnd eingeschaltet werden.

6. Datenabtastvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Identifikationsvorrichtung eine Decodiereinrichtung enthält, die in einer ersten Gruppe von der Bestimmung des Stellenwertes dienenden· Leitern ein erstes Signal erzeugen und in einer zweiten , zur Bestimmung des entsprechenden Symbols dienenden Gruppe von Leitern ein zweites Signal erzeugen, wobei die ersten und zweiten Leiter mit einer Anordnung von Verknüpfungselementen (108, 136 usw.) verbunden sind, deren Ausgänge jeweils mit einem Kondensator (118, 142 usw. ) verbunden sind, von denen jeder ein/bestimmten Symbol mit einem bestimmten Stellenwert zugeordnet ist und wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß bei jedem Abtastdurchlauf des Abtasters eine stufenweise Aufladung derjenigen Kondensatoren erfolgt, deren zugeordnete Symbole mit dem betreffenden Stellenwert bei diesem Abtastdurchlauf festgestellt wurden.

7. Datenabtastvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (118, 142 usw.) in den genannten Symbolen entsprechenden Reihen und in den Stellenwerten entsprechenden Spalten angeordnet sind, daß jeder Kondensator mit einem ersten Eingang einer ent-

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sprechenden Vergleichsvorrichtung (122) und alle Kondensatoren einer Spalte gemeinsam mit einem zweiten Eingang jeder Vergleichsvorrichtung (122) dieser Spalte verbunden sind, daß der Ausgang jeder Vergleichsvorrichtung mit einer bistabilen Schaltung (124, 156 usw.) verbunden ist, und wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß jeweils der Kondensator (118, 142) jeder Spalte mit der höchsten Ladung die Einstellung der ihm zugeordneten bestabilen Schaltung (124, 126 usw.) bewirkt.

8. Datenabtastvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderlichen Symbole mittels eines Handstempels (Fig. 3) auf die Datenträger aufgezeichnet werden, der aus mehreren einstellbaren, den einzelnen Stellenwerten zugeordneten Bändern besteht, wobei jedes Band eine Vielzahl voneinander getrennter Segmente enthält, und die einzelnen Segmente einen hervorstehenden Teil in Form der darzustellenden Symbole aufweisen und aus porösem Gummi bestehen, der bestimmte der ersten und zweiten photolumineszierenden Stoffe enthält.

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