JP2007149131A - 光学マーク読取機の読取ユニット及び表記カード - Google Patents

Abstract

【課題】受験者が答案を訂正または再訂正したものをより効率的かつ正確に認識する光学マーク読取機の読取ユニットを提供すること。
【解決手段】本発明は、光学マーク読取機の読取ユニット及び表記カードに関する。読取ユニットは、複数の表記マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４…にそれぞれ対応して設けられる複数の光感応素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４…；及び感応した光量に比例する出力信号に変換して中央処理装置ＣＰＵに伝送する複数のカウンタＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ４…を備える。中央処理装置は、カウンタＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ４…からの出力信号値に基づいた論理演算により表記カードの正誤答処理を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、光学マーク読取機の読取ユニット及び表記カードに関し、より詳しくは、各質問項目の各答案に複数の表記領域を有する表記カードとこれを読み取る読取ユニットに関する。

光学マーク読取機ＯＭＲ及び光学マーク読取機等に用いられる表記カードは、多くの受験生が受ける試験の答案用紙の用途或いは統計分析資料の入力の用途等に広く用いられている。これは、単位カード当りの価格が安く配分と回収が容易であり、大量のデータ処理に有用であるからである。特に、数十万人以上の学生が受ける各種の試験において最も効果的なデータ処理媒体として広く用いられている。このような光学マーク読取機は、それに対応する表記カード上において受験者等が表記した部分に光送信素子及び光受信素子を配設し、カードを透過又は反射した光量値を多種の光センサで検出して答案番号を読取機内の中央処理装置で読み取る構成を有している。

従来のこのような光学マーク読取機においては、その中央処理装置が極めて高価でありながらも性能が高くないため、次のような問題を有していた。

第一に、若し四者択一の試験問題を光学マーク読取機と表記カードで読み取る場合、該当する各質問項目に対応する答案(すなわち、１番、２番、３番の答案等)の表示マーク上に受験者がペンなどで表記することになる。すると、従来の光学マーク読取機の読取ユニットは、ＯＰアンプでカードから出力された電気的信号を増幅し、ＡＮＤゲートを用いて最終答案を見つけるようになっていた。

しかし、従来技術においては、受験者が最初に表記した答案番号を修正することが不可能であった。

その解決方法として、最初に表記した答案より、新しい答案をさらに大きくかつ濃く表記すれば、それを最終答案として認識するようにする方法が提案された。このような方法については、本出願人により、１９８８年１２月２日付で出願され、１９９２年１１月２８日付で登録された出願があり、これを図１に示す（例えば、特許文献１参照）。

図１は、従来の光学マーク読取機の読取ユニットの例示的な説明図である。図１を参照すると、表記カードＣ上の一つの質問項目に複数の答案が表記されても、その複数の表記答案のうち最も大きく表記された値を読み取り、最終的にコンピュータの中央処理装置に単一の答案に対するデジタル的データ値を伝送し、中央処理装置が正誤答をチェックするようにする光学的検出ユニットＵを有する読取装置が開示される。

しかし、前記出願発明の場合は、このような読取りをハードウエア的構成で行っているため、もし四者選択でなく、五者選択、六者選択等の答案の場合、その回路の構成が極めて複雑になり、読取ユニットの価格が大幅に上昇する問題がある。

また、このような方法は、複数のチェックされた答案から正答を決定するにあたって、チェックされた答案の光量のみを基準にすることにより、正誤答のチェックが信頼できるように行われないという問題がある。

第二に、従来技術においては、六者から二つを選択、五者から三つを選択する等の複数選択の答案構成が不可能であった。従って、光学マーク読取機の適用対象が制限される問題を有していた。
韓国特許第１９９２−１０４８０号明細書

本発明は、上述したような従来の問題を解決するためのものであり、本発明の目的は、受験者が答案を訂正または再訂正したものをより効率的かつ正確に認識する光学マーク読取機の読取ユニットを提供することである。

本発明の他の目的は、複数選択型答案の正誤答をチェックするにあたって、読取ユニットのハードウエア的回路構成を単純化して費用を節減し、より多様な形態の答案に適用可能な光学マーク読取機の読取ユニットを提供することである。

上述のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、光学マーク読取機の読取ユニットにおいて、答案マークを透過又は反射した光を感応する光感応素子であって、前記答案マークは複数の予め定義された領域に分割されている、前記光感応素子と、前記光感応素子からの出力信号に基づいて、分割された前記答案マークのマークされた領域が感知れる回数をカウントするためのカウンタと、前記カウンタによってカウントされた前記回数に基づくと共に、予め定義された領域に従って、前記マークされた領域の寸法を決定し、かつ決定された寸法に基づいて正しい答えをチェックする、ＣＰＵと、を備える光学マーク読取機の読取ユニットを提供する。
また、本発明の別の態様によれば、前記光感応素子は、ＣＣＤ素子（ＣＤ）又はＣＭＯＳ素子の何れかを含む画像感応素子である光学マーク読取機の読取ユニットを提供する。
さらに、本発明の更に別の態様によれば、光学マーク読取機の中央演算処理装置ＣＰＵが入力されたデータのうち最も大きく表記された値を取るか、又はそのうち２個又は３個等の値を取る等のプログラム的に処理される論理演算により正誤答をチェックする読取ユニットを提供する。

さらに、本発明の目的を達成するために、本発明のまた別の態様によれば、光学マーク読取機により読み取られる表記カードにおいて、前記表記カードの各質問項目の各答案にはそれぞれ複数の表記領域が形成されている表記カードを提供する。

さらにまた、本発明の他の目的を達成するために、本発明の更にまた別の態様によれば、各質問項目の各答案に複数の表記マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４…が形成された表記カードを読み取る光学マーク読取機の読取ユニットＵであって、前記複数の表記マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４…にそれぞれ対応して設けられ、前記表記マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４…を透過又は反射した光を感応する複数の光感応素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４…及び前記複数の光感応素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４…からの出力信号のそれぞれを感応した光量に対応される出力信号に変換して中央処理装置ＣＰＵに伝送する複数のカウンタＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ４…を備えた読取ユニットを提供する。ここで、前記中央処理装置は、前記カウンタＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ４…からの出力信号値に基づいた論理演算により表記カードの正誤答処理を行う。

上記の本発明の光学マーク読取機の読取ユニットと表記カードは、受験者が答案を訂正又は再訂正したことをより効率的かつ正確に認識するように提供し、複数選択型答案の正誤答をチェックするにあたって、読取ユニットのハードウエア的回路構成を単純化して費用を節減し、より多様な形態の答案を提供することができる。

また、従来技術に比してソフトウエア的読取りを行うようにし、読取りの正確性及び適用対象の拡張性を有する。

以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。

図２は、一般的な光学マーク読取機の読取ユニットの読取原理を説明する説明図である。読取動作を行うセンサは、一般的に透過型と反射型の二つが用いられる。

図２を参照すると、表記カードＣ上にサインペン等の表記手段で表示された表記マークＭに対し光照射素子Eが光を照射する。すると、光感応素子Ｒは表記マークＭを通じて透過又は表記マークＭから反射された光をセンシングして出力信号を発生することにより読取りを行う。

この時、表記カードＣにおける表記の程度に応じて電気的信号が異なって示される。従来は、このような光感応素子Ｒの出力値をデジタル的に処理して１と０の値として中央処理装置ＣＰＵに伝送するように構成している。

上述のとおり、従来は複数質問項目の答えに対して最も大きく表記された値を有するものを正答として検出するために、図１のような多様な装置を用いることにより、上述の正誤答チェックの不正確性及び装備の高価化という問題を有していた。

図３は、本発明による光学マーク読取機の読取ユニットの構成図である。図３を参照すると、本発明において読取ユニットＵは、表記カードＣの各質問項目の各答案毎に形成されている複数の表記マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４…にそれぞれ対応して信号をセンシングする複数の光感応素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４…及び前記光感応素子からの出力信号を感応した光量に比例する出力信号に変換する複数のカウンタＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ４…を備える。

Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４は、それぞれその表記量(すなわち、表記領域)が異なるため、ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ４においては電気的信号をそれぞれの表記量により異なる値でデジタル化される。従って、本発明の光学マーク読取機の読取ユニットは、各々の光感応素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４…からの出力信号がカウンタＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ４…でカウントされ、前記カウントされたパルス値は、中央処理装置ＣＰＵに伝送され、読取データとして用いられるようにする。

このような構成を有する本発明の光学マーク読取機の読取ユニットＵにおいては、ユーザーが表記した表記マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４…の大きさ及び濃度によりそれぞれ異なるパルス数を出力し、各々の出力値は独立的に中央処理装置ＣＰＵに伝送される。

中央処理装置ＣＰＵにおいては、多様なプログラミングにより入力されたデータのうち最も大きく表記された値を取るか、又はそのうち２個又は３個等の値を取ることにより、同じくプログラム的に処理される論理演算(例えば、一つの質問項目にチェックされる答案のうち出力値が最も大きい順に２個又は３個を選び出すプログラム)により正誤答をチェックする。

これは、各々の光感応素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４…からカウントされた出力値の比較演算又は基準値を設定しておき、その基準値との比較演算等により判断することができるからである。

従って、本発明の光学マーク読取機の読取ユニットＵを備える読取装置は、その質問項目による選択型が増加するか、又は複数の正答を取る等の多様な方法により答案用紙を作成できる長所を有する。採点のための論理演算等は通常のプログラムであるため、ここでの説明は省略する。

図４は、本発明の光学マーク読取機の読取ユニットの読取りの他の実施例を説明する説明図である。

上述の本発明の光学マーク読取機の読取ユニットＵに用いられる好ましい光感応素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４…としては、図４の[Ｃ]に示されたＣＣＤ素子；ＣＤが用いられる。ＣＣＤ素子；ＣＤは、電荷結合素子(Ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ)であって、多くのフォトセルがピクセルとして形成されている、領域認識をするイメージ処理素子である。

ＣＣＤ素子；ＣＤを本発明の光学マーク読取機の読取ユニットＵに用いるのに好適な理由は、次のとおりである。

図４の[Ａ]におけるように、もし受験者が表記マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４…に小さい円形で濃く表記したものと、Ｂにおけるように、表記濃度は薄いものの広い面積で表記したものが一つの質問項目において同時にセンシングされるときは、透過する光量が同一であり、感応信号もまた同一になるため、極めて読み取りが困難な状況が発生し得るからである。

特に、本発明の光学マーク読取機の読取ユニットＵの長所である複数選択型及び後述する表記訂正等の方式において、ユーザーが有し得る表記の許容範囲が広くないため、このような点において読取りのエラーを引き起こすことがある。

従って、図４の[Ｃ]におけるように、ＣＣＤ素子；ＣＤを用いれば、ＣＣＤ素子；ＣＤの各々のフォトピクセルｐが表記カードＣを透過する光の濃度に関係なく各々のフォトピクセルｐは１、０の値を出力することになる。従って、全ＣＣＤ素子；ＣＤの出力値が表記したマークの領域Ａの大きさのみにより決定されるため、表記マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５…の表記濃度とは関係なく中央処理装置ＣＰＵで読み取ることができる。従って、前記表記濃度の差のために発生する問題点は、光感応素子をＣＣＤ素子の利用により解決することができるようになる。

また、ＣＣＤ素子；ＣＤ以外に同様の作用を行う最近開発されたＣＭＯＳイメージ処理素子等もまた好適に用いられる。

図５の[Ａ]、[Ｂ]は、本発明の光学マーク読取機の読取ユニットＵに適した表記カードＣを例示的に説明する。

図５の[Ａ]は、表記カードＣの表記原簿Ｋを矢の的のように多重処理して構成することを示している。このような場合、最初の答案を中央の第１のサークルＫ１に表記した後、検算の結果他の正答を見つけた場合、他の答案の表記マークから第２のサークルＫ２まで延長して表記すると、中央処理装置ＣＰＵにおける演算プログラムにこれを判断させるのである。また、訂正後に、最初の答案が正しいと判断される場合は、最初に第１サークルＫ１までのみ表記した最初の答案の表記マークを第３のサークルＫ３まで延長して表記することにより、これもまた判断が可能になるのである。

同一の方式で、図５の[Ｂ]は四角形の表記ボックス部Ｂを形成する場合、ボックス部を３等分した訂正領域ａ、ｂ、ｃに区分して各々表記させることにより、前記と同様の訂正及び再訂正が可能となるので、受験者の訂正が可能であり、また誤答訂正不可による心理的な負担を低減することができる。

このような柔軟な読取性は、本発明の光学マーク読取機の読取ユニットにおける光感応素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４…の出力値を独立的に中央処理装置ＣＰＵから受けて、論理演算により答えを読み取るようにすることで可能である。

すなわち、従来の表記した量の大きさにより正答を見つけた方法に比べると、本発明はどの表記マークまで表記されたのかを把握することができ、カウンタＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ４…で表記マークの大きさを把握して出力値を決定することが容易であるだけでなく、出力値を比較しなくても、単純に表記マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４…の表記の有無の認識だけで答案の優先順位を容易に把握することができ、複数選択の答案の処理及び訂正された答案の処理が容易になり、データの論理演算においても計算の複雑性を減少させることができる。

図６は、表記マークに表記された量を感知する他の実施例を示した図である。

従来は、表記マークに一度の信号を与え、表記マークを透過する量を測定した。しかし、本発明においては、カードが進行方向に沿って通ることにより、幾度かの信号を与えて信号が‘１’とチェックされた回数を計算し、透過された量を計算することができる。すなわち、複数の正答を選択する場合、一度の信号により反射／透過された量を測定して表記された量を計算する方法では、その表記の量の出力値を互いに比較するが、このような方法は、幾度かの信号を通じて感知されたか否かの回数を比較することとなり、反射／透過された量を測定するのにさらに容易な方法を提供するようになる。

例えば、一つの表記マークＭに１０回の信号を与え、‘１’と感知されるのが３回であると、この表記は３／１０だけ表記されたと判断することができる。従って、いくつの表記マークのうち、複数の正答をチェックする場合は、感知された回数を比較して個数が多い順に答えを決定すればよい。

また、このような実施例は、複数の表記マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４…に表記の大きさが曖昧な場合、例えば、Ｍ４まで表記したかＭ３まで表記したかが曖昧な場合に有用に用いられる。すなわち、表記マークＭ４を感応する光感応素子Ｒ４において１０度透過して３回だけ感知されれば、表記マークＭ４は表記されていないと判断することができるのである。

また、従来のハードウエア的構成とは異なり、本発明は論理演算プログラムを通じて出力信号を処理し、複数選択型の複雑な答案の構成に対してもハードウエアを複雑化することなく全体の構成を簡略化することができる。

すなわち、従来のハードウエア的構成は、図２のＲから出る電気的信号を０又は１と表現されるように構成し、一定の基準値を定め、この基準値以上又は以下の場合に１又は０を出力するようになっている。この基準値は、ユーザーが調節することはできるため読取りの誤謬を防ぐ程度が微々であり、究極的には二重マークによる修正が不可能であった。

本発明は、図３でのように、Ｒの値が基準を通過せずカウンタ(ＡＤ変換器等)からその値を測定して、測定された値をＣＰＵに送り、ＣＰＵにおいてその値の多少を演算して所望の答案を選択することになる。

従来のＯＭＲカード読取装置の場合は、このような部分がハードウエア的に構成されており、多様な場合(四者択一、五者択一、五者から二つを選択等の場合において各々のハードウエア取り替え等の必要があり、各質問項目が五者択一と五者から二つを選択するのとが複合的に混ざっている場合は、その適用が極めて困難であったのに対し、これをソフトウエア的に実現すると、ハードウエア構成においてＲの値をカウンタ(ＡＤ変換器)で変換する部分が追加され、従来の基準値を定める部分が不要となる。

既存の基準値を通過した０又は１の値がＣＰＵを通じてサーバ等に伝達する方式において、本発明は０を始めとする多様な値がＣＰＵに入力され、この値を比較演算して該当番号が０又は１であるかを判断し、また、答案選択方法もプログラムで構成することができ、ハードウエアの構成が簡単になる。

本発明の光学マーク読取機の読取ユニットと表記カードにおいては、その読取手段のみを開示するものであって、中央処理装置ＣＰＵにおけるプログラム的処理方法は、比較と対応の簡単な論理演算のプログラミングで可能であるため、詳述しない。

従来の光学マーク読取機の読取ユニットの例示的な説明図である。 一般的な光学マーク読取機の読取ユニットの読取原理を説明する説明図である。 本発明による光学マーク読取機の読取ユニットの構成図である。 本発明の光学マーク読取機の読取ユニットの読取りの他の実施例を説明する説明図である。 本発明の光学マーク読取機の読取ユニットに用いられる表記カードを例示的に示す図である。 表記マークに表記された量を感知する他の実施例を示す図である。

符号の説明

ａ、ｂ、ｃ 訂正領域
Ｂ 表記ボックス部
Ｃ 表記カード
Ｕ 光学的検出ユニット
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４・・・ 表記マーク
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４・・・ 光感応素子
ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ４・・・ カウンタ
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４・・・ サークル

Claims (2)

1. 光学マーク読取機の読取ユニットにおいて、
   答案マークを透過又は反射した光を感応する光感応素子であって、前記答案マークは複数の予め定義された領域に分割されている、前記光感応素子と、
   前記光感応素子からの出力信号に基づいて、分割された前記答案マークのマークされた領域が感知される回数をカウントするためのカウンタと、
   前記カウンタによってカウントされた前記回数に基づくと共に、予め定義された領域に従って、前記マークされた領域の寸法を決定し、かつ決定された寸法に基づいて正しい答えをチェックする、ＣＰＵと、を備える光学マーク読取機の読取ユニット。
2. 前記光感応素子は、ＣＣＤ素子（ＣＤ）又はＣＭＯＳ素子の何れかを含む画像感応素子である、請求項１に記載の光学マーク読取機の読取ユニット。

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