Anordnung zum Feststellen eines auf einem Schriftstück aufgebrachten Kennzeichens Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Fest stellen eines auf einem Schriftstück aufgebrachten Kennzeichens. Solche Anordnungen werden ge braucht, um die mit Kennzeichen versehenen Schrift stücke zu sortieren, um sie dann einer weiteren Be handlung zuführen zu können. Beispielsweise wird bei Briefen der Ort der Briefmarke auf dem Brief umschlag ermittelt, um daraus zu schliessen, in wel cher Lage der Brief sich befindet, damit er durch Wenden und Umkehren in eine dem Betrachter lese gerechte Lage gebracht werden kann. Auch für andere Zwecke sind solche Anordnungen wichtig, z.
B., um Schriftstücke mit bestimmten Kennzeichen von solchen ohne diese Kennzeichen zu trennen.
Es ist bekannt, zur Lösung dieser Aufgabe photo elektrische Abtasteinrichtungen zu verwenden, an denen die Schriftstücke kontinuierlich vorbeigeführt werden. DieseAbtasteinrichtungen bestehen aus einer Lichtquelle, die das Schriftstück beleuchtet, und einer Photozelle, welche das von dem Schriftstück reflek tierte Licht empfängt. Der Photozelle sind Verstär ker und Filteranordnungen nachgeschaltet, die ent sprechend der Höhe und den Schwankungen des von der Photozelle gelieferten Stromes Signale abgeben.
Die Anordnung, auf die sich die Erfindung be zieht, kann besonders zum Feststellen des Ortes einer Briefmarke auf einer Postsendung dienen. Es wird hierfür eine photoelektrische Abtasteinrichtung be nutzt, an der die Schriftstücke bzw. die Postsendun gen, kontinuierlich vorbeigeführt werden. An diese Anordnung wird die Aufgabe gestellt, ohne Rück sicht auf die Helligkeit des Untergrundes des Schrift- stückes ein Kennzeichen, z.
B. eine Briefmarke, und eventuell den Ort derselben zu ermitteln, so dass sowohl helle als auch dunkle Briefumschläge in einem Arbeitsgang auf das Vorhandensein oder ge gebenenfalls des Ortes der Briefmarke hin untersucht werden können. Ausserdem soll die Anordnung an zeigen, wenn das Schriftstück überhaupt keine Brief marke trägt oder an verschiedenen Stellen Zeichen enthält, die für die photoelektrische Abtastung den eine Briefmarke darstellenden Zeichen ähnlich sind.
An das Kennzeichen wird ferner die Bedingung ge stellt, dass dasselbe in der Bewegungsrichtung eine bestimmte Anzahl von Helligkeitsschwankungen auf weist. Auf diese Weise soll vermieden werden, dass auch Zeichen die Abtasteinrichtung entsprechend einer Briefmarke beeinflussen, welche zwar deren Grösse besitzen und auch eine vom Untergrund des Briefes abweichende Helligkeit aufweisen, dagegen aber nicht das charakteristische Merkmal einer Brief marke enthalten.
Dieses charakteristische Merkmal ist die unter schiedliche Helligkeit auf der Briefmarke selbst mit einer bestimmten Mindestzahl von Schwankun gen eines bestimmten Grades.
Die Erfindung besteht darin, dass das durch die Abtasteinrichtung erzeugte Signal einerseits über Begrenzungseinrichtungen geführt wird, von denen eine erste ein Signal grosser Grundhelligkeit und bestimmter Dauer hindurchlässt, während eine zweite ein Signal geringerer Grundhelligkeit und von gerin- gerer Dauer und eine dritte ein Signal mittlerer Helligkeit, jedoch im Verhältnis zu den anderen von langer Dauer, passieren lässt. Ausserdem wird .
das Signal parallel zu den Begrenzungseinrichtungen über eine Impulszähleinrichtung an zwei Torschal tungen geführt. Die erste dieser Torschaltungen wird vom Ausgang der ersten und zweiten Begrenzungs- einrichtung in Verbindung mit der Impulszählein- richtung und die zweite Torschaltung von der drit ten Begrenzungseinrichtung und der Impulszählein- richtung gesteuert.
Diesen Torschaltungen ist dann eine Auswerteinrichtung nachgeschaltet, die den je- weiligen Bedürfnissen entsprechend ein Anzeige oder ein Steuergerät sein kann. An diese Auswert- einrichtung wird das von der Abtasteinrichtung er zeugte Signal nur dann weitergeleitet, wenn an den beiden ersten Begrenzungseinrichtungen oder der dritten Begrenzungseinrichtung und an der Impuls zähleinrichtung die gegebenen Bedingungen erfüllt sind.
Zur Erläuterung der Erfindung dienen die Zeich nungen, von denen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Blockschaltbild darstellt, während die Fig.2a, 2b und 2c nebeneinandergesetzt das Prinzipschaltbild dieses Ausführungsbeispieles mit den grundsätzlichen Schaltelementen zeigen.
Mit 1 ist die Abtasteinrichtung bezeichnet, an der die Signale erzeugt werden, wenn ein Schrift stück an ihr kontinuierlich vorbeigeführt wird. Dieses Signal wird von einem Verstärker 2 verstärkt und gelangt dann an den Punkt 3, an dem die Schwell- wertschaltungen 4, 6, 8 und ein Differentiationsglied 10 parallelliegend angeschaltet sind. Den Schaltun gen 4, 6 und 8 sind Integrationsglieder 5, 7 und 9 und dem Differentiationsglied 10 ein Amplitudensieb 11 nachgeschaltet.
Der Ausgang der Einrichtung 11 liegt an der Steuervorrichtung eines Tores K über die Leitung r. Die Verbindungsleitung der Organe 8 und 9 ist über die Leitung q ebenfalls an die Steuerung des Tores K gelegt. Der Ausgang des Tores K führt an eine Impulsformeinrichtung 12, die die ankommenden Signale in gleichförmige Im pulse umformt. Die so geformten Impulse gelangen an den Impulszähler 13, der durch eine besondere Vorrichtung zurückgestellt werden kann. Die Aus gänge der Integrationsglieder 5, 7, 9 und des Im pulszählers 13 liegen an je einem zurückstellbaren Speicher<I>A, B, D</I> und E.
Von diesen Speichern füh ren<I>A, B</I> und E über die Leitungen<I>a, b,</I> e an ein Tor F und der Speicher<I>D</I> über die Leitung<I>d</I> und ebenfalls der Speicher E über die Leitung e an das <I>Tor L.</I> Die Tore F und L, die normalerweise nicht gleichzeitig durchlässig sind, führen über die Lei tungen<I>f</I> und<I>l</I> an ein zweites Tor<I>M.</I> Dieses führt über die Leitung<I>na</I> an ein weiteres, durch die Lei tung p verbundenes Tor O und von dort über die Leitung o an die Auswerteinrichtung W.
Die Lichtmenge, die vom Schriftstück reflektiert wird und an die Photozelle gelangt, wird als Remis sionswert bezeichnet. Bei hellem Untergrund beträgt der Remissionswert mehr als 75%, bei dunklem Untergrund liegt er darunter.
Die mittlere Helligkeit der Briefmarken liegt meistens unter 65% Remis- sionswert. Die Schwellwertschaltungen sind für fol gende Werte eingestellt:
Schaltung 4 für einen Remissdonswert, der über 75 % liegt, Schaltung 6 für einen Remissionswert unter 65 0/0 und Schaltung 8 für einen Remissionswert unter 75 %. Ein weiteres Kriterium für die Erkennung ist die Dauer des Einwirkens des Lichtes auf die Photo- zelle. Die nachgeschalteten Integrationsglieder 5, 7 und 9 messen die Werte, die innerhalb bestimmter Zeiten gegeben werden.
Das Glied 5 registriert den Ausgang der Schaltung 4 für eine Dauer, die der Bewegung des Schriftstückes unter der Photozelle über eine Spanne von 20 mm entspricht. Die ent sprechende Spanne beim Integrationsglied 7, das der Schaltung 6 nachgeschaltet ist, beträgt 10 mm und beim Integrationsglied 9, das der Schaltung 8 nach geschaltet ist, 40 mm.
Das Differentiationsglied 10 dient dazu, die Modulation von seinem Geichstromanteil abzutren nen, und das Amplitudensieb 11 gibt nur solche Signale an das Tor K weiter, die einen bestimmten Wert überschreiten.
Aus Fig. 2 ist zu ersehen, dass im Ausführungs beispiel als grundsätzliches Schaltelement Transisto ren verwendet werden.
Zwecks Abtastung in der Einrichtung 1 wird ein Lichtstrahl auf eine Photozelle reflektiert, der eine als Kathodenverstärker arbeitende Elektronen röhre nachgeschaltet ist. Der Verstärker 2 enthält zwei in Kaskade geschaltete Transistorstufen. Die am Punkt 3 liegenden Schwellwertschaltungen 4, 6 und 8 besitzen einen fast gleichartigen Aufbau, wobei die Vorspannungen für die Schwellwerte sich von einander unterscheiden. Der Eingang besteht aus einem Gleichrichter, dem eine entsprechend vorge spannte Transistorentufe nachgeschaltet ist.
Die Ein richtungen 6 und 8 besitzen auch einen Transistor ausgang als Phasenumkehrstufe, da diese in anderer Richtung die Amplitude beschneiden.
Die Integrationsglieder 5, 7 und 9 sind wieder einander ähnlich aufgebaut. Sie besitzen einen Tran sistoreingang und nachfolgenden Gleichrichter. Der Ausgang ist wieder bei allen diesen Einrichtungen eine Transistorstufe.
Die Speicher<I>A, B, D</I> und E sind übliche Flip- Flop-Schaltungen, welche Transistoren enthalten und denen das Signal über Gleichrichter zugeführt wird. Das Tor F ist über die Leitungen<I>a, b</I> und e mit den Ausgängen der Speicher<I>A, B</I> und E verbunden. Jede dieser Leitungen führt an das Ende eines Span- nungsteilers, an dessen Abgriff je eine Transistor stufe liegt, der eine zweite Transistorstufe nachge schaltet ist, wodurch das Potential der Ausgänge a, b, e angehoben wird. Die Ausgänge der nachgeschal teten Stufen sind gemeinsam an eine weitere Tran sistorstufe gelegt, die in Verbindung mit den Dioden als Tor arbeitet.
Dieser Ausgang führt an das Tor <I>M,</I> das auch von dem Tor<I>L</I> gespeist wird. Beide Eingänge liegen über je einen Gleichrichter an einer gemeinsamen Transistorstufe, die über einen Span- nungsteiler mit dem Tor O verbunden ist. Auch dieses Tor ist eine Transistorstufe mit nachgeschal teter Diode.
Der Transistor steuert die Diode, die die Leitungen p und o miteinander verbindet und so den Abfrageimpuls an die Auswerteinrichtung W durchschaltet (Fig.l). Die Auswerteinrichtung be steht zweckmässig aus entsprechenden Verstärkern, einer Mess- oder Zähleinrichtung oder einer beliebi gen Steuervorrichtung.
Das Differentiationsglied 10, das aus Widerstän den und einem Kondensator besteht, besitzt ebenfalls einen Transistoreingang. Im Amplitudensieb 11 wirkt die erste Transistorstufe als Verstärker, die zweite als Trennstufe und die dritte ist das eigentliche Am plitudensieb. Über die Leitungen<I>q</I> und<I>r</I> wird das Tor K gesteuert. Die Leitung q liegt vor dem Ein gang des ersten Gleichrichters des Integrationsgliedes 9 und die Leitung r am Ausgang des Amplituden siebes 11.
Beide Leitungen liegen über einen Kon densator bzw. einen Widerstand am Eingang eines Gleichrichters, der als Tor arbeitet, mit einer ent sprechenden Vorspannung, die von 9 geliefert wird. Der Ausgang des Gleichrichters führt an die Impuls- umformeinrichtung 12. Der nachfolgende Impulszäh ler 13 besteht aus zwei Flip-Flop@Schaltungen, die so geschaltet sind, dass ,von einer bestimmten Anzahl von Eingangsimpulsen ein Impuls am Ausgang er scheint, der den Speicher E über eine Diode auflädt.
Der Speicher E besteht ebenfalls wie<I>A, B, D</I> aus einer Flip-Flop-Stufe.
Die Ausgänge des Speichers E und des Speichers D arbeiten auf das Tor L. Dieses Tor, das ähnlich dem Tor F geschaltet ist, gibt ein Ausgangssignal an das Tor M, wenn die Speicher D und E geladen sind.
Das Tor M arbeitet alternativ ( Oder-Tor ), das heisst je ein oder beide Eingangsimpulse bei f oder L liefern einen Ausgangsimpuls an den Ausgang.
Das Tor O besitzt eine besondere Steuerung, die über die Leitung p mit einer Einrichtung verbunden ist, die durch das zu prüfende Schriftstück bei des sen Bewegung an einer bestimmten Stelle seiner Bahn einen Abfrageimpuls liefert. Nur wenn dieser Ab frageimpuls mit oder nach dem Signal vom Tor M eintrifft, wird durch das Tor O der Abfrageimpuls an die Auswerteinrichtung W gegeben.
Diese ist wie bereits erwähnt - eine Anzeigevorrichtung, die die durch die Anlage geführten Schriftstücke bezüg lich ihres Kennzeichens erkennen lässt und diese zählt, oder eine Steuervorrichtung, die den weiteren Weg des Schriftstückes bestimmt.
Diese Anordnung arbeitet wie folgt: Es sei angenommen, dass der Briefumschlag einen hellen Untergrund besitzt. Das Signal, das in der Abtasteinrichtung 1 erzeugt und im Verstärker 2 verstärkt wird, wird also durch die Schwellwertschal- tung 4 hindurchgelassen, während die Schaltung 8 gesperrt bleibt. Sobald die Briefmarke unter die Abtasteinrichtung gelangt, wird die Schaltung 6 durchlässig. Die Schaltung 4 wird aber gleichzeitig undurchlässig, da der Remissionswert der Briefmarke unter 75114 liegt.
Der Wert des Signals am Ausgang der Schaltung 4 wird durch das Integrationsglied 5 für die Dauer, die einer Bewegung auf eine Länge von 20 mm entspricht, zusammengefasst und dem Speicher A zugeführt. Das dem Remissionswert der Briefmarke entsprechende Signal wird durch das Integrationsglied 7 nur für die Dauer entsprechend einer Bewegung von 10 mm integriert und im Spei cher B festgehalten. Während der Abtastungsdauer der Briefmarke wird auch die Schaltung 8 durch lässig, die über die Leitung q das Tor K vorbereitet.
Die Modulation der Briefmarke, die nm Differen- tiationsglied 10 von ihrem Gleichstromanteil abge trennt ist und eine bestimmte Hubamplitude über schreitet, wird über das Tor K, das nun geöffnet ist, über den Impulsformer 12 dem Zähler 13 zugeführt. Nur wenn eine bestimmte Mindestanzahl von Im pulsen, die der Mindestanzahl der Helligkeitsschwan- kungen von einer Briefmarke entspricht, erreicht ist, gibt der Zähler 13 seinen Ausgang an den Speicher E.
Das Ausgangssignal der Schaltung 8 wird jedoch nicht an den Speicher D durchgeschaltet, da das Integrationsglied 9 sperrt, weil das Zeichen die not wendige Länge von 40 mm nicht besitzt. Die Spei cher<I>A, B</I> und E öffnen das Tor F. Da am Tor M ein Signal, nämlich das vom Ausgangstor F liegt, ist auch dieses offen, und das Signal gelangt an das Tor O. Wenn nun gleichzeitig oder darauf der Ab frageimpuls eintrifft, gelangt dieser Impuls an die Auswerteinrichtung W.
Bei einem Brief mit dunkler Grundhelligkeit bleibt die Schaltung 4 gesperrt. Die Schaltung 8 wird durchlässig, und das Integrationsglied gestattet die Weitergabe des Signals an den Speicher D, wenn die Dauer der Abtastung des dunklen Untergrundes eine Zelt überschreitet, die einer Bewegung von 40 mm entspricht.
Bei der Abtastung der Briefmarke für eine Abtastlänge von 10 mm und bei einem Remissionswert unter 6511/o gelangt das Signal nun auch über Schaltung 6 und das Integrationsglied 7 an den Speicher<I>B.</I> Die Speicher<I>D</I> und E öffnen das Tor L, das Tor F bleibt aber wegen Fehlens des Signals aus dem Speicher A geschlossen. Somit ist auch das Tor M offen, und der Weg des Signals zur Auswerteinrichtung W bleibt wie vorher beschrie ben.
Wenn eine der gestellten Bedingungen, wie Modu lation, Grösse der Helligkeitsamplitude und Zahl der Lichtschwankungen, nicht erfüllt wird, gelangt kein Signal an die Einrichtung W. Auch wenn sich der Untergrund des Schriftstückes aus helleren und dunk leren Teilen zusammensetzt, kann kein Signal an W gelangen, da dann die Tore F und L geschlossen bleiben. Es ist also eine Gewähr dafür gegeben, dass ein ordnungsgemäss frankierter Umschlag, - gleich gültig, ob seine Grundhelligkeit gross oder gering ist - als solcher erkannt wird.