DE2455973A1

DE2455973A1 - Vorrichtung zum digitieren eines videosignals

Info

Publication number: DE2455973A1
Application number: DE19742455973
Authority: DE
Inventors: Clifford E Martin; Edward Trost
Original assignee: Mohawk Data Sciences Corp
Current assignee: Mohawk Data Sciences Corp
Priority date: 1973-11-29
Filing date: 1974-11-27
Publication date: 1975-06-05
Also published as: JPS5086934A; CA1044809A; US3869698A; GB1464934A; DE2455973B2

Description

Or. E. Wiegand, Dip! .-!ag. VJ. Kism&nn Dr.ES"Kahisr, %$.;;.;.'?. Zsttiiral

Hamburg 5ϋ - Kcnigstraßa 28 W, 26560/74 12/Sch

Mohawk Data Sciences Corp. Utica, New York (V.St.A.)

Vorrichtung zum Digitieren eines Videosignals.

^- Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Zeichenerkennungsvorrichtung bzw. Zeichenlesevorrichtung, und insbesondere auf einen Videoverstärker und -digitizer zur Verwendung in Kombination mit einer Anordnung von lichtleitenden Dioden zur Erzeugung eines digitierten Videosignals entsprechend dem Muster von hell und dunkel von optisch abgetasteten Zeichen.

Bei bekannten optischen Zeichenlesevorrichtungen erfolgt das optische Abtasten von die Informationen tragenden Dokumenten mittels verschiedener Einrichtungen wie Flugpunktabtaster, Vidikonröhren und Anordnungen von diskreten lichtleitenden Dioden. Diese bekannten optischen Abtasteinrichtungen sind allgemein groß, komplex und unhandlich und sie erfordern hohe Betriebsspannungen. Jedoch wurde

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durch das Aufkommen integrierter Anordnungen von lichtleitenden Dioden es möglich gemacht, die Größe und die Kompliziertheit der optischen Abtasteinrichtungen beträchtlich zu verringern, die bei optischen Zeichenlesevorrichtungen verwendet werden.

Es ist daher ein Zweck der Erfindung, einen Videoverstärker und -digitizer zu schaffen zur Verwendung in Kombination mit einer integrierten Anordnung von lichtleitenden Dioden.

Es ist auch ein Zweck der Erfindung, einen Videoverstärker und -digitizer zu schaffen, der in der Lage ist, Änderungen im Reflektionsvermögen des abgetasteten Papiermaterials auszugleichen.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, einen Videoverstärker und -digitizer zu schaffen, der einen Ausgleich für Änderung der Dunkelheit des Drucks von Zeichen zu Zeichen schaffen kann.

Ein noch anderer Zweck der Erfindung besteht darin, einen Videoverstärker und -digitizer zu schaffen, der in der Lage ist, ein digitiertes Videosignal sehr geringen Geräuschs zu erzeugen entsprechend dem Muster von hell und dunkel der Zeichen, die von einer integrierten Anordnung von lichtleitenden Dioden abgetastet werden.

Gemäß den oben genannten Zwecken und anderen Zwecken schafft die vorliegende Erfindung einen Videoverstärker hoher Verstärkung, der mit dem Ausgang einer Anordnung integrierter lichtleitender Dioden verbunden ist. Der Videoverstärker umfaßt ein aktives Filter zum Abschneiden von Hochfrequenzgeräusch und zum Optimieren von Niederfrequenzwelligkeit bzw. Niederfrequenzbrummen. Das verstärkte Videosignal wird in den Digitizer geliefert, der die Spitzenwerte von "Schwarz" und "Weiß" speichert. Das verstärkte Videosignal wird weiterhin mit einem Schwellenwert verglichen, der von den gespeicherten

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Schwarz-Werten und Weiß-Werten abgeleitet ist, um den digitierten Videoausgang zu.schaffen· Negative Rückkopplung von dem Weiß-Speicherstromkreis zu dem Videoverstärker dient dazu, den gespeicherten Weiß-Wert zu stabilisieren und auf diese Weise Änderungen im Reflexionsvermögen des abgetasteten Papiermaterials zu kompensieren. Der Schwarz-Speicherstromkreis wird periodisch in Inkrementmengen bzw. -schritten entladen oder entleert, so daß der gespeicherte Schwarz-Wert für 3edes neue abgetastete Zeichen wirksam rückgestellt wird, so daß ein Fehler zufolge von Änderungen der Dunkelheit des Drucks von Zeichen zu Zeichen vermieden ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Pig. 1 ist ein Blockdiagramm des Videoverstärkers und -digitizers in Kombination mit einer Diodenanordnung und der notwendigen optischen Ausrüstung für Zeichenabtastung.

Pig· 2A und 2B zeigen ein schematisches Diagramm des Videoverstärkers und r-digitizers gemäß Pig. Pig· 3 ist ein Zeitsteuerdiagramm des Start-, Zeitgeber- und Abgäbesignals, welches bei dem Videoverstärker und -digitizer verwendet wird. Pig· 1 ist ein Blockdiagramm eines Videoverstärkers und -digitizers in Kombination mit einer Anordnung von lichtleitenden Dioden sowie der erforderlichen optischen Ausrüstung für Zeichenabtastung. Der in Fig. 1 dargestellte Buchstabe S stellt ein typisches Zeichen dar, welches abgetastet wird. Das Zeichen wird veranlaßt, sich in Richtung des Pfeiles 11 zu bewegen, und zwar mittels einer nicht dargestellten geeigneten Transportvorrichtung. Ein schmaler Bereich des Zeichens wird abgetastet, wenn dieses an einem Fenster 12 der Abtastoptik vorbeigeht. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Abtastgeschwindigkeit derart, daß jedes Zeichen

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senkrecht annähernd 40 mal abgetastet wird, wenn es hinter dem Fenster 12 vorbeigeht·

Der hinter dem Fenster 12 befindliche Teil des Zeichens wird mittels rohrförmiger Lampen 13 und 14 und mittels diesen Lampen zugeordneter Kollektivlinsen und 16 angeleuchtet. Eine Datensammellinse 17 ist so angeordnet, daß der hinter dem Fenster 12 befindliche Zeichenteil auf die Lichtdiodenanordnung 18 fokussiert wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Lichtdioden- oder Photodiodenanordnung 18 etwa vierundsechzig Photodioden, die in einer Linie mit einem Mittenabstand von 0,127 mm (0,005 Zoll) angeordnet sind. Solche Photodiodenanordnungen sind von einer Mehrzahl von Herstellern im Handel verfügbar, beispielsweise von Fairchild Semiconductor Corp. of Van Nuys, Kalifornien. Der hinter dem Fenster 12 abzutastende Zeichenteil wird mittels der Linse 17 auf die Photodiodenanordnung 18 fokussiert, so daß beim Abtasten der Photodioden in einer Folge ein Videosignal erzeugt wird entsprechend dem Muster von hell und dunkel des Zeichens hinter dem Fenster 12.

Jeder Abtastkreislauf der Photodiodenanordnung wird durch einen Startimpuls eingeleitet, der von einer Startimpulsquelle 21 über eine Leitung 22 an die Photodiodenanordnung angelegt wird. Das Abtasten der Diodenanordnung 18 wird ausgeführt durch zwei Zeitgebersignale, die an die Photodiodenanordnung 18 von einer si 1 Zeitgeberquelle 23 und einer φ 2 Zeitgeberquelle 24 über Jeweils eine Leitung 25 bzw. 26 angelegt werden. Der Startimpuls und die Zeitgebersignale φ 1 und φ 2 sind in Fig. durch die Wellenformen 161, 162 bzw. 163 dargestellt. Jedes der Zeitgebersignale hat für Jeden Kreislauf des Startsignals zweiunddreißig Kreisläufe. Das φ Λ Zeitgebersignal befindet sich gegenüber dem jzf 2 Zeitgebersignal um

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180° außer Phase. Die kombinierten Zeitgebersignale haben vierundsechzig positiv gehende Schenkel, die dazu dienen, die vierundsechzig Photodioden der Anordnung 18 aufeinanderfolgend abzutasten.

Das Videoausgangssignal von der Photodiodenanordnung wird über eine Leitung 30 an einen Videovorverstärker angelegt.'Das Startsignal und die beiden Zeitgebersignale werden auch an den Videovorverstärker 31 angelegt, und zwar über ein Kompensationsnetzwerk, so daß das Videosignal" hinsichtlich Geräusch zufolge des Startsignals und der Zeitgebersignale und zum Optimieren von niederfrequenter Welligkeit bzw. niederfrequentem Brummen kompensiert wird. Die Einzelheiten des Kompensationsnetzwerkes werden in Verbindung mit den Fig. 2A und 2B im einzelnen beschrieben.

Das Ausgangssignal des Videoverstärkers 31 wird an einen Verstärker und Filter 32 angelegt. Die kombinierte Wirkung von Vorverstärker 31 und Verstärker und Filter dient dazu, das Videosignal um einen Faktor von Zweihundert zu verstärken. Der Verstärker und Filter 32 umfaßt einen Tiefpaßfilter, der dazu dient, Frequenzen oberhalb der maximalen gültigen Frequenz abzuschneiden, die als Ergebnis des Abtastens von Zeichen des betreffenden besonderen Zeichensatzes angetroffen wird. Beispielsweise kann die obere Abschneidfrequenz des Filters typisch 500 KHz sein.

Das verstärkte Videosignal, welches am Ausgang des Verstärkers und Filters 32 erscheint, wird an zwei Speichervorrichtungen 33 und 34- angelegt. Die Speichervorrichtung 33 speichert den positiven Spitzenwert des verstärkten Videosignals vom Verstärker und Filter 32. Da bei der bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung der positive Spitzenwert des verstärkten Videosignals dem Weiß-Untergrund des abgetasteten Dokumentes entspricht, wird die Speichervorrichtung 33 als Weiß-Speicher

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bezeichnet. .

Die Speichervorrichtung 34 speichert den negativen Spitzenwert des verstärkten Videosignals, welcher dem Schwärz~Anteil der auf das Dokument, welches abgetastet wird, gedruckten Zeichen entspricht. Demgemäß wird die Speichervorrichtung 34 manchmal als Schwarz-Speicher bezeichnet.

Der positive Spitzenspannungswert, der in der Weiß-Speichervorrichtung 33 gespeichert ist, und der negative Spitzenspannungswert, der in der Schwarz-Speichervorrichtung 34 gespeichert ist, werden an einen Potentialteiler angelegt, der Widerstände 35 und 36 aufweist, um einen Schwellenspannungswert zu erhalten, der etwa in der Mitte zwischen dem positiven Spitzenwert und dem negativen Spitzenwert liegt.

Der Schwellenspannungswert wird über einen um eine Einheit verstärkenden Verstärker 37 an eine Vergleichseinrichtung 38 angelegt. Das verstärkte Videosignal von dem Verstärker und Filter 32 wird an den anderen Eingang der Vergleichseinrichtung 38 angelegt. Das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung 38 ist ein digitiertes Videosignal. Wenn das verstärkte analoge Videosignal, welches an den Eingang der Vergleichseinrichtung 38 angelegt wird, größer als der Schwellenwert ist, befindet sich der Ausgang der Vergleichseinrichtung 38 auf einem ersten Wert, und, wenn das verstärkte analoge Videosignal kleiner als der Schwellenwert ist, befindet sich der Ausgang der Vergleichseinrichtung 38 auf einem zweiten Wert,

Automatische Wert- oder Pegelsteuerung ist geschaffen, um einen Ausgleich zu schaffen für Änderungen des Reflektionsvermögens bzw. der Weißheit des abgetasteten Dokumentes· Erreicht wird dies mittels einer negativen Rückkopplung von der Weiß-Speichervorrichtung 33 über eine automatische Pegelsteuerung 39 zum Verstärker und

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Λ-

Filter 32. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird etwa ein Zehntel des Wertes oder Pegels des Weiß-Speichers im negativen Sinn zu dem Verstärker und Filter 32 rückgekoppelt, so daß der Weiß-Speicherwert stabilisiert wird·

Es sind Vorkehrungen getroffen, um die Schwarz-Speichervorrichtung 34· periodisch in Inkrementell oder Schritten zu entladen bzw. zu entleeren, um es den Digitierstromkreisen wirksam zu ermöglichen, bei jedem neuen abzutastenden Zeichen frisch bzw. neu zu beginnen. Der Entladungs- oder Entleerungsimpuls tritt einmal $e Abtastkreislauf auf, wie es in Fig. 3 durch die Wellenform 164· dargestellt ist. Der Entladungs- oder Entleerungsimpuls wird über eine Leitung 40 an die Schwarz-Speichervorrichtung 34- angelegt, die weiterhin das verstärkte Videosignal vom Verstärker und Filter 32'empfängt.

Die Wirkung des Entladungs- oder Entleerungsirapulses auf den in der Schwarz-Speichervorrichtung 34· gespeicherten Spannungswert ist viel kleiner als die Wirkung eines negativen Spitzenwertes des verstärkten Videosignals, so daß die Entladungs- oder Entleerungsimpulse wenig Wirkung auf den gespeicherten Schwärz-Spannungswert haben, während ein Zeichen sich hinter dem Abtastfenster 12 befindet. Jedoch haben während der Zwischenräume zwischen Zeichen die wiederholten Entladungs- oder Entleerungsimpulse eine kumulative wirkung hinsichtlich wesentlicher Entladung oder Entleerung der Schwarz-Speichervorrichtung 34-. Als Ergebnis wird die Schwarz-Speichervorrichtung 34- durch den ersten negativen Spitzenwert des verstärkten Videosignals entsprechend dem ersten schwarzen Teil des nächsten abgetasteten Zeichens wirksam rückgestellt· Auf diese Weise sprechen die Digitierstromkreise auf die besondere Schattierung

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von Schwarz jedes einzelnen abgetasteten Zeichens an.

Um zu verhindern, daß der Schwellenspannungswert auf den Weiß-Wert steigt als Ergebnis wiederholten Entladens oder Entleerens der Schwarz-Speichervorrichtung 34, ist der Schwellenverstärker 37 mit Mitteln vorgesehen zum Begrenzen der Schwellenspannung auf einen vorbestimmten maximalen oberen Wert, Wenn beispielsweise der Weiß-Spannungswert nominal +5 V und der maximale Schwarz-Spannungswert -7 V beträgt, kann die Schwellenspannung auf ein Maximum von +3 V begrenzt sein· Auf diese Weise sind Störimpulse, die sich aus Änderungen des Reflektionsvermögens des abgetasteten Dokumentes ergeben, verhindert.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind vierzig bis sechzig Entiadungs- oder Entleerungsimpulse ausreichend, um die Schwarz-Speichervorrichtung zu entladen oder zu entleeren, so daß die Schwellenspannung auf ihren oberen Grenzwert von beispielsweise +3 V steigt.

In den Fig. 2A und 2B ist ein schematisches Diagramm des Videoverstärkers und -digitizers gemäß dem Blockdiagramm der Fig. 1 dargestellt. Das Videosignal von der Photodiodenanordnung 18 wird über die Leitung 30 an die Basis eines Transistors 41 angelegt. Transistoren 41, 42 und 43 sind die aktiven Elemente des Videovorverstärkers gemäß Fig. 1.

Teile des Startsignals auf der Leitung 22 und die Zeitgebersignale si 1 und *f 2 auf den Leitungen 25 und 26 werden über ein Netzwerk von Widerständen 44, 45, 46, 47, 48 und 49 an die Basis des Transistors 42 angelegt, um einen Ausgleich für Geräusch zu schaffen, welches durch das Startsignal und die Zeitgebersignale φ 1 und φ 2 in das Videosignal eingeführt sind, und um dadurch

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die Niederfrequenzwelligkeit des sich ergebenden verstärkten analogen Videosignals zu optimieren, welches an der Leitung 29 erscheint. Die bewegbaren Abgriffe 48a und 45a am Widerstand 48 bzw. 45 ermöglichen eine Einstellung der Anteile der Zeitgebersignale φ 1 und φ 2 und des Startsignals, um die Eigenschaften des verstärkten analogen Videosignals auf der Leitung 29 zu optimieren.

Das Ausgangssignal vom !Transistor 43 wird über ein RC FiIternetzwerk zu Verstärkern 56 und 57 geführt. Das RG PiIternetzwerk umfaßt Widerstände 61 bis 66, 68 bis 70, 92 und 93 und Kondensatoren 71 bis 75 und 78 bis 81. Der Verstärker 56 ist über einen Vorspannwiderstand 84 an die positive Spannungszufuhr 85 geschaltet, die typisch +12 V hat. Ein Widerstand 86 verbindet den Verstärker 56 mit der negativen Spannungszufuhr 87» die typisch -12 V hat. In ähnlicher Weise ist der Verstärker 57 über einen Widerstand 88 mit der positiven Spannungszufuhr, und über einen Widerstand 89 mit der negativen Spannungszufuhr verbunden. Die Kondensatoren 76, 77» 82 und 83 stabilisieren diese Spannungen. Der Widerstand stabilisiert den Verstärker 57· Der Ausgang vom Verstärker 56 gelangt über die Widerstände 91» 92 und 93 zu einem Eingang des Verstärkers 57· Der Ausgang vom Verstärker gelangt über einen Widerstand 94 zur Leitung 29, die das verstärkte analoge Videosignal zu den in Fig. 2A dargestellten Digitierstromkreisen führt. -

Die kombinierte Wirkung der Transistoren 41, 42 und 43 sowie der Verstärker 56 und 57 dient dazu, das Videosignal von der Photodiodenanordnung 18 um einen Faktor von annähernd Zweihundert zu verstärken. Das RC FiIternetzwerk dient als Tiefpaßfilter, der dazu dient, Frequenzen oberhalb der maximalen gültigen Frequenz abzuschneiden, die als Ergebnis des Abtastens

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von Zeichen des betreffenden besonderen Zeichensatzes angetroffen wird. Beispielsweise kann die obere Abschneidfrequenz des Filters typisch 500 KHz sein.

Typische Werte für die in Fig. 2A dargestellten Widerstände sind wie folgt:

Widerstände 44, 46, 47	= 51 KiI
Widerstände 45, 48	= 200 KJl
Widerstand 49	a 27 KJl
Widerstand 51	- 2,2 MEGA
Widerstand 52	*SS V JV- -*
Widerstand 53	= 470 η
Widerstand 54	= 56 KiI
Widerstände 61, 63	= 240X1
Widerstand 62	= 510/1
Widerstände 64, 65	= 4,3 ΚΛ
Widerstand 66	= 24 Κ.Π-
Widerstand 67	= 910Λ
Widerstände 68, 69	= 3,3 κ-α
Widerstand 70	= 30 KjQ.
Kondensatoren 71, 72	= 2200pf
Kondensatoren 73, 79	= 47pf
Kondensatoren 74·, 80	= 15-60pf
Kondensator 75	= 270pf
Kondensatoren 76, 77, 82, 83	= 0,1_Pf
Kondensator 78	= 100pf
Kondensator 81	= 1200pf
Widerstände 84, 86, 88, 89	* 1OiT-
Widerstände 91, 94	= 10 0 -OL
Widerstände 92, 93	- 510-/1

Gemäß J?ig. 2B der Zeichnung wird das verstärkte analoge Videosignal auf der Leitung 29 in die Weiß-Speichervorrichtung 33 geführt, die einen Verstärker und diesem zugeordnete Widerstände 102, 103 und 104,

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Kondensatoren 105 und 106 und eine Diode 107 umfaßt. Wie oben in Verbindung mit Pig. 1 erläutert, dient die Weiß-Speichervorrichtung 33 dazu, die positiven Spannungsspitzenwerte des analogen Videosignals zu speichern, der dem Weiß-Untergrund entspricht, auf welchem die Zeichen gedruckt sind. Demgemäß ändert sich der positive Spannungsspitzenwert des analogen Videosignals mit dem Reflektionsvermögen des abgetasteten Dokumentes.

Das analoge Videosignal auf der Leitung 29 wird weiterhin in die Schwarz-Speichervorrichtung 34 geführt, die einen Verstärker 111 mit diesen zugeordneten Widerständen 112, 113» 114 und 115 sowie einen Kondensator und eine Diode 117 umfaßt. Die Schwarz-Speichervorrichtung 34 dient dazu, den negativen Spitzenwert des verstärkten analogen Videosignals zu speichern, welcher dem dunkelsten Teil des abgetasteten Zeichens entspricht. Änderungen der negativen Spitzen des Videosignals können auftreten, jedoch speichert die Schwarz-Speichervorrichtung 34 den am meisten negativen Spitzenwert für Bezugszwecke·

Der gespeicherte Weiß-Spannungswert, der am Ausgang des Verstärkers 101 erscheint, und der gespeicherte Schwarz-Spannungswert, der am Ausgang des Verstärkers erscheint, werden an den durch die Widerstände 35 und 36 gebildeten Spannungsteiler angelegt. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die Widerstände 35 und 36 annähernd gleichen Wert, so daß die sich ergebende Spannung, die auf der Leitung 121 erscheint, etwa in der Mitte zwischen dem Wert der gespeicherten Weiß-Spannung und dem Wert der gespeicherten Schwarz-Spannung liegt. Insbesondere hat bei der Ausführungsform gemäß Pig. 2B der Widerstand 35 einen Wert von 1 KOhm, und der Widerstand 36 hat einen Wert von 820 Ohm.

Per Schwellenspannungswert auf der Leitung 121 wird über einen Widerstand 122 an eine Verstärkungseinrichtung 123 geliefert· Widerstände 122 und 124 haben vorzugsweise

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gleichen Wert, beispielsweise 10 KOhm, so daß eine EinheitsverStärkung bzw. eine Verstärkung um eine Einheit erhalten wird. Die Verstärkungseinrichtung 123 ist weiterhin über einen Stabilitätswiderstand 125 an Erde geschaltet·

Der Ausgang der Verstärkungseinrichtung 123 wird zusammen mit dem verstärkten analogen Videosignal auf der Leitung 29 in eine Verstärkungseinrichtung 131 geführt. Die Verstärkungseinrichtung 131 dient als Vergleichseinrichtung, welche das verstärkte analoge Videosignal auf der Leitung 29 niit dem Schwellenwert auf der Leitung vergleicht und ein zweiwertiges bzw. digitales Ausgangssignal auf einer Leitung 133 erzeugt, und zwar in Abhängigkeit davon, ob das Videosignal größer oder kleiner als der Schwellenwert ist. Wenn beispielsweise das Videosignal auf der Leitung 29 größer als der Schwellenwert auf der Leitung 132 ist, befindet sich das Ausgangssignal auf der Leitung 133 auf seinem unteren Wert. Wenn das Videosignal auf der Leitung 29 kleiner als der Schwellenwert auf der Leitung 132 ist, befindet sich das Ausgangssignal auf der Leitung 133 auf seinem oberen Wert.

Um den Weiß-Spannungswert zu stabilisieren, der an dem Ausgang der Verstärkungseinrichtung 101 erscheint, ist negative Rückkopplung vorgesehen von der Weiß-Speichervorrichtung 33 zu dem Verstärker 56 gemäß Fig. 2A. Insbesondere wird der Weiß-Spannungswert auf Leitungen 140 an eine automatische Linearitätssteuerung angelegt, die einen Verstärker 142 und Widerstände 141, 143 und 144 aufweist. Der Widerstand 144 ist mit einem bewegbaren Abgriff versehen, damit die Bedienungsperson den, Bezugswert der negativen Rückkopplung einstellen kann· Typisch wird etwa ein Zehntel des Weiß-Spannungswertes über eine Leitung 146 und einen Widerstand 147 an den Verstärker

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gemäß 5¹Ig. 2A rückgekoppelt. Als Ergebnis dieser negativen Rückkopplung kann der Weiß-Spannungswert auf einen besonderen Wert stabilisiert werden, beispielsweise auf einen Wert von +5 V, und zwar trotz Änderungen des Reflektionsvermögens des abgetasteten Dokumentes.

Wie oben in Verbindung mit Pig. 1 beschrieben, sind Mittel vorgesehen zum schrittweisen Entleeren der Schwarz-Speichervorrichtung 34, um zu ermöglichen, daß Änderungen des Dunkelwertes des Drucks der Zeichen abgetastet werden können, ohne daß sich Fehler in dem digitierten Videoausgangssignal auf der Leitung 133 ergeben. Das schrittweise Entleeren der Schwarz-Speichervorrichtung 34· wird ausgeführt durch Entleerungsimpulse auf der Leitung 39» die über einen Transistor 151 und Widerstände 152 und 153 angeschlossen sind, um den Schwärz-Spannungswert, der im Verstärker 111 gespeichert ist, zu entladen oder zu entleeren bzw. abzubauen.

Um zu verhindern, daß der Schwellenwert auf der Leitung 121 als Ergebnis der wiederholten schrittweisen Entleerung der Schwarz-Speichervorrichtung 34- zu nahe an den Weiß-Speicherwert steigt, sind eine Diode 155, ein Transistor 156 sowie Widerstände 157 und 158 vorgesehen, um für den auf der Leitung 132 erscheinenden Schwellenspannungswert einen Spitzenwert (typisch +3 V) zu schaffen. Dieser Spitzenwert ist erforderlich, um Störausgangssignale zu verhindern als Ergebnis von Änderungen des Reflektionsvermogens des abgetasteten Dokumentes nach einem größeren Leerraum oder Le'erabstand auf dem Dokument·

Typische Werte für die in fig. 2B dargestellten Bauteile sind wie folgt:

Widerstände 102, 104, 112, 114, 134,

141, 152 = 10 K-Ol

Widerstände 103, 108, 113 - 5»1 ^Σ

Kondensatoren 106, 116 = 100pf

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Widerstand 115 = 5,6 MEGiI

Widerstand 125 =1,8 KiI

Widerstand 144 = 5 KJX

Widerstand 153 = 30 KJl

Widerstand 157 » 300 KJl

Widerstand 158 = 1,5 KJl

Widerstand 143 = 1 KJl.

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Claims

Patentansprüche

Λ/Vorrichtung zum Digitieren eines Videosignals, gekennzeichnet durch eine Verstärkereinrichtung zum Empfangen und Verstärken des Videosignals, eine erste Speichereinrichtung (33)» die mit dem Verstärker (32) verbunden ist, um den positiven Spitzenwert des Videosignals zu speichern, eine zweite Speichereinrichtung (34-)» die mit dem Verstärker verbunden ist, um den negativen Spitzenwert des verstärkten Videosignals zu speichern, eine^ mit der ersten und der zweiten Speichereinrichtung verbundene Einrichtung (37) zum Ableiten eines Schwellenwertes, der zwischen dem positiven Spitzenwert und dem negativen Spitzenwert liegt, und durch eine Vergleichseinrichtung (38), die auf das verstärkte Videosignal und den Schwellenwert anspricht, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches einen ersten Wert hat, wenn das verstärkte Videosignal positiver als der Schwellenwert ist, und welches einen zweiten Wert hat, wenn das verstärkte Videosignal negativer als der Schwellenwert ist·

2· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert im wesentlichen in der Mitte zwischen dem in der ersten Speichereinrichtung (33) gespeicherten positiven Spitzenwert und dem in der zweiten Speichereinrichtung (34·) gespeicherten negativen Spitzenwert liegt.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine negative Rückkopplungseinrichtung, die zwischen die erste Speichereinrichtung (33) und den Verstärker (32) geschaltet ist, um den positiven Spitzenwert des verstärkten Videosignals zu stabilisieren.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum periodischen Entladen oder Entleeren der zweiten Speichereinrichtung (34) in Schritten derart, daß die in der zweiten Speichereinrichtung gespeicherte Spannung bei Fehlen von negativen Spitzen des verstärkten Videosignals sich langsam in Positivrichtung ändert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Begrenzen des Schwellenwertes auf einen Wert kleiner als der Wert einer vorbestimmten Spannung.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (32) ein Tiefpaßfilter zum Abschneiden von Geräusch oberhalb einer vorbestimmten Frequenz aufweist.

7· Optische Zeichenerkennungs- oder Zeichenlesevorrichtung, gekennzeichnet durch eine Anordnung (18) von lichtleitenden Dioden zum optischen Abtasten der zu lesenden oder zu erkennenden Zeichen, eine Quelle (21) von Startsignalen zum Starten der Abtastung der Diodenanordnung, eine Quelle (23, 24) von Zeitgebersignalen für die Folge der Abtastung der Diodenanordnung, und durch einen Videoverstärker und -digitizer, der einen Verstärker (32), der mit der Diodenanordnung verbunden ist, um die Videosignale von der Diodenanordnung zu empfangen und zu verstärken, eine erste Speichereinrichtung (33)» die mit dem Verstärker verbunden ist, um den positiven Spitzenwert des Videosignals entsprechend dem hellen

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Untergrund der zu erkennenden oder zu lesenden Zeichen zu speichern, eine zweite Speichereinrichtung (3*0» die mit dem Verstärker zum Speichern des negativen Spitzenwertes des verstärkten Videosignals entsprechend den dunklen Teilen der zu erkennenden oder zu lesenden Zeichen verbunden ist, eine mit der ersten und der zweiten Speichereinrichtung verbundene Einrichtung (37) zum Ableiten eines Schwellenwertes zwischen dem Wert des positiven Spitzenwertes und dem Wert des negativen Spitzenwertes, und eine Vergleichseinrichtung (38) aufweist, die auf das verstärkte Videosignal und den Schwellenwert anspricht, um ein digitiertes Ausgangssignal zu erzeugen, welches einen ersten Wert hat, wenn das verstärkte Videosignal positiver als der Schwellenwert ist, und einen zweiten Wert hat, wenn das verstärkte Videosignal negativer als der Schwellenwert ist.

8· Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert im wesentlichen in der Mitte zwischen dem positiven Spitzenwert und dem negativen Spitzenwert liegt.

9· Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch ein Kompensationsnetzwerk, welches zwischen das Startsignal und die Zeitgebersignalquellen (21 bzw. 23, 24) und den Verstärker (32) geschaltet ist, um das Videosignal zu kompensieren, um niederfrequente Welligkeit zu optimieren.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9» gekennzeichnet durch eine negative Rückkopplungseinrichtung, die zwischen die erste Speichereinrichtung (33) und den Verstärker (32) geschaltet ist, um den positiven Spitzenwert des verstärkten Videosignals zu stabilisieren.

11·. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum periodischen Entladen oder Entleeren der zweiten Speichereinrichtung in Schritten derart, daß die in der zweiten Speicher-

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einrichtung gespeicherte Spannung veranlaßt wird, sich bei Fehlen von negativen Spitzen in dem verstärkten Videosignal langsam in positiver Richtung zu ändern·

12· Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Begrenzen des Schwellenwertes auf einen Wert kleiner als der Wert einer vorbestimmten Spannung.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (32) ein Tiefpaßfilter aufweist zum Abschneiden von Geräusch oberhalb einer vorbestimmten Frequenz·

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