DE2639464A1

DE2639464A1 - Datenlesesystem

Info

Publication number: DE2639464A1
Application number: DE19762639464
Authority: DE
Inventors: William Joel Hale; William Richard Horst; Charles Franklin Mort
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1975-09-08
Filing date: 1976-09-02
Publication date: 1977-03-17
Also published as: FR2323193A1; DE2639464C3; DE2639464B2; CA1080523A; US4023010A; JPS6048734B2; JPS5241542A; FR2323193B1; GB1521849A

Description

NCR CORPORATION Dayton, Ohio (V.St.A.)

Patentanmeldung Unser Az.: Case 2194/GER DATENLESESYSTEM

Die Erfindung betrifft ein Datenlesesystem zum Lesen von Daten, welche in Form optischer Gitter auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet sind.

Optische Gitter, welche aus einer Gruppe parallel verlaufender gerader Linien auf einem Träger bestehen, können zur Aufzeichnung von Daten verwendet werden, da verschiedene Abstände dieser Linien bzw. verschiedene Orientierungsrichtungen der Linien auf dem Träger unterschiedlich gebeugte Strahlen erzeugen, wenn eine geeignete Strahlung auf die Gitter gerichtet wird. Entsprechend angeordnete Detektoren können die gebeugten Strahlen aufnehmen, um zwischen unterschiedlichen Gittern innerhalb einer Gruppe solcher Daten darstellenden Gitter zu unterscheiden; ein solches System ist beispielsweise in der Deutschen Patentanmeldung P 26 27 417 der gleichen -Anmelderin beschrieben. In diesem System werden die Beugungsgitterdaten mit magnetischen Daten verglichen, welche sich auf dem gleichen Aufzeichnungsträger befinden, um ein Signal zu erzeugen, welches die Gültigkeit des Aufzeichnungsträgers (beispielsweise einer Kreditkarte) anzeigt. Die Verwendung von Beugungsgittern, um jedem Aufzeichnungsträger eine Einmaligkeit zu verleihen,

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besitzt den Vorteil, daß eine betrügerische Duplizierung des Aufzeichnungsträgers in höchstem Maße erschwert ist, da sowohl die ersten durch.die Beugungsgitter dargestellten Daten als auch die zweiten Daten zu reproduzieren sind. Andererseits sind die Aufzeichnungsträger für den berechtigten Hersteller billig und in einfacher Weise herzustellen.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei diesen System Schwierigkeiten auftreten können, da relativ geringe Verschiebungen eines Gitters, welche beispielsweise durch Kippen des Aufzeichnungsträgers eintreten können, dazu fuhren, daß die gebeugten Strahlen die zugeordneten Detektoren nicht erreichen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Datenlesegerät zu schaffen, welches die oben genannten Schwierigkeiten vermeidet.

Die Erfindung betrifft somit ein Datenlesesystem zum Lesen von Daten, welche in Form optischer Gitter auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet sind, und ist gekennzeichnet durch Mittel, um eine Strahlung von einer Strahlungsquelle längs einer optischen Achse auf eine Gitterebene zu richten, welche senkrecht zu der genannten Achse verläuft, in welcher Ebene der genannte Aufzeichnungsträger während des Betriebs bewegbar 1st, wodurch die auf die optischen Gitter auftreffende Strahlung gebeugte Strahlen und reflektierte Strahlen nullter Ordnung erzeugt, durch mehrere Detektoren, weiche so angeordnet sind, daß sie durch unterschiedlich wirkende Gitter gebeugte Strahlen aufzunehmen vermögen, und durch Reflektormittel, weiche so angeordnet sind.

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daß in dem Fall , wenn ein bestrahltes Gitter geringfügig aus der Gitterebene verschwenkt ist, wodurch auch der gebeugte Strahl gegenüber dem zugeordneten Detektor verschwenkt ist, der zugeordnete reflektierte Strahl nuliter Ordnung so ausgelenkt ist, daß er auf die Reflektormittel trifft und dadurch erneut auf das bestrahlte Gitter geworfen wird, so daß er einen weiteren gebeugten Strahl erzeugt, welcher auf den zugeordneten Detektor gerichtet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Leser zum Lesen optischer Daten auf einer Kreditkarte;

Fig. 2 ein Diagramm, welches die Lage der in dem in Fig. 1 gezeigten Leser enthaltenen Strahlungsdetektoren veranschaulicht j

Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer Kreditkarte zur Verwendung in dem in Fig. 1 dargestellten Leser;

Fig. 4 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines mit Beugungsgittern versehenen Streifens aus Kunststoff zur Verwendung in der in Fig. 3 dargestellten Kreditkarte;

Fig. 5 eine schematische Darstellung des optischen Prinzips des in Fig. 1 gezeigten Lesers;

Fig. 6 eine schematische Darstellung ähnlich der Fig. 5, zur weiteren Erläuterung des optischen Prinzips des in Fig. 1 gezeigten Lesers; und

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Fig. 7 ein Blockschaltbild einer im Zusammenhang mit dem in Fig. 1 dargestellten Leser verwendeten Schaltung,

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, enthält der Leser eine Strahlungsquelle 22, bestehend aus einer Infrarotlicht emittierenden Diode 124, und ein optisches Abbil dungsm.i ttel 24, um das von der Diode 124 emittierte Licht längs einer optischen Achse 26 auf eine Gitterebene 28 zu richten. Ein Aufzeichnungsträger in Form einer Kreditkarte 30, welcher Daten in Form optischer Gitter trägt, wird mittels in dem Leser vorgesehener Führungsschlitze 149 in eine Richtung bewegt, die senkrecht zu der Zeichnungsebene verläuft. Die Bewegung erfolgt mit Hilfe herkömmlicher Kartentransportmittel 32, welche ein Antriebsrad 33 aufweisen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die optischen Gitter auf der Karte 30 beim Vorbeibewegen derselben unterhalb der Abbildungsmittel 24 innerhalb der Gitterebene 28 liegen. Eine Vielzahl von Strahlungsdetektoren 34, von denen der Einfachheit halber nur zwei dargestellt sind, sind so angeordnet, daß sie gebeugte Lichtstrahlen erster Ordnung 134, 136, welche durch die optischen Gitter auf der Kreditkarte 30 gebeugt wurden, aufzunehmen vermögen. Es können individuelle Fokussiervorrichtungen (nicht gezeigt) zwischen der Gitterebene und den entsprechenden Detektoren vorgesehen sein, um die gebeugten Strahlen auf die betreffenden Detektoren zu fokussieren.

Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, trägt die Kreditkarte 30 optische Gitter, welche allgemein mit dem Bezugszeichen 36 bezeichnet sind und mittels bekannter Preß- oder Prägetechniken hergestellt wurden. Die optischen Gitter 36 befinden sich beispielsweise auf einem veraluminisierten

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Kunststoffstreifen 38, welcher auf einem Körperteil der Karte 30 angeordnet ist und durch eine Schicht 42 aus durchsichtigem Kunststoff geschützt wird, welche mit dem Körperteil 40 fest verbunden ist, um die optischen Gitter gegen mechanische Beschädigungen zu schützen. Eine weitere Schicht 44 aus durchsichtigem Kunststoff befindet sich auf der anderen Seite des Körperteils 40, um gedruckte Aufschriften zu schützen, welche sich auf beiden Seiten des Körperteils 40 befinden können. Ein Magnetstreifen oder eine Magnetspur 46 kann sich ebenfalls auf der Karte befinden, um zweite Daten darzustellen. Während des Ablesevorgangs der Karte 30 können die ersten und zweiten Daten miteinander verglichen werden, um die Gültigkeit der Karte, welche für ein bestimmtes System beispielsweise im Zusammenhang mit einem Geldausgabegerät verwendet wi rd, festzustellen. ' .

Die optischen Gitter befinden sich innerhalb quadratischer Gitterbereiche, wie 48, 50, 52, 54 mit Seitenlängen von etwa 2,5 mm. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, enthält jeder Gitterbereich zwei Gitter, die einander überlagert sind, wobei jedes Gitter durch eine Gruppe paralleler Linien gebildet wird, die eine Liniendichte entweder von 350 Linien pro mm oder 600 Linien pro mm aufweisen. Jeder der Gitterbereiche stellt ein bestimmtes Datenzeichen dar, wie beispielsweise ein Steuerzeichen, ein Abstandszeichen oder eine Dezimalziffer. Die Gitter enthalten zwei Steuerbereiche 48 (in Fig. 4 auch mit einem von einem Kreis umschlossenen C gekennzeichnet), welche am Beginn und am Ende der optischen Daten vorhanden sind, und Ziffernbereiche, wie die Bereiche 50 und 54 (in Fig. 4 auch mit von Kreisen umschlossenen Ziffern 1 und 2 gekennzeichnet),

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wobei jeweils aufeinanderfolgende Ziffernbereiche durch einen Abstandsbereich 52 (in Fig. 4 mit einem von einem Kreis umschlossenen S gekennzeichnet) voneinander getrennt sind. Jeder Ziffernbereich kann eine beliebige der Ziffern 0 bis 9 darstellen.

Wie wieder aus der Fig. 1 ersichtlich ist, enthält der Leser einen Reflektor 104, bestehend aus einer verspiegelten sphärischen konkaven Fläche 106. Der Krümmungsmittelpunkt der Fläche 106 des Reflektors 104 liegt auf dem Schnittpunkt der optischen Achse 26 mit der Gitterebene 28. Der Reflektor 104 besitzt ferner eine öffnung 107, welche mit der optischen Achse 26 des Lesers ausgerichtet 1st.

Wird ein optisches Gitter 108 (siehe Fig. 5) korrekt in die Gitterebene 28 gelegt, so daß es einen rechten Winkel mit der optischen Achse 26 bildet, dann wird ein einfallender Strahl I um einen Winkel cf^ gebeugt, so daß der gebeugte Strahl 109 erster Ordnung einen zugeordneten Detektor 110 erreicht, während der Strahl nullter Ordnung 0' entlang der optischen Achse in Richtung der Lichtquelle 22 (Fig. 1) reflektiert wird. Wird dagegen das Gitter 108 um einen Winkel 0 geschwenkt, wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist, dann wird der Strahl nullter Ordnung um einen Winkel 20 ausgelenkt, wie dies durch den Strahl 0 dargestellt ist, welcher an dem Punkt R der gekrümmten Fläche 106 auftrifft. Der gebeugte Strahl erster Ordnung 109 wird um den gleichen Betrag ausgelenkt, so daß er mit dem einfallenden Strahl I einen Winkel 20 + öl bildet, wodurch dieser Strahl 109 den Detektor 110 verfehlt. Der ausgelenkte Strahl nullter Ordnung 0, welcher senkrecht auf die gekrümmte Fläche auftrifft, erzeugt einen reflektierten Strahl 112, welcher von dem Punkt R zu dem Gitter 108 zurückkehrt. Der Strahl

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wirkt nun als einfallender Lichtstrahl auf das Gitter und erzeugt einen Strahl nullter Ordnung O¹ und einen gebeugten Strahl erster Ordnung 109" in der gewünschten nichtausgelenkten Richtung. Es sei darauf hingewiesen, daß der gebeugte Strahl 109 unabhängig von dem Kippwinkel 0 des Gitters 108 den Detektor 110 erreicht, solange der Winkel 0 nicht so groß ist, daß der ausgelenkte Strahl nullter Ordnung 0 nicht mehr auf die gekrümmte Fläche 106 auftrifft.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung ähnlich der Fig. 5, um zu veranschaulichen, wie die kombinierte Wirkung einer Verdrehung und einer linearen Ortsveränderung des optischen Gitters 108 aus der Gitterebene durch den Leser ausgeglichen werden kann. Das Kippen des optischen Gitters 108 in der Stellung X der Fig. 6 entspricht der Fig. 5 und es werden in Fig. 6 die gleichen Bezugszeichen verwendet, um zu veranschaulichen, wie der Strahl erster Ordnung 109' den Detektor 110 erreicht. Wird das optische Gitter 108 gekippt und außerdem längs der optischen Achse 26 in die Stellung Y verlagert, dann erreicht der ausgelenkte Strahl nullter Ordnung 114 die gekrümmte Spiegelfläche 106 des Reflektors am Punkt R¹ anstatt am Punkt R, so daß der Strahl nicht senkrecht auf die gekrümmte Fläche 106 auftrifft und demzufolge zum Gitter 108 auf einem anderen Weg zurückkehrt. Der durch den reflektierten Strahl 116 erzeugte Strahl 118 nullter Ordnung liegt außerhalb der optischen Achse 26 und erzeugt einen gebeugten Strahl 120, welcher einen Winkel cL ₂ mit dem Strahl nullter Ordnung einschließt. Der Winkel cL^ weicht geringfügig von dem Winkel otj ab, jedoch ist dieser

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Unterschied in der Praxis kleiner als 1°. Berücksichtigt man ferner die Verschiebung des Strahls nullter Ordnung 118 aus der optischen Achse 26» dann ergibt sich als Gesamtwirkung, daß der gebeugte Strahl 120 den Detektor 110 erreicht. In einer typischen Anordnung mit einem Reflektor 104, dessen Krümmungsradius etwa 50 mm beträgt,und mit einem optischen Gitter 108, welches ■ 350 Linien pro mm aufweist, bewirkt eine Verschiebung des Gitters um jf 2,5 mm aus der normalen Gitterebene und ein Kippen des Gitters um einen Winkel 0 von bis zu 4° ein.e Verlagerung des gebeugten Strahls 120 an dem zugeordneten Detektor 110 van nur 1,4; mm. Der Detektor 110 kann mit einer genügend großen* aktiven . ; Fläche versehen sein,, um eine solch geringe Auslenkung bzw. Verlagerung des S.trahls 120 zu. gestatten oder ; zwischen dem Gitter 108. und dem ßetekto^r 110 kann : reine Linse (nient. gezeigt) angeordnet sein, um ,den . , Strahl 120, auf den Detektor 110 zu fokussieren, - _;S■_ ·.,■.-.-._>*

Unter Hinweis, auf Fig. 1 sei erwähnt» daß : der Leser ein Iichtundurchlässiges zylinderförmiges Gehäuse 122 aufweist, welches aus mehreren zylindrischen Abschnitten hergestellt ist, um den Zusammenbau zu ■-erleichtern und den Einbau der verschiedenen Elemente zu gestatten. Die lichtemittierende Diode 124 wird so gewählt, daß sie einen möglichst hellen Lichtfleck von nur 0,75 mm Durchmesser auf der Gitterebene 28 erzeugt.

Die für diesen Leser bevorzugte lichtemittierende Diode 124 besitzt die Typenbezeichnung T1XL-27 und wird von Texas Instruments Corp. hergestellt. Diese Diode arbeitet im Infrarotbereich und emittiert eine Strahlung mit einem mittleren Wellenlängenbereich von etwa 940 nm. Sie gibt eine Ausgangs-

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leistung von etwa 15 mW an einer quadratischen Strahlungs· fläche mit einer Seitenlänge von 0,4 mm ab. Die Diode wird im Impulsbetrieb betrieben, wobei die Spitzenleistung auf ein Maximum von 90 mW ansteigt und einen Stromimpuls von 4 A benötigt» wobei mit einem Impulsverhältnis von unter 10 % gearbeitet wird. Es hat sich gezeigt, daß die Diode 124 einwandfrei arbeitet, wenn mit Stromimpulsen von 3 A mit einer DaueV von 10 Mikrosekunden und einer Impulsfrequenz von 10 kHz gearbeitet wird.

Die optischen Abbildungsmittel 24 enthalten eine lichtundurchlässige Platte 126 mit einer kleinen öffnung 128, welche einen Durchmesser von 3,5 mm besitzt und mit der optischen Achse 26 des Lesers ausgerichtet ist, und eine Kondensorlinse 130, welche das Bild der Diode 124 durch die öffnung 107 des Reflektors 104 auf die Gitterebene 28 projiziert. Der Durchmesser der öffnung 107 beträgt 2,5 mm und diese öffnung bestimmt die Größe des Lichtkegels, welcher auf die Gitterebene 28 fällt und demzufolge die Größe des Lichtkegels, welcher auf die einzelnen Detektoren auftrifft. Der Detektorbeleuchtungspegel ist bis zur vollen Ausleuchtung »der aktiven Detektorfläche proportional zu der Größe der öffnung 107. Eine Vergrößerung der öffnung 107 über diese Grenze hinaus führt zu einer Verminderung der Empfindlichkeit bzw. der Selektivität des Lesers. Wie bereits weiter oben erwähnt, beträgt der Krümmungsradius des Reflektors etwa 50 mm. Der Reflektor 104 besitzt eine plane Rückseite 132, einen Durchmesser von 22,4 mm, eine Dicke von 1,55 mm im Zentrum und eine Dicke von 2,67 mm am Rand.

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Wie aus der schematischen Darstellung in Fig. ersichtlich ist, enthält der Leser sechs individuelle Detektoren A, B₁ C, D, E und F. Die Aufgabe jedes dieser Detektoren A, B usw. besteht darin» festzustellen, ob infolge der Beleuchtung eines speziellen Gitters Licht zu dem betreffenden Detektor gelangt. Jeder der Detektoren A, B usw. arbeitet als binärer Schalter, welcher auf Streulicht und elektrische Störspannungen nicht ansprechen soll, jedoch eine eindeutige Anzeige Über das Vorhandensein oder die Abwesenheit des zugeordneten gebeugten Lichtstrahls, wie beispielsweise 134, 136 (Fig. 1) geben muß.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird als Detektor eine Fotodiode vom Typ PIN-3D verwendet, welche von der United Detector Technology, Inc. hergestellt wird. Die Detektoren A, B usw. besitzen eine aktive Fläche von 1,25 χ 2,5 mm und sind für Licht mit einer Wellenlänge von etwa 940 nm empfindlich und sind mit den 10 MikroSekunden dauernden Impulsen und der Impulsfolgefrequenz von 10 kHz der Diode 124 kompatibel.

Die Detektoren A, B, C, D, E und F sind in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung so angeordnet, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist, um einen binären Zwei-aus-Sechs-Code zu lesen. Wie bereits erwähnt, besitzt jeder Gitterbereich 48, 50, 52, 54 (Fig. 3 und 4) zwei optische Gitter und die beiden Gitter jedes Bereichs besitzen verschiedene von sechs möglichen Konfigurationen. Zwei von diesen Gitterkonfigurationen besitzen eine Liniendichte von 350 Linien pro mm, wobei diese Linien parallel bzw. senkrecht zu der Förderrichtung der Karte (in den Fig. 2 und 4 durch den Pfeil 138 angedeutet) verlaufen

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und die von diesen Gitterkonfigurationen gebeugten Strahlen erster Ordnung werden von den Detektoren A bzw. B aufgenommen. Die anderen vier Gitterkonfigurationen besitzen ^! jeweils eine Liniendichte von 600 Linien pro mm und die Linien dieser vier Konfigurationen sind jeweils in einem Winkel von 22° 30'y 67° 30', 112° 30' und 150⁰OO¹ zu der Kartenförderrfchturig 138 angeordnet. Die von diesen vier'* ■'■ * Gitterkonfigurationen gebeugten Strahlen erster Ordnung werden voa Detektoren CV D, E bzw. F-aufgenommen. tia ^: jeder dieser Strahlen-in einem rechten Winkel zu den * ^; ' parallelen Linien des betreffenden Gitters göb'eugt wird', ν sind die Detektoren C, D, E utidf in Figv 2 so dargestellt, daß sie auf durch die opti s-ch-e""-" Achs'e des Lesers verlaufenden Linien 1 ieg'en, welche mi t einer Bezugs Ti η re L, die senkrecht zu der Kartenfbrderrichtung 138 verläuft·; einen ■ Winkel von 22° '3fP\ 67° 30', 112° 30'und 150° 00¹ einschließen. Die Ziffer "2⁴¹ wird beispielsweise durch^; einen Gi tterberei clv därgestel 1t, weicher ein 350⁴ Linien⁷ pro mm aufweisendesGi tter» dessen Linien parallel zur kartehförderri chtung 138 verlaufen, und ein 600 Linien pro mm '^r aufweisendes Gitter besitzt, dessen Linien mit der Kartenförderrichtung einen Winke 1 von' 150° bi 1 den^:. Demzufolge'"■ ^! wird die Ziffer "2" angezeigt, wenn die Detektoren A und F gleichzeitig erregt sind.

In Fig. 2 sind die Detektoren A, B, C, D, E und F auf beiden Seiten der Kartenförderrichtung 138 angeordnet. In manchen Fällen kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn sich alle Detektoren auf einer Seite einer und auf einer Linie liegen, welche durch die optische Achse 26 des Lesers und parallel zu der Kartenförderrichtung 138 verläuft. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man die Detektoren A, C und D an die entsprechende um 180° versetzte Stellung verlegt, wie dies durch die gestrichelten

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Linien bei A¹, C bzw. D¹ angedeutet ist. Es sei bemerkt, daß die Detektoren A und B, welche den Gittern mit einer Liniendichte von 350 Linien pro mm zugeordnet sind, in einem ersten radialen Abstand von der optischen Achse 26 angeordnet sind, wie dies durch den Kreis 142 dargestellt ist. Die Detektoren C, D, E und F, welche Gittern mit einer Liniendichte von 600 Linien pro mm entsprechen, sind in einem zweiten radialen Abstand von der optischen Achse 26 angeordnet, was durch den Kreis 144 dargestellt wird, welcher größer ist als der Kreis 142,und zwar aufgrund der bekannten Beugungsgitterprinzipien.

Die in Fig. 2 dargestel 1 te-Lage der Detektoren A, B, C, D, E und F und die zugeordneten sechs Gitterkonfigurationen waren das Ergebnis umfangreicher Versuche, um die beste Kombination von Beugungsgitterkonfigurationen und der entsprechenden Detektorlagen zu ermitteln. Bei der Ermittlung dieser günstigsten Kombination war zu berücksichtigen, daß die Interferenz ein Minimum aufweisen sollte und eine genaue Ablesung der Gitter 36 erfolgen muß, wenn die Karte 30 bis zu etwa 4° aus der Gitterebene 28 des Lesers herausgekippt und bis zu etwa +^ 2,5 mm längs der optischen Achse 26 des Lesers aus der Gitterebene 28 herausbewegt ist. In dem gezeigten Leser werden gebeugte Strahlen erster Ordnung verwendet, jedoch können auch gebeugte Strahlen anderer bestimmter Ordnung verwendet werden, ohne vom erfindungsgemäßen Prinzip abzuweichen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 wird nunmehr ein Beispiel einer im Zusammenhang mit dem erfin.dungsgemäßen Leser 20 verwendete Schaltung beschrieben. Dieser enthält eine herkömmliche Steuereinheit 146 und eine Impulstreiberschaltung 148, dessen Ausgangssignal dazu verwendet wird, die vorangehend bereits beschriebene lichtemittierende Diode 124 mit Stromimpulsen zu versorgen.

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Wird die Karte 30 mit den darauf befindlichen Gittern in die einander gegenüberliegenden Schlitze 149 des Lesers 20 mittels der Kartentransportvorrichtung 32 eingeschoben, um diese in die Gitterebene 28 zu bringen, dann fallen die gebeugten Strahlen 134, 136 in Fig. 1 auf die zugeordneten Detektoren A, B usw. der Detektormittel 34, wie dies vorangehend bereits beschrieben wurde. Der Ausgang jedes Detektors A bis F ist mit einem entsprechenden herkömmlichen Vorverstärker 150 verbunden, welcher ein Mehrzweckverstärker mit niedrigem Geräuschpegel ist. Der Ausgang jedes der Vorverstärker 150 ist mit einem entsprechenden Schwellenwert-Verstärker 152 verbunden, d. h. mit einem herkömmlichen Schwellenwert-Detektor-Verstärker, welcher die von den Detektoren A bis F gelieferten Signale in binäre Signale umwandelt, über die Leitung 154 wird jedem der Schwellenwert-Verstärker 152 ein Auftastsignal zugeführt, um während denjenigen Zeitabschnitten, in denen die Diode 124 erregt ist, eine Leseoperation zu ermöglichen, während der übrigen Zeit jedoch eine Falschlesung zu vermeiden. Die Ausgänge 156 der Schwellenwert-Verstärker 152 sind mit einer Auswertevorrichtung 158, wie beispielsweise einem Geldausgabegerät oder auch mit irgendeinem anderen System verbunden, welches die von der Kreditkarte 30 abgelesenen Daten verwertet. Ein separater magnetischer Lesekopf 160 (siehe auch Fig. 1) liest die ebenfalls auf der Karte 30 vorhandene magnetische Spur 46 und bestimmte gewünschte Teile des erhaltenen Ausgangssignals können in der Auswertevorrichtung 158 mit den aus den optischen Gittern 36 gewonnenen Daten verglichen werden, um eine Sicherheitsprüfung der gelesenen Karte 30 durchzuführen.

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Claims

Patentansprüche;

(IJ Datenlesesystem zum Lesen von Daten, welche in Form optischer Gitter auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet sind, gekennzeichnet durch Mittel (24), um eine Strahlung von einer Strahlungsquelle (124) längs einer optischen Achse (26) auf eine Gitterebene (28) zu richten, welche senkrecht zu der genannten Achse verläuft, in welcher Ebene der genannte Aufzeichnungsträger (30) während des Betriebs bewegbar ist, wodurch die auf die optischen Gitter (108; Fig. 5) auftreffende Strahlung gebeugte Strahlen (109, 109'; Fig. 5) und reflektierte Strahlen nullter Ordnung (0, 0') erzeugt, durch mehrere Detektoren (110), welche so angeordnet sind, daß sie durch unterschiedlich wirkende Gitter gebeugte Strahlen aufzunehmen vermögen, und durch Reflektormittel (104), welche so angeordnet sind, daß in dem Fall, wenn ein bestrahltes Gitter geringfügig aus der Gitterebene verschwenkt ist, wodurch auch der gebeugte Strahl gegenüber dem zugeordneten Detektor verschwenkt ist, der zugeordnete reflektierte Strahl nullter Ordnung so ausgelenkt ist, daß er auf die Reflektormittel trifft und dadurch erneut auf das bestrahlte Gitter geworfen wird, so daß er einen weiteren gebeugten Strahl erzeugt, welcher auf den zugeordneten Detektor gerichtet ist.

2. Datenlesesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Reflektormittel (104) eine konkave reflektierende Fläche (106) aufweisen, die eine im wesentlichen sphärische Krümmung besitzt, deren Krümmungsmittelpunkt im Schnittpunkt zwischen der optischen Achse (26) und der Gitterebene (28) liegt.

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3. System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren so angeordnet sind» daß sie von den optischen Gittern des Aufzeichnungsträgers gebeugte Strahlen erster Ordnung erhalten.

4. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es so ausgestaltet ist, um Datenzeichen zu lesen, weiche durch zwei einander überlagerte optische Gitter auf dem Aufzeichnungsträger dargestellt sind, und daß mehr als zwei Detektoren vorgesehen sind, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß ein bestimmtes Datenzeichen dann abgelesen wird, wenn eine entsprechende vorbestimmte Kombination von zwei der Detektoren gebeugte Lichtstrahlen erhalten,

5. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der optischen Gitter auf dem Aufzeichnungsträger entweder eine erste Liniendichte und eine bestimmte ausgewählte einer ersten Anzahl von bestimmten winkelmäßigen Orientierungen in bezug auf die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers oder eine zweite Liniendichte und eine bestimmte ausgewählte einer zweiten Anzahl von bestimmten winkelmäßigen Orientierungen in bezug auf die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers besitzt.

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6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Liniendichte etwa 350 Linien pro mm und die zweite Liniendichte etwa 600 Linien pro mm aufweist.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es erste und zweite Detektoren (A, B) enthält, welche so angeordnet sind, daß sie gebeugte Lichtstrahlen erster Ordnung von solchen optischen Gittern erhalten, welche die genannte erste Liniendichte aufweisen und die zu einer durch die optische Achse verlaufenden Bezugslinie in einem Winkel von 0° bzw. 90° angeordnet sind, und daß es dritte, vierte, flinfte und sechste Detektoren (C, D, E, F) enthält, die so angeordnet sind, daß sie gebeugte Lichtstrahlen erster Ordnung von optischen Gittern erhalten, welche die genannte zweite Liniendichte aufweisen und welche mit der genannten durch die optische Achse verlaufenden Bezugslinie Winkel von 22° 30', 67° 30¹, 112° 30' und 150° einschließen.

8. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem der Detektoren und der Gitterebene individuelle Fokussierungsmittel angeordnet sind, welche die genannten gebeugten Strahlen auf die entsprechenden Detektoren fokussieren.

9. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Strahlungsquelle eine Infrarotlichtquelle ist.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine lichtemittierende Diode ist.

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