DE1785570B2 - DEVICE FOR SCANNING COLORED DOCUMENTS - Google Patents
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- G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abta- :ung farbiger Vorlagen, insbesondere Mustervorlagen für Strickmaschinen, mit mehreren unterschiedlichen Spektralbereichen zugeordneten, mindestens je einen opto-eley'.ronischen Wandler aufweisenden Farbkanälen zur Erzeugung von elektrischen Signalen, deren Amplituden den Intensitäten der zugeordneten Spektralbereiche proportional sind, wobei mit den Farbkanälen Verstärker und eine Einrichtung zur Vorgabe eines bei allen Verstärkern gleichen Verstärkungsfaktors in Abhängigkeit von einer konstanten Bezugsgröße und dem Signal mit der momentan größten Amplitude innerhalb der verschiedenen Farbkanäle verbunden sind.The invention relates to a device for scanning colored templates, in particular sample templates for knitting machines, with several different spectral ranges assigned, at least one each opto-eley'.ronic converters having color channels for generating electrical signals, the amplitudes of which correspond to the intensities of the assigned spectral ranges are proportional, with the color channels amplifier and a device for specifying a the same amplification factor for all amplifiers depending on a constant reference variable and connected to the signal with the currently greatest amplitude within the various color channels are.
Vorrichtungen der genannten Art sind bisher nur in Verbindung mit der Herstellung von korrigierten Farbauszügen bzw. von Druckformen bekannt (US-PS 29 81 792), wobei eine farbige Vorlage mittels Fotozellen abgetastet wird und wobei die Ausgangssignale dieser Fotozellen in analoger Form zunächst einem Korrekturvorgang unterworfen und dann zur Steuerung eines Gravierstichels oder einer Brennadel verwendet weraen. Die bekannten Vorrichtungen sind daher nur zur farbgetreuen Nachbildung, nicht jedoch zur Erkennung der abgetasteten Farben geeignet. Sie können infolgedessen auch nicht zur Gewinnung von Informationen eingesetzt werden, die bei der Herstellung von Strick- oder Webwaren, Mosaikbildern und anderen flächigen, buntgemusterten Gegenwänden erforderlich sind, deren Qualität wesentlich von der Genauigkeit der opto-elektronischen Abtast- und Erkennungseinrichtung abhängt, weil jeder Fehler bei der Abtastung oder Erkennung zu einem entsprechenden Fehler in der Fertigware führt.Devices of the type mentioned are so far only in connection with the production of corrected Color extracts or printing forms known (US-PS 29 81 792), with a colored template by means of photocells is scanned and the output signals of these photocells in analog form initially to a Subject to correction process and then used to control an engraving stylus or a burning needle weraen. The known devices are therefore only for color-true reproduction, but not for Detection of the scanned colors suitable. As a result, they cannot be used to obtain Information used in the manufacture of knitted or woven goods, and mosaic images other flat, colorfully patterned counter-walls are required, the quality of which is significantly different from the Accuracy of the opto-electronic scanning and recognition device depends, because every error in the scanning or detection leads to a corresponding error in the finished product.
Eine bereits vorgeschlagene Abtastvorrichtung zur Abtastung farbiger Mustervorlagen für Strickmaschinen (DT-OS 15 85 226) enthält beispielsweise einen opto-elektronischen Wandler, der aus einem Satz von Fotozellen besteht, die nur auf das Licht aus je einem engen Wellenlängenbereich ansprechen. Wird daher ein Punkt abgetastet, dessen Farbe einem dieser engen Wellenlängenbereiche entspricht, dann wird nur in der diesem Wellenlängenbereich zugeordneten Fotozelle ein elektrisches Signal erzeugt.An already proposed scanning device for scanning colored templates for knitting machines (DT-OS 15 85 226) contains, for example, an opto-electronic converter that consists of a set of Consists of photocells that only respond to light from a narrow range of wavelengths. Therefore becomes a A point whose color corresponds to one of these narrow wavelength ranges is then only scanned in the This photocell assigned to this wavelength range generates an electrical signal.
Bei diesen und ähnlichen bekannten Vorrichtungen hängt die Amplitude der erzeugten elektrischen Signale unter anderem von der Belichtung der Mustervorlage während der Abtastung, vom Abstand zwischen dem opto-elektronischen Wandler, vom Transmissions- bzw. Reflexionsfaktor der für die Mustervorlage verwendeten Farben, vom Deckungsgrad der Farben und von anderen Größen ab. Änderungen dieser Größen während des Betriebs sind daher häufig mit fehlerhaften Farberkennungen verbunden.In these and similar known devices, the amplitude of the electrical signals generated depends Among other things, from the exposure of the template during the scan, from the distance between the opto-electronic converter, from the transmission or reflection factor of the used for the template Colors, the degree of coverage of the colors and other sizes. Changes in these sizes during operation are therefore often associated with incorrect color recognition.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Abtastung farbiger Vorlagen zu schaffen, die eine von den genannten Größer weitgehend unabhängige Farberkennung ermöglicht.The invention is based on the object of providing a device for scanning colored originals create, which enables a color recognition largely independent of the named magnitude.
Die Erfindung löst diese Aufgabe von der eingang; bezeichneten Vorrichtung ausgehend dadurch, daß die Einrichtung eine Regelschaltung ist, die den bei aller Verstärkern gleichen Verstärkungsfaktor so regelt, dat das Signal mit der momentan größten Amplitude innerhalb der verschiedenen Farbkanäle auf di( vorgegebene Bezugsgröße verstärkt wird, und daß der Verstärkern eine Farberkennungsschaltung nachge schaltet ist.The invention solves this problem from the input; designated device based on the fact that the Device is a control circuit that regulates the gain factor that is the same for all amplifiers so that dat the signal with the currently greatest amplitude within the various color channels on di ( predetermined reference value is amplified, and that the amplifiers a color recognition circuit nachge is switched.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin daß eine Schwankung der obengenannten Größet während des Betriebs oder von Punkt zu Punkt deA major advantage of the invention is that there is a fluctuation in the above magnitude during operation or from point to point de
vorlage schwankende Transmissions- bzw. Ren Onsfaktoren oder Deckungsgrade keinen Einfluß f die Erkennung der Farben haben können, solange λ" enigen Farben, die die abgetasteten Punkte haben h haben sollen, zur stärxsten Belichtung der '> ueehörigen Fotozelle führen. Diese Bedingung ist außer in Exiremfällen stets erfüllt.original fluctuating transmission or Ren Onsfaktoren or coverage levels no effect f the detection of the colors may have, as long as λ "enigen colors that have the sampled points are to have h, leading to stärxsten exposure of the '> ueehörigen photocell. This condition is other than in Exirem cases always fulfilled.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further refinements of the invention are characterized in the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit id der Zeichnung an Ausführungsbeispielen beschrieben.The invention is described below in connection with id the drawing described using exemplary embodiments.
Fig 2 und 3 zeigen zwei erfindungsgemäße Ausführungsformen desjenigen Teils der Vorrichtung nach Fie 1 der zur Abtastung des Musterentwurfs und zur Auswertung der Abtastsignale benötigt wird. r>2 and 3 show two embodiments according to the invention that part of the device according to FIG. 1 for scanning the design of the pattern and for Evaluation of the scanning signals is required. r>
Gemäß F i g· 1 werden die von drei als Fotodioden 50 κ« 52 ausgebildeten lichtempfindlichen Widerständen abgegebenen elektrischen Signale in einem Dreikanalverstärker 53 verstärkt. Dieser Verstärker 53 besitzt eine für alle drei Farbkanäle gleichmäßig wirkende Verstärkungsregelung, mittels der die Schwankungen der zur Abtastung benötigten Beleuchtungsoptik oder des Abstandes zwischen einem Abtastkopf 72 und dem Musterentwurf sowie Schwankungen des Absorptionsbzw Reflexionsgrades der abgetasteten Farben ausge- r> glichen werden. Die Verstärkungsregelung wirkt dahingehend, daß, von einem kleinen Mindestwert der elektrischen Abtastsignale an, immer derjenige Verstärkerkanal, der dem stärksten Abtastsignal zugeordnet ist, so ausgesteuert wird, daß sein Ausgangssignal 5d einen 100%-Vergleichswert für die beiden anderen Farbkanäle darstellt.According to Fig. 1, the light-sensitive resistors formed by three photodiodes 50 κ «52 The electrical signals output are amplified in a three-channel amplifier 53. This amplifier 53 has a gain control that acts uniformly for all three color channels and by means of which the fluctuations the lighting optics required for scanning or the distance between a scanning head 72 and the Sample draft as well as fluctuations in the degree of absorption or reflection of the scanned colors be like. The gain control acts to the effect that, from a small minimum value, the electrical scanning signals, always the amplifier channel assigned to the strongest scanning signal is, is controlled so that its output signal 5d represents a 100% comparison value for the other two color channels.
Mit anderen Worten wird immer dasjenige elektrische Signal, das dem Teillichtbündel mit der größten Intensität zugeordnet ist, auf eine von dieser Intensität unabhängige, konstante Amplitude verstärkt, während die restlichen Signale mit genau demselben Verstärkungsgrad verstärkt werden, so daß ihr Wert das Verhältnis der Intensität der ihnen zugeordneten Lichtbündel zur Intensität des Lichtbündels mit der 4< größten Intensität angibt. Auf diese Weise können Schwankungen der Intensität, die z. B. auf unterschiedliche Belichtungsverhältnisse während der Messung zurückzuführen sind, keine unterschiedlichen Ausgangsspannungen am Verstärker 53 bewirken. ·*In other words, the electrical signal that is transmitted to the partial light bundle with the greatest Intensity is assigned, while amplified to a constant amplitude independent of this intensity the remaining signals are amplified with exactly the same degree of amplification, so that their value is the Ratio of the intensity of the light bundles assigned to them to the intensity of the light bundle with the 4 < indicating the greatest intensity. In this way, fluctuations in the intensity that z. B. on different Exposure conditions during the measurement are due, no different output voltages effect on amplifier 53. · *
Den Ausgängen 53/?, 53G und 53ßdes Verstärkers ist je ein Schmitt-Trigger 54,55 bzw. 56 nachgeschaltet, dessen Schwellwert auf etwa 70% desjenigen Wertes eingestellt ist, der sich an den Ausgängen 53/?, 53G bzw. 53ß bei Aussteuerung auf den 100%-Vergleichswert = ergibt.The outputs 53 /?, 53G and 53ß of the amplifier a Schmitt trigger 54, 55 or 56 is connected downstream, the threshold value of which is about 70% of that value is set, which is at the outputs 53 / ?, 53G or 53ß when controlled to the 100% comparison value = results.
Für die Erkennung einer bestimmten Farbe eines abgetasteten Punktes ergeben sich daher die folgenden Möglichkeiten: Überschreiten die Signale an allen drei Ausgängen 53/?, 53G und 53B die 70%-Grenze und schalten infolgedessen alle drei Schmitt-Trigger 54, und 56 um, dann wird ein weißer Punkt abgetastet. Erreicht keines der Signale an den Ausgängen des Verstärkers den 70%-Wert, dann ist der abgetastete Punkt in schwarzer Farbe gezeichnet. Überschreitet nur eines der Signale an den Ausgängen des Verstärkers die 70%-Grenze, dann ist dies gleichbedeutend damit, daß der abgetastete Punkt die djesem Ausgang bzw. Kanal zugeordnete Farbe, d. h. Kot, Grün oder B.au aufweist. Schließlich kann noch der Fall eintreten, daß zwei Signale an den Ausgängen des Verstärkers oberhalb der 70%-Grenze liegen. In diesem Fall ist der abgetastete Punkt gleichzeitig rot und grün oder rot und blau oder grün und blau.For the detection of a specific color of a scanned point, the following therefore result Possibilities: If the signals at all three outputs 53 / ?, 53G and 53B exceed the 70% limit and as a result, all three Schmitt triggers 54 and 56 toggle, then a white point is scanned. If none of the signals at the amplifier outputs reach the 70% value, then the one that is sampled Point drawn in black color. Exceeds only one of the signals at the amplifier outputs the 70% limit, then this is synonymous with the fact that the scanned point corresponds to this output or Color assigned to channel, d. H. Has faeces, green or B.au. Finally, it can also happen that two signals at the amplifier outputs are above the 70% limit. In this case it is scanned point red and green or red and blue or green and blue at the same time.
Mit den Ausgängen 54A 55Λ und 56/4 der Schmitt-Trigger ist eine aus UND-Gliedern 58, 59 und bO sowie NAND-Gliedern 57, 61, 62 und 63 bestehende Logik mit drei Ausgängen 5SA, 59Λ und 6OA verbunden, denen je ein Leistungsverstärker 64, 65 und 66 nachgeschaltet ist, an die sich je ein Drucker 67, 68 und 69 eines Druckerkopfes 73 anschließt. Wenn anstelle nur eines Punktes beispielsweise gleichzeitig je 12 Punkte des Musterentwurfs abgetastet werden sollen, dann enthält der Abtastkopf 72 insgesamt 12 Gruppen mit je drei Fotodioden 50 bis 52 und der Druckkopf 73 insgesamt 12 Gruppen mit je drei Druckern 67 bis 69, wobei die drei Drucker 67 bis 69 einer Gruppe auf je einen einzigen Punkt des Zeichenpapiers einwirken und in Abhängigkeit von den Abtastsignalen einen roten, grünen oder blauen Punkt ausdrucken.A logic consisting of AND gates 58, 59 and bO and NAND gates 57, 61, 62 and 63 is connected to the outputs 54A 55Λ and 56/4 of the Schmitt trigger, with three outputs 5SA, 59Λ and 6OA, each of which has one Power amplifiers 64, 65 and 66 are connected downstream, each of which is connected to a printer 67, 68 and 69 of a printer head 73. If instead of just one point, for example, 12 points of the design are to be scanned at the same time, then the scanning head 72 contains a total of 12 groups each with three photodiodes 50 to 52 and the print head 73 a total of 12 groups each with three printers 67 to 69, the three printers 67 to 69 of a group act on a single point of the drawing paper and print out a red, green or blue point depending on the scanning signals.
Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die aus UND- und NAND-Gliedern bestehende Logik so mit den A usgängen der Schmitt-Trigger verbunden, daß den Druckern 67 bis 69 nur bei Erkennung eines roten, grünen oder blauen Punktes ein Signal zugeleitet wird, während in allen anderen der obengenannten Fälle an keinem der Ausgänge 58A bis 6OA der Logik ein Signal erscheint. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß ein weißer Punkt des Musterentwurfs auch in der ausgedruckten Rasterzeichnung als weißer Punkt erscheint, während schwarze oder zweifarbige Punkte des Musterentwurfs zunächst ebenfalls unbedruckt bleiben, damit sie später von Hand mit der richtigen Farbe nachgezeichnet werden können.In the embodiment described, the logic consisting of AND and NAND gates is also included connected to the outputs of the Schmitt trigger, that printers 67 to 69 only when a red, A signal is fed to the green or blue point, while in all other of the above cases on no signal to any of the outputs 58A to 6OA of the logic appears. This has the advantage that a white point of the pattern design is also in the printed raster drawing appears as a white dot, while black or two-color dots of the sample draft initially remain unprinted, so that you can later use the correct one by hand Color can be traced.
Gemäß F i g. 2 kann die Empfindlichkeit der Fotodioden 50,51 und 52 mit Hilfe der drei Widerstände R 532r, g, b und mit Hilfe von in einem Block 70 zusammengefaßten Meßinstrumenten V701r, g, b einzeln eingestellt werden. Vor Inbetriebnahme der beschriebenen Vorrichtung wird der Block 70 mittels eines Schalters FIr, g, b nacheinander an alle vorhandenen Gruppen aus je drei Fotodioden 50, 51, 52 angeschlossen, um diese bei ι Abtastung eines weißen Teils des Musterentwurfs so einzustellen, daß sich an den Ausgängen aller drei Kanäle des Verstärkers 53 unabhängig von der Qualität des für den Musterentwurf verwendeten Zeichenpapiers der 100%-Vergleichswert ergibt. r) Im folgenden werden anhand der Fig. 2 und 3 zwei Beispiele für Dreikanalverstärker mit erfindungsgemäß gleichmäßiger Verstärkungsregelung beschrieben.According to FIG. 2, the sensitivity of the photodiodes 50, 51 and 52 can be set individually with the aid of the three resistors R 532r, g, b and with the aid of measuring instruments V701r, g, b combined in a block 70. Before putting the described device into operation, the block 70 is successively connected to all existing groups of three photodiodes 50, 51, 52 by means of a switch FIr, g, b , in order to adjust them when a white part of the design is scanned so that the Outputs of all three channels of the amplifier 53, regardless of the quality of the drawing paper used for the design of the pattern, the 100% comparison value results. r ) Two examples of three-channel amplifiers with uniform gain control according to the invention are described below with reference to FIGS. 2 and 3.
Bei der Schaltung gemäß Fig. 2 liegen die mit den Widerständen /?532r, g, b in Reihe geschalteten 0 Fotodioden 50, 51 und 52 an der gemeinsamen Spannungsquelle Ub. Die Verbindungspunkte der Fotodioden 50, 51, 52 mit den Widerständen /?532 liegen außerdem an der Basis je eines Transistors T534r, g, b, die zusammen mit je einem zwischen deren λ Kollektoren und die Spannungsquelle Ub geschalteten Kollektorwiderstand R 533r, g, b und je einem zwischen deren Emitter und Masse geschalteten Emitterwiderstand /?536r, g, b je einen Transistorverstärker zur Verstärkung der an den Widerständen R 532 abfallen-Wi den Spannung bilden.In the circuit according to FIG. 2, the photodiodes 50, 51 and 52 connected in series with the resistors /? 532r, g, b are connected to the common voltage source Ub. The connection points of the photodiodes 50, 51, 52 with the resistors /? 532 are also on the base of a transistor T534r, g, b, which together with a collector resistor R 533r, g, b connected between their λ collectors and the voltage source Ub and an emitter resistor /? 536r, g, b connected between their emitter and ground each have a transistor amplifier to amplify the voltage drop across the resistors R 532.
Die verstärkte, an den Kollektorwiderständen /?533 abfallende Spannung wird den nachgeschalteten Schmitt-Triggern 54 bis 56 zugeführt.The increased voltage dropping across the collector resistors /? 533 becomes the downstream Schmitt triggers 54 to 56 are supplied.
Die Emitterwiderstände /?536r, g, b bestehen ausThe emitter resistors /? 536r, g, b consist of
•ι ι gleichen, gemeinsam im Spalt eines Elektromagneten• ι ι same, together in the gap of an electromagnet
M 536 angeordneten und magnetfeldabhängigen M 536 arranged and dependent on the magnetic field
Widerständen. Die Erregung des ElektromagnetenResistances. The excitation of the electromagnet
M 536 wird von einem Steuertransistor 7539 gesteuert, M 536 is controlled by a control transistor 7539,
dessen Emitter mit der Spannungsquelle Ub. dessen Basis über einen Widerstand Ä538 mit der Spannungsquelle Ub bzw. über eine Zenerdiode D 537 mit dem Ausgang eines aus Dioden D535 gebildeten ODER-Gliedes D535r, g, b und dessen Kollektor über eine '■> Wicklung L 536 des Elektromagneten M 536 mit Masse verbunden ist.its emitter with the voltage source Ub. its base g via a resistor Ä538 to the voltage source Ub or via a Zener diode D 537 to the output of a formed of diodes D 535 OR gate D535r, b and whose collector via a '■> winding L 536 of the electromagnet M 536 Ground is connected.
Die Eingänge des ODER-Gliedes sind mit den Kollektorwiderständen R533r. R 533b, R 533g der Transistorverstärker verbunden. ι ·:»The inputs of the OR gate are connected to the collector resistors R533r. R 533b, R 533g of the transistor amplifier connected. ι ·: »
Die Schaltungsanordnung nach F i g. 2 arbeitet wie folgt:The circuit arrangement according to FIG. 2 works as follows:
Bei sehr geringer oder fehlender Belichtung der Fotodioden 50, 51, 52 (entsprechend der Farbe »Schwarz«) besitzen die aus den Transistoren Γ534 ι r> gebildeten Transistorverstärker einen maximalen Verstärkungsfaktor, weil für diesen Fall der Steuertransistor Γ539 gesperrt ist und infolgedessen die magnetfeldabhängigen Widerstände R 536 ihren kleinsten Wert aufweisen. Die Verbindungspunkte Y zwischen den Kollektorwiderständen Ä533 und den Dioden D 535 sowie der Verbindungspunkt Z zwischen der Zenerdiode D 537 und dem Widerstand R 538 befinden sich annähernd auf dem Potential Ub der Spannungsquelle. With very little or no exposure of the photodiodes 50, 51, 52 (corresponding to the color "black"), the transistor amplifiers formed from the transistors Γ534 ι r > have a maximum gain factor, because in this case the control transistor Γ539 is blocked and consequently the magnetic field-dependent resistors R 536 have their lowest value. The connection points Y between the collector resistors Ä533 and the diodes D 535 and the connection point Z between the Zener diode D 537 and the resistor R 538 are approximately at the potential Ub of the voltage source.
Nimmt das Potential beispielsweise an nur einem der Punkte V aufgrund erhöhter Belichtung der zugehörigen Fotodiode 50,51 oder 52 ab, dann hat dies zunächst keine Auswirkung auf das Potential am Punkt Z, weil durch die Zenerdiode D537 praktisch kein Strom fließt, solange die Zenerspannung nicht erreicht ist. Wenn jedoch das Potential am betrachteten Punkt Y so groß wird, daß die an der Zenerdiode D 537 liegende Spannung größer als die Zenerspannung wird, dann nimmt das Potential am Punkt Z gegenüber dem Potential Ub ab, wodurch der Steuertransistor Γ539 geöffnet wird. In Abhängigkeit vom Belichtungsgrad der betrachteten Fotodiode fließt daher nach Überschreiten der Zenerspannung durch die Wicklung L 536 ein Strom, der die Werte der magnetfeldabhängigen Widerstände R 536 erhöht und damit die Verstärkungsfaktoren aller Transistorverstärker in gleicher Weise verringert. Bei richtiger Dimensionierung der Schaltung bleibt der durch die Wicklung L 536 fließende Strom stets gerade so groß, daß das Potential des Punktes Ybis auf eine kleine Regelabweichung gleich demjenigen Potential ist, bei welchem an der Zenerdiode D 537 die Zenerspannung liegt. Wenn somit nur eine der Fotodioden belichtet wird, dann befindet sich der zugehörige Punkt Y bei dem dem Erreichen der Zenerspannung entsprechenden Belichtungsgrad und bei allen größeren Belichtungsgraden auf einem konstanten Potential, das als Vergleichsnormal verwendet und definitionsgemäß als 100%-Wert bezeichnet wird.If, for example, the potential decreases at only one of the points V due to increased exposure of the associated photodiode 50, 51 or 52, this initially has no effect on the potential at point Z because practically no current flows through the Zener diode D 537 as long as the Zener voltage is not reached. If, however, the potential at the point Y under consideration becomes so great that the voltage across the Zener diode D 537 is greater than the Zener voltage, then the potential at point Z decreases compared to the potential Ub , whereby the control transistor φ539 is opened. Depending on the degree of exposure of the photodiode under consideration, a current flows through the winding L 536 after the Zener voltage is exceeded, which increases the values of the magnetic field-dependent resistors R 536 and thus reduces the gain factors of all transistor amplifiers in the same way. If the circuit is dimensioned correctly, the current flowing through the winding L 536 is always just large enough that the potential of point Y is equal to the potential at which the Zener voltage is applied to the Zener diode D 537, apart from a small control deviation. If only one of the photodiodes is exposed, then the associated point Y is at the level of exposure corresponding to the reaching of the Zener voltage and at all higher levels of exposure at a constant potential, which is used as a comparison standard and, by definition, is referred to as the 100% value.
Werden gleichzeitig mehrere Fotodioden 50, 51, 52 belichtet, dann wird der Zustand des Steuertransistors Γ539 bzw, der Wert der Widerstände /?536 und damit der Verstärkungsfaktor der Transistoren Γ534 immer von derjenigen Fotodiode bestimmt, die am stärksten <■><> belichtet wird. Dies ergibt sich aus der Funktion des ODER-Gliedes, von dessen Dioden D 535 beim Anliegen mehrerer, unterschiedlich großer Spannungen nur diejenige in Durchlaßrichtung gcpolt ist, an der die größte Spannung liegt. 1··If several photodiodes 50, 51, 52 are exposed at the same time, the state of the control transistor becomes Γ539 or, the value of the resistors /? 536 and thus the amplification factor of the transistors Γ534 is always determined by the photodiode that is strongest <■> <> is exposed. This results from the function of the OR gate, of whose diodes D 535 when several voltages of different sizes are applied only the one with the greatest voltage is gcpolt in the forward direction. 1··
Im übrigen sind die Verstärkungsfaktoren aller Transistorverstärker relativ zueinander stets gleich, weil sie gleich dimensioniert sind und alle magnctfeldabhängigen Widerstände /?536 stets in gleicher Weise durch den Magnetfluß verändert werden. Dadurch entspricht das Potential desjenigen Punktes Y, dem die am stärksten belichtete Fotodiode 50, 51 oder 52 zugeordnet ist, einem Wert von 100%, wohingegen die Potentiale an den übrigen Punkten V das Verhältnis des Belichtungsgrades der zugehörigen Fotodiode 50, 51 oder 52 zum Belichtungsgrad der am stärksten belichteten Fotodiode 50,51 oder 52 angeben.In addition, the gain factors of all transistor amplifiers are always the same relative to one another because they are dimensioned the same and all magnetic field-dependent resistors /? 536 are always changed in the same way by the magnetic flux. As a result, the potential of that point Y to which the most exposed photodiode 50, 51 or 52 is assigned corresponds to a value of 100%, whereas the potentials at the other points V correspond to the ratio of the degree of exposure of the associated photodiode 50, 51 or 52 to the degree of exposure indicate the most heavily exposed photodiode 50, 51 or 52.
Eine andere Ausführungsart der Farberkennungsschaltung ist in F i g. 3 dargestellt. Es sind mehrere durch Farbfilter für verschiedene Farben empfindlich gemachte Fotowiderstände 150,151, 152 als Emitterwiderstände zwischen Masse und den Emitter je eines Transistors ΤΊ534/·, g, b in Basisschaltung geschaltet. Zwischen den Kollektoren der Transistoren T1534 und der Betriebsspannung Ub liegt je ein Kollektorwiderstand R 1533r. g, b, an dem die verstärkte Spannung entsteht, die je einem nachgeschalteten Schmitt-Trigger 54, 55, 56 (Fig. 1) zugeführt wird. Die Basisanschlüsse aller Transistoren 71534/·, g, b sind mit dem Abgriff eines Spannungsteilers verbunden. Dieser Spannungsteiler besteht aus einem mit der Betriebsspannung Ub verbundenen Widerstand R1532 und der mit der Masse verbundenen Emitter-Kollektor-Strecke eines Steuertransistors Γ1530. Die Basis dieses Steuertransistors 7"1530wird von einem weiteren Steuertransistor Γ1539 von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp angesteuert, dessen Emitter mit der Betriebsspannung verbunden ist. Die Basis dieses Steuertransistors Γ1539 ist über eine Zenerdiode D 1537 mit dem Eingang eines Oder-Gliedes D1535/-. D 1535g; D 1535b verbunden. Die Ausgänge des Oder-Gliedes sind mit den Kollektorwiderständen R 1533r, R 1533g; R 1533b der Transistoren T1534r, T 1534g, T15346 verbunden.Another embodiment of the color recognition circuit is shown in FIG. 3 shown. Several photoresistors 150, 151, 152, made sensitive to different colors by color filters, are connected as emitter resistors between ground and the emitter of a transistor ΤΊ534 / ·, g, b in base connection. A collector resistor R 1533r is located between the collectors of the transistors T1534 and the operating voltage Ub. g, b, at which the amplified voltage arises, which is each fed to a downstream Schmitt trigger 54, 55, 56 (FIG. 1). The base connections of all transistors 71534 / ·, g, b are connected to the tap of a voltage divider. This voltage divider consists of a resistor R 1532 connected to the operating voltage Ub and the emitter-collector path of a control transistor Γ1530 connected to ground. The base of this control transistor 7 "1530 is controlled by a further control transistor Γ1539 of the opposite conductivity type, the emitter of which is connected to the operating voltage. The base of this control transistor Γ1539 is connected to the input of an OR element D 1535 / -. D 1535g via a Zener diode D 1537 ; D 1535b. The outputs of the OR element are connected to the collector resistors R 1533r, R 1533g; R 1533b of the transistors T1534r, T 1534g, T 15346.
Die Schaltungsanordnung nach F i g. 3 arbeitet wie folgt:The circuit arrangement according to FIG. 3 works as follows:
Bei sehr geringer oder fehlender Belichtung der Fotowiderstände 150,151,152 (entsprechend der Farbe »Schwarz«) befinden sich die Basiselektroden bzw. der Punkt X und die Kollektoren bzw. die Punkte Yder drei Transistoren Γ1534 nahezu auf dem Potential Ub der Spannungsquelle und damit auf einem Potential, bei dem die Durchbruchspannung der Zenerdiode D1537 noch nicht erreicht ist. Infolgedessen befindet sich auch der Verbindungspunkt Z zwischen der Zenerdiode D1537 und dem Widerstand R 1538 nahezu auf dem Potential Ub, so daß die Steuertransistoren 7Ί539 und T1530 gesperrt sind. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird die Zenerspannung erst bei einem bestimmten Belichtungsgrad eines der Fotowiderstände 150, 151 oder 152 erreicht. Erst beim Erreichen dieses Belichtungsgrades (bzw. bei allen höheren Belichtungsgraden) werden die Steuertransistoren 71539, Γ1530 leitend, wodurch das Potential des Punktes Z und damit das Potential der Basiselektroden der Transistoren Γ1534 erniedrigt wird. Die hierdurch bewirkte Verkleinerung des Verstärkungsgrades der Transistorverstärker hat zur Folge, daß' derjenige Punkt V, der dem am stärksten belichteten Fotowiderstand 150, 151 oder 152 zugeordnet ist, auf einem etwa der Zenerspannung entsprechenden Potential liegt. Alle anderen Punkte V befinden sich dagegen auf einem kleineren Potential, das jeweils das Verhältnis des Belichtungsgrades des zugehörigen Fotowidcrstandcs 150, 151 oder 152 zum Belichtungsgrad des am stärksten belichteten Fotowidcrslandcs 150,151 oder 152 angibt.With very little or no exposure of the photoresistors 150,151,152 (corresponding to the color "black"), the base electrodes or point X and the collectors or points Y of the three transistors Γ1534 are almost at the potential Ub of the voltage source and thus at one potential , at which the breakdown voltage of the Zener diode D 1537 has not yet been reached. As a result, the connection point Z between the Zener diode D 1537 and the resistor R 1538 is almost at the potential Ub, so that the control transistors 7-539 and T 1530 are blocked. According to the exemplary embodiment according to FIG. 2, the Zener voltage is only reached at a certain degree of exposure of one of the photoresistors 150, 151 or 152. Only when this degree of exposure is reached (or at all higher degrees of exposure) do the control transistors 71539, Γ1530 become conductive, which lowers the potential of point Z and thus the potential of the base electrodes of the transistors Γ1534. The resulting reduction in the gain of the transistor amplifier has the consequence that the point V which is assigned to the most exposed photoresistor 150, 151 or 152 is at a potential approximately corresponding to the Zener voltage. All other points V, on the other hand, are at a lower potential, which in each case indicates the ratio of the degree of exposure of the associated photoresist 150, 151 or 152 to the degree of exposure of the most strongly exposed photoresist 150, 151 or 152.
Von den gleichartigen Schmitt-TriRßern. die demFrom the similar Schmitt-TriRßern. the dem
erfindungsgemäßen Dreikanalverstärker 53 nachgeschaltet sind, ist in F i g. 2 nur der Schmitt-Trigger 56 im einzelnen dargestellt, der in bekannter Weise aus Transistoren 7"561 und Γ562 sowie Widerständen R 563 bis R 567 aufgebaut und so ausgelegt ist, daß er umschaltet, wenn die Eingangsspannung zwischen Ug und der am zugehörigen Kollektorwiderstand Ä533three-channel amplifier 53 according to the invention are connected downstream is shown in FIG. 2 only the Schmitt trigger 56 is shown in detail, which is constructed in a known manner from transistors 7 "561 and Γ562 as well as resistors R 563 to R 567 and is designed so that it switches when the input voltage between Ug and that at the associated collector resistor Ä533
liegenden Basis eines Transistors Γ561 größer bzw. kleiner als etwa 70% desjenigen Wertes wird, der durch die Zenerdiode D 537 als der größte Wert der Ausgangsspannung der Transistorverstärker festgelegt ist. Das am Kollektor des Transistors Γ561 abgenommene Signal wird über den zugehörigen Ausgang 56/4 der oben beschriebenen Logik zugeführt.lying base of a transistor Γ561 is larger or smaller than about 70% of the value that is determined by the Zener diode D 537 as the highest value of the output voltage of the transistor amplifier. The signal picked up at the collector of transistor Γ561 is fed to the logic described above via the associated output 56/4.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (5)
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