DE1911769U - Fotoelektrische abtastvorrichtung fuer lochkarten od. dgl. - Google Patents

Description

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Siemens & Halske München 2, den 30.7.1962

Aktiengesellschaft Witteisbacherplatz

PA 62/2623

Akt. Z.: S 4-2 O99/43a GM

Fotoelektrische Abtasteinrichtung für Lochkarten o. dgl.

Die feuerung bezieht sich auf eine fotoelektrische Abtasteinrichtung für Lochkarten oder ähnliche Informationsträger. Insbesondere bei Lochkarten ist es bekannt, Informationen, die durch das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein eines oder mehrer Löcher an genau definierten Stellen der Lochkarte dargestellt wird, unter Verwendung eines Lichtstrahles und entsprechend vieler Fotozellen abzufragen, wobei durch die Beaufschlagung jeder Fotozelle mit dem Lichstrahl in einer bestimmten Stelle der Lochkarte ein Steuerungsvorgang, z. B. ein Sortiervorgang oder ein Eingabevorgang in eine Rechenmaschine ausgelöst werden kann.

Bei mechanischen Lochkartengeräten ist es bekannt, den 80 Stellen einer Lochkarte insgesamt 80 Kontaktbürsten zuzuord-

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nen, um sämtliche Werte einer Lochkarte in einem einzigen Durchlauf, gegebenenfalls wahlweise auf einzelne Abschnitte be- schränkt parallel auswerten zu können. Die Nachbildung einer derartigen elektromechanischen Abtasteinrichtung mit Kontaktbürsten durch eine fotoelektrische Anordnung erfordert ebenfalls 80 Fotodioden, denen in aller Regel 80 Verstärker zugeordnet werden müssen. Um diesen Aufwand herabzusetzen ist bereits vorgeschlagen worden, den Inhalt einer Lochkarte nicht wie- bei einer Abtastung über Bürsten im Parallelbetrieb abzufragen, sondern die Lochkarte.in Längsrichtung (Serienbetrieb) durch die Abtasteinrichtung laufen zu lassen, da in diesem Fall entsprechend den 12 Zeilen der Lochkarte maximal 12 Fotodioden notwendig sind. Eine derartige Einsparung an Fotodioden bringt bei gegebener Kartengeschwindigkeit allerdings den Nachteil einer gewissen Herabsetzung der Abtastgeschwindigkeit mit sich.

Mit der^Mnrichtung -- v/erden die genannten "Nachteile, hinsichtlich des großen .Aufwandes an Fotodioden bzw. der geringen Abtastgeschwindigkeit behoben. Bei der^fotoelektri ■ sehen Abtasteinrichtung --fa iid v/erden die parallel abzutastenden Punkjte unter Verwendung von sogenannten Lichtleitern parallel dadurch abgetastet, daß die Abtastpunkte alle auf eine Kreisbahn, projiziert werden, von der sie unter Verwendung einer rotierenden Fotodiode nacheinander abgetastet werden. Diese rotierende Abtastbewegung der vorzusehenden einzigen Fotodiode kann hierbei mit so großer Geschwindigkeit laufen, daß trotzdem eine überaus rasche Parallelabtastung der abzutastenden Belege, z.B. einer Lochkarte gewährleistet i-st.

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Lichtleiter, z.B. in Form von sogenannten Glasfibern sind an sich bekannt. Insbesondere ist es bekannt, einen Lichtstrahl auch.längs einer gebogenen Glasfiber zu transportieren, wobei allerdings gewisse Mindestradien nicht unterschritten werden dürfen. Bs ist.auch bekannt, derartige Lichtleiter dazu zybenutzen, die geometrische Anordnung von Bildpunkten zu verschieben, das heißt in einen anderen Abstand zueinander zu bringen als beim Original.

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Einzelheiten der werden anhand eines Ausführungsbeispieles- im folgenden erläutert:

Die Fig. 1 zeigt zunächst im Prinzip in perspektivischer Ansicht eine Abtasteinrichtung für Lochkarten, die gemäß der - ag^ auf gebaut ist. Die abzutastende Lochkarte 1, die. auf einer. Transportplatte 2 und durch einen Spalt in den Abtastbereich tritt, besitzt insgesamt 80 Spalten, die gemäß der fe?~ über einen· einzigen Abtastkopf abgetastet werden sollen, In der Transportplatte 2 ist im Abtastbereich eine bandförmige Lichtquelle, die durch die einzelnen gestanzten Löcher der Lochkarte hindurchscheint. An der Oberseite sind Lichtleiter 3 aus Glasfibern vorgesehen, die die einzelnen Abtastpunkte alle auf einen. Kreisbogen im Inneren des Abtastringes 4 führen. Innerhalb dieses Abtastringes. 4 rotiert mit großer Geschwindigkeit eine Leseoptik, die unter Verwendung einer Linse und einem Spiegel das aus der Grenzfläche -der Lichtleiter austretende Licht einer Fotodiode zuführt. Die Drehbewegung der Abtastoptik ist mit einem"¹ Taktrad gekuppelt, durch das die spaltenweise rieh-

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-tige Zuordnung der einzelnen Abtastimpulse innerhalb eines Umlaufs der Lese'optik^an sich bekannter V/eise gesteuert und ge- ". währleistet wird.

Die Fig. 2 zeigt in 'einem Aufriß die Anordnung der Lichtleiterstäbe -für eine 80spaltige Anordnung, wobei zu sehen ist, daß die Stäbe 3 im Bereich der Lochkarte über eine Halteplatte 5 und im Bereich des Abtastringes 4 in entsprechenden Ausnehmungen gehalten ist.

In der Fig. 3 ist im Prinzip in einem Seitenschnitt der Abtastvorgang: für ein Loch der Lochkarte wiedergegeben. Auch in dieser Figur ist die Lochkarte mit 1 bezeichnet, während der Lichtleiterstab das Bezugszeichen 3 trägt. An der Unterseite der Lochkarte ist in der iransportplatte 2 ein entsprechender Ausschnitt, durch den das Beleuchtungsprisma 6 .hindurchtritt. Über dieses .Beleuchtungsprisma wird durch das Loch der Lochkarte 1 Licht über den Lichtleiterstab 3 auf die Leseoptik gegeben. Diese' besteht aus der Fotodiode 7, die das Licht über die Linse 8 und den Spiegel 9 erhält. Bei dieser Ausführungsform ist Gewähr dafür■gegeben, daß die Fotodiode mit ihren elektrischen Anschlüssen im Mittelpunkt feststehen kann, während lediglich der Spiegel 9 und die Linse 8 rotieren. Selbstverständlich kann in Abwandlung ae^-^entw^der die Fotodiode unmittelbar an den rotierenden Arm der Abtastoptik befestigt sein, oder aber es kann ein Lichtleiterstab so rotierend angeordnet werden, daß er das Licht eines einzelnen Lichtleiterstabes- unmittelbar bis zum Mittelpunkt der Drehbewegung weiter gibt,

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wobei die Grenzfläche dieses Lichtleit'erstabes so gebildet werden muß, daß das ganze Licht der Fotodiode zugeführt wird.

Es wurde schon dargelegt, daß bei gewissen Ausführungen ein Problem darin besteht, daß die verschiedenen Lichtleiter an den Austrittsöffnungen verschiedene Lichtwerte abgeben können. Diese Unterschiede sind unter anderem darauf zurückzuführen, daß die Lichtleiter verschieden lang sind und verschiedene Krümmungen aufweisen. Diese Helligkeitsunterschiede an den.Austrittsöffnungen können deshalb unter Umständen zu Fehlauswertungen führen, v/eil die durch eine bestimmte Stelle der Karte hindurchtre-' tende Lichtmenge, über eine kurze Glasfiber geleitet, in der . gleichen Größenordnung liegen kann, wie die an einer anderen Stelle durch ein Loch und eine lange Glasfi^ber hindurchtretende Lichtmenge. Zur Beseitigung dieser, insbesondere hei nicht idealen Glasfi^bern auftretenden Schwierigkeiten, wird gemäß, einer Weiterbildung d e #" fng n-l: n - vorgeschlagen, ent-Weder die Lichtleiter mit kurzem: Durchflutungsweg bzw. guter Lichtleitung, an den Austrittsöffnungen teilweise, z.B. mit ei-. nem Farbanstrich oder dergleichen, abzudecken. Eine weitere Möglichkeit, die genannten Schwierigkeiten zu lösen besteht darin, den Yerlustwiderstand der kurzen Lichtleiter dadurch zu erhöhen und damit in den gleichen Bereich zu bringen, wie -te& langen Lichtleiter, daß die Oberfläche längs der Lichtleiter mehr oder weniger stark auf#efeaä± wird. Hierdurch wird nämlich' der Verlust -bei. der Totalreflektion an den Grenzflächen entsprechend erhöht.... ■ . . . .

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Darüber hinaus besteht eine weitere Möglichkeit darin, nicht die absolute Größe eines Ausgangslichtwertes für die Auswertung heranzuziehen, sondern eine Differenzgröße zwischen einem Ab-.tastungswert und einer Ausgangsgröße an einer Stelle, .an der mit Sicherheit keine Lichtdurchlässige Öffnung, also kein Loch in der Lochkarte vorhanden ist. Für eine derartige "Anordnung sind dann lediglich eine Mehrzahl von Lichtleitern für die Differenzbildung vorzusehen, denen eine eigene Fotodiode zugeordnet wird. .:■'■". . ■

Ein Ausführungsbeispiel hierzu zeigt die Fig. 4 der Zeichnung,

/ einander wobei in analoger Weise zwei'gegenüber angeordnete Fotodioden D1 bzw. D2 entsprechend der schon oben erläuterten Ausführungsform, vorgesehen sind unter Verwendung je eines in. den Mittel-, punkt der Abtastoptik reichenden.Lichtstabes. Der linke Lichtstab ist hierbei an einer Stelle angeordnet, an der zu einem Abtastzeitpunkt kein Loch vorhanden sein kann.

4 Figuren

7 n an sprüche

Claims (7)

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1. Fotoelektrische Abtasteinrichtung für Belege, vorzugsweise lochkarten insbesondere zum parallelen Abtasten der Zeilen ,in einem einzigen Durchlauf, dadurch gekennzeichnet, daß sämtlichen Abtastpunkten einer Zeile ein einziger Abtastkopf zugeordnet ist, der den einzelnen Abtastpunkten'vorzugs-. weise über eine rotierende Einrichtung unter Verwendung von an sich bekannten Lichtleitern zyklisOhnacheinander zugeordnet ist. V- -

2. Abtasteinrichvtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem durch den Beleg geometrisch festgelegten Abtastpunkten einer Zeile und den tJbernahmepunkten für den Abtastkopf auf einer Kreisbahn (Abtastring 4) ebenso viele lichtleiter angeordnet sind, wie Spalten auf der Lochkarte vorhanden sind.

3. Abtasteinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß die für die Abtastung verwendete einzige Fo-.. "todiode im.Drehpunkt eines weiteren Lichtleiters angeordnet ist, der den Lichtstrahl von den einzelnen Abtastpunkten

■ bzw. den Endpunkten der einzelnen Lichtleiter auf die Fotodiode überträgt.

4. Abtasteinrichtung .nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekenn- : zeichnet, daß als rotierender Lichtleiter ein Glasstab aus

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. optischem Glas verwendet ist, der mit Ausnahme der Ein- - und Austrittsöffnungen für das licht verspiegelt ist.

5. Abtasteinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß um eine einheitliche.Helligkeit im Abtast-

- bereich an den Austrittsöffnungen der einzelnen Lichtleiter zu erreichen diese Austrittsöffnungen teilweise abgedeckt sind.

6. Abtasteinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß, um eine einheitliche Helligkeit'im Abtast-

_bereich an.den Austrittsöffnungen der einzelnen Lichtleiter zu erreichen, die Lichtleiter zumindest stellenweise an ihrer Oberfläche aufgerauht sind.

7. Abtasteinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswertung einer bestimmten Zelle lediglich die. Differenz der durch diese Zelle hindurchtretenden Lichtmenge mit der Lichtmenge, die durch.eine Stelle ohne Loch hindurch tritt, herangezogen wird.