DE2153245B2 - Datenabtastanordnung - Google Patents
DatenabtastanordnungInfo
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- DE2153245B2 DE2153245B2 DE19712153245 DE2153245A DE2153245B2 DE 2153245 B2 DE2153245 B2 DE 2153245B2 DE 19712153245 DE19712153245 DE 19712153245 DE 2153245 A DE2153245 A DE 2153245A DE 2153245 B2 DE2153245 B2 DE 2153245B2
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- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
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Description
Analogsignal, eine zweite Subtraktionsschaltung zur
Subtraktion der positiven Hüllkurve von dem Rotanalogsigna! und eine dritte Subtraktionsschaltung zur
Subtraktion eines der Analogsignale von dem anderen Analogsignal enthält
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Gesamtansicht eines ersten Autführungsbeispiels eines Farbcodelesers gemäß der Erfindung,
F i g 2 eine Ansicht eines farbcodierten Etiketts zur Verwendung mit dem Farbcodeleser,
Fig.3 eine Gesamtansicht des Detektors des Farbcodelesers,
F i g. 5 eine teilweise schema tische, teilweise blockförmige
Darstellung des Farbcodelesers und der in ihm verwendeten Schaltung,
F i g. 6 ein Zeitdiagramm der Zeitgabeimpulse, wie sie in den logischen Schaltungen des Farbcodelesers
verwendet werden,
F i g. 7A ein Schaltdiagramm eines ersten Teils der in dem Farbcodeleser verwendeten Schaltung,
Fig.7B ein Schaltdiagramm eines zweiten Teils der
in dem Farbcodeleser verwendeten Schaltung,
F i g. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig.9 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels
gemäß F i g. 8 und
Fig. 10 ein Zeitdiagramm von analogen Kurvenformen, wie sie den Schaltungselementen der Fig. 7B
zugeführt werden.
Die Fig. 1 und 2 zeigen im einzelnen einen Farbcodeleser 10 in Form eines länglichen Stiftes, mit
dem ein Etikett 12 mit einer Vielzahl von unterscheidbaren Farbflächen abgetastet werden können, wobei jede
Farbfläche eine bestimmte lichtreflektierende Eigenschaft besitzt. Die verschiedenen Reflexionsflächen auf
dem Etikett 12 sind weiß, grün und schwarz, und zwar in Form von Strichen oder Streifen. Die Farbstreifen
treten auf dem Etikett 12 in einem vorbestimmten Code auf, der ein Übergangscode sein kann, bei dem jeder
Farbübergang gemäß folgender Darstellung die binären Zustände »1« und »0« bedeuten kann:
Farbübergang
(weiß nach schwarz)
(schwarz nach grün)= 1
(grün nach weiß)
(schwarz nach grün)= 1
(grün nach weiß)
(weiß n,°ch grün)
(grün nach schwarz) = 0 (schwarz nach weiß)
(grün nach schwarz) = 0 (schwarz nach weiß)
Es zeigt sich, daß drei Möglichkeiten zur Identifizierung einer 1 und drei Möglichkeiten zur Identifizierung
einer 0 bestehen.
Der Farbcodeleser 10 besteht aus einem Gehäuse 11, das eine längliche Form besitzt und an dem einen Ende
durch einen reflektierenden Kegel 14 mit einer Öffnung 15 und an dem anderen Ende du^ch ein Kabel 26
abgeschlossen ist, das mit dem Gehäuse in Verbindung steht. In dem Gehäuse 11 befindet sich ein Detektor 16,
der gemäß den F i g. 3 und 4 eine infrarotlichtabgebende Galliumarseniddiode als 1. Strahlungsquelle Ί8, eine
rotlichtabgebende Galliumarsenidphosphiddiode als zweite Strahlungsquelle 20 und einen Halbleiter-Photosensor
als Strahlendecodierschaltung 22 enthält. Der Detektor 16 ist innerhalb des Gehäuses 11 so
angeordnet, daß die Strahlendecodierschaltung 22 längs der Achse, sowohl des Gehäuses 11 als auch der öffnung
15 liegt. Innerhalb des reflektierenden Kegels 14 ist ein Linsensystem 24 derart angeordnet, daß seine optische
Achse mit der Achse der Strahlendekodierschaltung 22 und des Gehäuses 11 zusammenfällt. Das von den
Strahlungsquellen 18 und 20 ausgestrahlte Licht läuft durch das Linsensystem 24 das dieses Licht, zu einem
Lichtbündel konzentriert Der reflektierende Kegel 14 empfängt das konzentrierte Licht und leitet es längs der
optischen Achse des Linsensystems durch die öffnung 15 des reflektierenden Kegels 14 auf das Etikett 12 (oder
einen anderen Aufzeichnungsträger). Im Betrieb werden die Strahlungsquellen 18 und 20 abwechselnd mit
Impulsen beschickt, wobei die eine während der Impulsmitte der Abschaltperiode der anderen angeschaltet ist.
Das Gehäuse ist in der Art aufgebaut, daß der von
einer der mit Impulsen beschickten Strahlungsquelle erzeugte Lichtstrahl auf das Etikett 12 gerichtet wird,
wenn das äußerste Ende des reflektierenden Kegels 14 das Etikett 12 berührt oder in umittelbarer Nähe ist Die
Farbstreifen auf dem Etikett 12 besitzen annähernd die Breite des Durchmessers des Lichtbündels, so daß eine
optimale Ausnützung des von den Strahlungsquellen ausgestrahlten Lichtes erfolgt. Das Kabel 26 dient dazu,
die von der Strahlendekodierschaltung 22 erzeugten Signale der Verarbeitungsschaltung zuzuführen. Die
Strahlendekodierschaltung 22 erzeugt ein Signal, abhängig von und proportional zu dem von dem
farbcodierten Etikett 12 reflektierten Licht. Die weißen Streifen reflektieren sowohl das rote als auch das
infrarote Licht, während die grünen Streifen das infrarote Licht reflektieren und das rote Licht
absorbieren; die schwarzen Streifen absorbieren sowohl Rotlicht al' auch Infrarotlicht. Diese Reflektions- und
Ahsorptionseigenschaften gestatten es, eine Schaltung aufzubauen, mit der die Rotlicht- und Infrarotlichtmenge
analysiert wird, die von dem Etikett 12 auf die Strahlendecodierschaltung 22 reflektiert wird. Die von
dieser erzeugten Signale werden mittels eines bekannten und nicht gezeigten Verstärkers verstärkt, der im
Gehäuse U untergebracht ist.
Obgleich der Farbcodeleser 10 als tragbare Vorrichtung gezeigt ist, die von einer Bedienungsperson
gehandhabt wird, um Etikette oder andere Aufzeichnungsträger abzutasten, die sich auf der Packung oder
einem Gerät befinden, kann bei einer alternativen Ausführungsform der Farbcodeleser auch stationär sein,
wobei dann der abzutastende Gegenstand beweglich ist.
Es wird nun auf F i g. 5 Bezug genommen. Die Strahlungsquellen 18 und 20 werden abwechselnd
erregt, und zwar durch Impulse CQ und CQ, die von einer Zeitgabeeinheit 28 ausgesendet werden. Das von
dem abgetasteten Etikett reflektierte Licht wird auf die Strahlendecodierschaltung 22 gerichtet, die einen Strom
erzeugt, der proportional zur empfangenen Lichtmenge ist. Dieses Signal wird mittels eines Verstärkers 30
verstärkt, der sich im Gehäuse 11 befindet. Die Funktion des Verstärkers 30 besteht darin, das erzeugte
Photosensorsignal auf eine Größe zu verstärken, mit der es über das Kabel 22 zur logischen Schaltung
übertragen werden kann. Das verstärkte Signal vom Verstärker 30 wird an einen Zweistufen-Verstärker 32
gelegt, der als eine Einheu gezeigt ist, und der eine die Verstärkung stabilisierende Rückkopplungsschaltung
73 besitzt sowie eine Pegelbegrenzungsschaltung 74. Das Ausgangssignal des Zweistufen-Verstärkers 32
wird durch zwei Abtastkreise 34 und 36 ausgetastet, die abwechselnd während des mittleren Teiles jeder
Einschaltperiode der lichtemittierenden Dioden durch Impujse aufgetastet werden, die durch A, B, Q und
ABQ angezeigt sind, und die von der Zeitgabeeinheit
28 erzeugt werden. Die Abtastkreise 34 und 36 erzeugen Analogsignale, die mittels Filter 38 bzw. 40 gefiltert und
dann einer Verarbeitungs- und Entscheidungsschaltung 42 zur Umwandlung der Analogsignale in Digitalsignale
(B, W, G) zugeführt werden, die den Farben entsprechen, durch welche die Analogsignale hervorgerufen
wurden. Das Ausgangssignal der Verarbeitungsund Entscheidungsschaltung 42 wird dann einem
Leserregister, einem Verkaufsregister oder einer anderen nichtgezeigten Registrier- oder Speichervorrichtung
zugeführt.
Fig.6 veranschaulicht ein Impulsdiagramm, wie es zur Tastung der Strahlungsquellen 18 und 20 sowie der
Abtastkreise 34 und 36 Verwendung findet. Es zeigt sich, daß die beiden Strahlungsquellen 18 und 20 derart mit
Impulsen beschickt werden, daß jeweils eine Diode, während der Abschaltperiode der anderen angeschaltet
ist. Ferner zeigt die Fig.6, daß das Signal ABQ des
roten Abtastkreises 34 während des mittleren Teiles der Anschaltperiode der Rotlicht emittierenden Diode und
in ähnlicher Weise das Signal ABQ der infrarote
Abtastkreis 36 während des mittleren Teiles der Anschaltperiode der Diode der Strahlungsquelle 18
auftastet.
Gemäß F i g. 7A, ist die Kathode der Strahlendecodierschaltung
22 an positive Spannung gelegt, während ihre Anode mit der Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors
60 verbunden ist, der als Source-Folger geschaltet ist und einen Stromverstärker darstellt. Die
Source-Elektrode des Transistors 60 ist mit der Drain-Elektrode eines Feldeffekttransistors 62 verbunden.
Die aneinander angepaßten Transistoren 60 und 62 bilden eine hohe Eingangsimpedanz am Gate des
Transistors 60 mit einer vernachlässigbaren Eingangsrestspannung am invertierenden Eingang eines Linearverstärkers
64. Sobald die Schallung 22 reflektiertes Licht feststellt, wird ein das reflektierte Licht darstellender
Strom erzeugt, der durch die Gate-Source-Strecke des Transistors 60 zu einem Eingang des Linearverstärkers
64 fließt. In den Verstärkern der Schaltung des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird eine Rückkopplung
und eine Hochfrequenzkompensation verwendet Beispielsweise wird für den Verstärker 64 ein
ÄC-Glied 66 und ein Widerstand 68 verwendet. Ein negativer Rückkopplungspfad ergibt sich über einen
Widerstand 69, der zwischen den Ausgang des Verstärkers 64 und die negative Eingangsklemme des
Verstärkers 64 über die Gate-Source-Strecke des Transistors 60 geschaltet ist.
Wie zuvor angegeben, erzeugt das Ausgangssignal der Schaltung 22 einen elektrischen Strom, der
proportional zur festgestellten Lichtmenge ist. Dieser Strom erzeugt eine Spannung über dem Widerstand 69,
die mittels des Verstärkers 64 verstärkt und über das Kabel 26 zu den widerstandsgekoppelten linearen
Verstärkern 70 und 72 geleitet wird. Der Ausgang des Verstärkers 72 ist mittels einer Begrenzungsschaltung
74 auf 6,8 Volt begrenzt, um einen geeigneten linearen
Betriebsbereich für die Signale zu bilden. Das Ausgangssignal des Verstärkers 72 wird über einen
Leiter 78 an die beiden Kreise 34 und 36 gelegt, die abwechselnd während des mittleren Teiles jeder
Anschaltperiode der Strahlungsquellen 18 und 20 auf getastet werden.
Der Abtastkreis 36 enthält einen Begrenzungswiderstand 80, der mit der Basis eines Transistors 82
gekoppelt ist Ein Kondensator 84 ist zwischen die Basis und den Kollektor des Transistors 82 geschaltet, um eine
längere Anstiegs- und Abfallzeit der Kurvenform zu erreichen, wie sie an den Kollektor des Transistors 82
angelegt wird. Dieser Kollektor ist über einen Widerstand 81 an positive Spannung gelegt. Der
Kollektor des Transistors 82 ist auch am Verbindungspunkt 83 mit der Basis eines Transistors 86 über einen
Widerstand 88 verbunden. Der Emitter des Transistors 86 liegt auf positiver Spannung, während der Kollektor
des Transistors 86 mit der Kathode einer Diode 90 und
ίο über einen Widerstand 92 mit negativem Potential
verbunden ist. Die Anode der Diode 90 ist an einen Widerstand 94 und an die Gate-Elektrode eines
Feldeffekttransistors 96 angelegt. Das andere Ende des Widerstandes 94 liegt am Verbindungspunkt zwischen
einem Widerstand 98 und der Source-Elektrode des Transistors 96. Das andere Ende des Widerstandes 98 ist
mit dem Ausgang des linearen Operationsverstärkers 72 über einen Leiter 78 verbunden. Die Drain-Elektrode
des Transistors 96 ist sowohl mit einem Haltekondensator 100, dessen anderes Ende geerdet ist, als auch mit der
Basis eines Transistors 106 über einen Widerstand 108 gekoppelt. Ein Filterkondensator 110 liegt sowohl an
der Basis als auch am Kollektor des Transistors 106. Der Kollektor des Transistors 106 ist ferner an negatives
;? Potential gelegt, während sein Emitter über einen
Widerstand 112 auf positivem Potential liegt. Das Ausgangssignal des Kreises 36, das ein Analogsignal ist,
wird vom Verbindungspunkt 114 abgenommen, von wo es zu der Verarbeitungs- und Entscheidungsschaltung 42
geleitet wird, die die Farbe eines abgetasteten Farbstreifens bestimmt.
Der Kreis 34 ist genauso aufgebaut wie der Kreis 36. Der Ausgang des Kreises 34 wird vom Verbindungspunkt 214 abgenommen.
Der Impuls ABQ, der z. Z. Tl auftritt, wird an die
Basis des Transistors 82 über den Begrenzungswiderstand 80 gelegt, wodurch der Transistor 82 voll zur
Sättigung geschaltet wird. Bei voll leitendem Transistor 82 wird der Verbindungspunkt 83 praktisch auf
Nullpotential gelegt. Gleichzeitig fließt der vom Emitter zur Basis des Transistors 86 verlaufende Strom durch
den Widerstand 88 über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 82 nach Erde. Hierdurch wird ein
Vorspannungspotential gebildet, das erforderlich ist, um den Transistor 86 einzuschalten, wodurch sich ein
Stromfluß durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 86, den Widerstand 92 zur negativen
Potentialklemme ergibt. Hierdurch entsteht ein positives Potential von ungefähr 12 Volt an der Kathode der
Diode 90, wodurch diese Diode während dieses Teil der Tastperiode gesperrt wird.
Das von der Schaltung 22 erzeugte Signal wird über den Leiter 78 an die Source-Elektrode des Transistors
% über einen Widerstand 98 angelegt Der Spannungs-
abfall an diesem Widerstand ist vernachlässigbar und der Widerstand ist lediglich in der Schaltung angeordnet,
um zu verhindern, daß vom Verstärker 72 eine kapazitive Last gesehen wird Der Wert des Widerstands
94 ist klein im Vergleich zum Innenwiderstand
des Transistors 96, so daß ein positives Potential an der Gate-Elektrode des Transistors 96 auftritt das ausreicht
um den Transistor % voll leitend zu schalten. Das Signal läuft dann über die Source-Drain-Strecke des
Transistors 96 und wird in dem Kondensator 100 gespeichert der Teil des Kreises 36 ist Die Ladung am
Kondensator 100 genügt, um den Transistor 106 leitend
zu schalten, der als Emitter-Folger geschaltet ist Damit
wird die an der Basis des Transistors 106 auftretende
933
Spannung auch am Emitter auftreten und wird zu dem Verbindungspunkt 114 geleitet. Es ist zu beachten, daß
der Kondensator 100 seine Maximalladung nur dann empfängt, wenn der Lichtstrahl voll auf einen Streifen
gerichtet wird, was eine maximale Infrarotreflexion s bewirkt. Der Kondensator 110 dient dazu, Spitzen in der
Kurvenform zu eliminieren. Falls das Licht auf die Übergänge zwischen zwei Farbstreifen fällt, ist die
Reflexion nicht maximal, was bedeutet, daß die im Kondensator 100 gespeicherte Ladung infolge einer
Restladung von früheren Perioden größer als das Ausgangssignal am Verstärker 72 wird, so daß eine
Entladung des Kondensators 100 über den Innenwiderstand des Verstärkers 72 stattfindet.
Die Pegelbegrenzungsschaltung 74 arbeitet derart, iS
daß wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 72 positiver als der Bezugswert +6,8VoIt ist, der
Transistor 75 der Begrenzungsschaltung 74 leitet, wodurch der Kondensator 77 positiv aufgeladen und der
Feldeffekttransistor 79 leitend geschaltet wird. Das den ;o
Kondensator 77 ladende Signal ist vom Verstärker 70 aus gesehen ein positives Signal und wird an dem
positiven Eingang des Verstärkers 70 angelegt, der das Ausgangspotential des Verstärkers 72 verringert. Das
Ausgangssignal des Verstärkers 72 wird auch während der Zeit T 1 des Kreises 34 und insbesondere einem
Widerstand 198 in dem Kreis 34 und dann der Source-Elektrode eines Feldeffekttransistors 196 zugeführt.
Dieses Signal kann nicht zur Diode 90 gelangen, da zu dieser Zeit diese Diode 90 durch den
Emitter-Kollektorstrom des Transistors 86 in Sperrichtung vorgespannt ist. Das durch den Widerstand 198
laufende Signal gelangt jedoch über den Widerstand 194 zur in Vorwärtsrichtung vorgespannten Diode 190. Der
Widerstand 194 ist groß im Vergleich mit dem Widerstand 192. so daß am Widerstand 194 ein großer
Spannungsabfall auftritt. Dieser Spannungsabfall zusammen mit den - 12 Volt, an die der Widerstand 192
gelegt ist, ergeben die notwendige Sperrspannung für die Gate-Elektrode des Transistors 1%. Es ist zu
beachten, daß zu diesem Zeitpunkt Π der Hakekondensator 200 infolge des gesperrten Transistors 1%
keinen Ladestrom empfängt. Deshalb kann der Kondensator 200, der gegebenenfalls einige Restladung besitzt
einen Transistor 206 einschalten, wodurch sich ein Ausgangssigna! am Verbindungspunkt 214 ergibt.
Während der Zeit Γ2 wird der Kreis 34 aufgetastet und arbeitet in der gleichen Weise, wie der zuvor
beschriebene Kreis 36. Zum besseren Verständnis der Verarbeitungs- und Entscheidungsschaltung wird nun
auf F i g. 7B Bezug genommen. Mit dem Verbindungspunkt 214 ist eine Filterschaltung 249 verbunden, die aus
dem übertragenen Rotanalogsignal eine positive Hüll kurve erzeugt Die Filterschaltung besteht aus einem
Widerstand 250, der mit der Anode einer Diode 252 verbunden ist, deren Kathode an der Basis eines
Transistors 262 liegt Zwischen der Basis des Transistors 262 und der Kathode der Diode 252 ist eine
Parallelschaltung aus einem Kondensator 256 und einem Widerstand 258 eingefügt die zur Glättung, der
an die Basis des Transistors 262 angelegten Wellenform dient Der Kollektor des Transistors 262 ist mit einer
negativen Spannung verbunden und sein Emitter liegt über einen Widerstand 264 an positiver Spannung. Der
Emitter des Transistors 262 ist an die negative Eingangsklemme eines Differential-Linearverstärkers
angeschlossen, der als Subtraktionsschaltung 272 geschaltet ist und eine übliche Hochfrequenzkompensation und eine negative Rückkopplung besitzt. Der
Verbindungspunkt 214 ist auch mit dem positiven Eingang der Subtraktionsschaltung 272 über einen
Widerstand 270 verbunden. Zwischen dem Widerstand 270 und dem positiven Eingang der Subtraktionsschaltung
272 ist ein Widerstand 268 geschaltet, der zur Spannungsbegrenzung oder -beschneidung an eine
positive Bezugsspannung gelegt ist. Der Ausgang der Subtraktionsschaltung 272 ist an den Verbindungspunkt
314 angelegt.
Der Verbindungspunkt 214 ist auch über einen Widerstand 276 mit der negativen Klemme einer
Subtraktionsschaltung 278 verbunden, die identisch mit der Subtraktionsschaltung 272 ist. Der Verbindungspunkt 114 ist über einen Widerstand 280 mit der
positiven Klemme der Subtraktionsschaltung 278 verbunden. Der Ausgang der Subtraktionsschaltung 278
wird über einen Kondensator 284 an einen Verbindungspunkt 322 gekoppelt. Der Ausgang der Subtraktionsschaltung
278 ist über eine Begrenzungs- oder Beschneideschaltung 286 auf Bezugspotential festgelegt.
Der Verbindungspunkt 114 ist auch an eine Filterschaltung 289 geschaltet, die dazu dient, aus dem
übertragenen Infrarotsignal eine negative Hüllkurve zu erzeugen. Die Filterschaltung 289 besteht aus einem
Widerstand 290, der mit der Kathode einer Diode 292 verbunden ist, deren Anode an der Basis eines
Transistors 294 liegt, dessen Kollektor an positivem Potential und dessen Emitter über einen Widerstand 2%
an negatives Potential gelegt ist. Zwischen die Basis des Transistors 294 und die Anode der Diode 292 ist eine
Parallelschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensator gelegt, die zur Glättung der an die Basis
des Transistors 294 angelegten Wellenform dient. Der Emitter des Transistors 294 liegt auch über einen
Widerstand 298 an der negativen Eingangsklemme einer üblichen Subtraktionsschaltung 300, die gleich
aufgebaut ist, wie ciie Subtraktionsschaliungen 272 und
278. Der Verbindungspunkt 114 ist über einen Widerstand 302 an die positive Eingangsklemme der
Subtraktionsschaltung 300 gelegt. Zwischen den Widerstand
302 und die positive Eingangsklemme der Sdbtraktionsschaltung 300 ist eine Klemme eines
Widerstandes 304 angelegt, der auf positive Spannung gelegt ist.
Der Ausgang der Subtraktionsschaltung 300 liegt an den Verbindungspunkten 306 und 308 sowie über einer
Widerstand 312 an einem Verbindungspunkt 310. Dei Ausgang der Subtraktionsschaltung 272 ist mit derr
Verbindungspunkt 314 und einem Verbindungspunki 316 sowie über einen Widerstand 320 mit einen
Verbindungspunkt 328 verbunden. Der an den Verbin dungspunkt 322 gelegte Ausgang der Subtraktionsschal
tung 278 ist auch über einen Widerstand 324 an dei Verbindungspunkt 310 und über einen Widerstand 32(
an den Verbindungspunkt 318 gelegt Der Verbindungs punkt 314 ist über einen Widerstand 328 an einei
Eingang eines Vergleichers angeschlossen, der al Vergleicher 330 mit einer minimalen Schwellbegren
zung geschaltet ist Der Vergleicher 330 besitzt eini positive Rückkopplung, die über einen Widerstand 33:
gebildet wird. Der Verbindungspunkt 310 ist mit den anderen Eingang des Vergleichers 330 verbunder
Parallel zu beiden Eingängen des Vergleichers 33I Hegen zwei antiparallel geschaltete Dioden 334 und 33(
Diese verhindern eine Überlastung an den Eingangs klemmen des Vergleichers 330. Der erstgenannt
Eingang des Vergleichers 330 ist an eine positiv
709 512/*
933
Bezugsspannung festgelegt, während der andere Eingang über einen Widerstand 340 eine Diode 342 und
einen Widerstand 344 an Erde legt. Die Verarbeitungsund Entscheidungsschaltung enthält auch Differenzialvergleicher 346 und 348 die genauso aufgebaut sind, wie
der Differenzialvergleicher 330.
Das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 272 wird an den einen Eingang des Vergleichers 330 gelegt.
Die Ausgangssignale der Subtraktionsschaltungen 278 und 300 werden am Verbindungspunkt 310 summiert,
der an der anderen Klemme des Vergleichers 330 liegt. Das Ausgengssignal der Subtraktionsschaltung 278 wird
an den einen Eingang des Vergleichers 346 gelegt. Die Ausgangsklemme der Subtraktionsschaltungen 272 und
300 werden am Verbindungspunkt 350 summiert, der mit dem anderen Eingang des Vergleichers 346
verbunden ist. Das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 300 wird an den einen Eingang des
Vergleichers 348 angelegt. Die Ausgangssignale der Subtraktionsschaltungen 272 und 278 werden am
Verbindungspunkt 318 summiert, der mit dem anderen Eingang des Vergleichers 348 verbunden ist.
Die Subtraktionsschaltungen 272, 278 und 300 sind mit ihren Ausgängen an die Bezugsspannung von
+ 6,8 Volt festgelegt. Die Ausgangssignale der Subtraktionsschaltungen 272, 278 und 300 werden jeweils
negativ, wenn weiße, grüne bzw. schwarze Streifen festgestellt werden. Das rote Analogsignal (Fig. 10A)
wird an die positive Eingangsklemme der Subtraktionsschaltung 272 vom Verbindungspunkt 214 angelegt.
Eine positive Hüllkurve wird durch die Filterschaltung 249 erzeugt und an die negative Eingangsklemme der
Subtraktionsschaltung 272 angelegt. Die positive Hüllkurve ist die Hüllkurve des roten Analogsignals, wenn
grüne und schwarze Streifen festgestellt werden (Fig. 10B). Der Eingang für das rote Analogsignal zur
Subtraktionsschaltung 272 ist mittels einer Bezugsschaltung 268 auf +6,8 Volt festgelegt, wodurch zwangsläufig
auch der Ausgang der Subtraktionsschaltung 272 auf 6,8 Volt in bezug gesetzt ist. Die Subtraktionsschaltung
272 dient dazu, die positive Hüllkurve vom roten Analogsignal zu subtrahieren, wodurch sich in bezug auf
6,8 Volt ein negatives Ausgangssignal am Subtraktionsverstärker nur dann ergibt, wenn ein weißer Streifen
abgetastet wird. Beachtet man die Fig. 1OA und 1OB und nimmt Bezug auf das Zeitintervall, das in F i g. 6 mit
T3 bezeichnet ist, so ist zu dieser Zeit, das rote Analogsignal auf einen tiefen Wert, d. h. unterhalb des
Bezugspotentials von 6,8 Volt und die positive Hüllkurve ist über dem Bezugspotential von 6,8 Volt. Da
die Größe des negativen roten Analogsignals ζ. Ζ. Γ3 größer ist als die positive Hüllkurve subtrahiert die
Subtraktionsschaltung die positive Hüllkurve von dem roten Analogsignal, so daß sich ein Ausgangssignal
ergibt, das unter dem Bezugswert von 6,8 Volt liegt Dies bedeutet, daß der Ausgang der Subtraktionsschaltung
272 negativ ist, wodurch weiß angezeigt wird, da das
rote Analogsignal und die positive Hüllkurve nur dann sich unterscheiden, wenn ein weißer Streifen festgestellt
wird. Die Subtraktionsschaltung 300 arbeitet in ähnlicher Weise nur, daß bei ihr eine negative Hüllkurve
(Fig. 10D) durch die Filterschaltung 289 erzeugt wird,
die von dem Infrarotsignal (Fig. 10C) abgezogen wird.
Es zeigt sich, daß das infrarote Signal und die negative Hüllkurve sich nur dann voneinander unterscheiden,
wenn ein schwarzer Streifen festgestellt wird; dies bedeutet, daß z.Z.Ti ein negatives Ausgangssignal von
der Subtraktionsschaltung 300 abgegeben wird.
Die Eingangssignale der Subtraktionsschaltung 278 sind das rote Analogsignal und das infrarote Analogsignal.
Somit werden diese direkt voneinander durch diese Subtraktionsschaltung 278 subtrahiert. Da sich das
Infrarotsignal nur dann auf Bezugspotential befindet, wenn ein schwarzer Streifen festgestellt wurde und das
ίο rote Analogsignal nur dann auf Bezugspotential ist, wenn entweder ein grüner oder eine schwarzer Streifen
festgestellt wird, bedeutet eine Differenz zwischen den beiden Signalen, daß ein grüner Streifen festgestellt
wurde, so daß sich ein negatives Ausgangssignal an der is Subtraktionsschaltung 278 ergibt, das die Feststellung
eines grünen Streifens anzeigt. Es ist zu beachten, daß die Ausgangssignale der Subtraktionsschaltungen auch
Analogsignale sind.
Wie zuvor erwähnt, sind die Verstärker 330, 346 und 348 als Differenzialvergleicher geschähet, um die
festgestellte Streifenfarbe zu bestimmen und ein diese Farbe anzeigendes Digitalsignal abzugeben.
Der Ausgang des Verstärkers 330 liegt auf +12 Volt bei Feststellung eines weißen Streifens und auf -12 V
2s bei Feststellung eines anderen Streifens. Der Ausgang des Verstärkers 346 liegt auf +12 Volt bei Feststellung
eines grünen Streifens und bei -12VoIt bei Feststellung
eines anderen Streifens. In ähnlicher Weise liegt der Ausgang des Verstärkers 348 auf +12VoIt bei
Feststellung eines schwarzen Streifens und bei -12 Volt bei Feststellung eines anderen Streifens.
Die Ausgänge der Subtraktionsschaltungen 272, 278 und 300 werden an die Verbindungspunkte 314,322 bzw.
306 angelegt, die alle an 6,8 Volt festgelegt sind. Diese Ausgangssignale werden direkt zu den ersten Eingängen
der Differenzialvergleicher 330, 346 bzw. 348 geführt. Die Eingangssignale zu den zweiten Eingängen
der Differenzialvergleicher 330, 346 und 348 werden durch Summierung der zwei Ausgangssignale von den
Subtraktionsschaltungen gebildet, die nicht direkt mit dem ersten Eingang des zugehörigen Differenzialvergleichers
verbunden sind und stellen Schwellwertsignale dar. So wird beispielsweise das Eingangssignal des
zweiten Eingangs des Differenzialvergleichers 330 durch Summierung der Ausgangssignale der Subtraktionsschaltungen
278 und 300 am Verbindungspunkt 310 gebildet.
Jeder Differenzialvergleicher arbeitet derart, daß sein
Ausgang bei -12VoIt liegt, so lange die zweite
Eingangsklemme negativer als die erste ist, und daß der Ausgang sonst + 12 Volt aufweist. Wird beispielsweise
ein weißer Streifen festgestellt, dann steigt das Ausgangssignal des Differenzialvergleichers 330 auf
+12 Volt an, während die Ausgangssignale der übrigen Differenzialvergleicher 346 und 348 auf -12VoIt
liegen.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den F i g. 8 und 9 dargestellt Drei Linsen 44,45 und
sind derart angeordnet, daß sich ihre entsprechenden optischen Achsen auf der Etikettoberfläche treffen. Die
lichtemittierenden Dioden 47 und 48 werden somit getrennt auf das Etikett fokussiert, wobei das reflektierte
Licht durch einen Photosensor 49 empfangen wird. Die Feststellung der Farben wird wie zuvor beschrieben
durchgeführt
Hierzu 4 Blatt Zeichnunsen
933
Claims (1)
- Patentanspruch:Datenabtastanordnung für einen Daten in Form codierter Flächen mit unterschiedlichen Reflectionseigenschaften tragenden Aufzeichnungsträger mit einer ersten Strahlungsquelle, die eine Strahlung einer ersten Art emittiert, einer zweiten Strahlungsquelle, die eine Strahlung einer zweiten Art emittiert mit einer Zeitgabevorrichtung zur abwechselnden ι ο Betätigung der ersten und zweiten Strahlungsquelle, mit einer Vorrichtung, mit der die Strahlung von der ersten Strahlungsquelle auf erste codierte Bereiche gelenkt wird, wobei die genannte erste Strahlungsart vorzugsweise von der ersten Art der codierten is Bereiche reflektiert wird und die genannte zweite Strahlungsart vorzugsweise von der zweiten Art der codierten Bereiche reflektiert wird, und mit einer Strahlendecodierschaltung zum Empfang der genannten ersten und zweiten reflektierten Strah- :o lungsart und zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das den Betrag einer empfangenen Strahlung repräsentiert, und mit einer Decodierschaltung zum Decodieren der genannten Ausgangssignale, die einen ersten Prüfkreis enthält, der auf das genannte Ausgangssignal anspricht, wenn die erste Strahlungsquelle erregt wird und einen zweiten Prüfkreis, der auf das genannte Ausgangssignal anspricht, wenn die zweite Strahlungsquelle erregt wird, und mit einer Verarbeitung^- und Entscheidungsschaltung zur Umsetzung der Ergebnisse der Abtastkreise in Signale, die die abgetasteten Bereiche identifizieren, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils während der einen Betätigung die erste Strahlungsquelle (18) infrarotes Licht emittiert und is der erste Abtastkreis (36) ein Analügsignal erzeugt, das proportional dem Betrag des infraroten Lichts ist, das durch die Strahlendecodierschaltung (22) festgestellt wurde, und daß jeweils, während der anderen Betätigung die zweite Strahlungsquelle (20) to Rotlicht emittiert und der zweite Abtastkreis (34) ein Analogsignal erzeugt, das proportional dem Betrag des Rotlichts ist, das durch die Strahlendecodierschaltung (22) festgestellt wurde, und daß die Verarbeitungs- und Entscheidungsschaltung (42) 4s eine erste Schaltung (289) zur Erzeugung einer negativen Hüllkurve des infraroten Analogsignals, eine zweite Schaltung (249) zur Erzeugung einer positiven Hüllkurve des Rotanalogsignals, eine erste Subtraktionsschaltung (300) zur Subtraktion der so negativen Hüllkurve vom infraroten Analogsignal, eine zweite Subtraktionsschaltung (272) zur Subtraktion der positiven Hüllkurve von dem Rotanalogsignal und eine dritte Subtraktionsschaltung (278) zur Subtraktion eines der Analogsignale von dem anderen Analogsignal enthält.60Die Erfindung betrifft eine Datenabtastanordnung für einen Daten in Form codierter Flächen mit unterschiedlichen Reflektionseigenschaften tragenden Aufzeichnungsträger mit einer ersten Strahlungsquelle, die eine Strahlung einer ersten Art emittiert, einer zweiten fts Strahlungsquelle, die eine Strahlung einer zweiten Art emittiert, mit einer Zeitgabevorrichtung zur abwechselnden Betätigung der ersten und zweiten Strahlungsquelle mit einer Vorrichtung, mit der die Strahlung von der ersten Strahlungsquelle auf erste codierte Bereiche gelenkt wird, wobei die genannte erste Strahlungsart vorzugsweise von der ersten Art der codierten Bereiche reflektiert wird und die genannte zweite Strahlungsart vorzugsweise von der zweiten Art der codierten Bereiche reflektiert wird, und mit einer Strahlendecodierschaltung zum Empfang der genannten ersten und zweiten reflektierten Strahlungsart und zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das den Betrag einer empfangenen Strahlung repräsentiert, und mit einer Decodierschaltung zum Decodieren der genannten Ausgangssignale, die einen ersten Prüfkreis enthält, der auf das genannte Ausgangssignal anspricht, wenn die erste Strahlungsquelle erregt wird und einen zweiten Prüfkreis, der auf das genannte Ausgangssignal anspricht, wenn die zweite Strahlungsquelle erregt wird, und mit einer Verarbeitungs- und Entscheidungsschaltung zur Umsetzung der Ergebnisse der Abtastkreise in Signale, die die abgetasteten Bereiche identifizieren.Beispielsweise können die genannten Daten die Form einer Reihe von Strichen unterschiedlicher Farbe auf einem Etikett haben, das an einer in einem Laden zu verkaufenden Ware angebracht ist. Bei einem allgemein bekannten Datenabtastsystem zum Lesen derartiger Etikette wird ein von Hand bedienbar^ optischer Leser verwendet, der von der Bedienungsperson über das Etikett längs einer Reihe von Strichen geführt wird, wobei das von den Strichen reflektierte Licht zum Zwecke der Abtastung der durch diese Striche dargestellten Daten aufgenommen wird. Die decodierten Daten können in eine Registrierkasse zur Registrierung eines Verkaufs oder zu irgendeiner anderen Registrierung geführt werden.Aus der GB-Patentschrift 7 03 661 ist bereits eine zwei Strahlungsquellen und eine Strahlendecodierschaltung enthaltende Datenabtastanordnung bekannt, bei der eine einfache quantitative Auswertung der von einem Aufzeichnungsträger reflektierten Strahlung durchgeführt wird. Für viele Anwendungsfälle ist jedoch eine <:olche Auswertung nicht ausreichend und sicher genug, da häufig verschiedene Störfaktoren, wie verschmutzte Aufzeichnungsträger, Toleranzen und Alterserscheinungen bei den Bauelementen, zu fehlerhaften Ergebnissen führen.Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Datenabtastanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der nur ein Lichtdetektor erforderlich ist und mit der eine eindeutige und sichere Auswertung der abgetasteten, von dem Aufzeichnungsträger reflektierten Strahlungen möglich ist.Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeweils während der einen Betätigung die erste Strahlungsquelle infrarotes Licht emittiert und der erste Abtastkreis ein Analogsignal erzeugt, das proportional dem Betrag des infraroten Lichts ist, das durch die Strahlendecodierschaltung festgestellt wurde, und daß jeweils während der anderen Betätigung die zweite Strahlungsquelle Rotlicht emittiert und der zweite Abtastkreis ein Analogsignal erzeugt, das proportional dem Betrag des Rotlichtes ist, das durch die Strahlendecodierschaltung festgestellt wurde, und daß die Verarbeitungs- und Entscheidungsschaltung eine erste Schaltung zur Erzeugung einer negativen Hüllkurve des infraroten Analogsignals, eine zweite Schaltung zur Erzeugung einer positiven Hüllkurve des Rotanalogsignals, eine erste Subtraktionsschaltung zur Subtraktion der negativen Hüllkurve vom infraroten
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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US8507670 | 1970-10-29 |
Publications (3)
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---|---|
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DE2153245C3 DE2153245C3 (de) | 1977-11-10 |
Family
ID=
Also Published As
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FR2110084A5 (de) | 1972-05-26 |
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AU3482771A (en) | 1973-05-03 |
JPS5250491B1 (de) | 1977-12-24 |
NL7114967A (de) | 1972-05-03 |
DE2153245A1 (de) | 1972-05-04 |
SE384935B (sv) | 1976-05-24 |
US3684868A (en) | 1972-08-15 |
CA944482A (en) | 1974-03-26 |
BE774603A (fr) | 1972-02-14 |
DK129016B (da) | 1974-08-05 |
GB1314786A (en) | 1973-04-26 |
CH546447A (de) | 1974-02-28 |
BR7107180D0 (pt) | 1973-05-31 |
ES396462A1 (es) | 1975-02-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |