DE2153245C3 - Datenabtastanordnung - Google Patents

Description

logsignal, eine zweite Subtraktionsschaltung zur

^"ht aktion der positiven Hüllkurve von dem Rotana-

nal und eine dritte Subtraktionsschaltung zur

°^ßbtraktion eines der Analogsignale von dem anderen

& naloßsignal enthält.

7wei Ausführungsbeispiele der Erfindui g werden nun „hand der Zeichnungen beschrieber. Es zeigt F'g 1 eine Gesamtansicht eines ersten Ausführungs-Lfels eines Farbcodelesers gemäß der Erfindung, F'g 2 eine Ansicht eines farbcodierten Etiketts zur _i0 Vervendung mildem Farbcodeleser,
Ve 3 eine Gesamtansicht des Detektors des Farbcodelesers,

c i g 4 einen Schnitt längs der Linien 4-4 der F ι g. 3, F' s 5 eine teilweise schematische, teilweise blockför- ι s • Darstellung des Farbcodelesers und der in ihm !^wendeten Schaltung,

pig 6 ein Zeitdiagramm der Zeitgabeimpulse, wie sie • den logischen Schaltungen des Farbcodelesers 'verwendet werden, ²⁰

pig 7A ein Schaltdiagramm eines ersten Teils der in Hern Farbcodeleser verwendeten Schaltung,

Fig "Β ^ein Schaltdiagramm eines zweiten Teils der in dem Farbcodeleser verwendeten Schaltung, F i Ά 8 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, 2; 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. ... ³°

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 Eigen- 35 schaft besitzt. Die verschiedenen Reflexionsflächen auf Lm Etikett 12 sind weiß, grün und schwarz, und zwar in Form von Strichen oder Streifen. Die Faltreifen 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) (weiß nach grün) *

schwarz nach grün) = 1 (grün nach schwarz) = 0

(grün nach weiß) (schwarz nach weiß)

Es zeigt sich, daß drei Möglichkeiten zur Identifizierung einer 1 und drei Möglichkeiten zur Identifizierung so 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 durch ein Kabel 26 abgeschlossen ist, das mit dem Gehäuse in Verbindung steht. In dem Gehäuse U befindet sich ein Detektor 16, der gemäß den F i g. 3 und 4 eine infrarotlichtabgebende Galliumarseniddiode als 1. Strahlungsquelle 18, 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 6s 15 liegt. Innerhalb des reflektierenden Kegeis 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 Linsensyftems 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 Signa!, 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 ι absorbieren; die schwarzen Streifen absorbieren sowohl Rotlicht als auch Infrarotlicht. Diese Reflektions- und Absorptionseigenschaften gestatten es, eine Schaltung aufzubauen, mit der die Rotlicht- und lnfrarotlichtmenge 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 11 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 Fig. 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 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 vorr Verstärker 30 wird an einen Zweistufen-Verstärker gelegt, der als eine Einheit gezeigt ist, und der eine die Verstärkung stabilisierende Rückkopplungsschaltunj 73 besitzt sowie eine Pegelbegrenzungsschaltung Das Ausgangssignal des Zweistufen-Verstärkers 3: wird durch zwei Abtastkreise 34 und 36 ausgetastet, di abwechselnd während des mittleren Teiles jede EinschaHperiode der lichtemittierenden Dioden durc Impulse auf getastet werden, die durch A, B, Q un ABQ angezeigt sind, und die von der Zeitgabeeinhe

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 F i g. 6, daß das Signal A B Q 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 Schaltung 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, um negativer Rückkopplungspfad ergbt 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 Strablungsquellen 18 und 20 aufgetastet 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

2«; 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

_io 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. Π 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 ei forderlich 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

so 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 unc der Widerstand ist lediglich in der Schaltung angeord net, um zu verhindern, daß vom Verstärker 72 eine kapazitive Last gesehen wird. Der Wert des Wider stands 94 ist klein im Vergleich zum Inncnwiderstanc

Uo des Transistors 96, so daß ein positives Potential an de Gate-Elektrode des Transistors % auftritt, das aus reicht, um den Transistor % voll leitend zu schalten. Da Signal läuft dann über die Source-Drain-Streckc de Transistors % und wird in dem Kondensator 10

(>s gespeichert, der Teil des Kreises 36 ist. Die Ladung ar Kondensator 100 genügt, um den Transistor 106 leiten zu schalten, der als Emitter-Folgcr geschaltet ist. Dami wird die an der Basis des Transistors 106 auftretend

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 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 ι ο 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, 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 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 Tl 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 196. Es ist zu beachten, daß zu diesem Zeitpunkt Tl der Haltekondensator 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 Ausgangssignal am Verbindungspunkt 214 ergibt.

Während der Zeit T2 wird der Kreis 34 aufgetastet und arbeitet in der gleichen Weise, wie der zuvor beschriebene Kreis 36. Zum besseren Verständnis der Vcrarbeitungs- und Entscheidungsschaltung wird nun so auf Fig.7B Bezug genommen. Mit dem Verbindungspunkt 214 ist eine Filterschaltung 249 verbunden, die aus dem übertragenen Rotanalogsignal eine positive Hüllkurve 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 <x> 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 <>s Eingangsklemme eines Differential-Lincarvcrstärkcrs 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 296 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 die Subtraktionsschaltungen 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 Subtraktionsschaltung 300 ist eine Klemme eines Widerstandes 304 angelegt, der auf positive Spannung gelegt ist.

Der Ausgang der Subtraktionsschaltung 300 liegt ar den Verbindungspunkten 306 und 308 sowie über einer Widerstand 312 an^einem Verbindungspunkt 310. Dei Ausgang der Subtraktionsschaltung 272 ist mit den Verbindungspunkt 314 und einem Verbindungspunk 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 dci Verbindungspunkt 310 und über einen Widerstand 32 an den Verbindungspunkt 318 gelegt. Der Verbindungs punkt 314 ist über einen Widerstand 328 an eine Eingang eines Vergleichers angeschlossen, der al Vergleichcr 330 mit einer minimalen Schwellbcgrcr zung geschaltet ist. Der Vergleicher 330 besitzt ein positive Rückkopplung, die über einen Widerstand 33 gebildet wird. Der Verbindungspunkt 310 ist mit dei anderen Eingang des Vergleichers 330 verbünde Parallel zu beiden Eingängen des Vergleichers 33 liegen zwei antiparallel geschaltete Dioden 334 und 33 Diese verhindern eine Überlastung an den Eingang klemmen des Vergleichers 330. Der crstgcnann Eingang des Vcrgleichcrs 330 ist an eine positii

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 Ausgangssignal 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 (F i g. 1 OA) 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 Voit 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 Γ3 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; die bedeutet, daß z. Z. Ti ein negatives Ausgangssignal voi der Subtraktionsschaltung 300 abgegeben wird.
Die Eingangssignale der Subtraktionsschaltung 27J sind das rote Analogsignal und das infrarote Analogsi gnal. Somit werden diese direkt voneinander durcl diese Subtraktionsschaltung 278 subtrahiert. Da sich da Infrarotsignal nur dann auf Bezugspotential befinde! wenn ein schwarzer Streifen festgestellt wurde und da;

ίο rote Analogsigna! nur dann auf Bezugspotential ist wenn entweder ein grüner oder eine schwarzer Streifer festgestellt wird, bedeutet eine Differenz zwischen der beiden Signalen, daß ein grüner Streifen festgestellt wurde, so daß sich ein negatives Ausgangssignal an dei Subtraktionsschaltung 278 ergibt, das die Feststellung eines grünen Streifens anzeigt. Es ist zu beachten, daC die Ausgangssignale der Subtraktionsschaltungen auct Analogsignale sind.

Wie zuvor erwähnt, sind die Verstärker 330,346 unc 348 als Differenzialvergleicher geschaltet, um die festgestellte Streifenfarbe zu bestimmen und ein dies( Farbe anzeigendes Digitalsignal abzugeben.

Der Ausgang des Verstärkers 330 liegt auf +12 VoI bei Feststellung eines weißen Streifens und auf -12 λ

:5 bei Feststellung eines anderen Streifens. Der Ausgang des Verstärkers 346 liegt auf +12 Volt bei Feststellunj eines grünen Streifens und bei -12VoIt bei Feststel lung eines anderen Streifens. In ähnlicher Weise lieg der Ausgang des Verstärkers 348 auf +12 Volt be Feststellung eines schwarzen Streifens und be -12 Volt bei Feststellung eines anderen Streifens.

Die Ausgänge der Subtraktionsschaltungen 272, 27f und 30Ü werden an die Verbindungspunkte 314,322 bzw 306 angelegt, die alle an 6,8 Volt festgelegt sind. Dies< Ausgangssignale werden direkt zu den ersten Eingän gen der Differenzialvergleicher 330, 346 bzw. 341 geführt Die Eingangssignale zu den zweiten Eingängei der Differenzialvergleicher 330, 346 und 348 werdei durch Summierung der zwei Ausgangssignale von dei

Subtraktionsschaltungen gebildet, die nicht direkt mi dem ersten Eingang des zugehörigen Differenzialver gleichers verbunden sind und stellen Schwellwertsignali dar. So wird beispielsweise das Eingangssignal de zweiten Eingangs des Differenzialvergleichers 331

durch Summierung der Ausgangssignale der Subtrak tionsschaltungen 278 und 300 am Verbindungspunkt 3 K gebildet.

Jeder Differenzialvergleicher arbeitet derart, daß seil Ausgang bei -12VoIt liegt, so lange die zweit«

so Eingangsklcmmc negativer als die erste ist, und daß de Ausgang sonst +12 Volt aufweist. Wird bcispielsweisi ein weißer Streifen festgestellt, dann steigt da Ausgangssignal des Diffcrcnzialvcrglcichers 330 au + 12 Volt an, während die Ausgangssignale der übrigci

ss Differcnzialverglcicher 346 und 348 auf -12Vo! liegen.

Ein zweites Ausfilhrungsbeispicl der Erfindung ist ii den F i g. 8 und 9 dargestellt. Drei Linsen 44, 45 und 4< sind derart ungeordnet, daß sich ihre entsprechende!

(v optischen Achsen auf der Etikottoberfläche treffen. Dii lichtemittierenden Dioden 47 und 48 werden somi getrennt auf das l-tikctt fokussiert, wobei das reflektier te Licht durch einen Photosensor 49 empfangen wire Die Feststellung der Farben wird wie zuvor beschriebe!

es durchgeführt.

lU-i.'ii -i HI.i

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Datenabtastanordnung für einen Daten in Form codierter Flächen mit unterschiedlichen Reflektionseigenschaften tragenden Aufzeichnungsträi nit einer ersten Strahlungsquelle, die eine St!...llung einer ersten Art emittiert, einer zweiten 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 dte 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 Entscheidungsschal- yo tung 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 der erste Abtastkreis (36) ein Analogsignal 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) 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) 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 negativen Hüllkurve vom infraroten Analogsignal, eine zweite Subtraktionsschaltun^: (272) zur Subtraktion der positiven Hüllkurve von dem Rotanalogsignal und eine dritte: Subtraktionsschaltung (278) zur Subtraktion eines der Analogsignale von dem anderen Analogsignal enthält.

   Die Erfindung betrifft eine Datenabtastanordnung für inen Daten in Form codierter Flächen mit unterschiedchen Reflektionseigenschaften tragenden Aufzeichlungsträger mit einer ersten Strahlungsquelle, die eine itrahiung einer ersien Art emittiert, einer zweiten itrahlungsquelle, die eine Strahlung einer zweiten Art mittiert, mit einer Zeitgabevorrichtung zur abwechelnden Betätigung der ersten und zweiten Strahlungs-

   (10 quelle 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 e.ner 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 bedienbarer 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 solche 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