DE2251852C3 - Lesevorrichtung für eine einspurige binär kodierte Aufzeichnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lesevorrichtung, bei der zwischen einer Lichtquelle, einem Lesekopf und einer Auswerteschaltung eine Lichtführungsanordnung vorgesehen ist, für eine einspurige binär kodierte Aufzeichnung, bei welcher jede Binärziffer durch zwei in Leserichtung unmittelbar aufeinanderfolgende Elemente dargestellt ist, die unterschiedliche physikalische Eigenschaften und teilweise unterschiedliche Abmessungen in Leserichtung aufweisen, und bei der die in Leserichtung genommenen Abmessungen der beiden Elemente zur Darstellung des einen Binärwerts (z. B. 0) in einem von 1 verschiedenen Verhältnis und zur Darstellung des anderen Binärwerts (z.B. 1) in dem dazu reziproken Verhältnis zueinander stehen und die Darstellung jeder Binärziffer in Leserichtung dieselbe Gesamtlänge hat, nach Hauptpatent 2 112 089.

Bei der Lesevorrichtung nach dem Hauptpatent sind im Lesekopf eine Lichtquelle und eine Photozelle angeordnet, welche gegeneinander durch eine Trennwand abgeschirmt sind, so daß zwei Lichtführungswege entstehen nämlich ein Lichtsendeweg und ein Lichtempfangsweg Die im Lichtempfangsweg liegende Photo zelle ist mit einer Mikrologikeinheit verbunden, in der die Auswertung der empfangenen Signale erfolgt. Bei dieser Anordnung ist die nur sehr schwer zu verhindernde gegenseitige Beeinflussung von Lichtse.ndeweg und Lichtempfangsweg störend und bereitet in der Praxis auch gewisse Schwierigkeiten.

Aus der DT-OS 2 (12 090 ist eine Lesevorrichtung für kodierte Aufzeichnungen bekannt, bei der eine Lichtleiteranordnung aus einer Vielzahl von Lichtleitfasern vorgesehen ist, wobei für die Wege des Lichts von der Lichtquelle zum Abtastkopf und für den Rückweg des reflektierten Lichtes vom Abtastkopf zu der Auswerteeinrichtung jeweils getrennte Lichtleitfasern vorgesehen sind. Im Abtastkopf muß dabei zur Trennung des Lichtsendeweges vom Lichtempfangsweg eine Abschirmung vorgesehen werden. Es hat sich jedoch gezeigt daß in der Praxis eine gegenseitige Beeinflussung von Lichtsendeweg und Lichtempfangsweg nur schwert zu verhindern ist und vor allem auf Grund von Schmutzablagerungen an der abschirmenden Trennwand und auch an den einzelnen Enden der Lichtleitfasern Störungen auftreten. Überdies erfordert die bekannte Lesevorrichtung ein im wesentlichen senkrechtes Abtasten der kodierten Aufzeichnungen, da im Falle einer Schrägstellung der Lesevorrichtung wiederum die Gefahr sehr groß ist, daß eine störende gegenseitige Beeinflussung von Lichtsendeweg und Lichtempfangsweg auftritt.

Aufgabe der Erfindung ist es. die Vorrichtung nach dem Hauntpatent weiter zu verbessern und deren Nachteile hinsichtlich der gegenseitigen Beeinflussung von Lichtsendeweg und Lichtempfangsweg zu beseitigen sowie die Immunität gegenüber Störungen zu erhöhen.

Die: e Aufgabe wird bei der Lesevorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Lichtführungsanordnung zumindest im Lesekopfbereich aus einer einzigen Lichtleitfaser besteht.

Durch die gleichzeitige Verwendung einer einzigen Lichtleitfaser für den Sende- und Empfangsweg wird keine Abschirmung mehr benötigt und das Problem einer störenden gegenseitigen Beeinflussung dieser beiden Lichtleitwege ist beseitigt. Außerdem kann im Betrieb praktisch keine störende Verschmutzung im Abtastbereich eintreten, da die einzige Lichtleitfaser während ihrer Bewegung über die aufgezeichneten Informationen praktisch ständig poliert und damit sauber gehalten wird und auf Grund des Fehlens jeglicher Abschirmungen zwischen Sende- und Empfangsweg keine Bereiche mehr zur Verfügung stehen, an denen störende Schmutzablagerungen auftreten könnten.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der zum Lesekopf führenden Lichtleiteranordnung und den zur Lichtquelle und zur Auswerteschaltung führenden Lichtleiteranordnung eine Drehkupplung mit Ratsche vorgesehen. Auf diese Weise wird erreicht, daß das freie Abtastende der Lichtleitfaser gleichmäßig abgenutzt wird und damit auch eine vorzugsweise konvexe Form behält, die dazu beiträgt, daß das von der Lichtquelle kommende Licht auf die zu lesende Information fokussiert wird und Streueffekte weitgehend ausgeschlossen werden. Dadurch wird wiederum die Empfindlichkeit der Lesevorrichtung erhöht.

Vorteilhafterweise ist die einzige Lichtleitfaser am kupplungsseitigen Ende erweitert.

Zu erwähnen ist auch noch, daß durch die Verwendung einer einzigen Lichtleitfaser zwischen der Kupplung und dem Abtastende der dem Verschleiß unterliegende Abtastkopf ohne Schwierigkeit ausgetauscht werden kann, da im Bereich der Kupplung keinerlei Ausrichtung einzelner Lichtleitfasern aufeinander erforderlich ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Gennß der Zeichnung besieht die Lesevorrichtung aus einer frei beweglichen, länglichen Plastikhülse 1, in welcher ein Teil einer flexiblen Lichtleitfaser 2 an einem Ende durch eine Nasenklammer 3 und am anderen Ende durch eine Abschlußklammer 4 gehalten ist. Die Nasenklammer 3 besteht aus einem Plastikmaterial, welches einen ähnlichen Abriebwiderstand aufweist wie die Lichtleitfaser 2. Die Kombination aus Nasenklammer 3 und der Lichtleitfaser 2 weist ein konvexes Ende auf.

Die Lichtleitfaser 2 erstreckt sich durch die Abschlußklammer 4 hindurch bis zu einem gemeinsamen Ende von zwei Glas- oder Plastik-Lichtleitfasern 5 und 6, deren freie Ende jeweils im Bereich einer Lichtquelle 7 und einer Photozelle 8 angeordnet sind. Die Lichtleitfasern 2, 5 und 6 sind innerhalb eines Gehäuses 9 derart gekoppelt, daß die einzelne Lichtleitfaser 2 in einer Feder-Klammer-Verbindungseinrichtung 10 frei drenbar ist, während die zwei Lichtleitfasern 5 und 6 in einem Epoxy-Harz 11 befestigt sind. Die Lichtquelle 7 und die Photozelle 8 sind auf einer Karte 12 mit einer gedruckten Schaltung angebracht, welche in einem Gehäuse 9 befestigt ist. Auf der Karte 12 ist weiterhin eine Signalverstärkereinheit 14 angebracht, welche mit Signalen aus der Photozelle 8 gespeist wird, und eine miniaturisierte logische Einheit 13, welche die Ausgangsgröße der Versiärkereinheit 14 empfängt. Ausgangssignale von der Einheit 13 werden an der Klemme 15 abgenommen. Die Karte 12 mit der gedruckten Schaltung und ein Teil des Gehäuses 11 sind in einem geeigneten, nur teilweise dargestellten Kasten 16 angeordnet.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser der Einzellichtleitfaser 2 etwa 0,25 mm bis 1 mm.

Im Betrieb wird Licht von der Lichtquelle 7 über das Faserbündel 5 der Einzellichtleitfaser 2 zugeführt. Die Hülse 1 wird derart an der Aufzeichnung entlanggezogen, daß diese abgetastet wird. Dabei wird inkohärentes Licht von der Aufzeichnung reflektiert, um entlang der Faser 2 und dann entlang dem Faserbündel 6 auf die Photozelle 8 geführt zu werden. Die Verstärkereinheit 14 empfängt den durch die Photozelle 8 erzeugten Signalzug und leitet die verstärkten Signale an die miniaturisierte Einheit 13 weiter, von welcher sie dekodiert werden. Der Ausgang der Einheit 13 wird über die Klemme 15, beispielsweise mit einer Registrierkasse verbunden.

Da das Abtastende der Lichtlei;faser 2 eine konvexe Form aufweist, wird das von der Lichtquelle 7 übertragene Licht fokussiert und nicht aufgefächert, wie es der Fall sein würde, wenn das Abtastende der Lichtleitfaser 2 senkrecht zu der Axialebene der Lichtfaser 2 abgeschnitten wäre. Somit ist die Abtastöffnung im wesentliehen genauso breit gehalten wie die Querausdehnung der breitesten Aufzeichnungselemente, wodurch die Abtastselektivität erhalten bleibt.

Eine weitere Verbesserung wird dadurch erzielt, daß das Ende der Lichtleitfaser 2, welches in der Nasenklammer 3 befestigt ist, sich konisch verjüngt, so daß dadurch ein Aufzeichnungsleseteil mit einem geringeren Durchmesser erreicht wird derart, daß die Querausdehnung der Aufzeichnungselemente weiter verschmälert werden kann, ohne daß ein all zu großer Abfall in der Empfindlichkeit auftritt, da durch die Verschmälcrung die Lichtdichte verstärkt wird, welche auf die Aufzeichnung übertragen wird, und zwar im Vergleich zu derjenigen, welche erreicht werden würde, wenn der Durchmesser der gesamten Faser entspre-

ao chend vermindert wäre. Um weiterhin eine Lichtverstärkung von der Lichtquelle 7 zu dem Lesekopftei! zu erreichen, kann dasjenige Ende der Faser 2, welches an den Faserbündeln 5 und 6 mündet, erweitert sein. Eine Ausdehnung des Endes der Lichtlaser 2. welches an den

»5 Lichtfaserbündeln 5 und 6 mündet, gewährleistet, daß mehl- Licht in die Faser 2 hineingeleitet wird, und zwar für einen vorgegebenen Durchmesser der Faser 2.

Wenn der Lesekopfteil über eine kodierte Aufzeichnung hinveggeführt wird, so führt dies dazu, daß dieses Ende der Lichtleitfaser 2 einer Polierwirkung ausgesetzt ist, was mit der Zeit zu einer Abnutzung des Endes der Lichtleitfaser 2 und der Klammer 3 führt, welche mit der Abnutzung eines Bleistifts vergleichbar ist. Um einer schädlichen Abnutzung auf irgendeiner Seite des Lesekopfteils entgegenzuwirken, ist vorgesehen, dieses Teil durch die Kopplungsverbindung 10 frei drehbar auszugestalten. Somit ist jedesmal dann, wenn die Hülse 1 in die Hand genommen wird, eine Wahrscheinlichkeit dafür gegeben, daß gegenüber der letzten Benutzung eine Verdrehung stattgefunden hat. Um eine Drehung der Hülse 1 in einer vorgegebenen Richtung jedesmal dann zu gewährleisten, wenn eine geeignete Rotationsvorspannung an der Lichtleitfaser 2 auftritt, kann die Verbindungseinrichtung 10 mit einer Ratscheneinrichtung ausgestattet sein. Die konvexe Form des Abtastteils wird somit auf diese Weise im wesentlichen beibehalten, und zwar durch die gleichförmig auftretende Abnutzungswirkung.

Die beschriebene Lesevorrichtung ist auch anwendbar in Verbindung mit einer stationären Einrichtung und einer bewegten kodierten Aufzeichnung. In einer derartigen stationären Leseeinrichtung kann die Einzellichtleitfaser aus Glas hergestellt sein, weil keine Notwendigkeit dafür besteht, daß sie besonders flexibel ist.

Im Falle der Verwendung mehrerer Lichtleitfasern zwischen Lesekopf und Lichtquelle bzw. Photozelle ist stets zu beachten, daß jede Lichtleitfaser gleichzeitig »Hin-« und »Rück-« Weg für das zu leitende Licht bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Lesevorrichtung, bei der zwischen einer Lichtquelle, einem Lesekopf und einer Auswerteschallung eine Lichtführungsanordnung vorgesehen ist, für eine einspurige binär kodierte Aufzeichnung, bei welcher jede Binärziffer durch zwei in Leserichtung unmittelbar aufeinanderfolgende Elemente dargestellt ist, die unterschiedliche physikalische Eigenschäften und teilweise unterschiedliche Abmessungen in Leserichtung aufweisen, und bei der die in Leserichtung genommenen Abmessungen der beiden Elemente zur Darstellung des einen Binärwerts

(z. B. 0) in einem von 1 verschiedenen Verhältnis und zui Darstellung des anderen Binäi werts (z. B. 1) in dem dazu reziproken Verhältnis zueinander stehen und die Darstellung jeder Binärziffer in Leserichtung dieselbe Gesamtlänge hat, nach Hauptpatent 2 112089, dadurch geken nzeichnei, ao daß die Lichtführungsanordnung zumindest im Lesekopfbereich aus einer einzigen Lichtleitfaser (2) besteht.

2. Lesevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Lichtleitfaser (2) das Abtastende des Lesekopfes bildet.

3. Lesevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zum Lesekopf führenden Lichtleiteranordnung und der zur Lichtquelle (7) und zur Auswerteschaltung (8) führenden Lichtleiteranordnung (5, 6) eine Drehkupplung mit Ratsche vorgesehen ist.

4. Lesevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastende des Lesekopfes konvex ausgebildet ist.

5. Lesevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der einzigen Lichtleitfaser im Bereich von etwa 0,25 mm bis 1 mm liegt.

6. Lesevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Lichtleitfaser am Abtastende konisch ausgebildet ist.

7. Lesevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Lichtleitfaser am kupplungsseitigen Ende erweitert ist.