DE2338114B2 - Optische Abtastvorrichtung für kartenförmige Aufzeichnungsträger - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine optische Abtastvorrichtung für kartenförmige Aufzeichnungsträger, auf denen Informationen in Form von Markierungen aufgebracht sind, die sich in ihrer Lichtdurchlässigkeit von derjenigen des Aufzeichnungsträgermaterials unterscheiden, wobei die Markierungen in zueinander parallelen Spuren angeordnet sind und jeder Spur eine Lichtquelle zugeordnet ist und gegenüber jeder Lichtquelle ein lichtempfindliches Element angeordnet μ ist, unter Impulssteuerung sowohl der Lichtquellen als auch der lichtempfindlichen Elemente.

Die US-Patentschrift 36 43 066 beschreibt eine optische Abtastvorrichtung, bei der mehreren Lichtquellen lichtempfindliche Elemente gegenüberstehen. Die Abtastvorrichtung dient ebenfalls für kartenförmige Aufzeichnungsträger, auf denen Informationen in Form von Markierungen aufgebracht sind, die sich in ihrer Lichtdurchlässigkeit von derjenigen des Aufzeichnungsmaterials unterscheiden. Beim Hindurchführen des Aufzeichnungsträgers werden jedoch alle Lichtquellen gleichzeitig erregt. Auch die lichtempfindlichen Elemente, denen jeweils eine Schwellwertschaltung nachgeschaltet ist, können gleichzeitig ansprechen, wenn Markierungen zwischen ihnen und den Lichtquellen hindurchlaufen. Bei der bekannten Abtastvorrichtung besteht die Gefahr, daß durch Streulicht ein lichtempfindliches Element fehlerhaft erregt wird.

Die FR-Patentschrift 15 75 367 beschreibt eine optische Abtastvorrichtung für Lochkarten, bei der so viele Lichtquellen mit gegenüberliegenden lichtempfindlichen Elementen vorgesehen sind, wie die Lochkarte Zeilen enthält. Vom Fördermechanismus der spaltenmäßig abgetasteten Lochkarte wird ein Taktsignal abgeleitet, das sowohl die Lichtquellen als auch die lichtempfindlichen Elemente zu bestimmten Zeiten aufsteuert. Auch bei dieser Abtastvorrichtung werden alle Lichtquellen gleichzeitig erregt, so daß eine fehlerhafte Erregung eines lichtempfindlichen Elementes durch Streulicht möglich ist. Die Ableitung der Taktsignale von dem Fördermechanismus birgt die Gefahr in sich, daß selbst bei einem geringen Schlupf eine fehlerhafte Abtastung erfolgt.

Die DE-AS 11 08 485 beschreibt einen optische Markierungen aufweisenden Auswahlspeicher, bei dem die Selektion von Speicherstellen durch unterschiedliche Erregung von Lichtquellen und lichtempfindlichen Elementen sowie Blenden erfolgt, wobei die Ansteuerung ähnlich einem Kreuzschienenverteiler arbeitet. So sind beispielsweise einer Lichtquelle jeweils mehrere photoempfindliche Elemente zugeordnet, von denen eines ausgewählt wird, oder es werden mehrere Lichtquellen selektiv wirksam gemacht, die einer einzigen Photozelle gegenüberstehen. Der Auswahlspeicher besitzt eine gesonderte Taktspur, von der Taktsignal^ zur Weiterverarbeitung der abgetasteten Datensignale abgeleitet werden. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung sind entweder mehrere Lichtquellen oder mehrere lichtempfindliche Elemente zur gleichen Zeit wirksam, so daß die Gefahr einer fehlerhaften Abtastung durch Streulicht nicht ausgeschlossen ist.

Die US-PS 30 86 665 beschreibt eine optische Abtastvorrichtung, bei der mehreren Lichtquellen ein einziges lichtempfindliches Element gegenübersteht. Abhängig vom Fördermechanismus werden über einen Drehschalter die Lichtquellen nacheinander erregt und tasten somit die Markierungsstellen einer Spalte nacheinander ab. Da nur ein einziges lichtempfindliches Element vorgesehen ist, besteht auch bei dieser Abtastvorrichtung die Gefahr, daß durch Streulicht eine fehlerhafte Abtastung erfolgt. Die starre Kopplung zwischen Antrieb und Drehschalter ist insofern nachteilig, als bereits bei geringen Schlupf der Karte Fehler bei der Abtastung auftreten können.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine optische Abtastvorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß eine korrekte Abtastung auch bei Aufzeichnungsträgern mit verhältnismäßig großer Dicke unbedingt gewährleistet wird.

Gemäß der Erfindung gelingt dies dadurch, daß

parallel zu den Datenspuren auf dem Aufzeichnungsträger eine Taktspur vorgesehen ist, für die ebenfalls eine Lichtquelle und ein dieser gegenüberliegendes lichtempfindliches Element vorgesehen sind, daß die Lichtquellen der Taktspur und der Datenspuren einzeln nacheinander auf- und zugesteuert werden und daß nur das der jeweils aufgesteuerten Lichtquelle zugeordnete lichtempfindliche Element gleichzeitig wirksam gemacht wird, wobei die abgetasteten Taktsignale in an sich bekannter Weise zur Synchronisierung der Datensignale verwendet werden.

Dadurch, daß zu jeder Zeit immer nur eine einzige Lichtquelle und das dieser gegenüberliegende lichtempfindliche Element erregt sind und die Erregung sowohl der Lichtquelle als auch des lichtempfindlichen Elementes durch ein Taktsignal gesteuert wird, ist der Einfluß von Streulicht absolut ausgeschlossen, und zwar selbst bei der Verwendung von Kreditkarten von einer Stärke von mehreren Zehntel Millimetern. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß, obwohl die Ka» te für den Betrachter undurchlässig erscheint, immer nur eine Lichtquelle erregt wird und damit der Energieverbrauch auf ein Minimum reduziert ist.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine optisch codierte Karte zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung,

Fig.2a ein Blockdiagramm einer zur Abgabe von Taktsignalen bestimmten Taktgeberschaltung, 3ü

Fig. 2b von der Taktgeberschaltung nach Fig. ?a nacheinander abgegebene Taktsignale,

F i g. 3 eine teils schematisch, teils als Blockschaltbild gezeichnete Abtastvorrichtung mit einer Anzahl lichtemittierender Dioden und lichtempfindlicher Elemente, die zur Abgabe von die Informationen in den Daten- und Taktspuren und die Anwesenheit der Kreditkarte in einer oberen und einer unteren Position des Karlenlesers wiedergebenden Ausgangssignalen dienen,

F i g. 4 eine Verknüpfungsschaltung des übrigen Teils der Abtastvorrichtung für die Steuerung der Erregung der lichtemittierenden Dioden und der Abgabe von Ausgangssignalen der lichtempfindlichen Elemente.

F i g. 1 zeigt eine optisch codierte Karte 10, die in der erfindungsgemäßen optischen Abtastvorrichtung verwendel werden kann. Zwar ist die Karte 10 in Fi g. 1 in ganz bestimmter Weise aufgebaut, jedoch kann die Karte 10 auch so ausgeführt sein wie in de;' DE-OS 23 05 166, und der Aufbau nach Fig. 1 ist nur als Ausführungsbeispiel aufzufassen.

Die Karte 10 besteht aus vier Schichten Material, nämlich zwei Innenschichten 12 und 14 und zwei Außenschichten 16 und 18. Die Durchlässigkeit der Innenschichten 12 und 14 ist so niedrig, daß die Schichten dem menschlichen Auge undurchsichtig erscheinen. Die Schichten 16 und 18 haben hohe Durchlässigkeit und erscheinen dem menschlichen Auge durchsichtig. Auf der Außenseite der Schichten 12 und 14 können Aufdrucke angebracht sein, die etwa dem Aufdruck entsprechen, den man von den jetzt üblichen w> Kreditkarten her kennt. Die Karte 10 erscheint demnach dem unbewaffneten Auge als normale Kreditkarte.

Auf der Innenseite der Schicht 14 kann ein zusätzlicher Aufdruck geringer Durchlässigkeit ange- tr> bracht werden, wie er durch die Fläche 20 angedeutet ist und der gesonderte Abschnitte 32 aufweist; man sieht, daß dieser Aufdruck geringer Durchlässigkeit aus vier Informationsspuren 22, 24, 26 und 28 besteht, zwischen denen in der Mitte eine Spur 30 als Takispur angeordnet ist. Dieses Codierungsverfahren und die Weise, in der die Taktspur 30 als Eigentaktgabe für die Information, wie sie von der Karte 10 abgelesen werden kann, verwendbar ist, wurde in der genannten DE-OS 23 05 166 beschrieben.

Mit der erfindungsgemäßen optischen Abtastvorrichtung von Karten lassen sich auch andere Codierungsverfahren anwenden. Der Bereich 20 kann auch auf die Innenseite der Schicht 12 aufgedruckt werden, so daß diese Information auf der Innenseite der Schicht 12 oder der Schicht 14 erscheint oder auf diese beiden Innenflächen verteilt ist; das ist nicht Gegenstand der Erfindung. Eine Beschreibung des möglichen Aufbaus der Karte ist in der DT-OS 23 05 166 gegeben.

Im allgemeinen werden die Innenschichten 12 und 14 und die Außenschichten 16 und 18 aufeinandergelegt, so daß sie eine einheitliche Karte 10 bilden, wobei der Codierungsbereich 20 sich im Inneren der Karte befindet. Der Codierungsbereich ist nicht sichtbar, weil die Schichten 12 und 14 für das menschliche Auge undurchsichtig sind. Die gesonderten Abschnitte 32, die die Informationen darstellen, sind sehr dic'it und behindern den Lichtdurchtritt durch die Karte 10 erheblich. Die Bereiche der Karte 10, die keine gesonderten Abschnitte 32 aufweisen, lassen Lichtenergie hindurchtreten, wenn die Lichtenergie so groß ist, daß sie die Schichten 12 und 14 durchsetzen kann.

Die Abmessungen der Karte sind verhältnismäßig klein und die Informationsspuren und die Taktspur liegen verhältnismäßig nahe beieinander, so daß die Lichtquellen, die diese Spuren abtasten sollen, verhältnismäßig klein sein müssen. Lichtemittierende Dioden haben sich als ausreichend klein erwiesen, so daß man sie nebeneinander so anordnen kann, daß Lichtenergie durch die Informationsspuren und die Taktspur gesandt werden kann.

Um störende Ausgangssignale zu vermeiden, werden die lichtemittierenden Dioden nacheinander erregt, so daß in einem bestimmten Augenblick nur eine einzelne lichtemittierende Diode gespeist wird.

Lichtempfindliche Elemente werden auf der anderen Kartenseite angeordnet, wo sie die gesamte durch die Karte hindurchtretende Lichtenergie auffangen sollen und wobei jeder lichtemittierenden Diode ein einzelnes lichtempfindliches Element zugeordnet ist. Damit keine störenden Ausgangssignale auftreten, wird das Ausgangssignal jedes lichtempfindlichen Elements in Gleichlauf mit der Impulsgabe auf die zugehörige lichtemittierende Diode gebracht, so daß nur Lichtenergie, die die Karte 10 in Richtung auf ein zugeordnetes lichtempfindliches Element durchsetzt, zur Erzeugung eines Ausgangssignals herangezogen wird. Störende Ausgangssignale könnten dadurch entstehen, daß Streulicht durch die Karte hindurch von einer bestimmten Lichtquelle auf ein lichtempfindliches Element fällt, das einer benachbarten Lichtquelle zugeordnet ist.

Die F i g. 2a und 2b zeigen als Blockschaltbild ein Zeitgebersystem, das Schaltsignale zur Steuerung der Speisung der lichtemittierenden Dioden und der Gleichschaltung der Ausgangssignale von den lichtempfindlichen Elementen abgibt, wobei F i g. 2b die speziellen Schaltsignale in ihrer zeitlichen Aufeinanderfolge darstellt. Gemäß Fig. 2a liefert ein Oszillator 50 ein Ausgangssignal einer bestimmten Frequenz. Dieses Ausgangssignal wird einer Steuerschaltung 52 züge-

führt, die die Frequenz des von dem Oszillator 50 ausgehenden Signals, das einem Schieberegister 54 zugeführt wird, steuert. Das Schieberegister 54 besitzt eine Anzahl aufeinanderfolgender Impulsausgänge (zehn Stück), die als LTO- bis LT9- bezeichnet werden. Das letzte Impulssignal LT9 — wird als Rückkopplungssignal für die Steuerschaltung 52 benutzt, um eine Eins in das Schieberegister zu geben.

Fig. 2b zeigt die Impulssignale LTO- bis LT9-, und links von den Bezeichnungen LTO- bis LT9 — sind die den verschiedenen Impulssignalen zugeordneten Funktionen angegeben. Insbesondere werden LTi — und LT2- zur Steuerung der A- und ß-Taktsignale verwendet. LT3— ist ein Reserveimpuls. LT4— bis LT7 — werden zum Steuern des Empfangs von Daten von den Datenspuren 0, 1, 2 und 3 verwendet, die den Spuren 22, 24, 26 und 28 in F i g. 1 entsprechen. LTi- und LT9- steuern das Lesen der Stellungen »Karte aus« und »Karte ein«. Sämtliche Impulssignale LTO-bis LT9— haben eine Impulsbreite von 104 Mikrosekunden und sind Bestandteile eines vollständigen Zyklus von 1,04 Millisekunden, so daß die Schallsignale LTO-bis LT9— eine verhältnismäßig geringe Impulsbreite und ein Tastverhältnis von 1 : 10 haben. Diese spezieilen Werte für Impulsbreite und das Tastverhältnis sind natürlich nur als Beispielsangaben zu verstehen, aber um Leistung zu sparen und eine Überhitzung der lichtemittierenden Dioden zu vermeiden, ist es doch zweckmäßig, Schaltsignale von geringer Impulsbreite und niedrigem Tastverhältnis zu benutzen.

F i g. 3 zeigt die Anordnung einer Gruppe von lichtemittierenden Dioden und Phototransistoren, die Ausgangssignale abgeben, die die Information, das Taktsignal und die Stellungen »Karte aus« und »Karte ein« darstellen. Ein Schlitz 100 ist für die Aufnahme einer Karte 10 nach Fig. 1 vorgesehen und die Karte läuft an den verschiedenen lichtemittierenden Dioden und lichtempfindlichen Elementen, aus der oberen Kartenlage in die untere Kartenlage vorbei. Die erwähnte DE-OS 23 05 166 beschreibt den Aufbau des Kartenlesers und die Anordnung der verschiedenen Lichtquellen und lichtempfindlichen Elemente.

Ein typischer Lichtkoppler für die Übertragung von Licht von der lichtemittierenden Diode auf den Phototransistor ist in dem durch eine gestrichelte Linie eingeschlossenen Block 102 zu sehen; der Lichtkoppler dient zum Abtasten eines Taktsignals A. Das Abtasten des Taktsignals B und der Datenbits 0, 1, 2 und 3 geschieht mit ebensolchen Schaltungen, wie sie in dem gestrichelt abgegrenzten Block 102 gezeichnet ist. Der typische Lichtkoppler besteht aus einer lichtemittierenden Diode 104 und einem Phototransistor 106. Als lichtemittierende Diode kann beispielsweise eine lichtemittierende GaAs-Diode dienen. Als Phototransistor kann ein Silicium-Phototransistor dienen. Die spektrale Empfindlichkeit des Phototransistors stimmt im großen und ganzen mit der spektralen Emission der lichtemittierenden Diode überein, so daß eine Übertragung von Lichtenergie zwischen den lichtemittierenden Dioden und den Phototransistoren mit hohem Wirkungsgrad stattfindet.

Die Anregung der lichtemittierenden Diode 104 wird durch einen Transistor 108 gesteuert. Das Schaltsignal LTi - wird an die Basis des Transistors 108 geführt, um dessen Funktion zu steuern. Der Transistor 108 wird durchlässig, wenn er das Schaltsignal LTi - empfängt, wodurch die lichteniitiierende Diode 104 angeregt wird. Die Dauer der Anrcgungs/cit der lichtemittierenden Diode 104 wird durch den Schaltimpuls LTl gesteuert. Das von der lichtemittierenden Diode ausgehende Licht ist so energiereich, daß es die Karte H durchsetzt, von den gesonderten Abschnitten 37 abgesehen, die entweder Informationen oder eir Taktsignal darstellen, obwohl die Karte für da; menschliche Auge bei normaler Beleuchtung undurchsichtig erscheint.

Wenn der Phototransistor 106 Lichtenergie emp-

ίο fängt, erzeugt er ein Ausgangssignal, das einem als integrierte Schaltung aufgebauten Verstärker 11€ zugeführt wird. Der Verstärker 116 nimmt außerdem als Vorspannungsimpulse ein positives Spannungssignal bzw. ein negatives Spannungssignal über einen Widerstand 118 auf. Das Ausgangssignal CELi- des Verstärkers 116 wird parallel zu einem Widerstand 12C abgenommen und ist das Taktsignal A. In entsprechender Weise wird ein als CEL 2 — bezeichnetes Taktsignal Berzeugt und durch das Schaltsignal LE2— gesteuert Der Block 122 soll die Erzeugung des Taktgebersignals B CEL2— andeuten. Diese Ausgangssignale CELi- und LT2— werden in Gleichlauf mit den Schaltsignalen LTi- und LT2 gebracht (vgl. Fig.4), um die Erzeugung störender Signale zu verhindern.

Die Ablesung der Informationen in den als Datenbit 0 bis Datenbit 3 bezeichneten Datenspuren erfolgt mittels der Lichtkoppler 124, 126, 128 und 130, die praktisch übereinstimmen mit dem Lichtkoppler 102, wobei die in diesen Kopplern enthaltenen lichtemittierenden Dioden entsprechend den Schaltsignalen LT4— bis LTT-gesteuert werden. Neben der Steuerung der lichtemittierenden Dioden in den Lichtkopplern 124 bis 130 werden die Ausgänge der Phototransistorverstärker in den Lichtkopplern 124 bis 130 in Gleichlauf mit den Schaltsignalen LTA- bis LTT- gebracht, so daß der Empfang störender Signale weitestgehend vermieden wird. Insbesondere werden die Verknüpfungsglieder 132 bis 138 benutzt, um die Ausgangssignale der Phototransistorverstärker zu steuern, und es entstehen die Datensignale SNSO + , SNSi+, SNS2+ und SNS3 + , so daß Ausgangssignale eines Phototransistors nur durchgelassen werden, wenn die zugeordnete lichtemittierende Diode durch das gleiche Schaltsignal angeregt wird. Dadurch wird die Gefahr verringert, daß reflektiertes Licht von anderen Lichtquellen aufgenommen und als Datenwert gedeutet wird.

Außer dem Ablesen der Informationen, die in den gesonderten Abschnitten 32 enthalten sind, ist es auch erforderlich, die Anwesenheit der Karte in dem Kartenleser von der oberen zur unteren Lage im Kartenleser festzustellen. Das geschieht mittels zweier zusätzlicher lichtemittierender Dioden 140 und 142 und zweier lichtempfindlicher Elemente, etwa der Phototransistoren 144 und 146. Der Anregungsstrom für die lichtemitticrenden Dioden 140 und 142 ist verhältnismäßig gering im Vergleich zu dem Anregungsstrom, der für die lichtemittierenden Dioden in den Kopplern 102 und 122 bis 130 benötigt wird. Die Intensität des von den lichtemittierenden Dioden 140 und 142 ausgehenden

wi Licht reicht zum Durchsetzen der Karte 10 nicht aus.

Die Karte wird daher selbst als Element benutzt, das von den lichtemittierenden Dioden 140 und 142 und den Phototransistoren 144 und 146 nachgewiesen wird.

Die lichtemittierende Diode 140 und die lichtemittie-

'''■ rcnde Diode 142 werden von den Transistoren 148 und 150 so gesteuert, daß sie nur beim Erscheinen der Schaltsignale LT8- undLT9— arbeiten. Anden Basen der Transistoren 148 und 150 liegt eine Vorspannung,

die durch eine über die Widerstände 152 und 154 herangeführte positive Spannung gebildet wird. Die Ausgangssignale der Phototransistoren 144 und 146 werden parallel zu Widerständen 156 und 158 abgegriffen und als CEL0 - und CEL N— bezeichnet. Fig. 3 zeigt, daß alle Ausgangssignale CfLI-, CEL2-, SNSO + , SNSi+, SA/52 + , SNS3+, CEL(J) - und CEL N— nach Maßgabe von Schaltsignalen gesteuert werden, die zur Steuerung der Anregung von lichtemittierenden Dioden zugeführt werden. Darüber hinaus sind die Ausgangssignale SNSO + , SNSi+, SNS2+ und SNS3+ in Gleichlauf mit den gleichen Schaltsignalen, die zum Herstellen des Gleichlaufs mit der zugeordneten lichtemittierenden Diode dienen, so daß die Gefahr des Anzeigens störender Signale, die dann auch fehlerhafte Daten liefern würden, so gering wie möglich gemacht ist. Ferner werden, wie in F i g. 4 erkennbar, die Ausgangssignale CELi-, CEL2-, CEI.0- und CELN-durch die zugeordneten Schaltsignale LTi-, LT2 — , LTS- und LT9- gesteuert.

Fig.4 zeigt einen Funktionsplan des restlichen Teils des Systems zum Anregen der Wiedergabe und zum Verarbeiten der Informationen in den Spuren auf der Kreditkarte 10 in dem Bereich 20. In F i g. 4 weisen, wie in Fig. 3, bestimmte logische Bezeichnungen entweder einen Punkt ».« oder ein Pluszeichen >> + « oder ein Pluszeichen im Kreis »©« auf. Außerdem ist am Ausgang des logischen Symbols zuweilen ein Kreis »O« hinzugefügt. Diese Bezeichnungen haben folgende jo Bedeutung: Der Kreis »O« bedeutet eine Inversion des Ausgangssignals aus der Torschaltung; der Punkt ».« besagt, daß die Torschaltung zur Ausübung einer UND-Funktion benutzt wird; das Pluszeichen » + « gibt an, daß die Torschaltung zur Ausübung einer ODER-Funktion benutzt wird; und das Pluszeichen im Kreis »©« zeigt an, daß die Torschaltung zur Abgabe einer exklusiven ODER-Funktion benutzt wird. Zum Beispiel handelt es sich bei den Torschaltungen 132,134,136 und 138 aus Fig. 3 sämtlich um invertierte ODER-Glieder, auch NOR-Glieder genannt, die zur Ausübung einer UND-Funktion verwendet werden.

In F i g. 4 empfangen zwei NOR-Glieder 200 und 202 als Eingangssignale die Schaltsignale LTi - und LT2- und die Signale CEL1 - und CEL2-, die die Taktsignale A und B darstellen, so daß die Ausgangssignale LTA+ und LTB+ nun die Taktsignalc A und B bedeuten. Die Signale LTA + und LTB+ werden als die beiden Eingangssignale einer bistabilen Kippschaltung 204 zugeführt, bei der es sich um den J-K-Mastcr-slave-Typ handeln kann, der auch einen Takteingang aufweist. Die Ausgangsgrößen BACT+ und BACT-der bistabilen Kippschaltung 204 werden als Eingangsgrößen einer zweiten bistabilen Kippschaltung 206 zugeführt. Das Signal BACT+ und ein Ausgangssignal dieser Kippschaltung 206 werden einem exklusiven ODER-Glied 208 zugeführt, dessen Ausgangsgröße das Signal DRES+ ist. Das Signal DRES+ stellt die richtige Reihenfolge der Taktsignale der A- und B- Abtaster her, so daß Eigcntaktgabc erfolgt, wie das <,o im einzelnen in der genannten DF.-OS angegeben ist.

Die Signale LTA+ und LTB+ werden außerdem zwei UND-Gliedern 210 und 212 zusammen mit den Signalen BACT- und BACT+ von dem FlipMop 204 zugeführt. Die Ausgangsgrößen der UND-Glieder 210 « und 212 werden einem ODER-Glied 214 zugeleitet, dessen Ausgangssignal eines der Eingangssignale einer bistabilen Kippschaltung 216 darstellt. Das andere Eingangssignal für die Kippschaltung 216 ist neben dem Taktsignal das Schaltsignal LTO+ ,das einen empfangsbereiten Zustand darstellt.

Die Ausgangsgröße der Kippschaltung 216 ist das Signal RDOK + , das zusammen mit dem Signal DRES+ einem ODER-Glied 218 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 218 wird als das eine Eingangssignal auf ein UND-Glied 220 zusammen mit dem Taktsignal gegeben und das Ausgangssignal des UND-Gliedes 220 wird benutzt, um den Takt für eine Anzahl bistabiler Kippschaltungen 222,224, 226 und 228 zu geben, die sämtlich zur Erzeugung von Ausgangssignalen benutzt werden, die Daleninformationen darstellen.

Wenn die Karte 10 zunächst in die Abtastvorrichtung gesteckt wird, entsteht das Cf 1.0 Signal (vgl. Fig. 3), und dieses Signal wird als die eine Eingangsgröße einem NOR-Glied 230 zugeführt. Auch das Schaltsignal LTS- gelangt an das NOR-Glied 230. Die Ausgangsgröße des NOR-Gliedes 230 wird als die eine Eingangsgröße einer bistabilen Kippschaltung 232 zugeführt, und ein zweites Eingangssignal für diese Kippschaltung kommt von einem zweiten NOR-Glied 234 her, dessen Eingangsgrößen das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 230 und das Schaltsignal LTS- sind. Wenn die Karte am Boden der Abtastvorrichtung ankommt, wird das zweite Stcllungssignal CfL N— erzeugt und dieses Signal wird über einen Inverter 238 einem NOR-Glied 236 zugeführt. Auch das Schaltsignal /-Γ9- gelangt zu dem NOR-Glied 236.

Die Ausgangsgröße des NOR-Gliedes 236 wird als das eine Eingangssignal einer bistabilen Kippschaltung 240 zugeführt, während das zweite Eingangssignal durch das Signal CO UT+ aus der Kippschaltung 232 gebildet wird. Die Ausgangssignale C0UT- und CDIN-, die von den Kippschaltungen 232 und 24C herrühren, werden einem NODER-Glied 292 zugeleitel und erzeugen ein Signal, das anzeigt, daß die Karte sich in dem Kartenleser zwischen der höchsten und der tiefsten Stellung befindet und wird benutzt, um die lichtemittierenden Dioden zu tasten und die Taktsignalc A und Bund die Datenbits an den Stellen 0, I,2und3zi lesen. Diese Auslösung wird hervorgerufen, indem da? genannte Signal einem ersten Transistor 244 zugeführi wird; die Ausgangsgröße dieses Transistors steueri einen zweiten Transistor 246. Die Widerstände 248, 25( und 252 dienen zum Anlegen einer Vorspannung au; einer 5-V-Spannungsquellc. Wenn das gespannte Signa anliegt, leitet der Transistor 244 und schaltet auch der Transistor 246 durchlässig. Dann wird die Spannung über einen strombegrenzenden Widerstand 254 herab geführt, welche Spannung zum Anregen der lichtcmit tierenden Dioden benutzt wird, die zum Abtasten dci Daten- und Takt-Informationen benutzt werden, die ir der in F i g. 1 gezeichneten Karte 10 enthalten sind.

Das Signal CDlN+ der bistabilen Kippschaltung 24( wird in Verbindung mit dem Signal BACT- al: Eingangsgröße des NOR-Gliedes 256 verwendet. Dit Ausgangsgröße des NOR-Gliedes 256 wird als Ein gangsgröße für eine bistabile Kippschaltung 251 benutzt, und das zuvorgenannle Signal wird it Verbindung mit einem Taktgebersignal als zweite! Eingangssignal für die Kippschaltung 258 verwendet Das Signal CI¹AR + , das ;m dem einen Ausgang de Kippschaltung 258 auftritt, wird als Eingangsgröße füi ein UND-Glied 260 benutzt, wobei ein zweiter Eingmn für das UND-Glied 260 das /tivorgenanntc Signa empfängt. Der Ausgang des UND-Gliedes 260 wird mi

CPRK+ bezeichnet und gibt an, daß die Karte die untere Lage erreicht hat und daß die Informationen automatisch abgetastet sind. Dieses Signal CPRK + muß zur Steuerung der Abtastvorrichtung in dem Sinne benutzt werden, daß sie keine weiteren Informationen annimmt, ehe nicht der Steuerrechner eine Antwort geliefert hat, die auf den unmittelbar zuvor abgetasteten Daten beruht.

Das Signal CPAR+ der bistabilen Kippschaltung 258 wird zusammen mit dem Signal BACT+ als die beiden Eingangssignale für ein ODER-Glied 262 benutzt. Das

10

Ausgangssignal des ODER-Gliedes 262 wird zur Freigabesteuerung der Kippschaltungen 222 bis 228 verwendet. Die Eingangsgrößen für diese Kippschaltungen sind die Datensignale SNSO + , SNS^+, SNS 2 + und SNS3+ in Verbindung mit dem Signal DRES+, das zum Löschen aller Kippschaltungen 222 bis 228 dient. Die Ausgangsgrößen der selben werden bezeichnet als CDOO + , CDOl+, CDO2+ und CDO3 + , wobei diese Signale die Informationen darstellen, die

to einem Pufferregister zum Speichern und zur Übermittlung an den Steuerrechner übergeben werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Optische Abtastvorrichtung für kartenförmige Aufzeichnungsträger, auf denen Informationen in Form von Markierungen aufgebracht sind, die sich in ihrer Lichtdurchlässigkeit von derjenigen des Aufzeichnungsträgermaterials unterscheiden, wobei die Markierungen in zueinander parallelen Spuren angeordnet sind und jeder Spur eine Lichtquelle zugeordnet ist und gegenüber jeder Lichtquelle ein lichtempfindliches Element angeordnet ist, unter Impulssteuerung sowohl der Lichtquellen als auch der lichtempfindlichen Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Datenspuren auf dem Aufzeichnungsträger eine Taktspur vorgesehen ist, für die ebenfalls eine Lichtquelle und ein dieser gegenüberliegendes lichtempfindliches Element vorgesehen sind, daß die Lichtquellen der Taktspur und der Datenspuren einzeln nacheinander au!- und zugesteuert werden und daß nur das der jeweils aufgesteuerten Lichtquelle zugeordnete lichtempfindliche Element gleichzeitig wirksam gemacht wird, wobei die abgetasteten Taktsignale in an sich bekannter Weise zur Synchronisierung der Datensignale verwendet werden.

2. Optische Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei zusätzliche Paare aus Lichtquelle und lichtempfindlichem Element für den Nachweis der oberen und unteren Lage der Karte innerhalb der Abtastvorrichtung.

3. Optische Abtastvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Schaltung, die die Anregung der Lichtquellen nur dann steuert, wenn die Karte sich zwischen der oberen und der unteren Lage befindet.

4. Optische Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, gekennzeichnet durch eine an die zusätzlichen Paare aus Lichtquelle und lichtempfindlichem Element gekoppelte Schaltung, die die -to gleichzeitige Anregung je einer Lichtquelle und je eines lichtempfindlichen Elements steuert.

5. Optische Abtastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Lichtquellen um lichtemittierende Dioden und bei den lichtempfindlichen Elementen um Phototransistoren handelt.

6. Optische Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtemittierenden Dioden als lichtemittierende Galliumarsenid-Dioden und die Phototransistoren als Silicium-Phototransistoren ausgeführt sind.