DE2456036B2

DE2456036B2 - Dokumentenfeststellvorrichtung

Info

Publication number: DE2456036B2
Application number: DE2456036A
Authority: DE
Inventors: Clifford E. Lansdale Pa. Martin (V.St.A.)
Original assignee: Mohawk Data Sciences Corp
Current assignee: Mohawk Data Sciences Corp
Priority date: 1973-11-29
Filing date: 1974-11-27
Publication date: 1979-01-18
Also published as: DE2456036A1; JPS5086933A; CA1028020A; GB1481714A; US3873843A

Description

mehrere Dokumente 13 sich zwischen der Strahlungsquelle 10 und dem Phototransistor 11 befinden.

Der Phototransistorstromkreis ist so ausgeführt, daß er auf die Änderung der Intensität der auf ihn auftreffenden Strahlung anspricht, und zwar auf eine Änderung, die auf eine Verringerung der Lichtdurchlässigkeit zurückzuführen ist, wenn mehr als ein einziges Dokument vorhanden ist Wenn kein Dokument 13 vorhanden ist, ist die Intensität der auf den Phototransistor 11 auf treffenden Strahlung maximal. Dies bewirkt, daß der Phototransistor 11 maximalen Strom leitet, so daß seine Ausgangsspannung einen verhältnismäßig niedrigen Wert hat, der niedriger als der Wert der Spannung ist, die an dem nicht umkehrenden Eingang der Vergleichseinrichtung 17 vorhanden ist Demgemäß hat deren Ausgangsspannung einen positiven Wert, der bewirkt, daß die Ausgangsspannung des Inverters 23 nahe 0 Volt ist bzw. eine logische 0 darstellt Wenn ein Dokument 13 zwischen die Strahlungsquelle 10 und den Phototransistor 11 geführt wird, verringrrt sich die Intensität der auf den Phototransistor 11 auftreffenden Strahlung. Dies bewirkt eine Verringerung des Ausgangsstromes des Phototransistors 11, so daß die Spannung am umkehrenden Eingang der Vergleichseinrichtung 17 steigt Jedoch liegt der Wert dieser Spannung noch unterhalb des Wertes der Spannung an dem nicht umkehrenden Eingang der Vergleichseinrichtung 17, so daß sich deren Ausgangsspannung nicht ändert.

Wenn zwei oder mehrere Dokumente 13 gleichzeitig vorhanden sind, verringert sich die Intensität der auf den Phototransistor 11 auftreffenden Strahlung beträchtlich stärker als in dem Fall, in welchem lediglich ein einziges Dokument 13 vorhanden ist, und zwar zufolge der geringeren Lichtdurchlässigkeit Der Ausgangsstrom des Phototransistors 11 verringert sich nunmehr so stark, daß die Spannung am umkehrenden Eingang der Vergleichseinrichtung 17 höher wird als die Spannung an dem nicht umkehrenden Eingang, so daß deren Ausgangsspannung nunmehr auf etwa 0 V fällt Diese Spannung wird von dem Inverter 23 zu einem positiven Spannungswert bzw. einer logischen 1 umgewandelt, wodurch ein Alarmzustand angezeigt wird. Das Alarmsignal am Ausgang des Inverters 23 kann durch nicht dargestellte Schaltungen verwendet werden, um die weitere Zufuhr von Dokumenten zu beenden.

Die Vorrichtung gemäß vorstehender Beschreibung kann dort eingesetzt werden wo nur Dokumente gleicher Lichtdurchlässigkeit bzw. gleicher Dicke verarbeitet werden. Für solche Anwendungen werden die Widerstände 15 und 16 im Kollektorstromkreis des Phototransistors 11 und die Spannung + V2 so gewählt, daß die vorbeschriebene Arbeitsweise unter Berücksichtigung der Lichtundurchlässigkeit des Dokumentes erreicht wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine Anpassung an unterschiedlich dicke Dokumente erreicht werden, indem der Kollektorstrom des Phototransistors 11 während der Zufuhr des ersten Dokumentes einer Gruppe gleichartiger Dokumente auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird. Hierbei wird die Lichtdurchlässigkeit des ersten Dokumentes während der Zufuhr des ersten Dokumentes gemessen und dazu verwendet, den Widerstand im Kollektorstromkreis des Phototransistors 11 auf einen bestimmten Wert einzustellen, der der gemessenen Lichtdurchlässigkeit entspricht. Dies kann auf zwei Weisen automatisch erhalten werden. Eine Weise besteht darin, den Einstellvorgang im Ansprechen auf einen Zuführungsbefehl durchzuführen, der von einem von einer Bedienungsperson betätigten Dokumentenzuführungsschalter abgeleitet ist Die andere Weise besteht darin, den Zuführungsbefehl aus einem Programm herzuleiten, welches die Erkennung der Zeichen auf den Dokumenten steuert Für nachfolgende Beschreibung wird angenommen, daß ein Dokumcntenzuführungsschalter vorhanden ist

IU Zum Einstellen des Wertes der Widerstände im Kollektorstromkreis des Phototransistors 11 ist ein Schieberegister 30 vorgesehen, welches einen Wert darstellt, der der Lichtdurchlässigkeit des ersten Dokumentes entspricht Dieser Wert wird von Registerausgängen Qi bis Q 8 abgenommen und dazu verwendet die Einschaltung von Widerständen 32-1 bis 32-8 über zugeordnete Inverter 31-1 bis 31-8 mit offenem Kollektor im Nebenschluß zum Widerstand 15 zu steuern, wobei alle Inverter 31-1 bis 31-8 und auch die

2i Vergleichseinrichtung 17 geerdet sind.

Der Nebenschluß, der durch irgendeinen der Inverter gebildet wird, verläuft von dem zugeordneten Kollektorwiderstand der Widerstände 32-1 DiS 32-8 über die Kollektor-Emitter-Verbindung des darin enthaltenen

2) Transistors zur Erde.

Wenn die Bedienungsperson den Dokumentenzuführungsschalter beträgt, wird ein erstes Dokumentenzuführungssignal IDF erzeugt und dazu verwendet das Schieberegister 30 derart zu konditionieren, daß die

ω Lichtdurchlässigkeitsmessung und der Einstellvorgang für das erste zugeführte Dokument begonnen wird. Hierzu wird das erste Dokumentenzuführungssignal als logische 1 an einen Inverter 33 angelegt. Hierdurch geht der Ausgang des Inverters 33 (1 DF) auf im wesentlichen

j5 0 V zurück, was einer logischen 0 entspricht Hierdurch wird eine Diode 34 derart vorwärts vorgespannt, daß an die gemeinsame Verbindungsstelle der Widerstände 18 und 19 und an den nicht umkehrenden Eingang der Vergleichseinrichtung 17 etwa 0,7 V (Spannungsabfall an der Diode 34) angelegt wird. Ein Widerstand 35 dient als Kollektorwiderstand für den Inverter 33, der bei der dargestellten Ausführungsform ein Inverter mit offenem Kollektor ist.
Das Ausgangssignal 1£>F des Inverters 33 wird 3 weiterhin dazu verwendet, das Schieberegister 30 zu löschen, so daß überall der Zustand 0 vorhanden ist. Erreicht wird dies mittels eines Flip-Flops 36, dessen J- und Ä>Eingänge über eine s-Schaltung permanent auf 1 und 0 gestellt sind. Der /C-Eingang ist geerdet, der

5« /-Eingang kann an die Spannung +Vi angeschlossen sein.

Vor dem Auftreten des ersten Dokumentenzuführungssignals ist das Flip-Flop 36 rückgestellt, während sein Q-Ausgang sich im 1-Zustand befindet. Dieser Q-Ausgang ist mit dem Löscheingang CLR des Schieberegisters 30 verbunden. Der kleine Kreis am Eingang CLR zeigt an, daß der Eingang durch ein 0-Signal aktiviert wird. Demgemäß bewirkt der Übergang von 1 zu 0 am Ausgang des Inverters 33, daß

öd das Flip-Flop 36 umschaltet, so daß sein (^-Ausgang 0 wird, wodurch das Schieberegister 30 gelöscht wird.

Gleichzeitig mit dem Einstellen der Bezugsspannung der Vergleichseinrichtung 17 auf OV und mit dem Löschen des Schieberegisters 30 konditioniert das erste

i-i Dokumentenzuführungssignal 1 DF ein Flip-Flop 37 derart, daß Zeitgeberimpulse Φ zu einem AND-Tor 38 gehen. Die Zeitgeberimpulse Φ können von irgendeiner nicht dargestellten geeigneten Zeitgebersignalquelle

abgeleitet werden und haben eine vergleichsweise hohe Impulswiederholungsgeschwindigkeit. Beispielsweise erscheint alle 32 Mikrosekunden für eine Dokumentengeschwindigkeit von 127 cm je Sekunde ein Zeitgeberimpuls.

Die /- und K-Eingänge und der Löscheingang CLR des Flip-Flops 37 erhalten das erste Dokumentenzuführungssignals XDF. Bevor die Bedienungsperson den Dokumentenzuführungsschalter betätigt, ist dieses Signal 0, wodurch sich das Flip-Flop 37 im gelöschten Zustand ^Ausgang ist 0) befindet und auf die Zeitgeberimpulse Φ nicht anspricht. Bei Betätigung des Dokumentenzuführungsschalters wird durch den Übergang von 0 auf 1 das Flip-Flop 37 umgeschaltet und spricht auf aufeinanderfolgend erscheinende Zeitgeberimpu'.se Φ an seinem Zeitgebereingang C an. Solange das erste Dokumentenzuführungssignal sich im 1-Zustand befindet, teilt das Flip-Flop 37 die Frequenz der Zeitgeberimpulse Φ durch 2. Demgemäß läßt das AN D-Tor 38, welches sowohl die Zeitgeberimpulse Φ als auch den (^-Ausgang des Flip-Flops 37 erhält, jeden zweiten positiven Impuls der Zeitgeberimpulse Φ durch. Der verbleibende Eingang des AND-Tores 38 ist der Ausgang des Inverters 23, der sich zu diesem Zeitpunkt im O-Zustand befindet, so daß das AND-Tor 38 unwirksam ist.

Von dem Zeitpunkt ab, zu welchem der Dokumentenzuführungsschalter betätigt wird, dauert es mehrere Millisekunden, bis das Dokument 13 in Phototransistor 11 erreicht. Während dieser Zeit empfängt der Phototransistor 11 die maximale Lichtintensität, so daß der umkehrende Eingang der Vergleichseinrichtung 17 sich im wesentlichen auf 0 V befindet, was beträchtlich weniger als die 0,7 V an dem nicht umkehrenden Eingang ist. Demgemäß ist der Ausgang der Vergleichseinrichtung 17 während dieser Zeitperiode positiv. Dies bewirkt, daß der Ausgang des Inverters 23 sich im O-Zustand befindet, wodurch das AND-Tor 38 unwirksam ist, so daß keine Zeitgeberimpulse Φ durchgelassen werden.

Wenn das Dokument 13 den Phototransistor 11 erreicht hat, wird der umkehrende Eingang der Vergleichseinrichtung 17 positiver als der Wert der Bezugsspannung von 0,7 V, so daß dem Ausgang auf etwa 0 V fällt. Dies bewirkt, daß der Ausgang des Inverters 23 in den 1-Zustand gelangt, wodurch das AND-Tor 38 Zeitgeberimpulse Φ über einen Inverter 39 zu dem Verschiebeeingang C des Schieberegisters 30 und zu dem Löscheingang CLR des Flip-Flops 36 gehen läßt. Auf diese Weise wirkt der erste Zeitgeberimpuls, der von dem AND-Tor 38 und dem Inverter 39 durchgelassen worden ist, mit seiner Vorderflanke dahingehend, das Flip-Flop 36 zu löschen, so daß der Löschbefehl vom Register 30 weggenommen wird. Die Hinterflanke des ersten Zeitgeberimpulses schiebt dann eine 1 in die erste Stufe des Schieberegisters 30.

Das Schieberegister 30 hat einen Reiheneingang und einen Parallelausgang, wobei die Reiheneingänge SA und SB über eine i's-Schaltung eine »1« als Eingang erhalten. Demgemäß beginnt zu dem Zeitpunkt, an welchem das erste Dokument 13 von dem Phototransistor 11 festgestellt wird, das Schieberegister 30 eine »1« durch seine Stufen zu schieben. Auf diese Weise bewirken nachfolgende Verschiebeimpulse, daß die Inverter 31-1 bis 31-8 aufeinanderfolgend den zugeordneten Widerstand 32-1 bis 32-8 in Nebenschluß zum Widerstand 15 schalten, wodurch die Spannung an de Verbindungsstelle der Widerstände 15 und 16 siel schrittweise ändert. Die Verschiebeimpulse schiebe »1«-Bits in das Schieberegister 30, bis eine genügend Anzahl der Widerstände 32-1 bis 32-8 in Nebenschlul geschaltet sind, um die Spannung am umkehrende Eingang der Vergleichseinrichtung 17 zu verringern, s< daß sie niedriger als der Wert der Bezugsspannung voi 0,7 V am nicht umkehrenden Eingang ist. Dies bewirkl daß der Ausgang positiv wird, wodurch wiederum dei Inverter 23 eine 0 an das AND-Tor 38 anlegt, so da keine weiteren Zeitgeberimpulse an das Schieberegistei 30 angelegt werden können.

Am Ende des ersten Dokumentenzuführungssignal! 1DF befindet sich die volle Bezugsspannung an den nicht umkehrenden Eingang der Vergleichseinrichtun 17 und das Flip-Flop 37 wird unwirksam gemacht (sei (^-Ausgang ist 0). Das Schieberegister 30 ist verriege bzw. so festgelegt, daß diejenigen Widerstände 32-1 bi: 32-8, die während des ersten Dokumentzuführungssi gnals 1 DF mit dem Widerstand 15 in Nebenschlu geschaltet worden sind, fortgesetzt in dieser Schaltun verbleiben. Wenn einzelne der nachfolgend zugeführtei Dokumente 13 von dem Phototransistor 11 festgestel werden, steigt die Spannung an seinem Kollektor übe OV₁ jedoch übersteigt sie nicht die an den nich umkehrenden Eingang der Vergleichseinrichtung 1 angelegte Bezugsspannung. Wenn jedoch zwei ode mehr Dokumente 13 gleichzeitig zugeführt werden steigt die Kollektorspannung auf einen Wert, der höhe als die Bezugsspannung ist. Hierdurch wird bewirkt, da der Ausgang der Vergleichseinrichtung 17 auf etwa 0 \ fällt, wodurch der Ausgang des Inverters 23 in dei 1-Zustand gelangt, wodurch angezeigt wird, da mehrere Dokumente gleichzeitig zugeführt wordei sind. Der Zweck der Zenerdiode 40 besteht darin, di< positive Spannung an dem Eingang des Inverters 23 au einen Wert zu begrenzen, der für den Inverter 2; verträglich ist

Obwohl die Inverter 23 und 33 als Inverter mi offenem Kollektor dargestellt sind, können sie ebensi gut in Form eines zwei Eingänge aufweisender NAND-Tores ausgebildet sein, dessen Eingänge zusam mengefaßt sind. Bei einem Ausführungsbeispiel dei Erfindung für Spannungen von 12 V bzw. 5 V für + Vi bzw. +Vl haben die verschiedenen Widerstände di nachstehend angegebenen Werte:

Widerstände

Wert (Ohm)

32-1

32-2

32-3

32-4

32-5

32-6

32-7

32-8

16

15

18

19

20

21

22

24,35

7,500

11,000

9,100

6,800

5,600

3,900

2,700

1,800

1300

20,000

10,000

464

866 3,900

220,000 1,000

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zur Feststellung der Anwesenheit mehr als eines Dokuments, in welcher eine Strahlungsquelle und ein auf die Strahlung ansprechender Detektor an gegenüberliegenden Seiten des Bewegungsweges eines Dokuments angeordnet sind, und in welcher ein Stromkreis zur Erzeugung eines Alarmsignals beim Oberschreiten der Amplitude des Ausgangssignals des Detektors über einen der Lichtdurchlässigkeit eines einzigen Dokuments entsprechenden Schwellwerts um ein vorbestimmtes Ausmaß vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kollektorwiderstandsschaltung (15,16,32-1 bis 32-8) mit wahlweise einschaltbaren Widerständen (32-1 bis 32-8) zwischen eine Vorspannungsquelle (+ V2) und dem Kollektor des als Phototransistors (11) ausgebildeten Detektors geschaltet ist; daß der umkehrende Eingang (-) einer Vergleichseinrichtung (17) mit dem Kollektor des Phototransistors (11) verbunden ist und der nicht umkehrende Eingang (+) der Vergleichseinrichtung (17) mit einer im Betrieb der Vorrichtung festen, mit dem Kollektorpotential des Phototransistors (11) verglichenen Bezugsspannung gespeist ist;
daß eine Einrichtung (33, 34, 20, 19, 18) zum Absenken der Bezugsspannung beim Auftreten eines den Durchgang des ersten Dokuments einer Gruppe von Dokumenten anzeigenden Signals (1 DF) vorgesehen ist und

daß eine Schalteinrichtung (37, 38, 30) Widerstände (32-1 bis 32-8) der Kollektorwiderstandsschaltung (15,16,32-1 bis 32-8) zuschaltet, bis das Kollektorpotential den Wert der abgesenkten Bezugsspannung an der Vergleichseinrichtung (17) überschreitet.

40

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dokumentenfeststellvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs.

Bei einer bekannten Dokumentenfeststellvorrichtung (US-PS 35 78 315) der eingangs genannten Art ist der Detektor aus drei Photozellen aufgebaut, denen drei Verstärker mit automatischer Steuerung des Verstärkungsgrades nachgeordnet sind. Die Ausgänge der Verstärker werden über Schwellwertstromkreise zu einem einzigen UND-Stromkreis geführt. Die drei Photozellen sind räumlich getrennt voneinander angeordnet, die erste und die letzte Photozelle dient zur Feststellung, ob ein Dokument zwischen Lichtquelle und den Photozellen vorhanden ist, die mittlere Photozelle dient zur Feststellung, ob ein und nur ein Dokument zwischen Lichtquelle und Photozelle vorhanden ist. Je nachdem, ob die Eingänge am UND-Stromkreis übereinstimmen oder nicht, wird vom UND-Stromkreis selbst ein hohes oder niedriges Signal abgegeben, aus welchem ersichtlich ist, ob ein Dokument oder mehr als w> ein Dokument zwischen Lichtquelle und Photozelle vorhanden ist. Um auf unterschiedliche Nenndicken der Dokumente zurückzuführende Unterschiede des auf die Photozellen fallenden Lichts auszugleichen, sind den Photozellen Verstärker nachgeordnet, deren Verstär- μ kungsgrad automatisch eingeregelt wird. Nach Durchgang des letzten Dokuments einer Serie mit gleicher Nenndicke erhöhen die Verstärker ihre Verstärkung und stellen ihren Verstärkungsgrad beim Durchgang des ersten Dokuments einer neuen Serie auf dessen Dicke entsprechend ein. Die bekannte Dokumentenfeststellvorrichtung ist verhältnismäßig aufwendig aufgebaut, sie enthält drei störungsempfindliche Photozellen, drei verhältnismäßig komplizierte Verstärker mit jeweils nachgeschalteten Schwellwertstromkreisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs mit selbsttätiger Einstellung des die Nenndicke von Dokumenten entsprechenden Schwellwerts aus einfachen Mitteln aufzubauen.

Die Aufgabe wird gelöst gemäß kennzeichnendem Teil des Anspruchs.

Der gemäß der Erfindung verwendete Stromkreis für die Dokumentenfeststellvorrichtung ist leicht herstellbar, da er aus billigen Digital-Bauteilen gebildet ist, so daß der Einsatz integrierter Stromkreise möglich ist

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert, deren einzige Figur ein schema tisch es Stromkreisdiagramm ist.

Das Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt eine Strahlungsquelle 10 und einen Phototransistor 11, die auf gegenüberliegenden Seiten des Bewegungsweges eines Dokuments 13 in unterbrochenen Linien dargestellt angeordnet sind. Die Dokumentenvorschubeinrichtung und die zugeordnete Lesevorrichtung für die Dokumente sind nicht dargestellt.

Die Strahlungsquelle 10 ist vorzugsweise eine lichtaussendende Diode, die in Reihe mit einem Widerstand 14 zwischen Erde und eine positive Gleichspannung +Kl geschaltet ist. Der Phototransistor 11 ist mit seinem Emitter an Erde und mit seinem Kollektor in Reihe mit Widerständen 15 und 16 und einer weiteren positiven Gleichspannung + V2 geschaltet, deren negativer Anschluß geerdet ist.

Der Kollektor des Phototransistors 11 ist weiterhin mit dem negativen umkehrenden Eingang einer Vergleichseinrichtung 17 verbunden der das Kollektorpotential des Phototransistors 11 mit einer festen Bezugsspannung vergleicht und ein Alarmsignal immer dann erzeugt, wenn die Amplitude des Kollektorpotentials die Bezugsspannung übersteigt. Hierfür ist der positive nicht umkehrende Eingang der Vergleichseinrichtung 17 über einen Widerstand 18 an einen Spannungsteiler geschaltet, der Widerstände 19 und 20 aufweist, die zur Spannung +Vl und Erde in Reihe geschaltet sind. Der Ausgang der Vergleichseinrichtung 17 ist über einen Widerstand 21 mit einem Inverter 23 und einem Rückkopplungswiderstand 22 verbunden. Das andere Ende des Rückkopplungswiderstandes 22 ist mit dem nicht umkehrenden Eingang der Vergleichseinrichtung 17 verbunden. Das Alarmsignal wird vom Ausgang des Inverters 23 abgenommen. Der Inverter 23 ist ein Inverter mit offenem Kollektor, was bedeutet, daß er aus einem Transistor besteht, der einen nicht angeschlossenen Kollektor hat. Aus diesem Grunde ist gemäß der Darstellung der Inverterausgang, d. h. der Kollektorleiter des Transistors, über einen Kollektorwiderstand 24 an die Spannung + Vl angeschlossen.

Im Betrieb sendet die Strahlungsquelle 10 Strahlungsenergie sowohl im sichtbaren als auch im Infrarotbereich aus. Das Ausmaß oder die Intensität der ausgesendeten Strahlung, die auf den Phototransistor 11 auftrifft, ist eine Funktion der Lichtdurchlässigkeit des Dokumentes 13, wobei die den Phototransistor 11 erreichende Strahlung dann abhängt, ob ein, zwei oder