DE2901940A1 - Photosensitive detector for paper document format - has light sensor and comparator with network applying variable reference voltage - Google Patents
Photosensitive detector for paper document format - has light sensor and comparator with network applying variable reference voltageInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen lichtempfindlichenThe present invention relates to a photosensitive
Detektor nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1, wobei derartige Detektoren zur automatischen Formathandhabung in Druckern, Terminals von Datenverarbeitungssystemen und ähnlichen Geräten verwendet werden. Es ist bekannt, daß eine automatische Formathandhabung in großem Umfang bei Terminals von Datenverarbeitungs systRmen und bei Druckern verwendet wird, um Schecks, Rechnungen, Sparbücher, Rechnungsformulare usw.Detector according to the preamble of claim 1, wherein such Detectors for automatic format handling in printers, terminals of data processing systems and similar devices. It is known that automatic format handling to a large extent in terminals of data processing systems and in printers used to store checks, bills, passbooks, invoice forms, etc.
automatisch zu positionieren.position automatically.
Es werden im allgemeinen Schriftstücke oder Druckunterlagen mit unterschiedlicher Größe, d.h. mit unterschiedlichem Format, sowie mit unterschiedlicher Lichtdurchlässigkeit und Dicke verwendet. Derartige Schriftstücke werden allgemein von oben nach unten in einen geeigneten Träger eingeführt, der mit Fiihrungselementen versehen ist, bis die Schriftstücke mit ihrer Unterkante an einem Stopp-und Einstellglied anliegen. Danach wird durch die Einrichtung das Soppglied automatisch entfernt und das Schriftstück mittels Rollen bzw. sonstiger Antriebseinrichtungen weiter in den Träger eingeführt, bis die Oberkante des Schriftstückes sich in einer vorbestimmten Stellung befindet.There are generally documents or printing documents with different Size, i.e. with a different format, as well as with different light transmittance and thickness used. Such documents are generally top-down introduced into a suitable carrier, which is provided with guide elements, until the lower edge of the documents is in contact with a stop and adjustment member. The device then automatically removes the sopping member and the document further introduced into the carrier by means of rollers or other drive devices, until the top of the document is in a predetermined position.
Eine wirksame und zuverlässige tatsächlich benutzte EinrIchtung zur Feststellung der Position eines Schriftstückes umfaßt efne Lichtquelle und einen Photodetektor im Bewegungsweg des Schriftstückes während seiner Positionierung und nachfolgender Handhabung. Wenn das Schrifb1Uck nicht in die Einrichtung eingeführt ist, so beleuchtet die Lichtquelle den Photodetektor. Im allgemeinen läßt sich dieser Zustand nicht mehr überprüfen, wenn das Schriftstück von Hand in den Träger eingeführt ist und durch das Stopp-und Einstellglied gehalten wird. In diesem Fall befindet sich das Schriftstück zwischen der Lichtquelle und dem Photodetektor, und es wird ein elektrisches Signal eines ersten Typs geliefert. Dieses Signal kann durch das Datenverarbeitungssystem verwendet werden, um die nachfolgende automatische Positionierung zu aktivieren. Wenn die Einführung des Schriftstücks ausgeführt ist, wobei diese Operation von der Länge des Schriftstücks abhängt, so beleuchtet die Lichtquelle erneut den Photodetektor, wodurch ein weiteres elektrisches Signal geliefert wird, das von dem Datenverarbeitungssystem beispielsweise benutzt werden kann, um die Einzugsbewegung des Schriftstücks anzuhalten oder bis zu einem vorbestimmten Betrag fortzusetzen. An dieser Stelle startet die automatische Format-Handhabungseinrichtung eine Rückführung des Schriftstücks, die im allgemeinen von Druck- bzw. Leseoperationen begleitet wird, so daß das Schriftstück erneut mit seiner oberen Kante in den Weg des Lichts zwischen Lichtquelle und Photodetektorgerät gebracht wird, wodurch ein neues Steuersignal für das System erzeugt wird.An effective and reliable device actually used Determining the position of a document includes a light source and a light source Photodetector in the movement path of the document during its positioning and subsequent handling. If the writing is not introduced into the establishment the light source illuminates the photodetector. In general, this Do not check the condition again if the document has been inserted into the carrier by hand is and is held by the stop and adjustment member. In this case it is located the document moves between the light source and the photodetector, and it becomes an electrical signal of a first type is supplied. This signal can be generated by the Data processing system used to make the subsequent automatic Activate positioning. When the introduction of the document has been carried out, this operation depending on the length of the document, illuminates the The light source again delivers the photodetector, thereby delivering another electrical signal which can be used by the data processing system, for example, to stop the movement of the document or up to a predetermined one Amount to continue. The automatic format handling device starts at this point a return of the document, generally from printing and reading operations, respectively is accompanied so that the document is again with its upper edge in the way of the light is brought between the light source and the photodetector device, whereby a new control signal is generated for the system.
Die in dem System benutzten Signale sind daher auf Änderungen der Beleuchtung des Photodetektors in Form von Hell/Dunkelübergängen oder umgekehrt zurückzuführen. Der Photodetektor ist üblicherweise an einen Schwellwert-Unterscheidungsschaltkreis angeschlossen, der es gestattet festzustellen, ob der Beleuchtungspegel höher oder niedriger als ein vorgegebener Pegel ist. In Abhängigkeit von dem Eingangsignal liefert der Unterscheidungsschaltkreis ein Ausgangssignal, das entsprechend den Logikpegeln 1 oder 0 zwei mögliche elektrische Werte aufweisen kann.The signals used in the system are therefore sensitive to changes in the Illumination of the photodetector in the form of light / dark transitions or vice versa traced back. The photodetector is usually connected to a threshold discrimination circuit connected, which makes it possible to determine whether the lighting level is higher or is lower than a predetermined level. Depending on the input signal the discrimination circuit provides an output signal corresponding to the Logic levels 1 or 0 can have two possible electrical values.
Die Amplitude des Signals des Ausgang des Photodetektors kann in großem Maß andererseits durch Änderungen der Leuchtkraft der Lichtquelle oder der Empfindlichkeit des Photodetektors bzw. durch das Vorliegen von lichtundurchlässigen Partikeln und Staub zwischen Lichtquelle und Photodetektor beeinflußt werden. Die Verwendung eines Unterscheidungsschaltkreises mit einem festen Schwellwert kann hierbei für den Fall zu einer falschen Anzeige führen, wenn das Signal entsprechend einem maximalen Beleuchtungszustand aus den vorstehend genannten Gründen auf den Schwellwert herabgemindert wird. Andererseits ist es nicht möglich, den Schwellwert herabzumindern, ohne die Schaffung eines kritischen Zustandes im Hinblick auf die Unterscheidung der Signale entsprechend der minimalen Beleuchtung des Photodetektors zu riskieren.The amplitude of the signal of the output of the photodetector can be great Measure, on the other hand, through changes in the luminosity of the light source or the sensitivity of the photodetector or by the presence of opaque particles and Dust between the light source and the photodetector can be affected. Using a Discrimination circuit with a fixed threshold value can here for the case lead to a false display if the signal corresponds to a maximum lighting state is reduced to the threshold value for the reasons mentioned above. on the other hand it is not possible to set the threshold degrading without creating of a critical state with regard to the differentiation of the signals to risk the minimal illumination of the photodetector.
In der IT-PS 900 533 ist ein lichtempfindlicher Detektor und ein zugeordneter Schaltkreis dargestellt und beschrieben, wobei der Schwellwertpegel automatisch in Abhängigkeit von dem maximalen Beleuchtungszustand verändert wird. Eine solche Einrichtung ist teilweise geeignet für die Verwendung im Zusammenhang mit Lochkartenlesern, wo die Lichtundurchlässigkeit der Lochkarte sichergestellt ist. Die Einrichtung ist jedoch wenig geeignet, für die automatische Handhabung von Schriftstücken, wenn die Schriftstücke eine unterschiedliche Lichtdurchlässigkeit aufweisen Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen lichtempfindlichen Detektor der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß ein richtiger Schwellwert in Abhängigkeit von der Lichtdurchlässigkeit des Schriftstück mer eingestellt wird.In IT-PS 900 533 there is a light-sensitive detector and an associated one Circuit shown and described, the threshold level being automatic is changed depending on the maximum lighting state. Such Device is partially suitable for use in connection with punch card readers, where the opacity of the punch card is ensured. The establishment however, it is not very suitable for the automatic handling of documents, though the documents have a different light transmittance It is therefore the object of the present invention, a light-sensitive detector of the opening to improve said type so that a correct threshold value depending on the transparency of the document mer is adjusted.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemä.S Xer im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.This problem is solved according to S Xer characterized in claim 1 Invention. Further advantageous refinements of the invention are set out in the subclaims removable.
Der erfindungsgemäße lichtempfindliche Detektor für Schriftstücke gestattet die automatische Veränderung des Schwellwertes in Abhängigkeit von den Eigenschaften der gehandhabten Schriftstücke.The light-sensitive detector for documents according to the invention allows the threshold value to be changed automatically depending on the Properties of the documents handled.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Detektors liegt darin, daß er äußerst empfindlich sowohl für Übergänge von einem stärkeren Beleuchtungszustand zu einem schwächeren Beleuchtungszustand als auch für umgekehrte Übergänge unabhängig von dem maximalen bzw. minimalen Beleuchtungspegel ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Vergleichsschaltkreis mit zwei Eingängen verwendet wird, wobei einem Eingang das Eingangssignal und dem anderen Eingang ein Referenzsignal zugeführt wird. Das Referenzsignal wird auf einem Pegel gehalten, der sich geringfügig von dem Signalpegel unterscheidet.Another advantage of the detector according to the invention is that that it is extremely sensitive to both transitions from a stronger lighting state to a weaker lighting state as well as for reversed transitions independently from the maximum and minimum lighting level, respectively. This is according to the invention achieved by using a comparison circuit with two inputs, one input being the input signal and the other input being a reference signal is fed. The reference signal is held at a level that is slightly different differs from the signal level.
Anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein lichtempfindlicher Detektor für Schriftstücke mit einem zugeordneten erfindungsgemäßen Differential-Schwellwertschaltkreis; Fig. 2 ein elektrisch äquivalenter Schaltkreis für einen Teil der Einrichtung gemäß Fig. 1 in einem ersten Betriebs zustand dieser Einrichtung; Fig. 3 ein elektrisch äquivalenter Schaltkreis für einen Teil der Einrichtung gemäß Fig. 1 in einem zweiten Betriebs zustand dieser Einrichtung; Fig. 4 ein elektrisch äquivalenter Schaltkreis für einen Teil der Einrichtung gemäß Fig. 1 in einem dritten Betriebszustand dieser Einrichtung; Fig.5,6 den zeitlichen Verlauf der Pegeländerungen des Eingangssignales, des Referenzsignales und des Ausgangssignales der Einrichtung gemäß Fig. 1 für verschiedene Betriebszustände.Based on the figures of the accompanying drawing, an exemplary embodiment is provided of the invention described in more detail below. They show: Fig. 1 a light-sensitive Document detector with an associated differential threshold circuit according to the invention; FIG. 2 shows an electrically equivalent circuit for part of the device according to FIG Fig. 1 in a first operating state of this device; Fig. 3 an electrical equivalent circuit for part of the device according to FIG. 1 in a second Operating condition of this facility; 4 shows an electrically equivalent circuit for part of the device according to FIG. 1 in a third operating state of this Facility; Fig. 5.6 shows the level changes of the input signal over time, of the reference signal and the output signal of the device according to FIG. 1 for different Operating states.
Gemäß Fig. 1 ist ein lichtempfindlicher Detektor für Schriftstücke und ein zugeordneter Differential-Schwellwertschaltkreis dargestellt.Referring to Fig. 1, there is a photosensitive document detector and an associated differential threshold circuit is shown.
Der lichtempfindliche Detektor umfaßt eine Lichtquelle 1 und einen Phototransistor 2, die einander gegenüber angeordnet sind und sich beidseits einer Ebene befinden, die durch eine gestrichelte Linie 3 dargestellt ist. Entlang der Linie 3 wird ein Schriftstück 4 bewegt, wobei die Bewegung durch eine nicht dargestellte automatische Handhabungseinrichtung erfolgt. Wenn das Schriftstück 4 zwischen der Lichtquelle und dem Photodetektor hindurchbewegt wird, so wird der zu dem Photodetektor ausgesandte Lichtstrahl unterbrochen. Der Kollektor des Phototransistors 2 ist über einen Widerstand 5 mit einem geeigneten Wert von beispielsweise 10R an eine geeignete Spannungsquelle V von beispielsweise +5V angeschlossen.The photosensitive detector comprises a light source 1 and a Phototransistor 2, which are arranged opposite one another and one on both sides Are located level, which is shown by a dashed line 3. Along the Line 3 is a document 4 is moved, the movement being through a not shown automatic handling device takes place. If the document 4 is between the Light source and the photodetector is moved through, it becomes the photodetector emitted light beam interrupted. The collector of phototransistor 2 is over a resistor 5 with a suitable value of for example 10R to a suitable one Voltage source V of, for example, + 5V connected.
Der Emitter des Phototransistors 2 ist an einen invertierenden Eingang 6 eines Vergleichsschaltkreises 7 angeschlossen, wobei dieser invertierende Eingang in diesem Fall den Signaleingang bildet. Der Vergleichsschaltkreis 7 kann beispielsweise aus dem integrierten Baustein LM339 bestehen, der von der Firma NATIONAL vertrieben wird.The emitter of the phototransistor 2 is connected to an inverting input 6 of a comparison circuit 7 connected, wherein this inverting In this case the input forms the signal input. The comparison circuit 7 can consist for example of the integrated module LM339 from the company NATIONAL is distributed.
Es sei hier nicht auf die konstruktiven Einzelheiten eines solchen Schaltkreises eingegangen, die dem Herstellerkatalog entnommen werden können, sondern es sei für das Verständnis der Erfindung nur vermerkt, daß der Vergleichsschaltkreis 7 zwei Eingänge 6 und 8 und einen Ausgang 9 aufweist.It is not here on the constructional details of such Circuit received, which can be found in the manufacturer's catalog, but it should only be noted for the understanding of the invention that the comparison circuit 7 has two inputs 6 and 8 and one output 9.
Wenn die Spannung am nicht-invertierenden Eingang 8 geringfügig höher als die Spannung an dem invertierenden Eingang 6 ist, so nimmt der Ausgang 9 einen Zustand hoher Impedanz ein, d.h. dieser Ausgang ist intern isoliert, so daß er eine Spannung annimmt, die durch externe Schaltkreisverbindungen vorgegeben wird. Wenn die Spannung an dem invertierenden Eingang 6 geringfügig größer als die Spannung am Eingang 8 ist, so wird der Ausgang 9 durch den Vergleichsschaltkreis 7 geerdet. Die beiden Eingänge 6 und 8 können unabhängig voneinander als Signaleingang und Bezugsspannungseingang benutzt werden. Beide Eingänge weisen eine unendlich hohe Eingangsimpedanz auf.If the voltage at the non-inverting input 8 is slightly higher than the voltage at the inverting input 6, the output 9 takes one High impedance state on, i.e. this output is internally isolated so that it has a Assumes voltage given by external circuit connections. if the voltage at the inverting input 6 is slightly greater than the voltage is at input 8, output 9 is grounded by comparison circuit 7. The two inputs 6 and 8 can be used as signal inputs and independently of each other Reference voltage input can be used. Both inputs have an infinitely high Input impedance.
Die lichtempfindliche Detektoreinrichtung wird durch einige passive Elemente vervollständigt. Ein Widerstand 10 mit einem geeigneten Wert von beispielsweise 1OkR verbindet den Ausgang 9 mit einer geeigneten Spannungsquelle V von beispielsweise +5V. Ein weiterer Widerstand 11 mit einem geeigneten Wert von beispielsweise 1252 verbindet den Ausgang 9 mit dem Eingang 8, wodurch eine positive Rückführung geschaffen wird. Ein dritter Widerstand 12 mit einem geeigneten Wert von beispielsweise 2ki verbindet die beiden Eingänge miteinander. Ein vierter Widerstand 13, zu dem ein veränderlicher Widerstand 14 in Reihe geschaltet ist, verbindet den Eingang 6 mit Masse. Geeignete Werte für die Widerstände 13 und 14 sind 1ki2 und ein Wert zwischen 0 und 5k;2 .The photosensitive detector device is passive by some Elements completed. A resistor 10 with a suitable value of, for example 1OkR connects the output 9 to a suitable voltage source V of for example + 5V. Another resistor 11 with a suitable value of, for example, 1252 connects output 9 to input 8, creating a positive feedback will. A third resistor 12 with a suitable value of, for example, 2ki connects the two entrances with each other. A fourth resistor 13 to which a variable resistor 14 is connected in series, connects the input 6 with Dimensions. Suitable values for resistors 13 and 14 are 1ki2 and a value between 0 and 5k; 2.
Ein Kondensator 15 mit einer relativ großen Kapazität von beispielsweise 10 FF ist ferner zwischen den Eingang 8 und Masse geschaltet, während ein Kondensator 16 mit einem begrenzten Wert von beispielsweise 10 nF zwischen den Eingang 6 und Masse geschaltet ist.A capacitor 15 with a relatively large capacitance of, for example 10 FF is also connected between input 8 and ground, while a capacitor 16 with a limited value of e.g. 10 nF between input 6 and Ground is switched.
Die Wirkungsweise des Schaltkreises ist sehr einfach. In einem ersten Betriebszustand, der als Ruhezustand definiert werden kann, wobei sich das Schriftstück nicht zwischen der Lichtquelle und dem Phototransistor befindet, ist die durch den Phototransistor 5 dem Signaleingang 6 aufgeprägte Spannung genügend hoch, um den Ausgang 9 des Vergleichsschaltkreises 7 zu erden. In diesem Fall wirkt der Phototransistor 5 als ein leitendes Element mit einem geringen Widerstand von beispielsweise 2 k52 .The operation of the circuit is very simple. In a first Operating state, which can be defined as the idle state, whereby the document is not located between the light source and the phototransistor, which is through the Phototransistor 5 the signal input 6 impressed voltage sufficiently high to the Output 9 of the comparison circuit 7 to ground. In this case the phototransistor works 5 as a conductive element with a low resistance of, for example, 2 k52 .
Fig. 2 zeigt den äquivalenten Eingangsschaltkreis des Vergleichers 7 für diesen Zustand, wobei für die verschiedenen Elemente die entsprechenden Widerstandswerte angeschrieben sind. Es ist sehr leicht zu errechnen, daß bei diesem Zustand eine Spannung von ungefähr 2,93 bis 3V dem Eingang 6 zugeführt wird, während eine Spannung von ungefähr 2,51V an dem Eingang 8 vorliegt. In diesem Fall beträgt der Schwellwert ungefähr 2,5V, und es ist festzustellen, daß sogar im Falle von Schwankungen der Versorgungsspannung oder des Beleuchtungszustandes diese Spannung für eine bestimmte Zeitdauer konstant gehalten wird auf Grund der Wirkung des an den Eingang 8 angeschlossenen Kondensators 15.Fig. 2 shows the equivalent input circuit of the comparator 7 for this state, with the corresponding resistance values for the various elements are written. It is very easy to calculate that in this state a Voltage of approximately 2.93 to 3V is fed to input 6, while a voltage of approximately 2.51V is present at input 8. In this case the threshold is about 2.5V, and it should be noted that even in the case of fluctuations in the Supply voltage or the lighting state this voltage for a certain Duration is kept constant due to the effect of the connected to input 8 Capacitor 15.
Wenn nunmehr auf Grund einer Zuführung eines Schriftstückes zwischen Lichtquelle und Phototransistor der Beleuchtungszustand des Phototransistors geändert wird, so erhöht sich der interne Widerstand des Phototransistors 2 und es ist unmittelbar ersichtlich, daß1 sobald dieser einen Wert von 4 kS2 geringfügig überschreitet, die dem Eingang 6 zugeführte Spannung unter den Schwellwert abfällt und der Vergleicher 7 umschaltet. Der Ausgang 9 des Vergleichers 7 wird daraufhin isoliert und über den Widerstand 10 auf einen positiven Spannungspegel gezogen.If now due to a transfer of a document between Light source and phototransistor changed the lighting state of the phototransistor becomes, the internal resistance of the phototransistor 2 increases and it is immediate it can be seen that1 as soon as this slightly exceeds a value of 4 kS2, the voltage supplied to the input 6 drops below the threshold value and the comparator 7 toggles. The exit 9 of the comparator 7 is then isolated and pulled through the resistor 10 to a positive voltage level.
Eine positive Spannungsrückführung tritt über den Widerstand 11 auf, wodurch der Kondensator 15 weiter aufgeladen wird und eine bestimmte Spannung zwischen den Eingängen 6 und 8 errichtet wird.A positive voltage feedback occurs across resistor 11, whereby the capacitor 15 is charged further and a certain voltage between at entrances 6 and 8.
Durch diese Spannung gelangt der Vergleicher in einen neuen stabilisierten Zustand. Dieser Zustand kann als aktiver Zustand definiert werden.This voltage causes the comparator to enter a new stabilized one State. This state can be defined as an active state.
Wenn der neue stabilisierte Zustand erreicht ist, so kann das elektrische Verhalten der Einrichtung in einfacher Weise an dem äquivalenten Schaltkreis gemäß Fig. 3 erläutert werden. In Fig. 3 wurde angenommen, daß der interne Widerstand des Phototransistors 2 nunmehr 4 k52 beträgt, wobei dieser Wert die Umschaltung des Vergleichers 7 in den aktiven Zustand hervorrief. Ein solcher Zustand karm beispielsweise durch die Einführung eines Schriftstückes mit relativ hoher Transparenz zwischen Lichtquelle und Phototransistor hervorgerufen werden, wobei solche Schriftstücke beispielsweise durch Pauspapier oder Faltpapier gegeben sind.When the new stabilized state is reached, the electrical Behavior of the device in a simple manner on the equivalent circuit according to Fig. 3 will be explained. In Fig. 3 it was assumed that the internal resistance of the phototransistor 2 is now 4 k52, this value being the switching of the comparator 7 caused the active state. Such a condition is possible, for example by introducing a document with relatively high transparency between Light source and phototransistor are evoked, taking such documents are given for example by tracing paper or folding paper.
Es kann einfach errechnet werden, daß bei diesen Zuständen eine Spannung von ungefähr 2,8V dem Eingang 6 zugeführt wird, während eine Schwellwertspannung von ungefähr 3,1V dem Eingang 8 zugeführt wird und sich der Ausgang 9 auf ungefähr 4,85V befindet.It can easily be calculated that there is a voltage in these states of approximately 2.8V is fed to the input 6, while a threshold voltage of approximately 3.1V is fed to the input 8 and the output 9 to approximately 4.85V.
Die externe Lastimpedanz wird hierbei vernachlässigt. Es liegt klar auf der Hand, daß ein stabiler Zustand erreicht wird, der durch herkömmliche Schaltkreise mit festem Schwellwert nicht erzielbar ist.The external load impedance is neglected here. It is clear obvious that a steady state is achieved by conventional circuits cannot be achieved with a fixed threshold value.
Es sei ferner vermerkt, daß die Veränderung des Schwellwertes in Richtung auf einen Wert, der den aktiven stabilen Zustand bildet, keine Schwierigkeiten hinsichtlich der Umschaltung der Einrichtung in den Ruhezustand hervorruft. Tatsächlich ist leicht erkennbar, daß es zur Umschaltung in den Ruhezustand ausreicht, die Beleuchtung des Photodetektors zu erhöhen, um den internen Widerstand des Phototransistors 2 auf einen Pegel zu erniedrigen, bei dem eine Spannung geringfügig größer als 3,1V dem Signaleingang 6 zugeführt wird. Der interne Widerstand des Phototransistors sollte deshalb auf ungefähr 2,45 k52 erniedrigt werden, welcher Wert in jedem Fall höher als der ursprüngliche Widerstandswert für eine volle Beleuchtung liegt.It should also be noted that the change in the threshold value in the direction of to a value that constitutes the active stable state has no problem causes the device to switch to idle mode. Indeed it is easy recognizable that it is sufficient to switch to the idle state, the lighting of the photodetector to increase the internal resistance of the phototransistor 2 to a level at which a voltage is slightly greater than 3.1V the signal input 6 is fed. The internal resistance of the phototransistor should therefore be lowered to about 2.45 k52, which value in any case higher than the original resistance value for full lighting.
Wenn daher das Schriftstück aus der Stellung entfernt wird, in der es das auf den Phototransistor geworfene Licht unterbricht, so wird die Einrichtung unzweifelhaft in den Ruhezustand zurückgebracht, wobei noch ausreichende Beleuchtungsänderungen gestattet sind, bevor das richtige Schaltungsverhalten beeinträchtigt wird.Therefore, if the document is removed from the position in which it interrupts the light cast on the phototransistor, the device becomes undoubtedly brought back to sleep, with still sufficient lighting changes are permitted before the correct switching behavior is impaired.
Solche Beleuchtungsänderungen können beispielsweise durch Spannungsänderungen, Staub usw. hervorgerufen werden.Such changes in lighting can be caused, for example, by voltage changes, Dust, etc. are caused.
Es sei nunmehr der Fall betrachtet, bei dem ein im hohen Maß lichtundurchlässiges Schriftstück zwischen die Lichtquelle und den Photodetektor gebracht wird, wodurch der Photodetektor praktisch einen unendlich hohen Widerstand einnimmt. In diesem Fall kann das elektrische Verhalten des Schaltkreises leicht anhand des äquivalenten Schaltkreises gemäß Fig. 4 erläutert werden. Bei den angenommenen Bedingungen liegt eine Spannung von ungefähr 1,05V an dem Eingang 6 vor, ein Schwellwert von ungefähr 1,6V wird an dem Eingang 8 gebildet, und der Spannungspegel am Ausgang 9 befindet sich auf 4,75V. Sogar in diesem Fall existiert noch eine Spannungsdifferenz von ungefähr 0,5V zwischen den beiden Eingängen, wobei aber die effektive Spannung der beiden Eingänge weitgehendst gegen Masse verschoben worden ist, so daß eine Umschaltung in den rückgestellten Zustand auch bei einer leichten Erhöung der Beleuchtung des Phototransistors 2 stattfindet. Eine solche Erhöhung entspricht in leicht feststellbarer Weise einer Abnahme des internen Widerstands des Phototransistors 2 auf 8,5 k52 .Let us now consider the case in which a highly opaque Document is brought between the light source and the photodetector, whereby the photodetector practically has an infinitely high resistance. In this Case, the electrical behavior of the circuit can easily be based on the equivalent Circuit according to FIG. 4 are explained. With the assumed conditions lies a voltage of approximately 1.05V at the input 6, a threshold value of approximately 1.6V is formed at input 8, and the voltage level is located at output 9 to 4.75V. Even in this case there is still a voltage difference of about 0.5V between the two inputs, but the effective voltage of the both inputs has been largely shifted to ground, so that a switchover in the reset state even with a slight increase in the lighting of the Phototransistor 2 takes place. Such an increase corresponds to an easily ascertainable one Manner of a decrease in the internal resistance of the phototransistor 2 to 8.5 k52 .
Die Fig. 5 und 6 zeigen den zeitlichen Verlauf der Pegeländerungen des Eingangsignales, des Referenzsignales und des Ausgangssignales für zwei zuvor betrachtete Beispiele. Das Diagramm a zeigt in einer ausgezogenen Linie den Referenzwert (Schwellwert). Das Diagramm b zeigt in einer gestrichelten Linie den Wert des Eingangssignales. Das Diagramm c zeigt in einer strichpunktierten Linie das Ausgangssignal.FIGS. 5 and 6 show the level changes over time the input signal, the reference signal and the output signal for two examples considered earlier. Diagram a shows in a solid line the reference value (threshold value). Diagram b shows in a dashed line the value of the input signal. Diagram c shows in a dash-dotted line the output signal.
Gemäß Fig. 5 befindet sich die Schaltungsanordnung ursprünglich im Ruhezustand entsprechend einer vollen Beleuchtung des Phototransistors 2. Im Zeitpunkt t1 wird ein relativ transparentes Schriftstück zwischen die Lichtquelle und den Phototransistor geführt. Der Signalpegel fällt daher unter den Schwellwert herunter, und der Vergleichsschaltkreis schaltet in den aktiven Zustand um. Zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 findet ein Signalübergang statt, der durch die Zeitkonstante des den Kondensator 15 aufweisenden Schaltkreises definiert ist. Während des Übergangs tendiert der Signalpegel und der Schwellwertpegel mit einem exponentienen Verlauf gegen neue Werte. Das Ausgangssignal, das zu Anfang einen Wert von OV aufwies, steigt mit einem geringfügigen kapazitiven Hystereseeffekt auf ungefähr 4,8V an.According to FIG. 5, the circuit arrangement is originally in Idle state corresponding to a full illumination of the phototransistor 2. At the time t1 becomes a relatively transparent document between the light source and the Led phototransistor. The signal level therefore falls below the threshold value, and the comparison circuit switches to the active state. Between the point in time t1 and the point in time t2, a signal transition takes place, which is determined by the time constant of the circuit including the capacitor 15 is defined. During the transition the signal level and the threshold level tend to be exponential against new values. The output signal, which initially had a value of OV, increases with a slight capacitive hysteresis effect to around 4.8V.
Der Hystereseeffekt wird durch den Kondensator 15 hervorgerufen, der seinen Ladungspegel verändert.The hysteresis effect is caused by the capacitor 15, the changes its charge level.
Wenn der stabilisierte aktive Zustand einmal erreicht ist, so wird er während des gesamten Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 aufrechterhalten, wobei sich hierbei das Schriftstück zwischen der Lichtquelle und dem Photodetektor befindet.Once the stabilized active state is reached, so will it is maintained during the entire time interval between times t2 and t3, whereby the document is located between the light source and the photodetector is located.
Wenn das Schriftstück zum Zeitpunkt t3 entfernt wird, so beginnt zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 ein neuer Signalübergang, bei welchem der Signalpegel und der Schwellwertpegel auf den ursprünglichen Ruhewert und das Ausgangssignal augenblicklich auf den Wert 0 zurückgeführt werden.If the document is removed at time t3, then begins between the times t3 and t4 a new signal transition at which the signal level and the threshold level to the original quiescent value and the output signal instantly returned to the value 0.
Der Signalverlauf in Fig. 6 entspricht im wesentlichen dem Signalverlauf gemäß Fig. 5 und unterscheidet sich nur in der Hinsicht, daß er auf einen Fall bezogen ist, bei dem ein lichtundurchlässiges Schriftstück die Aktivierung der Schaltungsanordnung hervorruft. The waveform in FIG. 6 essentially corresponds to the waveform according to FIG. 5 and differs only in the Respect that he is related to a case where an opaque document requires activation the circuit arrangement causes.
Zur Vervollständigung der Beschreibung sei hier erwähnt, daß der veränderliche Widerstand 14, der nicht unbedingt erforderlich ist, benutzt wird, um die Empfindlichkeit der Einrichtung einzustellen und das Ansprechverhalten derselben für die unterschiedlichen Betriebsbedingungen zu egalisieren.To complete the description it should be mentioned here that the variable Resistor 14, which is not absolutely necessary, is used to increase the sensitivity of the device and the response behavior of the same for the different Equalize operating conditions.
In gleicher Weise teilt für den Kondensator 16, daß dieser für die Funktion nicht erforderlich ist und nur benutzt wird, um die Empfindlichkeit der Schaltungsanordnung auf Lichtänderungen relativ hoher Frequenz zu reduzieren, die beispielsweise durch die Körnung von halbdurchlässigen Schriftstücken bei deren Bewegung zwischen Lichtquelle und Photodektor hervorgerufen werden.In the same way divides for the capacitor 16 that this for the Function is not required and is only used to increase the sensitivity of the Circuit arrangement to reduce light changes of relatively high frequency, the for example through the grain size of semi-permeable documents in their Movement between light source and photodector are caused.
Es liegt auf der Hand, daß yiele Änderungen hinsichtlich des Schaltkreises vorgenommen werden können, ohne daß hierbei der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Insbesondere ist ersichtlich, daß der Vergleicherschaltkreis durch einen Differentialverstärker oder Vergleichsschaltkreis ersetzt werden kann, bei denen der Widerstand 10 ein integraler Bestandteil bildet.Obviously, many changes to the circuitry can be made without departing from the scope of the present invention is left. In particular, it can be seen that the comparator circuit by a differential amplifier or comparison circuit can be replaced at which the resistor 10 forms an integral part.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT19447/78A IT1092534B (en) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | DOCUMENT PHOTO-DETECTOR DEVICE AND RELATIVE VARIABLE DIFFERENTIAL THRESHOLD CIRCUIT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2901940A1 true DE2901940A1 (en) | 1979-07-26 |
Family
ID=11158073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19792901940 Withdrawn DE2901940A1 (en) | 1978-01-20 | 1979-01-19 | Photosensitive detector for paper document format - has light sensor and comparator with network applying variable reference voltage |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2901940A1 (en) |
| IT (1) | IT1092534B (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3047645A1 (en) | 1979-12-26 | 1981-10-29 | Pitney-Bowes, Inc., 06926 Stamford, Conn. | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR A RADIATION ENERGY DEVICE IN AN ELECTRONIC franking machine |
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1978
- 1978-01-20 IT IT19447/78A patent/IT1092534B/en active
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| US5115144A (en) * | 1986-04-23 | 1992-05-19 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Automatic selection apparatus of sheet material |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1092534B (en) | 1985-07-12 |
| IT7819447A0 (en) | 1978-01-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |