DE3233003C2 - Vorrichtung zur optischen Abtastung von Markierungen - Google Patents
Vorrichtung zur optischen Abtastung von MarkierungenInfo
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Abstract
Bei einer Vorrichtung zur optischen Abtastung von Markierungen ist der Lichtempfänger in einer Meßbrückenschaltung mit einer Konstantstromquelle angeordnet. Dadurch wird der Strom durch den Lichtempfänger von Anfang an begrenzt. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, aus der aus der Meßbrückenschaltung abgeleiteten Differenzspannung eine Bezugsspannung zu bilden, indem die Differenzspannung immer dann, wenn sie den niedrigsten Wert annimmt, erfaßt und neu gespeichert wird zur Bildung der jeweiligen Referenzspannung, und diese Referenzspannung einem Differenzverstärker zuzuführen, dem auch die Differenzspannung zugeführt wird. Auf diese Weise lassen sich für eine digitale Verarbeitung geeignete Ausgangssignale schaffen. Schließlich ist vorgesehen, den Strom durch den Lichtsender in Abhängigkeit von der Referenzspannung, die aus der Differenzspannung der Meßbrücke abgeleitet wird, zu steuern, um unterschiedliche Anstellwinkel der Vorrichtung, die vorzugsweise als Lichtstift ausgeführt ist, auszugleichen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen
Abtastung von Markierungen mit einem die zu erfassenden Markierungen beleuchtenden Lichtsender und
einem das von den Markierungen reflektierte Licht erfassenden Lichtempfänger, dessen Widerstand sich in
Abhängigkeit vom auftreffenden Licht ändert, wobei der Lichtempfänger an eine Stromquelle angeschlossen
ist, die den Lichtempfänger mit Strom versorgt.
Vorricntungen dieser Art sind beispielsweise aus der DE-OS 23 32 325 bekannt und können als Lichtstifte
ausgebildet werden, wie man sie an den Kassen in Kaufhäusern antreffen kann, um die auf modernen Warenpackungen
aufgedruckten Strichmarkierungen lesen und den Informationsinhalt dieser Markierungen in Datenverarbeitungseinrichtungen
eingeben zu können.
Als Lichtsender kommt eine Glühlampe oder eine Licht emittierende Diode (LED) in Frage, während als
Lichtempfänger ein Phototransistor oder eine Photodiode
verwendet werden kann. Üblicherweise ist der Lichtempfanger an einer Konstantspannungsquelle angeschlossen
und in Reihe mit einem Widerstand angeordnet, an dem die durch den Strom durch den Lichtempfänger
erzeugte Spannung zur Weiterverarbeitung abgegriffen wird. Wird ein derart aufgebauter Lichtstift
über eine Reihe von Markierungsstrichen hinwegbewegt, so ändert sich die am Widerstand angegriffene
Spannung entsprechend dem unterschiedlichen Reflexionsvermögen der Striche bzw. Balken und der Zwischenräume
zwischen den Strichen bzw. Balken. Soll nun unter den verschiedensten Betriebsbedingungen
das Balkensignal und das Zwischenraumsignal entschlüsselt werden, so muß eine Referenzspannung erzeugt
werden, die im Verlauf des aus der am Widerstand abgegriffenen Spannung gebildeten Signals den Übergang
vom Balkensignal zum Zwischenraumsignal und umgekehrt markiert. Bei den bekannten Vorrichtungen
werden vielfältige Schwellspannungsmethoden angewendet. Es wurden Schaltungen entwickelt, bei denen
der Signalverlauf differenziert wird mit dem Zweck, das Balken- und das Zwischenraumsignal zu unterscheiden.
In diesem Zusammenhang wird auf die DE-OS 25 53 077 verwiesen.
Die bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil. daß zum Betrieb Operationsverstärker benötigt werden,
die mit Spannungen unterschiedlicher Polarität arbeiten, daß Differenziergliedcr und Spitzendetektoren
verwendet werden, deren bekannte Ungenauigkeit das Meßergebnis verfälscht und daß der Stromverbrauch
und damit der Leistungsbedarf meistens sehr hoch ist, so daß ein mobiler, batteriebetriebener Ginsatz nur unter
Einschränkungen möglich ist.
Dem Anmeldungsgegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbe,^riff des Patentanspruchs
1 genannten Art so auszubilden, daß sie einen geringen Stromverbrauch hat und genaue Meßergebnisse
liefert
Diese Aufgabe wird erfinduhgsgemäß dadurch gelöst,
daß der Lichtempfänger an einer Konstantstromquelle angeschlossen ist, die für den Lichtempfänger einen solchen
Strom liefert, daß sich eine Sättigungsspannung am Eingang des Lichtempfängers aufbauen kann.
Ist der Strom durch den Lichtempfänger, der ein Phototransistor
sein kann (bei einer Photodiode liegen ana- is
löge Verhältnisse vor), derart daß sich am Lichtempfänger eine Sättigungsspannung aufbaut dann hängt die
am Phototransistor anstehende jeweilige Spannung nur von der Stärke der Beleuchtung des Phototransistors
ab. Diese Spannung ändert sich selbstverstär dlich, wenn der Strom sich ändert. Die untere Grenze für den Strom
ist diejenige, ab der er nicht mehr — abgesehen von einem sog. Dunkelstrom — durch den Phototransistor
fließt während die obere Grenze des Stromes dadurch bestimmt ist, daß die von der Konstantstromquelle vorgegebene
Spannung überschritten wird derart, daß die Konstantstromquelle nicht mehr als Konstantstromquelle,
sondern als Konstantspannungsquelle arbeitet.
Der Vorteil in der Verwendung einer Konstantstromquelle anstelle einer Konstantspannungsquelle ist darin
zu sehen, daß die Kennlinie : Sättigungsspannung/Beleuchtungsstärke ausgehend von einer kleinen Beleuchtungsstärke
von einer hohen Spannung steil nach unten mit zunehmender Beleuchtungsstärke abfällt und dann
allmählich gegen hohe Beleuchtungsstärken abflacht, so daß gerade im kritischen Bereich, in dem Balken und
Zwischenräume aneinander angrenzen, eine kleine Änderung der Beleuchtungsstärke eine große Spannungsänderung zur Folge hat, während bei einer Konstantspannungsquelle
die Kennlinie : Strom durch den Lichtempfänger/Beleuchtungsstärke
vom Ursprung ausgehend langsam ansteigt und eine verhältnismäßig große Änderung der Beleuchtungsstärke nur eine verhältnismäßig
kleine Änderung im Strom hervorruft. Aufgrund der Verwendung einer Konstantstromquelle kann also
das Gerät wesentlich genauer arbeiten.
Aber auch der Stromverbrauch läßt sich aufgrund der Verwendung einer Konstantstromquelle im Vergleich
zur Verwendung einer Konstantspannungsquelle erheblich senken. Aufgrund der ungünstigen Kennlinie bei
Verwendung einer Konstantspannungsquelle kann man, wenn man eine einigermaßen hinreichende Genauigkeit
erzielen will, nicht den Absolutwert des Stromes auswerten, sondern muß die Änderung des Stromes in Abhängigkeit
von der Zeit auswerten, was zur Folge hat, daß Operationsverstärker verwendet werden müssen,
die mit einer positiven und einer negativen Spannung betrieben werden, und muß ganz allgemein ein großer
Schaltungsaufwand betrieben werden. Demgegenüber können bei Verwendung einer Konstantstromquelle ge- e>o
maß der Erfindung besonders stronisparende Operationsverstärker verwendet werden, die mit nur einer
Spannung betrieben werden, und kann der Schaltungsaufwand
überhaupt kleiner gehalten werden.
Zweckmäßigerweise ist nun der Lichtempfänger als t»
einer von vier Widerständen in einer Meßbrücke angeordnet und wird das Ausgangssignal aus der Differenz
der Spannung zwischen dem Lichtempfänger und dem anderen Widerstand in dem einen Brückenzweig und
der Spannung zwischen den beiden Widerständen in dem anderen Brückenzweig gebildet Der Vorteil der
Meßbrücke zusammen mit der Konstantstromquelle ist darin zu sehen, daß die Schaltung digitale Eigenschaften
entwickelt Ein Balken von z. B. 0,1 mm Breite hat bspw. eine Stromänderung von 1 μΑ zur Folge, während ein
Balken von 2 mm Breite eine Stromänderung von 1,5 μΑ zur Folge hat Die Unterschiede bei den Stromanderungen
in den Zwischenräumen liegen im gleichen Größenordnungsbereich. Es treten somit zwischen einem
schmalen Balken und einem breiten Balken sowie zwischen einem kleinen Zwischenraum und einem großen
Zwischenraum keine großen Unterschiede mehr auf. Trotzdem sind die Zwischenräume und die Balken
wegen der großen Steilheit der Kennlinie klar voneinander abgrenzbar. Beim Stand der Technik kann sich demgegenüber
das Verhältnis der Spannungen bei Erfassung eines dicken Balkens in der Größenordnung von
1 :20 bewegen, was hinsichtlich der Auswertung wesentlich schwieriger zu handhaben ist als ein Verhältnis,
das um eine Zehnerpotenz und mehr kleiner ist.
Ein weiterer Vorteil der Meßbrücke besteht darin, daß das Meßergebnis in Form einer Differenzspannung
vorliegt. Eine solche Differenzspannung läßt sich sehr einfach an einem Operationsverstärker verstärken.
Ein weiterer Vorteil der Meßbrücke besteht darin, daß bei richtiger Dimensionierung der Meßbrücke die
Differenzspannung nur so groß werden kann, daß die nachgeschalteten Verstärker in keiner Betriebsart übersteuern,
so daß eine Verfälschung des Meßergebnisses durch Übersteuerung ausgeschlossen wird.
Zweckmäßigerweise arbeitet die Meßbrücke nach dem Prinzip gleicher Widerstandspaare.
Der dem Lichtempfänger entsprechende Widerstand im anderen Brückenzweig ist vorzugsweise ein Potentiometer,
mit dem die Meßbrücke abgeglichen werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein vom Ausgangssignal der Vorrichtung
gesteuerter Schalter vorgesehen, der die Differenzspannung in einem der beiden Ausgangszustände
der Vorrichtung zu einem Speicher durchschaltet, und wird das Ausgangssignal aus der Differenz zwischen der
Differenzspannung aus der Meßbrücke und einer von der Spannung des Speichers zur Bildung einer Referenzspannung
abgeleiteten Spannung gebildet. Im allgemeinen erfolgt die Einspeicherung, wenn ein Zwischenraum
zwischen den Balken erfaßt wird, also die Differenzspannung minimal ist, und wird die eingespeicherte
Spannung für die Zeit gehalten, in der ein darauffolgender Balken erfaßt wird, bei dem die Differenzspannung
an der Meßbrücke größer wird. Auf diese Weise verläuft das Bezugssignal für die Differenzspannung
aus der Meßbrücke immer parallel zur Grundlinie der Differenzspannung aus der Meßbrücke.
Wird in weiterer Ausbildung der Erfindung der Differenz zwischen der Differenzspannung aus der Meßbrükke
und der Referenzspannung eine konstante Spannung aufaddiert, so kann dafür gesorgt werden, daß als
Grundlinie sicher das OV-Potential erreicht wird, d. h.,
daß beim Erfassen eines Zwischenraums das Ausgangssignal mit Sicherheit den Wert Null V annimmt, so daß
es für tine digitale Weiterverarbeitung geeignet ist.
Im Hinblick auf eine digitale Weiterverarbeitung ist
es auch zweckmäßig, einen Schmitt-Trigger nachzuschalten, aus dem das Ausgangssignal abgenommen
wird. Der Schmitt-Trigger soret für steile Flanken
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, den Strom durch den Lichtsender in Abhängigkeit
von der Referenzspannung zu steuern, die von der Differenzspannung der Meßbrücke abgeleitet wird. Damit
wird die Beleuchtungsstärke des Lichtsenders geregelt, so daß die Differenzspannung der Meßbrücke
weitgehend unabhängig vom Anstellwinkel der Vorrichtung zur Ebene, in der sich die Markierungen befinden,
ist und Alterungserscheinungen bei Lichtsender und Lichtempfänger ausgeregelt werden können.
In diesem Zusammenhang ist es ferner zweckmäßig, gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Spannung
des Lichtsenders mit einem vorgegebenen Grenzwert zu vergleichen und bei Überschreitung des Grenzwertes
den Strom durch den Lichtsender zu begrenzen. Auf diese Weise läßt sich eine Zerstörung des Lichtsenders
durch übermäßig großen Strom vermeiden.
Einzelheiten ergeben sich aus der nachstehenden, anhand der Zeichnung erfolgenden Beschreibung eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels.
In der Zeichnung stellt dar:
Fig. la das Blockschaltbild für den Lichtempfänger bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. Ib das Blockschaltbild für den Lichtsender bei
einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung,
F i g. 2 den Verlauf der Spannung U] und U] in Abhängigkeit
vom Wert des Widerstandes Rt des Lichtempfängers,
F i g. 3a bis 3d Zeitdiagramme der verschiedenen Spannungen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fi g. 4 den Verlauf der Differenzspannung (Ua i) bei
verschiedenen Anstellwinkeln.
Es wird zunächst auf Fig. la Bezug genommen, in der
eine Meßbrücke gezeigt ist, die zwei gleiche Widerstände R], R], ein Potentiometer A3 und einen Lichtempfänger
Ar, beispielsweise ein Phototransistor oder eine Photodiode, enthält. Das eine Ende der Meßbrücke ist
mit einer Konstantstromquelle 10 verbunden, während das andere Ende der Meßbrücke an OVoIt liegt. Die
Meßbrücke mit der Konstantstromquelle 10 bildet die eigentliche Meßschaltung.
Der Widerstand des Potentiometers R3 der Meßbrükke wird derart gewählt, daß er dem Mittelwert des
Lichtempfängers entspricht. Im Fall des Phototransistors wird der Widerstand Ri ca. 20 κΩ bis 40 κΩ betragen.
Der Widerstand R] sollte ca. 0,1 χ R3 betragen.
Die Konstantstromquelle liefert einen konstanten Strom Jom zur Versorgung der Meßbrücke. Der Strom
hut muß so dimensioniert werden, daß in jedem Betriebszustand
des Lichtempfängers der Strom Iou, vollständig
von der Meßbrücke verarbeitet werden kann. Das heißt, daß auch wenn der Widerstand Rt sehr groß
wird, weil der Lichtempfänger kein Licht erhält, die Meßbrücke so dimensioniert sein muß, daß der Strom
/«,,durch den Zweig A3 — Äi vollständig abfließen kann.
Im Fall des Phototransistors liegt Iou, bei 5 bis 15 μΑ,
im Fall der Photodiode bei 1 bis 3 μΑ.
Der Vorteil der Meßbrücke zusammen mit der Konstantstromquelle
gegenüber anderen Schaltungen liegt darin, daß der durch den Lichtempfänger fließende
Strom von Anfang an begrenzt wird. Diese Begrenzung hat zur Folge, daß die Meßgröße, also die Differenz der
Spannung U\ zwischen dem Lichtempfänger RT und
dem anderen Widerstand R] in dem einen Brückenzweig und der Spannung U2 zwischen den beiden Widerständen
R\ und A3 in dem anderen Brückenzweig, ebenfalls
begrenzt ist. Ferner erweist es sich bei der Meßbrücke als vorteilhaft, daß die Spannungen U] und Ui gegenphasig
arbeiten (siehe Fig.2 und 3a) und somit das
Nutzsignal verdoppelt wird.
Für die einzelnen Größen der Meßbrücke gilt:
Für die einzelnen Größen der Meßbrücke gilt:
'our
(R1 +
Zt1)X(Jt1+
R1)
(Ui -U1)--
Links von der gestrichelten Linie in F i g. 2 liegt der Bereich, in dem der Lichtempfänger reell reflektiertes
Licht erhält, weil der Lichtsender einen Zwischenraum beleuchtet. Rechts von der gestrichelten Linie liegt der
Bereich, in dem der Lichtempfänger wenig reflektiertes Licht empfängt, weil der Lichtsender einen Markierungsbalken
beleuchtet. In diesem Bereich kann noch unterschieden werden das Gebiet dünner bzw. schmaler
Balken (Balkenbreite 0,05 mm aufwärts) und das Gebiet breiter Balken (1 mm Balkenbreite aufwärts). Die Gebiete
sind schraffiert. Der Übergang zwischen beiden Gebieten ist natürlich fließend.
Die Lage der U]- und i/j-Kurven zueinander läßt sich
weitgehend durch das Potentiometer Ri bestimmen. Es
ist z. B. möglich, beide Kurven so zu verschieben, daß sich ein Schnittpunkt ergibt.
In Fig.3a ist der Verlauf der Spannungen U] und U:
dargestellt über der Zeitachse. Im oberen Teil der F i g. 3a ist schematisch eingezeichnet ein Muster bestehend
aus drei Balken und vier Zwischenräumen. Aus F i g. 3a geht deutlich hervor, daß die Spannungen U]
und U2 gegenphasig arbeiten und daß das Verhältnis der
Spannungsspitzen, gerechnet von der Grundlinie, ca. 1 : 2 bis 1 :3 beträgt.
Die Spannungen U] und U2, die im Bereich von 50 mV
bis 100 mV liegen, werden in nichtinvertierend gehaltenen
Operationsverstärkern 12, und 122 linear verstärkt,
wobei gleichzeitig die Impedanz vergrößert wird. Beide Verstärker haben den gleichen Verstärkungsfaktor, der
zweckmäßigerweise zwischen V ·= 10 bis V = 20 liegt.
Die Ausgänge der beiden Verstärker !2i und !2j sind
mit den Eingängen eines Differenzverstärkers 14 verbunden, der die Differenzspannung
Ua\- V(U2 - U])
V- lObis V- 20
V- lObis V- 20
abgibt. Der Verstärker 14 ist beispielsweise vom gleichen Typ wie die Verstärker 12t und 122. Die Differenzspannung
Ua ι ist in F i g. 3b dargestellt.
Diese Differenzspannung Ua ι wird einem SAMPLE-AND-HOLD-Schalter
16 zugeführt Der Ausgang des SAMPLE-AND-HOLD-Schalters 16 ist mit einem Kondensator
C und mit dem Eingang eines Operationsverstärkers 18 verbunden. Gesteuert wird der SAMPLE-AND-HOLD-Schalter
16 vom Ausgangssignal der Vorrichtung, das in F i g. 3d gezeigt ist, und zwar derart, daß
der SAMPLE-Zustand besteht, in dem die Differenzspannung Ua ι zum Kondensator Cund zum Verstärker
18 durchgeschaltet wird, wenn das Ausgangssigna! den Zustand »Zwischenraum« wiedergibt, und daß der
HOLD-Zustand besteht, in dem der Schalter 16 sperrt und am Eingang des Verstärkers 18 die im Kondensator
C gespeicherte Spannung VW-ansteht, wenn das Ausgangssignal
den Zustand »Balken« wiedergibt. Auf diese Weise wird am Ausgang des Verstärkers 18 eine
Referenzspannung Vmr erhalten, die aufgrund der
Rückkopplung parallel zur Grundlinie des Verlaufes der Differenzspannung Ua ι bei allen Betriebsbedingungen
verläuft, wie dies auch in F i g. 3b, veranschaulicht ist, wo allerdings anstelle von Vhuf die Bezugsspannung V'heieingezeichnet
ist, die vor dem nicht invertierenden Operationsverstärker 18 mit dem Verstärkungsfaktor K= 2
ansteht.
Die Differenzspannung Ua ι wird andererseits einem
Differenzverstärker 20 zugeführt, an dessen anderem Differenzeingang die Bezugsspannung Vkii gelegt wird.
An einen dritten Eingang, den Summiereingang, wird eine konstante Spannung Vk \ angelegt, die dazu dient,
den unteren Teil der Differenzspannung Ua ι abzuschneiden, da dieser Teil für die Auswertung nicht nutzbar
ist. Außerdem erreicht man durch die Einführung von Vki. daß die Ausgangsspannung Uai aus dem Differenzverstärker
20 sicher das OV-Potential erreicht, wenn ein »Zwischenraum« erfaßt wird.
Folgende Bedingung erfüllt die Schaltung mit dem Differenzverstärker 20:
U12- V(UAI-t/2(VREF+ Vk,))
Da weiter gilt:
VW = 2 χ KW
kann man schreiben:
kann man schreiben:
Uw = V(Ua1 - KW- V2 Kk1)
Die Ausgangsspannung U», 2 aus dem Verstärker ist in
Fi g. 3c dargestellt.
Die Ausgangsspannung Ua-i kann nun ohne weiteres
für eine digitale Weiterverarbeitung aufbereitet werden. Hierfür dient ein nachgeschalteter Operationsverstärker
22 oder ein Spannungskomparator (nicht gezeigt), wobei es zweckmäßig ist, die Schaltung mit einer
Hysterese zu versehen. Aufgrund des Verstärkers 22 mit Schmitt-Trigger erhält man schließlich ein Ausgangssignal,
wie es in F i g. 3d, dargestellt ist. Dieses Ausgangssignal zeichnet sich dadurch aus, daß es steile Flanken
besitzt (Flankensteilheit 1 —3 μβεο/νοΐΐ) und daß die Pegel
für die digitale Verarbeitung geeignet sind (z. B. High = νιτ— 1,5 V Minimum, Low = 0,5 V Maximum;
Vn. ist die Versorgungsspannung, z. B. der Operationsverstärker).
In Fi g. 4 ist der Verlauf der Differenzspannung Ut 1
dargestellt, wenn man den Anstellwinkel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die beispielsweise in einem
Lichtstift untergebracht ist zur Markierungsebene, anden.
In Teil a des Spannungsverlaufes wird die Ruhespannung Vk, gemessen. Wird nun der Anstellwinkel des
Lichtstiftes geändert, dann vergrößert sich z. B. die Ruhespannung Vh bis zum Wert Vr0 Gleichzeitig ändert
sich das Nutzsignal Km, und nimmt den Wert Vh1- an.
Wird nun die Beleuchtungsstärke des Lichtsenders vergrößert, indem der Strom Iled vergrößert wird, so kann
trotz geändertem Anstellwinkel des Lichtstiftes Vrc zur
Deckung mit Vr, und VXt zur Deckung V^ gebracht
werden (VRc =*= Vr1 und VNc = Vn,), so daß dann die
Spannung UA 1 im Bereich b und c wieder den gestrichelten Verlauf annehmen.
Die Schaltung, mit der die obenstehende Regelung der Beleuchtungsstärke vorgenommen werden kann, ist
in F i g. 1 b, gezeigt.
Die Schaltung umfaßt einen Operationsverstärker 24, der als Spannungskomparator geschaltet ist und an seinen
Eingängen die Bezugsspannung K^-aus dem Verstärker
18 (Fig. la), sowie eine konstante Spannung Κ* 2 empfängt. Der Ausgang des Verstärkers 22 ist mit
der Basis eines Transistors T verbunden, der in Reihe mit dem Lichtsender LED liegt, durch den der Strom
h fließt. Der Strom li.t-o wird so eingerichtet, daß
= Vk 2, was bedeutet, daß bei Änderung des Anstellwinkels
des Lichtstiftes und damit verursachter Änderung der Bezugsspannung Κ«« die Beleuchtungsstärke
entsprechend geändert wird, so daß Κ«;;>-wieder K* 2
wird. Der Strom lu-o darf nur bis zu einem gewissen
Wert vergrößert werden, da ein beliebig großer Strom den Lichtsender zerstören würde. Deshalb wird nach
einem Widerstand R die Spannung Vled, wie gezeigt, abgefragt, wobei
Vled = +U-Rx iLED
Da die Größen + U und R bekannt sind, kann die Spannung Vled vorausberechnet werden, die bei
li.ro max vor dem Lichtsender ansteht.
Ein JA/NEIN-Schalter 26, der von einem als Spannungskomparator
geschalteten Operationsverstärker gebildet wird, ist vorgesehen, an dem zum einen Vled
und zum anderen ein vorgegebener Grenzwert Vk3 gelegt
wird. Überschreitet Vled den Grenzwert Vk3, so
schaltet der Ausgang des Verstärkers 26 von JA auf NEIN um und stellt einen Generator für K*2 so ein, daß
der Strom Λ./·-»
< Ilud ma* wird.
J5 Im übrigen kann das NEIN-Signal am Ausgang des
Verstärkers 26 weiter ausgewertet werden.
Da das NEIN-Signal am Ausgang des Verstärkers 26 nur eine kurze Zeitspanne ansteht, empfiehlt es sich, das
NEIN-Signal in einem Flip-Flop zu speichern.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Vorrichtung zur optischen Abtastung von Markierungen
mit einem die zu erfassenden Markierungen beleuchtenden Lichtsender und einem das von
den Markierungen reflektierte Licht erfassenden Lichtempfänger, dessen Widerstand sich in Abhängigkeit
vom auftreffenden Licht ändert wobei der Lichtempfänger an eine Stromquelle angeschlossen
ist, die den Lichtempfänger mit Strom versorgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle
(10) eine Konstantstromquelle ist, die für den Lichtempfänger
(Rt) einen solchen Strom liefert, daß sich eine Sättigungsspannung am Eingang des Lichtempfängers
(Rt) aufbauen kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtempfänger (Rt) als einer von
vier Widerständen (R1, R1, R3, R1) in einer Meßbrükke
angeordnet ist und daß das Ausgangssignal aus der Differenz der Spannung (U\) zwischen dem
Lichtempfänger (Rt) und dem anderen Widerstand (Ri) in dem einen Brückenzweig und der Spannung
(U2) zwischen den beiden Widerständen (Ru R3) in
dem anderen Brückenzweig gebildet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßbrücke nach dem Prinzip gleicher
Widerstandspaare arbeitet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Lichtempfänger (Rt)
entsprechende Widerstand im anderen Brückenzweig ein Potentiometer (R3) ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Ausgangssignal
der Vorrichtung gesteuerter Schalter (16) vorgesehen ist, der die Differenzspannung (Ua 1) in einen
der beiden Ausgangszustände der Vorrichtung zu einem Speicher (C) durchschaltet, und daß das
Ausgangssignal aus der Differenz (Ua 2) zwischen der Differenzspannung (Ua i) aus der Meßbrücke
und einer von der Spannung (V'ref) des Speichers (C) zur Bildung einer Referenzspannung (Vref) abgeleiteten
Spannung gebildet wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenz (Ua 2) zwischen der Differenzspannung
(Ua 1) aus der Meßbrücke und einer von der Spannung (V'ref) des Speichers (C) zur Bildung
einer Referenzspannung (Vref) abgeleiteten Spannung eine konstante Spannung (Vk 1) aufaddiert
wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schmitt-Trigger
(22) nachgeschaltet ist, aus dem das Ausgangssignal abgenommen wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom (Iled) durch
den Lichtsender in Abhängigkeit von der Referenzspannung (Vref) gesteuert wird, die aus der Differenzspannung
(Ua 1) der Meßbrücke abgeleitet wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung (Vled) des Lichtsenders
(LED) mit einem vorgegebenen Grenzwert (Vk3)
verglichen und bei Überschreitung des Grenzwertes der Strom (li.ro) durch den Lichtsender begrenzt
wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungskomparator (24)
vorgesehen ist, der die Referenzspannung (VrM.), die
aus der Differenzspannung (UA 1) der Meßbrücke
abgeleitet wird, mit einer Referenzspannung (Vk 2) vergleicht, die von einem Generator (28) erzeugt
wird, daß der Ausgang des Spannungskomparators
(24) mit der Steuerelektrode eines im Stromkreis des Lichtsenders (LED) liegenden Steuerelements (t)
verbunden ist und daß ein weiterer Vergleicher (26) vorgesehen ist, der die Spannung des Lichtsenders
(LED) erfaßt und mit einer den Grenzwert darstel- !enden Referenzspannung (VK3) vergleicht und daß
der Ausgang des weiteren Vergleichers (26) mit dem Generator (28) für die Referenzspannung (Vk 2) derart
verbunden ist, daß die Referenzspannung (Vk 2) im Sinne einer Stromerniedrigung durch den Lichtsender
geändert wird, wenn die Spannung am Lichtsender den Grenzwert übersteigt.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19823233003 DE3233003C2 (de) | 1981-11-03 | 1982-09-04 | Vorrichtung zur optischen Abtastung von Markierungen |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE3143466 | 1981-11-03 | ||
| DE19823233003 DE3233003C2 (de) | 1981-11-03 | 1982-09-04 | Vorrichtung zur optischen Abtastung von Markierungen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3233003A1 DE3233003A1 (de) | 1983-06-23 |
| DE3233003C2 true DE3233003C2 (de) | 1984-06-20 |
Family
ID=25797038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19823233003 Expired DE3233003C2 (de) | 1981-11-03 | 1982-09-04 | Vorrichtung zur optischen Abtastung von Markierungen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3233003C2 (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5517012A (en) * | 1994-09-08 | 1996-05-14 | At&T Corp. | Optical scanner |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2332325A1 (de) * | 1973-06-26 | 1975-01-23 | Horst Dr Ing Michaelis | Strichcode und leseverfahren fuer maschinenlesbare etiketten im einzelhandel |
-
1982
- 1982-09-04 DE DE19823233003 patent/DE3233003C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3233003A1 (de) | 1983-06-23 |
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