DE3904052A1

DE3904052A1 - Device for generating a light bar, strip or similar

Info

Publication number: DE3904052A1
Application number: DE19893904052
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl Phys Dr Kniffler
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1988-02-11
Filing date: 1989-02-10
Publication date: 1989-08-24

Abstract

A device is described which is particularly suitable for scanning documents, generates in a light condenser unit a light bar, strip or similar and allows this to be detected directly by a photoelectric array. Imaging optics become unnecessary. A preferred embodiment of the illumination (light source and ambient light), sensor detection unit and its application are described. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Patent anspruch 1.The invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1.

Derartige Vorrichtungen mit optischen Abbildungseinrichtungen sind in der Druck- und insbesondere Kopiertechnik bekannt.Such devices with optical imaging devices are in the printing and especially copying technology known.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei möglichst einfachem und raumsparendem Aufbau eine Vorrichtung zu schaffen, die einen homogenen Lichtstreifen, -balken oder dergleichen erzeugt, der unmittelbar erfaßt wird und Raum licht verwerten kann.The object of the invention is to be as simple and space-saving as possible Construction to create a device that has a homogeneous strip of light, -bar or the like generated, which is immediately detected and space can utilize light.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Mitteln des Patentanspruchs 1. Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen sowie der Beschreibung und Zeichnung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen. Zur Erfindung gehören auch alle Kombinationen der beanspruchten, beschrie benen und dargestellten Merkmale.This task is solved with the means of patent claim 1. and developments of the invention are the remaining claims and the Description and drawing of an embodiment can be found. To Invention also include all combinations of the claimed, described benen and shown characteristics.

Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere:The advantages of the invention are in particular:

1. Reduction and simplification of the device structure.
2. Use of the room light (passive lamp unit).
3. Easy generation of a homogeneous light bar.

Im Ausführungsbeispiel zeigen:In the exemplary embodiment show:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung der Lampen-Kondensoreinheit mit Referenzdiode und Komparator; Fig. 1 shows an arrangement of the lamp condensing with reference diode and comparator according to the invention;

Fig. 2 eine Einheit mit Ausnützung des Raumlichtes zur Beleuchtung des Kondensors und linienhaftem Austritt an der Schmalseite; Figure 2 shows a unit with utilization of the ambient light for illumination of the condenser and linienhaftem outlet on the narrow side.

Fig. 3 eine Einheit mit Lichtquelle und Reflektor für den flächenhaften Lichteintritt in den Kondensor und linienhaftem Austritt an der Schmalseite; Figure 3 shows a unit with light source and a reflector for the surface light entering the condenser and linienhaftem outlet on the narrow side.

Fig. 4 eine Einrichtung mit Einheit von Lichtquelle und Kondensator be leuchtet nach Fig. 2 und/oder Fig. 3 mit Liniensensor parallel zur Hauptebene der Platte (L, K). Fig. 4 shows a device with a unit of light source and capacitor be illuminated according to Fig. 2 and / or Fig. 3 with a line sensor parallel to the main plane of the plate ( L , K ).

Die meisten bekannten Liniensensoren, die zur Abtastung von Schrift stücken verwendet werden, werden auf der kristallinen Siliziumtechnolo gie aufgebaut. Aus Konstruktions- und Fertigungsgründen ist dies mit dem Aufbau einer eigenen optischen Beleuchtungseinheit mit Linsensystemen verbunden. Durch die Verwendung von Kontaktliniensensoren aus a-Silizium wird die optische Abbildung des Schriftstückes auf dem Sensor umgangen, aber es bleibt beim Stand der Technik immer noch problematisch, der Auf wand für die aktive Beleuchtung des Schriftstückes, nämlich Lichtquelle mit zugehöriger Optik.Most well-known line sensors used to scan writing pieces are used on the crystalline silicon technology built up. For design and manufacturing reasons, this is with the Development of an own optical lighting unit with lens systems connected. By using contact line sensors made of a-silicon the visual representation of the document on the sensor is bypassed, but the state of the art still remains problematic, the opening wall for the active lighting of the document, namely light source with associated optics.

Die erfindungsgemäße Lösung nutzt das Raumlicht aus und kommt ohne auf wendige Optik nur mit einer Lampen-Kondensator-Einheit aus (Ausleuch tungseinheit LK).The solution according to the invention takes advantage of the room light and only comes with a lamp-capacitor unit (lighting unit LK) without having to maneuver optics.

Design example:

Das Arbeitsprinzip der Anordnung gemäß der Erfindung ist in Fig. 1 dar gestellt. Die wesentliche Verbesserung des Aufbaues aus Fig. 1 liegt in der integrierten Verwendung einer Lampen-Kondensor-Einheit (L, K), die ebenso wie der Kontaktliniensensor, nicht durch geometrische, optische Randbedingungen an eine aufwendige Bauform gebunden ist. Mit P ist die Papierebene bezeichnet. Das Papier (Dokument) hat die gleiche Breite L _P wie der Lichtbalken in vize versa. The principle of operation of the arrangement according to the invention is shown in Fig. 1. The essential improvement of the structure from FIG. 1 lies in the integrated use of a lamp condenser unit ( L , K ) which, like the contact line sensor, is not bound to a complex design by geometrical, optical boundary conditions. P is the paper plane. The paper (document) has the same width L _P as the light bar in vice versa.

Zur Ausnutzung des Raumlichtes für eine Ausleuchtungseinheit (L, K) wird eine Fluoreszenzplatte verwendet, bei der alle Seiten (besonders die Scheibenflächen) glatt sind, bis auf die Kante, die als Leuchtfläche LB dient. Diese Kante darf leicht aufgerauht sein, siehe Fig. 2 und 3. In beiden Figuren erfolgt Transmission. Die Lichtausstrittskante wird von der Schmalseite oder Stirnseite der Platte (L, K) gebildet.To utilize the ambient light for a lighting unit ( L , K ), a fluorescent plate is used in which all sides (especially the pane surfaces) are smooth, except for the edge that serves as the luminous surface LB. This edge may be slightly roughened, see FIGS. 2 and 3. Transmission takes place in both figures. The light exit edge is formed by the narrow side or front side of the plate ( L , K ).

Fig. 3 zeigt die Lampen-Kondensoranordnung zur Erzeugung des Lichtbal kens mit einer elektrisch betriebenen Lampe, deren Licht über eine Ober fläche der Einheit (LK) verteilt wird, z.B. mittels Reflektor. Fig. 3 shows the lamp condenser arrangement for generating the Lichtbal kens with an electrically operated lamp whose light is distributed over an upper surface of the unit (LK) , for example by means of a reflector.

In Fig. 4 ist schematisch eine in Reflexion arbeitende Abtasteinheit für Schriftstücke gezeigt. Zur Erzeugung des Lichtbalkens LB wird die Lam pen-Kondensor-Einheit (L, K), bestehend aus der Fluoreszenzplatte be nutzt und zur Abtastung der Reflexionssignale dient ein Kontaktlinien sensor (z.B. aus amorphem Silizium in Dünnfilmtechnik). Ein Liniensen sors ist z.B. ein Baustein, der aus einer Linie von vielen Einzel-Photo detektoren (z.B. 8 Stück/mm) besteht. Bei einer Gesamtlänge von etwa 210 mm enthält ein solcher Baustein 1680 Photodetektoren, die bei einer Abfragung angesteuert werden müssen. Der Liniensensor ist je Einzelde tektor (ggfs. mit Referenzdiode für Raumlicht) über jeweils zwei Kon taktpunkte in einer Reihe - siehe Fig. 1 - nacheinander abtastbar, wie an sich bekannt. I _s = Sensorstrom je Detektor, Pfeil für die Abtast richtung.In Fig. 4 a reflecting scanning unit for documents is shown schematically. The lamp pen condenser unit ( L , K ), consisting of the fluorescent plate, is used to generate the light bar LB and a contact line sensor (for example made of amorphous silicon in thin-film technology) is used to scan the reflection signals. A line sensor is, for example, a building block consisting of a line of many individual photo detectors (eg 8 pieces / mm). With a total length of approximately 210 mm, such a module contains 1680 photodetectors which have to be activated in the event of an interrogation. The line sensor is each individual detector (possibly with reference diode for ambient light) via two contact points in a row - see FIG. 1 - can be scanned one after the other, as is known per se. I _s = sensor current per detector, arrow for the scanning direction.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält zur Ausnutzung des Raumlichtes, also Lichtquelle und/oder Raumlicht, eine Raumlichtkompensationsschal tung mit einer Referenzdiode R für das Raumlicht angelegter Gleichspan nung, von dem Referenzstrom I _R durchflossen, und einer abgedunkelten Diode D, die vom Dunkelstrom I _D durchflossen ist. Diese Diode kann an einer Schmalseite der Platte L, K in der Ebene von P angeordnet sein.The inventive device includes the utilization of ambient light, so the light source and / or room light, a room light compensation TIC with a reference diode R of the spatial light applied DC clamping voltage, traversed by the reference current I _R, and a darkened diode D, which is the dark current I _D flows through . This diode can be arranged on a narrow side of the plate L , K in the plane of P.

Der Strom aus der Raumbeleuchtung I _R und der Strom aus einem Dunkel strom-Sensorelement D in Fig. 1 werden in einer Komparatorstufe C ver glichen zwecks Berücksichtigung (Kompensation). The current from the room lighting I _R and the current from a dark current sensor element D in Fig. 1 are compared in a comparator stage C for the purpose of consideration (compensation).

Raumlicht und/oder das Licht von der Lichtquellen-Kondensator-Einheit haben einen ausreichenden Signalabstand (in W/m²) zum Dunkelstrom (ohne Beleuchtung) und sind deshalb mit dem erfindungsgemäßen Sensor einwandfrei und sicher zu detektieren.Room light and / or the light from the light source-condenser unit have a sufficient signal distance (in W / m ² ) from the dark current (without lighting) and can therefore be detected correctly and reliably with the sensor according to the invention.

Das Prinzip der Erfindung ist der (plattenförmigen) Lichtkondensa tor-Einheit L, K ist sowohl mit Lichtransmission als auch in Reflexion anwendbar (dual use/dual modes).The principle of the invention is the (plate-shaped) light capacitor unit L , K can be used both with light transmission and in reflection (dual use / dual modes).

Claims

1. Device with lighting for generating a light bar, strip or the like. for the purpose of scanning, in particular a flat surface to be detected, characterized in that a photoelectric line sensor extending over the width to be scanned - the flat surface - composed of individual photo elements - forms a sensor unit which forms the light bar or strip or the same is detected and arranged opposite or parallel to a flat, plate-shaped light condenser unit, in the same main plane.

2. Device according to claim 1, characterized in that the photoelectric line sensor is an α- Si photodiode line and is arranged in or near the end region of the beam path of the light rays from the light-condenser unit.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the light from the lighting to the photoelectric line sensor a bar, strip or the like by means of transmitted light or Re flexion creates.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the light-condenser unit has fluorescence plate contains that only on one of its narrow sides for the light occurs trained.

5. The device according to claim 4, characterized in that the Fluorescence plate with its largest side surface (s) for the light occurs from ambient light and from an associated light source is.