DE2335711C2 - Handgeführter Abtaster - Google Patents

Description

a) die von den mindestens zwei Abtastelementen (17Λ, 17B,I abgetasteten ersten und zweiten Bereiche unterschiedlich groß sind,

b) die beiden Bereiche sich teilweise überlappen,

c) der erste Bereich in etwa der größten Strichcodierung (W) gleicht,

d) der zweite Bereich wesentlich kleiner als der erste Bereich ist,

e) die vom ersten Abtastelement (\7B), das den ersten Bereich abtastet, beaufschlagten elektrischen Schaltungen (28, 31, 33, 34, 35) dann ein Signal abgeben, wenn die empfangene Lichtenergie etwa zwischen Minimal- und Maximalwert liegt, und

f) die vom zweiten Abtastelement (Y!A), das den zweiten Bereich abtastet, beaufschlagten elektrischen Schaltungen (20, 23, 24, 25) dann ein gepulstes Ausgangssignai (C) liefern, wenn die empfangene Lichtenergie über einen festen Referenzwert (Vr) ansteigt oder darunter absinkt.

2. Handgeführter Abtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom ersten Abtastelement (\7B) verursachte Signal dann auftritt, wenn die empfangene Lichtenergie zwischen einem unteren (Vrl) und einem oberen (V_RU) Referenzwert liegt.

3. Handgeführter Abtaster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Abtastelement (\TB) einen länglichen transparenten Abtastschlitz (12) enthält, dessen Ausdehnung in Abtastrichtung der Ausdehnung der größten abzutastenden Codierung (W) in etwa gleicht, daß das zweite Abtastelement (ΏΑ) einen transparenten Abtastschlitz (11) enthält, der eine wesentlich kürzere Ausdehnung aufweist als der erste (12), und daß der zweite Abtastschlitz (11) so angeordnet ist, daß seine Mittellinie mit der vorderen Kante des ersten, langen Abtastschlitzes (12) fluchtet (F i g. 2).

4. Handgeführter Abtaster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Abtastelement [XTB) eine längliche Photodiode (Z) und eine zweite wesentlich kürzere Photodiode (Y) enthält, die elektrisch miteinander verbunden sind, wobei die Längsausdehnung beider Photodioden (Y, Z) in Abtastrichtung zusammen etwa der Länge der größten abzutastenden Codierung (W) gleicht, und daß das zweite Abtastelement (17/1,1 eine dritte Photodiode (X) enthält, die im wesentlichen der zweiten Photodiode (Y) entspricht, und daß die zweite (Y) und die dritte (X) Photodiode elektrisch additiv verbunden sind (F i g. 5).

5. Handgeführter Abtaster nach Anspruch 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Abtastelement (17ßjeine erste längliche Photodiode (Z") mit einer Länge in Abtastrichtung enthält, die etwa der Hälfte der längsten abzutastenden Codierung (W) gleicht, sowie eine zweite Photodiode (Z') und eine diitte Photodiode (Y) von wesentlich kürzerer Länge als die zweite Photodiode (Z'), die elektrisch miteinander verbunden sind und eine gemeinsame Gesamtlänge (Y+ Z') haben, die der ersten Photodiode (Z") entspricht, und daß das zweite Abtastelement (\7A) eine vierte Photodiode (X) enthält, die der dritten Photodiode (Y) im wesentlichen entspricht und mit ihr derart elektrisch verbunden ist, um beide Ausgänge additiv zu kombinieren (Fig. 9),

Die Erfindung betrifft einen handgeführten Abtaster für Strichcodierungen mit auf die von der Strichcodierung reflektierten Strahlen ansprechenden photoempfindlichen Abtastelementen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Für die Abtastung von Strichcodierungen sind verschiedene Techniken bekannt. Bei solchen Techniken, bei denen die abzutastenden codierten Daten Taktinformationen enthalten, können die Daten durch einen handgeführten Abtaster abgetastet werden. Zeitmessungen zwischen Diskontinuitäten oder Übergangen können für Decodierungszwecke benutzt werden, wenn die Geschwindigkeitsänderungen sich innerhalb gewisser Grenzen halten. Die Unsicherheiten, die durch Geschwindigkeitsänderungen verursacht werden, kumulieren sich jedoch und verursachen dadurch größere Toleranzen bei der Datenwiedergabe. Deshalb müssen die Wiedergabe der Daten gedruckt werden oder in anderer Weise auf das Trägermedium mit einem größeren Grad von Genauigkeit aufgebracht weiden, um die Beschleunigungs- oder Geschwindig-

4i) keitsvariationen zu kompensieren.

Es wurdj eine andere Technik vorgeschlagen, die die Variationen in der Beschleunigung oder der Geschwindigkeit eliminiert. Entsprecnend dieses Vorschlages enthält der Abtastmechanismus beabstandete Detektoren, die ein Maß für die codierten Daten abgeben, das unabhängig von der Abtastgeschwindigkeit ist. Einer der Detektoren wird zum Feststellen der Übergänge in den codierten Daten benutzt und der andere davon beabstandete Detektor stellt den Reflexionsstatus der codierten Daten in einer bestimmten Distanz von dem festgestellten Übergang fest. Obwohl diese Technik unabhängig von Beschleunigungseffekten ist, ist sie jedoch sehr geräuschempfindlich. Der zweite Detektor prüft einen kleinen und schmalen Bereich der codierten Daten, um eine Entscheidung zu treffen. Dadurch können kleine Schmutzteile oder Unregelmäßigkeiten in der Codierung zu fehlerhaften Entscheidungen führen. Da die Entscheidung auf der Prüfung eines sehr schmalen Bereiches beruht, ist weiterhin ein Führungsband unbedingt erforderlich. Dieses Führungsband bringt zusätzliche Restriktionen mit sich, die die Abmessungstoleranzen der codierten Wiedergabe ungünstigbeeinflussen.
Aus der US-PS 32 38 501 ist ein handgeführter Abtaster für Strichcodierung bekannt, der photoempfindliche Abtastelemente enthält, welcher auf die von der Strichcodierung reflektierte Strahlen ansprechen. Die Abtastelemente tasten simultan unterschiedliche

Bereiche der Strichcodierung ab. Die den Strichcodierungen entsprechenden Signale werden durch elektrische Schaltungen für die Abtastelemente und Verknüpfungs- und Speicheranordnungen ermittelt. Bei dieser bekannten Anordnung besteht die Strichcodierung aus langen und kurzen Strichen, wobei die kurzen Striche in zwei nebeneinanderliegenden Bereichen bzw. Zeilen angeordnet sind. Um mit den Abtastelementen diese Dereiche abtasten zu können, ist eine sehr genaue Positionierung des Abtasters über den Codierungsbereichen nötig. Darüber hinaus ist anzumerken, daß die elektrischen Schaltungen gemäß der bekannten Anordnung nach einem anderen Prinzip bzw. in einer anderen Funktionsweise arbeiten als gemäß vorliegender Erfindung.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen handgeführten Abtaster der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art, derart auszugestalten, daß er unabhängig und unempfindlich von Geschwindigkeitsvariationen ist und für die Abtastung sehr dichter Strichcodierungen benutzt werden kann. Darüber hinaus soll an die Genauigkeit, mit der der Abtaster über der Codierung angeordnet ist, keine allzu große Anforderung gestellt werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Anwendung der im Anspruch 1 niedergelegten Merkmale prinzipiell und grundsätzlich gelöst. Durch diese Lösung ist es in vorteilhafter Weise möglich, daß durch die Selbsttaktgebung die Unabhängigkeit von den Änderungen der Geschwindigkeit beim Überstreichen der Codierung mit dem handgeführten Abtaster erreicht ist. weil die Taktgebung immer aktuell ist. Die Zeitinformation wird bei dem erfindungsgemäß gestalteten Abtaster aus den Strichcodierungen selbst auf einfache Weise gewonnen, so daß die Geschwindigkeitsänderungen keine Rolle mehr spielen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen handgeführten Abtasters sind in den Unteransprüchen niedergelegt. Dabei ist eine erste vorteilhafte Ausführungsform im Anspruch 3 angesprochen und beispielsweise in der zugehörigen Fig. 2 prinzipiell erläutert. Dabei wird mit mechanischen Abtastschlitzen eine Überlappung der beiden abzutastenden Bereiche bewerkstelligt. Eine weitere Modifikation vorteilhafter Art, die insbesondere gegen Verkippen des handgeführten Abtasters unempfindlich ist, ist im Anspruch 4 niedergelegt und in der zugehörigen Fig. 5 näher erläutert. Bei dieser Ausführungsform ist keine Notwendigkeit gegeben rrechanische Abtastschlitze zu verwenden. Eine weitere Modifikation der ohne mechanische Abtastschlitze arbeitenden Ausführungsform ist im Anspruch 5 niedergelegt und in der zugehörigen F i g. 9 näher dargestellt. Die besonderen Vorteile der einzelnen Ausführungsformen sind an entsprechenden Stellen der Beschreibung näher erläutert.

Anhand verschiedener AusfOhrungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind, ist im folgenden die Erfindung näher erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnen:

F i g. 1 schematisch die Art einer Strichcoüierung, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäß gestalteten Abtaster vorteilhafterweise benutzt wird;

F i g. 2 schematisch die Wiedergabe von Abtastschlitzen gemäß der Erfindung;

Fig.3 schematisch einen Teilschnitt durch die Konstruktion eines Abtasters, der für die Abtastung von in Fig. 1 dargestellten Strichcodierungen geeignet ist; Fie.4 schematisch ein Blockschaltbild des erfindungsgemäß gestalteten Abtasters;

F i g. 5 schematisch die Wiedergabe einer anderen Ausführungsform des in Fig.2 dargestellten Abtastschemas;

F i g 6 eine Draufsicht auf die Abtastelemente, die schematisch in F i g. 5 dargestellt sind,

F i g. 7 ein Schnittbild entlang der Linie 7-7 von Fig. 6;

F i g. 8 schematisch ein Blockdiagramm der Schaltung und Verbindungen der Abtastelemente, die in den F i g. 5 bis 7 dargestellt sind;

F i g. 9 schematisch die Wiedergabe einer weiteren Ausführungsform der in F i g. 2 prinzipiell wiedergegebenen Erfindung;

Fig. 10 schematisch ein Blockdiagramm der Verbindungen der Abtastelemente, die in Fig.9 dargestellt sind, und

F i g. 11 schematisch das Blockdiagramm einer Decodierschaltung, die für die Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Abtaster geeignet ist

F i g. 1 zeigt die graphische Darstellung einer Strichcodierung von Daten, bei der alternierende Bereiche von verschiedener Reaktivität angeordnet sind, um Daten zu codieren. Die besondere in F i g 1 dargestellte Strichcodierung beinhaltet das binäre Zeichen 101011 und besteht aus der Kombination von abwechselnden Bereichen unterschiedlicher Reflektivität, d. h. abwechselnd hell und dunkel, und sowohl schmalen als auch breiten Bereichen, wie in der F i g. 1 durgestellt. Dabei bedeuten Λ/schmale Bereiche, und W weite oder breite Bereiche. Der schmale schwarze Bereich an der linken Seite der Strichcodierung ist eine Referenzmarke R, deren primäre Funktion darin besteht, den Anfang eines Zeichens zu signalisieren. Die Breite der schmalen Markierung, die als Referenzmarkierung R benutzt ist, bestimmt die Breite Jes darauffolgenden Zwischenraums. Wenn die erste Stelle des binären Zeichens als Eins codiert ist, dann hat der unmittelbar darauf auf die Referenzmarke folgende Zwischenraum denselben Abstand oder dieselbe Ausdehnung wie die schmale Referenzmarke. Die zweite Stelle des Zeichens wird durch die zweite Marke codiert. In diesem Fall, da die zweite Stelle eine Null ist, ist die zweite Markierung als breiter Bereich gewählt, um sie vom direkt vorhergehenden schmalen Zwischenraum unterscheiden zu können. Die dritte Stelle des Zeichens ist eine Eins, was die Wahl eines breiten Zwischenraumes vorschreibt, so daß dieser verwendete Zwischenraum für die Codierung in der Breite identisch mit der vorhergehenden Marke ist. Sie ist jedoch in der Farbe umgekehrt. Die vierte Stelle des Zeichens, die eine Null ist, erfordert eine unterschiedliche Größe, so daß eine schmale Marke gewählt ist. Die verbleibenden zwei Stellen des Zeichens, die Eins sind, sind in derselben Art codiert, und zwar mit einem schmalen Zwischenraum, der weiß ist, gefolgt von einer schmalen Markierung, die dunkel ist.

Die Technik der Strichcodierung, die im vorstehenden dargestellt und beschrieben wurde, wird als retrospektive oder Delta-Distanz-Codierung bezeichnet, da die Markierungen oder Zwischenräume die eine bestimmte Stelle eines Zeichens codieren, im Hinblick auf den direkt vorhergehenden Zwischenraum oder die direkt vorhergehende Markierung gewählt werden. Das heißt, wenn eine Eins zu codieren ist, dann hat der Zwischenraum oder die Marke, die für die Codierung der Eins benutzt werden, dieselbe Ausdehnung oder Breite, wie der vorhergehende Zwischenraum oder die

vorhergehende Marke. Wenn jedoch die zu codierende Stelle eine Null ist, dann unterscheiden sich die Marke oder der Zwischenraum für die Codierung der Null von der vorhergehenden Marke oder dem vorhergehenden Zwischenraum in entsprechender Weise. Das heißt, wenn die vorhergehende Marke oder der vorhergehende Zwischenraum breit ist, muß die Marke oder der Zwischenraum für die Codierung der Null schmal sein. Alternativ dazu, wenn die vorhergehende Marke schmal ist, muß die Marke oder der Zwischenraum für die Codierung der Stelle breit sein. Die Strichcodierungstechnik, die in Fig. 1 dargestellt und obenstehend beschrieben ist, ist besonders geeignet für die Abtastung mit einem handgeführten Abtaster, weil die vorhergehende Marke oder der vorhergehende Zwischenraum für jede Stelle dazu benutzt werden kann, um als Referenz für die Decodierung der Stelle zu dienen.

In Fig. 2 ist schematisch die Abtastung gemäß der Erfindung wiedergegeben. Zwei Schlitze 11 und 12 sind in der Weise positioniert, daß die linke äußere Kante des Schlitzes 12 mit der Mittellinie des Schlitzes 11 zusammenfällt. Wenn der Schlitz 11 einen Bereich sieht und abtastet, der zur Hälfte weiß und zur Hälfte schwarz ist, wird ein Taktsignal generiert, das zu dieser Zeit veranlaßt, daß der vom Schlitz 12 betrachtete Bereich ausgetastet wird. Wenn der Schlitz 12 sich über die Breite eines breiten Zwischenraumes oder Striches erstreckt, dann liegt die durch den Schlitz 12 hindurchtretende Lichtenergie zwischen einem Paar von Schwellwerten, wenn der Schlitz einen schmalen Zwischenraum oder eine schmale Markierung überspannt. Wenn der Schlitz 12 einen breiten Zwischenraum, der weiß ist, überspannt, wird eine maximale Lichtmenge, die über dem Schwellwert liegt, durch den Schlitz hindurchgelassen. Umgekehrt, wenn der Schlitz 12 eine Markierung oder einen Strich, der dunkel ist, überspannt, wird ein Minimum an Lichtenergie, die unter dem unteren Schwellwerk liegt, durch den Schlitz hindurchgelassen. In vorteilhafter Weise wird durch diese Anordnung erreicht, daß die Beschleunigungseffekte keine Einwirkung auf die durchgelassene Lichtmenge und Lichtenergie in dem Moment haben, wenn der Schlitz 11 zur Hälfte über einem Obergangsbereich ist.

F i g. 3 ist ein Schnittbild eines Abtasters, in dem die Schlitzanordnung verwendet wird, die in F i g. 2 dargestellt ist. Der Abtaster enthält einen im allgemeinen zylinderförmigen Körper 13, der eine zentrale Öffnung 14 enthält Innerhalb dieser Öffnung 14 ist ein Linsensystem 15. ein Teil 16 mit den Schlitzen 11 und 12 und ein photoempfindliches Detektorelement 17 angeordnet, welches photoempfindliche Dioden in dichter Nachbarschaft hinter den Schützen 11 und 12 enthalt, um auf das durch die Schlitze 11 und 12 fallende Licht anzusprechen. Eine Öffnung 18 in der Wand des Körpers 13 erlaubt die Belichtung der Strichcodierung durch eine Belichtungsquelle 19, wenn der Abtaster in Kontakt mit dem die Strichcodierung tragenden Medium ist. Das Licht von der Quelle 19 wird von dem Aufzeichnungsträger reflektiert und durch die Striche absorbiert Der reflektierte Lichtanteil gelangt durch das Linsensystem 15 und die Schlitze 11 und 12 im Teil 16 und wird durch den Photosensor 17 festgestellt

Das eine photoempfindliche Abtastelement 17A, das ein Photosensor ist, und in Fig.4 dargestellt ist liegt hinter dem Schlitz 11 und ist mit diesem ausgerichtet Der Ausgang des Photosensors 17Λ ist mit dem Eingang eines geerdeten Verstärkers 20 verbunden, der einen Rückkopplungswiderstand 21 enthält. Der Ausgang des Verstärkers 20 ist über einen Widerstand 22 mit einem Eingang eines weiteren Verstärkers 23 verbunden. Der andere Eingang dieses Verstärkers 23 ist mit einer Referen?:spannungsquelle Vr verbunden. Wenn der Ausgang des Verstärkers 20 über die Spannung Vr ansteigt, dann gibt der Ausgang des Verstärkers 23 ein Signal ab, das eine monostabile Kippschaltung 24 veranlaßt, einen Ausgangsimpuls abzugeben. Wenn der Ausgang des Verstärkers 23 nicht mehr aktiv ist, was dann eintritt, wenn das Signal am Ausgang des Verstärkers 20 unter die Referenzspannung Vr absinkt, dann gibt eine weitere monostabile Kippschaltung 25, die an den Ausgang des Verstärkers 23 angeschlossen ist, einen Ausgangsimpuls ab. Die Ausgangsimpulse der monostabilen Kippstufen 24 und 25 werden UND-Gliedern 26 und 27 zugeführt. Bei der beschriebenen Schaltung werden Austastimpulse an den Ausgängen der monostabilen Kippstufen 24 und 25 immer dann generiert, wenn der Verstärker 23 eingeschaltet oder ausgeschaltet wird. Dies erfolgt, wenn die Eingangsspannung am Verstärker 23, die vom Ausgang des Verstärkers 20 zugeführt wird, über die Referenzspannung V_R ansteigt oder unter diese Referenzspannung abfällt. Die Referenzspannung Vr ist so gewählt, daß der Ausgang des Verstärkers 20 dann mit der Vergleichsspannung Vr gleich ist, wenn durch den Schlitz 11 eine halb weiß und haib aunkle Zone der Codierung gesehen wird. Das heißt, daß dann Impulse auftreten, wenn genau der Übergang vorhanden ist, d. h. wenn der Schlitz 11 die Kanten eines nichtreflektierenden Bereiches kreuzt und der Schlitz genau mittig über diesem Übergangsbereich liegt. Mit anderen Worten liegt dabei dann die Diskontinuität oder der Übergang von Zwischenraum zu Markierung genau in der Mitte des Schlitzes 11. Wenn der Schlitz 11 entlang der codierten Markierung vorbeigleitet wird immer dann von den monostabilen Kippstufen 24 und 25 ein Impuls abgegeben, wenn der Schlitz über einen Übergang

hinweggeleitet und zwar einen Übergang von weiß nach schwarz oder von schwarz nach weiß. Zu diesen Zeitpunkten muß der Ausgang, des photoempfindlichen Abtastelements 17S, das dem zweiten Schlitz 12 zugeordnet ist, untersucht werden.

Das photoempfindliche Abtastelement 17S, das dem Schlitz 12 zugeordnet ist, und ebenfalls einen Photosensor oder eine Photodiode darstellt, ist mit einem Eingang eines geerdeten Verstärkers 28 verbunden, und enthält einen Rückkopplungswiderstand 29. Der Ausgang des Verstärkers 28 ist über einen Widerstand 30 mit einem Eingang eines weiteren Verstärkers 31 verbunden, der an seinem anderen Eingang eine Referenzspannungsquelle Vru liegen hai. Der Ausgang des Verstärkers 28 ist weiterhin über einen Widerstand 32 mit einem weiteren Verstärker 33 verbunden, an dessen anderem Eingang eine Referenzspannungsquelle Vrl anliegt Wenn der Ausgang des Verstärkers 28 über die Referenzspannung V_RU ansteigt dann gibt der Verstärker 31 ein Ausgangssignal ab. Dasselbe ist der Fall, im Hinblick auf den Verstärker 33. Hier gibt der Verstärker ein Ausgangssignal ab, wenn der Ausgang des Verstärkers 28 über die Referenzspannung V_RL ansteigt Die Referenzspannung Vm ist als unterer Grenzwert so gewählt, daß der Verstärker 33 dann ein Signal abgibt, wenn im Schlitz 12 ein Bereich sichtbar ist der im wesentlichen zu ²Ii schwarz und '/3 weiß ist Die Referenzspannung Vru. als obere Grenzspannung, ist so gewählt daß der Verstärker 31 dann ein Ausgangssignal

abgibt, wenn im Schlitz 12 ein Bereich sichtbar ist, der im wesentlichen zu ²Ii weiß und '/3 schwarz ist. Der Ausgang des Verstärkers 31 ist mit einem Eingang eines UND-Glieds 34 über einen Inverter 35 verbunden, während der Ausgang des Verstärkers 33 direkt mit dem anderen Eingang des UND-Glieds 34 verbunden ist. Das UND-Glied 34 gibt ein nutzbares Ausgangssignal ab, wenn der Signalpegel des photoempfindlichen Elementes, modifiziert durch den Verstärker 28, zwischen die beiden Referenzspannungen Vm. und Vru fällt. Dabei wird davon ausgegangen, daß der Bereich, der vom Schlitz 12 dabei überdeckt ist, zur Hälfte weiß und zur Hälfte schwarz ist, wenn der Wert der Ausgangsspannung zwischen diesen Pegeln liegt.

Der Ausgang des UND-Glieds 34 ist mit einem zweiten Eingang des UND-Glieds 27 und über einen Inverter 36 mit dem zweiten Eingang des UND-Glieds 26 verbunden. Abhängig vom Zustand des Ausgangs des UN D-Glieds 34 zur Prüfzeit, die durch die Ausgänge der monostabilen Kippstufen 24 und 25 bestimmt wird, gibt das UND-Glied 27 mit seinem Ausgangssignal /Van, daß der Schlitz zur Austastzeit einen Bereich sieht, der zur Hälfte weiß und zur Hälfte schwarz ist, d. h. daß es sich um einen schmalen Bereich, um einen schmalen Strich handelt. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 26, das mit W bezeichnet ist, gibt an, daß der vom Schlitz 12 überdeckte Bereich völlig schwarz oder völlig weiß ist, d. h„ einen breiten Strich zur Austastzeit, wenn das UND-Glied 34 im benutzbaren oder nichtbenutzbaren Pegel ist. Die Ausgangssignale C, das für den Taktimpuls steht, W, das für einen breiten Bereich bzw. Strich steht, und N, das für einen schmalen Bereich bzw. Strich steht, werden für die Decodierung der abgetasteten Codierung benutzt.

Die Schlitzabtastart, die in F i g. 2 und 3 dargestellt ist, ist besonders geeignet für geführte, von Hand vorgeschobene Abtastvorrichtungen. Jedoch kann diese Art der Abtastung dann zu Schwiergkeiten führen, wenn die Führung des Abtasters völlig von Hand erfolgt. Bei dieser Art der Führung kann nämlich durch Versetzung und Verdrehung der Schlitzpositionen 11 und 12 gegeneinander eine nicht unerhebliche Fehlerquelle eröffnet werden. Bei völlig von Hand geführten Abtastern ist deshalb eine erfindungsgemäße Modifikation von Vorteil, die in F i g. 5 gezeigt ist.

Dort sind die Abtastelemente alle in einer Ausrichtungslinie angeordnet, so daß kein Verdrehungs-, Verkippungs- oder seitlicher Versetzungseffekt auftreten kann. Bei dieser Modifikation werden keine Schlitze verwendet. Die Abtastteile werden aus ausgeätzten Siliciumphotodioden gebildet. Dabei wird eine Siliciumphotodiode in drei elektrisch voneinander unabhängige Teiie X, Y und Zauseinandergeätzi, wie in den F ι g. 5,6 und 7 dargestellt. Elektrischer Kontakt wird über N-leitendes Material der Siliciumphotodiode hergestellt und das P-Ieitende Material ist direkt mit Erde verbunden und allen Elementen der Photodioden gemeinsam, wie dies aus F i g. 7 zu entnehmen ist. Ein nichtleitendes opakes Teil 37 deckt die Kontaktbereiche des N-leitenden Materials ab und begrenzt den Abtastbereich. Die Kontakte der X- und Y-Photodiode sind über eine Schaltung 38 verbunden und geben ein Ausgangssignal ab, das mit dem Ausgangssignal des phoioempfindlichen Elements YIA gleichzusetzen ist, das mit dem Schlitz 11 in Fig.2 verbunden ist Die photoempfindlichen Dioden Y und Z sind über eine Schaltung 39 verbunden, die ein Ausgangssignal abgibt, das mit dem Ausgang des photoempfindlichen Elemen-

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60 tes 17ß äquivalent ist, welches gemäß Fig.2 mit dem Schlitz 12 verbunden ist

Die Verbindungen der Photodioden X, Yund Zsowie der Schaltungen 38 und 39 sind in Fig.8 dargestellt. Dabei ist die Photodiode X zwischen Erde und einem Verstärker 40 gelegt. Die Photodiode Y ist zwischen Erde und einem Verstärker 41 und die Photodiode Z zwischen Erde und einem Verstärker 42 gelegt Die Ausgänge der Verstärker 40 und 41 sind über einen Widerstand 40/4 bzw. 4M mit dem Eingang eines Verstärkers 44 verbunden, der ein Ausgangssignal abgibt, das geeignet ist, um dem Anschluß A der Schaltung von Fig.4 zugeführt zu werden. Die Ausgänge der Verstärker 41 und 42 sind über Widerstände 41B bzw. 42/4 mit dem Eingang eines Verstärkers 45 verbunden, der ein Ausgangssignal abgibt, das geeignet ist, dem Anschluß B in der Schaltung gemäß Fig.4 zugeführt zu werden. Der Ausgang des Verstärkers 44 ist die Summe der Ausgänge der Photodioden X und Y und der Ausgang des Verstärkers 45 stellt die Summe der Ausgänge der Photodioden Kund Zdar. Mit Hilfe des beschriebenen Schaltkreises erfüllen die Photodioden X und V die Funktion des Schlitzes 11 von Fig.2 und die Photodioden Kund Z erfüllen die Funktion des Schlitzes 12 von Fig. 2. Die Längsausdehnung der beiden Photodioden Yund Zadditiv gesehen, ergeben dabei in Abtastrichtung in etwa die Länge der größten abzutastenden Markierung W. Durch die Tatsache, daß die Photodiode Ybeiden Ablastelementen, vergleichbar 17Λ und MB in Fig. 4, gemeinsam ist, besteht der letztliche Effekt und Vorteil darin, daß die Schlitze 11 und 12 praktisch übereinandergelegt werden, so daß dadurch bis zu einem sehr großen Teil der Einfluß der Abkippung des Abtastkopfes ausgeschlossen wird.

Eine Modifikation der in den F i g. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsform ist in Fig.9 dargestellt Hier ist der Bereich der Photodiode Y+ Z in zwei gleiche Teile geteilt worden, so daß Y+ Z' Z" gleicht und die Summe von Y+ Z'+ Z" der Summe von Y+ Z aus Fig. 5 gleicht. Die Schaltungen 38' und 39' erfüllen dieselben Funktionen wie die Schaltungen 38 und 39 aus Fig. 5. Bei der Anordnung gemäß F i g. 5 sind die Bereiche Y+ Z'sowie Z" entweder schwarz oder weiß oder weiß und schwarz oder beide sind weiß oder beide schwarz. Eine Schaltung für die Abgabe der Ausgangssignale N für schmale und W für breite Bereiche für die in F i g. 9 gezeigte Anordnung ist in Fig. 10 dargestellt Die Ausgänge L, R und C von F i g. 9 sind entsprechend mit den Anschlüssen R', L'und Cverbunden.

Der Anschluß C erhält das Takt- oder Probesignal. Dieses Signal ist über einen Probe- bzw. Taktgenerator 47 inii je einem Eingang von vier UND-Gliedern 48,49, 50 und 51 verbunden, die je drei Eingänge aufweisen. Der Probegenerator 47 kann identisch mit der in F i g. 4 dargestellten Schaltung sein, die den Verstärker 20 und die monostabilen Kippstufen 24 und 25 einschließt Der Anschluß L'ist über einen Verstärker 23' mit einem der Eingänge des UND-Glieds 48 verbunden und mit einem der Eingänge des UND-Glieds 50. Der Verstärker 23' ist weiterhin über einen Inverter 52 mit einem der Eingänge des UND-Glieds 49 sowie des UND-Glieds 51 verbunden. Der Anschluß /?'ist über einen Verstärker 23" mit einem der Eingänge der UND-Glieder 49 und 50 verbunden und über einen Inverter 53 mit einem der Eingänge der UND-Glieder 48 und 51. Die Ausgänge der UND-Glieder 43 und 49 sind einem ODER-Glied 54 zugeführt, deren Ausgang dann aktiv ist wenn die

Taktzeit vorhanden ist, was durch ein Signal auf der Leitung Cangezeigt wird, und eine schmafe Markierung oder ein schmaler Zwischenraum vorhanden ist. Die Ausgänge der UND-Glieder 50 und 51 sind einem ODER-Glied 55 zugeführt, deren Ausgang anzeigt, daß zur Taktzeit, angegeben wiederum durch das Anliegen des Signals C, wenn sich die Photodioden über einem breiten schwarzen oder weißen Zwischenraum oder Markierung befinden. Das UND-Glied 48 gibt zur Taktzeit ein Ausgangssignal ab, wenn die linke Hälfte des durch den Abtaster betrachteten Bereichs weiß ist, und die rechte Hälfte schwarz ist. Dieses zeigt an, daß die abgetastete Markierung schmal ist. Das UND-Glied 49 gibt ein Ausgangssignal zur Taktzeät ab, wenn die rechte Hälfte des Abtasters über einem weißen Zwischenraum und die linke Hälfte desselben Abtasters, sprich Photodiode, über einer schwarzen Markierung ist, wodurch angezeigt wird, daß diese schwarze Markierung schmal ist. Das UND-Glied 50 gibt ein Ausgangssignal ab, wenn die linke und die rechte Hälfte des von der Photodiode gesehenen Bereiches jeweils weiß ist und das UND-Glied 51 gibt ein Signal ab, wenn beide Hälften des von der Photodiode gesehenen Bereiches schwarz sind. In beiden Fällen wird dieser Bereich als breit angesehen, was durch den Ausgang des ODER-Glieds 55 unter den bereits beschriebenen Bedingungen angezeigt wird. Die Verstärker 23' und 23" sind weiterhin mit einer Referenzspannungsquelle Vr verbunden und üben dieselbe Funktion aus, wie der Verstärker 23 aus F i g. 4.

Die in Fig. 11 dargestellte Schaltung ist für alle beschriebenen Modifikationen für die Decodierung der Ausgangssignale des Abtasters und der beschriebenen Schaltkreise anwendbar. Entsprechend dem Erscheinen der Signale C, W und N gibt diese Schaltung eine parallele binäre Codierung entsprechend der strichcodierten Darstellung, die abgetastet wurde, ab. Der Ausgang W wird über eine Verzögerungsschaltung 56 dem Setzeingang einer Verriegelungsschaltung 57 zugeführt. Der Ausgang N wird über eine Verzögerungsschaltung 58 dem Rücksetzeingang der Verriegelung 57 zugeführt Auf diese Weise gibt die Verriegelung 57 immer die Größe des vorher erhaltenen Signals an. Das heißt, sie wird gesetzt, wenn der vorherige abgetastete Zwischenraum oder die vorher abgetastete Strichmarkierung breit ist, und zurückgesetzt, wenn der vorher abgetastete Zwischenraum oder die vorher abgetastete Markierung schmal ist. Der Ausgang W ist weiterhin mit einem Paar von UND-Gliedern 60 und 61 verbunden. Der Ausgang N ist mit einem Paar von UND-Gliedern 62 und 63 verbunden. Die UND-Glieder 60 und 62 sind mit dem Null-Ausgang der Verriegelung 57 und die UND-Glieder 61 und 63 mit dem Eins-Ausgang der Verriegelung 57 verbunden. Die Ausgänge der UND-Glieder 60 und 63 zeigen im aktiven Zustand an, daß das momentan erhaltene Signal auf den Leitungen W und N sich von dem vorher erhaltenen Wert unterscheidet. Die Ausgänge der UND-Glieder 61 und 62 zeigen im aktiven Zustand an, daß die momentan erhaltenen Werte von W und N dieselben sind, wie die vorherigen Werte. Die Ausgänge der UND-Glieder 63 und 60 sind über ein ODER-Glied 64 mit dem Rücksetzeingang einer Verriegelung 66 verbunden. Die Ausgänge der UND-Glieder 62 und 61

ίο sind über ein ODER-Glied 65 mit dem Setzeingang der Verriegelung 66 verbunden. Auf diese Weise zeigt die Verriegelung 66 zu allen Zeitpunkten den Status des Vergleichs an, der zwischen dem Status der Leitungen Wund A/mit dem Status der Verriegelung 57 anliegt.

Die Taktsignale auf der Leitung C sind mit einem 8-Positionszähler 67 verbunden, der bei einem Zählerstand von 8 wiederum umläuft. Die Ausgänge 2 bis 7 des Zählers 67 sind über ein ODER-Glied 68 mit einem Vorbereitungseingang eines UND-Glieds 69 verbunden.

Auf den anderen Eingang dieses UND-Glieds 69 ist der Taktimpuls C über eine Verzögerungsschaltung 70 geführt. Die durch die Verzögerungsschaltung 70 verursachte v_Orzögerung ist geringer als die durch die Verzögerungsschaltungen 56 und 58 verursachten. Dies ist notwendig, um sicherzustellen, daß die durch das UND-Glied 69 ausgeübte Funktion vor dem Rücksetzen oder dem Setzen der Verriegelung 57 ausgeführt wird. Der Eins-Ausgang der Verriegelung 66 ist mit dem Daten-Eingang eines Schieberegisters 71 und der Ausgang des UND-Glieds 69 mit dem Schiebeimpulseingang des Schieberegisters 71 verbunden. Jedesmal dann, wenn der Ausgang des UND-Glieds 69 durch den Taktimpuls aktiviert wird, wird der Status der Verriegelung 66 als Daten in das Schieberegister 71

3a hineingeschoben. Der Status der Verriegelung 66 wird sechsmal für jeden Zyklus des Zählers 67 in das Schieberegister 71 eingelesen, so daß im Schieberegister eine 6-Bit-Darstellung der abgetasteten codierten Angabe vorhanden ist. Die achte Ausgangsposition des Zählers 67 ist über eine Verzögerungsschaltung 72 mit dem Rücksetzeingang des Schieberegisters 71 verbun den, um dieses bei Vollendung der Abtastung und des Lesens zurücksetzen. Die 6 Positionen des Schieberegisters 71 sind über ein Gatter 73 mit einer Ausgangs-Sammelleitung verbunden. Das Gatter 73 steht ebenfalls unter der Steuerung der achten Position des Zählers 67. Das heißt, wenn der Zählerstand 8 erreicht ist, wird der Inhalt des Schieberegisters 71 über das Gatter 73 ausgegeben und einer Verarbeitungseinheit zur Verfügung gestellt, die an der Ausgangssammelleitung liegt. Kurz danach, als Ergebnis der Verzögerung mittels der Schaltung 72, wird das Schieberegister 71 zurückgesetzt und für die Aufnahme des nächsten abzutastenden Zeichens vorbereitet

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Handgeführter Abtaster für Strichcodierungen mit auf die von der Strichcodierung reflektierten Strahlen ansprechenden photoempfindlichen Abtastelementen, die unterschiedliche Bereiche der Strichcodierung simultan abtasten

sowie mit elektrischen Schaltungen für die Abtastelemente, Verknüpfungs- und Speicheranordnungen für die Abgabe der den Strichcodierungen entsprechenden Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß