SU728140A1 - Sensing photo head - Google Patents

Description

ни , приводит к уменьшению достове ности считывани  информации. Целью изобретени   вл етс  повы шение достоверности считывани  пут увеличени  отношени  сигнал/шум. Поставленна  цель достигаетс  т что предлагаема  фотосчитывающа  головка содержит расположенные между входной диафрагмой и светочувствительной площадкой фотоприем ника дополнительные диафрагмы со с топоглощающим покрытием, рассто ни которых от входной диафрагмы пр мо пропорционально диаметрам их проходных отверстий, причем отношение диаметра проходного отверсти  каждой диафрагмы к диаметру светочувствительной площадки фотоприемника меньше единицы. Ш фиг.1 показана фотосчитываюада  головка (один ее канал считыв1ани ) при наличии на светопроницаемом носителе оптически прозрачного участка; на фиг.2 - то же, но при отсутствии оптически прозрачно участка на фиг, 3 и 4 - один из вариантов расположени  каналов считывани  фотосчитывающей головки Фотосчитывающа  головка, один и ее каналов считывани , содержит оптически св занные источник излучени  1, который представл ет собо инфракрасный светодиод, защитные прозрачные элементы 2, входную диа фрагму 3, дополнительные диафрагмы 4 и фотоприемник 5, в качестве кот рого может быть использован или фотодиод, или фототранзистор, со светочувствительной площадкой б. Между защитными прозрачными элемен тами 2 располагаетс светопроницаемый носитель 7 (перфолента, перфокарта , кинолента) с оптическим прозрачным участком 8. Расбто ние дополнительных диафрагм 4, которые имеют светопоглощающее покрытие,, от входной диафрагмы 3 пр мо пропорционально диам рам их проходных отверстий, причем Отношение диаметра проходного отверсти  каждой из диафрагм 3, 4 к диаметру светочувствительной площадки б фотоприемника 5 меньше еддиницы. Входна  диафрагма 3 помещена в непосредственной близости от светопроницаемого носител  7, опре едл емой толщиной защитного прозрачного элемента 2, что значитёль |НО позвол ет уменьшить габариты го ловки. Входна  диафрагма 3 может.иметь проходно6 отверстие, площаль которого равна половине площади оптически прозрачного участка 8. светопроницаемого носител  7. Площадь выхОДй6з: о отверсти  исгочника излучени  1 составл ет 5075% от площади оптически прозрачного участка 8 светопроницаемого носител  7. Контуры отверстий входной диафрагмы 3 и выходного отверсти  источника излучени  вписаны в контур оптически прозрачного участка 8, Такое выполнение отверстий диафрагм и покрытие их светЬпоглощаюшим пokpытием обеспечивает оптимальные услови  работы головки, позвол ет получить отношение сигнал/шум,равное 200, Дл  повышени  отношени  сигнал/шум аналы считывани  фотосчитывающей головки по числу информационных дорожек расположены под углом о. к плоскости светопроницаемого носител  7 . Наклон источника излучени  1 по отношению к плоскости светопроницаемого .носител  7 позвол ет при отсутствии информационных участков 8 в светопроницаемом носителе 7 часть светового потока 9 отразить от поверхности носител  7 дл  снижени  диффузионного свечени  10 носител  со стороны фотодиода 5, что позвол ет повысить дополнительно на 2030% величину отношени  сигнал/шум. Каналы считывани  фотосчитывающей головки по числу информационных дорожек могут быть расположены с чередующим наклоном (оптимальный угол наклона 45±15 ) в противоположные стороны относительно .линий считывани  11, при этом основные 12 и дополнительные 13 каналы считывани  между собой попарно параллельны , а фотоприемна  площадка фотоприемника может быть расположена вне его и св зана с ним при помощи световода (на чертеже не показано). Устройство работает следующим способом. . Бумажна  перфолента устанавливаетс  в фильмовый канал фотосчитывающей головки и далее дл  считывани  информации производитс  ее стартстопное перемещение. 1;1нформаци  на перфоленте наноситс  в виде отверстий. При с итывании информации перфолента перемещаетс  между двум  защитными прозрачными элементами 2 (стеклами) и последовательно проходит две линии- считывани , образованные считывающими каналами 12 и 13 по числу информационных дорожек перфоленты в каждой линии считывани  11. , В случае, когдана оптической оси считывающих каналов 12 и 13 находитс  участок перфоленты без отверсти , центральный пучок лучей от светодиода 1, попада  на этот участок под углом к поверхности перфоленты, частично отража.етс  От него, частично поглощаетс  материалом перфоленты, просвечива  его и образу  при этом на противоположной стороне перфолентыThis leads to a decrease in the readability of the information. The aim of the invention is to increase the reliability of the readings by putting a gain in the signal-to-noise ratio. The goal is achieved that the proposed photo-reading head contains additional diaphragms with a top-absorbing coating located between the inlet diaphragm and the photosensitive area of the photoreceiver, the distance from the input diaphragm is directly proportional to the diameters of their bore holes, and the ratio of the diameter of the bore hole of each diaphragm to the diameter of the photosensitive areas photodetector is less than one. W figure 1 shows a photo reading head (one of its reading channel) in the presence of an optically transparent section on a translucent carrier; Fig. 2 shows the same, but in the absence of an optically transparent section in Figs. 3 and 4, one of the options for positioning the reading channels of the photo-reading head. The photo-reading head, one and its reading channels, contains optically coupled radiation source 1, which is infrared LED, protective transparent elements 2, input diaphragm 3, additional diaphragms 4 and photodetector 5, which can be either a photodiode or phototransistor with a photosensitive platform b. Between the protective transparent elements 2 there is a transparent carrier 7 (punched tape, punched card, film) with an optical transparent section 8. Additional diaphragms 4, which have a light-absorbing coating, from the input diaphragm 3 are directly proportional to the diameter of their apertures, and the ratio the diameter of the bore of each of the diaphragms 3, 4 to the diameter of the photosensitive area b of the photodetector 5 is less than a unit. The inlet diaphragm 3 is placed in the immediate vicinity of the translucent carrier 7, defined by the thickness of the protective transparent element 2, which means that it can reduce the dimensions of the head. The inlet diaphragm 3 can have a passage 6 hole, the area of which is equal to half the area of the optically transparent section 8. of the translucent carrier 7. The area of the exit 6: about the opening of the radiation source 1 is 5075% of the area of the optically transparent section 8 of the transparent translucent carrier 7. Contours of the openings of the inlet diaphragm 3 and the outlet of the radiation source are inscribed in the contour of the optically transparent section 8. Such a design of the apertures of the diaphragms and the coating of them with light absorbing coating ensures optimal conditions The head bots allow a signal-to-noise ratio of 200 to be obtained. To increase the signal-to-noise ratio, the reading channels of the photo-reading head, according to the number of information tracks, are angled o. to the plane of the transparent carrier 7. The inclination of the radiation source 1 with respect to the plane of the translucent carrier 7 allows, in the absence of information sections 8 in the translucent carrier 7, to reflect part of the light flux 9 from the surface of the carrier 7 to reduce the diffusion of the carrier 10 from the side of the photodiode 5, which increases by an additional 2030 % Signal / Noise Ratio The reading channels of the photo-reading head can be alternately tilted (the optimal angle of inclination is 45 ± 15) in opposite directions relative to the read lines 11, the main 12 and additional 13 read channels are parallel to each other, and the photodetector area of the photodetector can be located outside of it and connected with it by means of a light guide (not shown in the drawing). The device operates as follows. . Paper punched tape is installed in the film channel of the photo-reading head and then start-stop movement is performed to read the information. 1; 1; the punched tape is applied in the form of holes. When reading information, the tape moves between two protective transparent elements 2 (glasses) and successively passes two reading lines formed by reading channels 12 and 13 according to the number of punched tape information tracks in each reading line 11. In the case of the optical axis of reading channels 12 and 13 is a section of punched tape without a hole, the central beam of light from LED 1, falling on this area at an angle to the surface of punched tape, is partially reflected from it, is partially absorbed by the material p rfolenty, prosvechiva it and thereby forming on the opposite side of the punched tape

свет щийс  участок 10 поверхности, рассеивающий свет во всех направпени х в пределах телесного угла, равного 180°.a luminous surface area 10 that scatters light in all directions within a solid angle of 180 °.

Незначительна  часть рассе ни  лучей в пределах объема, образованного усеченным конусом с вершиной и основанием, соответствующими диаметрам отверстий йходной диафрагмы 3, светочувствительной площадки 6, фотоприемника 5, достигает фотоприемника 5, создава  фоновыйсигнал. Осталные рассе нные пучки лучей ограничиваютс  дополнительными диафрагмами 4 и частично поглощаютс  внутренними поверхност ми тубуса фотоприёмника 5An insignificant part of the scattering of rays within the volume formed by a truncated cone with apex and base corresponding to the diameters of the openings of the input diaphragm 3, the light-sensitive platform 6, the photodetector 5, reaches the photodetector 5, creating a background signal. The remaining scattered beams of light are limited by additional diaphragms 4 and are partially absorbed by the inner surfaces of the photodetector tube 5

Центральный пучок лучей от светодиода 1 формируетс  его тубусом (корпусом), имеющим выходное отверстие , светопоглощающее покрытие внутренных поверхностей тубуса дл  ликвидации боковых пучков лучей и рас.се нного света.The central beam of rays from LED 1 is formed by its tube (body) having an outlet, light absorbing coating of the inner surfaces of the tube to eliminate the side beams of rays and scattered light.

В момент времени, когда на оптической оси считывающих каналов фотосчитывающей головки по вл етс  участок перфоленты с отверстием, соответствующим информационной едит нице, пр мой пучок лучей от светодиода 1,ограниченный только отверсти ми диафрагм, достигает фотоприемника 5, который вырабатывает электрический сигнал, соответствующий единице информации.At the time when a punched tape section with a hole corresponding to the information unit appears on the optical axis of the reading channels of the photo-reading head, a direct beam of rays from the LED 1, bounded only by the aperture holes, reaches the photodetector 5, which produces an electrical signal corresponding to one. information.

В процессе считывани  перфолента последовательно проходит две линии считывани  11, то есть кажда  информационна  дорожка перфоленты считы аетс  дважды с разницей в два продольных шага дорожли синхронизации 14 дл  данной фотосчитывающей голов;КИ . Второе считывание производитс  аналогичным образом и необходимоIn the process of reading a punched tape, two read lines 11 successively pass through, i.e. each information punched tape track is counted twice with a difference of two longitudinal steps that value synchronization 14 for a given photo reading head; The second reading is done in the same way and it is necessary

//  //

ериг.1erig.1

дл  контрол  правильности считывани  информации первой линией считывани .for checking the correctness of reading information by the first reading line.

Введение дополнительных диафраг со светопоглощающим покрытием, выбор отверстий диафрагм, расположение каналов считывани  фотосчитывающей . головки под углом 1S к поверхности светопроницаемого носител  позволило повысить достоверность считывани  и достигнуть величины соотношени  сигнал/шум, превышающего 200.Introduction of an additional diaphragm with a light-absorbing coating, selection of apertures of diaphragms, arrangement of reading channels of the photo-reading. The heads at an angle of 1S to the surface of the light-permeable carrier made it possible to increase the reliability of reading and achieve a signal-to-noise ratio value exceeding 200.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР М54568, кл. G Об К 7/10, 1972.1. Author's certificate of the USSR M54568, cl. G About K 7/10, 1972. 2.Патент США №3469103,кл.250-219, эпубл.ик. 1969.2. US patent number 3469103, kl.250-219, ep. Ik. 1969. 5 55 5 Г 2 °R 2 ° ,/, / 7281.407281.40