DE1260829B - Device for the photoelectric scanning of markings on or on recording media - Google Patents

Device for the photoelectric scanning of markings on or on recording media

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DE1260829B
DE1260829B DE1966T0030815 DET0030815A DE1260829B DE 1260829 B DE1260829 B DE 1260829B DE 1966T0030815 DE1966T0030815 DE 1966T0030815 DE T0030815 A DET0030815 A DE T0030815A DE 1260829 B DE1260829 B DE 1260829B
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Peter Ruedin
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
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    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10821—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
    • G06K7/10831—Arrangement of optical elements, e.g. lenses, mirrors, prisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C3/00—Sorting according to destination
    • B07C3/10—Apparatus characterised by the means used for detection ofthe destination
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
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    • G11B15/05—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing by sensing features present on or derived from record carrier or container
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Description

Einrichtung zum lichtelektrischen Abtasten von Markierungen an oder auf Aufzeichnungsträgern Bei der lichtelektrischen Abtastung von Markierungen eines Aufzeichnungsträgers, z. B. einer Postsendung, eines Beleges oder auch eines Magnetbandes, wird vielfach nach dem Reflexionsverfahren gearbeitet. Es ist bekannt, zu diesem Zweck das Licht einer Lichtquelle über einen Lichtleiter zu der Abtaststelle hinzuführen und in unmittelbarer Nachbarschaft von dessen Lichtaustrittsfläche die Lichteintrittsfläche eines zweiten Lichtleiters anzuordnen, der das reflektierte Licht zu dem lichtelektrischen Wandler führt. Eine Einrichtung mit einem Hinführungs-und einem Rückführungs-Lichtleiter ist auch für den Zweck der Abbildung eines schwer zugänglichen Ob- jekts an entfernter Stelle in der Form bekannt, daß ein Bündel aus geordneten lichtleitenden Fasern, die die Bildpunkthelligkeiten zu der entfernten Stelle leiten, als Seele eines biegsamen Lichtleiters ausgebildet ist, der das Beleuchtungslicht zuführt, so daß also die vor dem Objekt liegende Lichtaustrittsfläche des Beleuchtungslichtes eine Fläche umschließt, über die das Abbildungslicht dem inneren Rückleitungs-Faserbündel zugeführt wird.Device for photoelectric scanning of markings on or on recording media. B. a mail item, a receipt or even a magnetic tape, the reflection method is often used. It is known for this purpose to feed the light from a light source via a light guide to the scanning point and to arrange the light entry surface of a second light guide in the immediate vicinity of its light exit surface, which guides the reflected light to the photoelectric converter. A device having a Hinführungs and a feedback light guide is jekts known at a remote location in the form for the purpose of illustration of a difficult to access Obwalden that a bundle of ordered optical fibers that conduct the pixel brightness to the remote location, as The core of a flexible light guide is formed, which supplies the illuminating light, so that the light exit surface of the illuminating light lying in front of the object encloses an area via which the imaging light is fed to the inner return fiber bundle.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum lichtelektrischen Abtasten -von Markierungen eines Aufzeichnungsträgers mit einem das Licht zu der Abtaststelle führenden Lichtleiter und mit einer in unmittelbarer Nachbarschaft der Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters liegenden Lichteintrittsfläche zur Aufnahme des von dem Aufzeichnungsträger reflektierten Lichts. Erfindungsgemäß -ist vorgesehen, daß eine innere, in an sich bekannter Weise von der Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters umschlossene Lichteintrittsfläche durch die lichtaufnehmende Fläche des lichtelektrischen Wandlers gebildet ist, der in eine Ausnehmung am Abtastende - des Lichtleiters eingesetzt ist. Weiterbildungen der 'Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The invention relates to a device for photoelectric scanning of markings on a recording medium with a light guide guiding the light to the scanning point and with a light entry surface in the immediate vicinity of the light exit surface of the light guide for receiving the light reflected from the recording medium. According to the invention -is provided that an inner, enclosed in a known manner from the light exit surface of the light guide light entry surface is formed by the light-receiving surface of the photoelectric transducer in a recess on the scanning end - of the light guide is inserted. Developments of the 'invention are characterized in the subclaims.

Durch die Erfindung werden unter Ausnutzung des Umstandes, daß empfindliche. lichtelektrische Wandler von kleinen Abmessungen zur Verfügung stehen, die Vorteile erzielt, daß eine Einrichtung der genannten Art in besonders einfacher und raumsparender Form ausgeführt werde n- kann, indem nur ein Lichtleiter, nämlich der für das Beleuchtungslicht, erforderlich ist, dadurch auch eine Notwendigkeit zur Lichtisolierung gegenüber einem anderen benachbarten Lichtleiter entfällt und Intensitätsver-Juste des auszuwertenden Lichts vermieden werden, indem das am Aufzeichnungsträger reflektierte Licht auf kürzestem Wege unmittelbar den lichtelektrisehen . Der Wandler in der beaufschlagen erfindungsgemäßen kann. Einrichtung verwendete Lichtleiter kann aus allen hierfür geeigneten Materialien, wie beispielsweise Glas, Plexiglas, Fiberglas usw. aufgebaut sein. Der Lichtleiter wird dabei üblicherweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, in dessen Mitte das - Empfangsorgan, ein Lichtempfänger, angeordnet ist., Der Lichtleiter kann innen entlang seiner gesamten Ausdehnung hohl ausgebildet sein, wobei der Lichtempfänger in dem Hohlraum an dessen einem Ende angeordnet ist.The invention, taking advantage of the fact that sensitive. Photoelectric converters of small dimensions are available, which achieves the advantages that a device of the type mentioned can be carried out in a particularly simple and space-saving form, in that only one light guide, namely the one for the illuminating light, is required, which is also a necessity for There is no light isolation from another adjacent light guide and loss of intensity of the light to be evaluated is avoided by the light reflected on the recording medium being directly exposed to the light electrons over the shortest possible path . The transducer in the can act upon according to the invention. The light guide used in the device can be constructed from all suitable materials, such as glass, plexiglass, fiberglass, etc., for example. The light guide is in this case normally have a circular cross-section, in the center of which -. Is disposed receiving element, a light receiver, the light guide may be internally formed in a hollow along its entire extension, wherein the light receiver is arranged in the cavity at one end thereof.

Der Lichtleiter kann sowohl aus biegsamein wie auch aus nichtbiegsamem Material hergestellt sein. Als Lichtempfänger wird man zweckmäßigerweise eine Photodiode verwenden, deren Anschlüsse quer durch den Lichtleiter nach außen geführt sind. Die heute für diesen Zweck erhältlichen Photodioden sind so empfindlich, daß der durch die Photodiode selbst und durch ihre AnschlÜsse ausgelöste Lichtverlust im Lichtleiter für eine ordnungsgemäße Abtastung von Markierungen ohne Bedeutung sind.The light guide can be made of both flexible and non-flexible Material to be made. A photodiode is expediently used as the light receiver whose connections are led across the light guide to the outside. The photodiodes available today for this purpose are so sensitive that the by the photodiode itself and by its connections triggered light loss in the Light guides are irrelevant for proper scanning of markings.

Je nach dem Abstand, welchen das lichtaussendende Ende des Lichtleiters von dem Aufzeichnungsträger haben soll, wird man dieses Ende entweder plan ausführen, nämlich dann, wenn dieser Abstand gering ist, oder man wird eine lichtkonzentrierende Abschrägung dieser, vorderen Fläche vorsehen, nämlich dann, wenn -dieser Abstand größer ist und das austretende Licht zum Zweck der Vermeidung von Lichtverlusten gebündelt werden soll.Depending on the distance, which the light emitting end of the light guide should have from the recording medium, this end will either be carried out plan, namely when this distance is small, or one becomes a light-concentrating one Provide a bevel of this front surface, namely when this distance greater is and the escaping light for the purpose of avoiding Light losses should be bundled.

Es können auch ein oder mehrere Lichtleiter in einem Trägerblock gehaltert sein oder einen Teil desselben bilden und in oder an dem Trägerblock können eine oder mehrere Lichtquellen angeordnet sein und der Trägerblock kann eine oder mehrere das Signal des Lichtempfängers verstärkende Elemente enthalten.One or more light guides can also be held in a carrier block be or form part of the same and in or on the support block can be a or more light sources can be arranged and the support block can be one or more contain amplifying elements for the signal from the light receiver.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.In the following the invention is based on several exemplary embodiments explained in more detail.

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung etwa im Maßstab 3: 1 eine erste Ausführungsmöglichkeit der Erfindung; F i g. 2 zeigt in ebensolcher Darstellung eine zweite Ausführungsmöglichkeit der Erfindung; F i g. 3 schließlich zeigt etwa im Maßstab 2: 1 die Anordnung von zwei Lichtleitern in einem Trägerblock. - In F i g. 1 ist mit 1 ein Lichtleiter mit kreisförmigern Querschnitt bezeichnet, welcher mit seiner lichtaussendenden Fläche 2 vor einem eine Markierung 3 aus reflektierendem Material tragenden Aufzeichnungsträger 4 angeordnet ist. Letzterer bewegt sich in Pfeilrichtung 5 von links nach rechts. Konzentrisch in der Mitte des Lichtleiters 1 befindet sich, an dessen Ende 2 eingesetzt, eine Photodiode 6 als Lichtempfänger. Diese Photodiode enthält an ihrer Spitze eine kleine Linse 7, ihre Anschlüsse 8 sind quer aus dem Lichtleiter herausgeführt und überdecken sich in der Weise, daß der Strahlengang nur von einer Anschlußleitung unterbrochen wird. In unmittelbarer Nähe des zweiten Endes 8 des Lichtleiters ist die Lichtquelle 9 angeordnet, deren Kolben ebenfalls einen kreisförmigeii,Querscbnitt gleichen Durchmessers wie der des Lichtleiters aufweist und deren lichtaustretende Fläche 10 ebenso plan ausgebildet ist wie die Fläche 8 des Lichtleiters. Von der Lichtquelle 9 tritt das ausgesandte Licht in den Lichtleiter ein und wird von diesem an seine lichtaussendende Fläche 2 geleitet. Dabei tritt an der Fläche 11 der Photodiode 6 ein Lichtverlust auf, der jedoch auf Grund des Obengesagteg ohne Bedeutung ist. Das ausgesandte Licht wird an der reflektierenden Fläche 3 des Aufzeichnungsträgers 4 reflektiert und erzeugt in der Photodiode 6 ein Signal, welches an den Anschlüssen 8 abgenommen wird. Befindet sich hingegen ein nicht mit einer reflektierenden Fläche versehender Teil des Aufzeichnungsträgers 4 vor dem Lichtleiter 1, so wird in der Photodiode 6 kein Signal erzeugt.F i g. 1 shows in a schematic representation on a scale of 3: 1 a first possible embodiment of the invention; F i g. 2 shows a second embodiment of the invention in the same representation; F i g. Finally, FIG. 3 shows the arrangement of two light guides in a carrier block on a scale of 2: 1. - In Fig. 1 , 1 denotes a light guide with a circular cross-section, which is arranged with its light-emitting surface 2 in front of a recording medium 4 carrying a marking 3 made of reflective material. The latter moves in the direction of arrow 5 from left to right. A photodiode 6 as a light receiver is located concentrically in the center of the light guide 1 , inserted at its end 2. This photodiode contains a small lens 7 at its tip, its connections 8 are led out transversely from the light guide and overlap in such a way that the beam path is only interrupted by a connecting line. In the immediate vicinity of the second end 8 of the light guide, the light source 9 is arranged, the bulb of which also has a circular shape, cross section of the same diameter as that of the light guide and the light-exiting surface 10 of which is just as planar as the surface 8 of the light guide. The light emitted from the light source 9 enters the light guide and is guided by it to its light-emitting surface 2. In this case, a loss of light occurs on the surface 11 of the photodiode 6 , but this is of no significance due to what has been said above. The emitted light is reflected on the reflective surface 3 of the recording medium 4 and generates a signal in the photodiode 6 which is picked up at the connections 8. If, on the other hand, a part of the recording medium 4 that does not have a reflective surface is located in front of the light guide 1, then no signal is generated in the photodiode 6.

In F i g. 2 ist eine andere Ausführungsmöglichkeit dargestellt, bei welcher der Lichtleiter 1 hohl ausgebildet ist und die Photodiode 6 am Ende dieses Hohlraumes angeordnet ist. Soll der Lichtleiter in größerem Abstand von dem Aufzeichnungsträger 4 angeordnet werden, als in dem vorbeschriebenen Beispiel, so wird man die lichtaussendende Fläche 2 des Lichtleiters 1 konvex abschrägen, um eine Bündelung des Lichtes am Aufzeichnungsträger zu erhalten und dadurch die Lichtverluste zu verringern. Bei dieser Ausbildung können die Anschlüsse 8 der Photodiode 6 sowohl in dem Hohlraum des Lichtleiters 1 als auch in der in F i g. 1 beschriebenen Weise aus dem Lichtleiter herausgeführt werden.In Fig. 2 shows another possible embodiment in which the light guide 1 is hollow and the photodiode 6 is arranged at the end of this cavity. If the light guide is to be arranged at a greater distance from the recording medium 4 than in the example described above, the light-emitting surface 2 of the light guide 1 will be chamfered convexly in order to obtain a bundling of the light on the recording medium and thereby reduce the light losses. In this embodiment, the connections 8 of the photodiode 6 can be in the cavity of the light guide 1 as well as in the one shown in FIG. 1 described way out of the light guide.

In F i g. 3 ist schließlich noch eine praktisch ausgeführte, weitere Ausführungsform dargestellt, bei welcher zum Zweck der übersichtlichkeit der Ab- stand der beiden Lichtleiter 20 und 21 in der Zeichnung unmaßstäblich vergrößert dargestellt wurde. Als Aufzeichnungsträger dient ein Magnetband 23, auf welchem auf zwei Spuren reflektierende Markierungen 24 und 25 aufgebracht sind. Dieses Magnetband bewegt sich senkrecht zur Zeichenebene. Die Lichtleiter 20 und 21 sind in einem geschnitten dargestellten Trägerblock 26 gehaltert, welcher auch die Lichtquellen 27 und 28 sowie die Vorverstärker 29 und 30 für die von den Photodioden 31 und 32 abgegebenen Signale enthält.In Fig. 3 , finally, another practical embodiment is shown, in which, for the sake of clarity, the distance between the two light guides 20 and 21 has been shown enlarged in the drawing, not to scale. A magnetic tape 23, on which reflective markings 24 and 25 are applied to two tracks, serves as the recording medium. This magnetic tape moves perpendicular to the plane of the drawing. The light guides 20 and 21 are held in a carrier block 26, shown in section, which also contains the light sources 27 and 28 and the preamplifiers 29 and 30 for the signals emitted by the photodiodes 31 and 32.

Es ist auch möglich, den Trägerblock 26 sowie die Lichtleiter 20 und 21 aus einem Stück zu arbeiten und, falls es die gegebenen Betriebsbedingungen zulassen, an der von den Lichtleitern abgewandten Seite des Blockes eine einzige Lichtquelle vorzusehen.It is also possible to work the carrier block 26 and the light guides 20 and 21 from one piece and, if the given operating conditions permit, to provide a single light source on the side of the block facing away from the light guides.

Es können auch mehr als zwei solcher Lichtleiter in einem Block gemeinsam vereinigt sein.There can also be more than two such light guides in one block be united.

Claims (2)

Patentanspräche: 1. Einrichtung zum lichtelektrischen Abtasten von Markierungen eines Aufzeichnungsträgers mit einem das Licht zu der Abtaststelle führenden Lichtleiter und mit einer in unmittelbarer Nachbarschaft der Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters liegenden Lichteintrittsfläche zur Aufnahme des von dem Aufzeichnungsträger reflektierten Lichts, dadurch gekennzeichnet, daß eine innere, in an sich bekannter Weise von der Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters umschlossene Lichteintrittsfläche durch die lichtaufnehmende Fläche des lichtelektrischen Wandlers gebildet ist, der in eine Ausnehmung am Abtastende des Lichtleiters eingesetzt ist. Patent claims: 1. Device for photoelectric scanning of markings on a recording medium with a light guide leading the light to the scanning point and with a light entry surface located in the immediate vicinity of the light exit surface of the light guide for receiving the light reflected from the recording medium, characterized in that an inner, in In a manner known per se, the light entry surface enclosed by the light exit surface of the light guide is formed by the light-receiving surface of the photoelectric converter which is inserted into a recess at the scanning end of the light guide. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter als Rohr aus lichtleitendem Material ausgebildet und der lichtelektrische Wandler am Abtastende in dessen Innenraum eingesetzt ist. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtelektrischo, Wandler in der Mitte eines Lichtleiters von im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt angeordnet ist. 4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter flexibel ausgebildet ist. 5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als lichtelektrischer Wandler eine Photodiode dient, deren Anschlüsse durch den Lichtleiter nach außen geführt sind. 6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das. lichtaussendende Ende des Lichtleiters lichtkonzentrierend ausgebildet, insbesondere konvex abgeschrägt ist. 7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtaufnehmende Fläche des lichtelektrisehen Wandlers in an sich bekannter Weise durch eine Sammellinse gebildet ist. 8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Lichtleiter in einem Trägerblock gehaltert sind oder einen Teil desselben bilden und daß in oder an dem Trägerblock eine oder mehrere Lichtquellen angeordnet sind und der Trägerblock eine oder mehrere das Signal des lichtelektrischen Wandlers verstärkende Elemente enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 420 716; Der Fotohändler, Heft 14/1963, S. 823; IBM Technical Disclosure Bulletin, Nov. 1965, S. 879; Jlluminating Engineering, Nov. 1954, S. 516- 2. Device according to claim 1, characterized in that the light guide is designed as a tube made of light-conducting material and the photoelectric converter is used at the scanning end in its interior. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the photoelectric transducer is arranged in the center of a light guide of substantially circular cross-section. 4. Device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the light guide is flexible. 5. Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that a photodiode is used as the photoelectric converter, the connections of which are guided to the outside through the light guide. 6. Device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the light-emitting end of the light guide is designed to concentrate light, in particular is convexly beveled. 7. Device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the light-receiving surface of the light-electrical converter is formed in a manner known per se by a converging lens . 8. Device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that one or more light guides are held in a carrier block or form part of the same and that one or more light sources are arranged in or on the carrier block and the carrier block has one or more the signal of the photoelectric converter contains amplifying elements. References considered: U.S. Patent No. 2,420,716; The photo dealer, issue 14/1963, p. 823; IBM Technical Disclosure Bulletin, Nov. 1965, p. 879; Jlluminating Engineering, Nov. 1954, pp. 516-
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