DE1260829B - Einrichtung zum lichtelektrischen Abtasten von Markierungen an oder auf Aufzeichnungstraegern - Google Patents

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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Im folgenden wird die Erfindung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.
• 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.
• 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 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.
• 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.
• Es können auch mehr als zwei solcher Lichtleiter in einem Block gemeinsam vereinigt sein.

Claims (2)

1. 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.
2. 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-