用于电光标记的光信号传送系统技术方案

技术编号:2936245 阅读:147 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
包括至少一个发光源的系统,该光源至少还包括一些该能源的聚焦装置,该系统还包括可产生发向电光标记的光信号的装置,该装置至少包括一个有关这些信号的探测电路以及一些可保证该标记与发光能源之间通信的装置,该系统的特征在于:产生光信号的装置要设计成可发出时间很短、强度又很高的光信号,该标记的探测电路至少包含一个电平鉴别器,它用于把由上述高强度光信号所产生的电脉冲与普通强度光信号所产生的电脉冲分开。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
利用现有设备可以实现独立的光电标记,它包括一永久性存储器,并能阅读或远距离读写。不言而喻,电子标记一词是一个统称,它可包括需要该种存储器的大部分应用芯片卡、标签等。瑞士专利申请(94年7月4日)02120/94-0说明书中描述了一种该类型的标记,特别是集中介绍了为实现该种标记功能而需要的光电设备。94年12月13日提交的03759/94-1号瑞士专利申请说明书尤其涉及到该标记与外部读/写设备之间通信的管理程序。00262/95-6号瑞士专利申请说明书中涉及到观测标记以及向标记传送电能的设备。本专利技术是对上述专利的一项改进专利。它涉及一个包括至少一个光源的系统,该光源至少具有聚焦该光源的聚焦装置,该系统还包括一个产生用于一个光电标记的光信号的光信号发生器,还至少有一个信号检测电路和用于标记与光源之间通信的装置,其特征在于,设置光信号发生器以在很短时间内释放高强度光信号,该标记检测电路至少包括一个与其配合的电平鉴别器,以便分开上述高强度光信号产生的电脉冲和一般强度信号产生的电脉冲。附图说明图1简要示出本专利技术的具有聚焦设备的光源;图2示出具有输入信号鉴别器的电光标记内部配置的一部分;图3简要示出光信号发生器内部结构;图4示出光信号形状的一个例子。图1示出了根据本专利技术的具有三种发光可能性的光源。首先有一个例如卤化型的灯丝灯泡或灯1。众所周知这种灯泡在可见光谱中具有良好的效果。所以可使用这种灯泡向标记传送它所需要的全部或部分光能。另外该灯泡产生一种可瞄准标记的准确调焦的可视光束。然而,由于灯丝时间固定,该灯泡不能用于发生编码的光信号。其次是一个电致发光二极管2,这种二极管不能向有一定距离的标记提供足够的电能,相反,它能发生易被标记接收的快速编码信号。在可视光谱中该二极管可用于观测标记。三是根据本专利技术的系统,不同于前面描述的专利中的系统,其中提供一个闪光灯3。众所周知,一是准确触发这种灯,就会产生一种高强光线,可在很短时间内达到数十万勒克司(lux)。我们将在下面描述我们将要使用的这种特点。在图1中也示出了光束聚焦器。该聚焦器可仅包括一个成抛物线状的普通反射器4和带有一组透镜的装置的光设备5。配备该光设备以便形成一个可根据距离调整光束的可变焦距镜头6。最后是转换器7,将在下面描述其功能。在图1提供的实例中,集中三种光源并使用相同的聚焦器。然而,在上述专利中,可自然地将这些光源分开,而不改变本系统的基本功能。图2示出的是具有输入信号鉴别器的光电标记内部构造。首先看到有5个光电池10,用来将光变为电能。这5个光电池向低压CMOS电路提供所需要的1.5~2伏的工作电压。如果要写入存储器需要较高电压时,最好是使用一个电压升高变压器,而不是要增加光电池的数量,来获得这种高电压。根据距离的远近,人们可用一个10~50瓦的卤灯泡,获得约2000~3000勒克司照度,这些光电池以一个几百微安的电流提供2伏电压(0.4伏/每个光电池)。这样人们有了足以使本系统运转的电能。光电池10与一个晶体三极管11的发射极连接,晶体三极管的基极与一个电容12相连,集电器与第二个晶体三极管13的发射极相连。该晶体三极管13的集电器通过电阻14与Vss连接,并与一个放大器15输入端连接。晶体三极管13基极通过用电阻37极化的稳压(齐纳)二极管36与Vss连接。当光电池的端子电压低时,稳压二极管36端子的电压不足以使其导电。所以晶体三极管13基极没有任何电流通过。晶体三极管不导电,并且晶体三极管11的集电器不可能通过任何电流。因此,光电池10提供的全部电流通过晶体三极管11发射极基极二极管为电容12充电。用该电容12端子上的电压为CMOS电路供电。该电容12代替缓冲电容器,集聚足够的电能,在短时间内,如在写入存储器时,或在向LED设备发送交换光信号时,提供电流峰值,几微秒内提供约10毫安的电流峰值。如果照度充足,光电池提供的电能将高于CMOS电路正常运转所需电能,并且电压升高。当达到稳压二极管36临界电压时,二极管中的电流通过晶体三极管13基极,并由此进入发射极和集电器,通向电阻14。这样考虑到晶体三极管13的增益,几乎多余的全部电流转向电阻14,该电阻端子上出现电压。将该电压引入放大器15输入端,该放大器的作用类似一个电平检测器。众所周知这种普通的CMOS放大器的临界电压约是电源电压的一半。所以,当电阻14端子上的电压超过2伏时,放大器15输出电压将超过1伏。上面明确指出约2000~3000勒克司的照度足以为光电标记供电。用图1中配备的卤灯泡可获得该照度。如标记所处位置光线很好,如在阳光下,也可自然产生该照度。如果是这样,许多标记可自动传送互扰光信号。为了防止类似情况发生,最好是在被观测的标记被一个光信号激活时才使其可工作,因此不会被可能是自然产生的信号搞混。这些使用图1中的闪光灯是可能实现的。这种灯在约1毫秒的时间内可产生数十万勒克司的光束。所以该光束在光电池10端子上可产生一种比用卤灯或天然光,甚至特殊光获得的平均电流更大的电流峰值。如果用3000勒克司照度可产生200微安的电流,则在30000勒克司,与在充足阳光一致的照度下,该电流将超过2毫安。如闪光灯提供150000勒克司,该电流要超过10毫安。当固定电阻14为200欧姆时,照度在30000勒克司下可获得最大0。4伏的电压,而在闪光期间人们可获得的最高电压为2伏。在第一种情况下,放大器15的输出端保持为零,在第二种情况下,一种正脉冲出现在其输出端。所以该电路起到鉴别器的作用,能够区分由闪光灯产生的高光强度脉冲和一般光强度的信号脉冲。放大器15输出端与触发器16复位输入端连接,其输出端Q与03759/94-1号瑞士专利申请说明书中描述的一样的序列发生器17的复位输入端连接,并与“或”门18的第一个输入端连接,“或”门的输出端与一个计数器19的复位输入端连接。当放大器15输出端出现脉冲时,触发器16输出端Q为零。计数器19开始计数,序列发生器17处于可工作状态,并通过放大器20和LED21产生第一批光基准信号。该光基准信号使用于标记的光信号发生器与标记同步。如果是这样,将建立双向联络,与标记提供的基准信号相比,该装置在非常精确的时隙中发射信号。为了检测这些信号,可使用一个独立的光电池。如图2中所述,直接使用光电池10。当上述时隙比信号传输全部时间较短时,这种方案才能可行。如果是这样,在时隙期间内,转换光电池产生的电流仅消耗少量光电池释放的电能。序列发生器17提供一个对应于上述时隙的信号至模拟开关22控制输入端上,该模拟开关将光电池10与一个模拟放大器输入端上在该时隙期间连接起来。该放大器由晶体三极管23形成,其集电器通过电阻24与Vdd连接,其发射极通过与电容26平行连接的电阻25与Vss连接。该发射极通过电阻28与晶体三极管27基极连接,该晶体三极管基极通过电容29与Vss连接。晶体三极管27发射极通过电阻30与Vss连接,同时其集电器通向晶体三极管23基极和通向模拟开关22输出端。配备模拟放大器以便去除由卤灯或外来光的连续分量(d.c.component),提取编码的光信号。其作用说明如下我们发现在正常的照明条件下,光电池10产生约2伏电压的几百微安的电流。当模拟开关22关闭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:J·C·贝尔内
申请(专利权)人:盖伊弗里尔斯有限公司
类型:发明
国别省市:

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