Brevet FR2028100A1 — publié le 19701009

i 2028100 La présente invention concerne un procédé et un appareillage auto-matiquesperfectionnés pour la lecture de symboles codés photoluminescents} tels ceux décrits dans le brevet français 1.511.203. Les matières à employer sont celles ayant une période de demi-vie asêez courte. C'est pour ce motif 5 que de nombreux supports,tels que des papiers, contiennent des matières à fluorescence bleue ayant des constantes de temps très courtes, de 10 à 100 nanosecondes. Dans certains types de nomenclature, les matières à période assez courte peuvent être dénommées matières phosphorescentes et non matières fluorescentes, mais dans tout le reste du présent mémoire, on utilisera les 10 termes plus généraux "matières photoluminescentes" ou "photoluminescence". Comme cela découle de la description plus détaillée ci-après, on peut utiliser des éléments d'appareillage très divers pour la mise en oeuvre de l'invention, si bien que ladite invention peut être considérée à la fois comme un procédé de lecture et un appareil en général. Il ressort de l'examen 15 des caractéristiques de l'appareillage, que, dans l'ensemble, l'invention est une combinaison d'éléments qui ne sont pas individuellement nouveaux. L'essentiel de l'invention consiste à faire passer un support avec une série de symboles codés, tel qu'une bande ou feuille de papier ou des étiquettes sur des récipients - par exemple des bouteilles ou des boîtes -20 ou comportant des symboles codés photoluminescents imprimés directement sur leur surface, devant des mécanismes de lecture, de manière continue ou semi-continue. Dans le cas d'étiquettes sur des récipients tels que des bouteilles et des boîtes, le récipient peut se déplacer par intermittences et on peut alors le faire tourner pour des raisons exposées ci-après. 25 Un tube à éclat à rayonnement de courte longueur d'onde, par exemple un tube au xénon avec un filtre transmettant 1'ultraviolet mais non pas le visible, est déclenché de manière à émettre un éclair à courts intervalles prédéterminés. Ces éclair est orienté de manière à éclairer de petites zones successives de marquage sur le support particulier où l'on doit lire de 30 symbole, une zone de marquage étant par définition une petite zone dans laquelle un symbole est imprimé avec différentes matières photoluminescentes. Ce symbole peut être un nombre, une lettre ou une petite zone, de forme quelconque sur laquelle se trouvent les composants codés» Chaque éclair, qui est de courte durée, par exemple de l'ordre de deux ou trois microsecondes, est 35 très intense et provoque la luminescence de matières,constituant le symbole dans la zone de marquage, qui émettent des rayonnements ayant des longueurs d'onde particulières différentes qui peuvent être dans le visible ou - dans certains cas - dans le proche infrarouge. Puisque ces matières ont des périodes 7000640 2 2028100 se chiffrant en microsecondes, elles émettent un rayonnement luminescent persistant pendant quelques secondes après la fin de la lumination. On concentre optiquement la lumière émise par photoluminescence dans un faisceau passant par des filtres successifs placés de préférence sur une roue porte-5 filtres tournant à une vitesse assez grande3par exemple de l'ordre de 1000 à quelques milliers de tours/minute. Elle comprend un filtre pour chaque matière qui transmet seulement la photoluminescence de ladite matière. Les matières préférées, qui contiennent des ions de lanthanide#1 de nombre atomique supérieur à 57, sont toutes des matières photoluminescentes à bande d'émission 10 relativement étroite et par conséquent ces filtres peuvent laisser passer une bande de longueur d'onde très étroite; on peut utiliser par exemple des filtres interférentiels. Âpres avoir traversé le filtre, le rayonnement est concentré sur la cathode d'un tube photomultiplicateur ou d'un autre détecteur de rayonnement sensible dans le visible et/ou le proche infrarouge, 15 La roue porte-filtres supporte des aimants qui jouent deux rôles; l'un est l'émission d'un signal puisé qui, si nécessaire, après une amplification appropriée, déclenche l'émission d'un éclair par le tube au xénon quand un filtre particulier associé à cet aimant se trouve sur le faisceau lumineux renvoyé par le support des symboles en direction du détec-20 teur photoélectrique ou photodétecteur; ces aimants jouent également un rôle additionnel dans la forme préférée de l'invention, à savoir ils commutent dans les amplificateurs un certain nombre- de canaux correspondant au nombre de matières. En variante, des signaux d'entrée peuvent être commutés en direction d'un seul amplificateur ou d'un petit nombre d'amplificateurs. Les aimants 25 provoquent également l'émission de signaux pour minuter et déclencher la lecture. Un autre aimant qui actionne un commutateur une seule fois par tour de' la roue porte-filtres déclenche le cycle de lecture, si bien que n'importe quel/filtre peut recevoir en premier une photoluminescence visible. La manoeuvre de ces dispositifs ou de ceux jouant un rôle semblable peut être commandée par 30 des éléments non-fixés physiquement à la roue porte-filtres, par exemple par une source qui est entraînée en synchronisme avec celle-ci. Cependant, à cause de la grande simplicité des aimants et des interrupteurs ou commutateurs commandés par les aimants associés à la roue porte-filtres elle-même, cette forme de réalisation est préférée et présente de nombreux avantages pratiques 35 en ce qui concerne son fonctionnement et sa construction. Le signal provenant de l'anode du tube photomultiplicateur ou d'un autre photodétecteur contient l'information provenant de l'une des matières luminescentes. L'interposition d'un canal unique quand un filtre p-articulier coupe Le faisceau sépare le signal dû à cette matière particulière. On obtient 7000640 3 2028100 de préférence ce résultat par des circuits "porte" appropriés qui reçoivent des impulsions de synchronisation. Une forme très appropriée de circuits'^>orte" qui se prête à la réalisation sous forme de circuits intégrés peu encombrants fait intervenir le 5 débranchement de la sortie du circuit jusqu'à ce qu'une impulsion de porte soit reçue. Ces types de portes sont dénommés portes de déconnection, en abrégé PD. Ce sont seulement des exemples de procédés d'interposition dans un canal particulier quand le filtre correspondant est en place. Après cette sélection, on examine un symbole en ce qui concerne son niveau de s"euil pour 10 éliminer les réponses parasites et ces circuits forment également de préférence les impulsions émises. Toutes les impulsions sont ensuite séparées en impulsions . positives et impulsions inversées ou négatives, une polarité étant utilisée pour le choix d'un signe particulier et l'autre pour la mémorisation des signes. Les circuits comprennent également un élément à retard approprié si bien que 15 l'échantillonnage des signaux de sortie du multiplicateur se produit seulement au bout d'un certain temps après la lumination, afin qu'une photoluminescence à faible constante de temps, par exemple celle d'aviveurs optiques pour le papier, ait disparu. Ces retards peuvent être de l'ordre de 20 microsecondes et peuvent maintenir le canal ouvert pendant un temps de lecture approprié, par 20 exemple de l'ordre de 50 microsecondes. Le dispositif à retard peut être un multivibrateur monostable, en abrégé MS, et cela est à préférer. Quand la roue porte-filtres a tourné de 360° après le début de la lecture, les impulsions dans les divers canaux, suivant qu'il y a une matière fluorescente présente ou non, sont mémorisées par exemple en utilisant des cir-25 cuits basculeurs, en- abrégé BA. Après un tour complet, une.impulsion de porte oblige-les basculeurs à transmettre leur signaux mémorisés, après, si on le désire, une manipulation appropriée dans des amplificateurs séparateurs, en direction d'une matrice classique de décodage qui peut émettre-des signaux de sortie correspondant au nombre de symboles, par exemple 15 dans le cas d'un 30 code à quatre éléments ou 63 avec un code à six éléments. Ces signaux de sortie peuvent alors être présentés, par exemple à l'aide de tubes à affichage numérique (de Nixie) ou peuvent actionner des électro-aimants sur une-machine à écrire électrique pour réaliser une impression de la manière classique employée avec les machines à écrire imprimantes pour calculatrices. Evidemment, on peut 35 utiliser ces deux modes à la fois en effectuant un choix par une commutation appropriée. Après un tour complet de la roue porte-filtres jusqu'à un emplacement vierge entre des zones encrées où il n'y a pas de symboles et par conséquent aucun signal dans aucun canal, une impulsion de remise à zéro - qui ramène les basculeurs et les autres circuits à zéro, pour la lecture de la zone 7000640 4 2028100 suivante de marquage - est émise. A noter qu'alors un seul tour complet de la roue porte-filtres doit avoir échantillonné la totalité des canaux correspondant au nombre de matières, il n'est aucunement nécessaire que cela soit limité à un seul tour. Par exemple, si la roue porte-filtres fat plus d'un 5 tour, elle répète simplement les signes mémorisés, rendant possible une redondance avec une fiabilité accrue, aux dépens - cependant - du nombre de symboles dans les zones de marquage qui peut être lu dans l'unité de temps. Pour la S plupart des applications, la fiabilité accrue obtenue par une redondance n'est pas essentielle et dans ces cas particuliers, on préfère un seul tour ou 10 une seule mémorisation des symboles. On notera qu'avec les supports en papier, par exemple des bandes, l'espacement entre lessymboles est ce qui produit la remise à zéro, parce que dans un espace correspondant qui doit avoir une dimension comparable à celle d'une zone de marquage de symboles ou au moins aussi grande que l'aire 15 géométrique lue par le système optique,-il n'y a pas de matière fluorescente et c'est cela qui provoque la remise à zéro. Si l'on choisit l'impression, la machine à écrire peut imprimer continuellement sur une bande ou, si on le désire, imprimer sur une feuille ordinaire (impression en page)un symbole approprié additionnel pour le retour du chariot pouvant alors actionner 1'électro-20 aimant correspondant. Si un groupe de récipients étiquetés se déplace, on fait en général tourner les récipients après les avoir mis en place dans le plan de l'image des éclairs lumineux. Pour ce réglage de l'appareil, on observera une lecture et/ou une présentation différente en présence d'une mauvaise étiquette. Selon 25 l'invention, on arrête effectivement la lecture, mais il est-évident que, quand on obtient une réponse incorrecte, les circuits comparateurs classiques peuvent émettre un signal, par exemple d'alarme, pour écarter un récipient du trajet normal des récipients correctement étiquetés ou dans un autre but,-La structure de ces opérations n'est pas modifiée par l'invention et par consé-30 quant ne constitue pas une partie de cette dernière et ne sera pas décrite en détail ci-après. Cependant, il faut signaler ici que le type de lecteur utilisable pour obtenir ces résultats additionnels est un facteur additionnel d'utilisation multiple ou de souplesse. Inutile de dire que d'autres fonctions peuvent également être accomplies par les signaux,si on le désire. 35 La vitesse de fonctionnement de l'appareillage selon l'invention dépend des constantes de temps des matières luminescentes et des vitesses de fonctionnement sans aléas des éléments employés. En général, ce sont des éléments mécaniques, tels que la roue porte-filtres tournante qui sont les facteurs de limitation puisque les circuits électroniques ont des réponses beaucoup 7000640 5 2028100 plus rapides. Avec des vitesses de fonctionnement raisonnables, par exemple une vitesse de rotation de la roue porte-filtres de 1200 tr/mn, les symboles peuvent être lus à raison de 10 par seconde et, si l'on désire avoir une présentation visuelle, celle-ci est suffisamment rapide pour que la persistance 5 des impressions lumineuses permette une lecture visuelle satisfaisante. Dans le cas d'étiquettes, par exemple d'étiquettes comportant un message à douze symboles-, ce qui est souvent le cas avec les étiquettes pour produits pharmaceutiques, il est possible de lire-des étiquettes en une ou deux secondes,ce qui permet un examen très rapide des récipients étiquetés. Cette opération est 10 entièrement automatique et sa fiabilité est élevée. A noter qu'on réalise une lecture rapide des symboles codés, purement, photoluminescents et ces symboles peuvent être parfaitement secrets si les matières photoluminescentes sont incolores en lumière visible. Ceci présente un certain nombre d'avantages dans le cas de l'étiquetage. Cependant, pour certaines 15 applications telles que les chèques bancaires, il est avantageux de pouvoir lire les symboles de forme particulière visuellement ainsi que par photoluminescence. Dans ce cas, lesdits symboles peuvent être imprimés avec des encres contenant un pigment si bien que le symbole peut être lu visuellement ainsi qu'en lumière ultraviolette. Cet avantage additionnel, quand on- souhaite l'utiliser, n'est pas 20 particulier à l'invention, mais est décrit-en détail dans les brevets antérieurs cités. Cependant, l'invention présente l'avantage que-les lectures et/ou les impressions rapides automatiques peuvent être réalisées sans sacrifier la souplesse avantageuse- du codage par photoluminescence. Dans le brevet des E.U.A. 3.473.027, on-indique que, pour obtenir le 25 maximum de. fiabilité, le rendement quantique des matières .photoluminescentes doit être suffisamment élevé pour produire un signal intense à bande étroite réduisant l'interaction provoquée par la présence d'autres matières fluorescentes ou phosphorescentes dans le support. Dans le brevet susmentionné, le choix des matières photoluminescentes particulières est effectué en fonction 30 d'un indice de qualité. Les mêmes considérations s'appliquent à l'invention, mais il convient de noter que l'intensité-de l'éclair ultraviolet, émis par le tube au xénon est très élevée et, par conséquent, on dispose en général-d'une énergie suffisante si Hen que -• dans certains cas - on- peut utiliser dés composants photoluminescents qui ne sont- pas tout à fait aussi efficaces que cela 35 serait nécessaire dans le brevet susmentionné, où l'on effectue parfois des lectures avec du rayonnement ultraviolet de faible énergie. Néanmoins, il est toujours avantageux- de choisir des matières photoluminescentes ayant des rendements ou des indices de qualité élevés. A noter que puisque la lecture est effectuée par des éclairs avec un 40 seul filtre intercalé à la fois, on emploie un seul détecteur et on peut 7000640 6 2028100 utiliser économiquement un tube photomultiplicateur très sensible. Ceci est un avantage net, car un système comportant des circuits électroniques numériques fonctionne toujours avec un rendement maximal quand il reçoit des signaux intenses, et ceci est vrai pour les amplificateurs et leurs composants éLectro-5 niques qui sont utilisés dans l'invention et qui fonctionnent avec une grande fiabilité grâce aux signaux électriques relativement intenses engendrés par le tube photomultiplicateur très sensible. Il est évidemment possible d'utiliser d'autres photodétecteurs, à condition qu'ils aient la sensibilité nécessaire et un faible bruit, mais puisqu'il y a largement de la place pour les tubes 10 photomultiplicateurs, le faible volume des autres photodétecteurs, tels que les photodétecteurs à semi-conducteurs, n'est pas-nécessaire ; et,par conséquent, l'emploi de tubes photomultiplicateurs très sensibles constitue une forme de réalisation préférée de l'invention. Il convient de signaler à ce propos qu'il existe certaines matières photoluminescentes à bande étroite qui sont lumines-15 centes dans le proche infrarouge et pour lesquelles certains des tubes photomultiplicateurs spéciaux modernes sensibles à l'infrarouge, tels ceux comportant des cathodes en césium, sont avantageux. Les tubes photomultiplicateurs pour infrarouge ne sont pas supérieurs aux tubes qui réagissent seulement au visible ou à l'ultraviolet, mais la possibilité d'élargir-le choix des éléments de 20 codage est un avantage très réel, en particulier si l'on en utilise six ou plus, comme cela est nécessaire dans les systèmes alphanumériques. On indique dans le brevet des E.U.A. N° 3.473.027 qu'il est possible de réaliser un code caractérisé par l'absence ou la présence de-plus d'un niveau différent- de signal. La formule donnant le nombre de symboles serait alors 25 représentée par Xn-1, X étant le nombre plus un de niveaux de l'élément codé; dans le cas de deux niveaux, c'est évidemment 3n - 1. La précision et l'exactitude ne sont pas aussi grandes que dans le cas de la présence et de l'absence et4pour la plupart des applications, quand un nombre suffisant de matières luminescentes est disponible , cela est préférable. C'est exactement la même chose, 30 évidemment, avec l'invention. On peut l'utiliser pour des lectures à plusieurs niveaux. Dans le cas de deux niveaux, cela doit signifier que, dans la partie utile de la mémoire, il y aurait deux éléments réagissant à 1.'amplitude des signaux avec des seuils différents ajustés pour les niveaux de réponse prévus de chaque matière luminescente pour les symboles. 35 On utilisera dans l'ensemble du présent mémoire descriptif et des reven dications les termes "période" ou "demi-vie" dans un sens précis, à savoir l'intervalle de temps nécessaire pour que la luminescence maximale diminue de moitié On passe évidemment par les instants correspondants lors de l'augmentation de la luminescence après la lumination et ensuite au cours de sa décroissance. Ces termes ne seront utilisés dans aucun autre sens. 70ÔÔ64Ô 7 2028100 - la figure 1 est une coupe horizontale à travers le système optique d'un mécanisme de lecture-type; . - la figure 2 est une vue en élévation d'une roue porte-filtres; - la figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la 5 figure 2; - la figure 4A est une vue de côté d'une roue porte-filtres représentant les commutateurs; - la figure 4B est une coupe suivant la ligne 4B-4B de la figure 4A. - la figure 5 représente deux courbes d'intensité de luminescence d'une 10 matière fluorescente à courte période et d'une matière photoluminescente à bande étroite et période plus longue correspondant à une matière utilisée pour le codage; - la figure 6 est un schéma fonctionnel représentant l'émission d'impulsions positives et négatives par le dispositif de lecture; 15 - la figure 7 est un schéma fonctionnel d'un ensemble de sélection de signes, de mémorisation, de présentation et d'impression des signes utilisant les impulsions provenant de l'appareil de la figure 6; - la figure 8 est un schéma d'un circuit- intégré; - la figure 9 est une vue en plan en regardant le circuit intégré; 20 - la figure 10 représente les connexions de la figure 9 pour un PD; - la figure 11 représente les connexions de la figure 9 pour un BA; - la. figure 12 représente les connexions du circuit de la figure 9 pour un MS ou un élément à retard;- - la figure 13 est un schéma d'un étage inverseur; 25 - la figure 14 est un schéma des connexions au tube à éclats; • - la figure 15 est un schéma d'un générateur d'impulsions, de déclenchement; - la figure 16 est un schéma fonctionnel avec un schéma partiel représentant le générateur d'impulsions de minutage des circuits de la figure 6. - la figure 17 est un schéma d'un amplificateur de canal faisant partie 30 d'un groupe. - la figure 18 est un schéma de circuit de porte de lecture d'une mémoire de caractères. - la figure 19 représente un schéma d'un formateur de niveau de seuil et d'impulsion pour les divers canaux; 35 - la figure 20 est un schéma fonctionnel plus détaillé d'une partie des circuits de la figure 6; - la figure 21 est un schéma fonctionnel d'un déclencheur à programme. - la-figure 22 est un schéma fonctionnel plus détaillé de la mémoire de caractères et des amplificateurs séparateurs de la figure 6; - la figure 23 est un schéma fonctionnel d'une matrice de décodage; 7000640 8 2028100 - la figure 24 est un schéma fonctionnel de circuits de présentation et - la figure 25 est un schéma de circuits d'impression par machine à écrire. Les figures 1 à 5 représentent le système optique de l'invention. On décrit dans l'exemple explicatif un code à quatre éléments,lequel permet de réali-5 ser quinze symboles différents et suffit pour une lecture numérique. Pour de nombreuses applications, un système alphanumérique à six éléments et 63 symboles est plus avantageux, mais comme les éléments additionnels multiplient simplement le nombre d'éléments sur les figures, on décrira le système plus simple à 4 éléments pour éviter toute confusion et desrépétitions inutiles. 10 La figure 5 représente des courbes caractéristiques d'une matière photo luminescente à extinction rapide, par exemple un aviveur optique, en traits pleins et en traits interrompus d'une matière qui a une constante de temps nettement plus longue. Ceci correspond à une matière luminescente contenant du terbium comme ion de lanthanide déterminant la-photoluminescence verte. 15 La figure 1- est une coupe transversale passant par la boîte de lecture optique. Une lampe stroboscopique 11 au xénon,associée à une lentille convergente' 11 et un filtre 12 transparents tous deux pour l'ultraviolet, le filtre n'étant cependant pas transparent pour le visible , est montée sur un support 13 qui peut tourner pour occuper deux positions différentes. Ledit support comporte un pro-20 longement 14 auquel est fixée une lentille auxiliaire 10. Des lentilles convergentes 15 sont incorporées. Le support 13 peut être amené par rotation dans l'une ou l'autre de deux positions dont 1'une,représentée en traits pleins sur la figure 1,dirige le faisceau vers l'extérieur à-travers une fenêtre 60 à proximité de laquelle on peut fixer un mécanisme de transport pour déplacer une bande 25 imprimée. Comme ce-dispositif est de réalisation simple bien connue, dont les détails ne font pas partie de l'invention, on ne l'a pas représenté, mais une-partie de la bande, représentée en 62 est frappée, chaque fois qu'il est émis, par le faisceau provenant de l'éclair du tube 11. Si l'on amène le support 13 dans sa position à gauche, le faisceau est projeté à 1'extérieur à travers la 30 fenêtre 59, en utilisant la lentille 15 faisant converger le faisceau représenté en traits interrompus. En même temps, la lentille auxiliaire 10 est intercalée dans le faisceau passant par la fenêtre 60. Cette lentille compense la variation • de longueur du chemin optique, parce que,quand le faisceau sort par-la fenêtre 59, il arrive sur un récipient, non représenté, qui se déplace à une distance appréciable de ladite fenêtre, par exemple 20 à 25 cm. La position du récipient est 35 telle que la lumière provenant de ces symboles codés émise par luminescence passe à travers la fenêtre 60. Puisque ce trajet est beaucoup plus long, la lentille auxiliaire 10 est intercalée dans le faisceau et compense la variation du chemin optique. 7000640 9 2028100 La lumière émise par photoluminescence traversant la fenêtre 60, qu'elle provienne du support 62 ou, dans l'autre position, du support 13, d'un récipient placé à une certaine distance en passant par la lentille auxiliaire 10, passe ensuite par une lentille convergente 18 et une autre lentille 9, 5 le faisceau passant ensuite à travers une fenêtre 29 ménagée dans un masque 17, puis à travers une roue porte-filtres 25. Dans la position représentée en coupe sur la figure 1, une partie de la roue por£e~filtrés est pleine, comme , on l'indique à propos de la figure 2, Le moteur 28 fait tourner la roue porte-filtres à 1 200 tr/mn et introduit successivement les informations concernant 10 a, P, X et S de manière qu'elles correspondent avec le code suivant lequel les quatre matières luminescentes sont désignées de manière semblable. Ce code est représenté par le schéma ci-après dans lequel P représente la présence et — représente l'absence des matières indiquées : Matières actives 15 a p & 1 P 1 2 — P 2 3 P P 3 4 P — 4 20 5 P P — 5 6 — P P 6 7 P P P 7 8 -- — P 8 9 P P 9 25 10 P P 10 11 p P P Retour du chariot 12 — — P P X 13 P — P P -30 14 — p p p 15 P P P P = Les quatres matières luminescentes sont les composés ci-après : a = (dipivaloylméthylure)^(oxyde de trioctylphosphine)^ de dysprosium P = (trifluoracétylacétonate)^(oxyde de trioctylphosphine^ de terbium 35 îf = (trifluoracétylacétonate)^ (oxyde de trioctylphosphine^ de samarium ^ = (trifluoracétylacétonate)„ (oxyde de trioctylphosphine)_ d'europium. 70Q0640 lu 2028100 A noter que, pour les dix chiffres de 0 à 9, on utilise seulement dix des symboles disponibles, ceux correspondant à 11 à 15 étant employés pour diverses autres fonctions, telles qu'un retour du chariot dans le cas d'une impression en page avec machine à écrire, X, les signes tiret, point 5 et égal, La roue porte-filtres 25 porte quatre aimants 30 qui sont espacés sur sa circonférence avec des relations géométriques particulières par rapport aux filtres. On a également placé un autre aimant 31 à la^surface de la roue 25. Tout ceci est représenté plus clairement sur la figure 3. On suppose 10 que le filtre 06 est devant la fenêtre 29 du masque 17. A noter que, lorsque la ligne correspondant à la section transversale de la figure 2 passe par le centre de la roue porte-filtres dans la position relative représentée sur la figure 2, aucun filtre n'est représenté.Cependant, quand la roue a tourné de façon que le filtre a soit dans le faisceau provenant de la lentille 9, 15 comme représenté sur la figure 1, la luminescence correspondant à la matière a passe à travers et est réfléchie par le miroir 27 en direction de la cathode du tube photomultiplicateur 26. Par conséquent, la sortie du tube photomultiplicateur -contiendra un signal correspondant à cette matière. Si le support 13 a été amené par rotation dans la position à gauche, on aurait obtenj le même 20 résultat mais le faisceau provenant de la photoluminescence aurait eu pour origine un récipient plus éloigné au lieu du support 62. i * * * Les figures 4^ et 4b représentent un détail du masque 17, On voit que quatre paires d'interrupteurs à languette 20 à 23, A et B, sont fixées à ce masque à des distances angulaires de 90°. Chaque paire d'interrupteurs 25 n'est actionnée que quand l'aimant 31 se rapproche d'elle, ce qui se produit seulement quand le filtre considéré coupe le faisceau émis par luminescence. De plus, un interrupteur à languette 63, fixé à la partie supérieure, est actionné successivement par chacun des aimants 30. En d'autres termes, il est fermé quatre fois pendant un tour de la roue à filtre ou chaque fois 30 qu'un filtre est intercalé dans le faisceau, quel que soit ce filtre. Cet interrupteur unique à languette est utilisé pour l'émission d'impulsions de déclenchement qui provoquent le déclenchement d'éclairs par le tube au xénon. Les autres interrupteurs 20 à 23 sont branchés dans des canaux séparés, comme indiqué ci-après, et ne sont actionnés que pendant qu'un filtre déterminé 35 est intercalé dans le faisceau. En d'autres termes, quand la roue porte-filtres tourne, chaque fois qu'un filtre est en place, un éclair est déclenché et les deux interrupteurs d'une paire 20 à 23 correspondant à ce filtre sont 7000640 11 2028100 fermés. Lorsque ces composants jouent le rôle de commutateurs, ils sont alors désignés dans la suite de la description et sur les figures par le mot "commutateur". Il faut que, chaque fois qu'un symbole peut être lu à partir d'une 5 zone de marquage particulière sur le support 62 ou d'une étiquette sur un récipient quand le support 13 est amené dans sa position à gauche, la roue porte-filtis tourne de 360°. Si le symbole correspond à une seule "matière luminescente, le tube photomultiplicateur émettra seulement un signal lorsque le filtre correspondant à cette matière sera intercalé dans le faisceau. Par 10 contre,, si un symbole particulier, tel que celui correspondant au signe égal (ou 15), renferme les quatre coomposantes, on observera évidemment quatre signaux émis par le photomultiplicateur lorsque chacun des filtres entre successivement en jeu. Si l'on passe alors à la figure 6 qui représente un générateur 58 15 d'impulsions de déclenchement, décrit plus en détail ci-après, on voit que la roue porte-filtres engendre quatre signaux par tour, ce qui actionne le générateur 58 d'impulsions de déclenchement de manière à provoquer l'émission de quatre éclairs par la lampe à éclats 11. De même, un générateur 50 d'impulsions de synchronisation émet un signal. Le schéma du générateur 58 d'impul-20 sions de déclenchement est représenté sur la figure 15 et il s'excite de lui-même, les valeurs des tensions et des autres grandeurs étant celles indiquées. A noter, cependant, que la référence 63 réprésente un interrupteur magnétique à palette déclenché par les aimants 30 de la roue porte-filtres ; 163 représente le signal appliqué à la lampe stroboscopique et 164 représente le signal 25 appliqué au générateur d'impulsions de synchronisation ; de plus, il comporte deux transistors 64 et 65 qui amplifient les signaux d'entrée de la manière habituelle. Le générateur d'impulsions" 50 est représenté sur le schéma partiel de la figure 16 qui représente également une série d'éléments de circuit, 30 certains d'entre eux étant des générateurs d'impulsions MSs les autres étant des inverseurs INV. Ces inverseurs sont des circuits à transistor classiques représentés schématiquement sur la figure 16 avec leur forme d'onde particulière à la sortie. Les générateurs MS d'impulsions déclenchés sont des multivibrateurs monostables constitués par des circuits intégrés, le schéma 35 de l'un d'entre eux est représenté sur la figure 8, les connexions des broches étant représentées sur la figure 9. Pour obtenir les retards demandés, les durées d'impulsions sont réglées par des circuits RC réalisés de la manière représentée sur la figure 12. Le retard dépend de la "valeur de ces composants et ces valeurs sont indiquées pour les divers multivibrateurs monostables 7000640 12 2028100 sur la figure 16 en vue d'obtenir les retards demandés. On voit que le premier multivibrateur monostable déclenche le second qui déclenche à son tour le troisième avec un retard de 20 microsecondes. Le quatrième est déclenché 50 microsecondes plus tard et émet une impulsion de synchronisation 5 inversée qui parvient aux interrupteurs 20A à 23À. En d'autres termes, ces interrupteurs peuvent être fermés seulement après le retard indiqué et, évidemment, un seul interrupteur à la fois est fermé lorsquflf- l'aimant 31 sur la roue porte-filtres 25 ferme l'interrupteur à languette correspondant, comme indiqué ci~dessus. 10 Une impulsion de porte est émise un peu avant l'impulsion appliquée aux commutateurs A en direction du circuit "porte" décrit ci=après, Dans l 'intervalle, le photomultiplicateur 26 a reçu des signaux chaque fois qu'un filtre est intercalé dans le faisceau et que le tube à éclat a été amorcé, à condition que la matière luminescente correspondante soit présente. Les signaux 15 de sortie sont évidemment multiplexes pour l'ensemble des quatre canaux et sont transmis par les autres commutateurs 20b à 23B des diverses paires. Ceci provoque une séparation et les signaux séparés sont amplifiés par des amplificateurs 56. La figure 17 représente le schéma d'un amplificateur pour le canal 20 correspondant à la matière a et, comme indiqué, un amplificateur identique existe pour les trois autres canaux. La forme d'onde du signal d'entrée de l'amplificateur apparaît à gauche de la figure et l'on voit que c'est un signal négatif qui atteint rapidement une amplitude maximale quand la lampe émet un éclair et qui diminue ensuite suivant une loi exponentielle. A noter 25 que les réponses des interrupteurs 20B à 23B et de leurs amplificateurs respectifs ne sont pas retardées, en d'autres termes, le signal passe dès que l'éclair est émis. Si des matières photoluminescentes étaient présentes dans la zone de marquage, avec une très faible période, par exemple sous forme d'aviveur optique avec des périodes de l'ordre de 10 à 100 nanosecondes, 30 ces signaux passeraient également. Cependant, il est avantageux qu'il n'y ait aucune réponse finale avant qu'un retard suffisant ait été introduit et ce résultat est obtenu par l'impulsion de porte, voir figure 16. Le circuit"porte"40 est représenté schématiquement sur la figure 18. Chaque fois que la porte d'un circuit déterminé s'ouvre, le signal dans ce 35 canal atteint la valeur de seuil et un formateur d'impulsions 57, la figure 19 représente le schéma,qui est évidemment identique pour les autres canaux,pour 7000640 2028100 un canal. Le niveau de seuil est destiné à empêcher les signaux de descendre au-degsous d'une certaine amplitude. Ces signaux dans chaque canal sont ensuite transmis à des inverseurs de façon ques comme l'indique la figure 6, il existe des paires de signaux,, un" positif et un négatif, pour chaque canal. 5 La figure 7 indique que les impulsions positives de la figure 6 parviennent à un sélecteur de signes3 représenté sur la figure 20. Les signaux positifs passent pendant 200 microsecondes à travers un multivibrateur mono= stable en direction de circuits intersection doubles, qui reçoivent également, les impulsions de synchronisation positives. Le sélecteur de signes engendre 10 une impulsion de sortie seulement après quatre signaux d'entrée continus de niveau zéro. Le signal de sortie provenant du sélecteur de signes met en action le déclencheur à programme représenté sur la figure 21. Les signaux puisés négatifs de la figure 6 passent dans un groupe de quatre circuits intersection dans l'élément 33 de mémorisation des carac-15 tères qui est représenté plus en détail sur la figure 22. Les portes ne s'ouvrent que lorsqu'elles reçoivent à la fois un signal inversé et une impulsion de porte du déclencheur à programme. Chaque porte ouverte place en position 1 un basculeur 33 de mémorisation. Le signal de sortie du sélecteur de signes ramène également à zéro la mémoire, ce qui se produit à l'instant de la mise 20 en action du déclencheur à programme (figure 7). Dès que le signal de sortie du déclencheur à programme a conditionné les portes, les basculeurs 33 reçoivent et mémorisent tous les signaux présents. Ces signaux sont transmis par des amplificateurs séparateurs 37 à la matrice de décodage 36 (figure 7). Le sélecteur de signes fonctionne quand la roue porte-filtres a 25 fait un tour complet après la première impulsion provenant du tube photomultiplicateur qui a une amplitude suffisante pour traverser le circuit de seuil 57. Le premier MS provoque alors un retard,, indiqué sur la figure 21, de 50 microsecondes. Le second MS de la figure 21 applique une impulsion de porte aux portes de la mémoire à caractères 33 et ces portes restent condi-30 tionnées pendant au moins 50 ms, durée d'un tour complet de la roue porte-filtres 25. Les signaux appliqués aux quatre basculeurs sont amplifiés dans les amplificateurs séparateurs 37, Les signaux amplifiés provenant des basculeurs de mémorisation entrent ensuite dans la matrice de décodage 36, représentée sur la figure 23. Suivant les réglages particuliers des basculeurs 35 dont les signaux ont été amplifiés par les amplificateurs séparateurs 37, on provoque un décodage. Il convient de noter que la figure 23 représente 7000640 14 2028100 quinze circuits intersection désignés par "DUG". Cette figure représente simplement les portes pour les symboles 1, 14 et 15, mais il y en a évidemment douze de plus. Les quinze signaux de sortie aboutissent ensuite à des circuits d'attaque 38 de tubes à affichage numérique, lesquels affichent des nombres 5 de manière connue. On observera sur la figure 21 qu'une impulsion de synchronisation de 80 ms déclenche les circuits d'attaque 35 des électro-aimants d'une machine à écrire 66 qui sont actionnés par les signaux de sortie de la matrice de décodage de la manière habituelle. La figure 25 représente ceci pour un 10 électro-aimant et un circuit d'attaque. A noter que, sur la figure 7, le signal de sortie de la matrice de décodage traverse un commutateur 67 qui permet de le transmettre aux tubes d'affichage numérique seuls, aux circuits d'attaque des électro-aimants seuls, ou en direction des deux. C'est un commutateur classique à trois positions dont, par conséquent, les détails ne sont 15 pas décrits. Lorsque le sélecteur de signes a reçu quatre réponses négatives, c'est-à-dire le type de signal pour lequel il n'existe aucune luminescence sur l'un quelconque des quatre canaux, il ramène tout au zéro et il n'y aura plus d'autre lecture jusqu'à ce qu'une autre zone de marquage vienne en 20 position de lecture. Alors l'aimant 31 déclenche la série d'opérations pour une position précise de la roue porte-filtres et la série d'opérations susmentionnée recommence. A noter que cela exige en tout deux tours de la roue porte-filtres. La description ci-dessus concernait un groupe représentatif de 25 circuits susceptibles de mettre en oeuvre le procédé de l'invention il est évident qu'on peut utiliser tout mécanisme équivalent. Il est nécessaire et suffisant que les opérations soient exécutées dans l'ordre correct. En langage clair, cela signifie qu'une zone de marquage déterminée pour chaque matière luminescente doit recevoir un éclair de lumière ultraviolette ; le 30 signal imrltiplexé provenant du détecteur de rayonnement doit ensuite faire passer des signaux dans chaque canal, après un retard qui empêche toute réaction des matières fluorescentes à très courte constante de temps, telles que les aviveurs optiques, en direction d'une mémoire qui mémorise les signaux provenant de chacun des canaux correspondant aux diverses matières lumi-35 nescentes. Ensuite,, l'information mémorisée doit être décodée pour engendrer un signal de sortie qui peut être présenté par exemple par des tubes d'affi 7000640 15 2028100 chage numérique et/ou être imprimé., ou qui peut déclencher d'autres opérations logiques, en utilisant des compteurs ou des circuits de déviation choisis. Pour supprimer les réponses fantarsrrstes 3 un signals après le retard nécessaire pour permettre l'extinction des matières fluorescentes à courte constante 5 de temps, doit avoir un niveau au moins suffisant pour que la lecture ne soit pas déclenchée par un signal parasite de faible niveau. A condition que ces fonctions soient rempliess le procédé de l'invention est indépendant des mécanismes particuliers qui.produisent les résultats. Il est donc bien entendu que l'invention n'est nullement limitée 10 à l'exemple représenté , elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées et sans qu'on sorte pour cela de son cadre. 7000640 16 2028100 REVENDICATIONS 1 - Procédé de lecture de signaux codés, un signal codé étant représenté par l'absence ou la présence d'au moins un niveau de signal de matière photoluminescente dont la luminescence est provoquée par un rayonnement ultraviolet, ce qui permet par conséquent un choix de symboles au nqmbre de 5 Xn = 1, X étant le nombre plus un de niveaux indiquant la ^tésence de matières luminescentes, caractérisé en ce qu'il comprend : â) 1'éclairement d'une zone de marquage contenant le symbole codé par des éclairs brefs de rayonnement de courte longueur d'onde ; b) la formation d'une image optique de la luminescence émise par 10 la zone de marquage sur au moins un détecteur transformant le rayonnement qu'il reçoit en un signal électrique ; c) la limitation des rayonnements successifs atteignant le détecteur à celui d'une seule matière luminescente à signaux codés ; d) la mise en action de la lecture électrique par l'émission de 15 deux signaux, l'un en synchronisme avec la limitation du nombre total de matières luminescentes différentes successives et le second étant le premier signal électrique émis par les détecteurs au-dessus d'un faible niveau prédéterminé ; e) l'amplification successive des signaux provenant des détecteurs 20 dans des canaux séparés, un canal amplifiant seulement les signaux correspondant à sa matière fluorescente ; f) la mémorisation temporaire des signaux amplifiés.pour chaque canal ; et g) le décodage des signaux mémorisés après une série complète, 25 sous des formes correspondant aux symboles représentés par le code et de nature appropriée pour déclencher au moins une opération choisie dans le groupe ci-après : présentation visuelle, impression et autres opérations logiques exigeant le i^ême type de signal électrique. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 30 signal codé est représenté par la présence ou l'absence de matières photoluminescentes, le nombre de symboles à choisir étant, par conséquent, 2n - 1. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les matières luminescentes pour les signaux codés ont des périodes d'extinction 35 de plusieurs microsecondes et en ce que la mémorisation des signaux provenant 7000640 17 2028100 des détecteurs se produit après un retard inférieur à la demi-vie de la matière luminescente, mais bien supérieur à la demi«vie de matières fluorescentes organiques qui est de l'ordre d'une faible fraction de microseconde. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il y a 5 un seul détecteur et en ce que l'irradiation successive dans les gammes de longueurs d'onde de la photoluminescence des différentes matières luminescentes est réalisée par élimination et filtrage de la luminescence dans des gammes de longueur d'onde extérieure à celle des matières fluorescentes correspondant au détecteur particulier, dont la luminescence doit irradier ledit détecteur. 10 5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les matières photoluminescentes concernant les signaux codés sont des composés complexes contenant différents ions de lanthanide ayant un nombre atomique supérieur à 57. 6 = Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendi-15 cation 4, caractérisé en ce qu'il comprend : a) un tube à éclats à décharge gazeuse intense et de courte durée comportant un filtrgftaissant passer l'ultraviolet mais pratiquement opaque à la lumière visible ; b) des moyens techniques pour former l'image des éclairs provenant 20 du tube à éclats dans le plan d'une zone de marquage contenant un symbole codé ; c) un détecteur unique réagissant au rayonnement d'assez grande longueur d'onde, tout au moins dans la gamme du visible ; d) des moyens techniques pour former sur le détecteur l'image du rayonnement provenant de la zone de marquage correspondant aux matières lumi- 25 nescentes-codées qu'elle contient ; e) une roue porte-filtres et un dispositif pour faire tourner celle-ci, ladite roue étant placée de manière à intercaler des filtres suces-sifs dans le rayonnement luminescent, chaque filtre laissant passer une bande de longueur d'ondes contenant seulement les longueurs d'onde émises par une 30 seule matière luminescente ; f) des moyens entraînés en synchronisme avec la roue porte-filtres pour déclencher les éclairs du tube à éclats chaque fois qu'un filtre est intercalé sur le faisceau émis par luminescence ; g) plusieurs circuits électroniques d'amplification et de traitement 35 recevant des signaux du photodétecteur, le nombre de canaux étant égal au nombre de matières luminescentes ; 7000640 18 Ti) des moyens actionnés en synchronisme avec la roue porte-filtres, afin d'ouvrir les circuits électroniques d'un seul canal seulement chaque fois qu'un filtre déterminé est intercalé dans le faisceau de rayonnement émis par luminescence ; 5 i) plusieurs mémoires électroniques temporaires de signaux en nombre égal à celui des canaux et réagissant aux signaux d'entrée d'au moins un niveau, des moyens techniques pour relier la sortie de chaque canal à l'un Ses dispositifs de mémorisation des signaux électroniques f* j) un dispositif de décodage électronique pour transformer les signaux 10 mémorisés en signaux séparés correspondant à des symboles codés particuliers représentés par une ou plusieurs matières photoluminescentes;et k) des moyens techniques pour-provoquer l'excitation d'une série complète de canaux représentant un tour complet de la roue porte-filtres, lesdits moyens étant actionnés en synchronisme avec la roue porte-filtres 15 et comportant des moyens commandés par le premier filtre recevant le rayonnement dû à la luminescence de manière à engendrer un signal de sortie du photodétecteur de niveau prédéterminé et des moyens techniques pour ramener auzéro les circuits électroniques actionnés par un tour complet de la roue porte-filtres pendant lequel aucun signal de niveau prédéterminé n'est émis par 20 une matière luminescente quelconque, 7 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les circuits de traitement électronique comprennent un dispositif à retard électronique dont le retard est inférieur à la demi-période de photoluminescence d'une matière luminescente, mais supérieur à une microseconde, de manière, que 25 la luminescence de très faible durée de matières fluorescentes organiques, telles que les aviveuirs optiques, ne puisse atteindre la mémoire électronique pour signaux. 8 - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tube à éclats peut être amené dans une position faisant partie d'un groupe 30 d'au moins deux et en ce qu'un système optique est entraîné par le même mouvement de manière à former l'image des éclairs du tube à éclats sur des supports à différentes distances et à former une image du rayonnement luminescent provenant des emplacements correspondants différents sur le photodêtecteur. 9 - Appareil selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en 35 ce que le photodétecteur est un tube photomultiplicateur. 4 BAD ORIGINAL