Brevet FR2238303A1 — publié le 19750214

La présente invention a pour objet un appareil émetteurrécepteur de télécopie. Les appareils de télécopie ou de fac-similé classiques explorent en genéral le document à repro & iirè une" trajectoire en hélice, Ils sont assez lents, une durée de transmission de plusieurs minutes sur le réseau téléphonique commuté étant habituelleO L'appareil selon l'invention explore le document à reproduire ligne par ligne et il est très rapide I1 transmet un document au format commercial courant en 15 à 20 secondes sur le réseau numérique et en 1 à 2 secondes sur le réseau visiophone. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description qui va suivre et aux dessins annexés, dans lesquels - la Fig. 1 représente un réseau de fibres optique s permettant de transmettre les informations lumineuses delecture aux photo-détecteurs; - la Fig. 2 représente la première partie des circuits de lecture issus des photo-détecteurs - la Fig. 3 représente l'organigramme de décision permettant de déterminer si l'information optique lue est un noir ou un blanc - la Fig. 4 représente la deuxième partie des circuits de lecture issus des photo-détecteurs - la Fig. 5 représente un schéma sous forme de blocs des circuits d'écriture ; - la Fig. 6 représente le schéma détaillé d'une des chaines de circuits de la Fig. 5. Sur toutes ces figures, les mimes éléments portent les mêmes numéros de référence. La télécopie consiste à transmettre l'image d'un document à distance par l'intermédiaire d'un réseau de télécommunications. Pour transmettre cette image, la surface du document à lire est décomposée on petites surfaces élémentaires que l'on identifiera à des points. Chaque point du document est analysé, de façon à lui attribuer une information de teinte : noir ou blanc. Ces points doivent être suffisamment petits pour que leur juxtaposition permette la restitution d'une image conforme àloriginal. La téléeopie classique a montré que, pour la bonne restitution d'un document du type dactylographié (classe la plus importante des documents à transmettre), les points inscrits devaient avoir une 2 dimension maximale de 0,25 x 0,25 mm Une page de document commercial se décompose ainsi en environ 800 points dans le sens de la largeur et 1200 points dans le sens de la longueur; soit à peu près un million de points. On étudiera en premier lieu l'omission0 La grande vitesse de lecture demandée à l'appareil ne peut permettre la lecture séquentielle de tous les points. Cette lecture s'effectue donc ligne par ligne. Chaque ligne a l'épaisseur d'un point (0,25 mm), et une longueur de 20 cm (soit 800 points). L'image d'une ligne est formée avec un agrandissement unitaire sur un dispositif de photo-détecteurs, en nombre égal au nombre de points à prélever par ligne Dans cet appareil, ces photo-détecteurs sont des photo-résistances. Le document à ligne est entraîné par un système à rouleaux devant le bloc de lecture. La rotation de ces rouleaux est commandée par un moteur pas à pas. A chaque pas, la lecture d'une ligne est effectuée. Le bloc optique permettant de prélever l'image d'une ligne du document et de la projeter sur les photo-résistances est réalisé à l'aide de fibres optiques, comme indiqué sur la Fig. 1. Sur cette figure, on a représenté les points de lecture du document en p1, P2 , les fibres optiques éclairantes ou émettrices en f01, fie2,0.0 et les fibres optiques réceptrices en fr1, fr2; Les fibres émettrices éclairent les points p1, P2, etc dont l'éclairement est transmis par les fibres réceptrices à une ligne de photo-résistances. Les photo-résistances utilisées permettent de transformer l'image optique d'une ligne en une image électrique. Elles sont disposées linéairement sur une barrette de céramiq. L'image optique de la ligne analysée est transmise sur la barrette de photo-résistances par cet ensemble de fibres optiques. Cet ensemble est réalisé comme indiqué ci-dessus par deux nappes de fibres optiques intercalées - la première nappe permet dtéclairer la ligne à analyser, de façon uniforme (nappe de fibres éclairantes) , - la seconde (nappe de fibres réceptrices) renvoie la lumière réfléchie par la ligne analysée sur la barrette de photo-résistances. Chaque point d'une ligne à analyser est finalement associé à - 1 fibre éclairante - 1 fibre réceptrice - 1 photo-résistance. Les directions des rayons lumineux pouvant sortir ou pénétrer dans une fibre sont contenues dans un cône d'angle au somuet de 700 environ. Le point à analyser que voit chaque fibre réceptrice est éclairé en partie par les deux fibres éclairantes adjacentes. Selon la dimension du point à analyser, il faut donc choisir le diamètre des fibres et la distance des fibres au document, de façon à éviter toute diaphotie entre points voisins. Les informations électriques d'une ligne apparaissent simultanément sur les photo-résistances à chaque pas du moteur, dont le nombre peut être égal à 800. Ces informations doivent entre codées (décision noir ou blanc) avant d'être envoyées en ligue. Pour prélever l'information électrique à partir d'une photo-résistance, il faut placer une résistance de charge en série avec elle et alimenter ce montage série par une tension continue convenable. La valeur de la résistance de la photo-résistance détermine le potentiel de commande aux bornes de la résistance de charge. Cependant, il parait impossible de mettre en place 800 résistances de charge. De même, un système lisant séquentiellement les photo-résistances oblige à avoir un temps de commutation très court et le bruit de commutation rend difficile la mise en forme du signal Une solution intermédiaire a donc été adoptée; les 800 photorésistances sont séparées en 25 groupes de 32. A tourderôle, chaque groupe est alimenté par une contre-électrode, alors que les autres sont maintenus à la masse (élimination des chemins parasites). On prélève ainsi les 800 informations de la ligne par la succession-de 25 blocs de --32 informations en parallèle. Ceci est réalisé grâce à un système de multiplage des 800 connexions de sortie des photo-résistances. Les informations contenues dans une ligne sont donc réparties suivant la succession de 25 sous-ensembles contenant chacun 32 informations . Ces 32 informations sont en fait 32 tensions. La Fig. 2 représente les circuits de traitement de ces tensions. Ces tensions sont appliquées simultanément à 32 amplificateurs G. Ces circuits comprennent des transistors à effet de champ T1 T2.. ..., des condensateurs C1, C2....... et un ensemble ou boîtier multiplexeur analogique B comportant des transistors à effet de champ T1, T2' commandés par des signaux décalés dans le temps li, I2*o** C'est un montage parallèle-série. Les transistors T1 T2---so sont commandés simultanément pendant un temps très court par uii signal p, ce qui permet de charger les condensateurs C1, C2, Ces Ces condensateurs sont ensuite déchargés séquentiellement et leur tension St transmise à une sortie unique qui est l'entrée d'un convertisseur analogique-numérique C qui est représenté également sur-la Fig. 4. Sur la Fig. 4, ce convertisseur délivre huit niveaux binaires de tension, sur trois sorties, on y comprenant le niveau 000. Cette figure sera mieux comprise en se référant au préalable à ltorgani- gramme de la Fig. 3. An est le niveau binaire d'un point exploré de la ligne n par une photo-résistance, An 1 est le niveau binaire du point de la ligne n-1 exploré par la même photo-résistance, c'est-à-dire situé sur la meme colonne verticale que le point de niveau A . Si An = 000, on a un noir. Si An > 100 (exprimé en n n binaire), on a un blanc. Pour les valeurs intermédiaires, on compare An et A 1 conformément à l'organigramme.Si par exemple A = 3 (en décimal) et An 1 = 4, on a 2 A n An-1 et AnV 2 An en n A sorte que si le point An-1 était blanc, le-point A sera également n blanc. De même, si An = 3 Ainsi = 1, on a An? 2 An 1 et le point A est blanc. Cet artifice est rendu nécessaire par la dispersion des photo-résistances. En effet, quelle que soit la dispersion au niveau de leur résistivité, les photo-résistances ont un paramètre stationnaire leur variation relative. Par exemple, si on applique à deux photorésistances un éclairement de 1000 lux, la première va prendre une valeur R 1000 et la seconde une valeur R' 1000. Si on applique 100 lux à ces mêmes photo-résistances, on trouve respectivement des valeur R 100 et R1 100. Et on constate alors que R 1000 ~ R'1000 R 100 R'100 Une deuxième remarque permet de dire que pour l'ensemble des documents à transmettre, le rapport de résistance entre les zones claires et les zones sombres est toujours au moins égal à 2(Rnoir #2). Pour utiliser ces remarques, le principe suivant est mis en oeuvre : on fait le rapport entre la valeur qu'avait la photorésistance à la ligue précédente et la valeur qu'elle prend sur la ligne analysée. Si ce rapport est supérieur à 2, la présence d'un "blanc" est évidente; si ce rapport est inférieur à 0,5, il s1 agit d'un noir. Pour les valeurs intermédiaires,-on décide de transmettre la mEme couleur ou valeur qu'à la ligne précédente, ce qui est possible si on a pris soin d'enregistrer ce qui a été transmis. La comparaison entre les voleurs de résistivité prises par une photo-résistance à la livre n et à la ligne (n+1) se fait sur des grandeurs numérisées, comme indiqué sur la rig. 4. Cette Fig. 4 représente les circuits de mise en oeuvre de l'organigramme de la Fig. 3. Le registre R1 est un registre dynami- que à trois voies dont le débit de sortie est égal au débit d'entrée et qui reçoit à son entrée en parallèle les trois niveaux binaires -A venant de la ligne n, à la sortie du convertisseur C. Les trois comparateurs Co1, Co2, Co3 servent à effectuer les comparaisons de l'organigramme.Il faut bien comprendre que le comparateur Co3 reçoit à,ses entrée, d'un côté les signaux A de sortie d'un conver n tisseur et, de l'autre côté, les signaux de sortie du registre R1 qui sont les signaux À n-i décalés d'une ligne complète par rapport à An. Les circuits de décision D engendrent le train final de signaux binaires 0 et t envoyés à la ligne de transmission. Le registre dynamique R2 à une voie a son entre connectée à la sortie des circuits D.Il sert à déterminer la décision dans le cas où il nty a pas de transition de la ligne n-t à la ligne n, c'est-à-dire dans le cas indiqué sur l'organigramme de la Fig. 3 par le rectangle "meme couleur qu'à la ligne n-i". Le récepteur va maintenant entre étudié. De même qutà l'émission, les grandes vitesses de fonctionnement de l'appareil ne permettent pas l'utilisation d'un procédé classique de restitution. De plus, la possibilité de connecter cet appareil à des réseaux de transmission à grande capacité laisse supposer son utilisation par des organisme s oyant une grande quantité de documents à transmettre. Ainsi, le prix du papier intervient d'une façon non négligeable dans le prix de revient par document transmis. L'emploi d'un papier électrostatique permet de répondre à ces deux impératifs - l'inscription et le développement peuvent se faire à g > devitesse; - le prix de ce papier est relativement faible, sa conservation illimitée, sans conditions de stockage particulières0 La qualité de reproduction est bonne et ne presente pas de désagréments au moment de l'inscription (tels que l'odeur du papier à étincelage). Pour impressionner un papier de ce type, on applique sur un stylet en contact avec le papier une tension relativement élevée (quelques centaine de volts) pendant un temps de 10 à 100 variant avec la qualité du papier. L'énerie déposée sur ce papier lui permet de conserver tuile charge superficielle en ce point. La révélation s'obtient en faisailt passer le papier dans un liquide dit "toner" contenant une fine poudre de carbone chargée statique- ment (le signe de cette charge cst opposé à celui de la charge déposée sur le papier). Le développement peut se faire à des vitesses allant jusqu'à 10 m/s. Dans le cas du telécopieur rapide del'invention,ils'agitd'écnre à chaque ligne 800 informations noires et blanches. De même qu'à l'analyse, les vitesses (jusqutà 1 ms par ligne) ne permettent pas l'utilisation d'un seul stylet en mouvement et on utilise un peigne d'écriture. Ce peigne, qui est connu dans l'art antérieur, comporte 800 stylets (le nombre de stylets à la restitution est égal an nombre de photo-résistances à l'analyse). Les stylets sont formés par des fils à double émail juxtaposés à un pas avoisinant 250 P et maintenus en place par une araldite. Durant l'inscription, chaque fil du peigne est maintenu à 0 volt ou porté à -700 volts, selon que le point à inscrire est blanc ou noir. Les organes de commutationhaute tension assurant la présence de O ou -700 volts sur un stylet sont des thyristors. Sur la Fig. 5, les informations binaires de commande arrivent en série à l'entrée E1 par groupe de 800 (une ligne). Chaque ligne est précédée d'un signal de synchronisation constitué de 32 éléments binaires. Le montage de la Fig. 5 comporte un compteur C qui est p l'organe de synchronisation g(néral du récepteur et deux voies ou chaînes analogues de circuits 1 et 1'. Les chaînes 1 et I' sont excitées alternativement par des signaux de commande émis par le compteur C sur les lignes 2 et 2'. La chaine 1, par exemple, p comprend un registre à décalage impair 5, un groupe ou bloc de photo-coupleurs 6, un groupe ou bloc de thyristors distributeurs 7 et 13 blocs de thyristors d'écriture 8 qui actionnent les stylets correspondants. Il y a donc un multiplexage entre les thyristors distributeurs et les thyristors d'écriture. il est rappelé qu'un photo-coupleur comprend une apode éleetroluminescente et un phototransistor. Le r81e des photo-coupleurs est de changer la référence de potentiel de façon à avoir finalement sur les thyristors d'écriture les deux niveaux O et -700 volts. Les groupes ou blocs de thyristors d'écriture sont excités séquentiellement à l'aide des circuits de commande de groupe 4 et 4' eux-mêmes cornmandés par des signaux émis par le compteur C sur les lignes 3 et 3'. p Le fonctionnement de ce montage est le suivant A l'arrivée dans le récepteur, le signal de synchronisation est détecté et il initialise les compteurs. Le signal série Ea entre alternativement dans le registre à décalage pair et dans le registre impair. Ces deux registres peuvent contenir chacun 32 informations. Ainsi, pendant qu'un des registres se charge de 32 nouvelles informations, l'autre registre conserve en mémoire les 32 informations précédentes. Ctest pendant ce temps de mise en mémoire qué l'information est traitée jusqu'à se traduire par un point blanc ou noir. Chaque sortie de registre est liée par l'intermédiaire de portes. à un photo-coupleur, ce dernier assurant la déclenchement d'un thyristor-distributeur. Les 32 éléments binaires représentant des noirs et des blancs contenus dans le registre forment la meme image sur l'anode des thyristors-distributeurs: le blanc est alors représenté par 0 V. et le noir par -700 V. On dispose ainsi de 2 voies (impaire et paire) travaillant alternativement et traitant chacune 32 inflormaBsnsa la fois. Chaque voie est constituée de - 1 registre à décalage de 32 éléments binaires - 1 ensemble de 32 photo-coupleurs - 1 ensemble de 32 thyristors-distributeurs. Pour atteindre le peigne d'écriture, il suffit d'assurer le passage des informations contenues sur l'anode des thyristorsdistributeurs jusqu'aulx anodes des thyristors d'écriture. Les thyristors d'écriture sont au nombre de 8GO, répartis en 25 groupes de 32, soit 13 groupes impairs (1, 3, 5 ..., 25) et 12 groupes pairs (2, 4, 6, ..0, 24). La chaîne de circuits 1 de la Fig. 5 est représentée plus en détail sur la Fig. 6. On retrouve le groupe 6 de photo-coupleurs, le groupe 7 des thyristors-distributeurs, le groupe 8 des thyristors d'écriture et le bloc 4 de commande de groupe. Chaque commande de groupe comporte un photo-coupleur et un transistor amplificateur. Les commandes des groupes t, 3, 5, etc. commandent les groupes associés de thyristors dtéeriture les uns après les autres. Les tensions de commande des stylets sont transmises par les anodes des thyristors d'écriture à l'aide de conducteurs 9. On voit crue la cathode du premier thyristor d'éeriture d'écriture de chaque groupe impair est reliée à l'anode du premier thyristor- distributeur impair et ainsi de suite. Au niveau de l'écriture, les thyristors sont déclenchés par groupe, c'est-à-dire qu'un seul groupe de thyristors d'écriture est passant à la fois. Ce système de multiplage des signaux au niveau de 11 écriture permet, en assurant l'inscription simultanée de ,2 points, de disposer du temps minimal (20 sec) nécessaire à un bon dépôt de la charge sur le papier, pour la vitesse maximale de fonctionnement du télécopieur rapide R E V E N D I G A T L O X S 1 - Appareil de lecture de document dans lequel chaque ligne du document est explorée par points à l'aide d'un système optique qui commande une ligne de photo-détecteurs en nombre égal au nombre de points explorés, ces photo-détecteurs étant divisés en groupes, caractérisé en ce que les signaux de sortie des photodétecteurs sont transmis séquentiellement par groupes à un circuit parallèle -s érie connecté à un convertisseur analogique-numérique qui engendre des signaux binaires fournisslnt huit valeurs possibles de tension sur trois voies. 2 - Appareil de lecture selon la revendication 1, caractérisé en ce que les valeurs extr8mes inférieures ou supérieures à une valeur de seuil définissent un niveau noir ou un niveau blanc. 3 - Appareil de lecture selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une valeur moyenne de tension comprise entre lesdits seuils fournie par un photo-détecteur de la ligne n est comparée à la valeur fournie par le meme photodétecteur pour la ligne n-i. 4 - Appareil de lecture selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que le convertisseur analogique-numérique est suivi d'un registre dynamique à trois voies binaires, de trois comparateurs à trois voies binaires, d'un registre à une voie binaire, ces différents registres ou comparateurs étant connectés à un circuit de décision lui-meme connecté à la ligne de transmission de sortie de l'appareil. 5 - Appareil de lecture selon la revendication 1, 3 ou 4, caractérisé en ce que l'un des comparateurs a pour premières entrées les sorties du convertisseur et pour deuxièmes entrées les sorties du registre à trois voies dont les entrées sont aussi les sorties du convertisseur. 6 - Appareil delecture selon revendicationl, 3 ou 4, caractérisé en ce que le registre à une voie a pour entrée la sortie du circuit de décision. 7 - Appareil d'écriture de document associé à l'appareil de lecture de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux chaînes de circuits commandés par le signal de sortie de appareil de lecture par l'intermédiaire dtune ligne de transmission et excitées alternativement par des signaux de synchro nisation. 8 - Appareil d'écriture selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque channe reçoit respectivement les signaux provenant des groupes pairs et impairs de photo-détecteurs. 9 - Appareil d'écriture selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que chaque chaîne comprend en série un registre à décalage, un groupe de photo-coupleurs, un groupe de thyristorsdistributeurs et une série de groupes de thyristors d'écriture en nombre égal au nombre de groupes pairs ou impairs de photodétecteurs. 10 - Appareil d'écriture selon la revendication 9, caractérisé cn ce que les anodes des thyristors d'écriture sont reliées aux stylets d'écriture du document d'écriture. il - Appareil d'écriture selon la revendication 9, caractérisé en ce que les groupes de thyristors d'écriture sont chacun commandé par un circuit de commande comprenant un photo-coupleur et un transistor-amplificateur. 12 - Appareil delecture selon la revendication 1, caractérisé en ce que les photo-détecteurs sont des photo-résistances.