Brevet FR2389181A1 — publié le 19781124

La présente invention concerne un appareil photoélectrique de lecture d'informations qui sont inscrites sur un support dtinforma- tions, comprenant un élément photoélectrique pour transformer des valeurs de luminance en un signal de tension électrique, un anplificateur de tension collecté a l'dldment photoélectrique et un comparateur dont une première entre est reliée directement à la sortie de l'amplificateur et dont une seconde entrée est reliée une source de tension de référence, de sorte qu'il apparat à la sortie du comparateur un signal lorsque la différence de potentiel entre les deux entrées du comparateur dépasse une valeur prédéter minée. Un problème essentiel des lectures automatiques d'informations qui sont disposées le lon & d'une piste d'un support d'informations, est la certitude ou la clarté avec laquelle les simples marques peuvent btre lues. Lors de la lecture de marques photosensibles au moyen d'un appareil de lecture photoélectrique, la clarté est dépendante de la différence entre les luminances des suri'aces du support et des marques ainsi que de la sensibilité de l'élément photoélectrique de l'appareil de lecture.La différence de luminances précitée est déterminée généralement par la luminance du support d1 informations qui est elle-meme conditionnée par le matériel et la durée d'utilisation ainsi que le soin avec lequel le support d'informations est manipulé. La sensibilité de l'élément photo-électrique peut décroitre avec son vieillissement normal qui est produit généralement par des saletés, notamment des poussières, qui sont déposées inévitablement sur les surfaces externes. Il a été déjà proposé et divulgué différents dispositifs au moyen desquels la clarté propre à la reconnaissance des marques doit être assurée dans des circonstances difficiles. Ces dispositifs comprennent, à côté du dispositif de lecture de la piste d'informations, un élément photoélectrique supplémentaire qui est orienté sur une piste de référence spéciale du support d'informations. Le fait que cette piste de référence ne comprend aucune information permet la correspondance du signal de référence à la luminance du support d'informations. Le signal de référence peut entre employé comme signal de comparaison pour le signal de sortie du dispositif de lecture et/ou pour la commande de la luminance de la source lumineuse éclairant le support. L'élément photoélectrique supplémentaire ne contribue pas seulement à un surcroît de dépenses lors de la réalisation, mais également à des inconvénients techniques dus au signal de référence qui est établi à partir de la piste de référence spéciale. Principalement, lors dc l'emploi d'un tel signal de référence, on suppose que la luminance du support d'informations est sensiblîe'it la même dans la zone de la piste de référence et de la ou des-pistes d'informations. Cette supposition n'est pas toujours réalisée dans la pratique. En outre, dans ces dispositifs, on présume que la sensibilité lumineuse du dispositif dc lecture est au moins sensiblement la même pour les pistes de référeilce et d'informations.Cependant, au cours du fonctionnement du dispositif, lorsque l'élément photoélectrique supplémentaire est notablement souillé, ainsi que l'élément correspondant du dispositif de lecture, la source lumineuse peut être réglée trop lumineuse et le lecteur être surmodulé. Par contre, lorsquc l'élément associé à la piste d'informations est fortement souillé, les marques lues ne peuvent pas entre convenablement détectées. Ces sources d'erreurs probables s'accumulent siune tête de lecture est employée pour des lectures simultanées de plusieurs pistes d'informations dans laluelle plusieurs appareils de lecture sont disposés en parallèle et sont interconnectés à un unique irdicateur de signal de référence. Le principal objet de la présente invention est de fournir un appareil de lecture photoélectrique qui s' s'affranchit des inconvénients susmentionnés par le fait que, pour régler automatiquement la tension de référence à une valeur correspondant à la luminance de la piste de lecture du support d'informations, l'amplificateur de tension est collecté de sorte que le signal de tension correspondant à la luminance du support dtinformations soit toujours plus grand que le signal de tension correspondant à une marque, et qu'un condensateur est prévu comme source de tension de référence dont une première armature est reliée à la sortie de l'amplificateur pour charger, à travers un redresseur, le condensateur à la tension correspondant à la luminance de la piste d'informations. Cet appareil de lecture est techniquement simple comme les dispositifs de l'art antérieur et présente, par rapport à ces derniers, des a-antages essentiels. Grâce au fait que la luminosité du support d'informations est déterminée à partir de celle de la piste d'informations, les informatioils d'un support peuvent être également détectées et lues avec une certitude suffisante par différence de luminance de surface. La sensibilité lumineuse dépendant du vieillissement ou de la salissure de l'élément photoélectrique constitutif n'a pratiquement aucune influence sur la détection parce que le signal de référence et le sigual de lecture sont respectivement déterminés et lus par le même élément photoélectrique.Enfin, lors de l'emploi de plusieurs appareils de lecture dans une tête de lecture, les differences de luminance de surface du support d'informations et les sensibilités de l'élément photoélectrique ne peuvent plus entre cumules parce que chaque appareil de lecture produit un signal de référence individuel à partir de la piste d'informations qui lui est associée et des caractéristiques de son élément photoélectrique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la descrlption qui suit, d'un exemple de réalisation, et à l'examen du dessin annexé corres- pondant dans lequel la figure unique re@résente schématiquement l'organisation et le circuit électronique de l'appareil de lecture selon une réalisation préférée conforme à l'invention. Tel qu'il est représenté sur la figure, l'appareil de lecture est destiné à lire, par réflexions lumineuses, des marques. L'appareil contient une table d'appui 10 sur laquelle est appliqué et guidé latéralement un support d'informations 11. Le support est entraîné avec des moyens non représentés de l'appareil de lecture sur la table d'appui.Selon la réalisation illustrée, la table d'appui comporte un orifice à travers lequel un dispositif de marquage 12 peut air sur le support d'informations 11. L'appareil conaprend également une source lumineuse 13 qui éclaire de préférence seulement la piste des informations se trouvant sur le support Il (et, éventucllement, de plusiecurs pistes d'informations). Un système de reproduction optique 1k est également prévu, qui reproduit la piste des informations éclairéc sur la surface photosendible d'un phototransistor 15.Ce phototransistor est relié, de manière connue, a une source de tension 76 et à un conducteur 18 aupotentiel de référence (ou masse) à travers une résistance 17. L'émetteur du phototransistor, qui est relié à la résistance 17, est égaleront relié à l'entrée d'un amplificateur de tension 19. A la sortie de l'amplificateur 19 sont connectés un premier conducteur 21 relié à une p@emière entrée d'un comparateur 22 et un second conducteur 2, relié à la borne positive d'un redresseur mono-anodicue 24. La borne négative du redresseur 24 est reliée à une prenière armature d'un condensateur 26, dont la seconde armature est au potentiel de référence précité. La pre@ière armature du condensateur 26 est également reliée à l'électrode de commande d'un premier transformateur d'impédance 27 dont le colXectur est connecté à une source de tension 28 et dont l'émetteur est connecté au potentiel deréférence à travers deux résistances 29 et 31 constituant un potentiomètre. Le point de connexion commun au. deux résistances 29 et 31 est relié, au moyen d'un conducteur 32, à la seconde entrée du comparateur 22. La première armature du condensateur 26 est en outre reliée au collecteur d'un second transformateur d'impédance 33 dont l'émetteur est au potentiel de référence. Un conducteur dc commande 34 est relié à l'électrode de coimnande du second transformateur dimpédance 33. Entre la première armature du colldensateur 26 et le collecteur du second transformateur d'impédance 33 est interconnectée une résistance de limitation de courant 36. Au cours de la description du fonctionnement de l'appareil de lecture $ci-après, on suppose que le support d'informations 11 entraîné comporte une piste d'informations sur laquelle les simples marques sont analogues à des points noirs disposés les uns derrière les autres suivant la direction de défilement du support. Un tel support d'informations est, par exeiple, la carte d'entrée munie de zones oblitérées attribuée à un centre de loisirs et telle que divulguée dans le brevet suisse N 581.871. Dans ce brevet est également décrit le fonctionnement du dispositif de marquage 12. Le support d1 informations peut être également une feuille de comptes à inscription mécanique suivant l'évolution des comptes qui présente sur son côté gauche des pistes ou bandes d'informations défilant verticalement. Lors de l'utilisation d'une telle feuille de comptes, une piste d'informations est utilisée comme piste de cadence, une autre contient l'information relative au propriétaire de la feuille de comptes et une troisième un marquage de ch2cunedes 'ignes présen- tant une inscription afin que, lors de l'introduction automatique de la feuille de comptes dans la machine comptable, la veuille puisse être amenée jusqu'aux premières lignes libres. Dès l'introduction du support d'i@formations dans l'appareil de lecture, est déclenché un disposition non représenté qui est avantageusement analogue à un barrage optique. Ce dispositif actionne l'appareil de lecture et commande la transmission d'un signal de décharge sur le conducteur 34 vers l'électrode de commande du second transformateur d'impédance 33. Le signal de décharge met brièvement à l'état conducteur le transformateur d'impédence 33 de sorte que le condonsateur 26 se décharge.Aussitôt que le support d'informations 11 atteint la zone illuminée par la source lumineuse 13, le signal de décharge est interrompu et le transformateur d'im pédante 33 passe à l'état non conducteur. La lumière qui est réfléchie par la piste d'informations du support 11 excite alors le phototransistor 15, et une tension électrique aparaît entre l'émetteur du phototransistor et la résistance 17 qui correspond à la lumière réfléchie par le support d'informations, c'est-à-dire à la luminance de la piste d'informations. Cette tension est amplifiée dans l'amplificateur 19. La tension amplifiée est cnsuite transmise à travers le conducteur 23 et le redresseur 24 vers le condensateur 26, et charge celui-ci.La tension aux bornes du condensateur joue le rôle de tension de commande du premier transformateur d'impédance 27 et, par suite, commande le courant circulant dans les deux résistances 29 et 31 sans que le condensateur 26 se décharge sensiblement. La tension correspondant à cc courant au point de liaison de ces deux résistances 29 et 31 est appliquée comme tension de référence à la seconde entrée du comparateur 22 à travers le conducteur 32. La tension L1 la sortie de l'amplificateur 19 est appliquée directe ment à travers le conducteur 21 à la première entrée du comparateur. La tension de la source de tension 28, les caractéristiques du tr:-nsformateur d'impédance 27 et les valeurs dos deux résistances 29 et 31 sont déterminées les unes par rapport aux autres de sorte que la tension au point ccn:niun des deux rosi stances t9 et 31 corresponde à celle du condensateur 26. Ainsi, les tensions appliquées aux deux entrées de comparateur 22 sont pratiquement identiques. Dès qu'une marque noire pénètre dans la zone illuminée par la source lurineuse 13, celle-ci réfléchît beaucoup moins de lumière que les surfaces non marquées du support d'inforrticns 11. Ainsi, la tension de l'émetteur du phototransistor 15 décroît et, par suite, également celle de ltentrée de l'amplificateur 19.La tension décroissante à la sortie de l'amplificateur 19 n'est pas influencée et modifiée par la tension élevée du condensateur 26 à pause de la présence du redresseur 24, et est appliquée à la première entrée du comparateur 22. La tension appliquée à la seconde entrée du compa rateur 22, qui correspond à celle emmagasinée dans le condensateur 26 et établie à partir des surfaces non marquées de la piste d'in formations, reste non modifiée. De cette manière, un signal impulsionnel, qui caractérise la lecture du système de traitement d'informations, apparaît à la sortie 35 du comparateur 22. Au cours du défilement ultérieur du support d'informations Il entraîné par l'appareil de lecture, une surface non marquée de la piste d'informations apparaît à nouveau à la suitc de la marque précédente dans la zone d'illumination de la source lumineuse 13. Le phototransistor 15 est illuminé à nouveau comme au debut de la lecture précédente, et les tensions d'émetteur du phototransistor, de sortie de l'amplificateur 19 et de première entrée du comparateur 22 augmentent jusqu'à des valeurs sensiblement identiques à celles du début de la lecture précédente.Par conséquent, les tensions appliquées aux deux entrées du comparateur 22 sont à nouveau égales et aucun signal n'est transmis par la sortie 35 du comparateur 22, Si plusieurs appareils de lecture du t3Te précité sont incorporés dans une tête de lecture pour lire des supports d'informations qui comprennent plusieurs pistes d'informations disposées parallèlement les unes par rapport aux autres, chaque appareil de lecture détermine la tension de référence associée à la piste d'informations respective, indépendamment des autres appareils de lecture. A cet égard, la streté de la lecture est ess-entiellement élevée.En particulier, ceci a lieu lorsque la réflexion est différente comparativement aux pistes d'informatiolls séparées, comm par exemple lors de changement de couleur ou de maculation des pistes d'informations. Ltexenple de réalisation prédécrit de l'appareil de lecture peut être modifié en vue d'application à des conditions spéciales de fonctionnement. Par exemple, lorsqu'on emploie un support d'informations dont les marques sont des trous poinçonnés, la source lumineuse peut 8tre disposée sur le côté à l'opposé du phototransis- tor par rapport au chemin de défilement du support.Dans ce cas, contrairement à celui prédécrit, la tension du signal appliquée à l'émetteur du phototransistor lors du passage d'une marque est plus élevée que celle correspondant au passage d'une surface non marquée de la piste d'informations. Cela suffit à connecter en correspondance l'amplificateur de tension 19 afin que la tension de sortie de l'amplificateur, analogue à celle du cas prédécrit -correspondant au passage d'une surface non marquée, soit plus élevée que celle du passage d'une marque. I1peut être également prévu d'adapter la tension de référence entre deux marques successives à des modification possibles de la réflexion des surfaces non marquées de la piste d'informations. A cette fin, le flanc arrière du signal de sortie apparaissant à la sortie du comparateur peut être utilisé chaque fois pour produire le signal de décharge appliqué au second transformateur d'impédance 33 et pour décharger le condensateur 26 lorsqu'une marque a été lue. Ensuite, le condonsateur 26 est a nouveau chargé pendant la durée entre le défilement de deu: uarclucs successives à une tension de référence correspondant à la luminosité ou réflexion spontanée de la piste d'informations. A la place de la source lumineuse du genre lampe à ineandes- cence et du système de reproduction optique tels qu'illustrés, une pilotodiode émettant de la lumière et un guide optique du genre fibre optique peuvent être cmployés. En outre, on notera que les expressions employées dans la présente description comme "lumière réfléchissante" et "réflexion" doivent être comprises selon un sens très large. Il n'est pas également nécessare que les axes optiques du dispositif d'illumination et du systènie de reproduction optique présentent la même inclinaison par rapport au plan du support d' informations. L'appa- reil de lecture peut être exploit par lumière eommandesse, ce qui est représenté par des inclinaisons différentes du dispositif d'illumination et du dispositif de reproduction optique.Cette caractéristique est importante en pratique lorsque le support d'informations présente des défauts de planéité, en particulier des pliures ou froissures. On notera égaleront que l'appareil de lecture peut comprendre une sourcc de lumière infraro@ge et un phototransistor sensible dans le domaine de l'infrarouge. Cette forme de réalisation permet la lecture de supports d'informations qui sont recouverts par une couche colorante transparente à la lumière infrarouge et non transparente à celle du domaine visible afin de protéger l'information contre es lectures non autorisées. Lorsque la tension de référence ne doit être emmagasinée que brièvement dans le condensateur, on peut supprimer le second trans- formateur d'impédance 33, et la résistance 36 est alors connectée directement an conducteur 18 au potentiel de référence. il est également possible de supprimer le premier transformateur d'impé- dance 27 et la source de tension 28 et de relier directement la première armature du condensateur 26 à la résistance 29.Dans le cas dc cette forme de réalisation particulièrement simple, les deux résistances 29 et 31 pewent être même supprimées et la première armature d condensateur peut être reliée directement à la seconde entrée du comparateur. Dufin, la tension de référence appliquée au condensateur peut être utilisée pour surveiller le déroulement convenable de la lecture d'un support d'informations et la netteté ou propreté de la surface photosensible du phototransistor. A cet égard, un dispositif de contrôle dc tension du gc@re connu peut être utilise simplement, qui repousse le support d'informati@@s et exci te un dispositif de signalisation lorsque la tension du condensateur n'a pas atteint une valeur minimale réglable. REVEND i C A T iONS 1 - Appareil photoélectrique de lec-ture d'informations qui sont inscrites sur un support d'informations, comprenant un élément photoelectrique pour transformer des valeurs de luminance en un signal de tension électrique, un amplificateur de tension connecté à l'élément photoélectrictue et un comparateur dont une première entrée est reliée directement à la sortie de l'amplificateur et dont une seconde entrée est reliée à une source de tension de référence, de sorte qu'il a-aratt à la sortie du comparateur un signal lorsque la différence de potentiel entre les deux entrées du comparateur dupasse une valeur prédéterminée, caractérisé en ce que, pour régler automatiquement la tension de référence à une valeur correspondaift à la luminance de la piste de lecture du support d'informations, l'a?plificateur de tension est connecté de sorte que le signal de tension correspondant à la luminance du support d'informations soit toujours plus grand que le signal de tension correspèndant à une marque, et qu'un condensateur est prévu corme source de tension de référence dont une première armature est reliée à la sortie de l'amplificateur pour charger, à travers un redresseur, le condensateur à la tension correspondant à la lumi- nance de la piste d'informations. 2 - Appareil de lecture conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que, pour emmagasiner longtemps la tension de référence dans le condensateur, la seconde entre du comparateur est reliée à la sortie d'un premier tansformateur d'impédance dont lrélectrode de commande est reliée à la première armature du condensateur. 3 - Appareil de lecture conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde entrée du comparateur (22) est reliée au point de connexion central d'un potentiometre (29,31) connecté en série avec le premier transformateur d'impédance (27). 4 - Appareil de lecture conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que, pour régler la tension de référence au début de chaque étape de lecture, Le condensateur est connecté en parallèle à un second transformateur d'impédance qui est à l'état conducteur lors de l'insertion du support- d'informations dans l'appareil de lecture jusqu'à la décharge du condensateur. 5 - Appareil de lecture conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que, pour lire le support dont seulement les informations sont recouvertes par des couleurs transparentes à l'infrarouge, un dispositif lumineuse à infrarouge et un élément photoélectrique sensible à la lumière infrarouge sont utilisés. 6 - Ensemble d'appareils de lecture photoe'lectriques d'une tête de lecture lisant simultanément une pluralité de pistes d'informations de marques respectivement associées et défilant parallèlement, caracterisé en ce que chaque appareil de lecture est conforme à l'une des revendications 1 à 5.