Brevet FR2385112A1 — publié le 19781020

La présente invention porte sur des installations d'analyse et/ou de reproduction de documents telles que installations de transmission à distance de fac-similés ou machine combinée d'analyse et de reproduction de documents. L'invention porte plus particulièrement sur le dispositif de balayage de document permettant à partir d'une tête d'analyse d'élaborer des signaux binaires représentatifs de l'information du document analysé ou à partir de tels signaux appliqués à une tête d'impression de reconstituer le document précédemment analysé. Dans des installations de transmission à distance de fac-similés, il est connu d'adopter des vitesses d'analyse et/ou de restitution très élévées ceci permettant d'affecter un temps le plus court possible à l'analyse ou à la restitution du document et/ou d'occuper un temps de liaison téléphonique, entre poste émetteur incluant le dispositif d'analyse et poste récepteur incluant le dispositif de restitution, le plus bref possible. Dans le cas de réalisation d'un dispositif où la tête de balayage de document se déplace de gauche à droite par rapport au document pour l'analyse ou la restitution des lignes successives du document, la vitesse élevée de déplacement de la tête de balayage conduit à utiliser des moyens d'entramement relativement puissants et onéreux. De plus cette grande vitesse donne pour chaque point élémentaire du document un temps d'exposition très faible ce qui nécessite l'utilisation de circuits très sensibles. La présente invention a pour but, tout en conservant à une valeur très élevée la vitesse apparente de balayage des lignes successives, de diminuer fortement la vitesse réelle de la tête de balayage du document. La présente invention a pour objet un dispositif de balayage d'un document comportant une tête de balayage, des premiers moyens de déplacement relatif de la tête et du document, pour assurer des balayages successifs du document parallèlement à des lignes de balayage, et des seconds moyens de déplacement relatif pas à pas de la tête et du document, après chaque balayage, perpendiculairement aux lignes de balayage, caractérisé en ce que ladite tête de balayage comporte un groupe de n cellules disposées côte à cote selon un axe perpendiculaire à la direction des balayages successifs pour assurer simultanément le balayage par groupes de n points appartenant respectivement à n lignes successives de balayage, ledit déplacement relatif pas à pas étant de n lignes successives de balayage, et en ce qu'il comporte des moyens de transfert des informations associés aux n cellules et à un -moyen d'ordonnancement des informations en fonction du rang de chacune des n lignes balayées respectivement par les n cellules. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de balayage précité combine l'analyse d'un document et sa restitution sur un support de document et comporte outre lesdites n cellules, constituées de cellules d'analyse du document, n autres cellules constituées de cellules d'impression portées sur la même tête que les cellules d'analyse, pour assurer des balayages successifs du support de document effectués à même vitesse que celle des balayages du document et couplées respectivement aux cellules d'analyse pour assurer le transfert et l'ordonnancement des informations pour la restitution du document. Selon une autre caractéristique lesdites n cellules sont des cellules d'analyse qui font partie d'un dispositif en circuit intégré incluant des éléments de transfert de charge. D'autres caractéristiques et les avantages de l'invention apparaftront au cours de la description d'exemples de réalisation illustrés dans le dessin ci-annexé dans lequel: - la figure I illustre schématiquement une tête de balayage selon l'invention, - les figures 2 et 3 représentent des dispositifs de balayage respectivement pour l'analyse et la restitution d'un document, selon Itmvention, - la figure 4 représente un mode de réalisation d'un dispositif de balayage d'un document en vue de son analyse, - la figure 5 représente un mode de réalisation d'un dispositif de balayage d'un document et d'un support de document, combinant l'analyse du document et sa restitution. Dans la figure 1, on a représenté en 1 un document, soit un document original soit un support pour la restitution d'un document, et en 2 une tête de balayage constituée par huit cellules, telles que 3, soit d'analyse soit d'impression. Les huit cellules de la tête de balayage sont agencées côte à côte pour couvrir huit points élémentaires appartenant respectivement à huit lignes successives de balayage du document. I a tête de balayage se déplace le long des lignes successives, par exemple à vitesse constante; on a illustré par la flèche 4 le sens de déplacement, de gauche à droite, de la tête de balayage 2 au-dessus du document pour analyse ou la restitution du document.Le document se déplace pas à pas dans une direction perpendiculaire aux lignes de balayage ; la longueur de chaque pas couvre huit lignes successives de balayage de manière que la tête de balayage soit positionnée au début des ensembles successifs de huit lignes de balayage. On a illustré par la flèche 5 le sens de ce déplacement pas à pas du document 1, de bas en haut. En regard de la figure 1, on voit que le balayage du document sera réalisé en déplaçant la tête d'analyse ou d'impression simultanément le long de huit lignes. En fin de ligne on effectuera le retour de la tête à sa position de départ au début des huit lignes analysées ou imprimées et on effectuera le déplacement du document d'un pas ou de huit lignes. Dans le cas considéré où la fonction de balayage ne s'effectue que par balayage de gauche à droite, on peut avantageusement mettre à profit le temps de déplacement d'un pas du document pour effectuer le retour de la tête à sa position de départ, soit alors en début des nouvelles huit lignes de balayage. Bien entendu il est possible d'utiliser le retour de la tête pour le balayage qui s'effectuera alors alternativement de gauche à droite et de droite à gauche. Dans ce cas, le document sera déplacé d'un pas à chaque fin de balayage des huit lignes correspondantes ; on tiendra compte du mode de balayage pour que le document analysé et le document restitué se correspondent. Dans la figure 1, les moyens d'entralnement de la tête de balayage et les moyens d'entraihement du document n'ont pas été illustrés, de tels moyens étant bien connus. Le déplacement de la tête pourra être effectué en continu avec un moyen d'entralnement parfaitement linéaire donnant une vitesse de balayage constante le long des lignes de balayage. I1 pourra être également effectué avec un moyen d'entralnement ne confé rant pas à la tête une vitesse de balayage constante; l'influence des variations possibles de la vitesse de balayage sera éliminée en utilisant une piste de référence balayée en même temps que chaque groupe de huit lignes du document pour permettre d'effectuer l'analyse ou l'impression des points élémentaires successifs des huit lignes à des instants déterminés.En pratique, de nombreux agencements sont possibles à titre d'exemple la tête de balayage maintenue au-dessus du document à plat entralné pas à pas peut être simplement rendue mobile en translation le long d'un guide s'étendant sur la largeur du document. En variante, le document peut être entraihé en continu pour obtenir cette vitesse de balayage constante de la tête le long de chacun des groupes de huit lignes et la tête entralhée pas à pas ; à titre d'exemple, le document sera monté sur un tambour rotatif et la tête à cellules disposées selon une génératrice du tambour sera entralhee pas à pas. Dans la figure 2, on a représenté un dispositif de balayage appartenant à un équipement émetteur et comportant la tête de balayage 2 formée de ses cellules 3, ou capteurs tels que photodiodes ou phototransistors. On y a également représenté un capteur supplémentaire 6 destiné à assurer le balayage d'une piste de référence; il est entraidé au-dessus de la piste de référence à même vitesse que la tête de balayage qui assure l'analyse du document. Ce capteur 6 constitue l'horloge de lecture du document: on effectue ainsi l'échantillonnage du signal correspondant à chacune des huit lignes ( pour huit cellules de lecture) en vue de son transfert dans un registre de stockage. A cet effet, chacun des capteurs 3 est relié à travers un amplificateur 7 à un registre 8, à entrée série et sortie série.Le capteur 6 est relié à un amplificateur 9 sur la sortie duquel sont délivrées des impulsions d'horloge de lecture HL. Ces impulsions HL sont appliquées à chacun des registres 8 pour leur mise en état de chargement. Les sorties respectives des registres 8 sont reliées à un circuit 10 de multiplexage et de traitement, à entrées en parallèle et sortie série, permettant d'extraire les informations issues des registres 8 dans un ordre convenable en vue de leur application, en série, à un modem 11 et de leur transmission vers un équipement récepteur. Dans la figure 3, on a représenté un dispositif de balayage appartenant à un équipement récepteur et comportant la tête de balayage, également référencée 2, formée de ses cellules, ou stylets d'inscription, également référencés 3. Les informations reçues par cet équipement récepteur, sont appliquées à un modem 15, ces informations transmises sont issues de l'analyse d'un document effectuée par exemple par le dispositif de la figure 2. Un circuit 16 de démultiplexage et de traitement est relié à la sortie du modem 15, il permet de séparer les informations selon un ordre convenable, compte tenu de l'ordre dans lequel elles ont été transmises, en vue de l'inscription de huit lignes successives de document (pour huit stylets d'inscription 3). Des registres 17 sont reliés aux sorties en parallèle du circuit 16 ; chacun de ces registres 17 a sa sortie reliée à travers un amplificateur 18 à un des stylets 3. Le dispositif de balayage comporte, en outre une cellule de lecture 19, ou capteur de synchronisation, susceptible de "lire" une piste de référence à la vitesse de balayage des stylets, au cours de la restitution du document. La sortie de cette cellule 19 est reliée à un amplificateur 20 qui délivre des impulsions d'horloge d'écriture HE. Ces impulsions HE sont appliquées aux registres 17 et commandent leur déchargement au rythme de la restitution du document. Dans les deux réalisations qui correspondent aux figures 2 et 3, la cadence des impulsions de commande respectivement des circuits 10 et 16 n'est pas indiquée. Les impulsions de commande du circuit 10 peuvent être prélevées à partir d'une horloge auxiliaire délivrant des impulsions de fréquence sensiblement huit fois plus élevées que celles des impulsions d'horloge de lecture HL données par la cellule de synchronisation 6 associées aux huit cellules d'analyse. A la sortie du circuit 10 on pourra associer un circuit adaptant la cadence des informations alors en série à la vitesse de la ligne de transmission.Pour le circuit 16, les impulsions de commande peuvent être délivrées par une horloge ayant même fréquence que la fréquence de transmission en ligne des informations. Les registres 17 ou des registres auxiliaires de stockage adapteront la cadence de ces informations après démultiplexage à la vitesse de reproduction du document. Bien entendu la fonction de multiplexage du circuit 10 peut être obtenue en effectuant une conversion parallèle-série au moyen d'un registre à entrées en parallèle et sortie série, et la fonction de démultiplexage du circuit 16 peut être obtenue en effectuant une conversion série-parallèle au moyen d'un registre à entrée série et sorties en parallèle. Dans la figure 4 on a schématisé un mode particulier de réalisation du dispositif de balayage. On y a représenté le document 1 à analyser. Une lampe 21 associée à un système optique, ou condenseur, 22 éclaire huit points élémentaires appartenant respectivement à huit lignes successives de balayage du document, en dirigeant un faisceau lumineux fin dans la direction des lignes de balayage et correspondant à un point d'analyse sur chaque ligne, ce faisceau lumineux fin couvrant au moins huit lignes successives dans la direction perpendiculaire aux lignes. lJn objectif 23 reçoit la lumière issue des huit points analysés et transmet cette lumière sur un dispositif photosensible 24 à cellules photoélectriques, également référencées 3, agencées les unes à côté des autres de manière à être sensibles à la lumière issue des huit points appartenant respectivement à huit lignes successives balayées par le faisceau lumineux. Ces éléments : lampe, condenseur, objectif et dispositif photosensible seront portés par un même support ou chariot entraidé à vitesse constante au-dessus du document pour son analyse, le chariot et le moyen d'entralnement n'étant pas représentés. Les cellules 3 ( ou la sortie du dispositif 24) sont couplées à un registre de stockage 26 les unes après les autres de manière que les informations viennent se ranger dans le registre en série et dans l'ordre suivant: 1 a2---- a8 b1 > b2,... bg, etc ...., a et b désignant les informations issues de points successifs analysés sur une ligne donnée, et les indices 1 à 8 désignant le rang de la ligne analysée parmi les huit lignes balayées simultanément. Dans cette réalisation, le dispositif photosensible schématisé en 24 peut être un dispositif en circuit intégré du type CCD (charged coupled device), tel que le dispositif référencé CCD 110 de la Société FAIRCHILD ou du type BBD (Bucked brigade device) tel que le dispositif référencé RL 16 de la Société RETICON ,à photodiodes et éléments de transfert de charge qui à chaque impulsion de commande de lecture HL transfèrent l'un après l'autre, les états pris par lesdites phododiodes sur une sortie unique sur laquelle est connectée l'entrée série du registre 26. I1 peut être également constitué par un système intégré de huit phototransistors couplés à l'entrée série du registre 26 respectivement à travers des circuits de retard, les retards étant différents d'un circuit à l'autre, ou des commutateurs fermés successivement. Dans la figure 5 on a illustré une machine combinant l'analyse et la reproduction de document, utilisant des agencements décrits ci-avant. On y a représenté un document original 30 et un support de document 31 constitué par un papier sensible. Le document original 30 est porté par un support d'analyse 32 faisant partie du cadre de la machine, équipé d'une fenêtre d'analyse 33. Le document est maintenu contre cette fenêtre 33 au moyen d'un élément presseur 34, tandis qu'il est entravé pas à pas selon la flèche 35 et maintenu tendu au-dessus de la fenêtre au moyen d'une paire de rouleaux d'entrafnement 36.Une lampe 37 et un condenseur associé 38 dirigent un faisceau lumineux plat à travers la fenêtre sur le document original, de manière à recouvrir huit lignes successives de balayage, à raison d'un point par ligne. Un objectif 39 reçoit la lumière issue du document et la dirige sur une tête de balayage, référencée 2,de cellules d'analyse receuillant les informations portées par chacun des points appartenant respectivement aux lignes successives analysées. La lampe, la tête 2, le condenseur 38, l'objectif 39 sont portés par un chariot 41 entrahé à vitesse constante perpendiculairement au plan de la figure pour assurer l'analyse des points successifs le long de chacune des lignes balayées en même temps. Le chariot 41 porte également une autre tête de balayage référencée 2' de cellules d'impression ou stylets pouvant être éventuellement chacun relié à une cellule de la tête d'analyse 2. Les pointes des stylets sont en contact avec le papier sensible 31 maintenu par un élément presseur 43 et entraihé pas à pas au moyen d'une paire de rouleaux 44 selon la flèche 45. Cet ensemble de stylets excité par l'ensemble de cellules d'analyse assure la reproduction des points appartenant respectivement aux lignes successives analysées simultanément. L'avance pas à pas des documents 30 et 31 correspond aux lignes balayées ou reproduites simultanément. L'avantage essentiel du dispositif selon l'invention par rapport aux systèmes connus réside dans une augmentation du temps d'exposition de chaque point élémentaire. A titre de comparaison, pour un appareil de fac-similé à vitesse d'analyse de six lignes par seconde, une tête de balayage à une seule cellule effectue le balayage d'une ligne d'un document de 215mm de largeur à une vitesse linéaire de 1,29 m/s et permet un temps d'exposition d'environ 208s par point, si on considère qu'une ligne de balayage comporte 800 points élémentaires (ce nombre de points par ligne étant couramment adopté dans les systèmes fac-similé à modulation analogique). Dans un appareil de fac-similé selon l'invention, permettant toujours une vitesse d'analyse de six lignes/seconde, la vitesse linéaire de la tête ayant huit cellules sera ramenée à environ 16 cmls et le temps d'exposition par point élémentaire sera, en particulier dans le cas où le signal sur chaque cellule 8 est échantillonné à 1,5 bit par point, de 6 x 800 x 1,5 s, soit 1, 1 ms. Cette vitesse de déplacement dela tête de 16 cm/s est facile à obtenir, le temps d'exposition supérieur à la milliseconde permet l'utilisation de cellules classiques. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de balayage d'un document comportant une tête de balayage, des premiers moyens de déplacement relatif de la tête et du document, pour assurer des balayages successifs du document parallèlement à des lignes de balayage, et des seconds moyens de déplacement relatif pas à pas de la tête et du document, après chaque balayage, perpendiculairement aux lignes de balayage, caractérisé en ce que ladite tête de balayage comporte un groupe de n cellules disposées côte à côte selon un axe perpendiculaire à la direction des balayages successifs pour assurer simultanément le balayage par groupes de n points appartenant respectivement à n lignes successives de balayage, ledit déplacement relatif pas à pas étant de n lignes successives de balayage, et en ce qu'il comporte des moyens de transfert des informations associés aux n cellules et à un moyen d'ordonnancement des informations en fonction du rang de chacune des n lignes balayées respectivement par les n cellules. 2/ Dispositif de balayage d'un document selon la revendication 1, dans lequel lesdites n cellules sont des cellules d'analyse du document, caractérisé en ce que lesdits moyens de transfert des informations comportent n registres dont l'entrée de chacun est reliée à une cellule et en ce que le moyen d'ordonnancement desdites informations comporte un convertisseur parallèle- série des informations enregistrées respectivement dans les n registres. 3/ Dispositif de balayage d'un document selon la revendication 1, dans lequel lesdites n cellules sont des cellules d'analyse du document, caractérisé en ce que ladite tête comporte une lampe, un système optique à condenseur pour diriger un faisceau lumineux plat, selon l'axe perpendiculaire à la direction des balayages successifs, sur n points appartenant à n lignes successives de balayage et à objectif pour transmettre le faisceau lumineux issu desdits n points, et en ce que lesdites n cellules font partie d'un dispositif à n éléments de transfert de charge, associé audit objectif pour recevoir le faisceau lumineux issu desdits n points et transmis par ledit objectif et assurant simultanément la prise des informations et leur transfert en série dans un ordre défini sur une sortie unique. 4/ Dispositif de balayage selon la revendication 1 dans lequel lesdites n cellules sont des cellules d'impression, caractérisé en ce que lesdits moyens de transfert des informations sont constitués par n registres dont la sortie de chacun est reliée à une cellule et en ce que ledit moyen d'ordonnancement des informations comporte un convertisseur sérieparallèle des informations transmises respectivement auxdits n registres. 5/ Dispositif de balayage selon la revendication 1, dans lequel lesdites n cellules sont des cellules d'analyse du document, caractérisé en ce que ladite tête comporte, solidaires en déplacement desdites n cellules d'analyse, une lampe et un système optique à condenseur et objectif pour diriger un faisceau lumineux plat, selon l'axe perpendiculaire à la direction des balayages successifs, sur n points appartenant respectivement aux n lignes successives de balayage simultanément balayées et pour transmettre le faisceau issu desdits n points sur lesdites n cellules d'analyse, et comporte, en outre, un autre groupe de n cellules, constituées de cellules d'impression d'un support de document, couplées respectivement aux n cellules d'analyse pour assurer le transfert et l'ordonnancement des informations et disposées c8te- à côte dans un axe perpendiculaire à la direction des balayages successifs du support de document effectués à même vitesse que celle des balayages successifs du document, pour assurer la restitution du document analysé simultanément par groupes de n points appartenant respectivement à n lignes successives du support de document au cours de chaque balayage de ce support de document.