Brevet FR2522911A1 — publié le 19830909

La présente invention concerne une imprimante thermique pour imprimer des images en gris ou selon l'échelle desgris et plus particulièrement un dispositif électronique destiné à produire, à partir de signaux de télévision, des signaux échelonnés, selon l'échelle desgris, qui sont appliqués à une imprimante thermique en vue de la reproduction sur papier ou un support analogue d'une image immobile formée sur un écran par des signaux de télévision. Selon la technique classique, pour imprimer des nuances de gris dans la reproduction d'une image de télévision au moyen d'une imprimante thermique ou analogue, on fait varier la durée d'excitation ou d'alimentation des éléments chauffants de la tête d'impression thermique. Par exemple, pour reproduire sur papier une image formée sur l'écran de télévision S représenté figure 1, l'écran S est balayé sdquentiellement comme indiqué par les lignes A et B pour échantillonner un niveau de gris de chacun des éléments d'image d 11 à d 256,1 ' d 12 à d 256 2 et ainsi de suite Les signaux correspondant aux différents points de l'écran servent a moduler la longueur d'impulsion de signaux commandant une rangée d'éléments chauffants h A h 256 d'une tête d'impression thermique 1 qui imprime des images (caractères) formées par des nuances de gris. La figure 2 est un schéma synoptique d'un montage générateur de signaux échelonnés proposé précédemment par la deman- deresse Ce montage comprend un convertisseur analogique/numérique (C&N) 3 qui reçoit séquentiellement une tension d'échantillonnage d'un élément d'image d N (cf figure 1) Les signaux de sortie de CAN 3 sont mémorisés dans des unités de lignes d'une mémoire à accès sélectif (RAM) 4, selon des signaux d'adresse venant d'un compteur d'adresse 5, d'o ils sont extraits et appliqués séquentiellement à un comparateur 6 Celui-ci compare chaque fois un signal extrait de RAM 4 avec un signal de gris de référence fourni par un compteur d'échelle des gris 7 Le signal de sortie du comparateur 7 est introduit et maintenu à une position d'un circuit à bascule adres- sable 8 désignée par la sortie du compteur d'adresse 5 La sortie du circuit 8 transmet un signal en parallèle a la tête d'impression thermique 1 Les références 9 et 10 désignent des générateurs de signal d'horloge. 25229 1 1 Dans ce générateur de signaux échelonnés, chaque élément d'image d'une ligne verticale de l'écran dont il s'agit de reproduire l'image est traité sous forme d'un signal numérique selon un signal d'adresse du compteur d'adresse 5, pour être comparé séquentiellement avec une échelle des gris de référence fournie par le compteur 7 La différence d'intensité des deux signaux comparés produit un signal binaire composé de " 1 " et " O " et appliqué au circuit à bascule adressable 8 Ce montage a l'inconvénient qu'il est compliqué et que sa vitesse de travail est limitée parce qu'il faut fournir au comparateur 6 des données d'éléments d'image d'une ligne verticale en réponse à chaque signal de gris de référence délivré par le compteur d'échelle des gris 7. L'invention vise à supprimer ces inconvénients et à apporter un montage (dispositif électronique) générateur de signaux échelonnés, qui ne demande pas de comparateur, qui soit simple et qui soit plus fiable. L'invention part d'un dispositif électronique de commande d'une imprimante thermique pour l'impression d'images en gris par modulation d'impulsions d'excitation d'une tête d'impression thermique à éléments chauffants, comprenant une source de données numériques pour fournir séquentiellement des données numériques correspondant à chacun des éléments d'une image immobile & reproduire au moyen de l'imprimante, ainsi qu'un générateur de données de référence pour produire de façon cyclique des niveaux de gris de référence sous forme numérique. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le dispositif comprend en plus une première mémoire, recevant les niveaux de gris de référence et les données numériques comme données d'adresses, une seconde mémoire, recevant des signaux d'adresses correspondant aux éléments d'image et des signaux de sortie de la première mémoire, en vue de la mémorisation de données numériques qui représentent des signaux, modulés par variation de la largeur d'impul- sion, correspondant à chacune desdites données numériques, ainsi qu'un dispositif d'attaque de tête d'impression destiné à fournir aux éléments chauffants de la tête d'impression thermique des impul- sions d'attaque, modulées par variation de la largeur d'impulsion, qui correspondent aux données numériques mémorisées dans la seconde mémoire. 25229 1 1 Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, ainsi que des dessins annexée, sur lesquels la figure 1 représente schématiquement un écran de télévision et une tète d'impression thermique pour illustrer l'échan- tillonnage des éléments d'image; la figure 2 est un schéma synoptique d'un montage conventionnel générateur de signaux échelonnés; la figure 3 est un schéma synoptique d'un montage générateur de signaux échelonnés selon l'invention; la figure 4 (lignes A, B, C et D) est un diagramme servant & expliquer le fonctionnement du montage de figure 3; la figure 5 est une représententation des données fournies par une mémoire morte (ROM) du montage de figure 3; et la figure 6 est un schéma servant à expliquer le fonctionnement d'un montage de lecture de signaux échelonnés. Le montage selon l Vinvention pour produire des signaux échelonnes sera décrit dans ce qui va suivre en référence au schéma synoptique de la figure 3, au diagramme de la figure 4 et & la présen- tation de données de la figure 5. Pour commencer par la figure 3, un signal analogique obtenu par échantillonnage de chaque éldment d'image de signaux de télévision, appliqué à une borne d'entrée 11, est converti en un signal numérique par un convertisseur analogique/numérique (CAN) 12. La référence 13 désigne un générateur de signal d'horloge, dont les signaux de sortie sont comptes par un compteur d'échelle des gris 14 en vue de la production de données numériques indiquant un niveau de gris Une mémoire morte (ROM) 15 sert à mémoriser des données décrites par la suite et est accessible par des sorties de CAN 12 et du compteur 14 pour permettre l'extraction des données sollicitées. Un compteur d'adresse 16 compte des impulsions de fin de conversion, qui sont produites après conversion des signaux de sortie de CAN 12 en une chaine de données constituée de " 1 " et "O" Le compteur d'adresse 16 produit un signal d'adresse pour désigner une adresse dans une mémoire a accès sélectif (RAM) 17 Conformément aux comptages 252291 1 du compteur d'adresse 16 et du compteur d'échelle des gris 14, des données sont extraites de ROM 15 et introduites dans RAM 17. Le fonctionnement du montage sera décrit ci-après en référence au diagramme de la figure 4 et à la présentation de données de la figure 5 Les tensions d'échantillonnage obtenues par l'échan- tillonnage vertical des éléments d'image S à 5256 de l'écran de télévision S sont appliquées à CAN 12 comme signaux d'entrée pour chaque période de synchronisation horizontale (ligne A de figure 4). CAN 12 numérise les signaux-analogiques et délivre des signaux numériques sous forme de données Dl à D 256 (ligne C de figure 4) pour la désignation séquentielle d'adresses dans ROM 15. Des niveaux de gris de référence RDI à RD 32, fournis par le compteur d'échelle des gris 14 qui compte les impulsions délivrées par le générateur de signal d'horloge 13 (ligne D de figure 4), sont également appliqués comme signaux d'adresses à ROM 15. Il est supposé ici, pour les besoins de la description du fonctionnement du montage selon l'invention, qu'un niveau de gris de référence Rfn du compteur d'échelle des gris 14 est représenté par un signal de 5 bits (O à 31), chaque bit du signal étant représenté par AO à A 4, et que CAN 12 délivre à sa sortie chaque fois une donnée Dn de 5 bits, représentés chacun par A 5 à A 9 Les données mémorisées dans ROM 15, recevant les niveaux de gris de référence R Dn et les données Dn (les premiers circulant une fois pour chacune des secondes), se présentent alors comme représenté figure 5. Comme il ressort de la présentation des données de la figure 5, un niveau de gris de référence R Dn venant du compteur 14 désigne des adresses de colonne OOH à FEH (numération hexadécimale) de ROM 15, tandis que la Dn venant de CAN 12 désigne des adresses de ligne OO à 1 FR de cette mémoire De ROM 15 est donc extraite la donnée correspondant au point de croisement des deux adresses. Par conséquent, si la donnée Dl fournie par CAN 12 est 01 K (ce qui est égal à 00001 en numération binaire) et si le niveau de gris de référence R Dn du compteur 14 passe simultanément par 32 niveaux, de OOH à 1 FR ( 00000 à 11111), un signal de 32 bits formé d'une chaîne de " 111 110 " est extrait de ROM 15 Si la donnée D 2 délivrée par CAU 12 est l AH ( 10001) et si le niveau de 25229 1 t gris de référence R Dn du compteur 14 passe simultanément de OO à 1 FH, un signal de 32 bits formé par une chaîne de " 11111000 00 " est extrait de ROM 15. Le signal de ROM 15 est chargé séquentiellement à des adresses de RAM 17 désignées par la position du compteur d'adresse 16 qui compte les impulsions de fin de conversion déjà mentionnées, ainsi que par la sortie du compteur d'échelle des gris 14, comme décrit dans ce qui précède. Par conséquent, si l'écran de télévision S de figure 1 présente 256 ( 28) points d'échantillonnage dans une ligne verticale, RAM 17 doit avoir une capacité suffisante pour mémoriser l'informa- tion correspondant à 32 (bits) X 256 Lors de l'échantillonnage d'un signal de télévision, le compteur d'adresse 16 est remis à zéro pour chaque signal de synchronisation verticale. La présentation des données de la figure 5 indique qu'un signal formé d'un train de 32 bits chargé dans ROM 15 peut être considéré comme un train d'impulsions correspondant a un élément d'image si l'on suppose qu'un signal de niveau logique " 1 " excite un élément chauffant d'une t 8 te d'impression thermique et qu'un signal de niveau logique "O" désexcite cet élément Il s'agit par conséquent d'un signal obtenu par modulation par variation de la largeur d'impul- sion d'un signal de sortie de CAN 12, c'est-a-dire du niveau de gris d'un élément l'image dm,n. Donc, lorsqu'un signal extrait de ROM 15 et chargé dans RAM 17 est extrait de cette dernière mémoire sous forme de signaux parallèles appliqués à un circuit de commande comme signaux d'attaque pour une téte d'impression thermique qui imprime une ligne verticale, les éléments d'image dl à d 256 d'une ligne verticale comme celles visibles sur la figure 1 sont imprimés sous forme de points avec des nuances de gris. La figure 6 est un schéma synoptique d'un système de lecture de RAM 17 Ce système comprend un générateur de signal d'horloge de référence 18, un compteur d'adresse 19 pour désigner une adresse de RAM 17, un compteur d'échelle des gris 20 et un registre à décalage 21 (ou un circuit de maintien d'adresses) destiné à appliquer des données extraites de RAM 17 à un circuit de maintien 252291 1 et d'attaque 22 d'une tête d'impression thermique 23 sous forme de signaux parallèle Dans ce système, pendant que le compteur 20 désigne l'une des adresses AO à A 4 ( 32) dans RAM 17, le compteur d'adresse 19, qui compte les impulsions d'horloge du générateur de signal d'horloge de référence 18, sollicite toutes les adresses A 5 à A 12 ( 256) pour transférer des données de RAM 17 au registre à décalage 21 En d'autres termes, lorsque le compteur d'échelle des gris 20 est a la position OOH, les 256 premiers bits des signaux de 32 bits chargés dans RAM 17 sont transférés en série au registre à décalage 21 et sont fournis ensuite sous forme de signaux parallèles au circuit de maintien et d'attaque 22 pour la commande de la tète d'impression thermique 23. Lorsque le compteur d'adresse 20 est à la position 018, les 256 deuxièmes bits des signaux de 32 bits sont extraits et charges dans le registre à décalage 21 Les bits restants des signaux de 32 bits sont extraits séquentiellement de la même façon Comme le registre à décalage 21 reçoit 256 bits de signaux de 32 bits et les applique sous forme de signaux parallèles au circuit de maintien et d'attaque 22 de la tête d'impression thermique 23, 256 points ayant des nuances de gris déterminées sont imprimés chaque fois a l'extrac- tion de toutes les données contenues dans RAM 17. Le système décrit ci-dessus produit un signal échelonni en modulant un niveau de gris d'un point échantillonné sur l'écran de télévision, au moyen de l'information contenue dans ROM 15 de figure 3, à une largeur d'impulsion qui détermine la durée d'exci- tation ou d'application des signaux commandant la tête d'impression 23. En cas d'utilisation de deux RAM 17 (ce qui n'est pas représenté), elles peuvent être utilisées simultanément (avec partage du temps), en ce sens que l'une d'elles, une mémoire morte 17 A par exemple, travaille en mode introduction (en mémoire), tandis que l'autre, une mémoire morte 17 B par exemple, travaille en mode lecture. Les générateurs de signal d'horloge 9 et 10, le générateur de signal d'horloge de référence 18, le compteur d'échelle des gris 20 et d'autres éléments encore peuvent être combines sur un seul-support (circuit intégré). 25229 1 1 De plus, la fréquence du générateur de signal d'horloge de référence 18 peut être variable pour que l'intensité d'image de la surface imprimée dans son ensemble puisse être changée. 25229 11 R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif électronique de commande d'une imprimante thermique pour l'impression d'images en gris par modulation d'impul- sions d'excitation d'une tête d'impression thermique à éléments chauffants, comprenant une source de données numériques pour fournir séquentiellement des données numériques correspondant à chacun des éléments d'une image immobile à reproduire au moyen de l'imprimante, ainsi qu'un générateur de données de référence pour produire de façon cyclique des niveaux de gris de référence sous forme numérique, caractérisé en ce qu'il comprend en plus une première mémoire ( 15), recevant les niveaux de gris de référence et les données numériques comme données d'adresses, une seconde mémoire ( 17) recevant des signaux d'adressescorrespondant aux éléments d'image et des signaux de sortie de la première mémoire, en vue de la mémorisation de données numériques qui représentent des signaux, modulés par varia- tion de la largeur d'impulsion, correspondant à chacune desdites données numériques, ainsi qu'un dispositif ( 19, 20, 21, 22) d'attaque de tête d'impression destiné à fournir aux éléments chauffants de la tête d'impression thermique ( 1) des impulsions d'attaque, modulées par variation de la largeur d'impulsion, qui correspondent aux données numériques mémorisées dans la seconde mémoire. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'attaque comporte un circuit ( 21) de conver- sion série-parallèle, dans lequel des données extraites en série de la seconde mémoire ( 17) sont mises en une forme parallèle 3, Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les niveaux de gris de référence (R Dn) circulent une fois pour chacune desdites données numériques (Dn). 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif d'attaque comporte un premier générateur d'adresses ( 20) et un second générateur d'adresses ( 19) et en ce que la seconde mémoire ( 17) est sollicitée par des données d'adresse produites par ce premier et ce second générateur. 25229 1 1 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier générateur d'adresses ( 20) produit des signaux d'adresses correspondant auxdits niveaux de gris de référence (R Dn) et en ce que le second générateur d'adresses ( 19) produit des signaux d'adresses correspondant auxdits éléments d'image.