Brevet FR2530049A1 — publié le 19840113

_, _ "Dispositif d'exploration optique d'un document". L'invention concerne un dispositif d'exploration optique d'un document comportant N transducteur muni d'éléments photo-élec- triques ainsi qu'un organe de couplage présentant, d'une part, une surface d'entrée destinée à être dirigée vers le document et, d'autre part, une surface de sortie reliée optiquement au transducteur, orga- ne de couplage qui comporte une pluralité de conducteurs lumineux s'étendant à partir de la surface d'entrée vers la-surface de sortie, alors que les premières extrémités de ces conducteurs lumineux sont rangées sur au moins une ligne à la surface d'entrée. Un dispositif de ce genre est connu du brevet des Etats- Unis No 3 318 996 Dans ce cas, le transducteur est constitué par un grand nombre d'éléments photo-électriques alignés De tels transduc- teurs dont le rapport entre la longueur et la largeur est très grand, sont relativement coûteux et, souvent, il ne sont pas disponibles dans la longueur requise Lors de leur mise en place dans l'organe de couplage, les conducteurs lumineux doivent être amenés d'une manière précise dans la position correcte les uns par rapport aux autres, ce qui demande beaucoup de temps et augmente donc le coût. L'invention vise à indiquer un dispositif du genre décrit dans le préambule dans lequel, d'une part, le transducteur peut pré- senter un rapport quelconque entre la longueur et la largeur, rapport qui, le cas échéant, peut être égal à 1 environ et, d'autre part, les conducteurs lumineux peuvent s'étendre d'une manière relativement imprécise à travers l'organe de couplage, de sorte que tant le coût du transducteur que celui de l'organe de couplage peuvent être rela- tivement faibles. A cet effet, le dispositif conforme à l'invention est re- marquable en ce que les secondes extrémités des conducteurs lumineux occupent des positions quelconques à la surface de sortie de l'organe de couplage et en ce qu'il est muni d'une mémoire dans laquelle est fixée la relation existant entre, d'une part, les positions des pre- mières extrémités dans un système de coordonnées correspondant à la surface d'entrée et, d'autre part, les positions des secondes extré- mités dans un système de coordonnées correspondant à la surface de sortie. R 53 OO 49 -2- Après avoir réuni l'organe de couplage et le transducteur, on peut facilement détecter cette relation, par exemple, en éclairant successivement toutes les premières extrémités des conducteurs lumi- neux et en contrôlant chaque fois lesquels des éléments photo-élec- triques fournissent alors un signal de sortie Dans ce cas, cette information peut être stockée dans la-memoire, une mémoire morte pro- grammable (PROM) par exemple. Un mode de réalisation préférentiel du dispositif conforme à l'invention est remarquable en ce que la surface de la seconde ex- trémité d'un conducteur lumineux est un multiple de la surface photo- sensible d'un élément photo-électrique Dans ce mode de réalisation, toutes les secondes extrémités éclairent un groupe correspondant d'éléments photo-électriques, ce qui permet de déterminer de façon sure de laquelle des premières extrémités provient de cette lumière. Un emploi économique de la surface du transducteur est ob- tenu dans un autre mode de réalisation qui est remarquable en ce que les secondes extrémités des conducteurs lumineux remplissent la sur- face de sortie avec une grande compacité. La description suivante, en regard du dessin annexé, per- mettra de mieux comprendre comment l'invention est réalisée. La figure 1 est une vue de face schématique d'un premier mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. La figure 2 est une vue de profil schématique du dispositif de la figure 1. La figure 3 est une vue en plan d'une partie d'un premier mode de réalisation d'une surface d'entrée d'un organe de couplage. La figure 4 est une vue en plan d'une partie d'un second mode de réalisation d'une surface d'entrée d'un organe de couplage. La figure 5 est une vue en plan d'un mode de réalisation d'une surface de sortie d'un organe de couplage. La figure 6 représente schématiquement une partie de la surface de sortie conjointement avec une partie d'un transducteur. La figure 7 est une vue de profil schématique d'un second mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. Le dispositif représenté schématiquement sur les figures 1 et 2 et servant à explorer optiquement un document 1 (tel qu'une feuille de papier de format A 4 qui est déplacée dans le sens de la -3- flèche 2 à l'aide d'un dispositif d'avance connu en soi, non repré- senté, comporte un transducteur 3 muni d'éléments photo-électriques ainsi qu'un organe de couplage 5 muni d'une pluralité de conducteurs lumineux 7 L'organe de couplage 5 présente une surface d'entrée 9 regardant le document 1 et une surface de sortie 11 qui est reliée optiquement au transducteur 3 du fait qu'elle est appliquée contre le transducteur ou qu'elle se trouve à faible distance de celui-ci, le cas échéant avec interposition d'une couche de colle transparente ou d'une lentille (non représentées) Pour l'éclairage du document 1, une source lumineuse oblongue 12, par exemple, une lampe tubulaire (qui, pour plus de clarté, n'est pas représentée sur la figure 1) est disposée à proximité de la surface d'entrée 9, de part et d'autre de l'organe de couplage 5 Une autre possibilité est de disposer une source lumineuse au-dessous du document 1. Les conducteurs lumineux 7 s'étendent à partir de la surfa- ce d'entrée 9 vers la surface de sortie 11, alors qu'à la surface d'entrée, leurs premières extrémités sont arrangées sur une ou plu- sieurs lignes droites et qu'à la surface de sortie, leurs secondes extrémités occupent des positions quelconques tout en remplissant la surface de sortie de préférence avec une grande compacité Deux exem- ples d'arrangements possibles des premières extrémités à la surface d'entrée sont illustrés sur les figures 3 et 4, et un exemple d'un arrangement des secondes extrémités à la surface de sortie est illus- tré sur la figure 5. La figure 3 représente une partie de la surface d'entrée 9, dans laquelle les premières extrémités 13 des conducteurs lumineux 7 sont arrangées sur une seule ligne droite Les premières extrémités 13 se touchent, de sorte qu'elles reçoivent une quantité maximale de lumière du document 1 Elles sont maintenues ensemble dans une ser- tissure 15, dans laquelle elles peuvent être fixées à l'aide d'une colle. La-figure 4 représente une partie d'un autre mode de réali- sation 9 ' de la surface d'entrée dans laquelle les premières extrémi - tés 13 des conducteurs lumineux 7 sont arrangées sur trois lignes droites parallèles A nouveau, les premières extrémités 13 se tou- chent et sont maintenues ensemble dans une sertissure 15 ' Si l'on désire une plus grande compacité pour les premières extrémités 13 (ce qui permet d'explorer avec un plus grand pouvoir de résolution), la 255 OO 49 ligne centralei;euc decalée arias la gauche ou vers la droite sur une distance lorr çondaan r la mo-ié du diamètre des premières ex- trémités Le cas échéant, le nombre de lignes sur lesquels sont ar- rangées les premières extrémités 13, peut être choisi tellement grand que l'étendue de la surface d'entrée 9 ' soit égale à l'étendue du document à explorer 1 Dans ce cas, il n'est pas nécessaire lors de l'exploration d'avancer ce document dans le sens de la flèche 2 La position de chacune des premières extrémités 13 à la surface d'entrée 9 ' peut être indiquée dans un système rectangulaire de coordonnées 17 comportant un axe X et un axe Y et correspondant à la surface d'en- trée Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 3, il suffit d'utiliser dans ce but un système de coordonnées unidimension- nel 19 qui ne comporte qu'un axe X. La figure 5 illustre une partie d'un exemple de réalisation de la surface de sortie 11 Les secondes extrémités 21 des conduc- teurs lumineux-7 sont arrangées à la surface de sortie 11 avec une grande compacité (suivant un tassement hexagonal maximal de cercles), de sorte qu'elles remplissent de façon optimale la surface de sortie. Elles sont maintenues ensemble dans une sertissure 23 La position de chaque seconde extrémité 21 à la surface de sortie 11 peut être indi- quée dans un système rectangulaire de coordonnées 25 comportant un axe X et un axe Y et correspondant à la surface de sortie. Le transducteur 3 est relié à un dispositif de traitement de signaux 27 (voir figures 1 et 2) qui comporte, d'une part, un am- plificateur servant à amplifier les signaux fournis par les éléments photo-électriques et, d'autre part, un registre servant à stocker ces signaux de façon qu'ils puissent être envoyés dans l'ordre correct - vers un autre dispositif, par exemple, une imprimante ou un émetteur facsimilé (non représentés) De plus, on a adjoint au dispositif de traitement de signaux 27 une mémoire 29 dans laquelle est fixée la relation existant entre, d'une part, les positions des premières ex- trémités 13 dans le système de coordonnées 17, 19 correspondant à la surface d'entrée 9, 9 ' et, d'autre part, les positions des secondes extrémités 21 dans le système de coordonnées 25 correspondant à la surface de sortie 11 Comme les conducteurs lumineux 7 s'étendent d'une manière quelconqué à travers l'organe de couplage 5, il arrive facilement que les premières extrémités 13 de deux conducteurs lumi- neux soient contiguës à la surface d'entrée 9, tandis que leurs se- condes extrémités 21 sont séparées par plusieurs autres secondes ex- -5- trémités à la surface de la sortie 11 Or, si le transducteur 3 indi- que que la lumière est reçue à partir d'une seconde extrémité 21 dé- terminée, il est possible de déterminer à l'aide de l'information stockée dans la mémoire 29 laquelle des premières extrémités 13 est éclairée Cela permet de reconstruire à partir de la répartition de la lumière issue de la surface de sortie 11 la répartition de la lu- mière incidente à la surface d'entrée 9. De préférence, la mémoire 29 est une mémoire morte program- mable (PROM) On peut facilement détecter la relation entre les posi- tions des premières et des secondes extrémités, positions qui doivent être stockées dans cette mémoire, en éclairant successivement chacune des premières extrémités 13 et en vérifiant chaque fois laquelle des secondes extrémités 21 émet alors de la lumière Les coordonnées de cette première extrémité et de cette seconde extrémité sont alors stockées dans la mémoire 29 comme appartenant au même conducteur lu- mineux 7. L'émission de lumière par une seconde extrémité 21 est dé- terminée par le fait qu'un ou plusieurs éléments photo-électriques du transducteur 3 produisent un signal électrique En général, ces élé- ments photo-électriques (des diodes photosensibles par exemple) sont rangés dans le transducteur 3 suivant une configuration rectangulai- re Cela a été représenté schématiquement sur la figure 6, qui montre une partie de la surface photosensible du transducteur 3, de sorte qu'on peut se rendre compte de l'arrangement des éléments photo-élec- triques individuels 31 De plus, cette figure représente plusieurs secondes extrémités 21 de conducteurs lumineux 7, ce qui permet de constater que la surface d'une seconde extrémité est un multiple de la surface d'un élément photo-électrique 31 Ainsi, chaque seconde extrémité 21 irradie un groupe d'éléments photo-électriques contiguës 31 et on peut déterminer de façon sûre laquelle des secondes extrémi- tés émet de la lumière Il est vrai qu'il y a des éléments phot-élec- triques 31 qui peuvent être soumis à la lumière de deux ou de trois secondes extrémités 21, mais à chaque seconde extrémité correspondent toujours quelques éléments photo-électriques qui ne peuvent être éclairés par aucune autre seconde extrémité De préférence, les si- gnaux de sortie des éléments photo-électriques 31 correspondant à une seconde extrémité 21 sont additionnés pour permettre d'obtenir un grand signal de sortie Normalement, la configuration rectangulaire -6d'éléments photo-électriques 31 est explorée ligne par ligne par voie électronique, suivant la méthode communément utilisée pour la prise d'images de télévision Etant donné que chaque seconde extrémité 21, coopère avec un multiple de lignes, on peut s'abstenir du balayage, par exemple, de toutes les lignes ayant un numéro d'ordre pair sans risquer de perdre de l'information De ce fait, le balayage du trans- ducteur peut s'effectuer notablement plus vite De plus, il n'est pas perdu d'information dans le cas d'une panne d'un petit nombre d'élé- ments photo-électriques 31 répartis sur le transducteur 3 Il est donc possible d'imposer à la qualité du transducteur 3 des exigences moins strictes qu'à la qualité d'un transducteur pour la prise d'ima- ges de télévision De plus, il n'est pas nécessaire d'imposer des exigences strictes à la qualité d'une lentille interposée éventuelle- ment entre la surface de sortie 11 et le transducteur 3, du fait que des défauts de reproduction ne produisent pas non plus de pertes d'information. La figure 7 représente schématiquement et en vue de profil un second mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention. Les parties correspondant à des parties du premier mode de réalisa- tion sont indiquées par les mêmes références Le second mode de réa- lisation diffère du premier en ce qu'en premier lieu, un système de lentilles 33 est placé entre la surface de sortie 11 de l'organe de couplage 5 et le transducteur 3 Le système de lentilles 33 comporte deux lentilles 35, 37 qui reproduisent la surface de sortie 11 à la surface photosensible du transducteur 3 L'axe optique du système de lentilles 33 est perpendiculaire à la surface de sortie 11 et est indiqué par une ligne en traits mixtes 39 Un avantage de l'adjonc- tion du système de lentilles 33 est que, le cas échéant, la surface de sortie 11 peut être reproduite en plus grand ou en plus petit sur le transducteur 3, de sorte que la surface de sortie et le transduc- teur n'ont pas besoin d'avoir les mêmes dimensions. Un second avantage du système de lentilles 33 est que celui-ci permet d'éclairer le document à explorer 1 de façon simple à travers l'organe de couplage 5 A cet effet, on a disposé à côté de l'axe optique 39 du système de lentilles 33 une source lumineuse 41 comportant une lampe 43 et une lentille condensatrice 45 et produi- sant un faisceau lumineux à peu près parallèle 47 dont l'axe 49 est -7- également indiqué par une ligne en traits mixtes L'axe 49 du fais- ceau lumineux 47 forme avec l'axe 39 du système de lentilles 33 un angle ve qui a été choisi de façon qu'au moins une partie de la lumière dans le faisceau lumineux soit dirigé vers le document à tra- vers l'organe de couplage 5, tandis que la partie 51 du faisceau lu- mineux qui est réfléchie par la surface de sortie 11 (polie miroir)ne puisse pas frapper le transducteur 3 La partie réfléchie 51 est in- diquée par des lignes en pointillé alors que son axe 53 est indiqué par une ligne en traits mixtes De toute évidence, cet axe forme éga- lement un angle at avec l'axe optique 39 du système de lentilles 33. Grâce à la méthode précitée d'éclairage du document 1, la lumière frappe le document 1 précisément à l'endroit de la surface d'entrée 9, avec une intensité qui est égale sur toute la largeur de la surfa- ce d'entrée, de sorte que l'éclairage est optimal, tandis que la lu- mière 51 réfléchie par la surface de sortie 11 n'affecte pas le-fonc- tionnement du transducteur 3 De plus, le dispositif a des dimensions plus faibles du fait que les sources lumineuses 12 (voir figure 2) sont alors superflues On obtient un éclairage encore plus uniforme du document 1 si l'on dispose plusieurs sources lumineuses 41 autour de l'axe optique 39 du système de lentilles 33 ou si l'on donne à la lampe 43 et à la lentille condensatrice 45 la forme d'un cercle dont le centre est situé sur l'axe optique 39 Dans ce cas, le faisceau lumineux 47 a la forme d'une surface de cône (épais) à demi-angle du sommet J 4 (éclairage à fond noir). REVENDICATIONS: 1 Dispositif d'exploration optique d'un document ( 1) compor- tant un transducteur ( 3) muni d'éléments photo-électriques ( 31)ainsi qu'un organe de couplage ( 5) présentant, d'une part, une surface d'entrée ( 9) destinée à être dirigée vers le document et, d'autre part, une surface de sortie ( 11) reliée optiquement au transducteur, organe de couplage qui comporte une pluralité de conducteurs lumineux ( 7) s'étendant a partir de la surface d'entrée vers la surface de sortie, alors que les premières extrémités ( 13) de ces conducteurs lumineux sont rangées sur au moins une ligne à la surface d'entrée, caractérisé en ce que les secondes extrémités ( 21) des conducteurs lumineux ( 7) occupent des positions quelconques à la surface de sor- tie ( 11) de l'organe de couplage ( 5) et en ce qu'il est muni d'une mémoire 29 dans laquelle est fixée la relation existant entre, d'une part, les positions des premières extrémités ( 13) dans un système de coordonnées ( 19) correspondant à la surface d'entrée ( 9) et, d'autre part, les positions des secondes extrémités ( 21) dans un système de coordonnées ( 25) correspondant à la surface de sortie ( 11). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de la seconde extrémité ( 21) d'un conducteur lumineux ( 7) est un multiple de la surface photosensible d'un élément photo-élec- trique ( 31). 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caracté- rise en ce que les secondes extrémités ( 21) des conducteurs lumineux ( 7) remplissent la surface de sortie ( 11) avec une grande compacité. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractéri- sé en ce qu'un système de lentilles ( 33) est interposé entre la sur- face de sortie ( 11) de l'organe de couplage ( 5) et le transducteur ( 3). 5 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que pour l'éclairage du document à explorer ( 1), on a prévu une source lumineuse ( 41) servant à diriger un faisceau lumineux ( 47) vers la surface de sortie ( 11) de l'organe de couplage ( 5), le sens du fais- ceau lumineux formant avec la surface de sortie un angle tel que le transducteur ( 3) n'est pas atteint par de la lumière de faisceau lumineux ayant subi une réflexion spéculaire à la surface de sortie.