Brevet FR2546321A2 — publié le 19841123

FR 2546321 A2 19841123 FR 8308297 A 19830519 La présente demande de certificat d'ad- dition a pour objet une variante de réalisation de la tête de lecture de codes à bâtonnets décrite dans le brevet principal. Les codes à bâtonnets fluorescents ne sont pas les seuls possibles pour constituer des indexations de lettres Il existe aussi des codes à bâtonnets noirs sur fond blanc ou, plus générale- ment, foncés sur fond clair Mais la lecture d'une indexation à encre noire ne fait pas appel aux mê- mes phénomènes physiques que la lecture de bâton- nets fluorescents Dans ce dernier cas, on excite une encre spécifique avec une lumière centrée dans une bande de 400 à 500 nm environ et l'on recueille le rayonnement de fluorescence émis par l'encre a environ 600 nm Cela suppose que soient séparées le plus possible les longueurs d'onde d'émission et de réception, afin que la lumière d'émission qui a pu être réfléchie ou diffusée par la lettre ne vienne pas perturber le fonctionnement du capteur en se mêlant à la lumière de fluorescence Dans le cas d'indexation à encre noire, la bande d'émission est confondue avec celle de réception La mesure porte alors sur un contraste dans une bande donnée Le contraste peut être défini par la relation l'O x Rb Rn Rb o Rb est la réflectance du fond de lettre et Rn la réflectance d'un bâtonnet. Bien que l'indexation fluorescente ap- porte des avantages, elle présente néanmoins un certain nombre d'inconvénients: nécessité de disposer d'une encre spécifique fluorescente et cela en grande quantité (une ma- chine peut trier 30 000 lettres à l'heure, un centre de tri automatique peut comporter plu- sieurs machines et il y a une cinquantaine de tels centres en France), perte d'énergie dans la tête de lecture, o la lampe à halogène est filtrée dans le bleu si bien que 2,4 % de son énergie seulement est utilisée pour exciter l'indexation, le reste étant perdu, pas de possibilité simple de faire pré-indexer certaines enveloppes du fait de la nature des encres utilisées dont les propriétés de fluores- cence se dégraderaient, comme c'est le cas par exemple sur les enveloppes destinées aux centres de chèque postaux (modèle dit CH 20). Il existe donc un besoin d'une tête de lecture capable de travailler aussi bien à partir de codes à bâtonnets fluorescents que de codes à contraste C'est l'objet de la présente demande de décrire les modifications à apporter à l'appareil décrit dans la demande de brevet principal pour remplir ces deux fonctions L'appareil ainsi obtenu est désigné par le demandeur par l'expression "?TALISMAN-PALLAS" abréviation de "Tête Asynchrone de Lecture d'une Indexation par Système de Mesure Analogique et Numérique Par Analyse en Luminance et en Luminescence Avec Sélection'. La tête de lecture décrite dans le brevet principal et illustrée notamment sur la figure 3 de ce document comprend une source lumineuse 12 émet- tant un rayonnement apte à exciter la fluorescence des bâtonnets, une optique d'émission 14 guidant ce rayonnement vers une fente de lecture 9, une opti- que de réception 15 dirigeant le rayonnement de fluorescence vers un photorécepteur 16 et un cir- cuit électronique de traitement relié au photoré- cepteur Comme illustré sur la figure 4 du brevet principal, le circuit électronique de traitement comprend: un amplificateur linéaire 24 relié au photorécep- teur 16, un circuit 25 de détection de lettre relié à la sortie de l'amplificateur 24, ce circuit déli- vrant des signaux de début et de fin de lettre, ainsi qu'un signal logique quand une lettre défi- le devant la tête de lecture, un circuit 27 de suppression de fond de lettre, un circuit 28 à seuil pour la détection des bâ- tonnets, ce circuit étant relié au circuit précé- dent 27 et étant apte à former la dérivée du si- gnal qu'il reçoit et à analyser le passage à zéro de cette dérivée, un convertisseur analogique-numérique rapide 30 relié à la sortie du circuit 28 de détection des bâtonnets, une interface de sortie 31, 32 reliée au conver- tisseur et adaptée aux moyens de traitement du signal délivré par la tête. Une modification de ce circuit permet de travailler également avec des bâtonnets à contras- te, sans qu'il y ait lieu de toucher aux moyens situés en amont (dispositif optique d'excitation) ou en aval (moyens de traitement) Il suffit pour cela d'insérer, entre le circuit 27 de suppression de fond de lettre et le circuit 28 de détection des bâtonnets: - un circuit de discrimination apte à détecter si l'on travaille en fluorescence ou en contraste, un circuit de traitement de signal apte soit à diriger directement le signal délivré par le cir- cuit de suppression de fond de lettre vers le circuit de détection des bâtonnets, lorsqu'il s'agit d'effectuer une lecture par fluorescence, soit à inverser la polarité du signal délivré par le circuit 27, puis à l'amplifier, lorsqu'il s'agit d'effectuer une lecture par différence de contraste. A ces éléments s'ajoutent un microcalcu- lateur commandant le circuit de traitement en fonc- tion de l'information transmise par le discrimina- teur ainsi qu'une interface de sortie délivrant un signal indiquant si la lecture qui a été effectuée est une lecture en fluorescence ou en contraste. On comprendra mieux la structure de cet appareil après la description qui suit, d'un exem- ple de réalisation donné à titre explicatif et nul- lement limitatif Cette description se réfère à des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente le schéma du circuit électronique utilisé, - la figure 2 montre les places respecti- ves des plages d'excitation et de réception, ainsi que la zone de travail correspondant à la mesure par contraste, la figure 3 représente divers signaux intervenant dans le circuit. On retrouve, sur le schéma de la figure 1, des moyens déjà illustrés sur la figure 4 du brevet principal Les circuits optionnels 26 (mé- moire de fond de lettre) et 29 (aiguilleur) ont été omis par simplification, mais peuvent être utilisés le cas échéant En plus des moyens déjà illustrés, on trouve: un discriminateur 45 à une entrée reliée au cir- cuit 27 de suppression du fond de lettre et à une sortie, ce circuit étant apte à détecter si le signal issu du circuit 27 de suppression de fond de lettre est positif ou négatif, un circuit de traitement de signal 46 à une en- trée reliée au circuit 27 de suppression de fond de lettre et à une sortie reliée au circuit 28 de détection des bâtonnets, ce circuit étant apte soit à diriger directement le signal délivré sur le circuit 27 de suppression du fond de lettre vers le circuit de détection des bâtonnets 28 lorsqu'il s'agit d'effectuer une lecture par fluorescence, soit à inverser la polarité du si- gnal délivré par le circuit 27 puis à l'amplifier lorsqu'il s'agit d'effectuer une lecture par con- traste, un microcalculateur 47 relié au circuit 25 de dé- tection de débit et de fin de lettre et également à la sortie du circuit discriminateur 45, ce mi- crocalculateur commandant le circuit de traite- ment 46 selon ses deux modes opératoires définis plus haut, une interface de sortie 48 reliée au microcalcu- lateur 47 et délivrant un signal indiquant si la lecture qui a été effectuée est une lecture en fluorescence ou en contraste. Avant d'exposer le détail du principe de fonctionnement de ce circuit, on décrira la figure 2, qui montre les zones de travail en mode fluorescence ou en mode contraste La lampe d'excitation étant associée à un filtre bleu, le spectre de transmission est représenté par la courbe A Le ré- cepteur étant associé à un filtre rouge, le spectre de transmission est représenté par la courbe B. Lorsque les bâtonnets sont fluorescents, la lumière qu'ils réémettent correspond à la courbe B et la zone de travail du photorécepteur est la zone Zil Si les bâtonnets sont du type noir sur fond blanc, il n'y a pas de décalage spectral entre les longueurs d'onde d'excitation et d'émission Le photorécepteur travaille donc dans la zone Z 2 qui correspond au recouvrement des spectres A et B On conçoit dès lors que la sensibilité de l'appareil soit beaucoup plus forte dans le premier cas que dans le second. Ce dernier point peut être précisé à l'aide de la figure 3 qui reprend certains éléments de la figure 5 du brevet principal, à savoir: une lettre 1 à contrôler est recouverte de son code 2, un signal (SA)F, qui représente le signal analogi- que délivré par le photorécepteur dans le cas d'une indexation fluorescente, un signal SLPL qui repré- sente le signal logique de présence de lettre, les impulsions d'interruption déterminant le front avant IFAV et le front arrière IFAR, les impulsions de lecture des bâtonnets ILEC et sur la dernière ligne, les données numériques correspondant aux bâ- tonnets Bi, B 2,, ces données étant précédées du fond de lettre, soit PL. Ce diagramme montre en outre une ligne montrant un signal analogique (SA)F auquel on retranche le signal de fond de let- tre, c'est-à-dire le niveau du palier continu de SA(F), un signal (SA')NB obtenu de la même manière à partir de (SA)NB auquel on retranche le fond de lettre, un signal -(SA')NB obtenu en prenant l'op- posé du signal précédent et enfin un signal -k Pour en revenir maintenant au circuit de la figure 1, son fonctionnement est le suivant Le signal SA' délivré par le circuit 27 de suppression du fond de lettre est soit le signal (SA')F, si l'on travaille en fluorescence, soit le signal (SA')NB si l'on travaille en noir et blanc La dif- férence entre ces deux signaux est double: d'une part, (SA')NB est beaucoup plus faible que (SA)F et, d'autre part, ces signaux sont de polarité op- posée Dès lors, le rôle du discriminateur 45 est de déterminer si l'on a affaire à un signal positif de forte amplitude ou, au contraire, négatif et de faible amplitude Ce circuit comprend deux compara- teurs à seuil, l'un positif et l'autre négatif, dont les sorties sont reliées au microcalculateur 47 L'état de ces sorties indique le cas en présen- ce S'il s'agit de bâtonnets fluorescents, le mi- crocalculateur commande le circuit 46 de traitement de telle sorte que le signal de sortie qui est alors (SA')F soit traité tel que par le circuit de détection de bâtonnets 28 S'il s'agit de bâton- nets noirs sur blanc le circuit de traitement réta- blit la polarité du signal en inversant (SA')NB, ce qui donne -(SA')NB et amplifie le signal inversé, ce qui fournit -k(SA')NB La suite du traitement s'effectue alors comme pour des bâtonnets fluores- cents L'interface 48 délivre un signal binaire in- diquant le mode de fonctionnement (fluorescence ou contraste). A titre explicatif et pour fixer les or- dres de grandeur, on peut indiquer que, en fonc- tionnement par fluorescence, la luminance d'un fond de lettre est de l'ordre de 8 cd/m 2 et la luminance correspondant aux bâtonnets fluorescents de 288 cd/m, soit un rapport de 36 environ En lectu- re par contraste, pour le même échantillon, la lu- minance d'un bâtonnet noir est de 2 cd/m 2, soit 144 fois moins que pour la fluorescence. Le microcalculateur 47 peut être, par exemple une monopuce type Motorola 68705 P 3 Il gè- re l'ensemble des circuits 27 et 46 et assure la chronologie des tests et des événements Il s'agit d'un circuit 24 pattes pourvu d'une architecture 8 bits comportant 122 octets de mémoire vive à accès direct (RAM), 1804 octets de mémoire morte repro- grammable (EPROM), un compteur interne programma- ble de 7 bits, des interruptions vectorisées, 20 portes d'entrée-sortie et une horloge intégrée. L'organigramme de fonctionnement est dé- crit ci-dessous: z Mise sous tension Non Oui V' Interruption front avant Commande de suppression de fond de lettre a + i ii iil Interruption front arrière Interruption de lecture prête Remise à zéro de présence de lettre Remise à zéro indicateurs fluo et noir jil Non Remise à zéro du détecteur de pic, il Il est clair que, dans la description qui précède, l'expression "noir et blanc" n'a été em- ployée que par simplification L'invention couvre naturellement le cas plus large o les bâtonnets sont foncés sur fond clair (par exemple bleu foncé sur fond bleu clair), l'essentiel étant qu'à chaque bâtonnet corresponde une absorption lumineuse et qu'apparaisse ainsi un contraste entre le fond de lettre et les bâtonnets. REVENDICATION Tête de lecture de codes à bâtonnets, selon la revendication 1 du brevet principal, ca- ractérisée par le fait que, pour permettre égale- ment une lecture par contraste, elle comprend, en- tre le circuit ( 27) de suppression de fond de let- tre et le circuit ( 28) de détection des bâtonnets: un discriminateur ( 45) à une entrée reliée au circuit de suppression du fond de lettre et à une sortie, ce circuit étant apte à détecter si le signal issu du circuit ( 27) de suppression de fond de lettre est positif ou négatif, - un circuit de traitement de signal ( 46) à une entrée reliée au circuit ( 27) de suppression de fond de lettre et à une sortie reliée au circuit ( 28) de détection des bâtonnets, ce-circuit étant apte, soit à diriger directement le signal déli- vré par le circuit ( 27) de suppression de fond de lettre vers le circuit de détection des bâtonnets ( 28) lorsqu'il s'agit d'effectuer une lecture par fluorescence, soit à inverser la polarité du si- gnal délivré par le circuit ( 27) puis à l'ampli- fier lorsqu'il s'agit d'effectuer une lecture par différence de contraste, une interface de sortie ( 48) reliée au microcal- culateur et délivrant un signal indiquant si la lecture qui a été effectuée est une lecture en fluorescence ou en contraste.