Brevet FR2543771A1 — publié le 19841005

l L'invention concerne un appareil de traitement d'images présentant une fonction d'agrandissement/réduction variable, et elle a trait plus particulièrement à un appa- reil de traitement numérique d'images, tel qu'une machine à copier numérique, pouvant agrandir ou réduire électrique- ment une information d'image. La figure 1 des dessins annexés et décrits ci- après représente un appareil antérieur de traitement d'images du type indiqué ci-dessus. Sur la figure 1, une information d'image est déli- vrée par un lecteur 1 d'images en synchronisme avec une fréquence fw et l'information d'image est agrandie ou réduite d'un facteur de O à 2 Un générateur d'horloge 2 produit un signal d'horloge à la fréquence fw et un signal d'horloge à la fréquence 2 fw, qui est utilisé pour agrandir l'information d'image d'un facteur pouvant attein- dre deux. Le signal d'horloge de fréquence 2 fw est appliqué à un circuit de changement d'horloge (circuit d'horloge variable} 3 o la fréquence du signal d'horloge est multi- pliée d'un facteur M (M=O 1) en réponse à un signal A de commande du facteur d'agrandissement pour produire un signal d'horloge d'écriture qui est utilisé pour écrire l'information d'image dans une mémoire 4. L'information d'image écrite est extraite de la mémoire 4 en synchronisme avec un signal d'horloge le fréquence f R qui est produit par le générateur d'horloge Dans le circuit montré sur la figure 1, l'information d'image est écrite dans la mémoire 4 par le signal d'hor- loge d'écriture dont la fréquence est supérieure à fw, c'est-à-dire la fréquence M 2 fw ( 0,5 doivent pouvoir travailler dans une plage de hautes fréquences et un pro- blème peut apparaître pour l'obtention d'un fonctionne- ment stable du circuit. Lorsque la fréquence fw est de 10 M Hz et qu'il faut un facteur d'agrandissement de dix, le circuit 3 d'horloge variable et la mémoire 4 doivent être commandés par le signal d'horloge d'écriture à une fréquence attei- gnant 10 fw = 100 M Hz Ceci est difficile à atteindre. En outre, étant donné que l'information est soumise à une interpolation dans le mode d'agrandissement, la mémoire doit avoir une capacité égale à l'information d'image multipliée par le facteur d'agrandissement (supé- rieur à 1) pour agrandir l'infbrmation d'image Par consé- quent, si une ligne d'informations d'images contient 4096 bits, il faut à la mémoire 4 une capacité égale àt 4096 x 2 = 8192 bits par ligne pour agrandir l'information d'image d'un facteur de deux dans la direction du balayage principal Lorsque la mémoire vive Intel 2147 est utilisée, il faut deux de ces mémoires Ceci entraîne un accroisse- ment de coût. L'invention a pour objet d'éliminer les incon- vénients indiqués ci-dessus L'invention a plus particu- lièrement pour objet un appareil peu coûteux de traitement d'images présentant une fonction d'agrandissement/réduction. L'invention a également pour objet un appareil de traite- ment d'images qui fonctionne d'une manière stable et qui est de construction simple, tout en présentant une fonction d'agrandissement/réduction L'invention a également pour objet un appareil de traitement d'images présentant une fonction d'agrandissement/réduction de réalisation simple tout en étant d'un fonctionnement stable L'appareil de traitement d'images selon l'invention est capable d'agrandir ou de réduire une image à l'aide d'une mémoire à capacité relativement faible. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est un schéma simplifié d'un appareil antérieur de traitement d'images présentant une fonction d'agrandissement/réduction; la figure 2 est une vue en perspective d'une machine à copier à laquelle la présente invention peut être appliquée; la figure 3 est une coupe longitudinale d'une machine combinée de lecture et d'impression, la figure 4 est un schéma simplifié d'une forme de réalisation de l'appareil de traitement d'images selon l'invention; et la figure 5 est un schéma simplifié d'un appareil de traitement d'images comportant uncircuit de traitement par tremblement. La figure 2 représente de l'extérieur, en pers- pective, une machine à copier à laquelle la présente inven- tion peut être appliquée Cette machine comprend deux éléments principaux à savoir un lecteur A et une impri- mante B Le lecteur et l'imprimante sont séparés du point de vue mécanique et fonctionnel, de sorte qu'ils peuvent être utilisés séparément et individuellement Ils sont reliés par des câbles électriques Le lecteur B comporte un tableau de commandes par lequel on peut choisir le facteur d'agrandissement/réduction et le nombre de copies. La figure 3 représente en coupe le lecteur A et l'imprimante B Une feuille d'original est placée, face tournée vers le bas, sur un verre porte-original 33 Une position de mise en place de référence est située à gauche -et àa l'intérieur, lorsque l'on regarde la machine de devant. L'original est pressé contre le verre 33 par un pressez original 34 ' La feuille de l'original est éclairée par une lampe fluorescente 32 'et la lumière réfléchie par l'origi- nal est focalisée sur un plan de dispositifs 31 ' à couplage de charge par des miroirs 35 'et 37 'et un objectif 36 ' Les miroirs 37 'et 35 'sont déplacés à des vitesses relatives de deux à un Un bloc optique, comprenant la source de lumière 321 et les miroirs 35 'et 37, est déplacé de la gauche vers la droite à une vitesse constante, au moyen d'une logique à blocage de phase, sous l'action d'un servo- moteur à courant continu, de façon à soumettre la feuille de l'original à un balayage secondaire BS. La direction de balayage principal est ortho- gonale à celle du balayage secondaire Dans l'appareil décrit, l'original est soumis à un balayage principal électrique par un capteur à réseau de dispositifs à cou- plage de charge. L'imprimante B placée au-dessous du lecteur A dans l'orientation de la figure 3 sera à présent décrite. Un signal d'image à bits en série, traité dans le lecteur, est transmis à l'imprimante en synchronisme avec un signal d'horloge de sortie et il est appliqué à un dispositif optique 25 de balayage laser qui comprend un élément de commande de laser, un laser à semiconducteur, un objec- tif de collimation, un miroir polygonal tournant, un objec- tif F-e, un système optique de correction, etc Le sigeal d'image est appliqué à l'élément de commande du laser du bloc optique 25 de balayage laser Cet élément commande le laser à semiconducteur en fonction du signal d'image afin de produire une lumière qui est modulée par des signaux d'images O " et '1 " La lumière modulée est dirigée vers le miroir polygonal tournant du système optique -25 de balayage laser de façon que le balayage principal soit effectué pendant que le miroir tourne La lumière de sortie du balayage est dirigée vers un miroir 24 de réflexion à travers l'objectif F-e et le système optique de correction du bloc optique 25 de balayage laser de façon que la lumière irradie une position particulière sur un tambour photo- sensible 8, cette position étant déterminée par le miroir 24 de réflexion pour soumettre le plan photosensible à un balayage principal. Le tambour photosensible 8 est mis en rotation dans le sens indiqué par une flèche, à une vitesse cons- tante, afin qu'une image soit formée sur le plan photo- sensible dans la direction du balayage secondaire. Le tambour photosensible 8 peut comprendre trois couches, à savoir une couche conductrice, une couche photo- sensible et une couche isolante Un élément de traitement entrant dans la formation d'une image est disposé sur le tambour 8 La référence numérique 9 désigne un dispositif de pré-décharge, la référence numérique 10 désigne une lampe de pré-exposition, la référence numérique 11 désigne un dispositif de charge principale, la référence numérique 12 désigne un dispositif de charge secondaire, la référence numérique 13 désigne une lampe d'exposition à plat, la référence numérique 14 désigne un dispositif de développe- ment, la référence numérique 15 désigne un magasin à papier, la référence numérique 16 désigne un rouleau d'entraînement du papier, la référence numérique 17 désigne un guide d'avance du papier, la référence numérique 18 désigne un rouleau de cadrage, la référence numérique 19 désigne un dispositif de charge de transfert, la référence numérique désigne un rouleau de séparation, la référence numérique 21 désigne un guide de transport, la référence numériq t 22 désigne un dispositif de fixage et la référence numéri- que 23 désigne un bac. Les positions irradiées par le faisceau portent l'information de pixel "noir" et les dispositifs 9, 11 et 12 de charge à haute tension, disposés autour du tambour photosensible 8, y forment une image latente qui est rendue visible à l'aide de pigments en poudre ou "toners" du dis- positif 14 de développement. Lorsque des feuilles de papier de copie ont été chargées dans le magasin 15, le papier de copie est avancé par le rouleau 16 de cadrage jusqu'à proximité du tambour photosensible 8, par l'intermédiaire de la plaque 17 de guidage du papier, et le papier de copie passe au-dessous du tambour photosensible 8 lorsque l'embrayage 18 de cadrage est mis en action L'image révélée par le pigment en poudre est reportée sur le papier de copie par transfert sous haute tension appliquée par le dispositif 19 de charge de trans- fert, et le papier de copie sur lequel l'image révélée a été transférée est dirigé vers le guide 21 de transport à l'aide du rouleau 20 de séparation Ainsi, le signal provenant de l'original est reporté sur le papier de copie. Etant donné que le "toner" est simplement déposé sur le papier de copie à ce stade, le papier est avancé du guide 21 de transport vers le dispositif 22 de fixage o l'image révélée est fixée par application d'une haute température et d'une tension élevée afin de former une image permanente Le papier de copie est ensuite éjecté vers le plateau 23. La figure 4 représente une forme de réalisation de l'appareil de traitement d'images selon l'invention, qui peut être incorporée dans le lecteur A La figure 4 représente un lecteur d'image 31, un générateur d'horloge 32, une mémoire 34 et un générateur d'horloge 35 qui cor- respondent au lecteur d'image 1, au générateur d'horloge 2, à la mémoire 4 et au générateur d'horloge 5, respecti- vement, de la figure 1, et le lecteur d'image 31 comprend un dispositif à couplage de charge. Les différences entre les formes de réalisation des figures 4 et 1 résident dans le fait qu'il n'appaxait en sortie du générateur 35 d'horloge qu'un signal d'horloge de fréquence fw et que le circuit d'horloge variable 3 est divisé en deux circuits 30 et 36 d'horloge variable. Le circuit 30 d'horloge variable fait varier la fréquence fw d'un facteur X ( O la stabilité du fonctionnement du circuit est assurée. Lorsque l'image doit être réduite, le facteur Y est réglé à une valeur égale à l'unité et on fait varier uniquement le facteur X Autrement dit, la fréquence d'échantillonnage Xfw de l'information d'image est réglée à une valeur inférieure à celle de-la fréquence d'horloge fw de transfert de l'information d'image, de façon que les données de l'image soient entrelacées pour que l'image soit réduite Etant donné que l'information d'image entre- lacée est écrite dans la mémoire 34, elle est extraite par le signal d'horloge de fréquence f R' de sorte que l'image est réduite du facteur X. Lorsque l'image doit être agrandie, le facteur X est réglé à une valeur égale à l'unité et on fait varier uniquement le facteur Y -L'information d'image est extraite de la mémoire 34 en synchronisme avec le signal d'horloge de fréquence Yf R et elle est échantillonnée par le signal d'horloge de sortie de fréquence f R' de manière que l'in- formation d'image soit soumise à une interpolation En conséquence, l'information d'image est agrandie d'un facteur égal à 1/Y. Dans le mode d'agrandissement et dans le mode -de réduction indiqués ci-dessus, pour simplifier l'expli- cation, on a indiqué que l'un des facteurs X et Y est fixé à une valeur égale à l'unité et que l'on fait varier l'autre de ces facteurs Cependant, on peut faire varier simultanément les deux facteurs X et Y Dans ce cas, le facteur d'agrandissement est X/Y. Dans la-forme de réalisation décrite, la fré- quence d'horloge de transfert fw et la fréquence d'horloge de lecture f R sont différentes, car la vitesse de transfert de l'information d'image d'entrée à partir du dispositif à couplage de charge et la vitesse de balayage dans la direction de balayage principal de l'imprimante sont dif- férentes Si la vitesse de transfert de l'information d'image d'entrée et la vitesse de balayage de l'imprimante sont les mêmes, on peut utiliser la même fréquence d'horloge. L'agrandissement/réduction dans la direction du balayage secondaire sera à présent décrit Dans la forme de réalisation décrite, étant donné que la vitesse de rotation du tambour photosensible 8 de l'imprimante B est constante, l'agrandissement/réduction dans la direction du balayage secondaire est aisément obtenu par commutation de la vitesse de balayage dans la direction du balayage secondaire du bloc optique du lecteur A En réduisant la vitesse de balayage du bloc optique, on agrandit l'image reproduite dans la direction du balayage secondaire, et en augmentant la vitesse de balayage du bloc optique, on réduit l'image reproduite dans la direction du balayage secondaire En réglant de façon indépendante le facteur d'agrandissement/réduction dans la direction du balayage 1 S principal et le facteur d'agrandissement/réduction dans la direction du balayage secondaire, on peut agrandir ou réduire indépendamment la dimension longitudinale et la dimension latérale de l'image de l'original. Les signaux de&commande B et C peuvent être produits par un microordinateur conformément à un facteur spécifié d'agrandissement/réduction, ou bien ils peuvent être produits par un commutateur relié à un levier ou une touche d'indication d'agrandissement/réduction Les signaux de commande B et C peuvent etre déterminés en fonction du format de la feuille d'un original et/ou du format du papier de copie. La mémoire 34 peut être une mémoire de page, ou bien elle peut avoir une capacité de deux lignes dans la direction du balayage principal si l'appareil traite l'image en temps réel. En traitant l'information d'image agrandie ou réduite par un processus à tremblement mis en oeuvre par un circuit 40 de traitement par tremblement montré sur la figure 5, on peut agrandir ou réduire l'image sans détruire la configuration du tremblement Dans ce cas, le signal d'horloge de sortie est un signal de synchroni- sation pour le traitement par tremblement Les données d'images " 1 " et "" sont transmises à l'imprimante après le traitement par tremblement. Il n'est pas nécessaire que l'information d'image d'entrée soit l'information provenant du lecteur, mais il peut s'agir d'une information d'image provenant d'un fichier électronique, d'une télécopie ou autre. Comme décrit précédemment, conformément à l'in- vention, l'image peut être agrandie à l'aide d'un dispositif de configuration simple, sans l'utilisation d'un signal d'horloge à haute fréquence. Etant donné que l'information d'image est agrandie lorsqu'elle est extraite de la mémoire, la capacité de cette dernière peut être faible. Etant donné que le facteur d'agrandissement est donné par 1/Y lorsque X= 1, aucune limitation n'est imposée par l'horloge de commande et on peut atteindre un agrandis- sement variant sur une large plage. L'appareil de traitement d'images selon l'inven- tion est donc peu coûteux et présente une fonction d'agran- dissement/réduction. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. * 10 REVENDICATIONS 1 Appareil de traitement d'images,caractérisé en ce qu'il comporte des moyens ( 311 d'entrée d'une infor- mation d'image, une mémoire ( 34 > destinée à mémoriser l'in- formation d'image, et des moyens d'horloge de lecture ( 35, 36) destinés à produire un signal d'horloge de lecture pour extraire l'information d'image mémorisée dans ladite mémoire, ces moyens d'horloge de lecture réduisant la fréquence du signal d'horloge de lecture en fonction d'un facteur d'agrandissement/réduction. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'horloge d'écri- ture ( 32 > destinés à produire un signal d'horloge d'écri- ture pour écrire l'information d'image dans ladite mémoire, ces moyens d'horloge d'écriture réduisant la fréquence du signal d'horloge d'écriture en fonction du facteur d'agran- dissement/réduction. 3 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une horloge de sortie ( 30) destinée à produire un signal d'horloge de sortie pour échantillonner l'information d'image extraite de la mémoire, la fréquence (f R) du signal d'horloge de lecture étant égale ou inférieure à la fréquence du signal d'horloge de sortie. 4 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de sortie destinés à transmettre l'information d'image à la mémoire en fonction d'un signal d'horloge de transfert, la fréquence (Xi M) du signal d'horloge d'écriture étant égale ou inférieure à la fré- quence (fw) du signal d'horloge de transfert. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un élément ( 40) de traite- ment par tremblement destiné à soumettre l'information d'image échantillonnée à un traitement par tremblement. 6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif (B) d'enregis- trement de l'information d'image traitée par tremblement. 7 Appareil de traitement d'images, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens ( 31) d'entrée d'une infor- mation d'image, une mémoire ( 34) destinée à mémoriser l'information d'image, une horloge d'écriture ( 30, 32) destinée à produire un signal d'horloge d'écriture pour écrire l'information d'image dans ladite mémoire, l'horloge d'écriture faisant varier la fréquence du signal d'horloge d'écriture en fonction d'un facteur d'agrandissement/ réduction, l'appareil comportant en outre une horloge ( 35, 36) de lecture destinée à produire un signal d'horloge de lecture pour extraire l'information d'image de ladite mémoire, cette horloge de lecture faisant varier la fré- quence du signal d'horloge de lecture en fonction du fac- teur d'agrandissement/réduction. 8 Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une horloge de sortie ( 30) destinée à produire un signal d'horloge de sortie pour échantillonner l'information d'image extraite de la mémoire, la fréquence (f)_ du signal d'horloge de lecture étant égale ou inférieure & la fréquence (Yf) du signal d'hor- loge de sortie. 9 Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de sortie destinés à transmettre l'information da' mage à la mémoire en fonc- tion d'un signal d'horloge de transfert, la fréquence (Xfw) du signal d'horloge d'écriture étant égale ou infé- rieure à la fréquence (fa) du signal d'horloge de trans- fert. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de sortie destinés à transmettre l'information d'image à la mémoire en fonc- tion d'un signal d'horloge de transfert, la fréquence (Xfw) du signal d'horloge d'écriture étant égale ou infé- rieure à la fréquence (f) du signal d'horloge de trans- fert.