Brevet FR2579050A1 — publié le 19860919

Installation de télévision pour l'examen de documents à distance. L'invention concerne une installation pour l'examen de documents à distance, comportant a) une caméra de télévision comprenant aa) une surface photosensible, ab) des moyens optiques propres à former sur la surface photosensible une image d'un document à examiner, placé devant la caméra, ac) des moyens pour émettre un faisceau d'électrons, ad) des moyens de déviation pour faire varier dans le temps la trajectoire du faisceau d'électrons de façon qu'il vienne frapper la surface photosensible en un point qui se déplace dans le temps en balayant un domaine continu de celle-ci, ae) des moyens pour produire à chaque instant un signal vidéo représentatif de la densité de l'image au point de la surface photo sensible frappé par le faisceau d'électrons, b) un récepteur de télévision éloigné de la caméra, c) des moyens pour transmettre le signal vidéo au récepteur de façon à lui permettre de reproduire sur un écran l'image balayée par le faisceau d'électrons sur la surface photosensible; et d) des moyens de sélection pouvant être commandés depuis l'emplacement du récepteur pour faire varier, en grandeur et en position, par rapport au document à examiner, le champ couvert par l'image reproduite sur l'écran. De telles installations sont utilisées pour examiner à distance divers types de documents, par exemple des pièces d'identité, des feuillets imprimés ou manuscrits, des micro-fiches. Elles comprennent généralement une caméra à haute définition, semblable par ailleurs à une caméradetélévision classique, et un récepteur également à.haute définition, analogue à un écran de visualisation d'ordinateur. La caméra et le récepteur sont typiquement éloignés l'un de l'autre de quelques centaines de mètres à quelques kilomètres. Malgré la haute définition de la caméra et du récepteur, il n'est pas toujours possible, lorsqu'on observe le document en entier, d'en percevoir tous les détails avec une netteté suffisante, par exemple lorsqu'il s'agit d'une micro-fiche ou d'une carte d'identité comportant des empreintes digitales. C'est la raison d'être des moyens de sélection qui permettent d'obtenir sur l'écran du récepteur une image agrandie d'une partie choisie du document. Dans les installations existantes, les moyens de sélection comprennent un zoom monté sur la caméra pour faire varier le grandissement de l'image reçue, c'està-dire la grandeur du champ couvert par celle-ci, et des moyens mécaniques pour déplacer le document luimême devant la caméra et faire ainsi varier par rapport au document la position du champ couvert par l'image reproduite sur l'écran. Ces dispositifs présentent des inconvénients. Un zoom possédant une définition suffisante pour le but visé est très coûteux. Un dispositif permettant de télécomman- der des mouvements précis est également très coûteux. De plus, il provoque des vibrations désagréables. Avec un tel dispositif il est par ailleurs difficile à l'utilisateur de savoir, après plusieurs déplacements successifs, dans quelle zone du document se trouve la partie agrandie qu'il observe. Le but de l'invention est de remédier à ces inconv6- nients. Elle propose un perfectionnement à l'installation définie au début, consistant en ce que les moyens de sélection agissent sur les moyens de déviation de façon à faire varier, en grandeur et en position, le domaine de la surface photosensible balayé par le point d'impact du faisceau d'électrons. Avantageusement, l'étendue maximale du domaine balayé correspond sensiblement à l'étendue de l'image formée sur la surface photosensible. Selon un mode de réalisatiotl de l'invention, les moyens de déviation comprenant un déviateur horizontal et un déviateur vertical formés chacun par une paire de bobines traversées par un courant en dents de scie, les moyens de sélection ont varier l'amplitude et la valeur moyenne positive ou négative d'un courant continu superposé à ces courants en dents de scie. Selon une caractéristique de l'invention,l'installation comprend en outre des moyens correcteurs du signal vidéo propres à apporter au signal vidéo produit une correction (amélioration de la résolution) en fonction de la grandeur et de la position du domaine balayé par le point d'impact du faisceau dtélectrons. Avantageusement, l'importance de la correction est fonction décroissante de la grandeur dudit domaine et fonction croissante de l'écart horizontal et de. l'écatt vertical du centre du domaine par rapport au centre de 1' image formée sur la surface photosensible. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est un schéma-bloc d'une:;installation selon l'invention; - la figure 2 est un schéma explicatif de l'utilisation de l'invention; - la figure 3 est un schéma électrique d'un circuit pour la réalisation des moyens de sélection; - la figure 4 est un schéma électrique d'un circuit pour la réalisation des moyens de correction. On se réfère d'abord à la figure 1. Un document 1 à examiner est placé devant une caméra de télévision 2. La caméra 2 comprend un objectif 21 qui forme une image du document 1 sur une surface photosensible 22. La caméra 2 comprend également un tube cathodique dans lequel des moyens 24 (canon à électrons) assurent l'émission d'un faisceau d'électrons et sa focalisation sur la surface 22. Entre les moyens d'émission 24 et la surface 22 sont interposés des moyens de déviation 25 grâce auxquels le point d'impact du faisceau d'électrons balaie un domaine continu de cette surface. La caméra 2 comprend aussi des moyens 23 pour produire un signal vidéo représentatif de la densité de lumière au point d'impact du faisceau d'électrons. Des moyens 4, qui sont habituellement une liaison par câble coaxial ou par fibre optique moyennant un codage approprié, transtettent le signal vidéo à un récepteur de télévision 3 éloigné de la caméra,cet qui reproduit sur un écran l'image balayée par le faisceau d'électrons sur la surface photosensible 22. La caméra 2 telle qu'elle vient d'être décrite et le récepteur 3 sont des appareils classiques. Selon l'invention, on prévoit, à l'emplacement de la caméra, des moyens de sélection 5 reliés à des moyens de commande 7 situés à l'emplacement du récepteur et agissant sur les moyens de déviation 25. Les moyens 5 et 7 sont indiqués à la figure 1 comme étant séparés de la caméra et du récepteur respectivement, mais ils pourraient également leur être intégrés. Les moyens de commande et de sélection permettent à l'utilisateur de faire varier à volonté le domaine de la surface photosensible balayé par le point d'impact du faisceau d'électrons pour visualiser l'ensemble du document ou une partie choisie de celui-ci, comme on peut s'en rendre compte à l'examen de la figure 2. Le document 1 porte des inscriptions ou signes quelconques qui sont symbolisés sur la figure 2 par des croix de différentes dimensions. Les moyens optiques de la caméra forment sur la surface photosensible 22 une image I du document 1. Un rectangle en trait continu délimite l'étendue maximale D1 du domaine balayé, qui correspond sensiblement à l'étendue de l'image I, c'est-à-dire de la surface exposée à travers l'objectif 21. Il est supposé dans la figure 2 que cette étendue maximale dépasse légèrement le contour L de l'image du document luimême. Dans ces conditions, l'utilisateur peut voir sur l'écran E du récepteur une image I'1 de l'ensemble du document. Pour examiner plus en détail la partie centrale du document, il est possible de sélectionner un domaine de balayage'réduit D2, dont la limite est indiquée en trait interrompu, en agissant seulement sur la grandeur du domaine. Le centre C2 du domaine D2 est alors confondu avec le centre C1 du domaine D1. L'image I'2 obtenue sur l'écran E représente alors la partie centrale agrandie du document. Un autre domaine de balayage possible est désigné par la référence D3, sa limite étant également représentée en trait interrompu. Ce domaine D3 est d'une étendue encore plus petite que le domaine D2, et son centre C3 est décalé à la fois horizontalement et verticalement par rapport au centre C1 du domaine D1. L'image I'3 ainsi obtenue sur l'écran E du récepteur reproduit à échelle agrandie une partie marginale du document. Bien entendu, au-deià des trois exemples illustrés dans la figure 2, il est possible, dans une certaine mesure, de faire varier à volons et indépendamment l'un de l'autre le décalage horizontal,le décalage vertical, et la surface du domaine de balayage, le rapport entre la largeur et la hauteur de ce domaine étant maintenu constant et égal au rapport entre la largeur et la hauteur de l'écran du récepteur. Cependant, l'invention prévoit de fixer une limite inférieure pour la dimension du domaine balayé, audelà de laquelle les distorsions de l'image agrandie ne permettraient plus une amélioration de la lisibilité du document. Cette limite inférieure correspond par exemple à un tiers des dimensions linéaires du domaine maximal D1. Par ailleurs, le décalage horizontal et le décalage vertical peuvent être limités, en fonction de la grandeur du domaine balaye, de façon que celui-ci ne s'étende pas au-delà des limites de l'image formée sur la surface photosensible. On sait que, dans une caméra de télévision (à vidicon par exemple), la focalisation du faisceau d'électrons est d'autant moins bonne que son point d'impact est plus éloigné du centre de limage explorée. Le système tel que décrit jusqu'ici donnerait donc sur l'écran du récepteur une image d'une qualité d'autant moins bonne que le décalage horizontal et le décalage vertical sont plus importants. La diminution de l'étendue du domaine balayé conduit au même résultat, car sur l'écran du récepteur, le spot du vidicon, dont la dimension n'est pas négligeable, parait agrandi; il en est de même pour la structure granulaire de la surface sensible du vidicon. Cette baisse de qualité de l'image consiste essentiellement en une perte de résolution due à un aplatissement des fronts de variation du signal vidéo. Pour remédier à ces défauts, l'invention prévoit des moyens de correction du signal vidéo, désignés par la référence 6 à la figure 1, destinés à apporter au signal vidéo telque produit par les moyens 23 une correction qui est fonction de la grandeur et de la position du domaine balayé par le point d'impact du faisceau dlélectronsA cet effet, les moyens de correction 6 sont pilotés par les moyens de sélection 5. Les moyens de correction peuvent comprendre un amplificateur dont la courbe de réponse favorise les fréquences élevées, le défaut'signalé ci-dessus étant analogue à celui qui serait dû à une bande passante insuffisante, vers les fréquences aigues, du traitement du signal vidéo. La zone de fréquence à partir de laquelle la courbe de réponse doit être relevée est avantageusement de l'ordre de 5 à 10 MHz lorsque l'image est balayée 25 fois par seconde en 625 lignes. Une autre solution pour corriger le signal vidéo consiste à ajouter au signal produit par les moyens 23 un signal correctif proportionnel, avec un coefficient de proportionnalité négatif, à sa dérivée seconde par rapport au temps. Cette méthode, connue en elle-même sous le nom anglais crispening, fournit un redressement des fronts de variation du signal. La figure 3 représente un exemple de circuit électrique pour la constitution des moyens de sélection 5 et des moyens de commande 7 associés. Les moyens de commande 7, qui peuvent être disposés auprès du récepteur 3 ou y être intégrés, comprennent un potentiomètre P1 et un potentiomètre P3, dont les curseurs sont couplés mécaniquement comme indiqué par une liaison 70 représentée par un trait interrompu, pour la variation de la grandeur du domaine balayé, et deux potentiomètres P2 et P4 pour la variation du décalage horizontal et du décalage vertical, respectivement, du centre du domaine balayé par rapport au centre de l'image formée sur la surface sensible 22. Les moyens de sélection 5 agissent sur un déviateur horizontal DH et un ddviateur vertical DV appartenant aux moyens de déviation 25, le courant électrique traversant ces déviateurs produisant un champ magnétique qui dévie le faisceau d'électrons et détermine son point d'impact sur la surface sensible. Le courant traversant le déviateur horizontal DH est essentiellement défini par un amplificateur comprenant un transistor NPN T1 dont l'émetteur est relié à la masse et dont la base reçoit les impulsions de balayage des lignes de l'image.Le collecteur du transistor T1 est relié au curseur du potentiomètre P1 par une inductance L1 en parallèle avec une diode D1 dont la cathode est du côté du transistor. Le curseur du potentiomètre P1 est raccordé à la masse par l'intermédiaire d'un condensateur C2. Le collecteur du transistor T1 est également raccordé à la masse par l'intermédiaire d'uncondensateur C1, et à une première borne du déviateur horizontal DH par l'intermédiaire d'un condensateur C3. La même borne du déviateur horizontal est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une inductance L2, et sa seconde borne, d'une part à la masse par l'intermédiaire d'un condensateur C41 d'autre part au curseur du potentiomètre P2, monté entre +15 V et -15 V. Le circuit d'alimentation du déviateur vertical DV comprend un transistor NPN T2 dont la base reçoit un signal en dents de scie dont la fréquence est celle voulue pour le balayage de l'image. L'émetteur du transistor T2 est raccordé à la masse d'une part par l'intermédiaire d'une résistance R4, d'autre part par le montage en série d'un condensateur C5, d'une résistance R5 et dutrajetsource-drain d'un transistor à effet de champ T3 dont la grille, isolée, est reliée au curseur du potentiomètre P3. Le collecteur du transistor T2 est relié d'une part, par l'intermédiaire d'une résistance R8, à une source de potentiel positif, d'autre part à la base d'un transistor NPN T4 dont l'émetteur et le collecteur sont reliés respectivement à la masse et à la source positive par des résistances R6 et R7. Le collecteur du transistor T4 est par ailleurs raccordé, par l'intermédiaire d'un condensateur C6, à une première borne du déviateur vertical DV, laquelle borne est aussi raccordée à la masse par l'intermédiaire d'une inductance L3, tandis que la seconde borne du déviateur vertical est reliée d'une part au curseur du potentiomètre P4 (monté entre +15 V et -15 V), d'autre part, par l'intermédiaire d'un condensateur C7, à la masse. Le fonctionnement du circuit de la figure 3 est le suivant. Le transistor T1 est montré d'une manière très classique pour la déviation horizontale d'une caméra de télévision. A chaque impulsion fournie à sa base, le circuit oscillantL1-C1 amorce une oscillation sinusol- dale, que la diode D1 limite à une demi-période.Les impulsions ainsi obtenues attaquent le déviateur horizontal à travers le condensateur C3. L'impédance du déviateur horizontal DH étant essentiellement inductive, de telles impulsions courtés engendrent un courant en forme de dents de scie. L'amplitude de ce courant est proportionnelleâla tension continue d'alimentation appliquée à l'inductance L1, et est réglée par l'utilisateur grâce au potentiomètre P1.Une résistance talon Rg limite à un facteur 3 le rapport des amplitudes quand on passe d'une extrémité à autre du potentiomètre. Le potentiomètre P2, dont les extrémités sont portées respectivement à un potentiel positif et à un poten tiel négatif par rapport d la masse permet de faire circuler dans le déviateur horizontal DH et dans l'impédance L2 un courant continu, réglable en intensité et en signe, qui s'ajoute algébriquement au courant en dents de scie et définit ainsi la valeur moyenne du courant périodique global traversant le déviateur hori- zontal, et par suite la position moyenne, dans la direction horizontale, du domaine balayé par le faisceau d'électrons. Les transistors T2 et T4 assurent l'amplification de la tension en dents de scie servant à la commande du déviateur vertical DV. Le facteur d'amplification dépend de la valeur de la résistance de contre-réaction reliée à l'émetteur du transistor T2. Quand le transistor T3 ne conduit pas,la résistance R5 est hors circuit, et la résistance de contre-réaction est constituée par la résistance R4. Quand T3 est en courtcircuit, la résistance de contre-réaction est constituée par les résistances R4 et R5 en parallèle, leurs valeurs étant choisies de telle façon que le gain soit alors triple de celui obtenu avec la seule résistance R4.Lorsque le curseur du potentiomètre P3 se déplace conjointement à celui du potentiomètre P1, la tension de grille de 3 passe progressivement de zéro à une forte valeur positive, et l'impédance de T3 varie de l'infini à pratiquement zéro, faisant varier progressivement la résistance de contre-réaction de l'une à l'autre des limites indiquées plus haut. Le déviateur vertical DV est ainsi traversé par un courant en dents de scie amplifié auquel s'ajoute un courant continu réglable grâce au potentiomètre P4, qui agit de la même façon que le potentiomètre P2. Au potentiomètre P3 sont associées deux résistances d'extrémité ajustables R1 et R3 montées en série avec le potentiomètre, de part et d'autre de celui-ci, et une troisième résistance ajustable R2 reliant le curseur de ce potentiomètre au point commun entre celui-ci et la résistance R3. Ces résistances ajustables per mettent d'obtenir une bonne linéarité de la variation de la résistance de contre-réaction du transistor T2 en fonction de la position du potentiomètre P3, et par suite une bonne proportionnalité entre la hauteur et la largeur du domaine balayé par le faisceau d'électrons sur la surface photosensible. La figure 4 illustre un exemple de circuit électrique pour la réalisation des moyens de correction 6. Ce circuit comprend un transistor à effet de champ T11 dont la grille reçoit le signal vidéo à corriger, et dont la source et le drain sont reliés respectivement à la masse par une résistance R11 et à une source de tension positive par une inductance L11. La base d'un transistor NPN T12 est reliée à la source et au drain du transistor T11 par l'intermédiaire d'une résistance variable P11 et d'un condensateur C11 respectivement. Le collecteur du transistor T12 est porté à la tension positive, et son émetteur, qui constitue la sortie S du circuit, est raccordé à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R12. Le potentiel du drain du transistor T1 est proportionnel à la dérivée du courant qui traverse l'inductance L11. En plus, ce courant a une polarité inverse du signal vidéo, puisque issu du drain de T11. L11 fournit donc dv e = ~ ~ dt Ce même transistor agit en émettodyne sur sa source et fournit aux bornes de la résistance R11 une tension qui reproduit le signal vidéo. Le condensateur C1 est de faible capacité et son impédance est beaucoup plus élevée que celle de la résistance variable P11. Il fournit donc à la base du transistor T12 une tension proportionnelle à la dérivée de celle présente sur son armature opposée, c'est-à-dire à la dérivée seconde toujours inversée du signal vidéo, à laquelle s'ajoute, à travers la résistance variable P11, une tension proportionnelle au signal vidéo.On applique donc à la base du transistor T12 un mélange pondéré du signal vidéo et de sa dérivée seconde inversée, le rapport de pondération étant ajustable grâce à la résistance variable P11. Le degré de correction est fonction croissante de la valeur de cette dernière. Comme l'indique la liaison 60 à la figure 1, la résistance variable P11 peut être commandée par les moyens de sélection 5 de façon à faire varier sa valeur, et par suite le degré de correction du signal vidéo, en fonction de la grandeur et de la position du domaine balayé par le faisceau d'électrons. Alternativement, les moyensde correction 6 peuvent être commandés directement, conjointement aux moyens.de sélection 5, par les moyens de commande 7 situés à l'emplacement du récepteur. A titre indicatif, on a utilisé pour la réalisation des circuits des figures 3 et 4 des composants présentant les caractéristiques suivantes: R1 : 4,7 k R12 : 470 # C6 : 470 F R2 : 10 kfl P1 : 470 # -C7 :1000 ssF R3 : 4,7 kn P2 : 1 kQ D1 : type 1N4448 R4 : 220 # P3 : 4,7 k T1 : type 2N2219A R5 100 # P4 1 k T2 : type 2N2222A R6 47 # C1 : 220 pF T3 : type 2N4416 R7 150 fl C2 : 100 11F T4 : type BD137 R8 1 kQ C3 .: 10 11F T11: type 2N4416 R9 470 n C4 : 100 11F T12: type BFY90 R11 100 n C5 : 50 11F Les moyens selon l'invention peuvent être réalisés de façon très économique, et ne, comportent pas de pièces en mouvement à l'exception' des curseurs des potentiomètres. Par ailleurs les décalages horizontal et vertical de la partie du document examinée sont détermipés par la position des potentiomètres P2 et P4 et leur valeur peut être facilement affichée pour l'utilisateur. Revendications. 1. Installation pour l'examen de documents à distance, comportant a) une caméra de télévision (2) comprenant: aa) une surface photosensible (22), ab) des moyens optiques (21) propres à former sur la surface photosensible une image (I) d'un document (1) à examiner, placé devant la caméra, ac) des moyens (24) pour émettre un faisceau d'électrons, ad) des moyens de déviation (25) pour faire varier dans le temps la trajectoire du faisceau d'électrons de fa çon qu'il vienne frapper la surface photosensible en un point qui se déplace dans le temps en balayant un domaine continu (D1 D2, D3) de celle-ci, ae) des moyens (23) pour produire à chaque instant un signal vidéo représentatif de la densité de l'image au point de la surface photosensible frappé par le faisceau d'électrons; b) un récepteur de télévision (j) éloigné de la caméra (2), c) des moyens (4) pour transmettre le signal vidéo au récepteur de façon à lui permettre de reproduire sur un écran l'image balayée par le faisceau d'électrons sur la surface photosensible (22); et d) des moyens de sélection (5) pouvant être commandés depuis l'emplacement du récepteur pour faire varier, en grandeur et en position,par rapport au document à examiner, le champ couvert par l'image (I'1, I'2 I'3) reproduite sur l'écran, caractérisée en ce que lesdits moyens de sélection agissent sur les moyens de déviation (25) de façon à faire varier, en grandeur et en position, ledit domaine de la surface photosensible. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'étendue maximale du domaine balayé (D1) correspond sensiblementra l'étendue de l'image formée sur la surface photosensible. 3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que, les moyens de déviation comprenant un déviateur horizontal (DH) et un déviateur vertical (DV) formés chacun par une paire de bobines traversées par un courant en dents de scie, les moyens de sélection font varier l'amplitudeet la valeur moyenne desdits courants en dents de scie. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les amplitudes des courants en dents de scie traversant le déviateurhorizontal et le déviateur vertical varient proportionnellement l'une à l'autre. 5. Installationsellon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que la variation de la valeur moyenne de chaque courant est obtenue grâce à un potentiomètre (P2, P4) dont le curseur est relié à une extrémité du déviateur correspondant (DH, DV). 6. Installation selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que l'un âu moins des déviateurs horizontal et vertical est alimenté en courant alternatif par un amplificateur dont le gain peut varier pour faire varier l'amplitude du courant. 7.Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'amplificateur comprend au moins un transistor (T1, T2). 8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'à l'émetteur dudit transistor (T2) est relié un montage de contre-réaction (R4, R5, C5, T3) dont l'impérance peut varier pour faire varier le gain de l'amplificateur. 9. Installation selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que la variation du gain de l'amplificateur est obtenue grâce à un potentiomêtre (P1, P3) dont le curseur est relié à l'une des électrodes du transistor (T1, T2). 10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que les curseurs des potentiomètres (P1 et P3) servant à faire varier le gain des amplificateurs pour les deux déviateurs (DH et DV) respectivement sont couplés mécaniquement de façon à faire varier proportionnellement l'une à l'autre les amplitudes des courants d'alimentation des déviateurs. 11. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens (6) de correction pour améliorer la résolution du signal vidéo, propres à apporter au signal vidéo produit une correction en fonction de la grandeur et de la position du domaine balayé par le point d'impact du faisceau d'électrons. 12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'importance de la correction est fonction décroissante de la grandeur dudit domaine et fonction croissante de l'écart horizontal et/ou de l'écart vertical du centre du domaine par rapport au centre de l'image formée sur la surface photosensible. 13. Installation selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisée en ce que la correction du signal, vidéo est obtenue en traitant celui-ci par un amplificateur dont la courbe de réponse favorise les fréquences élevées. 14. Installation: selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisée en ce que la correction du signal vidéo est obtenue en superposant au signal vidéo produit un signal correctif proportionnel, avec un coefficient de proportionnalité négatif, à sa dérivée seconde par rapport au temps.