Brevet FR2593614A1 — publié le 19870731

L'invention concerne un appareil de lecture d'images dans lequel plusieurs sources de lumière sont allumées de façon répartie, par bloc, et éclairent un objet à lire afin qu'une image de cet objet soit lue. Un appareil de lecture d'images selon l'inven- tion est largement utilisé comme unité d'entrée d'un appa- reil d'entrée d'images, tel que, par exemple, un appareil de télécopie ou un appareil de copie numérique, ou d'autres appareils de traitement d'images. Au cours des dernières années, les appareils de télécopie, les appareils d'entrée de caractères, d'images et autres appareils analogues, ont utilisé habituelle- ment un capteur de lecture d'image qui est constitué d'un agencement de photocapteurs utilisant des semi-conducteurs à couches minces, des dispositifs à couplage de charge ou analogues, sur toute la largeur d'un original. On utilise, par ailleurs, comme source de lumière, une rangée de diodes électroluminescentes (DEL) qui est constituée par l'agence- ment d'un certain nombre de DEL afin de réduire la dimen- sion et le poids. Un semi-conducteur à couches minces constitué de silicium amorphe, de CdS:Se ou analogue; est souvent utilisé comme capteur pour la lecture d'images. Un tel semi-conducteur présente en lui-même de bonnes caractéris- tiques de photoconduction. Cependant, dans le cas de la lecture de l'image d'un original sous la lumière de cou- leur monotone des diodes électroluminescentes ou analogues, il est difficile d'effectuer l'opération de lecture d'une image à grande vitesse, car la vitesse de réponse à la lumière du capteur lui-même est basse. En outre, dans l'appareil de lecture d'images utilisant le réseau de diodes électroluminescentes, il faut faire circuler un courant important dans les diodes pour obtenir une quantité de lumière assez importante pour lire l'image. Il en résulte une diminution de la quantité de lumière lorsque la tempé- rature croît et que le réseau de diodes électroluminescentes se détériore. Pour éviter les problèmes ci-dessus, dans l'ap- pareil classique de lecture d'images, la source de lumière est commandée comme décrit ci-dessous. Tout d'abord, la figure 1 des dessins annexés décrits ci-après, est un diagramme schématique montrant la constitution d'une unité d'entrée d'images. Sur ce diagramme, plusieurs photocapteurs 1 sont agencés en une rangée ou un réseau de manière que l'axe optique de chaque photocapteur 1 coincide avec l'axe optique d'une rangée ou d'un réseau 2 de lentilles du type à indice de réfraction réparti. Une rangée ou un réseau 3 de diodes électroluminescentes dirige de la lumière vers une position P de lecture d'un original 4. Les rayons lumineux réfléchis passent à travers le réseau 2 de lentilles et sont focalisés sur le photocapteur 1. La figure 2 est un diagramme schématique mon- trant un exemple d'un agencement des photocapteurs 1 et de la rangée 3 de diodes électroluminescentes. Comme représenté sur ce diagramme, les cellules S1 à S40 du photocapteur 1 sont divisées en blocs SB1 à SB4, et la rangée 3 de diodes électroluminescentes est divisée en blocs 5 à 8 de source de lumière. Le photocapteur 1 et la rangée 3 de diodes électroluminescentes divisés en plusieurs blocs de cette manière sont commandés en des temps tels qu'indiqués par le diagramme de la figure 3. Comme montré sur le diagramme des temps de la figure 3, les blocs SB1 à SB4 du photocapteur 1 sont com- mandés séquentiellement sur une base d'unité de blocs. Les blocs 5 à 8 de la source de lumière sont également allumés séquentiellement en synchronisme avec la commande des blocs du capteur (le niveau haut indique l'allumage et le niveau bas indique l'extinction). Comme représenté sur le diagram- me, les blocs 5 à 8 de la source de lumière sont allumés à des instants tels que les demi-périodes d'allumage se recou- vrent mutuellement. Sous l'effet d'une telle commande de l'allumage, le photocapteur 1 est exposé à la lumière pendant une pério- de de temps prédéterminée avant d'effectuer l'opération de lecture, ce qui permet d'éviter la limitation de la vitesse de lecture du fait du temps de réponse à la lumière. En outre, étant donné que la rangée 3 de diodes électroluminescentes est allumée séquentiellement de façon répartie, l'élévation de température est évitée et on peut empêcher la quantité de lumière de diminuer. Cependant, dans un appareil de lecture d'images tel qu'un appareil de télécopie ou analogue assumant une fonction de transmission de l'image, si la quantité d'infor- mation de l'original est importante, le temps de traitement de conversion dans le modem croît et, après un temps de balayage de lecture du photocapteur 1, il faut également un temps important pour transférer les données d'image. Pour effectuer la commande d'éclairage aux instants indiqués sur la figure 3, dans un tel cas, la période de temps avant l'achèvement du transfert est habi- tuellement établie sur le temps d'attente avant le commen- cement de l'opération de lecture. Cependant, dans l'appa- reil de lecture iiegesclassiqe, le htocpteurl reste parfois das l'obscurité pendant une longue durée. En conséquence, il apparatt le problème selon lequel, au commencement de l'opération suivante de balayage principal, le courant photo-électrique croit avec un certain retard et le signal de sortie s'atténue. L'invention a pour objet un appareils de lecture d'images qui résout le problème de l'art antérieur, décrit ci-dessus, avec une haute fiabilité. Dans un appareil de lecture d'imagesselon l'in- vention, plusieurs sources de lumière sont prévues et les lumières qu'elles émettent sont dirigées vers des moyens de conversion photoélectrique en passant par un objet à lire afin que l'image de cet objet soit lue, cet appareil comportant des moyens de commande d'allumage destinés à diviser les sources de lumière en plusieurs blocs, à allumer séquentiellement et de façon répartie chacun des blocs des sources de lumière et à allumer, d'une manière pulsée, les sources de lumière des blocs qui ne sont pas allumés de façon divisée. Comme mentionné précédemment, étant donné que les sources de lumière des blocs qui ne sont pas allumés de façon répartie sont allumées de manière pulsée, même si la quantité d'information de l'objet à lire est grande et qu'il faut un temps important pour le transfert, il est possible d'empêcher l'affaiblissement du signal de sortie par suite du retard du temps d'attaque de la réponse à la lumière des moyens de conversion photoélectrique et l'image peut être lue avec une haute fiabilité. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limi- tatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique montrant la constitution d'une unité d'entrée d'image; la figure 2 est une vue schématique montrant un exemple d'un agencement d'un photocapteur 1 et d'une rangée 3 de diodes électroluminescentes; la figure 3 est un diagramme des temps montrant la commande d'allumage dans un appareil classique de lecture d'images; la figure 4 est un schéma simplifié montrant la constitution d'une forme de réalisation d'un dispositif de commande d'allumage utilisé dans un appareil de lecture d'images selon l'invention; - la figure 5 est un diagramme des temps montrant la commande d'allumage utilisée dans la forme de réalisation de l'invention; la figure 6 est un graphique montrant la carac- téristique d'attaque d'un photocapteur utilisé dans la forme de réalisation de l'invention; et la figure 7 est un graphique permettant de comparer les niveaux de sortie des photocapteurs dans le cas o la commande d'allumage des sources de lumière de la forme de réalisation de l'invention est effectuée au moyen du photocapteur présentant la caractéristique de réponse à la lumière indiquée sur la figure 6, et dans le cas d'une forme de réalisation classique. La figure 4 est un schéma simplifié montrant la constitution d'une forme de réalisation d'un dispositif de commande d'allumage utilisé dans un appareil de lecture d'images selon l'invention. Dans cette forme de réalisation, l'unité d'entrée d'images montrée sur la figure 1 est utili- sée et le photocapteur 1 et la rangée 3 de diodes électro- luminescentes sont disposés d'une manière analogue à celle montrée sur la figure 2. Sur la figure 4, une impulsion d'horloge fonda- mentale est appliquée, à partir d'une borne d'horloge CLCK, à des compteurs 12 et 20 et à une porte ET 19 respectivement. En réponse à l'impulsion d'horloge fondamentale, le compteur délivre un signal à impulsions d'une fréquence prédéter- minée à des portes ou 21 à 24. Une impulsion de restauration RST pour relancer la commande d'éclairage des sources de lumière depuis le début, est introduite à partir d'une borne de restauration RST. Les compteurs 12 et 13 et les bascules 10 et 15 à 18 sont restaurés par cette impulsion de restauration. Chacune des bascules 15 à 18 comporte plusieurs bornes de position- nement S ou-de restauration RST. Une impulsion de positionnement pour déclencher la commande d'allumage des sources de lumière est appliquée à partir d'une borne de déclenchement STRT aux bornes de positionnement des bascules 9 et 15, respectivement. Le signal de sortie de la bascule 9 est appliqué à l'entrée du compteur 12 afin d'autoriser ce dernier à compter. Lorsqun' nombre prédéterminé d'impulsions d'horloge est compté par le compteur 12, la bascule 9 est repositionnée ou restaurée et la bascule 10 est positionnée par l'intermédiaire d'un décodeur 11, par le signal de sortie du compteur 12. Lorsque la bascule 10 est positionnée, la porte ET 19 s'oNre de sorte que le compteur 13 commence à compter les impulsions d'horloge. Lorsque le compteur 13 a compté un nombre prédéterminé d'impulsions d'horloge, un décodeur 14 est commandé sur la base de la valeur comptée. Les bas- cules 15 à 18 sont positionnées ou repositionnées par cinq signaux de sortie du décodeur 14. Ainsi, la bascule 16 est positionnée par le signal de sortie f1 du décodeur 14. La bascule 15 est repositionnée et la bascule 17 est position- née par le signal de sortie *2. Par ailleurs, la bascule 16 est repositionnée et la bascule 18-est positionnée par le signal de sortie *3. La bascule 17 est repositionnée par le signal de sortie 44. En outre, la bascule 18 est reposition- née par le signal de sortie 45! Les bornes de sortie des bascules 15 à 18 sont connectées aux bornes d'entrée des portes OU 21 à 24, respec- tivement. Les bornes de sortie des portes OU 21 à 24 sont connectées aux bases de transistors 25 à 28, respectivement. Une tension +V d'une source d'alimentation en énergie est appliquée à chaque collecteur par l'intermédiaire d'un registre R. Les émetteurs sont mis à la masse par l'inter- médiaire des blocs 5 à 8 des sources de lumière de la rangée 3 de diodes électroluminescentes, respectivement. Par conséquent, les blocs 5 à 8 des sources de lumière sont allumés ou éteints par les signaux de sortie des portes OU 21 à 24, respectivement. On décrira à présent en référence à la figure 5 le fonctionnement du dispositif de commande d'allumage de la forme de réalisation présentant la constitution décrite ci-dessus. La figure 5 est un diagramme des temps montrant la commande d'allumage de cette forme de réalisation. Tout d'abord, lorsque le compteur 20 délivre l'impulsion d'une fréquence prédéterminée, tous les blocs 5 à 8 des sources de lumière sont allumés simultanément d'une manière pulsée périodique (appelée ci-après allumage cyclique) (par exemple, la période est de 40 as, le temps d'allumage est de 8gs, et analogue). Pour redéclencher la commande d'allumage des sources de lumière afin de lire une image, une impulsion de restauration est appliquée à l'entrée à partir de la borne RST afin de restaurer les bascules et les compteurs. Lorsqu'une impulsion de déclenchement est appli- quée en entrée à partir de la borne STRT, la bascule 9 est positionnée et le compteur 12 est positionné dans l'état d'autorisation de comptage. La bascule 15 est également positionnée, un signal de-niveau haut est délivré par la porte OU 21 et le bloc 5 de source de lumière est allumé en courant continu. Ce mode d'allumage en courant continu est poursuivi uniquement pendant la période de temps (par exemple 4 msec) correspondant aux temps de détection des blocs SB1 à SB4 du capteur et il est effectué séquentiel- lement sur chacun des blocs 5 à 8 des sources. de lumière en réponse aux temps de détection. Par conséquent, ce mode d'allumage en continu sera appelé ci-après allumage réparti. Lorsque le compteur 12 compte les impulsions d'horloge correspondant au temps T1 jusqu'au temps de détection du bloc SB1 du capteur, le compteur 12 repositionne la bascule 9 et positionne la bascule 10 par l'intermédiaire du décodeur 11, respectivement. Lorsque la bascule 10 est positionnée, la porte ET 19 s'ouvre de sorte que le compteur 13 commence à compter les impulsions d'horloge. Lorsque le compteur 13 compte les impulsions d'horloge correspondant au temps T2, le décodeur 14 positionne la bascule 16 à l'aide du signal de sortie 1 sur la base de la valeur comptée par le compteur 13. Par conséquent, e bloc 6 de la source de lumière est éclairé de façon répartie par le transistor 26, par l'intermédiaire de la porte OU 22. Comme montré sur le schéma, il est souhaitable d'établir le temps d'allumage de façon répartie du bloc 6 des sources de lumière au point o la position de balayage de l'original atteint la position médiane du bloc SB1 du capteur. Ensuite, lorsque le compteur 13 continue de compter les impulsions d'horloge correspondant à l'instant T3 à partir de l'allumage de façon répartie du bloc 6 de la source de lumière jusqu'à ce que la position de balayage atteigne la position centrale du bloc SB2 du capteur, le décodeur 14 repositionne la bascule 15 et positionne la bascule 17 par le signal de sortie 2 sur la base de la valeur comptée par le compteur 13. Par conséquent, le bloc 5 de la source de lumière arrête l'opération d'allumage réparti et déclenche l'opération d'allumage cyclique. Par contre, le bloc 7 de la source de lumière arrête l'opération d'allumage cyclique et déclenche l'opération d'allumage réparti. A ce moment, étant donné que la bascule 16 est maintenue dans l'état positionné, le bloc 6 des sources de lumière est maintenu dans l'état d'allumage réparti. Ensuite, lorsque le compteur 13 continue de compter les impulsions d'horloge correspondant au temps T3, le décodeur 14 restaure la bascule 16 et positionne la bas- cule 18 par le signal de sortie *3. Par conséquent, le bloc 6 des sources de lumière déclenche l'opération d'allumage cyclique et le bloc 8 des sources de lumière déclenche l'opération d'allumage réparti. Le bloc 7 des sources de lumière continue l'opération d'allumage réparti. Puis, lorsque le compteur 13 continue de compter les impulsions d'horloge correspondant à l'instant T3, le décodeur 14 restaure la bascule 17 par le signal de sortie *4. Le bloc 7 des sources de lumière déclenche l'opération d'allumage cyclique et le bloc 8 des sources de lumière continue l'opération d'allumage réparti. Lorsque le compteur 13 continue de compter les impulsions d'horloge correspondant au temps T3, le décodeur 14 restaure la bascule 18 par le signal de sortie 5, afin que le bloc 8 des sources de lumière déclenche l'opération d'allumage cyclique. Par conséquent, tous les blocs 5 à 8 des sources de lumière sont dans l'état d'allumage cyclique. Après l'achè- vement du transfert de l'information lue par le photocapteur, une impulsion de restauration est appliquée en entrée à partir de la borne RST et une impulsion de déclenchement est ensuite appliquée en entrée à partir de la borne STRTo Les blocs des sources de lumière sont allumés chacun séquen- tiellement comme expliqué précédemment. La figure 6 est un graphique montrant la caracté- ristique d'attaque du photocapteur utilisé dans la forme de réalisation de l'invention. Le graphique montre la variation du courant photo- électrique ip traversant le photocapteur à partir du commencement de l'application d'une quantité prédéterminée de lumière sur le photocapteur auquel une tension prédéterminée a été appliquée. En supposant que la valeur du courant de saturation soit égale à 1, le temps allant du commencement (t = 0) de l'exposition jusqu'à ce que la valeur du Qourt photo-électrique atteigne 0,9 est établi comme étant le temps d'attaque de la réponse à la lumière. La figure 7 est un graphique montrant le résul- tat d'une comparaison des niveaux de sortie du photocapteur dans le cas o la commande d'allumage des sources de lumière de la forme'de réalisation de l'invention est effectuée avec le photocapteur présentant la caractéristique de réponse à la lumière montrée sur la figure 6 et dans le cas classique. Sur ce graphique, le niveau de sortie du photocapteur est établi à "1" lorsque la période d'allumage réparti Tp est de 10 msec. La période d'allumage réparti Tp des sources de lumière change en fonction du temps de transfert après l'achèvement d'une opération de balayage de lecture du photo- capteur. Cependant, même si la période de temps Tp est longue, dans la forme de réalisation dans laquelle l'opération d'allumage cyclique est effectuée, le degré de réduction du signal de sortie du photocapteur est très inférieur à celui du cas classique, comme montré par la courbe B qui corres- pond à la forme de réalisation de l'invention, le cas clas- sique étant représenté par la courbe A. Le niveau de sortie du photocapteur est donné en ordonnée. Comme décrit précédemment, conformément à l'in- vention, les opérations d'allumage cyclique des sources de lumière sont également effectuées même lorsque le photo- capteur n'exécute pas l'opération de lecture. Par conséquent, le problème se posant dans l'appareil classique, selon lequel le signal de sortie du photocapteur décroît au commen- cement de l'opération de balayage principale suivante même si le temps de transfert après l'opération de balayage de lecture du photocapteur est long, n'apparaît pas. Par ailleurs, étant donné que les sources de lumière sont divisées en plusieurs blocs et sont éclairées bloc par bloc, le dégagement de chaleur de la source de lumière peut être supprimé et la détérioration de la carac- téristique des diodes électroluminescentes peut être évitée. En outre, étant donné que les opérations d'allu- mage cyclique et d'allumage réparti peuvent être effectuées par une seule source de lumière, le dégagement de chaleur et la consommation d'énergie électrique peuvent être réduits. On peut supprimer les moyens de dissipation de la chaleur qui sont classiquement nécessaires. La partie constituée par la source de lumière peut être minimisée et la dimen- sion d'ensemble de l'appareil peut être réduite. Dans la forme de réalisation précédente, les sources de lumière et les photocapteurs sont divisés en quatre blocs pour des raisons de commodité de la description. Cependant, le nombre de blocs de répartition n'est pas limité à quatre. Par exemple, il est également possible d'augmenter le nombre de blocs des photocapteurs et de faire fonctionner ces blocs par un procédé de commande matricielle bien connu. Comme décrit en détail ci-dessus, dans l'appa- reil de lecture d'images selon l'invention, les sources de lumière des blocs qui ne sont pas allumés de façon répartie sont allumées en mode pulsé. Par conséquent, même si la quantité d'information d'un objet à lire est importante et qu'elle demande beaucoup de temps pour son transfert,-l'af- faiblissement du signal de sortie par le retard du temps d'attaque de la réponse à la lumière des moyens de conver- sion photo-électrique peut être évité. L'image peut être lue avec une haute fiabilité. Par ailleurs, étant donné que la source unique de lumière est utilisée en commun pour les différentes com- mandes d'allumage dans les modes en lecture et en non-lecture par les moyens de conversion photo-électrique, le dégagement de chaleur de la source de lumière est réduit et la détério- ration de la caractéristique de la source de lumière est évitée. De plus, on peut réduire la dimension, le poids et le coût de l'ensemble de l'appareil. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Appareil de lecture d'images dans lequel plusieurs sources de lumière (3) sont prévues et les lumières émises par ces sources sont dirigées vers des moyens (1) de conversion photo-électrique en passant par un objet à lire afin de lire une image de l'objet, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande d'allumage destinés à diviser les sources de lumière en plusieurs blocs (5 à 8) pour allumer séquentiellement et de façon répartie chacun des blocs des sources de lumière et pour allumer, d'une manière pulsée, les sources de lumière des blocs qui ne sont pas allumés de façon répartie.