Brevet FR2635245A1 — publié le 19900209

La présente invention concerne un appareil de lec- ture d'une image en couleurs qui est utilisé dans un appa- reil de transmission d'une image en couleurs, dans un appa- reil de copie d'une image en couleurs ou analogue. Un appareil de lecture d'une image en couleurs ayant plusieurs sources lumineuses dont les caractéristiques spectrales sont différentes a déjà été proposé comme appa- reil de transmission ou de copie d'une image en couleurs. Les sources de plusieurs couleurs qui sont utilisées sont par exemple une source de lumière rouge destinée à projeter sélectivement une composante à une longueur d'onde rouge, une source de lumière verte destinée à projeter sélecti- vement une composante à une longueur d'onde verte, et une source de lumière bleue destinée à projeter sélectivement une composante à une longueur d'onde bleue. On a habituellement utilisé une lampe à fluorescence comme source lumineuse de toutes les couleurs pour la pro- jection de la lumière ayant toutes ces composantes. Bien que la quantité de lumière fournie par une lampe à fluores- cence soit en général importante, la vitesse de réponse au scintillement est mauvaise. Parmi les lampes à fluores- cence, la vitesse de réponse au scintillement de la lampe destinée à émettre la lumière rouge est particulièrement mauvaise. D'autre part, la lampe à fluorescence présente un inconvénient car sa consommation d'énergie électrique est grande. En conséquence, lorsque la lampe à fluorescence est utilisée comme source lumineuse, la vitesse de lecture qui peut être obtenue est limitée et la réduction de la consom- mation d'énergie électrique est aussi limitée. On a proposé, pour la résolution de ce problème, un appareil de lecture dans lequel une diode photoémissive est utilisée & la place d'une lampe à fluorescence comme source lumineuse ayant une faible vitesse de réponse au scintil- lement et une lampe à fluorescence et une diode photoémis- sive sont utilisées ensemble comme sources lumineuses des trois couleurs, si bien que la vitesse de lecture est élevée et la consommation d'énergie est réduite (document JP-A-60-130 964). La figure 1 est une coupe d'un appareil classique de lecture d'image en couleurs dans lequel une diode photo- émissive et une lampe à fluorescence sont utilisées ensemble comme sources lumineuses. Dans cet appareil de lecture, une section 2 de lecture est placée à proximité d'une plaque 7 de verre sur laquelle est placé un original 1 sur lequel est formé une image en couleurs, par impres- sion ou analogue. Un capteur linéaire 3 à dispositifs à couplage par charges (CCD) ayant une section photosensible 3a tournée vers l'original 1 est fixé à la section 2 de lecture. La section photosensible 3a a une longueur corres- pondant à la largeur de l'original 1. Un groupe 4 dans lequel plusieurs lentilles en forme de bâtonnets sont ali- gnées, est placé entre la section photosensible 3a du cap- teur 3 et l'original 1. La lumière réfléchie par une ligne, c'est-à-dire une ligne détectée Z dans la direction de la largeur de l'original 1, parvient sur la section photosen- sible 3a du capteur 3 par l'intermédiaire du groupe 4 de lentilles. Une lampe 5 à fluorescence ayant une longueur cor- respondant à la largeur de l'original est placée près de la surface latérale du groupe 4. La lumière bleue est projetée sur l'original 1 par émission lumineuse de la lampe 5. D'autre part, un ensemble 6 de diodes photoémissives de longueur W correspondant à la largeur de l'original 1 est placé près de la surface latérale du groupe 4, du côté opposé à celui de la lampe 5. Comme représenté sur la figure 3, dans l'ensemble 6 de diodes photoémissives, les diodes rouges 6R et les diodes vertes 6G sont disposées en alternance en ligne sur une plaque de base 6a. Les diodes 6R et 6G sont recouvertes par une lentille 6 en forme de barreau, représentée en trait mixte sur la figure 3. En conséquence, la lumière rouge et la lumière verte provenant des diodes rouges et vertes 6R et 6G convergent sous l'action de la lentille 6b et forment des lumières directionnelles,.si bien que la position de lecture de l'original i est éclairée de façon concentrée. D'autre part, la lumière bleue de la lampe 5 parvient sur une large surface de l'original 1 puisqu'il s'agit de lumière dispersée. Lorsque l'original 1 est lu, les lumières des cou- leurs respectives sont projetées par partage dans le temps. Chaque fois que la lumière d'une couleur est projetée, la lumière réfléchie par l'original 1 est détectée par la section photosensible 3a du capteur 3 et est transformée photoélectriquement en un signal électrique. Les signaux électriques des couleurs respectives sont transmis simulta- nément à un circuit de traitement de couleurs par des cir- cuits à retard. Les signaux des trois couleurs primaires rouge, verte et bleue correspondant aux rapports de mélange des signaux respectifs en couleurs sont formés si bien que des signaux d'image en couleurs sont obtenus. Lorsque l'ensemble de diodes 6 constituant une source directionnelle et la lampe 5 à fluorescence consti- tuant une source non directionnelle sont utilisés ensemble, un inconvénient est dO au fait que, lorsque l'original 1 flotte au-dessus de la plaque de verre 7, il apparaît une différence de teinte. Par exemple, lorsque l'original 1 a un pli ou ana- logue, il flotte au-dessus de la plaque 7 comme représenté en coupe sur la figure 2. Comme l'ensemble 6 de diodes est la source directionnelle indiquée précédemment, les lumières rouge et verte provenant de l'ensemble 6 sont projetées de manière concentrée depuis la position infé- rieure inclinée vers la ligne détectée X, lorsque l'origi- nal 1 est au contact de la plaque 7 de verre. En consé- quence, lorsque la position de la ligne détectée Q est déplacée vers le haut du fait du flottement de l'original 1, les lumières rouge et verte ne parviennent pas suffisam- ment sur la ligne détectée. Les lumières rouge et verte réfléchies qui parviennent dans le capteur 3 sont en quan- tités considérablement réduites. D'autre part, comme la lampe 5 est une source non directionnelle, la lumière bleue qui en provient parvient suffisamment sur la ligne détectée Z même lorsque l'origi- nal 1 flotte. En conséquence, la lumière bleue qui est réfléchie par cette ligne et pénètre dans le capteur 3 ne subit pas une réduction aussi importante, même lorsque l'original flotte. En conséquence, lorsque la source direc- tionnelle et la source non directionnelle sont utilisées en coopération, lorsque l'original i flotte, le rapport de la lumière réfléchie à la lumière émise-par la source non directionnelle est relativement élevé, et l'inconvénient est qu'il apparaît un écart de teinte et que la reproduc- tion en couleurs ne peut pas être réalisée d'une manière correspondant avec précision à l'original. Compte tenu des problèmes précédents, l'invention concerne la suppression de l'écart de teinte qui apparaît lors de l'utilisation en coopération d'une source direc- tionnelle et d'une source non directionnelle. Selon l'invention, cette caractéristique est obtenue dans un appareil de lecture d'une image en couleurs qui comporte un dispositif destiné à émettre des lumières vers une ligne détectée d'un original, le dispositif comprenant plusieurs sources de lumières colorées, comprenant une première source de lumière destinée à émettre une lumière directionnelle et une seconde source de lumière destinée à émettre une lumière non directionnelle, un dispositif de commande destiné à commuter successivement les opérations d'éclairement par les sources de lumières colorées, un dispositif photoélectrique destiné à recevoir la lumière réfléchie par la ligne détectée de l'original, et un dispo- sitif optique placé entre la seconde source de lumière et la ligne détectée de l'original et destiné à donner des caractéristiques de directivité à la seconde source de lumière. Comme des caractéristiques de directivité sont don- nées à la lumière émise par la source non directionnelle 5, lorsque la position de l'original i change, la lumière réfléchie après émission par la source non directionnelle 5 diminue de la même manière que la lumière réfléchie provenant de la source directionnelle 6. En conséquence, même si la position de la ligne détectée k change, le rap- port des lumières réfléchies 8b, 9b et 10b par la ligne détectée aux lumières émises aux différentes couleurs varie peu. L'écart de teinte qui apparait du fait de l'utilisa- tion en coopération d'une source directionnelle 6 et d'une source non directionnelle 5 est donc évité D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemple de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: les figures 1 et 2 sont des coupes de la partie principale d'un appareil classique de lecture d'image en couleurs; la figure 3 est une perspective d'un ensemble à diodes photoémissives; la figure 4 est une coupe de la partie principale d'un appareil de lecture d'image en couleurs selon un mode de réalisation de l'invention; les figures 5A à 5C sont des graphiques représentant des formes d'onde de fonctionnement de sources lumineuses; la figure 6 est un diagramme synoptique d'un circuit de traitement de signaux; la figure 7 est une coupe de la partie principale d'un appareil de lecture d'image en couleurs représentant un état dans lequel un original flotte au-dessus d'une plaque de verre; et la figure 8 est une coupe de la partie principale d'un appareil de lecture d'image en couleurs représentant un autre mode de réalisation, différent de celui de la figure 4. La figure 4 est une coupe de la partie principale d'un appareil de lecture d'une image en couleurs, dans un mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 4, les parties et éléments identiques à ceux de la figure 1 portent les mémes références numériques et on ne les décrit pas en détail. Comme l'indique la figure 4, dans l'appareil de lecture d'image en couleurs de ce mode de réalisation, un dispositif optique 12 destiné à donner des caractéristiques de directivité à de la lumière bleue 8a émise par une lampe à fluorescence 5 est placé entre la lampe 5 à fluorescence constituant une source de lumière non directionnelle et l'original 1. Dans ce mode de réalisation, une plaque 13 ayant une fente 13a est utilisée comme dispositif optique 12. En conséquence, la lumière bleue 8a provenant de la lampe à fluorescence 5 est arrêtée par la plaque 13 et seule la lumière bleue 8a passe dans la fente 13a et elle a une caractéristique de directivité analogue à celle de lumières parallèles et parvient sur l'original 1. La position et la dimension de la fente 13a sont déterminées de manière que la position d'éclairement par la lumière bleue 8a coincide avec les positions d'éclairement par la lumière rouge 9a et la lumière verte 10a qui sont émises par l'ensemble 6 de diodes photoémissives consti- tuant une source directionnelle, c'est-à-dire que la lumière bleue 8a parvient sur la ligne détectée ú de l'original 1. D'autre part, la lampe à fluorescence 5, la plaque 13 formant la fente, l'ensemble 6 de diodes et analogue sont montés de manière que l'angle e1 de projection de la lumière bleue 8a sur la ligne détectée ú soit pratiquement égal à l'angle 82 formé par la lumière rouge 9a et la lumière verte lOa parvenant sur la ligne détectée k. En conséquence, lorsque la source directionnelle 6 et la source non directionnelle 5 sont utilisées en combinaison, les caractéristiques d'éclairement de la ligne détectée par les lumières émises 8a, 9a et O10a, c'est-à-dire les surface d'irradiation, les positions d'irradiation, les angles d'irradiation et analogues, peuvent être presque rendus égaux. Il n'est pas toujours nécessaire de rendre égales les quantités de lumières. Lorsqu'une image en couleurs de la ligne détectée ú est lue par le capteur 3, l'éclairement en lumière rouge 9a assuré par les diodes photoémissives rouges 6R, l'éclai- rement en lumière verte 10a assuré par les diodes vertes 6G et l'éclairement en lumière bleue 8a assuré par la lampe 5 sont réalisés par partage temporel. Ainsi, comme l'indi- quent les figures 5A à 5C qui représentent les états d'irradiation aux diverses couleurs, l'éclairement par la lumière rouge (correspondant au signal de niveau élevé de la figure 5A), l'éclairement par la lumière verte (corres- pondant au signal de niveau élevé de la figure 5B) et l'éclairement par la lumière bleue (correspondant au signal de niveau élevé de la figure 5C) sont exécutés de façon répétée par partage dans le temps sous la commande d'un circuit 18 de commande de synchronisation (décrit en réfé- rence à la figure 6). L'éclairement par la lumière bleue 8a de la lampe 5 est réalisé pendant un temps un peu supérieur à celui qui est utilisé pour les autres couleurs car la lampe 5 a une caractéristique présentant une certaine traînée de luminescence. De cette manière, la lumière rouge 9a, la lumière verte 10a et la lumière bleue 8a sont projetées successi- vement par partage dans le temps sur la ligne détectée 2 de l'original 1. La lumière réfléchie à chacune des couleurs 8b, 9b et 10b, provenant de la ligne détectée Q, est détec- tée par le capteur 3 et transformée photoélectriquement en signaux électriques. En conséquence, des images en trois couleurs peuvent être lues à chaque ligne. Après la fin de la lecture d'une ligne, le capteur 3 ou l'original 1 est déplacé d'une ligne et la ligne suivante est lue. L'exécu- tion d'une telle opération de lecture pour toutes les lignes d'un plan image permet la lecture d'une image en couleurs de ce plan image de l'original 1. La figure 6 représente un circuit de traitement du signal de sortie du capteur 3. Comme indiqué sur la figure 6, le signal de sortie constituant une information d'image du capteur 3 est numérisé par un convertisseur analogique- numérique 14. Le signal numérique de sortie du convertis- seur 14 est transmis directement à un circuit 15 de trai- tement de couleurs et parvient à ce circuit 15 par un premier circuit à retard 16 et parvient aussi au circuit 15 par l'intermédiaire d'un second circuit à retard 17. Dans ce cas, les retards du premier et du second circuit 16 et 17 sont réglés par le circuit 18 de commande de synchronisation. Ce circuit 18 règle les émissions de lumière de la lampe 5 et des diodes photoémissives 6G et 6R comme repré- senté sur les figures 5A à 5C, par l'intermédiaire d'un circuit 19 de pilotage de lampes à fluorescence, d'un cir- cuit 20 de pilotage de photodiodes vertes et d'un circuit 21 de pilotage de photodiodes rouges. Le premier circuit à retard 16 retarde le signal d'entrée du temps t1 seulement (voir figures 5A à 5C) entre l'éclairement par la lumière verte et l'éclairement par la lumière bleue, sous la commande du circuit 18, et transmet le signal retardé au circuit 15 de traitement. D'autre part, le second circuit à retard 17 retarde le signal d'entrée d'un temps t2 seu- lement (voir figure 5A à 5C) entre l'éclairement par la lumière rouge et l'éclairement par la lumière bleue, sous la commande du circuit 18, et transmet le signal retardé au circuit 15 de traitement. Lorsque les signaux du circuit 15 de traitement sont transmis comme indiqué précédemment, un signal B de sortie du capteur 3, lors de l'éclairement en lumière bleue, un signal de sortie G du capteur 3 correspondant à l'éclai- rement en lumière verte et un signal de sortie R du capteur 3 correspondant à l'éclairement en lumière rouge sont transmis simultanément, à chaque ligne, au circuit 15 de traitement de couleurs. En fonction du rapport des signaux de couleurs qui sont transmis simultanément au circuit 15, ce dernier forme des signaux des trois couleurs primaires correspondant aux signaux rouge, vert et bleu, dans des conditions préré- glées. Les signaux rouge, vert et bleu sont transmis par une borne 15R de sortie de signal rouge, par une bande 15G de sortie de signal vert et par une borne 15B de sortie de signal bleu respectivement, si bien que des signaux d'image en couleurs sont obtenus sous forme de signaux des couleurs primaires. Comme les signaux des trois couleurs primaires sont réalisés d'après le rapport des quantités de lumières cor- respondant à la lumière bleue réfléchie 8b, à la lumière rouge réfléchie 9b et à la lumière verte réfléchie lob, provenant de la ligne détectée L et parviennent dans le capteur 3, lorsque l'original 1 flotte au-dessus de la plaque 7 de verre, si le rapport des quantités de lumières varie, un écart de teinte apparaît. Comme indiqué précédemment, dans ce mode de réalisa- tion, la plaque 13 qui délimite la fente est placée entre la lampe 5 et l'original 1, si bien que la lumière bleue 8a émise par la lampe 5 à fluorescence a des caractéristiques de directivité. En conséquence, comme l'indique la figure 7, lorsque l'original 1 flotte, la lumière bleue 8a prove- nant de la lampe 5 n'éclaire pas directement la ligne détectée ú de la même manière que la lumière rouge 9a et la lumière verte loa émises par l'ensemble 6 de diodes photo- émissives. En conséquence, lorsque l'original 1 flotte, la quantité de lumière bleue réfléchie 8b provenant de la ligne détectée ú et pénétrant dans le capteur 3 diminue d'une manière analogue au cas de la lumière rouge réfléchie 9b et de la lumière verte réfléchie lob. En conséquence, bien que les quantités de lumières reçues diminuent et correspondent à un assombrissement, il est possible d'empê- cher en grande partie une modification du rapport des quan- tités des lumières réfléchies. L'écart de teinte qui apparaît lorsqu'une source directionnelle 6 et une source non directionnelle 5 sont utilisées en coopération, peut être évité. Une source d'émission de lumière de fluorescence, par exemple un panneau à sources électroluminescentes (EL), peut aussi être utilisée comme source de lumière non direc- tionnelle. Il est aussi possible d'utiliser une construc- tion dans laquelle la diode photoémissive émet de la lumière d'une couleur et la source & fluorescence émet de la lumière de deux couleurs. Comme indiqué sur la figure 8, une lentille 25 en forme de barreau peut aussi être utilisée comme dispositif optique 12 destiné à donner les caractéristiques de direc- tivité à la lumière émise par la source non directionnelle. Grâce à l'utilisation de cette lentille 25, la quantité de lumière qui parvient sur l'original 1- est supérieure à celle qui est obtenue dans le cas d'une plaque 13 délimi- tant une fente. Comme indiqué précédemment, selon l'invention, une source de lumière non directionnelle et une source de lumière directionnelle sont utilisées en coopération comme sources lumineuses de plusieurs couleurs pour l'éclairement d'une position de lecture sur une surface d'un original. Des caractéristiques de directivité sont données à la lumière émise par la source non directionnelle et la posi- tion de lecture est éclairée. En conséquence, lorsque la position de lecture est modifiée, la lumière provenant de la source non directionnelle et qui est réfléchie à la position de lecture et pénètre dans le dispositif photosen- sible peut être réduite de la même manière pratiquement que la lumière provenant de la source directionnelle. Un chan- gement du rapport des quantités de lumières aux différentes couleurs parvenant au dispositif photosensible, du fait d'un changement de la position de lecture, peut ainsi être évité. L'écart de teinte qui apparaît lorsqu'une source directionnelle et une source non directionnelle sont uti- lisées ensemble, peut donc être éliminé. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil de lecture d'une image en couleurs, caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif destiné à émettre de la lumière vers une ligne détectée d'un original, ce dispositif comprenant plusieurs sources de lumières colorées, comportant une première source (6) destinée à émettre de la lumière direc- tionnelle et une seconde source (5) destinée à émettre de la lumière non directionnelle, un dispositif (18) de commande destiné à commuter excessivement les opérations d'éclairement des sources des lumières colorées, un dispositif photoélectrique (3) destiné à recevoir la lumière réfléchie par la ligne détectée de l'original, et un dispositif optique (12) placé entre la seconde source lumineuse et la ligne détectée de l'original et destiné à donner des caractéristiques de directivité à la lumière de la seconde source. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif optique est un dispositif comportant une fente (13). 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif optique comporte une lentille en forme de barreau (25). 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première source (6) est un dispositif photo- émissif, et la seconde source (5) est un dispositif fonc- tionnant par fluorescence. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première source (6) comporte une diode photo- émissive rouge et une diode photoémissive verte, et la seconde source (5) comporte une lampe bleue à fluorescence. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première source est un ensemble de diodes photo- émissives comprenant plusieurs diodes photoémissives rouges 6R et plusieurs diodes photoémissives vertes (6G) disposées en ligne droite sur une plaque de base. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif photoélectrique est un capteur (3) linéaire ayant à peu près la mAme largeur que l'original. 8. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lumière réfléchie par la ligne détectée de l'ori- ginal est transmise au dispositif photoélectrique (3) par un groupe (4) comprenant plusieurs lentilles. 9. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif émettant la lumière et le dispositif optique sont placés de manière que la lumière direction- nelle provenant de la première source de lumière (6) et la lumière non directionnelle provenant de la seconde source de lumière (5) soient projetées vers la ligne détectée de l'original à peu près suivant le même angle (e81, 82).