Brevet FR2691866A1 — publié le 19931203

La présente invention concerne un capteur d'image incorporé dans une machine électronique telle qu'une machine à facsimile, une imprimante, une machine à copier ou un lecteur optique de caractères. Un exemple d'un capteur d'image du type à contact classique (type à contact compact) est représenté en vue de côté à la figure 5 Dans ce capteur d'image 160, un couvercle transparent (couvercle en verre) 31 est lié à la partie supérieure d'un châssis 30, et un substrat 33 d'une partie projetant de la lumière (une partie émettant de la lumière) ayant un dispositif émettant de la lumière 32 est fixé au châssis 30 de manière à être incliné vers la surface du couvercle en verre 31 Un réseau de lentil- les en colonne (système optique) 34 pour faire converger la lumière réfléchie provenant d'une copie (non représen- tée) comme objet photographié est fixé au châssis 30 perpendiculairement à la surface du couvercle en verre 31. Un substrat de capteur (substrat d'une partie de réception de la lumière) 36 ayant un dispositif recevant de la lumière 35 pour recevoir la lumière provenant du réseau de lentilles en colonne 34 est disposé directement sous le réseau de lentilles en colonne 34 Un substrat hybride (substrat d'une partie de traitement du signal) 41 suppor- tant un organe électronique 40 pour commander le disposi- tif émettant de la lumière 32 et le dispositif de récep- tion de la lumière 35 et traitant un signal d'information d'image est soudé sur la surface supérieure du substrat de capteur 36. Un autre exemple d'un capteur d'image du type à contact classique est représenté dans une vue de côté à la figure 6 Ce capteur d'image 260 a essentiellement la même structure que le capteur d'image 160 représenté à la figure 5 Un couvercle en verre 51 est lié à la partie supérieure d'un châssis 50, et un substrat 53 d'une partie émettant de la lumière ayant un dispositif émettant de la lumière 52, un réseau de lentilles en colonne 54 et un substrat de capteur 56 ayant un dispositif recevant de la lumière 55 sont disposés dans la châssis 50 Dans cet exemple, le substrat 53 de la partie projetant de la lumière est fixé au châssis 50 par l'intermédiaire d'une pièce élastique 57 Un substrat hybride 61 supportant un organe électronique 60 pour traiter un signal est relié électriquement au substrat de capteur 56 par une armature de conducteurs qui est soudée à la surface inférieure du substrat de capteur 56. Dans un tel capteur d'image 160 ( 260), la lumière émise par le dispositif émettant da la lumière 32 ( 52) pénètre obliquement dans le couvercle en verre 31 ( 51) et elle est projetée sur la copie posée sur le couvercle en verre 31 ( 51) La lumière réfléchie provenant de la copie perpendiculairement par rapport au couvercle en verre 31 ( 51) converge sur le réseau de lentilles en colonne 34 ( 54), et est reçue et convertie en un signal électrique par le dispositif de réception de la lumière 35 ( 55). Dans le capteur d'image 160 représenté à la figure 5, cependant, étant donné que le substrat hybride 41 est soudé à la surface supérieure du substrat de capteur 36, il arrive souvent que le décapant ou analogue se répande sur le dispositif de réception de la lumière 35 pendant le soudage et qu'il exerce une influence nuisible sur le dispositif de réception de la lumière 35, ce qui entraîne une détérioration de la qualité de l'image. D'autre part, dans le capteur d'image 260 représenté à la figure 6, bien que le dispositif de réception de la lumière 55 soit libre de tout influence nuisible du soudage, étant donné que le substrat hybride 61 est situé sous le substrat de capteur 56, les substrats 56 et 61 atteignent ensemble une taille importante et la hauteur du capteur d'image augmente avec la hauteur du substrat hybride 61. Par conséquent, un but de la présente invention est d'éliminer les problèmes décrits ci-dessus dans l'art antérieur et de fournir un capteur d'image de petites dimensions qui n'exerce pas d'influence nuisible, en particulier, sur le dispositif de réception de la lumière au moment de la fixation d'un substrat pour un dispositif émettant de la lumière ou un dispositif de réception de la lumière qui traite un signal. Pour atteindre ce but, dans un aspect de la présente invention un capteur d'image est fourni, compre- nant: (a) un couvercle transparent avec lequel un objet à photographier est mis en contact; (b) une partie émettant de la lumière qui est disposée de manière à être inclinée vers le couvercle transparent et qui projette de la lumière sur l'objet; (c) un système optique qui est disposé perpendi- culairement par rapport au couvercle transparent et qui fait converger la lumière réfléchie provenant de l'objet; (d) une partie de réception de la lumière disposée sous le système optique de façon à recevoir la lumière réfléchie provenant du système optique, (e) un substrat d'une partie de traitement du signal supportant un organe électronique pour traiter un signal d'information d'image; et (f) un châssis ayant une partie ouverte disposée à l'extrémité supérieure de celui-ci de manière à recevoir le couvercle transparent, un premier espace ménagé direc- tement sous la partie ouverte de façon à loger la partie émettant de la lumière, le système optique et la partie de réception de la lumière, et un deuxième espace disposé séparément de façon à loger le substrat de la partie de traitement du signal. Dans un autre aspect de la présente invention un lecteur optique de caractères est fourni, comprenant: (a) un plateau d'alimentation pour stocker une pile d'objets à photographier; (b) un rouleau entraîneur pour tirer et porter au sommet de la pile l'objet à partir du plateau d'alimen- tation dans la direction du traitement; (c) un capteur d'image pour lire les caractères de l'objet transporté par le rouleau entraîneur comme signaux d'information d'image; le capteur d'image comportant: (i) un couvercle transparent avec lequel l'objet est mis en contact; (ii) une partie émettant de la lumière qui est disposée de manière à être inclinée vers le couvercle transparent et qui projette de la lumière sur l'objet; (iii) un système optique qui est disposé perpn- diculairement par rapport au couvercle transparent et qui fait converger la lumière réfléchie provenant de l'objet; (iv) une partie de réception de la lumière disposée sous le système optique de manière à recevoir la lumière réfléchie provenant du système optique, (v) un substrat d'une partie de traitement du signal supportant un élément électronique pour traiter un signal d'information d'image; et (vi) un châssis ayant une partie ouverte dispo- sée à l'extrémité supérieure de celui-ci de manière à recevoir le couvercle transparent, un premier espace ménagé directement sous la partie ouverte de façon à cger la partie émettant de la lumière, le système optique et la partie de réception de la lumière, et un deuxième espace disposé séparément du premier espace de manière à loger le substrat de la partie de traitement du signal; (d) du papier d'enregistrement pour transférer l'objet sur celui-ci; (e) une partie d'alimentation en papier d'enre- gistrement comprenant un rouleau pour alimenter le papier d'enregistrement; et (f) une partie d'impression par transfert thermique pour imprimer l'image lue par le capteur d'image sur le papier drenregistrement. ( 3) Dans un capteur d'image et un lecteur optique de caractères fournis dans un autre aspect de la présente invention, le second espace du châssis est ménagé à l'arrière de la paroi intérieure du premier espace sur laquelle la partie émettant de la lumière est disposée De plus, le substrat supportant la partie émettant de la lumière sur la surface de celui-ci et le substrat de la partie de traitement du signal sont reliés l'un à l'autre par une armature de conducteurs, et l'armature de conduc- teurs est soudée à des motifs de soudure prédéterminés formés sur la surface inférieure du substrat de la partie de réception de la lumière et du substrat de la partie de traitement du signal. Suivant ces capteurs d'image et lecteur optique de caractères, il est possible d'utiliser efficacement l'espace dans le châssis sans avoir besoin de souder le substrat de la partie de traitement du signal à la face supérieure ou à la face inférieure du substrat de la partie de réception de la lumière, de sorte que le dispo- sitif émettant de la lumière et le dispositif de réception de la lumière sont protégés de l'influence nuisible du soudage De plus, étant donné que le substrat de la partie de traitement du signal n'est pas fixé à la face infé- rieure de la partie de réception de la lumière, il est possible de réduire la hauteur du capteur d'image de la hauteur correspondant au substrat de la partie de traite- ment du signal. Bien que le substrat de la partie de traitement du signal puisse être disposé dans n'importe quelle direction dans un espace ménagé à l'intérieur du châssis, il est préférable de le disposer parallèlement à la face latérale du châssis (perpendiculairement au couvercle transparent), comme il sera décrit dans les formes de réalisation suivantes Il est préférable que la largeur du substrat de la partie de traitement du signal soit aussi petite que possible Pour cette raison, un substrat hybride avec un organe électronique monté sur celui-ci qui traite les signaux fournis par le dispositif émettant de la lumière et le dispositif de réception de la lumière est optimum. Les buts, caractéristiques et avantages ci- dessus et d'autres de l'invention deviendront clairs à partir de la description suivante des formes de réalisa- tion préférées de celle-ci, considérées conjointement avec les desins annexés. La figure 1 est une coupe d'une forme de réali- sation d'un capteur d'image suivant la présente invention; La figure 2 est une coupe d'une autre partie de la forme de réalisation représentée à la figure 1; Les figures 3 (a) et 3 (b) sont une vue de côté et une vue de desssous, respectivement, d'une autre partie de la forme de réalisation représentée à la figure 1; La figure 4 est une vue en coupe d'une forme de réalisation d'un lecteur optique de caractères suivant la présente invention; La figure 5 est une vue en coupe d'un capteur d'image de l'état de la technique; et La figure 6 est une vue en coupe d'un autre capteur d'image de l'état de la technique. Un capteur d'image suivant la présente invention va maintenant être expliqué en référence à une forme de réalisation préférée Dans ce capteur d'image 60, un couvercle transparent (couvercle en verre) 11 est lié à la partie supérieure d'un châssis en résine 10, et un subs- trat d'une partie projetant de la lumière (partie émettant de la lumière) 13 ayant un dispositif émettant de la lumière (par exemple, une microplaquette de diode électro- luminescente) 12 est fixé au châssis 10 de manière à être incliné vers la surface du couvercle en verre 11 Un réseau de lentilles en colonne 14 (système optique) pour faire converger la lumière réfléchie provenant d'une copie (non représentée) comme objet photographié qui est mis en contact avec le couvercle en verre 11, est fixé au châssis 10 de manière à être perpendiculaire par rapport à la surface du couvercle en verre 11 Un substrat de capteur (substrat d'une partie de réception de la lumière) 16 est disposé directement sous le réseau de lentilles en colonne 14 et comporte un dispositif de réception de la lumière 15 pour recevoir la lumière provenant du réseau de lentilles en colonne 14 Le couvercle en verre 11, le substrat de la partie projetant de la lumière 13 et le réseau de lentil- les en colonne 14 sont fixés au châssis 10 par un adhésif ou des vis. Comme représenté à la figure 2, un substrat hybride 21 avec un organe électronique 20 monté sur celui- ci est disposé dans un espace ménagé à l'intérieur du châssis 10 le long de la surface latérale de celui-ci, par exemple, dans un espace à l'arrière du substrat de capteur 16, parallèlement à la surface latérale du châssis L'organe électronique 20 commande le dispositif émettant de la lumière 32 et le dispositif de réception de la lumière 35, et traite un signal d'information d'image. Le substrat hybride 21 est supporté par une armature de conducteurs 22 qui est fixée à la surface inférieure du substrat de capteur 16 L'armature de conducteurs 22 relie électriquement les substrats 16 et 21 et est soudée à des motifs de soudure prédéterminés qui sont formés sur les surfaces inférieures du substrat de capteur 16 et du subs- trat hybride 21 Dans cete forme de réalisation, le substrat hybride 21 est disposé approximativement au centre du capteur d'image 60, comme il est évident d'après la figure 3 (a) qui représente une vue de côté du capteur d'image 60 et la figure 3 (b) qui représente le fond de celui-ci Suivant cet agencement du substrat hybride 21, étant donné que l'armature de conducteurs 22 pour relier le substrat de capteur 16 et le substrat hybride 21 est soudée à la surface inférieure du substrat de capteur 16, un décapant ou analogue ne se répand pas sur le dispositif de réception de la lumière 15 De plus, étant donné que le substrat hybride 21 n'est pas fixé à la surface inférieure des substrats de capteur 16, il est possible de réduire la hauteur du capteur d'image de la hauteur correspondant au substrat hybride 21. En outre, dans cette forme de réalisation, étant donné que le châssis 10 est en résine, une plaque de renfort 17 pour renforcer la rigidité du châssis 10 et redresser la voilure de celui-ci est fixée à la surface inférieure du substrat de capteur 16 Une agrafe élastique 19 est en prise sur des saillies l Oa, l Ob qui sont dispo- sées sur les surfaces latérales du châssis 10, et le substrat de capteur 16 avec la plaque de renfort 17 fixée à celui-ci est tenue par l'agrafe élastique 19 de manière à être comprimée contre la partie inférieure du châssis 10 (figure 1) Un connecteur 18 pour sortir un signal d'in- formation d'image ou analogue obtenu par le dispositif de réception de la lumière 15 à un dispositif extérieur est soudé à la surface inférieure du substrat de capteur 16. Une résistance ajustable 23 qui est réglable à partir d'un dispositif extérieur est disposée approxi- mativement au centre d'une surface latérale du capteur d'image 60 En serrant ou désserrant les deux vis de la résistance ajustable 23 du capteur d'image 60 à l'état monté, il est possible de modifier le courant appliqué au substrat hybride 21 de manière à contrôler l'opération de commande et l'opération de traitement du signal d'informa- tion d'image de l'organe électronique 20. Dans la présente invention, seules les parties essentielles sont montées sur le substrat de capteur 16 pour fixer le dispositif de réception de la lumière 15 de manière à ce que le substrat de capteur 16 puisse égale- ment être monté dans un capteur d'image d'un autre type. Par ailleurs, les organes pour remplir la fonction qui est caractéristique du capteur d'image 60 dans lequel le substrat hybride 21 est monté sont disposés principalement sur le substrat hybride 21 Il est alors possible d'utili- ser le substrat de capteur 16 comme montage de base d'un capteur d'image, ce qui accroît l'avantage économique lors de la fabrication de capteurs d'image. Sur les figures 3 (a) et 3 (b), la plaque de renfort 17 n'est pas fixée sur toute la longueur du substrat 16 Afin de garantir l'espace pour loger une partie de motifs 16 a et le connecteur 18 qui constituent la partie de liaison du substrat de capteur 16 et du substrat hybride 21 avec l'organe électronique monté sur celui-ci, la partie correspondante est découpée dans la plaque de renfort 17. Un lecteur optique de caractères suivant la présente invention incorpore un capteur d'image de la présente invention. La figure 4 représente la structure interne d'une forme de réalisation d'un lecteur optique de carac- tères suivant la présente invention Le lecteur optique de caractères est composé d'une partie d'alimentation en copies, une partie d'alimentation en papier d'enregistre- ment, une partie d'impression par transfert thermique, un substrat de commande du système 63 et une source d'énergie électrique 64. La partie d'alimentation en copies est composée d'un plateau d'alimentation 61 pour stocker une pile de copies 69, un rouleau entraîneur 62 pour tirer et porter la copie au sommet de la pile à partir du plateau d'ali- mentation 61 dans la direction du traitement, et le capteur d'image 60 décrit ci-dessus La partie d'alimenta- tion en papier d'enregistrement est composée de papier d'enregistrement 65 sur lequel la copie est transférée et un rouleau 66 pour alimenter en papier d'enregistrement 65. Le lecteur optique de caractères de la présente invention lit les caractères de la copie 69 comme des signaux d'information d'image par le capteur d'image 60 de la présente invention, et transfère l'information d'image au papier d'enregistrement 65 par une partie d'impression par transfert thermique telle qu'une tête thermique 67. Comme expliqué ci-dessus, un capteur d'image et un lecteur optique de caractères de la présente invention qui sont caractérisés en ce qu'un espace pour loger le substrat de la partie de traitement du signal est ménagé à l'intérieur du châssis du capteur d'image possèdent les avantages suivants: ( 1) Etant donné que le substrat de la partie de traitement du signal n'est pas fixé à la surface infé- rieure du substrat de la partie de réception de la lumiè- re, il est possible de réduire la hauteur du capteur d'image par la hauteur correspondant au substrat de la partie de traitement du signal, ce qui amène à la réalisa- tion de capteur d'image de petites dimensions. ( 2) Le substrat de la partie de traitement du signal disposé dans un espace est relié au substrat de la partie de réception de la lumière sur la surface infé- rieure du substrat de la partie de réception de la lumière par une armature de conducteurs comme décrit dans la première forme de réalisation, de sorte qu'un décapant ou analogue ne se répand pas sur le dispositif de réception de la lumière pendant le soudage, de sorte que l'influence il nuisible du soudage ne s'exerce pas, en particulier, sur le dispositif de réception de la lumière, empêchant ainsi la détérioration de la qualité de l'image. ( 3) Etant donné que la résistance ajustable est montée sur la surface latérale extérieure du capteur d'image, il est possible de régler le capteur d'image à l'état monté à partir d'un dispositif extérieur. ( 4) Seuls les organes essentiels sont montés sur le substrat de capteur pour fixer le dispositif de récep- tion de la lumière Par ailleurs, les organes pour remplir la fonction qui est caractéristique du capteur d'image dans lequel un substrat hybride est monté sont principale- ment disposés sur le substrat hybride Il est possible par conséquent d'utiliser le substrat de capteur comme montage de base d'un capteur d'image, ce qui acccroît l'avantage économique lors de la fabrication des capteurs d'image. Bien qu'il ait été décrit ce qui est considéré à présent comme étant les formes de réalisation préférées de l'invention, il sera compris que diverses modifications peuvent être apportées à celles-ci, et qu'il est entendu que les revendications annexées couvrent toutes les modifications qui se placent dans l'esprit et la portée réels de l'invention. REVENDICATIONS 1 Capteur d'image caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un couvercle transparent ( 11) avec lequel un objet photographié est mis en contact; (b) une partie ( 12,13) émettant de la lumière qui est disposée de manière à être inclinée vers ledit couvercle transparent ( 11) et qui projette de la lumière sur lrobjet; (c) un système optique ( 14) qui est disposé perpendiculairement par rapport audit couvercle transpa- rent et qui fait converger la lumière réfléchie provenant dudit objet; (d) une partie ( 15,16) de réception de la lumière disposée sous le système optique de façon à recevoir la lumière réfléchie provenant du système opti- que, (e) un substrat ( 21) d'une partie de traitement du signal supportant un organe électronique ( 20) pour traiter un signal d'information d'image; et (f) un châssis ( 10) ayant une partie ouverte disposée à l'extrémité supérieure de celui-ci de manière à recevoir ledit couvercle transparent ( 11), un premier espace ménagé directement sous ladite partie ouverte de façon à loger ladite partie émettant de la lumière, ledit système optique et ladite partie de réception de la lumière, et un deuxième espace disposé séparément dudit premier espace de façon à loger le substrat de ladite partie de traitement du signal. 2 Capteur d'image suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit deuxième espace dudit châssis est formé à l'arrière de la paroi intérieure dudit premier espace sur laquelle ladite partie émettant de la lumière est disposée. 3 Capteur d'image suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit deuxième espace dudit châssis est formé le long de la surface latérale dudit châssis à l'arrière de la paroi intérieure dudit premier espace sur laquelle ladite partie émettant de la lumière est dispo- sée; et ledit substrat de ladite partie de traitement du signal est disposée sur la paroi intérieure dudit deuxième espace parallèlement à la surface latérale dudit châssis. 4 Capteur d'image suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un substrat pour ladite partie de réception de la lumière qui est montée sur celui-ci est reliée électriquement audit substrat de ladite partie de traitement du signal par une armature de conducteurs ( 22); et ladite armature de conducteurs ( 22) est soudée à des motifs de soudure prédéterminés disposés sur la surface inférieure dudit substrat pour ladite partie de réception de la lumière et ledit substrat de ladite partie de traitement du signal. Capteur d'image suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit substrat de ladite partie de traitement du signal est un substrat hybride ( 21). 6 Lecteur optique de caractères caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un plateau d'alimentation ( 61) pour stocker une pile d'objets à photographier ( 69); (b) un rouleau entraîneur ( 62) pour tirer et porter au sommet de ladite pile à partir dudit plateau d'alimentation, l'objet à photographier dans la direction du traitement; (c) un capteur d'image ( 60) pour lire les caractères dudit objet transporté par ledit rouleau entraîneur comme signaux d'information d'image; ledit capteur d'image comportant: (i) un couvercle transparent ( 11) avec lequel l'objet photographié est mis en contact; (ii) une partie ( 12,13) émettant de la lumière qui est disposée de manière à être inclinée vers ledit couvercle transparent et qui projette de la lumière sur ledit objet; (iii) un système optique ( 14) qui est disposé perpendiculairement par rapport audit couvercle transpa- rent et qui fait converger la lumière réfléchie provenant dudit objet; (iv) une partie ( 15,16) de réception de la lumière disposée sous ledit système optique de manière à recevoir la lumière réfléchie provenant dudit système optique; (v) un substrat ( 21) d'une partie de traitement du signal supportant un organe électronique ( 20) pour traiter un signal d'information d'image; et (vi) un châssis ( 10) ayant une partie ouverte disposée à l'extrémité supérieure de celui-ci de manière à recevoir ledit couvercle transparent ( 11), un premier espace ménagé directement sous ladite partie ouverte de 2 C façon à loger ladite partie émettant de la lumière, ledit système optique et ladite partie de réception de la lumière, et un deuxième espace disposé séparément dudit premier espace de manière à loger ledit substrat de ladite partie de traitement du signal; (d) du papier d'enregistrement ( 65) pour trans- férer ledit objet sur celui-ci; (e) une partie d'alimentation en papier d'enre- gistrement comprenant un rouleau ( 66) pour alimenter ledit papier d'enregistrement; et (f) une partie ( 67) d'impression par transfert thermique pour imprimer lesdits caractères lus par ledit capteur d'image sur ledit papier d'enregistrement. 7 Capteur d'image incorporé dans un lecteur optique de caractères suivant la revendication 6, caracté- risé en ce que ledit deuxième espace dudit châssis est formé à l'arrière de la paroi interne dudit premier espace sur laquelle ladite partie émettant de la lumière est disposée. 8 Capteur d'image incorporé dans un lecteur optique de caractères suivant la revendication 6, caracté- risé en ce que ledit deuxième espace dudit châssis est formé le long de la surface latérale dudit châssis à l'arrière de la paroi interne dudit premier espace sur laquelle ladite partie émettant de la lumière est dispo- sée; et ledit substrat de ladite partie de traitement du signal est disposée sur la paroi interne dudit deuxième espace parallèlement à la surface latérale dudit châssis. 9 Capteur d'image incorporé dans un lecteur optique de caractères suivant la revendication 6, caracté- risé en ce qu'un substrat pour ladite partie de réception de la lumière qui est montée sur celui-ci est relié électriquement audit substrat de ladite partie de traite- ment du signal par une armature de conducteurs ( 22); et ladite armature de conducteurs ( 22) est soudée à des motifs de soudure prédéterminés disposés sur la surface inférieure dudit substrat pour ladite partie de réception de la lumière et ledit substrat de ladite partie de traitement du signal. Capteur d'image incorporé dans un lecteur optique de caractères suivant la revendication 6, caracté- risé en ce que ledit substrat de ladite partie de traite- ment du signal est un substrat hybride ( 21).