Brevet FR2714245A1 — publié le 19950623

La présente invention concerne les machines à copier et se rapporte plus particulièrement à des machines à copier utilisant du papier électrosensible par claquage d'une couche de métal tel que de l'aluminium faisant apparaître une couche noire de carbone, ces machines étant du type à dispositif d'impression et à dispositif de lecture par balayage de ligne c'est à dire par déplacement de têtes de lecture et d'écriture transversalement à la feuille de papier. On a décrit dans le brevet français n 78 05 561, un dispositif d'entraînement pour tête de lecture et/ou tête d'impression et pour support d'information comportant un mécanisme de va-et-vient pour la tête de lecture et/ou d'impression et un mécanisme d'avance pour le support d'information, ledit mécanisme de va-et-vient étant essentiellement constitué par un lien sans fin passant sur deux poulies de renvoi, dont l'une au moins est actionnée par des moyens moteurs continus, ce lien sans fin étant relié mécaniquement à un porte-tête de lecture et/ou d'impression guidé parallèlement audit lien sans fin. Le mécanisme d'avance comporte un organe récepteur agencé pour provoquer lorsqu'il est actionné, l'avance du support d'information et un organe moteur entraîné en permanence par les moyens moteurs du mécanisme de va-et-vient, cet organe récepteur et cet organe moteur étant agencés de sorte que l'organe moteur actionne l'organe récepteur pendant une fraction au moins de la phase de changement de sens du mouvement du porte-tête au niveau de chacune des deux poulies de renvoi. Le dispositif décrit dans le brevet français précité comporte un mécanisme de lecture équipé d'un capteur par ligne verticale de photodiodes qui nécessite de positionner les points par une règle de lecture graduée à l'aide de signaux de début de ligne et une règle incrémentale. Il nécessite donc la mise en oeuvre d'une optique de lecture relativement complexe assurant la lecture d'un document à travers plusieurs lentilles difficiles à positionner pour avoir une profondeur de champ suffisante. Un tel agencement est de ce fait d'un coût de production prohibitif. L'invention vise à remédier aux inconvénients des dispositifs de lecture connus en créant un dispositif qui tout en étant d'une construction simple et de ce fait d'un faible prix de revient permette d'assurer la lecture de documents d'une façon particulièrement efficace. Elle a donc pour objet un dispositif de lecture de documents, caractérisé en ce qu'il comporte une source lumineuse, des moyens optiques de transmission de la lumière émise par la source sur un document, des éléments photosensibles portés par un chariot déplaçable selon une dimension d'un document à lire et des moyens d'entraînement pas à pas du chariot sur son trajet le long dudit document. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l est une vue schématique en coupe transversale d'une tête de lecture suivant l'invention; - la Fig.2 est une vue schématique des moyens optiques entrant dans la construction de la tête de lecture de la Fig.l; - la Fig.3 est un schéma représentant la génération de points lumineux formant sources de lumière dans un conducteur de lumière; - la Fig.4 est un schéma électrique des moyens de lecture et d'écriture d'une tête de lecture-écriture suivant l'invention; - la Fig.5 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation de la tête de lecture suivant l'invention; - la Fig.6 est une vue schématique d'une autre variante de la tête de lecture suivant l'invention; - la Fig.7 est une vue en coupe plus détaillée d'une tête de lecture et d'écriture suivant l'invention; et - la Fig.8 est une vue de côté de la tête de la Fig. 7. La figure 1 montre un mode de réalisation préféré de la tête de lecture suivant l'invention. Cette tête de lecture comporte tout d'abord un barreau 1 de matière transparente qui s'étend sur toute la largeur utile de lecture correspondant à la dimension transversale d'un papier de format déterminé. Le barreau 1 présente en section transversale un profil comportant une région centrale 2 ayant une face inférieure plane 3 tournée vers un chariot mobile 4 portant des éléments photo-sensibles 5 tels que des photodiodes ou des phototransistors. La région centrale 2 comporte en outre une face supérieure convexe 6 tournée vers le papier P à lire, de manière à constituer une lentille plan convexe s'étendant sur toute la longueur du barreau. De part et d'autre de la région centrale, le barreau transparent 1 comporte deux régions latérales symétriques 7 en forme de prismes allongés ayant chacune une face 7a à réflexion totale et qui définissent de part et d'autre de la face convexe 6 des nervures 8 en saillie par rapport à la face convexe 6 et dont les faces latérales 9 tournées vers la face convexe 6 de la région cen trale 2 et inclinées vers le plan de passage du papier P à lire, sont des faces dépolies ou formées d'une multitude de microprismes créant des accidents de surface susceptibles de devenir des sources de lumière et d'éclairer ainsi les informations sur le document à lire, face aux éléments photo-sensibles 5 du chariot 4 lorsqu'il se trouve dans une position longitudinale correspondante de son trajet. Les nervures 8 des régions latérales 7 servent de support pour le papier P lors de son défilement par rapport à la tête de lecture. Le papier est supporté par des barres ou galets 10 disposés de part et d'autre du barreau de matière transparente 1. Ainsi qu'on peut le voir à la figure 2, le barreau 1 en matière transparente est éclairé à ses deux extrémités par des sources lumineuses 11. Sur la figure 3, on a représenté un conducteur de lumière 1 correspondant au barreau 1 dans lequel on a matérialisé des accidents de surface 12 par des sommets d'ondulations sinusoïdales. Les rayons lumineux 13 se propageant à l'intérieur du conducteur de lumière 1, sont réfléchis par réflexion totale sur les parois de ce conducteur jusqu'à ce qu ils frappent la paroi du conducteur à l'emplacement d'un accident de surface 12. Cet accident de surface provoque par diffraction des rayons lumineux 13, la sortie d'une partie de la lumière hors du conducteur 1, et constitue ainsi une source lumineuse. En revenant à la figure 1, on voit que le trajet 13 des rayons lumineux à l'intérieur du barreau de matière tarnsparente 1, aboutit à l'extérieur dudit barreau entre les nervures 8 de celui-ci; les rayons lumineux 13 sortant du barreau par les surfaces dépolies ou formées de microprismes 9 aboutissent ensuite sur le papier P qui les réfléchit vers les informations sur le document à lire, face aux éléments photo-sensibles 5. Le circuit électronique représenté à la figure 4, montre la manière de réaliser une tête de lecture et d'écriture simultanée comprenant les éléments photosensibles 5 portés par le chariot mobile 4 de la figure 1, ces éléments photo-sensibles 5 disposés en regard du papier de lecture PL étant connectés chacun par l'intermédiaire d'un transistor 14 à un élément 15 d'écriture correspondant se trouvant en contact avec un papier électrosensible d'écriture PE. Les transistors 14 sont tous connectés à une source d'énergie +V. La configuration de la figure 4 permet d'assurer une écriture simultanément à une lecture, la transmission des informations entre les éléments de lecture et les éléments d'écriture étant réalisée en temps réel et par conséquent, sans besoin de mémoire tampon. En effet, seule une amplification de signaux assurée par le transistor 14 est en principe nécessaire pour obtenir la tension et l'intensité nécessaires à 1 'écriture. Sur la figure 5, on a représenté une variante de la tête de lecture suivant l'invention. Selon cette variante, cette tête comporte un chariot 16 portant des éléments photo-sensibles 17 et associé à un élément optique 18 en forme de prisme éclairé à distance par une diode laser fixe 19, l'élément optique 18, contrairement au barreau 1 du mode de réalisation de la figure 1, étant déplaçable avec le chariot 16. La tête de lecture ainsi constituée comporte en outre une lentille de focalisation 20 disposée sur le trajet optique de la lumière émise par la source 19 après qu'elle ait traversé l'élément optique 18 et qu'elle ait été réfléchie par le papier P à lire. L'élément optique 18 a une structure de prisme et comporte une partie rectiligne 21 d'acheminement de la lumière émise par la source 19 vers une face inclinée 22 sur laquelle la lumière est réfléchie par réflexion totale et une face 23 de sortie de la lumière. On voit que selon cet agencement, lorsque la tête de lecture constituée par l'élément optique 18, le chariot 16 portant les diodes électroluminescentes et la lentille 21 se déplace pour assurer la lecture du papier P suivant toute sa largeur, l'élément optique 18 est éclairé en permanence par la diode laser 19 dont l'axe optique est parallèle à la trajectoire de lecture du chariot 16. La tête de lecture représentée à la figure 5 comporte un chariot 24 portant des éléments photo-sensibles tels que des photo-diodes 25 et associés à une lentille de focalisation 26, cet ensemble étant monté sur une monture 27 qui porte sur une branche latérale inclinée 28, une source lumineuse constituée par une diode électroluminescente 29 assurant l'éclairement du papier P à lire lors du déplacement du chariot. Ainsi, dans cette variante de tête de lecture, la source lumineuse est déplaçable avec l'ensemble de la tête de lecture. La figure 7 représente en coupe transversale, un mode de réalisation particulier d'une tête d'écriture et de lecture suivant l'invention. Cette tête comporte un chariot 30 muni de galets de guidage supérieurs et inférieurs 32 et 33 qui coopèrent avec des rails de guidage correspondants 34 et 35 d'un profilé fixe 36 qui comporte également venu de matière, un support 37 pour un barreau de matière transparente 38 analogue au barreau 1 de la tête représenté à la figure 1 fixé au support par un ensemble de fixation du type analogue à un ensemble à queue d'aronde. En regard de la face inférieure 39 du barreau 38, est disposée une lentille de focalisation 40 suivie d'un bloc 41 d'éléments photo-sensibles de 2 x 8 photodiodes. Les photodiodes du bloc 41 sont connectées par l'intermédiaire d'une bande 42 de matière isolante portant des circuits imprimés 42a sur lesquels sont disposés les moyens d'amplification des signaux délivrés par les photodiodes et constitués par exemple par des transistors tels que les transistors 12 du schéma de la figure 4, à une tête d'écriture 44 portée par une extrémité de la bande 42 et disposée en regard d'un cylindre 45 formant enclume. Le papier d'écriture PE est interposé entre le cylindre 45 et la tête d'écriture 44. La tête d'écriture est par exemple du type comportant une feuille de matériau isolant portant sur au moins une de ses faces des éléments conducteurs d'impression de points formés sur la feuille par la technique des circuits imprimés, séparés par des zônes isolantes de celle-ci, lesdits éléments conducteurs étant destinés à être reliés à des moyens générateurs de signaux d'impression, décrite dans la demande de brevet français n 93 14 603 déposée le 6 décembre 1993 par les Demandeurs. La tête de lecture et d'écriture ainsi constituée comporte de plus un moteur pas à pas 47 d'entraînement d'une poulie 48 qui entraîne à son tour une courroie crantée 49 de déplacement du chariot 30 par rapport au profilé de guidage 36 qui porte également le moteur pas à pas 47. Comme représenté à la figure 8, le chariot 30 comporte en outre une bobine 50 de relevage électromagnétique de la tête d'écriture coopérant avec un élément en ferrite 51 porté par un coulisseau 52 sur lequel se trouvent les éléments d'impression de la tête non représentés et qui est en contact avec le papier d'écriture PE. En revenant à nouveau à la Fig.7, on voit que le bloc 41 d'éléments photosensibles et la lentille de focalisation 40 sont portés par une monture 54 montée flottante sur le chariot 30 par l'intermédiaire d'un organe élastique 55 qui assure son application contre la face inférieure 39 du barreau 38. A cet effet, la monture 54 comporte des rails de guidage 56 réalisés en une matière à très bas coefficient de frottementoen Téflon par exemple et qui coulissent dans des rainures 57 creusées dans la face 39 du barreau 38. Ainsi, la face 39 de ce barreau sert de référence précise pour le plan de déplacement de la monture 54. En variante, le réglage par rapport à la face 39 peut également être réalisé à l'aide d'un outillage particulier. On voit donc que grâce à l'agencement qui vient d'être décrit, on dispose d'une tête de lecture d'un document et d'écriture simultanée sur papier électrosensible des informations lues sur ledit document. I1 s'agit donc là d'un moyen de copie précis et rapide ne nécessitant aucune mémorisation intermédiaire. La commande du déplacement du chariot porte-tète par un moteur pas à pas supprime la nécessité de prévoir sur le trajet du chariot des repères optiques sous forme de traits portés par une régle disposée parallèlement au trajet du chariot et d'équiper le chariot pour la lecture de ces repères de moyens optiques généralement complexes qui alourdissent considérablement le chariot et par conséquent l'ensemble de la tête de lecture. REVENDICATIONS 1. Dispositif de lecture de documents, caractérisé en ce qu'il comporte une source lumineuse (11;19;29), des moyens optiques (1;18,20;26;38,40) de transmission de la lumière émise par la source sur un document (PiPl), des éléments photosensibles (5;17;25;41) portés par un chariot (4;16;24;30) déplaçable selon une dimension d'un document à lire et des moyens (47;48;49) d'entraînement pas à pas du chariot sur son trajet le long dudit document. 2. Dispositif de lecture de document suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens optiques de transmission de la lumière comprennent un barreau fixe (1;38) de matière transparente s'étendant sur toute la longueur du trajet dudit chariot (4;30), ledit barreau étant éclairé par une source de lumière (11) disposée à au moins une de ses extrémités et comportant au moins une face latérale (9) comportant des accidents de surface (12) susceptibles de former des sources lumineuses d'éclairement du papier à lire (P) lorsqu'ils sont frappés par la lumière se propageant dans ledit barreau. 3. Dispositif de lecture de documents suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le barreau (1) de matière transparente comporte une région centrale (2) comprenant une face convexe (6) tournée vers le papier à lire (P) et une face plane (3) tournée vers les éléments photosensibles (5) portés par le chariot (4) et des régions latérales symétriques (7) en forme de prismes définissant de part et d'autre de la région centrale (2) des nervures (8) en saillie par rapport à la face convexe (6) et ayant des faces latérales (9) tournées vers la face convexe (6), inclinées vers le plan de passage du papier (P) à lire pourvues d'accidents de surface (12), susceptibles de former des sources lumineuses lorsqu'ils sont éclairés. 4. Dispositif de lecture suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les faces latérales (9) pourvues d'accidents de surface (12) sont des faces dépolies ou formées de microprismes. 5. Dispositif de lecture suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les éléments photosensibles (41) et une lentille de focalisation (40) associée auxdits éléments sont portés par une monture (54) montée flottante sur le chariot par l'intermédiaire d'un organe élastique (55) qui assure l'application de la monture (54) contre la face (39) correspondante du barreau (38), la monture comprenant des rails de guidage (56) à très bas coefficient de frottement montés à coulissement dans des rainures (57) creusées dans la face (39) du barreau en regard de la monture. 6. Dispositif de lecture suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens optiques de transmission de lumière comprennent un élément optique (18) porté par le chariot (16) et éclairé à distance par une source de lumière formée d'une diode laser (19) dont l'axe optique est parallèle au trajet de lecture du chariot (16), ledit élément optique (18) comportant une partie rectiligne (21) d'acheminement de la lumière émise par la source (19) vers une face inclinée (22) à réflexion totale et une face (23) de sortie de la lumière en direction du papier à lire (P). 7. Dispositif de lecture suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une lentille (20) de focalisation placée sur le trajet de la lumière réfléchie par le papier (P) à lire vers les éléments photosensibles (17) portés par le chariot (16). 8. Dispositif de lecture suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la source de lumière comporte au moins une diode électroluminescente (29) portée par une monture (27) solidaire du chariot (24) et en ce que les moyens optiques de transmission de la lumière comportent une lentille de focalisation sur les éléments photosensibles portés par le chariot (24) de la lumière émise par la source (29) et réfléchie par le papier (P) à lire. 9. Tête de lecture et d'écriture, caractérisée en ce qu'elle comporte sur le même chariot (30) un dispositif de lecture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, et une tête d'écriture (45) comprenant des éléments d'impression (15) associés chacun à un élément photosensible (5) de la tête de lecture pour assurer simultanément par connexion directe des opération de lecture sur le papier (PL) à lire et des opérations d'écriture sur le papier d'écriture (PE). 10. Tête de lecture et d'écriture suivant la revendication 9, caractérisée en ce que les éléments photosensibles (5) du dispositif de lecture sont reliés aux éléments d'impression (15) correspondants à la tête d'écriture (45) par des éléments amplificateurs (14) des signaux de sortie des éléments photosensibles (5). 11. Tête de lecture et d'écriture suivant la revendication 10, caractérisée en ce que la tête d'écriture (45) est du type comportant une feuille (42) de matière isolante portant sur au moins une de ses faces des éléments conducteurs (15) d'impression de points formés sur la feuille par la technique des circuits imprimés, séparés par des zones isolantes de celle-ci, lesdits éléments conducteurs étant destinés à être reliés aux éléments amplificateurs (14) des signaux de sortie des éléments photosensibles (5) qui constituent des moyens générateurs de signaux d'impression. 12. Tête de lecture et d'écriture suivant l'une des revendications 9 à 11, combinée à l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le chariot (30) comporte des galets de guidage (32,33) par rapport à un support fixe (36) qui porte également le barreau (38) en matière transparente ainsi que les moyens (47,48,49) d'entraînement pas à pas du chariot (30) par rapport au barreau (38), les éléments photosensibles (41) sont disposés sur le chariot en regard du barreau (38) en matière transparente destiné à être en contact avec le papier (PL) à lire et la tête d'écriture (45) est reliée aux éléments photosensibles par un ruban (42) de matière plastique souple portant des conducteurs imprimés de connexion des éléments d'impression (15) de la tête d'écriture aux éléments photosensibles (5) correspondants de la tête de lecture, ainsi que les moyens d'amplification (14).